CN207744301U - 一种电气箱运行微环境控制装置 - Google Patents

Abstract

一种电气箱运行微环境控制装置，包括外壳、风机、智能控制单元、传感器；所述的外壳上有引风口；风机安装在外壳内，用于将引风口引入的空气从风机出风口送入电气箱；所述风机的出风口是能控制向下线状送风的导风出风口；风机与智能控制单元连接，智能控制单元与传感器连接；所述的微环境控制装置安装在电气箱的上部，微环境控制装置位于电气箱内或电气箱外。本实用新型的优点在于：1、能够向电气柜内送入方向、速度都可控的气流；2、能通过本实用新型改善电气箱内部的温湿度环境，用来防止凝露的发生；3、适用环境广泛，受箱柜体内部空间、形状的限制小。

Description

一种电气箱运行微环境控制装置

技术领域

本发明涉及控制电气箱内空气环境的技术领域，具体是指一种控制封闭式电气箱内温度、湿度的装置。

背景技术

在输配电设施、通信设施中，有大量的设备需要被安装在相对密闭的箱、柜体内，以满足其绝缘、隔离和防护的运行需求。并且这些箱、柜有一大部分被安装于户外，运行条件相对恶劣。长期以来，人们通常把这类箱、柜体视作一个简单的容器或附属设备而很少给予足够的重视，其内部微环境控制更是一个被长期忽略的空白，以致这些箱柜体的设计和结构过于简单；防护能力和抵御内、外部环境影响的能力不足，控温除湿措施不合理，导致这些箱柜体内部的热环境、电环境不良，过热、结露、积污等情况突出，引发各种缺陷与异常。影响电气、通信设备性能和运行可靠性。

现有技术中，为了改善上述情况，有以下技术手段：安装小、微型风机进行通风，因存在大量死角或无序紊流而难以达到预想效果；安装电加热器，但加热器对空气的加热是局部的、不均匀和不完全的，造成箱体内部形成较大的温度梯度和冷热交界面，反而加剧了凝露现象；对于在设备箱柜体内外安装小型空调或除湿机等措施，因其投入高、效率低、能耗大，费效比差而广受诟病。

从以上分析可知，电气设备箱柜体内散热不良的根本原因是缺乏空气对流或对流不均衡，结露的根本原因在于内外温差及内部温度梯度过大，在冷热交界面形成冷表面。

这就需要设计一种全新的用于改善输配电设施、通讯设施等电气类箱体内部微环境的控制装置，能在无需很大的投入与能耗的情况下即可稳定的控制电气箱内的各个空间的温湿度的装置。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，来控制电气箱内部的微环境。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种电气箱运行微环境控制装置，包括外壳、风机、智能控制单元、传感器；所述的外壳上有引风口；风机安装在外壳内，用于将引风口引入的空气从风机出风口送入电气箱；所述风机的出风口是能控制向下线状送风的导风出风口；风机与智能控制单元连接，智能控制单元与传感器连接；所述的微环境控制装置安装在电气箱的上部，微环境控制装置位于电气箱内或电气箱外。

特别地，所述的传感器包括电气箱内温湿度传感器和电气箱外温湿度传感器，所述的电气箱内温湿度传感器、电气箱外温湿度传感器与智能控制单元连接。

特别地，还包括过滤装置，所述的过滤装置位于引风口和风机之间。

特别地，还包括回风窗口，所述的回风窗口位于电气箱内侧和微环境控制装置的内腔之间，回风窗口的开启、关闭以及开启的大小受控于智能控制单元。

特别地，所述的风机是横式风机。

特别地，所述的风机是变频调速的，所述风机的送风流量受控于智能控制单元。

特别地，所述的风机是恒速的，所述风机的开或停受控于智能控制单元。

特别地，所述的传感器包括用于感知电气箱底部的空气流量的气流传感器，所述的气流传感器位于电气箱下部、风机的送风方向上；所述的气流传感器与智能控制单元连接。

特别地，所述的导风装置包括在横式风机的导风出风口横向分布的导风板，所述的横向导风板受控于智能控制单元。

特别地，所述的电气箱内温湿度传感器的数量至少是两个，分别安装在不同的位置。

本发明的优点在于：1、能够向电气柜内送入方向、速度都可控的气流；2、能通过本发明改善电气箱内部的温湿度环境，用来防止凝露的发生；3、适用环境广泛，受箱柜体内部空间、形状的限制小。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的应用环境示意图；

图3是本发明的导风出风口的位置与电气箱结合部从右方观测的剖视图；

图4是本发明的另一种结构示意图；

图5是本发明的另一种结构的应用环境示意图；

图6是本发明的控制原理图；

图1至图6的符号说明如下：

1、外壳；11、引风口；2、风机；21、风机进风口；22、导风出风口；221、横向导风板；3、内腔；4、智能控制单元；51、电气箱外温湿度传感器；52、电气箱内温湿度传感器；521、第一电气箱内温湿度传感器；522、第二电气箱内温湿度传感器； 53、气流传感器；6、过滤装置；7、回风窗口；8、电气箱；81、电气箱出风口；82、电气箱内设备。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合图1至图5来进行进一步的描述。

经试验发现，在电气箱柜内产生稳定的温度层，来消除箱柜内的温度死角，建立稳定的气流场和温度场，使气流均衡地流过所有热源体，并最终携带热量和水汽排出箱柜体，可以达到破坏凝露条件，从根源上解决电气箱内的凝露问题。而微环境控制装置安装在电气箱8上后，风机2送出的气流除了在路途中的自然逸散外都以线状轨迹到达箱柜的底部，避免气流直接冲击电气箱内设备表面，能较好的实现消除箱柜内的温度死角、建立稳定的气流场和温度场、使气流均衡地流过所有热源体的目的。

下面结合图1、图2说明实施例一，电气箱8内空气微环境控制装置安装在电气箱8的外部，即除了传感器等小微装置外都安装在电气箱的外部，适用于电气箱8的箱体较小的情况。如图1所示，一种电气箱运行微环境控制装置，包括外壳1、风机2、智能控制单元4、传感器；风机2安装在外壳1内，用于将引风口11引入的空气从风机出风口送入电气箱；所述风机的出风口是能控制向下线状送风的导风出风口22；所谓的线状送风的导风装置是指经过导风装置送出的气流向下的流动是呈线状的。风机2与智能控制单元4连接，智能控制单元4与传感器连接；所述的微环境控制装置的外壳1安装在电气箱8的上部。当外壳1安装在电气箱8的上部时，将空气从电气箱上部送下时，能够充分的在气流到达底部的过程中进行扩散弥漫。在现有技术中通过空调进行送风时，都是直接横向的将气流吹入电气箱内，这就不可避免的使气流直接接触电气箱内的电气设备，当电气箱内外存在温差时，该送风方式反而可能导致电气箱表面结露。为了避免上述情况，本发明中的微环境控制器直接向下线状送风，能避开了电气箱内的电气设备；同时控制了送风的轨迹，除了自然逸散外不会导致在电气箱内局部空间产生乱流；同时有效控制了送入气体能够到达的位置。

如图2所示，所述的传感器包括电气箱内温湿度传感器52和电气箱外温湿度传感器51，所述的电气箱内温湿度传感器52和电气箱外温湿度传感器51与智能控制单元4连接。电气箱内温湿度传感器52和电气箱外温湿度传感器51用于感应电气箱外、电气箱内的温湿度是否发生了剧变，感应电气箱外、电气箱内的温湿度的差距等，并根据这些数值来决定是否要运行风机2及风机2的运行功率等。

下面结合图3说明本发明中导风出风口部分与电气箱的结合情况，使用横式风机2的原因是因为微环境控制装置安装在箱柜壁上时安装横式风机2较适合，因为横式风机出风口22是条状的，横式风机2的出风截面更易与电气箱8内部贴合，且能在出风方向上形成风帘，即能形成紧贴电气箱8内壁的风帘。还可在横式风机出风口安装横向导风板221，作为导风装置3的补充。所述的横向导风板31的横向是指与横式风机的出风口的长边所平行的方向，从图3中看即是横向导风板左右摆动。横向导风板31可使用百叶，当智能控制单元4控制百叶摆动时，会产生横向的摆风，能减少复杂的电气箱8内环境对送风造成的干扰，比如电气箱中的特例：端子箱内，由于会有较多的线缆排布，因此电气箱内死角较多，也很难通过横式风机线状向下送风的方式直接将气流送至电气箱的底部，而横向导风板251能有效减少电气箱内环境的干扰。在一些接近方形或圆形的电气箱8中，还可以用该技术方案来形成在电气箱8内部转动的环流。

还可安装过滤装置6，所述的过滤装置6位于引风口11和横式风机2之间，用来过滤引入的空气。

下面结合图1至图6说明回风窗口7，所述的回风窗口7位于电气箱内侧和微环境控制装置的内腔之间，回风窗口的开启、关闭以及开启的大小受控于智能控制单元。所谓的内腔即是被外壳1所包裹在内的空间。当回风窗口7关闭时，电气箱8内的空气流动主要来源于从引风口11进入空气，从电气箱出风口81排出空气，即电气箱8内进行着与外部的空气交换；而当回风窗口7开启时，从横式风机进风口进入的空气将有部分来源于电气箱8的内部，来源于电气箱8内部的空气的量取决于回风窗口7开启的大小。即当回风窗口7开启时，在电气箱8的内部将产生电气箱8内空气的内循环，电气箱8、外部的空气置换将与电气箱8内空气内循环同步进行。当使用横式风机2时，可以沿着电气箱8的侧壁向下送风，并产生顺着电气箱8侧壁向下的风帘，当电气箱8内空气从回风窗口7进入产生内循环时，风帘将在电气箱内环绕流动产生环流，从而消除电气箱内的死角区域。

当回风窗口7与过滤装置6结合使用时，由于在引风口11进入内腔的通道中存在过滤装置6，因此从引风口11进入的气流的风阻较大，而回风窗口7由于未安装任何可能增加风阻的装置，因此在电气箱8内进行内循环的不存在风阻，因此当回风窗口7打开时，电气箱8内进行的会是空气内循环，从引风口11将只会引入少量空气。即当过滤装置6和回风窗口7同时存在时，打开回风窗口7时，将可以进行电气箱空气内循环。该种技术方案适用于需要减少外部空气流入的情况。可以减少外部环境的干扰，特别适用于一些环境比较容易突变的位置的电气箱8中。如雷暴天气、急剧降温等很多的极端天气，对放在室外的电气箱8来说都属于外部空气的温湿度发生急剧变化。

回风窗口7的应用范围较广，如上面所描述的避免箱外的温湿度突变导致影响箱内，则回风窗口7的控制信号应来源于电气箱外温湿度传感器51和电气箱内温湿度传感器52。回风窗口7口还可以有其他的应用，如避免箱内形成局部过大温差，如在夏日时由于暴晒可能导致电气箱顶部的温度比下层高出很多，此时打开回风窗口7有利于箱内的温湿度平衡，控制回风窗口7的信号应来源于第一电气箱内温湿度传感器521和第二电气箱内温湿度传感器522，箱内的温度差异一般在于上部和下部，因此电气箱内温湿度传感器的数量至少是两个，至少有一个的位置在电气箱的上部，至少有一个的位置在电气箱的下部，具体排布取决于电气箱安放的位置和电气箱的形状。

如所述的传感器包括气流传感器53，所述的气流传感器53位于电气箱8下部，位于风机2的送风方向上；所述的气流传感器53感知电气箱8底部的空气流量，将上述信号传送至智能控制单元4，继而用来控制横式风机2的送风风速。

根据控制方式的不同，也可选择不同的风机，如有变频功能的风机和恒速的风机，智能控制单元4能控制变频风机以不同的功率进行出风，可以使风机处于长时间的出风状态，在此情形下需要在智能控制单元4中设置不同的电气箱内温湿度传感器52、电气箱外温湿度传感器51的数值所对应的风机的运行功率；而恒速风机则需要智能控制单元4对电气箱内温湿度传感器52、电气箱外温湿度传感器51设置临界值，当检测到的数值达到一定的临界值时控制风机启动。

下面结合图3、图4说明实施例二。与实施例一不同的是电气箱8内空气微环境控制装置的外壳1安装在电气箱8的内部，适用于电气箱8内有充裕空间的情况。针对该情形，与实施例一相比，可对风机2等的位置作一些调整。如导风出风口22可根据外壳1的结构内置在外壳1内，或直接以外壳1的壳体构成导风出风口22。

综上，本发明的主要目的在于控制电气箱内因温湿度差异导致的凝露现象；本发明结合电气箱的形状设计了相应的结构，可以促成电气箱内产生热羽流而使电气箱内部温湿度平衡；在上述的基础上还设计了回风窗口7，以适应各种不同环境的电气箱；同时，本发明比常规用于电气箱内环境控制的空调更契合电气箱的结构及应用环境，且能耗大幅降低，使用低压电源即可驱动。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性而非限制性的。

Claims (10)

1.一种电气箱运行微环境控制装置，其特征在于：包括外壳、风机、智能控制单元、传感器；所述的外壳上有引风口；风机安装在外壳内，用于将引风口引入的空气从风机出风口送入电气箱；所述风机的出风口是能控制向下线状送风的导风出风口；风机与智能控制单元连接，智能控制单元与传感器连接；所述的微环境控制装置安装在电气箱的上部，微环境控制装置位于电气箱内或电气箱外。

2.如权利要求1 所述的电气箱运行微环境控制装置，其特征在于：所述的传感器包括电气箱内温湿度传感器和电气箱外温湿度传感器，所述的电气箱内温湿度传感器、电气箱外温湿度传感器与智能控制单元连接。

3.如权利要求2 所述的电气箱运行微环境控制装置，其特征在于：还包括过滤装置，所述的过滤装置位于引风口和风机之间。

4.如权利要求3 所述的电气箱运行微环境控制装置，其特征在于：还包括回风窗口，所述的回风窗口位于电气箱内侧和微环境控制装置的内腔之间，回风窗口的开启、关闭以及开启的大小受控于智能控制单元。

5.如权利要求1 至权利要求4 中任一项所述的电气箱运行微环境控制装置，其特征在于：所述的风机是横式风机。

6.如权利要求1 至权利要求4 中任一项所述的电气箱运行微环境控制装置，其特征在于：所述的风机是变频调速的，所述风机的送风流量受控于智能控制单元。

7.如权利要求1 至权利要求4 中任一项所述的电气箱运行微环境控制装置，其特征在于：所述的风机是恒速的，所述风机的开或停受控于智能控制单元。

8.如权利要求1 至权利要求4 中任一项所述的电气箱运行微环境控制装置，其特征在于：所述的传感器包括用于感知电气箱底部的空气流量的气流传感器，所述的气流传感器位于电气箱下部、风机的送风方向上；所述的气流传感器与智能控制单元连接。

9.如权利要求5 所述的电气箱运行微环境控制装置，其特征在于：所述的横式风机包括在横式风机的导风出风口横向分布的导风板，所述的横向导风板受控于智能控制单元。

10.如权利要求2 所述的电气箱运行微环境控制装置，其特征在于：所述的电气箱内温湿度传感器的数量至少是两个，分别安装在不同的位置。