一种高压变频器的散热装置及高压变频器的制作方法

本发明涉及高压变频器领域，具体涉及一种高压变频器的散热装置及高压变频器。

背景技术：

1、随着高压变频器在工业驱动领域的应用范围不断扩大，使用场景变得越来越复杂多变，对高压变频器提出了各种苛刻的条件。特别是在高尘、高湿、高腐蚀有害气体的场景下，如采矿、水泥、冶金等行业，对高压变频器的ip防护等级提出了更高的要求，需要尽量避免尘粒、有毒有害气体、水汽等进入高压变频器。

2、目前常用的散热方法：

3、开放式强制风冷通过柜顶的离心风机将空气吸入柜体对发热元器件进行冷却，柜门上设置过滤棉对冷却空气进行过滤。然而，由于空气行程较长且风阻较大，选用的风机压力较大，无法选用过滤效果较好的过滤棉，同时高效过滤棉的风阻也较大，导致冷却空气中不可避免地会携带部分粉尘、水汽及有毒有害气体进入高压变频器，从而对其稳定安全运行造成风险。

4、闭式空水冷则采用水源冷机组等装置产生低温空气，引导至高压变频器柜内对发热器件进行冷却。然而，由于水源冷机组本身构成复杂，还需要与二次冷却水进行换热，涉及的环节较多，可靠性难以保证，同时设备成本也较高。

5、直接水冷是一种通过换热器和二次冷却介质实现冷却液在高压变频器冷却对象和水冷装置之间闭合循环的方法。

6、然而，直接水冷也存在一些隐患。首先，液体冷却会导致冷却液泄露的风险，这可能会导致绝缘失效并引起短路等问题。其次，冷却液的污染会导致电阻率下降，进而影响设备的正常运行；此外，水冷装置的系统组成相对复杂，设备成本也较高。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种高压变频器的散热装置及高压变频器。

2、具体技术方案如下：一种高压变频器的散热装置，应用于高压变频器，所述高压变频器包括发热元件；

3、其中，所述散热装置包括内循环柜、外冷却柜以及多个热虹吸散热器，

4、所述内循环柜的一侧与所述外冷却柜的一侧相邻且固定连接；

5、多个所述热虹吸散热器并排设置；

6、所述热虹吸散热器包括第一部分以及第二部分，所述第一部分设置于所述内循环柜中，所述第一部分内设置有制冷液，当所述发热元件工作时，所述第一部分用于通过所述制冷液为所述发热元件冷却散热；

7、所述内循环柜的一侧上设置有多个第一通孔，以及所述外冷却柜的一侧对应位置上设置有多个第二通孔；

8、所述第二部分依次穿过所述第一通孔及所述第二通孔并设置于所述外冷却柜中，为所述热虹吸散热器提供制冷液；

9、所述第一部分与所述第二部分连通。

10、优选的，所述发热元件包括第一类发热元件以及第二类发热元件；所述第一类发热元件的功率小于所述第二类发热元件的功率；

11、则单个所述热虹吸散热器的第一部分包括：

12、蒸发室，所述蒸发室的上表面固定有所述第一类发热元件，所述蒸发室的下表面固定有所述第二类发热元件；

13、所述蒸发室内设置有所述制冷液，当所述发热元件工作时，所述蒸发室通过所述制冷液为所述发热元件降温；

14、所述蒸发室的一端密封；

15、上升管，所述上升管包括第一段及第二段，所述第一段与所述第二段一体成型，所述第一段的一端与所述蒸发室的另一端连通，所述第一段的另一端连通所述第二段的一端，所述第一段设置于所述第一部分内，所述第二段的另一端通过所述第一通孔及所述第二通孔伸入所述第二部分；

16、所述蒸发室内的所述制冷液吸收所述发热元件的热量后蒸发形成冷却气体，并通过所述上升管运输至所述第二部分，以进行冷却；

17、下降管，所述下降管包括第三段及第四段，所述第三段与所述第四段一体成型，所述第三段的一端与所述蒸发室的另一端连通，所述第三段的另一端连通所述第四段的一端，所述第三段设置于所述第一部分内，所述第四段的另一端通过所述第一通孔及所述第二通孔伸入所述第二部分；

18、所述下降管用于将经由所述第二部分冷却后的所述制冷液输送至所述蒸发室内；

19、所述上升管设置于所述下降管的上方。

20、优选的，所述第二部分包括：

21、冷凝段，所述冷凝段包裹所述第二段及所述第四段，用于通过外部空气对所述冷却液气体进行降温；

22、回流室，所述回流室一端密封，另一端分别连通所述第二段的另一端及所述第四段的另一端，当所述第二段中的冷却气体降温形成冷却液后，流入所述回流室，所述回流室中的冷却液通过所述第四段回流至所述蒸发室。

23、优选的，所述回流室的上方还设置有一补液口，用于补充所述制冷液。

24、优选的，所述蒸发室内的所述制冷液的液面高度高于所述下降管。

25、优选的，所述外冷却柜的一侧上设置有至少一个第三通孔，则还包括：

26、至少一个空气散热器，设置于所述外冷却柜中，所述空气散热器的热端通过所述第三通孔穿过所述外冷却柜，以伸入所述内循环柜中，所述空气散热器的冷端位于所述外冷却柜中，所述空气散热器用于将所述发热元件产生的热气冷却后输入所述内循环柜中。

27、优选的，还包括：

28、所述外冷却柜的下方还设置有一空气过滤器，所述空气过滤器用于过滤空气中的粉尘，并将过滤后的空气输入所述外冷却柜中，以为所述外冷却柜提供外部空气；

29、外部循环冷却风机，设置于所述外冷却柜的上方，所述外冷却柜的上方设置有一第四通孔，所述外部循环冷却风机的一端通过所述第四通孔设置于所述外冷却柜中，所述外部循环冷却风机用于将所述外冷却柜中的空气抽出。

30、优选的，所述内循环柜中还设置有一隔板，所述隔板的大小与所述内循环柜的侧截面大小匹配，所述热虹吸散热器的第一部分的一端固定于所述隔板上。

31、优选的，所述隔板上设置有至少一个内部循环风机，所述内部循环风机用于为所述内循环柜中的空气提供动力，以使得空气于所述内循环柜中循环流动。

32、一种高压变频器，其中，包含上述任意一项所述的散热装置。

33、上述技术方案具有如下优点或有益效果：

34、本发明中散热装置通过内循环柜与外冷却柜与外界隔绝，以避免外界环境对高压变频器的发热元件运行造成干扰；同时通过热虹吸散热器结合内循环柜与外冷却柜实现对发热元件的散热降温。

技术特征：

1.一种高压变频器的散热装置，应用于高压变频器，所述高压变频器包括发热元件；其特征在于，所述散热装置包括内循环柜、外冷却柜以及多个热虹吸散热器，

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征值在于，所述发热元件包括第一类发热元件以及第二类发热元件；所述第一类发热元件的功率小于所述第二类发热元件的功率；

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述第二部分包括：

4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述回流室的上方还设置有一补液口，用于补充所述制冷液。

5.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述蒸发室内的所述制冷液的液面高度高于所述下降管。

6.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述外冷却柜的一侧上设置有至少一个第三通孔，则还包括：

7.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述内循环柜中还设置有一隔板，所述隔板的大小与所述内循环柜的侧截面大小匹配，所述热虹吸散热器的第一部分的一端固定于所述隔板上。

9.根据权利要求8所述的散热装置，其特征在于，所述隔板上设置有至少一个内部循环风机，所述内部循环风机用于为所述内循环柜中的空气提供动力，以使得空气于所述内循环柜中循环流动。

10.一种高压变频器，其特征在于，包含如上述权利要求1-9中任意一项所述的散热装置。

技术总结
本发明公开一种高压变频器的散热装置及高压变频器，其中，散热装置包括内循环柜、外冷却柜以及多个热虹吸散热器，内循环柜的一侧与外冷却柜的一侧相邻且固定连接；热虹吸散热器包括第一部分以及第二部分，第一部分设置于内循环柜中，第一部分内设置有制冷液，第一部分用于通过制冷液为发热元件冷却散热；内循环柜的一侧上设置有多个第一通孔，以及外冷却柜的一侧对应位置上设置有多个第二通孔；第二部分依次穿过第一通孔及第二通孔并设置于外冷却柜中。本发明中散热装置通过内循环柜与外冷却柜与外界隔绝，以避免外界环境对高压变频器的发热元件运行造成干扰；同时通过热虹吸散热器结合内循环柜与外冷却柜实现对发热元件的散热降温。

技术研发人员：潘嘉科,齐亮,王旭,陈江洪,仲华,林晓凯,廖晓卉
受保护的技术使用者：上海电气富士电机电气技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21