CN220233928U - 一种具有散热结构的配电柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有散热结构的配电柜，包括柜体及柜门，柜体内设有安装面板以及电路控制元件，安装面板与柜体后侧壁之间具有散热间隙，柜体后侧壁开设进气通道与出气通道，散热间隙内壁设有散热通道，安装面板后侧设有散热组件，散热组件包括集热底座、若干散热片以及第一导热金属管，散热片设于散热通道内，第一导热金属管与散热片固定连接，散热通道设有散热扇，散热通道设有水冷组件，水冷组件包括第二导热金属管、液冷箱以及微型液泵，液冷箱内设有冷却液，本实用新型能够避免影响相邻柜体之间的安装以及外部气流的引入，同时进一步加快散热，提升柜体的散热效果，从而使得柜体内的温度得到有效控制。

Description

一种具有散热结构的配电柜

技术领域

本实用新型涉及配电柜的技术领域，特别是一种具有散热结构的配电柜。

背景技术

配电柜是配电系统中的电路控制设备，柜体内一般具有相关的电路控制元件，柜门上安装相应的电压表、电流表、指示灯以及操控按钮等。在实际使用过程中，配电柜对于环境温度有一定的要求，周围空气温度不超过+40℃，超过限定的温度容易导致柜体内的电路控制元件过热，产生故障或损坏。

现有技术中，如中国公告号为CN219086633U所公开的一种高效散热配电柜，其包括柜体，所述柜体的两侧均安装有侧散热罩，两侧所述侧散热罩的内部均安装有侧散热扇，所述柜体的顶部中心安装有顶散热罩，所述顶散热罩的内部安装有顶散热扇，所述柜体靠近底部处安装有隔板，所述隔板的中心开设有透气孔，所述柜体内部于所述隔板的下方设置有散热组件，所述散热组件内部有第一过滤网筒、第二过滤网筒和第三过滤网筒，所述柜体底部的四周开设有多个进气孔，通过两侧的侧散热罩和侧散热扇配合顶部的顶散热罩和顶散热扇，能够在柜体内部形成三股气流，加速了内部热量的快速逸出，散热性能更佳，同时配合底部的过滤组件，对外部灰尘进行分级过滤，保证了柜体内部的工作环境更加清洁，更加实用。

然而，上述方案对配电柜的柜体外部进行了结构改造，使其具有相对外凸的侧散热罩，在实际使用过程中柜体一般多个相邻排布，上述外凸的侧散热罩会对相邻柜体的安装造成影响，且对外部气流的引进造成阻碍；

同时，上述方案仅通过多个散热扇引入气流实现柜体内部的热量散发，而散热风扇的散热效果有限，在柜体内部电路控制元件过热时无法进一步提升散热效果，不利于对柜体内部的温度控制。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种具有散热结构的配电柜，本案由此产生。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案如下：

一种具有散热结构的配电柜，包括柜体及设于柜体前侧壁的柜门，所述柜体内部设有安装面板以及设于安装面板前侧的电路控制元件，所述安装面板与柜体后侧壁之间具有散热间隙，所述柜体后侧壁底部及顶部分别向内开设有进气通道与出气通道，所述散热间隙内壁设有连通进气通道与出气通道的散热通道，所述安装面板后侧设有至少一个散热组件，所述散热组件包括铜质的集热底座、若干平行且等间距分布的散热片以及连接集热底座与散热片的第一导热金属管，所述散热片设于散热通道内且相邻散热片之间形成与散热通道的排气方向相平行的排气间隙，所述第一导热金属管沿集热底座穿过散热通道侧壁后与若干散热片固定连接，所述散热通道于散热组件的进气及出气方向对称设有散热扇，两所述散热散的排气方向均沿进气通道朝向出气通道，所述散热通道于散热组件位置设有水冷组件，所述水冷组件包括穿设于若干散热片之间的第二导热金属管、液冷箱以及微型液泵，所述液冷箱内设有冷却液，所述第二导热金属管内设有供冷却液流动的循环通道，所述循环通道通过微型液泵与液冷箱实现连通，所述柜体内于安装面板上设有若干用于监测温度的温度传感器。

优选的，所述第一导热金属管设有六个且环绕集热底座呈环形分布，若干所述散热片开设有与第一导热金属管卡接的卡接孔。

优选的，所述散热片沿散热通道进气方向的两侧对称向内凹设有让位槽。

优选的，所述第二导热金属管由四个呈“匚”型的单元管构成，四个所述单元管沿竖直方向插设于若干散热片上，相邻单元管之间通过连接段连通，其中两个相邻的所述单元管下端分别形成进水口及出水口，所述进水口与微型液泵的出水端连接，所述出水口通过软管与液冷箱连通，所述微型液泵的进水端通过软管连接液冷箱内底部且位于冷却液的液面以下。

优选的，所述微型液泵为隔膜泵。

优选的，所述进气通道侧边形成与外部环境连通的进气口，所述进气口上可拆卸连接有进气板，所述进气板上贯穿开设有若干进气孔，所述进气通道上端与散热通道连接且连接位置设有第一防尘滤网。

优选的，所述进气板周侧向外延伸形成凸沿，所述凸沿内侧设有磁吸部，所述柜体后侧壁于进气口周侧设有与凸沿嵌合的安装槽，所述安装槽底部设有与磁吸部磁性配合的磁片。

优选的，所述进气通道底部形成倾斜的导向面，所述导向面的较低端位于接近进气口的一侧。

优选的，所述出气通道侧壁设有连通外部环境的出气口，所述出气口上罩设有第二防尘滤网。

本实用新型的有益效果如下：

1、进气通道及出气通道朝向柜体内侧形成，避免影响相邻柜体之间的安装以及外部气流的引入；同时，结合散热通道、散热扇、散热组件以及水冷组件，能够在散热扇的散热性能达到瓶颈时，开启水冷组件，加速带走散热组件导出的热量，进一步加快散热，提升柜体的散热效果，从而使得柜体内的温度得到有效控制；

2、第一防尘滤网倒置设置，使得气流由下往上流入散热通道内，灰尘在自身重力作用下向下飘落，从而最大限度避免灰尘进入散热通道内，避免灰尘积聚，进一步提升散热组件的散热效果；

3、通过导向面将下落的灰尘引导使其落向导向面的底部，从而方便后续对灰尘进行集中统一处理。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

其中：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型中柜体内部结构示意图；

图3是本实用新型的剖视结构示意图；

图4是图3中A区域的放大结构示意图；

图5是本实用新型中散热组件的结构示意图；

图6是本实用新型的连接原理框图；

图7是图3中B区域的放大结构示意图；

图8是图3中C区域的放大结构示意图。

标号说明：

10、柜体；11、柜门；12、安装面板；13、电路控制元件；14、散热间隙；20、进气通道；21、进气口；22、进气板；221、进气孔；222、凸沿；23、第一防尘滤网；24、磁片；25、导向面；30、出气通道；31、出气口；32、第二防尘滤网；33、安装沿；40、散热通道；50、散热组件；51、集热底座；52、第一导热金属管；53、散热片；531、卡接孔；54、排气间隙；55、让位槽；60、散热扇；70、水冷组件；71、第二导热金属管；711、单元管；712、连接段；713、进水口；714、出水口；72、液冷箱；73、微型液泵；80、温度传感器；90、电路控制板。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至8，是作为本实用新型的最佳实施例的一种具有散热结构的配电柜，包括柜体10及设于柜体10前侧壁的柜门11，柜体10内部设有安装面板12以及设于安装面板12前侧的电路控制元件13，安装面板12与柜体10后侧壁之间具有散热间隙14。

具体的，如图3、4所示，柜体10后侧壁底部及顶部分别向内开设有进气通道20与出气通道30，散热间隙14内壁设有连通进气通道20与出气通道30的散热通道40，本实施例中，散热通道40由呈“匚”型的铝型材锁紧固定于柜体10内部后侧壁上从而使得铝型材的内壁与柜体10的内壁之间围合形成竖向的散热通道40(图中未示出)，散热通道40的上下两端与进气通道20及出气通道30直接连接以形成气体通路，安装面板12后侧设有至少一个散热组件50，本实施例中散热组件50设有一个，散热组件50包括铜质的集热底座51、若干平行且等间距分布的散热片53以及连接集热底座51与散热片53的第一导热金属管52，集热底座51设于安装面板12的背部，与相应的待导热的电路控制元件13直接接触，集热底座51的材质为铜，从而能够将电路控制元件13产生的热量快速传导至第一导热金属管52上，沿第一导热金属管52传到至若干散热片53上，此外，散热片53设于散热通道40内，散热片53的固定方向为与散热通道40的气体进出方向一致，从而使得相邻散热片53之间形成与散热通道40的排气方向相平行的排气间隙54，第一导热金属管52沿集热底座51穿过散热通道40侧壁后与若干散热片53固定以实现散热片53的固定连接，散热通道40于散热组件50的进气及出气方向对称设有散热扇60，两散热散的排气方向均沿进气通道20朝向出气通道30，散热通道40于散热组件50位置设有水冷组件70，水冷组件70包括穿设于若干散热片53之间的第二导热金属管71、液冷箱72以及微型液泵73，液冷箱72内设有冷却液，第二导热金属管71内设有供冷却液流动的循环通道，循环通道通过微型液泵73与液冷箱72实现连通，柜体10内于安装面板12上设有若干用于监测温度的温度传感器80。

优选的，如图4、5所示，第一导热金属管52设有六个且环绕集热底座51呈环形分布，若干散热片53开设有与第一导热金属管52卡接的卡接孔531，第一导热金属管52下端为弯折段(图中未标出)，弯折段底部环绕集热底座51的端面均匀分布，第一导热金属管52的上端为竖直段(图中未标出)，垂直穿过散热片53上对应位置的卡接孔531，从而实现集热底座51与散热片53的直接连接，方便将集热底座51导出的热量快速传导至散热片53上，最后通过散热扇60引入的气流将热量沿散热通道40带出，或通过水冷组件70对散热片53的热量进行进一步传导散发，实现电路控制元件13产生热量的充分散发。

优选的，如图5所示，散热片53沿散热通道40进气方向的两侧对称向内凹设有让位槽55，从而使得相邻散热片53之间形成的排气间隙54具有交换口，将相邻排气间隙54之间的热量通过让位槽55传导至相邻的温度较低的排气间隙54内，使得热量均匀分布，便于通过散热扇60引入的气流将热量快速带出。

优选的，如图5所示，第二导热金属管71由四个呈“匚”型的单元管711构成，四个单元管711沿竖直方向插设于若干散热片53上，相邻单元管711之间通过连接段712连通，其中两个相邻的单元管711下端分别形成进水口713及出水口714，进水口713与微型液泵73的出水端连接，出水口714通过软管(图中未示出)与液冷箱72连通，微型液泵73的进水端通过软管连接液冷箱72内底部且位于冷却液的液面以下(图中未示出)，本实施例中微型液泵73为隔膜泵，从而，通过控制隔膜泵的启动与停止，能够将液冷箱72内的冷却液沿软管及第二导热金属管71内的循环通道进行循环流动，从而配合散热扇60将散热片53上的热量进行带出。

此外，如图6所示，本实施例中为实现水冷组件70的自动配合启动，在柜体10内集成设置电路控制板90，选用STM32单片机作为电路控制板90，将温度传感器80接入电路控制板90以输入柜体10内的温度信息，将散热扇60以及微型液泵73接入电路控制板90的输出端，以实现电路控制板90对微型液泵73以及散热扇60的控制，在电路控制板90内预设初始散热温度T0以及辅助散热温度T1，当温度低于TO时，散热扇60不工作，只需通过自然的气体流动带走散热通道40内由散热组件50传导出的热量；当温度高于T0低于T1时，电路控制板90控制单个或两个散热扇60工作，对上述热量进行带出；当温度高于T1时，电路控制板90控制微型液泵73加入散热，使得冷却液在循环通道内进行流动，进一步带走散热片53上的热量，从而充分提升散热效果。

优选的，如图3、7所示，进气通道20侧边形成与外部环境连通的进气口21，进气口21上可拆卸连接有进气板22，进气板22上贯穿开设有若干进气孔221，进气通道20上端与散热通道40连接且连接位置设有第一防尘滤网23，第一防尘滤网23倒置设置，使得气流由下往上流入散热通道40内，灰尘在自身重力作用下向下飘落，从而最大限度避免灰尘进入散热通道40内，避免灰尘积聚，进一步提升散热组件50的散热效果。

进一步的，进气板22周侧向外延伸形成凸沿222，凸沿222内侧设有磁吸部(图中未示出)，柜体10后侧壁于进气口21周侧设有与凸沿222嵌合的安装槽，安装槽底部设有与磁吸部磁性配合的磁片24，从而通过磁吸的方式方便实现进气板22的拆装，便于对第一防尘滤网23以及进气通道20内的灰尘进行清理。

进一步的，进气通道20底部形成倾斜的导向面25，导向面25的较低端位于接近进气口21的一侧，通过导向面25将下落的灰尘引导使其落向导向面25的底部，从而方便后续对灰尘进行集中统一处理。

优选的，如图8所示，出气通道30侧壁设有连通外部环境的出气口31，出气口31上罩设有第二防尘滤网32，本实施例中，第二防尘滤网32的外侧边缘突出形成安装沿33，通过安装沿33将第二防尘滤网32锁紧固定在出气口31上。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的进气通道20及出气通道30朝向柜体10内侧形成，避免影响相邻柜体10之间的安装以及外部气流的引入；同时，结合散热通道40、散热扇60、散热组件50以及水冷组件70，能够在散热扇60的散热性能达到瓶颈时，开启水冷组件70，加速带走散热组件50导出的热量，进一步加快散热，提升柜体10的散热效果，从而使得柜体10内的温度得到有效控制。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有散热结构的配电柜，包括柜体及设于柜体前侧壁的柜门，所述柜体内部设有安装面板以及设于安装面板前侧的电路控制元件，其特征在于，所述安装面板与柜体后侧壁之间具有散热间隙，所述柜体后侧壁底部及顶部分别向内开设有进气通道与出气通道，所述散热间隙内壁设有连通进气通道与出气通道的散热通道，所述安装面板后侧设有至少一个散热组件，所述散热组件包括铜质的集热底座、若干平行且等间距分布的散热片以及连接集热底座与散热片的第一导热金属管，所述散热片设于散热通道内且相邻散热片之间形成与散热通道的排气方向相平行的排气间隙，所述第一导热金属管沿集热底座穿过散热通道侧壁后与若干散热片固定连接，所述散热通道于散热组件的进气及出气方向对称设有散热扇，两所述散热散的排气方向均沿进气通道朝向出气通道，所述散热通道于散热组件位置设有水冷组件，所述水冷组件包括穿设于若干散热片之间的第二导热金属管、液冷箱以及微型液泵，所述液冷箱内设有冷却液，所述第二导热金属管内设有供冷却液流动的循环通道，所述循环通道通过微型液泵与液冷箱实现连通，所述柜体内于安装面板上设有若干用于监测温度的温度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种具有散热结构的配电柜，其特征在于，所述第一导热金属管设有六个且环绕集热底座呈环形分布，若干所述散热片开设有与第一导热金属管卡接的卡接孔。

3.根据权利要求2所述的一种具有散热结构的配电柜，其特征在于，所述散热片沿散热通道进气方向的两侧对称向内凹设有让位槽。

4.根据权利要求1所述的一种具有散热结构的配电柜，其特征在于，所述第二导热金属管由四个呈“匚”型的单元管构成，四个所述单元管沿竖直方向插设于若干散热片上，相邻单元管之间通过连接段连通，其中两个相邻的所述单元管下端分别形成进水口及出水口，所述进水口与微型液泵的出水端连接，所述出水口通过软管与液冷箱连通，所述微型液泵的进水端通过软管连接液冷箱内底部且位于冷却液的液面以下。

5.根据权利要求4所述的一种具有散热结构的配电柜，其特征在于，所述微型液泵为隔膜泵。

6.根据权利要求1所述的一种具有散热结构的配电柜，其特征在于，所述进气通道侧边形成与外部环境连通的进气口，所述进气口上可拆卸连接有进气板，所述进气板上贯穿开设有若干进气孔，所述进气通道上端与散热通道连接且连接位置设有第一防尘滤网。

7.根据权利要求6所述的一种具有散热结构的配电柜，其特征在于，所述进气板周侧向外延伸形成凸沿，所述凸沿内侧设有磁吸部，所述柜体后侧壁于进气口周侧设有与凸沿嵌合的安装槽，所述安装槽底部设有与磁吸部磁性配合的磁片。

8.根据权利要求6所述的一种具有散热结构的配电柜，其特征在于，所述进气通道底部形成倾斜的导向面，所述导向面的较低端位于接近进气口的一侧。

9.根据权利要求1所述的一种具有散热结构的配电柜，其特征在于，所述出气通道侧壁设有连通外部环境的出气口，所述出气口上罩设有第二防尘滤网。