CN203522553U - 一种自带冷却装置的高压变频器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种自带冷却装置的高压变频器，包括柜体、至少一个带风冷散热器的功率逆变模块、冷却风机、现场提供的含冷却介质的进、出管道；该功率逆变模块安装在所述柜体内；该冷却风机连通该柜体内部；还包括带翅片的热交换装置、冷却介质进管、冷却介质出管；该冷却风机和该柜体之间设有一循环风路，该带翅片的热交换装置设置于该循环风路中，将该循环风路分隔成通过该热交换装置相连通的两部分；空气在该循环风路中循环时流经该热交换装置进行热交换。解决高压变频器内部功率元件散热的问题，且高压变频器内部温度稳定，无需额外增设冷却设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风冷结构的高压变频器，尤指一种自带冷却装置的风冷结构高压变频器。
背景技术
高压变频器作为一种高压电力电子设备，在运行中有3～4%的效率损失，而且主要以热量的形式向外散失，故在高压变频器持续运行中，会对其运行环境产生持续加热作用。如果不能将高压变频器散失的热量及时带到运行环境外，那么，热量累积效应会导致环境温度升高，最终引起高压变频器自身过热保护而跳闸，危及设备运行安全。故散热系统的好坏直接关系到高压变频器能否安全稳定地工作。
图1为常见的采用风冷结构冷却的风冷高压变频器，其包括有变频器柜体2、安装在柜体内的若干个带风冷散热器6.1的功率逆变模块6、柜体风罩5、安装在柜体风罩5内的冷却风机4、柜体风罩5出风口7（也可以不带出风口7）。这种结构的风冷高压变频器依靠冷却风机4虽然能够实现变频器柜体2与外界环境的风路的循环，将热量排散到外界环境以达到散热的目的。但是，其缺点是：必须为变频器建造一有限空间环境，并需要依靠其它外设如加装空调或安装风道通风或采用大排风量的冷却风机4降温，防止因外界环境温度过高而影响高压变频器的工作。这不仅会造成高压变频器应用建设成本的增加，而且系统冷却运行效率低，不能适应节能环保的发展趋势。
实用新型内容
鉴于上述原因,本实用新型的目的是提供一种自带冷却装置的高压变频器。它通过增设热交换装置，解决高压变频器内部功率元件散热的问题，控制高压变频器内部温度稳定，从而保证高压变频器正常运行。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种自带冷却装置的高压变频器，包括柜体、若干个带风冷散热器的功率逆变模块、冷却风机；该功率逆变模块安装在所述柜体内；该冷却风机连通该柜体内部；
它还包括带翅片的热交换装置，在热交换装置的内部分布有流有冷却介质的管子，冷却介质的进管和冷却介质的出管与现场提供的冷却介质管道相连；
所述冷却风机和所述柜体之间设有一循环风路，该循环风路为空气经冷却风机排出，进入柜体内部，流经所述风冷散热器后再进入冷却风机的路径；所述带翅片的热交换装置设置于该循环风路中，将该循环风路分隔成通过该热交换装置相连通的两部分；空气在该循环风路中循环时流经该热交换装置进行热交换。
在一较佳实施例中，还包含一柜体风罩，该柜体风罩固定在所述柜体的顶部或底部或其它位置与柜体内部相连，所述冷却风机安装在该柜体风罩中，远离所述功率逆变模块的一侧，所述带翅片的热交换装置斜向安装于所述柜体内，或柜体风罩内。
在一较佳实施例中，还包含一柜体风罩，该柜体风罩固定在所述柜体的顶部，所述冷却风机安装在该柜体风罩中，远离所述功率逆变模块的一侧，所述带翅片的热交换装置安装于所述柜体内，其位于功率逆变模块的风冷散热器的出风口与冷却风机的入风口之间。
在一较佳实施例中，所述带翅片的热交换装置斜向安装于所述柜体内。
在一较佳实施例中，还包含一柜体风罩，该柜体风罩固定在所述柜体的顶部，所述冷却风机安装在该柜体风罩中，远离所述功率逆变模块的一侧，所述带翅片的热交换装置安装于柜体风罩中，其位于功率逆变模块的风冷散热器的进风口与冷却风机的排风口之间。
在一较佳实施例中，所述带翅片的热交换装置与所述冷却风机平行的设置在所述柜体风罩中。
在一较佳实施例中，通过所述柜体风罩和所述柜体封闭而形成封闭的循环风路，所述循环风路为空气经该冷却风机排出，进入柜体风罩，再进入柜体内部，流经风冷散热器后再进入冷却风机的闭合路径。
在一较佳实施例中，所述柜体风罩开设有一通风口一，该通风口一连通外界环境与该柜体风罩内部；所述柜体在风冷散热器的进风口一侧开设有一通风口二，该通风口二连通该柜体内部与外界环境；所述循环风路为空气经该冷却风机排出，通过通风口一进入外界环境，之后从外界环境通过通风口二进入柜体内部，流经风冷散热器后再进入冷却风机的路径。
在一较佳实施例中，所述冷却风机安装在所述柜体顶部靠近所示风冷散热器的进风口一侧；所述柜体在风冷散热器的出风口一侧开设有一通风口三，通风口三连通外界环境和柜体内部；所述带翅片的热交换装置竖直安装在所述柜体内，位于风冷散热器的出风口与通风口三之间。
在一较佳实施例中，所述通风口三上设置有导风板；所述循环风路为空气经该冷却风机排出，进入柜体内部，流经风冷散热器后，由通风口三进入外界环境，再进入冷却风机的路径。
本实用新型有益效果是：本实用新型是在现有高压变频器的柜体内增设热交换装置，使高压变频器自身具备了新的冷却功能，可以直接利用现场的冷却介质实现设备内热量的直接交换。而不再需要为高压变频器额外配备风道或空调器等其它冷却设备。而且，本实用新型可根据现场实际需求实现，柜体内冷却循环或包括变频器运行环境冷却的柜体外冷却循环。
附图说明
图1为现有风冷高压变频器冷却的结构示意图；
图2为本实用新型变频器的第一较佳实施例的结构示意图；
图3为本实用新型变频器的第二较佳实施例结的构示意图；
图4为本实用新型变频器柜第三较佳实施例结的构示意图；
图5为本实用新型变频器柜第四较佳实施例结的构示意图；
图6为本实用新型变频器柜第五较佳实施例结的构示意图；
附图标号：1.1：冷却介质进管；1.2：冷却介质出管；2：柜体；3：热交换装置；4：冷却风机；5：柜体风罩；6：功率逆变模块；6.1：风冷散热器；7：通风口一；8：通风口二；9：导风板；10：通风口三。
具体实施方式
以下仅以实施例说明本实用新型可能的实施态样，然而并非用以限制本实用新型所欲保护的范畴，先予叙明。
本实用新型公开的自带冷却装置的高压变频器，如图2所示，包括柜体2、若干个带风冷散热器6.1的功率逆变模块6、冷却风机4。其中功率逆变模块6安装在柜体2内，冷却风机4连通该柜体2内部。
为了降低高压变频器内部的温度，保证变频器正常运行，如图2所示，本实用新型还包括带翅片的热交换装置3，在热交换装置3的内部分布有流有冷却介质的管子，热交换装置3的冷却介质进管1.1和冷却介质出管1.2与现场提供的冷却介质管道相连。冷却风机4和柜体2之间设有一循环风路，该循环风路为空气经冷却风机4排出，进入柜体2内部，流经风冷散热器6.1后再进入冷却风机4的路径。其中带翅片的热交换装置3设置于该循环风路中，将该循环风路分隔成通过热交换装置相连通的两部分：热交换前风路和热交换后风路。热交换前风路为风冷散热器6.1的进风口至热交换装置3之间的风路，热交换后风路为热交换装置3至风冷散热器进风口之间的风路。空气在该循环风路中循环时流经热交换装置3进行热交换。以此可保证从风冷散热器6.1排出的热空气通过热交换装置3，将热量留存在热交换装置3中，使热空气降温，变成冷空气再进入循环风路中，再对功率逆变模块6进行冷却，保证从风冷散热器6.1进风口进入的空气都为冷空气，从而降低功率逆变模块6的温度。
且为了使热交换装置3中的冷却介质周而复始不断地将热量带到柜体2外，实现对高压变频器内发热的功率逆变模块6的冷却。该冷却介质进管1.1和冷却介质出管1.2的一端分别与该带翅片的热交换装置3连通，且另一端还分别与现场提供的进、出管道相连通，确保热交换装置3中的冷却介质得以更新，保证热交换装置3中的冷却介质具有较低的温度，以此保证热交换装置3常态地具有较低的温度，而可通过热交换装置3中的冷却介质将从风冷散热器6.1的出风口排出的热空气的热量带离柜体2。
较佳地，本实用新型还包含一柜体风罩5，该柜体风罩5固定在所述柜体的顶部或底部或其它位置与柜体2内部相连，所述冷却风机4安装在该柜体风5罩中，远离所述功率逆变模块6的一侧，所述带翅片的热交换装置3斜向安装于所述柜体2内，或柜体风罩5内。
图2为本实用新型的第一较佳实施例，为柜体2内部的冷却循环的较佳实施例，在本较佳实施例中，还包含一封闭的柜体风罩5，该柜体风罩5固定在所述柜体2的顶部，且冷却风机4安装在该柜体风罩5中，远离所述功率逆变模块6的一侧。所述带翅片的热交换装置3安装于所述柜体2内，其位于功率逆变模块6的风冷散热器6.1的出风口与冷却风机4的入风口之间。较佳地，为保证从风冷散热器6.1的出风口排出的热风全部经过带翅片的热交换装置3，带翅片的热交换装置3斜向安装于所述柜体内。如图2所示，该热交换装置3的上端向靠近柜体2顶部的风冷散热器6.1的出风口倾斜，使该热交换装置3的下端远离靠近柜体2底部风冷散热器6.1的出风口，使热交换前风路中经风冷散热器6.1的出风口排出的热空气全部流经热交换装置3后才可进入热交后风路中。保证进入风冷散热器6.1的进风口的空气都为冷空气。且柜体风罩5与柜体2封闭，使高压变频器形成封闭的柜体2内的循环风路。该循环风路为空气经该冷却风机4排出，进入柜体风罩5，再进入柜体内部2，流经风冷散热器6.1后再进入冷却风机4的闭合路径。因为该循环风路为封闭的循环风路，故柜体2内热量不会排放到高压变频器的外界环境中，只会随着进、出管道而散失，且能保持高压变频器内部温度稳定，故无需加装额外的冷却设备，冷却外界环境。
较佳地，进、出管道的冷却介质可为冷却水、冷却油或其它冷媒的冷却介质等。
图3为本实用新型的第二较佳实施例，亦为柜体2内冷却循环的较佳实施例，但和第一较佳实施例不同的是所述带翅片的热交换装置3安装于柜体风罩5中，其位于功率逆变模块6的风冷散热器6.1的进风口与冷却风机4的排风口之间。且带翅片的热交换装置3与冷却风机4平行的设置在柜体风罩5中，使热交换前风路中经风冷散热器6.1的出风口排出的热空气全部流经热交换装置3后才可进入热交后风路中，保证进入风冷散热器6.1的进风口的空气都为冷空气。
图4为本实用新型的第三较佳实施例，为包括高压变频器运行环境冷却的柜体2外冷却循环。在本较佳实施例中，和第一较佳实施例不同的是，所述柜体风罩5开设有一通风口一7，该通风口一7连通外界环境与该柜体风罩5内部。所述柜体2在风冷散热器6.1的进风口一侧开设有一通风口二8，该通风口二8连通该柜体2内部与外界环境。且所述循环风路为空气经该冷却风机4排出，通过通风口一7进入外界环境，之后从外界环境通过通风口二8进入柜体2内部，流经风冷散热器6.1后再进入冷却风机4的路径。依靠斜向设置在循环风路中热交换装置3将热空气的热量从柜体2带离，而获得冷空气，且因为进入外界环境的空气为经交换装置3冷却的空气，实现了对外界环境的控温，形成一兼具冷却运行环境的柜体外循环风路。
如图5所示，为本实用新型的第四较佳实施例，亦为包括高压变频器运行环境冷却的柜体2外冷却循环。在本较佳实施例中，和第三较佳实施例不同的是所述带翅片的热交换装置3安装于柜体风罩5中，其位于功率逆变模块6的风冷散热器6.1的进风口与冷却风机4的排风口之间。且带翅片的热交换装置3与冷却风机4平行的设置在柜体风罩5中，类似第二较佳实施例。
图6为本实用新型的第五较佳实施例，亦为包括高压变频器运行环境冷却的柜体2外冷却循环。在本较佳实施例中，和第三较佳实施例不同的是所述冷却风机4安装在所述柜体2顶部靠风冷散热器6.1的进风口一侧；所述柜体2在风冷散热器6.1的出风口一侧开设有一通风口三10，通风口三10连通外界环境和柜体2内部；所述带翅片的热交换装置3竖直安装在所述柜体2内，位于风冷散热器6.1的出风口与通风口三10之间。
较佳地，在本实施例中，所述通风口三10上设置有导风板9；可以使冷风以较短路径向上进入冷却风机4，提高风路系统效率。且所述循环风路为空气经该冷却风机4排出，进入柜体2内部，流经风冷散热器6.1后，由通风口三10进入外界环境，再进入冷却风机4的路径。
通过设置在循环风路中热交换装置3将热空气的热量从柜体2带离，而获得冷空气，且因为进入外界环境的空气为经交换装置3冷却的空气，实现了对外界环境的控温，形成一兼具冷却运行环境的柜体外循环风路。
以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自带冷却装置的高压变频器，包括柜体、若干个带风冷散热器的功率逆变模块、冷却风机；该功率逆变模块安装在所述柜体内；该冷却风机连通该柜体内部；其特征在于：
它还包括带翅片的热交换装置，在热交换装置的内部分布有流有冷却介质的管子，冷却介质的进管和冷却介质的出管与现场提供的冷却介质管道相连；
所述冷却风机和所述柜体之间设有一循环风路，该循环风路为空气经冷却风机排出，进入柜体内部，流经所述风冷散热器后再进入冷却风机的路径；所述带翅片的热交换装置设置于该循环风路中，将该循环风路分隔成通过该热交换装置相连通的两部分；空气在该循环风路中循环时流经该热交换装置进行热交换。
2.根据权利要求1所述的自带冷却装置的高压变频器，其特征在于：还包含一柜体风罩，该柜体风罩固定在所述柜体的顶部或底部或其它位置与柜体内部相连，所述冷却风机安装在该柜体风罩中，远离所述功率逆变模块的一侧，所述带翅片的热交换装置斜向安装于所述柜体内，或柜体风罩内。
3.根据权利要求1所述的自带冷却装置的高压变频器，其特征在于：还包含一柜体风罩，该柜体风罩固定在所述柜体的顶部，所述冷却风机安装在该柜体风罩中，远离所述功率逆变模块的一侧，所述带翅片的热交换装置安装于所述柜体内，其位于所述功率逆变模块的风冷散热器的出风口与冷却风机的入风口之间。
4.根据权利要求3所述的自带冷却装置的高压变频器，其特征在于：所述带翅片的热交换装置斜向安装于所述柜体内。
5.根据权利要求1所述的自带冷却装置的高压变频器，其特征在于：还包含一柜体风罩，该柜体风罩固定在所述柜体的顶部，所述冷却风机安装在该柜体风罩中，远离所述功率逆变模块的一侧，所述带翅片的热交换装置安装于柜体风罩中，其位于功率逆变模块的风冷散热器的进风口与冷却风机的排风口之间。
6.根据权利要求5所述的自带冷却装置的高压变频器，其特征在于：所述带翅片的热交换装置与所述冷却风机平行的设置在所述柜体风罩中。
7.根据权利要求3至6任一所述的自带冷却装置的高压变频器，其特征在于：通过所述柜体风罩和所述柜体封闭而形成封闭的循环风路，所述循环风路为空气经该冷却风机排出，进入柜体风罩，再进入柜体内部，流经风冷散热器后再进入冷却风机的闭合路径。
8.根据权利要求3至6任一所述的自带冷却装置的高压变频器，其特征在于：所述柜体风罩开设有一通风口一，该通风口一连通外界环境与该柜体风罩内部；所述柜体在风冷散热器的进风口一侧开设有一通风口二，该通风口二连通该柜体内部与外界环境；所述循环风路为空气经该冷却风机排出，通过通风口一进入外界环境，之后从外界环境通过通风口二进入柜体内部，流经风冷散热器后再进入冷却风机的路径。
9.根据权利要求1所述的自带冷却装置的高压变频器，其特征在于：所述冷却风机安装在所述柜体顶部靠近所述风冷散热器的进风口一侧；所述柜体在风冷散热器的出风口一侧开设有一通风口三，通风口三连通外界环境和柜体内部；所述带翅片的热交换装置竖直安装在所述柜体内，位于风冷散热器的出风口与通风口三之间。
10.根据权利要求9所述的自带冷却装置的高压变频器，其特征在于：所述通风口三上设置有导风板；所述循环风路为空气经该冷却风机排出，进入柜体内部，流经风冷散热器后，由通风口三进入外界环境，再进入冷却风机的路径。
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Cited By (3)
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| CN109842276A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-06-04 | 广东美的暖通设备有限公司 | 变频器和空调器 |
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