一种室外配电柜的制作方法

本发明属于电气设备领域，具体涉及一种室外配电柜结构。

背景技术：

配电柜是配电系统的末级设备。配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合，它把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。由于配电柜的诸多性能，决定了其的重要性。由于配电柜的内部有很多电气元件，其在工作时会产生很多热量，当热量集聚太多事，不利于配电柜工作，也会影响配电柜的性能。一般配电柜内都会安装散热风扇进行散热，但是散热风扇工作时带动配电柜外的空气进入配电柜中，空气中的灰尘会随同空气进入配电柜中，干扰配电柜内电气元件的正常工作，甚至影响部分电气元件的使用寿命。

此外，对于安装在室外或者对重要设备供电系统中的配电柜，一般需要安装锁具以避免配电柜被非维护人员打开，然而现有配电柜上的锁具安全等级较低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种兼备良好散热性能和防尘性能，低噪声，安全等级高的配电柜。

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种室外配电柜，包括有柜体，以及连接在柜体上端的柜顶；

所述柜顶与柜体上端相连通，所述柜顶的长度、宽度分别大于柜体的长度、宽度，柜顶下端位于柜体前端和后端的部分均匀开设有出风口；

所述柜体内下部安装有一个水平设置的隔板，所述隔板下端垂直连接有一个沿柜体左右方向设置的竖隔板，竖隔板将柜体内隔板下方隔为两个独立空间；所述隔板上位于竖隔板的前侧开设有两个冷风通孔，所述竖隔板上与冷风通孔相对应的位置开设有热风通孔；所述隔板下端对应两个冷风通孔的位置分别安装有两个除湿冷却组件；所述柜体前侧位于隔板下方的部分连接有一个前进风板，所述前进风板上均匀开设有前进风口，所述前进风板的内侧连接有过滤网；

所述柜体后壁下部位于隔板下方的位置开设有后出风口；

所述除湿冷却组件包括有旋转轴沿柜体前后方向设置且固定连接在过滤网内侧的轴流风扇，固定连接在轴流风扇后端的制冷片安装座，水平安装在制冷片安装座内的半导体制冷片，连接在半导体制冷片上端的冷面上的吸热铝座，连接在半导体制冷片下端的热面上的散热铝座，紧挨设置在制冷片安装座后端的吸湿盒，滑动插接在吸湿盒后端的盒盖，盛装在吸湿盒和盒盖之间空间内的吸水树脂球，紧挨设置在盒盖后端的出风座，以及固定安装在出风座上且输出轴与盒盖中心位置固定连接的用以驱动吸湿盒转动的步进电机；

所述制冷片安装座的前端壁面、吸湿盒的底面以及盒盖上分布均匀开设有通气孔；所述吸湿盒内的中间位置成型有一个横隔板，吸湿盒内位于横隔板两侧形成两个吸湿盒体，两个吸湿盒体内均盛装有所述吸水树脂球，所述盒盖前端成型有分别与两个吸湿盒体滑动插接的插接部；

所述制冷片安装座后端上部安装有一个压力传感器b，所述吸湿盒前端外周成型有与压力传感器b相抵的压板；

所述出风座的中间位置成型有一个用以安装所述步进电机的电机安装腔，所述出风座下部成型有一个前后贯通的热风通道，所述出风座上部成型有一个l形的冷风通道；

所述出风座固定连接在隔板和竖隔板上，所述冷风通道前端与处在上方的吸湿盒体连通，上端与冷风通孔相连通；所述热风通道前端与处在下方的吸湿盒体连通，后端与热风通孔相连通；

所述吸热铝座、散热铝座分别包括有与半导体制冷片连接的基板，以及垂直连接在基板上的多个导热片，各个导热片沿柜体前后方向设置；所述吸热铝座的基板上端面为前高后低的斜坡面，所述半导体制冷片后端与吸湿盒前端面之间留有供液态水向下流过的缝隙；

所述散热铝座下端连接有一个接水槽，所述散热铝座的后端面为一斜面，所述斜面的下端朝向柜体前下方延伸，所述散热铝座后部沿斜面方向等距成型有多个水平设置的导水片；

所述半导体制冷片、步进电机以及压力传感器b分别与安装在柜体内的控制电路板电连接；当位于上方的吸湿盒体内的吸水树脂球吸水膨胀后迫使吸湿盒相对盒盖向前移动压迫压力传感器b，当压力传感器b测得的压力达到设定值时，控制电路板控制步进电机转动180度，经过设定时间后，当压力传感器b检测到的压力再次达到设定值时，控制电路板控制步进电机反转180度。

作为优选方案：所述柜体前侧右端通过合页连接有门体，所述门体左侧内壁上、下端分别安装有电插锁，所述柜体左侧内壁安装有与所述电插锁的插销配合插接的插销座；所述门体上开设有一个横向设置的手指伸入口，所述门体内壁对应手指伸入口的位置安装有指纹密码输入器；

所述指纹密码输入器包括有上壳体，连接在上壳体下端的下壳体；所述上壳体内侧下端成型有下凸槽体，所述上壳体内连同上凸槽体之间形成前侧开口的截面呈l形的密码输入腔，密码输入腔的开口与手指伸入口相连通且尺寸相匹配；

所述下凸槽体靠近密码输入腔开口一侧固定安装有指纹密码输入模块；所述指纹密码输入模块包括有一个密码输入模块电路板，连接在密码输入模块电路板上的4个横向排列的压力传感器，以及分别固定连接在各个压力传感器上的4个指纹采集模块；

所述柜门外壁位于手指伸入口左侧安装有一个确认按键，所述柜门外壁位于手指伸入口上方位置安装有一个显示屏；

所述显示屏、各个指纹密码输入器的所述压力传感器、指纹采集模块以及确认按键分别与所述控制电路板电连接；

打开柜门时，将手伸入指纹密码输入器的密码输入腔内，通过指纹密码输入模块输入指纹密码，食指、中指、无名指、小指分别对应按在沿着指纹密码输入器左右方向排列的四个指纹采集模块上，各个手指按照密码次序按压各个指纹采集模块使对应位置的压力传感器所受到的压力达到预设数值，所述压力传感器所受到的压力数值在所述显示屏上实时显示，所述显示屏上实时显示4列两位数数字，4列数字分别对应自左向右排列的四个压力传感器的压力值，且当对应位置的压力传感器受到压力值为零时，显示屏上的对应列动态显示伪随机数；在每个位置的压力传感器按压到预设数值时，使用拇指按下所述确认按键，按下确认按键后，控制电路板提取对应位置的指纹采集模块获取到的指纹信息，形成四个按照次序排列的同时带有不同压力值的指纹序列，控制电路板将指纹序列与用户自主设定的指纹序列信息比对，若指纹序列信息一致，则判断密码输入正确，控制电路板控制电插锁执行开锁步骤，若指纹序列信息不一致，则判断密码输入错误，通过显示屏提示用户重新输入密码。

作为优选方案：所述上凸槽体侧壁上成型有供所述指纹采集模块穿过的安装口；所述上壳体外侧上端一体成型有与右门体内壁固定相连的连接翻边。

作为优选方案：当设定时间内密码输入错误次数超过3次时，控制电路板通过无线网络向服务器发送警报信号。

作为优选方案：当电插锁处于解锁状态时，按下任意位置的指纹采集模块使对应位置的压力传感器检测到压力，则控制电路板控制电插锁上锁。

作为优选方案：所述半导体制冷片后端与吸湿盒前端面之间供液态水向下流过的缝隙宽度小于1.0mm。

作为优选方案：所述压力的设定值为0.05-0.1牛顿，所述设定时间为0.2-24小时。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：本发明使用半导体制冷片配合吸水树脂球对配电柜内部进行冷却，同时保持配电柜内的低湿度环境，确保配电柜内设备的正常运行。

另外，为了保证配电柜不被恶意打开，又确保维护人员能方便打开配电柜，故使用指纹密码输入器配合电插锁锁住柜门。

具体地，在使用指纹密码输入器输入指纹密码时，即使用户指纹被恶意获取到，但除了用户外无人能知晓指纹密码的输入次序。即使在他人有意观察下也难以发现输入顺序。即使部分输入顺序被知晓，他人也无法知晓密码的具体数字，且用户也不需要像使用普通密码器输入密码一样刻意进行遮挡，安全性非常高。

附图说明

图1、图2是本发明的结构示意图。

图3是本发明的分解结构示意图。

图4、图5是除湿冷却组件的分解结构示意图。

图6是半导体制冷片部分的结构示意图。

图7是出风座部分的剖视结构示意图。

图8是隔板部分的结构示意图。

图9是密码输入器的剖视结构示意图。

图10是密码输入器的分解结构示意图。

1、柜体；11、后出风口；2、门体；21、手指伸入口；3、指纹密码输入器；31、上壳体；311、下凸槽体；312、密码输入腔；313、连接翻边；32、下壳体；33、指纹密码输入模块；331、指纹采集模块；332、压力传感器；333、密码输入模块电路板；34、数字键盘；35、显示屏；36、确认按键；4、前进风板；41、前进风口；42、过滤网；5、柜顶；51、出风口；6、除湿冷却组件；61、轴流风扇；62、制冷片安装座；621、压力传感器b；63、半导体制冷片；631、吸热铝座；632、散热铝座；6320、斜面；6321、导水片；6322、接水槽；64、吸湿盒；641、横隔板；642、压板；65、盒盖；651、插接部；66、出风座；661、电机安装腔；662、冷风通道；663、热风通道；67、步进电机；7、电插锁；8、隔板；81、竖隔板；82、冷风通孔；83、热风通孔。

具体实施方式

实施例1

结合图1至图10所示，本实施例为一种室外配电柜，包括有柜体1，以及连接在柜体上端的柜顶5。

所述柜顶与柜体上端相连通，所述柜顶的长度、宽度分别大于柜体的长度、宽度，柜顶下端位于柜体前端和后端的部分均匀开设有出风口51。

所述柜体内下部安装有一个水平设置的隔板8，所述隔板下端垂直连接有一个沿柜体左右方向设置的竖隔板81，竖隔板将柜体内隔板下方隔为两个独立空间；所述隔板上位于竖隔板的前侧开设有两个冷风通孔82，所述竖隔板上与冷风通孔相对应的位置开设有热风通孔83；所述隔板下端对应两个冷风通孔的位置分别安装有两个除湿冷却组件6；所述柜体前侧位于隔板下方的部分连接有一个前进风板4，所述前进风板上均匀开设有前进风口41，所述前进风板的内侧连接有过滤网42。

所述柜体后壁下部位于隔板下方的位置开设有后出风口11。

所述除湿冷却组件包括有旋转轴沿柜体前后方向设置且固定连接在过滤网内侧的轴流风扇61，固定连接在轴流风扇后端的制冷片安装座62，水平安装在制冷片安装座内的半导体制冷片63，连接在半导体制冷片上端的冷面上的吸热铝座631，连接在半导体制冷片下端的热面上的散热铝座632，紧挨设置在制冷片安装座后端的吸湿盒64，滑动插接在吸湿盒后端的盒盖65，盛装在吸湿盒和盒盖之间空间内的吸水树脂球，紧挨设置在盒盖后端的出风座66，以及固定安装在出风座上且输出轴与盒盖中心位置固定连接的用以驱动吸湿盒转动的步进电机67。

所述制冷片安装座的前端壁面、吸湿盒的底面以及盒盖上分布均匀开设有通气孔；所述吸湿盒内的中间位置成型有一个横隔板641，吸湿盒内位于横隔板两侧形成两个吸湿盒体，两个吸湿盒体内均盛装有所述吸水树脂球；所述盒盖前端成型有分别与两个吸湿盒体滑动插接的插接部651。

所述制冷片安装座后端上部安装有一个压力传感器b621，所述吸湿盒前端外周成型有与压力传感器b相抵的压板642。

所述出风座的中间位置成型有一个用以安装所述步进电机的电机安装腔661，所述出风座下部成型有一个前后贯通的热风通道663，所述出风座上部成型有一个l形的冷风通道662。

所述出风座固定连接在隔板和竖隔板上，所述冷风通道前端与处在上方的吸湿盒体连通，上端与冷风通孔相连通；所述热风通道前端与处在下方的吸湿盒体连通，后端与热风通孔相连通。

所述吸热铝座、散热铝座分别包括有与半导体制冷片连接的基板，以及垂直连接在基板上的多个导热片，各个导热片沿柜体前后方向设置；所述吸热铝座的基板上端面为前高后低的斜坡面，所述半导体制冷片后端与吸湿盒前端面之间留有供液态水向下流过的缝隙。

所述散热铝座下端连接有一个接水槽6322，所述散热铝座的后端面为一斜面6320，所述斜面的下端朝向柜体前下方延伸，所述散热铝座后部沿斜面方向等距成型有多个水平设置的导水片6321。

所述半导体制冷片、步进电机以及压力传感器b分别与安装在柜体内的控制电路板电连接；当位于上方的吸湿盒体内的吸水树脂球吸水膨胀后迫使吸湿盒相对盒盖向前移动压迫压力传感器b，当压力传感器b测得的压力达到设定值时，控制电路板控制步进电机转动180度，经过设定时间后，当压力传感器b检测到的压力再次达到设定值时，控制电路板控制步进电机反转180度。

所述半导体制冷片后端与吸湿盒前端面之间供液态水向下流过的缝隙宽度小于1.0mm。

所述压力的设定值为0.05-0.1牛顿，所述设定时间为0.2-24小时。

所述轴流风扇带动气流自前向后（柜体连接柜门一侧为前侧）吹动，气流经过吸热铝座时温度下降，空气中的水蒸气部分被冷凝为液态水并向下流到制冷片安装座下部的接水槽内；经过吸热铝座的气流进一步向上流到吸热铝座后方的吸湿盒体内，吸湿盒体内的吸水树脂球进一步吸收流经空气中的水分，随后继续向后流过出风座的冷风通道、冷风通孔进入柜体内隔板上部安装电气元件的空间，进而带走电气元件的热量后，最终从柜顶的出风口排到柜体外。

所述吸水树脂球为球状，当其吸收水分后体积会产生膨胀，当吸水树脂球体积膨胀到与吸湿盒体容积相当时，膨胀的吸水树脂球迫使吸湿盒和盒盖之间产生反向运动的趋势，从而使吸湿盒前端对压力传感器b产生挤压，压力传感器b检测到压力达到设定值后，控制步进电机转动180度，使容纳有膨胀的吸水树脂球的吸湿盒体转动到与散热铝座位置对应的下方，轴流风扇产生的部分气流流经散热铝座，经过散热铝座的空气被加热，接着流经吸湿盒体时对吸水树脂球进行加热，吸水树脂球受热其吸收的水分加速蒸发，吸水树脂球水分蒸发后体积减小；当另一侧的吸湿盒体内的吸水树脂吸水膨胀到与吸湿盒体容积相当时，压力传感器b再次检测到压力达到设定值，控制电路板控制步进电机反转180度；同时散热铝座的热量会使接水槽内的液态水蒸发并随气流排到柜体外。

所述散热铝座上的斜面利于引导水滴流到接水槽内，所述导水片朝向柜体前下方延伸，导水片起到分流的作用，使水滴分数到各个导热片上并受热汽化，利于水分尽快排出柜体外。

所述柜体前侧右端通过合页连接有门体2，所述门体左侧内壁上、下端分别安装有电插锁7，所述柜体左侧内壁安装有与所述电插锁的插销配合插接的插销座；所述门体上开设有一个横向设置的手指伸入口21，所述门体内壁对应手指伸入口的位置安装有指纹密码输入器3。

所述指纹密码输入器包括有上壳体31，连接在上壳体下端的下壳体32；所述上壳体内侧下端成型有下凸槽体311，所述上壳体内连同上凸槽体之间形成前侧开口的截面呈l形的密码输入腔312，密码输入腔的开口与手指伸入口相连通且尺寸相匹配。

所述下凸槽体靠近密码输入腔开口一侧固定安装有指纹密码输入模块33；所述指纹密码输入模块包括有一个密码输入模块电路板333，连接在密码输入模块电路板上的4个横向排列的压力传感器332，以及分别固定连接在各个压力传感器上的4个指纹采集模块331。

所述柜门外壁位于手指伸入口左侧安装有一个确认按键36，所述柜门外壁位于手指伸入口上方位置安装有一个显示屏35。

所述显示屏、各个指纹密码输入器的所述压力传感器、指纹采集模块以及确认按键分别与所述控制电路板电连接。

打开柜门时，将手伸入指纹密码输入器的密码输入腔内，通过指纹密码输入模块输入指纹密码，食指、中指、无名指、小指分别对应按在沿着指纹密码输入器左右方向排列的四个指纹采集模块上，各个手指按照密码次序按压各个指纹采集模块使对应位置的压力传感器所受到的压力达到预设数值，所述压力传感器所受到的压力数值在所述显示屏上实时显示，所述显示屏上实时显示4列两位数数字，4列数字分别对应自左向右排列的四个压力传感器的压力值，且当对应位置的压力传感器受到压力值为零时，显示屏上的对应列动态显示伪随机数；在每个位置的压力传感器按压到预设数值时，使用拇指按下所述确认按键，按下确认按键后，控制电路板提取对应位置的指纹采集模块获取到的指纹信息，形成四个按照次序排列的同时带有不同压力值的指纹序列，控制电路板将指纹序列与用户自主设定的指纹序列信息比对，若指纹序列信息一致，则判断密码输入正确，控制电路板控制电插锁执行开锁步骤，若指纹序列信息不一致，则判断密码输入错误，通过显示屏提示用户重新输入密码。

所述压力的预设数值为固定数值，按压所述压力传感器时，当实时的压力数值与设定的固定数值之间的差值小于0.2牛顿时，认为实时的压力数值等于预设数值；所述显示屏上所显示的实时压力数值的精度为0.1牛顿。

所述显示屏上显示的实时压力值精度为0.1牛顿，并乘以10换算为整数显示，如压力值为0.2牛顿时，显示屏上显示2（下文将显示屏上所显示的值记为按压力）。

为了更清楚地理解指纹密码输入器的关键，下面举例进一步说明：比如食指、中指、无名指和小指分别对应1、2、3和4，若设定密码为2143，设定按压力为8765（可选择压力数值为1-8），则依次按下中指，使显示屏上第二列显示6至10范围内时按下确认按键，接着按下食指，使显示屏上第一列显示5至9范围内时按下确认按键，接着按下小指，使显示屏上第四列显示4至8范围内时按下确认按键，最后按下无名指，使显示屏上第三列显示3至7范围内时按下确认按键。

当然，密码也可以设为常用的6位数字，比如设定密码为232421，设定按压力为876567，则依次按下中指（第二列压力显示6至10）、无名指（第三列压力显示5至9）、中指（第二列压力显示4至8）、小指（第四列压力显示3至7）、中指（第二列压力显示4至8）、食指（第一列压力显示5至9）。

当对应位置的压力传感器受到压力值为零时，显示屏上的对应列动态显示伪随机数。所述伪随机数可根据受到压力的压力传感器实时的按压力进行计算获得，比如一个位置的压力传感器受到压力值为n（n为1-8）时，其它三个位置的压力显示为（n+2）、（n+3）和（n-1）。

通过上述技术手段，由于显示屏上四列数字较为接近，仅有用户自己知晓应该看哪一列的数字，他人即使看着显示屏观察用户进行操作，也无法知晓用户具体输入的密码。

所述上凸槽体侧壁上成型有供所述指纹采集模块穿过的安装口；所述上壳体外侧上端一体成型有与右门体内壁固定相连的连接翻边313。

当设定时间内密码输入错误次数超过3次时，控制电路板通过无线网络向服务器发送警报信号。

当电插锁处于解锁状态时，按下任意位置的指纹采集模块使对应位置的压力传感器检测到压力，则控制电路板控制电插锁上锁。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述门体上位于手指伸入口上方安装有密码输入键盘，所述密码输入键盘与控制电路板电连接，打开柜门时，若用户用于输入指纹密码的部分手指受伤而无法正常输入完整指纹密码时，用户将食指、中指、无名指、小指中的任意一个以上手指按在任意位置的指纹采集模块上，控制电路板提取至少一个指纹采集模块获取到的指纹信息，并与用户自主设定的指纹信息进行比对，匹配用户身份后，控制电路板向与对应用户身份绑定的移动终端发送动态验证码，用户在动态验证码的数值基础上加上一个动态设定数字得到一组数字密码，用户在柜门外壁的数字键盘34上输入数字密码后，控制电路板控制电插锁a执行开锁步骤。

所述动态设定数字为用户按在指纹密码输入模块上的对应手指，食指、中指、无名指和小指分别对应1、2、3和4。

比如仅有食指按在一个指纹采集模块上时，对应位置的压力传感器检测到压力，则动态设定数字为1；如中指和小指按在从左数第二、第四个指纹采集模块上，则对应位置的压力传感器检测到压力，则动态设定数字为24；如食指、中指、无名指三个手指按在第一、第二和第三个指纹采集模块上，三个压力传感器均检测到压力，则动态设定数字为123。

动态设定数字的位数由用户事先设定；比如动态密码是756452，动态设定数字是134，则输入的第二组密码是756586。

通过这样的手段，他人即使使用非法手段窃取了用户的手机上的动态验证码和某些手指的指纹，由于难以知晓动态设定数字的位数，只需要限制在规定时间内的密码输入次数，他人就难以破解保险柜的密码。