一種變頻器散熱結構的製作方法

2023-04-23 14:28:56

專利名稱：一種變頻器散熱結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變頻器的新型散熱結構，主要用於滿足變頻器功率器件(逆變模塊，整流模塊)的散熱需求，屬於電氣設備類。
背景技術：
變頻器是現代電機調速控制和節能不可或缺的重要器件之一，在工業領域的應用非常廣泛。變頻器主電路由整流器、中間電路、逆變器三部分組成，在工作過程中這些功率器件發熱量較大，如果不能對其有效散熱，將會使變頻器因溫度過高而停機或損壞，不能正常運行。現有技術中變頻器根據功率的大小會選擇不同的散熱結構，對於大功率變頻器而言，其整流器和逆變器部分常採用單獨封裝的方式，並在逆變器和整流器上覆蓋一整塊大的散熱器，用風扇對散熱器進行風冷降溫。這種方案存在的技術問題是散熱器比較大，空間利用率不足。對於小功率變頻器而言，其整流器和逆變器部分可封裝在一起，整流器和逆變器組合成為功率模塊，在功率模塊上覆蓋一個散熱器，風扇組對散熱器進行風冷降溫。這種結構雖然符合體積小的要求，但是散熱效果並不理想，有進一步提升散熱效果的空間。通過檢索中國專利，也檢索到一些變頻器的散熱結構的專利文獻，其中技術內容比較接近的是申請號為200920316261.9的實用新型專利「變頻器內置風冷散熱結構」，其特徵就在於下殼體內固定散熱風扇、中部固定鋁合金散熱片。但該技術方案存在著散熱器體積大，重量大的缺點，這不符合產品輕、小的發展趨勢，有時也因散熱器較大而導致產品成本難以降低。

實用新型內容本實用新型針對現有技術中存在的技術問題，提出一種變頻器的新型散熱結構， 其主要特點是採用獨特的散熱風道形狀，使得散熱風道內安放散熱器處橫截面面積收縮變窄，在空氣流量恆定時，冷卻氣流在流經散熱器時提速，從而增強散熱效果。為實現上述目的，本實用新型的技術方案為一種變頻器散熱結構，包括相互扣合的上殼體1和下殼體2、 以及下殼體2內的散熱風道3、安裝在散熱風道3出風口處的風扇組4，其中，還包括一風道內板5和至少一風道折板8，風道內板5固定在下殼體2上，與下殼體2共同圍成散熱風道 3，風道內板5上供卡裝散熱器7 ；風道折板8為兩邊彎折中間凸起的折板，固定在下殼體2 的底面上，或固定在下殼體2的前後兩側，並保證風道折板8與散熱器7相互對應以減小散熱風道3在散熱器7處的橫截面積。為了進一步提高散熱效果，風道內板5在靠近出風口的一端向上有一個折彎段 5-1以增大散熱風道3的出風口處的橫截面積。對於小功率變頻器的散熱結構來說，風道內板5上開有孔6，孔6卡裝一個散熱器 7，散熱器7上固定一個智能功率模塊11 ；風道折板8當為兩個時，分別固定在下殼體2的前後兩側，其中，散熱器7位於兩個風道折板8的中間，三者前後平行相對。對於大功率變頻器的散熱結構來說，在風道內板5上開有兩個孔9-2和10-2，孔9-2、10-2分別卡裝逆變器的散熱器9-1和整流器的散熱器10-1，逆變器的散熱器9_1和整流器的散熱器10-1上分別固定有逆變器9和整流器10 ；風道折板8固定在下殼體2的底面上，其中，逆變器散熱器9-1與風道折板8上下相對。風道內板5上還安裝一擋板14，擋板14靠近風扇組4) 一端開有通風孔14_1，擋板14將電容組13與逆變器9、和整流器10、風扇組4隔開。下殼體2和上殼體1或者為一體式的殼體12，殼體12上面有一個用於封蓋的蓋板，風道內板5固定在殼體12的內部。本技術方案的技術效果體現在通過增加風道內板與風道折板可以改變變頻器的內部散熱風道結構，有效減小了散熱風道在散熱器處的橫截面積，從而改變風道內空氣流動速度，起到增加散熱效果的目的。在功率器件發熱量恆定的情況下，可以減小散熱器的體積，散熱器就可以做得更加輕小。散熱器作為變頻器的一個部件，其體積的減小最終反映到變頻器上，使變頻器體積更小，重量更輕，同時也降低了產品成本。

圖1為本實用新型下殼體和風道內板的分解圖；圖2為小功率變頻器散熱結構的分解圖；圖3為小功率變頻器的散熱結構的示意圖；圖4為小功率變頻器的爆炸圖；圖5為大功率變頻器的散熱結構的殼體分解圖；圖6為大功率變頻器的散熱結構的殼體與風道內板的分解圖；圖7為大功率變頻器的散熱結構的示意圖。圖中標示1 上殼體，2 下殼體，3 散熱風道，4 風扇組，5 風道內板，5-1 折彎段，6 孔，7 散熱器，8 風道折板，9 逆變器，9-1 逆變器的散熱器，9-2 孔，10 整流器，
10-1整流器的散熱器，10-2 孔，11 智能功率模塊，12 殼體，13 電容組，14 擋板，14-1 通風孔。
具體實施方式
現申請人根據附圖詳細描述本技術方案的具體實施方式
。如圖1-圖4所示為小功率變頻器的散熱結構的實施例。變頻器的外殼可以根據需要選擇是由上殼體1和下殼體2扣合而成還是由一整塊殼體12構成，在此，申請人選擇小功率變頻器的殼體是上下扣合，散熱風道位於下殼體2內，散熱風道3是左右貫通的，左側為出風口，右側為進風口，風道內板5位於散熱風道3上，固定在下殼體2上，固定的方法可以是焊接或將下殼體2兩邊向內彎折並使用螺絲固定。風道內板5上有與散熱器7大小吻合的方形孔6，散熱器7卡在孔6裡並固定在風道內板5上，對散熱器起支撐、固定的作用。在小功率變頻器中，申請人將逆變器9、整流器10組合在一起成為一個智能功率模塊 11，智能功率模塊11安裝在散熱器7上，電容組13安裝在進風口處，也卡裝在相應的孔裡。 這樣風扇組4抽風時，氣流會從進風口進入，流過電容組13，再流向智能功率模塊11下面的散熱器7。風扇組4安裝在散熱風道出風口，風道內板5在靠近出風口一端向上有一個一定角度的折彎段5-1，折彎段5-1的末端與風扇組4固定在一起，這樣，散熱風道3在散熱器7處的橫截面積要小於散熱風道3在出風口處的橫截面積。散熱風道3內有兩塊風道折板 8，固定在下殼體2的前後兩側的側壁上，散熱器7正好位於兩塊風道折板8的中間，三者前後平行相對。這樣，風道內板5、兩個風道折板8共同作用，散熱風道3在散熱器7處的橫截面積顯著減小，風道出風口安置三個60 X 60 X 25mm尺寸風扇向外抽風，氣流在流經散熱器 7時速度加快，散熱效果增強，散熱器7也相對可以減小體積和重量。圖5-圖7為大功率變頻器的散熱結構的實施例。與小功率變頻器的散熱結構不同的是，本實施例採用上殼體與下殼體為一個整體的設計，形成一個殼體12，殼體12上面用一個蓋板進行封蓋。在此款變頻器的散熱結構的設計中，風扇組4、風道內板5的結構與小功率變頻器的散熱結構的實施例基本一致，風道內板5的功能包括固定和支持兩個散熱器、電容組13等元件，靠近出風口一端向上同樣有一個折彎段5-1以增大風道在出風口處的橫截面積，風道內板5的結構與安裝方式可以有多種選擇，可以焊接在殼體12兩側的側壁上，可以使風道內板5兩邊產生彎折並用連接件固定在殼體12兩邊側壁上，當然也可以像圖6-7所示那樣，風道內板5左右兩邊再向上延伸出一段，延伸段固定在殼體12上，延伸段還可以組成殼體上部結構並用於保護風道內板5上的元器件。由於大功率變頻器散熱量較大，逆變器9與整流器ι獨立封裝，兩者分別安裝在逆變器的散熱器9-1和整流器的散熱器10-1的上面，用兩個小散熱器9-1、10-1替代現有技術中常用的一塊大散熱器，對逆變器9和整流器10分別散熱。逆變器的散熱器9-1和整流器的散熱器10-1卡裝在風道內板 5上的兩個孔9-2、10-2內，使得逆變器9下面的散熱器9-1位於風道的中部位置，整流器10 下面的散熱器10-1位於靠近進風口一端。本實施例使用一塊風道折板8，它固定在殼體12 的底面上，逆變器散熱器9-1與該風道折板8上下垂直相對。由此，風道內板5與風道折板 8配合以減小風道中部位置逆變器的散熱器9-1處的橫截面積，從而提高冷卻氣流流速，增強散熱效果，並進而將散熱器體積減小。為了進一步提高氣流的暢通，申請人還在風道內板5的下面安裝一個擋板14，擋板可以固定在風道內板5上，也可以固定在殼體12的底面上，擋板14將電容組13與逆變器9、整流器10以及風扇組4隔開，在擋板14靠近風扇組4的一端開有通風孔14-1，以對電容組13也起到散熱作用。風道出風口採用兩個80mm風扇向外抽風。經過本技術方案的改進，能夠有效地提高散熱結構的散熱效果，而且在保持散熱效果的同時，申請人可以將散熱結構的重量明顯減輕，降低成本。本技術方案為一種變頻器的新型散熱結構，申請人分別對小功率變頻器的散熱結構和大功率變頻器的散熱結構的不同實施例做了詳細的闡述，但不能理解為對本實用新型的其他實施方式的限制，凡是在本實用新型基礎上進一步的改進和類似或雷同的方案，均視為本實用新型請求保護的範圍。
權利要求1.一種變頻器散熱結構，包括相互扣合的上殼體(1)和下殼體O)、以及下殼體O)內的散熱風道(3)、安裝在散熱風道C3)出風口處的風扇組G)，其特徵在於還包括一風道內板(5)和至少一風道折板(8)，所述風道內板(5)固定在下殼體(2)上，與下殼體(2)共同圍成所述的散熱風道(3)，所述風道內板( 上供卡裝散熱器(7)；所述風道折板( 為兩邊彎折中間凸起的折板，固定在所述下殼體( 的底面上，或固定在所述下殼體( 的前後兩側，並保證所述風道折板(8)與所述散熱器(7)相互對應以減小散熱風道C3)在散熱器 (7)處的橫截面積。
2.根據權利要求1所述的一種變頻器散熱結構，其特徵在於所述風道內板(5)在靠近出風口的一端向上有一個折彎段(5-1)以增大散熱風道(3)的出風口處的橫截面積。
3.根據權利要求1所述的一種變頻器散熱結構，其特徵在於所述風道內板(5)上開有孔(6)，所述孔(6)卡裝一個散熱器(7)，所述散熱器(7)上固定一個智能功率模塊(11)； 所述風道折板(8)當為兩個時，分別固定在下殼體O)的前後兩側，其中，所述散熱器(7) 位於兩個風道折板(8)的中間，三者前後平行相對。
4.根據權利要求1所述的一種變頻器散熱結構，其特徵在於在所述風道內板(5)上開有兩個孔(9- 和(10-2)，所述孔(9-2、10- 分別卡裝逆變器的散熱器(9-1)和整流器的散熱器(10-1)，所述逆變器的散熱器(9-1)和整流器的散熱器(10-1)上分別固定有逆變器(9)和整流器(10)；所述風道折板(8)固定在下殼體( 的底面上，其中，逆變器散熱器 (9-1)與所述風道折板(8)上下相對。
5.根據權利要求4所述的一種變頻器散熱結構，其特徵在於所述風道內板(5)上還安裝一擋板(14)，所述擋板(14)靠近風扇組(4) 一端開有通風孔(14-1)，所述擋板(14) 將電容組(13)與逆變器(9)、和整流器(10)、風扇組(4)隔開。
6.根據權利要求1所述的一種變頻器散熱結構，其特徵在於所述下殼體(2)和上殼體(1)或者為一體式的殼體(12)，所述殼體(1 上面有一個用於封蓋的蓋板，所述風道內板(5)固定在所述殼體(12)的內部。
專利摘要本實用新型涉及一種變頻器散熱結構，包括上殼體(1)和下殼體(2)、下殼體(2)內的散熱風道(3)、風扇組(4)，其特徵在於還包括一風道內板(5)和至少一風道折板(8)，風道內板(5)固定在下殼體(2)上與下殼體(2)圍成散熱風道(3)，風道內板(5)上供卡裝散熱器(7)；風道折板(8)為兩邊彎折中間凸起的折板，固定在所述下殼體(2)的底面上，或固定在下殼體(2)的前後兩側，並保證風道折板(8)與散熱器(7)相互對應以減小散熱風道(3)在散熱器(7)處的橫截面積。本實用新型有效改變散熱風道在散熱器處的橫截面積，提高風道內空氣流動速度，提高散熱效果；由此還可以減小散熱器的體積，降低重量，節約成本。
文檔編號H02M1/00GK202260975SQ201120345350
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月9日 優先權日2011年9月9日
發明者張永鋒 申請人:杭州優邁科技有限公司