本發(fā)明涉及一種高IP防護等級箱柜內小功率發(fā)熱元件的散熱方法。

背景技術：

電氣工程及工控技術領域中存在需將控制箱（或控制柜）置于潮濕環(huán)境、污穢環(huán)境等特殊環(huán)境中的使用需求?，F(xiàn)有技術中往往針對特殊環(huán)境的使用要求提高控制箱/柜外殼的IP（INGRESS PROTECTION）防護等級，并在產(chǎn)品出廠前及施工安裝過程中對置于高外殼IP防護等級控制箱/柜內的元器件、電路板、接線端子、纜線接頭等采用特殊的防腐、防水處理。然而，上述防腐、防水處理成本較高，且施工安裝過程中難以保證防腐、防水處理的完整性及可靠性。

地下綜合管廊內為潮濕環(huán)境，常年相對濕度在95%左右，嚴重威脅控制箱/柜的安全運行。已投入運行的綜合管廊往往采用外殼防護等級高于IP65甚至IP68的控制箱/柜以防止水汽凝結。然而，采用高IP防護等級外殼的控制箱/柜內電氣散熱元件的散熱依賴于靜態(tài)空氣熱傳導，且空氣的導熱系數(shù)較低不利于散熱，即便是內置風扇強制對流，由于內、外空氣交換受阻，容易導致熱量聚集。特別是工控領域PLC的CPU，電源模塊等長期在高溫下運行，大大降低了其工作壽命。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高IP防護等級箱柜內小功率發(fā)熱元件的散熱方法，利用熱管內介質在接近真空的管殼內的蒸發(fā)冷卻現(xiàn)象獲得較高的導熱系數(shù)，以替代傳統(tǒng)的靜態(tài)空氣導熱，改善傳統(tǒng)高IP等級配電箱柜因內部發(fā)熱元件散熱不利而易造成的貴重敏感器件損壞的運行環(huán)境。

為了達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種高IP防護等級箱柜內小功率發(fā)熱元件的散熱方法，其特征是：

所述小功率發(fā)熱元件設置在一高IP防護等級外殼內；

通過熱管將高IP防護等級外殼內小功率發(fā)熱元件的熱量傳遞至高IP防護等級外殼的壁板，利用外部大空間空氣以及外壁面進行冷卻。

上述的高IP防護等級箱柜內小功率發(fā)熱元件的散熱方法，其中：

熱管一端位于高IP防護等級外殼內，并通過粘性導熱膠連接小功率發(fā)熱元件，其另一端嵌入高IP防護等級外殼的壁板內。

上述的高IP防護等級箱柜內小功率發(fā)熱元件的散熱方法，其中：

所述的熱管另一端嵌入高IP防護等級外殼的頂板或側壁。

上述的高IP防護等級箱柜內小功率發(fā)熱元件的散熱方法，其中：

所述熱管采用經(jīng)防腐處理的銅制管殼一體壓制而成；所述熱管設有多根。

上述的高IP防護等級箱柜內小功率發(fā)熱元件的散熱方法，其中：

位于高IP防護等級外殼的壁板內的多根熱管的另一端彼此錯開布置。

上述的高IP防護等級箱柜內小功率發(fā)熱元件的散熱方法，其中：

所述高IP防護等級外殼的材料選用鋁材，且其外表面進行精密防腐處理。

上述的高IP防護等級箱柜內小功率發(fā)熱元件的散熱方法，其中：

所述頂板傾斜布置，以利于熱管內冷凝介質回流至蒸發(fā)側。

上述的高IP防護等級箱柜內小功率發(fā)熱元件的散熱方法，其中：

熱管以及高IP防護等級外殼一體化制造。

上述的高IP防護等級箱柜內小功率發(fā)熱元件的散熱方法，其中：

在高IP防護等級外殼外設置風扇，以強化外部空氣對流，加速散熱。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：

1、利用熱管內介質在接近真空的管殼內的蒸發(fā)冷卻現(xiàn)象獲得較高的導熱系數(shù)，以替代傳統(tǒng)的靜態(tài)空氣導熱，改善傳統(tǒng)高IP等級配電箱柜因內部發(fā)熱元件散熱不利而易造成的貴重敏感器件損壞的運行環(huán)境

2、既能降低敏感元器件及電路板的制造成本，又能避免熱量在內部聚集、延長敏感元器件使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法所用散熱設備的第一應用示意圖；

圖2為本發(fā)明方法所用散熱設備的第二應用示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發(fā)明做進一步闡述。

如圖1、2所示，本發(fā)明公開了一種高IP防護等級箱柜內小功率發(fā)熱元件的散熱方法，所述小功率發(fā)熱元件2設置在一高IP防護等級外殼1內；通過熱管3將高IP防護等級外殼1內小功率發(fā)熱元件2的熱量傳遞至高IP防護等級外殼1的壁板，利用外部大空間空氣以及外壁面進行冷卻。

具體的，本發(fā)明的方法通過一種內置小功率發(fā)熱元件的熱管散熱式高IP防護等級箱柜來實現(xiàn)，其包含：高IP防護等級外殼1，其內部設置所述的小功率發(fā)熱元件2，小功率發(fā)熱元件2為PLC的CPU、電源模塊等小功率發(fā)熱元件；熱管3，其一端位于高IP防護等級外殼1內，并通過粘性導熱膠4連接小功率發(fā)熱元件2以排除貼合處的空氣雜質，其另一端嵌入高IP防護等級外殼1的壁板內，通過壁板利用外部大空間空氣冷卻，以降低發(fā)熱元件的運行溫度，改善其運行狀態(tài)，同時由于直接嵌入在壁板內，使得高IP防護等級外殼1四周壁板都可以兼做熱管的散熱翅片。所述的發(fā)熱元件2通常安裝于配電箱柜內的安裝板上，實際操作中，可選擇發(fā)熱元件散熱表面面積較大及溫度較高的面進行貼合。

所述的熱管3一端作為蒸發(fā)側通過粘性導熱膠4連接高IP防護等級外殼1內的小功率發(fā)熱元件2，其另一端作為冷凝側嵌入高IP防護等級外殼1的壁板內，這里所指的壁板可以是高IP防護等級外殼的頂板或四周各壁板。應當注意的是，熱管3內介質的蒸發(fā)、冷凝特性需與發(fā)熱元件2的工作溫度范圍相適應。

本發(fā)明的一實施例中，所述的熱管3另一端是嵌入高IP防護等級外殼1的頂板或側壁內的，所述頂板傾斜布置，具有一定傾角，以利于熱管2內冷凝介質回流至蒸發(fā)側。

所述熱管3采用經(jīng)防腐處理的銅制管殼一體壓制而成，避免焊接或減少焊點以減小對傳熱熱阻的影響；本實施例中，所述熱管3設有多根，該多根熱管3的一端通過粘性導熱膠4連接小功率發(fā)熱元件2，其另一端嵌入高IP防護等級外殼1的壁板內。本實施例中，熱管3管殼采用扁平矩形斷面，在發(fā)熱元件2的散熱表面均勻設置多根，以覆蓋發(fā)熱元件2的散熱表面為最佳，實際工程中可進一步根據(jù)發(fā)熱元件2散熱表面形狀而定，以盡量增大熱管31管殼與發(fā)熱元件2散熱表面接觸面積選擇。各熱管3的管殼尺寸及形狀需結合配電箱柜的尺寸、內部發(fā)熱元件的功率以及數(shù)量而定。熱管31也可固定于高IP防護等級外殼1頂板11及側壁上，固定后，使得黏性導熱膠4與熱管散熱器3之間以及黏性導熱膠4與發(fā)熱元件2之間均無作用力，這是因為導熱膠目的驅除貼合面的空氣隙、灰塵雜質，增大導熱系數(shù)，如貼合面間存在作用力，勢必對導熱膠的粘性提出要求，且在長期作用力下，貼合面可能會存在分離現(xiàn)象，降低導熱效果。

位于高IP防護等級外殼1的壁板內的多根熱管3的另一端彼此錯開布置，以均勻嵌入的方式為最佳。本實施例中，熱管3以較短路徑由高IP防護等級外殼1內向上彎曲布置至頂板或側壁后，沿頂板或側壁平行布置，以增大熱管3管殼與配電箱柜的接觸面積，強化散熱。

熱管3的冷凝側高于蒸發(fā)側，以利于介質冷凝后回流至蒸發(fā)端。

所述高IP防護等級外殼1的材料選用鋁材，且其外表面進行精密防腐處理，以適應于使用場所的防腐、防水要求。

較佳的，在高IP防護等級外殼1外設置風扇，以強化外部空氣對流，加速散熱。

較佳的，熱管3和高IP防護等級外殼1一體化制造，設計，以滿足特殊環(huán)境對IP防護等級的要求，并提高傳熱效率。

盡管本發(fā)明的內容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。