CN204442152U - 户外变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种户外变频器，包括机柜及设于机柜内的器件，所述器件包括变频器主器件、辅助器件及散热器件，所述机柜包括形成有可密封空间的前舱、设有进风口的下舱及设有出风口的后舱，在所述后舱靠近所述出风口处设有第一风机，所述后舱与所述下舱相连通而形成风道舱，所述主器件设于所述前舱内，所述辅助器件设于所述下舱内，所述散热器件设于所述后舱内。本实用新型的户外变频器将机柜的内部分隔为前舱、后舱及下舱三个具有不同防护等级的空间以安装不同防护需求的器件，在满足防护等级要求的情况下可实现良好散热效果且减小产品体积。

Description

户外变频器

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，更具体地涉及一种户外变频器。

背景技术

一般的电子设备通常为室内应用型，防护等级在IP20左右则可符合要求。而对于某些需要应用到户外特殊环境的电子设备而言，例如应用在海上石油行业的户外变频器，由于需要考虑到盐雾的腐蚀和海浪的冲击，其防护等级要求较高，一般整机防护等级在IP56以上。

现有的户外变频器，其机柜只有一个整体的安装舱，单元模块、电路板等电子器件和散热器均设置于其内，在该安装舱内既然考虑防护又要考虑散热，而在同个空间内防护等级越高，散热难度越大，因此，现有的户外变频器很难同时满足高防护和散热要求。而达到高防护和散热要求的户外变频器通常都需要加大机柜内部的通风面积且提高进风口的防尘防水等级，导致整机体积较大且设计成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种防护等级较高、散热效果较好且成本较低的户外变频器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种户外变频器，其包括机柜及设于机柜内的器件，所述器件包括变频器主器件、辅助器件及散热器件，所述机柜包括形成有可密封空间的前舱、设有进风口的下舱及设有出风口的后舱，在所述后舱靠近所述出风口处设有第一风机，所述后舱与所述下舱相连通而形成风道舱，所述主器件设于所述前舱内，所述辅助器件设于所述下舱内，所述散热器件设于所述后舱内。

优选地，所述前舱的防护等级为IP60以上，所述下舱的防护等级为IP22～IP55，所述后舱的防护等级为IP22～IP44。

优选地，所述主器件包括变频器单元模块，所述散热器件包括设于所述变频器单元模块背面的散热器，所述前舱和后舱之间的隔板上形成有可供所述散热器穿过的第一开孔，所述变频器单元模块安装于所述前舱内而所述散热器穿过所述第一开孔而置于所述后舱内。

优选地，所述散热器件包括热交换器，所述热交换器包括热交换进风口、热交换出风口及连通所述热交换进风口和所述热交换出风口的冷却管，所述热交换器设于所述后舱内，所述前舱和后舱之间的隔板上形成有与所述热交换进风口相对应的第二开孔以及与所述热交换出风口相对应的第三开孔，所述前舱内与所述第三开孔相对应的位置处设有第二风机。

优选地，所述前舱和下舱之间的隔板上设置有第一防水接头，设于所述下舱内的所述辅助器件的引线通过所述第一防水接头引进所述前舱的内部；所述前舱和后舱之间的隔板上靠近所述第一风机的位置处设置有第二防水接头，所述第一风机的引线通过所述第二防水接头引进到所述前舱的内部。

优选地，所述辅助器件包括电抗器，所述电抗器的外部涂覆有三防漆且该电抗器的引线外包有热缩套管。

优选地，所述机柜为表面喷涂了三防漆的不锈钢机柜，所述机柜包括柜体和柜门，所述柜门包括设于所述柜体前侧的前舱门、设于所述柜体后侧的后舱门及设于所述柜体前侧且位于所述前舱门下方的下舱门，所述柜体上与所述柜门的盖合处设置有导水槽，所述柜门上与所述柜体的盖合处设置有密封胶条。

优选地，所述前舱门上设置有供用户操作的用户操作部件以及用于保护用户操作部件的防护门，所述防护门密封地盖住所述用户操作部件。

优选地，所述进风口设于所述下舱门上，所述出风口设于所述后舱的顶部，所述后舱的顶部设有罩住所述第一风机的风机出风罩。

优选地，所述机柜的底部设有多个漏水孔。

与现有技术相比，本实用新型的户外变频器将机柜的内部分隔为前舱、后舱及下舱三个相对独立的舱室，这三个舱室根据不同的需求而设计为具有不同防护等级的空间，同时，根据具体的防护需求和散热需求，将机柜内的器件划分为三类器件以分别安装于相应的舱室内。在本实用新型的户外变频器中，前舱被设计为密封的空间以实现最高的防护等级IP66，而后舱与下舱形成独立风道以提供较低的防护等级但却可实现良好的散热效果，因此，所有需要高防护的主器件可紧凑地安装于高防护等级的前舱内，然后通过安装于后舱内的散热器件进行散热，防护要求较低且散热要求较高的辅助器件安装于下舱内，从而，所有器件紧凑安装于相应的空间内。本实用新型的户外变频器设计了独立的高防护等级的封闭式舱室和高散热效果的独立风道舱，从而在确保设备的防护等级的同时可提高设备的散热效果，延长寿命，减小体积，降低成本。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1是本实用新型户外变频器一实施例的立体图；

图2展示了图1所示户外变频器的前舱门上的防护门打开后的内部结构；

图3展示了图1所示户外变频器打开前舱门和下舱门后的内部结构；

图4展示了图1所示户外变频器的打开后舱门后的内部结构；

图5是图4所示户外变频器中A部分的放大图；

图6是图1所示户外变频器的侧面透视示意图；

图7是图1所示户外变频器的部分结构分解立体图；

图8是图1所示户外变频器的另一部分结构分解立体图；

图9是图1所示户外变频器中热交换器的立体图；

图10是图9所示热交换器的另一角度的立体图；

图11是1所示户外变频器的顶部部分结构立体图；

图12是1所示户外变频器的底部部分结构立体图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种户外变频器，该户外变频器将机柜的内部分隔为具有不同功能且可实现不同防护等级的三个空间，同时将设于机柜内的器件分为三类而分别安装于不同的空间内，从而可在低成本下实现较高的防护等级以满足户外环境，尤其是特殊的恶劣环境的要求的情况下，还满足散热要求且提高设备内部结构的紧凑性。参照图1至图12，下面以适于在户外环境例如海上石油行业等恶劣环境中使用的高防护的户外变频器10为例对本实用新型的具体实施例进行详细说明。

参照图1至图6，在本实施例中，户外变频器10包括机柜110和设于机柜110内的器件，本实施例的户外变频器10将设于机柜110内的器件分为主器件120a、辅助器件120b以及散热器件120c三类器件，其中，主器件120a包括电路板(图未示，例如控制板、驱动板)、变频器单元模块121、熔断器122、断路器123、电容组件124以及接线端子125等容易被腐蚀的、需要高防护的重要器件；辅助器件120b包括电抗器等不易被腐蚀的、防护等级需求低一点的外围辅助性器件，本实施例的电抗器包括输入电抗器126和输出电抗器127；散热器件120c包括散热器128、热交换器129等提供散热作用的器件。

在本实施例中，机柜110的内部空间划分为前舱110a、位于前舱110a后侧的后舱110b以及位于前舱110a下侧的下舱110c。具体地，所述机柜110包括柜体111和柜门，所述柜门包括设于所述柜体111前侧的前舱门112、设于所述柜体111后侧的后舱门113及设于所述柜体111前侧且位于所述前舱门112下方的下舱门114。在某些实施例，例如本实施例中，所有所述柜门的边缘均设置有密封胶条115以与所述柜体111密封地盖合，优选地，所述柜体111上与每个柜门的盖合处均设置有导水槽，例如，图5所示为柜体111与后舱门113盖合处所设置的导水槽111a。基于上述设计，可有效阻挡外界的水从柜体和柜门的连接处进入柜体内。其中，所述前舱110a和后舱110b之间、前舱110a与下舱110c之间均设置有隔板且使得前舱110a形成一个可密封的空间；所述下舱110c的下舱门114上设有进风口116，所述后舱110b设有出风口117，该出风口117处设有第一风机118，所述后舱110b与所述下舱110c之间通过通风隔板119相连通而形成风道舱。优选地，在某些实施例，例如本实施例中，机柜110的柜体111和所有柜门均采用高耐盐雾腐蚀的316不锈钢材料制成，而且整个机柜110的表面喷涂三防漆，加工机柜110时，各部件之间的焊接边缝均采用满焊方式进行处理，而且，焊缝处还涂覆有三防胶，基于此设计，机柜110本身就具有较高的防护等级。

优选地，所述前舱门112上设置有供用户操作的用户操作部件以及用于保护用户操作部件的防护门，所述防护门密封地盖住所述用户操作部件。在某些实施例，例如本实施例中，所述用户操作部件包括触摸屏1121及断路器手柄1122，所述防护门包括用于保护触摸屏1121的触摸屏防护门1123及用于保护断路器手柄1122的手柄防护门1124，所述触摸屏防护门1123及手柄防护门1124上与前舱门112的连接处均设置有密封胶条115，从而可分别密封地盖住所述触摸屏1121和所述断路器手柄1122，从而，在触摸屏1121和断路器手柄1122本身防护等级达不到IP66的情况下，通过在各自增加一个起密封作用的防护门可使得户外变频器10整体达到IP66防护等级的目的。

参照图6并结合图3、图4和图7，其中图6中的箭头部分展示了下舱110c和后舱110b内部的气流流向。

前舱110a由于其全密封式设计，可实现最高防护等级IP66，用于安装主器件120a，在本实施例中，电路板、变频器单元模块121、熔断器122、断路器123、电容组件124以及接线端子125等防护等级需求最高的主器件120a则安装于该前舱110a内。

下舱110c由于设有进风口116，防护等级比前舱110a低，用于安装输入电抗器126和输出电抗器127等防护等级需求较低的辅助器件120b，下舱110c可根据具体需要设计为IP22～IP55范围内的不同防护等级，例如通过采用百叶窗或是迷宫设计加防尘棉的方式来对下舱门114上的进风口116以及下舱110c于后舱110b之间的通风隔板119进行不同防护结构设计以使下舱110c实现不同的防护等级，在本实施例中，基于本实用新型户外变频器10的具体需求，下舱110c设计成IP22即可满足环境要求。

后舱110b作为独立的风道舱，用于安装提供散热作用的散热器件120c，在本实施例中，所述散热器件120c包括变频器单元模块121的散热器128以及为前舱110a内其它电子器件提供散热作用的热交换器129。该后舱110b根据出风口117及第一风机118的位置不同可以实现IP22～IP44范围内的不同防护等级，例如，若将出风口117和第一风机118设置在后舱门113上可以做成一定的迷宫结构，此时防护等级可达IP44。而在本实施例中，基于本实用新型户外变频器10的具体需求，后舱110b设计成IP22即可满足环境要求。由于受尺寸和风机前维护的限制，本实施例将出风口117及第一风机118置于后舱110b的顶部，同时，在该后舱110b的顶部设有风机出风罩118a以罩住第一风机118，在本实施例中，所述风机出风罩118a的四个侧面均设有出风孔，四面出风，实现良好的散热效果。

参照图7至图10，在某些实施例，例如本实施例中，所述散热器128为翅片式散热器，其设置在所述变频器单元模块121的背面，所述前舱110a和后舱110b之间的隔板上形成有可供所述散热器128穿过的第一开孔1111，所述变频器单元模块121安装于所述前舱110a内而所述散热器128穿过所述第一开孔1111而置于所述后舱110b内，所述变频器单元模块121的背面设有密封胶条115以贴紧所述第一开孔1111的边缘，从而确保所述前舱110a内部空间的密封性。基于该结构设计，变频器单元模块121产生的热量通过散热器128进行散热，同时又保护了变频器单元模块121的主要电路器件在防护等级为IP66的前舱110a里得到保护。

在某些实施例，例如本实施例中，所述热交换器129为前舱110a内的其它电子器件提供散热作用，该热交换器129设有热交换进风口129a、热交换出风口129b及连通所述热交换进风口129a和所述热交换出风口129b的冷却管129c，例如圆形钢管，所述热交换器129设于所述后舱110b内且位于所述散热器128的下方，所述前舱110a和后舱110b之间的隔板上形成有与所述热交换进风口129a相对应的第二开孔(图未示)以及与所述热交换出风口129b相对应的第三开孔1112，所述前舱110a内与所述第三开孔1112相对应的位置处设有第二风机1113。在所述第二风机1113的作用下，前舱110a内的热空气通过热交换器129进行冷热交换，从而对前舱110a内的器件提供很好的散热作用。

继续参照图7至图10，在某些实施例，例如本实施例中，所述前舱110a内柜体111的相对两侧壁上分别设有两支撑板1114，该两支撑板1114将所述前舱110a划分为上部空间和下部空间，所述变频器单元模块121安装于前舱110a的上部空间内，而熔断器122、断路器123、正弦滤波器电容组件124以及接线端子125等其它主器件120a安装于前舱110a的下部空间。由于前舱110a内各器件是通过后舱110b内的散热器128及热交换器129来进行散热，前舱110a内部无需考虑散热问题，因此，前舱110a内各器件之间的安装关系紧凑，在实现高防护等级的同时可大大减小变频器的体积。

在本实施例中，所述变频器单元模块121的底部上设有相互平行的两滑轨1211，变频器单元模块121通过该两滑轨1211而架设于两所述支撑板1114上，通过设置滑轨1211与支撑板1114构成滑道式结构。优选地，其中一个所述支撑板1114上设有一定位挡板1115以限制所述变频器单元模块121的安装位置。利用滑道式结构和定位挡板的定位，可方便地将变频器单元模块121从外往内推入或从内往外拖出，便于在机柜110狭小的空间里进行变频器单元模块121的安装和维护工作。

参照图11和图12，在某些实施例，例如本实施例中，所述前舱110a和下舱110c之间的隔板上设置有多个第一防水接头1116，设于所述下舱110c内的输入电抗器126和输出电抗器127的引线均通过相应的第一防水接头1116引进前舱110a内部而与所述前舱110a内的相应电子器件实现电性连接。类似地，所述前舱110a和后舱110b之间的隔板上靠近第一风机118的位置处设置有第二防水接头1117，所述第一风机118的引线通过第二防水接头1117引进到前舱110a的内部。基于上述结构设计，可在不影响前舱110a防护等级的情况下，使其内部的电子器件方便地与外部电子器件进行电性连接。

优选地，在某些实施例，例如本实施例中，为了提高下舱110c内输入电抗器126和输出电抗器127本身的防护等级，本实施例中的输入电抗器126和输出电抗器127均整体涂覆有三防漆，输入电抗器126和输出电抗器127与其自身引线均为一体化设计，而且引线外包有热缩套管，基于此设计，电抗器本身的防护等级可达到IP44，而通过机柜110的外部防护，整体防护等级可达到IP55。

继续参照图12并结合图5，在某些实施例，例如本实施例中，所述机柜110的底部开设有多个漏水孔1118，一旦有水雾通过进风口116进入后舱110b和下舱110c，则水会经由所述漏水孔1118从机柜110内排出，避免在机柜110内产生积水。

如上所述，本实用新型的户外变频器将机柜的内部分隔为前舱、后舱及下舱三个相对独立的舱室，这三个舱室根据不同的需求而设计为具有不同防护等级的空间，同时，根据具体的防护需求和散热需求，将机柜内的器件划分为三类器件以分别安装于相应的舱室内。在本实用新型的户外变频器中，前舱被设计为密封的空间以实现最高的防护等级IP66，而后舱与下舱形成独立风道以提供较低的防护等级但却可实现良好的散热效果，因此，所有需要高防护的主器件可紧凑地安装于高防护等级的前舱内，然后通过安装于后舱内的散热器件进行散热，防护要求较低且散热要求较高的辅助器件安装于下舱内，从而，所有器件紧凑安装于相应的空间内。本实用新型的户外变频器设计了独立的高防护等级的封闭式舱室和高散热效果的独立风道舱，从而在确保设备的防护等级的同时可提高设备的散热效果，延长寿命，减小体积，降低成本。

以上结合较佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改。

Claims (10)

1.一种户外变频器，包括机柜及设于机柜内的器件，其特征在于：所述器件包括变频器主器件、辅助器件及散热器件，所述机柜包括形成有可密封空间的前舱、设有进风口的下舱及设有出风口的后舱，在所述后舱靠近所述出风口处设有第一风机，所述后舱与所述下舱相连通而形成风道舱，所述主器件设于所述前舱内，所述辅助器件设于所述下舱内，所述散热器件设于所述后舱内。

2.根据权利要求1所述的户外变频器，其特征在于：所述前舱的防护等级为IP60以上，所述下舱的防护等级为IP22～IP55，所述后舱的防护等级为IP22～IP44。

3.根据权利要求1所述的户外变频器，其特征在于：所述主器件包括变频器单元模块，所述散热器件包括设于所述变频器单元模块背面的散热器，所述前舱和后舱之间的隔板上形成有可供所述散热器穿过的第一开孔，所述变频器单元模块安装于所述前舱内而所述散热器穿过所述第一开孔而置于所述后舱内。

4.根据权利要求1所述的户外变频器，其特征在于：所述散热器件包括热交换器，所述热交换器包括热交换进风口、热交换出风口及连通所述热交换进风口和所述热交换出风口的冷却管，所述热交换器设于所述后舱内，所述前舱和后舱之间的隔板上形成有与所述热交换进风口相对应的第二开孔以及与所述热交换出风口相对应的第三开孔，所述前舱内与所述第三开孔相对应的位置处设有第二风机。

5.根据权利要求1所述的户外变频器，其特征在于：所述前舱和下舱之间的隔板上设置有第一防水接头，设于所述下舱内的所述辅助器件的引线通过所述第一防水接头引进所述前舱的内部；所述前舱和后舱之间的隔板上靠近所述第一风机的位置处设置有第二防水接头，所述第一风机的引线通过所述第二防水接头引进到所述前舱的内部。

6.根据权利要求1所述的户外变频器，其特征在于：所述辅助器件包括电抗器，所述电抗器的外部涂覆有三防漆且该电抗器的引线外包有热缩套管。

7.根据权利要求1所述的户外变频器，其特征在于：所述机柜为表面喷涂了三防漆的不锈钢机柜，所述机柜包括柜体和柜门，所述柜门包括设于所述柜体前侧的前舱门、设于所述柜体后侧的后舱门及设于所述柜体前侧且位于所述前舱门下方的下舱门，所述柜体上与所述柜门的盖合处设置有导水槽，所述柜门上与所述柜体的盖合处设置有密封胶条。

8.根据权利要求7所述的户外变频器，其特征在于：所述前舱门上设置有供用户操作的用户操作部件以及用于保护用户操作部件的防护门，所述防护门密封地盖住所述用户操作部件。

9.根据权利要求7所述的户外变频器，其特征在于：所述进风口设于所述下舱门上，所述出风口设于所述后舱的顶部，所述后舱的顶部设有罩住所述第一风机的风机出风罩。

10.根据权利要求1所述的户外变频器，其特征在于：所述机柜的底部设有多个漏水孔。