本發(fā)明涉及一種內置大功率發(fā)熱元件的熱管散熱式高IP防護等級箱柜。

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。現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。特別是應急電源屏內蓄電池等長期在高溫下運行，大大降低了其工作性能及壽命。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種內置大功率發(fā)熱元件的熱管散熱式高IP防護等級箱柜，其由高IP防護等級外殼、熱管散熱器及黏性導熱膠組成，利用熱管內介質在接近真空的管殼內的蒸發(fā)冷卻現象獲得較高的導熱系數，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：

一種內置大功率發(fā)熱元件的熱管散熱式高IP防護等級箱柜，其特征是，包含：

高IP防護等級外殼，其內設置所述的大功率發(fā)熱元件；

熱管散熱器，其一端位于高IP防護等級外殼內，并通過粘性導熱膠連接大功率發(fā)熱元件，其另一端位于高IP防護等級外殼外。

上述的內置大功率發(fā)熱元件的熱管散熱式高IP防護等級箱柜，其中：

所述的熱管散熱器包含熱管以及熱管散熱翅片，熱管散熱翅片設置在高IP防護等級外殼的外部，熱管一端作為蒸發(fā)側通過粘性導熱膠連接高IP防護等級外殼內的大功率發(fā)熱元件，其另一端作為冷凝側穿過高IP防護等級外殼的外壁面并與熱管散熱翅片連接。

上述的內置大功率發(fā)熱元件的熱管散熱式高IP防護等級箱柜，其中：

所述熱管散熱器的熱管散熱翅片設有多片，依次以垂直于所述高IP防護等級外殼頂板的方式等間距排列成行。

上述的內置大功率發(fā)熱元件的熱管散熱式高IP防護等級箱柜，其中：

所述頂板傾斜布置。

上述的內置大功率發(fā)熱元件的熱管散熱式高IP防護等級箱柜，其中：

所述熱管采用經防腐處理的銅制管殼一體壓制而成；所述熱管散熱器的熱管設有多根，該多根熱管的一端通過粘性導熱膠連接大功率發(fā)熱元件，其另一端穿出高IP防護等級外殼的外壁面并依次穿過多片熱管散熱翅片，并固定于熱管散熱翅片上。

上述的內置大功率發(fā)熱元件的熱管散熱式高IP防護等級箱柜，其中：

熱管的冷凝側高于蒸發(fā)側。

上述的內置大功率發(fā)熱元件的熱管散熱式高IP防護等級箱柜，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。

本發(fā)明與現有技術相比具有以下優(yōu)點：

1、由高IP防護等級外殼、熱管散熱器及黏性導熱膠組成，利用熱管內介質在接近真空的管殼內的蒸發(fā)冷卻現象獲得較高的導熱系數，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)明的第一視角立體圖；

圖2為本發(fā)明的第二視角立體圖；

圖3為本發(fā)明的俯視圖。

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1~3所示，本發(fā)明提供了一種內置大功率發(fā)熱元件的熱管散熱式高IP防護等級箱柜，大功率發(fā)熱元可以是應急電源屏內蓄電池等大功率元件，其包含：高IP防護等級外殼1，其內設置所述的大功率發(fā)熱元件2，發(fā)熱元件2通常安裝于配電箱柜的安裝板上；熱管散熱器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連接大功率發(fā)熱元件2以排除貼合處的空氣雜質，較佳的，選擇發(fā)熱元件2表面面積較大及溫度較高的面進行貼合，其另一端位于高IP防護等級外殼1外，利用外部大空間空氣冷卻，以降低發(fā)熱元件2的運行溫度，改善其運行狀態(tài)，應當注意的是，熱管散熱器3的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量而定。

所述的熱管散熱器3包含熱管31以及熱管散熱翅片32，熱管散熱翅片32設置在高IP防護等級外殼1的外部，熱管31一端作為蒸發(fā)側通過粘性導熱膠4連接高IP防護等級外殼1內的大功率發(fā)熱元件2，其另一端作為冷凝側穿過高IP防護等級外殼1的外壁面并與熱管散熱翅片32連接，所指的外壁面可以是高IP防護等級外殼1的頂板和/或四周各壁板，使得配電箱柜的各個壁板亦兼做各熱管31的散熱翅片，使散熱效果達到最優(yōu)。應當注意的是，熱管31內介質的蒸發(fā)、冷凝特性需與發(fā)熱元件2的工作范圍相適應。

所述熱管散熱器3的熱管散熱翅片32設有多片，依次以垂直于所述高IP防護等級外殼1頂板11的方式等間距排列成行。所述頂板11傾斜布置，以形成重力坡度，有利于冷凝側熱管內部介質冷卻后回流到蒸發(fā)測。

所述熱管31采用經防腐處理的銅制管殼一體壓制而成；所述熱管散熱器3的熱管31設有多根，該多根熱管31的一端通過粘性導熱膠4連接大功率發(fā)熱元件2，避免焊接或減少焊點以減小對傳熱熱阻的影響，其另一端穿出高IP防護等級外殼1的外壁面即頂部并依次穿過多片熱管散熱翅片32，并固定于熱管散熱翅片32上，以增大熱管散熱器的散熱面積，強化散熱，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，因為導熱膠目的是驅除貼合面的空氣隙、灰塵雜質，增大導熱系數，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象，降低導熱效果；熱管散熱翅片32選用導熱系數較高的鋁材，各翅片外表面需進行精密防腐處理以適應于適用場所的防腐、防水要求。各熱管31的管殼斷面尺寸及軸向形狀、熱管散熱翅片32的尺寸及數量需結合配電箱柜的尺寸、發(fā)熱元件2的功率及數量而定。

熱管31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，本實施例中，冷凝側位于高IP防護等級外殼1的頂部，且熱管31在配電箱柜內以較短路徑向上彎曲布置至配電箱柜外殼頂板一邊后，垂直敷設至水平軸線距離配電箱柜頂板尺寸等于熱管散熱翅片32的高度后沿配電箱柜頂平行布置，使得以熱阻最小的方式連接。

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，熱管31、熱管散熱翅片32以及高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。

本實施例中，熱管31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。

本實施例中，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。

盡管本發(fā)明的內容已經通過上述優(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。