一種基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)，包括機(jī)柜，所述機(jī)柜內(nèi)設(shè)置有若干組離心風(fēng)機(jī)，在離心風(fēng)機(jī)的通風(fēng)口設(shè)置有擋板。作為優(yōu)選，所述機(jī)柜的頂罩為雙層殼體結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)層頂板和外層頂罩，所述離心風(fēng)機(jī)固設(shè)在所述內(nèi)層頂板上，所述離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口位于內(nèi)層頂板和外層頂罩之間。本實用新型的基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)安裝便捷、散熱性能優(yōu)良、成本較低、工作可靠，解決了目前戶外柜軸流風(fēng)機(jī)風(fēng)冷系統(tǒng)散熱不足的問題，又避免了空調(diào)、熱交換系統(tǒng)安裝復(fù)雜，造價較高的缺點。
【專利說明】一種基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于配電箱散熱【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力戶外柜主要適用于戶外就地控制保護(hù)裝置的安裝與防護(hù)，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會對電力的需求越來越大，戶外柜已變得隨處可見，如公路邊、公園、樓頂、小區(qū)、學(xué)校等。目前，戶外柜的散熱方式主要有以下三種:
[0003]1.軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫風(fēng)冷
[0004]采用軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行抽風(fēng)，實現(xiàn)柜內(nèi)外空氣的對流，將室內(nèi)空氣排到室外，同時將室外的空氣排入室內(nèi)，實現(xiàn)柜內(nèi)熱量的轉(zhuǎn)移。軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、體積小，安裝方便，能耗低，費(fèi)用很低。這種散熱方式的缺點是:風(fēng)量、風(fēng)壓小，散熱效果差，不能長期承擔(dān)對機(jī)柜降溫的重任；隨著時間的推移，容易積聚粉塵等污垢，并使其污染柜內(nèi)的元器件，進(jìn)而加劇熱島效應(yīng)，可靠性及穩(wěn)定性較低。
[0005]2.空調(diào)冷卻
[0006]機(jī)柜空調(diào)器由壓縮機(jī)、冷凝器、溫控器、毛細(xì)管、蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)等主要部件組成。其外機(jī)通過壓縮機(jī)將冷媒壓縮、冷凝放熱，內(nèi)機(jī)再將液態(tài)冷媒蒸發(fā)吸熱來降低柜內(nèi)環(huán)境溫度，當(dāng)安裝于控制柜上時，可在密閉的情況下，將柜內(nèi)的熱量及水蒸汽向柜外轉(zhuǎn)移。
[0007]空調(diào)散熱效果出色，可以保持柜內(nèi)溫度、濕度的恒定；密閉散熱，可以有效地防止外界灰塵、水氣進(jìn)入機(jī)柜，防護(hù)等級高。但是，這種散熱方式的缺點是:空調(diào)體積大，不易安裝、維護(hù)；能耗高，不符合現(xiàn)在“節(jié)能減排”的大方針；費(fèi)用最高。
[0008]3.熱交換器
[0009]熱交換器裝置是一種利用低于柜內(nèi)溫度的柜外空氣，通過熱交換芯進(jìn)行有效熱交換，內(nèi)外循環(huán)空氣各自獨(dú)立地經(jīng)過換熱器交換熱量，兩邊的氣流100%完全隔開，實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。熱交換器的成本、散熱效果都介于上述兩者之間。這種散熱方式的優(yōu)點是:密閉散熱，可以有效地防止外界灰塵、水氣進(jìn)入機(jī)柜，防護(hù)等級高；高效平行流熱交換芯，具有優(yōu)越的熱交換效率，能效高；為晝夜持續(xù)運(yùn)行而設(shè)計，適應(yīng)性強(qiáng)、工作穩(wěn)定可靠。但是其缺點是:熱交換必須滿足柜外氣溫低于柜內(nèi)，僅適用于部分常年環(huán)境溫度較低的地區(qū)；體積大，不便安裝；費(fèi)用較高。
[0010]綜上所述，軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫風(fēng)冷成本低，能耗低，但散熱效果較差；空調(diào)散熱效果出色，但是價格最貴，最耗電；熱交換器散熱效果一般，但費(fèi)用高，體積大。
實用新型內(nèi)容
[0011]本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)。
[0012]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采取的技術(shù)方案如下。[0013]一種基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)，包括機(jī)柜，所述機(jī)柜內(nèi)設(shè)置有若干組離心風(fēng)機(jī)，在離心風(fēng)機(jī)的通風(fēng)口設(shè)置有擋板。
[0014]進(jìn)一步地，所述機(jī)柜的頂罩為雙層殼體結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)層頂板和外層頂罩，所述離心風(fēng)機(jī)固設(shè)在所述內(nèi)層頂板上，所述離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口位于內(nèi)層頂板和外層頂罩之間。
[0015]進(jìn)一步地，所述離心風(fēng)機(jī)安裝在鈑金上，所述鈑金上設(shè)置有與離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口相配合的沖孔，鈑金的四周設(shè)置有濾網(wǎng)，所述鈑金、離心風(fēng)機(jī)和濾網(wǎng)組成一風(fēng)機(jī)模塊，所述內(nèi)層頂板上設(shè)置有與所述風(fēng)機(jī)模塊相配合的方孔，所述風(fēng)機(jī)模塊通過鈑金安裝在所述內(nèi)層頂板上。
[0016]進(jìn)一步地，所述鈑金與所述內(nèi)層頂板通過螺栓連接。
[0017]進(jìn)一步地，所述離心風(fēng)機(jī)為無蝸殼離心風(fēng)機(jī)。
[0018]進(jìn)一步地，所述無蝸殼離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口氣流方向為徑向。
[0019]進(jìn)一步地，所述無蝸殼離心風(fēng)機(jī)的數(shù)目為2個。
[0020]本實用新型的有益效果是:本實用新型的基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)安裝便捷、散熱性能優(yōu)良、成本較低、工作可靠，解決了目前戶外柜軸流風(fēng)機(jī)風(fēng)冷系統(tǒng)散熱不足的問題，又避免了空調(diào)、熱交換系統(tǒng)安裝復(fù)雜，造價較高的缺點，是一種經(jīng)濟(jì)適用、穩(wěn)定可靠的高性價比散熱方式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)的無蝸殼離心風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本實用新型的基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)的離心風(fēng)機(jī)模塊組成示意圖。
[0023]圖3為本實用新型的離心風(fēng)機(jī)模塊與內(nèi)層底板配合示意圖。
[0024]圖4為本實用新型的離心風(fēng)機(jī)模塊安裝示意圖。
[0025]圖5為本實用新型的散熱流向示意圖。
[0026]圖中，1-尚心風(fēng)機(jī)，Il-電機(jī)，12-葉片，13-葉片如蓋板，14-葉片后蓋板，2_飯金，3-濾網(wǎng)，41-內(nèi)層頂板，411-方孔，42-外層頂罩，5-機(jī)柜，6_螺栓，7_集流器，8_擋板，F(xiàn)-氣流方向。
【具體實施方式】
[0027]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0028]本實用新型的基于離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)，在不改變戶外柜內(nèi)部裝置布局的情況下，把軸流風(fēng)機(jī)替換為性能更好的離心風(fēng)機(jī)?？筛鶕?jù)柜內(nèi)電子裝置的產(chǎn)熱量，計算出所需風(fēng)機(jī)的參數(shù)，然后選取合適的風(fēng)機(jī)。本實用新型優(yōu)選葉輪直接安裝在電動機(jī)上的無蝸殼離心風(fēng)機(jī)，如圖1所示，其主要由電機(jī)11、葉片12、葉片前蓋板13、葉片后蓋板14組成。使用了無蝸殼離心風(fēng)機(jī)，整個葉輪徑向均為出風(fēng)口。
[0029]下面結(jié)合圖2-4說明該無蝸殼離心風(fēng)機(jī)的安裝方式。[0030]兩個離心風(fēng)機(jī)I裝在同一鈑金2上，鈑金2上設(shè)置有與離心風(fēng)機(jī)I的進(jìn)風(fēng)口相配合的沖孔，鈑金2四周裝有濾網(wǎng)3，離心風(fēng)機(jī)1、鈑金2和濾網(wǎng)3組成風(fēng)機(jī)模塊，如圖2所示。鈑金2可以根據(jù)離心風(fēng)機(jī)I的高度尺寸，設(shè)計成中間下凹的形狀。離心風(fēng)機(jī)通常在進(jìn)風(fēng)口配備集流器，利于柜內(nèi)空氣的流動。
[0031]圖3為離心風(fēng)機(jī)模塊與內(nèi)層底板配合示意圖，圖4為離心風(fēng)機(jī)模塊安裝示意圖，如圖3和圖4所本，機(jī)柜5的頂罩為雙層殼體結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)層頂板41和外層頂罩42，夕卜層頂罩裝有一圈擋板，可以減少外界灰塵、水汽的進(jìn)入機(jī)柜內(nèi)部。內(nèi)層頂板41上設(shè)置有與風(fēng)機(jī)模塊相配合的方孔411，離心風(fēng)機(jī)模塊位于內(nèi)層頂板41和外層頂罩42之間并用螺栓固定在內(nèi)層頂板41上，定位于內(nèi)層頂板41的中心位置。離心風(fēng)機(jī)模塊從下方安裝于內(nèi)層頂板41上用螺栓連接，這樣方便離心風(fēng)機(jī)I的維護(hù)與檢修，并可定期清理濾網(wǎng)灰垢。無蝸殼離心風(fēng)機(jī)I可采用轉(zhuǎn)軸鉛垂的安裝形式，其出風(fēng)口氣流方向為徑向，因此，平行于頂板，風(fēng)路阻尼小。
[0032]該散熱系統(tǒng)的空氣流動如圖5所示，外部空氣由機(jī)柜底部及側(cè)板底部濾網(wǎng)進(jìn)入機(jī)柜，接著流經(jīng)機(jī)柜中部并與柜內(nèi)發(fā)熱器件換熱，然后到達(dá)離心風(fēng)機(jī)I進(jìn)風(fēng)口，離心風(fēng)機(jī)I在進(jìn)風(fēng)口配備集流器7，離心風(fēng)機(jī)I改變氣流方向F沿徑向甩出，由于離心風(fēng)機(jī)I位于內(nèi)層頂板41和外層頂罩42之間，離心風(fēng)機(jī)I通過螺栓6固定在內(nèi)層頂板上，氣流最后經(jīng)離心風(fēng)機(jī)的濾網(wǎng)3、內(nèi)層頂板41和外層頂罩42之間的間隙、擋板8和外層頂罩42四周的出風(fēng)口進(jìn)入外部環(huán)境。
[0033]本實用新型的基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點。
[0034]與方式I相比:
[0035]第一，本實用新型在結(jié)構(gòu)上與方式I基本一樣，因此也具有和方式一同樣的優(yōu)點，結(jié)構(gòu)簡單、體積小，安裝、維修方便。
[0036]第二，本實用新型在具有方式I優(yōu)點的同時，還克服了方式I的最大弱點，具有強(qiáng)勁的風(fēng)量和風(fēng)壓。相同尺寸條件下，離心分機(jī)，風(fēng)量、風(fēng)壓遠(yuǎn)大于軸流風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓。
[0037]第三、由于戶外柜防護(hù)要求高，一般不采用天窗出風(fēng)口散熱，而是采用雙層殼體結(jié)構(gòu)從頂蓋側(cè)邊通風(fēng)口散熱，在此形式下，離心風(fēng)機(jī)的徑向排風(fēng)特性使其風(fēng)路阻力更小，效率更高。
[0038]與方式2比較:
[0039]空調(diào)體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用大量空間，成本高，除非柜內(nèi)設(shè)備對環(huán)境要求特別高，才有使用的必要。
[0040]與方式3比較:
[0041]熱交換器本質(zhì)上還是對流換熱，對流換熱的必然結(jié)果是柜內(nèi)溫度一定高于環(huán)境溫度，因此，兩者散熱效果相差不大。
[0042]熱交換唯一優(yōu)勢是密閉散熱，因此具有較高防護(hù)等級。而本實用新型所設(shè)計的散熱系統(tǒng)，進(jìn)風(fēng)口，出風(fēng)口都有防護(hù)濾網(wǎng)，此外在柜頂還設(shè)有防水、防塵擋板，能達(dá)到IP56防護(hù)等級，已能適應(yīng)各種嚴(yán)酷環(huán)境。
[0043]此外，熱交換器的成本遠(yuǎn)高于離心風(fēng)機(jī)，還有體積大，不易安裝等缺點。
[0044]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍；如果不脫離本實用新型的精神和范圍，對本實用新型進(jìn)行修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)，包括機(jī)柜，其特征在于，所述機(jī)柜內(nèi)設(shè)置有若干組離心風(fēng)機(jī)，在離心風(fēng)機(jī)的通風(fēng)口設(shè)置有擋板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)柜的頂罩為雙層殼體結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)層頂板和外層頂罩，所述離心風(fēng)機(jī)固設(shè)在所述內(nèi)層頂板上，所述離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口位于內(nèi)層頂板和外層頂罩之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述離心風(fēng)機(jī)安裝在鈑金上，所述鈑金上設(shè)置有與離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口相配合的沖孔，鈑金的四周設(shè)置有濾網(wǎng)，所述鈑金、離心風(fēng)機(jī)和濾網(wǎng)組成一風(fēng)機(jī)模塊，所述內(nèi)層頂板上設(shè)置有與所述風(fēng)機(jī)模塊相配合的方孔，所述風(fēng)機(jī)模塊通過鈑金安裝在所述內(nèi)層頂板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述鈑金與所述內(nèi)層頂板通過螺栓連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述離心風(fēng)機(jī)為無蝸殼離心風(fēng)機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述無蝸殼離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口氣流方向為徑向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于小功率離心風(fēng)機(jī)的戶外柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述無蝸殼離心風(fēng)機(jī)的數(shù)目為2個。
【文檔編號】H05K7/20GK203608505SQ201320740816
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】袁滌非, 魯東海, 唐建國, 婁悅, 俞春林, 孫純軍, 梅玉成, 蘇麟, 孫蓓俊, 陳燕超 申請人:國電南京自動化股份有限公司, 江蘇省電力設(shè)計院, 國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院