CN105375743A - 一种应用于变频器的高效散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变频器散热装置,包括密封箱、散热箱和温控系统;所述密封箱一侧为散热壁;所述变频器发热器件安装在所述散热壁内侧面上;所述散热壁外侧面紧贴水冷系统的前水冷箱;所述散热箱包括水冷系统和风机;所述水冷系统的前后水冷箱间通过一组散热管连通;散热管两侧均匀分布有散热片;风机安装在散热箱的底部;散热箱左右安装有散热板,与前后水冷箱形成封闭箱体结构;散热箱顶部敞开;本发明采用水冷和风冷结合的方式对变频器进行散热,装置体积小,散热效果显著;风机、密封箱与水冷系统可分离,便于清洗;密封箱保证变频器的密封性,防止变频器受到灰尘湿气的影响。

Description

一种应用于变频器的高效散热装置
技术领域
[0001] 本发明设计一种变频器的散热装置,属于变频器散热技术领域。
背景技术
[0002] 变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备,是变频调速系统的核心部件。随着工业自动化程度越来越高,变频器在工业控制和日常生活领域得到越来越广泛的应用。由于变频器核心电路模块具有集成度高、高频、高压、高速等特点,导致其工作时发热严重。而变频器的正常工作温度为一10°c ~+50°C,一旦超出这个范围,电子元器件的性能就会下降,影响变频器的工作效果。如果长期工作在超常温度下,会影响变频器的使用寿命,甚至引起爆炸、烧毁等严重后果。因而,变频器需要性能良好的散热装置作为其正常工作的保障。
[0003] 现有的散热技术大多采用金属散热片直接贴合电路板的方法,利用风冷散热,散热速度慢,效果不佳。部分采用水冷和风冷相结合的散热技术的散热装置存在结构复杂、装置封闭性差易漏水、风机和水栗并用噪声大等缺点。
发明内容
[0004] 为了解决现有技术中存在的不足,本发明的目的在于提供一种应用于变频器的高效散热装置,结构简单,封闭性好,散热效果强,可有效提升变频器的使用寿命。
[0005] 为了达到上述目的,本发明的技术方案是:
一种应用于变频器的高效散热装置,包括密封箱、散热箱和温控系统;密封箱的一个侧壁为散热壁,散热壁内侧设置有变频器发热器件;散热壁外侧紧贴散热箱;散热箱为长方体形;温控系统连接有温度传感器,温度传感器设置在密封箱内。
[0006] 进一步地,所述散热箱包括水冷系统、风机、底板和隔板;水冷系统包括水冷箱一、水冷箱二和散热管;水冷箱一位于散热箱一侧,紧贴密封箱;水冷箱二位于散热箱相对水冷箱一的一侧;水冷箱一和水冷箱二通过一组散热管连通;底板位于散热箱底部,夹在水冷箱一和水冷箱二之间;风机位于底板正中央,风机出风口正对散热管侧壁;散热箱相对风机的一侧敞开;另两侧安装有隔板。
[0007] 进一步地,所述水冷箱一紧贴密封箱一侧为铜制;所述散热管为铜制;所述水冷箱二相对散热管的一侧为铝合金材质
另,所述散热管中空,形状为单叶双曲面形;散热管侧面设置有一组散热片;散热片表面褶皱。
[0008] 再,所述风机与水冷系统可分离;所述密封箱和水冷系统可分离;所述散热隔板和水冷系统可分离。
[0009] 且,所述密封箱散热壁为铜制。
[0010] 还有,所述温控系统与风机连接。
[0011] 再有,所述水冷箱中散热介质为水或油。
[0012] 使用方法:密封箱内变频器发热器件散发的热量通过散热壁传到水冷箱一,水冷箱一内散热介质受热开始进行液体交换和热传导,迅速将热量传递到散热箱中部的散热管上。风机工作,吹出冷风,带走散热管以及管上散热片的热量。隔板和水冷箱形成的通风通路有助于产生烟囱效应,加快散热箱中空气对流。经过风冷散热后,部分热量到达水冷箱二,通过水冷箱二相对于水冷箱一的一侧散热。工作器件,温度传感器收集密封箱内温度信息,发送到温控系统核心处理器,处理器产生相应的PMW波,控制风机功率。当密封箱内温度较高时,提高风机功率,加强风冷效果,防止系统过热;当密封箱内温度较低时,降低风机功率,减弱风冷效果,节省能源。
[0013] 本发明的有益效果在于:本发明采用风冷和水冷相结合的散热方式,对密封的变频器进行散热,散热效果好;利用温控系统控制风机功率,调节散热效果,利于节省能源,防止风机长期高速工作减少使用寿命;变频器箱体密封,避免了灰尘和水汽对变频器的污染;散热箱和密封箱、风机可分离,便于散热箱的清理;结构简单、整体体积小,有利于工业集成化应用。
附图说明
[0014]图1为本发明所提供的一种应用于变频器的高效散热装置的俯视图。
[0015]图2为本发明所提供的一种应用于变频器的高效散热装置的散热片示意图。
[0016]图3为本发明所提供的一种应用于变频器的高效散热装置的水冷箱结构示意图。
[0017]图4为本发明所提供的一种应用于变频器的高效散热装置的散热箱底板结构示意图。
[0018]图5为本发明所提供的一种应用于变频器的高效散热装置的散热箱隔板结构示意图。
[0019] 图中主要附图标记含义如下:
1、散热箱,2、密封箱,11、水冷箱二,111、隔板插槽,112、通孔,113、底板插槽,12、散热片,121、沟槽,13、底板,131、风机,132、底板固定端,14、散热管,15、隔板,151、隔板固定端16、水冷箱一,21、变频器发热器件,22、温度传感器,23、散热壁。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图对本发明做具体的介绍。
[0021] 参见图1,本发明的一种应用于变频器的高效散热装置,包括密封箱2、散热箱1和温控系统;密封箱2的一个侧壁为散热壁23,散热壁23内侧设置有变频器发热器件21 ;散热壁23外侧紧贴散热箱1 ;散热箱1为长方体形;温控系统连接有温度传感器22,温度传感器22设置在密封箱2内。温控系统与风机131连接。
[0022] 散热箱包括水冷系统、风机131、底板13和隔板15 ;水冷系统包括水冷箱一 16、水冷箱二 11和散热管14 ;水冷箱一 16位于散热箱1 一侧,紧贴密封箱2 ;水冷箱二 11位于散热箱1相对水冷箱一 16的一侧;水冷箱一 16和水冷箱二 11通过一组散热管14连通;底板13位于散热箱1底部,插在水冷箱一 16和水冷箱二 11之间;风机131位于底板13正中央,风机131出风口正对散热管14侧壁;散热箱1相对底板13的一侧敞开;另两侧安装有隔板15。水冷箱一 16紧贴密封箱2 —侧为铜制;所述散热管14为铜制;水冷箱二 11相对散热管14的一侧为铝合金材质。散热管14中空,形状为单叶双曲面形,避免重力作用引起形状扭曲;散热管14侧面设置有一组散热片12 ;参见图2,散热片表面形成有沟槽121,增大散热面积,避免空气扰流。
[0023] 参见图3,水冷箱一 11、水冷箱二 16均为如图所示结构,以水冷箱一为例。用于连接散热管的通孔112均匀分布在水冷箱一侧,隔板插槽111与通孔112同侧,分列两边,截面呈倒梯形。底板插槽与隔板插槽111、通孔112同侧,位于底部,截面呈倒梯形,长度与两隔板插槽111的距离一致。
[0024] 参见图4,底板13中央设置有风机131 ;底板13两边设置有底板固定端132,用于连接水冷箱一 16和水冷箱二 11,使用时,将底板固定端132插入水冷箱一 16、水冷箱二 16的底板插槽内。
[0025] 参见图5,隔板15两边设置有隔板固定端151,用于连接水冷箱一 16和水冷箱二11,使用时,将隔板固定端132插入水冷箱一 16、水冷箱二 16的隔板插槽内。
[0026] 本实施例工作过程:
密封箱2内变频器发热器件21散发的热量通过散热壁23传到水冷箱一 16,水冷箱一16内散热介质受热开始进行液体交换和热传导,迅速将热量传递到散热箱1中部的散热管14上。风机131工作,吹出冷风,带走散热管14以及散热片12的热量。隔板15和水冷箱
11、16形成的通风通路有助于产生烟囱效应,加快散热箱中空气对流。经过风冷散热后,部分热量到达水冷箱二 11,通过水冷箱二 11相对于水冷箱一的一侧散热。工作时,温度传感器22收集密封箱2内温度信息,发送到温控系统核心处理器,处理器产生相应的PMW波,控制风机131功率。当密封箱2内温度较高时,提高风机131功率,加强风冷效果,防止系统过热;当密封箱2内温度较低时,降低风机131功率,减弱风冷效果,节省能源。
[0027] 拆卸散热箱时,先拆隔板,再拆底板;安装散热箱时,先装底板,再装隔板。
[0028] 需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (8)

1.一种应用于变频器的高效散热装置,其特征在于,包括密封箱、散热箱和温控系统; 所述密封箱的一个侧壁为散热壁,散热壁内侧设置有变频器发热器件;散热壁外侧紧贴散热箱;散热箱为长方体形;温控系统连接有温度传感器,温度传感器设置在密封箱内。
2.根据权利要求1所述的一种应用于变频器的高效散热装置,其特征在于,所述散热箱包括水冷系统、风机、底板和隔板;水冷系统包括水冷箱一、水冷箱二和散热管;水冷箱一位于散热箱一侧,紧贴密封箱;水冷箱二位于散热箱相对水冷箱一的一侧;水冷箱一和水冷箱二通过一组散热管连通;底板位于散热箱底部,插在水冷箱一、水冷箱二之间;风机位于底板正中央,风机出风口正对散热管侧壁;散热箱相对底板的一侧敞开;另两侧安装有隔板。
3.根据权利要求2所述的一种应用于变频器的高效散热装置,其特征在于,所述散热管中空,形状为单叶双曲面形;散热管侧面设置有一组散热片;散热片表面褶皱。
4.根据权利要求1或2所述的一种应用于变频器的高效散热装置,其特征在于,所述风机与水冷系统可分离;所述密封箱和水冷系统可分离;所述散热隔板和水冷系统可分离。
5.根据权利要求1所述的一种应用于变频器的高效散热装置,其特征在于,所述密封箱散热壁为铜制。
6.根据权利要求2所述的一种应用于变频器的高效散热装置,其特征在于,所述水冷箱一紧贴密封箱一侧为铜制;所述散热管为铜制;所述水冷箱二相对散热管的一侧为铝合金材质。
7.根据权利要求1或2所述的一种应用于变频器的高效散热装置,其特征在于,所述温控系统与风机连接。
8.根据权利要求1或2所述的一种应用于变频器的高效散热装置,其特征在于,所述水冷箱中散热介质为水或油。
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