CN208849655U - 一种水泵用变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水泵用变频器，包括由底座以及上盖构成的盒体，盒体内设有电路板，在电路板的背面设有功率模块、电容，底座在底壁的中心位置设有上凸的安装平台，从而在底座的侧壁与安装平台之间形成安装空隙，电路板与底座螺钉连接，电路板的功率模块贴靠在安装平台上，电路板上的电容则位于安装空隙内，底座的外侧底壁上设有由若干间隔排列的散热筋片构成的散热片组，散热片组中两侧的散热筋片的高度高于中间的散热筋片的高度，各散热筋片的顶面在散热片组的横截面内位于同一圆弧上，该圆弧的半径与水泵外壳在散热出风口处的圆弧半径相适配。本实用新型既可简化变频器的结构，提高变频器的密封性能好，同时可保证变频器的散热效果。

Description

一种水泵用变频器

技术领域

本实用新型涉及水泵控制技术领域，具体涉及一种水泵用变频器。

背景技术

在现有的水泵供水系统中，为了实现水泵的正常工作和自动控制，通常需要配置一个电子压力控制器。当水泵开始工作时，电子压力控制器根据水泵供水系统管路的压力输出相应的控制信号，控制信号经过控制电路处理后自动控制水泵的工作。随着控制技术的不断发展，现有的水泵通常会设置一个变频器，以便根据管路的设定压力、实际压力、水泵的工作状态等参数精准地控制水泵的工作。由于变频器在工作时会产生较多的热量，尤其是其功率模块、以及电容所产生的热量较多，因此，需要充分地考虑其散热，以便于变频器能正常地工作。例如，在中国专利文献上公开的“一种智能水泵变频器”，其公告号为CN205249033U，具体包括上盖、下盖、设置在下盖下侧的散热器以及设置在上、下盖内的电路板，在下盖和散热器上开设第一电容孔和第二电容孔，并且在散热器中设有电容容纳腔以及散热风扇，变频器组件中的电容可以直接穿过第一电容孔和第二电容孔后装入电容容纳腔中，从而有利于变频器中的芯片靠近散热器，进而通过散热风扇有效地对变频器中电路板上的芯片以及电容散热。

然而上述变频器存在如下缺陷：由于其有上、下盖构成的盒体和散热器是分体式结构，不仅造成结构的复杂，而且必须在下盖上设置用于穿过电容的第一电容孔、以及用于穿过电源板的过孔，以便使发热最多的电源板可直接与散热器相接触，而电容则可依次穿过第一、第二电容孔后进入电容容纳腔中进行散热。也就是说，盒体难以保持密封状态，而此类变频器是和水泵配套使用的，因此，外界的水等液体极易进入盒体内，从而使电路板以及相应的元器件产生腐蚀，甚至造成短路的事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的水泵用变频器所存在的密封性能差、结构复杂的问题，提供一种水泵用变频器，既可简化变频器的结构，提高变频器的密封性能好，同时可保证变频器的散热效果。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种水泵用变频器，其设置在水泵外壳的散热出风口处，包括由上部开口的底座以及密封地设置在底座开口处的上盖构成的盒体，所述盒体内设有电路板，在电路板的背面设有功率模块、电容和整流模块，所述底座采用铝合金制成，底座在底壁的中心位置设有上凸的安装平台，从而在底座的侧壁与安装平台之间形成安装空隙电路板的功率模块贴靠在安装平台上，电路板上的电容则位于所述安装空隙内，底座的外侧底壁上设有由若干间隔排列的散热筋片构成的散热片组，散热片组中两侧的散热筋片的高度高于中间的散热筋片的高度，从而使各散热筋片的顶面在散热片组的横截面内位于同一内凹圆弧上，所述内凹圆弧的半径与水泵外壳在散热出风口处的圆弧半径相适配。

本实用新型设置在水泵外壳的散热出风口处，并且设置在底座外侧底壁上的散热片组制成中间低两侧高的内凹圆弧形，从而与水泵在散热出风口处的外壳相适配。这样，当变频器工作时，水泵的散热风扇通过散热出风口吹出的风可直接吹过底座的散热片组，从而使底座实现快速散热。特别是，铝合金制成的底座在底壁的中心位置设置上凸的安装平台，从而在底座的侧壁与安装平台之间形成安装空隙，一方面可使电路板上的功率模块直接贴靠在安装平台上，从而有利于功率模块的散热，另一方面，电路板上的电容可位于安装空隙内，既方便电路板的安装，又有利于电容的散热。也就是说，本实用新型的底座同时起到了一个散热器的作用。进一步地，底座中心处的安装平台可将热量快速均匀地传递到底座的整个底壁上，并通过底壁上的散热片组向外散热，提高变频器的散热效果。由于本实用新型的盒体由底座和上盖密封连接构成，因而其结构简单，并且有利于提高密封效果。

作为优选，所述上盖采用塑胶制成，上盖包括顶壁、一体地连接在顶壁边缘的侧壁，在上盖侧壁开口一侧的端面设有密封环槽，在密封环槽内设有密封圈，所述底座在开口一侧的端面设有伸入密封环槽内的定位环筋。

由于本实用新型主要是通过铝合金的底座散热的，因此采用塑胶制成的上盖可通过注射成型工艺加工，从而方便在上盖上设置相应的控制按键孔、或信号灯孔等，同时有利于减轻变频器的重量，降低制造成本。特别是，在上盖的开口一侧端面设置一圈密封环槽，并在密封环槽内设置密封圈，而底座则在开口一侧的端面设置一圈定位环筋。这样，组装时，底座的定位环筋进入上盖的密封环槽内紧紧抵压密封圈，从而实现上盖和底座之间的可靠密封。我们知道，在现有技术中，用于设置密封圈的密封环槽的深度会小于密封圈的高度，这样，上下盖接合时，会对密封圈形成挤压，从而使高出密封环槽部分的密封圈形成横向的胀开，极易使密封圈漫出密封环槽而造成剪切损坏。本实用新型将密封圈完全设置在密封环槽内，并在底座上设置与密封环槽适配的定位环筋。这样，当上盖和底座装配时，受到定位环筋挤压的密封圈就不会漫出密封环槽而受到剪切，从而可确保密封效果，有利于延长密封圈的使用寿命。

作为优选，所述底座在安装平台顶壁的外侧壁上设有固定柱，在安装平台顶壁的内侧壁设有延伸至固定柱的螺纹盲孔，电路板上设有与螺纹盲孔对应的螺钉通孔，在螺钉通孔内设有螺纹连接在螺纹盲孔内的紧固螺钉。

通过紧固螺钉将电路板固定在安装平台的顶壁上，有利于电路板上的功率模块与安装平台的紧密贴合，从而确保其散热效果，避免因电路板上功率模块焊接后的高度尺寸误差造成功率模块与安装平台顶壁之间形成缝隙而影响散热效果。

作为优选，在底座上设有透气孔，在底座内侧壁上设有覆盖透气孔的防水透气膜。

我们知道，变频器在工作时会产生较多的热量。当遇到冬季等环境温度较低的情况时，变频器工作而发热时，盒体内的空气受热而膨胀；一旦变频器停止工作时，盒体内的热空气变冷，此时热空气中的水汽极易冷凝而形成附着在盒体内侧壁或电路板上的冷凝水，从而使电路板产生腐蚀，严重的甚至会导致电路板的短路等故障。本实用新型在底座上设置透气孔，并在透气孔上覆盖防水透气膜，这样，当变频器工作而发热时，盒体内的空气受热而膨胀，此时带有水汽的热空气即可透过防水透气膜从透气孔向外排出，从而大大地减少盒体内热空气中水汽的含量；当变频器停止工作时，盒体内的热空气变冷收缩使压力降低，此时外界的冷空气可透过防水透气膜进入盒体内，使盒体保持稳定的气压。我们知道，冷空气中水汽的含量会明显地少于热空气中水汽的含量，也就是说，在冬季，变频器盒体外部的冷空气会比较“干燥”，因此，防水透气膜可用外界干燥的冷空气替换盒体内潮湿的热空气。而外界的冷空气在当时的环境温度下并不会冷凝出冷凝水，因此，当冷空气进入盒体内变热，并再次冷却至环境温度时同样不会冷凝出冷凝水，从而可有效地避免电路板的腐蚀甚至短路。

作为优选，在底座内设有自底壁向上延伸的冷却筋片，冷切筋片的左右边缘向着底座内侧壁弯折延伸形成一体连接在底座的内侧壁上的连接筋片，在冷切筋片远离连接筋片一侧设有相对布置的两个卡槽，所述整流模块插设在两个卡槽之间并贴靠所述冷却筋片，在整流模块中心设有贯穿冷却筋片的螺钉过孔，整流模块远离冷却筋片一侧设有固定片，所述固定片在对应螺钉过孔位置设有螺纹孔，底座的外侧设有向内延伸的紧固螺钉，所述紧固螺钉依次穿过冷却筋片以及整流模块上的螺钉过孔，并螺纹连接在固定片的螺纹孔内。

本实用新型在整流模块的侧面设置具有螺纹孔的固定片，将电路板安装到底座内时，整流模块即可插设在两个卡槽内，并贴靠在冷却筋片上，卡槽对整流模块可起到良好的导向、定位作用。然后用设置在底座的螺钉过孔内的紧固螺钉依次穿过冷却筋片以及整流模块上的螺钉过孔，并螺纹连接在定位片的螺纹孔内，从而使整理模块紧密贴靠冷却筋片，实现整流模块的良好散热。当然，我们可在底座设置紧固螺钉处设置相应的密封垫圈或者密封胶，以便确保底座在紧固螺钉处的密封性能。

因此，本实用新型具有如下有益效果：既可简化变频器的结构，提高变频器的密封性能好，同时可保证变频器的散热效果。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是本实用新型的一种分解结构示意图。

图3是本实用新型的侧向视图。

图4是整流模块的固定结构示意图。

图中：1、底座 11、安装平台 111、固定柱 12、安装空隙 13、散热筋片 14、定位环筋 15、透气孔 16、冷却筋片 17、连接筋片 18、卡槽 2、上盖 21、密封环槽22、密封圈 3、电路板 31、功率模块 32、电容 33、整流模块 34、固定片 4、不干胶标贴纸 5、防水透气膜 6、紧固螺钉。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2、图3所示，一种水泵用变频器，包括底座1以及上盖2，底座包括大致矩形的底壁、一体地连接在底壁边缘的四个侧壁，从而在底座的上部形成开口，而上盖则密封地设置在底座开口处，以形成一个封闭的盒体。当然，盒体内需设置电路板3，在电路板靠近底座的背面设置功率模块31、电容32和整流模块33，在电路板靠近上盖的正面则需要设置用于设定变频器的工作模式、参数等的微触控制按键以及显示变频器工作状态的信号灯。可以理解的是，上盖上对应控制按键以及信号灯位置应设置相应的通孔，而上盖的外表面粘结有塑胶薄膜之类防水的不干胶标贴纸4，以显示各控制按键的作用以及各信号灯对应的工作状态。当然，不干胶标贴纸在对应控制按键、信号灯位置应制成透明状，以便于用户方便准确地按压控制按键，并清楚地看清个信号灯的状态。

为了有利于变频器的散热，底座为采用铝合金制成的壳体，底座在底壁内侧设置长方体状的上凸的安装平台11，从而在底座的内侧壁与安装平台之间形成安装空隙12。当然，在底座的底壁外侧会形成一个内凹的凹腔。此外，在底座底壁的四个边角处分别设置一个具有螺纹孔的螺钉柱。安装电路板时，先将电路板的背面朝下放置到底座内，使电路板的功率模块贴靠在安装平台上，电路板上的电容以及整流模块则位于安装空隙内。然后用螺钉将电路板固定在底座底壁上的螺钉柱上。优选地，安装平台可设置在底座底壁的中间位置，相应地，功率模块设置在电路板背面的中间位置，而电容、整流模块则设置在功率模块的旁侧，以便于电容以及整流模块可位于安装空隙内，进而充分利用盒体内的空间。

另外，我们需要在底座的外侧底壁上设置由若干间隔排列的散热筋片13构成的散热片组，散热片组中的两侧的散热筋片的高度高于中间的散热筋片的高度，从而使各散热筋片的顶面在散热片组的横截面内位于同一内凹圆弧上，并且该内凹圆弧的半径与水泵外壳在散热出风口处的圆弧半径相适配，同时在底座上设置用于和水泵外壳连接的螺钉孔。

我们知道，水泵的外壳上设有散热出风口，其内部设有散热风扇，散热风扇可将水泵内部的热量通过散热出风口向外吹出而快速散热。本实用新型创造性地将变频器安装在水泵外壳的散热出风口处，此时各散热筋片的顶面可很好地贴靠在水泵外壳上。变频器在工作时，功率模块会产生较多的热量，而电容以及整流电路也会产生一定的热量。底座中心处的安装平台可将功率模块所产生的热量快速均匀地传递到底座的整个底壁上，电容、整理模块所产生的热量传递到底座的侧壁和底壁上，最后通过底壁上的散热片组向外散热，而水泵的散热风扇吹出的风可直接吹过变频器底座的散热片组和底壁，从而使底座实现快速散热，提高变频器的散热效果。需要说明的是，底座上用于和水泵外壳连接的螺钉孔可设置在散热片组中最外侧的二片散热筋片上，相应地在水泵外壳的散热出风口两侧分别设置紧固螺钉，从而将变频器固定在水泵外壳上。

上盖可采用铝合金制成，作为一种优选方案，上盖也可采用塑胶制成，上盖包括顶壁、一体地连接在顶壁边缘的侧壁，从而形成与底座对接的朝下的开口。如图4所示，在上盖侧壁开口一侧的端面设置一圈密封环槽21，在密封环槽内设置由硅胶制成的密封圈22，底座在开口一侧的端面设置伸入密封环槽内的定位环筋14。组装时，底座的定位环筋进入上盖的密封环槽内紧紧抵压密封圈，受到定位环筋挤压的密封圈会横向地胀开，从而与密封环槽与定位环筋紧密贴合，而实现上盖和底座之间的可靠密封，有效地避免密封环筋受到剪切而损坏，从而可确保密封效果，有利于延长密封圈的使用寿命。

作为另一种优选方案，我们可在安装平台顶壁的外侧壁上设置两个固定柱111，在安装平台顶壁的内侧壁设置延伸至固定柱的螺纹盲孔，电路板上设有与螺纹盲孔对应的螺钉通孔，在螺钉通孔内设置螺纹连接在螺纹盲孔内的紧固螺钉。当电路板上功率模块焊接后的高度尺寸存在误差造成功率模块与安装平台顶壁之间有缝隙时，可使电路板上的功率模块与安装平台始终保持紧密贴合，有利于确保其散热效果。

当遇到冬季等环境温度较低的情况时，变频器工作时产生的热量会使盒体内的空气受热而膨胀。而一旦变频器停止工作时，盒体内的热空气变冷，此时热空气中的水汽极易冷凝而形成附着在盒体内侧壁或电路板上的冷凝水，从而使电路板产生腐蚀，严重的甚至会导致电路板的短路等故障。为此，我们还可在底座的底壁上设置一个透气孔15，并在底座的底壁内侧设置覆盖透气孔的防水透气膜5，防水透气膜可粘结在底座的底壁上。当变频器工作而发热时，盒体内的空气受热膨胀而使气压上升，此时带有水汽的热空气即可透过防水透气膜从透气孔向外排出，从而大大地减少盒体内热空气中水汽的含量。当变频器停止工作时，盒体内的热空气变冷而使压力降低，此时外界的冷空气可透过防水透气膜进入盒体内，使盒体保持稳定的气压。我们知道，冷空气中水汽的含量会明显地少于热空气中水汽的含量，也就是说，在冬季，变频器盒体外部的冷空气会比较“干燥”，因此，防水透气膜可用外界干燥的冷空气替换盒体内潮湿的热空气。而外界的冷空气在当时的环境温度下并不会冷凝出冷凝水，因此，当冷空气进入盒体内变热，并再次冷却至环境温度时同样不会冷凝出冷凝水，从而可有效地避免电路板的腐蚀甚至短路。

需要说明的是，作为一种现有技术，防水透气膜已在诸如防水的登山鞋等多个领域得到了应用，例如，中国专利文献上公开的“一种设置有防水透气膜的鞋底”，其公告号为CN205432351U，故而本实施例中不做过多的描述。

最后，我们还可在底座的安装空隙内设置自底壁向上延伸的冷却筋片16，冷切筋片的左右边缘向着底座内侧壁弯折延伸，从而形成一体连接在底座的内侧壁上的连接筋片17，冷却筋片和连接筋片连接成U形。此外，在冷切筋片远离连接筋片一侧设有左右两个相对布置的卡槽18。安装时，将电路板安装到底座内，整流模块即可插设在两个卡槽内，并贴靠在冷却筋片上，从而可将整流模块的热量通过冷却筋片传递到底座的散热筋片上，并最终向外散热，卡槽对整流模块可起到良好的导向、定位作用。

优选地，我们可在整流模块中心设置贯穿冷却筋片的螺钉过孔，整流模块远离冷却筋片一侧粘结一片固定片34，固定片在对应螺钉过孔位置设置螺纹孔，底座的侧壁在对应螺钉过孔位置设置螺钉通孔，螺钉通孔内设置一个向内延伸的紧固螺钉6，紧固螺钉依次穿过冷却筋片以及整流模块上的螺钉过孔，并螺纹连接在固定片的螺纹孔内，从而使整理模块紧密贴靠冷却筋片，实现整流模块的良好散热。当然，我们可在底座设置紧固螺钉处设置相应的密封垫圈，或者设置密封胶，以确保底座在紧固螺钉处的密封性能。

可以理解的是，我们可在底座的一个侧壁上设置三个穿线孔，在穿线孔内设置穿线接头，与电源连接的电源线，与水泵连接的水泵线，与压力控制器连接的传感器线分别密封地穿设在三个穿线接头内，并连接在电路板上。

Claims (5)

1.一种水泵用变频器，其设置在水泵外壳的散热出风口处，包括由上部开口的底座以及密封地设置在底座开口处的上盖构成的盒体，所述盒体内设有电路板，在电路板的背面设有功率模块、电容和整流模块，其特征是，所述底座采用铝合金制成，底座在底壁的中心位置设有上凸的安装平台，从而在底座的侧壁与安装平台之间形成安装空隙，电路板的功率模块贴靠在安装平台上，电路板上的电容则位于所述安装空隙内，底座的外侧底壁上设有由若干间隔排列的散热筋片构成的散热片组，散热片组中两侧的散热筋片的高度高于中间的散热筋片的高度，从而使各散热筋片的顶面在散热片组的横截面内位于同一内凹圆弧上，所述内凹圆弧的半径与水泵外壳在散热出风口处的圆弧半径相适配。

2.根据权利要求1所述的一种水泵用变频器，其特征是，所述上盖采用塑胶制成，上盖包括顶壁、一体地连接在顶壁边缘的侧壁，在上盖侧壁开口一侧的端面设有密封环槽，在密封环槽内设有密封圈，所述底座在开口一侧的端面设有伸入密封环槽内的定位环筋。

3.根据权利要求1所述的一种水泵用变频器，其特征是，所述底座在安装平台顶壁的外侧壁上设有固定柱，在安装平台顶壁的内侧壁设有延伸至固定柱的螺纹盲孔，电路板上设有与螺纹盲孔对应的螺钉通孔，在螺钉通孔内设有螺纹连接在螺纹盲孔内的紧固螺钉。

4.根据权利要求1所述的一种水泵用变频器，其特征是，在底座上设有透气孔，在底座内侧壁上设有覆盖透气孔的防水透气膜。

5.根据权利要求2所述的一种水泵用变频器，其特征是，在底座内设有自底壁向上延伸的冷却筋片，冷切筋片的左右边缘向着底座内侧壁弯折延伸形成一体连接在底座的内侧壁上的连接筋片，在冷切筋片远离连接筋片一侧设有相对布置的两个卡槽，所述整流模块插设在两个卡槽之间并贴靠所述冷却筋片，在整流模块中心设有贯穿冷却筋片的螺钉过孔，整流模块远离冷却筋片一侧设有固定片，所述固定片在对应螺钉过孔位置设有螺纹孔，底座的外侧设有向内延伸的紧固螺钉，所述紧固螺钉依次穿过冷却筋片以及整流模块上的螺钉过孔，并螺纹连接在固定片的螺纹孔内。