CN110381706B - 用于大功率电器的箱体装置及散热方法 - Google Patents

Abstract

一种用于大功率电器的箱体装置及散热方法，包含有用于安装大功率电器元件的箱壳(1)、设置在箱壳(1)上并且用于在箱壳(1)的外表面上形成间隔通道的栅格板(5)，通过箱壳(1)，实现了对大功率电器元件的固定，通过栅格板(5)，实现了在箱壳(1)的外表面上形成上升散热气流，因此提高了箱体装置的散热性能。

Description

用于大功率电器的箱体装置及散热方法

技术领域

本发明涉及一种箱体装置及散热方法，尤其是一种用于大功率电器的箱体装置及散热方法。

背景技术

为了保证大功率电器元件的安全工作环境，需要把大功率电器元件安装在箱体装置中，因此用于大功率电器的箱体装置及散热方法是一种重要的电气部件，由于大功率电器元件在进行工作时，会产生大量的热量，从而使箱体装置中的温度增高，为了保证大功率电器元件的工作性能，箱体的散热结构和冷却方式决定着内部元器件的使用寿命，温度对绝缘材料的性能的影响越来越被重视和研究，需要对箱体装置进行散热或冷却，在现有的用于大功率电器的箱体装置及散热方法中，仅靠增加绝缘材料的消耗或增大箱体表面散热面积来提高大功率电器元件的使用寿命，现在还没有一种基于改变箱体装置外表面气流的流动速度和方向，从而提高箱体装置的散热性能。

发明内容

本发明的客体是一种用于大功率电器的箱体装置，本发明的客体是一种用于大功率电器箱体装置的散热方法。为了克服上述技术缺点，本发明的目的是提供一种用于大功率电器的箱体装置及散热方法，因此提高了箱体装置的散热性能。为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：一种用于大功率电器的箱体装置，包含有用于安装大功率电器元件的箱壳、设置在箱壳上并且用于在箱壳的外表面上形成间隔通道的栅格板。由于设计了箱壳和栅格板，通过箱壳，实现了对大功率电器元件的固定，通过栅格板，实现了在箱壳的外表面上形成上升散热气流，因此提高了箱体装置的散热性能。本发明设计了，按照形成上升散热气流的方式把箱壳和栅格板相互联接。本发明设计了，按照附着呈间隔排列的片体的方式把栅格板与箱壳联接。

本发明设计了，还包含有具有竖向板、横向下板和横向上板的第一附件装置并且第一附件装置设置在箱壳和栅格板之间。

本发明设计了，还包含有具有筒壳和排气扇的第二附件装置并且第二附件装置设置在栅格板上。

本发明设计了，竖向板设置在箱壳上，横向下板和横向上板设置在竖向板上并且栅格板设置在横向下板和横向上板之间。

本发明设计了，箱壳设置为矩形盒状体并且箱壳的周边侧面部设置为与竖向板联接。

本发明设计了，竖向板设置为矩形条状体并且竖向板的内端侧面部设置为与箱壳联接，相邻的两个竖向板的相对应侧面部分别设置为与横向下板和横向上板联接。

本发明设计了，横向下板和横向上板设置为矩形条状体并且横向下板的端头和横向上板的端头分别设置为与竖向板联接，横向下板和横向上板设置为沿竖向板的竖向中心线间隔排列分布并且横向下板和横向上板设置为与栅格板夹持式联接。

本发明设计了，栅格板设置为包含有条部、第一块部、第二块部和第三块部并且条部的外侧面的上端部设置为与第一块部联接，条部的外侧面的中间部设置为与第二块部联接并且条部的外侧面的下端部设置为与第三块部联接，第一块部、第二块部和第三块部分别设置为与横向下板和横向上板嵌入式联接，条部的轮廓线设置为矩形并且第一块部、第二块部和第三块部分别设置为矩形段状体。

本发明设计了，箱壳与栅格板设置为按照改变散热气流的方式分布并且箱壳和栅格板与竖向板、横向下板和横向上板设置为按照滑动安装的方式分布，两个竖向板、三个横向下板、三个横向上板和多个栅格板设置为组成一组改变散热气流部件并且其中第一个横向下板和其中第一个横向上板设置在相邻的两个竖向板上端，其中第二个横向下板和其中第二个横向上板设置在相邻的两个竖向板中间，其中第三个横向下板和其中第三个横向上板设置在相邻的两个竖向板下端，栅格板设置为沿横向下板的横向中心线间隔排列分布，多组改变散热气流部件设置为沿箱壳的周边间隔排列分布，竖向板设置为箱壳的侧壁的凸缘体。

本发明设计了，筒壳设置在栅格板的下端端面部，筒壳设置为与箱壳联接并且排气扇设置在筒壳中。

本发明设计了，筒壳设置为圆形管状体并且筒壳的外侧面部设置为与箱壳联接，筒壳的内壁设置为与排气扇联接。

本发明设计了，排气扇的电机设置为通过连接杆与筒壳联接并且排气扇的输出气流端口部设置为与栅格板相对应分布。

本发明设计了，在条部的侧面部设置有开口槽体和在条部中设置有通孔体，开口槽体设置为V字形槽状体并且通孔体设置为锥形孔体。

本发明设计了，条部的中心线与箱壳的横向水平中心线之间的夹角设置为77-90°。

本发明设计了，条部的内端面部与箱壳的外表面部之间的距离设置为5-8mm。

本发明设计了，一种用于大功率电器箱体装置的散热方法，其步骤是：把第一块部、第二块部和第三块部安装在竖向板上的横向下板和横向上板中，使栅格板安装到箱壳的外表面部上，由相邻的条部之间形成竖向通道，在箱壳的发热气流作用下，在竖向通道中形成上升的气流，由上升的气流对箱壳进行散热，当上升的气流通过开口槽体时，加快了上升的气流的速度，当上升的气流通过通孔体时，上升的气流对条部冲击，使条部进行摆动，改变了上升的气流的流动方向，箱壳的温度大于限定数值时，启动排气扇，增加竖向通道中的上升的气流的速度。

本发明的技术效果在于：在箱体上通过设计专门用于散热通风的结构，内部设计可调式栅格板，根据发热功率调整空气流通通道的截面，从达到最佳的散热效果，根据箱体对外传导热的功率的不同，可以在底部设置机械加压装置，进一步加速空气的流通，提高散热效率,本发明专利可以有效提高大功率箱体散热效率，在箱体内温度高于外部环境温度时，空气通过散热通道形成强迫对流，迅速带走箱体内传导到箱壁的热量，可以有效提高自冷情况下的散热效率，可以减小外壳尺寸，节约材料消耗，在箱壁上设置加强筋，两加强筋中间用盖板封堵。在盖板上设计槽型结构用于调节栅格板的水平移动，栅格板间形成的通道宽度决定气流上升的速率。根据箱体表面温度的不同可以在通风口底部设置机械加压送风装置，实现强迫热对流，使产品产生的热量迅速被吹走，快速降低箱体表面温度，在热气流迅速上升的情况下，冷空气沿着预定通道迅速补充进来，使产生的热量被补充进来的冷空气迅速带走，大幅提高了散热效率，降低了产品温升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的第一个实施例之一的示意图，

图2为图1的俯视图，

图3为横向上板4和栅格板5的连接关系示意图，

图4为本发明的第一个实施例之二的示意图，

图5为图4的俯视图，

图6为本发明的的第一个实施例之三的栅格板5的结构示意图，箱壳-1、竖向板-2、横向下板-3、横向上板-4、栅格板-5、筒壳-6、排气扇-7、条部-51、第一块部-52、第二块部-53、第三块部-54、开口槽体-55、通孔体-56。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种用于大功率电器的箱体装置，图1为本发明的第一个实施例之一，结合附图具体说明本实施例，包含有箱壳1、竖向板2、横向下板3、横向上板4和栅格板5并且竖向板2设置在箱壳1上，横向下板3和横向上板4设置在竖向板2上并且栅格板5设置在横向下板3和横向上板4之间。

在本实施例中，箱壳1设置为矩形盒状体并且箱壳1的周边侧面部设置为与竖向板2联接。

通过箱壳1，形成了对竖向板2的支撑连接点，由箱壳1，实现了与竖向板2的连接，其技术目的在于：用于内部安装大功率电器元件。

在本实施例中，竖向板2设置为矩形条状体并且竖向板2的内端侧面部设置为与箱壳1联接，相邻的两个竖向板2的相对应侧面部分别设置为与横向下板3和横向上板4联接。

通过竖向板2，形成了对箱壳1、横向下板3和横向上板4的支撑连接点，由竖向板2，实现了与箱壳1的连接，实现了与横向下板3的连接，实现了与横向上板4的连接，其技术目的在于：用于作为横向下板3和横向上板4的支撑体。

在本实施例中，横向下板3和横向上板4设置为矩形条状体并且横向下板3的端头和横向上板4的端头分别设置为与竖向板2联接，横向下板3和横向上板4设置为沿竖向板2的竖向中心线间隔排列分布并且横向下板3和横向上板4设置为与栅格板5夹持式联接。

通过横向下板3和横向上板4，形成了对竖向板2和栅格板5的支撑连接点，由横向下板3和横向上板4，实现了与竖向板2的连接，实现了与栅格板5的连接，其技术目的在于：用于作为栅格板5的支撑体。

在本实施例中，栅格板5设置为包含有条部51、第一块部52、第二块部53和第三块部54并且条部51的外侧面的上端部设置为与第一块部52联接，条部51的外侧面的中间部设置为与第二块部53联接并且条部51的外侧面的下端部设置为与第三块部54联接，第一块部52、第二块部53和第三块部54分别设置为与横向下板3和横向上板4嵌入式联接，条部51的轮廓线设置为矩形并且第一块部52、第二块部53和第三块部54分别设置为矩形段状体。

通过栅格板5，形成了对横向下板3和横向上板4的支撑连接点，由第一块部52、第二块部53和第三块部54，实现了与横向下板3的连接，实现了与横向上板4的连接，由条部51，实现了对箱壳1的外表面气流的流动速度和方向进行改变，其技术目的在于：用于对箱壳1进行散热。

在本实施例中，箱壳1与栅格板5设置为按照改变散热气流的方式分布并且箱壳1和栅格板5与竖向板2、横向下板3和横向上板4设置为按照滑动安装的方式分布，两个竖向板2、三个横向下板3、三个横向上板4和多个栅格板5设置为组成一组改变散热气流部件并且其中第一个横向下板3和其中第一个横向上板4设置在相邻的两个竖向板2上端，其中第二个横向下板3和其中第二个横向上板4设置在相邻的两个竖向板2中间，其中第三个横向下板3和其中第三个横向上板4设置在相邻的两个竖向板2下端，栅格板5设置为沿横向下板3的横向中心线间隔排列分布，多组改变散热气流部件设置为沿箱壳1的周边间隔排列分布，竖向板2设置为箱壳1的侧壁的凸缘体。

图4为本发明的第一个实施例之二，结合附图具体说明本实施例，还包含有筒壳6和排气扇7并且筒壳6设置在栅格板5的下端端面部，筒壳6设置为与箱壳1联接并且排气扇7设置在筒壳6中。在本实施例中，筒壳6设置为圆形管状体并且筒壳6的外侧面部设置为与箱壳1联接，筒壳6的内壁设置为与排气扇7联接。通过筒壳6，形成了对箱壳1和排气扇7的支撑连接点，由筒壳6，实现了与箱壳1的连接，实现了与排气扇7的连接，其技术目的在于：用于作为排气扇7的支撑体。

在本实施例中，排气扇7的电机设置为通过连接杆与筒壳6联接并且排气扇7的输出气流端口部设置为与栅格板5相对应分布。通过排气扇7，形成了对筒壳6和栅格板5的支撑连接点，由排气扇7，实现了与筒壳6的连接，实现了与栅格板5的连接，其技术目的在于：用于在箱壳1的外表面形成气流。

图6为本发明的第一个实施例之三，在条部51的侧面部设置有开口槽体55和在条部51中设置有通孔体56，开口槽体55设置为V字形槽状体并且通孔体56设置为锥形孔体。

由开口槽体55和通孔体56，实现了带动条部51进行摆动。

本发明的第一个实施例之四，条部51的中心线与箱壳1的横向水平中心线之间的夹角设置为77-90°。

由条部51，实现了适用于箱壳1工作环境的风向的不同。

本发明的第一个实施例之五，条部51的中心线与箱壳1的横向水平中心线之间的夹角设置为77°。

本发明的第一个实施例之六，条部51的中心线与箱壳1的横向水平中心线之间的夹角设置为90°。

本发明的第一个实施例之七，条部51的中心线与箱壳1的横向水平中心线之间的夹角设置为83°。

本发明的第一个实施例之八，条部51的内端面部与箱壳1的外表面部之间的距离设置为5-8mm。

由条部51，实现了在箱壳1的外表面部上形成竖向通道。

本发明的第一个实施例之九，条部51的内端面部与箱壳1的外表面部之间的距离设置为5mm。

本发明的第一个实施例之十，条部51的内端面部与箱壳1的外表面部之间的距离设置为8mm。

本发明的第一个实施例之十一，条部51的内端面部与箱壳1的外表面部之间的距离设置为7mm。

本发明的第二个实施例，按照形成上升散热气流的方式把箱壳1和栅格板5相互联接。

在本实施例中，按照附着呈间隔排列的片体的方式把栅格板5与箱壳1联接。

在本实施例中，还包含有具有竖向板2、横向下板3和横向上板4的第一附件装置并且第一附件装置设置在箱壳1和栅格板5之间。

在本实施例中，还包含有具有筒壳6和排气扇7的第二附件装置并且第二附件装置设置在栅格板5上。

本发明的第二个实施例是以第一个实施例为基础，下面结合实施例，对本发明进一步描述，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

一种用于大功率电器箱体装置的散热方法，其步骤是：把第一块部52、第二块部53和第三块部54安装在竖向板2上的横向下板3和横向上板4中，使栅格板5安装到箱壳1的外表面部上，由相邻的条部51之间形成竖向通道，在箱壳1的发热气流作用下，在竖向通道中形成上升的气流，由上升的气流对箱壳1进行散热，当上升的气流通过开口槽体55时，加快了上升的气流的速度，当上升的气流通过通孔体56时，上升的气流对条部51冲击，使条部51进行摆动，改变了上升的气流的流动方向，箱壳1的温度大于限定数值时，启动排气扇7，增加竖向通道中的上升的气流的速度。

本发明具有下特点：

1、由于设计了箱壳1和栅格板5，通过箱壳1，实现了对大功率电器元件的固定，通过栅格板5，实现了在箱壳1的外表面上形成上升散热气流，因此提高了箱体装置的散热性能。

2、由于设计了竖向板2、横向下板3和横向上板4，形成了连接座部件，实现了栅格板5附着在箱壳1上。

3、由于设计了开口槽体55和通孔体56，实现了对条部51的摆动。

4、由于设计了筒壳6和排气扇7，形成了强上升散热气流。

5、由于设计了对结构形状进行了数值范围的限定，使数值范围为本发明的技术方案中的技术特征，不是通过公式计算或通过有限次试验得出的技术特征，试验表明该数值范围的技术特征取得了很好的技术效果。

6、由于设计了本发明的技术特征，在技术特征的单独和相互之间的集合的作用，通过试验表明，本发明的各项性能指标为现有的各项性能指标的至少为1.7倍，通过评估具有很好的市场价值。上述实施例只是本发明所提供的用于大功率电器的箱体装置及散热方法的一种实现形式，根据本发明所提供的方案的其他变形，增加或者减少其中的成份或步骤，或者将本发明用于其他的与本发明接近的技术领域，均属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种用于大功率电器的箱体装置，其特征是：包含有用于安装大功率电器元件的箱壳(1)、设置在箱壳(1)上并且用于在箱壳(1)的外表面上形成间隔通道的栅格板(5)，

栅格板(5)设置为包含有条部(51)、第一块部(52)、第二块部(53)和第三块部(54)并且条部(51)的外侧面的上端部设置为与第一块部(52)联接，条部(51)的外侧面的中间部设置为与第二块部(53)联接并且条部(51)的外侧面的下端部设置为与第三块部(54)联接，第一块部(52)、第二块部(53)和第三块部(54)分别设置为与横向下板(3)和横向上板(4)嵌入式联接，条部(51)的轮廓线设置为矩形并且第一块部(52)、第二块部(53)和第三块部(54)分别设置为矩形段状体，

还包含有具有竖向板(2)、横向下板(3)和横向上板(4)的第一附件装置并且第一附件装置设置在箱壳(1)和栅格板(5)之间，

竖向板(2)设置在箱壳(1)上，横向下板(3)和横向上板(4)设置在竖向板(2)上并且栅格板(5)设置在横向下板(3)和横向上板(4)之间，

箱壳(1)与栅格板(5)设置为按照改变散热气流的方式分布并且箱壳(1)和栅格板(5)与竖向板(2)、横向下板(3)和横向上板(4)设置为按照滑动安装的方式分布，两个竖向板(2)、三个横向下板(3)、三个横向上板(4)和多个栅格板(5)设置为组成一组改变散热气流部件并且其中第一个横向下板(3)和其中第一个横向上板(4)设置在相邻的两个竖向板(2)上端，其中第二个横向下板(3)和其中第二个横向上板(4)设置在相邻的两个竖向板(2)中间，其中第三个横向下板(3)和其中第三个横向上板(4)设置在相邻的两个竖向板(2)下端，栅格板(5)设置为沿横向下板(3)的横向中心线间隔排列分布，多组改变散热气流部件设置为沿箱壳(1)的周边间隔排列分布。

2.根据权利要求1所述的用于大功率电器的箱体装置，其特征是：按照形成上升散热气流的方式把箱壳(1)和栅格板(5)相互联接。

3.根据权利要求2所述的用于大功率电器的箱体装置，其特征是：按照附着呈间隔排列的片体的方式把栅格板(5)与箱壳(1)联接。

4.根据权利要求1所述的用于大功率电器的箱体装置，其特征是：在条部(51)的侧面部设置有开口槽体(55)和在条部(51)中设置有通孔体(56)，开口槽体(55)设置为V字形槽状体并且通孔体(56)设置为锥形孔体。

5.根据权利要求1所述的用于大功率电器的箱体装置，其特征是：条部(51)的中心线与箱壳(1)的横向水平中心线之间的夹角设置为77-90°。

6.根据权利要求1所述的用于大功率电器的箱体装置，其特征是：条部(51)的内端面部与箱壳(1)的外表面部之间的距离设置为5-8mm。

7.根据权利要求4所述的用于大功率电器的箱体装置，其特征是：还包含有具有筒壳(6)和排气扇(7)的第二附件装置并且第二附件装置设置在栅格板(5)上。

8.根据权利要求1所述的用于大功率电器的箱体装置，其特征是：箱壳(1)设置为矩形盒状体并且箱壳(1)的周边侧面部设置为与竖向板(2)联接。

9.根据权利要求1所述的用于大功率电器的箱体装置，其特征是：竖向板(2)设置为矩形条状体并且竖向板(2)的内端侧面部设置为与箱壳(1)联接，相邻的两个竖向板(2)的相对应侧面部分别设置为与横向下板(3)和横向上板(4)联接。

10.根据权利要求1所述的用于大功率电器的箱体装置，其特征是：横向下板(3)和横向上板(4)设置为矩形条状体并且横向下板(3)的端头和横向上板(4)的端头分别设置为与竖向板(2)联接，横向下板(3)和横向上板(4)设置为沿竖向板(2)的竖向中心线间隔排列分布并且横向下板(3)和横向上板(4)设置为与栅格板(5)夹持式联接。

11.根据权利要求 1 至 10中任一项所述的用于大功率电器的箱体装置，其特征是：竖向板(2)设置为箱壳(1)的侧壁的凸缘体。

12.根据权利要求7所述的用于大功率电器的箱体装置，其特征是：筒壳(6)设置在栅格板(5)的下端端面部，筒壳(6)设置为与箱壳(1)联接并且排气扇(7)设置在筒壳(6)中。

13.根据权利要求7所述的用于大功率电器的箱体装置，其特征是：筒壳(6)设置为圆形管状体并且筒壳(6)的外侧面部设置为与箱壳(1)联接，筒壳(6)的内壁设置为与排气扇(7)联接。

14.根据权利要求7所述的用于大功率电器的箱体装置，其特征是：排气扇(7)的电机设置为通过连接杆与筒壳(6)联接并且排气扇(7)的输出气流端口部设置为与栅格板(5)相对应分布。

15.一种用于权利要求7所述的用于大功率电器的箱体装置的散热方法，其特征是：

其步骤是：把第一块部(52)、第二块部(53)和第三块部(54)安装在竖向板(2)上的横向下板(3)和横向上板(4)中，使栅格板(5)安装到箱壳(1)的外表面部上，由相邻的条部(51)之间形成竖向通道，在箱壳(1)的发热气流作用下，在竖向通道中形成上升的气流，由上升的气流对箱壳(1)进行散热，当上升的气流通过开口槽体(55)时，加快了上升的气流的速度，当上升的气流通过通孔体(56)时，上升的气流对条部(51)冲击，使条部(51)进行摆动，改变了上升的气流的流动方向，箱壳(1)的温度大于限定数值时，启动排气扇(7)，增加竖向通道中的上升的气流的速度。

Images