一种水冷散热式的配电柜的制作方法

1.本发明涉及一种水冷散热式的配电柜。


背景技术：

2.配电柜是非常常见的电气设备安装载体，配电柜在工作中，其内部的电气元件会发热，发热在配电柜的内部累积，需要通过其内置的风扇将这部分热量外排，但是，外排出的热气流进入至机房内，使得机房内的空调系统需要高负荷的运行，才能中和掉这部分热量，使得机房的使用能耗相对较高。
3.为此，我们设计了一种低能耗，更环保的水冷散热式的配电柜。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种低能耗，更环保的水冷散热式的配电柜。
5.为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种水冷散热式的配电柜，包括柜体，柜体的前端铰接有一可翻转打开的柜门，柜门的门板上开设窗口，并在窗口内胶合固定透明板，便于观察柜体内的电气元件的工作情况。所述柜体的后端可拆卸的安装有一背板，背板可拆卸，拆卸后便于对柜体内部的电气元件的后部进行维保。还包括一个埋设于地面之下，且位于所述柜体下方的水槽，水槽采用埋设的结构，降低安装高度，避免柜体的高度增加所造成的维保麻烦。所述水槽的外部设置有出水连接管；在使用时，需要在机房内布置总的回水管路，通过出水连接管连接回水管路，在水槽内的水累积至出水连接管的位置时，水从出水连接管溢出至回水管路，再通过回水管路进行回收，再通过水处理设备对水中的颗粒物进行处理后储存。在所述柜体的底部嵌入有第一散热装置，所述第一散热装置的局部插入至所述水槽内，所述第一散热装置将柜体内的热气流向下输送至水槽，所述第一散热装置的上端面位于所述柜体内；所述背板位于所述柜体内部的那一端安装有第二散热装置；所述第一散热装置连通所述第二散热装置；在所述背板的板面上，对应所述第二散热装置的位置处设置有进风槽，进风槽处安装有滤网；在所述背板的外侧靠近底部位置处安装有水泵，所述水泵连接有抽水管和送水管，所述送水管连接所述第二散热装置；回水后的水被储存至水箱中，通过水泵配合抽水管将水箱内已经过滤完成后的水重新泵送至第二散热装置内，经由第二散热装置后再进入第一散热装置，然后再喷入水槽内。所述柜体和所述水槽之间配合有支撑构件。支撑构件可以实现柜体的调平。
6.优选地，所述第一散热装置包括一导热金属材质的盒体，导热金属材质采用铝合金或铜合金，所述盒体的顶部矩形阵列设置有多个第一安装孔，通过所述第一安装孔安装有通风构件；在所述盒体的上端设置有风箱，所述风箱的上部安装有连通风箱内腔的排热风机，所述排热风机将柜体内的热量向下经由所述通风构件后排出；在所述盒体的底部，位于每一列所述第一安装孔的两侧处均设置有插槽；每一列所述第一安装孔的两侧所述插槽之间安装有v形的散热片，所述散热片的上端插入至所述盒体内，散热片和插槽的接触位置
处打胶密封；所述通风构件的出风位置位于所述散热片的内侧；在所述盒体的底部，位于每一列所述第一安装孔的前后端设置有第二安装孔；通过所述第二安装孔安装有雾化喷头；在所述柜体的底部设置有通槽，所述盒体经由所述通槽嵌入，所述盒体的外壁处设置有连接所述柜体用的连接边；在所述盒体的外壁处设置有进水连接管；所述进水连接管配合所述第二散热装置。
7.优选地，所述第二散热装置包括一散热板，所述散热板的内部中空，其上端设置有连接所述送水管的第一进水连接管；所述散热板的底部设置连接所述进水连接管的第一出水连接管；所述散热板安装于所述背板的表面，所述散热板远离所述背板的那一端面上均布有换热片；所述散热板的后部设置有槽口；槽口和所述背板之间形成了风槽，所述形成的风槽的底部封闭，上端贯通；在所述排热风机的作用下，空气经由所述风槽的上部进入至所述柜体内。
8.上述的技术方案中，通过槽口所形成的风槽，在排热风机所产生的负压作用下，空气被吸入，并经由风槽的上部进入，使得进入的空气首先接触散热板后被降低，降低了进风温度，使得对配电柜内部的元器件的降温效果提升。
9.优选地，所述通风构件包括一风管，所述风管的一端加工形成有挡圈，另一端加工形成螺纹部分，风管穿过所述第一安装孔，挡圈限位于所述盒体的顶部，所述风管穿过所述第一安装孔的那一端配合有螺母；风管上套设有密封垫圈，所述密封垫圈作用于所述挡圈和所述盒体之间；以及所述螺母和所述盒体之间。
10.上述技术方案中，采用风管，风管穿过盒体，盒体内充满了水，使得风管始终处于比配电柜内部更低的温度，使得穿过风管的空气被降温。
11.优选地，所述支撑构件包括固定安装于所述柜体底部的u形连接件，以及安装于所述水槽顶部的螺栓，所述螺栓向上插入至所述u形连接件内，在所述螺栓上配合有限位螺母，所述限位螺母作用于所述u形连接件的底部。
12.上述的技术方案中，通过调节限位螺母的位置，可以实现对柜体的支撑高度进行调节。
13.优选地，在所述柜体的底部和所述水槽的顶部之间安装有橡胶材质的密封罩；密封罩的设置是为了减少水汽的向外逃逸，避免机房内的空气湿度过高。部分配电柜需要在空气干燥的工作环境下进行，此时，通过安装密封罩，将雾化喷出的水汽保留在水槽内，避免水汽向外逃逸。保持机房内的干燥。
14.本装置的工作方式如下：首先，机房的外部安装水箱，水箱位于地面之下，水箱的作用是负责水的过滤和冷却，水箱配合回水管，回水管延伸至机房内，并连接配电柜的出水连接管；在机房内的配电柜安装完成后，采用软管或其他管路，将抽水管与水箱之间对接，使得水泵工作时，将水箱内的水抽取后输送至第二散热装置内，通过第二散热装置被动吸收配电柜内的热量，水经过第二散热装置后带走这部分所吸收的热量，然后水向下排入至第一散热装置内，经由下部的雾化喷头雾化喷出，喷出的位置位于散热片的内侧，配电柜内的热气流通过排热风机向下排出，排出的位置位于散热片的内侧，并且位于前后端的雾化喷头之间；这部分排出的风力接触雾化的水汽，空气中的颗粒物被雾化的水汽捕获，实现了机房内的空气过滤；减少配电柜内的灰尘累积。并且，空气通过风机的加速排出后，接触雾化的水汽和水槽内的水，
起到了降低水温的效果。由于采用的是v形的散热片，因此配电柜内排出的空气被有效的收束，增加与雾化水汽的接触效率，同时排出的空气与水雾接触之后起到了对散热片的降温效果。
15.本发明的有益效果是：本装置通过构建水冷通道，实现了柜体内部的热交换，有效降低配电柜内部的工作温度，保证了元器件的正常工作；并且水可循环使用，使用成本更低；本装置通过向下部出风的方式，并且配合喷出的水雾，实现了空气与水雾的接触，有效降低散热片的温度，实现了配电柜的降温，其次是吹出的空气与水雾在散热片的内侧空间处形成有效接触，降低了空气中的颗粒物含量，使得机房内的空气更加的清洁，减少了配电柜内的灰尘累积；避免由于灰尘累积所造成的电气元件过热；散热片被浸泡于水槽中，且水是流动回收的，因此可以保证散热片的有效散热；本装置的结构较为简单，成本较为低廉，适合推广使用。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明的主视图；图2为本发明的后视图；图3为本发明打开柜门状态下的结构示意图；图4为第一散热装置的结构示意图；图5盒体的俯视图；图6为图5在a-a处的剖视图；图7为图6在b处的放大图；图8为盒体的仰视图；图9为第二散热装置的主视图；图10为第二散热装置和背板的配合示意图。
具体实施方式
18.本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
19.本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
20.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
21.此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
22.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.参阅图1至图10所示的一种水冷散热式的配电柜，包括柜体1，柜体1的前端铰接有一可翻转打开的柜门2，柜门2的门板上开设窗口，并在窗口内胶合固定透明板，便于观察柜体内的电气元件的工作情况。所述柜体1的后端可拆卸的安装有一背板3，背板3可拆卸，拆卸后便于对柜体1内部的电气元件的后部进行维保。还包括一个埋设于地面之下，且位于所述柜体1下方的水槽4，水槽4采用埋设的结构，降低安装高度，避免柜体1的高度增加所造成的维保麻烦。所述水槽4的外部设置有出水连接管41；在使用时，需要在机房内布置总的回水管路，通过出水连接管41连接回水管路，在水槽4内的水累积至出水连接管41的位置时，水从出水连接管41溢出至回水管路，再通过回水管路进行回收，再通过水处理设备对水中的颗粒物进行处理后储存。在所述柜体1的底部嵌入有第一散热装置5，所述第一散热装置5的局部插入至所述水槽4内，所述第一散热装置5将柜体1内的热气流向下输送至水槽4，所述第一散热装置5的上端面位于所述柜体1内；所述背板3位于所述柜体1内部的那一端安装有第二散热装置6；所述第一散热装置5连通所述第二散热装置6；在所述背板3的板面上，对应所述第二散热装置6的位置处设置有进风槽，进风槽处安装有滤网31；在所述背板3的外侧靠近底部位置处安装有水泵32，所述水泵32连接有抽水管33和送水管34，所述送水管34连接所述第二散热装置6；回水后的水被储存至水箱中，通过水泵配合抽水管33将水箱内已经过滤完成后的水重新泵送至第二散热装置6内，经由第二散热装置6后再进入第一散热装置5，然后再喷入水槽4内。所述柜体1和所述水槽4之间配合有支撑构件8。支撑构件8可以实现柜体1的调平。
24.本发明中一个较佳的实施例，所述第一散热装置5包括一导热金属材质的盒体51，导热金属材质采用铝合金或铜合金，所述盒体51的顶部矩形阵列设置有多个第一安装孔501，通过所述第一安装孔501安装有通风构件52；在所述盒体51的上端设置有风箱551，所述风箱551的上部安装有连通风箱551内腔的排热风机53，所述排热风机53将柜体1内的热量向下经由所述通风构件52后排出；在所述盒体51的底部，位于每一列所述第一安装孔501的两侧处均设置有插槽54；每一列所述第一安装孔501的两侧所述插槽54之间安装有v形的散热片55，所述散热片55的上端插入至所述盒体51内，散热片55和插槽54的接触位置处打胶密封；所述通风构件52的出风位置位于所述散热片55的内侧；在所述盒体51的底部，位于每一列所述第一安装孔501的前后端设置有第二安装孔502；通过所述第二安装孔502安装有雾化喷头56；在所述柜体1的底部设置有通槽，所述盒体51经由所述通槽嵌入，所述盒体51的外壁处设置有连接所述柜体1用的连接边57；在所述盒体1的外壁处设置有进水连接管58；所述进水连接管58配合所述第二散热装置6。
25.本发明中一个较佳的实施例，所述第二散热装置6包括一散热板61，所述散热板61的内部中空，其上端设置有连接所述送水管34的第一进水连接管62；所述散热板61的底部
设置连接所述进水连接管58的第一出水连接管63；所述散热板61安装于所述背板3的表面，所述散热板61远离所述背板3的那一端面上均布有换热片64；所述散热板61的后部设置有槽口65；槽口65和所述背板3之间形成了风槽，所述形成的风槽的底部封闭，上端贯通；在所述排热风机53的作用下，空气经由所述风槽的上部进入至所述柜体1内。
26.上述的技术方案中，通过槽口65所形成的风槽，在排热风机53所产生的负压作用下，空气被吸入，并经由风槽的上部进入，使得进入的空气首先接触散热板61后被降低，降低了进风温度，使得对配电柜内部的元器件的降温效果提升。
27.本发明中一个较佳的实施例，所述通风构件52包括一风管521，所述风管521的一端加工形成有挡圈522，另一端加工形成螺纹部分，风管521穿过所述第一安装孔501，挡圈522限位于所述盒体51的顶部，所述风管521穿过所述第一安装孔501的那一端配合有螺母523；风管521上套设有密封垫圈524，所述密封垫圈524作用于所述挡圈522和所述盒体51之间；以及所述螺母523和所述盒体51之间。
28.上述技术方案中，采用风管521，风管521穿过盒体51，盒体51内充满了水，使得风管521始终处于比配电柜内部更低的温度，使得穿过风管521的空气被降温。
29.本发明中一个较佳的实施例，所述支撑构件8包括固定安装于所述柜体1底部的u形连接件81，以及安装于所述水槽4顶部的螺栓82，所述螺栓82向上插入至所述u形连接件81内，在所述螺栓82上配合有限位螺母83，所述限位螺母作用于所述u形连接件81的底部。
30.上述的技术方案中，通过调节限位螺母83的位置，可以实现对柜体1的支撑高度进行调节。
31.本发明中一个较佳的实施例，在所述柜体1的底部和所述水槽4的顶部之间安装有橡胶材质的密封罩7；密封罩7的设置是为了减少水汽的向外逃逸，避免机房内的空气湿度过高。部分配电柜需要在空气干燥的工作环境下进行，此时，通过安装密封罩7，将雾化喷出的水汽保留在水槽4内，避免水汽向外逃逸。保持机房内的干燥。
32.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。