CN112689439B - 一种电气柜散热装置、电气柜及其应用 - Google Patents

Abstract

涉及电气柜散热技术领域，本申请公开一种电气柜散热装置、电气柜及其应用。散热装置包括第一换热区、第二换热区、第一循环管路与第二循环管路；第一循环管路与第二循环管路内填充有冷媒；第一循环管路接通至第一换热区，第二循环管路接通至第二换热区，第一循环管路和/或第二循环管路配置有流量控制组件。与现有技术相比，本申请中的电气柜散热装置可针对不同的换热区分别进行换热调解，适应不同电器的换热需求，使用方便、灵活度高。

Description

一种电气柜散热装置、电气柜及其应用

技术领域

本申请涉及电气柜散热技术领域，具体而言，涉及一种电气柜散热装置、电气柜及其应用。

背景技术

随着当前形势下电子技术的不断进步和发展，各种类型的电器正不断走入不同场合，电器多使用电气柜装配各类功率器件，一方面方便功率器件安装，另一方面也可防止功率器件暴露在外面，导致功率器件损坏。

电气柜的散热性能也就影响了装配在内部的功率器件的性能，且由于目前的电器均向小型化发展，因此，提高电气柜的散热是提高功率器件工作效率的重要手段。

但现有电气柜内多少装配了功率不同的功率器件，不同的功率器件均使用同一循环回路的冷媒循环进行散热，这就无法避免多个功率器件的换热效率相互影响，电气柜内换热无法分区，无法针对不同区域换热，会出现局部过热或温度过低的问题，过热可能会烧毁局部功率器件，温度过低可能会在功率器件或散热器件表面存在冷凝水，使水进入电气柜内也就降低了用户的用电安全性，同时影响功率器件的工作效率，导致整个电器使用性能下降。

发明内容

为了解决电气柜内换热无法分区，无法针对不同区域进行换热技术问题，本申请的主要目的在于，提供一种能够可针对不同区域进行换热作用的一种电气柜散热装置、电气柜及其应用。

为实现上述发明目的，本申请采用如下技术方案：

根据本申请的一个方面，提供了一种电气柜散热装置，所述散热装置包括第一换热区、第二换热区、第一循环管路与第二循环管路；

所述第一循环管路与所述第二循环管路内填充有冷媒；

所述第一循环管路接通至所述第一换热区，所述第二循环管路接通至所述第二换热区，所述第一循环管路和/或所述第二循环管路配置有流量控制组件。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一换热区包括第一换热器，所述第二换热区包括第二换热器，所述第一循环管路接通至所述第一换热器，所述第二循环管路接通至所述第二换热器。

根据本申请的一实施方式，其中所述还包括一个或多个压缩机，所述压缩机控制冷媒在所述第一循环管路与所述第二循环管路内循环。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一循环管路与所述第二循环管路连接同一压缩机。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一循环管路与所述第二循环管路其中一个配置有流量控制组件。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一换热区及所述第二换热区安装有功率器件，所述第一换热区及所述第二换热区内功率器件的功率不同。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一换热器位于所述第一换热区的内端，所述第二换热器位于所述第二换热区内端。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一换热器及所述第二换热器均具有循环腔，冷媒可在所述循环腔与所述第一循环管路或所述第二循环管路内循环流动。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一换热器及所述第二换热器为冷媒板结构或毛细管结构的换热器。

根据本申请的另一方面，提供一种电气柜，包括所述的电气柜散热装置。

根据本申请的一实施方式，其中包括柜体及滑轨，所述滑轨可滑动地装配于所述柜体，所述散热装置装配于所述滑轨。

根据本申请的一实施方式，其中所述滑轨包括第一滑槽及第二滑槽，所述第一换热区可滑动装配于所述第一滑槽内，所述第二换热区装配于所述第二滑槽内。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一换热区及所述第二换热器可由内端向外端滑动装配所述柜体内。

根据本申请的另一方面，提供一种变频器，包括所述的电气柜。

根据本申请的另一方面，提供一种变频器散热控制方法，包括所述的变频器。

根据本申请的一实施方式，其中变频器散热控制方法，包括如下步骤：

检测并获取换热区的温度，并与对应的预定温度阈值对比；

若大于预定温度阈值，则控制打开流量控制组件，增大冷媒在循环管路内的流量；

若小于或等于预定温度阈值，则控制关闭流量控制组件，减小或暂停冷媒在循环管内的流通。

由上述技术方案可知，本申请的一种电气柜散热装置、电气柜及其应用的优点和积极效果在于：

通过使所述第一循环管路接通至第一换热区，第二循环管路接通至第二换热区，并在第一循环管路与第二循环管路内填充有冷媒，散热时，可针对第一换热区或第二换热区设置的流量控制组件进行分区换热，可有针对性的增加或降低第一换热区或第二换热区的冷媒换热效率，进而提高使用电气内不同功率器件的换热效率，使用灵活度高进而提高整体装置的使用通用性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施方式示出的一种电气柜散热装置的整体结构示意图。

图2是根据一示例性实施方式示出的另一种电气柜散热装置中的第一换热区结构示意图。

图3是根据一示例性实施方式示出的另一种电气柜散热装置的部分截面结构示意图。

图4是根据一示例性实施方式示出的另一种电气柜散热装置的部分截面结构示意图。

图5是根据一示例性实施方式示出的一种电气柜的整体结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、第一换热区；2、第二换热区；3、第一循环管路；4、第二循环管路；5、流量控制组件；6、压缩机；7、功率器件；8、第一换热器；9、第二换热器；10、循环腔；11、柜体；12、滑轨；121、第一滑槽；122、第二滑槽；100、内端；200、外端。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

现有技术中由于电子器件的不断发展，为防止功率器件暴露在外界，常会使用电气柜装配各类的功率器件，电气柜的散热也就影响各类功率器件的性能，而现有电气柜的散热装置常常采用单一循环回路的冷媒对多个不同种类的功率器件进行散热，这就使多个功率器件部分由于温度过高、局部过热，或存在温度过低等影响相应功率器件使用功率的问题。为解决现有技术中换热无法分区、无法针对不同区域进行换热的技术问题，本申请提供了一种电气柜散热装置，所述散热装置包括第一换热区1、第二换热区2、第一循环管路3与第二循环管路4；在所述第一循环管路3与所述第二循环管路4内填充有冷媒；所述第一循环管路3接通至所述第一换热区1，所述第二循环管路4接通至所述第二换热区2，所述第一循环管路3和/或所述第二循环管路4配置有流量控制组件5。通过流量控制组件5对所述第一换热区1及所述第二换热区2进行分区控制冷媒换热情况。

图1是根据一示例性实施方式示出的一种电气柜散热装置的整体结构示意图。作为示例，在实际使用过程中，可将第一换热区1及所述第二换热区2分别装配不同功率不同的功率器件7，根据功率器件7的功率或产生热量的高低，将所述第一换热区1设置为高温换热区，将所述第二换热区2设置为低温换热区，通过控制组件分别控制所述第一循环管路3及所述第二循环管路4中冷媒的流量，进而可对所述第一换热区1也就是高温换热区增加所述第一循环管路3中冷媒的流量，相对减小所述第二换热区2中第二循环管路4中冷媒的流量，也就方便调整不同换热区内的与功率器件7之间的换热效率。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一换热区1及所述第二换热区2安装有功率器件7，所述第一换热区1及所述第二换热区2内功率器件7的功率不同。需要说明的是，本领域技术人员可根据实际使用情况，根据电气柜内功率器件7功率范围划分多个区域范围，并针对性的根据功率器件7划分多个的所述第一换热区1及所述第二换热区2，并对应连接多个所述第一循环管路3及第二循环管路4，可有效避免局部过热或过冷的问题，提高功率器件7换热效率，进而提高所述功率器件7的性能。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一换热区1包括第一换热器8，所述第二换热区2包括第二换热器9，所述第一循环管路3接通至所述第一换热器8，所述第二循环管路4接通至所述第二换热器9。

参考图2及图3所示，作为示例，所述第一换热器8或所述第二换热器9可采用冷媒板结构的换热器或毛细管类的换热器，使所述第一换热器8及所述第二换热器9能够贴合在所述第一换热区1或所述第二换热区2内的待换热器件表面，进而提高对饮换热区内的待换热器件表面的热量。

根据本申请的一实施方式，其中所述还包括一个或多个压缩机6，所述压缩机6控制冷媒在所述第一循环管路3与所述第二循环管路4内循环。

所述压缩机6为所述第一循环管路3及所述第二循环管路4内冷媒的循环提供动力，并对所述冷媒进行热量或能量的转换，当设置多个压缩机6时，可更好地提高分别对所述第一换热管内或所述第二循环管道内冷媒流量的控制，分别控制的精度相对更高。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一循环管路3与所述第二循环管路4连接同一压缩机6。

通过同一压缩机6控制控制组件相对所述第一循环管路3及所述第二循环管路4内冷媒的循环流量，可减小成本，同时使较低热量的换热区内的冷媒对较高热量的换热区内的冷媒在同一压缩机6内实现混合换热，降低压缩机6的功耗。

参考图4所示，根据本申请的一实施方式，其中所述第一循环管路3与所述第二循环管路4其中一个配置有流量控制组件5。所述流量控制组件5可设置为电磁阀门，作为示例，所述控制组件可设置为电磁阀门，并将所述电磁阀门设置于所述第一循环管路3或所述第二循环管路4，即只通过改变所述电磁阀门的开度改变所述第一换热区1或第二换热区2内的换热效率，在提高控制精度的同时，还可有效减小电磁阀门过多造成的成本较高的问题。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一换热器8位于所述第一换热区1的内端100，所述第二换热器9位于所述第二换热区2内端100。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一换热器8及所述第二换热器9均具有循环腔10，冷媒可在所述循环腔10与所述第一循环管路3或所述第二循环管路4内循环流动。

在实际使用过程中，还可在根据实际使用情况，对所述第一换热区1或所述第二换热区2内再次进行换热区的划分。作为示例，可对所述第一换热器8中的循环腔10进行划分，针对不同位置处贴合功率器件7的热量范围调整相对较小的多个循环腔10，改变多个所述循环腔10内体积，也就能够改变多数循环腔10内冷媒的容积面积，进而能够针对不同功率的功率器件7在同一换热区内进行换热，进一步提高针对性功率器件7的换热效果。

根据本申请的另一方面，提供一种电气柜，包括所述的电气柜散热装置。

参考图5所示，根据本申请的一实施方式，其中包括柜体11及滑轨12，所述滑轨12可滑动地装配于所述柜体11，所述散热装置装配于所述滑轨12。进而可通过所述滑轨12使所述散热装置及所述柜体11滑动装配连接，即可方便所述功率器件7或所述电气柜的安装及固定。

在实际使用过程中，可针对所述第一换热区1及所述第二换热区2分别设置所述滑轨12，即可很对不同换热区位置的功率器件7进行滑动安装固定，并根据不同的换热区分别进行安装第一循环管路3及第二循环管路4，进一步方便工人操作及使用。

根据本申请的一实施方式，其中所述滑轨12包括第一滑槽121及第二滑槽122，所述第一换热区1可滑动装配于所述第一滑槽121内，所述第二换热区2装配于所述第二滑槽122内。

在实际使用的过程中，所述第一换热区1及所述第二换热区2可针对安装于所述第一滑槽121及所述第二滑槽122内，方便工人单独对所述第一化热区或所述第二换热区2进行安装、拆卸及维护。

通过滑轨12、第一滑槽121及第二滑槽122使所述第一换热区1及所述第二换热区2之前可抽拉，安装完成后一体组装，这样大大缩短了安装周期，节省了安装时间。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一换热区1及所述第二换热器9可由内端100向外端200滑动装配所述柜体11内。在所述第一换热区1及所述第二换热区2均由内端100向外端200滑动装配连接于所述柜体11。

根据本申请的另一方面，提供一种变频器，包括所述的电气柜。

根据本申请的另一方面，提供一种变频器散热控制方法，包括所述的变频器。

作为示例，可将所述第一换热区1装配整流模块，在所述第二换热区2装配逆变模块，由于整流模块较逆变模块发热量低，如以相同的冷媒量进行散热，很容易造成整流模块温度过低的情况，增大了整流模块位置处有冷凝水的概率。将整流模块和逆变模块分不同的冷媒管进行提供冷媒，这样可以在整流模块的冷媒管处增加一个电磁阀门控制第一循环管路3内的冷媒流量，使整流模块和逆变模块温度大致相同，在可针对性的对所述整流模块及逆变模块进行散热外，还可预防整流模块温度过低出现冷凝水的问题。

根据本申请的一实施方式，其中变频器散热控制方法，包括如下步骤：

检测并获取换热区的温度，并与对应的预定温度阈值对比；

若大于预定温度阈值，则控制打开流量控制组件5，增大冷媒在循环管路内的流量；

若小于或等于预定温度阈值，则控制关闭流量控制组件5，减小或暂停冷媒在循环管内的流通。

具体的，当检测到所述换热区的温度超过预设的温度阈值时，如温度过高时，则通过压缩机6控制所述电磁阀门，增大对应换热区内冷媒的流量，进而加快散热，反之，若温度处于过低时，则关闭所述电磁阀门，减小对应换热区内冷媒的流量。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (15)

1.一种电气柜散热装置，所述散热装置包括第一换热区（1）、第二换热区（2）、第一循环管路（3）与第二循环管路（4），所述第一换热区（1）与所述第二换热区（2）相互独立设置，所述第一循环管路（3）与所述第二循环管路（4）并联设置；

所述第一循环管路（3）与所述第二循环管路（4）内填充有冷媒;

所述第一循环管路（3）接通至所述第一换热区（1），所述第二循环管路（4）接通至所述第二换热区（2），所述第一循环管路（3）和/或所述第二循环管路（4）配置有流量控制组件（5）；

所述第一换热区（1）及所述第二换热区（2）安装有功率器件（7），所述第一换热区（1）及所述第二换热区（2）内功率器件（7）的功率不同。

2.如权利要求1所述的电气柜散热装置，其特征在于，所述第一换热区（1）包括第一换热器（8），所述第二换热区（2）包括第二换热器（9），所述第一循环管路（3）接通至所述第一换热器（8），所述第二循环管路（4）接通至所述第二换热器（9）。

3.如权利要求1所述的电气柜散热装置，其特征在于，还包括一个或多个压缩机（6），所述压缩机（6）控制冷媒在所述第一循环管路（3）与所述第二循环管路（4）内循环。

4.如权利要求3所述的电气柜散热装置，其特征在于，所述第一循环管路（3）与所述第二循环管路（4）连接同一压缩机（6）。

5.如权利要求1所述的电气柜散热装置，其特征在于，所述第一循环管路（3）与所述第二循环管路（4）其中一个配置有流量控制组件（5）。

6.如权利要求2所述的电气柜散热装置，其特征在于，所述第一换热器（8）位于所述第一换热区（1）的内端（100），所述第二换热器（9）位于所述第二换热区（2）内端（100）。

7.如权利要求2所述的电气柜散热装置，其特征在于，所述第一换热器（8）及所述第二换热器（9）均具有循环腔（10），冷媒可在所述循环腔（10）与所述第一循环管路（3）或所述第二循环管路（4）内循环流动。

8.如权利要求2所述的电气柜散热装置，其特征在于，所述第一换热器（8）及所述第二换热器（9）为冷媒板结构或毛细管结构的换热器。

9.一种电气柜，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电气柜散热装置。

10.如权利要求9所述的电气柜，其特征在于，包括柜体（11）及滑轨（12），所述滑轨（12）可滑动地装配于所述柜体（11），所述散热装置装配于所述滑轨（12）。

11.如权利要求10所述的电气柜，其特征在于，所述滑轨（12）包括第一滑槽（121）及第二滑槽（122），所述第一换热区（1）可滑动装配于所述第一滑槽（121）内，所述第二换热区（2）装配于所述第二滑槽（122）内。

12.如权利要求10所述的电气柜，其特征在于，所述第一换热区（1）及所述第二换热区（2）可由内端（100）向外端（200）滑动装配所述柜体（11）内。

13.一种变频器，其特征在于，包括如权利要求9-12任一项所述的电气柜。

14.一种变频器散热控制方法，其特征在于，包括如权利要求13所述的变频器。

15.如权利要求14所述的变频器散热控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

检测并获取换热区的温度，并与对应的预定温度阈值对比；

若大于预定温度阈值，则控制打开流量控制组件（5），增大冷媒在循环管路内的流量；

若小于或等于预定温度阈值，则控制关闭流量控制组件（5），减小或暂停冷媒在循环管内的流通。