CN210669083U - 一种水冷式配电柜导流结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水冷式配电柜导流结构，用于配电柜散热，包括柜体、发热组件、换热组件，所述发热组件与所述换热组件之间设置有一导流板，所述导流板将所述柜体内部隔离为放热腔室和吸热腔室，所述发热组件位于所述吸热腔室内，且所述发热组件固定于所述柜体壁面上，所述换热组件位于所述放热腔室内；所述导流板上开设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔内设置有风机，所述第一通孔与所述第二通孔相对设置于靠近所述导流板两侧边处。本实用新型通过在配电柜内设置一导流板可以有效提高配电柜内部气流组织的有效性，从而极大提高了配电柜的换热效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及配电柜散热技术领域，具体涉及一种水冷式配电柜导流结构。
背景技术
现有的配电柜，内部散热不好，在内部电路元器件持续工作的情况下，配电柜内温度升高，配电柜内温度过高将严重影响内部电路元器件的使用寿命。因此，现有的配电柜，存在配电柜内电路元器件因散热不良而导致的使用寿命缩短的问题。
为解决上述散热问题，申请号为CN201720155052.5提供了一种散热效果好的配电柜，包括配电柜本体，配电柜本体的外侧设有壳体，配电柜本体的内部开设有配电室，配电室的内部设有安装板，安装板的两端均与壳体的内侧面进行固定连接，配电室的内部设有排线板，排线板的两端均与壳体的内侧面进行固定连接，排线板位于安装板的下方，排线板的内部开设有排线孔，排线孔的数量为七个，配电室的内部固定安装有散热风机，散热风机位于配电室的底部，散热风机的顶部固定连通有出风管道，配电柜本体的左侧与配电柜本体的右侧均开设有第一散热口，配电柜本体的顶部开设有第二散热口，配电柜本体的底部开设有第三散热口。但上述技术方案与室外连通长期工作后会造成配电柜积尘，最终导致配电柜换热性能降低，传热恶化。
另外，配电柜内部气流组织将直接影响散热过程的高效性，然而，为实现配电柜高效散热，提升气流组织有效性，目前没有较为有效的结构或实施方案解决上述问题。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种水冷式配电柜导流结构，以提高配电柜内气流组织高效性，提高换热效率。
一种水冷式配电柜导流结构，用于配电柜散热，包括柜体、发热组件、换热组件，所述发热组件与所述换热组件之间设置有一导流板，所述导流板将所述柜体内部隔离为放热腔室和吸热腔室，所述发热组件位于所述吸热腔室内，且所述发热组件固定于所述柜体壁面上，所述换热组件位于所述放热腔室内；所述导流板上开设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔内设置有风机，所述第一通孔与所述第二通孔相对设置于靠近所述导流板两侧边处。
优选地，所述换热组件还包括一导流管，所述导流管具有第一端口和第二端口，所述第一端口与所述导流板连接，并且所述导流管与所述第一通孔连通；所述第二端口为自由端，且所述第二端口开口方向与所述发热组件相对，使经所述第二端口排出的空气直接射流至所述发热组件表面。
优选地，所述风机直径与所述第一通孔孔径相当。
优选地，所述风机为轴流风机。
优选地，所述风机为离心风机。
优选地，所述第二通孔面积大于所述第一通孔的面积。
优选地，所述第二通孔面积为所述第一通孔面积的3倍。
优选地，所述换热组件包括蛇形换热管，所述蛇形换热管均匀分布于所述柜体的放热腔室内，所述蛇形换热管包括直管段和弯管段，所述直管段外表面设置有矩形翅片，所述弯管段的两端部分别连接直管段；所述蛇形换热管包括进液端和出液端，所述进液端和所述出液端与所述柜体连接。
优选地，所述弯管段为圆弧形，且所述弯管段中部与一输液管连通，且所述输液管上设置有一节流阀。
优选地，所述柜体内设置有温度传感器、反馈电路、处理器和控制器，所述传感器与所述反馈电路、控制器和处理器电连接，所述控制器与所述换热组件和所述风机电连接；所述温度传感器用于测量所述柜体的吸热腔室内空气温度，并将温度信号通过反馈电路发送至处理器，所述处理器接收温度信号，并将该温度信号与所述处理器中预设的触发温度进行比对，当所述柜体内问题高于所述触发温度，所述处理器发送降温控制信号给所述控制器，所述控制器控制所述换热组件和风机运行。
本实用新型的有益效果体现在：在配电柜内设置换热组件和强制对流换热的风机结构，冷却液或冷却水可以通过换热热组件吸收配电柜中发热组件产生的热量，在风机强制对流换热作用下，将增强冷却空气与发热组件的对流换热，并且本实用新型将风机与换热热组件均设置于柜体内部，可以隔绝柜体外部空气，从而防止外部空气中的粉尘进入配电柜中，所导致的传热恶化。本实用新型换热效率高，且防尘效果好，可以有效保障配电柜安全高效的运行，排除了因温升导致的不安全因素。另外，通过在配电柜内设置一导流板可以有效提高配电柜内部气流组织的有效性，从而极大提高了配电柜的换热效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型实施例提供的配电柜内部结构第一示意图；
图2为本实用新型实施例提供的配电柜内部结构第二示意图；
图3为本实用新型实施例提供的配电柜内部结构第三示意图。
附图中，10-柜体，101-吸热腔室，102-放热腔室，20-导流板，201-第一通孔，202-第二通孔，30-风机，40-发热组件，50-导流管，501-第一端口， 502-第二端口，60-换热组件，601-直管段，602-弯管段，603-矩形翅片，604- 进液端，605-出液端，606-输液管，607-节流阀。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
结合图1、2、3所示，本实用新型提供了一种水冷式配电柜导流结构，用于配电柜散热，包括柜体10、发热组件40、换热组件60，所述发热组件40 与所述换热组件60之间设置有一导流板20，其目的在于，导流板20可以使配电柜内部气流在风机30的作用下实现定向循环流动。并且，所述导流板20 将所述柜体10内部隔离为放热腔室102和吸热腔室101，所述发热组件40位于所述吸热腔室101内，且所述发热组件40固定于所述柜体10壁面上，所述换热组件60位于所述放热腔室102内；所述导流板20上开设有第一通孔201 和第二通孔202，所述第一通孔201内设置有风机30，所述第一通孔201与所述第二通孔202相对设置于靠近所述导流板20两侧边处。
需要说明的是，在风机30抽吸作用下，空气被鼓入吸热腔室101，空气吸收发热组件40产生的热量，并通过第二通孔202吸入至放热腔室102；其中换热组件60包括蛇形换热管，所述蛇形换热管均匀分布于所述柜体10的放热腔室102内，所述蛇形换热管包括直管段601和弯管段602，所述直管段601 外表面设置有矩形翅片603，所述弯管段602的两端部分别连接直管段601；所述蛇形换热管包括进液端604和出液端605，所述进液端604和所述出液端 605与所述柜体10连接；如图2所示。所述弯管段602为圆弧形，且所述弯管段602中部与一输液管606连通，且所述输液管606上设置有一节流阀607。蛇形管内流动的冷却液将吸收发热组件40热量的空气，空气依次流经矩形翅片603后到达第一通孔201，再风机30抽吸的压差循环作用下实现将热量从发热组件40散发。
为使换热效果更急明显，本实用新型中，所述换热组件60还包括一导流管50，所述导流管50具有第一端口501和第二端口502，所述第一端口501 与所述导流板20连接，并且所述导流管50与所述第一通孔201连通；所述第二端口502为自由端，且所述第二端口502开口方向与所述发热组件40相对，使经所述第二端口502排出的空气直接射流至所述发热组件40表面。结合流体力学和传热学，当空气射流到物体表面时，物体表面流动边界层较薄，此时换热热阻较低，换热效果明显。
进一步的，所述风机30直径与所述第一通孔201孔径相当。目的是防止风机30在工作时，第一通孔201孔径太大产生回气作用，使气流组织紊乱，不利于换热循环进行。
进一步的，所述风机30为轴流风机30。本实用新型并不局限风机30的使用种类，也可以是离心风机30。
进一步的，所述第二通孔202面积大于所述第一通孔201的面积。特别地，所述第二通孔202面积为所述第一通孔201面积的3倍。研究表面，当回风通道截面积大于入口截面积时，气流流动阻力较小，风机30无效损失较低。
进一步的，所述柜体10内设置有温度传感器、反馈电路、处理器和控制器，所述传感器与所述反馈电路、控制器和处理器电连接，所述控制器与所述换热组件60和所述风机30电连接；所述温度传感器用于测量所述柜体10的吸热腔室101内空气温度，并将温度信号通过反馈电路发送至处理器，所述处理器接收温度信号，并将该温度信号与所述处理器中预设的触发温度进行比对，当所述柜体10内问题高于所述触发温度，所述处理器发送降温控制信号给所述控制器，所述控制器控制所述换热组件60和风机30运行。
本实用新型的有益效果体现在：在配电柜内设置换热组件和强制对流换热的风机结构，冷却液或冷却水可以通过换热热组件吸收配电柜中发热组件产生的热量，在风机强制对流换热作用下，将增强冷却空气与发热组件的对流换热，并且本实用新型将风机与换热热组件均设置于柜体内部，可以隔绝柜体外部空气，从而防止外部空气中的粉尘进入配电柜中，所导致的传热恶化。本实用新型换热效率高，且防尘效果好，可以有效保障配电柜安全高效的运行，排除了因温升导致的不安全因素。另外，通过在配电柜内设置一导流板可以有效提高配电柜内部气流组织的有效性，从而极大提高了配电柜的换热效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种水冷式配电柜导流结构，其特征在于：包括柜体、发热组件、换热组件，所述发热组件与所述换热组件之间设置有一导流板，所述导流板将所述柜体内部隔离为放热腔室和吸热腔室，所述发热组件位于所述吸热腔室内，且所述发热组件固定于所述柜体壁面上，所述换热组件位于所述放热腔室内；所述导流板上开设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔内设置有风机，所述第一通孔与所述第二通孔相对设置于靠近所述导流板两侧边处。
2.根据权利要求1所述的一种水冷式配电柜导流结构，其特征在于：所述换热组件还包括一导流管，所述导流管具有第一端口和第二端口，所述第一端口与所述导流板连接，并且所述导流管与所述第一通孔连通；所述第二端口为自由端，且所述第二端口开口方向与所述发热组件相对，使经所述第二端口排出的空气直接射流至所述发热组件表面。
3.根据权利要求1所述的一种水冷式配电柜导流结构，其特征在于：所述风机直径与所述第一通孔孔径相当。
4.根据权利要求1所述的一种水冷式配电柜导流结构，其特征在于：所述风机为轴流风机。
5.根据权利要求1所述的一种水冷式配电柜导流结构，其特征在于：所述风机为离心风机。
6.根据权利要求1所述的一种水冷式配电柜导流结构，其特征在于：所述第二通孔面积大于所述第一通孔的面积。
7.根据权利要求1所述的一种水冷式配电柜导流结构，其特征在于：所述第二通孔面积为所述第一通孔面积的3倍。
8.根据权利要求1所述的一种水冷式配电柜导流结构，其特征在于：所述换热组件包括蛇形换热管，所述蛇形换热管均匀分布于所述柜体的放热腔室内，所述蛇形换热管包括直管段和弯管段，所述直管段外表面设置有矩形翅片，所述弯管段的两端部分别连接直管段；所述蛇形换热管包括进液端和出液端，所述进液端和所述出液端与所述柜体连接。
9.根据权利要求8所述的一种水冷式配电柜导流结构，其特征在于：所述弯管段为圆弧形，且所述弯管段中部与一输液管连通，且所述输液管上设置有一节流阀。
10.根据权利要求1所述的一种水冷式配电柜导流结构，其特征在于：所述柜体内设置有温度传感器、反馈电路、处理器和控制器，所述传感器与所述反馈电路、控制器和处理器电连接，所述控制器与所述换热组件和所述风机电连接；所述温度传感器用于测量所述柜体的吸热腔室内空气温度，并将温度信号通过反馈电路发送至处理器，所述处理器接收温度信号，并将该温度信号与所述处理器中预设的触发温度进行比对，当所述柜体内问题高于所述触发温度，所述处理器发送降温控制信号给所述控制器，所述控制器控制所述换热组件和风机运行。
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| CN (1) | CN210669083U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111786296A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-16 | 广东水利电力职业技术学院（广东省水利电力技工学校） | 一种电力设备用散热管系统 |
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2019
- 2019-11-18 CN CN201921990393.XU patent/CN210669083U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN111786296A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-16 | 广东水利电力职业技术学院（广东省水利电力技工学校） | 一种电力设备用散热管系统 |
| CN111786296B (zh) * | 2020-07-06 | 2021-02-12 | 广东水利电力职业技术学院（广东省水利电力技工学校） | 一种电力设备用散热管系统 |
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