CN115332976B - 一种电气设备用具有高效散热结构的外壳 - Google Patents

一种电气设备用具有高效散热结构的外壳 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电气设备技术领域，且公开了一种电气设备用具有高效散热结构的外壳，包括主箱体，所述主箱体包括安装腔、散热腔和通气腔，所述主箱体的内部背面一侧固定连接有内隔板和内背板，内背板的外部固定连接有横板，内背板开设有贯穿的狭长槽，所述内背板和内隔板之间组成散热腔，散热腔的内部固定连接有定位块，定位块的内部固定连接有热管。通过热管散热，则在散热过程中主箱体整体处于密封状态，进而有效隔绝灰尘进入主箱体的内部，从而不仅保证对主箱体内部的散热，同时有效防止灰尘进入主箱体的内部，进而保证电气设备的使用寿命，且电气设备和热管分别位于狭长槽的两侧，电气设备运行过程中产生的热量第一时间接触热管，增加散热效果。

Description

一种电气设备用具有高效散热结构的外壳
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域，具体为一种电气设备用具有高效散热结构的外壳。
背景技术
电气箱是用于安装电气设备的箱体，对电气设备起到防护的作用，由于电气设备在运行时，往往会产生大量的热量，为了保证电气箱内部电气元件的正常运行，通常需要增设通风散热装置，使电气箱内部热量能够快速散出。
然而现有电气箱散热装置结构简单，功能单一，往往为两侧开设大量通风孔，保证其内部空气流动性，通过内外空气流动，达到散热效果，又或者通过增添散热风扇进一步增加空气流通效果，以提高散热性。然而无论是仅开设大量散热孔或增添散热风扇，其散热形式都是单一固定形式，不能根据电气箱内部温度进行灵活调节，且这两种散热方式，均是为了散热而牺牲电气箱的密封性，从而使外部灰尘能够进入电气箱的内部，在电气元件表面堆积，极大的影响了电气元件的使用寿命。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种电气设备用具有高效散热结构的外壳，具备自动控制多级散热，有效保证散热效果的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电气设备用具有高效散热结构的外壳，包括主箱体，所述主箱体包括安装腔、散热腔和通气腔，所述主箱体的内部背面一侧固定连接有内隔板和内背板，内背板的外部固定连接有横板，内背板开设有贯穿的狭长槽，所述内背板和内隔板之间组成散热腔，散热腔的内部固定连接有定位块，定位块的内部固定连接有热管，所述热管的一端位于主箱体的内部，另一端延伸至主箱体的外部，所述主箱体和内隔板之间组成通气腔，内背板靠横板一侧设置为安装腔，主箱体的外部固定连接有散热扇，散热扇的进气口和主箱体与内隔板之间组成通气腔连通，主箱体的底部插接有过滤块，过滤块用于连接通气腔和安装腔，所述主箱体的顶部固定连接有出风口，出风口的顶部设置有顶挡板，顶挡板固定连接在主箱体的顶部，主箱体的内部固定连接有感温机构。
优选的，所述热管至少设置有五根，均匀排布在散热腔内，散热腔通过狭长槽和安装腔连通，所述热管的内部设置有低沸点的易挥发液体，热管的内部气压为1.3×（10-1～10-4）Pa。通过热管内部的易挥发液体在主箱体内部蒸发吸收热量，在主箱体的外部一端液化放出热量，达到将主箱体的内部热量传输到主箱体的外部的效果，达到散热的效果。
优选的，所述过滤块设置有至少三层滤尘网，过滤块和主箱体之间为可拆卸式活动插接。通过三层滤尘网对进入空气的过滤，避免灰尘进入主箱体的内部，达到防尘的效果，且过滤块与主箱体之间为可拆卸活动插接，则方便过滤块的清洗与更换，提高使用效果。
优选的，所述出风口包括顶部开设的出风槽，出风口的顶部活动连接有顶板，顶板的底部固定连接有密封块，密封块的尺寸和出风槽尺寸适配，顶板和出风口之间设置有复位弹簧，所述出风口的投影面积小于顶挡板的投影面积，且出风口位于顶挡板的正下方。使气体单向从出风口流动，流动方向为主箱体的内部流向主箱体的外部。
优选的，所述感温机构包括固定连接在主箱体内部的防护壳，防护壳的内部固定连接有双金属螺旋片，双金属螺旋片的另一端固定连接有连接杆，连接杆的活动端固定连接有活动盘，活动盘的外部活动连接有固定盘，活动盘位于固定盘一侧固定连接有导电铜片，固定盘位于活动盘一侧活动连接有第一电触块。
优选的，所述连接杆设置为伸缩杆，连接杆和防护壳转动连接，双金属螺旋片受热旋转，双金属螺旋片用于通过连接杆带动活动盘转动，所述活动盘和固定盘活动抵接。
优选的，所述导电铜片设置为环形，环形导电铜片的角度为90°～180°，第一电触块和散热扇电连接。在第一电触块接触导电铜片时，散热扇的电路闭合，则散热扇进入通电状态，散热扇开始工作，将外部空气导入通气腔的内部。
优选的，所述主箱体的背部固定插接有半导体制冷片，半导体制冷片的内侧面固定连接有导热片，所述导热片插接在通气腔的内部，导热片位于散热扇和过滤块之间，导热片和半导体制冷片的制冷一侧固定连接。在半导体制冷片工作时，气体通过导热片，导热片对经过气流进行冷却。
优选的，所述固定盘位于活动盘一侧活动连接有第二电触块，第二电触块和半导体制冷片电连接。在第二电触块接触导电铜片时，半导体制冷片进入电路接通状态，半导体制冷片开始工作。
有益效果：1、该电气设备用具有高效散热结构的外壳，通过热管内部的易挥发液体在主箱体内部蒸发吸收热量，在主箱体的外部一端液化放出热量，达到将主箱体的内部热量传输到主箱体的外部的效果，达到散热的效果。则在散热过程中主箱体整体处于密封状态，进而有效隔绝灰尘进入主箱体的内部，从而不仅保证对主箱体内部的散热，同时有效防止灰尘进入主箱体的内部，进而保证电气设备的使用寿命，且电气设备和热管分别位于狭长槽的两侧，电气设备运行过程中产生的热量第一时间接触热管，增加散热效果。
2、该电气设备用具有高效散热结构的外壳，通过感温机构控制散热扇开始工作，将外部空气导入通气腔的内部。流通空气通过过滤块进入主箱体的安装腔，同时通过主箱体顶部的出风口流出，进而达到空气从主箱体的底部进入，从主箱体的顶部流出，因为冷空气的密度大于热空气的密度，则进入主箱体的冷空气由下而上逐渐推动热空气从出风口流出，从而保证空气的流动方向是从而主箱体的底部到主箱体的顶部，并从出风口流出，有效保证对主箱体的安装腔的散热效果。则通过感温机构智能控制热管进行散热或同步启动散热扇进行辅助散热，达到多重散热的效果。
3、该电气设备用具有高效散热结构的外壳，通过感温机构控制半导体制冷片开始工作，导体制冷片开始制冷，并通过导热片横置在通气腔的内部，导热片对经过气流进行冷却，使进入安装腔的空气的初始温度处于低温状态，通过冷空气对主箱体的安装腔进行冷却，从而进一步保证散热效果。
4、该电气设备用具有高效散热结构的外壳，通过热管、散热扇、半导体制冷片和感温机构，达到自动调节散热效果，提高散热的高效性和自动控制性，则达到减少电能损耗和节能的效果。
附图说明
图1为本发明结构整体外观示意图。
图2为本发明结构主箱体局部剖视状态示意图。
图3为本发明结构定位块和热管连接示意图。
图4为本发明结构主箱体侧面剖视示意图。
图5为本发明结构出风口剖视状态示意图。
图6为本发明结构感温机构示意图。
图7为本发明结构活动盘和导电铜片示意图。
图8为本发明结构固定盘和第一电触块、第二电触块连接示意图。
图9为本发明结构半导体制冷片和导热片示意图。
图中：1、主箱体；2、内隔板；3、内背板；31、狭长槽；4、横板；5、定位块；6、热管；7、散热扇；8、过滤块；9、出风口；91、出风槽；92、顶板；93、密封块；94、复位弹簧；10、顶挡板；11、半导体制冷片；12、导热片；13、感温机构；131、防护壳；132、双金属螺旋片；133、连接杆；134、活动盘；1341、导电铜片；135、固定盘；1351、第一电触块；1352、第二电触块。
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。
本发明实施例一：请参阅图1-3，一种电气设备用具有高效散热结构的外壳，包括主箱体1，主箱体1包括安装腔、散热腔和通气腔，主箱体1的内部背面一侧固定连接有内隔板2和内背板3，内背板3的外部固定连接有横板4，内背板3开设有贯穿的狭长槽31，内背板3和内隔板2之间组成散热腔，散热腔的内部固定连接有定位块5，定位块5的内部固定连接有热管6，热管6的一端位于主箱体1的内部，另一端延伸至主箱体1的外部，内背板3靠横板4一侧设置为安装腔，电气设备通过横板4和内背板3安装在主箱体1的内部，电气设备在安装腔内。电气设备和热管6分别位于狭长槽31的两侧，进而在通过热管6散热时，有效保证主箱体1的散热效果。
其中，热管6至少设置有五根，均匀排布在散热腔内，散热腔通过狭长槽31和安装腔连通，热管6的内部设置有低沸点的易挥发液体，热管6的内部气压为1.3×（10-1～10-4）Pa。通过热管6内部的易挥发液体在主箱体1内部蒸发吸收热量，在主箱体1的外部一端液化放出热量，达到将主箱体1的内部热量传输到主箱体1的外部的效果，达到散热的效果。
通过热管6进行散热，则在散热过程中主箱体1整体处于密封状态，进而有效隔绝灰尘进入主箱体1的内部，从而不仅保证对主箱体1内部的散热，同时有效防止灰尘进入主箱体1的内部，进而保证电气设备的使用寿命，且电气设备和热管6分别位于狭长槽31的两侧，电气设备运行过程中产生的热量第一时间接触热管6，热管6的受热端和散热端均设置有翅片，增加对热量的吸收和散出效果。
本发明实施例二：请参阅图1-8，在实施例一的基础上进一步的，主箱体1的外部固定连接有散热扇7，散热扇7的进气口和主箱体1与内隔板2之间组成通气腔连通，主箱体1的底部插接有过滤块8，过滤块8用于连接通气腔和安装腔，主箱体1的顶部固定连接有出风口9，出风口9的顶部设置有顶挡板10，顶挡板10固定连接在主箱体1的顶部，主箱体1的内部固定连接有感温机构13，主箱体1和内隔板2之间组成通气腔。
其中，过滤块8设置有至少三层滤尘网，过滤块8和主箱体1之间为可拆卸式活动插接。通过三层滤尘网对进入空气的过滤，避免灰尘进入主箱体1的内部，达到防尘的效果，且过滤块8与主箱体1之间为可拆卸活动插接，则方便过滤块8的清洗与更换，提高使用效果。
出风口9包括顶部开设的出风槽91，出风口9的顶部活动连接有顶板92，顶板92的底部固定连接有密封块93，密封块93的尺寸和出风槽91尺寸适配，顶板92和出风口9之间设置有复位弹簧94，出风口9的投影面积小于顶挡板10的投影面积，且出风口9位于顶挡板10的正下方。使气体单向从出风口9流动，流动方向为主箱体1的内部流向主箱体1的外部。非空气流通期间，出风口9的出风槽91处于密封状态，防止灰尘进入，在空气流动状态，始终存在内部向外流动的气流，进一步防止灰尘流入主箱体1的内部，保证防尘效果。
感温机构13包括固定连接在主箱体1内部的防护壳131，防护壳131的内部固定连接有双金属螺旋片132，双金属螺旋片132的另一端固定连接有连接杆133，连接杆133的活动端固定连接有活动盘134，活动盘134的外部活动连接有固定盘135，活动盘134位于固定盘135一侧固定连接有导电铜片1341，固定盘135位于活动盘134一侧活动连接有第一电触块1351。
连接杆133设置为伸缩杆，连接杆133和防护壳131转动连接，双金属螺旋片132受热旋转，双金属螺旋片132用于通过连接杆133带动活动盘134转动，连接杆133和防护壳131之间设置转动限位，使活动盘134的最大转动角度小于180°，常温状态下，活动盘134的导电铜片1341和固定盘135的第一电触块1351处于非接触状态，活动盘134和固定盘135活动抵接。
在实施例一的散热效果不能满足设备整体散热需求时，主箱体1的内部持续升高，则双金属螺旋片132受热扭转，双金属螺旋片132带动连接杆133转动，连接杆133带动活动盘134转动，使活动盘134的导电铜片1341接触第一电触块1351。
导电铜片1341设置为环形，环形导电铜片1341的角度为90°～180°，第一电触块1351和散热扇7电连接。在第一电触块1351接触导电铜片1341时，散热扇7的电路闭合，则散热扇7进入通电状态，散热扇7开始工作，将外部空气导入通气腔的内部。流通空气通过过滤块8进入主箱体1的安装腔，同时通过主箱体1顶部的出风口9流出，进而达到空气从主箱体1的底部进入，从主箱体1的顶部流出，因为冷空气的密度大于热空气的密度，则进入主箱体1的冷空气由下而上逐渐推动热空气从出风口9流出，从而保证空气的流动方向是从而主箱体1的底部到主箱体1的顶部，并从出风口9流出，有效保证对主箱体1的安装腔的散热效果。则通过感温机构13智能控制热管6进行散热或同步启动散热扇7进行辅助散热，达到多重散热的效果，提高散热的高效性和自动控制性。
同时进入经过过滤块8的多重过滤，有效防止灰尘进入，达到防尘的效果。
本发明实施例三：请参阅图1-9，在实施例二的基础上进一步的，主箱体1的背部固定插接有半导体制冷片11，半导体制冷片11的内侧面固定连接有导热片12，导热片12插接在通气腔的内部，导热片12位于散热扇7和过滤块8之间，导热片12和半导体制冷片11的制冷一侧固定连接。在半导体制冷片11工作时，气体通过导热片12，导热片12对经过气流进行冷却。
固定盘135位于活动盘134一侧活动连接有第二电触块1352，第二电触块1352和半导体制冷片11电连接。
在实施例二的散热效果不能满足设备整体散热需求时，主箱体1的内部继续升高，则双金属螺旋片132进一步受热扭转，双金属螺旋片132通过连接杆133带动活动盘134进一步转动，使活动盘134的导电铜片1341接触第二电触块1352。在第二电触块1352接触导电铜片1341时，半导体制冷片11进入电路接通状态，半导体制冷片11开始工作。在实施例二散热的基础上，在空气通过导热片12时，半导体制冷片11开始制冷，并通过导热片12横置在通气腔的内部，导热片12对经过气流进行冷却，使进入安装腔的空气的初始温度处于低温状态，通过冷空气对主箱体1的安装腔进行冷却，从而进一步保证散热效果。
且在主箱体1内部的温度下降时，双金属螺旋片132恢复，使活动盘134反向转动，则导电铜片1341脱离接触第一电触块1351和第二电触块1352，仅通过热管6进行自助散热，则达到减少电能损耗和节能的效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种电气设备用具有高效散热结构的外壳，包括主箱体(1)，其特征在于：所述主箱体(1)包括安装腔、散热腔和通气腔，所述主箱体(1)的内部背面一侧固定连接有内隔板(2)和内背板(3)，内背板(3)的外部固定连接有横板(4)，内背板(3)开设有贯穿的狭长槽(31)，所述内背板(3)和内隔板(2)之间组成散热腔，散热腔的内部固定连接有定位块(5)，定位块(5)的内部固定连接有热管(6)，所述热管(6)的一端位于主箱体(1)的内部，另一端延伸至主箱体(1)的外部，所述主箱体(1)和内隔板(2)之间组成通气腔，内背板(3)靠横板(4)一侧设置为安装腔，主箱体(1)的外部固定连接有散热扇(7)，散热扇(7)的进气口和主箱体(1)与内隔板(2)之间组成通气腔连通，主箱体(1)的底部插接有过滤块(8)，过滤块(8)用于连接通气腔和安装腔，所述主箱体(1)的顶部固定连接有出风口(9)，出风口(9)的顶部设置有顶挡板(10)，顶挡板(10)固定连接在主箱体(1)的顶部，主箱体(1)的内部固定连接有感温机构(13)；
所述感温机构(13)包括固定连接在主箱体(1)内部的防护壳(131)，防护壳(131)的内部固定连接有双金属螺旋片(132)，双金属螺旋片(132)的另一端固定连接有连接杆(133)，连接杆(133)的活动端固定连接有活动盘(134)，活动盘(134)的外部活动连接有固定盘(135)，活动盘(134)位于固定盘(135)一侧固定连接有导电铜片(1341)，固定盘(135)位于活动盘(134)一侧活动连接有第一电触块(1351)；
所述导电铜片(1341)设置为环形，环形导电铜片(1341)的角度为90°～180°，第一电触块(1351)和散热扇(7)电连接；
所述固定盘(135)位于活动盘(134)一侧活动连接有第二电触块(1352)，主箱体(1)的背部固定插接有半导体制冷片(11)，半导体制冷片(11)的内侧面固定连接有导热片(12)，所述导热片(12)插接在通气腔的内部，导热片(12)位于散热扇(7)和过滤块(8)之间，导热片(12)和半导体制冷片(11)的制冷一侧固定连接，第二电触块(1352)和半导体制冷片(11)电连接；
所述连接杆(133)设置为伸缩杆，连接杆(133)和防护壳(131)转动连接，双金属螺旋片(132)受热旋转，双金属螺旋片(132)用于通过连接杆(133)带动活动盘(134)转动，所述活动盘(134)和固定盘(135)活动抵接；
散热扇(7)效果不能满足设备整体散热需求时，主箱体(1)的内部温度继续升高，则双金属螺旋片(132)进一步受热扭转，双金属螺旋片(132)通过连接杆(133)带动活动盘(134)进一步转动，使活动盘(134)的导电铜片(1341)接触第二电触块(1352)，在第二电触块(1352)接触导电铜片(1341)时，半导体制冷片(11)进入电路接通状态，半导体制冷片(11)开始工作。
2.根据权利要求1所述的一种电气设备用具有高效散热结构的外壳，其特征在于：所述热管(6)至少设置有五根，均匀排布在散热腔内，散热腔通过狭长槽(31)和安装腔连通，所述热管(6)的内部设置有低沸点的易挥发液体，热管(6)的内部气压为1.3×(10-1～10-4)Pa。
3.根据权利要求1所述的一种电气设备用具有高效散热结构的外壳，其特征在于：所述过滤块(8)设置有至少三层滤尘网，过滤块(8)和主箱体(1)之间为可拆卸式活动插接。
4.根据权利要求1所述的一种电气设备用具有高效散热结构的外壳，其特征在于：所述出风口(9)包括顶部开设的出风槽(91)，出风口(9)的顶部活动连接有顶板(92)，顶板(92)的底部固定连接有密封块(93)，密封块(93)的尺寸和出风槽(91)尺寸适配，顶板(92)和出风口(9)之间设置有复位弹簧(94)，所述出风口(9)的投影面积小于顶挡板(10)的投影面积，且出风口(9)位于顶挡板(10)的正下方。
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