一種變頻器的水冷換熱裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種變頻器的水冷換熱裝置，包括冷卻機(jī)構(gòu)、輸水機(jī)構(gòu)和換熱器，其中，冷卻機(jī)構(gòu)包括水冷板，水冷板安裝在變頻器的發(fā)熱元件上，水冷板上設(shè)置有流道，流道的兩端分別為導(dǎo)熱進(jìn)水口和導(dǎo)熱出水口；輸水機(jī)構(gòu)包括水泵、第一進(jìn)水管、第二進(jìn)水管和出水管，第一進(jìn)水管連接換熱器的出水口和水泵的進(jìn)水口，第二進(jìn)水管連接水泵的出水口與導(dǎo)熱進(jìn)水口，出水管連接導(dǎo)熱出水口與換熱器的進(jìn)水口。本實(shí)用新型變頻器的水冷換熱裝置散熱效率高，是傳統(tǒng)采用風(fēng)冷散熱效率的20倍以上，所以能保證變頻器內(nèi)各發(fā)熱元件的運(yùn)行環(huán)境，延長(zhǎng)其使用壽命，且維護(hù)方便，運(yùn)行安靜。
【專利說明】
一種變頻器的水冷換熱裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及換熱降溫的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變頻器的水冷換熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，各種高壓變頻器的工作效率通常為96%?98 %，功率損耗為2 %?4%，損耗的能量主要是以熱量的形式散失在周圍的環(huán)境中，這會(huì)造成變頻器外部環(huán)境溫度不斷升高，導(dǎo)致變頻器內(nèi)部元器件無法散熱，危及變頻器和整套設(shè)備的正常使用。
[0003]傳統(tǒng)高壓變頻器換熱一般采用風(fēng)冷換熱的方式，變頻柜內(nèi)安裝有風(fēng)機(jī)，并與變頻器閉鎖設(shè)置，即在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的情況下，變頻器才能運(yùn)行。風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，將柜體中的熱量帶出柜體，外部空氣進(jìn)入柜體內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)變頻柜內(nèi)的降溫。為了減少外部空氣帶入灰塵到變頻柜中影響變頻器的正常工作，需在變頻柜的柜體上設(shè)置進(jìn)風(fēng)過濾網(wǎng)，因此需人為定期更換、清洗進(jìn)風(fēng)過濾網(wǎng)，若在外部空氣環(huán)境較為惡劣的情況下，進(jìn)風(fēng)過濾網(wǎng)若更換、清洗不及時(shí)，還會(huì)造成進(jìn)風(fēng)過濾網(wǎng)堵塞，影響變頻器的正常散熱，對(duì)變頻器造成損壞，縮短變頻器的使用壽命O
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種變頻器的水冷換熱裝置，用于解決現(xiàn)有的變頻器一般采用風(fēng)冷換熱的方式，維護(hù)程序繁瑣，換熱效果不理想的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種變頻器的水冷換熱裝置，所述變頻器的水冷換熱裝置包括冷卻機(jī)構(gòu)、輸水機(jī)構(gòu)和換熱器
[0006]其中，所述冷卻機(jī)構(gòu)包括水冷板，所述水冷板安裝在變頻器的發(fā)熱元件上，所述水冷板上設(shè)置有流道，所述流道的兩端分別為導(dǎo)熱進(jìn)水口和導(dǎo)熱出水口；
[0007]所述輸水機(jī)構(gòu)包括水栗、第一進(jìn)水管、第二進(jìn)水管和出水管，所述第一進(jìn)水管連接所述換熱器的出水口和所述水栗的進(jìn)水口，所述第二進(jìn)水管連接所述水栗的出水口與所述導(dǎo)熱進(jìn)水口，所述出水管連接所述導(dǎo)熱出水口與所述換熱器的進(jìn)水口。
[0008]優(yōu)選地，所述水冷板采用鋁材制成。
[0009]進(jìn)一步地，所述變頻器的水冷換熱裝置還包括換熱柜，所述水栗、換熱器和第一進(jìn)水管均設(shè)置在所述換熱柜中，所述換熱柜的柜體上開設(shè)有通口，所述通口中安裝有風(fēng)機(jī)。
[0010]優(yōu)選地，所述輸水機(jī)構(gòu)還包括橡膠管，所述第二進(jìn)水管與所述導(dǎo)熱進(jìn)水口之間、所述出水管與所述導(dǎo)熱出水口之間均分別通過橡膠管進(jìn)行連接。
[0011 ]優(yōu)選地，所述冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)置在變頻器的功率單元柜中。
[0012]優(yōu)選地，所述換熱器為板式換熱器。
[0013]優(yōu)選地，所述冷卻機(jī)構(gòu)、輸水機(jī)構(gòu)和換熱器中的冷卻水為具有高壓絕緣性的液體。
[0014]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型所述的變頻器的水冷換熱裝置具有以下優(yōu)勢(shì):本實(shí)用新型在輸水機(jī)構(gòu)的作用下，將冷卻水輸入到冷卻機(jī)構(gòu)中，從而帶走變頻器發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量，冷卻機(jī)構(gòu)中冷卻水的水溫升高后隨著輸水機(jī)構(gòu)從冷卻機(jī)構(gòu)中輸出，并輸入到換熱器中，在換熱器中與換熱器外界空氣進(jìn)行熱量交換從而降溫，冷卻后的水再循環(huán)依次進(jìn)入輸水機(jī)構(gòu)中和冷卻機(jī)構(gòu)中，如此循環(huán)往復(fù)，從而使本實(shí)用新型變頻器的水冷換熱裝置達(dá)到對(duì)變頻器發(fā)熱元件的降溫作用。本實(shí)用新型變頻器的水冷換熱裝置散熱效率高，是傳統(tǒng)采用風(fēng)冷散熱效率的20倍以上，所以能保證變頻器內(nèi)各發(fā)熱元件的運(yùn)行環(huán)境，延長(zhǎng)各元件的使用壽命。且無需在變頻柜上開設(shè)有通風(fēng)孔和與之配套的過濾網(wǎng)，減少人為定期更換、清洗過濾網(wǎng)的過程。同時(shí)，采用本實(shí)用新型水冷換熱裝置應(yīng)用在變頻器中，變頻器在運(yùn)行時(shí)更加穩(wěn)定和安靜。同時(shí)，采用鋁材制成水冷板，又在換熱柜上安裝風(fēng)機(jī)，均進(jìn)一步提高了本實(shí)用新型變頻器的水冷換熱裝置的散熱效率。
【附圖說明】
[0015]通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中:
[0016]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式的變頻器的水冷換熱裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2示出了圖1中換熱柜側(cè)面板的結(jié)構(gòu)示意圖；以及，
[0018]圖3示出了圖1中冷卻機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記:
[0020]1-冷卻機(jī)構(gòu)，11-水冷板，
[0021]12-流道，121-導(dǎo)熱進(jìn)水口，
[0022]122-導(dǎo)熱出水口，2-輸水機(jī)構(gòu)，
[0023]21-水栗，22-第一進(jìn)水管，
[0024]23-第二進(jìn)水管，24-出水管，
[0025]25-橡膠管，3-換熱器，
[0026]4-換熱柜，5-風(fēng)機(jī)，
[0027]6-功率單元柜。
【具體實(shí)施方式】
[0028]本實(shí)用新型提供了許多可應(yīng)用的創(chuàng)造性概念，該創(chuàng)造性概念可大量的體現(xiàn)于具體的上下文中。在下述本實(shí)用新型的實(shí)施方式中描述的具體的實(shí)施例僅作為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】的示例性說明，而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制。
[0029]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0030]請(qǐng)參閱圖1和圖3，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種變頻器的水冷換熱裝置，包括冷卻機(jī)構(gòu)1、輸水機(jī)構(gòu)2和換熱器3，其中，冷卻機(jī)構(gòu)I包括水冷板11，水冷板11安裝在變頻器的發(fā)熱元件上，水冷板11上設(shè)置有流道12，流道12的兩端分別為導(dǎo)熱進(jìn)水口 121和導(dǎo)熱出水口122;輸水機(jī)構(gòu)2包括水栗21、第一進(jìn)水管22、第二進(jìn)水管23和出水管24，第一進(jìn)水管22連接換熱器3的出水口和水栗21的進(jìn)水口，第二進(jìn)水管23連接水栗21的出水口與導(dǎo)熱進(jìn)水口121，出水管24連接導(dǎo)熱出水口 122與換熱器3的進(jìn)水口。
[0031 ]發(fā)熱元件是指變頻器在工作狀態(tài)時(shí)自身會(huì)發(fā)熱，向外輻射熱量的組成器件。
[0032]換熱器3是一種在不同溫度的兩種或兩種以上流體間實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備，是使熱量由溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體溫度達(dá)到流程規(guī)定的指標(biāo)，以滿足工藝條件的需要，同時(shí)也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。
[0033]水冷板11安裝在發(fā)熱元件上后，發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量會(huì)通過熱傳導(dǎo)作用傳遞給水冷板U。換熱器3中輸出的冷卻水在水栗21的驅(qū)動(dòng)下以恒定的流速依次經(jīng)由第一進(jìn)水管22和第二進(jìn)水管23，從導(dǎo)熱進(jìn)水口 121輸送入水冷板11的流道12中，不斷吸收水冷板11和發(fā)熱元件的熱量，流道12內(nèi)的水溫升高后，從導(dǎo)熱出水口 122輸出到出水管24中，從而帶出發(fā)熱元件的熱量，出水管24中的水又輸送到換熱器3中，流經(jīng)換熱器3內(nèi)管道的水與換熱器3外的空氣實(shí)現(xiàn)熱量交換從而降溫，降溫后的水又在水栗21的驅(qū)動(dòng)作用下沿第一進(jìn)水22和第二進(jìn)水管23進(jìn)入冷卻機(jī)構(gòu)I中，從而形成封閉的循環(huán)冷卻系統(tǒng)。在該循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，冷卻水循環(huán)流動(dòng)，不斷吸熱散熱，達(dá)到對(duì)變頻器內(nèi)發(fā)熱元件的降溫作用。且冷卻水的流速還可調(diào)節(jié)，在變頻器發(fā)熱較為嚴(yán)重的情況下，可通過水栗21調(diào)大冷卻水的流速，在變頻器發(fā)熱不太嚴(yán)重的情況下，可通過水栗21調(diào)小冷卻水的流速。
[0034]本實(shí)施例變頻器的水冷換熱裝置的散熱效率高，是傳統(tǒng)采用風(fēng)冷散熱效率的20倍以上。變頻器中發(fā)熱元件能有效散熱，保證了變頻器整體良好的運(yùn)行環(huán)境，有效延長(zhǎng)了元件的使用壽命。本實(shí)施例整體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝使用也非常方便。且本實(shí)施例采用水冷換熱的方式無需在變頻柜上開設(shè)有通風(fēng)孔和安裝有過濾網(wǎng)，從而減少了人為定期更換、清洗過濾網(wǎng)的過程。同時(shí)，采用水冷的換熱方式，相對(duì)于風(fēng)冷的換熱方式，大大降低了變頻器在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的噪音污染。
[0035]進(jìn)一步，為了提高通過水冷板11的導(dǎo)熱率，上述水冷板11采用鋁材制成。
[0036]鋁是熱的良導(dǎo)體，它的導(dǎo)熱能力比鐵大3倍，因此經(jīng)常作為制造各種熱交換器、散熱材料和炊具的原料。水冷板11采用鋁板，能更快地傳導(dǎo)發(fā)熱元件的熱量，從而提升了變頻器內(nèi)各發(fā)熱元件的散熱降溫效果。
[0037]請(qǐng)參閱圖1和圖2，變頻器的水冷換熱裝置還包括換熱柜4，水栗21、換熱器3和第一進(jìn)水管22均設(shè)置在換熱柜4中，換熱柜4的柜體上開設(shè)有與通口，通口中安裝有風(fēng)機(jī)5。
[0038]換熱柜4的設(shè)置對(duì)換熱器3、水栗21等能起到保護(hù)作用，同時(shí)，本實(shí)施例變頻器的水冷換熱裝置中換熱柜4與變頻柜相鄰設(shè)置，使得變頻器整體的結(jié)構(gòu)更整齊緊湊。另外，為了進(jìn)一步提高冷卻水在換熱器3中的換熱效率，在換熱柜4的柜體面板上開設(shè)有連通換熱柜4內(nèi)部空間和外部空間的通口，并在通口中設(shè)置有風(fēng)機(jī)5，從而增加換熱柜4中的空氣流速，實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱器3內(nèi)熱流體冷卻水的快速降溫。風(fēng)機(jī)5是依靠輸入的機(jī)械能，提高氣體壓力并排送氣體的機(jī)械，是一種從動(dòng)的流體機(jī)械。風(fēng)機(jī)5開啟時(shí)，能將換熱器3的熱量從換熱柜4中排出，并加快換熱柜4外空氣的進(jìn)入速度，從而使循環(huán)冷卻水溫度迅速下降。本實(shí)施例優(yōu)選在換熱柜4的側(cè)體柜板上安裝有風(fēng)機(jī)5，以能使換熱器3與風(fēng)機(jī)5產(chǎn)生的空氣流最充分地接觸，從而最大程度地與換熱器3中的熱流體實(shí)現(xiàn)熱量交換。本實(shí)施例中風(fēng)機(jī)5優(yōu)選為軸流風(fēng)機(jī)5，軸流風(fēng)機(jī)5是使氣體平行于風(fēng)機(jī)5的軸流動(dòng)的一種流體機(jī)械。
[0039]當(dāng)然，也可在換熱柜4的頂部柜板上開設(shè)有通口并安裝風(fēng)機(jī)5，該種設(shè)置方式中風(fēng)機(jī)5優(yōu)選為離心式風(fēng)機(jī)，但其散熱效果沒有將風(fēng)機(jī)5安裝在側(cè)體柜板上的散熱效果好。
[0040]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，輸水機(jī)構(gòu)2還包括橡膠管25，第二進(jìn)水管23與導(dǎo)熱進(jìn)水口121之間、出水管24與導(dǎo)熱出水口 122之間均分別通過橡膠管25進(jìn)行連接。[0041 ]本實(shí)施例優(yōu)選采用硬質(zhì)材料制成的第二進(jìn)水管23和出水管24，例如PVC或不銹鋼等，其能提高輸水機(jī)構(gòu)2的整體硬度且便于在變頻柜中進(jìn)行固定。但是，第二進(jìn)水管23的出水口、出水管24的進(jìn)水口分別與導(dǎo)熱進(jìn)水口 121或?qū)岢鏊?122的連接時(shí)，其連接工藝會(huì)較為繁瑣，且若固定連接后在水冷換熱裝置出現(xiàn)故障時(shí)也難以拆除，故本實(shí)施例優(yōu)選采用橡膠管25連接第二進(jìn)水管23與導(dǎo)熱進(jìn)水口 121、出水管24與導(dǎo)熱出水口 122。橡膠管25易拆卸，故通過拆卸橡膠管25能將冷卻機(jī)構(gòu)I和輸水機(jī)構(gòu)2分離出來，從而方便對(duì)水冷換熱裝置進(jìn)行整體的檢測(cè)和維修，同時(shí)，單個(gè)冷卻機(jī)構(gòu)I或單個(gè)輸水機(jī)構(gòu)2還能在多個(gè)變頻器中循環(huán)利用。
[0042]此外，對(duì)于不同變頻器的發(fā)熱元件，其安裝在水冷板11上的位置不固定，為了提升水冷效果，通常將流道12按照發(fā)熱元件的位置進(jìn)行設(shè)置，因此，各水冷板11上的導(dǎo)熱進(jìn)水口121和導(dǎo)熱出水口 122的位置不定，采用橡膠管25連接能使各種水冷板11的應(yīng)用范圍更廣，不必局限于輸水機(jī)構(gòu)2中第二進(jìn)水管23和出水管24位置的設(shè)定。
[0043]需要說明的是，上述冷卻機(jī)構(gòu)I設(shè)置在變頻器的功率單元柜6中。
[0044]眾所周知，變頻器中最主要的發(fā)熱元件為功率單元，變頻柜中的散熱通常指的都是對(duì)功率單元的散熱。所以，本實(shí)施例優(yōu)選將冷卻機(jī)構(gòu)I安裝在功率單元柜6中并與功率單元柜6中的發(fā)熱元件固定連接，以傳導(dǎo)吸收發(fā)熱元件的熱量，保證功率單元的正常工作。
[0045]值得一提的是，上述換熱器3為板式換熱器。
[0046]板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器，各種板片之間形成薄矩形通道，通過板片進(jìn)行熱量交換。其具有換熱效率高、熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占地面積小、安裝清洗方便、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，應(yīng)用在變頻器中使得變頻器的使用和維護(hù)更方便快捷。且板式換熱器與風(fēng)機(jī)5配合使用，風(fēng)機(jī)5啟動(dòng)能夠加速板式換熱器金屬片外側(cè)的空氣流速，從而更好地提高板式換熱器的換熱效率。
[0047]冷卻機(jī)構(gòu)1、輸水機(jī)構(gòu)2和換熱器3中的冷卻水既可以是普通的水，也可以是具有高壓絕緣性的液體。用高壓絕緣性的液體做冷卻水時(shí)，與普通水相比，即使有泄漏，由于液體的高壓絕緣性，不會(huì)造成變頻器或功率單元的短路，提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0048]應(yīng)該注意的是，上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替換實(shí)施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號(hào)之間的任何參考符號(hào)構(gòu)造成對(duì)權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的元件。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序。可將這些單詞解釋為名稱。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變頻器的水冷換熱裝置，其特征在于，所述變頻器的水冷換熱裝置包括冷卻機(jī)構(gòu)(I)、輸水機(jī)構(gòu)(2)和換熱器(3)， 其中，所述冷卻機(jī)構(gòu)(I)包括水冷板(U)，所述水冷板(11)安裝在變頻器的發(fā)熱元件上，所述水冷板(11)上設(shè)置有流道(12)，所述流道(12)的兩端分別為導(dǎo)熱進(jìn)水口(121)和導(dǎo)熱出水口(122); 所述輸水機(jī)構(gòu)(2)包括水栗(21)、第一進(jìn)水管(22)、第二進(jìn)水管(23)和出水管(24)，所述第一進(jìn)水管(22)連接所述換熱器(3)的出水口和所述水栗(21)的進(jìn)水口，所述第二進(jìn)水管(23)連接所述水栗(21)的出水口與所述導(dǎo)熱進(jìn)水口(121)，所述出水管(24)連接所述導(dǎo)熱出水口( 122)與所述換熱器(3)的進(jìn)水口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器的水冷換熱裝置，其特征在于，所述水冷板(11)采用鋁材制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器的水冷換熱裝置，其特征在于，所述變頻器的水冷換熱裝置還包括換熱柜(4)，所述水栗(21)、換熱器(3)和第一進(jìn)水管(22)均設(shè)置在所述換熱柜(4)中，所述換熱柜(4)的柜體上開設(shè)有通口，所述通口中安裝有風(fēng)機(jī)(5)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器的水冷換熱裝置，其特征在于，所述輸水機(jī)構(gòu)(2)還包括橡膠管(25)，所述第二進(jìn)水管(23)與所述導(dǎo)熱進(jìn)水口(121)之間、所述出水管(24)與所述導(dǎo)熱出水口( 122)之間均分別通過橡膠管(25)進(jìn)行連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器的水冷換熱裝置，其特征在于，所述冷卻機(jī)構(gòu)(I)設(shè)置在變頻器的功率單元柜(6)中。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任意一項(xiàng)所述的變頻器的水冷換熱裝置，其特征在于，所述換熱器(3)為板式換熱器。7.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任意一項(xiàng)所述的變頻器的水冷換熱裝置，其特征在于，所述冷卻機(jī)構(gòu)(I)、輸水機(jī)構(gòu)(2)和換熱器(3)中的冷卻水為具有高壓絕緣性的液體。
【文檔編號(hào)】H02M1/00GK205490100SQ201620256613
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】孫拓
【申請(qǐng)人】北京合康億盛變頻科技股份有限公司