CN207151079U - 机柜及光伏逆变器 - Google Patents

机柜及光伏逆变器 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种机柜及光伏逆变器,机柜包括相互连通的第一腔室、第二腔室及第三腔室;第一腔室包括第一进风口及连通第一腔室与第二腔室的第一出风口,第一进风口与第一出风口之间形成第一气流通道;第二腔室包括第二进风口及连通第二腔室与第三腔室的汇集风口,第二进风口与汇集风口之间形成第二气流通道;第三腔室包括第三进风口及第三出风口,第三腔室内设置有气流引导罩,以使汇集风口与第三进风口之间形成第三气流通道、与第三出风口之间形成第四气流通道,第三出风口处设置有第一风机,以将气流汇集至第四气流通道并排出机柜。本实用新型实施例提供的机柜及光伏逆变器,能够避免其内部的部件散出的热量相互干涉,散热效果好。

Description

机柜及光伏逆变器
技术领域
本实用新型涉及电气设备技术领域,特别是涉及一种机柜及光伏逆变器。
背景技术
机柜能够用于放置带功率发热单元的部件,以形成相应的设备,如光伏逆变器。现有技术中的机柜的散热系统大多是在机柜上分别设置进风口及出风口,以对机柜内部的部件进行散热,为了提高散热效率,相应在出风口处设置有提供气流流通动力的风机。
机柜采用上述散热系统,在一定程度上能够起到给部件进行降温的效果,但也存在相应不足。以光伏逆变器为例,光伏逆变器的功率模块、电抗器以及相应的断路器等部件均位于机柜内,由于功率模块、电抗器及断路器等均处于同一空间,而三者的耐热温度及散出的热量高低不同,会造成柜体内的元器件热量相互干涉,不能及时散热,影响散热效果,将导致柜体内的部件因温度过高而受损。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种机柜及光伏逆变器,机柜能够避免其内部的部件散出的热量相互干涉,散热效果好,进而避免机柜内的部件因温度过高而受损。
一方面,根据本实用新型实施例提出了一种机柜,包括:相互连通的第一腔室、第二腔室及第三腔室;第一腔室,包括第一进风口及连通第一腔室与第二腔室的第一出风口,第一进风口与第一出风口之间形成第一气流通道;第二腔室,包括第二进风口及连通第二腔室与第三腔室的汇集风口,第二进风口与汇集风口之间形成第二气流通道;第三腔室,包括第三进风口及第三出风口;其中,第三腔室内设置有气流引导罩,以使汇集风口与第三进风口之间形成第三气流通道,汇集风口与第三出风口之间形成第四气流通道,在第三出风口处设置有第一风机,以使第一气流通道、第二气流通道及第三气流通道的气流汇集至第四气流通道并排出机柜。
根据本实用新型实施例的一个方面,气流引导罩为中空罩体,气流引导罩包括在第四气流通道上相对设置进口、出口以及形成于气流引导罩的侧壁上的通孔,进口覆盖汇集风口并与汇集风口连通,出口面向第三出风口设置。
根据本实用新型实施例的一个方面,气流引导罩的侧壁包括沿进口及出口连通方向相继分布的导通段及延伸段,导通段由多个板材围合而成,通孔设置于导通段面向第三进风口的板材上。
根据本实用新型实施例的一个方面,设置通孔的板材与第三进风口的进风方向之间形成有夹角a,夹角a的角度为110°~165°。
根据本实用新型实施例的一个方面,机柜具有壳体及设置于壳体内的隔板,壳体包括相对设置的顶板、底板及围合顶板及底板的侧板,隔板包括第一隔板及第二隔板,第一隔板水平布置且连接于壳体,第二隔板竖直布置且连接于第一隔板及壳体,以在壳体内形成第一腔室、第二腔室以及第三腔室,第一进风口及第二进风口设置于壳体的侧板且靠近底板,第三进风口及第三出风口设置于壳体,第一出风口设置于第二隔板,汇集风口设置于第一隔板。
根据本实用新型实施例的一个方面,在壳体内设置有导流板,导流板位于第一进风口及第二进风口之间且连接于第二隔板和壳体,导流板与第二进风口的进风方向之间形成有夹角b,夹角b的角度为110°~165°。
根据本实用新型实施例的一个方面,第一出风口处设置有第二风机,以使第一气流通道内的气流输送至第二腔室。
另一个方面,根据本实用新型实施例提供一种光伏逆变器,包括:上述的机柜;第一部件,设置于第一腔室并位于第一气流通道的气流流通路径上;第二部件,设置于第二腔室并位于第二气流通道的气流流通路径上;第三部件,设置于第三腔室并位于第三气流通道及第四气流通道的气流流通路径上;其中,第一部件、第二部件及第三部件的耐热温度依次升高。
根据本实用新型实施例的另一个方面,第一部件包括开关组件,第二部件包括电抗器,第三部件包括功率模块,功率模块包括散热器,散热器位于第四气流通道的气流流通路径上并与气流引导罩连接。
根据本实用新型实施例的另一个方面,功率模块还包括分布在散热器两侧的支撑电容及层叠母排,支撑电容及层叠母排位于第三气流通道的气流流通路径上。
根据本实用新型实施例提供的机柜及光伏逆变器,机柜包括第一腔室、第二腔室以及第三腔室,在第一腔室形成有第一气流通道、第二腔室形成有第二气流通道,在第三腔室内设置气流引导罩,以在第三腔室形成第三气流通道及第四气流通道,在第三腔室的第三出风口设置有第一风机。由此,可以将设备如光伏逆变器的不同部件分别置于不同的腔室,能够有效的避免各部件之间散出的热量相互干涉,同时,通过气流引导罩及第一风机能够将各气流通道的气流汇集至第四气流通道并排出机柜,散热效果好,能够有效的避免机柜内的各部件因温度过高而受损。
附图说明
下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本实用新型实施例机柜的正视图;
图2是图1中沿着A-A方向的剖视图;
图3是本实用新型实施例的气流引导罩的轴测图;
图4是本实用新型一个实施例的光伏逆变器的纵向剖切图;
图5是本实用新型另一个实施例的光伏逆变器的功率模块与气流引导罩配合的轴测图。
其中:
1-机柜;
10-第一腔室;11-第一进风口;12-第一出风口;13-第一气流通道;
101-壳体;102a-第一隔板;102b-第二隔板;102c-导流板;
20-第二腔室;21-第二进风口;22-汇集风口;23-第二气流通道;
30-第三腔室;31-第三进风口;32-第三出风口;33-第三气流通道;34-第四气流通道;
40-气流引导罩;41-进口;42-出口;43-通孔;44-导通段;44a-板材;45-延伸段;
50-第一风机;
60-第二风机;
2-第一部件;
3-第二部件;
4-第三部件;401-散热器;402-支撑电容;403-层叠母排。
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本实用新型的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中,至少部分的公知结构和技术没有被示出,以便避免对本实用新型造成不必要的模糊;并且,为了清晰,可能夸大了部分结构的尺寸。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本实用新型的机柜的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型实施例提供的机柜,能够用于放置设备的带功率发热单元的部件。尤其是在光伏逆变器技术领域。本实用新型以下的实施例仅以使用于光伏逆变器为例对机柜进行说明,但本实用新型实施例的机柜的应用并不限于以下的实施例,也可以安装于其他领域中的设备上,并对其进行保护。
为了更好地理解本实用新型,下面结合图1至图3根据本实用新型实施例的机柜1进行详细描述。
请参阅图1、图2,图1示出了本实用新型实施例的机柜1的正视图图,图2示出了图1中沿着A-A方向的剖视图。根据本实用新型实施例提出的一种机柜1,包括相互连通的第一腔室10、第二腔室20及第三腔室30。第一腔室10包括第一进风口11及连通第一腔室10与第二腔室20的第一出风口12,第一进风口11与第一出风口12之间形成第一气流通道13。第二腔室20包括第二进风口21及连通第二腔室20与第三腔室30的汇集风口22,第二进风口21与汇集风口22之间形成第二气流通道23。第三腔室30包括第三进风口31及第三出风口32,其中,第三腔室30内设置有气流引导罩40,以使汇集风口22与第三进风口31之间形成第三气流通道33,汇集风口22与第三出风口32之间形成第四气流通道34,第三出风口32处设置有第一风机50,以使第一气流通道13、第二气流通道23及第三气流通道33的气流汇集至第四气流通道34并排出机柜1。
本实用新型实施例提供的机柜1,能够避免其内部的部件散出的热量相互干涉,散热效果好,进而避免机柜1内的部件因温度过高而受损。
具体的,机柜1具有壳体101及设置于壳体101内的隔板,壳体101可以为截面是矩形的框架结构,包括相对设置的顶板、底板及围合顶板及底板的侧板,内部具有容纳腔,隔板包括第一隔板102a及第二隔板102b,第一隔板102a水平布置于壳体101的容纳腔内,第一隔板102a的外周与壳体101的内壁面连接,以将壳体101内的容纳腔分隔成上、下两个腔室,位于上部的腔室即第三腔室30。第二隔板102b竖直布置于容纳腔内,且外周与壳体101的内壁面及第一隔板102a的底面连接,通过第一隔板102a及第二隔板102b与壳体101的配合,以将由第一隔板102a分隔的两个腔室中的下部的腔室再次分隔,形成第一腔室10及第二腔室20,第一进风口11、第二进风口21、第三进风口31及第三出风口32设置于壳体101,本实施例中,第一进风口11及第二进风口21设置于壳体101的侧板且靠近底板,第三进风口31包括两个且对称设置在壳体101的侧板,第一出风口12设置于第二隔板102b,汇集风口22设置于第一隔板102a。
请一并参阅图3,图3示出了本实用新型一个实施例的气流引导罩40的轴测图。气流引导罩40为中空罩体结构,气流引导罩40包括在第四气流通道34上相对设置的进口41、出口42以及形成于气体引导罩的侧壁上的通孔43,气流引导罩40的侧壁包括两个部分,分别为沿进口41及出口42连通方向相继分布的导通段44及延伸段45。进口41形成于导通段44的端部,同时,进口41覆盖汇集风口22并与汇集风口22连通。出口42形成于延伸段45的端部,出口42面向第三出风口32设置,气流引导罩40的侧壁的导通段44由四个板材44a围合而成,通孔43形成于导通段44上,具体形成于导通段44面向第三进风口31的两个板材44a上,并且,设置通孔43的板材44a与第三进风口31的进风方向之间形成有夹角a,夹角a的角度为150°,所说的第三进风口31的进风方向为气流水平进入第三进风口31的方向,或者说与第三进风口31所在平面相垂直的方向,具体实施时,气流引导罩40可以连接于第一隔板102a上。
第一风机50采用离心风机,第一风机50位于第三出风口32处并与机柜1的壳体101连接。
由此,本实用新型实施例提供的机柜1,在使用时,可以将设备的不同部件分别置于不同的腔室,在第一风机50的作用下,使得柜体内与柜体外产生气压差,进而使得冷却气流分别由第一进风口11、第二进风口21以及第三进风口31进入相应的第一腔室10、第二腔室20以及第三腔室30,并流经第一气流通道13、第二气流通道23及第三气流通道33,以对各腔室内的部件进行冷却散热。
由于气流引导罩40的进口41覆盖汇集风口22,出口42面向第三出风口32设置,即第二气流通道23及第四气流通道34直接相通,使得第一风机50工作时,第二腔室20内的气压低于第三腔室30以产生气压差,进而使得由第三进风口31进入的气流在气压差的作用下,向第二腔室20运行,并由气流引导罩40上的通孔43进入第四气流通道34,能够更好的对第三腔室30内的部件进行冷却,冷却散热效果好。同理,第二腔室20内的气压低于第一腔室10以产生气压差,进而使得由第一进风口11进入的气流在气压差的作用下,向第二腔室20运行,并由第一出风口12进入第二腔室20,最终与第二气流通道23内的气流、第三气流通道33内的气流汇集至第四气流通道34并由第一风机50再排出机柜1外。本实用新型提供的机柜1能够保证各部件相互分隔、散出的热量相互不干涉,且散热效果好,能够有效的避免机柜1内的部件因温度过高而受损。
同时,利用第一风机50即可完成对机柜1内各部件的冷却,即,将机柜1内各部件的热量排出机柜1外只有一个出口即可,因此只需要配备一套气流处理装置将由机柜1排出的热气流由机柜1所在厂房排出至厂房外。
将第一风机50限定为离心风机能够利用其特性,使得由第四气流通道34内排出的气流能够旋转90°水平向机柜1背侧排出,方便对排出的气流的后期处理,同时对排出的气流无过多的损耗,当然,第一风机50并不限于离心风机,在一些可选的实施例中,也可以采用轴流风机等。
第一隔板102a并不限于完全水平布置于壳体101的容纳腔内,可以根据使用要求与水平位置有一定的倾角,第二隔板102b并不限于完全布置设置于壳体101的容纳腔内,可以根据使用要求与竖直位置有一定的倾角,只要能够保证机柜1内腔室的分隔要求,保证冷却散热效果均可。
同时,第三进风口31的数量并不限于两个,在一些可选的实施例中,第三进风口31的数量还可以为一个或多个,可以根据具体使用要求设定。
通过将气流引流罩设置有通孔43的板材44a与第三进风口31的进风方向之间形成的夹角a的角度限定为150°,能够避免由第三进风口31进入的气流产生涡流现象,使其顺利的通过通孔43并在第四气流通道34汇集,保证冷却散热效果。可以理解的是,夹角a并不限于150°,在一些可选的实施例中,夹角a还可以为110°、165°或两者之间的其他任意角度值,只要能够保证冷却散热效果均可。
同样的,为了避免由第一进风口11进入的气流及由第二进风口21进入的气流产生涡流现象,保证冷却散热效果,优选的,在壳体101内还设置有导流板102c,导流板102c位于第一进风口11及第二进风口21之间,导流板102c连接于第二隔板102b和壳体101的内壁面,导流板102c与第二进风口21的进风方向之间形成有夹角b,夹角b的角度为150°,所说的第二进风口21的进风方向为气流水平进入第二进风口21的方向,或者说与第二进风口21所在平面相垂直的方向,由于第一进风口11及第二进风口21相对设置,因此,相应的,导流板102c与第一进风口11的进风方向之间的夹角为与夹角b互补,即为30°。
可以理解的是,夹角b的角度并不限于150°,在一些可选的实施例中,夹角b还可以为110°、165°或两者之间的其他任意角度值,同时,导流板102c并不限于同时与第二隔板102b及壳体101的内壁面连接,在一些可选的实施例中,导流板102c也可以只连接于第二隔板102b或壳体101的内壁面。
为了将第一腔室10内的气流更好的由第一出风口12进入第二腔室20,作为一种可选的实施方式,在第一出风口12处设置有第二风机60,第二风机60可以为轴流风机并安装于第二隔板102b上。设置第二风机60能够为第一腔室10内的气流提供动力,进而将第一气流通道13内的气流更好的输送至第二腔室20,保证机柜1的冷却散热效果。
请一并参阅图4,图4示出了本实用新型一个实施例的光伏逆变器的纵向剖切图,本实用新型实施例还提供了一种光伏逆变器,包括上述任意实施例的机柜1、第一部件2、第二部件3以及第三部件4。第一部件2设置于第一腔室10并位于第一气流通道13的气流流通路径上。第二部件3设置于第二腔室20并位于第二气流通道23的气流流通路径上。第三部件4设置于第三腔室30并位于第三气流通道33及第四气流通道34的气流流通路径上。其中第一部件2、第二部件3及第三部件4的耐热温度依次升高。本实施例中,第一部件2包括开关组件,所说的开关组件可以为断路器或接触器,第二部件3包括电抗器,第三部件4包括功率模块,功率模块包括散热器401,散热器401位于第四气流通道34的气流流通路径上并与气流引导罩40连接。
在具体实施时,可以将气流引导罩40的延伸段45根据使用要求设置相应的延伸长度,在一个示例中,可以将功率模块的散热器401的进口与气流引导罩40的出口42对接,可以固定连接,也可以可拆卸连接,散热器401的出口面向第三出风口32。当然,在一个示例中,也可以将延伸段45根据使用要求做的较长,将功率模块的散热器401内嵌连接在气流引导罩40的延伸段45内,只要能够满足光伏逆变器的散热要求均可。
机柜1在应用至光伏逆变器时,气流引导罩40可以预先装配在机柜1内,当然,请一并参阅图5,气流引导罩40也可以与功率模块预先加工装配在一起,形成如图5所示的形式,本实施例中的功率模块不仅包括散热器401,还包括分布在散热器401两侧支撑电容402及层叠母排403,可以将功率模块的散热器401内嵌连接在气体引流罩的延伸段45内。使得光伏逆变器在装配时,直接将功率模块与气流引导罩40组成的整体放置在第三腔室30内,并将气流引导罩40的进口41覆盖汇集风口22,同时使得支撑电容402及层叠母排403位于第三气流通道33的气流流通路径上即可。
由此,本实用新型实施例提供的光伏逆变器,其第一部件2、第二部件3及第三部件4分别设置在不同腔室的气流通道中,同时,第一部件2、第二部件3及第三部件4的耐热温度依次升高,而进入柜体内的气流是由第一腔室10进入第二腔室20,与第二气流通道23内的气流、第三气流通道33内的气流在第四气流通道34内汇集并排出。因此,本实用新型实施例提供的光伏逆变器的各部件之间散出的热量互不干涉,并且散热效果好。同时,能够利用功率模块所在的第三腔室30风压高,第二腔室20风压低的原理,对功率模块的支撑电容402及层叠母排403进行散热,提高电器件的性能及寿命,降低光伏逆变器内部件的更换及维修成本。
虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述,但在不脱离本实用新型的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种机柜(1),其特征在于,包括:相互连通的第一腔室(10)、第二腔室(20)及第三腔室(30);
所述第一腔室(10),包括第一进风口(11)及连通所述第一腔室(10)与所述第二腔室(20)的第一出风口(12),所述第一进风口(11)与所述第一出风口(12)之间形成第一气流通道(13);
所述第二腔室(20),包括第二进风口(21)及连通所述第二腔室(20)与所述第三腔室(30)的汇集风口(22),所述第二进风口(21)与所述汇集风口(22)之间形成第二气流通道(23);
所述第三腔室(30),包括第三进风口(31)及第三出风口(32);
其中,所述第三腔室(30)内设置有气流引导罩(40),以使所述汇集风口(22)与所述第三进风口(31)之间形成第三气流通道(33),所述汇集风口(22)与所述第三出风口(32)之间形成第四气流通道(34),在所述第三出风口(32)处设置有第一风机(50),以使所述第一气流通道(13)、所述第二气流通道(23)及所述第三气流通道(33)的气流汇集至所述第四气流通道(34)并排出所述机柜(1)。
2.根据权利要求1所述的机柜(1),其特征在于,所述气流引导罩(40)为中空罩体,所述气流引导罩(40)包括在所述第四气流通道(34)上相对设置的进口(41)、出口(42)以及形成于所述气流引导罩(40)的侧壁上的通孔(43),所述进口(41)覆盖所述汇集风口(22)并与所述汇集风口(22)连通,所述出口(42)面向所述第三出风口(32)设置。
3.根据权利要求2所述的机柜(1),其特征在于,所述气流引导罩(40)的所述侧壁包括沿所述进口(41)及所述出口(42)的连通方向相继分布的导通段(44)及延伸段(45),所述导通段(44)由多个板材(44a)围合而成,所述通孔(43)设置于所述导通段(44)面向所述第三进风口(31)的所述板材(44a)上。
4.根据权利要求3所述的机柜(1),其特征在于,设置所述通孔(43)的所述板材(44a)与所述第三进风口(31)的进风方向之间形成有夹角a,所述夹角a的角度为110°~165°。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的机柜(1),其特征在于,所述机柜(1)具有壳体(101)及设置于所述壳体(101)内的隔板,所述壳体(101)包括相对设置的顶板、底板及围合所述顶板及所述底板的侧板,所述隔板包括第一隔板(102a)及第二隔板(102b),所述第一隔板(102a)水平布置且连接于所述壳体(101),所述第二隔板(102b)竖直布置且连接于所述第一隔板(102a)及所述壳体(101),以在所述壳体(101)内形成所述第一腔室(10)、第二腔室(20)以及第三腔室(30),所述第一进风口(11)及所述第二进风口(21)设置于所述壳体(101)的所述侧板且靠近所述底板;所述第三进风口(31)及所述第三出风口(32)设置于所述壳体(101),所述第一出风口(12)设置于所述第二隔板(102b),所述汇集风口(22)设置于所述第一隔板(102a)。
6.根据权利要求5所述的机柜(1),其特征在于,在所述壳体(101)内设置有导流板(102c),所述导流板(102c)位于所述第一进风口(11)及所述第二进风口(21)之间且连接于所述第二隔板(102b)和所述壳体(101),所述导流板(102c)与所述第二进风口(21)的进风方向之间形成有夹角b,所述夹角b的角度为110°~165°。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的机柜(1),其特征在于,所述第一出风口(12)处设置有第二风机(60),以使所述第一气流通道(13)内的气流输送至所述第二腔室(20)。
8.一种光伏逆变器,其特征在于,包括:
如权利要求1至7任意一项所述的机柜(1);
第一部件(2),设置于所述第一腔室(10)并位于所述第一气流通道(13)的气流流通路径上;
第二部件(3),设置于所述第二腔室(20)并位于所述第二气流通道(23)的气流流通路径上;
第三部件(4),设置于所述第三腔室(30)并位于所述第三气流通道(33)及所述第四气流通道(34)的气流流通路径上;
其中,所述第一部件(2)、所述第二部件(3)及所述第三部件(4)的耐热温度依次升高。
9.根据权利要求8所述的光伏逆变器,其特征在于,所述第一部件(2)包括开关组件,所述第二部件(3)包括电抗器,所述第三部件(4)包括功率模块,所述功率模块包括散热器(401),所述散热器(401)位于所述第四气流通道(34)的气流流通路径上并与所述气流引导罩(40)连接。
10.根据权利要求9所述的光伏逆变器,其特征在于,所述功率模块还包括分布在所述散热器(401)两侧的支撑电容(402)及层叠母排(403),所述支撑电容(402)及所述层叠母排(403)位于所述第三气流通道(33)的气流流通路径上。
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