CN116722465B - 一种提升环网箱ip防护等级的通风口结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提升环网箱IP防护等级的通风口结构及方法,属于配电设备防护技术领域,包括壳体、检测模块和控制模块,所述壳体相对两侧分别设有入风端和出风端,所述入风端包括若干进风口,所述壳体外设置有若干翻盖,若干所述翻盖与若干进风口一一对应设置,任一所述翻盖位于进风口上方,所述出风端包括出风口,所述检测模块包括湿度检测器和温度检测器,所述检测模块用于检测环网箱内温度t和入风端处相对湿度h并上传至控制模块,所述控制模块根据h和t计算修正系数a并根据a计算翻盖的修正角度θ,并指令翻盖旋转至修正角度;其通过使控制模块根据检测模块上传的数据调整翻盖的旋转角度在兼顾了散热效率的同时提高了IP等级。
Description
技术领域
本发明属于配电设备防护技术领域,具体涉及一种提升环网箱IP防护等级的通风口结构及方法。
背景技术
环网箱,也叫环形网箱或环网式变电站,是电力系统中的一种用于配电和变压的设备;其多为箱形结构,由于其广泛应用于民用或工业电力输电配电,因此其所处的环境较为多样,比如多灰或多雨环境。
IP防护等级(INGRESS PROTECTION)是一种衡量电器电子设备的防尘防水等级的衡量标准,一般的环网箱IP等级较低,且由于IP等级需要的防水防尘需求内部尽可能封闭,和散热的需求即内部设备尽可能和外界接触相矛盾,为此,中国专利CN218648425U公开了一种电力施工用环网箱,其包括箱体,所述箱体的顶端安装有顶板,且箱体内部的顶端安装有风箱,所述风箱内部的中间位置处安装有隔板,且风箱内部的一侧安装有风机,所述风箱内部的中间位置处安装有除湿板,所述箱体的底端安装有底箱,且底箱内部顶端的中间位置处设置有限位结构,其通过风机工作产生风力,保证良好的散热,同时通过挡板和排水孔的倾斜设置很好避免外界雨水进入,保证内部的安全,从而解决了散热防水性能不佳的问题;然而上述结构中,其未能兼顾防尘功能,因此综合IP等级不高,同时,由于空气在湿度较高时其中的灰尘含量较低,湿度较低时灰尘含量更高,需要根据湿度调整防尘性能,且由于较高湿度的空气在大量进入环网箱内部后有概率凝结至配电设备上,造成环网箱损坏,需要在湿度较高且散热压力较低时减小进气量,湿度较低且散热压力较高时增加进气量,因此需要通风口结构根据湿度、含尘量和散热需求综合调整通风口的进气量和防尘力度,而上述方案中防尘口结构较为固定,调整灵活性不高,为此,需要一种兼顾散热的同时提升环网箱IP防护等级的通风口结构及方法。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种提升环网箱IP防护等级的通风口结构及方法,具有兼顾散热的同时提升环网箱IP防护等级的特点。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种提升环网箱IP防护等级的通风口结构,包括壳体、检测模块和控制模块,所述壳体相对两侧分别设有入风端和出风端,所述入风端包括若干进风口,所述壳体外设置有若干翻盖,若干所述翻盖与若干进风口一一对应设置,任一所述翻盖位于进风口上方,所述出风端包括出风口和防尘棉,所述防尘棉与出风口对齐设置,所述检测模块设置于壳体外并将检测数据上传至控制模块,所述控制模块与翻盖电连接并指令翻盖旋转;
所述检测模块包括湿度检测器和温度检测器,所述湿度检测器和温度检测器设置于壳体上,所述湿度检测器用于检测入风端处相对湿度h并上传至控制模块,所述温度检测器设置于壳体上并用于检测环网箱内温度t并上传至控制模块,所述控制模块根据h和t计算修正系数a,所述控制模块根据a计算翻盖的修正角度θ,并指令翻盖旋转至修正角度;
其中,100≥t≥10,100≥h≥10,a=log(t/h),θ=(a+23)×22-483。
作为本发明的一种优选技术方案,所述壳体内设有隔板,所述隔板将壳体内空间分隔为进气道和出气道,所述进气道与若干进风口连通,所述出气道与出风口连通,所述隔板顶部设有通孔,所述进气道与出气道通过通孔连通。
作为本发明的一种优选技术方案,所述壳体内壁设置有除尘组件,所述除尘组件位于出气道中,所述除尘组件包括两电极板,两所述电极板和控制模块电连接,所述控制模块预输入有标准电压v0,所述控制模块根据h和v0计算除尘组件两电极板之间的电压v;
其中,v=v0×a,a=[log(1/h)+4]×5-10。
作为本发明的一种优选技术方案,任一所述电极板的表面均设置为波浪形,任一所述电极板均垂直于地面设置。
作为本发明的一种优选技术方案,所述壳体内表面设置有挡水板,所述挡水板位于若干进风口一侧,所述挡水板上设有百叶窗口。
作为本发明的一种优选技术方案,所述壳体底部由底板构成,所述底板倾斜设置。
作为本发明的一种优选技术方案,所述壳体外设有安装组件,所述安装组件用于将壳体可拆卸安装至环网箱上。
作为本发明的一种优选技术方案,所述出风口内设有散热扇,所述控制模块与散热扇电连接并根据环网箱内温度指令散热扇的运行功率。
作为本发明的一种优选技术方案,所述出风口设有防尘棉加热器,所述壳体内表面设有进气道加热器,所述防尘棉加热器和进气道加热器分别和控制模块电连接,所述控制模块预输入有标准加热功率p0,所述控制模块根据p0和h分别指令防尘棉加热器以功率p1和进气道加热器以功率p2运转;
其中,p1=[log(1/h)+2]×p0,p2=[log(h)-1]×p0。
本发明还提供一种提升环网箱IP防护等级的方法,包括上述提升环网箱IP防护等级的通风口结构,还包括下列步骤:
步骤一:将通风口结构设置于环网箱外表面安装处;
步骤二:在进风口处设置翻盖、温度检测器和湿度检测器,在通风口结构中设置控制模块,并使所述翻盖、温度检测器和湿度检测器与控制模块电连接;
步骤三:温度检测器检测温度检测数据t并上传至控制模块,湿度检测器检测湿度检测数据h并上传至控制模块,控制模块计算[log(t/h)+23]×22-483的输出结果θ;
步骤四:控制模块根据输出结果θ的值调整翻盖和通风口结构侧壁的夹角θ。
本发明的有益效果为:
(1)通过设置隔水板,在液态水进入壳体后可有效降低水的动能,同时通过设置隔板,水在壳体中运动会与隔板相撞,被隔板拦下,防止水进入壳体后从出风口流出进入环网箱中,提高了环网箱的防水性能和IP等级;
(2)通过设置翻盖,当水运动至通风口时被翻盖拦下,提高了防水性能,同时通过设置检测模块,并使控制模块根据检测模块上传的数据调整翻盖的旋转角度,根据湿度和散热压力不同时,通过调整翻盖的旋转角度的方式调整进气量,兼顾了防水效果和散热效果,在兼顾了散热效率的同时提高了IP等级;
(3)通过设置除尘组件,在灰尘通过防尘棉之前先被防尘组件吸附,提高了防尘效果和IP等级;同时通过使控制模块根据湿度检测数据h的值调整除尘组件两电极板之间的电压值,完成在湿度较低、灰尘较多时调整电压以提高电场除尘的效率,在湿度较高、灰尘较少时降低电压和除尘效率以降低短路损坏的概率,在兼顾了IP防护等级的同时提高了整体的运行可靠性;
(4)通过在防尘棉和进气道处分别设置加热器,并使控制模块根据湿度分别控制防尘棉加热器的运行功率p1和进气道加热器的运行功率p2,兼顾了能源节省的同时提高了防尘能力和IP等级。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的剖面结构示意图;
图2为图1中A处放大图;
图3为本发明另一角度的立体结构示意图;
图4为控制模块的回路框图;
图5为本发明的俯视剖面结构示意图。
主要元件符号说明:
图中:1、壳体;11、进风口;12、出风口;13、挡水板;131、百叶窗口;14、底板;15、隔板;16、防尘棉;2、翻盖;3、安装板;31、防水胶;4、控制模块;41、湿度检测器;42、温度检测器;43、除尘组件;431、正电极板;432、负电极板;44、防尘棉加热器;45、进气道加热器。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如下。
请参阅图1-5,一种提升环网箱IP防护等级的通风口结构,包括壳体1,壳体1相对两侧分别设有入风端和出风端,入风端包括若干进风口11,出风端包括出风口12,本实施例中,壳体1整体呈长方体形,包括一个底面,四个垂直于底面的侧面以及顶面,入风端和出风端分别设置于两个相对的侧面上,使用时,将通风口结构安装至环网箱的对应位置处,本实施例中,环网箱的相对两侧分别设有两个安装位置,每个安装位置都安装有一个通风口结构,通风口结构安装完毕后,入风端面朝环网箱外部并与大气接触,出风端位于环网箱内并面朝环网箱内部设备,此时空气从入风端的进风口11进入壳体1中,再从出风端的出风口12流出,完成空气的流入,空气带走环网箱内的热量后,从另一侧通风口以相反的方式流出,带走热量,完成通风口结构的通风功能。
上述结构中,由于通风口结构仅包括进风口11和出风口12,由于其广泛应用于民用或工业电力输电配电,因此其所处的环境较为多样,比如多灰或多雨环境,当灰尘较多时,灰尘伴随着空气进入环网箱中,防尘性能不足,因此环网箱通风口结构需要一定的IP等级,即防水防尘等级,为提升通风口结构的防尘能力,出风端还包括防尘棉16,防尘棉16与出风口12对齐设置,本实施例中,防尘棉16在空气流动方向上的尺寸为8~10mm,防尘棉16选用40ppi的聚氨酯防尘棉16,防尘棉16的边缘同时与壳体1外壁出风口12周围的位置紧密贴合,在空气流出出风口12时,先与防尘棉16接触再进入环网箱中,使用时,当空气经过出风口12和防尘棉16进入环网箱中时,空气中的灰尘附着于防尘棉16上,通过设置防尘棉16,提高了通风口结构的防尘能力以及IP等级。
IP防护等级除了与防尘能力有关外,还与防水能力有关,为提高通风口结构的防水能力,若干进风口11上分别设置有若干翻盖2,每一个翻盖2对应一个进风口11,本实施例中,翻盖2由一片遮盖板和转动轴构成,转动轴设置于壳体1外壁上,同时转动轴位于对应进风口11上方的位置处,遮盖板为长方形片状结构,通风口同样为长方形,遮盖板的长边和短边分别大于通风口的长边和短边,遮盖板的其中一条侧边与转动轴的一端连接,此时遮盖板与壳体1铰接,并在壳体1上翻转,转动轴的设置位置保证遮盖板旋转至与壳体1平行时,以垂直于进风口11所在壳体1的方向为参考方向,遮盖板在参考方向上的垂直投影可覆盖于对应进风口11的垂直投影,此时当外部出现降雨等从上方溅水的情况时,朝通风口运动的雨滴被通风口上部的翻盖2阻挡,流至别处,作业人员可通过绕转动轴旋转翻盖2的方式调整翻盖2的角度,调整每个进风口11的进风量,通过设置翻盖2,有效降低了通风口遇到从上方溅水的情况时水进入通风口结构中的概率,提高了通风口的防水能力和IP等级。
上述结构进行防尘防水的过程中,由于较高湿度的空气在大量进入环网箱内部后有概率凝结至配电设备上,造成环网箱损坏,因此需要在湿度较高且散热压力较低时减小进气量,湿度较低且散热压力较高时增加进气量,而上述结构中需要作业人员手动旋转,为此,还包括检测模块,检测模块设置于壳体1外并将检测数据上传至控制模块4,同时,控制模块4与翻盖2电连接并根据检测数据指令翻盖2旋转,本实施例中,转动轴设置有一伺服电机,控制模块4伺服电机使遮盖板围绕转动轴转动;
具体地,检测模块包括湿度检测器41和温度检测器42,湿度检测器41位于进风口11附近,湿度检测器41设置于检测进风口11附近的相对湿度h并上传至控制模块4,同时,温度检测器42同样设置于壳体1上,且位于出风口12附近,此时温度检测器42连同出风口12朝环网箱内部设置,检测环网箱内部的温度t并上传至控制模块4,控制模块4根据h和t计算修正系数a,并根据a计算翻盖2的修正角度θ,最后指令遮盖板围绕转动轴转动至修正角度,具体地,当翻盖2旋转至修正角度θ时,翻盖2与壳体1之间呈θ°夹角,控制模块4以翻盖2和壳体1平行时的位置为基准,并根据伺服电机的反馈脉冲定位并精确控制翻盖2的旋转角度;
进一步地,a=log(t/h),θ=(a+23)×22-483,其中100≥t≥10,100≥h≥10,h为进风口11附近的相对湿度,相对湿度最大值为100,因此湿度检测器41可上传的最大值为100,当上传至控制模块4的湿度检测数据h低于10时,控制模块4取10作为湿度值,同时,温度检测数据t超过100时取值为100,温度检测数据低于10时取值为10,此时t/h的范围为0.1至10,log(t/h)的范围为-1至1,θ的范围为1至45,当t最小h最大时,代表散热压力最小,防水压力最大,此时需要进风口11尽可能的封闭,减小进风量带来的水汽,降低水汽进入环网箱的概率,此时θ的结果为1,控制模块4指令翻盖2旋转至和壳体1近乎平行的1°,此时进风口11的进气量最小,尽可能降低空气连同水汽的进入量,提高了防水效果;
当t最大h最小时,代表散热压力最大,防水压力最小,此时需要进风口11尽可能打开以通入更多气流,带走更多热量,且水汽导致环网箱内设备损坏的概率小,此时θ的结果为45,控制模块4指令翻盖2旋转至和壳体1之间呈较大的45°夹角,此时进风口11的进风量较大,且湿度较低的时候无需担心进风量较大导致的水汽进入量较大,提高了防尘性能;
同时,log(t/h)的曲线图形表明,当t和h相等时,即需要兼顾防水效果和散热性能时,θ的值为23,此时翻盖2张开一定的角度,当t超过h时,代表IP防护等级需让位于散热性能,此时翻盖2的张开角度θ快速增加,加大进风口11的进风量,提高散热能力,当log(t/h)的值小于0.3时,代表湿度较大,散热性能需让位于IP防护等级,此时log(t/h)的值随着相对湿度h的增大而以较大的变化率降低,快速关闭翻盖2以降低进风口11的进风量,提高防水效果;
通过设置检测模块,并使控制模块4根据检测模块上传的数据调整翻盖2的旋转角度,根据湿度和散热压力不同时,通过调整翻盖2的旋转角度的方式调整进气量,兼顾了防水效果和散热效果,在兼顾了散热效率的同时提高了IP等级。
上述过程中,当翻盖2旋转至与壳体1的夹角较小时,依然有概率外部水滴从某些角度流入壳体1中,或者部分水汽连同空气进入壳体1中的情况,无法充分发挥防水作用,IP等级不高,为进一步提高防水效果,壳体1内设有隔板15,隔板15将壳体1内空间分隔为进气道和出气道,本实施例中,隔板15设置于壳体1内中间的位置并与地面垂直,同时隔板15与进风口11或出风口12所在的壳体1侧壁平行,此时进气道与若干进风口11连通,出气道与出风口12连通,隔板15顶部设有通孔,进气道与出气道通过通孔连接,进风口11、进气道、出气道和出风口12依次首尾连接构成本通风口结构的风道,当水从某些角度从进风口11进入壳体1中时,水在壳体1中运动会与隔板15相撞,被隔板15拦下,防止水进入壳体1后从出风口12流出进入环网箱中,通过在进风口11和出风口12之间设置隔板15,对进入进风口11的水进行拦截防止其通过出风口12进入环网箱内,进一步提高通风口结构的防水效果以及IP等级的同时,同时通过在隔板15顶部设置通孔,构成从进风口11到出风口12的风道,保证了散热性。
上述结构中,翻盖2角度减小以降低进风口11的进风量后,虽然能一定程度上降低随空气进入壳体1的灰尘的数量,然而空气中湿度较大时,空气中的灰尘会沾湿并沉降至地面,因此相反地,当湿度较低时,空气中的灰尘含量较多,而此时上述结构中在湿度较低时为保证散热性能,翻盖2角度较大,进气量较大,进灰量较多,此时单个防尘棉16结构承受较大的防尘压力,有较大的概率发生防尘棉16吸尘能力到达上限无法进一步过滤灰尘的情况,为进一步提高防尘性能,壳体1内壁设置有除尘组件43,除尘组件43位于出气道中,除尘组件43包括两电极板,两电极板包括正电极板431和负电极板432,正电极板431和负电极板432分别和控制模块4电连接,控制模块4向两电极板通入高压直流电,此时正电极板431和负电极板432之间构成电场,本实施例中,由于长方形壳体1被垂直于地面设置的隔板15分割为长方体形的进气道和出气道,正电极板431和负电极板432分别设置于长方体形出气道的两侧壁上,两电极板的宽度相较出气道的宽度窄5~10mm,此时当两电极板分别通电后,两电极板之间的电场可覆盖出气道中其中一端的大部分空间,当进入壳体1的携带灰尘的气体经过此段出气道时,其中的带电灰尘在电场的影响下向正电极板431或负电极板432移动,完成初步除尘,随后完成初步除尘的空气流过防尘棉16,完成进一步除尘,通过设置和防尘棉16共同配合的除尘组件43,进一步提高了防尘性能,提高了IP等级;
上述除尘组件43对灰尘进行过滤的过程中,由于湿度较大时空气中灰尘较少,此时无需除尘组件43中两电极板维持高电压以提高对灰尘的吸引力度,同时湿度较大时,会有部分水汽凝结于两电极板表面,当水汽凝结的较多时有一定概率发生电极板短路损坏供电电路或控制模块4的情况,而湿度较小,空气中灰尘较多时,两电极板之间的电压有概率过低,导致形成的电场强度过低无法吸引足够多的灰尘,为根据湿度自动调整两电极板之间的电压和电场强度,以兼顾IP防护等级和运行可靠性,控制模块4预输入有标准电压v0,控制模块4根据h和v0计算除尘组件43两电极板之间的电压v;
具体地,本实施例中,v的计算方式为控制模块4在收到湿度检测数据后,先通过函数b=[log(1/h)+4]×5-10的输出结果确定b的值,随后根据函数v=v0×b确定v的值,b=[log(1/h)+4]×5-10,由于当湿度检测数据为最大的100时,[log(1/h)+4]×5-10的值为0,此时空气中湿度最大,正电极板431或负电极板432沾湿短路风险最高,灰尘可由防尘棉16独自进行过滤,此时两电极板之间的电压为v0×0=0,即电极板不进行通电,降低了高湿度下的损坏概率,当湿度检测数据为最小的10时,此时空气中湿度较小,灰尘较多,需要用于除尘的电场强度较大,且水汽导致电极板短路损坏的概率较低,此时[log(1/h)+4]×5-10的输出结果为最高的5,此时两电极板之间的电压达到最高的5v0,电场强度达到上限,除尘组件43的除尘效率达到上限;
通过使控制模块4根据湿度检测数据h的值调整除尘组件43两电极板之间的电压值,完成在湿度较低、灰尘较多时调整电压以提高电场除尘的效率,在湿度较高、灰尘较少时降低电压和除尘效率以降低短路损坏的概率,在兼顾了IP防护等级的同时提高了整体的运行可靠性。
当电极板长时间运行过后,其上覆盖的灰尘较多,当灰尘覆盖大部分的电极板表面时有概率降低电场强度,连带降低电极板的除尘能力,为提高上述结构中除尘组件43的除尘能力,每一个电极板的表面形状均为波浪形,相比于平面,波浪形表面的表面积更大,可在表面容纳的灰尘更多,附着相同数量的灰尘时更不容易发生被灰尘遮蔽表面导致降低电场强度的情况,提高了除尘能力;
同时,为降低上述灰尘覆盖对电场强度的影响,任一块电极板均垂直于地面设置,本实施例中,相比于水平或倾斜设置,垂直于地面的电极板上的灰尘在竖直方向上仅受到重力的作用,在运动至电极板上失去电荷后,更容易下落至壳体1底部,降低电极板上的灰尘附着量,降低灰尘覆盖对除尘能力的影响。
为进一步降低水在通过进风口11进入壳体1后运动至出风口12的概率,提高进风口11结构的防水效果和IP等级,壳体1内表面设置有挡水板13,挡水板13位于若干进风口11一侧,本实施例中,挡水板13由两块相互垂直的薄片构成,其中一片薄片与若干进风口11上方的壳体1内壁连接,且平行于地面设置,另一薄片向下且垂直于地面设置,完成在壳体1内对进风口11的遮挡,且下方和周围留有空缺,当水从进风口11进入壳体1时,先与挡水板13相撞,动能被削弱,此时水从挡水板13下方的空缺流出,此时水处于进气道底部,液态水如果要进入出气道以及出风口12,需要向上经过隔板15顶部的通孔,液态水在重力作用下难以向上运动到达通孔,因此通过额外设置挡水板13,和隔板15配合将液态水拦截于进气道内,避免液态水进入出气道中,进一步提高了通风口结构的防水效果和IP等级;
设置挡水板13后,进风口11的进风效率受到影响,降低了散热性能,为在保证挡水板13的防水性能的同时保证一定的散热性能,挡水板13上设有百叶窗口131,使用时,液态水撞击到挡水板13上时,水被百叶窗口131的叶片拦下,向下运动至进气道的底部,同时当气流运动至百叶窗口131时,可从百叶窗口131的缝隙中流出,通过设置百叶窗口131,保证了挡水板13的防水效果的同时保证了一定的散热性能。
同时,设置挡水板13和隔板15共同配合,在壳体1内形成了三段式的风道,提高了灰尘运动至防尘棉16的难度,三段式风道配合8~10mm的40ppi的聚氨酯防尘棉16,经过实验验证,通风口结构可达到IP56要求的防尘等级。
水被挡水板13和隔板15拦截后,会积攒于进气道的底部,此时积水有概率在高温作用下蒸腾上升,通过隔板15上方的通孔进入出气道甚至出风口12,导致通风口结构的防水效果和IP等级不足,为避免此类情况的发生,壳体1底部由底板14构成,底板14倾斜设置,其中底板14的较高一端和设有出风口12的壳体1侧壁相抵,底板14较低一端和设有进风口11的壳体1侧壁相抵,此时底板14走向为沿出风口12到进风口11的方向上由高至低,底板14的低点位于进风口11和挡水板13的下方,当水积攒于进气道底部时,当水受到蒸腾作用变成水汽向上运动时,由于水积攒于进风口11和挡水板13下方的底板14低点,水汽向上的运动时,其中的大部分水汽运动至挡水板13和进风口11之间的空间中,此时水汽从进风口11逸散至外界空气中,通过设置倾斜的底板14,使得水积攒于进风口11和挡水板13的下方,使得部分积水蒸腾产生的水汽运动至进风口11附近并飘出壳体1,降低了经过通过进入出气道和出风口12的水汽数量,减少了积水对防水效果的减弱,提高了防水效果和IP防护等级。
通风口结构需要安装至环网箱的安装位置处,才能发挥对环网箱的防水防尘和散热作用,为方便通风口的安装,壳体1外设有安装组件,安装组件用于将壳体1可拆卸安装至环网箱上,本实施例中,长方体形壳体1设有进风口11的侧壁向四周延伸,延伸部分为安装板3,安装板3靠近环网箱一侧设置有环形防水胶31,安装板3上设置有若干安装螺孔,若干个安装螺孔均贯穿安装板3及防水胶31,同时环网箱配合若干个安装螺孔设有若干个螺孔,当需要安装时,将安装板3和环网箱安装处外壁紧贴,并将若干个安装螺孔和环网箱上的螺孔对齐,并在对齐后的螺孔内拧入螺栓,此时螺丝对安装板3和通风口结构施加向环网箱的力,完成通风口在环网箱上的安装,需要拆卸时,将螺栓卸下,即可完成通风口的拆卸;
上述安装过程中,当安装板3无法与环网箱外表面紧密结合时,外界的水有概率沿安装板3和环网箱之间的缝隙进入环网箱中,此时通风口结构的设置反而降低了环网箱整体的IP等级,为填补缝隙,安装板上设有环状的防水胶31,对安装板3和通风口结构施加向环网箱的力,安装板3挤压防水胶31,使得防水胶31和环网箱侧壁相互挤压,减少了防水胶31和环网箱之间的缝隙,提高了防水效果和IP等级。
为提高通风口结构的散热能力,出风口12内设有散热扇,控制模块4与散热扇电连接并根据环网箱内温度指令散热扇的运行功率,本实施例中,控制模块4在温度检测数据达到100时指令散热扇以最大功率运行,温度监测数据到达10时指令散热扇停转。
长时间使用后,部分水汽被防尘棉16吸附并储存于防尘棉16中,此时防尘棉16用于容纳灰尘的部分孔洞被水填满,防尘效果不足,此时需要加热防尘棉16加速其中液态水的蒸腾;同时当相对湿度较高时,会有较多的水积累于进气道内,有概率形成较多积水,较多积水会导致蒸腾的水汽较多,通过通孔进入出风口12的水汽较多,此时需要加热进气道底部的水加速其蒸发,并使蒸发水汽从进风口11处逸散至空气中,为此,出风口12设有防尘棉加热器44,壳体1内表面设有进气道加热器45,防尘棉加热器44和进气道加热器45分别和控制模块4电连接,使用时,控制模块4同时对两加热器进行供电,两加热器在电热效应下放热,对防尘棉16和进气道底部进行加热,加速其中的积水蒸发,保证防尘棉16的防尘性能和防水效果;
上述过程中,当防尘棉16中的水分较多时,直接对其进行较大功率的加热会导致部分水汽进入防尘棉16一侧的环网箱内,而空气中湿度较大时防尘棉16中水较多,防尘棉16的防尘压力较小,同时进气道中积水风险较大,因此湿度较高时可暂时降低对防尘棉16的加热力度,提高进气道中的加热力度,相反地,当空气中湿度较小时防尘棉16中水较少,防尘压力较大,且进气道中积水风险较少,对其进行大功率加热会导致能耗过高,此时需要尽快蒸发防尘棉16中的水分以尽可能保证防尘棉16的防尘能力,同时降低进气道中的加热功率以节省能源,为兼顾能源节约和IP等级,控制模块4预输入有标准加热功率p0,控制模块4根据p0、t和h分别指令防尘棉加热器44以功率p1和进气道加热器45以功率p2运转,本实施例中,防尘棉加热器44的运行功率p1为[log(1/h)+2]×p0,当湿度上升至最大值100时,[log(1/h)+2]的输出结果为下限值0,此时防尘棉加热器44以最小功率0运转,即停转,防止对湿度较大的防尘棉16加热导致的水汽进入环网箱中,当湿度降低至下限10时,[log(h)-1]的输出值为上限值1,此时防尘棉加热器44以最大功率p0运转;
同时,进气道加热器45的功率p2为[log(h)-1]×p0,当湿度上升至最大值100时,[log(h)-1]×p0的输出结果为上限值p0,此时进气道加热器45以最大功率p0运转,即停转,当湿度降低至下限10时,[log(h)-1]×p0的输出结果为下限值0,此时进气道加热器45以最小功率0运转,即停转,节省电能;
通过使控制模块4根据p0和h分别控制防尘棉加热器44的运行功率p1和进气道加热器45的运行功率p2,兼顾了能源节省和IP等级。
本发明还提供了一种提升环网箱IP防护等级的方法,包括以下步骤:
步骤一:将通风口结构设置于环网箱外表面安装处;
步骤二:在进风口11处设置翻盖2、温度检测器42和湿度检测器41,在通风口结构中设置控制模块4,并使所述翻盖2、温度检测器42和湿度检测器41与控制模块4电连接;
步骤三:温度检测器42检测温度检测数据t并上传至控制模块4,湿度检测器41检测湿度检测数据h并上传至控制模块4,控制模块4计算[log(t/h)+23]×22-483的输出结果θ;
步骤四:控制模块4根据输出结果θ的值调整翻盖2和通风口结构侧壁的夹角θ。
本发明的工作原理及使用流程:
安装时,将安装板3和环网箱安装处外壁紧贴,并将若干个安装螺孔和环网箱上的螺孔对齐,并在对齐后的螺孔内拧入螺栓,此时螺丝对安装板3和通风口结构施加向环网箱的力,完成通风口在环网箱上的安装,需要拆卸时,将螺栓卸下,即可完成通风口的拆卸;
安装完毕后,当外部出现降雨等从上方溅水的情况时,朝通风口运动的部分液态水被通风口上部的翻盖2阻挡,流至别处,少部分液态水进入壳体1内后,先被挡水板13遮挡降低动能,随后进入进气道底部,进气道和出气道之间的隔板15防止底部的液态水向上运动进入出气道和出风口12中;上述过程中,温度检测器42和湿度检测器41检测并上传温度和湿度数据,控制模块4根据温度和湿度数据调整翻盖2的旋转角度。
同时,当携带灰尘的空气进入壳体1中出气道时,其中的带电灰尘在除尘组件43的电场的影响下向正电极板431或负电极板432移动,完成初步除尘,随后完成初步除尘的空气流过防尘棉16,完成进一步除尘;上述过程中,根据湿度检测数据h的值调整除尘组件43两电极板之间的电压值。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种提升环网箱IP防护等级的通风口结构,其特征在于:包括壳体、检测模块和控制模块,所述壳体相对两侧分别设有入风端和出风端,所述入风端包括若干进风口,所述壳体外设置有若干翻盖,若干所述翻盖与若干进风口一一对应设置,任一所述翻盖位于进风口上方,所述出风端包括出风口和防尘棉,所述防尘棉与出风口对齐设置,所述检测模块设置于壳体外并将检测数据上传至控制模块,所述控制模块与翻盖电连接并指令翻盖旋转;
所述检测模块包括湿度检测器和温度检测器,所述湿度检测器和温度检测器设置于壳体上,所述湿度检测器用于检测入风端处相对湿度h并上传至控制模块,所述温度检测器设置于壳体上并用于检测环网箱内温度t并上传至控制模块,所述控制模块根据h和t计算修正系数a,所述控制模块根据a计算翻盖的修正角度θ,并指令翻盖旋转至修正角度;
所述壳体内设有隔板,所述隔板将壳体内空间分隔为进气道和出气道,所述进气道与若干进风口连通,所述出气道与出风口连通,所述隔板顶部设有通孔,所述进气道与出气道通过通孔连通;
所述壳体内壁设置有除尘组件,所述除尘组件位于出气道中,所述除尘组件包括两电极板,两所述电极板和控制模块电连接,所述控制模块预输入有标准电压v0,所述控制模块根据h和v0计算除尘组件两电极板之间的电压v;
任一所述电极板的表面均设置为波浪形,任一所述电极板均垂直于地面设置;
所述壳体内表面设置有挡水板,所述挡水板位于若干进风口一侧,所述挡水板上设有百叶窗口;
所述出风口设有防尘棉加热器,所述壳体内表面设有进气道加热器,所述防尘棉加热器和进气道加热器分别和控制模块电连接,所述控制模块预输入有标准加热功率p0,所述控制模块根据p0和h分别指令防尘棉加热器以功率p1和进气道加热器以功率p2运转。
2.根据权利要求1所述的一种提升环网箱IP防护等级的通风口结构,其特征在于:所述壳体底部由底板构成,所述底板倾斜设置。
3.根据权利要求1所述的一种提升环网箱IP防护等级的通风口结构,其特征在于:所述壳体外设有安装组件,所述安装组件用于将壳体可拆卸安装至环网箱上。
4.根据权利要求1所述的一种提升环网箱IP防护等级的通风口结构,其特征在于:所述出风口内设有散热扇,所述控制模块与散热扇电连接并根据环网箱内温度指令散热扇的运行功率。
5.一种提升环网箱IP防护等级的方法,其特征在于:包括权利要求1至4任意一项所述的提升环网箱IP防护等级的通风口结构,还包括以下步骤:
步骤一:将通风口结构设置于环网箱外表面安装处;
步骤二:在进风口处设置翻盖、温度检测器和湿度检测器,在通风口结构中设置控制模块,并使所述翻盖、温度检测器和湿度检测器与控制模块电连接;
步骤三:温度检测器检测温度检测数据t并上传至控制模块,湿度检测器检测湿度检测数据h并上传至控制模块,控制模块输出结果θ;
步骤四:控制模块根据输出结果θ的值调整翻盖和通风口结构侧壁的夹角θ。
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