一种变频器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种变频器。该变频器包括具有容置空间的外壳体、设置在容置空间中的分隔壁以及容纳在容置空间中的电路板和多个电容器件，分隔壁将外壳体的容置空间分隔成用于容纳电路板和多个电容器件的第一容纳腔，还包括散热组件，散热组件容纳在第一容纳腔中，多个电容器件容纳于散热组件内部，电路板位于散热组件的外部；外壳体上开设有第一进风口和第一出风口，第一进风口开设在外壳体与第一容纳腔相对应的位置上，散热组件的一端与第一进风口相连通，散热组件的另一端通过第一出风口与外界连通，散热组件中沿气流的第一进风和出风路径上形成有第一散热风道，所述第一散热风道通过散热组件与电路板相隔开。
【专利说明】一种变频器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种变频器，尤其涉及一种具有良好的散热和密封功能的变频器。
【背景技术】
[0002]变频器是现有技术中常用的电源器件。在变频器中含有大量的功率器件，如母线电容、整流桥、滤波器等等。在对变频器进行结构设计时，要基于各功率器件自身的性能来综合考虑各器件之间的影响、系统的通风散热性能、结构的合理紧凑性以及安装维护等诸多因素，从而得到系能指标最佳的变频器。
[0003]但是，现有技术中的各种变频器的电子器件通常包括发热量最大的电容器件和发热量相对较小的电路板。通常采用风冷方式，而风冷方式所带来的大量灰尘会对电子器件，尤其是电路板，造成腐蚀、耐压降低、凝露、击穿打火现象等缺陷，最终致使整机失效。这一问题一直困扰此类变频器产品的性能，尤其在诸如钢铁、化工、金属加工等环境相对恶劣的应用环境中。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，针对现有技术中存在的变频器采用风冷方式所带来的大量灰尘对电路板造成腐蚀、耐压降低、凝露、击穿打火现象等缺陷，本发明中提供了一种可以将电路板与变频器的散热风道相隔开的变频器。
[0005]本发明提供一种变频器，包括具有容置空间的外壳体以及设置在所述容置空间中的分隔壁以及容纳在所述容置空间中的电路板和多个电容器件，所述分隔壁将所述容置空间分隔成用于容纳电路板和多个电容器件的第一容纳腔和用于散热的第二容纳腔，所述变频器还包括散热组件，所述散热组件容纳在所述第一容纳腔中，所述多个电容器件容纳于所述散热组件内部，所述电路板设于所述散热组件的外部；所述外壳体上开设有第一进风口和第一出风口，所述第一进风口开设在所述外壳体与所述第一容纳腔相对应的位置上，所述散热组件的一端与所述第一进风口相连通，所述散热组件的另一端通过所述第一出风口与外界连通，所述散热组件中沿气流的第一进风和出风路径上形成有第一散热风道，所述第一散热风道通过所述散热组件与所述电路板相隔开；所述多个电容器件及电路板的热量在气流的作用下经所述第一散热风道从所述第一出风口处排出。
[0006]上述的变频器中，与所述第二容纳腔对应的外壳体上开设有第二进风口和第二出风口，所述第二容纳腔中沿气流的第二进风和出风路径上形成有用于排出所述变频器热量的第二散热风道。
[0007]上述的变频器中，所述散热组件为散热盒，所述散热盒包括相互扣合的上盒体和下盒体，所述上盒体与所述下盒体之间形成有所述通风口，所述外壳体与所述通风口相对应的位置上开设有所述第一进风口，所述通风口与所述第一进风口对接并连通。
[0008]上述的变频器中，所述散热盒的底部开设有第一开口，所述第一开口与所述通风口呈中心对称设置，所述分隔壁上开设有第二开口，所述第一开口通过所述第二开口与所述第二散热风道相连通；所述第二出风口用作所述第一出风口，所述第一散热风道与所述第二散热风道相连通。
[0009]上述的变频器中，所述变频器还包括导风件，所述导风件连接在所述散热盒与所述分隔壁之间，用于使所述第一开口与所述第二开口相连通。
[0010]上述的变频器中，所述导风件中开设有导风孔，所述导风孔的一端与所述第一开口对接并连通，所述导风孔的另一端与所述第二开口对接并连通。
[0011]上述的变频器中，所述电路板包括分别位于所述多个电容元件的相对两侧的第一电路板和第二电路板；所述变频器还包括第一散热器和第二散热器，所述第一散热器和第二散热器均容纳在所述第二容纳腔中并沿所述第二进风和出风路径依次分布在所述第二散热风道上；所述第一散热器与所述第一电路板相贴合以实现对所述第一电路板的散热；所述第二散热器与所述第二电路板相贴合以实现对所述第二电路板的散热。
[0012]上述的变频器中，所述散热组件为散热管道，所述第一出风口开设在与所述第一容纳腔相对应的外壳体上，并与所述第一进风口相对设置；所述散热管道的一端与所述第一进风口对接并连通，所述散热管道的另一端与所述第一出风口对接并连通。
[0013]上述的变频器中，所述散热组件采用金属材料制成。
[0014]实施本发明的有益效果在于:本发明中通过将外壳体分隔成两个独立的空间，从而将电路板、电容器件与变频器的第二散热风道相隔开。同时，又在容纳电路板和电容器件的空间里设置散热组件，将电容器件容纳在散热组件中，使散热组件分别与进风口和出风口相连通，从而在散热组件的内部再形成第一散热风道，进而通过该散热组件将电路板与第一散热风道第一散热风道相隔开，同时第一散热风道对电路板和电容器件起到了散热的作用。此类结构可以使得电路板能够避免因空冷方式带来的大量灰尘对其造成腐蚀、耐压降低、凝露、击穿打火现象等缺陷。
[0015]此外，由于散热组件中形成的第一散热风道最终也通过第二散热风道将热量排出，这样就使得两个散热风道共用一组风机组完成散热，从而减少风机的使用数量，降低变频器的制造成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0017]图1为本发明提供的较佳实施例中的散热器的立体结构图；
[0018]图2为图1中沿A-A线的剖视图；
[0019]图3为图2的正视图；
[0020]图4为图1的爆炸图；
[0021]图5为图1中分隔壁的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了克服现有技术中变频器采用风冷方式所带来的大量灰尘对电子器件造成腐蚀、耐压降低、凝露、击穿打火现象等缺陷，本发明中提供了一种可以将电子器件中的电路板与散热风道相隔开的变频器结构。本发明中通过将外壳体分隔成两个独立的空间，从而将电路板、电容器件与变频器的第二散热风道相隔开。同时，又在容纳电路板和电容器件的空间里设置散热组件，将电容器件容纳在散热组件中，使散热组件分别与进风口和出风口相连通，从而在散热组件的内部再形成第一散热风道，进而通过该散热组件将电路板与第一散热风道相隔开，同时第一散热风道对电路板和电容器件起到了散热的作用。
[0023]参考图1至图5，本发明提供的较佳实施例的变频器。该变频器包括具有容置空间的外壳体60、设置在所述外壳体60的容置空间中的分隔壁604以及容纳在该容置空间中的电路板(未标号)以及多个电容器件20。所述分隔壁604用于将所述外壳体60的容置空间分隔成用于容纳电路板和多个电容器件20的第一容纳腔601和用于散热的第二容纳腔602。该变频器还包括散热组件(未标号)，所述散热组件容纳在所述第一容纳腔601中。所述多个电容器件20容纳于所述散热组件内部，所述电路板设于散热组件的外部。所述外壳体60上开设有第一进风口 607和第一出风口，所述第一进风口 607开设在所述外壳体60与所述第一容纳腔601相对应的位置上。所述散热组件的一端与所述第一进风口 607相连通，所述散热组件的另一端通过所述第一出风口与外界连通。散热组件中沿气流的第一进风和出风路径a上形成有第一散热风道，该第一散热风道通过散热组件与电路板相隔开。所述多个电容器件20及电路板的热量在气流的作用下经第一散热风道从所述第一出风口处排出。在本实施例中，电路板包括第二电路板50和第一电路板40。第二电路板50、第一电路板40均容纳在第一容纳腔601中且均以螺纹连接的方式与分隔壁604固定连接。在本实施例中，第二电路板50与第一电路板40分别位于多个电容器件20的两侧之间。
[0024]在本实施例中，夕卜壳体60包括盖设在分隔壁上的上壳(未不出)以及由第一侧壁606、第二侧壁605以及底框603构成的下壳(未标号)组成。其中,第一侧壁606与第二侧壁605为相对设置。分隔壁604作为外壳体60的中壳。分隔壁604可由塑料或金属材料注塑而成，也可由多块金属板或塑料板拼接而成。下壳中的第一侧壁606、第二侧壁605以及底框603围合成所述第二容纳腔602。第一侧壁606和第二侧壁605分别位于下壳的相对两端，在第一侧壁606上开设有第二进风口 608，第二侧壁605上开设有第二出风口(未标号)。在第二容纳腔602中沿从第二进风口 608向第二出风口流动的气体的第二进风和出风路径b上形成有所述第二散热风道。为了增加第二散热风道中风的流动速度，实现快速地散热，则在第二出风口处装设风机组95以实现第二散热风道中快速的空气流动。在本实施例中，参考图5,分隔壁604上开设有与第二散热风道相连通的第二开口 609、与第一电路板40相对应的位置处开设有第一通孔611以及与第二电路板50相对应的位置处开设有第二通孔612。该第一通孔611和第二通孔612的面积及形状分别与第一电路板40、第二电路板50底部的面积和形状相适配。在本实施例中，分隔壁604的作用在于使第二散热风道与多个电容器件20以及电路板相隔开，此类结构可以避免风冷方式所带来的大量灰尘对变频器的电路板造成腐蚀、耐压降低、凝露、击穿打火现象等缺陷。
[0025]参考图1-4，在本实施例中，该散热组件为散热盒10。该散热盒10容纳在第一容纳腔601中，并位于第一电路板40和第二电路板50之间即电路板位于散热盒10的外部。所述散热盒10大致呈长方体形状，包括上盒体101和下盒体102，该上盒体101和下盒体102以螺纹连接的方式相互扣合并围合成带有第一开口 103和通风口(未标号)的收容空间，用于收容该多个电容器件20。该第一开口 103开设在下盒体102的底部。通风口形成在上盒体101与下盒体102之间，该第一开口 103与该通风口呈中心对称设置。散热盒10中形成有通风口的一侧以及与该侧相对的另一侧分别以螺纹连接、焊接等方式固定连接在外壳体60的相对两侧壁上，或者，散热盒10中形成有通风口的一侧及与该侧相对的另一侧分别通过支撑件(未标号)以焊接、螺纹连接等方式固定连接在外壳体60的相对两侧壁上。
[0026]其中，外壳体60中与散热盒10的通风口相对应的位置上开设有第一进风口 607。该第一进风口 607与通风口对接并连通，即散热盒10中形成有通风口一侧与外壳体60的侧壁紧密贴合，以便使周围环境中的冷空气由第一进风口 607进入散热盒10中以实现散热。该第一开口 103通过分隔壁604上开设的第二开口 609与第二散热风道相连通,故第二散热风道的第二出风口也用作第一出风口。散热盒10的收容空间中沿从第一进风口 607向第一出风口流动的气流的第一进风和出风路径a上形成有第一散热风道(未标号)。该第一散热风道形成在散热盒10的收容空间中，与散热盒10外部的电路板相隔开。此类结构可以避免风冷方式所带来的大量灰尘对变频器的电路板造成腐蚀、耐压降低、凝露、击穿打火现象等缺陷。该多个电容器件20位于第一散热风道上，最终散热盒10中的热量经第一散热风道流到第二散热风道中，最终由第二出风口处排出，从而实现对多个电容器件20的散热，在本实施例中，第一散热风道与第二散热风道均共用同一出风口以及设置在出风口上的风机组95以实现快速的散热，还可以减少风机的使用数量，降低变频器的制造成本。
[0027]在本实施例中，散热盒10较佳采用金属材料制成，此类结构可以使得第一容纳腔601中的第一电路板40和第二电路板50的热量在空气冷热对流及热辐射的双重作用下与散热盒10盒体之间实现热交换，热交换后的热量通过散热盒10盒体带入第一散热风道中，再经第二散热风道排出，从而实现对第一容纳腔601中其他电子器件的散热并降低第一容纳腔601中的温度。
[0028]在本实施例中，上盒体101和下盒体102较佳均设计成钣金件结构。上盒体101的顶部还开设有与多个电容器件20 —一对应的第一伸出口 104，该多个第一伸出口 104用于供电容器件20的电极(未标号)伸出该散热盒10，以免散热时从第一进风口 607处进入的灰尘对电极201造成污染。在本实施例中，为了实现密封与隔离的作用，较佳在电极201与第一伸出口 104之间设置橡胶隔尚件。下盒体102的底壁(未标号)上开设有与该多个电容器件20——对应的第二伸出口 1022。该每个电容器件20通过第二伸出口 1022伸出散热盒10并与分隔壁604的上表面相抵持。为了使电容器件20与散热盒10之间实现隔离和密封，则在每个电容器件20与其对应的第二伸出口 1022之间设置隔离件30，隔离件30呈帽状，具有容纳空间，电容器件20的底部容纳在该容纳空间中。隔离件30较佳采用橡胶材料制成，这就可以通过橡胶的收缩特性，套紧电容器件20，将电容器件20与第一容纳腔601相隔尚。
[0029]参考图4并参阅图2和图3，在本实施例中，变频器还包括用于将散热盒10中的热量引导至第二散热风道中以排出的导风件15。该导风件15大致呈内中空的长方体形管道。该导风件15的内中空处即为导风孔151。该导风件15的一端抵接在散热盒10的第一开口 103上，以螺纹连接的方式与散热盒10固定连接，并使得导风孔151的一端与该第一开口 103对接并连通。该导风件15的另一端抵接至分隔壁604的第二开口 609上，以螺纹连接的方式与分隔壁604固定连接，并使导风孔151的另一端与第二开口 609对接并连通。此类结构即可实现导风件15的导风功能，还可以使得即使第一开口 103与第二开口 609在相互错位的情况下也可以相互连通。在本实施例中，该导风件15也可以理解成是由4个钣金件依次首尾相连形成，且4个钣金件围合成该导风孔151。[0030]参考图4并参阅图2和图3，在本实施例中，为了进一步加强对第一电路板40和第二电路板50的散热，变频器还包括容纳在第二容纳腔602中的第一散热器70和第二散热器90。第一散热器70和第二散热器90沿所述第二进风和出风路径b依次设置在所述第二散热风道上。第一散热器70和第二散热器90均大致呈立方体形状,并且第一散热器70和第二散热器90的散热片沿从第二进风口 608到第二出风口的方向延伸。第一散热器70和第二散热器90可以由诸入铜、铝的材料制成。第一发热器件40穿过分隔壁604上的第一通孔611与第一散热器70相贴合,通过热传导将热量传入第一散热器70后，由风机组95抽风将热量带走。第二发热器件50通过第二通孔612与第二散热器90相贴合，通过热传导将热量传入第二散热器90后，由风机组95将热量带走。在本实施例中，变频器还包括容纳在第二容纳腔602中的电抗器80,电抗器80与第一散热器70并列设置且相互平行。电抗器80以螺纹连接的方式固定安装在下壳的底壁上。该电抗器80的功能及与其他零部件间的连接关系与现有技术中相同，故在此不再赘述。
[0031]本发明还提供另一实施例的变频器，该实施例与前述实施例的区别在于:该第一出风口的位置不同、散热组件采用金属制成的散热管道。在本实施例中，该多个电容器件20容纳在该散热管道中。该散热管道的一端与第一进风口 607相连通，该散热管道的另一端通过第一出风口与外界相连通。在本实施例中，第一出风口设置在与第一容纳腔601对应的外壳体60上，并与第一进风口 607对应设置。此类结构中，在该散热管道中形成了散热通道，该散热通道与散热管道两侧的电路板相隔开，因此风冷散热时带来的大量灰尘不会对电路板造成腐蚀、耐压降低、凝露、击穿打火现象等缺陷。该多个电容器件20与该散热管道的连接关系与前述实施例中相同，在此不再赘述。该变频器的其余零部件及相互之间的连接关系均与前述实施例相同，在此不再赘述。
[0032]综上所述，本发明提供的变频器可以使得电路板能够避免因空冷方式带来的大量灰尘对其造成腐蚀、耐压降低、凝露、击穿打火现象等缺陷。此外，由于第一散热风道散热组件中形成的散热通道最终也通过第二散热风道将热量排出，这样就使得两个散热风道共用一组风机组完成散热，从而减少风机的使用数量，降低变频器的制造成本
[0033]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种变频器，包括具有容置空间的外壳体(60)、设置在所述容置空间中的分隔壁(604)以及容纳在所述容置空间中的电路板和多个电容器件(20)，所述分隔壁(604)将所述容置空间分隔成用于容纳所述电路板和多个电容器件(20)的第一容纳腔(601)和用于散热的第二容纳腔(602)，其特征在于，所述变频器还包括散热组件，所述散热组件容纳在所述第一容纳腔(601)中，所述多个电容器件(20)容纳于所述散热组件内部，所述电路板设于所述散热组件的外部；所述外壳体(60)上开设有第一进风口(607)和第一出风口，所述第一进风口(607)开设在所述外壳体(60)与所述第一容纳腔(601)相对应的位置上，所述散热组件的一端与所述第一进风口(607)相连通，所述散热组件的另一端与所述第一出风口相连通，所述散热组件中沿气流的第一进风和出风路径(a)上形成有第一散热风道，所述第一散热风道通过所述散热组件与所述电路板相隔开；所述多个电容器件(20)及电路板的热量在所述气流的作用下经所述第一散热风道从所述第一出风口处排出。
2.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，在与所述第二容纳腔(602)对应的外壳体(60)上开设有第二进风口(608)和第二出风口，所述第二容纳腔(602)中沿气流的第二进风和出风路径(b)上形成有用于排出所述变频器热量的第二散热风道。
3.根据权利要求2所述的变频器，其特征在于，所述散热组件为散热盒(10)，所述散热盒(10)包括相互扣合的上盒体(101)和下盒体(102)，所述上盒体(101)与所述下盒体(102)之间形成有所述通风口，所述外壳体(60)与所述通风口相对应的位置上开设有所述第一进风口(607)，所述通风口与所述第一进风口(607)对接并连通。
4.根据权利要求3所述的变频器，其特征在于，所述散热盒(10)的底部开设有第一开口( 103)，所述第一开口( 103)与所述通风口呈中心对称设置，所述分隔壁(604)上开设有第二开口(609)，所述第一 开口( 103)通过所述第二开口(609)与所述第二散热风道相连通；所述第二出风口用作所述第一出风口，所述第一散热风道与所述第二散热风道相连通。
5.根据权利要求4所述的变频器，其特征在于，所述变频器还包括导风件(15)，所述导风件(15)连接在所述散热盒(10)与所述分隔壁(604)之间，用于使所述第一开口(103)与所述第二开口(609)相连通。
6.根据权利要求5所述的变频器，其特征在于，所述导风件(15)中开设有导风孔(151)，所述导风孔(151)的一端与所述第一开口(103)对接并连通，所述导风孔(151)的另一端与所述第二开口(609)对接并连通。
7.根据权利要求2所述的变频器，其特征在于，所述电路板包括分别位于所述散热组件的相对两侧的第一电路板(40)和第二电路板(50);所述变频器还包括第一散热器(70)和第二散热器(90)，所述第一散热器(70)和第二散热器(90)均容纳在所述第二容纳腔(602)中并沿所述第二进风和出风路径(b)依次分布在所述第二散热风道上；所述第一散热器(70)与所述第一电路板(40)相贴合以实现对所述第一电路板(40)的散热；所述第二散热器(90)与所述第二电路板(50)相贴合以实现对所述第二电路板(50)的散热。
8.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述散热组件为散热管道，所述第一出风口开设在与所述第一容纳腔(601)相对应的外壳体(60)上，并与所述第一进风口(607)相对设置；所述散热管道的一端与所述第一进风口(607)对接并连通，所述散热管道的另一端与所述第一出风口对接并连通。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的变频器，其特征在于，所述散热组件采用金属材料制成。
【文档编号】H05K7/20GK103701299SQ201310664650
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】张荣亮, 潘祺, 郑延 申请人:深圳市正弦电气股份有限公司