一种具有高效换热系统的变频器的制作方法

1.本发明涉及一种变频器，尤其涉及一种具有高效换热系统的变频器。


背景技术：

2.变频器作为一种电能转换装置，主要应用在风机、水泵的控制上。风机、泵类负载采用变频调速后，节电率为20％～60％。变频器内部通常使用了大量阵列的电容器元件，电容器在工作时处于高速充放电状态,会产生一定的热量，如果不及时进行散热则会导致电力及电子元器件因过热而损坏。一般的变频器通常会采用风冷或水冷的方式进行散热，其中，风冷散热方式是利用风扇搅动空气气流，让风吹过散热器翅片从而带走热量；水冷散热方式则是在散热器中做出水道，冷却水流经散热器时，把热量带走。由于电容器大量密集的阵列分布，处于阵列区域内围的电容器往往比边缘的电容器散热效果差，产生的热量不容易发散，更加容易发生损坏。


技术实现要素：

3.本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种具有高效换热系统的变频器，可以根据电容器所处位置的发热情况进行精准散热，延长电容器的使用寿命。
4.本发明解决其技术问题采用的技术方案：一种具有高效换热系统的变频器，包括变频单元和箱体，所述箱体内部设有相互连通的换热腔室、控制腔室和电容腔室，所述变频单元包括控制模块、电容模块和功率模块，电容模块设置在电容腔室，控制模块和功率模块设置在控制腔室内，所述电容模块与所述功率模块电性连接，所述箱体内的换热腔室、控制腔室和电容腔室为从上到下依次设置，所述箱体的左右两侧各设有一个连通控制腔室和电容腔室的进风口，两个所述进风口内侧各设有一个竖向蛇形散热管，所述箱体的顶部设有与换热腔室相连通的出风口，所述换热腔室内固定安装有散热风扇模块，所述换热腔室与控制腔室之间设有隔热通风网，隔热通风网与散热风扇模块之间设有横向蛇形散热管，横向蛇形散热管的左右两端与两个所述竖向蛇形散热管的上端之间各设有一个第一水泵，两个所述竖向蛇形散热管的下端之间设有横向汇流管，横向汇流管上连接有若干根间隔设置的竖向集热管，所述电容模块包括若干个矩阵分布在竖向集热管上的电容器，电容器上设有温度传感器，竖向集热管的下端设有竖向流量调节阀，所述竖向集热管的上端连接水冷板，水冷板内设有冷却液，水冷板的上端连接横向蛇形散热管的中部，所述控制模块和功率模块贴附固定安装在水冷板上，所述电容模块、功率模块、散热风扇模块、第一水泵、温度传感器和竖向流量调节阀均与控制模块电性连接。
5.为了进一步完善，所述横向汇流管上连接有竖向分流管，竖向分流管设有若干根间隔设置的横向集热管，横向集热管的左端设有横向流量调节阀，横向集热管的右端连接竖向汇流管，竖向汇流管的上端通过第二水泵连接水冷板，横向集热管与竖向集热管的交叉处设有集热盘，集热盘与电容器固定连接，所述横向流量调节阀和第二水泵均与所述控制模块电性连接。
6.进一步完善，所述集热盘为一圆形的金属盘体，金属盘体上设有用于固定连接横向集热管和竖向集热管的十字型通槽，十字型通槽内壁上设有导热胶垫，金属盘体的表面上均匀分布有蜂窝孔，蜂窝孔内均匀分布有圆形通孔。
7.进一步完善，所述水冷板的背面设有穿出到箱体外的柔性散热叶片，柔性散热叶片连接有叶片摆动机构。
8.进一步完善，所述叶片摆动机构包括矩形升降框和摆动电机，矩形升降框与柔性散热叶片的外端固定连接，矩形升降框的上下两端与箱体之间各铰接有两个连杆，摆动电机的输出端连接有曲轴，曲轴与矩形升降框之间铰接有驱动杆。
9.进一步完善，所述进风口上设有外过滤网和内过滤网，外过滤网的孔径大于内过滤网的孔径，所述外过滤网和内过滤网之间设有第一夹层，第一夹层内设有除尘棒，除尘棒两端连接有竖向带传动机构，所述箱体的底部设有可拆卸的集尘盒，集尘盒与夹层的下端相连通。
10.进一步完善，所述出风口上设有外防尘网和内防尘网，外防尘网的孔径小于内防尘网的孔径，外防尘网和内防尘网之间设有第二夹层，第二夹层的两端与左右两边的第一夹层相连通。
11.进一步完善，所述隔热通风网包括玻璃支撑网和镀在玻璃支撑网上侧表面的银层。
12.本发明有益的效果是：本发明通过在电容腔室内设置温度传感器、竖向集热管和竖向流量调节阀，根据温度传感器检测到的不同路电容器的发热温度，水冷循环系统可以通过竖向流量调节阀分配流过不同竖向集热管的冷媒量，起到精准高效的吸热效果，冷媒再经过水冷板汇总后可以均匀对控制腔室内的控制模块和功率模块进行吸热，最后流过在换热腔室内的横向蛇形散热管散热，冷风通过箱体两侧的进风口时可以对竖向蛇形散热管内的冷媒进行进一步换热降温，然后进入竖向集热管进行吸热，换热腔室内的散热风扇模块可以进一步的引导热风热量从出风口散热到大气中，从而实现对变频器持续的高效散热。
附图说明
13.图1为本发明的结构示意图；
14.图2为柔性散热叶片和叶片摆动机构的结构示意图；
15.附图标记说明：1、箱体，2、换热腔室，3、控制腔室，4、电容腔室，5、控制模块，6、电容模块，7、功率模块，8、进风口，9、竖向蛇形散热管，10、出风口，11、散热风扇模块，12、隔热通风网，13、横向蛇形散热管，14、第一水泵，15、横向汇流管，16、竖向集热管，17、竖向流量调节阀，18、水冷板，19、竖向分流管，20、横向集热管，21、横向流量调节阀，22、竖向汇流管，23、第二水泵，24、集热盘，25、外防尘网，26、内防尘网，27、柔性散热叶片，28、矩形升降框，29、摆动电机，30、连杆，31、曲轴，32、驱动杆，33、外过滤网，34、内过滤网，35、第一夹层，36、除尘棒，37、竖向带传动机构，38、第二夹层，39、集尘盒，40、温度传感器。
具体实施方式
16.下面结合附图对本发明作进一步说明：
17.参照附图1：本实施例中一种具有高效换热系统的变频器，包括变频单元和箱体1，所述箱体1内部设有相互连通的换热腔室2、控制腔室3和电容腔室4，所述变频单元包括控制模块5、电容模块6和功率模块7，电容模块6设置在电容腔室4，控制模块5和功率模块7设置在控制腔室3内，所述电容模块6与所述功率模块7电性连接，所述箱体1内的换热腔室2、控制腔室3和电容腔室4为从上到下依次设置，所述箱体1的左右两侧各设有一个连通控制腔室3和电容腔室4的进风口8，两个所述进风口8内侧各设有一个竖向蛇形散热管9，所述箱体1的顶部设有与换热腔室2相连通的出风口10，所述换热腔室2内固定安装有散热风扇模块11，所述换热腔室2与控制腔室3之间设有隔热通风网12，隔热通风网12与散热风扇模块11之间设有横向蛇形散热管13，横向蛇形散热管13的左右两端与两个所述竖向蛇形散热管9的上端之间各设有一个第一水泵14，两个所述竖向蛇形散热管9的下端之间设有横向汇流管15，横向汇流管15上连接有若干根间隔设置的竖向集热管16，所述电容模块6包括若干个矩阵分布在竖向集热管16上的电容器，电容器上设有温度传感器，竖向集热管16的下端设有竖向流量调节阀17，所述竖向集热管16的上端连接水冷板18，水冷板18内设有冷却液，水冷板18的上端连接横向蛇形散热管13的中部，所述控制模块5和功率模块7贴附固定安装在水冷板18上，所述电容模块6、功率模块7、散热风扇模块11、第一水泵14、温度传感器和竖向流量调节阀17均与控制模块5电性连接。
18.工作原理：散热风扇模块11由若干个风扇单元组成，散热风扇模块11启动后进行风冷，冷空气由箱体1两侧的进风口8吸入，然后冷空气向上流动，依次通过的电容腔室4、控制腔室3和换热腔室2的换热为热空气后从出风口10排出。两个第一水泵14的启动后进行水冷，低温的冷却液流过向上流过竖向集热管16时可以吸收电容器产生的热量，然后汇入水冷板18，通过水冷板18均匀吸收对功率模块7和控制模块5产生的热量，然后高温的冷却液通过换热腔室2内的横向蛇形散热管13与空气进行热交换，冷却后的冷却液向下流过竖向蛇形散热管9时可以和进风口8吸入的冷空气进一步换热降温，然后由横向汇流管15汇合后按需分配给各个竖向集热管16，对各路的电容器进行散热。温度传感器具有多各探头，可以采集各个位置电容器的温度数据后上传给控制模块5，控制模块5根据不同路电容器的发热情况控制竖向流量调节阀17的开度，调节流过不同竖向集热管16的冷却液流量，从而实现最佳的换热效果，解决电容器大量密集阵列分布导致的散热不均的问题。
19.所述横向汇流管15上连接有竖向分流管19，竖向分流管19设有若干根间隔设置的横向集热管20，横向集热管20的左端设有横向流量调节阀21，横向集热管20的右端连接竖向汇流管22，竖向汇流管22的上端通过第二水泵23连接水冷板18，横向集热管20与竖向集热管16的交叉处设有集热盘24，集热盘24与电容器固定连接，所述横向流量调节阀21和第二水泵23均与所述控制模块5电性连接。第二水泵23启动后，横向汇流管15内的冷却液可以通过竖向分流管19分流到各个横向集热管20中，然后通过竖向汇流管22汇入水冷板18中，控制模块5根据不同高度的电容器的发热情况控制横向流量调节阀21的开度，调节流过不同横向集热管20的冷却液流量，横向集热管20与竖向集热管16的交叉处可以通过集热盘24叠加实现对电容器的吸热，从而更加精准的实现对不同位置、不同温度的电容器的高效散热。
20.所述集热盘24为一圆形的金属盘体，金属盘体上设有用于固定连接横向集热管20和竖向集热管16的十字型通槽，十字型通槽内壁上设有导热胶垫，金属盘体的表面上均匀
分布有蜂窝孔，蜂窝孔内均匀分布有圆形通孔。集热盘24结构的具有高效的导热散热效率。
21.如附图2所示，所述水冷板18的背面设有穿出到箱体1外的柔性散热叶片27，柔性散热叶片27连接有叶片摆动机构。叶片摆动机构可以驱动柔性散热叶片27进行摆动，增强水冷板18和外界空气之间的换热效果。
22.所述叶片摆动机构包括矩形升降框28和摆动电机29，矩形升降框28与柔性散热叶片27的外端固定连接，矩形升降框28的上下两端与箱体1之间各铰接有两个连杆30，形成平行四杆机构，摆动电机29的输出端连接有曲轴31，曲轴31与矩形升降框28之间铰接有驱动杆32。摆动电机29转动时可以驱动曲轴31转动，通过驱动杆32驱动矩形升降框28上下移动，带动一排的柔性散热叶片27进行上下摆动，扰动空气流动，增强散热性能。
23.所述进风口8上设有外过滤网33和内过滤网34，外过滤网33的孔径大于内过滤网34的孔径，可以实现二次过滤，过滤效果好，使用寿命高，所述外过滤网33和内过滤网34之间设有第一夹层35，第一夹层35内设有除尘棒36，除尘棒36由海绵体和刷毛制成，除尘棒36两端连接有竖向带传动机构37，所述箱体1的底部设有可拆卸的集尘盒39，集尘盒39与夹层的下端相连通。竖向带传动机构37可以定期驱动两个除尘棒36交替进行上下移动，实现对外过滤网33和内过滤网34清洁，保持通风过滤效果，灰尘可以通过第一夹层35落到集尘盒39进行收集。
24.所述出风口10上设有外防尘网25和内防尘网26，外防尘网25的孔径小于内防尘网26的孔径，外防尘网25和内防尘网26之间设有第二夹层38，第二夹层38的两端与左右两边的第一夹层35相连通。外防尘网25和内防尘网26可以防止灰尘和物品从顶部进入箱体1内部，散热风扇模块11启动后从进风口8吸入的冷空气一小部分会通过第一夹层35进行重力除尘后流入第二夹层38并从出风口10排出，可以增强箱体1的散热面积，提高散热效果。所述隔热通风网12包括玻璃支撑网和镀在玻璃支撑网上侧表面的银层。隔热通风网12可以隔离热量，避免换热腔室内的热量传导到控制腔室内，玻璃支撑网上的银层可以反射热辐射，增强隔热效果。
25.虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。