專利名稱：寬葉輪離心風(fēng)機(jī)、散熱裝置及大功率調(diào)功/調(diào)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種寬葉輪離心風(fēng)機(jī)、散熱裝置及一種調(diào)功/調(diào)壓器，尤其涉及一種內(nèi)置有外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的寬葉輪離心風(fēng)機(jī)、包括寬葉輪離心風(fēng)機(jī)的大功率電子電力模塊的散熱裝置以及一種包括該散熱裝置的大功率調(diào)功/調(diào)壓器。
背景技術(shù)：
工業(yè)領(lǐng)域尤其是電加熱行業(yè)中的電壓調(diào)節(jié)主要是通過(guò)調(diào)功/調(diào)壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而調(diào)功/調(diào)壓器中的關(guān)鍵部件是大功率電子電力模塊，如半導(dǎo)體晶閘管模塊、IGBT等，這種大功率電子電力模塊工作時(shí)通常有一定的熱耗散功率，并且隨著模塊的工作電流的增加其熱耗散功率也迅速增加，尤其是當(dāng)電子電力模塊中的電流達(dá)到幾百甚至上千安培時(shí)，如果不對(duì)其加以散熱，會(huì)導(dǎo)致電子電力模塊被燒壞，因此大功率電子電力模塊的散熱就變得非常重要。
實(shí)現(xiàn)大功率電子電力模塊的散熱方法目前有兩種，一種是水冷散熱，一種是風(fēng)冷散熱。水冷散熱方法是通過(guò)水冷進(jìn)行散熱的，這樣雖然可以解決模塊的散熱要求，但是水冷散熱方法所用的裝置安裝復(fù)雜、設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)要求高，不利于廣泛推廣。
風(fēng)冷散熱方法的散熱裝置包括散熱器和軸流風(fēng)扇，通過(guò)增大散熱器的質(zhì)量來(lái)增加其熱容量，并結(jié)合軸流風(fēng)扇，提高其散熱效率。但是，增大散熱器的質(zhì)量，相應(yīng)的散熱片的厚度也增大了，使得通過(guò)散熱片間隙的風(fēng)受到的阻力變大，不利于散熱，采用該類散熱裝置的調(diào)功/調(diào)壓器重量大，相應(yīng)的用于裝配調(diào)功/調(diào)壓器的機(jī)柜厚度達(dá)1m，整體體積大、笨重，不利于運(yùn)輸和安裝；并且，軸流風(fēng)扇吹出的風(fēng)為旋轉(zhuǎn)風(fēng)，雖然風(fēng)量大，但風(fēng)壓很低，使得散熱裝置散熱效率低，滿足不了大功率模塊的散熱要求。當(dāng)大功率電子電力模塊中的電流超過(guò)200A時(shí)，現(xiàn)有風(fēng)冷散熱裝置就不能滿足散熱要求。此外，也有一些散熱裝置采用離心風(fēng)機(jī)來(lái)增大風(fēng)壓，現(xiàn)有的離心風(fēng)機(jī)排氣口排出的風(fēng)雖然有很大的風(fēng)壓，但是排風(fēng)量不足。使用這種離心風(fēng)機(jī)的散熱裝置，通過(guò)單純?cè)黾语L(fēng)壓來(lái)提高散熱效率，缺陷是風(fēng)吹過(guò)散熱器時(shí)摩擦產(chǎn)生的噪聲以及風(fēng)機(jī)本身由于轉(zhuǎn)速很高產(chǎn)生的噪音很大，對(duì)環(huán)境造成一定的影響。另外，現(xiàn)有的離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口的寬度太小，給散熱裝置的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)很大難度。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的第一目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種寬葉輪離心風(fēng)機(jī)，解決現(xiàn)有離心風(fēng)機(jī)排出的風(fēng)的風(fēng)壓大、風(fēng)量小，工作時(shí)噪音大的問(wèn)題，保證離心風(fēng)機(jī)排出的風(fēng)的風(fēng)壓和風(fēng)量平衡，不需要很大的風(fēng)壓就能滿足散熱要求，并進(jìn)一步降低風(fēng)機(jī)工作時(shí)的噪音。
本實(shí)用新型的第二目的在于針對(duì)現(xiàn)有大功率電子電力模塊的散熱裝置存在的問(wèn)題提供一種散熱裝置，滿足200A以上的大功率電子電力模塊的散熱要求。
本實(shí)用新型的第三目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提出一種大功率調(diào)功/調(diào)壓器，使調(diào)功/調(diào)壓器重量輕、噪音小，便于走線和安裝，并進(jìn)一步使用于裝配調(diào)功/調(diào)壓器的機(jī)柜能變得更薄，更輕便。
為實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本實(shí)用新型提供了一種寬葉輪離心風(fēng)機(jī)，其包括內(nèi)置有外轉(zhuǎn)子電機(jī)的離心風(fēng)機(jī)，其中，所述離心風(fēng)機(jī)的葉輪寬度為140mm至340mm，增大了離心風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量，在不需要很高風(fēng)壓的情況下，即可滿足散熱要求，這樣轉(zhuǎn)速就可以控制在一定范圍內(nèi)，從而降低了風(fēng)機(jī)工作時(shí)的噪音。為了使排出的風(fēng)的截面面積足夠大且各處風(fēng)壓均勻，以及風(fēng)機(jī)美觀，將所述離心風(fēng)機(jī)的排氣口的寬度設(shè)為140mm至340mm，這樣也便于大功率模塊散熱裝置的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
為實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本實(shí)用新型提供了一種散熱裝置，其包括散熱器，其中，所述散熱器的一端側(cè)設(shè)有使冷卻氣流直線穿過(guò)所述散熱器的散熱片間隙的所述寬葉輪離心風(fēng)機(jī)。
上述散熱裝置方案中，所述寬葉輪離心風(fēng)機(jī)的蝸殼與所述散熱器的散熱片位于散熱器底座的同側(cè)，以便于在散熱器上放置需要散熱的模塊。為了使散熱裝置在提高散熱效率的同時(shí)更加輕便，用增加熱交換面積的高密插齒散熱器代替通過(guò)增加散熱片質(zhì)量增大熱容量的散熱器，來(lái)提高散熱效率。
為實(shí)現(xiàn)上述第三目的，本實(shí)用新型提供了一種調(diào)功/調(diào)壓器，其包括控制電路板以及與該控制電路板連接的大功率電子電力模塊，其中，所述大功率電子電力模塊固定在所述散熱器的底座上。對(duì)于有多個(gè)大功率電子電力模塊的多相調(diào)功/調(diào)壓器，所述大功率電子電力模塊均勻分布于所述散熱器的底座上。
在上述散熱裝置方案中，使用寬葉輪離心風(fēng)機(jī)滿足了200A以上大功率電子電力模塊的散熱要求，采用高密插齒散熱器也使得散熱裝置更加輕便，易于安裝。
在上述調(diào)功/調(diào)壓器方案中，由于采用上述方案中的散熱裝置，使得采用此結(jié)構(gòu)的調(diào)功/調(diào)壓器整體輕便，便于安裝。將所述控制電路板置于所述大功率電子電力模塊之上，保證了調(diào)功/調(diào)壓器裝配方便，使得大功率電子電力模塊的走線順暢，并且利于機(jī)柜合理布局，以做得更小更薄，減少了機(jī)柜占用的空間。在有多個(gè)大功率電子電力模塊的情況下，將大功率電子電力模塊沿著風(fēng)機(jī)排氣口的出風(fēng)方向并排固定在所述散熱器的底座上，使得所有大功率電子電力模塊同一時(shí)刻的散熱效果相同，即同步同程度散熱。
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本實(shí)用新型寬葉輪離心風(fēng)機(jī)的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中的右視圖；圖3為圖1中寬葉輪離心風(fēng)機(jī)的葉輪寬度設(shè)置為260mm時(shí)排氣口的風(fēng)量與風(fēng)壓的關(guān)系圖；圖4為本實(shí)用新型散熱裝置的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的左視圖；圖6為本實(shí)用新型大功率調(diào)功/調(diào)壓器的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6中大功率電子電力模塊設(shè)置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖6中調(diào)功/調(diào)壓器設(shè)置“”形殼板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為圖6中調(diào)功/調(diào)壓器設(shè)置“[”形板和“]”形板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為圖6中調(diào)功/調(diào)壓器安裝在機(jī)柜中的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型寬葉輪離心風(fēng)機(jī)的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)13設(shè)置在離心風(fēng)機(jī)1的軸心，結(jié)合圖2，當(dāng)葉輪11寬度在140mm至340mm時(shí)，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在800轉(zhuǎn)/分至2000轉(zhuǎn)/分，排氣口12的排出的風(fēng)的風(fēng)量與風(fēng)壓之間就會(huì)有一個(gè)高效合理的結(jié)合，滿足散熱需求，并且風(fēng)機(jī)此時(shí)的噪音很低。圖3為圖1中寬葉輪離心風(fēng)機(jī)的葉輪寬度設(shè)置為220mm時(shí)排氣口的風(fēng)量與風(fēng)壓的關(guān)系圖，圖中，縱軸為風(fēng)壓P，橫軸為風(fēng)量Q，A為本實(shí)用新型寬葉輪離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與風(fēng)壓的關(guān)系曲線，B為現(xiàn)有軸流風(fēng)扇的風(fēng)量與風(fēng)壓的關(guān)系曲線，C為現(xiàn)有離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與風(fēng)壓的關(guān)系曲線。由圖3可以看出，在風(fēng)量為d值的情況下，軸流風(fēng)扇的風(fēng)壓過(guò)低，傳統(tǒng)的離心風(fēng)機(jī)風(fēng)量又過(guò)低，本實(shí)用新型風(fēng)機(jī)風(fēng)壓較為合理，同樣在風(fēng)壓相同的情況下，本實(shí)用新型風(fēng)機(jī)的風(fēng)量最大，較為理想。此外，蝸殼14的寬度與排氣口12的寬度一致，將其寬度設(shè)置在260mm，也可以根據(jù)葉輪11的寬度將排氣口的寬度設(shè)置為140mm至340mm，這樣排出的風(fēng)截面面積較大且各處風(fēng)壓均勻，風(fēng)機(jī)整體美觀。
圖4為本實(shí)用新型散熱裝置的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例采用圖1中寬葉輪離心風(fēng)機(jī)的較佳實(shí)施例，離心風(fēng)機(jī)1置于散熱器2的一端側(cè)，使得排氣口12排出的風(fēng)順暢地穿過(guò)散熱片22之間的間隙，并且由于離心風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的合理的風(fēng)壓使熱量被迅速帶出發(fā)熱區(qū)，并且風(fēng)吹過(guò)散熱器時(shí)的噪音很低。如圖5所示，散熱器2采用高密插齒散熱器，散熱片22很薄，置于底座21中，增大散熱器2與外界的接觸面積，從而也增加了散熱面積，提高了散熱效率，甚至當(dāng)大功率電子電力模塊中的電流達(dá)到上千安培時(shí)也能滿足其散熱要求，而且散熱裝置質(zhì)量輕，便于安裝和運(yùn)輸。需要說(shuō)明的是，散熱器也可采用其他類型的散熱器提高散熱效率，由于高密插齒散熱器不但能提高散熱效率還能減少散熱裝置的整體重量，因此更為理想。為了更便于放置需要散熱的模塊如IGBT等，離心風(fēng)機(jī)1的蝸殼14與散熱器的散熱片22在散熱器底座21的同側(cè)。
圖6為本實(shí)用新型大功率調(diào)功/調(diào)壓器的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，散熱器2用螺釘6固定在支架上，大功率電子電力模塊3通過(guò)絕緣柱5固定在散熱器2的底座21上，控制電路板4置于大功率電子電力模塊的上方，離心風(fēng)機(jī)1的蝸殼14也可以與散熱器的散熱片22在散熱器底座21的同側(cè)，利于調(diào)功/調(diào)壓器走線，如圖7所示。對(duì)于兩相或三相調(diào)功/調(diào)壓器，大功率電子電力模塊3沿著離心風(fēng)機(jī)1的排氣口12的出風(fēng)方向并排固定于散熱器2的底座21上，大功率電子電力模塊3等間隔并排設(shè)置，大功率電子電力模塊3也可以以“品”形等形狀均勻分布在散熱器的底座上，只是本實(shí)施例中的分布較佳，使得各個(gè)模塊發(fā)出的熱量均勻分布，利于有效快速散熱，并且各個(gè)模塊在同一時(shí)刻的散熱效果相同，即同步同程度散熱，不會(huì)“厚此薄彼”。大功率電子電力模塊橫向放置也可以滿足散熱要求，只是這樣會(huì)使得散熱不均勻。散熱器采用質(zhì)量較輕的高密插齒散熱器，方便了安裝和運(yùn)輸。
本實(shí)施例中，調(diào)功/調(diào)壓器的具體結(jié)構(gòu)或控制電路板的放置也可以如圖8和圖9所示。
圖8為圖6中調(diào)功/調(diào)壓器設(shè)置“”形殼板的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，散熱器的外圍設(shè)置有“”形殼板61，“”形殼板61將散熱器包裹其中，使得穿過(guò)散熱片的風(fēng)能夠集中散熱，避免風(fēng)的散失導(dǎo)致的散熱效率降低?！爱毙螝ぐ?1的頂部設(shè)有支撐板63，用來(lái)放置控制電路板4，使得在機(jī)柜中安裝調(diào)功/調(diào)壓器時(shí)能更節(jié)省空間。
圖9為圖6中調(diào)功/調(diào)壓器設(shè)置“[”形板和“]”形板的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9所示，也可以在散熱器的底座上設(shè)置“[”形板65和“]”形板66，并在“[”形板65和“]”形板66的頂部放置一平板64，將控制電路板4固定在該平板64上，使得在機(jī)柜中安裝調(diào)功/調(diào)壓器時(shí)能更節(jié)省空間。只是，由于散熱器的散熱片及其間隙敞露于外界，會(huì)有風(fēng)量和風(fēng)壓的損失，因此圖8所示的方式較佳。
如圖10所示，將具有圖7所示結(jié)構(gòu)的調(diào)功/調(diào)壓器7設(shè)置于機(jī)柜8中的支架81上，由于調(diào)功/調(diào)壓器的整體重量較輕，安裝起來(lái)也比較容易，而且機(jī)柜8的厚度可以減薄到0.46m，使得機(jī)柜更加輕巧美觀。
最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種寬葉輪離心風(fēng)機(jī)，包括內(nèi)置有外轉(zhuǎn)子電機(jī)的離心風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述離心風(fēng)機(jī)的葉輪寬度為140mm至340mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬葉輪離心風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述離心風(fēng)機(jī)的排氣口的寬度為140mm至340mm。
3.一種基于上述權(quán)利要求1或2所述寬葉輪離心風(fēng)機(jī)的散熱裝置，包括散熱器，其特征在于，所述散熱器的一端側(cè)設(shè)有使冷卻氣流直線穿過(guò)所述散熱器的散熱片間隙的所述寬葉輪離心風(fēng)機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的散熱裝置，其特征在于，所述寬葉輪離心風(fēng)機(jī)的蝸殼與所述散熱器的散熱片位于所述散熱器的底座的同側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的散熱裝置，其特征在于，所述散熱器為高密插齒散熱器。
6.一種基于權(quán)利要求3-5任意一項(xiàng)所述散熱裝置制成的調(diào)功/調(diào)壓器，包括控制電路板以及與該控制電路板連接的大功率電子電力模塊，其特征在于，所述大功率電子電力模塊固定在所述散熱器的底座上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)功/調(diào)壓器，其特征在于，所述大功率電子電力模塊有多個(gè)，均勻分布于所述散熱器的底座上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的調(diào)功/調(diào)壓器，其特征在于，所述散熱器的外圍還設(shè)有“”形殼板；該“”形殼板的頂部設(shè)有用于固定所述控制電路板的支撐板。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的調(diào)功/調(diào)壓器，其特征在于，所述散熱器的底座上還設(shè)有“[”形板和“]”形板，該“[”形板和“]”形板的頂部安裝有控制電路板。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種寬葉輪離心風(fēng)機(jī)、散熱裝置及大功率調(diào)功/調(diào)壓器。寬葉輪離心風(fēng)機(jī)包括內(nèi)置有外轉(zhuǎn)子電機(jī)，其中，所述離心風(fēng)機(jī)的葉輪寬度為140mm至340mm，使離心風(fēng)機(jī)的排氣口的排風(fēng)量和風(fēng)壓有一個(gè)高效合理的結(jié)合，同時(shí)降低了噪音，適應(yīng)了大功率電子電力散熱裝置的需求。散熱裝置包括散熱器，其中，所述散熱器的一端側(cè)設(shè)有使冷卻氣流直線穿過(guò)所述散熱器的散熱片間隙的所述寬葉輪離心風(fēng)機(jī)，大大提高了散熱效率。調(diào)功/調(diào)壓器包括控制電路板以及與該控制電路板連接的大功率電子電力模塊，其中，所述大功率電子電力模塊固定在所述散熱器的底座上，該結(jié)構(gòu)使得調(diào)功/調(diào)壓器更加輕便，易于安裝。
文檔編號(hào)H02M1/00GK2878750SQ20062000425
公開(kāi)日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2006年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月17日
發(fā)明者姜守仁 申請(qǐng)人:北京金曼頓科技發(fā)展有限公司