变频装置及设有其的集装箱用空调与集装箱的制作方法

本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种变频装置及设有其的集装箱用空调与集装箱。

背景技术：

随着全球化的推进，各个国家或地区的贸易往来日益频繁，用于装载、运输货物的集装箱是全球贸易链条中的重要工具。为了调节集装箱内的温度以满足货物存储要求，部分集装箱中设有用于调节温度的集装箱用空调。集装箱空调通常采用变频压缩机，以根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式，使集装箱内在短时间内迅速达到所需要的温度，并可在低转速、低能耗状态下以较小的温差波动。而变频装置作为变频技术的核心，通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节，使压缩机的转速在一定范围内连续调节。

但是，由于变频装置的运行将产生较大热量，若发热量过大而无法及时散去，则会影响变频装置的正常工作，而海运集装箱用空调的工作环境十分潮湿，不利于热量的散发，因此目前的变频装置的散热性能难以满足海运集装箱用空调的需要。

技术实现要素：

基于此，有必要针对海运集装箱用空调的变频装置的散热性能不佳的问题，提供一种具有良好的散热性能的变频装置及设有其的集装箱用空调与集装箱。

一种变频装置，所述变频装置位于换热装置形成的外部冷却风道上，所述变频装置包括：

外壳，设有容纳腔，所述外壳包括沿所述外部冷却风道延伸方向间隔设置的第一端与第二端，所述外部冷却风道的气流从所述第一端流向所述第二端；

驱动单元，设于所述容纳腔内并位于所述外壳的所述第一端；以及

滤波单元，设于所述容纳腔内并位于所述外壳的所述第一端。

上述变频装置，外部冷却风道的气流首先经过驱动单元与滤波单元以带走驱动单元与滤波单元产生的大量热量，再经过第二端而流出变频装置，相比于气流首先经过其它装置，采用上述方法布置的变频装置具有更好的散热效果，驱动单元与滤波单元产生的大量热量可尽可能挥散。

在其中一个实施例中，至少部分所述外壳的材料包括铝。

在其中一个实施例中，所述外壳的外壁包括散热肋片，多个所述散热肋片间隔排列以形成多个位于所述容纳腔一侧的内部冷却风道。

在其中一个实施例中，至少部分所述内部冷却风道的延伸方向与所述外部冷却风道的延伸方向相同。

在其中一个实施例中，所述外壳包括主壳体、盖体以及密封件，所述主壳体呈一端开口的壳体结构，所述盖体覆盖于所述主壳体的开口端与所述主壳体共同形成所述容纳腔，所述密封件填充所述主壳体与所述盖体之间的间隙。

在其中一个实施例中，所述驱动单元包括驱动板、散热件以及第一安装件，所述散热件贴合于所述外壳的内壁，所述第一安装件安装于所述散热件远离所述外壳的内壁一侧，所述第一安装件开设有散热槽，所述驱动板安装于所述第一安装件远离所述散热件一侧，且部分所述驱动板穿过所述散热槽与所述散热件接触。

在其中一个实施例中，所述外壳的内壁接触所述散热件的部分的表面粗糙度等于或小于3.2μm。

一种集装箱用空调，包括上述的变频装置。

在其中一个实施例中，所述空调还包括换热装置，所述换热装置周围形成外部冷却风道，所述变频装置位于所述换热装置一侧并位于所述外部冷却风道内。

一种集装箱，包括上述的集装箱用空调。

附图说明

图1为本发明的一实施例的变频装置的内部结构示意图；

图2为图1所示的变频装置的分解图；

图3为图1所示的变频装置的主壳体的结构示意图；

图4为图3所示的主壳体的另一方向的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1及图2所示，本发明的实施例的一种集装箱(图未示)，设有集装箱用空调(图未示)以调节集装箱的内部温度。具体在以下各实施例中，集装箱为用于海洋运输的海运集装箱，因此集装箱用空调所在的工作环境较为潮湿，具有较高的腐蚀性。可以理解，在本发明的另一些实施例中，集装箱也可为用于陆地运输的陆运集装箱。

集装箱用空调主要包括变频压缩机、换热装置以及连接于变频压缩机的变频装置100，其中变频压缩机用于压缩冷媒，冷媒可在换热装置中与集装箱内外空气进行热交换以实现制冷或制热功能，变频装置100则用于控制和调整变频压缩机的转速，从而使变频压缩机始终处于最佳的转速状态以提高集装箱用空调的能效比。

基于集装箱空调复杂的工作环境，本发明提出了一种具有良好的散热性、防腐性以及密封性的变频装置100。换热装置(例如冷凝器)的风机转动产生朝向风机方向的气流以形成外部冷却通道，变频装置100位于换热装置形成的外部冷却通道上，外部冷却通道中的气流可带走变频装置100在工作中产生的热量，从而降低变频装置100的温度，避免变频装置100由于温度过高而无法稳定工作。

如图1及图2所示，变频装置100包括起到收容、支撑以及保护作用的外壳10、用于驱动变频压缩机工作的驱动单元30、用于抑制干扰的滤波单元50以及用于改善变频装置100的功率因数及抑制谐波电流的电抗装置70，驱动单元30、滤波单元50以及电抗装置70均收容于外壳10内以形成一个整体。

其中，外壳10呈中空的壳体结构，形成用于收容驱动单元30、滤波单元50以及电抗单元70等结构的容纳腔。外壳10包括沿外部冷却风道延伸方向间隔设置的第一端与第二端，变频装置100的第一端相对换热装置的距离大于第二端相对换热装置的距离，外部冷却风道的气流从第一端流向第二端。发热较大的驱动单元30与滤波单元50均靠近外壳10的第一端，发热较小的电抗单元70则靠近外壳10的第二端。如此，外部冷却风道的气流首先经过驱动单元30与滤波单元50以带走驱动单元30与滤波单元50产生的大量热量，再经过第二端而流出变频装置100，相比于气流首先经过电抗单元70等其它结构，驱动单元30与滤波单元50产生的大量热量可尽可能挥散。

在一实施例中，外壳10大致呈中空的长方体结构，包括主壳体12、盖体14以及密封件16。其中，主壳体12呈一端开口的壳体结构，盖体14的形状与主壳体12的开口端的形状匹配，从而覆盖于主壳体12的开口端以与主壳体12共同形成封闭的容纳腔，密封件16填充主壳体12与盖体14之间的间隙，以避免外部的液体或其它物质进入容纳腔内。具体在一实施例中，环状的密封件16绕设于的主壳体12的开口端的边沿并与边沿通过粘结剂粘接，盖体14的边沿可分离地包覆于密封件16远离主壳体12的边沿的一侧表面以与主壳体12连接。

如图2、图3及图4所示，主壳体12包括安装壁121与围绕安装壁121的外周且依次相互连接的第一侧壁122、顶壁123、第二侧壁124以及底壁125。其中，安装壁121呈矩形，用于安装驱动单元30、滤波单元50以及电抗单元70。第一侧壁122与第二侧壁124相对连接于安装壁121的长度方向的相对两侧，第一侧壁122与第二侧壁124上设有用于连接外壳10内外的电连接线80的接线锁紧接头127，第一侧壁122与第二侧壁124还设有固定支架，外壳10通过该固定支架固定于集装箱。

在一实施例中，安装壁121、顶壁123以及底壁125中的至少一者设有多个散热肋片126。多个散热肋片126间隔排列以形成位于容纳腔一侧的多个内部冷却风道(其中，相邻两个散热肋片126之间形成一个内部冷却风道)，且安装壁121上形成的内部冷却风道的延伸方向与外部冷却风道的延伸方向相同。如此，散热肋片126增加了外壳10的散热面积，有利于热量的挥发。而且，由于外部冷漠风道的气流可直接流过内部冷却风道，因此可迅速带走内部冷却风道的热量，有效提高了变频装置100的散热性能。顶壁123与底壁125上形成的内部冷却风道的延伸方向则可与外部冷却风道的延伸方向垂直，也可沿其它方向延伸。

在一实施例中，主壳体12与盖体14的材料为铝，因此具有良好的散热功能与防腐性能，从而保证变频装置100的正常工作，而不会因为温度过高或受到严重腐蚀而无法正常工作。密封件16的材料为氯丁发泡橡胶海绵，在外力作用下可产生一定弹性形变，并且具有良好的耐老化、耐化学药品性能，因此可对主壳体12与盖体14起到良好的密封作用，避免外界液体或其它物质从主壳体12与盖体14之间的间隙进入容纳腔内。可以理解，主壳体12、盖体14以及密封件16的材料不限于此，可根据需要选择不同材料。

请继续参阅图1、图2及图3，驱动单元30包括驱动板32、具有良好导热性能的散热件34以及具有良好绝缘性能的第一安装件36。其中，散热件34大致呈矩形的板状结构，散热件34通过紧固件可拆卸地安装于外壳10的安装壁121，且散热件34的一侧表面与安装壁121的内壁紧密接触。第一安装件36大致呈与散热件34匹配的矩形的板状结构，第一安装件36通过紧固件可拆卸地安装于散热件34远离底壁125一侧，且第一安装件36在散热件34上的正投影位于散热件34内。驱动板32也大致呈矩形的板状结构，驱动板32通过紧固件可拆卸地安装于第一安装件36远离散热件34一侧。

进一步地，第一安装件36贯穿开设有散热槽，驱动板32上设有突出的发热元器件，发热元器件穿过散热槽与的散热件34接触，从而将热量快速传递至散热件34。如此，驱动板32的发热元器件产生的热量通过散热件34快速传递至整个外壳10，从而快速进行热量的散发，保证了驱动板32的正常工作。

更进一步地，在一实施例中，安装壁121的内壁接触散热件34的部分的表面粗糙度等于或小于3.2μm，光滑而不存在凹陷、凸起等缺陷，从而可保证其与散热件34紧密接触，有利于驱动板32上的发热元器件的热量高效地传递至外壳10上。

在一实施例中，散热件34的材料为铝，因此散热件34上的热量可快速传递至外壳10。第一安装件36由塑料形成，因此可使驱动板32与散热件34之间绝缘。可以理解，在其它实施例中，散热件34也可由其它材料形成。

滤波单元50包括滤波板52与第二安装件54。其中，第二安装件大致呈矩形的板状结构，并由塑料等绝缘材料形成。第二安装件54通过紧固件可拆卸地安装于外壳10的安装壁121的内壁，滤波板52通过紧固件可拆卸地安装于第二安装件54远离安装壁121的一侧。

如此，如图1所示，驱动单元30与滤波单元50分别位于图中的主壳体12的左下角与右下角，因此均靠近外壳10的第一端，电抗单元70则位于图中的主壳体12的右上角，从而靠近外壳10的第二端。外部冷却风道中的气流自下而上流动，优先带走驱动单元30与滤波单元50产生的热量，避免变频器100在过热状态下工作。

在一实施例中，外壳10的安装壁121上还设有多个固线支架90，多个固线支架90分别通过紧固件间隔安装于安装壁121，固线支架90形成限位电连接线80的固线槽。连接驱动单元30与接线锁紧接头127、滤波单元50与接线锁紧接头127、电抗器与接线锁紧接头127的电连接线80可从一个或多个固线槽中穿过，从而被固线支架90固定。

上述变频装置100及设有其的集装箱用空调、集装箱，通过合理的元器件位置布局，达到了良好的散热效果。而且外壳10由铝形成，从而具有良好的耐腐蚀性与散热性，避免变频装置100内部受到腐蚀，防止变频装置100内部温度过高而无法稳定工作。因此，该变频装置100与设有其的集装箱空调可抵抗海洋运输的复杂环境，具有较高的工作稳定性。而且，设有该集装箱空调的集装箱也可保持箱内温度处于恒定状态，保证货物的安全运输。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。