CN207603431U - 一种变频控制柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电气控制领域，公开了一种变频控制柜，包括：柜体、变频***、控制***和柜内风扇，所述变频***、所述控制***和所述柜内风扇分别设置于所述柜体内；所述变频***与所述控制***并列设置于所述柜体的背面钣金，所述柜内风扇设置于所述变频***的侧面；所述柜体上靠近所述变频***的侧面设置出风口，所述变频***包括变频主板构件和变频合页构件，所述变频主板构件和所述变频合页构件通过合页铰链连接，所述控制***包括控制主板构件和控制合页构件，所述控制主板构件和所述控制合页构件通过合页铰链连接。在减小变频柜和控制柜所占体积的同时解决柜内变频单元的散热问题。

Description

一种变频控制柜

技术领域

本实用新型涉及电气控制领域，特别涉及一种变频控制柜。

背景技术

近年来，随着可持续经济的发展，电力供应日益紧张，节能已经成为各行各业的重要议题。高层楼宇的中央空调就是用电大户，有资料表明，空调***的常年能耗约占建筑动力的总能耗的40％-60％，因此，空调***的节能潜力很大，而空调的节能技术与变频器的应用有很大的关系，变频器是用来控制和调整压缩机转速的控制***，其可使空调***中的压缩机始终处于最佳的转速状态，从而提高能效比(比常规的空调节能20％～30％)。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：目前在用的很多中央空调***中，大部分的空调机组结构是采用控制柜和变频柜相对独立的两个柜体的结构形式，由于大部分的机组都是安装于户外的，因此要求控制柜和变频柜的防护等级(INGRESS PROTECTION，简称“IP”) 较高，一般要求达到IP44以上，第1个数字表示固体防护等级，防止灰尘等外物侵入的等级，第2个数字表示液体防护等级，是防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高，而控制柜内往往不进行散热设计，这导致控制柜的密闭腔体中电子元器件温升较高，进而影响电子元器件的使用寿命；而变频柜通常由一个防护等级较低的变频器单元和一个IP 防护等级较高的柜体组成，由于需要考虑变频器单元的散热问题，往往导致整个变频柜的体积较大即实际占地空间大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变频控制柜，在减小变频柜和控制柜所占体积的同时解决柜内变频单元的散热问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种变频控制柜，包含：柜体、变频***、控制***和柜内风扇；变频***、控制***和柜内风扇分别设置于柜体内；

变频***与控制***并列设置于柜体的背面钣金，柜内风扇设置于变频***的侧面；

柜体上靠近变频***的侧面设置出风口，变频***包括变频主板构件和变频合页构件，变频主板构件和变频合页构件通过合页铰链连接，控制***包括控制主板构件和控制合页构件，控制主板构件和控制合页构件通过合页铰链连接。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，通过在一个变频控制柜中设置变频***和控制***，将现有的两个独立的变频柜和控制柜中的组件集合在一个柜子内，降低了每套柜子的成本，还可使得整个柜体的防护等级较高，另外，在变频***的侧面设置柜内风扇，能以抽风的形式对变频***的器件进行散热，柜体上设置出风口使得器件的热量能有效排到柜外，较好的解决了柜内器件的散热问题。通过合页连接的变频主板构件和变频合页构件，以及通过合页连接控制主板构件和控制合页构件使得柜内器件堆叠在一起，有效减少了柜体的体积，使得柜体内的空间都得到了有效的利用。

另外，该变频控制柜还包括柜门，柜体为一侧开口的封闭结构，柜门可拆卸连接在柜体的开口侧，柜门上设置进风口。

柜门的设置方便了器件的安装和维护，且柜门上设置的进风口与柜体上的出风口能够形成一个良好的气体循环，使得柜内的器件散热更快。

另外，该变频控制柜的柜门上还包括钣金支架，柜门和柜体之间设置密封条；钣金支架设置在进风口的周围，钣金支架将滤棉夹紧在进风口的位置，柜门、密封条以及柜体通过螺钉锁紧。

进风口处通过钣金支架设置滤棉能防止空气中的粉尘等颗粒进入柜内，柜门和柜体之间的密封条提高了整个柜体的密封性，进风口加滤棉的防护方式起到防尘防水的作用，提高了柜体的防护等级。

另外，该变频控制柜中变频主板构件包括：驱动组件、电容板和电抗器；

电容板和电抗器横向并列设置，柜内风扇放置在电容板和电抗器的侧面，且正对出风口；驱动组件和电抗器纵向并列设置，变频合页构件通过合页铰链连接于驱动组件和电容板之间、并堆叠于电容板和电抗器的上方位置。

另外，该变频控制柜中控制主板构件包括：风扇控制板、熔断器、开关调节电路和变压器；

熔断器、开关调节电路和变压器横向并列设置于柜体的背面钣金，熔断器和风扇控制板纵向并列设置，控制合页构件通过合页铰链连接于第一熔断器和风扇控制板之间、并堆叠于风扇控制板的上方位置。

电容板和电抗器是变频***中发热较大的器件，将柜内风扇设置在电容板和电抗器的侧面能有效对变频***进行散热，解决了电子元器件的温升问题，从而提高了器件的使用寿命。变频合页构件和控制合页构件均采用叠层的方式堆叠于柜内，节约了柜内的空间，也方便了后期维护。

另外，驱动组件包括：驱动板、散热器、隔离柱和密封圈；

密封圈设置在散热器的四周，驱动板通过隔离柱设置于散热器，散热器以嵌入的方式安装在柜体的背面钣金，并穿出柜体的背面钣金，密封圈与柜体的背面钣金密封接触。

变频***中散热器用于发热较大的器件进行散热，因此，在布局时将散热器以嵌入的方式安装并穿出柜体的背面钣金，使散热器直接将热量导出柜体外，散热器周围设置的密封圈使柜体与散热器密封连接，进一步保证柜体的密封性。

另外，变频主板构件上靠近柜内风扇的位置还设置支撑柱，支撑柱支撑变频合页构件，变频合页构件下方位置设置备用的器件。

另外，控制主板构件上靠近变频***的位置还设置支撑柱，支撑柱支撑控制合页构件，控制合页构件下方位置设置备用的器件。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型第一实施方式中变频控制柜的结构示意图；

图2是本实用新型第一实施方式中柜体上出风口的结构示意图；

图3是本实用新型第一实施方式中变频***和控制***的结构示意图；

图4是本实用新型第一实施方式中柜门的结构示意图；

图5是本实用新型第一实施方式中柜内风扇的结构示意图；

图6是本实用新型第二实施方式中变频***和控制***的具体结构示意图；

图7是本实用新型第二实施方式中变频合页构件和控制合页构件堆叠的结构示意图；

图8是本实用新型第二实施方式中变频主板构件中驱动组件的结构示意图；

图9是本实用新型第二实施方式中驱动组件中的密封圈的结构示意图；

图10是本实用新型第二实施方式中控制合页构件和变频合页构件的具体结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种变频控制柜。如图1所示。该变频控制柜包括：柜体1、变频***2、控制***3和柜内风扇4。

变频***2、控制***3和柜内风扇4分别设置于柜体1内，变频***2与控制***3并列设置于柜体1的背面钣金，柜内风扇4设置于变频***3的侧面。

柜体1上靠进变频***2的侧面设置出风口，如图2所示，其中，图2仅是柜体上有出风口的侧面的示意图。

变频***2包括变频主板构件21和变频合页构件22，如图3所示，变频主板构件21和变频合页构件22通过合页铰链连接，控制***3包括控制主板构件31和控制合页构件32，控制主板构件31和控制合页构件32通过合页铰链连接。

需要说明的是，由于采用合页铰链链接，使得后期维护中无需拆卸较多线束，避免了拆卸较多线束所导致的维护成本和维护时间的增加。

具体的，该变频控制柜还包括柜门5，柜体1为一侧开口的封闭结构，柜门5可拆卸连接在柜体的开口侧，柜门的示意如图4所示，柜门5上设置进风口51。

优选的，柜门上的进风口和柜体上的出风口均设置为百叶窗形式的风口，且进风口的百叶窗宽度大于出风口的百叶窗宽度，在柜内风扇进行抽风的过程中，保证经进风口的空气能够尽可能的经过较多的器件，从而有效的为柜内的器件散热。

具体的，柜门5上还包括钣金支架，柜门和柜体之间设置密封条；钣金支架设置在进风口的周围，钣金支架将滤棉夹紧在进风口的位置，柜门、密封条以及柜体通过螺钉锁紧。

需要说明的是，钣金支架用于夹紧滤棉，由于柜门进风口的宽度较大，为了保证柜体IP 等级，在进风口的位置设置滤棉，用于防止外界的粉尘等颗粒物进入柜体内影响器件的使用，在实际选择滤棉时根据需要选择合适材料的滤棉。在一个具体的实现中，百叶窗形式的进风口加滤棉的设计使得该变频控制柜的IP达到44。

具体的，柜门和柜体之间的密封条保证柜体空间的密闭性，当柜门被关闭时通过螺钉锁紧柜门、密封条和柜体，密封条被压紧，使得密封条能够起到了密封的作用，提高了柜体的防护等级。

需要说明的是，在柜门设置的进风口加滤棉是保证IP的一种方式，在实际应用中也可根据需要选择其他形式的进风口，和设置其他形式防尘的方法，此处不做限制，只要保证变频控制柜的较高的防护等级即可。

具体的，柜内风扇4的结构如图5所示，位于变频模块侧面的柜内风扇包括两个小风扇，以抽风的形式对变频***进行散热，需要说明的是，柜内风扇是正对出风口设置的，在柜内器件发热量较高时，可设置多个柜内风扇对其进行散热。为了达到散热的效果，此处并不限制柜内风扇中包括的小风扇的个数，另外，其他位置需要散热的元件处也可再设置柜内风扇，不限制柜内风扇的位置，本实施方式中将柜内风扇设置于变频器处且正对出风口是一种优选的设计方案。

具体的，变频***与柜门间隔第一预设距离，控制***与柜门间隔第二预设距离。需要说明的是，变频***和控制***均设置于柜体的背面钣金，但变频***和控制***的器件和体积不同，为保证柜内良好的通风条件，以及从柜门进入柜体的空气能够通过所有的柜内器件，设置变频***与柜门的间隔为第一预设距离，控制***与柜门的间隔为第二预设距离。在具体安装过程中，柜内的变频***和控制***的器件满足电气间隙即可，第一预设距离和第二预设距离均与安装的器件的体积相关，此处不限制具体的取值。

相对于现有技术而言，本实施方式中通过在一个变频控制柜中设置变频***和控制***，将现有的两个独立变频柜和控制柜集合在一个柜子内，降低了每套柜子的成本，还可使得整个柜体的防护等级较高，另外，在变频***的侧面设置柜内风扇，能以抽风的形式对变频***的器件进行散热，柜体上设置出风口使得器件的发热能有效排除的柜外，较好的解决了柜内器件的散热问题。通过合页连接的变频主板构件和变频合页构件，以及通过合页连接控制主板构件和控制合页构件使得柜内器件堆叠在一起，有效减少了柜体的体积，使得柜体内的空间都得到了有效的利用。

本实用新型的第二实施方式涉及一种变频控制柜。在本实用新型第二实施方式中，说明了变频***和控制***的具体结构。如图6所示。

变频主板构件21包括：驱动组件211、电容板212和电抗器213；电容器212和电抗器213横向并列设置，柜内风扇4放置在电容板212和电抗器213的侧面，且正对出风口；驱动组件211和电抗器213纵向并列设置，变频合页构件通过合页铰链连接于驱动组件和电容板之间、并堆叠于电容板212和电抗器213的上方位置。

具体的，合页的一端设置在背面钣金上，另一端设置于变频合页构件，需要说明的是，可设置多个合页连接变频合页构件，通过合页连接的变频合页构件可与变频主板构件形成任意角度，使得变频控制柜变频***的后期维护更为便捷。

控制主板构件31包括：风扇控制板311、熔断器312、开关调节电路313和变压器314；熔断器312、开关调节电路313和变压器314横向并列设置于柜体的背面钣金，熔断器312 和风扇控制板311纵向并列设置，控制合页构件通过合页铰链连接于熔断器和风扇控制板之间、并堆叠于风扇控制板311的上方位置。

具体的，变频合页构件堆叠于变频主板构件上方位置，控制合页构件堆叠于控制主板构件上方位置时如图7所示。

需要说明的是，风扇控制板311主要用于空调机中的风扇，该变频控制柜中的柜内风扇有变压器314提供工作电压。开关调节电路313包括接触器和继电器，接触器可开断和控制电路，起到频繁开关作用，而继电器在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，接触器和继电器在控制主板中的作用与现有控制柜中的作用相同，此处不再赘述。

具体的，合页的一端设置于背面钣金上，另一端设置于控制合页构件，需要说明的是，在保证控制合页构件稳定连接于背面钣金处可设置不止一个的合页，通过合页连接的控制合页构件可与控制主板构件形成任意角度，使得变频控制柜中控制***的后期维护更为便捷。

具体的，该变频主板构件中驱动组件211包括：驱动板81、散热器82、隔离柱和密封圈 83；如图8所示，密封圈83设置在散热器82的四周，驱动板81通过隔离柱设置于散热器，散热器以嵌入的方式安装在柜体的背面钣金，并穿出柜体的背面钣金，密封圈83与柜体的背面钣金密封接触。由于隔离柱设置在驱动板的背面，图8中并没有显示出。

需要说明的是，驱动板81上设置有发热量较大的电路模块，为了保证电路模块的散热，对其使用散热器82进行散热，为了避免散热器82的大量热量影响其他器件的使用，将散热器82穿设于背面钣金，直接将散热器82的热量排出到柜体外。若将散热器82置于柜体内部，则需要安装柜内风扇对其进行散热，增加了柜体的体积。密封圈83与柜体的背面钣金密封接触，优选的，为保证散热器与柜体钣金之间的密封性，采用防水密封圈，且密封圈上设计了一些凸起的结构，如图9所示，这些凸起的结构保证密封圈与柜体背面钣金之间有更好的密封性。

具体的，变频主板构件上靠近柜内风扇的位置还设置支撑柱，支撑柱支撑变频合页构件，变频合页构件下方位置设置备用的器件。控制主板构件上靠近变频***的位置还设置支撑柱，支撑柱支撑控制合页构件，控制合页构件下方位置设置备用的器件。

需要说明的是，支撑柱是为了避免变频合页构件或控制合页构件压迫堆叠层下方的器件，由于变频合页构件和控制合页构件都是可活动的，在控制变频柜的后期维护中，可将控制合页构件或变频合页构件旋转一定的角度，从而方便后期维护人员对整个柜内的所有器件进行维护和更新，另外，将备用的器件直接设置在变频合页构件和控制合页构件的下方位置，节约了后期维护更新的成本和时间。

具体的，控制合页构件32上设置主控板321和接线端子322，如图10所示，其中主控板321和接线端子322均与现有控制柜中主控板321和接线端子322的功能相同，例如，主控板可接收控制命令、发出控制信号、采集监控信号、处理监控数据、发出显示数据、储存用户数据等；接线端子是用户的控制线接入端。

具体的，变频合页构件22上设置熔断器221和栅栏式接线端子222，如图10所示，其中熔断器221可对线路起保护作用，当电流超过一定安培数时，熔断器221的保险丝熔断，对器件其保护作用，且能承受的电流比控制主板构件上的熔断器大；栅栏式接线端子222是客户的动力线接入的端子。

需要说明的是，该变频控制柜中的器件包括现有的变频柜和控制柜的器件，但本实用新型提供的变频控制柜体积更小，散热更好，且IP等级能达到44，本实施方式对于与现有的变频柜和控制柜内相同的器件不再赘述。

相对于现有技术，本实施方式中变频合页构件和控制合页构件均采用叠层的方式堆叠于柜内，节约了柜内的空间，也方便了维修或后期维护，在控制合页构件和变频合页构架下方设置备用器件，进一步方便了后期维护，另外，将散热器嵌入在柜体背面钣金且穿出柜体背面钣金，将散热器发出的大量的热排除柜体外，通过密封圈使散热器与柜体背面钣金密封接触，保证整个柜体的密封性。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (9)

1.一种变频控制柜，其特征在于，包括：柜体、变频***、控制***和柜内风扇，所述变频***、所述控制***和所述柜内风扇分别设置于所述柜体内；

所述变频***与所述控制***并列设置于所述柜体的背面钣金，所述柜内风扇设置于所述变频***的侧面；

所述柜体上靠近所述变频***的侧面设置出风口，所述变频***包括变频主板构件和变频合页构件，所述变频主板构件和所述变频合页构件通过合页铰链连接，所述控制***包括控制主板构件和控制合页构件，所述控制主板构件和所述控制合页构件通过合页铰链连接。

2.根据权利要求1所述的变频控制柜，其特征在于，所述变频控制柜还包括柜门，所述柜体为一侧开口的封闭结构，所述柜门可拆卸连接在所述柜体的开口侧，所述柜门上设置进风口。

3.根据权利要求2所述的变频控制柜，其特征在于，所述柜门上还包括钣金支架，所述柜门和所述柜体之间设置密封条；

所述钣金支架设置在所述进风口的周围，所述钣金支架将滤棉夹紧在所述进风口的位置，所述柜门、所述密封条以及所述柜体通过螺钉锁紧。

4.根据权利要求1所述的变频控制柜，其特征在于，所述变频主板构件包括：驱动组件、电容板和电抗器；

所述电容板和所述电抗器横向并列设置，所述柜内风扇放置在所述电容板和所述电抗器的侧面，且正对所述出风口；

所述驱动组件和所述电抗器纵向并列设置，所述变频合页构件通过合页铰链连接于所述驱动组件和所述电容板之间、并堆叠于所述电容板和所述电抗器的上方位置。

5.根据权利要求1所述的变频控制柜，其特征在于，所述控制主板构件包括：风扇控制板、熔断器、开关调节电路和变压器；

所述熔断器、所述开关调节电路和所述变压器横向并列设置于所述柜体的背面钣金，所述熔断器和所述风扇控制板纵向并列设置，所述控制合页构件通过合页铰链连接于所述熔断器和所述风扇控制板之间、并堆叠于所述风扇控制板的上方位置。

6.根据权利要求4所述的变频控制柜，其特征在于，所述驱动组件包括：驱动板、散热器、隔离柱和密封圈；

所述密封圈设置在所述散热器的四周，所述驱动板通过所述隔离柱设置于所述散热器，所述散热器以嵌入的方式安装在所述柜体的背面钣金，并穿出所述柜体的背面钣金，所述密封圈与所述柜体的背面钣金密封接触。

7.根据权利要求4所述的变频控制柜，其特征在于，所述变频主板构件上靠近所述柜内风扇的位置还设置支撑柱，所述支撑柱支撑所述变频合页构件，所述变频合页构件下方位置设置备用的器件。

8.根据权利要求5所述的变频控制柜，其特征在于，所述控制主板构件上靠近所述变频***的位置还设置支撑柱，所述支撑柱支撑所述控制合页构件，所述控制合页构件下方位置设置备用的器件。

9.根据权利要求3所述的变频控制柜，其特征在于，所述变频***与所述柜门间隔第一预设距离，所述控制***与所述柜门间隔第二预设距离。