一种用于无尘干燥式配电柜的呼吸换气阀及其应用

本发明涉及配电柜散热装置，尤其涉及一种用于无尘干燥式配电柜的呼吸换气阀及其应用，采用创新式连续过滤及清理装置，实现系统实现工作模式的自动切换，可有效保障在恶劣的环境中长时间工作。

背景技术：

1、在电路系统中配电柜起到了电力分配、过载保护、短路保护、安全隔离以及管理和监控等关键作用。配电柜内有诸多电子元器件，电子元器件工作时需要适合的温度和洁净的环境。内部电子元器件运行产生的热空气不及时交换会形成高温的工作环境，此外灰尘在配电柜中堆积也会导致电子元器件散热效率降低，电子元器件无法及时散热，致使其长时间处于高温环境中会进一步导致其使用寿命降低，而且灰尘在配电柜中过多堆积也可能会导致内部线路短路，造成不可挽回的损失。

2、此外，现存配电柜及其散热系统仍存在上述问题，上述问题具体存在以下几个方面：一、老式配电柜缺少良好的散热装置；二、当配电柜内添加新的元器件时，可能导致散热装置效率不够，需重新设计更换配电柜，更换过程中可能造成停工、停产，成本高昂；三、在野外恶劣环境中工作的配电柜或在粉尘较多的工厂中工作的配电柜，积蓄粉尘较快，易导致散热问题和粉尘造成的短路问题，需专人频繁的维护成本高昂。

3、为解决上述问题，急需设计一款新型的配电柜散热装置，这种新型散热装置需具备以下功能：一、散热装置为独立模块，不受外界安装条件限制；二、需要具备除尘过滤系统，用于解决粉尘较多环境的工作问题；三、过滤系统要具备自清洁功能，用于解决延长连续工作时长和人力造成成本过高的问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的不足，本申请提出了一种用于无尘干燥式配电柜的呼吸换气阀及其应用，能够实现对流入冷却风的除尘干燥，确保配电柜内部长期洁净，另外此呼吸换气阀还配有控制系统和自清洁系统，由此实现阀的长期洁净，减少人工维护成本。

2、本发明所采用的技术方案如下：

3、一种用于无尘干燥式配电柜的呼吸换气阀，包括：

4、装配箱，所述装配箱内部分隔为2个工作腔，每个工作腔内设置冷却系统；2个冷却系统交替执行冷却模式和清洁模式；

5、所述工作腔的底部设置出风口；

6、所述冷却系统包括砂石过滤壳，所述砂石过滤壳的底部通过空气冷却结构连接出风口；在空气冷却结构的上表面由外向内依次设置干燥层、加热柱和至少一层除尘层；所述干燥层、加热柱和至少一层除尘层同轴布置，且在中心轴线处至少设置一组双向风扇；

7、所述砂石过滤壳的顶部可移动安装盖板，盖板向下与底部的干燥层、加热柱和除尘层接触，盖板向上则分离。

8、进一步，在冷却模式下，朝向出风口的风扇工作，盖板下移将干燥层、加热柱和除尘层的顶部封闭，进入工作腔的空气经过砂砾过滤壳、干燥层、加热柱和除尘层后经出风口被呼出。

9、进一步，在清洁模式下，背向出风口的风扇工作，盖板上移离开干燥层、加热柱和除尘层的顶部，自出风口被吸入的空气经过除尘层、加热柱、干燥层、砂砾过滤壳后从工作腔排出。

10、进一步，冷却模式和清洁模式切换的依据是：在干燥层内设置湿度传感器，在出风口处设置流量传感器；当湿度传感器检测的数值超过湿度阈值或流量传感器检测的数值低于流量阈值，则2个冷却系统之间开始冷却模式和清洁模式的切换。

11、进一步，所述冷却系统与出风口处可转动连接。

12、进一步，在每个工作腔的箱盖还设有外侧风扇，外侧风扇朝向箱底布置。

13、进一步，所述盖板的上部通过弹簧连接砂石过滤壳；在执行冷却模式时，背向盖板的风扇工作，盖板向下对干燥层、加热柱和除尘层的上部进行封闭；在执行清洁模式时，面向盖板的风扇工作，盖板向上远离干燥层、加热柱和除尘层。

14、进一步，所述干燥层包括干燥层外网、干燥层内网，在干燥层外网、干燥层内网之间填充干燥剂。

15、进一步，所述加热柱采用导热材料，在导热材料上绕有加热线圈，导热材料的上下两端采用隔热材料。

16、一种无尘干燥式配电柜，配电柜上装有上述呼吸换气阀，所述呼吸换气阀的出风口与配电柜上进风口相对。

17、本发明的有益效果：

18、(1)本发明利用同心圆柱的过滤网以及吸水层，吸入的空气经过吸水层和除尘层可以得到干燥无尘的空气，可使配电柜在恶劣环境中仍能持久工作，减少空气中水蒸气和灰尘对配电柜中电路的影响。

19、(2)本发明采用双向风扇的形式实现吸气呼气的切换，在吸气过程中产生横向气流和纵向气流，纵向气流推开上档板后经过微型通风孔自上而下的气流配合横向气流实现灰尘排出，再配合外部清洁风扇将排出的灰尘吹出冷却装置。

20、(3)本发明为一种单独的冷却装置，内置电源和控制中心，无需再外接电源安装方便，内部芯片集成的控制中心与各类传感器配合可自主实现各个模式的切换无需人为操纵。

技术特征：

1.一种用于无尘干燥式配电柜的呼吸换气阀，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于无尘干燥式配电柜的呼吸换气阀，其特征在于，在冷却模式下，朝向出风口的风扇工作，盖板(22)下移将干燥层(12)、加热柱(16)和除尘层的顶部封闭，进入工作腔的空气经过砂砾过滤壳(11)、干燥层(12)、加热柱(16)和除尘层后经出风口被呼出。

3.根据权利要求1所述的一种用于无尘干燥式配电柜的呼吸换气阀，其特征在于，在清洁模式下，背向出风口的风扇工作，盖板(22)上移离开干燥层(12)、加热柱(16)和除尘层的顶部，自出风口被吸入的空气经过除尘层、加热柱(16)、干燥层(12)、砂砾过滤壳(11)后从工作腔排出。

4.根据权利要求1所述的一种用于无尘干燥式配电柜的呼吸换气阀，其特征在于，冷却模式和清洁模式切换的依据是：在干燥层(12)内设置湿度传感器(32)，在出风口处设置流量传感器(33)；当湿度传感器(32)检测的数值超过湿度阈值或流量传感器(33)检测的数值低于流量阈值，则2个冷却系统之间开始冷却模式和清洁模式的切换。

5.根据权利要求1所述的一种用于无尘干燥式配电柜的呼吸换气阀，其特征在于，所述冷却系统与出风口处可转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于无尘干燥式配电柜的呼吸换气阀，其特征在于，在每个工作腔的箱盖1还设有外侧风扇(10)，外侧风扇(10)朝向箱底布置。

7.根据权利要求1所述的一种用于无尘干燥式配电柜的呼吸换气阀，其特征在于，所述盖板(22)的上部通过弹簧(23)连接砂石过滤壳(11)；在执行冷却模式时，背向盖板(22)的风扇工作，盖板(22)向下对干燥层(12)、加热柱(16)和除尘层的上部进行封闭；在执行清洁模式时，面向盖板(22)的风扇工作，盖板(22)向上远离干燥层(12)、加热柱(16)和除尘层。

8.根据权利要求1所述的一种用于无尘干燥式配电柜的呼吸换气阀，其特征在于，所述干燥层(12)包括干燥层外网(1201)、干燥层内网(1203)，在干燥层外网(1201)、干燥层内网(1203)之间填充干燥剂(1202)。

9.根据权利要求1所述的一种用于无尘干燥式配电柜的呼吸换气阀，其特征在于，所述加热柱(16)采用导热材料(1602)，在导热材料(1602)上绕有加热线圈(1603)，导热材料(1602)的上下两端采用隔热材料(1601)。

10.一种无尘干燥式配电柜，其特征在于，配电柜上装有如权利要求1所述的一种用于无尘干燥式配电柜的呼吸换气阀，所述呼吸换气阀的出风口与配电柜上进风口相对。

技术总结本发明公开了一种用于无尘干燥式配电柜的呼吸换气阀及其应用，呼吸换气阀的配箱内部分隔为2个工作腔，每个工作腔内设置冷却系统；2个冷却系统交替执行冷却模式和清洁模式；在冷却模式下，进入工作腔的空气经过砂砾过滤壳、干燥层、加热柱和除尘层后经出风口被呼出，为配电柜提供冷却、除尘、干燥的空气。在清洁模式下，自出风口被吸入的空气经过除尘层、加热柱、干燥层、砂砾过滤壳后从工作腔排出，能够实现呼吸换气阀的自清洁。技术研发人员：李富柱,张凯,鲁子昂,张海军,袁浩,孙亚坤,王浩,吴静宜受保护的技术使用者：江苏大学技术研发日：技术公布日：2024/7/25