CN112040728B - 一种防过热控制柜及其温控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防过热控制柜及其温控方法，所述防过热控制柜包括封闭柜体和换热器，所述封闭柜体中固定设置有温度传感器，所述封闭柜体连通有软管，所述软管的流入端与所述封闭柜体的顶部相连通，且所述封闭柜体的顶部嵌设有与所述软管相连通的出风风机，所述软管的流出端与所述封闭柜体的底部相连通，且所述封闭柜体的底部嵌设有与所述软管相连通的进风风机，所述软管从所述换热器中穿过，所述温度传感器、所述换热器、所述进风风机和所述出风风机共同电性连接有控制器。本发明采用空气自循环的方式散热，即空气只在封闭柜体和软管中流动，不需要不断吸入外部空气，从而能够有效避免外部空气携带的杂质或者水汽对器件产生损害。

Description

一种防过热控制柜及其温控方法

技术领域

本发明涉及控制柜领域，具体的说是一种防过热控制柜及其温控方法。

背景技术

控制柜是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，其布置应满足电力***正常运行的要求，便于检修，不危及人身及周围设备的安全。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。借测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。控制柜在使用时，内部的器件会产生热量，如果控制柜内部温度过高而无法发散出去时会出现过热现象，过热会导致器件快速老化甚至损坏。为了避免出现过热，控制柜大多都会设置一些散热装置，现有技术中的散热大多采用风冷式，即使空气快速从控制柜中流过将控制柜中的热量带走，虽然具有良好的散热效果，但是空气中携带的水分和杂质很容易对器件产生侵蚀，造成控制柜损坏或者寿命缩减。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种防过热控制柜及其温控方法，空气自循环的方式散热，即空气只在封闭柜体和软管中流动，不需要不断吸入外部空气，从而能够有效避免外部空气携带的杂质或者水汽对器件产生损害。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

一种防过热控制柜，包括封闭柜体和换热器，所述封闭柜体中固定设置有温度传感器，所述封闭柜体连通有软管，所述软管的流入端与所述封闭柜体的顶部相连通，且所述封闭柜体的顶部嵌设有与所述软管相连通的出风风机，所述软管的流出端与所述封闭柜体的底部相连通，且所述封闭柜体的底部嵌设有与所述软管相连通的进风风机，所述软管从所述换热器中穿过，所述温度传感器、所述换热器、所述进风风机和所述出风风机共同电性连接有控制器。

优选地，所述封闭柜体中固定设置有多个均热风扇。

优选地，所述封闭柜体包括背板，所述均热风扇和所述温度传感器固定设置在所述背板上，所述均热风扇沿所述温度传感器的圆周方向分布。

优选地，所述封闭柜体的底部通过连通管与所述软管相连通，所述连通管穿过所述换热器，所述连通管中固定设置有多个吸水器，所述连通管上开设有多个于所述吸水器一一对应的安装孔，所述安装孔中固定设置有导水块。

优选地，所述连通管包括相互连通的水平段和倾斜段，其中所述水平段与所述软管相连通，所述倾斜段与所述封闭柜体相连通，所述水平段的上部固定连接有多个垂直设置的第一冷凝片，所述水平段的下部固定连接有多个垂直设置的第二冷凝片，所述第一冷凝片与所述第二冷凝片交错设置，相邻的所述第一冷凝片与所述第二冷凝片之间设置有所述吸水器，且所述吸水器固定设置在所述水平段的下部。

优选地，所述软管上固定套设有多个定型环，所述定型环沿所述软管的长度方向均匀分布。

优选地，所述封闭柜体固定设置在一个支架上，所述支架包括水平设置的底板和两个垂直设置在所述底板上的支撑板，并且两个所述支撑板相互平行，所述封闭柜体固定设置在两个所述支撑板上，所述换热器设置在所述底板上并且位于两个所述支撑板之间。

优选地，所述封闭柜体包括两个相对设置的水平侧壁，两个所述水平侧壁之间固定连接有两个垂直侧壁，所述水平侧壁上开设有第一密封槽，所述垂直侧壁上开设有第二密封槽，并且所述第一密封槽与所述第二密封槽相连通，所述封闭柜体转动连接有柜门，所述柜门固定连接有与所述第一密封槽相匹配的第一密封条和与所述第二密封槽相匹配的第二密封条。

本发明还提供一种防过热控制柜的温控方法，包括如下步骤：

S1、所述控制器通过所述温度传感器监测所述封闭柜体中的实时气温；

S2、若所述实时气温超过设定的温度阈值，则所述控制器控制所述出风风机和所述换热器启动；

S3、所述出风风机将所述封闭柜体中的热空气送入到所述软管中，使所述热空气沿所述软管流动；

S4、所述热空气流经所述换热器时被所述换热器冷却成为冷空气；

S5、所述冷空气通过所述软管流回到所述封闭柜体中。

优选地，当所述换热器启动时长超过设定的时长阈值后所述实时气温仍然高于所述温度阈值，则所述控制器控制所述进风风机启动，所述进风风机与所述出风风机协同加速所述软管中的气流速度。

本发明采用空气自循环的方式散热，即空气只在封闭柜体和软管中流动，不需要不断吸入外部空气，从而能够有效避免外部空气携带的杂质或者水汽对器件产生损害，并且简化了整体结构，无需设置过多的过滤装置，降低了装置成本和维护困难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的整体结构示意图。

图2是第一冷凝片、第二冷凝片、吸水器和导水块的设置方式示意图。

图3是定型环的设置方式示意图。

图4是第一密封槽和第二密封槽的设置方式示意图。

附图标记：1-封闭柜体，2-均热风扇，3-温度传感器，4-进风风机，5-连通管，6-换热器，7-支撑板，8-底板，9-软管，10-出风风机，11-第一冷凝片，12-第二冷凝片，13-吸水器，14-导水块，15-定型环，16-水平侧壁，17-第一密封槽，18-垂直侧壁，19-第二密封槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至4，图1是本发明实施例的整体结构示意图，图2是第一冷凝片、第二冷凝片、吸水器和导水块的设置方式示意图，图3是定型环的设置方式示意图，图4是第一密封槽和第二密封槽的设置方式示意图。

一种防过热控制柜，包括封闭柜体1和换热器6，封闭柜体1中固定设置有温度传感器3，封闭柜体1连通有软管9，软管9的流入端与封闭柜体1的顶部相连通，且封闭柜体1的顶部嵌设有与软管9相连通的出风风机10，软管9的流出端与封闭柜体1的底部相连通，且封闭柜体1的底部嵌设有与软管9相连通的进风风机4，软管9从换热器6中穿过，温度传感器3、换热器6、进风风机4和出风风机10共同电性连接有控制器。

在使用时，温度传感器3用于监测封闭柜体1中的实时气温，当实时气温超过设定的温度阈值时，说明此时控制柜需要进行散热，否则可能出现过热，此时控制器控制出风风机10和换热器6启动，出风风机10将封闭柜体1中的热空气送入到软管9中，热空气在软管9中流过换热器6的时候被换热器6冷凝变成冷空气，随后从封闭柜体1的底部重新流回到封闭柜体1中，对封闭柜体1中的器件进行冷却。在运行一段时间之后，如果实时气温仍然较高，则控制器控制进风风机4启动，进风风机4与出风风机10协同加快封闭柜体1和软管9中的气体流速，使空气能够快速地将器件发散出的热量带走，并且在流经软管9的时候通过软管9的侧壁发散出一部分热量，从而加快散热速度。

本发明采用空气自循环的方式散热，即空气只在封闭柜体1和软管9中流动，不需要不断吸入外部空气，从而能够有效避免外部空气携带的杂质或者水汽对器件产生损害，并且简化了整体结构，无需设置过多的过滤装置，降低了装置成本和维护困难度。

进一步的，封闭柜体1中固定设置有多个均热风扇2。因为封闭柜体1中不同器件的发热量是不同的，这就导致封闭柜体1中不同位置的气温可能是不同的，如果想要获取到封闭柜体1中准确的实时温度，可以选择增加温度传感器3的数量并且计算加权均值的方式，但是因为不同的控制柜的使用对象不同，内部的器件也不同，因此很难设定不同温度传感器3的权值，降低了控制柜的通用性，为了避免出现这一不足，本发明中采用多个均热风扇2来使封闭柜体1中的空气能够流动，从而使封闭柜体1中各个位置的气温是相同的，进而只需要一个温度传感器3就能够精确监测封闭柜体1中的实时气温，提高了控制柜的通用性，并且降低了控制方法的复杂度。

进一步的，均热风扇2具体的设置方式为：封闭柜体1包括背板，均热风扇2和温度传感器3固定设置在背板上，均热风扇2沿温度传感器3的圆周方向分布。根据控制柜的实际尺寸，均热风扇2的数量和设置位置可以自行选择。

进一步的，封闭柜体1的底部通过连通管5与软管9相连通，连通管5穿过换热器6，连通管5中固定设置有多个吸水器13，连通管5上开设有多个于吸水器13一一对应的安装孔，安装孔中固定设置有导水块14。当热空气流过换热器6被换热器6冷凝时，可能会产生一部分冷凝水，虽然本发明采用了空气自循环的方式，但是考虑到控制柜可能需要进行维护或者调整，这些过程中都需要将控制柜打开，进而会导致部分外界空气进入到封闭柜体1中，因此在每次维护或者调整之后进行散热时都有可能会产生冷凝水，为了避免这部分冷凝水对封闭柜体1中的器件产生损害，需要将其及时排出，吸水器13和导水块14即用于排出冷凝水。具体地说，冷凝水在冷凝形成之后与吸水器13接触并且被吸水器13吸收，在散热结束之后，吸水器13吸收的冷凝水可以缓慢地通过导水块14流出。吸水器13和导水块14均可以采用被动吸水的方式，例如吸水器13可以采用海绵材质，导水块14可以采用硅胶材质，海绵材质的吸水器13可以快速吸收冷凝水，但是吸收量有限，硅胶材质的导水块14能够吸附更多的冷凝水，但是吸水速度较慢，相互协同即可实现将冷凝水导出到外部的目的。又因为导水块14与外部环境接触，因此在一定时间后其吸收的水分能够蒸发到外部环境中。

进一步的，连通管5包括相互连通的水平段和倾斜段，其中水平段与软管9相连通，倾斜段与封闭柜体1相连通，水平段的上部固定连接有多个垂直设置的第一冷凝片11，水平段的下部固定连接有多个垂直设置的第二冷凝片12，第一冷凝片11与第二冷凝片12交错设置，相邻的第一冷凝片11与第二冷凝片12之间设置有吸水器13，且吸水器13固定设置在水平段的下部。第一冷凝片11和第二冷凝片12用于加速冷凝水的形成，热空气中的水蒸气在接触到第一冷凝片11或者第二冷凝片12的时候被吸附，随后汇聚成水滴向下流动到吸水器13上，从而实现加速冷凝的效果。

进一步的，软管9上固定套设有多个定型环15，定型环15沿软管9的长度方向均匀分布。当软管9中有热空气流动的时候，软管9会出现随机变形，有可能会出现短时间的完全截断，导致气流不畅，为了避免这一情况设置了定型环15，定型环15用于避免软管9出现局部截断，保证热空气能够顺利流动。

进一步的，封闭柜体1固定设置在一个支架上，支架包括水平设置的底板8和两个垂直设置在底板8上的支撑板7，并且两个支撑板7相互平行，封闭柜体1固定设置在两个支撑板7上，换热器6设置在底板8上并且位于两个支撑板7之间。将封闭柜体1和换热器6上下设置，可以降低整体的占地面积。

进一步的，封闭柜体1包括两个相对设置的水平侧壁16，两个水平侧壁16之间固定连接有两个垂直侧壁18，水平侧壁16上开设有第一密封槽17，垂直侧壁18上开设有第二密封槽19，并且第一密封槽17与第二密封槽19相连通，封闭柜体1转动连接有柜门，柜门固定连接有与第一密封槽17相匹配的第一密封条和与第二密封槽19相匹配的第二密封条。第一密封条和第二密封条用于提升封闭柜体1的封闭性，避免在非维护或者调整时外界空气携带杂质侵入到封闭柜体1中。

在本发明一个具体的实施方式中，一种防过热控制柜，包括支架、封闭柜体1和换热器6，支架包括水平设置的底板8和两个垂直设置在底板8上的支撑板7，并且两个支撑板7相互平行，封闭柜体1固定设置在两个支撑板7上，换热器6设置在底板8上并且位于两个支撑板7之间，封闭柜体1中固定设置有温度传感器3，封闭柜体1中固定设置有多个均热风扇2，均热风扇2和温度传感器3固定设置在背板上，均热风扇2沿温度传感器3的圆周方向分布，封闭柜体1连通有软管9，软管9上固定套设有多个定型环15，定型环15沿软管9的长度方向均匀分布，软管9的流入端与封闭柜体1的顶部相连通，且封闭柜体1的顶部嵌设有与软管9相连通的出风风机10，软管9的流出端与封闭柜体1的底部相连通，且封闭柜体1的底部嵌设有与软管9相连通的进风风机4，软管9从换热器6中穿过，温度传感器3、换热器6、进风风机4和出风风机10共同电性连接有控制器；封闭柜体1的底部通过连通管5与软管9相连通，连通管5穿过换热器6，连通管5中固定设置有多个吸水器13，连通管5上开设有多个于吸水器13一一对应的安装孔，安装孔中固定设置有导水块14，连通管5包括相互连通的水平段和倾斜段，其中水平段与软管9相连通，倾斜段与封闭柜体1相连通，水平段的上部固定连接有多个垂直设置的第一冷凝片11，水平段的下部固定连接有多个垂直设置的第二冷凝片12，第一冷凝片11与第二冷凝片12交错设置，相邻的第一冷凝片11与第二冷凝片12之间设置有吸水器13，且吸水器13固定设置在水平段的下部；封闭柜体1包括两个相对设置的水平侧壁16，两个水平侧壁16之间固定连接有两个垂直侧壁18，水平侧壁16上开设有第一密封槽17，垂直侧壁18上开设有第二密封槽19，并且第一密封槽17与第二密封槽19相连通，封闭柜体1转动连接有柜门，柜门固定连接有与第一密封槽17相匹配的第一密封条和与第二密封槽19相匹配的第二密封条。

在使用时，第一密封条和第二密封条保证封闭柜体1处于封闭状态，均热风扇2使封闭柜体1中各个部分的气温相同，控制器通过温度传感器3监测封闭柜体1中的实时气温，当实时气温超过设定的温度阈值时，说明此时控制柜需要进行散热，否则可能出现过热，此时控制器控制出风风机10和换热器6启动，出风风机10将封闭柜体1中的热空气送入到软管9中，当软管9膨胀后被定型环15定型，避免热空气流动过程中软管9任意弯折产生局部短时间截断的情况，保证热空气能够顺畅地流动，热空气在软管9中流过换热器6的时候被换热器6冷凝变成冷空气，冷却过程中热空气中的水分首先与第一冷凝片11或者第二冷凝片12相接触从而汇聚成水滴，然后冷凝水向下流动到吸水器13上被吸收，在散热完成后导水块14可以将吸水器13中的水缓慢地传导到外部，从而避免冷凝水回流到封闭柜体1中，随后从封闭柜体1的底部重新流回到封闭柜体1中，对封闭柜体1中的器件进行冷却。在运行一段时间之后，如果实时气温仍然较高，则控制器控制进风风机4启动，进风风机4与出风风机10协同加快封闭柜体1和软管9中的气体流速，使空气能够快速地将器件发散出的热量带走，并且在流经软管9的时候通过软管9的侧壁发散出一部分热量，从而加快散热速度。

基于上述的防过热控制柜，本实施例还提供一种防过热控制柜的温控方法，包括步骤S1至S5。

S1、控制器通过温度传感器3监测封闭柜体1中的实时气温。

S2、若实时气温超过设定的温度阈值，则控制器控制出风风机10和换热器6启动。

S3、出风风机10将封闭柜体1中的热空气送入到软管9中，使热空气沿软管9流动。

S4、热空气流经换热器6时被换热器6冷却成为冷空气。

S5、冷空气通过软管9流回到封闭柜体1中。

进一步的，当换热器6启动时长超过设定的时长阈值后实时气温仍然高于温度阈值，则控制器控制进风风机4启动，进风风机4与出风风机10协同加速软管9中的气流速度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种防过热控制柜，其特征在于：包括封闭柜体（1）和换热器（6），所述封闭柜体（1）中固定设置有温度传感器（3），所述封闭柜体（1）连通有软管（9），所述软管（9）的流入端与所述封闭柜体（1）的顶部相连通，且所述封闭柜体（1）的顶部嵌设有与所述软管（9）相连通的出风风机（10），所述软管（9）的流出端通过连通管（5）与所述封闭柜体（1）的底部相连通，且所述封闭柜体（1）的底部嵌设有与所述连通管（5）相连通的进风风机（4），所述软管（9）从所述换热器（6）中穿过，所述温度传感器（3）、所述换热器（6）、所述进风风机（4）和所述出风风机（10）共同电性连接有控制器；所述封闭柜体（1）中固定设置有多个均热风扇（2）；所述封闭柜体（1）的底部通过连通管（5）与所述软管（9）相连通，所述连通管（5）穿过所述换热器（6），所述连通管（5）中固定设置有多个吸水器（13），所述连通管（5）上开设有多个于所述吸水器（13）一一对应的安装孔，所述安装孔中固定设置有导水块（14）；所述连通管（5）包括相互连通的水平段和倾斜段，其中所述水平段与所述软管（9）相连通，所述倾斜段与所述封闭柜体（1）相连通，所述水平段的上部固定连接有多个垂直设置的第一冷凝片（11），所述水平段的下部固定连接有多个垂直设置的第二冷凝片（12），所述第一冷凝片（11）与所述第二冷凝片（12）交错设置，相邻的所述第一冷凝片（11）与所述第二冷凝片（12）之间设置有所述吸水器（13），且所述吸水器（13）固定设置在所述水平段的下部。

2.如权利要求1所述的一种防过热控制柜，其特征在于：所述封闭柜体（1）包括背板，所述均热风扇（2）和所述温度传感器（3）固定设置在所述背板上，所述均热风扇（2）沿所述温度传感器（3）的圆周方向分布。

3.如权利要求1所述的一种防过热控制柜，其特征在于：所述软管（9）上固定套设有多个定型环（15），所述定型环（15）沿所述软管（9）的长度方向均匀分布。

4.如权利要求1所述的一种防过热控制柜，其特征在于：所述封闭柜体（1）固定设置在一个支架上，所述支架包括水平设置的底板（8）和两个垂直设置在所述底板（8）上的支撑板（7），并且两个所述支撑板（7）相互平行，所述封闭柜体（1）固定设置在两个所述支撑板（7）上，所述换热器（6）设置在所述底板（8）上并且位于两个所述支撑板（7）之间。

5.如权利要求1所述的一种防过热控制柜，其特征在于：所述封闭柜体（1）包括两个相对设置的水平侧壁（16），两个所述水平侧壁（16）之间固定连接有两个垂直侧壁（18），所述水平侧壁（16）上开设有第一密封槽（17），所述垂直侧壁（18）上开设有第二密封槽（19），并且所述第一密封槽（17）与所述第二密封槽（19）相连通，所述封闭柜体（1）转动连接有柜门，所述柜门固定连接有与所述第一密封槽（17）相匹配的第一密封条和与所述第二密封槽（19）相匹配的第二密封条。

6.如权利要求1所述的一种防过热控制柜的温控方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、所述控制器通过所述温度传感器（3）监测所述封闭柜体（1）中的实时气温；

S2、若所述实时气温超过设定的温度阈值，则所述控制器控制所述出风风机（10）和所述换热器（6）启动；

S3、所述出风风机（10）将所述封闭柜体（1）中的热空气送入到所述软管（9）中，使所述热空气沿所述软管（9）流动；

S4、所述热空气流经所述换热器（6）时被所述换热器（6）冷却成为冷空气；

S5、所述冷空气通过所述软管（9）流回到所述封闭柜体（1）中。

7.如权利要求6所述的温控方法，其特征在于：当所述换热器（6）启动时长超过设定的时长阈值后所述实时气温仍然高于所述温度阈值，则所述控制器控制所述进风风机（4）启动，所述进风风机（4）与所述出风风机（10）协同加速所述软管（9）中的气流速度。

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