CN206118274U - 一种无源自适应二级温控柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无源自适应二级温控柜，包括柜顶板、柜底板、左侧板、右侧板、后侧板和柜门,所述左侧板、右侧板和后侧板内设有热容腔和真空腔，所述热容腔设置在所述温控柜的内壁侧，所述真空腔设置在所述温控柜的外壁侧。本实用新型的有益效果是：不耗电能，利用热容腔和真空腔调节温控柜内的温度，可满足大部分露天控制柜对柜体内温度的要求；工作可靠性高，运行和维护成本低。

Description

一种无源自适应二级温控柜

技术领域

本实用新型涉及工业控制柜领域，尤其涉及应用于数据采集与监视控制系统的一种无源自适应二级温控柜。

背景技术

在当前数据采集与监视控制系统（SCADA）领域中，控制柜为最常见设备之一。控制柜为柜内电子元器件提供了安装空间和环境保障，作为保障电气及自控输入输出的结构件，被广泛应用。当控制柜工作在较为恶劣环境温度条件下，即在高温达到70℃以上或者低温低于-25℃以下时，柜内设备即使选了宽温型设备，仍然不能稳定运行。通常的做法都是给柜体加装空调等散热设备或加装加热器、伴热器等增温设备，这种做法的优点很明显，能够将柜体内的温度控制在一个窄小的范围内，满足柜内设备对环境温度的要求。但是，这种设备依赖电能工作，在实际应用中，如油气行业的SCADA监控柜往往很分散，由于远离公共设施，其自身柜内用电常常受到限制，有相当一部分监控柜不具备接入市电条件，为了维持工作，这些柜采用太阳能供电或者较大容量电池供电，且为了节省电耗或者延长工作时间，柜内设备经常采用间歇式工作，这种情况下，电子元件发热不足以维持低温柜外环境下柜内温度，当然，这种情况下也无法满足安装空调和其他散热装置条件，影响到了柜内设备的连续正常工作。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种无源自适应二级温控柜的技术方案，在不消耗电能的条件下满足工业控制柜内部的温度条件。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种无源自适应二级温控柜，包括柜顶板、柜底板、左侧板、右侧板、后侧板和柜门,所述左侧板、右侧板和后侧板内设有热容腔和真空腔，所述热容腔设置在所述温控柜的内壁侧，所述真空腔设置在所述温控柜的外壁侧。

更进一步，所述热容腔中注有水，在所述热容腔的顶端设有注水口。

更进一步，在所述热容腔的底部设有排水口。

更进一步，所述热容腔中设有能流管，所述能流管的下端从所述热容腔的底部穿出热容腔，所述能流管的上端连通所述热容腔。

更进一步，所述能流管上端的高度不高于所述热容腔高度的0.9倍。

更进一步，在所述温控柜内侧壁对应于所述能流管的位置设有观察窗。

更进一步，在所述真空腔的底部设有真空管路接口，在所述真空管路接口设有真空表和旋塞。

更进一步，所述左侧板、右侧板、后侧板设有互相连通的热容腔；所述左侧板、右侧板、后侧板设有互相连通的真空腔。

更进一步，柜顶板、柜底板和柜门内设有保温层。

本实用新型的有益效果是：不耗电能，利用热容腔和真空腔调节温控柜内的温度，可满足大部分露天控制柜对柜体内温度的要求；工作可靠性高，运行和维护成本低。

下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。

附图说明

图1是本实用新型上侧结构图，为了清楚显示内部结构省略了柜门；

图2是本实用新型下侧结构图，为了清楚显示内部结构省略了柜门；

图3是本实用新型结构剖视图。

具体实施方式

如图1至图3，一种无源自适应二级温控柜，包括柜顶板1、柜底板2、左侧板3、右侧板4、后侧板5和柜门（图中省略）,所述左侧板、右侧板和后侧板内设有热容腔7和真空腔8，所述热容腔设置在所述温控柜的内壁侧，所述真空腔设置在所述温控柜的外壁侧。

所述热容腔中注有水，在所述热容腔的顶端设有注水口9。

在所述热容腔的底部设有排水口10。

所述热容腔中设有能流管11，所述能流管的下端从所述热容腔的底部穿出热容腔，所述能流管的上端连通所述热容腔。

所述能流管上端的高度不高于所述热容腔高度的0.9倍。

在所述温控柜内侧壁对应于所述能流管的位置设有观察窗12。

在所述真空腔的底部设有真空管路接口13，在所述真空管路接口设有真空表14和旋塞15。

所述左侧板、右侧板、后侧板设有互相连通的热容腔；所述左侧板、右侧板、后侧板设有互相连通的真空腔。

柜顶板、柜底板和柜门内设有保温层。

实施例一：

如图1至图3，一种无源自适应二级温控柜，包括柜顶板1、柜底板2、左侧板3、右侧板4、后侧板5和柜门（图中省略）。

柜顶板、柜底板是隔热保温板，柜门是隔热保温柜门，在柜顶板、柜底板和柜门内填充有保温材料，构成保温层。

左侧板、右侧板和后侧板都是设有内外两层封闭的空腔的腔体板，内层空腔为热容腔7，外层空腔为真空腔8。热容腔的内壁构成温控柜的内壁，真空腔的外壁构成温控柜的外壁。左侧板、右侧板、后侧板的热容腔互相连通；左侧板、右侧板、后侧板的真空腔也互相连通。

在热容腔的顶端设有注水口9，供向热容腔中注水使用。

在所述热容腔的底部设有排水口10，用于排放热容腔中的水。

热容腔中设有能流管11。能流管是一支竖直设置的管道，使热容腔的内部与外界连通。能流管的下端从热容腔的底部穿出热容腔，所述能流管的上端连通所述热容腔。能流管上端的高度不高于所述热容腔高度的0.9倍，使热容腔中的注水量不超过热容腔容积的90%，并使热容腔上部保持有一个气体空间。

本实施例的能流管设置在右侧板的热容腔中，在温控柜右侧板的内侧壁对应于能流管的位置设有观察窗12，可以观察热容腔中水位的情况。

在真空腔的底部设有真空管路接口13，真空管路接口用于连接真空泵，当需要时对真空腔进行抽真空操作。在真空管路接口设有真空表14和旋塞15。

在温控柜的后部设有电气安装背板16

本实用新型的工作原理为：

柜体的顶、门、底座所做的隔热处理有效的控制了柜体上、前、下三个方向散热面的热传递。

热容腔的使用，从热容腔注水口向热容腔灌入水，直到水面达到能流管的上端，此时注入更多的水会从能流管的上端溢出，从能流管的底部排出。注水完成后可用注水口堵头17将注水口封闭。当柜体内或者环境温度过高时，热容腔内的水会产生气化，生产水蒸气，同时会使热容腔上部的气体空间产生压力，使水蒸气经由能流管从下端排到大气中。此过程会吸收热容腔的热量并导致热容腔的温度降低，从而对柜体内部温度产生调节作用。热容腔利用了水具有较高热容量的特性，为热容腔两边的温差形成一个热量缓冲存储区，有助于调节一天内的温差，白天高温时热容腔吸收热量并排散热量，夜间释放热量降低水温。能流管在柜体内部有观察视窗提供液位标尺，以便在高温季热容腔缺水时进行补充。

真空腔的使用：真空腔作为隔热腔体使用，通过真空腔底部的真空管路接口连接真空泵，对真空腔进行抽真空。真空腔的绝压力不大于10KPa即可。真空腔主要利用负压或者准真空的低导热率，隔绝环境温度对热容腔乃至柜内温度的主导影响。

可根据环境温度的情况和柜内设备发热情况使用热容腔和真空腔。当环境温度较为温时，如且柜内设备发热量不大，可使热容腔和真空都处于自然状态，即热容腔不注水、真空腔不抽真空；当柜内设备发热量较高时，可对热容腔注水，帮助热容腔散热，以控制柜内温度不超过使用要求。当环境温度较高时，可采用注水的热容腔和真空状态的真空腔，最大限度地限制柜内温度升高。在低温环境时，排干热容腔内的水，同时使真空腔保持真空状态，形成一层真空隔温和一层空气隔温的双重隔温，并通过柜内设备的发热最大限度的保持柜内温度。排干热容腔内的水还可以因水的冻结损坏热容腔。

根据实验和实际应用证实，本实用新型的柜内温度可以保持在-10℃～60℃，完全能够保证柜内电子元器件的正常稳定运行。

本实用新型在不耗电或不使用其它外接能源的情况下，利用热容腔和真空腔形成两个大小闭环，构成串级控制，且可形成多个工作模式：高温环境下，热容腔主要保证柜内高温的抑制和平衡昼夜温差的波动，真空腔则根据当地的环境温度与柜内温度的关系决定采用真空模式还是自然模式；低温环境下，热容腔排掉水作为二级隔温腔，真空腔作为一级隔温腔，二者形成两级隔温，保证柜体内温度适合于电子设备的工作条件。

Claims (9)

1.一种无源自适应二级温控柜，包括柜顶板、柜底板、左侧板、右侧板、后侧板和柜门,其特征在于，所述左侧板、右侧板和后侧板内设有热容腔和真空腔，所述热容腔设置在所述温控柜的内壁侧，所述真空腔设置在所述温控柜的外壁侧。

2.根据权利要求1所述的一种无源自适应二级温控柜，其特征在于，所述热容腔中注有水，在所述热容腔的顶端设有注水口。

3.根据权利要求2所述的一种无源自适应二级温控柜，其特征在于，在所述热容腔的底部设有排水口。

4.根据权利要求1所述的一种无源自适应二级温控柜，其特征在于，所述热容腔中设有能流管，所述能流管的下端从所述热容腔的底部穿出热容腔，所述能流管的上端连通所述热容腔。

5.根据权利要求4所述的一种无源自适应二级温控柜，其特征在于，所述能流管上端的高度不高于所述热容腔高度的0.9倍。

6.根据权利要求4所述的一种无源自适应二级温控柜，其特征在于，在所述温控柜内侧壁对应于所述能流管的位置设有观察窗。

7.根据权利要求1所述的一种无源自适应二级温控柜，其特征在于，在所述真空腔的底部设有真空管路接口，在所述真空管路接口设有真空表和旋塞。

8.根据权利要求1所述的一种无源自适应二级温控柜，其特征在于，所述左侧板、右侧板、后侧板设有互相连通的热容腔；所述左侧板、右侧板、后侧板设有互相连通的真空腔。

9.根据权利要求1所述的一种无源自适应二级温控柜，其特征在于，柜顶板、柜底板和柜门内设有保温层。