CN120222204A 一种防水防潮交流低压配电柜

(19)国家知识产权局(10)申请公布号CN120222204A(71)申请人山东捷远电气股份有限公司地址262500山东省潍坊市青州市荣利街1118号(72)发明人代槐阳曲忠旭张欣陈强李坤(74)专利代理机构潍坊领潮知识产权代理有限公司37376专利代理师刘宝发(54)发明名称一种防水防潮交流低压配电柜本发明公开了一种防水防潮交流低压配电撑箱内安装有冷却除湿机构，冷却除湿机构包括第一风机与除湿仓，除湿仓包括第一仓体与第二仓体，第一仓体的侧壁上安装有若干半导体制冷片，半导体制冷片包括制冷端与发热端，制冷端朝向第一仓体，发热端朝向第二仓体，第一仓体底部设置有若干通气孔；密封箱的内壁上设置有若干出风口以及若干抽风口，出风口与抽风口相对设置，出风口与第一仓体之间设置有第三风热量带离发热端，这加速了制冷端的降温效率，2箱(2)位于密封箱(1)的底部，所述支撑箱(2)的一侧开设有进风口(21),所述支撑箱(2)的另一侧开设有排风口(22),所述支撑箱(2)内安装有冷却除湿机构(3),所述冷却除湿机构(3)包括第一风机(32)与除湿仓(31),所述除湿仓(31)包括第一仓体(311)与第二仓体(312),所述第一仓体(311)位于第二仓体(312)内部，所述第一仓体(311)的侧壁上安装有若干半导体制冷片(33),所述半导体制冷片(33)包括制冷端(331)与发热端(332),所述制风机(32)与第二仓体(312)顶部之间设置有第一风管(34),所述第一仓体(311)底部设置有若干通气孔(35),所述通气孔(35)的一端连接第一仓体(311),所述通气孔(35)的另一端连接第二仓体(312);所述密封箱(1)的内壁上设置有若干出风口(11)以及若干抽风口(12),所述出风口所述抽风口(12)连接有第四风管(14),所述第四风管(14)远离密封箱(1)的一端与排风口还包括第三仓体(313),所述第三仓体(313)围绕第二仓体(312)设置，所述发热端(332)连接有热管(333),所述热管(333)朝向第三仓体(313)延伸，至少部分热管(333)位于第三仓体(313)内；所述第三仓体(313)与第一风机(32)之间设置有多通阀(23),所述多通阀(23)与第一风机(32)之间设置有进风管道(232),所述第一风管(34)的一端与多通阀(23)连接，部之间设置有第二风管(231),所述第三3.根据权利要求2所述的一种防水防潮交流低压配电柜，其特征在为U型热管(333),所述U型热管(333)的中部区域与发热端(332)之间设置有导热片(334),所述导热片(334)与U型热管(333)导热连接，所述导热片(334)与发热端(332)之间填充有4.根据权利要求3所述的一种防水防潮交流低压配电柜，其特征在于：所述U型热管(333)的外壁上连接有固定板(336),所述固定板(336)位于第三仓体(313)内，所述固定板(336)与第二仓体(312)侧壁之间设置有限位弹簧(337),所述固定板(336)上设置有第一螺纹孔(338),所述第二仓体(312)侧壁上设置有与第一螺纹孔(338)配合的第二螺纹孔5.根据权利要求4所述的一种防水防潮交流低压配电柜，其特征在于：所述U型热管(333)侧壁上设置有若干散热片(3331),一部分所述散热片(3331)位于第二仓体(312)内，6.根据权利要求1所述的一种防水防潮交流低压配电柜，其特征在于：所述第一仓体7.根据权利要求1所述的一种防水防潮交流低压配电柜，其特征在于：所述第一仓体3构(3)还包括过滤盘(4),所述第一风机(32)包括进风罩(322),所述进风罩(322)与第一风机(32)之间设置有抽风管道(321)9.根据权利要求8所述的一种防水防潮交流低压配电柜，其特征内还安装有过滤室(41),所述过滤盘(4)位于过滤室(41)中，所述过滤盘(4)包括支撑环(42)与支撑轴(43),所述支撑轴(43)位于支撑环(42)的圆心处，所述支撑环(42)与支撑轴(43)之间设置有滤网(44);所述过滤室(41)包括除尘区(46)与清理区(47),所述除尘区(46)与清理区(47)之间设置有隔离条(45),所述进风罩(322)覆盖除尘区(46),所述清理区(47)的顶部安装有隔离仓(5),所述隔离仓(5)内安装有储水箱(51),所述隔离仓(5)与清理区(47)之间安装有喷水头(53)、吹风头(54),所述喷水头(53)与储水箱(51)之间安装有微排水管道(38)远离第一仓体(311)的一端连接；所述第四风管(14)远离抽风口(12)的一端10.根据权利要求9所述的一种防水防潮交流低压配电柜，其特征在于：所述清理区(47)远离隔离仓(5)的一侧设置有汇集仓(6),所述汇集仓(6)的顶部覆盖清理区(47),所述汇集仓(6)的底部连接分离箱(61),所述分离箱(61)与排风口(22)之间设置有第二风机(64),所述分离箱(61)与第二风机(64)之间设置有第五管道(62),所述第二风机(64)与排风口(22)之间设置有第六管道(65),所述分离箱(61)与支撑仓外壁之间设置有出水管道(63);所述隔离仓(5)侧壁上安装有驱动电机(7),所述支撑环(42)的外壁上设置有环形槽(72),所述驱动电机(7)的动力端安装有动力轮(71),所述动力轮(71)与环形槽(72)之间设置有驱动皮带(73);所述隔离条(45)包括固定臂(451)与橡胶条(452),所述支撑轴(43)的4技术领域[0001]本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种防水防潮交流低压配电柜。背景技术[0002]配电柜是电动机控制系统中心的统称，配电柜一般使用在回路较少、负荷比较分散的场合，而电动机控制中心一般用在回路多、负荷比较集中的场合，它们把上一级配电设备的某一电路的电能分配给就近的负荷，而配电柜是能对负荷提供保护、监视和控制的设[0003]由于柜内集成了断路器、接触器、仪表等电气元件，运行时产生的高密度热量需通过散热结构及时排出。现有技术中多采用自然对流散热方案，通过在柜体两侧设置通风孔实现空气循环。[0004]但是在暴雨天中，外部雨水容易通过通风孔进入配电柜内部，导致内部电器元件损坏。现有的防雨措施一般为加装防水罩，但是防水罩会阻碍空气流动，使得柜体内部降温效率大大下降，这会导致电器元件因为高温加速老化。因此，如何在维持高效散热的同时实现配电柜的防水防潮，成为本领域亟待解决的技术难题。发明内容[0005]针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种防水防潮交流低压配电柜，旨在解决现有技术中难以在维持高效散热的同时实现配电柜的防水防潮的问题。一种防水防潮交流低压配电柜，包括密封箱与支撑箱，所述支撑箱位于密封箱的底部，所述支撑箱的一侧开设有进风口，所述支撑箱的另一侧开设有排风口，所述支撑箱内安装有冷却除湿机构，所述冷却除湿机构包括第一风机与除湿仓，所述除湿仓包括第一仓体与第二仓体，所述第一仓体位于第二仓体内部，所述第一仓体的侧壁上安装有若干半导体制冷片，所述半导体制冷片包括制冷端与发热端，所述制冷端朝向第一仓体内部，所述发热端朝向第二仓体侧壁，所述第一风机与第二仓体顶部之间设置有第一风管，所述第一仓体底部设置有若干通气孔，所述通气孔的一端连接第一仓体，所述通气孔的另一端连接第二仓体；所述密封箱的内壁上设置有若干出风口以及若干抽风口，所述出风口与抽风口相对设置，所述出风口与第一仓体之间设置有第三风管，所述抽风口连接有第四风管，所述第四风管远离密封箱的一端与排风口连接。[0007]其中，所述除湿仓还包括第三仓体，所述第三仓体围绕第二仓体设置，所述发热端连接有热管，所述热管朝向第三仓体延伸，至少部分热管位于第三仓体内；所述第三仓体与第一风机之间设置有多通阀，所述多通阀与第一风机之间设置有进风管道，所述第一风管的一端与多通阀连接，所述第一风管的另一端与第二仓体连接，所述多通阀与第三仓体的顶部之间设置有第二风管，所述第三仓体底部开设有出气口。5[0008]其中，所述热管为U型热管，所述U型热管的中部区域与发热端之间设置有导热片，所述导热片与U型热管导热连接，所述导热片与发热端之间填充有导热胶。[0009]其中，所述U型热管的外壁上连接有固定板，所述固定板位于第三仓体内，所述固定板与第二仓体侧壁之间设置有限位弹簧，所述固定板上设置有第一螺纹孔，所述第二仓体侧壁上设置有与第一螺纹孔配合的第二螺纹孔，所述第一螺纹孔、第二螺纹孔螺栓连接。[0010]其中，所述U型热管侧壁上设置有若干散热片，一部分所述散热片位于第二仓体内，另一部分散热片位于第三仓体内。[0011]其中，所述第一仓体的侧壁上设置有若干固定孔，所述固定孔的一端朝向第一仓体内部，所述固定孔的另一端朝向第二仓体延伸，所述半导体制冷片安装在固定孔中，所述第一仓体内设置有若干冷凝网，所述半导体制冷片围绕冷凝网设置，所述制冷端与冷凝网导热连接。[0012]其中，所述第一仓体的底部设置有收集槽，所述收集槽的底部连接有排水管道。[0013]其中，所述冷却除湿机构还包括过滤盘，所述第一风机包括进风罩，所述进风罩与第一风机之间设置有抽风管道，所述过滤盘覆盖进风罩。[0014]其中，所述支撑箱内还安装有过滤室，所述过滤盘位于过滤室中，所述过滤盘包括支撑环与支撑轴，所述支撑轴位于支撑环的圆心处，所述支撑环与支撑轴之间设置有滤网；所述过滤室包括除尘区与清理区，所述除尘区与清理区之间设置有隔离条，所述进风罩覆盖除尘区，所述清理区的顶部安装有隔离仓，所述隔离仓内安装有储水箱，所述隔离仓与清理区之间安装有喷水头、吹风头，所述喷水头与储水箱之间安装有微型水泵，所述储水箱、喷水头均与微型水泵管道连接，所述储水箱与排水管道远离第一仓体的一端连接；所述第四风管远离抽风口的一端与吹风头连接。[0015]其中，所述清理区远离隔离仓的一侧设置有汇集仓，所述汇集仓的顶部覆盖清理区，所述汇集仓的底部连接分离箱，所述分离箱与排风口之间设置有第二风机，所述分离箱与第二风机之间设置有第五管道，所述第二风机与排风口之间设置有第六管道，所述分离箱与支撑仓外壁之间设置有出水管道；所述隔离仓侧壁上安装有驱动电机，所述支撑环的外壁上设置有环形槽，所述驱动电机的动力端安装有动力轮，所述动力轮与环形槽之间设置有驱动皮带；所述隔离条包括固定臂与橡胶条，所述支撑轴的壁上围绕设置有轴承套，所述固定臂的一端与过滤室的内壁连接，所述固定臂的另一端与轴承套的外壁连接，所述橡胶条与过滤网接触。一是密封箱单独密封，空气需要经过冷却除湿机构干燥与冷却后才会被送入密封箱，这避免了传统的配电柜技术中，空气直接对流导致的水汽进入配电柜中，进而因为潮湿引发的短路问题。二是空气在进入冷却除湿机构后，先在第二仓体中经过发热端加热，随后进入第一仓体经过制冷端制冷，凝结水分。在此过程中，流动的空气将热量带离发热端，这加速了制冷端的降温效率；同时，由于空气温度较高，因此空气在进入第一仓体后其温度骤附图说明[0017]图1为实施例1中防水防潮交流低压配电柜的结构图；6图2为配电柜内部管路连接图；图3为除湿仓的结构图；图4为图3中a的局部放大图；图5为实施例1中的热管结构图；图6为实施例2中的热管结构图；图7为实施例3中防水防潮交流低压配电柜的结构图；图8为实施例3中支撑箱的结构图；图9为过滤盘的结构图；图10为过滤盘的俯视图；图11隔离条的结构图。口，22-排风口，23-多通阀，231-第二风管，232-进风管道，3-冷却除湿机构，31-除湿仓，311-第一仓体，3111-收集槽，312-第二仓体，313-第三仓体，314-出气口，32-第一风机，具体实施方式[0019]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0020]实施例1:如图1-5所示，一种防水防潮交流低压配电柜，密封箱1与支撑箱2,所述支撑箱2位于密封箱1的底部。本方案中的密封箱1用于承载各个电器元件，为了保证密封性，减少内部电子元件受潮的概率，本方案中的密封箱1并未开设引导气流流动通风孔，并且用于引导线路进出的通孔也会填充密封垫，以减少外界空气直接进入密封箱1的概率。[0021]由于密封箱1的高密封性，这虽然减少了水汽进入密封箱1的概率，但是缺乏空气流动会导致密封箱1内的电子元件过热损坏。为此，本方案引入了支撑箱2以及冷却除湿机构3。[0022]支撑箱2的一侧开设有进风口21,所述支撑箱2的另一侧开设有排风口22,所述支撑箱2内安装有冷却除湿机构3,所述冷却除湿机构3包括第一风机32与除湿仓31,所述除湿仓31包括第一仓体311与第二仓体312,所述第一仓体311位于第二仓体312内部，所述第一仓体311的侧壁上安装有若干半导体制冷片33,所述半导体制冷片33包括制冷端331与发热端332,所述制冷端331朝向第一仓体311内部，所述发热端332朝向第二仓体312侧壁，所述第一风机32与第二仓体312顶部之间设置有第一风管34,所述第一仓体311底部设置有若干通气孔35,所述通气孔35的一端连接第一仓体311,所述通气孔35的另一端连接第二仓体7[0023]进风口21为空气进入支撑箱2内部留出了空间，为了减少大雨天雨水通过进风口21进入支撑箱2,进风口21的外部，即支撑箱2的侧壁上倾斜设置有挡板36,挡板36位于进风口21的顶部。倾斜设置的挡板36可以防止从上方或斜上方落下的雨水直接通过进风口21到达支撑箱2内部。但是该设计也阻碍了空气的流动速度，为此，本方案引一风机32抽取空气，并将空气通过第一风管34输送至第二仓体312,随后流动空气通过第二仓体312以及通气孔35到达第一仓体311。[0024]半导体制冷片33是一个热传递的工具。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。[0025]利用上述特性，将半导体制冷片33的制冷端331朝向第一仓体311,半导体制冷片33的发热端332朝向第二仓体312,在通电后，第一仓体311中的温度会逐渐下降，而第二仓体312中的温度则会逐渐上升。第一风机32将外界空气送入第二仓体312后，流动的空气将会在第二仓体312中加热，当加热完成后的流动空气穿过通气孔35到达第一仓体311后，高温空气中携带的水汽在进入低温环境后会迅速冷凝成为液滴，同时，高温空气被冷却成为低温并且干燥的空气。[0026]本方案中的通气孔35有若干个，若干个通气孔35围绕第一仓体311的外壁设置。该设计使得进入第一仓体311中的气流会形成螺旋气流，这会增加空气与制冷端331的热交换面积，进而能够加快空气的降温速度，进而加快空气中水汽的冷凝速度。[0027]为了方便低温干燥空气进入密封箱1,对各个电器元件降温，密封箱1的内壁上设置有若干出风口11以及若干抽风口12,所述出风口11与抽风口12相对设置，所述出风口11与第一仓体311之间设置有第三风管13,所述抽风口12连接有第四风管14,所述第四风管14远离密封箱1的一端与排风口22连接。[0028]低温干燥空气通过第三风管13被分配到各个出风口11处，随后低温干燥空气通过出风口11到达密封箱1内部，此时低温干燥空气会与电器元件发生热量交换，随后升温后的空气通过抽风口12进入第四风管14,并沿着第四风管14穿过排风口22到达外界。在此过程中，流动的低温干燥空气会不断置换密封箱1内的空气，因此，即使密封箱1内的空气含有水分，在低温干燥空气不断地置换下，密封箱1内的水汽不断排出，这保证了密封箱1内处于干燥环境，同时，避免了密封箱1内的电器元件出现热量积累而损坏的问题。[0029]由于制冷端331的制冷效率受到发热端332的散热效率影响，因此，为了加快制冷效率，我们需要保证发热端332的散热效率。对此，所述除湿仓31还包括第三仓体313,所述第三仓体313围绕第二仓体312设置，所述发热端332连接有热管333,所述热管333朝向第三仓体313延伸，至少部分热管333位于第三仓体313内；所述第三仓体313与第一风机32之间设置有多通阀23,所述多通阀23与第一风机32之间设置有进风管道232,所述第一风管34的一端与多通阀23连接，所述第一风管34的另一端与第二仓体312连接，所述多通阀23与第三仓体313的顶部之间设置有第二风管231,所述第三仓体313底部开设有出气口314。[0030]热管333与发热端332导热连接，这增大了发热端332的散热面积，进而加快了发热端332的散热效率。多通阀23将第一风机32引导的空气分为了两部分，其中一部分按照第一风管34-第二仓体312-通气孔35-第一仓体311-第三风管13-出风口11的路径到达密封箱18内部；本方案中的出气口314与支撑箱2的外壁连接，因此，还有一部分空气会沿着第二风管231到达第三仓体313内，随后通过出气口314到达外界。在此过程中，通过增加发热端332的散热面积来进一步加快散热效率，保证制冷端331的制冷效率。同时，还对发热端332的热量进行了一定程度上的回收，这减少了整体的能量消耗。[0031]为了进一步加快散热效率，所述热管333为U型热管333,所述U型热管333的中部区域与发热端332之间设置有导热片334,所述导热片334与U型热管333导热连接，所述导热片334与发热端332之间填充有导热胶335。导热片334为热传递效率较高的金属片，其增加了整体散热面积。而为了增加导热片334与发热端332之间的热传递效率，我们需要避免两者之间存在空隙，为此，本方案引入了导热胶335,利用导热胶335填充空隙，增加两者之间的热传递效率。U型热管333通过其中部区域与导热片334进行热量交换，随后将热量向着两端[0032]为了方便导热片334与发热端332紧贴，所述U型热管333的外壁上连接有固定板336,所述固定板336位于第三仓体313内，所述固定板336与第二仓体312侧壁之间设置有限位弹簧337,所述固定板336上设置有第一螺纹孔338,所述第二仓体312侧壁上设置有与第一螺纹孔338配合的第二螺纹孔339,所述第一螺纹孔338、第二螺纹孔339螺栓340连接。在使用时，拧动螺栓340,螺栓340逐渐伸入第二螺纹孔339,在此过程中固定板336会向着第一仓体311方向位移并挤压限位弹簧337,同时U型热管333以及U型热管333上的导热片334逐渐与发热端332紧贴。[0033]值得注意的是，导热片334与U型热管333导热连接，并且导热片334朝向发热端332的一端涂覆导热胶335。随着螺栓340伸入第二螺纹孔339,导热片334会与发热端332逐渐顶紧，此时导热胶335将会填充在两者的缝隙之间，增加两者的热接触面积。[0034]在本方案中，限位弹簧337的作用有多个，一是限位弹簧337通过连接固定板336与第二仓体312的外壁来对U型热管333进行限位，防止U型热管333随意位移，为第一仓体311送入第二仓体312留出了足够空间。二是限位弹簧337与固定板336导热连接，这使得U型热管333上的温度能够传递到限位弹簧337上，从而增加了U型热管333的散热面积。[0035]为了方便安装半导体制冷片33,所述第一仓体311的侧壁上设置有若干固定孔，所述固定孔的一端朝向第一仓体311内部，所述固定孔的另一端朝向第二仓体312延伸，所述半导体制冷片33安装在固定孔中，所述第一仓体311内设置有若干冷凝网37,所述半导体制冷片33围绕冷凝网37设置，所述制冷端331与冷凝网37导热连接。[0036]该设计使得半导体制冷片33的制冷端331能够直接接触第一仓体311内部，冷凝网37与制冷端331导热连接，这也增加了制冷端331与第一仓体311中流动空气的热量交换面积，进而加快了流动空气的冷却速度，同时，这也加快了空气中水汽的凝结速度，进而加快了空气的干燥速度。[0037]为了防止第一仓体311、第二仓体312之间的空气直接通过固定孔流动，所述固定孔与半导体制冷片33的侧壁之间填充有阻热层。阻热层的作用有两个，一是填空气流动；二是对半导体制冷片33进行固定。[0038]第一仓体311中的水汽在冷凝网37上凝结形成液滴，随着液体逐渐汇聚，在重力的影响下，液滴会发生坠落，为了避免液滴在第一仓体311底部汇聚，影仓体311的底部设置有收集槽3111,所述收集槽3111的底部连接有排水管道38。排水管道389的一端连接支撑箱2的外壁，此时，收集槽3111中的水会通过排水管道38排出到外界。为了方便控制，排水管道38可以连接电控阀门。[0039]实施例2:如图6所示，为了进一步增加U型热管333的热量散失速度，所述U型热管333侧壁上设置有若干散热片3331,一部分所述散热片3331位于第二仓体312内，另一部分散热片3331位于第三仓体313内。[0040]实施例3:如图7-11所示，为了减少灰尘进入概率，所述冷却除湿机构3还包括过滤盘4,所述第一风机32包括进风罩322,所述进风罩322与第一风机32之间设置有抽风管道321,所述过滤盘4覆盖进风罩322。利用过滤盘4对第一风机32抽取的空气进行过滤，在此过程中，空气中携带的悬浮物颗粒会被拦截，这减缓了悬浮颗粒在密封箱1内的积累速度。[0041]过滤盘4在长期使用过程中，悬浮颗粒会堵塞过滤盘4,这使得过滤盘4的空气通过能力变差，减缓空气的流动速度。为了避免此情况，常规做法为工作人员定期更换过滤盘4。但是过滤盘4的更换流程较为麻烦，为此，所述支撑箱2内还安装有过滤室41,所述过滤盘4位于过滤室41中，所述过滤盘4包括支撑环42与支撑轴43,所述支撑轴43位于支撑环42的圆心处，所述支撑环42与支撑轴43之间设置有滤网44;所述过滤室41包括除尘区46与清理区47,所述除尘区46与清理区47之间设置有隔离条45,所述进风罩322覆盖除尘区46,所述清理区47的顶部安装有隔离仓5,所述隔离仓5内安装有储水箱51,所述隔离仓5与清理区47之间安装有喷水头53、吹风头54,所述喷水头53与储水箱51之间安装有微型水泵52,所述储水箱51、喷水头53均与微型水泵52管道连接，所述储水箱51与排水管道38远离第一仓体311的一端连接；所述第四风管14远离抽风口12的一端与吹风