(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210568907.2 (22)申请日 2022.05.24 (71)申请人 苏州八匹马超导科技有限公司 地址 215323 江苏省苏州市昆山市张浦镇 源铺路210号A1栋 (72)发明人 胡京津　郭兴龙　汤洪明　周志鹏　 (74)专利代理 机构 江苏坤象律师事务所 32393 专利代理师 赵新民 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) H05K 5/02(2006.01) (54)发明名称 一种危险气体环境用防爆散热控制机柜及 设备 (57)摘要 本发明公开了一种危险气体环境用防爆散 热控制机柜， 所述惰性气体容器设置在所述柜体 内， 用于保持所述柜体内正压， 所述电磁阀设置 在所述惰性气体容器的出口处， 所述泄压阀设置 在所述柜体上； 所述换热器和所述散热器均设置 在所述柜体内， 所述散热器朝向所述换热器， 所 述进出水管穿设在所述柜体上， 所述进出水管的 两端分别连接在所述换热器和外部冷源上； 所述 惰性气体传感器和所述温度传感器均设置在所 述柜体内， 且与所述工控机通信连接， 所述电磁 阀、 所述换热器和所述散热器均与所述工控机通 信连接。 以及使用该机柜 的设备。 本发明是一种 防火、 防爆、 散热的机柜和设备， 可靠性高、 防爆 散热效果好、 换热效率高、 长期免维护、 可并入自 动控制系统。 权利要求书1页 说明书9页 附图1页 CN 114980671 A 2022.08.30 CN 114980671 A 1.一种危险气体环境用防爆散热控制机柜， 其特征在于， 包括密封的柜体 （1） 、 微正压 系统、 冷却系统和控制系统； 其中， 所述微正压系统包括惰性气体容器 （3） 、 电磁阀 （4） 和阈值不小于大气压的泄压阀 （8） ； 所述惰性气体容器 （3） 设置在所述柜体 （1） 内， 用于保持所述柜体 （1） 内正压； 所述电磁阀 （4） 与所述惰性气体容器 （3） 的出口相连， 用于基于控制系统的命令打开或关闭所述惰性气 体容器 （3） ； 所述泄压阀 （8） 设置在所述柜体 （1） 上； 所述冷却系统包括换热器 （10） 、 散热器 （11） 和进出水管 （14） ； 所述换热器 （10） 和所述 散热器 （11） 均 设置在所述柜体 （1） 内， 且所述散热器 （11） 位于所述换热器 （10） 周围用于对 所述换热器 （10） 进行散热； 所述进出水管 （14） 的一端连接外部冷源， 另一端穿设入所述柜 体 （1） 中与所述换 热器 （10） 相连； 所述控制系统包括用于监测所述柜体 （1） 内惰性气体含量的惰性气体传感器 （5） 、 用于 监测所述柜体 （1） 内温度的温度传感器 （13） 和工控机 （17） ， 所述惰性气体传感器 （5） 和所述 温度传感器 （13） 均设置在所述柜体 （1） 内， 且与所述工控机 （17） 通信连接， 所述电磁阀 （4） 、 所述换热器 （10） 和所述散热器 （1 1） 均与所述工控机 （17） 通信连接 。 2.根据权利要求1中所述的危险气体环境用防爆散热控制机柜， 其特征在于， 所述柜体 （1） 内部设置有防爆隔层， 所述惰性气体容器 （3） 设置在所述防爆隔层内。 3.根据权利要求1中所述的危险气体环境用防爆散热控制机柜， 其特征在于， 所述控制 系统包括用于实时监测所述柜体 （1） 内危险气体含量的危险气体传感器 （9） 。 4.根据权利要求3 中所述的危险气体环境用防爆散热控制机柜， 其特征在于， 所述柜体 （1） 内设置有监控器 （16） ， 所述惰性气体传感器 （5） 、 所述危险气体传感器 （9） 和所述 温度传 感器 （13） 均与所述监控器 （16） 通信连接， 所述监控器 （16） 通信连接在所述工控机 （17） 上， 所述监控器 （16） 与外 部控制中心通信连接 。 5.根据权利要求1中所述的危险气体环境用防爆散热控制机柜， 其特征在于， 所述柜体 （1） 的壁板上穿设有管道， 所述管道的其中一端位于所述柜体 （1） 内， 另一端位于所述柜体 （1） 外， 位于所述柜体 （1） 外的管道上设置有三条管道支路， 三条所述管道支路上分别设置 有手动排气阀 （6） 、 爆破片 （7） 和所述泄压阀 （8） 。 6.根据权利要求1中所述的危险气体环境用防爆散热控制机柜， 其特征在于， 所述温度 传感器 （13） 具有 若干个， 均匀分布于所述柜体 （1） 内。 7.根据权利要求1中所述的危险气体环境用防爆散热控制机柜， 其特征在于， 所述惰性 气体含量的阈值 为90%‑99.9%。 8.根据权利要求7中所述的危险气体环境用防爆散热控制机柜， 其特征在于， 所述惰性 气体为氮气。 9.根据权利要求1中所述的危险气体环境用防爆散热控制机柜， 其特征在于， 所述柜体 （1） 内的正压值 为200Pa‑500Pa。 10.根据权利要求1中所述的危险气体环境用防爆散热控制机柜， 其特征在于， 所述柜 体 （1） 上设置有仪表 （2） 。 11.一种防爆散热控制设备， 其特征在于， 包括权利要求1 ‑10任一权利要求所述的危险 气体环境用防爆散热控制机柜， 所述机柜内设置有电器件。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114980671 A 2一种危险气体 环境用防爆散热控制机柜及设 备 技术领域 [0001]本发明属于机柜技术领域， 具体涉及一种危险气体环境用防爆散热控制机柜及设 备， 主要应用于在如氢气、 天燃气等危险气体工业环境中实现现场电器件的隔离、 防爆和散 热。 背景技术 [0002]工业环境或实验室 （如氢气作业/实验现场、 天燃气作业/实验现场、 甲烷作业/实 验现场、 氧气氢气作业/实验现场、 粉尘作业/实验现场等） 中， 会存有一定含量的危险气体， 如氢气、 天燃气、 甲烷、 氧气、 粉尘等， 随着时间的推移或操作不当， 这些危险气体会缓慢或 者快速的积累， 其含量会超出安全阈值。 而作业现场通常安装有用于作业或实验的多种电 器件， 这些电器件在工作时会产生大量的热， 也容易产生电火花。 这些热量 或者电火花与危 险气体接触后， 极容易点燃危险气体； 如果危险气体的含量过高， 会发生剧烈爆炸， 严重威 胁到生命和财产安全。 [0003]为了控制现场电器件的风险等级， 通常将电器件安装于具有一定防爆功能的防爆 柜中。 一些防爆柜为了增加散热能力， 会降低 柜体的密封能力， 转而依靠结构钢件的强度等 实现“局部爆炸控制”。 一些防爆柜虽具有较高密封性， 但无法实现内部散热， 或无法提供足 够的冷量， 实现较大功率散热， 热量在不可控的堆积后极大 的降低了现场的安全性； 另外， 这些防爆柜虽具有较高密封性， 但在恶劣的现场环境中长时间使用， 会出现结构 变形、 气密 件老化等导致密封性减弱的情况， 无法避免使用过程中内部仍存在混入危险气 体的情况发 生， 防爆柜不可控， 依然 有导致起火、 爆炸的可能。 [0004]因此， 如何在不降低密封性的基础上， 提高散热性能， 是防爆柜亟需解决的问题。 发明内容 [0005]鉴于以上所述现有技术的不足， 本发明的目的在于： 提供一种危险气体环境用防 爆散热控制机柜及设备， 该机柜和设备具有绝对可靠的防止危险性气 体进入柜体内部造成 爆炸性能以及可以对柜体内大量发热 的电器件进行主动散热， 保持恒温的功 能， 具有可靠 性高、 防爆散热效果 好、 换热效率高、 长期免维护、 可并入自动控制系统等优点。 [0006]为实现上述发明目的， 本发明提供以下技 术方案： 一种危险气体环境用防爆散热控制机柜， 包括密封的柜体、 微正压系统、 冷却系统 和控制系统； 其中， 所述微正压系统包括惰性气体容器、 电磁阀和阈值不小于大气压的泄压 阀； 所述惰性气 体容器设置在所述柜 体内， 用于保持所述柜 体内正压； 所述电磁阀与所述惰 性气体容器的出 口相连， 用于基于控制系统的命令打开或关闭所述惰性气体容器； 所述泄 压阀设置在所述柜 体上； 所述冷却系统包括换热器、 散热器和进 出水管； 所述换热器和所述 散热器均设置在所述柜体内， 且所述散热器位于所述换热器周围用于对所述换热器进 行散 热； 所述进 出水管的一端连接外部冷源， 另一端穿设入所述柜体中与所述换热器相连； 所述 控制系统包括用于监测所述柜体内惰性气 体含量的惰性气 体传感器、 用于监测所述柜体内说　明　书 1/9 页 3 CN 114980671 A 3