CN112217400B - 一种变频器装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种变频器装置，包括：柜体，在所述柜体内设有纵向间隔开分层分布的第一安装板和第二安装板；设置在第一安装板上的控制单元组件，控制单元组件的正反两面分别集成有电源板和控制单元，在控制单元组件的下方设有直流接触器组件；横向依次设置在第二安装板上的电容组件、模块组件和断路器与电抗器组件；布置在第一安装板和第二安装板的横向侧部的散热系统；其中，电容组件与模块组件通过低感母排连接，直流接触器组件与所述模块组件及低感母排连接，且散热系统能够在控制单元组件、电容组件、模块组件以及断路器与电抗器组件之间形成散热循环通道，从而对所述柜体的内部的元器件进行散热降温。

Description

一种变频器装置

技术领域

本发明涉及工业变频设备技术领域，具体地涉及一种变频器装置，尤其是一种用于中央空调的变频器装置。

背景技术

工业上使用的变频器，尤其是大型中央空调变频器大多数放置在空调机组的上方，其现场工作环境较为恶劣。由于长期处于恶劣的环境中运行，现场环境中的污秽粉尘及水汽容易进入中央空调变频器产品的柜体中，从而导致柜体内的电气设备腐蚀老化，严重影响了设备使用寿命以及变频器产品的性能，甚至出现安全事故。因此，对变频器的防护等级要求越来越高。此外，随着变频器的功率等级越来越大，对柜内器件的散热、元器件的合理布局等要求也越来越高。

然而，大多变频器柜体通常采用的为钣金件拼接或焊接柜体。拼接缝隙或断焊的焊接结构所造成柜体焊接处出现缝隙从而导致渗水，无法满足高防护等级的需求。并且，机柜的进出电缆接线、通讯电缆等连接均穿过柜体进行连接，同样会在柜体接线处导致渗水，影响柜体的防水性能，从而影响柜体的防护等级。

此外，对于功率较大的大型工业变频器设备而言，为了保证高防护等级，发热器件在箱体内部产生的热量无法有效排出，导致柜体内发热器件的散热效果差，从而严重影响关键零部件的使用寿命，甚至发生设备损坏等严重问题。并且，变频器设备包括多个较大的零部件，从而对柜体内各类元器件的布局要求较高。现有的变频器设备通常将各个部件分开布置在柜体内，且单独设置腔室，然后通过线缆、母排将其连接起来。这样虽然能在一定程度上进行散热，但是其散热性能较差，并且受器件尺寸的约束，导致机柜空间过大，可维护性差。现有技术中还有采用风冷方式进行散热处理。然而，纯风冷的变流器所需求的风机较大，需要设置单独的隔室，且风冷散热受外界环境影响较大，对于封闭或是半封闭的场合适用性差。并且，风冷方式不利于柜体的高防护等级，现场环境中的灰尘或水汽容易进入柜内，从而会造成柜内器件寿命缩短或其他危害。

发明内容

针对如上所述的技术问题，本发明旨在提供一种变频器装置，该变频器装置能实现双开门的防水防尘功能，且其密封性能好。该变频器装置采用分层式布局，能够充分利用柜体的空间，实现变频器的最小化，并且能够实现柜体内元器件的正面维护，方便了安装及维护，此外，能够明确变频器的功能区分，实现变频器的交流-直流-交流的功能区域的转化，且结构紧凑，集成度高。该变频器装置还能够在变频器内部形成散热循环通道，极大地有利于变频器的散热。

为此，根据本发明，提出了一种变频器装置，包括：柜体，在所述柜体内设有纵向间隔开分层分布的第一安装板和第二安装板；设置在所述第一安装板上的控制单元组件，所述控制单元组件的正反两面分别集成有电源板和控制元件，且在所述控制单元组件的下方设有直流接触器组件；横向依次设置在所述第二安装板上的电容组件、模块组件和断路器与电抗器组件；以及布置在所述第一安装板和第二安装板的横向侧部的散热系统，所述散热系统与所述柜体的侧板固定连接；其中，所述电容组件与所述模块组件通过低感母排连接，所述直流接触器组件与所述模块组件及所述低感母排连接，且所述散热系统能够在所述控制单元组件、所述电容组件、所述模块组件以及所述断路器与电抗器组件之间形成散热循环通道，从而对所述柜体板的内部的元器件进行散热降温。

在一个优选的实施例中，在所述柜体内设有竖向安装的安装梁，所述控制单元组件通过铰链安装到所述安装梁上并能够绕所述安装梁进行翻转。

在一个优选的实施例中，所述散热系统包括设置在所述柜体内的风道，所述风道包括相互连通的第一腔室和设置在所述第一腔室上方的第二腔室。

在一个优选的实施例中，在所述第一腔室内设有用于产生冷风的蒸发器，在所述第二腔室内设有能够抽取所述蒸发器产生的冷风并吹向所述柜体内部的风机。

在一个优选的实施例中，所述柜体设有双开门，所述双开门包括能够相互压合的第一门体和第二门体。

在一个优选的实施例中，在所述第一门体的与所述第二门体压合的侧边设有折边以形成导水槽，在所述导水槽的上端背部固定安装有储水盒，所述储水盒的底部设有与所述导水槽连通的排水孔。

在一个优选的实施例中，在所述柜体的设有所述双开门的一端的四周设有与所述柜体平行的翻边，且在所述第一门体和所述第二门体的对应于所述翻边的位置设有密封条，所述翻边与所述密封条压合能够形成密封。

在一个优选的实施例中，在所述柜体的一个横向侧板上设有进线盒，且在所述柜体的与所述双开门相对的侧板上设有出线口，所述变频器装置的动力线通过所述进线盒与所述出线口进行接线。

在一个优选的实施例中，在所述柜体的与所述双开门相对的侧板上设有蒸发器冷媒接口，所述蒸发器通过所述蒸发器冷媒接口与外部冷媒管道连接。

在一个优选的实施例中，在所述柜体的与所述双开门相对的侧板上还设有模块冷媒接口，所述模块组件通过所述模块冷媒接口与外部冷媒管道连接。

附图说明

下面将参照附图对本发明进行说明。

图1显示了根据本发明的变频器装置的外部结构。

图2显示了图1所示的变频器中的柜体的结构。

图3和图4是变频器装置的内部器件的布局示意图。

图5是变频器装置中的散热系统的工作示意图。

图6显示了图5所示的散热系统的结构。

图7显示了变频器装置的背面结构。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本发明的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本发明进行介绍。

在本申请中，需要说明的是，本申请中使用的方向性用语或限定词“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等均是针对所参照的附图1而言。它们并不用于限定所涉及零部件的绝对位置，而是可以根据具体情况而变化。另外，需要说明的是，将附图1中沿变频器装置的左右延伸方向定义为横向，将沿变频器装置的前后延伸方向定义为纵向，将沿变频器装置的上下延伸方向定义为竖向。

图1显示了根据本发明的变频器装置100的外部结构。如图1所示，变频器装置100包括柜体110。在一个实施例中，柜体110构造成长方体形，且通过一体式焊接成型。柜体110的这种结构能够有效提高柜体110的空间利用率，便于柜体110的内部器件的布局安装，且一体式的柜体110大大提高了变频器装置100的密封性能。

根据本发明，柜体110的前端设有双开门120。双开门120能够打开以安装内部器件，并能够密封闭合柜体110以对柜体110内的器件进行防水防尘。如图2所示，在柜体110的设有双开门120的端部四周设有与柜体110平行的翻边112。翻边112与柜体110之间形成排水通道，外部积水通过排水通道流走，从而避免外部积水进入柜体110而对内部器件造成损坏。同时，在双开门120的与翻边112对应的区域设置有密封条113，当关闭双开门120时密封条113贴合柜体110的四周的翻边112，并通过铰链锁紧后，压合密封条113进行柜体110的密封及防水。密封条113能够有效实现双开门120的防水防尘，且密封条113易于更换与维护，这种密封方式结构简单，且密封效果显著。

如图2所示，双开门120包括第一门体121和第二门体122。第一门体121和第二门体122能够相互压合而关闭柜体110，且第一门体121作为贴门，第二门体112作为压门，关闭时，第二门体122压在第一门体121上从而形成压合。在第一门体121的与第二门体122压合的侧边区域设有竖向延伸的折边123以形成导水槽。优选地，导水槽构造成U型槽。并且，在导水槽的上端背部固定安装有储水盒124，储水盒124的底部设有与导水槽连通的排水孔。在导水槽的上下两端设有挡水块125，优选地，挡水块125构造成“几”字型。同时，在第二门体122的第一门体121上的挡水块125对应的位置设有方形槽口，挡水块125能够与方形槽口适配压合从而保证第一门体121与第二门体122能够紧密贴合，显著提高了柜体110的防护等级。

在实际运营过程中，第一门体121和第二门体122闭合，当外部水量较大较急时，外部的水会从第一门体121与第二门体122搭接的间隙处渗入，水进入后通过密封条113的间隙处流下来，进而流入导水槽的上端的储水盒124中，然后，进入储水盒124中的水通过底部的排水孔流入第一门体121上的导水槽123中并排出。由此，通过第一门体121上的导水槽123将渗入的水排出柜体110，进一步提高了柜体110的防护等级。

在本实施例中，在第一门体121上设置有变频器功能指示灯127，用于显示变频器装置100的工作运行状态。在第二门体122上设有断路器(将在下文中介绍)操作机构128，其用于开合断路器。

图3和图4是变频器装置100的内部器件的布局示意图。如图3和图4所示，在柜体110内设有纵向间隔开分层分布的第一安装板和第二安装板，且第一安装板靠近双开门120，第一安装板和第二安装板用于安装元器件。在本实施例中，在第一安装板上安装有控制单元组件130，在控制单元组件130的正反面上分别集成设置有电源板和DUC控制元件。并且，在控制单元组件的下方设有直流接触器组件140。在一个实施例中，在柜体110内设置竖向固定安装的安装梁131。控制单元组件130通过铰链安装到安装梁131上，从而能够绕安装梁131进行翻转，方便了柜体内部器件的布局安装。这种翻转结构能够充分利用柜体110的空间，极大地方便了柜体110内元器件的安装与维护。

图4是变频器装置100未安装第一安装板和双开门120时的内部器件的布局示意图。如图3和图4所示，在第二安装板上横向依次(图3中从左到右)设有电容组件150、模块组件170和断路器与电抗器组件160。电容组件150通过低感母排151连接安装，且处于控制单元组件130的后面。在图4所示的实施例中，断路器与电抗器组件160中的电抗器设置在断路器的下方。电容组件150和模块组件170通过低感母排151连接，直流接触器组件140和模块组件170及低感母排151连接。在一个实施例中，柜体110内的其他器件采用铜排连接。柜体110内的这种布局结构紧凑，能够充分利用柜体110内的空间，并且能够明确变频器的功能区分。

根据本发明，在第一安装板和第二安装板的横向一侧(图4中的右侧)设有散热系统180，散热系统180与柜体110的侧板固定连接。散热系统180能够在柜体110内的各器件之间形成散热循环通道181(见图5所示)，从而对柜体110内的器件进行散热降温。散热系统180的这种循环散热方式能够显著提高变频器装置100的散热降温效果，从而保证了变频器装置100的散热需求和柜体110内的器件的正常运行。

如图5和图6所示，散热系统180包括设置在柜体110内的风道182。在一个实施例中，风道182构造成长方体形，并独立设置在柜体110内。风道182包括相互连通的第一腔室183和第二腔室184，且第二腔室184设置在第一腔室183的上方。在第一腔室183内设有用于对柜体110内的产生的热空气进行热交换以产生冷风的蒸发器185，在第二腔室184内设有能够抽取第一腔室183内的冷风并吹向柜体110内的风机186。在本实施例中，在第一腔室183的对应于蒸发器185的侧壁上设有吸风口，蒸发器185通过吸风口将柜体110内产生的热空气吸入风道182的第一腔室183内，并进行热交换。在第二腔室184的对应于风机186的侧壁上设有出风口，出风口正对着柜体110内的器件，用于将冷风吹向柜体110内的各器件以进行散热降温处理。

需要说明的是，图5中的箭头指示为散热系统180形成的循环散热路径。散热系统180工作时，通过风机186将风道182内部的冷空气吹入柜体110的内部。同时，在风机186的作用下从第一腔室183的吸风口将热空气抽进来，蒸发器185将热空气与冷媒介质进行热量交换并将热量排出柜体110，从而产生冷空气。由此，散热系统180在柜体内部形成了散热循环通道181，从而对变频器装置100的内部器件进行有效的散热降温，保证了变频器装置100的散热需求和柜体110内的器件的正常运行。

在本实施例中，蒸发器185采用冷媒介质进行热交换。如图6所示，在风道180的第一腔室183的侧壁上设有蒸发器冷媒接口187，蒸发器冷媒接口187穿过柜体110的与双开门120相对的侧板而与外部冷媒管道188连接。蒸发器185能够将柜体110内产生的热空气与冷媒介质进行热量交换，从而产生冷空气并在风机186的作用下吹向柜体110内的器件进行散热降温，大大提高了散热降温效果及效率。

图7显示了变频器装置100的背面结构。如图7所示，在柜体110的一个横向侧板上设有进线盒190。同时，在柜体110的与双开门120相对的侧板上设有出线口191，出线口191均匀分布设置在柜体110的侧板上。变频器装置100的动力线通过进线盒190与出线口191进行接线。此外，在与双开门120相对的侧板上对应模块组件170设有模块冷媒接口171。模块组件170通过模块冷媒接口171与外部冷媒管道188连接。

此外，由于电抗器散热量大，为了进一步提高变频器装置100的散热降温效果，将风道182的第一腔室183上的吸风口设置成与电抗器相邻，从而能够及时吸收电抗器散发的热量以进行散热处理。

根据本发明的变频器装置100的内部器件采用分层式布局，从而充分利用了柜体110的内部空间，实现了变频器装置的最小化。同时，第一层器件设置成能够翻转，从而能够实现柜体内器件的正面维护，极大地方便了内壁器件的安装及维护，且能够明确变频器的功能区分，实现了变频器的交流-直流-交流的功能区域的转化，其结构紧凑，集成度高，提高了柜体110的空间利用率。该变频器装置100还能够在柜体110的内部形成散热循环通道，从而对内部各器件进行有效地散热降温，不仅显著提高了散热降温效果及效率，而且保证了变频器装置100的散热需求和柜体110内各器件的正常运行。该变频器装置100采用双开门结构，且双开门采用压合方式闭合，其密封性好，有效实现了双开门的防水防尘功能，从而显著提高了变频器装置100密封防水防尘性能。此外，变频器装置100的柜体结构简单，加工方便，生产成本低。

最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施方案而已，并不构成对本发明的任何限制。尽管参照前述实施方案对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种变频器装置，其特征在于，包括：

柜体(110)，在所述柜体内设有纵向间隔开分层分布的第一安装板和第二安装板；

设置在所述第一安装板上的控制单元组件(130)，所述控制单元组件的正反两面分别集成有电源板和控制元件，且在所述控制单元组件的下方设有直流接触器组件(140)；

横向依次设置在所述第二安装板上的电容组件(150)、模块组件(170)和断路器与电抗器组件(160)；以及

布置在所述第一安装板和所述第二安装板的横向侧部的散热系统(180)，所述散热系统与所述柜体的侧板固定连接；

其中，所述电容组件与所述模块组件通过低感母排(151)连接，所述直流接触器组件与所述模块组件及所述低感母排连接，且所述散热系统能够在所述控制单元组件、所述电容组件、所述模块组件以及所述断路器与电抗器组件之间形成散热循环通道，从而对所述柜体的内部的元器件进行散热降温，

所述散热系统包括设置在所述柜体内的风道(182)，所述风道包括相互连通的第一腔室(183)和设置在所述第一腔室上方的第二腔室(184)，其中，在所述第一腔室内设有用于产生冷风的蒸发器(185)，在所述第二腔室内设有能够抽取所述蒸发器产生的冷风并吹向所述柜体内部的风机(186)。

2.根据权利要求1所述的变频器装置，其特征在于，在所述柜体内设有竖向安装的安装梁(131)，所述控制单元组件通过铰链安装到所述安装梁上并能够绕所述安装梁进行翻转。

3.根据权利要求1所述的变频器装置，其特征在于，所述柜体设有双开门(120)，所述双开门包括能够相互压合的第一门体(121)和第二门体(122)。

4.根据权利要求3所述的变频器装置，其特征在于，在所述第一门体的与所述第二门体压合的侧边设有折边(123)以形成导水槽，在所述导水槽的上端背部固定安装有储水盒(124)，所述储水盒的底部设有与所述导水槽连通的排水孔。

5.根据权利要求3或4所述的变频器装置，其特征在于，在所述柜体的设有所述双开门的一端的四周设有与所述柜体平行的翻边(112)，且在所述第一门体和所述第二门体的对应于所述翻边的位置设有密封条(113)，所述翻边与所述密封条压合能够形成密封。

6.根据权利要求3或4所述的变频器装置，其特征在于，在所述柜体的一个横向侧板上设有进线盒(190)，且在所述柜体的与所述双开门相对的侧板上设有出线口(191)，所述变频器装置的动力线通过所述进线盒与所述出线口进行接线。

7.根据权利要求3所述的变频器装置，其特征在于，在所述柜体的与所述双开门相对的侧板上设有蒸发器冷媒接口(187)，所述蒸发器通过所述蒸发器冷媒接口与外部冷媒管道(188)连接。

8.根据权利要求3所述的变频器装置，其特征在于，在所述柜体的与所述双开门相对的侧板上还设有模块冷媒接口(171)，所述模块组件通过所述模块冷媒接口与外部冷媒管道连接。

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