一種變頻器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種變頻器。該變頻器包括具有容置空間的外殼體、設置在容置空間中的分隔壁以及容納在容置空間中的電路板和多個電容器件，分隔壁將外殼體的容置空間分隔成用于容納電路板和多個電容器件的第一容納腔，還包括散熱組件，散熱組件容納在第一容納腔中，多個電容器件容納于散熱組件內部，電路板位于散熱組件的外部；外殼體上開設有第一進風口和第一出風口，第一進風口開設在外殼體與第一容納腔相對應的位置上，散熱組件的一端與第一進風口相連通，散熱組件的另一端通過第一出風口與外界連通，散熱組件中沿氣流的第一進風和出風路徑上形成有第一散熱風道，所述第一散熱風道通過散熱組件與電路板相隔開。
【專利說明】一種變頻器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種變頻器，尤其涉及一種具有良好的散熱和密封功能的變頻器。
【背景技術】
[0002]變頻器是現有技術中常用的電源器件。在變頻器中含有大量的功率器件，如母線電容、整流橋、濾波器等等。在對變頻器進行結構設計時，要基于各功率器件自身的性能來綜合考慮各器件之間的影響、系統的通風散熱性能、結構的合理緊湊性以及安裝維護等諸多因素，從而得到系能指標最佳的變頻器。
[0003]但是，現有技術中的各種變頻器的電子器件通常包括發熱量最大的電容器件和發熱量相對較小的電路板。通常采用風冷方式，而風冷方式所帶來的大量灰塵會對電子器件，尤其是電路板，造成腐蝕、耐壓降低、凝露、擊穿打火現象等缺陷，最終致使整機失效。這一問題一直困擾此類變頻器產品的性能，尤其在諸如鋼鐵、化工、金屬加工等環境相對惡劣的應用環境中。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于，針對現有技術中存在的變頻器采用風冷方式所帶來的大量灰塵對電路板造成腐蝕、耐壓降低、凝露、擊穿打火現象等缺陷，本發明中提供了一種可以將電路板與變頻器的散熱風道相隔開的變頻器。
[0005]本發明提供一種變頻器，包括具有容置空間的外殼體以及設置在所述容置空間中的分隔壁以及容納在所述容置空間中的電路板和多個電容器件，所述分隔壁將所述容置空間分隔成用于容納電路板和多個電容器件的第一容納腔和用于散熱的第二容納腔，所述變頻器還包括散熱組件，所述散熱組件容納在所述第一容納腔中，所述多個電容器件容納于所述散熱組件內部，所述電路板設于所述散熱組件的外部；所述外殼體上開設有第一進風口和第一出風口，所述第一進風口開設在所述外殼體與所述第一容納腔相對應的位置上，所述散熱組件的一端與所述第一進風口相連通，所述散熱組件的另一端通過所述第一出風口與外界連通，所述散熱組件中沿氣流的第一進風和出風路徑上形成有第一散熱風道，所述第一散熱風道通過所述散熱組件與所述電路板相隔開；所述多個電容器件及電路板的熱量在氣流的作用下經所述第一散熱風道從所述第一出風口處排出。
[0006]上述的變頻器中，與所述第二容納腔對應的外殼體上開設有第二進風口和第二出風口，所述第二容納腔中沿氣流的第二進風和出風路徑上形成有用于排出所述變頻器熱量的第二散熱風道。
[0007]上述的變頻器中，所述散熱組件為散熱盒，所述散熱盒包括相互扣合的上盒體和下盒體，所述上盒體與所述下盒體之間形成有所述通風口，所述外殼體與所述通風口相對應的位置上開設有所述第一進風口，所述通風口與所述第一進風口對接并連通。
[0008]上述的變頻器中，所述散熱盒的底部開設有第一開口，所述第一開口與所述通風口呈中心對稱設置，所述分隔壁上開設有第二開口，所述第一開口通過所述第二開口與所述第二散熱風道相連通；所述第二出風口用作所述第一出風口，所述第一散熱風道與所述第二散熱風道相連通。
[0009]上述的變頻器中，所述變頻器還包括導風件，所述導風件連接在所述散熱盒與所述分隔壁之間，用于使所述第一開口與所述第二開口相連通。
[0010]上述的變頻器中，所述導風件中開設有導風孔，所述導風孔的一端與所述第一開口對接并連通，所述導風孔的另一端與所述第二開口對接并連通。
[0011]上述的變頻器中，所述電路板包括分別位于所述多個電容元件的相對兩側的第一電路板和第二電路板；所述變頻器還包括第一散熱器和第二散熱器，所述第一散熱器和第二散熱器均容納在所述第二容納腔中并沿所述第二進風和出風路徑依次分布在所述第二散熱風道上；所述第一散熱器與所述第一電路板相貼合以實現對所述第一電路板的散熱；所述第二散熱器與所述第二電路板相貼合以實現對所述第二電路板的散熱。
[0012]上述的變頻器中，所述散熱組件為散熱管道，所述第一出風口開設在與所述第一容納腔相對應的外殼體上，并與所述第一進風口相對設置；所述散熱管道的一端與所述第一進風口對接并連通，所述散熱管道的另一端與所述第一出風口對接并連通。
[0013]上述的變頻器中，所述散熱組件采用金屬材料制成。
[0014]實施本發明的有益效果在于:本發明中通過將外殼體分隔成兩個獨立的空間，從而將電路板、電容器件與變頻器的第二散熱風道相隔開。同時，又在容納電路板和電容器件的空間里設置散熱組件，將電容器件容納在散熱組件中，使散熱組件分別與進風口和出風口相連通，從而在散熱組件的內部再形成第一散熱風道，進而通過該散熱組件將電路板與第一散熱風道第一散熱風道相隔開，同時第一散熱風道對電路板和電容器件起到了散熱的作用。此類結構可以使得電路板能夠避免因空冷方式帶來的大量灰塵對其造成腐蝕、耐壓降低、凝露、擊穿打火現象等缺陷。
[0015]此外，由于散熱組件中形成的第一散熱風道最終也通過第二散熱風道將熱量排出，這樣就使得兩個散熱風道共用一組風機組完成散熱，從而減少風機的使用數量，降低變頻器的制造成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
[0017]圖1為本發明提供的較佳實施例中的散熱器的立體結構圖；
[0018]圖2為圖1中沿A-A線的剖視圖；
[0019]圖3為圖2的正視圖；
[0020]圖4為圖1的爆炸圖；
[0021]圖5為圖1中分隔壁的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為了克服現有技術中變頻器采用風冷方式所帶來的大量灰塵對電子器件造成腐蝕、耐壓降低、凝露、擊穿打火現象等缺陷，本發明中提供了一種可以將電子器件中的電路板與散熱風道相隔開的變頻器結構。本發明中通過將外殼體分隔成兩個獨立的空間，從而將電路板、電容器件與變頻器的第二散熱風道相隔開。同時，又在容納電路板和電容器件的空間里設置散熱組件，將電容器件容納在散熱組件中，使散熱組件分別與進風口和出風口相連通，從而在散熱組件的內部再形成第一散熱風道，進而通過該散熱組件將電路板與第一散熱風道相隔開，同時第一散熱風道對電路板和電容器件起到了散熱的作用。
[0023]參考圖1至圖5，本發明提供的較佳實施例的變頻器。該變頻器包括具有容置空間的外殼體60、設置在所述外殼體60的容置空間中的分隔壁604以及容納在該容置空間中的電路板(未標號)以及多個電容器件20。所述分隔壁604用于將所述外殼體60的容置空間分隔成用于容納電路板和多個電容器件20的第一容納腔601和用于散熱的第二容納腔602。該變頻器還包括散熱組件(未標號)，所述散熱組件容納在所述第一容納腔601中。所述多個電容器件20容納于所述散熱組件內部，所述電路板設于散熱組件的外部。所述外殼體60上開設有第一進風口 607和第一出風口，所述第一進風口 607開設在所述外殼體60與所述第一容納腔601相對應的位置上。所述散熱組件的一端與所述第一進風口 607相連通，所述散熱組件的另一端通過所述第一出風口與外界連通。散熱組件中沿氣流的第一進風和出風路徑a上形成有第一散熱風道，該第一散熱風道通過散熱組件與電路板相隔開。所述多個電容器件20及電路板的熱量在氣流的作用下經第一散熱風道從所述第一出風口處排出。在本實施例中，電路板包括第二電路板50和第一電路板40。第二電路板50、第一電路板40均容納在第一容納腔601中且均以螺紋連接的方式與分隔壁604固定連接。在本實施例中，第二電路板50與第一電路板40分別位于多個電容器件20的兩側之間。
[0024]在本實施例中，夕卜殼體60包括蓋設在分隔壁上的上殼(未不出)以及由第一側壁606、第二側壁605以及底框603構成的下殼(未標號)組成。其中,第一側壁606與第二側壁605為相對設置。分隔壁604作為外殼體60的中殼。分隔壁604可由塑料或金屬材料注塑而成，也可由多塊金屬板或塑料板拼接而成。下殼中的第一側壁606、第二側壁605以及底框603圍合成所述第二容納腔602。第一側壁606和第二側壁605分別位于下殼的相對兩端，在第一側壁606上開設有第二進風口 608，第二側壁605上開設有第二出風口(未標號)。在第二容納腔602中沿從第二進風口 608向第二出風口流動的氣體的第二進風和出風路徑b上形成有所述第二散熱風道。為了增加第二散熱風道中風的流動速度，實現快速地散熱，則在第二出風口處裝設風機組95以實現第二散熱風道中快速的空氣流動。在本實施例中，參考圖5,分隔壁604上開設有與第二散熱風道相連通的第二開口 609、與第一電路板40相對應的位置處開設有第一通孔611以及與第二電路板50相對應的位置處開設有第二通孔612。該第一通孔611和第二通孔612的面積及形狀分別與第一電路板40、第二電路板50底部的面積和形狀相適配。在本實施例中，分隔壁604的作用在于使第二散熱風道與多個電容器件20以及電路板相隔開，此類結構可以避免風冷方式所帶來的大量灰塵對變頻器的電路板造成腐蝕、耐壓降低、凝露、擊穿打火現象等缺陷。
[0025]參考圖1-4，在本實施例中，該散熱組件為散熱盒10。該散熱盒10容納在第一容納腔601中，并位于第一電路板40和第二電路板50之間即電路板位于散熱盒10的外部。所述散熱盒10大致呈長方體形狀，包括上盒體101和下盒體102，該上盒體101和下盒體102以螺紋連接的方式相互扣合并圍合成帶有第一開口 103和通風口(未標號)的收容空間，用于收容該多個電容器件20。該第一開口 103開設在下盒體102的底部。通風口形成在上盒體101與下盒體102之間，該第一開口 103與該通風口呈中心對稱設置。散熱盒10中形成有通風口的一側以及與該側相對的另一側分別以螺紋連接、焊接等方式固定連接在外殼體60的相對兩側壁上，或者，散熱盒10中形成有通風口的一側及與該側相對的另一側分別通過支撐件(未標號)以焊接、螺紋連接等方式固定連接在外殼體60的相對兩側壁上。
[0026]其中，外殼體60中與散熱盒10的通風口相對應的位置上開設有第一進風口 607。該第一進風口 607與通風口對接并連通，即散熱盒10中形成有通風口一側與外殼體60的側壁緊密貼合，以便使周圍環境中的冷空氣由第一進風口 607進入散熱盒10中以實現散熱。該第一開口 103通過分隔壁604上開設的第二開口 609與第二散熱風道相連通,故第二散熱風道的第二出風口也用作第一出風口。散熱盒10的收容空間中沿從第一進風口 607向第一出風口流動的氣流的第一進風和出風路徑a上形成有第一散熱風道(未標號)。該第一散熱風道形成在散熱盒10的收容空間中，與散熱盒10外部的電路板相隔開。此類結構可以避免風冷方式所帶來的大量灰塵對變頻器的電路板造成腐蝕、耐壓降低、凝露、擊穿打火現象等缺陷。該多個電容器件20位于第一散熱風道上，最終散熱盒10中的熱量經第一散熱風道流到第二散熱風道中，最終由第二出風口處排出，從而實現對多個電容器件20的散熱，在本實施例中，第一散熱風道與第二散熱風道均共用同一出風口以及設置在出風口上的風機組95以實現快速的散熱，還可以減少風機的使用數量，降低變頻器的制造成本。
[0027]在本實施例中，散熱盒10較佳采用金屬材料制成，此類結構可以使得第一容納腔601中的第一電路板40和第二電路板50的熱量在空氣冷熱對流及熱輻射的雙重作用下與散熱盒10盒體之間實現熱交換，熱交換后的熱量通過散熱盒10盒體帶入第一散熱風道中，再經第二散熱風道排出，從而實現對第一容納腔601中其他電子器件的散熱并降低第一容納腔601中的溫度。
[0028]在本實施例中，上盒體101和下盒體102較佳均設計成鈑金件結構。上盒體101的頂部還開設有與多個電容器件20 —一對應的第一伸出口 104，該多個第一伸出口 104用于供電容器件20的電極(未標號)伸出該散熱盒10，以免散熱時從第一進風口 607處進入的灰塵對電極201造成污染。在本實施例中，為了實現密封與隔離的作用，較佳在電極201與第一伸出口 104之間設置橡膠隔尚件。下盒體102的底壁(未標號)上開設有與該多個電容器件20——對應的第二伸出口 1022。該每個電容器件20通過第二伸出口 1022伸出散熱盒10并與分隔壁604的上表面相抵持。為了使電容器件20與散熱盒10之間實現隔離和密封，則在每個電容器件20與其對應的第二伸出口 1022之間設置隔離件30，隔離件30呈帽狀，具有容納空間，電容器件20的底部容納在該容納空間中。隔離件30較佳采用橡膠材料制成，這就可以通過橡膠的收縮特性，套緊電容器件20，將電容器件20與第一容納腔601相隔尚。
[0029]參考圖4并參閱圖2和圖3，在本實施例中，變頻器還包括用于將散熱盒10中的熱量引導至第二散熱風道中以排出的導風件15。該導風件15大致呈內中空的長方體形管道。該導風件15的內中空處即為導風孔151。該導風件15的一端抵接在散熱盒10的第一開口 103上，以螺紋連接的方式與散熱盒10固定連接，并使得導風孔151的一端與該第一開口 103對接并連通。該導風件15的另一端抵接至分隔壁604的第二開口 609上，以螺紋連接的方式與分隔壁604固定連接，并使導風孔151的另一端與第二開口 609對接并連通。此類結構即可實現導風件15的導風功能，還可以使得即使第一開口 103與第二開口 609在相互錯位的情況下也可以相互連通。在本實施例中，該導風件15也可以理解成是由4個鈑金件依次首尾相連形成，且4個鈑金件圍合成該導風孔151。[0030]參考圖4并參閱圖2和圖3，在本實施例中，為了進一步加強對第一電路板40和第二電路板50的散熱，變頻器還包括容納在第二容納腔602中的第一散熱器70和第二散熱器90。第一散熱器70和第二散熱器90沿所述第二進風和出風路徑b依次設置在所述第二散熱風道上。第一散熱器70和第二散熱器90均大致呈立方體形狀,并且第一散熱器70和第二散熱器90的散熱片沿從第二進風口 608到第二出風口的方向延伸。第一散熱器70和第二散熱器90可以由諸入銅、鋁的材料制成。第一發熱器件40穿過分隔壁604上的第一通孔611與第一散熱器70相貼合,通過熱傳導將熱量傳入第一散熱器70后，由風機組95抽風將熱量帶走。第二發熱器件50通過第二通孔612與第二散熱器90相貼合，通過熱傳導將熱量傳入第二散熱器90后，由風機組95將熱量帶走。在本實施例中，變頻器還包括容納在第二容納腔602中的電抗器80,電抗器80與第一散熱器70并列設置且相互平行。電抗器80以螺紋連接的方式固定安裝在下殼的底壁上。該電抗器80的功能及與其他零部件間的連接關系與現有技術中相同，故在此不再贅述。
[0031]本發明還提供另一實施例的變頻器，該實施例與前述實施例的區別在于:該第一出風口的位置不同、散熱組件采用金屬制成的散熱管道。在本實施例中，該多個電容器件20容納在該散熱管道中。該散熱管道的一端與第一進風口 607相連通，該散熱管道的另一端通過第一出風口與外界相連通。在本實施例中，第一出風口設置在與第一容納腔601對應的外殼體60上，并與第一進風口 607對應設置。此類結構中，在該散熱管道中形成了散熱通道，該散熱通道與散熱管道兩側的電路板相隔開，因此風冷散熱時帶來的大量灰塵不會對電路板造成腐蝕、耐壓降低、凝露、擊穿打火現象等缺陷。該多個電容器件20與該散熱管道的連接關系與前述實施例中相同，在此不再贅述。該變頻器的其余零部件及相互之間的連接關系均與前述實施例相同，在此不再贅述。
[0032]綜上所述，本發明提供的變頻器可以使得電路板能夠避免因空冷方式帶來的大量灰塵對其造成腐蝕、耐壓降低、凝露、擊穿打火現象等缺陷。此外，由于第一散熱風道散熱組件中形成的散熱通道最終也通過第二散熱風道將熱量排出，這樣就使得兩個散熱風道共用一組風機組完成散熱，從而減少風機的使用數量，降低變頻器的制造成本
[0033]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種變頻器，包括具有容置空間的外殼體(60)、設置在所述容置空間中的分隔壁(604)以及容納在所述容置空間中的電路板和多個電容器件(20)，所述分隔壁(604)將所述容置空間分隔成用于容納所述電路板和多個電容器件(20)的第一容納腔(601)和用于散熱的第二容納腔(602)，其特征在于，所述變頻器還包括散熱組件，所述散熱組件容納在所述第一容納腔(601)中，所述多個電容器件(20)容納于所述散熱組件內部，所述電路板設于所述散熱組件的外部；所述外殼體(60)上開設有第一進風口(607)和第一出風口，所述第一進風口(607)開設在所述外殼體(60)與所述第一容納腔(601)相對應的位置上，所述散熱組件的一端與所述第一進風口(607)相連通，所述散熱組件的另一端與所述第一出風口相連通，所述散熱組件中沿氣流的第一進風和出風路徑(a)上形成有第一散熱風道，所述第一散熱風道通過所述散熱組件與所述電路板相隔開；所述多個電容器件(20)及電路板的熱量在所述氣流的作用下經所述第一散熱風道從所述第一出風口處排出。
2.根據權利要求1所述的變頻器，其特征在于，在與所述第二容納腔(602)對應的外殼體(60)上開設有第二進風口(608)和第二出風口，所述第二容納腔(602)中沿氣流的第二進風和出風路徑(b)上形成有用于排出所述變頻器熱量的第二散熱風道。
3.根據權利要求2所述的變頻器，其特征在于，所述散熱組件為散熱盒(10)，所述散熱盒(10)包括相互扣合的上盒體(101)和下盒體(102)，所述上盒體(101)與所述下盒體(102)之間形成有所述通風口，所述外殼體(60)與所述通風口相對應的位置上開設有所述第一進風口(607)，所述通風口與所述第一進風口(607)對接并連通。
4.根據權利要求3所述的變頻器，其特征在于，所述散熱盒(10)的底部開設有第一開口( 103)，所述第一開口( 103)與所述通風口呈中心對稱設置，所述分隔壁(604)上開設有第二開口(609)，所述第一 開口( 103)通過所述第二開口(609)與所述第二散熱風道相連通；所述第二出風口用作所述第一出風口，所述第一散熱風道與所述第二散熱風道相連通。
5.根據權利要求4所述的變頻器，其特征在于，所述變頻器還包括導風件(15)，所述導風件(15)連接在所述散熱盒(10)與所述分隔壁(604)之間，用于使所述第一開口(103)與所述第二開口(609)相連通。
6.根據權利要求5所述的變頻器，其特征在于，所述導風件(15)中開設有導風孔(151)，所述導風孔(151)的一端與所述第一開口(103)對接并連通，所述導風孔(151)的另一端與所述第二開口(609)對接并連通。
7.根據權利要求2所述的變頻器，其特征在于，所述電路板包括分別位于所述散熱組件的相對兩側的第一電路板(40)和第二電路板(50);所述變頻器還包括第一散熱器(70)和第二散熱器(90)，所述第一散熱器(70)和第二散熱器(90)均容納在所述第二容納腔(602)中并沿所述第二進風和出風路徑(b)依次分布在所述第二散熱風道上；所述第一散熱器(70)與所述第一電路板(40)相貼合以實現對所述第一電路板(40)的散熱；所述第二散熱器(90)與所述第二電路板(50)相貼合以實現對所述第二電路板(50)的散熱。
8.根據權利要求1所述的變頻器，其特征在于，所述散熱組件為散熱管道，所述第一出風口開設在與所述第一容納腔(601)相對應的外殼體(60)上，并與所述第一進風口(607)相對設置；所述散熱管道的一端與所述第一進風口(607)對接并連通，所述散熱管道的另一端與所述第一出風口對接并連通。
9.根據權利要求1-8中任一項所述的變頻器，其特征在于，所述散熱組件采用金屬材料制成。
【文檔編號】H05K7/20GK103701299SQ201310664650
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】張榮亮, 潘祺, 鄭延 申請人:深圳市正弦電氣股份有限公司