[實用新型]一種變流裝置的散熱裝置

有效

• 申請號: 200820054320.5
• 申請日: 2008-09-02
• 公開（公告）號: CN201260124Y
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 李成;蹇芳;周文勇;吳強;熊敏;黃長強;崔堅
• 申請（專利權）人: 鐵道部運輸局;株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H05K7/20
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司
• 代理人: 盧 宏

技術領域

本實用新型涉及一種電力電子器件的部件結構形式，尤其是指一種電力驅動用變流器的冷卻結構形式，本實用新型的技術主要用于功率變流器的風冷散熱。屬于電力電子器件制造技術領域。

背景技術

變流裝置是交流傳動電氣系統的重要組成部分。變流裝置中存在許多熱源，如變壓器、電抗器、功率電阻器、電力電子器件(如IGBT、GTO、IGCT)等，它們使裝置柜體內溫度升高。環境溫度的升高將使材料性能退化，導致電子元件失效率增大。在熱設計過程中首先就是要采取措施，限制元器件及柜體內的溫升。其原則一是減少發熱量，二是加強散熱，包括散熱器的設計、風冷設計、液體冷卻設計等。相比變壓器、電抗器而言，電力電子器件因體積較小而使熱容量受限制、溫度易被快速拉升，其散熱問題更為突出，一般都采取專門的散熱器輔助散熱，并對散熱器進行強制性冷卻。強制性冷卻的方式主要有強迫風冷、水冷板散熱和利用熱管散熱器散熱幾種方式。其中，風冷屬于一種最為常見的形式，由于風冷具有冷卻源采集簡單，不會存在泄漏等優點，因此在大功率整流(變流)裝置應用十分普遍，但現有的風冷散熱裝置都是采取的側向進風，側向直接出風的結構形式，如中國專利(專利號為99227679.9，名稱為“半導體器件上的橫流風扇冷卻裝置”)所公開的技術內容。這種“橫流風扇冷卻裝置”雖說結構簡單，體積也較小，但卻存在散熱前后不一致，存在溫度梯度等問題。尤其是對于大型功率變流裝置，

要求配套的散熱器有更高的、且溫度梯度更小的散熱性能，而且要在有限的空間里實現散熱，單純的橫流風冷卻顯得有些力不從心。

中國專利(專利號為200410073407.3，名稱為“一種高效低噪散熱器和常用散熱器的改進設計”)公開了另一種風冷散熱器，但它“主要通過改變散熱器同風扇結合面部分鰭片的平面形狀，將平面形狀制造或改成凹形”。并未從根本上解決單純橫向冷卻存在溫度梯度的問題。因此很有必要對此進一步加以研究。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有變流裝置風冷散熱器的不足，提出一種散熱效果更好，進風口與出風口溫度梯度小的變流裝置散熱結構。

本實用新型的目的是通過下述技術方案實現的：一種變流裝置散熱結構，在器件箱內至少裝有電力電子功率器件、電抗器、電力電子控制器件，以及電力電子功率器件散熱器，且散熱器置于與電力電子功率器件和電力電子控制器件隔離的散熱風道內，電力電子功率器件通過隔板與散熱風道隔離，形成相對封閉的電力電子功率器件腔體；電力電子控制器件也通過隔板與散熱風道隔離，形成相對封閉的電力電子控制器件腔體；使得電力電子功率器件腔與電力電子控制器件腔體和風道為三個獨立的腔體結構；在器件箱一側的下部開有風道的進風口，在器件箱另一側的上部開有風道的出風口，散熱器置于進風口與出風口之間的風道段內，整個散熱風道是從器件箱下部進風口進入到散熱器下面，再通過散熱器下面上升到散熱器上面，再經由器件箱上部出風口，所形成的一條先由入口進入，在散熱器處再由下往上，再通往出口的風道。為了加強風道冷卻的效果，在散熱器段的風道下部設有迫使風向強制向上的強制吹風風機。

所述的變流裝置散熱結構，由于采取了從散熱器底部往上再吹出的冷卻方式，可以使得整個散熱器的冷卻效果基本趨于一致，溫度梯度可以明顯下降，因此冷卻效果更好，更均勻。

附圖說明

圖1是本實用新型一個實施例的結構示意主視圖；

圖2是本實用新型一個實施例的結構示意左視圖；

圖3是本實用新型一個實施例的結構示意俯視圖。

圖中：1、電力電子功率器件，2、電抗器，3、電力電子控制器件，4、電力電子功率器件散熱器，5、散熱風道，6、隔板，7、隔板，8、器件箱，9、進風口，10、出風口，11、風機。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。

通過圖1可以看出本實用新型涉及一種變流裝置散熱結構，在器件箱8內至少裝有電力電子功率器件1、電抗器2、電力電子控制器件3，以及電力電子功率器件散熱器4，且電力電子功率器件散熱器4置于與電力電子功率器件1和電力電子控制器件3隔離的散熱風道5內，電力電子功率器件1通過隔板6與散熱風道5隔離，形成相對封閉的電力電子功率器件腔體；電力電子控制器件3也通過隔板7與散熱風道5隔離，形成相對封閉的電力電子控制器件腔體；使得電力電子功率器件腔與電力電子控制器件腔體和風道為三個獨立的腔體結構；在器件箱8一側的下部開有風道的進風口9，在器件箱另一側的上部開有風道的出風口10，電力電子功率器件散熱器4置于進風口9與出風口10之間的風道段內，整個散熱風道是從器件箱8下部進風口9進入到電力電子功率器件散熱器4下面，再通過電力電子功率器件散熱器4下面上升到電力電子功率器件散熱器4上面，再經由器件箱8上部出風口10出去，所形成的一條先由入口進入，在電力電子功率器件散熱器處再由下往上，再通往出口的風道。為了加強風道冷卻的效果，在散熱器段的風道下部設有迫使風向強制向上的強制吹風風機11。