一種電氣柜散熱排列單元及控制方法與流程

本發(fā)明涉及一種電氣柜，尤其是一種電氣柜散熱排列單元及控制方法。

背景技術(shù)：

電氣柜是常用的電氣設(shè)備，其用來安裝電氣元件，通常放置在配電間內(nèi)?，F(xiàn)有的電氣柜存在以下幾點技術(shù)問題：

第一，由于工作電流、功率的不同，各種電氣元件發(fā)熱并不相同，這些電氣元件置于同一工作環(huán)境內(nèi)，發(fā)熱量大的元件容易對發(fā)熱量小的產(chǎn)生影響，為此，高級一點的電氣柜通常將電氣柜隔成多個空間，使發(fā)熱量大的在一起，發(fā)熱量小的在一起，以避免相互干擾；

第二，電氣柜在配電間內(nèi)排列時，通常被排成一排或多排，相鄰的兩個電氣柜靠在一起，一則減少了散熱的面積，另外，有的柜溫度高，有的溫度低，靠在一起也容易相互影響；

第三，現(xiàn)有的電氣柜，通常在柜體外壁上或者柜門上，再或者頂部設(shè)置風(fēng)扇，風(fēng)扇作為對流的動力，便于電氣柜內(nèi)熱空氣的排出，使外部冷空氣進入以降溫，風(fēng)扇的問題是在使用過程中容易產(chǎn)生振動，功率越大的風(fēng)扇振動越大，尤其在長時間使用后，風(fēng)扇內(nèi)部積塵時振動很大，這些微小的振動一旦傳到電器元件上，容易產(chǎn)生三個問題，一個是使電器元件的接線端子處容易脫線，從而產(chǎn)生故障，另一個是使電器元件內(nèi)部的元件（如電路板上的電阻、電容等）容易松動，影響電器元件的使用壽命，還有就是容易因振動而產(chǎn)生誤操作。

由于存在這樣的問題，所以有必要對現(xiàn)有的電氣柜進行改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而設(shè)計的一種外置散熱的電氣柜散熱排列單元。

本發(fā)明所設(shè)計的一種電氣柜散熱排列單元，包括兩只相鄰的電氣柜，所述的電氣柜被隔成多個獨立的配電室，每個配電室設(shè)有進風(fēng)口和溫度探頭；其特征在于：所述兩只電氣柜之間設(shè)有散熱裝置，每個配電室靠近散熱裝置的那一面設(shè)有通風(fēng)口；所述的散熱裝置由位于中間的抽風(fēng)裝置和位于兩側(cè)的抽風(fēng)架構(gòu)成；

所述的抽風(fēng)裝置包括底座、風(fēng)腔和蓋板；所述風(fēng)腔設(shè)置在所述底座上，所述底座下方設(shè)有緩沖墊一，在風(fēng)腔的左右兩個側(cè)面設(shè)有多組抽風(fēng)管，每一組抽風(fēng)管分為上下兩個，每一組的兩個抽風(fēng)管上分別設(shè)有風(fēng)閥a和風(fēng)閥b；在風(fēng)腔的左右兩個側(cè)面的下部還設(shè)有出風(fēng)管，出風(fēng)管上設(shè)有出風(fēng)閥；在風(fēng)腔頂部設(shè)有安裝管，安裝管上安裝有風(fēng)扇；所述風(fēng)腔的前后兩側(cè)面分別設(shè)有上下兩根連桿，在所述連桿端部設(shè)有橫桿，所述蓋板為前后兩塊且分別連接在相應(yīng)的橫桿上；

所述抽風(fēng)架包括底板、矩形框、配重塊和風(fēng)罩；所述矩形框設(shè)在底板靠近電氣柜的一端上方，所述配重塊設(shè)在底板上，在所述底板下方設(shè)有緩沖墊二，所述矩形框四條邊的內(nèi)側(cè)間隔設(shè)有螺紋管；所述風(fēng)罩的數(shù)量與對應(yīng)側(cè)電氣柜的通風(fēng)口數(shù)量相同且位置一一對應(yīng)，所述的風(fēng)罩背面設(shè)有上下兩個通風(fēng)管口，每一個風(fēng)罩對應(yīng)連接一組抽風(fēng)管且風(fēng)罩的通風(fēng)管口與抽風(fēng)管之間通過伸縮管連接；所述的風(fēng)罩的四個外壁上分別設(shè)有連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)包括螺紋柱、螺母、橫連接條和桿座，所述螺紋柱為間隔設(shè)置的兩根且連接在風(fēng)罩外壁上，每一根螺紋柱上設(shè)有上下兩個所述的螺母，兩根螺紋柱分別穿過橫連接條的兩端并且所述橫連接條位于所述上下兩個螺母之間；所述橫連接條上設(shè)有橫槽，所述桿座穿過所述橫槽，所述桿座的內(nèi)端是限位部，桿座的外端是管口，在桿座的側(cè)面設(shè)有鎖緊螺釘；所述風(fēng)罩連接在矩形框的內(nèi)部且連接方式包括：一、風(fēng)罩的部分桿座與對應(yīng)螺紋管之間通過螺紋桿連接且螺紋桿一端與螺紋管螺接、另一端插入所述桿座的管口后通過鎖緊螺釘鎖緊；二、相鄰的兩個風(fēng)罩間通過插桿連接且插桿的兩端分別插入兩個桿座的管口后通過鎖緊螺釘鎖緊；

所述的底座和底板之間有間隙，所述蓋板、抽風(fēng)架和相鄰電氣柜之間有間隙；所有配電室內(nèi)的溫度探頭信號都輸入至一控制器，該控制器控制所述風(fēng)扇的電機工作。

進一步的方案還包括位于每一個風(fēng)罩端面上的軟質(zhì)密封圈，該軟質(zhì)密封圈與電氣柜相接觸。

本發(fā)明所設(shè)計的電氣柜散熱排列單元，它的有益效果是：相鄰的兩只電氣柜之間有空隙，增加散熱面積，散熱裝置可以用于散熱，它是相鄰的兩只電氣柜內(nèi)空氣流通的動力，風(fēng)扇是僅設(shè)置在抽風(fēng)裝置上，而并不是設(shè)置在電氣柜上，抽風(fēng)裝置和電氣柜是獨立的分開的，抽風(fēng)裝置因風(fēng)扇產(chǎn)生的振動并不會過大地影響電氣柜內(nèi)部的電器元件；從而在確保散熱效果的同時確保電氣柜工作的穩(wěn)定性。

本發(fā)明還設(shè)計了一種電氣柜散熱排列控制方法，其采用上面本發(fā)明所述電氣柜散熱排列單元，其特征在于由控制器控制風(fēng)扇的電機工作；

在平時，每隔一段時間ta風(fēng)扇工作一次，工作方式為電機倒轉(zhuǎn)往內(nèi)吹風(fēng)同時出風(fēng)閥打開，從風(fēng)腔頂部吸入的空氣從風(fēng)腔下部的出風(fēng)管處排出，使積累在兩個電氣柜之間的熱空氣流動起來并排出；

當某個配電室溫度高于tl時，與該配電室所對應(yīng)的風(fēng)罩相通的風(fēng)閥a打開，風(fēng)閥b關(guān)閉，同時出風(fēng)閥關(guān)閉，風(fēng)扇的電機正轉(zhuǎn)向外抽風(fēng)，該配電室內(nèi)的熱空氣經(jīng)風(fēng)罩、風(fēng)閥a及其所在抽風(fēng)管、風(fēng)腔后被風(fēng)扇抽出，外部空氣從對應(yīng)的進風(fēng)口補入該配電室以降溫；

當某個配電室溫度高于th時，該配電室所對應(yīng)的風(fēng)罩的風(fēng)閥b也打開，該配電室內(nèi)的熱空氣經(jīng)風(fēng)罩、風(fēng)閥a、風(fēng)閥b及它們所在抽風(fēng)管、風(fēng)腔后被風(fēng)扇抽出，外部空氣從對應(yīng)的進風(fēng)口補入該配電室以降溫，其中th大于tl。

進一步的方案是：風(fēng)扇正轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速vc的控制如下：vc=p*vm，p=（na+nb）/nz或者p=（na+2nb）/（nz+nb）；其中：vm為風(fēng)扇的最大轉(zhuǎn)速，na為打開的風(fēng)閥a的數(shù)量，nb為打開的風(fēng)閥b的數(shù)量，nz為風(fēng)閥a和風(fēng)閥b的總數(shù)。

本發(fā)明所設(shè)計的電氣柜散熱排列控制方法，它的有益效果是：風(fēng)扇307的工作更為智能，散熱效果好，安全性高。

附圖說明

圖1是實施例1的主視圖；

圖2是實施例1的主視圖，圖中蓋板未安裝，電氣柜柜門呈打開狀；

圖3是實施例1散熱裝置的主視圖；

圖4是圖3左上角的放大圖；

圖5是抽風(fēng)裝置的側(cè)視圖；

圖6是抽風(fēng)架的側(cè)視圖；

圖7是風(fēng)罩的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是橫連接條的俯視圖；

圖9是實施例1的控制示意圖；

圖10是風(fēng)罩作改進后的示意圖；

圖中：電氣柜1、配電室101、進風(fēng)口102、溫度探頭103、通風(fēng)口104、散熱裝置2、抽風(fēng)裝置3、底座301、風(fēng)腔302、蓋板303、緩沖墊一304、抽風(fēng)管305、出風(fēng)管306、風(fēng)扇307、連桿308、橫桿309、電機310、安裝管311、抽風(fēng)架4、底板401、矩形框402、配重塊403、風(fēng)罩404、緩沖墊二405、螺紋管406、通風(fēng)管口407、連接結(jié)構(gòu)408、螺紋柱409、螺母410、橫連接條411、桿座412、橫槽413、限位部414、鎖緊螺釘415、螺紋桿416、插桿417、控制器418、伸縮管5、軟質(zhì)密封圈6。

具體實施方式

下面通過實施例結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。

實施例1：

如圖1、2所示，本實施例所描述的電氣柜散熱排列單元，包括兩只相鄰的電氣柜1，所述的電氣柜1被隔成多個獨立的配電室101，每個配電室101設(shè)有進風(fēng)口102和溫度探頭103，每一個配電室101中進風(fēng)口102的位置可以設(shè)置在后壁上或者柜門上；其特征在于：所述兩只電氣柜1之間設(shè)有散熱裝置2，每個配電室101靠近散熱裝置2的那一面設(shè)有通風(fēng)口104；所述的散熱裝置2由位于中間的抽風(fēng)裝置3和位于兩側(cè)的抽風(fēng)架4構(gòu)成；

如圖3、4、5所示，所述的抽風(fēng)裝置3包括底座301、風(fēng)腔302和蓋板303；所述風(fēng)腔302設(shè)置在所述底座301上，所述底座301下方設(shè)有緩沖墊一304，緩沖墊一304置于最下方對抽風(fēng)裝置3的振動進行緩沖，總體上減小抽風(fēng)裝置3的振動，

在風(fēng)腔302的左右兩個側(cè)面設(shè)有多組抽風(fēng)管305，每一組抽風(fēng)管305分為上下兩個，每一組的兩個抽風(fēng)管305上分別設(shè)有風(fēng)閥a和風(fēng)閥b；在風(fēng)腔302的左右兩個側(cè)面的下部還設(shè)有出風(fēng)管306，出風(fēng)管306上設(shè)有出風(fēng)閥；在風(fēng)腔302頂部設(shè)有安裝管311，安裝管311上安裝有風(fēng)扇307；所述風(fēng)腔302的前后兩側(cè)面分別設(shè)有上下兩根連桿308，在所述連桿308端部設(shè)有橫桿309，所述蓋板303為前后兩塊且分別連接在相應(yīng)的橫桿309上；

如圖6、7、8所示，所述抽風(fēng)架4包括底板401、矩形框402、配重塊403和風(fēng)罩404；所述矩形框402設(shè)在底板401靠近電氣柜1的一端上方，所述配重塊403設(shè)在底板401上，在所述底板401下方設(shè)有緩沖墊二405，緩沖墊二405置于抽風(fēng)架4最下方對抽風(fēng)架4的振動進行緩沖，總體上減小抽風(fēng)架4的振動，配重塊403是加大抽風(fēng)架4整體的重量使之不易振動、不易移位；所述矩形框402四條邊的內(nèi)側(cè)間隔設(shè)有螺紋管406；所述風(fēng)罩404的數(shù)量與對應(yīng)側(cè)電氣柜1的通風(fēng)口104數(shù)量相同且位置一一對應(yīng)，所述的風(fēng)罩404背面設(shè)有上下兩個通風(fēng)管口407，每一個風(fēng)罩404對應(yīng)連接一組抽風(fēng)管305且風(fēng)罩404的通風(fēng)管口407與抽風(fēng)管305之間通過伸縮管5連接；所述的風(fēng)罩404的四個外壁上分別設(shè)有連接結(jié)構(gòu)408，所述連接結(jié)構(gòu)408包括螺紋柱409、螺母410、橫連接條411和桿座412，所述螺紋柱409為間隔設(shè)置的兩根且連接在風(fēng)罩404外壁上，每一根螺紋柱409上設(shè)有上下兩個所述的螺母410，兩根螺紋柱409分別穿過橫連接條411的兩端并且所述橫連接條411位于所述上下兩個螺母410之間；所述橫連接條411上設(shè)有橫槽413，所述桿座412穿過所述橫槽413，所述桿座412的內(nèi)端是限位部414，桿座412的外端是管口，在桿座412的側(cè)面設(shè)有鎖緊螺釘415；螺母410在螺紋柱409上的位置可以上下移動，從而可使橫連接條411上下移動，當桿座412與螺紋桿416或插桿417連接完成后，可以通過移動橫連接條411扯緊，使連接更為穩(wěn)固，而桿座412在橫槽413內(nèi)可移動，這樣就具備了靈活調(diào)節(jié)的空間；所述風(fēng)罩404連接在矩形框402的內(nèi)部且連接方式包括：一、風(fēng)罩404的部分桿座412與對應(yīng)螺紋管406之間通過螺紋桿416連接且螺紋桿416一端與螺紋管406螺接、另一端插入所述桿座412的管口后通過鎖緊螺釘415鎖緊，這種方式適合于有的桿座412可以通過螺紋桿416直接連接到螺紋管406的情況；二、相鄰的兩個風(fēng)罩404間通過插桿417連接且插桿417的兩端分別插入兩個桿座412的管口后通過鎖緊螺釘415鎖緊；這種方式適合于有的桿座412不能直接連接到螺紋管406，但卻能直接連接到相鄰風(fēng)罩404的情況；這樣的一個連接方式，可以任意改變風(fēng)罩404的位置，還可以改變風(fēng)罩404的數(shù)量，使風(fēng)罩404與配電室101的通風(fēng)口104相對，并且風(fēng)罩404安裝安成后是穩(wěn)固的；因為配電柜自身結(jié)構(gòu)的不同，通風(fēng)口104開的位置及數(shù)量是變動的，這就需要風(fēng)罩404具有特有的安裝方式，不僅可以改變風(fēng)罩404的位置，而且可以改變數(shù)量；而要說明的是螺紋桿416和插桿417是在安裝現(xiàn)場根據(jù)使用需求現(xiàn)在加工所得，即可采用較長的螺紋桿416和插桿417根據(jù)實際需要現(xiàn)場截斷；螺紋桿416和插桿417的材質(zhì)可選用金屬，最好選用硬質(zhì)塑料；

所述的底座301和底板401之間有間隙，間隙的距離在1厘米-10厘米，這樣抽風(fēng)裝置3和抽風(fēng)架4基本是分開的，防止相互間振動的傳遞；所述蓋板303、抽風(fēng)架4和相鄰電氣柜1之間有間隙；蓋板303和電氣柜1之間的間隙在5毫米至1厘米，抽風(fēng)架4的矩形框402與電氣柜1之間的間隙可以在1厘米至10厘米，而抽風(fēng)架4的風(fēng)罩404和電氣柜1之間間隙越小越好，應(yīng)當控制在5毫米以內(nèi)，這樣風(fēng)罩404抽風(fēng)時，配電室101內(nèi)的空氣能盡可能被風(fēng)罩404抽出，間隙越小效率越高，間隙越大效率越低；

如圖9所示，所有配電室101內(nèi)的溫度探頭103信號都輸入至一控制器418，該控制器418控制所述風(fēng)扇307的電機310工作。

這種電氣柜散熱排列單元的散熱控制方法，可以采用最簡單的，風(fēng)扇307定時打開抽風(fēng)，所有閥門在風(fēng)扇307工作時也打開，各配電室內(nèi)的空氣且電氣柜間的空氣都可以由風(fēng)扇307抽走，從而達到散熱效果。

作為本實施例的改進，如圖10所示，還包括位于每一個風(fēng)罩404端面上的軟質(zhì)密封圈6，如橡膠，該軟質(zhì)密封圈6與電氣柜1相接觸，軟質(zhì)密封圈6與電氣柜1接觸的部分最好呈唇狀，軟質(zhì)密封圈6越軟越好，避免減少抽風(fēng)架的振動傳給電氣柜，軟質(zhì)密封圈6起密封效果，可提高風(fēng)罩404工作的效率。

需要說明的是：本實施例所描述的電氣柜散熱排列單元包含的是兩只電氣柜，即一個單元，當一個配電室時每排數(shù)量較多時，如十只，可以以兩只為一個單元采用本實施例的方案排布。

實施例2：

本實施例所描述的電氣柜散熱排列控制方法，其上面實施例1所述電氣柜散熱排列單元，由控制器418控制風(fēng)扇307的電機310工作；與實施例1不同的是控制方法如下：

在平時，每隔一段時間ta（如半小時）風(fēng)扇307工作一次（每次持續(xù)5-10分鐘），工作方式為電機310倒轉(zhuǎn)往內(nèi)吹風(fēng)同時出風(fēng)閥打開，從風(fēng)腔302頂部吸入的空氣從風(fēng)腔302下部的出風(fēng)管306處排出，使積累在兩個電氣柜1之間的熱空氣流動起來并排出；此時由于沒有配電室需要抽風(fēng)因此所有的風(fēng)閥a和風(fēng)閥b都是關(guān)閉的；

當某個配電室101溫度高于tl（但不高于th）時，與該配電室101所對應(yīng)的風(fēng)罩404相通的風(fēng)閥a打開，風(fēng)閥b關(guān)閉，同時出風(fēng)閥關(guān)閉，風(fēng)扇307的電機310正轉(zhuǎn)向外抽風(fēng)，該配電室101內(nèi)的熱空氣經(jīng)風(fēng)罩404、風(fēng)閥a及其所在抽風(fēng)管305、風(fēng)腔302后被風(fēng)扇307抽出，外部空氣從對應(yīng)的進風(fēng)口102補入該配電室101以降溫；這一步表示某個配電室101溫度較高時需要散熱的方式，tl可以取50攝氏度。

當某個配電室101溫度高于th時（說明上一步操作并未能使對應(yīng)配電室溫度降下來反而升上去了，這時應(yīng)當增加風(fēng)罩404的抽風(fēng)能力），該配電室101所對應(yīng)的風(fēng)罩404的風(fēng)閥b也打開，該配電室101內(nèi)的熱空氣經(jīng)風(fēng)罩404、風(fēng)閥a、風(fēng)閥b及它們所在抽風(fēng)管305、風(fēng)腔302后被風(fēng)扇307抽出，外部空氣從對應(yīng)的進風(fēng)口102補入該配電室101以降溫，其中th大于tl。這一步表示某個配電室101溫度很高時需要散熱的方式，th可以取70攝氏度，相比于上一次，風(fēng)閥a、風(fēng)閥b同時打開可以增加風(fēng)罩404抽風(fēng)能力；

風(fēng)扇307可始終處于同一轉(zhuǎn)速，利用風(fēng)閥a、風(fēng)閥b的開合變化來改變風(fēng)罩在tl和th的抽風(fēng)能力。

實施例3：

本實施例所描述的電氣柜散熱排列控制方法，與實施例2的不同之處在于：風(fēng)扇307正轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速vc的控制如下：

vc=p*vm，p=（na+nb）/nz；

其中：vm為風(fēng)扇307的最大轉(zhuǎn)速；

na為打開的風(fēng)閥a的數(shù)量；

nb為打開的風(fēng)閥b的數(shù)量；

nz為風(fēng)閥a和風(fēng)閥b的總數(shù)；

當打開的閥門越多時，風(fēng)扇307工作越快。

實施例4：

本實施例所描述的電氣柜散熱排列控制方法，與實施例2的不同之處在于：風(fēng)扇307正轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速vc的控制如下：

vc=p*vm，p=（na+2nb）/（nz+nb）；

其中：vm為風(fēng)扇307的最大轉(zhuǎn)速，

na為打開的風(fēng)閥a的數(shù)量，

nb為打開的風(fēng)閥b的數(shù)量，

nz為風(fēng)閥a和風(fēng)閥b的總數(shù)。

這種方法，加大了風(fēng)閥b的權(quán)重，風(fēng)閥b數(shù)量的增加對風(fēng)扇307轉(zhuǎn)速增大的影響大于風(fēng)閥a，因為在很高溫度時，需要更大的抽風(fēng)能力來確保散熱效果，以確保內(nèi)部元件的正常工作和使用壽命。