一種密閉無塵高效散熱動力柜的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電氣成套設備技術領域，涉及到一種動力柜，特別是一種密閉無塵高 效散熱動力柜。
【背景技術】
[0002] 在電氣成套設備中，動力柜一般是指裝有變頻器、軟起動器、電容自動投切等調 速、起動電動機、電容等的電源柜，屬于電力供電、調速控制、拖動、諧波治理、電力補償等技 術領域。
[0003] 帶有發熱源的如變頻器、軟起動器、電容自動調節等電器設備置于相對封閉的柜 體內時，首先要考慮的是散熱問題，即如何及時有效地把發熱源設備散發的熱量盡快疏散 到周圍環境中，降低發熱源設備的自身溫度，防止因熱量聚積而導致發熱源設備周圍環境 溫度過高而不能正常工作，甚至損壞。因此人們在動力柜上加裝的風扇等強迫氣流換熱裝 置，帶走溫度高的空氣，補充進溫度低的空氣，以達到給發熱源設備降溫的目的。但此舉又 帶來新問題，補充進來的空氣往往沒有空氣凈化環節，把周圍環境中帶有粉塵、酸、堿性腐 蝕氣體或潮濕的空氣帶入動力柜內，并和發熱源設備充分接觸，對發熱源設備造成粉塵聚 積、腐蝕等有害環境，縮短了動力柜內發熱源設備的維護周期，也影響了設備的整體壽命。 雖然，有的采取一些措施，為防止帶有粉塵的空氣進入柜體內，在進氣口端加裝空氣濾清裝 置，但時間一長，濾清網會堵塞，反過來影響散熱效率。甚至風從某漏風處直接進入柜體內， 達不到凈化的目的。潮濕空氣在柜體內元器件上的結露、腐蝕也是對電氣元件壽命的一大 損害。也有人為了解決散熱問題，專門設計一種小型超薄型空調，因帶有壓縮機等制冷散熱 元器件，除了價格昂貴外，還增加了制冷設備的維修量，同時也增加了制冷設備的運行費 用，給人一種頭重腳輕的感覺。
[0004] 因此，設計一種既有穩定的、凈化的散熱介質，又有很好的散熱效果，成本低，運行 和維護費用少的動力柜，是市場的需要與期待。
【發明內容】
[0005] 本發明為了克服現有技術的缺陷，設計了一種密閉無塵高效散熱動力柜，在保證 動力柜散熱效果的前提下，實現防塵、防潮、防腐蝕的目的，使得動力柜在無塵、無腐蝕、無 潮濕環境下高效運行。
[0006] 本發明所采取的具體技術方案是:一種密閉無塵高效散熱動力柜，包括柜體，柜體 內設置有電氣元件，柜體上設置有散熱裝置，關鍵是:所述的柜體頂部長度方向的一端開設 有柜內熱風出口且相對應的另一端開設有柜內冷風進口，散熱裝置包括換熱器，換熱器設 置在柜體上方，換熱器內部分為柜外冷風通道和柜內熱風通道，柜內熱風通道的進口端與 柜體頂部的柜內熱風出口連通，柜內熱風通道的出口端與柜體頂部的柜內冷風進口連通， 換熱器靠近柜內冷風進口的一端開設有進風口且進風口與柜外冷風通道的進口端連通，柜 外冷風通道的進口端與柜內冷風進口位于同一端，柜外冷風通道的出口端與外部連通且與 柜內熱風出口位于同一端，氣體在柜外冷風通道和柜內熱風通道內的流動方向相反。
[0007] 在柜體內部柜內熱風出口下方設置有第一風機，第一風機的出口與柜內熱風出口 連通。
[0008] 在換熱器上方設置有第二風機，第二風機的進口與柜外冷風通道的出口連通。
[0009] 所述的散熱裝置還包括豎直通風管，豎直通風管設置在柜體內部且位于靠近柜內 冷風進口的一側，豎直通風管的外壁與柜體的內壁緊密接觸，豎直通風管下端的進口穿通 柜體與外部連通，豎直通風管上端的出口與進風口連通。
[0010] 所述的換熱器包括矩形殼體和在矩形殼體內部沿寬度方向設置的多個換熱片，矩 形殼體內部沿長度方向由一端到另一端依次分為第一交叉區、換熱區和第二交叉區，所有 的換熱片都位于換熱區內且將矩形殼體內部分隔成多個空腔，空腔為柜外冷風通道或柜內 熱風通道且柜外冷風通道與柜內熱風通道交替設置，第一交叉區和第二交叉區內都設置有 水平分隔板且都借助水平分隔板分隔成上下兩層，上層為柜內熱風風箱，下層為柜外冷風 風箱，與柜內熱風風箱相對應的柜外冷風通道的左右兩端都設置有密封塊，與柜外冷風風 箱相對應的柜內熱風通道的左右兩端也都設置有密封塊，靠近柜內冷風進口一端的柜內熱 風風箱與柜內冷風進口連通且該端的柜外冷風風箱與進風口連通，靠近柜內熱風出口一端 的柜內熱風風箱與柜內熱風出口連通且該端的柜外冷風風箱與外部連通。
[0011] 所有的換熱片都在換熱區內傾斜設置且相鄰兩個換熱片沿豎直方向對稱設置，相 鄰換熱片首尾相連將矩形殼體內部分隔成多個縱截面為V字形的空腔，開口向上的空腔為 柜內熱風通道，開口向下的空腔為柜外冷風通道。
[0012] 所有的換熱片為一體結構且是由整張薄鋼板折疊而成的。
[0013] 所述的矩形殼體也是由鋼板制作而成的，矩形殼體的下端面與柜體上端面緊密接 觸，進風口位于矩形殼體底部，靠近柜內冷風進口的水平分隔板上設置有柜內風出口，柜內 風出口的上端與柜內熱風風箱連通，柜內風出口的下端與柜內冷風進口連通。
[0014] 所述的豎直通風管下端的進口處設置有防護網。
[0015] 所述的豎直通風管出口的截面積小于柜外冷風通道出口端的截面積使柜外冷風 在換熱器內形成微負壓，柜內熱風出口的截面積大于冷風出口的截面積使柜內熱風在換熱 器內形成微正壓。
[0016] 本發明的有益效果是：以有較好密封效果的動力柜為基礎和前提，以空氣換熱為 手段，即：環境空氣和柜體內空氣分流，不混在一起，用環境空氣來冷卻柜體內空氣，柜體內 空氣就像汽車內的空氣內循環一樣，不跟柜體外空氣進行介質交流，柜體內空氣始終是在 柜體內和柜內熱風通道之間循環，柜體內空氣帶走電氣元件的熱量經與柜外冷風通道內的 外部空氣非接觸換熱并得到冷卻，得到冷卻的柜體內空氣自動沉降到柜體內的底部，從而 形成經冷卻的空氣在柜體內向下流動的趨勢。冷空氣在柜體內下部經第一風機被吸入電氣 元件周圍，冷卻電氣元件并與電氣元件進行熱量交換，冷空氣變成熱空氣，熱空氣會自動向 柜體內的上部流動，這樣就形成了柜體內的熱空氣向上流動、冷空氣向下流動的柜體內循 環流動氣流。同時，柜內熱空氣與柜外冷空氣在換熱器內部始終以相反的方向流動，根據 《工業爐設計手冊》P46綜合傳熱計算之變溫下氣體通過器壁對另一氣體的傳熱計算可以得 出，這種流動方式可以提高換熱效率，由于順流情況和逆流情況計算相當復雜，我們取經驗 值15%作為換熱裕量，從而進一步保證了足夠的換熱能力，換熱效果更好。
[0017] 由于柜體內空氣不與環境空氣接觸，所以柜體內的空氣潔凈、無塵、無腐蝕、無潮 濕，這種空氣不會對電氣元件造成粉塵聚積、腐蝕等有害環境，不會對柜體內的電氣元件產 生危害，延長了動力柜內電氣元件的維護周期，也延長了電氣元件的使用壽命。由于這種換 熱器不需要使用壓縮機等制冷散熱元器件，所以價格低，維修量少，運行成本低。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發明的結構示意圖。
[0019] 圖2為圖1中換熱器的內部結構示意圖。
[0020] 圖3為單層平壁傳熱圖。
[0021 ]附圖中，1代表柜體，2代表電氣元件，3代表柜內熱風出