CN209671192U - 一种ipm散热结构及其具有该ipm散热结构的水泵变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种IPM散热结构，包括散热片，所述散热片的一端面连接电路板结构，另一端面与设置于水泵外壳内部的变频器底座连接。本实用新型还提出了一种水泵变频器，其包括上述所述的IPM散热结构。本实用新型一种IPM散热结构及其具有该IPM散热结构的水泵变频器，通过IPM散热结构对电路板结构进行散热，将热量通过散热片31与水泵外壳传递至水中，由于泵外水的流动较强因此散热会比较好，可以用较小的代价使功率器件得以散热，提高水泵变频器与水泵一体设计时的电路板散热性能。

Description

一种IPM散热结构及其具有该IPM散热结构的水泵变频器

技术领域

本实用新型涉及水泵控制器领域，具体涉及一种IPM散热结构及其具有该IPM散热结构的水泵变频器。

背景技术

水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等。

传统的水泵控制器为通用变频器，放置于水泵外面，由于通用变频器无法与水泵一起放置于水下，因此必须要由客户去连接电源线以及电机线而且还需要设定参数进行使用，使用起来比较麻烦也容易出现接错线等问题；且由于水泵往往放置于水下，因此电机线会拉的很长EMC特性(电磁兼容性)较差成本也会很高；另外通用变频器通常需要额外使用一个风扇来对变频器进行散热增加了成本。

水泵变频器与水泵一体设计时，需要考虑水泵变频器的散热性能，因此，有必要提出一种IPM散热结构及其具有该IPM散热结构的水泵变频器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种IPM散热结构及其具有该IPM散热结构的水泵变频器，通过IPM散热结构对电路板结构进行散热，提高水泵变频器与水泵一体设计时的电路板散热性能。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种IPM散热结构，包括散热片，所述散热片的一端面连接电路板结构，另一端面与设置于水泵外壳内部的变频器底座连接。

一种水泵变频器，其包括上述所述的IPM散热结构。

进一步，所述水泵变频器还包括设置于水泵外壳内的变频器底座、设置于所述变频器底座上的电路板结构，所述的电路板结构与所述变频器底座之间设置有所述散热片。

进一步，所述的变频器底座上还安装一变频器罩壳，所述的变频器底座与变频器罩壳共同构成变频器壳体，所述电路板结构和散热片均安装于所述变频器壳体内。

进一步，所述的变频器罩壳的顶部设置有灌胶孔，能够通过所述的灌胶孔向安装有电路板结构和散热片的变频器壳体内填充灌装硅胶层；所述的变频器壳体与水泵外壳之间还填充有液体媒介层。

进一步，所述的变频器底座和变频器罩壳均采用金属外壳，所述的变频器罩壳的底部与变频器底座上端的凸台紧配合连接，所述变频器罩壳的底面抵住变频器底座的凸台台肩。

进一步，所述的电路板结构包括电源板、滤波板、驱动板和至少一个的用于固定及导通电信号的连接件，所述的电源板、滤波板和驱动板之间平行间隔设置，并通过至少一个的所述连接件连接，所述的散热片设置于所述变频器底座与驱动板之间，散热片的上、下两端面分别与所述的驱动板和变频器底座接触连接。

进一步，所述的电路板结构还包括导线，所述的导线分为输入导线和输出导线，输入导线连接电源板，输出导线连接驱动板，所述的变频器罩壳的顶部设置有供导线穿过的导线穿孔，输入导线穿过所述的导线穿孔后与电源连接，输出导线穿过所述的导线穿孔后与设置在水泵外壳内的水泵电机电性连接。

进一步，所述的驱动板、散热片和变频器底座上分别设置有至少一个相对应的圆孔、通孔和沉孔，相对应的圆孔、通孔和沉孔各通过一铆接螺钉连接。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型为一种IPM散热结构及其具有该IPM散热结构的水泵变频器，通过IPM散热结构对电路板结构进行散热，将热量通过散热片与水泵外壳传递至水中，由于泵外水的流动较强因此散热会比较好，可以用较小的代价使功率器件得以散热，提高水泵变频器与水泵一体设计时的电路板散热性能。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型中散热片与电路板结构和变频器底座的连接示意图；

图2为本实用新型中一种水泵变频器的***结构示意图；

图3为本实用新型中一种水泵变频器的俯视结构示意图；

图4为本实用新型中一种水泵变频器的轴侧结构示意图；

图5为本实用新型中一种水泵变频器的内部结构示意图。

图中：1-变频器壳体、11-变频器底座、12-变频器罩壳、121-导线穿孔、122-灌胶孔、2-电路板结构、21-电源板、22-滤波板、23-驱动板、230-圆孔、24-连接件、25-导线、31-散热片、4-铆接螺钉、5-硅胶层。

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明了，下面通过附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1所示，一种IPM散热结构，包括散热片31，其特征在于：所述散热片31的一端面连接电路板结构2，另一端面与设置于水泵外壳内部的变频器底座11连接。

如图2至图5所示，一种水泵变频器，其包括上述所述的IPM散热结构，所述水泵变频器还包括设置于水泵外壳内的变频器底座11、设置于所述变频器底座11上的电路板结构2，所述的电路板结构2与所述变频器底座11之间设置有所述散热片31。

在本实用新型实施例中，所述的驱动板23、散热片31和变频器底座11上分别设置有至少一个相对应的圆孔230、通孔和沉孔111，相对应的圆孔230、通孔和沉孔111各通过一铆接螺钉4连接，铆接螺钉4能使变频器底座11与驱动板23对两者之间的散热片31进行夹紧，保证散热片31与驱动板23和变频器底座11保持相贴，保散热效果，铆接螺钉4除了连接作用，还具有辅助导热作用，能够将电路板结构2通过散热片31传递至变频器底座11上的热量，传递至水泵外壳上，进而传递至水中。

具体地，所述的变频器底座11上还安装一变频器罩壳12，所述的变频器底座11与变频器罩壳12共同构成变频器壳体1，所述电路板结构2和散热片31均安装于所述变频器壳体1内。

进一步地，所述的变频器罩壳12的顶部设置有灌胶孔122，能够通过所述的灌胶孔122向安装有电路板结构2和散热片31的变频器壳体1内填充灌装硅胶，待凝固后形成硅胶层5，将电路板结构2上的元器件、引脚及焊盘等导电部分全部被胶覆盖而无需担心漏水问题；所述的变频器壳体1与水泵外壳之间还填充有液体媒介层，由于水泵放置于水中，当水泵放置的足够深时水的压力很大，因此在泵体内装入液体媒介以抵抗水的压力，一般使用食品油等绝缘且导热较好的材料，同时该液体媒介也起到传递变频器壳体1热量的作用。

在本实用新型实施例中，所述的变频器底座11和变频器罩壳12均采用金属外壳，所述的变频器罩壳12的底部与变频器底座11上端的凸台紧配合连接，所述变频器罩壳12的底面抵住变频器底座11的凸台台肩，通过金属外壳提高散热性能，金属外壳优选铝外壳。

具体地，所述的电路板结构2包括电源板21、滤波板22、驱动板23和至少一个的用于固定及导通电信号的连接件24，所述的电源板21、滤波板22和驱动板23之间平行间隔设置，并通过至少一个的所述连接件24连接，所述的散热片31设置于所述变频器底座11与驱动板23之间，散热片31的上、下两端面分别与所述的驱动板23和变频器底座11接触连接。在本实用新型实施例中，连接件24可以是穿透滤波板22将电源板21和驱动板23连接在一起；也可以是分段式，电源板21、滤波板22、驱动板23相邻的板子之间各通过若干连接件24进行连接，连接件24与各板子的连接方式可以是焊接、采用螺钉连接或焊接和螺钉连接相结合等等方式。

进一步地，所述的电路板结构2还包括导线25，所述的导线25分为输入导线和输出导线，输入导线连接电源板21，输出导线连接驱动板23，所述的变频器罩壳12的顶部设置有供导线25穿过的导线穿孔121，输入导线穿过所述的导线穿孔121后与电源连接，输出导线穿过所述的导线穿孔121后与设置在水泵外壳内的水泵电机电性连接。

在本实用新型实施例中，电源板21上设置全波整流模块；所述的滤波板22上设置储能滤波模块；所述的驱动板23上设置开关电源模块、MCU模块和逆变器模块，所述的全波整流模块输出端与所述储能滤波模块输入端电性连接，所述的储能滤波模块输入端连接输入导线，输出端与所述开关电源模块的输入端连接，所述开关电源模块的输出端与MCU模块和逆变器模块电性连接，所述的MCU模块与所述逆变器模块通信连接。利用全波整流模块将交流电转换成直流电，再通过储能滤波模块对转化后的直流电进行储存滤波使之成为稳定的直流电，再使用开关电源模块产生控制电源以及MCU电源，最终通过在MCU模块中植入的算法程序来控制逆变器模块以输出不同频率的交流电来控制水泵电机运转的功能。

逆变器模块233采用三菱电机机电上海有限公司的第5代L系列IPM，驱动板23上的主要热量来源为IPM，其热量通过散热片31与水泵外壳传递至水中，由于泵外水的流动较强因此散热会比较好，可以用较小的代价使功率器件得以散热。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种IPM散热结构，包括散热片(31)，其特征在于：所述散热片(31)的一端面连接电路板结构(2)，另一端面与设置于水泵外壳内部的变频器底座(11)连接。

2.一种水泵变频器，其特征在于：其包括如权利要求1所述的IPM散热结构。

3.根据权利要求2所述的一种水泵变频器，其特征在于：所述水泵变频器还包括设置于水泵外壳内的变频器底座(11)、设置于所述变频器底座(11)上的电路板结构(2)，所述的电路板结构(2)与所述变频器底座(11)之间设置有所述散热片(31)。

4.根据权利要求3所述的一种水泵变频器，其特征在于：所述的变频器底座(11)上还安装一变频器罩壳(12)，所述的变频器底座(11)与变频器罩壳(12)共同构成变频器壳体(1)，所述电路板结构(2)和散热片(31)均安装于所述变频器壳体(1)内。

5.根据权利要求4所述的一种水泵变频器，其特征在于：所述的变频器罩壳(12)的顶部设置有灌胶孔(122)，能够通过所述的灌胶孔(122)向安装有电路板结构(2)和散热片(31)的变频器壳体(1)内填充灌装硅胶层(5)；所述的变频器壳体(1)与水泵外壳之间还填充有液体媒介层。

6.根据权利要求4所述的一种水泵变频器，其特征在于：所述的变频器底座(11)和变频器罩壳(12)均采用金属外壳，所述的变频器罩壳(12)的底部与变频器底座(11)上端的凸台紧配合连接，所述变频器罩壳(12)的底面抵住变频器底座(11)的凸台台肩。

7.根据权利要求4至6任意一项所述的一种水泵变频器，其特征在于：所述的电路板结构(2)包括电源板(21)、滤波板(22)、驱动板(23)和至少一个的用于固定及导通电信号的连接件(24)，所述的电源板(21)、滤波板(22)和驱动板(23)之间平行间隔设置，并通过至少一个的所述连接件(24)连接，所述的散热片(31)设置于所述变频器底座(11)与驱动板(23)之间，散热片(31)的上、下两端面分别与所述的驱动板(23)和变频器底座(11)接触连接。

8.根据权利要求7所述的一种水泵变频器，其特征在于：所述的电路板结构(2)还包括导线(25)，所述的导线(25)分为输入导线和输出导线，输入导线连接电源板(21)，输出导线连接驱动板(23)，所述的变频器罩壳(12)的顶部设置有供导线(25)穿过的导线穿孔(121)，输入导线穿过所述的导线穿孔(121)后与电源连接，输出导线穿过所述的导线穿孔(121)后与设置在水泵外壳内的水泵电机电性连接。

9.根据权利要求7所述的一种水泵变频器，其特征在于：所述的驱动板(23)、散热片(31)和变频器底座(11)上分别设置有至少一个相对应的圆孔(230)、通孔和沉孔(111)，相对应的圆孔(230)、通孔和沉孔(111)各通过一铆接螺钉(4)连接。