CN207410653U - 一种电气设备冷却室 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电气设备冷却室，属于电气设备领域。本实用新型包括：由冷却室围墙组合而成的冷却室内腔；置于冷却室内腔内的电气柜，电气设备被罩在电气柜内部，电气柜的顶部设有柜顶引风机；热风道，热风道的一端与电气柜的顶部连通，热风道的另一端引出至冷却室内腔外部并与空水热交换机构的进气口连通，空水热交换机构的出气口通过管道与冷却室内腔的内部连通；冷风风门以及热风风门，冷风风门安装于冷却室围墙上，热风风门安装于热风道位于冷却室内腔外部的部分上。本实用新型的目的在于克服现有电气设备冷却室存在的可靠性较差、能源利用率不高的不足，其提高了电气设备冷却室的运行可靠性以及能源利用率。

Description

一种电气设备冷却室

技术领域

本实用新型涉及电气设备领域，更具体地说，涉及一种电气设备冷却室，主要对运行中的电气设备进行冷却。

背景技术

工矿企业中的电气设备在正常工作时部分电能通过电子元器件、电器设备(如功率单元、隔离变压器、电抗器等)转换成热能的形式散失，因此电气设备冷却散热问题是设备稳定和安全运行的重要环节之一。电气设备通常的冷却方式为强制空气冷却，如专利公开号：CN204388281U，公开日：2015年6月10日，发明创造名称为：一种用于变频器室散热装置，该申请案公开了一种用于变频器室散热装置，包括：变频器室内部装有变频器柜，变频器室的右边外墙上设有进气口，变频器室的左边上部设有第一排气口和第二排气口，进气口上设有冷却风扇，冷却风扇的右边设有过滤网，第一排气口上设有排风扇，第二排气口上装有钢丝网格，过滤网网孔为5mm×5mm。该申请案的变频器室散热装置虽然安装简单、成本较低，但是采用这种强制空气冷却的方式对变频器进行冷却，存在以下难以克服的缺陷：由于室外环境较差，粉尘多堵塞了变频器室进风口的过滤网和设备上的过滤网，造成进风量不足，达不到理想的降温效果，使设备温度大幅上升，危及设备的正常运行，一旦变频设备出现故障，会影响企业的正常生产，给企业造成经济损失，而且空气中的灰尘易在变频器内积累，增加了清理过滤网及变频器内部的工作量。

现有技术中还公开了利用冷却介质直接冷却电气设备的技术方案，如专利公开号：CN103095098 A，公开日：2013年5月8日，发明创造名称为：变频器散热冷却系统及其控制方法和装置，该申请案公开了一种变频器散热冷却系统及其控制方法和装置，该方法包括：检测第一温度，其中，第一温度为变频器逆变和整流模块散热片在第一时刻的温度；判断第一温度是否大于预设温度；在第一温度大于预设温度时，控制阀门打开，否则控制阀门关闭，其中，在阀门处于打开状态时，冷却介质在变频器散热冷却系统中循环，在阀门处于关闭状态时，冷却介质在变频器散热冷却系统中静止。该申请案能够实时检测变频器逆变和整流模块散热片的温度，在该温度超过预设的安全温度时，控制冷却介质在散热冷却系统中循环，使得变频器散热冷却效果更好。但是采用这种利用冷却介质直接冷却变频器的技术方案，制造成本太高，且安全性较差，一旦冷却介质管路破裂，漏出的冷却介质将危及高压变频器的安全运行。

现有技术中还公开了封闭式的电气设备冷却室，如专利公开号：CN 206094417U，公开日：2017年04月12日，发明创造名称为：一种引风机变频器室，该申请案的引风机变频器室，包括变频器室单元，变频器室单元包括变频器、墙体和热风回收管，墙体围成用于放置变频器的密闭空间；密闭空间通过热风回收管与外界的换热装置连通，换热装置用于将热风回收管中排出的空气冷却后再通入密闭空间内。该申请案对电气设备的降温效果明显。但是该申请案的不足之处在于：(1)可靠性有待提高：密闭空间内电气设备的散热全部依赖于换热装置的正常运行，一旦换热装置停运将直接导致密闭空间内热量散不出去，出现电气设备过热跳闸或损坏；(2)能源利用率不高：换热装置配备风机、水泵等诸多辅助电气设备，且必须跟随密闭空间内主要电气设备连续运行，在冬季环境温度较低时产生不必要的能源浪费。

综上所述，如何克服现有电气设备冷却室存在的可靠性较差、能源利用率不高等不足，是现有技术中亟需解决的技术问题。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有电气设备冷却室存在的可靠性较差、能源利用率不高的不足，提供了一种电气设备冷却室，其提高了电气设备冷却室的运行可靠性以及能源利用率。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的电气设备冷却室，包括：

由冷却室围墙组合而成的冷却室内腔；

置于所述冷却室内腔内的电气柜，电气设备被罩在电气柜内部，电气柜的侧部设有通气孔，该通气孔上安装有柜体滤网，电气柜的顶部设有柜顶引风机；

热风道，所述热风道的一端与电气柜的顶部连通，热风道的另一端引出至冷却室内腔外部并与空水热交换机构的进气口连通，空水热交换机构的出气口通过管道与冷却室内腔的内部连通；

冷风风门以及热风风门，所述冷风风门安装于冷却室围墙上，所述热风风门安装于热风道位于冷却室内腔外部的部分上。

作为本实用新型更进一步的改进，所述冷风风门的一侧安装有冷风风门滤网，所述热风风门的一侧安装有热风风门滤网。

作为本实用新型更进一步的改进，所述冷风风门与冷风风门控制器连接，冷风风门控制器用于控制冷风风门的开闭；所述热风风门与热风风门控制器连接，热风风门控制器用于控制热风风门的开闭。

作为本实用新型更进一步的改进，所述空水热交换机构的进气口前安装有风道引风机。

作为本实用新型更进一步的改进，所述空水热交换机构的出气口后安装有滤网。

作为本实用新型更进一步的改进，热风道上的热风风门和风道引风机之间安装有隔离阀。

作为本实用新型更进一步的改进，所述冷却室内腔内部设有内测温机构，该内测温机构分别与冷风风门控制器、热风风门控制器电连接。

作为本实用新型更进一步的改进，所述冷却室内腔外部设有外测温机构，该外测温机构分别与冷风风门控制器、热风风门控制器电连接。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型中，通过柜顶引风机将电气柜内产生的热空气不断的排出，并将排出的热空气经过空水热交换机构冷却后再通入冷却室内腔的内部，实现了气体流动的闭式循环，对电气设备进行了有效的散热，且空水热交换机构置于冷却室内腔的外部，换热过程与电气设备的运行保持独立，系统运行的安全性较高；于此同时，还包括安装于冷却室围墙上的冷风风门以及安装于热风道位于冷却室内腔外部部分上的热风风门，可在空水热交换机构出现故障、或冷却室内腔内部温度超过设定的警戒值时、或外界环境温度较低无需空水热交换机构运行时，通过人工或自动打开冷风风门、热风风门，将原先单一的气体流动闭式循环切换成气体流动闭式-开式复合循环或可控的气体流动开式循环，从而提高本电气设备冷却室的可靠性以及能源利用率。

(2)本实用新型中，冷风风门滤网和热风风门滤网分别设置在冷却室内腔与外界的两个接口处，能够对进入冷却室内腔内部的气体进行除尘处理，避免粉尘在电气柜内聚集。

(3)本实用新型中，可通过冷风风门控制器控制冷风风门的开闭，通过热风风门控制器控制热风风门的开闭，方便了气体流动开式循环的自由切入。

(4)本实用新型中，空水热交换机构的进气口前安装有风道引风机，风道引风机增强了空水热交换机构进气口处的吸力，有利于提高气体流动闭式循环的换热效果。

(5)本实用新型中，空水热交换机构的出气口后安装有滤网，该滤网对每次由空水热交换机构换热后进入冷却室内腔内部的冷空气进行除尘处理，进一步避免了粉尘在电气柜内聚集。

(6)本实用新型中，热风道上的热风风门和风道引风机之间安装有隔离阀，在空水热交换机构出现故障时，可直接将热风风门和风道引风机之间的隔离阀关闭以切断原先的气体流动闭式循环，同时将热风风门和冷风风门均打开，利用电气柜顶部的柜顶引风机产生吸力，将外界的冷空气从冷风风门吸入冷却室内腔内部，然后从电气柜侧部的柜体滤网进入电气柜内部，在电气柜内部冷却电气设备后从热风道排出，并通过热风风门排向外界环境，从而冷却方式切换为可控的气体流动开式循环，既保证了电气设备临时的运行，又为空水热交换机构的临时检修提供条件。

(7)本实用新型中，冷却室内腔内部设有内测温机构，该内测温机构分别与冷风风门控制器、热风风门控制器电连接，当内测温机构检测到冷却室内腔内部温度超过设定的警戒值时，说明当前单一的气体流动闭式循环的冷却效果无法满足电气设备稳定运行的要求，此时可以设定：冷风风门控制器、热风风门控制器接收到内测温机构发出的超过警戒值信号时，即自动将冷风风门以及热风风门打开，以形成气体流动闭式-开式复合循环的冷却方式，从而提高整个冷却室的冷却效果，确保电气设备可靠运行。

(8)本实用新型中，冷却室内腔外部设有外测温机构，该外测温机构分别与冷风风门控制器、热风风门控制器电连接，当外测温机构检测到冷却室内腔外部环境温度低于临界值时，说明此时外界环境温度较低，仅依靠单一的气体流动开式循环即可满足电气设备的冷却需求，而无需空水热交换机构的运行经常发生在较冷的冬天环境下，此时可以设定：冷风风门控制器、热风风门控制器接收到外测温机构发出的低于临界值信号时，即自动将冷风风门以及热风风门打开，同时直接将热风风门和风道引风机之间的隔离阀关闭以及关闭风道引风机、空水热交换机构，进而形成可控的气体流动开式循环的冷却方式，从而在降低能源消耗的基础上满足电气设备可靠运行。

(9)本实用新型的电气设备冷却室，在气体流动闭式循环冷却方式得以保留的前提下，加装可控的气体流动开式循环冷却方式，满足了空水热交换机构出现故障时的临时检修要求，同时增强了整个冷却室的冷却能力，可靠性显著提高，且在冬季环境温度较低时将冷却室改为可控的开式循环冷却方式，利用环境自然低温对电气柜内电气设备进行冷却，停用原空水热交换机构等设备，能源利用率高，节约能源。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例1-5的电气设备冷却室的结构示意图。

示意图中的标号说明：1、电气柜；101、柜体滤网；102、柜顶引风机；2、热风道；3、热风风门；301、热风风门滤网；302、热风风门控制器；4、冷风风门；401、冷风风门滤网；402、冷风风门控制器；5、冷却室内腔；501、冷却室围墙；6、空水热交换机构；7、风道引风机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

工矿企业中的电气设备在正常工作时部分电能通过电子元器件、电器设备(如功率单元、隔离变压器、电抗器等)转换成热能的形式散失，因此电气设备冷却散热问题是设备稳定和安全运行的重要环节之一。电气设备通常的冷却方式为强制空气冷却和冷却介质直接冷却，但是采用强制空气冷却的方式对电气设备进行冷却，存在以下难以克服的缺陷：由于室外环境较差，粉尘多堵塞了过滤网，造成进风量不足，达不到理想的降温效果，使设备温度大幅上升，危及设备的正常运行，一旦变频设备出现故障，会影响企业的正常生产，给企业造成经济损失，而且空气中的灰尘易在电气设备内积累，增加了清理过滤网及电气设备内部的工作量；采用冷却介质直接冷却电气设备的技术方案，制造成本太高，且安全性较差，一旦冷却介质管路破裂，漏出的冷却介质将危及电气设备的安全运行。现有技术中还公开了封闭式的电气设备冷却室，但是这种冷却室存在以下难以克服的缺陷：(1)可靠性有待提高：密闭空间内电气设备的散热全部依赖于换热装置的正常运行，一旦换热装置停运将直接导致密闭空间内热量散不出去，出现电气设备过热跳闸或损坏；(2)能源利用率不高：换热装置配备风机、水泵等诸多辅助电气设备，且必须跟随密闭空间内主要电气设备连续运行，在冬季环境温度较低时产生不必要的能源浪费。综上所述，如何克服现有电气设备冷却室存在的可靠性较差、能源利用率不高的不足，是现有技术中亟需解决的技术问题。本实施例的电气设备冷却室较好的解决了上述问题，具体如下：

参考图1，本实施例的电气设备冷却室，包括：

由冷却室围墙501组合而成的冷却室内腔5；

置于冷却室内腔5内的电气柜1，电气设备被罩在电气柜1内部，电气柜1的侧部设有通气孔，该通气孔上安装有柜体滤网101，电气柜1的顶部设有柜顶引风机102；

热风道2，热风道2的一端与电气柜1的顶部连通，热风道2的另一端引出至冷却室内腔5外部并与空水热交换机构6的进气口连通，空水热交换机构6的出气口通过管道与冷却室内腔5的内部连通；

冷风风门4以及热风风门3，冷风风门4安装于冷却室围墙501上，热风风门3安装于热风道2位于冷却室内腔5外部的部分上。

本实施例中，通过柜顶引风机102将电气柜1内产生的热空气不断的排出，并将排出的热空气经过空水热交换机构6冷却后再通入冷却室内腔5的内部，实现了气体流动的闭式循环，对电气设备进行了有效的散热，且空水热交换机构6置于冷却室内腔5的外部，换热过程与电气设备的运行保持独立，系统运行的安全性较高；于此同时，还包括安装于冷却室围墙501上的冷风风门4以及安装于热风道2位于冷却室内腔5外部部分上的热风风门3，可在空水热交换机构6出现故障、或冷却室内腔5内部温度超过设定的警戒值时、或外界环境温度较低无需空水热交换机构6运行时，通过人工或自动打开冷风风门4、热风风门3，将原先单一的气体流动闭式循环切换成气体流动闭式-开式复合循环或可控的气体流动开式循环，从而提高本电气设备冷却室的可靠性以及能源利用率。

实施例2

参考图1，本实施例的电气设备冷却室，其结构与实施例1基本相同，更进一步的：冷风风门4的一侧安装有冷风风门滤网401，热风风门3的一侧安装有热风风门滤网301。

本实施例中，冷风风门滤网401和热风风门滤网301分别设置在冷却室内腔5与外界的两个接口处，能够对进入冷却室内腔5内部的气体进行除尘处理，避免粉尘在电气柜1内聚集。

实施例3

参考图1，本实施例的电气设备冷却室，其结构与实施例2基本相同，更进一步的：冷风风门4与冷风风门控制器402连接，冷风风门控制器402用于控制冷风风门4的开闭；热风风门3与热风风门控制器302连接，热风风门控制器302用于控制热风风门3的开闭。

本实施例中，可通过冷风风门控制器402控制冷风风门4的开闭，通过热风风门控制器302控制热风风门3的开闭，方便了气体流动开式循环的自由切入。

实施例4

参考图1，本实施例的电气设备冷却室，其结构与实施例3基本相同，更进一步的：空水热交换机构6的进气口前安装有风道引风机7。

本实施例中，空水热交换机构6的进气口前安装有风道引风机7，风道引风机7增强了空水热交换机构6进气口处的吸力，有利于提高气体流动闭式循环的换热效果。

实施例5

参考图1，本实施例的电气设备冷却室，其结构与实施例4基本相同，更进一步的：空水热交换机构6的出气口后安装有滤网。

本实施例中，空水热交换机构6的出气口后安装有滤网，该滤网对每次由空水热交换机构6换热后进入冷却室内腔5内部的冷空气进行除尘处理，进一步避免了粉尘在电气柜1内聚集。

实施例6

本实施例的电气设备冷却室，其结构与实施例5基本相同，更进一步的：热风道2上的热风风门3和风道引风机7之间安装有隔离阀。

本实施例中，热风道2上的热风风门3和风道引风机7之间安装有隔离阀，在空水热交换机构6出现故障时(冷却水中断等情况)，可直接将热风风门3和风道引风机7之间的隔离阀关闭以切断原先的气体流动闭式循环，同时将热风风门3和冷风风门4均打开，利用电气柜1顶部的柜顶引风机102产生吸力，将外界的冷空气从冷风风门4吸入冷却室内腔5内部，然后从电气柜1侧部的柜体滤网101进入电气柜1内部，在电气柜1内部冷却电气设备后从热风道2排出，并通过热风风门3排向外界环境，从而冷却方式切换为可控的气体流动开式循环，既保证了电气设备临时的运行，又为空水热交换机构6的临时检修提供条件。

实施例7

本实施例的电气设备冷却室，其结构与实施例6基本相同，更进一步的：冷却室内腔5内部设有内测温机构，该内测温机构分别与冷风风门控制器402、热风风门控制器302电连接。

本实施例中，冷却室内腔5内部设有内测温机构，该内测温机构分别与冷风风门控制器402、热风风门控制器302电连接，当内测温机构检测到冷却室内腔5内部温度超过设定的警戒值时(经常发生在较热的夏天环境下)，说明当前单一的气体流动闭式循环的冷却效果无法满足电气设备稳定运行的要求，此时可以设定：冷风风门控制器402、热风风门控制器302接收到内测温机构发出的超过警戒值信号时，即自动将冷风风门4以及热风风门3打开，以形成气体流动闭式-开式复合循环的冷却方式，从而提高整个冷却室的冷却效果，确保电气设备可靠运行。

实施例8

本实施例的电气设备冷却室，其结构与实施例7基本相同，更进一步的：冷却室内腔5外部设有外测温机构，该外测温机构分别与冷风风门控制器402、热风风门控制器302电连接。

本实施例中，冷却室内腔5外部设有外测温机构，该外测温机构分别与冷风风门控制器402、热风风门控制器302电连接，当外测温机构检测到冷却室内腔5外部环境温度低于临界值时，说明此时外界环境温度较低，仅依靠单一的气体流动开式循环即可满足电气设备的冷却需求，而无需空水热交换机构6的运行(经常发生在较冷的冬天环境下)，此时可以设定：冷风风门控制器402、热风风门控制器302接收到外测温机构发出的低于临界值信号时，即自动将冷风风门4以及热风风门3打开，同时直接将热风风门3和风道引风机7之间的隔离阀关闭以及关闭风道引风机7、空水热交换机构6，进而形成可控的气体流动开式循环的冷却方式，从而在降低能源消耗的基础上满足电气设备可靠运行。以马鞍山当涂发电有限公司锅炉引风机变频器的冷却室为例，其运行中耗用功率为50KW，若改为本申请的冷却室，在冬季四个月时间段改为可控的气体流动开式循环的冷却方式，年节约电能14.4万KWh。

本实施例的电气设备冷却室，在气体流动闭式循环冷却方式得以保留的前提下，加装可控的气体流动开式循环冷却方式，满足了空水热交换机构6出现故障时的临时检修要求，同时增强了整个冷却室的冷却能力，可靠性显著提高，且在冬季环境温度较低时将冷却室改为可控的开式循环冷却方式，利用环境自然低温对电气柜1内电气设备进行冷却，停用原空水热交换机构6等设备，能源利用率高，节约能源。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种电气设备冷却室，其特征在于包括：

由冷却室围墙(501)组合而成的冷却室内腔(5)；

置于所述冷却室内腔(5)内的电气柜(1)，电气设备被罩在电气柜(1)内部，电气柜(1)的侧部设有通气孔，该通气孔上安装有柜体滤网(101)，电气柜(1)的顶部设有柜顶引风机(102)；

热风道(2)，所述热风道(2)的一端与电气柜(1)的顶部连通，热风道(2)的另一端引出至冷却室内腔(5)外部并与空水热交换机构(6)的进气口连通，空水热交换机构(6)的出气口通过管道与冷却室内腔(5)的内部连通；

冷风风门(4)以及热风风门(3)，所述冷风风门(4)安装于冷却室围墙(501)上，所述热风风门(3)安装于热风道(2)位于冷却室内腔(5)外部的部分上。

2.根据权利要求1所述的电气设备冷却室，其特征在于：所述冷风风门(4)的一侧安装有冷风风门滤网(401)，所述热风风门(3)的一侧安装有热风风门滤网(301)。

3.根据权利要求2所述的电气设备冷却室，其特征在于：所述冷风风门(4)与冷风风门控制器(402)连接，冷风风门控制器(402)用于控制冷风风门(4)的开闭；所述热风风门(3)与热风风门控制器(302)连接，热风风门控制器(302)用于控制热风风门(3)的开闭。

4.根据权利要求3所述的电气设备冷却室，其特征在于：所述空水热交换机构(6)的进气口前安装有风道引风机(7)。

5.根据权利要求4所述的电气设备冷却室，其特征在于：所述空水热交换机构(6)的出气口后安装有滤网。

6.根据权利要求4或5所述的电气设备冷却室，其特征在于：热风道(2)上的热风风门(3)和风道引风机(7)之间安装有隔离阀。

7.根据权利要求6所述的电气设备冷却室，其特征在于：所述冷却室内腔(5)内部设有内测温机构，该内测温机构分别与冷风风门控制器(402)、热风风门控制器(302)电连接。

8.根据权利要求7所述的电气设备冷却室，其特征在于：所述冷却室内腔(5)外部设有外测温机构，该外测温机构分别与冷风风门控制器(402)、热风风门控制器(302)电连接。