CN210430653U - 具有主动散热功能的低压配电柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有主动散热功能的低压配电柜，应用在配电柜本体领域，其包括配电柜本体，配电柜本体底端开设有进气口且顶端设有出气口，配电柜本体的一侧设有滤尘水箱，滤尘水箱的一侧设有气泵，气泵的输出端与滤尘水箱的底端连接，滤尘水箱的顶端配电柜本体的进气口连通。本实用新型具有通过设置气泵向配电柜本体中输入空气，从而使配电柜本体中形成由下而上的气流，主动对配电柜本体内部进行散热，大幅度提升了散热效率。且通过使气泵输送的空气通过装有水的滤尘水箱，从而对空气中的灰尘进行过滤，减少了灰尘进入配电柜本体中印象元件绝缘性能的可能性的效果。

Description

具有主动散热功能的低压配电柜

技术领域

本实用新型涉及配电柜本体的技术领域，尤其是涉及一种具有主动散热功能的低压配电柜。

背景技术

电力是以电能作为动力的能源，发明于19世纪70年代，电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮，成为人类历史18世纪以来，世界发生的三次科技革命之一，从此科技改变了人们的生活，电力是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统，它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户，配电设备是在电力系统中对高压配电柜本体、发电机、变压器、电力线路、断路器、低压开关柜、配电箱、开关箱和控制箱等设备的统称，配电柜本体是配电系统的末级设备，它是电动控制中心的统称，对整个电路提供保护、监视和控制，低压配电柜内部设置的大多数配电元件在工作时均会产生热量，热量在配电柜本体中累计使温度升高时，会损害配电柜本体内部的元件，影响设备的同时易成为火灾隐患。

现有的配电柜本体大多数具有通风散热的作用，其主要方式是在柜体上开设若干通风口，以及从柜体中引出若干散热片，通过空气的自然流动导出配电柜本体内部的热量。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：被动散热的方式，其散热能力有限，且空气中的灰尘易于从通风口进入配电柜本体，影响内部清洁性和电器元件之间的绝缘性。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种具有主动散热功能的低压配电柜。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：一种具有主动散热功能的低压配电柜，包括配电柜本体，所述配电柜本体底端开设有进气口且顶端设有出气口，所述配电柜本体的一侧设有滤尘水箱，所述滤尘水箱的一侧设有气泵，所述气泵的输出端与滤尘水箱的底端连接，所述滤尘水箱的顶端通过输气管与配电柜本体的进气口连通。

通过采用上述技术方案，通过气泵将空气从配电柜本体底端的进气口处输入，并且通过使空气通过装有水的滤尘水箱底部，从而对气泵输送的空气中的灰尘进行过滤，空气进入配电柜本体中后，从配电柜本体的底部向上运动并从出气口排出，带走配电元件产生的热量，且由于空气带走热量的同时被加热，被加热的空气由于密度变小而加速向上运动，从而使配电柜易于内形成从下至上的气流，提升了散热性能，从而实现了配电柜的主动散热，提升了配电柜的散热速度进而提升了配电柜内的电器元件工作的效率，延长了装置工作寿命。

本实用新型进一步设置为：所述滤尘水箱侧壁上与静音气泵输出端连接的位置设置有海绵塞。

通过采用上述技术方案，通过设置海绵塞，使气泵竖杆也容易滤尘水箱中的气体形成细碎的泡沫状气泡，从而增加滤尘水箱对空气的滤尘效果，同时海绵塞本身具有过滤空气中灰尘的效果，提升了装置整体的效率，进一步减少了灰尘进入配电柜本体内部的可能性。

本实用新型进一步设置为：所述配电柜本体顶端外侧壁上位于出气口位置设有支撑杆，所述支撑杆远离配电柜本体的一端连接有防尘盖。

通过采用上述技术方案，通过防尘盖，减少了灰尘从出气口位置进入配电柜中的可能性，进一步提升了装置的防尘性能。

本实用新型进一步设置为：所述滤尘水箱靠近配电柜本体的一端设有制冷机，所述滤尘水箱的顶端与制冷机的制冷腔室连接，所述制冷机的制冷腔室内设有若干结霜片，所述制冷机的制冷腔室远离滤尘水箱的一侧与进气口连通。

通过采用上述技术方案，当由滤尘水箱中的空气进入制冷机的制冷腔室中时，空气经过结霜片，空气中的水份遇冷凝结在结霜片上，从而对空气进行干燥，减少了进入配电柜本体内部空气的潮湿度，从而减少了配电柜内由于湿度大而使各元件之间的绝缘性降低，造成故障的可能性，提升了装置可靠性，同时通过制冷机对空气进行降温，进一步增加了对配电柜本体内部降温的效率。

本实用新型进一步设置为：所述制冷机的制冷腔室通过输气管与进气口连通，所述输气管外侧包裹有隔热套。

通过采用上述技术方案，通过隔热套减少了空气输送过程中温度升高的情况，保持了从制冷机输出的空气与环境空气的温差，从而为装置的散热性能提供了保障。

本实用新型进一步设置为：所述配电柜本体周向侧壁内开设空腔，所述空腔内设有水冷管，所述配电柜本体一侧固定连接有循环泵，所述水冷管分别与循环泵两端连通，所述制冷机的制冷腔室内通过隔温板将制冷机分隔第一腔室和第二腔室，所述第一腔室分别与进气口和滤尘水箱的顶端连通，所述水冷管部分伸出空腔外，且伸出空腔外的水冷管部分位于第二腔室内。

通过采用上述技术方案，通过设置水冷对配电柜本体的轴向侧壁进行散热，从而进一步提升了装置的散热性能。

本实用新型进一步设置为：所述配电柜本体内侧壁上设有若干小型电风扇。

通过采用上述技术方案，通过设置小型电风扇，工作人员配置配电柜时应将易于产生热量的电学元件设置在小型电风扇附近，从而使小型电风扇对配电柜本体内易于产生热量或产热值高的电学元件进行局部散热，提升配电柜本体内局部散热性能，进一步提升了配电柜内元件的工作效率及工作寿命。

本实用新型进一步设置为：所述配电柜本体内的壁顶端设有温度传感器。

通过采用上述技术方案，通过设置温度传感器便于工作人员对配电柜本体内部的温度进行监控，当温度较低时，工作人员关闭水冷系统或全部冷却系统，节约能源。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.通过设置气泵向配电柜本体中输入空气，从而使配电柜本体中形成由下而上的气流，主动对配电柜本体内部进行散热，大幅度提升了散热效率。且通过使气泵输送的空气通过装有水的滤尘水箱，从而对空气中的灰尘进行过滤，减少了灰尘进入配电柜本体中印象元件绝缘性能的可能性；

2.通过设置制冷箱和制冷箱制冷腔室内的结霜片，使通过滤尘水箱后的空气中水份凝结在结霜片上，从而对空气进行干燥处理，提升了装置的安全性；

3.通过设置若干小型风扇，对配电柜内易于产生热量的电学元件进行局部散热，减少了热量的局部堆积，进一步延长了装置内电学元件的工作寿命。

附图说明

图1是本实施例中装置整体轴侧示意图。

图2是用于体现本实施例中装置各部分内部结构的剖面示意图。

图3是图2中A部分的放大结构示意图。

图中，1、配电柜本体；11、进气口；12、出气口；13、支撑杆；131、防尘盖；14、空腔；15、小型电风扇；16、温度传感器；2、滤尘水箱；21、海绵塞；3、气泵；4、制冷机；41、结霜片；42、第一腔室；43、第二腔室；44、隔温板；5、输气管；51、隔热套；6、水冷管；61、循环泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本实用新型公开的一种具有主动散热功能的低压配电柜本体1，包括配电柜本体1，配电柜本体1的底部通过支柱支撑起10cm的距离，且在配电柜本体1的底壁上开设有进气口11，配电柜本体1的顶壁上开设有出气口12，且出气口12处设有若干支撑杆13，若干支撑杆13垂直于配电柜顶壁且环绕出气口12设置，若干支撑杆13顶端共同连接有一防尘盖131。配电柜本体1的一侧地面上设有制冷机4，制冷机4远离配电柜本体1的一侧地面上固定连接有滤尘水箱2，滤尘水箱2远离制冷机4的一侧地面设有支撑台，支撑台上固定连接有气泵3，气泵3的高度高于滤尘水箱2的箱顶，气泵3与滤尘水箱2之间、滤尘水箱2与制冷机4、制冷机4与配电柜本体1的进气口11之间均通过输气管5连通，气泵3与滤尘水箱2之间的输气管5一端连接在气泵3的输出端，另一端伸入滤尘水箱2的底部，制冷机4与配电柜本体1之间的输气管5外包裹有隔热套51；

参照图2和图3，滤尘水箱2内部位于输气管5的管口处固定连接有用于打散气泡及初步滤尘的海绵塞21，通过气泵3吹出空气经过滤尘水箱2过滤掉空气中大部分灰尘后，再经过制冷机4的降温，最后输入配电柜本体1，空气不断从配电柜本体1的底端输入，从而使底部空气沿配电柜本体1的高度方向上升，带走配电柜本体1中热量后从而配电柜本体1上方的出气口12排出，由制冷机4输出的低温空气由于配电柜本体1中电学元件散发的热量而被加热，被加热的空气密度降低从而加速上升，从而进一步加快了装置散热的效率。使配电柜高效散热的同时减少了灰尘进入配电柜中影响各个电学元件工作的可能性。

参照图2，配电柜本体1的侧壁内均开设有空腔14，空腔14开设在配电柜本体1上半部分，且空腔14内固定连接有水冷管6，制冷机4一侧地面上固定连接有循环泵61，水冷管6两端伸出空腔14，一端穿过制冷机4的制冷腔室后与循环泵61的一接口连接，另一端直接与循环泵61的另一接口连接；

参照图2，制冷机4的制冷腔室通过隔温板44分隔成第一腔室42和第二腔室43，第一腔室42位于第二腔室43下方，第一腔室42通过输气管5分别与滤尘水箱2顶部及配电柜本体1底端进气口11连通，且第一腔室42内固定连接有若干结霜片41，结霜片41平行于第一腔室42内空气流通的方向，并沿高度方向均匀排列，形成若干供空气通过的狭缝。水冷管6穿入第二腔室43内，并在第二腔室43内盘绕数圈后穿出，通过水冷系统进一步对配电柜本体1内部进行降温，提升了装置的散热效果，并使气体通过制冷机4中的若干结霜片41，使空气中的水份凝结在结霜片41上，利用冷凝干燥的原理减少进入配电柜本体1进气口11的空气的湿度，提升了装置的可靠性。

参照图2，配电柜本体1内侧壁上固定连接有若干小型电风扇15，工作人员配置配电柜时将易于发热的电学元件或发热率高的电学元件设置在与小型电风扇15相对的位置上，从而是小型电风扇15对装置进行局部散热，降低高热电学元件的温度，进一步提升了装置的散热效率、延长了装置整体寿命。

参照图2，配电柜本体1内的壁顶端设有温度传感器16，工作人员通过温度传感器16监控配电柜内温度，当配电柜的温度较低时，工作人员可选择关闭循环泵61或关闭气泵3及制冷机4，从而减少整体装置的能耗，节约能源。

本实施例的实施原理为：气泵3将气体吹入滤尘水箱2中，当气体经过海绵塞21时，气体位于水底形成的气泡被打散呈泡沫状，并由海绵塞21对空气进行初步滤尘，减少空气中灰尘的含量，当气泡升起的过程中，气泡中的灰尘被吸附到水体当中，空气从滤尘水箱2的顶部输气管5进入制冷机4的第一腔室42中，当空气经过若干平行的结霜片41之间的狭缝时，其中的水份凝结到结霜片41上，从而通过冷凝干燥的方法将空气进行干燥处理，同时降低了空气的温度，当空气源源不断进入进气口11后，空气沿配电柜高度方向上升，由于空气与电学元件的温差大，从而与配电柜内部的电学元件发生高效的热交换并最后从配电柜顶部的出气口12排出。小型电风扇15加强了装置局部散热能力。

由于空气在上升的过程中逐渐被加热，导致配电柜上方的散热效率相比下方较低，水冷管6提升了了配电柜本体1上半部分散热能力。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有主动散热功能的低压配电柜，其特征在于：包括配电柜本体（1），所述配电柜本体（1）底端开设有进气口（11）且顶端设有出气口（12），所述配电柜本体（1）的一侧设有滤尘水箱（2），所述滤尘水箱（2）的一侧设有气泵（3），所述气泵（3）的输出端与滤尘水箱（2）的底端连接，所述滤尘水箱（2）的顶端配电柜本体（1）的进气口（11）连通。

2.根据权利要求1所述的具有主动散热功能的低压配电柜，其特征在于：所述滤尘水箱（2）侧壁上与气泵（3）输出端连接的位置设置有海绵塞（21）。

3.根据权利要求2所述的具有主动散热功能的低压配电柜，其特征在于：所述配电柜本体（1）顶端外侧壁上位于出气口（12）位置设有支撑杆（13），所述支撑杆（13）远离配电柜本体（1）的一端连接有防尘盖（131）。

4.根据权利要求1所述的具有主动散热功能的低压配电柜，其特征在于：所述滤尘水箱（2）靠近配电柜本体（1）的一端设有制冷机（4），所述滤尘水箱（2）的顶端与制冷机（4）的制冷腔室连接，所述制冷机（4）的制冷腔室内设有若干结霜片（41），所述制冷机（4）的制冷腔室远离滤尘水箱（2）的一侧与进气口（11）连通。

5.根据权利要求4所述的具有主动散热功能的低压配电柜，其特征在于：所述制冷机（4）的制冷腔室通过输气管（5）与进气口（11）连通，所述输气管（5）外侧包裹有隔热套（51）。

6.根据权利要求5所述的具有主动散热功能的低压配电柜，其特征在于：所述配电柜本体（1）周向侧壁内开设空腔（14），所述空腔（14）内设有水冷管（6），所述配电柜本体（1）一侧固定连接有循环泵（61），所述水冷管（6）分别与循环泵（61）两端连通，所述制冷机（4）的制冷腔室内通过隔温板（44）将制冷机（4）分隔第一腔室（42）和第二腔室（43），所述第一腔室（42）分别与进气口（11）和滤尘水箱（2）的顶端连通，所述水冷管（6）部分伸出空腔（14）外，且伸出空腔（14）外的水冷管（6）部分位于第二腔室（43）内。

7.根据权利要求1所述的具有主动散热功能的低压配电柜，其特征在于：所述配电柜本体（1）内侧壁上设有若干小型电风扇（15）。

8.根据权利要求7所述的具有主动散热功能的低压配电柜，其特征在于：所述配电柜本体（1）内的壁顶端设有温度传感器（16）。

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