CN215185102U - 功率柜及其散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率柜及其散热装置，其中功率柜的散热装置包括机柜和热交换器，机柜上设有用于安装发热器件的内循环风道；热交换器安装在机柜顶端和/或机柜底端，热交换器用于外循环风道气体和内循环风道气体热交换。在本申请提供的散热装置中，通过将热交换器置于机柜的顶端和/或底端，避免热交换器占用机柜侧部空间，进而减小了功率柜占地面积。

Description

功率柜及其散热装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统技术领域，特别涉及一种功率柜的散热装置。本实用新型还涉及一种包括上述散热装置的功率柜。

背景技术

光伏并网逆变器作为太阳能发电系统和电网的接口设备，随着大型光伏电站评价上网逐步的实现，对于光伏并网逆变器更高功率的需求日益强烈。更高功率意味着单瓦成本更低，对于平价上网的作用也越实用新型显。同时在其它领域，更高功率要求的功率柜越来越多。

面对市场成本压力，户外柜式逆变器得到逐渐的发展。目前，逆变器的功率柜的防护等级达到IP54或者IP55，这就要求机柜内部部分功率器件具有一定的防护等级；而采用热交换器形式对功率柜进行间接换热，可以使机柜防护等级达到IP65，由于热交换器基本置于机柜侧面，然而，热交换器占用功率柜侧面空间较大，导致增大功率柜的占地面积增加。

因此，如何减小功率柜占地面积，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种功率柜的散热装置，以减小功率柜占地面积。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述散热装置的功率柜。

为实现上述目的，本实用新型提供一种功率柜的散热装置，包括：

机柜，所述机柜上设有用于安装发热器件的内循环风道；

及安装在所述机柜顶端和/或所述机柜底端的热交换器，所述热交换器用于外循环风道气体和内循环风道气体热交换。

优选地，所述机柜包括机柜本体及安装在所述机柜本体端部，且用于形成所述外循环风道，所述机柜本体的内腔用于安装发热器件。

优选地，所述外循环风道通过内部连接板与所述机柜本体的内腔隔离，所述热交换器安装在所述内部连接板上。

优选地，所述外出风结构还包括与所述内部连接板正对外部连接板及连接所述内部连接板和所述外部连接件的侧部连接板，所述外循环风道的外循环进风口和所述外循环风道的外循环出风口均设置在所述侧部连接板上。

优选地，所述外循环进风口和所述外循环出风口分别设置两个背向设置的所述侧部连接板上。

优选地，所述外循环风道通过外循环风道挡板隔离为与外循环进风口连接的进风腔体及与所述外循环出风口连接的出风腔体，所述热交换器的外循环进风端设有外循环风机，所述热交换器的内循环进风端设有内循环风机。

优选地，所述外循环风道的外循环进风口设有外循环进风导风结构，所述外循环风道的外循环出风口设有外循环出风导风结构。

优选地，还包括设置在所述内循环风道内的扰流风机。

优选地，所述扰流风机和所述热交换器分别位于所述内循环风道的相对两侧。

优选地，所述外循环风道的外循环进风口和所述外循环风道的外循环出风口均设有用于防止杂质进入所述外循环风道的通气防护罩。

优选地，还包括设置在所述内循环风道内，且用于隔离所述热交换器的内循环进风口和内循环出风口的内循环风道挡板，所述内腔中所述内循环风道挡板的相对两侧均用于放置发热器件，所述内循环风道挡板远离所述热交换器一端与所述机柜内壁形成通风道。

一种功率柜，包括散热装置及安装在所述散热装置的散热腔内的发热器件，所述散热装置为上述任一项所述的散热装置。

在上述技术方案中，本实用新型提供的功率柜的散热装置包括机柜和热交换器，机柜上设有用于安装发热器件的内循环风道；热交换器安装在机柜顶端和/或机柜底端，热交换器用于外循环风道气体和内循环风道气体热交换。

通过上述描述可知，在本申请提供的散热装置中，通过将热交换器置于机柜的顶端和/或底端，避免热交换器占用机柜侧部空间，进而减小了功率柜占地面积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的第一种散热装置的结构位置图；

图2为本实用新型实施例所提供的第二种散热装置的结构位置图；

图3为本实用新型实施例所提供的第三种散热装置的结构位置图。

其中图1-3中：1-机柜本体、2-扰流风机、3-内循环风道挡板、4-内循环风机、5-外循环风机、6-热交换器、7-外循环进风导风结构、8-外循环出风导风结构、9-外部连接板、10-外循环风道挡板、11-内部连接板、12-发热器件、A1-外循环气流流向、A2-内循环气流流向。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种功率柜的散热装置，以减小功率柜占地面积。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述散热装置的功率柜。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图3。

在一种具体实施方式中，本实用新型具体实施例提供的功率柜的散热装置包括机柜和热交换器6，机柜上机柜上设有用于安装发热器件12的内循环风道；热交换器6用于外循环风道气体和内循环风道气体热交换。具体的，热交换器6安装在机柜顶端或底端，或机柜顶端和机柜底端均设有热交换器6。其中，外循环风道的外循环进风口和外循环出风口可以开设在机柜上。

当热交换器6安装在机柜顶端时，考虑不同机柜的整体差异性，机柜内仅设有一个热交换器6的内循环风道，热交换器6的外循环风道置于外界换机，只需保留热交换器6的外循环风道的外循环进风口和外循环出风口，而外循环风道可根据热交换器6的外循环风道进风口和外循环出风口的距离的长短，选择是否添加，本申请不做具体限定。

在一种具体实施方式中，机柜包括机柜本体1及安装在机柜本体1端部，且用于形成外循环风道的外出风结构，机柜本体1的内腔用于安装发热器件12，即外循环风道外凸于机柜本体1设置。具体的，外出风结构通过内部连接板11与机柜本体1的内腔隔离，热交换器6安装在内部连接板11上，其中内部连接板11可以通过粘接或焊接等方式与机柜本体1密封连接。具体的，内部连接板11可以作为机柜本体1的顶盖。

外出风结构还包括与内部连接板11正对的为外部连接板9及连接内部连接板11和外部连接件的侧部连接板，外循环风道的外循环进风口和外循环出风口均设置在侧部连接板上。通过将外循环风道的外循环进风口和外循环出风口均设置在侧部连接板上，即外循环风道采用侧部进出风，即使机柜顶部设置其它结构也不会干扰，减小对功率柜放置位置高度要求。

为了避免外循环进风口和外循环出风口相互干扰，优选，外循环进风口和外循环出风口分别设置两个背向设置的侧部连接板上。

在一种具体实施方式中，外循环风道通过外循环风道挡板10隔离为与外循环进风口连接的进风腔体及与外循环出风口连接的出风腔体，热交换器6的外循环进风端设有外循环风机5，所述热交换器6的内循环进风端设有内循环风机4。具体的，外循环风机5和内循环风机4根据热交换器6位置而定，本申请不做具体限定。

当然，热交换器6还可以设置在机柜的底端，具体的，可以在机柜下部通过底部隔层设置一个隔腔，此腔可作为热交换器6的外循环风道。

散热装置工作时，热交换器6的外循环气流(此时外界冷空气)沿着外循环进风口进入外循环风道的腔室，在外循环风机5作用下，气流进入热交换器6，此时内循环风道与外循环风道的气体进行换热变，外循环风道的气体变为热空气，热空气再由热交换器6的外排，最终通过外循环出风口排到外界环境。

在热交换器6的内循环腔体中，在内循环风机4的驱动下，将该腔体内部的热空气吹进热交换器6内部，经过热交换器6内外循环风道气体的换热变成冷空气，冷空气从内循环风道的外循环出风口排到腔体，对内部器件进行对流换热，以满足相关器件的温升要求。

在一种具体实施方式中，该外循环风道的外循环进风口和外循环风道的外循环出风口均设有用于防止杂质进入风道的通气防护罩。通气防护罩可以为防水百叶窗、防尘棉、过滤网、防水透气膜等中的一者或者两者组合使用，进而提高热交换器6外循环风道的防护等级，从而降低外循环风机5的防护要求，以此可作为减少外循环风机5成本。也可以采用结构简单的进出风口结构，结合使用高防护等级的风机。

通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的散热装置中，通过将热交换器6置于机柜的顶端和/或底端，避免热交换器6占用机柜侧部空间，进而减小了功率柜占地面积。

另外，当热交换器6置于机柜的顶部和/或底部外部时，能够最大化地利用机柜高度方向尺寸，使机柜内部空间得到充分利用。

为了便于气流顺利沿预设方向流动，优选，外循环风道的外循环进风口设有外循环进风导风结构7，外循环风道的外循环出风口设有外循环出风导风结构8。具体的，通气防护罩可以设置在外循环进风导风结构7和外循环出风导风结构8端部。

在一种具体实施方式中，该功率柜的散热装置还包括设置在内循环风道内的扰流风机2。由于机柜内部结构布局的复杂性，会导致内腔风道的更加曲折，此时在其规划的气流路径可以选择性使用扰流风机2，使气流尽可能多地流经内部发热器件12，以满足散热要求。其中扰流风机2的个数具体可以为一个或者至少来两个，根据实际需要而定。

为了提高扰流效果，优选，扰流风机2和热交换器6分别位于内循环风道的相对两侧。

在上述各方案的基础上，优选，该功率柜的散热装置还包括设置在内循环风道内，且用于隔离热交换器6的内循环进风口和内循环出风口的内循环风道挡板3，内循环风道挡板3远离热交换器6一端与机柜内壁形成通风道。内腔中所述内循环风道挡板3的相对两侧均用于放置发热器件12。由于该腔体内部器件布置的复杂性，内循环风道内部需要设置内循环风道挡板3，使其气流经过发热器件12，以满足散热要求。

本申请提供的一种功率柜，包括散热装置及安装在散热装置的散热腔内的发热器件12，其中散热装置为上述任一种散热装置。前文叙述了关于散热装置的具体结构，本申请包括上述散热装置，同样具有上述技术效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种功率柜的散热装置，其特征在于，包括：

机柜，所述机柜上设有用于安装发热器件(12)的内循环风道；

及安装在所述机柜顶端和/或所述机柜底端的热交换器(6)，所述热交换器(6)用于外循环风道气体和内循环风道气体热交换。

2.根据权利要求1所述的功率柜的散热装置，其特征在于，所述机柜包括机柜本体(1)及安装在所述机柜本体(1)端部，且用于形成所述外循环风道，所述机柜本体(1)的内腔用于安装发热器件(12)。

3.根据权利要求2所述的功率柜的散热装置，其特征在于，所述外循环风道通过内部连接板(11)与所述机柜本体(1)的内腔隔离，所述热交换器(6)安装在所述内部连接板(11)上。

4.根据权利要求3所述的功率柜的散热装置，其特征在于，所述外循环风道通还包括与所述内部连接板(11)正对外部连接板(9)及连接所述内部连接板(11)和所述外部连接板(9)的侧部连接板，所述外循环风道的外循环进风口和所述外循环风道的外循环出风口均设置在所述侧部连接板上。

5.根据权利要求4所述的功率柜的散热装置，其特征在于，所述外循环进风口和所述外循环出风口分别设置两个背向设置的所述侧部连接板上。

6.根据权利要求4所述的功率柜的散热装置，其特征在于，所述外循环风道通过外循环风道挡板(10)隔离为与外循环进风口连接的进风腔体及与所述外循环出风口连接的出风腔体，所述热交换器(6)的外循环进风端设有外循环风机(5)，所述热交换器(6)的内循环进风端设有内循环风机(4)。

7.根据权利要求1所述的功率柜的散热装置，其特征在于，所述外循环风道的外循环进风口设有外循环进风导风结构(7)，所述外循环风道的外循环出风口设有外循环出风导风结构(8)。

8.根据权利要求1所述的功率柜的散热装置，其特征在于，还包括设置在所述内循环风道内的扰流风机(2)。

9.根据权利要求8所述的功率柜的散热装置，其特征在于，所述扰流风机(2)和所述热交换器(6)分别位于所述内循环风道的相对两侧。

10.根据权利要求1所述的功率柜的散热装置，其特征在于，所述外循环风道的外循环进风口和所述外循环风道的外循环出风口均设有用于防止杂质进入所述外循环风道的通气防护罩。

11.根据权利要求2-6中任一项所述的功率柜的散热装置，其特征在于，还包括设置在所述内循环风道内，且用于隔离所述热交换器(6)的内循环进风口和内循环出风口的内循环风道挡板(3)，所述内腔中所述内循环风道挡板(3)的相对两侧均用于放置发热器件(12)，所述内循环风道挡板(3)远离所述热交换器(6)一端与所述机柜内壁形成通风道。

12.一种功率柜，包括散热装置及安装在所述散热装置的散热腔内的发热器件(12)，其特征在于，所述散热装置为权利要求1-11中任一项所述的散热装置。

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