一种通过热传导散热的电气柜的制作方法

1.本发明涉及一种电气柜，尤其涉及一种通过热传导散热的电气柜，具体适用于散热能力强同时循坏耗时短的电气柜。


背景技术：

2.电气柜是由钢材质加工而成用来保护元器件正常工作的柜子，控制柜可以按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在其封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，使其布置应满足电力系统正常运行的要求，便于检修，不危及人身及周围设备的安全。电气柜用途广泛主要用于化工行业、环保行业、电力系统、冶金系统、工业、核电行业、消防安全监控和交通行业等等。现有的电气控制柜内部铺设有较多的电线，在长时间使用过程中，内部的热量无法散失，影响该电气控制柜的使用效率，所以必须通过散热部件进行散热。
3.现有的散热设备一般是通过设置在内部的散热风扇将电气控制柜底部进气口的冷空气吹到位于电气控制柜顶部的出气口，这种散热设备虽然可以通过冷空气对电气控制柜各个部件进行换热，从而有效的保证电器的工作性能，避免温度太高损坏内部部件，但其仍存在以下缺陷：1、通过风扇吹动空气进行散热，但空气的比热容和热导率较低，导致电气柜散热效果较差。
4.2、风扇将空气从电气柜底部吹到电气柜顶部，对电气柜整体的空气进行换气，循坏过程耗时较长，对风扇功率需求较大，影响散热效果。


技术实现要素：

5.本发明的目的是克服现有技术中存在的散热设备散热能力低、循坏过程耗时较长的缺点，提供了一种散热能力强同时循坏耗时短的控制柜降温装置。
6.为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种通过热传导散热的电气柜，所述电气柜包括：壳体、水冷装置、热传导装置和待散热电器元件；所述水冷装置包括水箱，所述水箱固定设置于壳体的顶部，所述水箱通过其底部设置的热交换管与壳体内设置的冷却箱相连通，所述冷却箱的底部设置有多个热传导装置，所述热传导装置设置于待散热电器元件正上方，所述热传导装置的底部与待散热电器元件的顶部压紧配合。
7.所述水冷装置还包括热交换管和多个冷却箱，所述热交换管与水箱的底部相连通，所述热交换管与地面垂直设置；所述冷却箱沿水平方向设置于壳体的内部，所述冷却箱的一侧通过歧管与热交换管相连通，所述冷却箱的另一侧设置有多个散热片，所述散热片穿设于壳体上的散热片固定孔中。
8.所述热传导装置包括：导热杆、导热片和弹簧，所述导热杆穿过冷却箱的底板后与待散热电器元件压紧配合，所述导热杆的底部与导热片的顶部固定连接，所述导热杆外部
套设有弹簧，所述弹簧与导热片压紧配合，所述弹簧与冷却箱的底部压紧配合， 所述导热杆和冷却箱的底板之间设置有密封圈，所述导热杆和冷却箱通过密封圈密封配合，所述导热杆和密封圈滑动配合，所述冷却箱的底板上设置有密封环，所述密封环与冷却箱的底板固定连接，所述密封环与对应的导热杆同轴设置，所述密封环和导热杆之间设置有密封塞，所述密封塞与密封环固定连接，所述密封塞和密封环密封配合，所述密封塞和导热杆密封配合，所述密封塞与导热杆滑动配合。
9.所述壳体的内部设置有多个电器元件安装板，所述壳体两侧的内壁上设置有多个滑槽，所述电器元件安装板通过其两端设置的安装块与滑槽限位配合，所述电器元件安装板与壳体滑动配合，所述电器元件安装板的顶部设置有待散热电器元件，所述壳体的内壁上设置有进线槽。
10.所述电气柜还包括风冷装置罩盒，所述风冷装置罩盒为设置在壳体一侧的密封盒体，所述风冷装置罩盒内设置有挡板，所述挡板与风冷装置罩盒密封配合，所述挡板与风冷装置罩盒之间形成有密封气室，所述挡板与壳体之间形成有密封缓冲室，所述密封气室内的风冷装置罩盒上设置有排风扇，所述排风扇的出风口与大气相连通，所述电器元件安装板下方均设置有导风管,所述导风管为扁平状管，所述导风管与电器元件安装板平行设置，所述导风管的一端密封，所述导风管的另一端穿过挡板后与密封气室相连通，所述导风管的顶部设置有多根导风歧管，所述导风歧管与导风管相连通，所述导风歧管穿设于电器元件安装板上的限位槽中，所述风冷装置罩盒顶部开设有热交换管固定孔，所述热交换管穿过热交换管固定孔后与壳体的侧壁平行设置。所述热交换管设置于密封缓冲室内。
11.所述电气柜还包括制冷器，所述制冷器设置于密封缓冲室内，所述制冷器与挡板固定连接。
12.所述电器元件安装板的顶部还设置有两个插板，所述插板设置于电器元件安装板的两侧，所述电器元件安装板上的待散热电器元件均设置于两个插板之间，所述插板与隔板底部开设的插槽插入配合，所述插槽的远待散热电器元件侧设置有压紧螺栓，所述压紧螺栓与插板压紧配合，所述隔板设置于冷却箱和电器元件安装板之间，所述隔板与壳体的侧壁平行设置，所述隔板的顶部与冷却箱的底部密封配合，所述隔板的底部与电器元件安装板的顶部密封配合，所述隔板与壳体的内壁密封配合，所述冷却箱与壳体的内壁密封配合，所述安装板与壳体的内壁密封配合。
13.所述导热杆为铜杆，所述导热片为薄铜片。
14.所述冷却箱的底部还设置有多组管线夹，所述管线夹与进线槽对应设置。
15.所述壳体两侧的内壁上还设置有锁止板，所述锁止板布置于电器元件安装板的上方，所述锁止板与电器元件安装板限位配合。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果为：1、本发明一种通过热传导散热的电气柜通过热传导装置中的弹簧使导热片与待散热电器元件压紧配合，从而使电器元件工作产生的热量可以通过热传导传递至水冷装置中，热传导装置中的导热杆和导热片均通过铜材质制成，热导率较高，水冷装置内填充有比热容高的冷却液，可以快速吸收热量，同时通过散热片将热量散发到空气中，显著提高了电气柜散热效率。因此，本设计通过热传导的方式使电器元件的热量快速传送到水冷装置中，同时通过散热片对水冷装置进行散热，有效提高电气柜散热效率。
17.2、本发明一种通过热传导散热的电气柜中的导热片为薄铜片材质制成，可以在一定程度上弯曲变形，以便贴合待散热电器元件的顶部，增大接触面积、提高导热效果。因此，本设计可以通过可以改变形状的导热片贴合待散热电器元件的顶部，增大电器元件与散热系统的接触面积，有效提高散热效果。
18.3、本发明一种通过热传导散热的电气柜上设置有风冷装置，风冷装置可以通过排风扇将电气柜内的热空气排放到大气中，同时通过隔板与冷却箱、电器元件安装板和壳体密封配合形成包裹待散热电器元件的半封闭空间，该半封闭空间通过导风管与风冷装置相连通，极大降低了风冷装置需要换气的空间大小，从而降低了对排风扇的功率需求，提高散热效果。因此，本设计可以通过电风冷装置对包裹待散热电器元件的半封闭空间进行换气，有效提高了同等功率排风扇的散热效果。
19.4、本发明一种通过热传导散热的电气柜内设置有制冷器，制冷器设置于密封缓冲室中，制冷器开启时可以有效降低密封缓冲室的温度，水冷装置中的热交换管经过密封缓冲室与冷却箱相连通时，受到制冷器的散热作用有效降低冷却液的温度，提高散热效果。因此，本设计可以通过制冷器降低水冷装置中冷却液的温度，有效提高散热效果。
20.5、本发明一种通过热传导散热的电气柜中冷却箱底板与导热杆之间设置有密封圈，通过密封圈形成一级防水装置，同时电气柜还通过密封环和密封塞配合形成二级防水装置，两级防水装置可以防止冷却箱中的冷却液渗漏，有效提高系统安全性。因此，本设计可以通过两级防水装置效避免冷却箱中的冷却液渗漏，有效提高系统安全性。
附图说明
21.图1是本发明的结构示意图。
22.图2是本发明中热传导装置的结构示意图。
23.图3是本发明中隔板的结构示意图。
24.图4是本发明中壳体的右视图。
25.图5是本发明中电器元件安装板的俯视图。
26.图6是本发明中冷却箱和管线夹的结构示意图。
27.图中：壳体1、散热片固定孔11、电器元件安装板12、滑槽13、安装块14、进线槽15、插板16、隔板17、插槽18、压紧螺栓19、限位槽20、水冷装置2、水箱21、热交换管22、冷却箱23、散热片24、歧管25、密封环26、密封塞27、管线夹28、锁止板29、密封圈30、热传导装置3、导热杆31、导热片32、弹簧33、风冷装置罩盒4、挡板41、排风扇42、导风管43、导风歧管44、热交换管固定孔45、制冷器46、出风口47、密封气室48、密封缓冲室49、待散热电器元件5。
具体实施方式
28.以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
29.参见图1至图6，一种通过热传导散热的电气柜，所述电气柜包括：壳体1、水冷装置2、热传导装置3和待散热电器元件5；所述水冷装置2包括水箱21，所述水箱21固定设置于壳体1的顶部，所述水箱21通过其底部设置的热交换管22与壳体1内设置的冷却箱23相连通，所述冷却箱23的底部设置有多个热传导装置3，所述热传导装置3设置于待散热电器元件5正上方，所述热传导装置3的底部与待散热电器元件5的顶部压紧配合。
30.所述水冷装置2还包括热交换管22和多个冷却箱23，所述热交换管22与水箱21的底部相连通，所述热交换管22与地面垂直设置；所述冷却箱23沿水平方向设置于壳体1的内部，所述冷却箱23的一侧通过歧管25与热交换管22相连通，所述冷却箱23的另一侧设置有多个散热片24，所述散热片24穿设于壳体1上的散热片固定孔11中。
31.所述热传导装置3包括：导热杆31、导热片32和弹簧33，所述导热杆31穿过冷却箱23的底板后与待散热电器元件5压紧配合，所述导热杆31的底部与导热片32的顶部固定连接，所述导热杆31外部套设有弹簧33，所述弹簧33与导热片32压紧配合，所述弹簧33与冷却箱23的底部压紧配合， 所述导热杆31和冷却箱23的底板之间设置有密封圈30，所述导热杆31和冷却箱23通过密封圈30密封配合，所述导热杆31和密封圈30滑动配合，所述冷却箱23的底板上设置有密封环26，所述密封环26与冷却箱23的底板固定连接，所述密封环26与对应的导热杆31同轴设置，所述密封环26和导热杆31之间设置有密封塞27，所述密封塞27与密封环26固定连接，所述密封塞27和密封环26密封配合，所述密封塞27和导热杆31密封配合，所述密封塞27与导热杆31滑动配合。
32.所述壳体1的内部设置有多个电器元件安装板12，所述壳体1两侧的内壁上设置有多个滑槽13，所述电器元件安装板12通过其两端设置的安装块14与滑槽13限位配合，所述电器元件安装板12与壳体1滑动配合，所述电器元件安装板12的顶部设置有待散热电器元件5，所述壳体1的内壁上设置有进线槽15。
33.所述电气柜还包括风冷装置罩盒4，所述风冷装置罩盒4为设置在壳体1一侧的密封盒体，所述风冷装置罩盒4内设置有挡板41，所述挡板41与风冷装置罩盒4密封配合，所述挡板41与风冷装置罩盒4之间形成有密封气室48，所述挡板41与壳体1之间形成有密封缓冲室49，所述密封气室48内的风冷装置罩盒4上设置有排风扇42，所述排风扇42的出风口47与大气相连通，所述电器元件安装板12下方均设置有导风管43,所述导风管43为扁平状管，所述导风管43与电器元件安装板12平行设置，所述导风管43的一端密封，所述导风管43的另一端穿过挡板41后与密封气室48相连通，所述导风管43的顶部设置有多根导风歧管44，所述导风歧管44与导风管43相连通，所述导风歧管44穿设于电器元件安装板12上的限位槽20中，所述风冷装置罩盒4顶部开设有热交换管固定孔45，所述热交换管22穿过热交换管固定孔45后与壳体1的侧壁平行设置。所述热交换管22设置于密封缓冲室49内。
34.所述电气柜还包括制冷器46，所述制冷器46设置于密封缓冲室49内，所述制冷器46与挡板41固定连接。
35.所述电器元件安装板12的顶部还设置有两个插板16，所述插板16设置于电器元件安装板12的两侧，所述电器元件安装板12上的待散热电器元件5均设置于两个插板16之间，所述插板16与隔板17底部开设的插槽18插入配合，所述插槽18的远待散热电器元件5侧设置有压紧螺栓19，所述压紧螺栓19与插板16压紧配合，所述隔板17设置于冷却箱23和电器元件安装板12之间，所述隔板17与壳体1的侧壁平行设置，所述隔板17的顶部与冷却箱23的底部密封配合，所述隔板17的底部与电器元件安装板12的顶部密封配合，所述隔板17与壳体1的内壁密封配合，所述冷却箱23与壳体1的内壁密封配合，所述安装板12与壳体1的内壁密封配合。
36.所述导热杆31为铜杆，所述导热片32为薄铜片。
37.所述冷却箱23的底部还设置有多组管线夹28，所述管线夹28与进线槽15对应设
置。
38.所述壳体1两侧的内壁上还设置有锁止板29，所述锁止板29布置于电器元件安装板12的上方，所述锁止板29与电器元件安装板12限位配合。
39.本发明的原理说明如下：所述隔板17与冷却箱23、电器元件安装板12和壳体1密封配合形成半封闭空间，待散热电器元件5均设置于此半封闭空间中，半封闭空间通过进线槽15与大气相连通，同时此半封闭空间与风冷装置罩盒4通过导风管43相连通，风冷装置罩盒4通过挡板41形成封闭空间，使得排风扇42工作时的换气区域仅包括半封闭空间和风冷装置罩盒4。
40.实施例1：一种通过热传导散热的电气柜，所述电气柜包括：壳体1、水冷装置2、热传导装置3和待散热电器元件5；所述水冷装置2包括水箱21，所述水箱21固定设置于壳体1的顶部，所述水箱21通过其底部设置的热交换管22与壳体1内设置的冷却箱23相连通，所述冷却箱23的底部设置有多个热传导装置3，所述热传导装置3设置于待散热电器元件5正上方，所述热传导装置3的底部与待散热电器元件5的顶部压紧配合；所述水冷装置2还包括热交换管22和多个冷却箱23，所述热交换管22与水箱21的底部相连通，所述热交换管22与地面垂直设置；所述冷却箱23沿水平方向设置于壳体1的内部，所述冷却箱23的一侧通过歧管25与热交换管22相连通，所述冷却箱23的另一侧设置有多个散热片24，所述散热片24穿设于壳体1上的散热片固定孔11中；所述热传导装置3包括：导热杆31、导热片32和弹簧33，所述导热杆31穿过冷却箱23的底板后与待散热电器元件5压紧配合，所述导热杆31的底部与导热片32的顶部固定连接，所述导热杆31外部套设有弹簧33，所述弹簧33与导热片32压紧配合，所述弹簧33与冷却箱23的底部压紧配合， 所述导热杆31和冷却箱23的底板之间设置有密封圈30，所述导热杆31和冷却箱23通过密封圈30密封配合，所述导热杆31和密封圈30滑动配合，所述冷却箱23的底板上设置有密封环26，所述密封环26与冷却箱23的底板固定连接，所述密封环26与对应的导热杆31同轴设置，所述密封环26和导热杆31之间设置有密封塞27，所述密封塞27与密封环26固定连接，所述密封塞27和密封环26密封配合，所述密封塞27和导热杆31密封配合，所述密封塞27与导热杆31滑动配合；所述壳体1的内部设置有多个电器元件安装板12，所述壳体1两侧的内壁上设置有多个滑槽13，所述电器元件安装板12通过其两端设置的安装块14与滑槽13限位配合，所述电器元件安装板12与壳体1滑动配合，所述电器元件安装板12的顶部设置有待散热电器元件5，所述壳体1的内壁上设置有进线槽15；所述电气柜还包括风冷装置罩盒4，所述风冷装置罩盒4为设置在壳体1一侧的密封盒体，所述风冷装置罩盒4内设置有挡板41，所述挡板41与风冷装置罩盒4密封配合，所述挡板41与风冷装置罩盒4之间形成有密封气室48，所述挡板41与壳体1之间形成有密封缓冲室49，所述密封气室48内的风冷装置罩盒4上设置有排风扇42，所述排风扇42的出风口47与大气相连通，所述电器元件安装板12下方均设置有导风管43,所述导风管43为扁平状管，所述导风管43与电器元件安装板12平行设置，所述导风管43的一端密封，所述导风管43的另一端穿过挡板41后与密封气室48相连通，所述导风管43的顶部设置有多根导风歧管44，所述导风歧管44与导风管43相连通，所述导风歧管44穿设于电器元件安装板12上的限位槽20中，所述风冷装置罩盒4顶部开设有热交换管固定孔45，所述热交换管22穿过热交换管固定孔45后与壳体1的侧壁平行设置。所述热交换管22设置于密封缓冲室49内；所述导热杆31为铜杆，所述
导热片32为薄铜片；所述冷却箱23的底部还设置有多组管线夹28，所述管线夹28与进线槽15对应设置；所述壳体1两侧的内壁上还设置有锁止板29，所述锁止板29布置于电器元件安装板12的上方，所述锁止板29与电器元件安装板12限位配合。
41.实施例2：实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：所述电气柜还包括制冷器46，所述制冷器46设置于密封缓冲室49内，所述制冷器46与挡板41固定连接。
42.实施例3：实施例3与实施例2基本相同，其不同之处在于：所述电器元件安装板12的顶部还设置有两个插板16，所述插板16设置于电器元件安装板12的两侧，所述电器元件安装板12上的待散热电器元件5均设置于两个插板16之间，所述插板16与隔板17底部开设的插槽18插入配合，所述插槽18的远待散热电器元件5侧设置有压紧螺栓19，所述压紧螺栓19与插板16压紧配合，所述隔板17设置于冷却箱23和电器元件安装板12之间，所述隔板17与壳体1的侧壁平行设置，所述隔板17的顶部与冷却箱23的底部密封配合，所述隔板17的底部与电器元件安装板12的顶部密封配合，所述隔板17与壳体1的内壁密封配合，所述冷却箱23与壳体1的内壁密封配合，所述安装板12与壳体1的内壁密封配合。