[發(fā)明專利]用于變頻器的散熱機柜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410351940.5
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104125758B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李宇;王婷;劉海濤;梁志偉;黃敏;劉雨欣;從靜;姚大為;楊林;吳頂峰;俞鵬程;楊卓;周命良;盧程
• 申請（專利權(quán)）人: 南車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11372
• 代理人: 吳大建,劉華聯(lián)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣領(lǐng)域，特別是涉及用于變頻器的散熱機柜。

背景技術(shù)

變頻器用于把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電，其在電機等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

變頻器主要包括高壓元器件和低壓元器件。高壓元器件包括電抗器、電阻器及功率器件等，其中電抗器和電阻器等無源功率器件在變頻器運行時會產(chǎn)生大量熱量。一方面，這些熱量在變頻器的柜體內(nèi)積蓄過多會顯著提高變頻器柜體內(nèi)的溫度，而過高的溫度易對其他控制元器件產(chǎn)生不良影響，影響變頻器的工作穩(wěn)定性，降低變頻器的使用壽命。另一方面，柜體內(nèi)溫度過高會使得需選擇能耐受較高溫度的元器件，提高了變頻器的成本。此外，電抗器的銅耗可由W＝I²R來計算，其中I為電流，R為電抗器的線圈的電阻。電阻R會隨溫度升高而增大，則電抗器的銅耗W也隨溫度升高而增大。電抗器的損耗增大會降低變頻器的效率，使變頻器缺乏競爭力。

因此，需要一種能用于變頻器的散熱裝置。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種用于變頻器的散熱機柜。在這種機柜內(nèi)形成吹過變頻器的器件的風(fēng)路，從而能給變頻器進行有效的散熱。

根據(jù)本發(fā)明，提出了一種用于變頻器的散熱機柜，在機柜內(nèi)設(shè)置有多個隔板，多個隔板和機柜的壁板的相應(yīng)區(qū)域圍成用于容納變頻器的器件的多個腔體，多個腔體彼此不連通，在每個腔體的底部區(qū)域設(shè)置有進風(fēng)區(qū)，在每個腔體的頂部區(qū)域設(shè)置有出風(fēng)區(qū)，使得在腔體內(nèi)形成吹過變頻器的器件的風(fēng)路；所述進風(fēng)區(qū)設(shè)置在所述腔體的底板上，所述出風(fēng)區(qū)設(shè)置在所述機柜的側(cè)壁處于所述腔體內(nèi)的區(qū)域上，在所述腔體內(nèi)靠近出風(fēng)區(qū)處設(shè)置有排風(fēng)機，以將所述腔體內(nèi)的空氣排到腔體外部，在所述排風(fēng)機的頂部和側(cè)部設(shè)置有朝向所述變頻器的器件延伸的擋板，所述擋板圍成了收束風(fēng)道，所述收束風(fēng)道的橫截面積朝向所述排風(fēng)機逐漸縮小。

根據(jù)本發(fā)明的散熱機柜，安裝有變頻器的器件的腔體與其他的腔體分隔開了，這樣可以避免不同腔體內(nèi)的熱空氣的相互流動，有助于提高對每一個腔體內(nèi)變頻器的器件的降溫效果，從而保證了變頻器穩(wěn)定運行。腔體內(nèi)的風(fēng)路經(jīng)過變頻器的器件，這進一步提高了對變頻器的器件的降溫效果。這種機柜的結(jié)構(gòu)也比較簡單，便于生產(chǎn)和使用。

這種機柜采用了底板進風(fēng)的方式，在保持機柜的美觀性的同時還能防止水從進風(fēng)區(qū)進入到機柜內(nèi)部，使得機柜具有防水性能。

在變頻器通電運行時，變頻器的器件散發(fā)出來的熱會將空氣加熱。熱空氣上升到腔體的上部部分，排風(fēng)機將這些熱空氣排到腔體之外，這樣在腔體內(nèi)部和外部環(huán)境之間會形成壓差。在壓差作用下，外部環(huán)境中的涼爽空氣會經(jīng)進風(fēng)區(qū)進入到腔體的內(nèi)部，從而在腔體內(nèi)形成流暢循環(huán)的風(fēng)路而將熱量帶到腔體或機柜的外部，提高了散熱效果。

收束風(fēng)道能夠?qū)饬鳟a(chǎn)生導(dǎo)流作用，促使腔體內(nèi)熱空氣排出。此外，沒有在排風(fēng)機的下部設(shè)置擋板，這可防止腔體內(nèi)處于排風(fēng)機下方的熱空氣流動不暢，進而防止了在腔體內(nèi)形成高溫死角。

這種橫截面積朝向排風(fēng)機逐漸縮小的收束風(fēng)道能夠提高腔體或機柜內(nèi)風(fēng)的流速，從而進一步提高散熱效果。

在一個優(yōu)選的實施例中，變頻器的器件設(shè)置在進風(fēng)區(qū)的范圍內(nèi)。來自進風(fēng)區(qū)的涼爽空氣會直接吹到變頻器的器件上，提高散熱效果。

在一個實施例中，進風(fēng)區(qū)由設(shè)置在腔體的底板上的多個第一通孔形成，出風(fēng)區(qū)由設(shè)置在柜體側(cè)壁的處于腔體內(nèi)的區(qū)域上的多個第二通孔形成。在一個優(yōu)選的實施例中，第一通孔和第二通孔為圓孔，圓的直徑在5mm到12.5mm之間。在另一個優(yōu)選的實施例中，第一通孔和第二通孔為正六邊形孔，正六邊形的外接圓的直徑在5mm到12.5mm之間。由這種類型的第一通孔和第二通孔形成的進風(fēng)區(qū)和出風(fēng)區(qū)可以實現(xiàn)機柜所需要的防護等級。

在一個實施例中，在機柜的側(cè)壁的外表面上，出風(fēng)區(qū)的上方設(shè)置有防護罩。防護罩也可用于實現(xiàn)機柜所需要的防護等級。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：(1)在本發(fā)明的機柜中，安裝有變頻器的器件的腔體與其他的腔體分隔開了，這樣可以避免不同腔體內(nèi)的熱空氣的相互流動，有助于提高單獨對每一個腔體內(nèi)變頻器的器件的降溫效果，保證變頻器穩(wěn)定運行。(2)腔體內(nèi)的風(fēng)路經(jīng)過變頻器的器件，這進一步提高了對變頻器的器件的降溫效果。(3)收束風(fēng)道、排風(fēng)機均有利于對變頻器的器件降溫效果的進一步提高。這種機柜的結(jié)構(gòu)也比較簡單，便于生產(chǎn)和使用。

附圖說明

在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發(fā)明進行更詳細(xì)的描述。其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的散熱機柜的結(jié)構(gòu)圖。