一种密闭无尘高效散热动力柜的制作方法
【专利摘要】一种密闭无尘高效散热动力柜，换热器设置在柜体上方，换热器内部分为柜外冷风通道和柜内热风通道，柜内热风通道的进口端与柜体顶部的柜内热风出口连通，柜内热风通道的出口端与柜体顶部的柜内冷风进口连通，换热器靠近柜内冷风进口的一端开设有进风口且进风口与柜外冷风通道的进口端连通，柜外冷风通道的进口端与柜内冷风进口位于同一端，柜外冷风通道的出口端与外部连通且与柜内热风出口位于同一端，气体在柜外冷风通道和柜内热风通道内的流动方向相反。柜内风内循环，柜外风外循环，经换热器实现柜内风与柜外风的热量交换，同时采用柜内风与柜外风逆向流动的方式，在保证动力柜散热效果的前提下，实现了动力柜在无尘、无腐蚀、无潮湿环境下的高效运行。
【专利说明】
一种密闭无尘高效散热动力柜
技术领域
[0001] 本实用新型属于电气成套设备技术领域，涉及到一种动力柜，特别是一种密闭无 尘高效散热动力柜。
【背景技术】
[0002] 在电气成套设备中，动力柜一般是指装有变频器、软起动器、电容自动投切等调 速、起动电动机、电容等的电源柜，属于电力供电、调速控制、拖动、谐波治理、电力补偿等技 术领域。
[0003] 带有发热源的如变频器、软起动器、电容自动调节等电器设备置于相对封闭的柜 体内时，首先要考虑的是散热问题，即如何及时有效地把发热源设备散发的热量尽快疏散 到周围环境中，降低发热源设备的自身温度，防止因热量聚积而导致发热源设备周围环境 温度过高而不能正常工作，甚至损坏。因此人们在动力柜上加装的风扇等强迫气流换热装 置，带走温度高的空气，补充进温度低的空气，以达到给发热源设备降温的目的。但此举又 带来新问题，补充进来的空气往往没有空气净化环节，把周围环境中带有粉尘、酸、碱性腐 蚀气体或潮湿的空气带入动力柜内，并和发热源设备充分接触，对发热源设备造成粉尘聚 积、腐蚀等有害环境，缩短了动力柜内发热源设备的维护周期，也影响了设备的整体寿命。 虽然，有的采取一些措施，为防止带有粉尘的空气进入柜体内，在进气口端加装空气滤清装 置，但时间一长，滤清网会堵塞，反过来影响散热效率。甚至风从某漏风处直接进入柜体内， 达不到净化的目的。潮湿空气在柜体内元器件上的结露、腐蚀也是对电气元件寿命的一大 损害。也有人为了解决散热问题，专门设计一种小型超薄型空调，因带有压缩机等制冷散 热元器件，除了价格昂贵外，还增加了制冷设备的维修量，同时也增加了制冷设备的运行费 用，给人一种头重脚轻的感觉。
[0004] 因此，设计一种既有稳定的、净化的散热介质，又有很好的散热效果，成本低，运行 和维护费用少的动力柜，是市场的需要与期待。
【发明内容】
[0005] 本实用新型为了克服现有技术的缺陷，设计了一种密闭无尘高效散热动力柜，在 保证动力柜散热效果的前提下，实现防尘、防潮、防腐蚀的目的，使得动力柜在无尘、无腐 蚀、无潮湿环境下高效运行。
[0006] 本实用新型所采取的具体技术方案是:一种密闭无尘高效散热动力柜，包括柜体， 柜体内设置有电气元件，柜体上设置有散热装置，关键是:所述的柜体顶部长度方向的一端 开设有柜内热风出口且相对应的另一端开设有柜内冷风进口，散热装置包括换热器，换热 器设置在柜体上方，换热器内部分为柜外冷风通道和柜内热风通道，柜内热风通道的进口 端与柜体顶部的柜内热风出口连通，柜内热风通道的出口端与柜体顶部的柜内冷风进口连 通，换热器靠近柜内冷风进口的一端开设有进风口且进风口与柜外冷风通道的进口端连 通，柜外冷风通道的进口端与柜内冷风进口位于同一端，柜外冷风通道的出口端与外部连 通且与柜内热风出口位于同一端，气体在柜外冷风通道和柜内热风通道内的流动方向相 反。
[0007] 在柜体内部柜内热风出口下方设置有第一风机，第一风机的出口与柜内热风出口 连通。
[0008] 在换热器上方设置有第二风机，第二风机的进口与柜外冷风通道的出口连通。
[0009] 所述的散热装置还包括竖直通风管，竖直通风管设置在柜体内部且位于靠近柜内 冷风进口的一侧，竖直通风管的外壁与柜体的内壁紧密接触，竖直通风管下端的进口穿通 柜体与外部连通，竖直通风管上端的出口与进风口连通。
[0010] 所述的换热器包括矩形壳体和在矩形壳体内部沿宽度方向设置的多个换热片，矩 形壳体内部沿长度方向由一端到另一端依次分为第一交叉区、换热区和第二交叉区，所有 的换热片都位于换热区内且将矩形壳体内部分隔成多个空腔，空腔为柜外冷风通道或柜内 热风通道且柜外冷风通道与柜内热风通道交替设置，第一交叉区和第二交叉区内都设置有 水平分隔板且都借助水平分隔板分隔成上下两层，上层为柜内热风风箱，下层为柜外冷风 风箱，与柜内热风风箱相对应的柜外冷风通道的左右两端都设置有密封块，与柜外冷风风 箱相对应的柜内热风通道的左右两端也都设置有密封块，靠近柜内冷风进口一端的柜内热 风风箱与柜内冷风进口连通且该端的柜外冷风风箱与进风口连通，靠近柜内热风出口一端 的柜内热风风箱与柜内热风出口连通且该端的柜外冷风风箱与外部连通。
[0011] 所有的换热片都在换热区内倾斜设置且相邻两个换热片沿竖直方向对称设置，相 邻换热片首尾相连将矩形壳体内部分隔成多个纵截面为V字形的空腔，开口向上的空腔为 柜内热风通道，开口向下的空腔为柜外冷风通道。
[0012] 所有的换热片为一体结构且是由整张薄钢板折叠而成的。
[0013] 所述的矩形壳体也是由钢板制作而成的，矩形壳体的下端面与柜体上端面紧密接 触，进风口位于矩形壳体底部，靠近柜内冷风进口的水平分隔板上设置有柜内风出口，柜内 风出口的上端与柜内热风风箱连通，柜内风出口的下端与柜内冷风进口连通。
[0014] 所述的竖直通风管下端的进口处设置有防护网。
[0015] 所述的竖直通风管出口的截面积小于柜外冷风通道出口端的截面积使柜外冷风 在换热器内形成微负压，柜内热风出口的截面积大于柜内冷风进口的截面积使柜内热风在 换热器内形成微正压。
[0016] 本实用新型的有益效果是：以有较好密封效果的动力柜为基础和前提，以空气换 热为手段，即：环境空气和柜体内空气分流，不混在一起，用环境空气来冷却柜体内空气，柜 体内空气就像汽车内的空气内循环一样，不跟柜体外空气进行介质交流，柜体内空气始终 是在柜体内和柜内热风通道之间循环，柜体内空气带走电气元件的热量经与柜外冷风通道 内的外部空气非接触换热并得到冷却，得到冷却的柜体内空气自动沉降到柜体内的底部， 从而形成经冷却的空气在柜体内向下流动的趋势。冷空气在柜体内下部经第一风机被吸入 电气元件周围，冷却电气元件并与电气元件进行热量交换，冷空气变成热空气，热空气会自 动向柜体内的上部流动，这样就形成了柜体内的热空气向上流动、冷空气向下流动的柜体 内循环流动气流。同时，柜内热空气与柜外冷空气在换热器内部始终以相反的方向流动，根 据《工业炉设计手册》P46综合传热计算之变温下气体通过器壁对另一气体的传热计算可以 得出，这种流动方式可以提高换热效率，由于顺流情况和逆流情况计算相当复杂，我们取经 验值15%作为换热裕量，从而进一步保证了足够的换热能力，换热效果更好。
[0017] 由于柜体内空气不与环境空气接触，所以柜体内的空气洁净、无尘、无腐蚀、无潮 湿，这种空气不会对电气元件造成粉尘聚积、腐蚀等有害环境，不会对柜体内的电气元件产 生危害，延长了动力柜内电气元件的维护周期，也延长了电气元件的使用寿命。由于这种 换热器不需要使用压缩机等制冷散热元器件，所以价格低，维修量少，运行成本低。
【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0019] 图2为图1中换热器的内部结构示意图。
[0020] 图3为单层平壁传热图。
[0021 ]附图中，1代表柜体，2代表电气元件，3代表柜内热风出口，4代表柜内冷风进口，5 代表换热器，6代表竖直通风管，7代表第一风机，8代表第二风机，9代表柜外冷风通道，10代 表柜内热风通道，11代表矩形壳体，12代表换热片，13代表水平分隔板，14代表柜内风出口， 15代表柜外风进口。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型做详细说明：
[0023] 具体实施例，如图1和图2所示，一种密闭无尘高效散热动力柜，包括柜体1，柜体1 内设置有电气元件2,柜体1上设置有散热装置，柜体1顶部长度方向的一端(右端)开设有柜 内热风出口 3且相对应的另一端(左端)开设有柜内冷风进口 4,散热装置包括换热器5,换热 器5设置在柜体1上方，换热器5内部分为柜外冷风通道9和柜内热风通道10,柜内热风通道 10的进口端与柜体1顶部的柜内热风出口 3连通，柜内热风通道10的出口端与柜体1顶部的 柜内冷风进口 4连通，换热器5靠近柜内冷风进口 4的一端（左端)开设有进风口 15且进风口 15与柜外冷风通道9的进口端连通，柜外冷风通道9的进口端与柜内冷风进口 4位于同一端 (左端），柜外冷风通道9的出口端与外部连通且与柜内热风出口3位于同一端(右端），气体 在柜外冷风通道9和柜内热风通道10内的流动方向相反，柜内风由右向左流动，柜外风由左 向右流动。
[0024] 作为对本实用新型的进一步改进，在柜体1内部柜内热风出口 3下方设置有第一风 机7，第一风机7的出口与柜内热风出口 3连通，第一风机7将柜体1内的热空气抽出，同时第 一风机7使柜内热风在换热器5内形成微正压，柜内热风出口 3的截面积大于柜内冷风进口 4 的截面积，也使柜内热风在换热器5内形成微正压，二者共同作用，使柜内热风在换热器5内 形成3~10Pa的微正压，由热动力学原理之节流膨胀和焦耳-汤姆逊效应可知，此时流体经 节流后温度升高，因此有利于散热与热交换，可以提高换热效率。
[0025] 作为对本实用新型的进一步改进，在换热器5上方设置有第二风机8,第二风机8的 进口与柜外冷风通道9的出口连通，第二风机8可以将柜外冷风通道9内换热后产生的热空 气抽出到外部，这样会在换热器5的柜外冷风通道9内部形成一个微负压，有利于带走热量， 进一步提尚换热效率。
[0026] 作为对本实用新型的进一步改进，散热装置还包括竖直通风管6,竖直通风管6设 置在柜体1内部且位于靠近柜内冷风进口 4的一侧，即位于柜体1左侧，竖直通风管6的外壁 与柜体1的内壁紧密接触，竖直通风管6下端的进口穿通柜体1与外部连通，竖直通风管6上 端的出口与进风口 15连通。由柜内冷风进口 4进入到柜体1内的冷风在下降过程中再次与竖 直通风管6内上升的冷风进行一次热交换，从而进一步降低柜体1内冷风的温度，提高换热 效果。
[0027] 作为对本实用新型的进一步改进，换热器5包括矩形壳体11和在矩形壳体11内部 沿宽度方向设置的多个换热片12，矩形壳体11内部沿长度方向由一端到另一端（由左向 右)依次分为第一交叉区、换热区和第二交叉区，所有的换热片12都位于换热区内且将矩形 壳体11内部分隔成多个空腔，空腔为柜外冷风通道9或柜内热风通道10且柜外冷风通道9与 柜内热风通道10交替设置，第一交叉区和第二交叉区内都设置有水平分隔板13且都借助水 平分隔板13分隔成上下两层，上层为柜内热风风箱，下层为柜外冷风风箱，与柜内热风风箱 相对应的柜外冷风通道9的左右两端都设置有密封块，与柜外冷风风箱相对应的柜内热风 通道10的左右两端也都设置有密封块，靠近柜内冷风进口 4 一端的柜内热风风箱与柜内冷 风进口 4连通且该端的柜外冷风风箱与进风口 15连通，靠近柜内热风出口 3-端的柜内热风 风箱与柜内热风出口 3连通且该端的柜外冷风风箱与外部连通。柜内热风在第二交叉区与 柜外冷风进行第一次热交换，然后在换热区进行第二次热交换，在第一交叉区进行第三次 热交换，降温后的冷风返回到柜体1内，冷风在柜体1内下降的过程中，可以与竖直通风管6 内上升的冷风进行第四次热交换，四次换热，可以更好地保证换热效果。
[0028] 作为对本实用新型的进一步改进，所有的换热片12都在换热区内倾斜设置且相邻 两个换热片12沿竖直方向对称设置，相邻换热片12首尾相连将矩形壳体11内部分隔成多个 纵截面为V字形的空腔，开口向上的空腔为柜内热风通道10,开口向下的空腔为柜外冷风通 道9。换热片12也可以连接形成方形、梯形等其它形状，但是相比较而言，V字形结构在单位 体积内换热面积最大，效率最高，没有浪费，适合柜内狭小空间，所以优选为V字形。
[0029] 所有的换热片12为一体结构且是由整张薄钢板即厚度不大于3mm的钢板折叠而成 的，这样可以避免由于拼接不好而出现缝隙，从而可以有效避免柜外冷风与柜内热风直接 接触，而且薄钢板在折叠时更加省时省力。矩形壳体11也是由钢板制作而成的，有利于热量 的散发，而且成本低，矩形壳体11的下端面与柜体1上端面紧密接触，进风口 15位于矩形壳 体11底部，靠近柜内冷风进口 4的水平分隔板13上设置有柜内风出口 14,柜内风出口 14的上 端与柜内热风风箱连通，柜内风出口 14的下端与柜内冷风进口 4连通，柜体1可以通过矩形 壳体11直接散热。
[0030] 作为对本实用新型的进一步改进，竖直通风管6下端的进口处设置有防护网，一是 防止小动物进入，二是缩小入口截面积，这时就保障柜外冷风在进入换热器5后在整个交叉 换热再交叉，直至排出的各个环节均为微负压(相对于大气压而言）。竖直通风管6入口的截 面积小于柜外冷风通道9出口端的截面积，也使柜外冷风在换热器5内形成微负压，在第二 风机8和竖直通风管6的共同作用下，使柜外冷风在换热器5内形成3~10Pa的微负压，由热 动力学原理之节流膨胀和焦耳-汤姆逊效应可知，此时流体经节流后温度下降，有利于换热 进行。
[0031 ]下面以110kW变频器柜为例，对每部分的详细计算和具体设计详述如下：
[0032] -、动力柜内发热源的热量计算：
[0033]动力柜内发热源是由变频器、软起动器、电流调节器等电气元件内部的功率损耗 产生的，这种功率损耗由两部分组成：一部分是电力电子元件功耗如大功率晶闸管IGBT、 IGCT等，另一部分是控制电路中的电子和功率元器件中的功率损耗，一组电力电子元件及 其控制电路功率损耗合并后的功率估算方法是:每lkVA(lkW)电力电子元件（一组三相六 只），其产生损耗功率为3~5W，因此，软起动器柜、电容调节柜等只是用一组电力电子元件 的设备按每lkVA(lkW)产生热量3~5W计算，变频器等除了有整流环节又有逆变环节的按6 ~10W计算。
[0034] 例如，110kW变频器的损耗功率为Pe X (6~10)W，即P龈=Pe X (6~10)W，一般按最 大值设计P掃!=PeX10W。
[0035] 11 OkW变频器的发热功率为110 X 10W = 1100W = 1.1 kW，即11 OkW的变频器在柜体内 的最大发热量相当于1. lkw的电炉子。
[0036]二、动力柜内热交换风温计算：
[0037]电力电子元件的散热，从大体上说每带走lkW热量需要的风量为0.1m3/s，因此，在 选取风机时应先计算柜体内损耗功率，然后根据损耗功率算出风机风量。
[0038] 例如，110kW变频器的功率损耗为1. lkW，则选用风机的风量为L= (P搬/lkW) X 0.11113/8 = (1.1欣/11^〇\0.11113/8 = 0.111113/8 = 3961113/11，[^396立方米/小时，由此可以确定 风机风量并依此对风机选型。
[0039] 三、柜内风、柜外风的出入口截面积的计算和选取：
[0040] 以上面计算出的单位时间所需的风量为依据，按风速对应大自然风力等级中的3 级左右风为参照，即3级风是微风，风速3.4~5.4m/s，陆地地面物象是旌旗展开。现在已知 风速风量求风道截面积，那么风道截面积=风量/风速。以110kW变频器为例，即风道截面积 =0 · 11/(3 · 4~5 · 4) =0 · 0324~0 · 0204m2，折合成厘米为204cm2~324cm2。如果设计成方形 截面则为（14.3X14.3)~（18X18) cm2。设计时考虑各方向的风损，取20 X 20cm2，那么不论 柜外风还是柜内风，其通道各环节均以324cm2为最小截面积进行校核。
[0041] 四、通过对气体通过器壁向另一气体的传热，计算换热器壁面积：
[0042] 我们将换热器壁选择为平整的钢板，厚度为〇，则这种传热方式为通过单层平壁 传热，如图3所示，已知平壁两边流体的温度分别为t fl和tf2且tfl>tf2,壁厚为〇,其导热率为 λ，设平壁两边表面的温度分别为tbjPtb2,两边气体与壁面间的综合传热系数分别为α ε1和 αε2,在稳定情况下，气体传给壁面的热流量等于通过平壁传导的热流量也等于另一壁面传 给另一侧气体的热流量，即
[0043]
[0044]
[0045]
[0046] 式中，Q为热流量(W)，αε为综合传热系数，
[0047] 我们仍以110kW变频动力柜为例，设动力柜的长X宽X高分别为800 Χ800 X 1800 (单位为mm)，柜体内温度为" = 501：，柜体外温度为t2 = 40°C，这是个相对较恶劣的环境，传 热平壁材料为普通钢板，厚度σ = 0.5mm，20 °C时钢的热导率为λ = 49.8W/(m°C )，求散热面 积，即换热器的散热面积。
[0048] 解：由①式可令
[0049] 式中，1=0.05,为外表传热系数，丨 2 '此处按照实际计 as 算得出的是q=166.56,但是由于动力柜所处的环境特别恶劣，而且柜体内温度七和柜体外 温度t2并不是保持不变的，如果七与^的差值增大，那么q也随之增大，所以我们将q的取值 稍微放大，取200W/m 2。
[0050] 若要散掉l.lkW的热量，则由②式得，所需要的
[0051] 由于温差(柜体内外的温度之差)越大，则热流量越大，即需要的换热面积越小，所 以总的换热面积我们取5.5m2。
[0052] 由于动力柜的尺寸为800 X 800 X 1800 (mm)，我们按全尺寸规格估算，则柜体顶部 面积为0.64m2，换热器上下两层换热面积就为0.64 X 2 = 1.28m2，由于柜内的柜外进风道即 柜内冷风进口有〇.2X4X1.6 = 1.28m2的换热面积(其中柜内冷风进口是边长为200mm的方 管，1.6是指柜内冷风进口的高度），则换热器内部换热面积应为5.5-1.28-1.28 = 2.94m2， 折合为换热片的长度为2.94 + 0.8(宽度）=3.675m，换热片长度为柜长的3.675 + 0.8 = 4.60 倍。
[0053]五、换热片形状的选取和尺寸确定：
[0054]由以上得出的数据，我们选取换热器的形状如图2所示，柜外、柜内风逆向流动，选 取换热器高度为100mm，顶角为25°，则换热片总长度为3.687m>3.675m，校验合格，共18个等 腰三角形，至此即完成了换热器的设计过程。
[0055]由于动力柜的尺寸为800X800 X1800(mm)，换热器高度为100mm，换热器上方还要 安装第二风机，所以动力柜高度方向预留出200_用来安装换热器和第二风机的空间，将柜 体的高度设置为1600_，由于柜体的顶板被换热器覆盖，柜体的左右两侧有相邻柜体安装， 所以柜体能够进行自然散热的面积为前面板面积、后面板面积和底板面积之和，即〇. 8 X 1.6+0.8 X 1.6+0.8 X 0.8 = 3.2m2，由上面的计算可知，总的散热面积为5.5m2,所以柜体本身 的自然散热面积占比可达58%，考虑各种不利因素，这种通过柜体自然散热的散热量我们 只取5%，即通过自然散热使动力柜具有5%的散热裕量，散热效果更好。
[0056]六、换热器上柜外风进口与柜内风出口的交叉：
[0057]在换热器5内的第一交叉区会出现柜外风进口 15与柜内风出口 14的交叉，如图2所 示，利用水平分隔板13将第一交叉区分隔成上下两层，上层为柜内热风风箱，下层为柜外冷 风风箱，与柜内热风风箱相对应的柜外冷风通道9的左端都利用密封块堵住，与柜外冷风风 箱相对应的柜内热风通道10的左端也都利用密封块堵住，竖直通风管6内的柜外冷风经过 柜外风进口 15进入柜外冷风风箱内，然后通过水平分隔板13下方等腰梯形状的过孔进入柜 外冷风通道9内，柜外风进口 15可以是一个也可以是多个;柜内热风通道10内的热风经过水 平分隔板13上方等腰梯形状的过孔进入柜内热风风箱内，然后通过柜内风出口 14进入柜内 冷风进口4内，柜内风出口 14可以是一个也可以是多个，柜内风与柜外风在第一交叉区交叉 换热，进一步提尚换热效率。
[0058] 七、换热器上柜内风进口与柜外风出口的交叉：
[0059]在换热器5内的第二交叉区会出现柜内风进口与柜外风出口的交叉，原理与第一 交叉区的原理相同，柜外冷风通道9内的柜外风进入换热器5右端的柜外冷风风箱内，柜外 冷风风箱通过管道与第二风机8连接，柜外风在第二风机8的作用下被抽出送到外部，管道 可以是一个也可以是多个;柜体1内的热风在第一风机7的作用下由柜内热风出口3排出，然 后经过管道进入柜内热风风箱，然后进入柜内热风通道10内，管道可以是一个也可以是多 个，柜内风与柜外风在第二交叉区交叉换热，进一步提高换热效率。
[0060] 八、柜外冷风入口：
[0061 ] 竖直通风管的下端为柜外冷风入口，竖直通风管为200mmX200mm的方管，截面积 为0.04m2，在柜外冷风到换热成热风，直到排出柜外的整个过程中的各个环节的各部分截 面积都大于或等于〇. 〇4m2，在柜外冷风入口处设防护网一是防止小动物进入，二是缩小入 口截面积，入口截面积会小于0.04m 2，但不要小于0.038m2 (小于0.038m2时，第二风机会变大 增加成本，风量会变小满足不了热交换需求），这时就保障柜外冷风在进入竖直通风管后在 整个交叉换热再交叉，直至排出的各个环节均为微负压(相对于大气压而言），这种方式由 节流膨胀和焦耳-汤姆逊效应可知，此时流体经节流后温度下降，有利于换热。
[0062]综上所述，柜内热风在换热器内的第二交叉区第一次与柜外冷风交叉换热，然后 进入换热区进行换热，在第一交叉区再次交叉换热，降温后得到的柜内冷风进入柜体内，柜 外冷风经竖直通风管进入第一交叉区交叉换热，经换热区换热，再进入第二交叉区交叉换 热，最后由第二风机排出柜外。这种柜内风内循环，柜外风外循环，经换热器实现柜内风与 柜外风的热量交换，同时采用柜内风与柜外风逆向流动的方式，根据节流膨胀和焦耳-汤姆 逊效应，使柜外风微负压、柜内风微正压(相对于大气压而言），充分利用换热器两端的进出 风的空间，采用交叉通风的方法，充分利用柜外冷风从底部进风、上部出风的空间空气上热 下冷的自然规律，充分利用柜体本身的散热效果，实现柜体本身自由散热5%以上等综合措 施，并经电气元件发热量计算，换热计算等计算方法，确定风机风量以及各部分的形状尺 寸，达到发热、传热、散热的均衡，达到动力柜散热效果的前提下，实现防尘、防潮、防腐蚀的 目的，使得动力柜在无尘、无腐蚀、无潮湿环境下高效运行。
【主权项】
1. 一种密闭无尘高效散热动力柜，包括柜体（I)，柜体（1)内设置有电气元件（2)，柜体 (I) 上设置有散热装置，其特征在于:所述的柜体（1)顶部长度方向的一端开设有柜内热风 出口（3)且相对应的另一端开设有柜内冷风进口（4)，散热装置包括换热器(5)，换热器(5) 设置在柜体(1)上方，换热器(5)内部分为柜外冷风通道(9)和柜内热风通道(10)，柜内热风 通道(10)的进口端与柜体(1)顶部的柜内热风出口（3)连通，柜内热风通道(10)的出口端与 柜体(1)顶部的柜内冷风进口（4)连通，换热器(5)靠近柜内冷风进口（4)的一端开设有进风 口（15)且进风口（15)与柜外冷风通道(9)的进口端连通，柜外冷风通道(9)的进口端与柜内 冷风进口（4)位于同一端，柜外冷风通道(9)的出口端与外部连通且与柜内热风出口（3)位 于同一端，气体在柜外冷风通道(9)和柜内热风通道(10)内的流动方向相反。2. 根据权利要求1所述的一种密闭无尘高效散热动力柜，其特征在于:在柜体（1)内部 柜内热风出口（3)下方设置有第一风机(7)，第一风机(7)的出口与柜内热风出口（3)连通。3. 根据权利要求1所述的一种密闭无尘高效散热动力柜，其特征在于:在换热器(5)上 方设置有第二风机(8)，第二风机(8)的进口与柜外冷风通道(9)的出口连通。4. 根据权利要求1所述的一种密闭无尘高效散热动力柜，其特征在于:所述的散热装置 还包括竖直通风管(6)，竖直通风管(6)设置在柜体（1)内部且位于靠近柜内冷风进口（4)的 一侧，竖直通风管(6)的外壁与柜体(1)的内壁紧密接触，竖直通风管(6)下端的进口穿通柜 体(1)与外部连通，竖直通风管(6)上端的出口与进风口（15)连通。5. 根据权利要求1所述的一种密闭无尘高效散热动力柜，其特征在于：所述的换热器 (5)包括矩形壳体（11)和在矩形壳体（11)内部沿宽度方向设置的多个换热片（12)，矩形壳 体（11)内部沿长度方向由一端到另一端依次分为第一交叉区、换热区和第二交叉区，所有 的换热片（12)都位于换热区内且将矩形壳体（11)内部分隔成多个空腔，空腔为柜外冷风通 道(9)或柜内热风通道（10)且柜外冷风通道(9)与柜内热风通道（10)交替设置，第一交叉区 和第二交叉区内都设置有水平分隔板（13)且都借助水平分隔板（13)分隔成上下两层，上层 为柜内热风风箱，下层为柜外冷风风箱，与柜内热风风箱相对应的柜外冷风通道(9)的左右 两端都设置有密封块，与柜外冷风风箱相对应的柜内热风通道(10)的左右两端也都设置有 密封块，靠近柜内冷风进口（4)一端的柜内热风风箱与柜内冷风进口（4)连通且该端的柜外 冷风风箱与进风口（ 15)连通，靠近柜内热风出口（3) -端的柜内热风风箱与柜内热风出口 (3)连通且该端的柜外冷风风箱与外部连通。6. 根据权利要求5所述的一种密闭无尘高效散热动力柜，其特征在于：所有的换热片 (12)都在换热区内倾斜设置且相邻两个换热片（12)沿竖直方向对称设置，相邻换热片（12) 首尾相连将矩形壳体（11)内部分隔成多个纵截面为V字形的空腔，开口向上的空腔为柜内 热风通道(10)，开口向下的空腔为柜外冷风通道(9)。7. 根据权利要求6所述的一种密闭无尘高效散热动力柜，其特征在于：所有的换热片 (12)为一体结构且是由整张薄钢板折叠而成的。8. 根据权利要求5所述的一种密闭无尘高效散热动力柜，其特征在于:所述的矩形壳体 (II) 也是由钢板制作而成的，矩形壳体（11)的下端面与柜体（1)上端面紧密接触，进风口 (15)位于矩形壳体（11)底部，靠近柜内冷风进口（4)的水平分隔板（13)上设置有柜内风出 口（14)，柜内风出口（ 14)的上端与柜内热风风箱连通，柜内风出口（14)的下端与柜内冷风 进口（4)连通。9. 根据权利要求4所述的一种密闭无尘高效散热动力柜，其特征在于:所述的竖直通风 管(6)下端的进口处设置有防护网。10. 根据权利要求4所述的一种密闭无尘高效散热动力柜，其特征在于:所述的竖直通 风管(6)出口的截面积小于柜外冷风通道(9)出口端的截面积使柜外冷风在换热器(5)内形 成微负压，柜内热风出口（3)的截面积大于柜内冷风进口（4)的截面积使柜内热风在换热器 (5)内形成微正压。
【文档编号】H02B1/56GK205509319SQ201620249241
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】杨庆申
【申请人】河北卓越电气有限责任公司