CN209861451U - 变频器散热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变频器散热系统，其包括柜体和两组散热装置，变频器本体设置于所述柜体中，两组散热装置对称地设置于所述变频器本体的两侧，每一组所述散热装置包括：至少一个风机和一个热交换器，所述至少一个风机在运行时形成从所述柜体底部流经所述变频器本体、经由所述热交换器进行热交换后流回所述柜体底部的内循环风流。该系统可以实现变频器柜体内风流的循环，成本低易安装，显著提高了变频器的防水防尘等级，降低变频器设备产生的噪音。

Description

变频器散热系统

技术领域

本实用新型涉及适用于工业领域，尤其涉及一种改进的变频器散热系统。

背景技术

目前，常规的变频器需要柜体内环境与外界环境交互实现冷却散热，变频器温度受外界环境条件影响大，而且容易使内部积灰进而造成设备故障，导致变频器的防水防尘等级较低、设备的使用寿命较低；并且变频器的散热风机通常外置，导致了噪音大、柜体高度过高。而如果采用在变频器柜体内部设置空调形成风流内循环的方案则会带来成本过高的问题。

实用新型内容

本实用新型的实施例旨在提供一种改进的变频器散热系统，该系统可以实现变频器柜体内风流的循环，成本低易安装，显著提高了变频器的防水防尘等级，降低变频器设备产生的噪音。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种变频器散热系统，包括：柜体，变频器本体设置于所述柜体中；以及，两组散热装置，对称地设置于所述变频器本体的两侧，其中，每一组所述散热装置包括：至少一个风机和一个热交换器，所述至少一个风机在运行时形成从所述柜体底部流经所述变频器本体、经由所述热交换器进行热交换后流回所述柜体底部的内循环风流。

根据本实用新型的一个实施例，所述柜体包括：第一竖直侧壁、与其相对的第二竖直侧壁以及与所述第一竖直侧壁和第二竖直侧壁平行的第一挡板，所述第一挡板与所述第二竖直侧壁之间形成第一风道以使经过所述变频器本体加热后的风流经过所述第一风道后再沿水平方向朝两侧流动，其中，所述热交换器各自分别设置于所述第一风道的出口。

根据本实用新型的一个实施例，在上述变频器散热系统中，所述第一挡板沿与所述第一竖直侧壁平行的方向延伸以将所述柜体分隔为两个腔室，所述至少一个风机设置于靠近所述第一竖直侧壁的腔室中，所述热交换器设置于靠近所述第二竖直侧壁的腔室中。

根据本实用新型的一个实施例，所述变频器本体进一步包括：变压器，设置于所述柜体底部，所述变压器内部具有竖直方向的风道；以及，功率单元，设置于所述柜体顶部，所述第一挡板从所述柜体顶部沿竖直方向延伸至所述变压器顶部，所述功率单元穿设于所述第一挡板。

根据本实用新型的一个实施例，所述柜体进一步包括：与水平方向平行的第四挡板，所述第四挡板与所述柜体底部之间的垂直距离占所述柜体垂直高度的三分之一，其中，所述变压器穿设于所述第四挡板。

根据本实用新型的一个实施例，所述柜体进一步包括：设置于所述变频器本体两侧且与第一竖直侧壁垂直的第二挡板和第三挡板，所述第二挡板和第三挡板从所述柜体部沿竖直方向延伸至底部，其中，所述第二挡板和第三挡板各自分别开设第一通孔以形成所述第一风道。

根据本实用新型的一个实施例，在上述变频器散热系统中，所述第二挡板和第三挡板各自分别开设第二通孔以使所述至少一个风机朝向所述第一竖直侧壁产生的风流通过所述第二通孔汇集至所述柜体的中部，其中，所述变频器本体设置于所述柜体的中部。

根据本实用新型的一个实施例，在上述变频器散热系统中，所述两组散热装置均设置于所述柜体内部以使所述内循环风流在所述柜体内部循环。

根据本实用新型的一个实施例，在上述变频器散热系统中，所述至少一个风机为沿竖直方向均匀排布的三个离心风机，所述至少一个风机的整体的竖直高度与所述变频器本体的高度相匹配。

根据本实用新型的一个实施例，在上述变频器散热系统中，所述热交换器为空水冷热交换器，所述热交换器通过设置于所述柜体外侧的法兰与外部的冷却水路管道和冷凝器连接。

应当理解，本实用新型以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本实用新型提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本实用新型进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本实用新型的实施例，并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中：

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的变频器散热系统的示意图。

图2是根据本实用新型的一个优选实施例的变频器散热系统的示意图。

图3是根据本实用新型的一个优选实施例的变频器散热系统的俯视图。

附图标记说明：

10 柜体

11 第一挡板

12 第二挡板

13 第三挡板

14 第四挡板

15 第五挡板

101 第一竖直侧壁

102 第二竖直侧壁

22 变压器

24 功率单元

32 风机

34 热交换器

342 法兰

121,131 第一通孔

122,132 第二通孔

123,133 第三通孔

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。现在将详细参考本实用新型的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。

参考图1和图2来更详细地讨论本实用新型的基本原理和优选实施例。其中，图1是从一个方向观察的柜体10的示意图，图2是从另一个方向观察的柜体10 的示意图。图3是柜体10的俯视图。如图所示，本实用新型的变频器散热系统主要包括：柜体10和两组散热装置，变频器本体设置于柜体10中，两组散热装置对称地设置于变频器本体的两侧，其中，每一组散热装置包括：至少一个风机32 和一个热交换器34，至少一个风机32在运行时形成从柜体10底部流经变频器本体、经由热交换器34进行热交换后流回柜体10底部的内循环风流。也就是说，变频器本体放置在柜体10中间，风机32和热交换器34内置在柜体10的内部两侧，柜体10内部的空气通过内置在左右侧的风机32的驱动在柜体10内部流动形成内循环风流，热空气通过热交换器34冷却。

具体的，如图所示，风机32和热交换器34前后错开设置，柜体10包括第一竖直侧壁101和与其相对的第二竖直侧壁102，在第一竖直侧壁101和第二竖直侧壁102之间设置一第一挡板11，第一挡板11与第一竖直侧壁101和第二竖直侧壁102平行。第一挡板11与第二竖直侧壁102之间形成第一风道以使经过变频器本体加热后的风流经过第一风道后再沿水平方向朝两侧流动，两个热交换器34 各自分别设置于第一风道的出口。第一风道可以更好地保证将热空气引导至热交换器34进行散热，提高热交换器34的利用率，提高散热效果。

更进一步地，柜体10还包括设置于变频器本体两侧且与第一竖直侧壁101 垂直的第二挡板12和第三挡板13，第二挡板12和第三挡板13从柜体10顶部沿竖直方向延伸至底部，将柜体10整体分为左、中、右三个部分，其中，变频器本体设置在柜体10中部，散热装置分别设置于左右两侧；并且为了保证内循环风流的流动，第二挡板12和第三挡板13各自分别开设第一通孔121,131以形成第一风道。也就是说，第二挡板12开设有第一通孔121，第三挡板13开设有第一通孔131，第一通孔121,131和两个热交换器34均靠近第二竖直侧壁102设置，保证热热空气从中部通过第一通孔121,131向两侧流动至热交换器34进行换热。

根据本实用新型的一个实施例，如图1和图2所示，第一挡板11沿与第一竖直侧壁101平行的方向延伸以将柜体10分隔为两个腔室，至少一个风机32设置于靠近第一竖直侧壁101的腔室中，热交换器34设置于靠近第二竖直侧壁102 的腔室中，第一挡板11将风机32和热交换器34隔开的同时也将冷空气和热空气隔开，保证热空气流入热交换器34所在的腔室中更高效地进行冷却。此外，在另一个实施例中(图中未示出)，第一挡板11可以设置于所述第二挡板12和第三挡板13之间，第一挡板11的两端分别与所述第二挡板12和所述第三挡板13连接。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，在上述变频器散热系统中，第二挡板12和第三挡板13各自分别开设第二通孔122,132以使至少一个风机32 朝向第一竖直侧壁101产生的风流通过第二通孔122,132汇集至柜体10的中部，变频器本体设置于柜体10的中部，因此风机32产生的冷风流充斥在变频器柜体 10中部和底部，更有利于和发热的变频器本体发生热交换以散热。进一步地，如图2所示，第二挡板12和第三挡板13各自分别开设第三通孔123,133，第三通孔123,133分别位于第二通孔122,132的上端。风机32产生的冷风流可以通过第三通孔123,133从两侧流向功率单元24，从而更好地为功率单元24散热。

根据本实用新型的一个实施例，变频器可以是例如高压变频器。变频器本体进一步包括：变压器22，设置于柜体10底部，变压器22内部具有竖直方向的风道；以及，功率单元24，设置于柜体10顶部，第一挡板11从柜体10顶部沿竖直方向延伸至变压器22顶部，功率单元24穿设于第一挡板11。优选地，柜体10 进一步包括与水平方向平行的第四挡板14，第四挡板14与柜体10底部之间的垂直距离占柜体10垂直高度的三分之一，其中，变压器22穿设于第四挡板14。第二通孔122,132设置于柜体10底部和第四挡板14之间，第四挡板14以下的腔室中充斥着冷空气以对变压器22进行散热。

此外，在另一个实施例中，柜体10中还设置有第五挡风板15，其中，第五挡风板15设置于功率单元24与第四挡板14之间。第四挡板14和第五挡板15 之间的腔室由于没有冷空气流入，因此在其中充斥着被变频器本体加热的热空气。优选地，第五挡板15的两端与第三通孔123,133的底部连接。也就是说，第五挡板15上方靠近第一竖直侧壁101的腔室中有冷空气流过，通过第五挡板15可以将其上方的冷空气和下方的热空气隔开，优化了风流的风路结构，从而进一步提高系统的散热效率。

柜体10和所有挡板优选采用绝缘材料加工成型，绝缘材料可以更好地提升整个柜体的绝缘性能，具体的，绝缘材料可以是例如环氧树脂材料或塑料。

两组散热装置均设置于柜体10内部以使内循环风流在柜体10内部循环。优选地，根据本实用新型的一个实施例，至少一个风机32可以是例如沿竖直方向均匀排布的三个离心风机，至少一个风机32的整体的竖直高度与变频器本体的高度相匹配。此外，热交换器34可以是例如空水冷热交换器，热交换器34通过设置于柜体10外侧的法兰342与外部的水路管道和冷凝器连接。将内循环的风机32 内置在柜体内部，无需与柜体外部的空气交换，因而无需在柜体10上设置进风口、出风口和滤网滤棉，显著降低了成本和变频器设备后期的维护频次；此外，还可以保证变频器的元器件在一个干净的密闭环境中运行，延长设备的使用寿命，提高变频器设备的防水防尘等级，并且降低了风机外置带来的噪音问题。通过设置密闭的内部冷却风路和外部冷却水路，本实用新型提供的变频器散热系统通过空水冷换热将系统内热量传递出去，保证变频器柜体内部运行环境与外部隔离。

下面结合图1、图2和图3说明内循环风流的具体风路流动方向。柜体10内部的空气在内置风机32的驱动下流动，左右对称设置的风机32将风流送到变频器内部前侧(即，靠近第一竖直侧壁101的一侧)空腔，在左右风机风压的影响下左右冷空气在柜体10中部混合均匀，之后再通过变频器的发热电气元件，冷空气将这些发热电气元件冷却的同时也同热交换被加热成热空气。例如，冷空气从变压器22的底部自下而上流向功率单元24后侧(即，靠近第二竖直侧壁102的一侧)，然后统一通过功率单元24后侧的第一风道流向两边的热交换器34，从而完成热空气和冷水的热交换，重新变为冷空气，冷空气再通过内置风机32驱动，向变频器内部流动，依次循环，实现对变频器发热元器件的散热。这样，可以让变频器工作在一个内部密闭清洁温度相互稳定的环境中，可降低设备故障率、延长设备的寿命。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。“包括”一词不排除其它权利要求或说明书中未列出的装置或步骤；本文描述中的“第一”、“第二”仅为描述方便区分不同的对象，不具有实际意义，不表示这两个对象之间有实质的不同，而且也并不表示任何特定的顺序。

本领域技术人员可显见，可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此，旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。

Claims (10)

1.一种变频器散热系统，其特征在于，包括：

柜体(10)，变频器本体设置于所述柜体(10)中；以及，

两组散热装置，对称地设置于所述变频器本体的两侧，其中，每一组所述散热装置包括：至少一个风机(32)和一个热交换器(34)，所述至少一个风机(32)在运行时形成从所述柜体(10)底部流经所述变频器本体、经由所述热交换器(34)进行热交换后流回所述柜体(10)底部的内循环风流。

2.如权利要求1所述的变频器散热系统，其特征在于，所述柜体(10)包括：第一竖直侧壁(101)、与其相对的第二竖直侧壁(102)以及与所述第一竖直侧壁(101)和第二竖直侧壁(102)平行的第一挡板(11)，所述第一挡板(11)与所述第二竖直侧壁(102)之间形成第一风道以使经过所述变频器本体加热后的风流经过所述第一风道后再沿水平方向朝两侧流动，其中，所述热交换器(34)各自分别设置于所述第一风道的出口。

3.如权利要求2所述的变频器散热系统，其特征在于，所述第一挡板(11)沿与所述第一竖直侧壁(101)平行的方向延伸以将所述柜体(10)分隔为两个腔室，所述至少一个风机(32)设置于靠近所述第一竖直侧壁(101)的腔室中，所述热交换器(34)设置于靠近所述第二竖直侧壁(102)的腔室中。

4.如权利要求2所述的变频器散热系统，其特征在于，所述变频器本体进一步包括：

变压器(22)，设置于所述柜体(10)底部，所述变压器(22)内部具有竖直方向的风道；以及，

功率单元(24)，设置于所述柜体(10)顶部，所述第一挡板(11)从所述柜体(10)顶部沿竖直方向延伸至所述变压器(22)顶部，所述功率单元(24)穿设于所述第一挡板(11)。

5.如权利要求4所述的变频器散热系统，其特征在于，所述柜体(10)进一步包括：

与水平方向平行的第四挡板(14)，所述第四挡板(14)与所述柜体(10)底部之间的垂直距离占所述柜体(10)垂直高度的三分之一，其中，所述变压器(22)穿设于所述第四挡板(14)。

6.如权利要求2所述的变频器散热系统，其特征在于，所述柜体(10)进一步包括：

设置于所述变频器本体两侧且与第一竖直侧壁(101)垂直的第二挡板(12)和第三挡板(13)，所述第二挡板(12)和第三挡板(13)从所述柜体(10)顶部沿竖直方向延伸至底部，其中，所述第二挡板(12)和第三挡板(13)各自分别开设第一通孔(121,131)以形成所述第一风道。

7.如权利要求6所述的变频器散热系统，其特征在于，所述第二挡板(12)和第三挡板(13)各自分别开设第二通孔(122,132)以使所述至少一个风机(32)朝向所述第一竖直侧壁(101)产生的风流通过所述第二通孔(122,132)汇集至所述柜体(10)的中部，其中，所述变频器本体设置于所述柜体(10)的中部。

8.如权利要求1所述的变频器散热系统，其特征在于，所述两组散热装置均设置于所述柜体(10)内部以使所述内循环风流在所述柜体(10)内部循环。

9.如权利要求1所述的变频器散热系统，其特征在于，所述至少一个风机(32)为沿竖直方向均匀排布的三个离心风机，所述至少一个风机(32)的整体的竖直高度与所述变频器本体的高度相匹配。

10.如权利要求1所述的变频器散热系统，其特征在于，所述热交换器(34)为空水冷热交换器，所述热交换器(34)通过设置于所述柜体(10)外侧的法兰(342)与外部的冷却水路管道和冷凝器连接。