CN210898900U - 一种变频器及空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频器及空调，属于商用空调技术领域。本实用新型所提供的变频器包括安装架、主控元器件、变压器和电抗器，安装架包括分层设置的第一容置层和第二容置层，主控元器件设置第一容置层内，主控元器件包括的电容模块和IPM散热模块沿第一容置层的长度方向并排设置，IPM散热模块和主板模块沿所述第一容置层的宽度方向并排设置，变压器和电抗器沿第二容置层的长度方向并排设置在第二容置层内。该变频器内部布局合理，提高了变频器的紧凑性，减少了变频器的体积。且该变频器通过采用分层设置的第一容置层和第二容置层，将作为主要发热源的变压器和电抗器与主控元器件分离开来，能够降低发热源产生的热量对主控元器件的影响。

Description

一种变频器及空调

技术领域

本实用新型涉及商用空调技术领域，尤其涉及一种变频器及空调。

背景技术

随着电子技术的不断进步和快速发展，电子元器件的结构正在逐步完善，电子产品在保证其可靠性的基础上也在往更加轻盈、小巧、节能和美观的方面发展。在空调领域中，各种类型的空调也均在往高效节能、节省空间等方面发展。变频器是空调的重要组成部件，其体积的大小对整个空调的体积具有重要的影响。现有的变频器由于其内各部件布局不合理，结构不够紧凑，对空间的利用率低，从而导致变频器的体积过大，严重制约了空调向小型化发展。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种变频器，该变频器结构紧凑、布局合理、对空间的利用率高、体积小。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种变频器，包括：

安装架，所述安装架包括上下分层设置的第一容置层和第二容置层；

主控元器件，设置在所述第一容置层内，所述主控元器件包括电容模块、IPM散热模块以及主板模块，所述电容模块和所述IPM散热模块沿所述第一容置层的长度方向并排设置，所述IPM散热模块和所述主板模块沿所述第一容置层的宽度方向并排设置；

变压器和电抗器，沿所述第二容置层的长度方向并排设置在所述第二容置层内。

作为优选，所述变频器还包括电源模块，

所述第一容置层包括上下分层设置的第一层和第二层，所述电源模块设置在所述第一层内，所述主控元器件设置在所述第二层内。

作为优选，所述电源模块包括沿所述第一层的长度方向间隔设置的第一电源和第二电源，所述第一电源用于与外部设备连接，所述第二电源与所述主板模块相对设置，并与所述主板模块电连接。

作为优选，所述变频器还包括叠层母排，所述叠层母排设置在所述第二层内，并与所述IPM散热模块相对设置。

作为优选，所述IPM散热模块包括散热模块和两个IPM模块，所述散热模块位于两个所述IPM模块之间，且所述散热模块的两侧面分别与两个所述IPM模块抵接。

作为优选，所述主板模块包括第一电路板和第二电路板，所述第一电路板和所述第二电路板沿所述第一容置层的宽度方向间隔设置，所述IPM散热模块位于所述第一电路板和所述第二电路板之间。

作为优选，所述安装架的侧门板处设置有二次侧。

作为优选，所述变频器内设置有风道，所述风道包括设置在所述第二容置层内的第一风道以及连通所述第二容置层和所述第一容置层的第二风道，所述第一风道内设置有蒸发器和第一风扇，所述第二风道内设置有第二风扇。

作为优选，所述变频器内还设置有温度检测机构。

本实用新型的另一个目的在于提供一种空调，该空调内部结构合理，体积小。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种空调，包括上述的变频器。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种变频器，该变频器包括安装架、主控元器件、变压器和电抗器，安装架包括分层设置的第一容置层和第二容置层，主控元器件设置第一容置层内，主控元器件包括的电容模块和IPM散热模块沿第一容置层的长度方向并排设置，IPM散热模块和主板模块沿所述第一容置层的宽度方向并排设置，变压器和电抗器沿第二容置层的长度方向并排设置在第二容置层内。鉴于电抗器、电容模块和IPM散热模块的尺寸相近，如此设置布局合理，提高了变频器的紧凑性，减少了变频器的体积。且通过采用分层设置的第一容置层和第二容置层，将作为主要发热源的变压器和电抗器与主控元器件分离开来，能够降低发热源产生的热量对主控元器件的影响。

附图说明

图1是本实用新型所提供的变频器的主视图；

图2是本实用新型所提供的变频器的俯视图；

图3是本实用新型所提供的变频器的侧视图；

图4是本实用新型所提供的安装架的结构示意图。

图中：

1、安装架；101、第一容置层；1011、第一层；1012、第二层；102、第二容置层；103、第一水平分割板；

2、电容模块；3、IPM散热模块；4、主板模块；5、变压器；6、电抗器；7、放电电阻；8、二次侧；9、第二电源；10、第一电源；11、第二风扇；12、左侧门。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供了一种变频器，能够用于空调等电器设备中。该变频器内部结构紧凑、各元器件排布合理，故占用空间小，有利于实现电器设备的小型化。如图1至图3所示，该变频器包括安装架1、主控元器件、变压器5和电抗器6。在本实施例中，变频器的尺寸可以不足805mm×907mm×500mm。

其中，安装架1是整个变频器的安装结构，用于实现主控元器件、变压器5和电抗器6等组件的安装和固定。安装架1内包括上下分层或者左右分层设置的第一容置层101和第二容置层102。在本实施例中，如图1和图4所示，以上下分层设置的为例进行详细介绍。主控元器件设置在第一容置层101内，主控元器件包括电容模块2、IPM散热模块3以及主板模块4。电容模块2和IPM散热模块3沿第一容置层101的长度方向并排设置，IPM散热模块3和主板模块4沿第一容置层101的宽度方向并排设置。变压器5和电抗器6均设置在第二容置层102内，并沿第二容置层102的长度方向并排设置。并且，在变压器5远离电抗器6的一侧还设置有放电电阻7，放电电阻7的数量可以根据需求设置。

在选择该变频器的变压器5、电抗器6、电容模块2和IPM散热模块3时，需要综合考虑功率、耐压等因素。根据选型匹配经验可知，现有的电抗器6、变压器5、电容模块2和IPM散热模块3在相互匹配时，电抗器6和变压器5的整体尺寸与电容模块2和IPM散热模块3的整体尺寸相近，体积相差不多。鉴于此，在本实施例中，通过将电容模块2和IPM散热模块3设置在第一容置层101，将电抗器6和变压器5设置在第二容置层102，提高了变频器的布局合理性以及紧凑性，从而实现了变频器的体积的减少。并且，由于电抗器6和变压器5为整个变频器的主要发热源，通过采用上下分层设置的第一容置层101和第二容置层102，将变压器5和电抗器6与主控元器件分离开来，能够降低发热源产生的热量对主控元器件控制精度的影响。

如图4所示，安装架1为矩形框架结构，其由杆件和板件组成，杆件和板件的数量不做具体限定，根据安装架1上所需预留出的装配孔的数量和位置决定。在本实施例中，安装架1由十二根杆件依次固定连接形成立方体镂空架，并在顶部和底部固定连接有顶板和底板，四个竖直设置的杆件之间形成前、后、左、右四个安装孔。四个安装孔的设置便于就近安装上述变压器5、电抗器6、电容模块2和IPM散热模块3。在前、后、左、右四个安装孔处均转动连接有侧门板，以形成前侧门、后侧门、左侧门12和右侧门。当然，安装架1可以全部由板件组成，或者全部由杆件组成后，再在杆件之间覆盖板件。

为了形成第一容置层101和第二容置层102，在安装架1的内部空腔的中部设置有第一水平分割板103，第一水平分割板103的上方为第一容置层101，第一水平分割板103的下方为第二容置层102。可选地，第一容置层101内设置有第二水平分隔板，第二水平分隔板将第一容置层101分为上下分层设置的第一层1011和第二层1012，第一层1011内设置有电源模块，第二层1012内设置有电容模块2、IPM散热模块3以及主板模块4。在本实施例中，电源模块包括沿第一层1011的长度方向间隔设置的第一电源10和第二电源9。第一电源10用于与外部设备连接，此处的外部设备指的是位于变频器外的其他控制器。第二电源9位于主板模块4的上方，并与主板模块4电连接。

在本实施例中，电容模块2包括四个电容，四个电容呈两行两列排布，排布紧凑。当然在其他实施例中，电容的数量也可以根据需求设定。IPM散热模块3包括两个IPM模块和散热模块，散热模块位于两个IPM模块之间，且散热模块的两侧面分别与两个IPM模块抵接。通过将两个IPM模块设置在散热模块的两侧，这种“背靠背”的安装方式，在极大程度上节省了空间。可选地，散热模块采用冷媒换热，以提高降温效果。

主板模块4包括第一电路板和第二电路板，第一电路板和第二电路板沿第一容置层101的宽度方向间隔设置，IPM散热模块3位于第一电路板和第二电路板之间。由于IPM散热模块3的宽度小于电容模块2的宽度，因此将电容模块2和IPM散热模块3沿第一容置层101的长度方向并排设置后，在IPM散热模块3的前后两侧均具有一定的空间，将第一电路板和第二电路板设置在IPM散热模块3的前后两侧，能够合理得利用IPM散热模块3的前后两侧的空间。具体地，第一电路板位于IPM散热模块3的前侧，第二电路板位于IPM散热模块3的后侧。

并且，由于IPM散热模块3的高度小于电容模块2的高度，因此将电容模块2和IPM散热模块3沿第一容置层101的长度方向并排设置后，在IPM散热模块3的顶部同样具有一定的空间。通过将变频器的叠层母排设置在位于IPM散热模块3上方的空间内，能够合理地利用该部分的空间，从而进一步提高了变频器内部结构的紧凑性。需要注意的是，第一电源10和第二电源9的输入端为由叠层母排上引出的直流电。

进一步地，为了便于实现上述各组件的电连接，如图1所示，第一电源10设置在第一容置层101的第一层1011的左侧，第二电源9设置在第一容置层101的第一层1011的右侧层，电容模块2设置在第一容置层101的第二层1012的左侧，IPM散热模块3设置在第一容置层101的第二层1012的右侧。变压器5设置在第二容置层102的左侧，并位于电容模块2的下方，电抗器6设置在第二容置层102的右方，并位于IPM散热模块3的下方。

如此设置便于实现“S”型走向布线，能够减少布线所需的空间以及布线长度，有利于进一步降低整个变频器的体积。具体地，整个变频器内的电源走向为：首先，从左往右，由变压器5经过电抗器6以实现虑谐波；然后，再从下往上进入主控元器件，由第一电路板控制IGBT进行整流，整流后进入电容模块2储能，电容模块2再通过第二电路板控制IGBT进行逆变，达到一个可控电源形成变频的效果。“S”型走向布线的布局合理，能够充分利用变频器内部的空间，如此设置，能够实现功率高达300KW变频器的制造。

为了提高整个变频器的散热效果，在变频器内设置有用于散热的风道。具体地，风道包括设置在第二容置层102内的第一风道以及连通第二容置层102和第一容置层101的第二风道。由于第二容置层102和第一容置层101均水平设置，因此第一风道为水平风道，第二风道为竖直风道。第一风道可以由第二容置层102内各组件与安装架1之间的间隙形成，第二风道可以由安装架1与第一水平分割板103之间的间隙，以及第二容置层102和第一容置层101内各组件与安装架1的侧门板之间的间隙共同形成。优选地，第二风道位于整个变频器的左侧或者右侧，在本实施例中，第二风道位于整个变频器的右侧。

第一风道内设置有蒸发器和第一风扇，在蒸发器和第一风扇外罩设有钣金件，该钣金件俗称“小背包”。第二风道内设置有第二风扇11。蒸发器利用蒸发吸热的原理实现对第二容置层102内各组件降温。第一风扇和第二风扇11具有导流作用。变频器内的热空气通过利用蒸发器内自带的循环风扇，由变频器内进入小背包内，并与蒸发器进行热交换；之后，在第一风扇的导流作用下，冷风回到变频器内，一部分给电抗器6、变压器散热，另一部分通过位于整个变频器右侧的第二风道被第二风扇11抽到第一容置层101内，以实现电源模块、电容模块2、IPM散热模块3以及主板模块4等部件散热。在此过程中，变频器内部空气上下形成对流，避免了变频器内部的局部温度过高，以提高各组件的使用寿命。

进一步地，在变频器内布有温度检测机构，可选地，温度检测机构为温度传感器。通过温度传感器检测到的温度数据作为判定依据，来作为控制蒸发器启闭以及调节散热力度的电子膨胀阀开度的依据，能够使变频器内部保持在40度范围左右。温度检测机构的设置能够避免电子膨胀阀开度过大造成变频器内部温度过低、空气冷凝成水现象的出现。

可选地，为了易于安装及便于排查故障，在安装架1的侧门板处设置有二次侧8。即将该变频器的所有电路的分闸点及测试点均设置在侧门板上，在本实施例中，设置在右侧门板上。相较于现有的变频器，本实施例提供的变频器通过将二次侧8安装于右侧门板上，具有仅需通过侧面操作维护，使用维护便利，减小占用空间，扩大使用场所，降低用户建设使用成本，以及利于售后故障排查等优点。

本实施例还提供了一种包括上述变频器的空调，该空调的内部结构紧凑，占用体积小，有利于实现空调的小型化。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变频器，其特征在于，包括：

安装架(1)，所述安装架(1)包括上下分层或者左右分层设置的第一容置层(101)和第二容置层(102)；

主控元器件，设置在所述第一容置层(101)内，所述主控元器件包括电容模块(2)、IPM散热模块(3)以及主板模块(4)，所述电容模块(2)和所述IPM散热模块(3)沿所述第一容置层(101)的长度方向并排设置，所述IPM散热模块(3)和所述主板模块(4)沿所述第一容置层(101)的宽度方向并排设置；

变压器(5)和电抗器(6)，沿所述第二容置层(102)的长度方向并排设置在所述第二容置层(102)内。

2.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，

所述变频器还包括电源模块，

所述第一容置层(101)包括上下分层设置的第一层(1011)和第二层(1012)，所述电源模块设置在所述第一层(1011)内，所述主控元器件设置在所述第二层(1012)内。

3.根据权利要求2所述的变频器，其特征在于，

所述电源模块包括沿所述第一层(1011)的长度方向间隔设置的第一电源(10)和第二电源(9)，所述第一电源(10)用于与外部设备连接，所述第二电源(9)与所述主板模块(4)相对设置，并与所述主板模块(4)电连接。

4.根据权利要求2所述的变频器，其特征在于，

所述变频器还包括叠层母排，所述叠层母排设置在所述第二层(1012)内，并与所述IPM散热模块(3)相对设置。

5.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，

所述IPM散热模块(3)包括散热模块和两个IPM模块，所述散热模块位于两个所述IPM模块之间，且所述散热模块的两侧面分别与两个所述IPM模块抵接。

6.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，

所述主板模块(4)包括第一电路板和第二电路板，所述第一电路板和所述第二电路板沿所述第一容置层(101)的宽度方向间隔设置，所述IPM散热模块(3)位于所述第一电路板和所述第二电路板之间。

7.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，

所述安装架(1)的侧门板处设置有二次侧(8)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的变频器，其特征在于，

所述变频器内设置有风道，所述风道包括设置在所述第二容置层(102)内的第一风道以及连通所述第二容置层(102)和所述第一容置层(101)的第二风道，所述第一风道内设置有蒸发器和第一风扇，所述第二风道内设置有第二风扇(11)。

9.根据权利要求8所述的变频器，其特征在于，

所述变频器内还设置有温度检测机构。

10.一种空调，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的变频器。

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