GIS在线监测采集控制单元防晒降温装置的制作方法

gis在线监测采集控制单元防晒降温装置
技术领域
1.本发明涉及gis设备技术领域，尤其涉及gis在线监测采集控制单元防晒降温装置。


背景技术：

2.根据相关要求，220kv及以上电压等级的gis(gas insulated switchgear，气体绝缘金属封闭开关)设备，均需要安装gis在线监测装置对设备的运行状态进行监测。而户外的gis设备，gis在线监测装置的信号采集控制单元安装在户外密闭的金属箱里。
3.在周围环境温度较高，尤其是太阳照射下，金属箱内将达到较高的温度，当温度升高到电子元器件无法耐受的水平时，信号采集控制单元里面的控制电路板等电子元器件就会停止工作。一方面更换费用高昂，另一方面gis设备也会失去监测功能。
4.因此，亟需gis在线监测采集控制单元防晒降温装置，以解决以上问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供gis在线监测采集控制单元防晒降温装置，能够对gis在线监测采集控制单元进行防晒降温，以防止gis在线监测采集控制单元因温度过高而丧失检测功能。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.gis在线监测采集控制单元防晒降温装置，gis在线监测采集控制单元设置于单元箱内，包括：
8.降温箱，所述降温箱罩设于所述单元箱外侧，所述单元箱与所述降温箱之间具有散热空间，所述散热空间为密闭空间；
9.冷却器，设置于所述散热空间内，所述冷却器能够向所述散热空间内释放冷气。
10.作为可选方案，所述冷却器为冷热空气分离装置，所述冷热空气分离装置能够将所述降温箱外输送来的空气分离为冷空气和热空气，分离出的所述冷空气排入所述散热空间内，所述热空气排出到所述降温箱外。
11.作为可选方案，所述冷热空气分离装置包括涡流管和气泵，所述涡流管上设置有进风口，所述气泵与所述涡流管的所述进风口相连通以对所述涡流管输送空气，所述涡流管能够将所述气泵输送来的所述空气分离为所述冷空气和所述热空气，所述涡流管上还设置有热空气排放口和冷空气排放口，所述冷空气通过所述冷空气排放口输送至所述散热空间内，所述热空气通过所述热空气排放口输送至所述降温箱外。
12.作为可选方案，所述涡流管包括内管和外管，所述外管套设于所述内管的一端外侧，所述进风口设置于所述外管上，所述外管与所述内管围设成容纳腔，围成所述容纳腔的所述内管上均匀间隔设置有多个气孔，所述气孔向所述内管的另一端倾斜，所述容纳腔内的所述空气经所述气孔进入所述内管，并在所述内管内形成旋转气流，一部分所述旋转气流形成所述热空气贴合所述内管向前移动，另一部分所述旋转气流形成所述冷空气在所述
内管的中心向前移动。
13.作为可选方案，所述内管设置有所述外管的一端的端面中心设置有所述冷空气排放口，所述内管远离所述外管的一端的端面内侧设置有锥形凸起，所述锥形凸起能够对所述冷空气进行反弹，以使所述冷空气反向流动从所述冷空气排放口排出。
14.作为可选方案，所述锥形凸起的底端与所述内管的内壁之间形成环形槽，所述环形槽的槽底设置有多个所述热空气排放口。
15.作为可选方案，所述gis在线监测采集控制单元防晒降温装置还包括：
16.太阳能发电板，设置于所述降温箱的顶部，所述太阳能发电板能够对所述气泵供电。
17.作为可选方案，所述气泵配备有充电电池，所述充电电池与所述气泵电连接以对所述气泵供电，所述太阳能发电板能够为所述充电电池充电。
18.作为可选方案，所述gis在线监测采集控制单元防晒降温装置还包括：
19.控制模块，设置于所述降温箱内，所述控制模块与所述太阳能发电板、所述气泵通讯连接。
20.作为可选方案，所述gis在线监测采集控制单元防晒降温装置还包括：
21.多个支撑架，设置于所述降温箱的下侧，用于对所述降温箱进行支撑固定。
22.有益效果：
23.本发明提出的gis在线监测采集控制单元防晒降温装置，通过设置降温箱罩设于单元箱外侧，对单元箱起到遮挡作用，防止太阳直晒单元箱，从而降低单元箱内的升温速度；另外，通过在降温箱和单元箱之间形成的散热空间内设置冷却器，使冷却器向散热空间内释放冷气而使散热空间内维持较低的温度，从而对单元箱进行降温，避免单元箱内温度过高，使gis在线监测采集控制单元在正常工作温度下工作，就能有效避免整个gis在线监测采集控制单元的电子元器件因过热而损坏，避免经常更换电子元器件，具有广阔的应用前景，节省维修费用，提高了gis在线监测的在线率及可靠性，同时降低人力和资金成本。
附图说明
24.图1是本发明实施例一提供的gis在线监测采集控制单元防晒降温装置的结构示意图；
25.图2是本发明实施例一提供的gis在线监测采集控制单元防晒降温装置的内部结构示意图；
26.图3是本发明实施例一提供的涡流管的结构示意图；
27.图4是本发明实施例一提供的涡流管的内部结构示意图一；
28.图5是本发明实施例一提供的涡流管的内部结构示意图二。
29.图中：
30.100、单元箱；
31.1、降温箱；
32.21、涡流管；211、内管；2111、热空气排放口；2112、冷空气排放口；2113、气孔；2114、锥形凸起；2115、环形槽；212、外管；2121、进风口；22、气泵；23、容纳腔；
33.3、太阳能发电板；
34.4、控制模块；
35.5、支撑架；
36.6、固定件。
具体实施方式
37.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
38.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。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。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
41.实施例一：
42.如图1所示，gis在线监测采集控制单元设置于单元箱100内，通常，单元箱100采用不锈钢材质制成，一般长度为550mm，宽度为300mm，高度为900mm。单元箱100包括箱体和单元箱门，开启单元箱门以对箱体内的gis在线监测采集控制单元进行安装和维护。当夏季温度较高，尤其是在太阳照射下，不锈钢材质升温较快，单元箱100内温度较高会影响gis在线监测采集控制单元的正常工作。
43.为此，如图1和图2所示，本实施例提供一种gis在线监测采集控制单元防晒降温装置，包括降温箱1和冷却器，降温箱1罩设于单元箱100外侧，单元箱100与降温箱1之间具有散热空间，散热空间为密闭空间，冷却器设置于散热空间内，冷却器能够向散热空间内释放冷气。
44.通过设置降温箱1罩设于单元箱100外侧，对单元箱100起到遮挡作用，防止太阳直晒单元箱100，从而降低单元箱100内的升温速度；另外，通过在降温箱1和单元箱100之间形成的散热空间内设置冷却器，使冷却器向散热空间内释放冷气而使散热空间内维持较低的温度，从而对单元箱100进行降温，避免单元箱100内温度过高，使gis在线监测采集控制单元在正常工作温度下工作，有效避免整个gis在线监测采集控制单元的电子元器件因过热而损坏，避免经常更换电子元器件，具有广阔的应用前景，节省维修费用，提高了gis在线监
测的在线率及可靠性，同时降低人力和资金成本。
45.具体而言，结合图1和图2，降温箱1设置为长800mm，宽450mm，高1000mm的箱体，降温箱1的底部和前侧紧贴单元箱100设置，无需留置空间，降温箱1的前侧设置开口，单元箱100的单元箱门从开口出露出以方便打开。降温箱1的左侧、右右、后侧及上侧与单元箱100保持一定间隙以形成散热空间。当然，降温箱1的大小尺寸并不限定于此，实际情况中可根据单元箱100的具体大小来确定，能够使降温箱1与单元箱100之间能够保持间隙形成散热空间即可。
46.为了对降温箱1进行固定，如图1所示，gis在线监测采集控制单元防晒降温装置还包括多个支撑架5，多个支撑架5设置于降温箱1的下侧，用于对降温箱1进行支撑固定。本实施例中，支撑架5设置四个，采用不锈钢方管制成。支撑架5下端可插入到泥土中，为了使支撑架5安装更加牢固，还可采用混泥土对支撑架5进行固定。
47.进一步地，为了对冷却器进行供电，如图2所示，gis在线监测采集控制单元防晒降温装置还包括太阳能发电板3，太阳能发电板3设置于降温箱1的顶部，太阳能发电板3能够对冷却器进行供电。同时，太阳能发电板3盖于降温箱1顶部起到遮阳作用，有利于降低降温箱1内的温度。
48.优选地，如图2所示，支撑架5向上延伸到降温箱1的顶部，太阳能发电板3连接于四个支撑架5的顶端，其中两个支撑架5高出降温箱1的顶部一段距离，另外两个支撑架5与降温箱1的顶部平齐，从而使太阳能发电板3倾斜设置于降温箱1的顶部，使太阳能发电板3朝向太阳设置，从而能够吸收更多的光能。
49.进一步地，冷却器为冷热空气分离装置，冷热空气分离装置能够将降温箱1外输送来的空气分离为冷空气和热空气，分离出的冷空气排入散热空间内，热空气排出到降温箱1外。
50.具体而言，如图2-图5所示，冷热空气分离装置包括涡流管21和气泵22，涡流管21上设置有进风口2121，气泵22与涡流管21的进风口2121相连通以对涡流管21输送空气，涡流管21能够将气泵22输送来的空气分离为冷空气和热空气，涡流管21上还设置有热空气排放口2111和冷空气排放口2112，冷空气通过冷空气排放口2112输送至散热空间内，热空气通过热空气排放口2111输送至降温箱1外。太阳能发电板3为气泵22提供电力能源，优选地，气泵22配置有充电电池，充电电池与气泵22电连接以对气泵22供电，太阳能发电板3能够选择性地为气泵22直接供电或对充电电池进行充电。
51.可选地，如图3和图4所示，涡流管21包括内管211和外管212，外管212套设于内管211的一端外侧，进风口2121设置于外管212上，外管212与内管211围设成容纳腔23，围成容纳腔23的内管211上均匀间隔设置有多个气孔2113，气孔2113向内管211的另一端倾斜，容纳腔23内的空气经气孔2113进入内管211，并在内管211内形成旋转气流，一部分旋转气流形成热空气贴合内管211向前移动，另一部分旋转气流形成冷空气在内管211的中心向前移动。涡流管21分离热空气和冷空气的方式，无需动力件和制冷剂，运行稳定可靠，且较为环保节能。
52.经气泵22输送的常温空气进入到外管212与内管211围设成容纳腔23内进行压缩，压缩后的空气经多个气孔2113进入内管211中膨胀并加速形成自由涡流。自由涡流的旋转角速度越靠近内管211的中心越大，由于角速度不同，在自由涡流的层与层之间产生了摩
擦。中心部分的气流角速度最大，摩擦结果是将能量传递给外层角速度较低的气流，中心部分的气流失去能量，动能低、速度降低、温度降低，得到制冷所需的冷空气。而外层部分的气流获得动量，动能增加，同时又与内管211的管壁摩擦，将部分动能转换成热能，形成热空气。优选地，在热空气排放口2111设置有控制阀，通过调节控制阀，可以调节冷空气和热空气的流量及温度。
53.本实施例中，如图4和图5所示，气孔2113设置有三个，三个气孔2113之间在内管211的周向上呈120
°
夹角设置。优选地，三个气孔2113的出气口在内管211的轴向上处于不同位置，以使从气孔2113输出的三股气流更容易形成互不干扰的三股气流向前流动。
54.可选地，如图5所示，内管211设置有外管212的一端的端面中心设置有冷空气排放口2112，内管211远离外管212的一端的端面内侧设置有锥形凸起2114，锥形凸起2114能够对冷空气进行反弹，以使冷空气反向流动从冷空气排放口2112排出。结合图2，涡流管21设置于降温箱1内的右侧，热空气排放口2111设置于涡流管21的右端，冷空气排放口2112位于涡流管21的左端，由于涡流管21的右端靠近降温箱1的箱壁，通过较短的管道连接热空气排放口2111即可将热空气排出到降温箱1外部，而冷空气排放口2112朝向降温箱1与单元箱100之间的散热空间，直接将冷空气排放到散热空间中，快速地扩散到整个散热空间对单元箱100进行降温。
55.进一步地，如图2所示，涡流管21下侧设置有固定件6，固定件6用于将涡流管21连接固定于降温箱1的底板上。固定件6可以采用固定板，固定板可采用焊接的方式与涡流管21相连接，固定板通过焊接或螺栓连接的方式连接于降温箱1的底板上，从而实现对涡流管21的固定。
56.可选地，如图4所示，锥形凸起2114的底端与内管211的内壁之间形成环形槽2115，环形槽2115的槽底设置有多个热空气排放口2111，热空气贴合内管211的管壁向前流动至环形槽2115处，然后通过热空气排放口2111排出。
57.进一步地，如图2所示，gis在线监测采集控制单元防晒降温装置还包括控制模块4，控制模块4设置于降温箱1内，控制模块4与太阳能发电板3、气泵22通讯连接。控制模块4控制太阳能发电板3给充电电池充电或给气泵22供电。
58.单元箱100或降温箱1内还设置有温度传感器，温度传感器与控制模块4通讯连接。控制模块4通过温度传感器能够检测单元箱100或降温箱1内的温度，通过设定温度的高低控制太阳能发电板3的电能的分配。当温度传感器检测到单元箱100或降温箱1内的温度过高时(例如，温度超过50度)，控制模块4启动将太阳能发电板3和充电电池的电量直供给气泵22。当温度传感器检测到单元箱100或降温箱1内的温度低于一定温度时(例如，温度低于20度)，太阳能发电板3的电能停止向气泵22供电，优先向充电电池充电。当充电电池充满后，太阳能发电板3自动切换成直接向气泵22供电，继续给单元箱100降温。
59.本实施例提供的gis在线监测采集控制单元防晒降温装置，气泵22抽取外界的空气，直接泵入涡流管21内，涡流管21就能将空气冷热分离并分别排出。涡流管21的一端将冷空气排在独立封闭空的散热空间内，涡流管21的另一端将热空气排放到降温箱1外，保证降温箱1处于低温状态，达到对整个单元箱100及单元箱100内的gis在线监测采集控制单元降温的目的。整个gis在线监测采集控制单元防晒降温装置是一个独立系统，可以孤岛运行，由太阳能发电板3供电，不影响原gis在线监测采集控制单元的运行，较为安全、高效和可
靠。
60.对于现有已安装使用的gis在线监测采集控制单元，可直接在单元箱100外部安装此gis在线监测采集控制单元防晒降温装置，而无需对已安装的单元箱100进行拆装或改造，应用较为方便。
61.实施例二：
62.本实施例提供的gis在线监测采集控制单元防晒降温装置与实施例一基本相同，不同之处仅在于：本实施例中，降温箱1的尺寸较大，前侧与单元箱100的单元箱门之间也保持一定的间隙，从而使冷空气能够进入到单元箱100的单元箱门一侧，从而提高冷空气与单元箱100的接触面积，有利于提高对单元箱100的降温效果。
63.具体地，在降温箱1前侧的开口处设置降温箱门，降温箱门能够盖合，以使降温箱1与单元箱100之间形成密闭的散热空间。可以将降温箱门打开，以使单元箱门露出，从而能够对单元箱100进行操作。
64.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。