CN210008137U - 变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频器，包括箱体外壳(1)、安装于箱体腔中的多个发热元器件和风冷散热系统，所述风冷散热系统包括散热风扇(2)和分散布置在所述箱体外壳(1)上的多个贯通风口，并在所述箱体腔中形成有对所述发热元器件风冷散热的多个内部冷却风道。在本实用新型的变频器的风冷散热系统中，由于对各个发热元器件针对性地布置有贯通风口，使得多个内部冷却风道分散设置于整个箱体腔的各个角落，箱体腔内的通风效果更好。因此，缩短了各个内部冷却风道的有效风道长度，提高了发热元器件的散热效率和使用寿命。

Description

变频器

技术领域

本实用新型涉及变频器领域，具体地，涉及一种变频器。

背景技术

现有的变频器中，通常采用风冷的散热方式对变频器内部的发热元器件进行散热，以确保各个发热元器件的正常的运行。但是，由于发热元器件的数量较多且比较分散，而内部冷却风道布置方式欠佳，导致发热元器件的散热得不到及时地转移，影响了它们的性能和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种内部冷却风道短、噪音小、散热效果更好的变频器。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种变频器，包括箱体外壳、安装于箱体腔中的多个发热元器件和风冷散热系统，所述风冷散热系统包括散热风扇和分散布置在所述箱体外壳上的多个贯通风口，并在所述箱体腔中形成有对所述发热元器件风冷散热的多个内部冷却风道。

一些实施方式中，所述发热元器件至少包括相应布置在所述内部冷却风道的路径中的电容组件、铜排组件、IGBT和二极管。

一些实施方式中，所述内部冷却风道包括设有所述电容组件的第一内部风道，所述散热风扇设置在所述第一内部风道的下游且毗邻所述电容组件设置。

一些实施方式中，所述箱体外壳呈矩形，所述电容组件横向布置在所述箱体腔的顶部腔室，所述第一内部风道为横向风道且分别在所述箱体腔的两侧侧壁上形成有第一进风口和设有所述散热风扇的总出风口。

一些实施方式中，所述箱体腔的底部腔室的两侧侧壁上形成有第二进风口和第三进风口，所述箱体腔的箱体底壁的中部设有第四进风口，所述第二进风口与所述总出风口位于同一侧，所述第三进风口与所述第一进风口位于相对的另一侧；

并且，所述内部冷却风道包括有形成在所述第二进风口与所述总出风口之间的第二内部风道、形成在所述第三进风口与所述总出风口之间的第三内部风道和形成在所述第四进风口与所述总出风口之间的第四内部风道，所述IGBT和二极管沿横向分布在所述箱体腔的底部腔室，至少所述第四内部风道的路径通过所述IGBT和二极管，所述铜排组件分布在所述第二内部风道和第四内部风道的路径中。

一些实施方式中，所述总出风口中形成有用于嵌装所述散热风扇的风扇安装部，所述变频器还包括紧固件和用于遮盖所述散热风扇的风扇网罩，所述紧固件穿连所述风扇网罩和所述散热风扇并固定连接于所述风扇安装部，所述风扇网罩沿所述紧固件的穿连方向支撑于所述风扇安装部上。

一些实施方式中，所述风扇网罩形成有边缘支撑翻边，所述风扇安装部设有用于容纳所述散热风扇的风扇安装腔，所述风扇安装腔的内周壁凸出有周壁支撑块，所述边缘支撑翻边伸入所述风扇安装腔中并支撑于所述周壁支撑块上；

其中，所述风扇安装部包括风扇安装板，沿所述紧固件的穿连方向，所述风扇网罩和所述风扇安装板分别位于所述散热风扇的两侧，所述紧固件穿连所述风扇网罩和所述散热风扇并固定连接于所述风扇安装板上。

一些实施方式中，所述边缘支撑翻边的翻边宽度不大于所述散热风扇的厚度。

一些实施方式中，所述散热风扇为抽风风扇。

一些实施方式中，所述变频器包括微通道散热系统，所述微通道散热系统包括外置的微通道散热器，所述箱体外壳的背面板上设有多个背板贯穿孔，所述微通道散热器设有分别用于安装所述发热元器件的多个散热器凸起安装部，所述微通道散热器安装于所述背面板上，多个所述散热器凸起安装部与多个所述背板贯穿孔一一对齐安装。

一些实施方式中，所述微通道散热器呈板状并贴合安装于所述背面板上，所述散热器凸起安装部穿过所述背板贯穿孔伸入所述箱体外壳的箱体腔中。

一些实施方式中，所述微通道散热器包括板状的微通道散热器本体和凸出于所述微通道散热器的表面的多个所述散热器凸起安装部，所述微通道散热器本体和所述散热器凸起安装部上分别设有多个紧固件安装孔。

通过上述技术方案，在本实用新型的变频器的风冷散热系统中，由于设置有至少一个作为散热风扇和多个贯通风口，并且对各个发热元器件针对性地布置有贯通风口，使得多个内部冷却风道分散设置于整个箱体腔的各个角落，使得箱体腔内的通风效果更好。这样不仅能够将各个发热元器件布置到相应地内部冷却风道中，而且还缩短了各个内部冷却风道的有效风道长度，提高了发热元器件的散热效率和使用寿命。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为根据本实用新型的具体实施方式的变频器的主视图，展示了作为发热元器件之一的电容组件的安装位置；

图2为根据本实用新型的具体实施方式的变频器的结构示意图，展示了图1中变频器的箱体腔内的各个内部冷却风道的布置方位；

图3和图4分别展示了图1中的箱体外壳的两侧侧壁上各个贯通风口；

图5为二极管和IGBT的结构示意图；

图6为微通道散热器的立体图；

图7为图4中的散热风扇的安装结构；

图8为图7的装配爆炸图；和

图9和图10展示了风扇网罩的两种具体结构示意图。

附图标记说明

1 箱体外壳 2 散热风扇

3 电容组件 4 紧固件

5 风扇网罩 6 微通道散热器

7 IGBT 8 二极管

11 总出风口 12 第一进风口

13 第二进风口 14 第三进风口

15 第四进风口 16 背面板

110 风扇安装部 601 散热器凸起安装部

51 边缘支撑翻边 61 微通道散热器本体

111 周壁支撑块 112 风扇安装板

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

针对现有的变频器中内部冷却风道的设计不够合理、散热效果差的问题，本实用新型提供了一种新型的变频器，参见图1至图4所示，该变频器包括箱体外壳1、安装于箱体腔中的多个发热元器件和风冷散热系统，风冷散热系统包括散热风扇2和分散布置在箱体外壳1上的多个贯通风口，并在箱体腔中形成有对发热元器件风冷散热的多个内部冷却风道。

可见，在本实用新型的变频器的风冷散热系统中，由于设置有至少一个作为散热风扇2和多个贯通风口，并且对各个发热元器件针对性地布置有贯通风口，使得多个内部冷却风道分散设置于整个箱体腔的各个部分，箱体腔内的通风效果更好。这样不仅能够将各个发热元器件布置到相应地内部冷却风道中，而且还缩短了各个内部冷却风道的有效风道长度，提高了发热元器件的散热效率和使用寿命。

在本实用新型的变频器的工作过程中，发热元器件至少包括相应布置在内部冷却风道的路径中的电容组件3、铜排组件、IGBT7和二极管8。其中，箱体腔内还设置有多个具有一定的发热量的PCB电路板，由于多个散热风道的分散地分布于整个箱体腔内，使得该类具有较小PCB电路板发热量能够完成自然风冷散热。

具体地，在本实用新型的变频器中，电容组件3通常包括多个容量较大的电容和用于对该电容分压的均压电阻，其电容的体积较大且本身就存在一定的风阻，散热量也较大，而现有的变频器中没有进行针对性合理地设计，导致其散热效果较差，在本实用新型的变频器中，内部冷却风道包括设有电容组件3的第一内部风道，散热风扇2设置在第一内部风道的下游且毗邻电容组件3设置。散热风扇2设置在靠近该电容组件3的下游，能够更好地带走电容组件3产生的较大量的热量。

更进一步地，箱体外壳1呈矩形，参见图1至图3所示，电容组件3横向布置在箱体腔的顶部腔室，第一内部风道为横向风道且分别在箱体腔的两侧侧壁上形成有第一进风口12和设有散热风扇2的总出风口11。电容组件3设置在端部，对降低整个箱体腔内的风阻起到了有益的作用，并且能使得针对该电容组件3布置的第一内部风道更短。其中，第一进风口12可开设地相对较大，能够对电容组件3的散热效果更好。在风冷散热系统工作时，当散热风扇2为往外抽风，第一进风口12的开孔面积较大并对准电容所在位置，且第一内部风道的路径相对更短时，对电容组件3的散热很有利，对电容的防爆方面起到了一定的预防作用。

其中，散热风扇2设置于箱体腔的顶部，不仅能使得电容组件3所在的第一内部风道的路径相对更短，并且，由于热量的流动方向呈向上的趋势，因此亦可以减少整个箱体腔内的热量的累积，同时散热风扇2安装于顶部以抬高散热风扇2所在的相对的箱体高度，避免底面的杂物和灰尘进入箱体腔中。

与此同时，参见图2至图4所示，箱体腔的底部腔室的两侧侧壁上形成有第二进风口13和第三进风口14，箱体腔的箱体底壁的中部设有第四进风口15，第二进风口13与总出风口11位于同一侧，第三进风口14与第一进风口12位于相对的另一侧；并且，内部冷却风道包括有形成在第二进风口13与总出风口11之间的第二内部风道、形成在第三进风口14与总出风口11之间的第三内部风道和形成在第四进风口15与总出风口11之间的第四内部风道，IGBT7和二极管8沿横向分布在箱体腔的底部腔室，至少第四内部风道的路径通过IGBT7和二极管8，铜排组件分布在第二内部风道和第四内部风道的路径中。

可见，本实用新型的变频器的多个内部冷却风道分别分散地设置在箱体腔内部且覆盖了各个发热元器件，同时第二进风口13、第三进风口14和第四进风口15的设置，可以将箱体腔内铜排组件和其他器件的少量发热量带走，从而满足整体的散热需求。

在本实用新型的变频器中，散热风扇2通常为抽风风扇。当然，当散热风扇2为鼓风风扇时，也为本实用新型的变频器的保护范围。

此外，为使得本实用新型的变频器的散热效果更好，参见图4和图5所示，该变频器还可包括微通道散热系统，微通道散热系统包括外置的微通道散热器6，箱体外壳1的背面板16上设有多个背板贯穿孔，微通道散热器6(参见图6所示)设有分别用于安装发热元器件的多个散热器凸起安装部601，微通道散热器6安装于背面板16上，多个散热器凸起安装部601与多个背板贯穿孔一一对齐安装。

其中，该微通道散热器6主要对IGBT7和二极管8等发热量较大的发热元器件进行散热而设置的，且能够带走IGBT7和二极管8在工作中产生的绝大部分的热量。

因此，本实用新型的变频器的对发热元器件的冷却方式包括了风冷散热和微通道散热的双重散热方式，散热效果更佳，结构布置更为合理，确保了变频器内部各个发热元器件的正常工作，延长了各个发热元器件的使用寿命。其中，该微通道散热器6设置在箱体外壳1的外部，而非设置在箱体腔内部，从而避免了微通道散热器6设置在箱体箱内部而出现给内部冷却风道带来的风阻问题，并且微通道散热器6外置能够使得箱体腔内部的结构设计更为紧凑，还有便于微通道散热器6自身的安装和维护。

其中，微通道散热器6呈板状并贴合安装于背面板16上，散热器凸起安装部601穿过背板贯穿孔伸入箱体外壳1的箱体腔中。因此，这种贴合式安装的微通道散热器6不仅能够带来的冷却效果更好，同时还能够使得在增加该微通道散热器6的变频器的整体安装厚度不至于过厚，进一步地满足了该变频器的产品紧凑型设计的要求。

与此同时，微通道散热器6包括板状的微通道散热器本体61和凸出于微通道散热器6的表面的多个散热器凸起安装部601，微通道散热器本体61和散热器凸起安装部601上分别设有多个紧固件安装孔。可见，微通道散热器6与发热元器件之间采用通过紧固件的连接方式，并且该微通道散热器6亦为通过采用通过紧固件的可拆卸连接方式固定与箱体外壳1的背面板上，从而使得该微通道散热器6的安装维护更简单、方便。

其中，总出风口11中形成有用于嵌装散热风扇2的风扇安装部110。通常，在现有的散热风扇的安装结构中，由于散热风扇的材质主要为塑料件，强度相对较低，散热风扇通常采用螺钉等固定件直接将与散热风扇2配套的风扇网罩固定于风扇安装部。而此方式中很容易导致散热风扇的固定安装孔周围出现变形、裂痕等现象，不仅破坏了散热风扇的整体结构完整性，还影响了该散热风扇的安装稳定性，增大了该散热风扇的噪音，影响了散热风扇的使用寿命。另外，现有的散热风扇的安装结构中，风扇安装部与散热风扇(包括风扇网罩)的尺寸不匹配、往往过大，影响了变频器的整体外观的美观性。

对此，在本实用新型的变频器中，参见图7和图8所示，散热风扇2嵌入安装于箱体外壳1的风扇安装部110中，该变频器还包括紧固件4和用于遮盖散热风扇2的风扇网罩5，紧固件4穿连风扇网罩5和散热风扇2并固定连接于风扇安装部110，风扇网罩5沿紧固件4的穿连方向支撑于风扇安装部110上。

可见，在本实用新型的变频器中，由于风扇网罩5支撑于箱体外壳1的风扇安装部110上，当紧固件4将风扇网罩5和散热风扇2固定时，紧固件4的拧紧力主要集中于风扇网罩5上，并通过支撑的方式传递至风扇安装部110上，从而为散热风扇2减压，使得散热风扇2受到的力矩变小，防止了散热风扇2的紧固连接部产生应力集中而发生裂痕等现象。

为使得风扇网罩5支撑于箱体外壳1上，风扇网罩5形成有边缘支撑翻边51，风扇安装部110设有用于容纳散热风扇2的风扇安装腔，风扇安装腔的内周壁凸出有周壁支撑块111，边缘支撑翻边51伸入风扇安装腔中并支撑于周壁支撑块111上。参见图8所示，该边缘支撑翻边51不仅能够起到支撑受力的作用，同时由于该边缘支撑翻边51沿散热风扇2的侧边部延伸并包裹该散热风扇2，从而有利于提高该散热风扇2的限位安装的效果，可以减少散热风扇2在拧紧过程中受到的力矩以及工作过程中带来的晃动，以减少散热风扇2产生的振动噪音。

继续参见图7所示，风扇安装部110包括风扇安装板112，沿紧固件4的穿连方向，风扇网罩5和风扇安装板112分别位于散热风扇2的两侧，紧固件4穿连风扇网罩5和散热风扇2并固定连接于风扇安装板112上。即，在该散热风扇2的安装拧紧过程中，紧固件4带来的扭力大部分都可由该风扇网罩5的周壁支撑块111传递至风扇安装板112上，而非直接传递至散热风扇2上。

与此同时，沿紧固件4的穿连方向，周壁支撑块111设置在风扇安装板112的前方。即，整个风扇网罩5罩扣在风扇安装板112的前方，并将该散热风扇2夹设于风扇网罩5与风扇安装板112之间。

为使得散热风扇2的安装效果更好，安装更稳定且不发生晃动和松动的现象，沿紧固件4的穿连方向，风扇网罩5贴合安装于散热风扇2的前壁面，散热风扇2的后壁面贴合连接于风扇安装板112的前板面上，从而使得该散热风扇2被前后限位并压紧于风扇网罩5与风扇安装板112之间，同时边缘支撑翻边51获得支撑，结构更合理。

可选地，边缘支撑翻边51的翻边宽度不大于散热风扇2的厚度，从而确保了该散热风扇2的前后之间不发生空洞而出现晃动的现象。

通常，散热风扇2和风扇网罩5均为矩形形状。

对应地，边缘支撑翻边51从风扇网罩5的矩形侧边翻折形成，边缘支撑翻边51的翻边宽度沿紧固件4的穿连方向，边缘支撑翻边51的翻边长度小于相应的矩形侧边的边长。因此，该方式的风扇网罩5的大小和尺寸能够与该散热风扇2很好地匹配。而一旦边缘支撑翻边51的翻边长度大于相应的矩形侧边的边长，很可能使得散热风扇2的尺寸小于风扇网罩5，则散热风扇2与风扇网罩5之间可能会存在一定的安装间隙而使得散热风扇2在工作过程中发生晃动。

进一步地，边缘支撑翻边51可从矩形侧边的中部朝向两侧延伸，即该边缘支撑翻边51设置在对应的矩形侧边的中部，从而使得边缘支撑翻边51的支撑效果更好。

其中，参见图9和图10，边缘支撑翻边51可分别形成在风扇网罩5的间隔相对的两个矩形侧边上或形成在四个矩形侧边上。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (12)

1.一种变频器，包括箱体外壳(1)、安装于箱体腔中的多个发热元器件和风冷散热系统，其特征在于，所述风冷散热系统包括散热风扇(2)和分散布置在所述箱体外壳(1)上的多个贯通风口，并在所述箱体腔中形成有对所述发热元器件风冷散热的多个内部冷却风道。

2.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述发热元器件至少包括相应布置在所述内部冷却风道的路径中的电容组件(3)、铜排组件、IGBT(7)和二极管(8)。

3.根据权利要求2所述的变频器，其特征在于，所述内部冷却风道包括设有所述电容组件(3)的第一内部风道，所述散热风扇(2)设置在所述第一内部风道的下游且毗邻所述电容组件(3)设置。

4.根据权利要求3所述的变频器，其特征在于，所述箱体外壳(1)呈矩形，所述电容组件(3)横向布置在所述箱体腔的顶部腔室，所述第一内部风道为横向风道且分别在所述箱体腔的两侧侧壁上形成有第一进风口(12)和设有所述散热风扇(2)的总出风口(11)。

5.根据权利要求4所述的变频器，其特征在于，所述箱体腔的底部腔室的两侧侧壁上形成有第二进风口(13)和第三进风口(14)，所述箱体腔的箱体底壁的中部设有第四进风口(15)，所述第二进风口(13)与所述总出风口(11)位于同一侧，所述第三进风口(14)与所述第一进风口(12)位于相对的另一侧；

并且，所述内部冷却风道包括有形成在所述第二进风口(13)与所述总出风口(11)之间的第二内部风道、形成在所述第三进风口(14)与所述总出风口(11)之间的第三内部风道和形成在所述第四进风口(15)与所述总出风口(11)之间的第四内部风道，所述IGBT(7)和二极管(8)沿横向分布在所述箱体腔的底部腔室，至少所述第四内部风道的路径通过所述IGBT(7)和二极管(8)，所述铜排组件分布在所述第二内部风道和第四内部风道的路径中。

6.根据权利要求4所述的变频器，其特征在于，所述总出风口(11)中形成有用于嵌装所述散热风扇(2)的风扇安装部(110)，所述变频器还包括紧固件(4)和用于遮盖所述散热风扇(2)的风扇网罩(5)，所述紧固件(4)穿连所述风扇网罩(5)和所述散热风扇(2)并固定连接于所述风扇安装部(110)，所述风扇网罩(5)沿所述紧固件(4)的穿连方向支撑于所述风扇安装部(110)上。

7.根据权利要求6所述的变频器，其特征在于，所述风扇网罩(5)形成有边缘支撑翻边(51)，所述风扇安装部(110)设有用于容纳所述散热风扇(2)的风扇安装腔，所述风扇安装腔的内周壁凸出有周壁支撑块(111)，所述边缘支撑翻边(51)伸入所述风扇安装腔中并支撑于所述周壁支撑块(111)上；

其中，所述风扇安装部(110)包括风扇安装板(112)，沿所述紧固件(4)的穿连方向，所述风扇网罩(5)和所述风扇安装板(112)分别位于所述散热风扇(2)的两侧，所述紧固件(4)穿连所述风扇网罩(5)和所述散热风扇(2)并固定连接于所述风扇安装板(112)上。

8.根据权利要求7所述的变频器，其特征在于，所述边缘支撑翻边(51)的翻边宽度不大于所述散热风扇(2)的厚度。

9.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述散热风扇(2)为抽风风扇。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的变频器，其特征在于，所述变频器还包括微通道散热系统，所述微通道散热系统包括外置的微通道散热器(6)，所述箱体外壳(1)的背面板(16)上设有多个背板贯穿孔，所述微通道散热器(6)设有分别用于安装所述发热元器件的多个散热器凸起安装部(601)，所述微通道散热器(6)安装于所述背面板(16)上，多个所述散热器凸起安装部(601)与多个所述背板贯穿孔一一对齐安装。

11.根据权利要求10所述的变频器，其特征在于，所述微通道散热器(6)呈板状并贴合安装于所述背面板(16)上，所述散热器凸起安装部(601)穿过所述背板贯穿孔伸入所述箱体外壳(1)的箱体腔中。

12.根据权利要求10所述的变频器，其特征在于，所述微通道散热器(6)包括板状的微通道散热器本体(61)和凸出于所述微通道散热器(6)的表面的多个所述散热器凸起安装部(601)，所述微通道散热器本体(61)和所述散热器凸起安装部(601)上分别设有多个紧固件安装孔。

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