CN212811553U - 对变频器进行散热的装置和变频器的壳体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种对变频器进行散热的装置(100)。该装置(100)包括：本体(101)，其具有上表面(105)和下表面(106)，其中所述上表面(105)适于布置所述变频器的发热器件(107)，并且所述下表面(106)适于作为所述变频器的壳体的一部分；以及水道(102)，其布置于所述本体(101)的内部，并且在将其注入水时形成用于对所述发热器件(107)进行散热的通道。本实用新型的装置(100)利用冷水在水道(102)中的流动，从而带走所述发热器件(107)产生的热量，最终实现对所述变频器进行散热降温。

Description

对变频器进行散热的装置和变频器的壳体

技术领域

本实用新型一般地涉及变频器领域。更具体地，本实用新型涉及一种对变频器进行散热的装置和变频器的壳体。

背景技术

目前，变频器的应用越来越广泛。然而，变频器对温度十分敏感并且过高的温度会直接影响变频器的性能和使用寿命。另外，在变频器中工作过程中，其内部的变频器件自身的发热量也往往非常高。当温度过高时，电气元件很可能会由于发热而失控。因此，需要对变频器的发热器件进行散热降温。

现有技术中，往往对变频器采用风冷散热系统进行散热降温。然而，这样的风冷系统散热效果较差。另外，由于涉及电路连接，使得风冷散热系统设备复杂而且体积过大，并且不能实现防爆的功能。在某些特定的变频器中，虽然也布置有水冷散热系统，但是这些水冷散热系统通常需要单独设计水冷板，然后再与变频器壳体进行装配，从而实现对变频器的散热降温。利用此种方法对变频器进行散热，会令变频器总体结构复杂。另外，这种散热方式对工艺要求较高，并且增加了成本。

其次，现有的水冷散热系统往往与变频器的壳体分体安装，这使得无论对变频器壳体还是水冷板的加工都有严格的要求。由于两者的装配尺寸具有特殊的要求，因此给设计和加工带来困难，也增加了后期装配和维护的难度。另外，现有的水冷散热系统重量和体积都较大，造成了装配有水冷散热系统的变频器总体体积和重量过于庞大。

实用新型内容

为解决上述背景技术中的一个或多个问题，以便能实现对运行中的变频器进行充分散热的需求，本实用新型提出了一种利用水槽中流动的冷水对变频器进行散热的装置。该装置通过在一块铁板上加工迂回的水槽，并且将变频器的发热器件固定于所述铁板上，以使得所述水槽靠近变频器的发热器件，从而使得本实用新型的装置与所述变频器紧凑地结合在一起，减小了体积。同时通过向水槽中持续地注入冷水，使得所述冷水在水槽中进行流动，从而将所述变频器的发热器件产生的热量迅速带走，最终有效地对变频器进行了散热降温。

具体地，一方面，本实用新型公开了一种对变频器进行散热的装置，其包括：本体，其具有上表面和下表面，其中所述上表面适于布置所述变频器的发热器件，并且所述下表面适于作为所述变频器的壳体的一部分；以及水道，其布置于所述本体的内部，并且在将其注入水时形成用于对所述发热器件进行散热的通道。

在一个实施例中，所述装置还包括：进水座，其与所述水道的一端连接，以用于接收外部水源；以及出水座，其与所述水道的另一端连接，以用于排出流经所述水道的水。

在另一个实施例中，所述本体包括具有相应厚度的铁板，并且所述铁板的上表面包括用于与所述发热器件贴合的平整面，所述铁板的下表面具有通过挖凿而形成的水槽。

在又一个实施例中，所述水槽的上表面为平面，并且其宽度大于或等于所述发热器件的宽度。

在一个实施例中，所述本体包括水槽盖板，其固定连接于所述铁板的下表面，以密封所述水槽并形成所述水道。

在另一个实施例中，所述水道在所述铁板内成迂回的走向，并且所述迂回走向的范围覆盖全部发热器件。

在又一个实施例中，所述装置还包括连接件，其用于将所述发热器件固定于所述铁板的平整面。

在一个实施例中，所述连接件布置于相邻水道之间。

另一方面，本实用新型还公开了一种变频器的壳体，其包括：上述的装置和布置于所述装置上部的主箱体。

在一个实施例中，所述主箱体包括上面板和侧面板，所述侧面板与所述装置的本体焊接为一体，使得所述装置为所述壳体的一部分。

与现有技术中将散热装置与变频器壳体分体连接的方式相比，本实用新型采用与变频器壳体一体式的结构。通过将所述变频器的侧面板焊接于所述散热装置，使得所述散热装置成为变频器壳体的一部分，从而减小了所述变频器的体积。本实用新型的带有散热系统的一体式变频器壳体，在结构设计和加工工序等方便变得简单，从而缩短了生产加工与装配的时间。另外本实用新型的变频器壳体还具有重量轻、成本低以及后期操作维护方便等优点。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，可以更好地理解本实用新型的上述特征，并且其众多目的、特征和优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图，其中:

图1是示出根据本实用新型实施例的装置的结构剖面图；

图2是示出根据本实用新型实施例的装置的水道结构图；

图3是示出根据本实用新型实施例的装置的另一种水道结构图；以及

图4是示出根据本实用新型实施例的变频器壳体的结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，并且这里所描述的实施例仅是本实用新型一部分的实施例，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。

图1是示出根据本实用新型实施例的装置100的结构剖面图。为了更好地理解本实用新型的装置的结构，图1中还绘出了变频器的发热器件。

如图1所示，本实用新型的装置100可以包括本体101和水道102。所述本体具有上表面105和下表面106，其中所述上表面适于布置所述变频器的发热器件107，并且所述下表面适于作为所述变频器壳体的一部分。所述水槽布置于所述本体的内部，并且在将其注入水时形成用于对所述发热器件进行散热的通道(简称“水道”)。

在一个实施例中，所述散热装置的本体可以是一体结构，或者是还可以是分体结构。当为分体结构时，所述装置还可以包括水槽盖板103。所述水槽盖板与所述装置的本体之间牢固连接，例如可以通过卡扣的方式将所述水槽盖板扣进所述本体内。在该情形中，所述水槽与所述水槽盖板之间形成水道，以便冷水在其中流动。所述水槽盖板与所述装置的本体之间还可以通过焊接，使其成为一体结构。在该情形中，通过所述水槽和水槽盖板，在所述一体结构内部形成密封的水道，以便冷水在其中流动。

在一个实施例中，所述散热装置的本体例如可以是具有一定厚度的整块铁板。所述水槽可以是通过在所述整块铁板上挖凿而形成。所述铁板的上表面形成与所述发热器件贴合的平整面。所述发热器件的下表面可以通过螺栓与所述铁板的上表面紧固。所述水槽的横截面的形状例如可以是长方形，或者还可以是其他形状。所述水槽的上表面可以为平面，并且其宽度可以大于或等于所述发热器件的宽度，从而可以更好地对所述发热器件进行散热。

作为一个具体的实施方式，例如对一块厚度为40毫米的铁板进行加工，凿挖出一个深度为30毫米的矩形水槽，使得所述水槽的上表面距离所述发热器件的下表面的距离仅为10毫米。这样，由于所述水槽距离所述发热器件较近，从而使得所述发热器件产生的热量能够更快地传导到水道中，并经过所述水道中的水带走。

在一个实施例中，所述变频器可以包括变压器、整流单元、直流储能回路、逆变单元以及滤波器等器件和单元。在所述变频器工作过程中，整流单元中的整流桥和逆变单元中的逆变桥等器件会产生大量的热量，使得整个变频器的温度很高，从而影响所述变频器的性能和运行的稳定性。因此需要对发热量较高的发热器件进行散热降温处理。特别地，所述发热器件例如可以是逆变桥的IGBT模块，所述IGBT模块的下表面光滑平整，并且其下表面布置有连接孔。

在一个实施例中，所述装置还可以包括连接件104，以便将所述IGBT模块与所述装置进行连接。所述连接件布置于所述水道之间，以避免将所述水道穿透，进而避免所述水道漏水。优选地，所述连接件例如可以为螺栓结构。

在另一个实施例中，将所述散热装置的本体的上表面加工光滑而平整，并且在其上布置有内螺纹孔。将所述IGBT模块固定于所述装置的本体上表面的过程如下：首先，将所述IGBT模块的下表面与所述本体的上表面紧密贴合。然后将螺栓穿过所述IGBT模块下表面的连接孔，并且将其拧紧到所述装置外表面的内螺纹孔，从而将所述IGBT模块与所述装置的上表面进行紧密地固定。优选地，为了防止所述IGBT模块与所述装置的上表面之间留有空隙，从而影响导热效果，可以将所述IGBT模块与所述装置的上表面之间布置有导热油脂。

在变频器工作过程中，发热器件IGBT产生的热量通过热传导传递给与之紧密贴合的铁板。由于水道距离发热器件IGBT最近，因此其产生的大部分热量聚集在水道周围。当温度较低的冷水流经水道时，水与水道内壁接触，一方面将水道内壁降温，加快了发热器件IGBT向水道周围的热传导；另一方面流水带走水道内壁的热量，从而实现了对所述发热器件IGBT散热降温。由于造成变频器温度升高的主要原因是IGBT产生热量，因此通过对发热器件IGBT的散热降温，最终实现了对变频器进行散热降温。

图2是示出根据本实用新型实施例的装置200的水道结构图。可以理解的是，图2所示的水道结构图可以是将散热装置底部的水槽盖板拆卸后所展现的水槽结构图。

如图2所示，在一个实施例中，本实用新型的所述装置200还可以包括：进水座201和出水座202。所述进水座与所述水道204的一端连接，并且用于接收外部水源。所述出水座与所述水道的另外一端连接，并且用于排出流经所述水道的水，以便带走所述发热器件产生的热量。具体地，所述进水座和出水座的一端可以与所述水道进行焊接，另外一端可以是内螺纹结构，以方便与过渡接头的外螺纹结构进行对接。所述过渡接头例如可以是kj19、kj16和DN20等标准接头，在所述过渡接头上可以连接所述外部水源的水管，以便向本实用新型的散热装置注入流水。

在另一个实施例中，通过在所述装置的本体203上凿挖水槽，使得所述散热装置的水道的走向可以是图2所示的迂回形。当所述散热装置工作时，外部水源通过过渡接头从进水座进入所述水道，并按照图2中所示的带有箭头的实线的方向在迂回形水道中流动，最终从出水座流出。

图3是示出根据本实用新型实施例的装置300的另一种水道304结构图。如图3所示，所述散热装置300的水道304的走向可以是图3所示的螺旋形，或者是水道的覆盖范围覆盖全部的发热器件的其他任意形状，其中所述水道还可以进行交叉。在水道形状的设计上，还可以根据所述散热器件和连接件的布放位置进行灵活设计，以便使得所述水道流经所述发热器件的正下方，从而对其进行更有效地散热降温。关于图3中所示的进水座301、出水座302以及本体303的描述请参考图1和图2中关于这些部件的描述，此处不再赘述。

图4是示出根据本实用新型实施例的变频器壳体400的结构图。如图4所示，本实用新型还公开了一种变频器的壳体400。其可以包括：上述的散热装置200和布置于所述散热装置上部的主箱体401。在一个实施例中，所述主箱体可以包括上面板402和侧面板403。所述侧面板与所述散热装置的上表面焊接为一体，使得所述散热装置的下表面成为所述变频器壳体的一部分。所述散热装置的上表面固定有IGBT等变频器的发热器件。所述散热装置可以作为所述变频器的底板，其不仅对所述变频器起到散热和降温的作用，同时还对所述变频器起到支撑和固定的作用。

这样，通过所述上面板、侧面板和所述散热装置的上表面，便围成了一个腔体。该腔体用于布放所述变频器的各种器件，例如变压器、整流单元、直流储能回路、逆变单元和滤波器等器件和单元，从而组成了整个变频器。经过上述方式组装的变频器的壳体，实现了一体化、小型化，并且具有结构简单、安装方便和有利于后期维护等优点。另外，该壳体容易加工和组装，从而方便量产并节省成本。

应当理解，本实用新型的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本公开的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本实用新型。如在本实用新型说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本实用新型说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

虽然本实用新型所实施的方式如上，但所述内容只是为便于理解本实用新型而采用的实施例，并非用以限定本实用新型的范围和应用场景。任何本实用新型所述技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种对变频器进行散热的装置，其特征在于，所述装置包括：

本体，其具有上表面和下表面，其中所述上表面适于布置所述变频器的发热器件，并且所述下表面适于作为所述变频器的壳体的一部分；以及

水道，其布置于所述本体的内部，并且在将其注入水时形成用于对所述发热器件进行散热的通道。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

进水座，其与所述水道的一端连接以用于接收外部水源；以及

出水座，其与所述水道的另一端连接以用于排出流经所述水道的水。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述本体包括具有相应厚度的铁板，并且所述铁板的上表面包括用于与所述发热器件贴合的平整面，所述铁板的下表面具有通过挖凿而形成的水槽。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述水槽的上表面为平面，并且其宽度大于或等于所述发热器件的宽度。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述本体包括水槽盖板，其固定连接于所述铁板的下表面，以密封所述水槽并形成所述水道。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述水道在所述铁板内成迂回的走向，并且所述迂回走向的范围覆盖全部发热器件。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括连接件，其用于将所述发热器件固定于所述铁板的平整面。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述连接件布置于相邻水道之间。

9.一种变频器的壳体，其特征在于，包括：

根据权利要求1～8所述的装置；以及

布置于所述装置上部的主箱体。

10.根据权利要求9所述的壳体，其特征在于，所述主箱体包括上面板和侧面板，其中所述侧面板与所述装置的本体焊接为一体，使得所述装置成为所述壳体的一部分。

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