适用于5G的矿用隔爆设备的制作方法

适用于5g的矿用隔爆设备
技术领域
1.本发明涉及矿用设备技术领域，尤其涉及一种适用于5g的矿用隔爆设备。


背景技术：

2.公开号为cn216054471u的中国专利公开了一种矿用隔爆型本安真空馈电开关，包括有箱体，箱体顶部设置有隔爆型接线腔，箱体上还设置有与隔爆型接线腔相通的进线通道；箱体上设置有将隔爆型接线腔盖合的箱盖，隔爆型接线腔的内侧壁与箱盖之间设置有靠近进线通道的固线机构；固线机构包括有设置在隔爆型接线腔内侧壁上的第一固线夹，以及设置在箱盖上的第二固线夹；第一固线夹与第二固线夹共同形成有供电缆穿过的固线孔。该技术方案虽然具有使得电缆与接线柱的连接处不易发生断裂，增大连接处的爬电距离，保障安全性的优点，但是该技术方案的散热主要是依靠箱体进行散热，散热效果主要取决于箱体的散热表面积，如果设备类存在发热量比较大的设备就会导致外壳无法小型化、轻量化设计；另一方面，箱体材质大部分为碳钢，表面都需要做防腐处理，一般采用油漆或喷塑，这样就会大大降低箱体的散热效率。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中隔爆设备散热效果不好的技术问题，本发明提供一种适用于5g的矿用隔爆设备，能够提高散热效率。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于5g的矿用隔爆设备，包括：箱体组件，所述箱体组件内具有第一容纳空间，箱门组件，所述箱门组件与所述箱体组件的前侧连接，以将所述第一容纳空间密封；换热器，所述换热器与所述箱体组件的后侧固定连接；功率组件，所述功率组件安装在所述第一容纳空间内；导向组件，所述导向组件位于所述第一容纳空间内，所述导向组件与所述功率组件的左侧固定连接。本发明的导向组件能够将功率组件产生的热量导向换热器处，换热器将第一容纳空间内的热空气与外部空气进行热交换以降低第一容纳空间内的温度，这样不仅能够提高散热效率，而且也不会限制箱体组件的结构、大小。
5.进一步地，所述箱体组件包括：主箱框，所述箱门组件与所述主箱框的前端连接；分隔板，所述分隔板安装在所述主箱框的上端；接线腔箱框，所述接线腔箱框安装在所述分隔板上，所述接线腔箱框内具有第二容纳空间；接线腔箱盖，所述接线腔箱盖安装在所述接线腔箱框的上端以将所述第二容纳空间密封。
6.进一步地，所述导向组件包括：导向框、第一散热风扇和第二散热风扇，所述导向框与所述功率组件左侧固定连接；所述第一散热风扇和所述第二散热风扇均安装在所述导向框的前端，所述第二散热风扇位于所述第一散热风扇的正下方。
7.进一步地，为了防止风短路，所述导向框与所述功率组件之间具有第一通道，所述功率组件与所述换热器之间具有第二通道，所述功率组件与所述主箱框右侧之间具有第三通道，所述第一通道、第二通道及第三通道依次连通形成顺时针流通方向。
8.进一步地，所述导向框包括：前面板、主面板、上面板、下面板及斜面板，所述前面板的一端与所述主面板的前端固定连接，所述前面板的另一端与所述功率组件固定连接；所述上面板的一端与所述主面板的上端固定连接，所述上面板的另一端与所述功率组件固定连接；所述下面板的一端与所述主面板的下端固定连接，所述下面板的另一端与所述功率组件固定连接；所述上面板与所述下面板相互平行，所述斜面板与所述主面板的后端固定连接。
9.进一步地，所述斜面板与所述主面板之间的夹角β为钝角。
10.进一步地，所述功率组件包括：机架、第一机箱、第二机箱及挡板，所述第一机箱和第二机箱均安装在所述机架上，所述第一机箱和第二机箱之间具有间隔通道，所述挡板安装在所述机架左侧以将所述间隔通道与所述第一通道隔绝。
11.进一步地，所述换热器包括安装板、导热组件、吸热组件及散热组件，所述安装板与所述主箱框后侧固定连接，所述导热组件安装在所述安装板上，且所述导热组件贯穿所述安装板；设所述导热组件位于所述第一容纳空间内的一端为吸热端，所述导热组件位于所述第一容纳空间外的一端为散热端，所述吸热组件安装在所述吸热端，所述散热组件安装在所述散热端。
12.进一步地，所述散热端的长度l2大于所述吸热端的长度l1。
13.进一步地，所述散热端与所述安装板形成的夹角α为锐角。
14.本发明的有益效果是，本发明的适用于5g的矿用隔爆设备，导向组件能够将功率组件产生的热量导向换热器处，换热器将第一容纳空间内的热空气与外部空气进行热交换以降低第一容纳空间内的温度，这样不仅能够提高散热效率，而且也不会限制箱体组件的结构、大小；通过第一通道、第二通道和第三通道能够在第一容纳空间内形成空气循环，同时，散热通道的方向具有唯一性，可以避免产生风短路的风险，提高散热方法的可靠性；换热器采用独立件的方式与主箱框固定连接，可以减少对主箱框自身结构的限制，便于外壳轻量化和小型化设计。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
16.图1是本发明的适用于5g的矿用隔爆设备的结构示意图。
17.图2是本发明的适用于5g的矿用隔爆设备的爆炸图。
18.图3是本发明的导轨和导轮的结构示意图。
19.图4是本发明的适用于5g的矿用隔爆设备的俯视图。
20.图5是本发明的箱门组件的结构示意图。
21.图6是本发明的开门机构的结构示意图。
22.图7是本发明的散热通道的结构示意图。
23.图8是本发明的导向组件的结构示意图。
24.图9是本发明的功率组件的结构示意图。
25.图10是本发明的间隔通道的结构示意图。
26.图11是本发明的导向框的结构示意图。
27.图12是本发明的挡板的结构示意图。
28.图13是本发明的换热器的结构示意图。
29.图14是本发明的换热器的剖视图。
30.图15是本发明的吸热片和散热片的结构示意图。
31.图中：1、箱体组件；2、箱门组件；3、换热器；4、功率组件；5、导向组件；6、第二通道；7、第三通道；11、第一容纳空间；12、主箱框；13、分隔板；14、接线腔箱框；15、第二容纳空间；16、接线腔箱盖；121、导轨；21、箱门主体；22、门把手；23、开门机构；231、上支座；232、下支座；233、上转臂；234、下转臂；235、限位挡块；236、限位柱；237、手柄；238、转轴；2331、u形槽；2332、限位螺钉；2371、限位部；2372、提手；31、安装板；32、导热组件；33、吸热组件；34、散热组件；35、吸热端；36、散热端；321、导热管；331、吸热片；341、散热片；41、机架；42、第一机箱；43、第二机箱；44、挡板；45、间隔通道；46、导轮；51、导向框；52、第一散热风扇；53、第二散热风扇；54、第一通道；511、前面板；512、主面板；513、上面板；514、下面板；515、斜面板；5111、第一通风口；5112、第二通风口。
具体实施方式
32.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.如图1至图5所示，本发明的适用于5g的矿用隔爆设备，包括：箱体组件1、箱门组件2、换热器3，功率组件4及导向组件5，箱体组件1内具有第一容纳空间11，箱门组件2与箱体组件1的前侧连接，以将第一容纳空间11密封，换热器3与箱体组件1的后侧固定连接，功率组件4安装在第一容纳空间11内，导向组件5位于第一容纳空间11内，导向组件5与功率组件4的左侧固定连接。本发明的导向组件5能够将功率组件4产生的热量导向换热器3处，换热器3将第一容纳空间11内的热空气与外部空气进行热交换以降低第一容纳空间11内的温度，这样不仅能够提高散热效率，而且也不会限制箱体组件1的结构、大小。
36.箱体组件1包括：主箱框12、分隔板13、接线腔箱框14及接线腔箱盖16，箱门组件2与主箱框12的前端连接，分隔板13安装在主箱框12的上端，接线腔箱框14安装在分隔板13上，接线腔箱框14内具有第二容纳空间15，接线腔箱盖16安装在接线腔箱框14的上端以将第二容纳空间15密封。具体的，主箱框12、分隔板13及箱门组件2围绕形成第一容纳空间11，
分隔板13、接线腔箱框14及接线腔箱盖16围绕形成第二容纳空间15，第一容纳空间11用于放置功率组件4和导向组件5，第二容纳空间15用于接线。主箱框12底面设有导轨121，功率组件4底面设有导轮46，功率组件4安装到第一容纳空间11内时，导轮46位于导轨121上，导轮46可以在导轨121上滑动，当工作人员进行检修时，只需打开箱门组件2，将功率组件4拉出即可检修，不需要将整个箱体组件1拆开，方便快捷。
37.箱门组件2包括：箱门主体21、门把手22及开门机构23，门把手22安装在箱门主体21的右端，开门机构23安装在箱门主体21的左端，箱门主体21与主箱框12前端相连接以将第一容纳空间11密封。具体的，开门机构23包括上支座231、下支座232、上转臂233、下转臂234、限位挡块235、限位柱236、手柄237及转轴238，其中，上支座231和下支座232均固定在主箱框12的左侧，上转臂233和下转臂234均固定在箱门主体21的左端，上支座231、下支座232、上转臂233和下转臂234均套设在转轴238上，上转臂233位于上支座231上方，下转臂234位于下支座232上方，上转臂233可以相对于上支座231旋转，下转臂234可以相对于下支座232旋转。上转臂233上设有u形槽2331和限位螺钉2332，手柄237包括限位部2371和提手2372，限位部2371与提手2372固定连接，限位部2371可以嵌设在u形槽2331内，限位螺钉2332可以对限位部2371进行限位固定，防止限位部2371移动，限位部2371例如是圆形，可以在u形槽2331内旋转。限位挡块235固定在主箱框12的左侧，且限位挡块235位于限位部2371的正上方，限位挡块235下表面与限位部2371相接触。限位柱236固定在下支座232的左侧，能够对下转臂234的旋转角度进行限制。
38.当需要打开箱门主体21时，将提手2372向上提起，此时限位部2371在提手2372的作用下会进行旋转，抓住门把手22将箱门主体21向外打开，此时，上转臂233和下转臂234绕转轴238旋转，箱门主体21即可打开。关闭时，将箱门主体21向内关闭，上转臂233和下转臂234绕转轴238旋转，然后拉下提手2372，对箱门主体21进行限位。
39.导向组件5包括：导向框51、第一散热风扇52和第二散热风扇53，导向框51与功率组件4左侧固定连接，第一散热风扇52和第二散热风扇53均安装在导向框51的前端，第二散热风扇53位于第一散热风扇52的正下方。第一散热风扇52和第二散热风扇53例如可以是通过安装在第一容纳空间11内的电源(图中未示出)驱动。导向框51与功率组件4之间具有第一通道54，功率组件4与换热器3之间具有第二通道6，功率组件4与主箱框12右侧之间具有第三通道7，第一通道54、第二通道6及第三通道7依次连通形成顺时针流通方向。具体的，导向框51包括：前面板511、主面板512、上面板513、下面板514及斜面板515，前面板511的一端与主面板512的前端固定连接，前面板511的另一端与功率组件4固定连接；上面板513的一端与主面板512的上端固定连接，上面板513的另一端与功率组件4固定连接；下面板514的一端与主面板512的下端固定连接，下面板514的另一端与功率组件4固定连接；上面板513与下面板514相互平行，斜面板515与主面板512的后端固定连接。前面板511上开设有第一通风口5111和第二通风口5112，第一散热风扇52安装在第一通风口5111处，第二散热风扇53安装在第二通风口5112处。换言之，主面板512、上面板513及下面板514组成的横截面是一个凹字形，主面板512、上面板513及下面板514及功率组件4之间可以围绕形成第一通道54。第一散热风扇52和第二散热风扇53的出风面均朝向第一通道54。换言之，功率组件4吹出的热气可以进入第一通道54内，然后通过第一散热风扇52和第二散热风扇53将热气吹向导向框51的后端进入第二通道6。换热器3位于第二通道6处，进入第二通道6的热气可以通
过换热器3与外界空气进行热交换实现散热冷却，在第一散热风扇52和第二散热风扇53的作用下，冷却下来的空气会继续进入第三通道7，最后再重新回到功率组件4内部，以实现对功率组件4的循环降温。第一通道54与第二通道6相互连通，第二通道6与第三通道7相互连通，第一通道54、第二通道6及第三通道7的流通方向为顺时针。需要说明的是，第一通道54、第二通道6及第三通道7之间是没有隔板区分的，是通过功率组件4安装在第一容纳空间11内后自然形成的通道，并且空气流通方向具有唯一性，这样不仅可以提高散热效果，而且避免了产生风短路的风险。
40.具体的，斜面板515与主面板512之间的夹角β为钝角。斜面板515具有导向作用，被第一散热风扇52和第二散热风扇53吹过来的热空气到达斜面板515处后，可以被斜面板515反射而流向换热器3处，换热器3对热空气进行散热降温，因此，斜面板515与主面板512形成的夹角β的设计需要尽可能将全部的热空气反射至换热器3处，例如，夹角β的范围是135
°‑
151
°
，如果夹角β的角度小于135
°
，那么第一通道54内的热空气会被反射至功率组件4处，无法与换热器3进行热交换，如果夹角β的角度大于151
°
，那么斜面板515可能会与主箱框12侧壁发生干涉，并且夹角β越大，第一通道54内的热空气被反射至换热器3处的就越多，因此，在本实施例中，夹角β优选为150
°
，可以反射更多的热空气至换热器3处，同时也不会与主箱框12的侧壁发生干涉。
41.功率组件4包括：机架41、第一机箱42、第二机箱43及挡板44，第一机箱42和第二机箱43均安装在机架41上，第一机箱42和第二机箱43之间具有间隔通道45，挡板44安装在机架41左侧以将间隔通道45与第一通道54隔绝。主面板512的长度与机架41的长度相等，主面板512的高度与机架41的高度相等，这样可以更好地将功率组件4内的热空气导向换热器3处。换言之，第一机箱42和第二机箱43内置的风扇(图中未示出)出风面是朝向第一通道54的，第一机箱42和第二机箱43的左右两侧设有多个通孔，可以出风和进风，而间隔通道45是与第一容纳空间11内的空气相通的，为了防止从功率组件4内吹出的热气倒流回功率组件4内部，在机架41左侧安装了挡板44。挡板44上开设有两个方形口，第一机箱42和第二机箱43分别位于两个方形口处，以使得机箱内的热气可以流通至第一通道54内，两个方形口的尺寸略小于第一机箱42和第二机箱43的尺寸，这样可以使得间隔通道45与第一通道54完全隔绝，不留缝隙。
42.换热器3包括安装板31、导热组件32、吸热组件33及散热组件34，安装板31与主箱框12后侧固定连接，导热组件32安装在安装板31上，且导热组件32贯穿安装板31；设导热组件32位于第一容纳空间11内的一端为吸热端35，导热组件32位于第一容纳空间11外的一端为散热端36，吸热组件33安装在吸热端35，散热组件34安装在散热端36。散热端36的长度l2大于吸热端35的长度l1，这样能够减少吸热端35占用第一容纳空间11的体积，减少对箱体组件1结构或尺寸的限制。吸热端35的长度越长，占据的空间越多，导致第一容纳空间11内无法安装其他电气元件，但是如果吸热端35的长度太短，那么会导致吸热组件33无法有效吸收第一容纳空间11内的热量，导致散热效果下降。因此，吸热端35的长度需要同时考虑占用空间和散热效果两方面的因素进行设计。例如，在本实施例中，l2：l1＝2：1，散热端36的长度大于吸热端35的长度，一方面可以保证吸热组件33的吸热效果，另一方面可以提高散热组件34的散热效果，同时也不会占用第一容纳空间11的太多的空间。
43.散热端36与安装板31形成的夹角α为锐角，夹角α的范围例如是76
°‑
83
°
。由于热量
是从下往上走的，夹角α越小，吸热组件33在水平面的正投影面积越大，与热量的接触面积就越大，吸热效果越好；但是夹角α太小可能会导致吸热组件33与主箱框12底面发生干涉，因此，本实施例的夹角α范围是综合考虑了吸热效果及干涉两方面因素的到最优选择。
44.具体的，导热组件32包括多根导热管321，吸热组件33包括多个吸热片331，散热组件34包括多个散热片341，导热管321贯穿安装板31，吸热片331安装在导热管321的吸热端35，散热片341安装在导热管321的散热端36。例如，导热组件32一共包含六十根导热管321，以十根为一组，从上至下共有六组，导热管321采用高热导率的材料制成，吸热片331可以采用吸热效果好的金属材质，散热片341可以采用散热效果好的金属材质。每一组导热管321上均安装有二十四个吸热片331，相邻两个吸热片331之间的间隔b均为12.5mm，每一组导热管321上均安装有三十六个散热片341，相邻两个散热片341之间的间隔a均为22.5mm。也就是说，散热片341的间隔a是吸热片331的间隔b的1.8倍，吸热片331的排布比散热片341的排布更密，假设散热片341和吸热片331的表面积均为m，那么吸热组件33的吸热总面积x＝m*24*6，散热组件34的散热总面积y＝m*36*6，即x：y＝2：3。换言之，在本实施例中，导热组件32的吸热端35的长度l1与散热端36的长度l2比为1：2，但是吸热总面积与散热总面积之比为2：3，虽然吸热端35的长度比散热端36的长度短很多，但是通过对吸热片331密度的设计，提高了约17％的吸热面积。换言之，本实施例在减小吸热端35占用第一容纳空间11体积的同时还提升了吸热效果。
45.本发明的散热过程是，功率组件4内置的风扇(图中未示出)将功率组件4产生的热量吹向第一通道54处，此时，第一散热风扇52和第二散热风扇53将第一通道54处的热量吹向斜面板515处，热空气在斜面板515处被反射至吸热片331处，吸热片331吸收热量并传导给导热管321，导热管321将热量传导给散热片341，散热片341与外界空气进行交换散热，此时，经过换热器3散热的空气在第二通道6处在第一散热风扇52和第二散热风扇53的作用下被挤压向第三通道7处移动，进而再进入功率组件4内部，以实现对功率组件4的循环散热，本发明的热量流通方向具有唯一性。
46.综上所述，本发明的适用于5g的矿用隔爆设备，通过利用独立的换热器3对第一容纳空间11内的空气进行散热降温，可以提高矿用隔爆设备的散热效率；通过导向组件5、第二通道6和第三通道7能够在第一容纳空间11内形成空气循环，将功率组件4散发出的热量输送给换热器3，换热器3将热量发散到外部空气中以减少第二通道6处的热量，再通过第三通道7将冷却的空气送回功率组件4处，这样能够使得第一容纳空间11内部与外部空气形成高效的热交换，提高矿用隔爆设备的散热效率；同时，散热通道的方向具有唯一性，可以避免产生风短路的风险，提高散热方法的可靠性；换热器3采用独立件的方式与主箱框12固定连接，可以减少对主箱框12自身结构的限制，便于外壳轻量化和小型化设计。
47.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要如权利要求范围来确定其技术性范围。