CN216650334U - 一种电力逆变器的高防护散热装置 - Google Patents

Abstract

一种电力逆变器的高防护散热装置，包括外壳，外壳近进风口的一端设有换热机构，外壳内且与换热机构相对方向设内部发热元件，主风机设于内部发热元件与换热机构之间，外壳内还设有隔板，在内部发热元件与换热机构之间形成密闭腔体，且密闭腔体与外壳的进出风口形成气流通道；外部冷却空气依次经过换热器、主风机至功率模块主散热器将其热量携带，再经过电抗器，将热量散热到外部，完成空气外循环；外界冷空气在主风机作用下到达换热器的冷凝端热量交换，对换热器蒸发端的热空气冷却后通过换热风机向内部空间内流动，在增压扰流风机作用下，加速空气流动，避免局部高温，提高换热效率，完成空气内循环；具有结构合理、散热效率高，可靠性好的优点。

Description

一种电力逆变器的高防护散热装置

技术领域

本实用新型涉及电力电子设备制造技术领域，特别涉及一种电力逆变器的高防护散热装置。

背景技术

电力逆变器设备是指将前端输入的直流电转变为交流电的设备，其广泛用于各种输变电行业中。电力设备逆变器中的多种部件在工作的过程中会产生热量，这些部件被称为发热元件。以大功率逆变器为例，其核心模块发热量巨大，需设计单独的散热系统散热，另外箱体内其他元器件的热量也需要尽快散出机箱降低器件的温度。

目前市场上的电力变换装置普遍采用强迫风冷散热，往往存在设备内部与外界空气的交换。由于设备内外有联通，内部的一些重要器件如PCB板，通讯硬件，继电器、接触器，驱动板、功率模块等实际上等同于暴露在外界大气环境中，对恶劣环境的抵抗性较差。而如果采用完全密封的防护措施，则产品内部的其他发热器件无法通过强迫风冷散热系统散热，只能通过产品机壳散热。散热效率低下，内部环境温度高会增加器件故障率，降低使用寿命。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型目的在于提供一种电力逆变器的高防护散热装置，采用强迫风冷加换热机构同时工作的方式，通过换热机构散热，在内部发热元件与换热机构之间形成密闭腔体，主要元器件无需在恶劣环境下工作，产品可靠性增加，维护成本降低。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种电力逆变器的高防护散热装置，包括外壳6，所述外壳6近进风口的一端安装有换热机构，外壳6内且与换热机构相对方向安装有内部发热元件，主风机2设置于内部发热元件与换热机构之间；外壳6内且内部发热元件及换热机构之间还安装有隔板7，并形成密闭腔体71，密闭腔体71与外壳6的进出风口之间形成气流通道。

所述换热机构包括换热器3及与其匹配的换热风机51。

所述换热器3为热管换热器，包括冷凝端及蒸发端；换热器3的冷凝端位于换热器3的上侧且外壳6的进风口之后、主散热风机2的进风口之前，换热器3的蒸发端位于换热器3的下侧。

所述内部发热元件包括位于主风机2进风口之后的功率模块主散热器4及外壳6出风口位置的电抗器1。

所述密闭腔体71的下部设有增压扰流风机52。

所述外壳6与隔板7的防护等级大于等于IP65。

所述外壳6表面采用隔热材料。

所述隔热材料包括保温隔热棉、高反射率铝膜。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、由于增加换热系统风机，增加对流换热的风量，从而增强内部空间换热系统的散热能力。且该设备机壳采用了隔热材料，避免了太阳辐射对内部空气环境温度的影响。

2、换热器3为热管换热器，蒸发端位于下侧，冷凝端位于上侧，此种放置方式运用了重力热管的特性，热管中的冷却工质会在重力作用下返回蒸发端，重新吸热蒸发。其中冷凝端位于主风道的进风口之后，主风机2的进风之前，利用外界冷空气对换热器3冷凝端工质散热。提高了本散热系统的散热能力，由此，本实用新型所提供的电力变换器的散热系统可以有效保证发热元件的热量迅速散发。

3、主要元器件均位于一个密闭腔体71内部与外界隔绝，提升了防护等级，提高了产品的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的结构正视图。

图2是本实用新型的结构侧视图。

图3是本实用新型的空气外循环原理图。

图4是本实用新型的空气内循环原理图。

图5是本实用新型空气循环原理图。

图中，1、电抗器；2、主风机；3、换热器；4、功率模块主散热器；51、换热风机；52、增压扰流风机；6、外壳；7、隔板；71、密闭腔体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1至图2，一种电力逆变器的高防护散热装置，包括外壳6，所述外壳6近进风口一端安装有换热机构，外壳6内且与换热机构相对方向安装有内部发热元件，主风机2设置于内部发热元件与换热机构之间；外壳6内且内部发热元件及换热机构之间还安装有隔板7，并形成密闭腔体71，电子元器件均位于该密闭腔体内，对元器件起到保护作用，密闭腔体71与外壳6的进出风口之间形成气流通道。

所述换热机构包括换热器3及与其匹配的换热风机51。

所述换热器3为热管换热器，运用了重力热管的特性，热管中的冷却工质会在重力作用下返回蒸发端重新吸热蒸发；换热器3的蒸发端位于换热器3的下侧，换热器3的冷凝端位于换热器3的上侧且外壳6的进风口之后，主散热风机2的进风口之前，利用外界冷空气对换热器3冷凝端工质散热。

所述内部发热元件包括位于主散热风机2进风口之后的功率模块主散热器4及外壳6出风口位置的电抗器1。

所述密闭腔体71的下部设有增压扰流风机52，通过给换热器3增加风机的方式提升换热器3的散热效率，使得密闭腔体71内的空气流动起来，其内部的空气温度更加均匀，避免局部高温区的出现。

所述外壳6与隔板7的防护等级大于等于IP65。

所述外壳6表面采用隔热材料，避免阳光照射情况下太阳辐射对设备内部密闭腔体71温度的影响。

所述隔热材料包括保温隔热棉、高反射率铝膜。

本实用新型工作原理为：

参见图3至图5，本系统工作包括空气外循环及空气内循环两部分：

IGBT功率模块及相关元器件将热量传递至功率模块主散热器4，外部的冷却空气从外壳6进风口进入，依次经过换热器3、主风机2及功率模块主散热器4将IGBT功率模块及相关元器件传递至功率模块主散热器4的热量携带，再经过电抗器1，将电抗器1的热量携带，最后将所携带热量散热到外部环境中，完成空气外循环；

IGBT功率模块及相关元器件将热量传递至功率模块主散热器4，外界冷空气通过主风机2作用到达换热器3的冷凝端，通过热量交换对换热器3蒸发端的热空气进行冷却，冷却后的空气通过换热风机51向下方器件的安装空间内流动，对系统内部进行降温，同时，在密闭腔体71下方的增压扰流风机52作用下，加速了密闭腔体71内的空气流动，使系统内部的空气温度更加均匀，避免局部高温区的出现，提高了换热器3的换热效率，形成了良好的冷热空气内循环。

Claims (8)

1.一种电力逆变器的高防护散热装置，包括外壳(6)，其特征在于：所述外壳(6)近进风口的一端安装有换热机构，外壳(6)内且与换热机构相对方向安装有内部发热元件，主风机(2)设置于内部发热元件与换热机构之间；外壳(6)内且内部发热元件及换热机构之间还安装有隔板(7)，并形成密闭腔体(71)，密闭腔体(71)与外壳(6)的进出风口之间形成气流通道。

2.根据权利要求1所述的一种电力逆变器的高防护散热装置，其特征在于：所述换热机构包括换热器(3)及与其匹配的换热风机(51)。

3.根据权利要求2所述的一种电力逆变器的高防护散热装置，其特征在于：所述换热器(3)为热管换热器，包括冷凝端及蒸发端；换热器(3)的冷凝端位于换热器(3)的上侧且外壳(6)的进风口之后、主散热风机(2)的进风口之前，换热器(3)的蒸发端位于换热器(3)的下侧。

4.根据权利要求1所述的一种电力逆变器的高防护散热装置，其特征在于：所述内部发热元件包括位于主风机(2)进风口之后的功率模块主散热器(4)及外壳(6)出风口位置的电抗器(1)。

5.根据权利要求2所述的一种电力逆变器的高防护散热装置，其特征在于：所述密闭腔体(71)的下部设有增压扰流风机(52)。

6.根据权利要求1所述的一种电力逆变器的高防护散热装置，其特征在于：所述外壳(6)与隔板(7)的防护等级大于等于IP65。

7.根据权利要求1或6所述的一种电力逆变器的高防护散热装置，其特征在于：所述外壳(6)表面采用隔热材料。

8.根据权利要求7所述的一种电力逆变器的高防护散热装置，其特征在于：所述隔热材料包括保温隔热棉、高反射率铝膜。

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