CN210519286U - 换热柜、变频器及压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种换热柜、变频器及压缩机。换热柜包括柜体，所述柜体内部具有安装腔，所述柜体的至少一个侧壁上设置有冷却通道，所述安装腔侧侧壁上设置有屏蔽层。实际使用时，将电气元件安装在安装腔内，然后向冷却通道内通入冷媒或者冷却水等，就可以对安装在安装腔内的电气元件进行冷却，可以避免冷凝水的产生和电气元件提前“退休”，与此同时，本实用新型中的安装腔的侧壁上设置有屏蔽层，通过该屏蔽层的作用，能够起到防电磁干扰和电磁辐射的作用，能够运用于军方变频器、亦可运用于民用的变频器，散热效率更高、电磁兼容效果更好，成本低。

Description

换热柜、变频器及压缩机

技术领域

本实用新型涉及变频装置技术领域，具体而言，涉及一种换热柜机、变频器及压缩机。

背景技术

随着能源问题的日渐突显，节能降耗成为工业生产的重要目标。作为重要过程设备的换热器在暖通、核电、石油、化工等行业的热量交换和综合利用中发挥着越来越大的作用。按结构特征换热器可以分为：管式、板式、扩展表面式以及再生式换热器四类。当然，在大功率变频器中，为了对IPM模块或IGBT模块等重要器件进行散热，板式换热器凭借着散热效率高、质量轻、占用空间小、便于安装、结构紧凑等诸多的优点，成为了大功率变频器对重要电子器件散热的不二之选。

传统的换热器虽可以满足民用变频器的需求，但对于要求很高的军方变频器，传统的换热器在屏蔽性能、温度调节等方面已经不能满足其要求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种换热柜、变频器及压缩机，以解决现有技术中的板式换热器的屏蔽性能不能够满足需求的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种换热柜，包括柜体，所述柜体内部具有安装腔，所述柜体的至少一个侧壁上设置有冷却通道，所述安装腔的侧壁上设置有屏蔽层。

进一步地，所述柜体为六面体，所述六面体包括上液冷板组件、后液冷板组件以及下液冷板组件，所述上液冷板组件、所述后液冷板组件以及所述下液冷板组件上均设置有所述冷却通道。

进一步地，所述上液冷板组件、所述后液冷板组件以及所述下液冷板组件上的所述冷却通道相互连通。

进一步地，所述冷却通道呈螺旋状或者往复弯折方式排布在所述柜体的侧壁上。

进一步地，所述上液冷板组件、所述后液冷板组件以及所述下液冷板组件均包括第一表层板和第二表层板，所述第一表层板上设置有凹槽，所述第一表层板焊接固定在第二表层板上，且所述凹槽与所述第二表层板围设形成所述冷却通道。

进一步地，所述六面体中的五个侧壁通过真空钎焊方式固定连接，剩余一个侧壁通过锁紧件可拆内地固定在所述柜体上。

进一步地，所述屏蔽层包括橡胶芯金属丝网屏蔽条。

进一步地，所述换热柜还包括入口管接头和出口管接头，所述入口管接头和所述出口管接头均与所述冷却通道连通。

进一步地，所述柜体内设置有温度检测装置。

进一步地，所述换热柜还包括控制器和节流元件，所述节流元件的第一端口通过管道与所述入口管接头连接，所述节流元件的第二端口和所述出口管接头均与预定系统冷却通道连接，所述控制器与所述节流元件和所述换热柜的温度检测装置通讯连接，其中，所述温度检测装置对所述换热柜内发热电器元件处的温度进行检测，并将该温度信号传递给所述控制器，所述控制器根据所述温度检测装置传递的信号对所述节流元件的开度进行控制。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种变频器，包括换热柜，所述换热柜为上述的换热柜。

进一步地，所述变频器还包括安装在所述安装腔内的IGBT模块、两个DC-DC电源、继电器板、电机主控板和PFC板，其中，所述IGBT模块安装在所述换热柜的后液冷板组件上，两个所述DC-DC电源分别安装在所述换热柜的下液冷板组件和上液冷板组件上，所述安装腔内设置有不锈钢钣金件，所述继电器板、所述电机主控板和所述PFC板安装在所述不锈钢钣金件上。

进一步地，所述IGBT模块和所述DC-DC电源处均设置有感温包。

根据本实用新型的再一方面，提供了一种压缩机，所述压缩机包括变频器，所述变频器为上述的变频器。

应用本实用新型的技术方案，实际使用时，将电气元件安装在安装腔内，然后向冷却通道内通入冷媒或者冷却水等，就可以对安装在安装腔内的电气元件进行冷却，可以避免冷凝水的产生和电气元件提前“退休”，与此同时，本实用新型中的安装腔的侧壁上设置有屏蔽层，通过该屏蔽层的作用，能够起到防电磁干扰和电磁辐射的作用。可见，本实用新型中通过换热柜的作用，能够使得电气元件可以在相对密闭的空间和恶劣的环境中进行工作，能够运用于军方变频器、亦可运用于民用的变频器，散热效率更高、电磁兼容效果更好，成本低。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本实用新型的换热柜拆掉前面的侧壁之后的主视图；

图2示意性示出了本实用新型的换热柜拆掉前面的侧壁之后的左视图；

图3示意性示出了本实用新型的换热柜拆掉前面的侧壁之后的右视图；

图4示意性示出了本实用新型的换热柜拆掉前面的侧壁之后的俯视图；

图5示意性示出了本实用新型的换热柜拆掉前面的侧壁之后的立体图；以及

图6示意性示出了本实用新型的变频器的温控信号走向图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、柜体；11、冷却通道；12、上液冷板组件；13、后液冷板组件；14、下液冷板组件；15、屏蔽层；16、入口管接头；17、出口管接头；105、M16接头套件主体；101、M16接头套件盖帽；102、四氟垫片；104、环氧板；103、铜管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

参见图1至图6所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种换热柜，本实施例中的换热柜包括柜体10，该柜体10的内部具有安装腔，用于安装电气器件，柜体10的至少一个侧壁上设置有冷却通道11，安装腔的侧壁上设置有屏蔽层15。

实际使用时，将电气元件安装在安装腔内，然后向冷却通道11内通入冷媒或者冷却水等，就可以对安装在安装腔内的电气元件进行冷却，可以避免冷凝水的产生和电气元件提前“退休”，与此同时，本实施例中的安装腔的侧壁上设置有屏蔽层15，通过该屏蔽层15的作用，能够起到防电磁干扰和电磁辐射的作用。可见，本实用新型中通过换热柜的作用，能够使得电气元件可以在相对密闭的空间和恶劣的环境中进行工作，能够运用于军方变频器、亦可运用于民用的变频器，散热效率更高、电磁兼容效果更好，成本低。

在本实用新型的一种优选的实施例中，将柜体10设置为六面体，该六面体包括上液冷板组件12、后液冷板组件13以及下液冷板组件14，其中，上液冷板组件12、后液冷板组件13以及下液冷板组件14上均设置有冷却通道11，便于对安装在上液冷板组件12、后液冷板组件13以及下液冷板组件14上的电气元件进行有效冷却。

当然，在本实用新型的其他实施例中，还可以将柜体10设置为圆柱体、八面体或者其他棱柱体结构，只要是能够围设形成便于安装电气元件的其他变形方式，均在本实用新型的保护范围之内。

优选地，本实施例中的上液冷板组件12、后液冷板组件13以及下液冷板组件14上的冷却通道11相互连通，能够减少柜体10上的冷却水和冷媒进出口的设置数量，降低本实施例中的换热柜的生产成本，且便于向冷却通道11内通入冷却液。

参见图1至图5所示，本实施例中的冷却通道11呈往复折弯的方式布置在上液冷板组件12、后液冷板组件13以及下液冷板组件14上，便于增大冷却通道11在上液冷板组件12、后液冷板组件13以及下液冷板组件14上的布置面积，进而便于对安装在上液冷板组件12、后液冷板组件13以及下液冷板组件14上的电气元件进行有效散热。

需要说明的是，本实施例中所声称的往复折例如可以是波纹状或者是锯齿状或者是如图5中所示的异形状结构。

当然，在本实用新型的其他实施例中，还可以使冷却通道11呈螺旋状布置在柜体10的侧壁上，只要是能够增大冷却通道11在侧壁上的布置面积的其他变形方式，均在本实用新型的保护范围之内。

优选地，本实施例中的上液冷板组件12、后液冷板组件13以及下液冷板组件14均包括第一表层板和第二表层板，第一表层板上设置有凹槽，第一表层板焊接固定在第二表层板上，此时，凹槽与第二表层板围设形成上述的冷却通道11，结构简单，便于实现。当然，在本实用新型的其他实施例中，还可以直接将铜管等结构布置在第一表层板和第二表层板之间形成冷却通道11。

本实施例中的第一表层板和第二表层板以及柜体10的其他侧壁优选采用铝板等重量轻，散热效果好的材质制作而成。

实际加工时，本实施例中的六面体形状的柜体10中的五个侧壁通过真空钎焊方式固定连接，便于提高本实施例中的换热柜的密封性能，进而起到有效的防电磁干扰和电磁辐射的作用，剩余一个侧壁通过锁紧件可拆内地固定在柜体10上，便于将柜体10打开以安装和维护内部的电气元件。本实施例中的锁紧件可以是螺栓、螺钉或者卡扣组件等结构。可见，本实用新型的整个换热柜四周拼接处采用真空钎焊，前面挡板采用螺栓固定。

优选地，本实施例中的屏蔽层15为橡胶芯金属丝网屏蔽条，有两个金属屏蔽接头进行走线，具有较好的防电磁干扰和电磁辐射的作用。

为了便于与外界结构连接以向换热柜内通入冷却水或者冷媒，本实施例中的换热柜还包括入口管接头16和出口管接头17，入口管接头16和出口管接头17均与冷却通道11连通，便于将冷却水或者冷媒输送至冷却通道11内。优选地，本实施例中的入口管接头16和出口管接头17均包括M16接头套件主体105、M16接头套件盖帽101、四氟垫片102、环氧板104和铜管103组成。实际设计时，本实施例中将入口管接头16和出口管接头17设置在后液冷板组件13上。

优选地，本实施例中的柜体10内设置有温度检测装置(图中未示出)，实际设计时，优选将温度检测装置设置在上液冷板组件12、后液冷板组件13以及下液冷板组件14上，进而便于安装在上液冷板组件12、后液冷板组件13以及下液冷板组件14上的电气元件的温度进行有效检测，配合控制器等结构使用时，温度检测装置能够将其检测得到的温度信号传递给控制器，进而便于对进入冷却通道11内的冷却水或者冷媒量进行控制，最终达到对换热柜内的温度进行控制的目的，保证换热柜内的电气元件能够正常工作。

本实施例中的温度检测装置为温度传感器，结构简单，便于实现。

结合图6所示，为了便于对变频器的温度进行调节，本实施例中的变频器还包括控制器和节流元件，其中，节流元件的第一端口通过管道与换热柜的入口管接头16连接，节流元件的第二端口和换热柜的出口管接头17与预定系统冷却通道11连接，便于将冷媒输入或输出换热柜，控制器与节流元件和换热柜的温度检测装置均通讯连接。实际工作时，温度检测装置对换热柜内发热电器元件处的温度进行检测，并将该温度信号传递给控制器，控制器根据温度检测装置传递的信号对节流元件的开度进行控制，进而便于对进入冷却通道11内的冷媒的量进行控制，达到对换热柜内的电气元件进行有效换热的目的。

本实施中的节流元件可以是电子膨胀阀，也可以是毛细管等。系统冷媒可是时空调系统的冷媒。电子膨胀阀通过温度检测装置传递的温度数据作为判定依据，来调节电子膨胀阀开度，使得柜体10内部温度相对保持恒定。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种变频器，该变频器包括换热柜，该换热柜为上述实施例中的换热柜。

具体来说，本实施例中的变频器还包括安装在换热柜的安装腔内的IGBT模块(图中未示出)、两个DC-DC电源(图中未示出)、继电器板(图中未示出)、电机主控板(图中未示出)和PFC板(图中未示出)，安装时，IGBT模块安装在后液冷板组件13上，两个DC-DC电源分别安装在下液冷板组件14和上液冷板组件12上，安装腔内配合设置有不锈钢钣金件，继电器板、电机主控板和PFC板安装在不锈钢钣金件上。

优选地，本实施例中的IGBT模块和DC-DC电源处均设置有感温包，便于对IGBT模块和DC-DC电源的温度进行检测和监控，能够提高本实施例中的变频器的工作可靠性。

在正常运行时，整个换热柜采用的内循环散热，换热柜的上液冷板组件12、后液冷板组件13以及下液冷板组件14三面有冷媒单流程循环流过，即冷媒从后液冷板组件13上的入口管接头16进入，经过后液冷板组件13，对安装在后液冷板组件13上的IGBT模块进行热交换，然后流入上液冷板组件12，对安装在上液冷板组件12上的DC-DC电源进行热交换，再通过后液冷板组件13进入下液冷板组件14，对安装在下液冷板组件14上的DC-DC电源进行热交换，最后再返回后液冷板组件13之后，从出口管接头17流出。

根据上述的实施可以知道，本实用新型的换热柜解决了军方变频器主控整流和逆变电路电磁兼容问题。换热柜采用全密封结构，能够保证电气元件的工作环境，防止热交换时冷凝水的产生。换热柜设有温度监测装置，实现柜体内部温度相对保持恒定。放热量大的器件可以全部集中安装，完全可以实现对这些放热器件的热交换。与之前单板换热器结构相比，本实用新型是采用柜体结构，换热柜上后下三面有冷媒不断循环达到散热效果，保证放热量大的电气元件处可以更好的进行热交换，前面挡板采用螺栓固定，换热柜的侧壁上保留有安装的金属屏蔽接头的孔位。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种压缩机，该压缩机包括变频器，所述变频器为上述实施例中的变频器。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：整个换热柜四周拼接处采用真空钎焊，换热柜上后下三面有冷媒不断循环达到散热效果，可以避免冷凝水的产生和电子器件提前“退休”。前面挡板采用螺栓固定，里侧安装有带橡胶芯金属丝网屏蔽条，右侧板保留有安装的金属屏蔽接头孔位，散热效率较传统换热器效率相比提升了不少，同时也具有防电磁干扰和电磁辐射的作用。换热柜设置有温度监测装置，通过对换热柜的温度监控可以实现冷媒进出的流量，实现柜体内部温度相对保持恒定，从而避免冷凝水的产生；对换热柜中各个放热元器件也安装有感温包，对重要电子器件进行温度监控，能够保证电气元件的工作环境。

在机械性能方面，换热柜的密封性好、体积小、重量轻、防腐能力强，在恶劣的工作环境下，能保证柜体内电子器件的正常工作；在热交换方面，换热柜采用内循环散热方式，散热效率高，同时在柜内设有温度监控装置，通过软件可以实现自动调节冷媒流量；在电磁兼容方面，具有防电磁干扰和电磁辐射的作用。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种换热柜，其特征在于，包括柜体(10)，所述柜体(10)内部具有安装腔，所述柜体(10)的至少一个侧壁上设置有冷却通道(11)，所述安装腔的侧壁上设置有屏蔽层(15)。

2.根据权利要求1所述的换热柜，其特征在于，所述柜体(10)为六面体，所述六面体包括上液冷板组件(12)、后液冷板组件(13)以及下液冷板组件(14)，所述上液冷板组件(12)、所述后液冷板组件(13)以及所述下液冷板组件(14)上均设置有所述冷却通道(11)。

3.根据权利要求2所述的换热柜，其特征在于，所述上液冷板组件(12)、所述后液冷板组件(13)以及所述下液冷板组件(14)上的所述冷却通道(11)相互连通。

4.根据权利要求1所述的换热柜，其特征在于，所述冷却通道(11)呈螺旋状或者往复弯折方式排布在所述柜体(10)的侧壁上。

5.根据权利要求2所述的换热柜，其特征在于，所述上液冷板组件(12)、所述后液冷板组件(13)以及所述下液冷板组件(14)均包括第一表层板和第二表层板，所述第一表层板上设置有凹槽，所述第一表层板焊接固定在第二表层板上，且所述凹槽与所述第二表层板围设形成所述冷却通道(11)。

6.根据权利要求2所述的换热柜，其特征在于，所述六面体中的五个侧壁通过真空钎焊方式固定连接，剩余一个侧壁通过锁紧件可拆内地固定在所述柜体(10)上。

7.根据权利要求1所述的换热柜，其特征在于，所述屏蔽层(15)包括橡胶芯金属丝网屏蔽条。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的换热柜，其特征在于，所述换热柜还包括入口管接头(16)和出口管接头(17)，所述入口管接头(16)和所述出口管接头(17)均与所述冷却通道(11)连通。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的换热柜，其特征在于，所述柜体(10)内设置有温度检测装置。

10.根据权利要求8所述的换热柜，其特征在于，所述换热柜还包括控制器和节流元件，所述节流元件的第一端口通过管道与所述入口管接头(16)连接，所述节流元件的第二端口和所述出口管接头(17)均与预定系统冷却通道(11)连接，所述控制器与所述节流元件和所述换热柜的温度检测装置通讯连接，其中，所述温度检测装置对所述换热柜内发热电器元件处的温度进行检测，并将该温度信号传递给所述控制器，所述控制器根据所述温度检测装置传递的信号对所述节流元件的开度进行控制。

11.一种变频器，包括换热柜，其特征在于，所述换热柜为权利要求1至10中任一项所述的换热柜。

12.根据权利要求11所述的变频器，其特征在于，所述变频器还包括安装在所述安装腔内的IGBT模块、两个DC-DC电源、继电器板、电机主控板和PFC板，其中，所述IGBT模块安装在所述换热柜的后液冷板组件(13)上，两个所述DC-DC电源分别安装在所述换热柜的下液冷板组件(14)和上液冷板组件(12)上，所述安装腔内设置有不锈钢钣金件，所述继电器板、所述电机主控板和所述PFC板安装在所述不锈钢钣金件上。

13.根据权利要求12所述的变频器，其特征在于，所述IGBT模块和所述DC-DC电源处均设置有感温包。

14.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机包括变频器，所述变频器为权利要求11至13中任一项所述的变频器。

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