CN203660350U - 一种户外电源柜 - Google Patents

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阳盛俊
徐建平
刘用鹿
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Abstract

本实用新型涉及户外电源防护技术领域，公开了一种户外电源柜，包括柜体，柜体内部设有相互分隔的换热仓和容置仓；其中，换热仓内设有热交换器，换热仓的进风口和出风口与柜体的外部环境连通，以形成通过热交换器的外循环换热风道，且换热仓的进风口处设有外循环风机；容置仓为密闭结构，其内具有电源模块安装区域；容置仓内设有内循环通路，内循环通路的进风口和出风口分别与热交换器密封连通，以形成内循环风道；内循环通路的进风口处还设有内循环风机。本实用新型提供的户外电源柜，在满足电源模块散热需求的同时还能够实现对电源模块防水防尘的需求。

Description

一种户外电源柜
技术领域
本实用新型涉及户外电源防护技术领域，特别涉及一种户外电源柜。 
背景技术
电源模块作为一种户外电源，常用于通信、户外供电、以及自动控制等领域。 
户外电源柜具有容置仓，电源模块安装在容置仓内，由于户外电源柜是在户外环境中工作，为保证电源模块的使用寿命，对户外电池装置的容置仓进行的防水防尘等防护非常重要。 
由于电源模块在高温工作环境中需要散热，因此，目前市场中小尺寸的户外电源柜，一般是采用自然散热方式，或者采用直通风散热方式。 
采用自然散热方式的户外电源柜中，直接将电源模块暴露在外部环境中进行散热，无法实现对电源模块的防水防尘；采用直通风散热方式的户外电源中，电池仓内的空间直接与外部环境连通，外部环境中的水汽以及灰尘等很容易进入电池仓内，不能满足对电源模块的防水防尘要求。 
因此，现有的户外电源柜中，在满足电源模块散热需求的同时很难实现对电源模块防水防尘的需求。 
实用新型内容
本实用新型提供了一种户外电源柜，在满足电源模块散热需求的同时，还能够实现对电源模块防水防尘的需求。 
为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案： 
一种户外电源柜，包括柜体，所述柜体内部设有相互分隔的换热仓和容置 仓；其中， 
所述换热仓内设有热交换器，且所述换热仓的进风口和出风口与所述柜体的外部环境连通，以形成通过所述热交换器的外循环换热风道； 
所述换热仓的进风口处设有外循环风机； 
所述容置仓为密闭结构，其内具有电源模块安装区域；所述容置仓内还设有内循环通路，所述内循环通路的进风口和出风口分别与所述热交换器密封连通，以形成内循环风道； 
所述内循环通路的进风口处设有内循环风机。 
本实用新型提供的户外电源柜中的容置仓具有密闭结构，容置仓内的内循环通路与热交换器内部密封连通形成内循环风道，所以容置仓中与电源模块进行热交换后的高温空气可以通过内循环风机由内循环通路的出风口吹入热交换器中，同时，外循环风机驱动外部环境中的低温空气沿外循环换热风道进入热交换器中，这样，内循环风道中的高温空气和外循环换热风道中低温的空气在热交换器中进行热交换，从而降低内循环风道中的空气的温度，内循环风道中温度降低后的空气由内循环通路的进风口进入容置仓中与电源模块进行热交换，以对电源模块进行降温，而外循环换热风道中温度升高的空气通过换热仓的出风口排入户外电源柜周围的外部环境中；由此可知，整个内循环风道中的空气只在容置仓与热交换器之间流动，并不与外部环境的空气接触，从而也使得外部环境中的水汽以及灰尘等不能进入密闭的容置仓中污染电源模块。 
因此，本实用新型提供的户外电源柜在满足电源模块散热需求的同时，还能够实现电源模块防水防尘的需求。 
优选地，所述外循环风机安装于所述换热仓内，所述内循环风机安装于所述容置仓内。这样，内循环风机不会影响内循环通路与热交换器之间连接处的密封性，保证了容置仓内的密闭。另外，外循环风机安装于换热仓内，内循环风机安装于容置仓内，还使得本实用新型提供的户外电源柜的结构更为紧凑，使其外观更为平整。 
优选地，所述热交换器为逆流热交换器。逆流热交换器中具有多层铝箔，外循环换热风道和内循环风道的气流在经过逆流热交换器时均是与铝箔接触换热，由于铝箔的热传递速度快，且散热性好，因而可以提高逆流交换器中的热交换效率。 
优选地，所述柜体中，所述容置仓与所述换热仓相邻，所述内循环通路的进风口和出风口设置于所述容置仓与所述换热仓之间的隔板上，所述内循环通路的进风口和出风口与所述热交换器之间通过密封圈密封。这样，内循环风道中与电源模块进行热交换后的空气可以比较快速的从出风口排至热交换器中，缩短了高温的空气在容置仓中停留的时间，进一步提高了容置仓内的散热效果，而且水汽以及灰尘等不能从热交换器和容置仓之间的缝隙进入容置仓中，还提高了容置仓的防水防尘效果。 
优选地，所述容置仓朝向所述柜体前侧的一侧形成前框架，且所述容置仓朝向所述柜体前侧的侧壁形成柜门，所述柜门与所述容置仓的前框架搭接处通过密封圈密封。 
优选地，所述容置仓朝向所述柜体上侧的一侧形成顶框架，且所述容置仓朝向所述柜体上侧的顶壁为顶板，所述顶板与所述容置仓的顶框架固定连接、且与所述容置仓的顶框架搭接处通过密封圈密封。以保证容置仓内的密封性，提高本实用新型户外电源柜中容置仓的防水防尘效果。 
优选地，所述换热仓朝向所述柜体上侧的一侧形成顶框架，所述顶板形成所述换热仓的顶壁，且与所述换热仓的顶框架固定连接。 
优选地，所述顶板通过紧固螺钉与所述容置仓的顶框架以及所述换热仓的顶框架固定连接。螺钉连接的方式简单且稳定，可以提供本实用新型户外电源柜的组装效率。 
优选地，所述电源模块安装区域在所述容置仓与所述换热仓之间隔板上的投影，位于所述内循环通路的进风口与出风口之间。 
这样，在电源模块安装于容置仓后，电源模块不会堵住内循环通路的进风 口或出风口，保证了容置仓内气流的通畅，进而保证了电源模块能够满足散热需求。 
优选地，所述换热仓的进风口和出风口均为设置于所述换热仓侧壁上的多个透气孔。以防止体积较大的杂物进入换热仓中与外循环风机发生碰撞而造成外循环风机损坏。 
附图说明
图1为本实用新型提供的户外电源柜的内部结构示意图； 
图2为本实用新型提供的户外电源柜的爆炸图； 
图3为本实用新型提供的户外电源柜中逆流热交换器的结构示意图； 
图4为本实用新型提供的户外电源柜的前视示意图； 
图5为本实用新型提供的户外电源柜的后视示意图。 
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 
申明，本实用新型中所提到的“前”“后”等均是以图2中所示方位为例的，其作用仅仅是为了描述方便，并无特指含义。 
请参考图1和图2，本实用新型提供的户外电源柜包括：柜体1，柜体1内部设有相互分隔的换热仓2和容置仓3；其中， 
换热仓2内设有热交换器4，且换热仓2的进风口21和出风口22与柜体1的外部环境连通，以形成通过热交换器4的外循环换热风道5； 
换热仓2的进风口21处设有外循环风机51； 
容置仓3为密闭结构，其内具有电源模块安装区域；容置仓3内还设有内循环通路6，内循环通路6的进风口61和出风口62分别与热交换器4密封连通，以形成内循环风道； 
内循环通路6的进风口61处还设有内循环风机63。 
本实用新型提供的户外电源柜中的容置仓3具有密闭结构，容置仓3内的内循环通路6与热交换器4内部密封连通形成内循环风道，所以容置仓3中与电源模块7进行热交换后的高温空气可以通过内循环风机63由内循环通路6的出风口62吹入热交换器4中，同时，外循环风机51还会驱动外部环境中的低温空气沿外循环换热风道5进入热交换器4中，这样，内循环风道中的高温空气和外循环换热风道5中低温的空气在热交换器4中进行热交换，从而降低内循环风道中的空气的温度，内循环风道中温度降低后的空气由内循环通路6的进风口61进入容置仓3中与电源模块7进行热交换，以对电源模块7进行降温，而外循环换热风道5中温度升高的空气通过换热仓2的出风口22排入户外电源柜周围的外部环境中；由此可知，整个内循环风道中的空气只在容置仓3与热交换器4之间流动，并不与外部环境的空气接触，从而也使得外部环境中的水汽以及灰尘等不能进入密闭的容置仓3中污染电源模块7。 
因此，本实用新型提供的户外电源柜在满足电源模块7散热需求的同时，还能够实现电源模块7防水防尘的需求。 
请参考图1，具体地，上述外循环风机51安装于换热仓2内，内循环风机63安装于容置仓3内。这样，内循环风机63不会影响内循环通路6与热交换器4之间连接处的密封性，保证了容置仓3内的密闭。另外，外循环风机51安装于换热仓2内，内循环风机63安装于容置仓3内，还使得本实用新型提供的户外电源柜的结构更为紧凑，使其外观更为平整。 
其中，外循环风机51可以通过螺栓固定于换热仓2设有进风口21的侧壁上，且外循环风机51的吹风方向正对热交换器4的进风口42。内循环风机63可以通过螺栓固定于容置仓3与换热仓2之间的隔板31上，内循环风机63的 吹风方向正对内循环通路6的出风口62。 
请参考图3，为了提高热交换器4中的热交换效率，一种优选地实施方式中，上述热交换器4为逆流热交换器41。逆流热交换器41中设置了多层铝箔411，外循环换热风道5和内循环风道的气流在经过逆流热交换器41时均是与铝箔接触换热，由于铝箔411的传热速度快，且散热性好，因而可以提高逆流热交换器41中的热交换效率。 
而且在逆流热交换器41中，外循环换热风道5的气流方向与内循环风道的气流方向相反，这样在内循环风道中高温的气流在逆流热交换器41中流动过程中，沿内循环风道中高温空气的流动方向，高温的空气所接触的铝箔411的温度逐渐降低，使得内循环风道中高温的空气在整个逆流热交换器41中进行完热交换后，内循环风道中气流的温度能够降得更低。 
请参考图2，柜体1中，容置仓3与换热仓2相邻，内循环通路6的进风口61和出风口62设置于容置仓3与换热仓2之间的隔板31上，这样，内循环风道中与电源模块7进行热交换后的空气可以比较快速的从出风口62排至热交换器4中，缩短了高温的空气在容置仓3中停留的时间，进一步提高了容置仓3内的散热效果。另外，内循环通路6的进风口61和出风口62与热交换器4之间通过密封圈32密封，提高了热交换器4与容置仓3之间的密封性，使得水汽以及灰尘等不能从热交换器4和容置仓3之间的缝隙进入容置仓3中，进而提高了容置仓3的防水防尘效果。 
请继续参考图2，容置仓3朝向柜体1前侧的一侧形成前框架，且容置仓3朝向柜体1前侧的侧壁形成柜门8，柜门8与容置仓3的前框架搭接处通过密封圈81密封。在柜门8关上后，密封圈81将柜门8与前框架之间进行密封，进一步提高了本实用新型户外电源柜中容置仓3的防水防尘效果。 
当然，柜门8与前框架之间密封圈81可以设置在柜门8上，也可以设置前框架上，只要在柜门8关上后，密封圈81可以将柜门8与前框架之间进行密封即可。 
另外，柜门8也可以根据不同电源模块7的结构特征进行设置，例如，柜门8还可以设置在柜体1远离换热仓2一侧的侧壁上。 
请参考图2，容置仓3朝向柜体1上侧的一侧形成顶框架，且容置仓3朝向柜体1上侧的顶壁为顶板9，顶板9与容置仓3的顶框架固定连接、且与容置仓3的顶框架搭接处通过密封圈91密封，进一步提高容置仓3的密封效果，防止外部环境中的水汽和灰尘等进入容置仓3中。 
请参考图2，换热仓2朝向柜体1上侧的一侧形成顶框架，顶板9形成换热仓2的顶壁，且与换热仓2的顶框架固定连接。顶板9与换热仓2定框架之间的固定连接可以采用焊接、铆接、螺栓连接或其它现有技术中一种的固定连接方式。 
其中，较优地，上述顶板9通过紧固螺钉与容置仓3的顶框架以及换热仓2的顶框架固定连接。螺钉连接的方式较为稳定，通过紧固螺钉将顶板9与定框架连接，可以保证顶板9安装于定框架后的稳定性，另外，锁紧螺钉的过程也相对简单，可以提高户外电源柜的组装效率。 
请参考图1，更具体地，电源模块安装区域在容置仓3与换热仓2之间隔板31上的投影，位于内循环通路6的进风口61与出风口62之间。 
这样，在电源模块7安装于容置仓3后，电源模块7不会堵住内循环通路6的进风口61或出风口62，保证了容置仓3内气流的通畅，进而保证了电源模块7能够满足散热需求。 
请参考图4，换热仓2中换热仓2的进风口21位于换热仓2朝向柜体1前侧的侧壁上，请参考图5，换热仓2的出风口22位于换热仓2朝向柜体1后侧的侧壁上。这样，换热仓2的出风口22和进风口21相对，使得从进风口21进入换热仓2的低温空气可以快速经过换热仓2，热交换中低温的空气在热交换器4中完成热交换后可以迅速排出换热仓2，从而保证了换热仓2内整体的温度始终较低，提高了热交换器4中的换热效率。 
请参考图4和图5，换热仓2的进风口21和出风口22均为设置于换热仓 2侧壁上的多个透气孔，从而可以防止体积较大的杂物进入换热仓2中与外循环风机51发生碰撞而造成外循环风机51损坏。 
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。 

Claims (10)

1.一种户外电源柜，其特征在于，包括柜体，所述柜体内部设有相互分隔的换热仓和容置仓；其中，
所述换热仓内设有热交换器，且所述换热仓的进风口和出风口与所述柜体的外部环境连通，以形成通过所述热交换器的外循环换热风道；
所述换热仓的进风口处设有外循环风机；
所述容置仓为密闭结构，其内具有电源模块安装区域；所述容置仓内设有内循环通路，所述内循环通路的进风口和出风口分别与所述热交换器密封连通，以形成内循环风道；
所述内循环通路的进风口处还设有内循环风机。
2.根据权利要求1所述的户外电源柜，其特征在于，所述外循环风机安装于所述换热仓内，所述内循环风机安装于所述容置仓内。
3.根据权利要求1所述的户外电源柜，其特征在于，所述热交换器为逆流热交换器。
4.根据权利要求1所述的户外电源柜，其特征在于，所述柜体中，所述容置仓与所述换热仓相邻，所述内循环通路的进风口和出风口设置于所述容置仓与所述换热仓之间的隔板上，所述内循环通路的进风口和出风口与所述热交换器之间通过密封圈密封。
5.根据权利要求1所述的户外电源柜，其特征在于，所述容置仓朝向所述柜体前侧的一侧形成前框架，且所述容置仓朝向所述柜体前侧的侧壁形成柜门，所述柜门与所述容置仓的前框架搭接处通过密封圈密封。
6.根据权利要求1所述的户外电源柜，其特征在于，所述容置仓朝向所述柜体上侧的一侧形成顶框架，且所述容置仓朝向所述柜体上侧的顶壁为顶板，所述顶板与所述容置仓的顶框架固定连接、且与所述容置仓的顶框架搭接处通过密封圈密封。
7.根据权利要求6所述的户外电源柜，其特征在于，所述换热仓朝向所述柜体上侧的一侧形成顶框架，所述顶板形成所述换热仓的顶壁，且与所述换热仓的顶框架固定连接。
8.根据权利要求7所述的户外电源柜，其特征在于，所述顶板通过紧固螺钉与所述容置仓的顶框架以及所述换热仓的顶框架固定连接。
9.根据权利要求1～8任一项所述的户外电源柜，其特征在于，所述电源模块安装区域在所述容置仓与所述换热仓之间隔板上的投影，位于所述内循环通路的进风口与出风口之间。
10.根据权利要求1～8任一项所述的户外电源柜，其特征在于，所述换热仓的进风口和出风口均为设置于所述换热仓侧壁上的多个透气孔。
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