CN207219249U - 冷却电气装置组件 - Google Patents

Abstract

一种冷却电气装置组件包括装置室(2)、电气装置器件和热交换器器件，装置室(2)与冷却电气装置组件的外部隔离以便保护装置室(2)的内部，该电气装置器件包括至少一个电气装置(4)，至少一个电气装置(4)设置在装置室(2)中并且包括多个可控开关，该热交换器器件包括至少一个被动式热交换器(6)，至少一个被动式热交换器(6)设置成使热量转移而远离装置室(2)并且具有蒸发器部件(61)和冷凝器部件(62)，冷凝器部件(62)至少大部分处于装置室(2)的外部。至少一个被动式热交换器(6)的冷凝器部件(62)和蒸发器部件(61)相对于彼此成80°至100°的角度。

Description

冷却电气装置组件

技术领域

本实用新型涉及对一种电器装置组件的冷却。

背景技术

现有技术的冷却电气装置组件包括被动式热交换器，该被动式热交换器适于将使热量转移而远离装置室并且具有蒸发器部件和冷凝器部件。蒸发器部件位于装置室内，并且冷凝器部件位于装置室外部。蒸发器部件和冷凝器部件基本上在同一平面中延伸。

上文描述的冷却电气装置组件的问题在于：电气装置组件的冷却系统对设计电气装置组件的壳体内部的空间利用以及设计壳体的外形设定了某些限制。如果被动式热交换器是热虹吸管，则热交换器必须被定位成使得冷凝器部件高于蒸发器部件。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是开发一种冷却电气装置组件，可以借助于该冷却电气装置组件解决上述问题。本实用新型的目的通过下文描述的冷却电气装置组件实现。

本实用新型基于将被动式热交换器的冷凝器部件和蒸发器部件相对于彼此成直角或几乎成直角地定位在电气装置组件中。

一方面是一种冷却电气装置组件，包括：装置室，所述装置室与所述冷却电气装置组件的外部隔离以便保护所述装置室的内部；电气装置器件，所述电气装置器件包括至少一个电气装置，所述至少一个电气装置设置在所述装置室中并且包括多个可控开关；热交换器器件，所述热交换器器件包括至少一个被动式热交换器，所述至少一个被动式热交换器设置成使热量转移而远离所述装置室并且具有蒸发器部件和冷凝器部件，所述冷凝器部件至少大部分处于所述装置室的外部，所述至少一个被动式热交换器的所述冷凝器部件和所述蒸发器部件相对于彼此成80°至100°的角度。

另一方面，所述至少一个被动式热交换器的所述冷凝器部件大致垂直于所述装置室的相邻壁延伸，所述至少一个被动式热交换器设置成通过所述装置室的所述相邻壁使热量转移而远离所述装置室。

另一方面，所述至少一个被动式热交换器的所述蒸发器部件大致平行于所述装置室的壁延伸，所述至少一个被动式热交换器设置成通过所述装置室的所述壁使热量转移而远离所述装置室。

另一方面，所述至少一个电气装置与所述至少一个被动式热交换器的所述蒸发器部件热传导连接。

另一方面，所述冷却电气装置组件还包括冷却通道，所述冷却通道设置成为气体冷却剂提供流动路径，所述冷却通道包括连接至所述冷却电气装置组件的外部的第一端部和第二端部，所述被动式热交换器的所述冷凝器部件至少大部分处于所述第一端部和所述第二端部之间的所述冷却通道中。

另一方面，所述电气装置器件包括设置在所述冷却通道中的至少一个感应器线圈。

另一方面，所述冷却电气装置组件包括冷却通道风扇器件，所述冷却通道风扇器件设置成在所述冷却通道中产生冷却剂流并且用于使热量从所述冷却通道转移至所述冷却电气装置组件的外部，所述至少一个感应器线圈设置在所述冷却通道中，以便当所述冷却通道风扇器件工作时，所述至少一个感应器线圈在所述冷却剂流中位于所述热交换器的所述冷凝器部件的下游。

另一方面，所述电气装置器件包括设置在所述装置室中的多个电容器，所述多个电容器中的每个电容器具有大致圆柱形形状并且被定向为使得每个电容器的中心线相对于所述至少一个被动式热交换器的所述蒸发器部件大致垂直地延伸。

另一方面，所述至少一个被动式热交换器的所述冷凝器部件包括第一冷凝器元件和第二冷凝器元件，所述第一冷凝器元件和所述第二冷凝器元件相继被定位，以便当所述冷却电气装置组件工作时，所述冷却剂流首先经过所述第一冷凝器元件然后经过所述第二冷凝器元件。

另一方面，所述至少一个被动式热交换器包括热虹吸管。

另一方面，设置在所述装置室中的所述至少一个电气装置包括变频器或逆变器。

本实用新型提供了设计冷却电气装置组件的壳体内部的空间利用以及设计壳体的外形的新的可能性。

附图说明

现在将结合优选实施例并参照附图更详细地描述本实用新型，在附图中：

图1示出了从第一侧的方向以倾斜视角看到的根据本实用新型的一个实施例的冷却电气装置组件；

图2是图1所示电气装置组件的俯视图；

图3示出了从第二侧的方向以倾斜视角看到的图1所示电气装置组件；以及

图4是根据本实用新型的可选实施例的冷却电气装置组件的俯视图。

具体实施方式

图1示出了根据本实用新型的实施例的被移除了外壁的冷却电气装置组件。图1仅示出了壳体框架25，壳体框架25适于接纳冷却电气装置组件周围的壳体的外壁。

图1的冷却电气装置组件包括装置室2、电气装置器件、热交换器器件、冷却通道和冷却通道风扇器件7。在使用时，装置室2在壳体的外壁就位的情况下与冷却电气装置组件的外部隔离，以保护装置室2的内部。电气装置器件包括安置在装置室2中并包括多个可控开关的电气装置。热交换器器件包括三个被动式热交换器6，每个被动式热交换器6适于使热量转移而远离装置室2并且具有蒸发器部件61和冷凝器部件62。蒸发器部件61位于装置室2内，并且冷凝器部件62在装置室2的外部。冷凝器部件62与蒸发器部件 61之间的角度为90°。

在图1中，当从第一侧的方向观察时以倾斜视角示出了冷却电气装置组件。图2是图1所示电气装置组件的俯视图，使得装置室 2在左侧。图3示出了从第二侧的方向以倾斜视角看到的图1所示电气装置组件，第二侧是相对于第一侧而言的相反侧。在图3中，装置室2位于前部。

在实施例中，装置室与冷却电气装置组件的外部隔离，以便对装置室的内部的保护满足与密封有关的IP分类要求。例如，可以保护装置室免受灰尘和/或水喷雾的影响。

安置在装置室2中的电气装置在图2和图3中以附图标记4表示。电气装置4与被动式热交换器6的蒸发器部件61热传导连接。电气装置4包括逆变器。在可选实施例中，安置在装置室中的电气装置包括例如变频器或者设置有可控开关并适于将电能从一种形式转换为另一种形式的其他装置。

冷却通道8适于为气体冷却剂建立流动路径。冷却通道8包括第一端部81和第二端部82，第一端部81和第二端部82两者都连接至冷却电气装置组件的外部。当电气装置组件的壳体的外壁就位时，冷却通道8仅通过第一端部81和第二端部82连接至冷却电气装置组件的外部。每个被动式热交换器6的冷凝器部件62位于第一端部81和第二端部82之间的冷却通道8中。尽管在图1至图3中冷凝器部件62延伸到壳体框架25的外部，然而当壳体的外壁就位时，冷凝器部件62位于外壁之内。

冷却通道风扇器件7适于在冷却通道8中产生冷却剂流并且使热量从冷却通道8转移至电气装置组件的外部。因为被动式热交换器6的冷凝器部件62位于冷却通道8中，所以冷却通道风扇器件7 适于使热量从被动式热交换器6转移至电气装置组件的外部。在可选实施例中，冷却电气装置组件包括适于在装置室中产生冷却剂流的装置室风扇器件。

当壳体的外壁就位时，冷却通道8与装置室2隔离，以便在冷却通道8中流动的冷却剂不会循环通过装置室2。因此，根本没有绝对的必要给冷却通道8配备过滤器。作为选择，冷却通道8可以设置有粗网过滤器，粗网过滤器适于仅从被冷却风扇器件7送到冷却通道8的外部空气中去除最大的碎屑。

每个被动式热交换器6的蒸发器部件61大致平行于装置室2的壁延伸，被动式热交换器6设置成通过装置室2的壁使热量转移而远离装置室2。被动式热交换器6的蒸发器部件61形成装置室2的壁的一部分，被动式热交换器6设置成通过装置室2的壁的该部分使热量转移而远离装置室2。在可选实施例中，被动式热交换器的蒸发器部件与装置室的壁热传导连接，被动式热交换器适于通过装置室的壁使热量转移而远离装置室。

每个被动式热交换器6的冷凝器部件62包括第一冷凝器元件 621和第二冷凝器元件622。由第一冷凝器元件621限定的平面与由第二冷凝器元件622限定的平面平行。由蒸发器部件61限定的平面垂直于由第一冷凝器元件621限定的平面和由第二冷凝器元件622 限定的平面。此外，由第一冷凝器元件621限定的平面和由第二冷凝器元件622限定的平面基本上垂直于冷却通道8的纵向，以便在冷却电气装置组件的使用状态下，冷却剂流的方向垂直于由第一冷凝器元件621限定的平面和由第二冷凝器元件622限定的平面。第一冷凝器元件621和第二冷凝器元件622从蒸发器部件61的中心部分突出，以便当被动式热交换器6的横截面是水平平面时，该横截面类似于字母T。多个被动式热交换器6叠置在一起，使得由多个蒸发器部件61限定的多个平面被合并。

被动式热交换器6的蒸发器部件61、第一冷凝器元件621和第二冷凝器元件622各自类似于扁平的矩形棱柱体，使得它们的厚度基本上小于长度和宽度。厚度、长度和宽度是互相正交的尺寸。由蒸发器部件61限定的平面、由第一冷凝器元件621限定的平面和由第二冷凝器元件622限定的平面垂直于所讨论的结构的厚度。

多个被动式热交换器6中的每个被动式热交换器是热虹吸管。被动式热交换器6彼此相同。在图1中，示出了冷却电气装置组件处于其使用位置，也就是说，在使用状态下，分别由被动式热交换器6的蒸发器部件61、第一冷凝器元件621和第二冷凝器元件622 限定的平面都是竖直的。

第一冷凝器元件621和第二冷凝器元件622相继被定位，以便在冷却电气装置组件的使用状态下，冷却剂首先经过第一冷凝器元件621然后经过第二冷凝器元件622。第一冷凝器元件621和第二冷凝器元件622垂直于装置室2的壁延伸，被动式热交换器6适于通过装置室2的壁使热量转移而远离装置室2。

除了电气装置4之外电气装置器件还包括三个感应器线圈9、多个电容器、电阻器和电路板。感应器线圈9安置在冷却通道8中，以便当冷却通道风扇器件7工作时，感应器线圈9相对于被动式热交换器 6的冷凝器部件62位于冷却剂流的下游侧。就像电阻器和电路板一样，多个电容器也被安置在装置室2中。

在本实用新型的可选实施例中，热交换器器件包括与图1中示出的被动式热交换器6的形状不同的至少一个被动式热交换器。不同的实施例具有共同的结构：至少一个被动式热交换器的冷凝器部件和蒸发器部件相对于彼此成80°至100°的角度。

图4是可选实施例的俯视图。除了被动式热交换器的形状以外，图4所示的冷却电气装置组件原则上类似于图1所示的冷却电气装置组件。

图4中的冷却电气装置组件的被动式热交换器6’包括蒸发器部件 61’和冷凝器部件62’。由蒸发器部件61’限定的平面垂直于由冷凝器部件62’限定的平面，换句话说，冷凝器部件62’与蒸发器部件61’之间的角度为90°。冷凝器部件62’垂直于装置室2’的壁35’延伸，被动式热交换器6’设置成通过装置室2’的壁35’使热量从装置室2’转移到冷却通道8’中。冷凝器部件62’从蒸发器部件61’的端部突出，使得被动式热交换器6’的横截面类似于字母L。冷凝器部件62’位于冷却通道8’中。

安置在装置室2’中的多个电容器以附图标记11’表示。每个电容器 11’呈大致圆柱形形状并且排列成使电容器的中心线大致垂直于被动式热交换器6’的蒸发器部件61’延伸。位于装置室2’中的电气装置4’包括逆变器，电容器11’连接在该逆变器的直流输出端子之间。

对本领域技术人员显而易见的是，本实用新型的基本构思可以以许多不同的方式实现。因此，本实用新型及其实施例不限于上述实例，而是可以在权利要求的范围内变化。

Claims (11)

1.一种冷却电气装置组件，包括：

装置室(2)，所述装置室(2)与所述冷却电气装置组件的外部隔离以便保护所述装置室(2)的内部；

电气装置器件，所述电气装置器件包括至少一个电气装置(4)，所述至少一个电气装置(4)设置在所述装置室(2)中并且包括多个可控开关；

热交换器器件，所述热交换器器件包括至少一个被动式热交换器(6)，所述至少一个被动式热交换器(6)设置成使热量转移而远离所述装置室(2)并且具有蒸发器部件(61)和冷凝器部件(62)，所述冷凝器部件(62)至少大部分处于所述装置室(2)的外部，

其特征在于，所述至少一个被动式热交换器(6)的所述冷凝器部件(62)和所述蒸发器部件(61)相对于彼此成80°至100°的角度。

2.根据权利要求1所述的冷却电气装置组件，其特征在于，所述至少一个被动式热交换器(6)的所述冷凝器部件(62)大致垂直于所述装置室(2)的相邻壁延伸，所述至少一个被动式热交换器(6)设置成通过所述装置室(2)的所述相邻壁使热量转移而远离所述装置室(2)。

3.根据权利要求1或2所述的冷却电气装置组件，其特征在于，所述至少一个被动式热交换器(6)的所述蒸发器部件(61)大致平行于所述装置室(2)的壁延伸，所述至少一个被动式热交换器(6)设置成通过所述装置室(2)的所述壁使热量转移而远离所述装置室(2)。

4.根据权利要求1所述的冷却电气装置组件，其特征在于，所述至少一个电气装置(4)与所述至少一个被动式热交换器(6)的所述蒸发器部件(61)热传导连接。

5.根据权利要求1所述的冷却电气装置组件，其特征在于，所述冷却电气装置组件还包括冷却通道(8)，所述冷却通道(8)设置成为气体冷却剂提供流动路径，所述冷却通道(8)包括连接至所述冷却电气装置组件的外部的第一端部(81)和第二端部(82)，所述被动式热交换器(6)的所述冷凝器部件(62)至少大部分处于所述第一端部(81)和所述第二端部(82)之间的所述冷却通道(8)中。

6.根据权利要求5所述的冷却电气装置组件，其特征在于，所述电气装置器件包括设置在所述冷却通道(8)中的至少一个感应器线圈(9)。

7.根据权利要求6所述的冷却电气装置组件，其特征在于，所述冷却电气装置组件包括冷却通道风扇器件(7)，所述冷却通道风扇器件(7)设置成在所述冷却通道(8)中产生冷却剂流并且用于使热量从所述冷却通道(8)转移至所述冷却电气装置组件的外部，所述至少一个感应器线圈(9)设置在所述冷却通道(8)中，以便当所述冷却通道风扇器件(7)工作时，所述至少一个感应器线圈(9)在所述冷却剂流中位于所述热交换器(6)的所述冷凝器部件(62)的下游。

8.根据权利要求1所述的冷却电气装置组件，其特征在于，所述电气装置器件包括设置在所述装置室(2’)中的多个电容器(11’)，所述多个电容器(11’)中的每个电容器具有大致圆柱形形状并且被定向为使得每个电容器的中心线相对于所述至少一个被动式热交换器(6’)的所述蒸发器部件(61’)大致垂直地延伸。

9.根据权利要求1所述的冷却电气装置组件，其特征在于，所述至少一个被动式热交换器(6)的所述冷凝器部件(62)包括第一冷凝器元件(621)和第二冷凝器元件(622)，所述第一冷凝器元件(621)和所述第二冷凝器元件(622)相继被定位，以便当所述冷却电气装置组件工作时，所述冷却剂流首先经过所述第一冷凝器元件(621)然后经过所述第二冷凝器元件(622)。

10.根据权利要求1所述的冷却电气装置组件，其特征在于，所述至少一个被动式热交换器(6)包括热虹吸管。

11.根据权利要求1所述的冷却电气装置组件，其特征在于，设置在所述装置室(2)中的所述至少一个电气装置(4)包括变频器或逆变器。