CN203537733U - 一种大功率电力电子设备的温控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于大功率电力电子设备技术领域，提供了一种大功率电力电子设备的温控装置，包括相互隔绝的内、外空气循环系统、压缩机、膨胀阀及制冷剂；外空气循环系统包括冷凝器及用于给冷凝器散热的冷凝器风机；内空气循环系统包括蒸发器及用于向大功率电力电子设备输出与蒸发器热交换后形成的冷空气的蒸发器风机。上述温控装置由制冷剂、压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀及风机实现制冷功能，提供了一种全密封状况下的精确温度控制模式。大功率电力电子设备由隔绝于外部环境的内空气循环系统散热，杜绝了灰尘、盐雾、湿空气等环境因素对设备内部电子器件的影响，提高了大功率电力电子设备的工作寿命和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于大功率电力电子技术领域，尤其涉及一种大功率电力电子设备的温控装置。
背景技术
在变流器、不间断电源、逆变器、变频器等大功率电力电子设备中，功率变换、传输、控制等带来的损耗会产生大量的热量。目前，传统的散热方式采用自然空气或者水冷却的方式来散热，但是，当这些产品在风沙、灰尘、盐雾、高温、低温、水资源缺乏等特殊环境下应用时，电力电子设备的工作寿命和可靠性呈几何级下降。传统的风冷方式需要大量进、出风口，水冷方式，需要冷却水系统，并在电力电子设备中部署大量水管，这些散热和制冷方式，无法解决电力电子设备的密封性问题和可维护性等问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种大功率电力电子设备的温控装置，旨在解决现有技术中的电力电子设备全密封状况下的散热局限性，在特殊环境下应用时，工作寿命、可靠性下降、维护性不好的问题。
本实用新型是这样实现的，一种大功率电力电子设备的温控装置，包括相互隔绝的内、外空气循环系统、压缩机、膨胀阀及制冷剂；所述外空气循环系统包括冷凝器及用于给所述冷凝器散热的冷凝器风机；所述内空气循环系统包括蒸发器及用于向所述大功率电力电子设备输出与所述蒸发器热交换后形成的冷空气的蒸发器风机。
进一步地，所述内、外空气循环系统均设置于所述温控装置内。
进一步地，所述温控装置固定安装于所述大功率电力电子设备的顶部并且与所述大功率电力电子设备形成一体。
进一步地，所述温控装置还包括用于隔离所述内、外空气循环系统的隔离罩，所述隔离罩设于所述蒸发器和蒸发器风机的外围，其底部具有与所述蒸发器风机相连通的出风口以及供所述大功率电力电子设备内的热空气进入所述隔离罩的进风口。
进一步地，所述温控装置还包括一外壳，所述外壳与所述大功率电力电子设备的相接面具有用于吸入所述大功率电力电子设备内部热空气的进风口及用于排出所述冷空气的出风口。
进一步地，所述外壳底部的周缘垂直延伸出凸缘，所述凸缘与所述外壳底部构成一凹槽；相应地，所述大功率电力电子设备的顶部上设置有与所述凹槽形状相匹配的凸台，所述凹槽与所述凸台相嵌套。
进一步地，所述外壳的出风口上设有可移动的滑片。
进一步地，所述压缩机、冷凝器风机、蒸发器风机分别为可变频的压缩机、冷凝器风机、蒸发器风机。
进一步地，所述温控装置还包括电加热器，所述电加热器设置于所述蒸发器风机的出风方向上。
进一步地，所述冷凝器风机、蒸发器风机均为离心风机。
本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型的温控装置，其由制冷剂、压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀及风机实现制冷功能，提供了一种全密封状况下的精确温度控制模式。大功率电力电子设备由隔绝于外部环境的内空气循环系统散热，杜绝了灰尘、盐雾、湿空气等环境因素对设备内部电子器件的影响，提高了大功率电力电子设备的工作寿命和可靠性。相比于传统的自然空气风冷，解决了大功率电力电子设备的密封性问题。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的温控装置的的分解结构示意图。
图2是图1所示温控装置的组合状态立体示意图。
图3是图2所示温控装置安装外壳底板前的组合状态立体示意图。
图4a是安装有图1所示温控装置的大功率电力电子设备的纵向剖视示意图。
图4b是图4a所示的大功率电力电子设备其滑块移动一段距离后的纵向剖视示意图。
图5是图1所示温控装置的内、外空气循环系统的空气流动示意图。
图6是图5中A区域的放大图。
图7是图1所示温控装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1至图7所示，为本实用新型的一较佳实施例，一种大功率电力电子设备200的温控装置100，包括相互隔绝的外空气循环系统1、内空气循环系统2、压缩机3、膨胀阀4、制冷剂（图中未示出）、隔离罩5及外壳6。
其中，外空气循环系统1包括冷凝器11及用于吸入大功率电力电子设备200外的新鲜空气71a给冷凝器11散热并向大功率电力电子设备200外排出热空气71b的冷凝器风机12，内空气循环系统2包括蒸发器21及用于将大功率电力电子设备200内部的热空气72b吸入蒸发器21，并向大功率电力电子设备200输出与蒸发器21热交换后形成的冷空气72a的蒸发器风机22。
温控装置100，由制冷剂、压缩机3、冷凝器11、蒸发器21、膨胀阀4、冷凝器风机12及蒸发器风机22来实现制冷功能，相比于传统应用自然空气或水冷却的方式，具有更好的密封性和可维护性；此外，大功率电力电子设备200由隔绝于外部环境的内空气循环系统2散热，杜绝了灰尘、盐雾、湿空气等环境因素对大功率电力电子设备200内部电子器件的影响，提高了电力电子设备200的工作寿命和可靠性。
上述的外、内空气循环系统1、2均设置于温控装置100内，温控装置100固定安装于大功率电力电子设备200的顶部，可便于工人施展温控装置100的维护工作，且有效地节省水平面上的面积。因冷空气72a的密度较大、热空气72b的密度较小，从而冷空气72a可更顺畅地向下流入大功率电力电子设备200内，热空气72b可以更顺畅地向上流入温控装置100。为了简化整机系统的复杂性，温控装置100与大功率电力电子设备200连接形成一体。
上述隔离罩5设于蒸发器21和蒸发器风机22的外围，其底部具有与蒸发器风机22相连通的出风口51以及供大功率电力电子设备200内的热空气72b进入隔离罩5的进风口52。
上述外壳6与大功率电力电子设备200的相接处，即本实施例中的外壳6的底板60具有用于吸入大功率电力电子设备200内部热空气72b的进风口61及用于排出冷空气72a的出风口62，出风口62上盖设有可移动的滑片63，可通过移动滑片63来控制出风口62的面积来分配进入大功率电力电子设备200某一空间区域的制冷量，从而可更好地针对某一区域或某些特殊的电子元件进行温度控制，另外，为了让外壳6外的新鲜空气71a可以更流畅地进入冷凝器11，外壳6上靠近冷凝器11的侧面上开有若干通风孔（图中未示出）。
请参考图5及图6，为更好地实现温控装置100与大功率电力电子设备200的密封连接，外壳6底部的周缘垂直延伸出凸缘64，凸缘64与外壳6底部构成一凹槽（图中未标示）；相应地，大功率电力电子设备200的顶部上设置有与凹槽形状相匹配的凸台201，凹槽65与凸台201相嵌套。
优化地，上述温控装置100还包括电加热器8，电加热器8设置于蒸发器风机22的出风方向上，当大功率电力电子设备200在严寒的环境下使用时，可关闭温控装置100的制冷功能，启用电加热器8，为大功率电力电子设备200内的电子元器件加温。
本实施例中的冷凝器风机12、蒸发器风机22均为离心风机。因冷凝器11附近环境高、低气压差异容易形成涡流，冷凝器风机12使用离心风机，其排出的热空气71b方向与新鲜空气71a进入冷凝器11的方向同向平行，可避免热空气71b跟随涡流进入冷凝器11，降低冷凝器11散热效率的问题。蒸发器风机22使用离心风机，设置于出风口的正上方，内空气循环系统2的冷空气72a可以在短距离内转向90度，直接排往出风口62。
上述的压缩机3、冷凝器风机12、蒸发器风机22分别为可变频的压缩机3、冷凝器风机12、蒸发器风机22，从而可通过控制压缩机3的频率来控制制冷量的速度，以及可通过控制冷凝器风机12、蒸发器风机22的频率来调节风速。
请参考图5及图7，本实施例中的外、内空气循环系统1、2的循环过程如下，其中箭头方向为空气流动的方向，温控装置100通电后，制冷剂被压缩机3吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器11，冷凝器风机12吸入大功率电力电子设备200外的新鲜空气71a为流经冷凝器11的制冷剂降温，新鲜空气71a经过冷凝器风机12后变为热空气71b排入到大功率电力电子设备200外，降温后的制冷剂变成高压液体后进入蒸发器21，并在相应的低压下蒸发，吸取周围的热量，大功率电力电子设备200内的热空气72b被蒸发器风机22吸入回风口61并与蒸发器21内的制冷剂进行热交换后变为冷空气72a，接着经蒸发器风机22吹出出风口62输入到大功率电力电子设备200中为电子元器件降温。外、内空气循环系统1、2中的空气不断循环流动，为工作中的大功率电力电子设备200降温。
本实用新型所述的大功率电力电子设备200包括变流器、不间断电源、逆变器、变频器等大功率电力电子设备。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种大功率电力电子设备的温控装置，其特征在于，包括相互隔绝的内、外空气循环系统、压缩机、膨胀阀及制冷剂；所述外空气循环系统包括冷凝器及用于给所述冷凝器散热的冷凝器风机；所述内空气循环系统包括蒸发器及用于向所述大功率电力电子设备输出与所述蒸发器热交换后形成的冷空气的蒸发器风机。
2.如权利要求1所述的大功率电力电子设备的温控装置，其特征在于，所述内、外空气循环系统均设置于所述温控装置内。
3.如权利要求1所述的大功率电力电子设备的温控装置，其特征在于，所述温控装置固定安装于所述大功率电力电子设备的顶部并且与所述大功率电力电子设备形成一体。
4.如权利要求1至3任一项所述的大功率电力电子设备的温控装置，其特征在于，所述温控装置还包括用于隔离所述内、外空气循环系统的隔离罩，所述隔离罩设于所述蒸发器和蒸发器风机的外围，其底部具有与所述蒸发器风机相连通的出风口以及供所述大功率电力电子设备内的热空气进入所述隔离罩的进风口。
5.如权利要求3所述的大功率电力电子设备的温控装置，其特征在于，所述温控装置还包括一外壳，所述外壳与所述大功率电力电子设备的相接面具有用于吸入所述大功率电力电子设备内部热空气的进风口及用于排出所述冷空气的出风口。
6.如权利要求5所述的大功率电力电子设备的温控装置，其特征在于，所述外壳底部的周缘垂直延伸出凸缘，所述凸缘与所述外壳底部构成一凹槽；相应地，所述大功率电力电子设备的顶部上设置有与所述凹槽形状相匹配的凸台，所述凹槽与所述凸台相嵌套。
7.如权利要求5所述的大功率电力电子设备的温控装置，其特征在于，所述外壳的出风口上设有可移动的滑片。
8.如权利要求1所述的大功率电力电子设备的温控装置，其特征在于，所述压缩机、冷凝器风机、蒸发器风机分别为可变频的压缩机、冷凝器风机、蒸发器风机。
9.如权利要求1所述的大功率电力电子设备的温控装置，其特征在于，所述温控装置还包括电加热器，所述电加热器设置于所述蒸发器风机的出风方向上。
10.如权利要求1或8所述的大功率电力电子设备的温控装置，其特征在于，所述冷凝器风机、蒸发器风机均为离心风机。
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| CN111800984A (zh) * | 2019-04-09 | 2020-10-20 | 百能博格股份有限公司 | 热交换器装置和用于制造热交换器装置的方法 |
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