CN105356725A - 一种高防护变频器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高防护变频器，包括：机柜；位于机柜内，且使机柜内部具有前仓和后仓的隔板；变频器单元；散热器；位于前仓，且通过密封件与隔板密封连接的散热基板；其中，变频器单元设于散热基板的前侧；隔板具有供散热器穿过的通孔，散热器设于散热基板的后侧，密封件位于散热器的***。本发明公开的高防护变频器，通过在前仓设置散热基板，该散热基板通过密封件与隔板密封连接，且将变频器单元设于散热基板的前侧，则通过密封件和散热基板将隔板两侧的前仓和后仓完全隔离，进一步提高了防护等级；也使避免了前仓和后仓之间的透风，前仓的热量完全通过散热器传导到后仓，提高了散热效率；同时，方便了整个变频器单元的安装，提高了安装效率。

Description

一种高防护变频器

技术领域

本发明涉及变频器防护技术领域，更具体地说，涉及一种高防护变频器。

背景技术

目前，为了实现高防护，将变频器单元设在机柜中。机柜分为上下两部分，隔板将上部分分为前后两个仓，变频器单元处于前仓，散热器处于后仓，隔板上设有通孔以保证散热器的法兰安装。这样，做到了将散热和防护分开。后仓为风道设计舱，主要满足散热要求。

前仓内设有变频器单元，为了保证变频器单元正常运行，要求前仓达到较高的防护要求，例如防尘、防水、防盐雾等。通常，机柜通过隔板和前门使前舱设计达到防护要求，变频器单元安装在隔板上，位于前仓的变频器单元和位于后仓的散热器有装配连接关系，由于后仓的进风口、出风口以及散热窗等是裸露的、与外部相通，后仓的灰尘、水雾等可能会渗入前仓，对变频器单元的防护造成影响。

综上所述，如何进一步提高变频器的防护等级，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高防护变频器，以进一步提高其防护等级。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高防护变频器，包括：机柜；位于所述机柜内，且使所述机柜内部具有前仓和后仓的隔板；变频器单元；散热器；位于所述前仓，且通过密封件与所述隔板密封连接的散热基板；

其中，所述变频器单元设于所述散热基板的前侧；所述隔板具有供所述散热器穿过的通孔，所述散热器设于所述散热基板的后侧，所述密封件位于所述散热器的***。

优选地，所述散热基板与所述散热器为一体式结构。

优选地，上述高防护变频器还包括安装板，所述密封件设于所述安装板上，所述散热基板设有凹槽，所述安装板固定于所述凹槽内。

优选地，所述安装板与所述散热基板可拆卸地固定连接。

优选地，所述安装板和所述凹槽通过粘胶层密封连接。

优选地，所述散热基板的后侧面设有法兰安装面。

优选地，所述变频器单元包括：固定于所述散热基板上的底壳，位于所述底壳内的底层器件、中层器件和顶层器件；其中，所述底层器件包括功率器件、主回路器件和内循环风机，所述中层器件包括第一电容模组，所述顶层器件包括第二电容模组和控制模组；所述功率器件贴装于所述散热基板，所述功率器件的功率器件安装位置与所述散热器的安装位置相对应。

优选地，所述第一电容模组和所述底壳，其中一者设有定位卡槽，另一者设有与所述定位卡槽配合的定位卡勾。

优选地，所述中层器件和所述顶层器件之间设有支撑板，所述中层器件和所述支撑板均可拆卸地固定于所述底壳，所述顶层器件可拆卸地固定于所述支撑板。

优选地，所述第二电容模组包括：电容底壳、与所述电容底壳卡接的电容盖板、位于所述电容底壳内的第二电容组件，其中，所述电容盖板与所述支撑板可拆卸地固定连接；

所述控制模组包括：控制主壳和控制盖板，所述控制盖板的一端与所述控制主壳相连，所述控制盖板的另一端与所述控制主壳可拆卸地卡接，所述控制主壳与所述支撑板可拆卸地固定连接。

优选地，所述顶层器件还包括扩充电容模组。

优选地，所述底壳的底端设有第一导轨，所述前仓内设有与所述第一导轨配合使用的第二导轨，且所述第一导轨和所述第二导轨均沿所述垂直于所述隔板的方向延伸。

本发明提供的高防护变频器，通过在前仓设置散热基板，该散热基板通过密封件与隔板密封连接，且将变频器单元设于散热基板的前侧，则通过密封件和散热基板将隔板两侧的前仓和后仓完全隔离，进一步提高了防护等级；同时，避免了前仓和后仓之间的透风，前仓的热量完全通过散热器传导到后仓，然后通过风机排出去，有效提高了散热效率。

同时，本发明提供的高防护变频器，由于散热基板位于前仓，则密封件也位于前仓，又由于变频器单元设于散热基板的前侧，则能够先将整个变频器单元安装于散热基板上之后，再安装带有变频器单元的散热基板，方便了整个变频器单元的安装，有效提高了安装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的高防护变频器中散热器和散热基板的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的高防护变频器中散热器和散热基板的另一方向的结构示意图；

图3为图2的***图；

图4为本发明实施例提供的高防护变频器中功率器件安装后的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的高防护变频器中底层器件安装后的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的高防护变频器中第一电容模组的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的高防护变频器中第一电容模组的侧视图；

图8为本发明实施例提供的高防护变频器中第一电容模组安装后的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的高防护变频器中第二电容模组的部分分解示意图；

图10为本发明实施例提供的高防护变频器中第二电容模组的主视图；

图11为本发明实施例提供的高防护变频器中控制模组的主视图；

图12为本发明实施例提供的高防护变频器中控制模组的部分分解示意图；

图13为本发明实施例提供的高防护变频器中顶层器件安装后的一种结构示意图；

图14为本发明实施例提供的高防护变频器中顶层器件安装后的另一种结构示意图；

图15为本发明实施例提供的高防护变频器的主视图；

图16为本发明实施例提供的高防护变频器的侧视图。

上图1-16中：

1散热基板、2为散热器、3为功率器件安装位置、4为法兰安装面、5为密封件、6为安装板、7为第一螺钉、8为凹槽、9为定位卡槽、10为底壳、11为功率器件、12为第一导轨、13为底层器件、14为内循环风机、15为第一电容模组、16为定位卡勾、17为第二电容模组、18为电容盖板、19为电容底壳、20为葫芦孔、21为控制模组、22为控制主壳、23为控制盖板、24为扩充电容模组、25为隔板、26为支撑板、27为第二导轨、28为变频器单元、29为拉手。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-16所示，本发明实施例提供的高防护变频器，包括：机柜，隔板25，变频器单元28，散热器2和散热基板1；其中，隔板25位于机柜内，使得该机柜具有前仓和后仓，散热基板1位于前仓且通过通过密封件5与隔板25密封连接；变频器单元28设于散热基板1的前侧；隔板25具有供散热器2穿过的通孔，散热器2设于散热基板1的后侧，密封件5位于散热器的***。

可以理解的是，该隔板25将机柜的内腔分为前后两个仓，即为前仓和后仓，记隔板25的两侧分别为前侧和后侧。该机柜的内腔可为机柜的整个容腔，也可为机柜的部分容腔。由于散热基板1位于前仓，则记散热基板1靠近隔板25的一侧为后侧，散热基板1远离隔板25的一侧为前侧。由于散热基板1通过密封件5与隔板25密封连接，则密封件5位于散热基板1和隔板25之间，即密封件5位于隔板25的前侧且位于散热基板1的后侧。密封件5呈环形，可为圆环形，也可为方环形，具体根据散热基板1的形状进行设计。由于散热器2设于散热基板1的后侧，隔板25具有供散热器2穿过的通孔，则散热器2的大部分位于后仓。

本发明实施例提供的高防护变频器，通过在前仓设置散热基板1，该散热基板1通过密封件5与隔板25密封连接，且将变频器单元28设于散热基板1的前侧，则通过密封件5和散热基板1将隔板25两侧的前仓和后仓完全隔离，进一步提高了防护等级；同时，避免了前仓和后仓之间的透风，前仓的热量完全通过散热器2传导到后仓，然后通过风机排出去，有效提高了散热效率。

同时，本发明实施例提供的高防护变频器，由于散热基板1位于前仓，则密封件5也位于前仓，又由于变频器单元28设于散热基板1的前侧，则能够先将整个变频器单元28安装于散热基板1上之后，再安装带有变频器单元28的散热基板1，方便了整个变频器单元28的安装，有效提高了安装效率。

经过试验，上述高防护变频器的防护等级可达到IP56以上，可适用于IP56以上机柜，可广泛用于海上工业、雨雾灰尘等恶劣场景。

上述高防护变频器的安装方法为：将散热器2安装在散热基板1的后侧，将变频器单元28安装在散热基板1的前侧，然后将带有散热器2、变频器单元28的散热基板1放置在前仓，向通孔移动该散热基板1，直至散热器2位于后仓，散热基板1通过密封件5与隔板25抵接；最后固定连接散热基板1和隔板25。上述高防护变频器的拆卸方法为：解除散热基板1与隔板25的连接，即可将带有散热器2和变频器单元28的散热基板1取出。

为了简化安装，优先选择散热器2与散热基板1为一体式结构。当然，也可选择散热器2与散热基板1通过连接件相连，也可通过焊接相连，并不局限于上述实施例。

上述高防护变频器中，散热基板1可为铜板、铁板、铝板等。为了提高散热效果、同时降低成本，优先选择散热基板1为铝板。

在散热基板1的后侧设置密封件5时，需要一定的安装空间，特别是密封件5需要点胶工艺安装时。由于散热基板1的后侧设置了散热器2，散热器2占据一定的空间，为了避免散热器2造成干涉，需要加大散热基板1，导致整个高防护变频器的成本和体积较大。为了减小体积、降低成本，上述高防护变频器还包括安装板6，密封件5设于安装板6上；散热基板1设有凹槽8，安装板6固定于凹槽8内，如图2和图3所示。这样，先在安装板6上设置密封件5，在将安装好密封件5的安装板6固定于散热基板1的凹槽8内。由上述安装方法可知，密封件5的设置与散热基板1无关，不会受到散热器2的干涉，则无需加大散热基板1，有效地减小了散热基板1的体积和成本，进而减小了整个高防护变频器的体积和成本。

为了方便安装和拆卸，优先选择安装板6与散热基板1可拆卸地固定连接。具体地，安装板6通过螺钉或者卡接结构与散热基板1可拆卸地连接。进一步地，安装板6通过第一螺钉7固定于凹槽8内。当然，也可选择安装板6与散热基板1的连接不可拆。

为了获得更高的防护等级，上述高防护变频器中，安装板6和凹槽8通过粘胶层密封连接。这样，实现安装板6与散热基板1的密封连接，进一步提高了防护等级。具体地，粘胶层通常在凹槽8内涂覆形成。优选地，该粘接层为三防胶层，当然也可选择其他胶层，只要方便设置和实现密封即可。

需要说明的是，同一产品结构中，可采用安装板6和凹槽8通过粘胶层密封连接、以及安装板6通过第一螺钉7固定于凹槽8内。这样，在保证密封的前提下，提高了安装板6与散热基板1的连接强度。

优选地，上述频器结构中，密封件5为密封胶条。进一步地，密封胶条为发泡密封胶条。当然，也可选择其他材料，并不局限于上述实施例。

为了便于安装散热基板1，优先选择散热基板1的后侧面设有法兰安装面4。这样，散热基板1的法兰安装面4与隔板25接触，散热基板1和隔板25通过螺纹连接件实现固定连接。

进一步地，上述高防护变频器中，变频器单元28包括：固定于散热基板1上的底壳10，位于底壳10内的底层器件13、中层器件和顶层器件；其中，底层器件13包括功率器件11、主回路器件和内循环风机14，中层器件包括第一电容模组15，顶层器件包括第二电容模组17和控制模组21；功率器件11贴装于散热基板1，功率器件11的功率器件安装位置3与散热器2的安装位置相对应。

可以理解的是，底层器件13、中层器件和顶层器件中，底层器件13靠近散热基板1、中层器件靠近底层器件13、顶层器件靠近中层器件。对于底层器件13、中层器件和顶层器件三者间的电连接、信号连接，以及主回路器件均为本领域技术人员所熟知，本文对此不做限定，也不再赘述。底层器件13、中层器件和顶层器件位于底壳10内，是指底层器件13、中层器件和顶层器件位于底壳10的内腔中、以及沿该内腔深度方向的延伸空间中，即顶层器件可沿内腔的深度方向外露于底壳10。

上述高防护变频器，通过将变频器器单元28的器件分为底层器件13、中层器件和顶层器件，实现了模块化，在安装过程中，依次安装底层器件13、中层器件和顶层器件，较现有的一体式变频器单元相比，简化了安装过程的劳动强度，也便于维修和维护；同时，将功率器件11、主回路器件和内循环风机14设在底层，便于功率器件11、主回路器件的热量传递给散热基板1，提高了散热速度，也提高了防护性能；而且功率器件11的安装位置与散热器2的安装位置相对应，如图1所示，便于功率器件11产生的热量传递给散热器2，提高了散热效率；将内循环风机14设在底层，提高了底壳10内部的散热效果。

优选地，内循环风机14设于底壳10的顶端。需要说明的是，底壳10的顶端，是指整个高防护变频器正常使用放置时，底壳10的顶端。

为了便于安装第一电容模组15，上述高防护变频器中，设有相应的定位结构。具体地，第一电容模组15和底壳10，其中一者设有定位卡槽9，另一者设有与定位卡槽9配合的定位卡勾16。进一步地，底壳10内设有定位卡槽9，第一电容模组15设有与定位卡槽9配合的定位卡勾16，如图4-6所示。

当然，也可选择其他的定位结构，例如第一电容模组15和底壳10，其中一者设有定位卡槽9，另一者设有与定位卡槽9配合的定位凸起。

为了便于安装和拆卸，优先选择中层器件和顶层器件之间设有支撑板26，中层器件和所述支撑板26均可拆卸地固定于底壳10，顶层器件可拆卸地固定于支撑板26。具体地，可拆卸地固定方式，有多种，例如卡接、螺纹连接件连接等。为了方便设置，优先选择中层器件通过第二螺钉固定于底壳10；顶层器件通过第三螺钉固定于支撑板26。

优选地，上述高防护变频器中，第二电容模组17包括：电容底壳19、与电容底壳19卡接的电容盖板18、位于电容底壳19内的第二电容组件，其中，电容盖板18与支撑板26可拆卸地固定连接，如图9和图10所示。这样，实现了快速拆装，方便了第二电容组件的维修和维护。

相应地，控制模组21包括：控制主壳22和控制盖板23，控制盖板23的一端与控制主壳22相连，控制盖板23的另一端与控制主壳22可拆卸地卡接，控制主壳22与支撑板26可拆卸地固定连接，如图11和图12所示。这样，实现了快速拆装，方便了位于控制主壳22内的控制器件的维修和维护。

为了方便安装，优先选择电容盖板18与支撑板26通过第二螺钉连接，电容盖板18的顶端和底端分别设有供第二螺钉穿过的第一安装孔和第二安装孔；第一安装孔和第二安装孔中，其中一者为葫芦孔20。这样，在安装过程中，能够微调第二电容模组17在竖直方向的位置，可消除装配误差，降低加工精度，也方便了安装。

相应地，控制主壳22与支撑板26通过第三螺钉连接，控制主壳22的顶端和底端分别设有供第三螺钉穿过的第三安装孔和第四安装孔；第三安装孔和第四安装孔中，其中一者为葫芦孔20。这样，在安装过程中，能够微调控制模组21在竖直方向的位置，可消除装配误差，降低加工精度，也方便了安装。

进一步地，控制主壳22的顶端的第三安装孔、电容盖板18的顶端的第一安装孔均为葫芦孔20，如图9-14所示。

需要说明的是，电容盖板18的顶端和底端、控制主壳22的顶端和底端，分别是指整个高防护变频器处于正常使用状态时，电容盖板18的顶端和底端、控制主壳22的顶端和底端。

上述高防护变频器中，控制模组21可为键盘控制板模组。

为了满足需求，可适当增加电容模组，具体地，顶层器件还包括扩充电容模组24。该扩充电容模组24与第二电容模组17并排设置，如图14所示。此时，控制模组21可在扩充电容模组24的前端或者第二电容模组17的前端。

优选地，上述高防护变频器中，底壳10的两个侧板均设有拉手29。这样，方便了带有散热器2、变频器单元28的散热基板1的安装。拉手29可为外置式拉手，也为嵌入式拉手。为了减小整个高防护变频器的体积，优先选择拉手29为嵌入式拉手，如图4和图16所示。

进一步地，底壳10的底端设有第一导轨12，前仓内设有与第一导轨12配合使用的第二导轨27，且第一导轨12和第二导轨27均沿垂直于隔板25的方向延伸，如图15所示。这样，在安装带有散热器2、变频器单元28的散热基板1时，可沿第二导轨27推动带有变频器单元28的散热基板1，减小了安装过程中所需的劳动力，也便于保证安装质量。

优选地，为了提高稳定性，优先选择第一导轨12为两个，分别位于底壳10的两侧，相应地，第二导轨27也为两个。对于第一导轨12和第二导轨27的具体结构，可根据实际需要进行设计，本发明实施例对此不做限定。

需要说明的是，第二导轨27安装在机柜上。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种高防护变频器，包括：

机柜；位于所述机柜内，且使所述机柜内部具有前仓和后仓的隔板(25)；变频器单元(28)；散热器(2)；

其特征在于，所述高防护变频器还包括：位于所述前仓，且通过密封件(5)与所述隔板(25)密封连接的散热基板(1)；

其中，所述变频器单元(28)设于所述散热基板(1)的前侧；所述隔板(25)具有供所述散热器(2)穿过的通孔，所述散热器(2)设于所述散热基板(1)的后侧，所述密封件(5)位于所述散热器(2)的***。

2.根据权利要求1所述的高防护变频器，其特征在于，所述散热基板(1)与所述散热器(2)为一体式结构。

3.根据权利要求2所述的高防护变频器，其特征在于，还包括安装板(6)，所述密封件(5)设于所述安装板(6)上，所述散热基板(1)设有凹槽(8)，所述安装板(6)固定于所述凹槽(8)内。

4.根据权利要求3所述的高防护变频器，其特征在于，所述安装板(6)与所述散热基板(1)可拆卸地固定连接。

5.根据权利要求3所述的高防护变频器，其特征在于，所述安装板(6)和所述凹槽(8)通过粘胶层密封连接。

6.根据权利要求1所述的高防护变频器，其特征在于，所述散热基板(1)的后侧面设有法兰安装面(4)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的高防护变频器，其特征在于，所述变频器单元(28)包括：固定于所述散热基板(1)上的底壳(10)，位于所述底壳(10)内的底层器件(13)、中层器件和顶层器件；其中，所述底层器件(13)包括功率器件(11)、主回路器件和内循环风机(14)，所述中层器件包括第一电容模组(15)，所述顶层器件包括第二电容模组(17)和控制模组(21)；所述功率器件(11)贴装于所述散热基板(1)，所述功率器件(11)的功率器件安装位置(3)与所述散热器(2)的安装位置相对应。

8.根据权利要求7所述的高防护变频器，其特征在于，所述第一电容模组(15)和所述底壳(10)，其中一者设有定位卡槽(9)，另一者设有与所述定位卡槽(9)配合的定位卡勾(16)。

9.根据权利要求7所述的高防护变频器，其特征在于，所述中层器件和所述顶层器件之间设有支撑板(26)，所述中层器件和所述支撑板(26)均可拆卸地固定于所述底壳(10)，所述顶层器件可拆卸地固定于所述支撑板(26)。

10.根据权利要求9所述的高防护变频器，其特征在于，所述第二电容模组(17)包括：电容底壳(19)、与所述电容底壳(19)卡接的电容盖板(18)、位于所述电容底壳(19)内的第二电容组件，其中，所述电容盖板(18)与所述支撑板(26)可拆卸地固定连接；

所述控制模组(21)包括：控制主壳(22)和控制盖板(23)，所述控制盖板(23)的一端与所述控制主壳(22)相连，所述控制盖板(23)的另一端与所述控制主壳(22)可拆卸地卡接，所述控制主壳(22)与所述支撑板(26)可拆卸地固定连接。

11.根据权利要求7所述的高防护变频器，其特征在于，所述顶层器件还包括扩充电容模组(24)。

12.根据权利要求7所述的高防护变频器，其特征在于，所述底壳(10)的底端设有第一导轨(12)，所述前仓内设有与所述第一导轨(12)配合使用的第二导轨(27)，且所述第一导轨(12)和所述第二导轨(27)均沿所述垂直于所述隔板(25)的方向延伸。