CN114976951A - 一种夏季室外用内置式自冷配电箱及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种夏季室外用内置式自冷配电箱及其使用方法，包括支撑机构、液冷机构、风冷机构和启动机构，支撑机构的内腔中分别设置有液冷机构、风冷机构和启动机构，启动机构固定连接在支撑机构里侧内壁的中部，风冷机构固定连接在启动机构的外侧，液冷机构固定连接在风冷机构的外侧，支撑机构包括箱体，箱体上表面的中部通过孔槽插接有通风管，箱体内壁的里侧固定连接有固定板。该一种夏季室外用内置式自冷配电箱，根据现有的配电箱存在的无法在高温环境持续工作的情况，设计出液冷和风冷结合并且自动对高温进行反应的特殊结构，从而有效的解决了一般配电箱在夏季极端高温的工作环境中无法冷却和无法对高温做出反应的问题。

Description

一种夏季室外用内置式自冷配电箱及其使用方法

本申请是申请日为2021年02月05日，申请号为CN202110164007.7的发明名称一种夏季室外用内置式自冷配电箱的分案申请。

技术领域

本发明涉及配电箱技术领域，具体为一种夏季室外用内置式自冷配电箱及其使用方法。

背景技术

配电箱中的低压电器，由熔断器、交流接触器、剩余电流动作保护器、电容器及计量表等组成。周围空气温度的上限不超过40℃；周围空气温度24h的平均值不超过35℃；周围空气温度的下限不低于-5℃或-25℃，当配电箱在室外运行，它不但受到阳光的直接照射产生高温，同时运行中自身也会产生热量，所以在盛夏高温季节，箱体内的温度将会达到60℃以上，这时的温度大大超过了这些电器规定的环境温度。

现在市面上的配电箱采取自然风冷的方式进行冷却处理，在春秋季节，室外温度适宜的条件下配电箱可以正常工作，但到了夏季的极端天气时，室外温度可以达到四十度，地面温度可以达到六十度甚至更高，室外配电箱由于需要高强度的外壳保护，一般都采用金属作为外壳，金属外壳导热快而且密封不透气，这导致室外配电箱的使用会出现很多安全隐患，室外高温可能引起配电箱无法正常显示，甚至短路起火。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种夏季室外用内置式自冷配电箱及其使用方法，解决了一般配电箱在夏季室外极端高温的条件下进行运作的过程中对仅仅靠自然风冷却配电箱和不能有效的在夏天冷却配电箱的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种夏季室外用内置式自冷配电箱及其使用方法，包括支撑机构、液冷机构、风冷机构和启动机构，所述支撑机构的内腔中分别设置有液冷机构、风冷机构和启动机构，所述启动机构固定连接在支撑机构里侧内壁的中部，所述风冷机构固定连接在启动机构的外侧，所述液冷机构固定连接在风冷机构的外侧。

优选的，所述支撑机构包括箱体，所述箱体上表面的中部通过孔槽插接有通风管，所述箱体内壁的里侧固定连接有固定板，所述固定板的底部固定连接有蓄水箱。

优选的，所述液冷机构包括冷却弯管，所述冷却弯管固定连接在固定板的表面，所述冷却弯管的数量为两个，且两个冷却弯管关于固定板的中线对称，所述冷却弯管的一端套接有螺旋管，所述螺旋管的数量为两个，且两个螺旋管呈螺旋状并通过连接管相通，所述冷却弯管远离螺旋管的一端分别套接有吸水头和出水头，所述吸水头和出水头分别通过孔槽插接在蓄水箱上表面的两侧。

优选的，所述风冷机构包括送风管，所述送风管固定连接在固定板的表面，所述送风管的数量为两个，且两个送风管关于的中线对称，所述送风管的底部贯穿蓄水箱的下表面并延伸至蓄水箱下表面的外部，所述送风管的顶部套接有分向管，所述分向管的内腔分为两个管路，且两个管路的出口方向相反，所述分向管的外表面套接有扩口头，所述扩口头的外表面搭接在螺旋管的外表面，所述送风管内壁的一端通过设置在固定杆一端的电机转动连接有风扇。

优选的，所述螺旋管包括冷却管，所述冷却管的内腔中设置有冷却膜，所述冷却膜呈凹型圆弧状，且冷却膜为高分子半透膜。

优选的，所述扩口头包括扩口壁，所述扩口壁套接在分向管的外表面上，所述扩口壁为高分子半透膜，所述扩口壁内壁的两侧均固定连接有导风弯板，所述导风弯板呈凸型圆弧，且两侧导风弯板竖直方向上错位设置。

优选的，所述风扇包括主动转轴和压力腔，所述压力腔的一端通过孔隙插接在送风管内壁的一侧，所述压力腔的内腔插接有推动活塞，所述主动转轴通过设置在固定杆一端的电机转动连接在送风管内腔的底部，所述主动转轴的一端通过转轴转动连接有送风叶片，所述主动转轴远离送风叶片的一端固定连接有推杆，所述推杆的数量为两个，且两个推杆关于主动转轴的中心对称，所述推杆远离主动转轴的一端与推动活塞相搭接。

优选的，所述启动机构包括连通管，所述连通管通过卡扣固定连接在固定板表面的中部，所述连通管的两端呈高低错位设置，所述连通管的两端均插接有封水膜，所述封水膜为高分子半透膜，所述连通管较低口的一端插接有通电浮板，所述连通管靠近通电浮板的一端通过弯管固定连接有储气球。

(三)有益效果

(1)本发明通过设置冷却弯管，使冷却水在冷却弯管内腔中流动，冷却弯管呈弯曲环路形状，增大了冷却弯管与箱体的接触面积，使冷却弯管可以更充分的与吸收箱体内腔中的热量，并随着冷却弯管中冷却水的流动而被带走，起到了降低箱体内腔温度的作用，配合蓄水箱给冷却弯管补充冷却水，使冷却弯管中的冷却水可以充分进行热量交换，防止配电箱发生局部过热，导致短路起火。

(2)本发明通过设置风扇，在箱体内腔中实现主动风冷，将箱体内腔中的热量通过风的流动带走，配合送风管提升风冷的效率，送风管的内壁呈多段设置，且由下到上直径逐渐缩小，风扇旋转产生的风力通过直径不断缩小的送风管，起到了加速空气流通的效果，增加了风冷带走的热量，提升了降温效果。

(3)本发明通过设置螺旋管和扩口头，提升冷却效率，螺旋管呈螺旋式设置，使冷却水在螺旋管处得以聚集，继而将冷却水的热量在螺旋管处聚集，同时配合扩口头，扩口头呈向外的扩口设置，使在风吹过扩口头时与冷却水的接触面积变大，达到将箱体内腔的热量在螺旋管处聚集，并通过扩口头大面积的将热量排出，大大提高了冷却效率。

(4)本发明通过设置导风弯板，将风扇生产的风引导进入冷却水的内部，进一步促进空气流动带走冷却水中的热量，配合冷却膜和扩口壁，使风在碰到导风弯板时沿着导风弯板的表面进入冷却水中，并在冷却膜的限制下，空气继续向上流动，风与冷却水直接接触，使冷却水的温度迅速降低。

(5)本发明通过设置推动活塞和压力腔，给蓄水箱的内腔中充入气体，使蓄水箱的内腔处于高压的状态，加速了冷却弯管中冷却水的循环速度，使冷却水在螺旋管处的热量交换更频繁，使箱体内腔中的热量更多的被带走，起到加速冷却的效果。

(6)本发明通过设置连通管，起到对箱体内腔的温度进行反应，当箱体内腔的温度过高时，储气球内腔中的气体因为高温膨胀，气体膨胀挤压通电浮板，使通电浮板向下移动，连通电极，使风扇开始旋转。

(7)本发明根据现有的配电箱存在的无法在高温环境持续工作的情况，设计出液冷和风冷结合并且自动对高温进行反应的特殊结构，从而有效的解决了一般配电箱在夏季极端高温的工作环境中无法冷却和无法对高温做出反应的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明液冷机构结构示意图；

图3为本发明图2中A处结构放大图；

图4为本发明图2中B处结构放大图；

图5为本发明图2中C处结构放大图。

其中，1、支撑机构；2、液冷机构；3、风冷机构；4、启动机构；11、箱体；12、通风管；13、蓄水箱；14、固定板；21、冷却弯管；22、螺旋管；23、吸水头；24、出水头；221、冷却管；222、冷却膜；31、送风管；32、扩口头；33、分向管；34、风扇；321、扩口壁；322、导风弯板；341、主动转轴；342、送风叶片；343、推杆；344、推动活塞；345、压力腔；41、连通管；42、封水膜；43、通电浮板；44、储气球。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，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。

如图1-5所示，本发明实施例提供一种夏季室外用内置式自冷配电箱及其使用方法，包括支撑机构1、液冷机构2、风冷机构3和启动机构4，支撑机构1的内腔中分别设置有液冷机构2、风冷机构3和启动机构4，启动机构4固定连接在支撑机构1里侧内壁的中部，风冷机构3固定连接在启动机构4的外侧，液冷机构2固定连接在风冷机构3的外侧。

支撑机构1包括箱体11，箱体11上表面的中部通过孔槽插接有通风管12，箱体11内壁的里侧固定连接有固定板14，固定板14的底部固定连接有蓄水箱13，液冷机构2包括冷却弯管21，冷却弯管21固定连接在固定板14的表面，冷却弯管21的数量为两个，且两个冷却弯管21关于固定板14的中线对称，冷却弯管21的一端套接有螺旋管22，螺旋管22的数量为两个，且两个螺旋管22呈螺旋状并通过连接管相通，冷却弯管21远离螺旋管22的一端分别套接有吸水头23和出水头24，吸水头23和出水头24分别通过孔槽插接在蓄水箱13上表面的两侧，风冷机构3包括送风管31，送风管31固定连接在固定板14的表面，送风管31的数量为两个，且两个送风管31关于的中线对称，送风管31的底部贯穿蓄水箱13的下表面并延伸至蓄水箱13下表面的外部，送风管31的顶部套接有分向管33，分向管33的内腔分为两个管路，且两个管路的出口方向相反，分向管33的外表面套接有扩口头32，扩口头32的外表面搭接在螺旋管22的外表面，送风管31内壁的一端通过设置在固定杆一端的电机转动连接有风扇34。

螺旋管22包括冷却管221，冷却管221的内腔中设置有冷却膜222，冷却膜222呈凹型圆弧状，且冷却膜222为高分子半透膜，扩口头32包括扩口壁321，扩口壁321套接在分向管33的外表面上，扩口壁321为高分子半透膜，扩口壁321内壁的两侧均固定连接有导风弯板322，导风弯板322呈凸型圆弧，且两侧导风弯板322竖直方向上错位设置，风扇34包括主动转轴341和压力腔345，压力腔345的一端通过孔隙插接在送风管31内壁的一侧，压力腔345的内腔插接有推动活塞344，主动转轴341通过设置在固定杆一端的电机转动连接在送风管31内腔的底部，主动转轴341的一端通过转轴转动连接有送风叶片342，主动转轴341远离送风叶片342的一端固定连接有推杆343，推杆343的数量为两个，且两个推杆343关于主动转轴341的中心对称，推杆343远离主动转轴341的一端与推动活塞344相搭接，启动机构4包括连通管41，连通管41通过卡扣固定连接在固定板14表面的中部，连通管41的两端呈高低错位设置，连通管41的两端均插接有封水膜42，封水膜42为高分子半透膜，连通管41较低口的一端插接有通电浮板43，连通管41靠近通电浮板43的一端通过弯管固定连接有储气球44。

使用时，配电箱在夏天的户外工作，由于箱体11处于半封闭状态，箱体11内腔的温度升高，当温度达到四十度时，储气球44内腔中空气的温度远大于连通管41一端空气的温度，储气球44内腔中的气体膨胀，并挤压通电浮板43向下移动，通电浮板43本身导电，使连通管41靠近封水膜42一端的电极连通，配电箱的冷却系统开始通电，风扇34得以开始旋转，风扇34旋转带动送风管31内腔中的空气由下往上形成持续的空气流动，送风管31呈由下往上直径逐渐缩小的圆桶状，这使空气在送风管31中的流动逐渐加快，起到加速空气流动的效果，快速的空气流动，使箱体11内腔中的热量被流通的空气带走，同时冷却弯管21中所含冷却水，冷却水在曲折的冷却弯管21中流动，充分的带走了箱体11内腔中的温度，冷却弯管21的弯曲设置使冷却水与固定板14的接触面积更大，冷却弯管21中的冷却水进入螺旋管22,螺旋管22的螺旋状使冷却水在螺旋管22处得以聚集，同时随着冷却水的流动将箱体11内腔中的热量聚集在螺旋管22处，此时风扇34的转动，使送风管31内腔的空气流动更迅速，配合送风管31由下往上直径逐渐缩小的圆桶状，将空气在分向管33处达到最快速度，配合扩口壁321使空气在扩口壁321处与冷却水的接触面积变大，同时分向管33的内腔分为两个管路，且两个管路的出口方向相反，这使得空气在流过分向管33时，分成两股并方向流动并形成环形螺旋，同时空气流过导风弯板322和冷却膜222时，由于导风弯板322和冷却膜222为高分子半透膜，使空气在导风弯板322的限制下进入冷却水内部后在往上移动，带走箱体11内腔的热量，当箱体11内腔的热量被带走后，配电箱温度降低，储气球44内腔的空气体积缩小，风扇34得以断电节约电力资源，对配电箱的冷却完成。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (6)

1.一种夏季室外用内置式自冷配电箱，包括支撑机构(1)、液冷机构(2)、风冷机构(3)和启动机构(4)其特征在于：所述支撑机构(1)的内腔中分别设置有液冷机构(2)、风冷机构(3)和启动机构(4)，所述启动机构(4)固定连接在支撑机构(1)里侧内壁的中部，所述风冷机构(3)固定连接在启动机构(4)的外侧，所述液冷机构(2)固定连接在风冷机构(3)的外侧；

所述液冷机构(2)包括冷却弯管(21)，所述冷却弯管(21)固定连接在固定板(14)的表面，所述冷却弯管(21)的数量为两个，且两个冷却弯管(21)关于固定板(14)的中线对称，所述冷却弯管(21)的一端套接有螺旋管(22)，所述螺旋管(22)的数量为两个，且两个螺旋管(22)呈螺旋状并通过连接管相通，所述冷却弯管(21)远离螺旋管(22)的一端分别套接有吸水头(23)和出水头(24)，所述吸水头(23)和出水头(24)分别通过孔槽插接在蓄水箱(13)上表面的两侧；

所述风冷机构(3)包括送风管(31)，所述送风管(31)固定连接在固定板(14)的表面，所述送风管(31)的数量为两个，且两个送风管(31)关于的中线对称，所述送风管(31)的底部贯穿蓄水箱(13)的下表面并延伸至蓄水箱(13)下表面的外部，所述送风管(31)的顶部套接有分向管(33)，所述分向管(33)的内腔分为两个管路，且两个管路的出口方向相反，所述分向管(33)的外表面套接有扩口头(32)，所述扩口头(32)的外表面搭接在螺旋管(22)的外表面，所述送风管(31)内壁的一端通过设置在固定杆一端的电机转动连接有风扇(34)；

所述启动机构(4)包括连通管(41)，所述连通管(41)通过卡扣固定连接在固定板(14)表面的中部，所述连通管(41)的两端呈高低错位设置，所述连通管(41)的两端均插接有封水膜(42)，所述封水膜(42)为高分子半透膜，所述连通管(41)较低口的一端插接有通电浮板(43)，所述连通管(41)靠近通电浮板(43)的一端通过弯管固定连接有储气球(44)。

2.根据权利要求1所述的一种夏季室外用内置式自冷配电箱，其特征在于：所述支撑机构(1)包括箱体(11)，所述箱体(11)上表面的中部通过孔槽插接有通风管(12)，所述箱体(11)内壁的里侧固定连接有固定板(14)，所述固定板(14)的底部固定连接有蓄水箱(13)。

3.根据权利要求2所述的一种夏季室外用内置式自冷配电箱，其特征在于：所述螺旋管(22)包括冷却管(221)，所述冷却管(221)的内腔中设置有冷却膜(222)，所述冷却膜(222)呈凹型圆弧状，且冷却膜(222)为高分子半透膜。

4.根据权利要求3所述的一种夏季室外用内置式自冷配电箱，其特征在于：所述扩口头(32)包括扩口壁(321)，所述扩口壁(321)套接在分向管(33)的外表面上，所述扩口壁(321)为高分子半透膜，所述扩口壁(321)内壁的两侧均固定连接有导风弯板(322)，所述导风弯板(322)呈凸型圆弧，且两侧导风弯板(322)竖直方向上错位设置。

5.根据权利要求4所述的一种夏季室外用内置式自冷配电箱，其特征在于：所述风扇(34)包括主动转轴(341)和压力腔(345)，所述压力腔(345)的一端通过孔隙插接在送风管(31)内壁的一侧，所述压力腔(345)的内腔插接有推动活塞(344)，所述主动转轴(341)通过设置在固定杆一端的电机转动连接在送风管(31)内腔的底部，所述主动转轴(341)的一端通过转轴转动连接有送风叶片(342)，所述主动转轴(341)远离送风叶片(342)的一端固定连接有推杆(343)，所述推杆(343)的数量为两个，且两个推杆(343)关于主动转轴(341)的中心对称，所述推杆(343)远离主动转轴(341)的一端与推动活塞(344)相搭接。

6.根据权利要求1-5项中任一项所述的一种夏季室外用内置式自冷配电箱及其使用方法，其特征在于：使用时，配电箱在夏天的户外工作，由于箱体11处于半封闭状态，箱体11内腔的温度升高，当温度达到四十度时，储气球44内腔中空气的温度远大于连通管41一端空气的温度，储气球44内腔中的气体膨胀，并挤压通电浮板43向下移动，通电浮板43本身导电，使连通管41靠近封水膜42一端的电极连通，配电箱的冷却系统开始通电，风扇34得以开始旋转，风扇34旋转带动送风管31内腔中的空气由下往上形成持续的空气流动，送风管31呈由下往上直径逐渐缩小的圆桶状，这使空气在送风管31中的流动逐渐加快，起到加速空气流动的效果，快速的空气流动，使箱体11内腔中的热量被流通的空气带走，同时冷却弯管21中所含冷却水，冷却水在曲折的冷却弯管21中流动，充分的带走了箱体11内腔中的温度，冷却弯管21的弯曲设置使冷却水与固定板14的接触面积更大，冷却弯管21中的冷却水进入螺旋管22,螺旋管22的螺旋状使冷却水在螺旋管22处得以聚集，同时随着冷却水的流动将箱体11内腔中的热量聚集在螺旋管22处，此时风扇34的转动，使送风管31内腔的空气流动更迅速，配合送风管31由下往上直径逐渐缩小的圆桶状，将空气在分向管33处达到最快速度，配合扩口壁321使空气在扩口壁321处与冷却水的接触面积变大，同时分向管33的内腔分为两个管路，且两个管路的出口方向相反，这使得空气在流过分向管33时，分成两股并方向流动并形成环形螺旋，同时空气流过导风弯板322和冷却膜222时，由于导风弯板322和冷却膜222为高分子半透膜，使空气在导风弯板322的限制下进入冷却水内部后在往上移动，带走箱体11内腔的热量，当箱体11内腔的热量被带走后，配电箱温度降低，储气球44内腔的空气体积缩小，风扇34得以断电节约电力资源，对配电箱的冷却完成。

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