CN212970572U - 一种多级散热的全密闭功率柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及功率柜技术领域，公开了一种多级散热的全密闭功率柜，包括柜体，柜体内分为设备放置区和散热区，散热区内设置有风冷机构以及水冷机构，风冷机构包括固定安装在散热区内的散热风机，散热区的侧壁开设有若干进风口，柜体上开设有第一出风口和第二出风口，外界空气由进风口进入柜体内，并分别由第一出风口和第二出风口向外排出；水冷机构包括设置在散热区内的水箱以及循环水泵，循环水泵的一端与水箱连接，另一端连接有第二导水管，第二导水管铺设在设备放置区的内壁，且第二导水管的末端与水箱连接。通过风冷机构以及水冷机构的双重配合，可以及时对功率柜进行散热，从而保证功率柜内的功率元件的正常工作。

Description

一种多级散热的全密闭功率柜

技术领域

本实用新型涉及功率柜技术领域，尤其涉及一种多级散热的全密闭功率柜。

背景技术

功率柜内部包括了功率元件IGBT、直流母线电容、断路器、熔断器等多个热源，这些热源互相影响，使功率柜内部散热情况变得复杂。这不仅需要在单位体积下带走更多的损耗，而且还需要设计更高效和合理的散热***，能够实现分区散热，合理利用有限冷却，实现温度分区控制。

在目前的大功率机柜设计中，一般都对各个功率元件采取了散热措施，常见方法是利用散热风机对散热器翅片进行散热，将热量带出机柜。这种散热方式较为单一，散热效果较差。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种多级散热的全密闭功率柜，以克服现有技术利用散热风机进行散热，散热方式为单一，散热效果差的问题。

为达到上述目的，本实用新型的基本方案如下：一种多级散热的全密闭功率柜，包括柜体，所述柜体内横向固定安装有分隔板，所述分隔板上方的区域为设备放置区，所述分隔板下方的区域为散热区，所述散热区内设置有风冷机构以及水冷机构，所述风冷机构包括固定安装在散热区内的散热风机，所述散热区的侧壁开设有若干进风口，所述分隔板上开设有导风口，所述柜体顶部开设有第一出风口，所述柜体的侧面开设有若干第二出风口，外界空气依次由进风口以及导风口进入设备放置区，并分别由第一出风口和第二出风口向外排出；所述水冷机构包括设置在散热区内的水箱以及循环水泵，所述水箱内灌注有冷却水，所述循环水泵的一端与水箱之间连接有第一导水管，循环水泵的另一端连接有第二导水管，所述第二导水管贯穿分隔板并铺设在设备放置区的内壁，且第二导水管的末端与水箱连接。

进一步地，所述设备放置区内固定架设有若干放置板，各个放置板之间形成用于放置功率元件的放置空间，且放置板上均匀分布有若干散热孔。

进一步地，所述散热区内安装有制冷组件，所述制冷组件包括冷却箱、冷凝器以及压缩机，所述冷却箱内灌注有冷凝液，所述冷凝器的一端与压缩机相互连接，所述冷凝器的另一端连接有冷凝管，所述冷凝管伸入冷却箱内并与冷凝液接触。

进一步地，所述第二导水管贯穿于冷却箱，且冷凝液浸没第二导水管，所述第二导水管与冷凝液接触的部分呈螺旋状。

进一步地，所述分隔板的下表面安装有容置箱，所述散热风机安装在容置箱内，且容置箱的侧壁开设有若干进气格栅。

进一步地，所述进风口设置有过滤网，所述过滤网的网孔孔径为0.01mm～0.1mm。

进一步地，所述设备放置区的一侧安装有上柜门，所述散热区的一侧安装有下柜门。

与现有技术相比本方案的有益效果是：

1、散热风机能够将外界空气导入柜体内，一部分气流流经放置板的散热孔后由柜体顶部的第一出风口向外排出，另一部分气流流经放置板的散热孔后由设备放置区侧壁的第二出风口向外排出，气流由外界进入柜体并从柜体内排出的过程中，会将功率元件工作时产生的热量一并带出柜体外，从而起到散热的作用。

2、循环水泵将水箱内的冷却水导入第二导水管中，制冷组件将第二导水管中的冷却水进行降温处理，当冷却水流经设备放置区时，可以有效对设备放置区内的功率元件进行散热。

3、通过风冷机构以及水冷机构的双重配合，可以及时对功率柜进行散热，双重散热可以有效提高功率柜的整体散热效果，从而保证功率柜内的功率元件的正常工作。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的剖视结构示意图。

说明书附图中的附图标记包括：柜体1、上柜门11、下柜门12、分隔板2、导风口21、进风口3、第一出风口31、第二出风口32、容置箱4、进气格栅41、散热风机42、放置板5、散热孔51、水箱6、第一导水管61、循环水泵7、第二导水管71、冷却箱8、压缩机9、冷凝器91、冷凝管92。

具体实施方式

下面结合说明书附图，并通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

实施例：

一种多级散热的全密闭功率柜，如图1和2所示，包括柜体1，柜体1内横向固定安装有分隔板2，分隔板2上方的区域为设备放置区，设备放置区的一侧安装有上柜门11，设备放置区内固定架设有若干放置板5，各个放置板5之间形成用于放置功率元件的放置空间，且放置板5上均匀分布有若干散热孔51。

如图2所示，分隔板2下方的区域为散热区，散热区的一侧安装有下柜门12；散热区内设置有风冷机构以及水冷机构，风冷机构包括固定安装在分隔板2的下表面的容置箱4，容置箱4的侧壁开设有若干进气格栅41，容置箱4内安装有散热风机42；散热区的侧壁开设有若干进风口3，进风口3设置有过滤网，过滤网的网孔孔径为0.01mm～0.1mm；分隔板2上开设有导风口21，柜体1顶部开设有第一出风口31，柜体1的侧面开设有若干第二出风口32，外界空气依次由进风口3以及导风口21进入设备放置区，并分别由第一出风口31和第二出风口32向外排出。

如图2所示，水冷机构包括设置在散热区内的水箱6、循环水泵7以及制冷组件，水箱6内灌注有冷却水，循环水泵7的一端与水箱6之间连接有第一导水管61，循环水泵7的另一端连接有第二导水管71，第二导水管71贯穿分隔板2并铺设在设备放置区的内壁，且第二导水管71的末端与水箱6连接。制冷组件包括冷却箱8、冷凝器91以及固定在散热区内壁上的压缩机9，冷却箱8内灌注有冷凝液，冷凝器91的一端与压缩机9相互连接，冷凝器91的另一端连接有冷凝管92，冷凝管92伸入冷却箱8内并与冷凝液接触。第二导水管71贯穿于冷却箱8，且冷凝液浸没第二导水管71，第二导水管71与冷凝液接触的部分呈螺旋状。

本方案具体实施方式如下：

功率元件放置于各个放置板5之间形成的放置空间内，各个功率元件分别外接电源正常工作。同时，功率柜在使用的过程中，风冷机构以及水冷机构同时工作，对功率柜进行及时的散热。

风冷机构中的散热风机42能够将外界空气导入柜体1内，外界空气经散热区侧壁的进风口3的过滤网过滤后，进入到散热区内，并经过容置箱4侧壁的进气格栅41进入到容置箱4内，并在散热风机42的作用下，气流由分隔板2上的导风口21进入到设备放置区内，一部分气流流经放置板5的散热孔51后由柜体1顶部的第一出风口31向外排出，另一部分气流流经放置板5的散热孔51后由设备放置区侧壁的第二出风口32向外排出，气流由外界进入柜体1并从柜体1内排出的过程中，会将功率元件工作时产生的热量一并带出柜体1外，从而起到散热的作用。

水冷机构中的循环水泵7和制冷组件同时工作，循环水泵7将水箱6内的冷却水依次由第一导水管61导入到第二导水管71内；冷凝管92对冷却箱8内的冷凝液进行降温冷却，使冷凝液长期处于低温的状态，冷却水流经第二导水管71容纳于冷却箱8的部分时，冷却水在冷凝液的作用下进行降温，经降温后的冷却水持续地在第二导水管71内流动，冷却水流经第二导水管71铺设于设备放置区的内壁的过程中，对设备放置区进行及时地降温，从而进一步提高柜体1内的功率元件的散热效果。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种多级散热的全密闭功率柜，包括柜体，其特征在于：所述柜体内横向固定安装有分隔板，所述分隔板上方的区域为设备放置区，所述分隔板下方的区域为散热区，所述散热区内设置有风冷机构以及水冷机构，所述风冷机构包括固定安装在散热区内的散热风机，所述散热区的侧壁开设有若干进风口，所述分隔板上开设有导风口，所述柜体顶部开设有第一出风口，所述柜体的侧面开设有若干第二出风口，外界空气依次由进风口以及导风口进入设备放置区，并分别由第一出风口和第二出风口向外排出；所述水冷机构包括设置在散热区内的水箱以及循环水泵，所述水箱内灌注有冷却水，所述循环水泵的一端与水箱之间连接有第一导水管，循环水泵的另一端连接有第二导水管，所述第二导水管贯穿分隔板并铺设在设备放置区的内壁，且第二导水管的末端与水箱连接。

2.根据权利要求1所述的一种多级散热的全密闭功率柜，其特征在于：所述设备放置区内固定架设有若干放置板，各个放置板之间形成用于放置功率元件的放置空间，且放置板上均匀分布有若干散热孔。

3.根据权利要求1所述的一种多级散热的全密闭功率柜，其特征在于：所述散热区内安装有制冷组件，所述制冷组件包括冷却箱、冷凝器以及压缩机，所述冷却箱内灌注有冷凝液，所述冷凝器的一端与压缩机相互连接，所述冷凝器的另一端连接有冷凝管，所述冷凝管伸入冷却箱内并与冷凝液接触。

4.根据权利要求3所述的一种多级散热的全密闭功率柜，其特征在于：所述第二导水管贯穿于冷却箱，且冷凝液浸没第二导水管，所述第二导水管与冷凝液接触的部分呈螺旋状。

5.根据权利要求1所述的一种多级散热的全密闭功率柜，其特征在于：所述分隔板的下表面安装有容置箱，所述散热风机安装在容置箱内，且容置箱的侧壁开设有若干进气格栅。

6.根据权利要求1所述的一种多级散热的全密闭功率柜，其特征在于：所述进风口设置有过滤网，所述过滤网的网孔孔径为0.01mm～0.1mm。

7.根据权利要求1所述的一种多级散热的全密闭功率柜，其特征在于：所述设备放置区的一侧安装有上柜门，所述散热区的一侧安装有下柜门。

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