CN208480197U - 一种便于散热的电气控制柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便于散热的电气控制柜，包括半导体制冷器、元件安装板和电气控制柜体，所述电气控制柜体的内部通过L支架和螺栓固定安装有元件安装板，且电气控制柜体的顶部通过螺栓固定安装有密封箱，所述元件安装板平行于电气控制柜体的前后壁，所述密封箱与电气控制柜体形成一个密封空间。本实用新型将风冷、水冷和半导体冷却功能结合起来，既满足电气控制器柜长期运行的散热需求，散热效率高，同时兼具低能耗、低噪音和稳定性高等优势；通过调节半导体制冷器工作电流大小调节制冷速率，工作过程无噪音、无污染，利用水流带走翅片吸收的热量，同时借助抽风机进一步加强散热，水箱无需动力设备，节约能耗。

Description

一种便于散热的电气控制柜

技术领域

本实用新型涉及电气控制柜技术领域，具体为一种便于散热的电气控制柜。

背景技术

控制柜是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，其布置应满足电力系统正常运行的要求，便于检修，不危及人身及周围设备的安全。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。

现有的电气控制柜大多通过在柜体上不同位置安装散热扇实现散热降温，这种方式无法满足设备长期运行的散热要求，而且多个散热扇长时间运行自身也会发热，加剧电气控制器柜的热量积聚问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便于散热的电气控制柜，解决了现有电气控制柜通过在柜体上不同位置安装散热扇无法满足设备长期运行的散热要求，而且多个散热扇长时间运行自身也会发热，加剧电气控制器柜的热量积聚的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种便于散热的电气控制柜，包括半导体制冷器、元件安装板和电气控制柜体，所述电气控制柜体的内部通过L支架和螺栓固定安装有元件安装板，且电气控制柜体的顶部通过螺栓固定安装有密封箱，所述元件安装板平行于电气控制柜体的前后壁，所述密封箱与电气控制柜体形成一个密封空间，所述电气控制柜体的顶部放置有水箱，所述水箱设置在密封箱的内部，且水箱的顶部与输水管道通过法兰固定连接，所述元件安装板上通过螺栓固定安装有翅片散热排，所述翅片散热排紧贴元件安装板的表面，所述翅片散热排的底面与导热金属块紧密衔接，所述导热金属块的下方设有绝缘陶瓷片，且导热金属块的底面与绝缘陶瓷片通过绝缘胶粘接，所述绝缘陶瓷片的下方设有半导体制冷器，所述半导体制冷器的顶面与绝缘陶瓷片通过绝缘胶粘接，且半导体制冷器的底面与导热硅胶片粘接，所述电气控制柜体的后壁上安装有抽风机。

优选的，所述翅片散热排上设有若干个翅片和若干根水冷管道，所述水冷管道呈循环“U”型结构，且水冷管道水平贯穿翅片。

优选的，所述翅片散热排的进水管与水箱通过管道固定连接，所述翅片散热排的出水管贯穿电气控制柜体的侧壁并延伸至外部与热回收设备连接，所述管道优选用PEIG管、亚克力管和铜管中的一种。

优选的，所述导热金属块优选用金属铜材质。

优选的，所述半导体制冷器与绝缘陶瓷片通过热交换面连接，所述半导体制冷器与导热硅胶片通过散热面连接。

优选的，所述抽风机上包覆有金属滤网，所述金属滤网上喷涂有防静电涂层。

优选的，所述翅片散热排与抽风机位于同一水平高度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型(1)将风冷、水冷和半导体冷却功能结合起来，既满足电气控制器柜长期运行的散热需求，散热效率高，同时兼具低能耗、低噪音和稳定性高等优势。

(2)通过调节半导体制冷器工作电流大小调节制冷速率，工作过程无噪音、无污染，导热金属块将热能传送至翅片散热排，利用水流带走翅片吸收的热量，同时借助抽风机进一步加强散热。

(3)水箱借助水体重力实现自动下流，无需动力设备，节约能耗，抽风机外部包覆金属滤网，达到防尘和提高安全性能的作用。

附图说明

图1为本实用新型整体的内部结构示意图；

图2为本实用新型的后视图。

图中：1-密封箱、2-水箱、3-输水管道、4-导热金属块、5-半导体制冷器、51-散热面、52-热交换面、6-导热硅胶片、7-元件安装板、8-绝缘陶瓷片、9-翅片散热排、91-翅片、92-水冷管道、10-电气控制柜体、11-抽风机、12-金属滤网。

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。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种便于散热的电气控制柜，包括半导体制冷器5、元件安装板7和电气控制柜体10，电气控制柜体10的内部通过L支架和螺栓固定安装有元件安装板7，L支架的水平面通过螺栓固定在电气控制柜体10的顶壁上，元件安装板7通过螺栓固定在L支架的垂直面上，且电气控制柜体10的顶部通过螺栓固定安装有密封箱1，密封箱1呈底面开口的半封闭结构，方便定期对设备检修，元件安装板7平行于电气控制柜体10的前后壁，密封箱1与电气控制柜体10形成一个密封空间，避免灰尘进入，电气控制柜体10的顶部放置有水箱2，水箱2设置在密封箱1的内部，且水箱2的顶部与输水管道3通过法兰固定连接，元件安装板7上通过螺栓固定安装有翅片散热排9，翅片散热排9安装在元件安装板7的后表面，翅片散热排9紧贴元件安装板7的表面，翅片散热排9的底面与导热金属块4紧密衔接，翅片散热排9利用自身金属特性吸收导热金属块4的热量后借助水流和风力双重介质加速热量的转移，提高散热效率，导热金属块4的下方设有绝缘陶瓷片8，且导热金属块4的底面与绝缘陶瓷片8通过绝缘胶粘接，绝缘陶瓷片8和绝缘胶隔绝半导体制冷器5上的电流，避免发生连电现象，绝缘陶瓷片8的下方设有半导体制冷器5，半导体制冷器5是利用半导体的热-电效应制取冷量的器件，又称热-电制冷器。用P型和N型半导体分别连接两块不同的金属,接通直流电,则一个接点处温度降低，另一个接点处温度升高，接点附近产生电子-空穴对,内能减小,温度降低,向外界吸热,称为冷端。另一端因电子-空穴对复合，内能增加，温度升高，并向环境放热，称为热端，在本实用新型中，半导体制冷器5底面的散热面51为冷端，半导体制冷器5顶面的热交换面52为热端。

半导体制冷器5的顶面与绝缘陶瓷片8通过绝缘胶粘接，避免发生连电现象，且半导体制冷器5的底面与导热硅胶片6粘接，导热硅胶片6是以硅胶为基材，添加金属氧化物等各种辅材，通过特殊工艺合成的一种导热介质材料，具备良好的导热性能、柔软及高压缩性，可做为震动冲击吸收体；自粘，无需紧固装置，电气控制柜体10的后壁上安装有抽风机11。

翅片散热排9上设有若干个翅片91和若干根水冷管道92，水冷管道92呈循环“U”型结构，且水冷管道92水平贯穿翅片91；

翅片散热排9的进水管与水箱2通过管道固定连接，翅片散热排9的出水管贯穿电气控制柜体10的侧壁并延伸至外部与热回收设备连接，管道优选用PEIG管、亚克力管和铜管中的一种，这三种管道耐高温性能强；

导热金属块4优选用金属铜材质，铜具备优良的吸热和导热性能，能够提高换热效率；

半导体制冷器5与绝缘陶瓷片8通过热交换面52连接，半导体制冷器5与导热硅胶片6通过散热面51连接；

抽风机11上包覆有金属滤网12，金属滤网12上喷涂有防静电涂层，避免灰尘堆积在金属滤网12上，金属滤网12能够避免外部灰尘进入电气控制柜体10的内部，保证内部电器元件的稳定运行，也保证了工作人员的人身安全；

翅片散热排9与抽风机11位于同一水平高度，抽风机11将翅片散热排9释放的热量抽出，起到加速热量流通的作用。

工作原理：电气控制柜体10在运行过程中，元器件产生的热量通过导热硅胶片6传导至半导体制冷器5，并从半导体制冷器5的散热面51向热交换面52运动传送至绝缘陶瓷片8，由于导热金属块4采用金属铜材质具备吸热的特性，因此热量通过导热金属块4进一步传导至翅片散热排9上，当半导体制冷器5通电时，帕尔帖效应使得热量从散热面51向热交换面52转移，提高冷却效率，并可通过调节半导体制冷器5工作电流大小控制制冷速率；

在半导体制冷器5运行的同时，控制器启动水泵3和抽风机11运行，水箱2中的水在重力作用下顺从管道进入水冷管道92中，吸收翅片91上的热量，并在水泵3的引力作用下实现回收利用，抽风机11与翅片散热排9前后对应，能够利用风冷将翅片91散发的热量向外排出，金属滤网12避免外部灰尘进入电气控制柜体10的内部。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种便于散热的电气控制柜，包括半导体制冷器(5)、元件安装板(7)和电气控制柜体(10)，其特征在于：所述电气控制柜体(10)的内部通过L支架和螺栓固定安装有元件安装板(7)，且电气控制柜体(10)的顶部通过螺栓固定安装有密封箱(1)，所述元件安装板(7)平行于电气控制柜体(10)的前后壁，所述密封箱(1)与电气控制柜体(10)形成一个密封空间，所述电气控制柜体(10)的顶部放置有水箱(2)，所述水箱(2)设置在密封箱(1)的内部，且水箱(2)的顶部与输水管道(3)通过法兰固定连接，所述元件安装板(7)上通过螺栓固定安装有翅片散热排(9)，所述翅片散热排(9)紧贴元件安装板(7)的表面，所述翅片散热排(9)的底面与导热金属块(4)紧密衔接，所述导热金属块(4)的下方设有绝缘陶瓷片(8)，且导热金属块(4)的底面与绝缘陶瓷片(8)通过绝缘胶粘接，所述绝缘陶瓷片(8)的下方设有半导体制冷器(5)，所述半导体制冷器(5)的顶面与绝缘陶瓷片(8)通过绝缘胶粘接，且半导体制冷器(5)的底面与导热硅胶片(6)粘接，所述电气控制柜体(10)的后壁上安装有抽风机(11)。

2.根据权利要求1所述的一种便于散热的电气控制柜，其特征在于，所述翅片散热排(9)上设有若干个翅片(91)和若干根水冷管道(92)，所述水冷管道(92)呈循环“U”型结构，且水冷管道(92)水平贯穿翅片(91)。

3.根据权利要求1所述的一种便于散热的电气控制柜，其特征在于，所述翅片散热排(9)的进水管与水箱(2)通过管道固定连接，所述翅片散热排(9)的出水管贯穿电气控制柜体(10)的侧壁并延伸至外部与热回收设备连接，所述管道优选用PEIG管、亚克力管和铜管中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种便于散热的电气控制柜，其特征在于，所述导热金属块(4)优选用金属铜材质。

5.根据权利要求1所述的一种便于散热的电气控制柜，其特征在于，所述半导体制冷器(5)与绝缘陶瓷片(8)通过热交换面(52)连接，所述半导体制冷器(5)与导热硅胶片(6)通过散热面(51)连接。

6.根据权利要求1所述的一种便于散热的电气控制柜，其特征在于，所述抽风机(11)上包覆有金属滤网(12)，所述金属滤网(12)上喷涂有防静电涂层。

7.根据权利要求1所述的一种便于散热的电气控制柜，其特征在于，所述翅片散热排(9)与抽风机(11)位于同一水平高度。