CN217115346U - 一种基于主动降温模式的智能电气柜 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于主动降温模式的智能电气柜，属于配电用电设备技术领域，用于箱柜主动降温，其中底降温箱的过滤进气板位于底降温箱与柜体的连通位置处，换热翅片位于过滤进气板的下方且通过制冷管路与外置的制冷子单元连接，在底降温箱上开设有管路连接孔；顶降温箱通过过滤分布板与柜体连通，扩散管位于过滤分布板的上方且与降温管路连通，扩散管内设有扇叶；所述柜体内具有通过电信号与控制器连接的温湿度传感器，控制器分别连接有驱动电机、制冷子单元。本申请能够实现对电气柜内部自循环空气的自清洁及冷却降温，避免因降温造成的外部灰尘在电气柜内的堆积汇集，有助于应对高温高热环境下的电气柜内部热量控制，保证电气元器件的正常工作。

Description

一种基于主动降温模式的智能电气柜

技术领域

本实用新型属于配电用电设备技术领域，具体地说，尤其涉及一种基于主动降温模式的智能电气柜。

背景技术

电气柜在内部空间中多安装与布置较多的电气元器件，这些电气元器件在工作过程中会产生热量，较多的电气元器件产生的热量会在电气柜有限的内部空间中汇集，且由于电气柜中各个电气元器件之间的安装距离有限，造成散热间隙较小且不利于散热。同时，电气柜所存放环境复杂多样，如果存放的环境属于高温高热的环境，如产生热量较高的生产车间，电气柜内部的热量更加无法得到有效地散发，电气柜内堆积的热量会对内部的电气元器件的正常工作造成影响。

传统的电气柜主要采用柜体前门、侧壁上的进气口、排气口进行机械散热，通过排风机实现将内部的热量向外排出，但是这种方式多容易造成灰尘的集聚，引发爬电、污闪等现象，且散热效果在高温高热的环境下并不理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于主动降温模式的智能电气柜，其能够与外置的制冷子单元配合实现对电气柜内部自循环空气的自清洁及冷却降温，避免因降温造成的外部灰尘在电气柜内的堆积汇集，有助于应对高温高热环境下的电气柜内部热量控制，保证电气元器件的正常工作。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型中所述的一种基于主动降温模式的智能电气柜，包括柜体，所述柜体的两端分别连通有顶降温箱、底降温箱，所述顶降温箱与底降温箱之间通过降温管路连通，其中所述底降温箱包括过滤进气板、换热翅片，所述过滤进气板位于底降温箱与柜体的连通位置处，所述换热翅片位于过滤进气板的下方且通过制冷管路与外置的制冷子单元连接，在换热翅片对应的底降温箱的箱体侧壁上开设有与降温管路连通的管路连接孔；所述顶降温箱包括驱动电机、扩散管、过滤分布板，所述过滤分布板位于顶降温箱与柜体的连通位置处，所述扩散管位于过滤分布板的上方且与降温管路连通，在扩散管内设置有被驱动电机驱动的扇叶；所述柜体内设有温湿度传感器，温湿度传感器通过电信号连接有控制器，控制器分别连接有驱动电机、制冷子单元。

进一步地讲，本实用新型中所述的过滤进气板包括分布有若干通孔的隔板及过滤网，在过滤进气板与换热翅片之间还设置有滤芯，滤芯为用于从气固两相流中捕集粉尘的多孔过滤材料。

进一步地讲，本实用新型中所述的底降温箱内还设置有垫体，所述垫体位于底降温箱的底面且用于支撑换热翅片，在底降温箱的底面与换热翅片之间设置有吸水棉。

进一步地讲，本实用新型中所述的底降温箱还在背面开设有检修孔。

进一步地讲，本实用新型中所述的降温管路包括与底降温箱上对应管路连接孔连通的若干竖向分支管路，竖向分支管路与分支汇总管连通，分支汇总管在柜体的背部通过若干顶箱进气管与扩散管连通。

进一步地讲，本实用新型中所述的扩散管为上下开口的喇叭状结构，扩散管的顶端固定连接于顶降温箱的顶面，扩散管的底端截面形状与过滤分布板形状相同，且扩散管的底端位于过滤分布板的上方；所述过滤分布板为分布有若干通孔的隔板，隔板上铺设有过滤网。

进一步地讲，本实用新型中所述的柜体在其内部两侧设置有若干侧理线夹，所述柜体在其背部箱体上设置有通过板体固定件连接的器件安装板，器件安装板上分布有若干安装孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过对电气柜内部降温执行机构及控制方式的改进，在与外置的制冷子单元的制冷管路进行多个并联或单个串联的情况下，不仅能够实现电气柜内部温度的降低，以应对高温高热等环境下的电气柜降温问题，而且还能够在降温过程中实现内部空气的自清洁，避免灰尘在电气柜内部的堆积聚集，保证电气元器件的正常工作。

附图说明

图1是本实用新型的内部结构示意图(去掉柜门后)。

图2是本实用新型的主视图(去掉柜门后)。

图3是本实用新型外部结构示意图(去掉柜门后)。

图中：1、顶降温箱；2、柜体；3、底降温箱；4、降温管路。

11、驱动电机；12、扩散管；13、过滤分布板；21、侧理线夹；22、器件安装板；23、板体固定件；31、过滤进气板；32、滤芯；33、换热翅片；34、制冷管路；35、吸水棉；36、垫体；37、检修孔；38、管路连接孔；41、竖向分支管路；42、分支汇总管；43、顶箱进气管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所述的技术方案作进一步地描述说明。在进行详细说明的段落中所涉及到的方位名词，仅为方便本领域的技术人员依照附图所展示的视觉方位理解本申请所记载的技术方案。除另有明确的规定和限定外，术语“设置”“安装”、“连接”等应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图3所示，一种基于主动降温模式的智能电气柜，包括矩形箱体结构的柜体2，在柜体2的顶部和底部分别形成与其连通的顶降温箱1、底降温箱3，顶降温箱1、底降温箱3、柜体2均具有独立开闭合的柜门(图中未示)，柜门上应当具有锁止装置，以避免非相关操作人员的误开启。所述柜体2在管路穿设位置处均设置有橡胶圈体，以避免管路穿设位置处的热量交换及保证密封性能。

所述柜体2与底降温箱3的连通位置处设置有过滤进气板31，过滤进气板31包括覆盖有过滤网的隔板，隔板上分布有若干通孔。所述过滤进气板31的作用在于保证空气的流通，隔离过滤所流通空气中的大颗粒物质，避免对后续的空气过滤结构造成影响。在过滤进气板31的下方为滤芯32，滤芯32用于通过多孔过滤材料过滤气固两相流中的粉尘，以保证所通过气流的洁净程度。

所述过滤进气板31、滤芯32均以插接的方式插入至底降温箱3中，以便于在工作一段时间后对上述结构进行更换或清理，从而保证过滤效果。

所述滤芯31的下方为换热翅片33，所述换热翅片33与制冷管路34连接，制冷管路34内流通的冷媒由于被外置的制冷子单元进行降温，使得换热翅片33具有低于内部空气的温度，在内部空气流入换热翅片33的间隙时，能够与换热翅片33发生接触，继而实现内部空气的降低。本实用新型中所述的换热翅片33分为两组，每组均具有构成回路的制冷管路34，且分别位于底降温箱3两侧的管路连接孔38位置处。在实际使用中，所述换热翅片33与底降温箱3的箱体之间并不接触，以有效降低两者之间的热量传递。

所述换热翅片33在底降温箱3的内部通过垫体36实现支撑，垫体36采用导热性能差的橡胶材料制成，其能够在换热翅片33与底降温箱3的底面之间形成供吸水棉35插接的空间。本实用新型中所述吸水棉35的作用在于吸附冷凝水，以保证整个电气柜内部的干燥。上述结构中的吸水棉35可通过单独开启底降温箱3的柜门来实现更换。同时，在吸水棉35所对应的底降温箱3的背部位置还加工有检修孔37，检修孔37在未使用的情况下需要通过密封圈及封堵板实现密闭，封堵板通过紧固螺钉安装于底降温箱3上。当然，在本实用新型中，所述吸水棉35可替换为干燥剂等吸水材质。

所述底降温箱3通过其两侧箱体上的管路连接孔38与降温管路4连通。所述降温管路4包括与管路连接孔38连通的若干竖向设置的竖向分支管路41，竖向分支管路41汇总连通于水平设置的U型结构的分支汇总管42，分支汇总管42在柜体2的背面连通有若干与其垂直设置的顶箱进气管43，顶箱进气管43穿过顶降温箱1后与其内部的扩散管12连通。本实用新型中所述的竖向分支管路41自底降温箱3沿着柜体2的箱体外壁向顶降温箱1所处方向延伸，所述分支汇总管42所处位置不低于柜体2的三分之二高度。所述竖向分支管路41、分支汇总管42均包括隔热材料制成的外壳，在外壳的内部设置有截面为圆形的管路。所述顶箱进气管43的外部同样包覆有隔热材料制成的包覆层，以降低上述管路与外界之间的热交换。

所述顶降温箱1包括驱动电机11，所述驱动电机11可设置于顶降温箱1的外部，所述驱动电机11的输出轴伸入至顶降温箱1的内部，并且延伸至扩散管12中。所述扩散管12位于顶降温箱1中且顶端固定于顶降温箱1的箱体顶部。扩散管12的底端位于过滤分布板13的上方，两者之间留有安装间隙，安装间隙内可设置有密封圈体，该密封圈体不仅能够降低装配组装的尺寸配合，而且还能够增强两者之间的气密性。本实用新型中所述的扩散管12为喇叭状结构，在内部被驱动电机11驱动的扇叶作用下，气流会经过喇叭状结构的扩散管12扩散至过滤分布板13的上方，并经过过滤分布板13上的若干通孔及过滤网分布到柜体2中。

所述柜体2的内部两侧设置有若干侧理线夹21，侧理线夹21用于梳理内部连接各个元器件的导线，也可作为电气柜内部附件的临时放置装置，以本领域技术人员根据实际需要进行灵活设置。在柜体2的背部通过板体固定件23安装有器件安装板22，器件安装板22与柜体2的背部之间留有足够的间隙，该间隙是通过柜体2背部箱体上的连接垫体来实现的。所述连接垫体位于板体固定件23的连接位置处。在柜体2的背部靠近器件安装板22的位置处加工有进线孔，进线孔处应当通过密封圈等材料封闭，以避免外部灰尘、热量等的进入。

同时，本实用新型在柜体2的内部还设置有温湿度传感器，现有技术中的温湿度传感器是一种装有湿敏和热敏原件，能够用来测量温度和湿度的传感器装置，可带有现场显示装置，也能够通过信号处理后以与温度和湿度呈线性关系的电流信号、电压信号输出，或者直接通过主控芯片进行485或232等接口输出。例如选择以太型网型温湿度传感器，可采集温湿度数据并通过以太网形式上传至服务器，通过服务器实现下发指令至控制器，通过控制器实现对驱动电机11、制冷子单元启动及运行模式的控制。也可选择485型温湿度传感器，其电路采用微处理芯片，输出信号类型为RS485，能可靠地与上位机或控制器系统进行集散控制。本实用新型所述的控制器为微电脑，其具有RS485接口及网络接口，能够实现数据的交换与处理。所述驱动电机11、制冷子单元构成降温执行机构，温湿度传感器、控制器、降温执行机构构成完整的闭环控制，进而实现对电气柜内温度的智能控制。

本实用新型中所述的制冷子单元与现有中的制冷设备相同，其目的在于实现制冷管路34中冷媒的降温，以通过制冷管路34、换热翅片33实现与电气柜内空气的热交换，进而达到辅助电气柜内空气温度降低的目的。实际使用中，所述的制冷子单元可以与单个配电柜通过制冷管路34进行串联，也可以通过制冷管路34与多个电气柜进行并联，每个并联的制冷管路34上均需设置有通过控制器控制的截止阀，以实现一个制冷子单元对多个电气柜的控制模式，降低实际使用时的成本。

在上述实施例的基础上，本实用新型继续对其中涉及到的技术特征及该技术特征在本实用新型中所起到的功能、作用进行详细的描述，以帮助本领域的技术人员充分理解本实用新型的技术方案并且予以重现。

本实用新型在使用时，首先位于柜体2内的温湿度传感器检测到柜体2内的温度并将信号传递至控制器，控制器接收到上述信号后进行对比，如果该温度信号超出设定数值，则控制器向驱动电机11、制冷子单元发送信号，启动驱动电机11及唤醒制冷子单元，使得柜体2内的空气在顶降温箱1、柜体2、底降温箱3中循环，同时唤醒的制冷子单元将制冷管路34中的冷媒进行降温，循环过程中的空气会经过换热翅片33进行一定程度的降温。在空气循环过程中使得柜体2内的温度逐渐降低至设定温度值以下，当温度降低至设定温度范围内时，保持驱动电机11、制冷子单元的稳定运行。

最后，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于主动降温模式的智能电气柜，包括柜体(2)，所述柜体(2)的两端分别连通有顶降温箱(1)、底降温箱(3)，其特征在于：所述顶降温箱(1)与底降温箱(3)之间通过降温管路(4)连通，其中所述底降温箱(3)包括过滤进气板(31)、换热翅片(33)，所述过滤进气板(31)位于底降温箱(3)与柜体(2)的连通位置处，所述换热翅片(33)位于过滤进气板(31)的下方且通过制冷管路(34)与外置的制冷子单元连接，在换热翅片(33)对应底降温箱(3)的箱体侧壁上开设有与降温管路(4)连通的管路连接孔(38)；所述顶降温箱(1)包括驱动电机(11)、扩散管(12)、过滤分布板(13)，所述过滤分布板(13)位于顶降温箱(1)与柜体(2)的连通位置处，所述扩散管(12)位于过滤分布板(13)的上方且与降温管路(4)连通，在扩散管(12)内设置有被驱动电机(11)驱动的扇叶；所述柜体(2)内设有温湿度传感器，温湿度传感器通过电信号连接有控制器，控制器分别连接有驱动电机(11)、制冷子单元。

2.根据权利要求1所述的一种基于主动降温模式的智能电气柜，其特征在于：所述过滤进气板(31)包括分布有若干通孔的隔板及过滤网，在过滤进气板(31)与换热翅片(33)之间还设置有滤芯(32)，滤芯(32)为用于从气固两相流中捕集粉尘的多孔过滤材料。

3.根据权利要求2所述的一种基于主动降温模式的智能电气柜，其特征在于：所述底降温箱(3)内还设置有垫体(36)，所述垫体(36)位于底降温箱(3)的底面且用于支撑换热翅片(33)，在底降温箱(3)的底面与换热翅片(33)之间设置有吸水棉(35)。

4.根据权利要求3所述的一种基于主动降温模式的智能电气柜，其特征在于：所述底降温箱(3)还在背面开设有检修孔(37)。

5.根据权利要求3所述的一种基于主动降温模式的智能电气柜，其特征在于：所述降温管路(4)包括与底降温箱(3)上对应管路连接孔(38)连通的若干竖向分支管路(41)，竖向分支管路(41)与分支汇总管(42)连通，分支汇总管(42)在柜体(2)的背部通过若干顶箱进气管(43)与扩散管(12)连通。

6.根据权利要求4所述的一种基于主动降温模式的智能电气柜，其特征在于：所述扩散管(12)为上下开口的喇叭状结构，扩散管(12)的顶端固定连接于顶降温箱(1)的顶面，扩散管(12)的底端截面形状与过滤分布板(13)形状相同，且扩散管(12)的底端位于过滤分布板(13)的上方；所述过滤分布板(13)为分布有若干通孔的隔板，隔板上铺设有过滤网。

7.根据权利要求1至6中任意一项权利要求所述的一种基于主动降温模式的智能电气柜，其特征在于：所述柜体(2)在其内部两侧设置有若干侧理线夹(21)，所述柜体(2)在其背部箱体上设置有通过板体固定件(23)连接的器件安装板(22)，器件安装板(22)上分布有若干安装孔。

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