CN104426389B - 用于冷却逆变器的装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于冷却逆变器的装置，由于响应于在外壳内布置的电气元件的发热量来分隔流部分，以调节空气流，因此可以实现最佳的热辐射效果。

Description

用于冷却逆变器的装置

技术领域

本公开涉及一种用于冷却逆变器的装置。

背景技术

通常地，一种逆变器，或者一种功率逆变器，是一种在用于控制感应电机的任何所需电压和频率下将DC(直流)变成AC(交流)的电力变换器，然而逆变器具有如下问题：需要较大的风扇以及用于强制性地将逆变器内的元件产生的热量排出去的热辐射部件，因此增加了逆变器的尺寸。常规地，逆变器冷却结构是这样的：入口和出口是平行布置的，以冷却半导体器件，由此，在空气流到达元件之前，因为入口处的空间隔离而产生涡流，从而热辐射效果减弱。

发明内容

本公开被提出以解决了上述问题，并且由此本公开提供了一种用于冷却逆变器的装置，被配置成响应于逆变器的内部元件产生的热流而优化热辐射效果。

在本公开的一个一般的方面中，提供一种用于冷却逆变器的装置，该装置包括，1、用于冷却逆变器的装置，该装置包括：外壳，其具有在一侧的入口和在另一侧的出口；第一壁，其从入口延伸以适于分隔外壳的内部空间；以及第二壁，其从出口延伸以适于分隔外壳的内部空间，其中至少一个电气元件被安置在由第一壁形成的第一流部分和第二流部分上。

在本发明的一些示例性实施例中，第一流部分可以被配置为形成通路，在通路上将入口和出口布置在一条直线上。

在本发明的一些示例性实施例中，在至少一个电气元件中的具有最大热量值的第一电气元件被安置在第一流部分上。

在本发明的一些示例性实施例中，所述装置可以进一步包括导向器，该导向器被布置在第一电气元件的底部表面，以使得第一电气元件保持与外壳的底板相距预定间隙。

在本发明的一些示例性实施例中，在导向器的一侧处形成连接到外壳的底板的斜面。

在本发明的一些示例性实施例中，所述装置可以进一步包括至少布置在入口和出口中的任一处的冷却风扇。

在本发明的一些示例性实施例中，冷却风扇被安置在一个通路上，在该通路上上将入口和出口布置在一条直线上。

在本发明的一些示例性实施例中，可以由出口的位置和尺寸来确定第二壁的位置。

在本发明的一些示例性实施例中，可以在第一壁和第二壁之间形成至少一个开口。

在本发明的一些示例性实施例中，所述装置可以进一步包括第三壁，该第三壁布置在第一壁和第二壁之间，以允许形成至少一个开口。

在本发明的一些示例性实施例中，相对于所述第一壁和第二壁垂直布置所述第三壁。

在本发明的一些示例性实施例中，在第一壁和第二壁之间以预定角度布置第三壁。

在本发明的一些示例性实施例中，在一空间形成的第三流部分处可以布置至少一个电气元件，在该空间中，在通过第二壁经由所述开口排出空气之前，空气是流动的。

在本发明的一些示例性实施例中，所述装置可以进一步包括从入口延伸的第四壁，第四壁适于分隔外壳的内部空间。

在本发明的一些示例性实施例中，以预定间隙从所述出口布置第二壁。

在本发明的一些示例性实施例中，第一壁可呈直线的形状。

在本发明的一些示例性实施例中，第一壁可呈锯齿状的形状。

依据本发明的示例性实施例的用于冷却逆变器的装置具有如下有益的效果通过响应于在冷却装置外壳内布置的电气元件的热辐射量，可以通过分开流部分来调节空气流，由此能够实现最佳的热辐射效果，并且通过在出口附近布置开口以调节流量和流速，从而能够优化热辐射，以及通过响应于电气元件的特性而确定排放位置来实现最优化的元件布置。

另一个有益的效果是，可以通过使用被配置成分隔所述流部分的壁来控制空气流。

附图说明

图1是一幅示意平面图，显示了根据本公开第一示例性实施例的用于冷却逆变器的装置的结构。

图2a是一幅示意立体图，显示了图1的用于冷却逆变器的装置，以及图2b是一幅侧视图。

图3是一幅示例性视图，显示了图1的第三流部分上的电气元件布置。

图4是一幅示意平面图，显示了根据本公开第二示例性实施例，用于控制逆变器的方法、用于冷却逆变器的装置结构。

图5是一幅示意平面图，显示了根据本公开第三示例性实施例，用于控制逆变器的方法、用于冷却逆变器的装置结构。

图6是一幅示意平面图，显示了根据本公开第四示例性实施例，用于控制逆变器的方法、用于冷却逆变器的装置结构。

图7是一幅示意平面图，显示了根据本公开第五示例性实施例，用于控制逆变器的方法、用于冷却逆变器的装置结构。

具体实施方式

下文中，将参考后附的附图来更详细地描述本公开的各种示例实施例。因此，此处所述的公开意在包括所有落入所附权利要求精神和范围内的变型、修正、变化和应用。

下文中，将参照后附的附图来详细描述根据本公开示例性实施例的用于冷却逆变器的装置(下文中用于冷却逆变器的装置可称为逆变器冷却装置或者简称为装置)。

图1是一幅示意平面图，显示了根据本公开第一示例性实施例的用于冷却逆变器的装置的结构，其中从上方显示外壳10的内部。

参考附图1，所述装置被布置在正方形的外壳10的内部，其中在外壳10的一侧形成入口11，而在外壳10的另一侧形成出口12。也即，引入外壳10的入口11的空气在外壳10内部流动以冷却电气器件，并且可以从出口12排出。

例如，入口11可以被安装有通气孔，而出口12可以被安装有冷却风扇。然而，本公开不限于此。也即，入口11可以被安装有冷却风扇，而出口12可以形成有通气孔。可替换地，入口11和出口12可以各自形成有冷却风扇来控制空气流。

此时，通气孔是一个气流孔，以允许空气被向外排出，并且起到引入空气的作用，以及冷却风扇是一种利用空气将电气元件产生的热量排出到外部的设备。

外壳10可以是这样：第一壁21垂直地从入口11延伸，以纵向地分隔外壳10的内部。第一壁21可以从入口11延伸以形成比外壳10更短的长度。

第一壁21可以包括空气流动于其中的第一流部分A和第二流部分B。

此外，外壳10可以是这样：第二壁22从出口12延伸，以纵向地分隔外壳10的内部。第二壁22的位置可以由出口12的位置和尺寸来确定。也即，不同于图1，如果出口12的位置和尺寸与第一流部分A的位置和尺寸相对应，那么第一壁21和第二壁22可以形成在一条直线上。

此外，将第一壁21和第二壁22连接的第三壁23，可以被布置为形成位于第一壁21和第二壁22之间的开口D、E。虽然第一示例性实施例已经描述了第三壁23，然而应该清楚的是，依据所要形成的开口D、E的数量可以形成多个壁。

第一流部分A可以布置有第一电气元件31，而第二流部分B可以布置有第二电气元件32和第三电气元件33。布置在第一流部分A处的电气元件31可以是产生最高热量的电气元件。例如，第一电气元件31可以是散热器。而且，在第二流部分B处布置的电气元件32、33可以是产生较低热量的电气元件。例如，第二电气元件32和第三电气元件33各自可以是电容器或者DCL(DC电抗器)。虽然示例性实施例已经描述了在第二流部分B上布置的两个电气元件，然而应该清楚的是其数量是不受限制的，并且电气元件的类型和数量可以考虑包括电气元件的尺寸和所产生的热量的各种因素而确定。

图2a是一幅示意立体图，显示了图1的用于冷却逆变器的装置，以及图2b是一幅侧视图。

参考附图2a和图2b，布置在第一流部分A上的第一电气元件31具有较大的发热量，并且因此其被布置在导向器34的上表面处，以允许空气被引入。导向器34可以被布置在第一电气元件31的底部表面，以使得第一电气元件31保持与外壳10的底板相距预定间隙，并且形成在有斜面35的一侧，以允许流动在第一流部分A中的空气流过(见图2b的F)。

现在，下面将描述所述装置的操作。

参考图1和图2，通过外壳10的入口11引入的空气被吸入至第一二流部分A和第二流部分B。第一壁21交叉地控制空气的流动。流经第一和第二流部分A、B的空气用于冷却电气元件31、32，以及通过布置在外壳10另一侧的出口12排出到外部。

第一流部分A形成有直线式通路，通过该直线式通路，从入口11引入的空气可以通过出口12被排出，该通路是空气流聚集的通路，使得具有更高发热量的电气元件31优先地布置在第一流部分A处。也即，布置有更高发热量的电气元件31的第一流部分A设定成在空气流和排出口之间具有最短的距离，以最大化热辐射效果。

形成第二流部分B以允许从入口11引入的空气通过开口D、E面向出口12，其中空气从第三流部分C流过第二和第三电气元件32、33，并且通过开口D、E向出口12排出。开口D、E的尺寸可以在调节流的时候，考虑流量和流速来确定，并且开口的形状可以呈现为孔或面的形状。

也即，第一壁21、第二壁22和第三壁23可以整体形成，并且开口D、E以在其中的孔的形式而形成，或者第一壁21、第二壁22和第三壁23分开形成，以及开口D、E以面的形状而形成。

如图1和图2所示的根据本公开示例性实施例的装置具有这样一种结构，其中第一流部分A和第二流部分B是基于入口11和出口12被交叉地定位，以及所述装置由基于入口11的右侧和左侧被分隔。然而，本公开不限于此，并且第一和第二流部分A、B可以被分成上部和下部。也即，电气元件可以将附图1的结构旋转90度来布置。

同时，已经冷却了电气元件32、33和已经由第二流部分B排出的空气可以在第三流部分C流动，并且可以通过开口D、E向出口12排出。在本公开示例性实施例中的第三流部分C可布置有第四电气元件36。

图3是一幅示例性视图，显示了图1的第三流部分上的电气元件布置。

参考图3，通过第二流部分B排出的空气在第三流部分C中流动，使得电气元件36可以布置在第三流部分C处，由此外壳10的内部空间可以被最大程度地且最高效地使用，以减小所述装置的尺寸以及最大化冷却性能。

图4是一幅示意平面图，显示了根据本公开第二示例性实施例，用于控制逆变器的方法、用于冷却逆变器的装置结构。

参考图4，第一和第二流部分A、B是在考虑到电气元件41、42、43的发热的情况下而被布置的，其中显示了这样的情况：其中在入口11和出口12被直线布置于其上的第一流部分A处布置的电气元件41、42的发热量大于在第二流部分B处布置的电气元件43的发热量。

在本公开第二示例性实施例中，基于出口12的方向可以在相同方向E和垂直方向D上形成开口D、E。也即，第三壁23可以相对于第一壁21和第二壁22被垂直地布置，其不同于形成斜面的第一示例性实施例。其他配置则与第一示例性实施例中的相同，从而不再进一步详述。

附图5是一幅示意平面图，显示了根据本公开第三示例性实施例，用于控制逆变器方法、用于冷却逆变器的装置的结构，其中第二壁22可以延伸且与外壳10相距预定距离，以形成开口G，并且第三壁23可以接触第二壁22，以朝向第一壁21而倾斜地形成。而且，根据图5所示的第三示例性实施例，电气元件44可以布置在第三流部分C处。在这种配置下，开口D、G可以最接近于出口22被布置，以提高最大热辐射效果。

图6是一幅示意平面图，显示了根据本公开第四示例性实施例，用于控制逆变器方法、用于冷却逆变器的装置的结构，其中第四壁24可与第一壁21平行布置，以形成第一至第四流部分I、J、K、L。

根据本公开的第四示例性实施例，布置多个壁以形成多个流部分，并且可以根据电气元件的数量而形成不同的结构。然而，本公开不限于在图6中限定的壁的数量。

图7是一幅示意平面图，显示了根据本公开第五示例性实施例，用于控制逆变器方法、用于冷却逆变器的装置的结构，其中第一壁21被配置以允许空气平稳地流动。虽然图7显示第一壁21呈锯齿状的形状，然而本公开不限于此，考虑到出口12的尺寸和外壳10的尺寸来提出各种的结构。

虽然参考了其中一些说明性的实施例描述了本公开，然而可以理解的是，很多其他的落入本公开原理的精神和范围内的修正和实施例可以由本领域技术人员来设计。

更特别地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内，组件部分和/或主题组合安排的排列的各种变化和修正是可能的。除了组件部分和/或排列的变化和修正，替代的使用对于那些本领域技术人员来说也是明显的。

Claims (14)

1.一种用于冷却逆变器的装置，所述装置包括：

外壳，其具有在一侧的空气入口和在另一侧的空气出口；以及

壁，其分隔所述外壳的内部空间以形成第一流部分和第二流部分以允许引入所述空气入口的空气被向所述空气出口排出，

所述壁包括从所述空气入口开始的第一壁，从所述空气出口开始的第二壁，以及连接所述第一壁和所述第二壁以允许形成至少一个开口的第三壁；

所述空气出口仅形成在所述第一流部分上以使得外壳表面形成在在所述外壳另一侧的所述第二流部分上，第三流部分由所述第二壁和所述外壳表面形成；

经由空气入口引入所述第二流部分内的空气经由所述开口与所述第一流部分合并；

至少一个电气元件被安置在第一流部分，所述第二流部分以及所述第三流部分上，并且

所述开口被布置以功能上引导和允许所述第二流部分内的空气被向仅形成在所述第一流部分的空气出口排出，并且

其特征在于：

所述第一壁垂直地从所述空气入口延伸以形成比所述外壳的长度更短的长度；

所述第二壁垂直地从所述空气出口延伸以形成比所述第一壁的长度更短的长度；并且

所述第三壁被布置为在所述第一壁的末端和所述第二壁的末端之间与所述第一壁的末端和所述第二壁的末端间隔开。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述第一流部分被配置为形成通路，在所述通路上将所述空气入口和所述空气出口布置在一条直线上。

3.如权利要求2所述的装置，其中在至少一个电气元件中的具有最大热量值的第一电气元件被安置在所述第一流部分上。

4.如权利要求3所述的装置，进一步包括：

导向器，其被布置在所述第一电气元件的底部表面处，以使得所述第一电气元件保持与所述外壳的底板相距预定间隙。

5.如权利要求4所述的装置，其中在所述导向器的一侧形成连接到所述外壳的底板的斜面。

6.如权利要求1所述的装置，进一步包括：

至少布置在所述空气入口和空气出口中的任一个处的冷却风扇。

7.如权利要求6所述的装置，其中所述冷却风扇被安置在通路上，在所述通路上将所述空气入口和空气出口布置在一条直线上。

8.如权利要求1所述的装置，其中由所述空气出口的位置和尺寸来确定所述第二壁的位置。

9.如权利要求1所述的装置，其中相对于所述第一壁和第二壁垂直布置所述第三壁。

10.如权利要求1所述的装置，其中在所述第一壁和第二壁之间以预定角度布置所述第三壁。

11.如权利要求1所述的装置，进一步包括：

第四壁，其从所述空气入口延伸，以适于分隔所述外壳的内部空间。

12.如权利要求1所述的装置，其中以预定间隙从所述空气出口布置所述第二壁。

13.如权利要求1所述的装置，其中所述第一壁呈直线的形状。

14.如权利要求1所述的装置，其中所述第一壁呈锯齿状的形状。