一种空调变频器结构及空调制造技术

本实用新型专利技术公开了一种空调变频器结构，包括用于布置控制器件的控制腔体、用于布置电抗器的电抗器腔体及用于布置功率模块的模块腔体，所述控制腔体、所述电抗器腔体和所述模块腔体并排布置且分别配置有散热系统。本实用新型专利技术进一步公开了一种含有前述空调变频器结构的空调。本实用新型专利技术具有布局合理、散热良好、布线简单、安装维护方便、操作可达性强、生产成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种空调变频器结构及空调
本技术涉及机载式设备，尤其涉及一种空调变频器结构及空调。
技术介绍
目前，对于大功率的空调变频器，在结构设计中，散热与布局是两个关注的重点，更是难点。电抗器、功率模块是整个变频器中体积最大、重量最重、热损耗最高的关键部件；若散热能力不足则影响零部件使用寿命，可靠性降低，甚至导致严重的安全事故，系统功能无法实现；如布局不合理，则零部件难以维护、防护结构复杂、布线困难，导致变频器生产成本过高，可操作性差。目前应用较多的空调变频器一般功率较低，关键部件的体积较小、重量较轻、热损耗较低，一般选择集中散热的方式，即将电抗器、功率模块、控制部分布局在同一个散热通道中，采用统一的风冷、水冷或其它途径进行集中散热。例如专利文献CN203554265U公开的技术方案，电抗器、功率模块处于同一个散热途径上，选用一个风机对所有的器件进行散热。同时为满足防护要求，采用了内循环风冷结构，冷风从风机出风口进入变频器本体，进入变频器本体内的冷风首先流经电抗器，冷风温度有所提升，之后依次流经功率模块，冷风温度进一步提高，最终在降温结构处进行散热、降温变成低温气体，并再次进入风机，形成完整的内循环散热结构。对于低功率的空调变频器，该技术方案结构紧凑、防护效果好，较为适用。但对于大功率的空调变频器，一方面，若要达到散热要求，对风机风量、风压等要求较高，则必然会造成风机体积、重量、成本的同步提高，进而造成系统体积及成本的提高，而机载式设备对变频器的体积有特定的要求(如高度方向的尺寸限制)，进而影响变频器的结构布局，大功率变频器其电抗器等主要器件体积大、重量重难以安装维护；另一方面，电抗器、功率模块在散热通道中为串联关系且各自的热损耗非常大，后端远离风机的器件会受前端器件对冷风的加热效应的影响，造成后端器件温升过高，无法保证散热效果，甚至不能正常运行。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种布局合理、散热良好、布线简单、安装维护方便、操作可达性强、生产成本低的空调变频器结构。本技术进一步提供一种含有上述空调变频器结构的空调。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：一种空调变频器结构，包括用于布置控制器件的控制腔体、用于布置电抗器的电抗器腔体及用于布置功率模块的模块腔体，所述控制腔体、所述电抗器腔体和所述模块腔体并排布置且分别配置有散热系统。作为上述技术方案的进一步改进：所述控制腔体的散热系统为自然散热系统，所述电抗器腔体的散热系统为外循环风冷散热系统，所述外循环风冷散热系统包括设于所述电抗器腔体底部的进风口及设于电抗器腔体顶部的散热风机，所述模块腔体的散热系统为设于模块腔体内的内循环散热系统。所述电抗器腔体的散热系统为外循环风冷散热系统，所述外循环风冷散热系统包括设于所述电抗器腔体底部的进风口及设于电抗器腔体顶部的散热风机，所述控制腔体的散热系统为辅助风冷散热系统，所述辅助风冷散热系统包括设于所述控制腔体一侧的辅助进风口及用于连通控制腔体和电抗器腔体的通风口，所述模块腔体的散热系统为设于模块腔体内的内循环散热系统。所述电抗器腔体内还设有导流挡板。所述控制腔体、所述电抗器腔体和所述模块腔体自左至右依次布置。一种空调，包括上述的空调变频器结构。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术公开的空调变频器结构，设置相互独立的控制腔体、电抗器腔体及模块腔体，三个腔体并排布置并分别配置散热系统，实现主要发热部件的隔离及各自散热的独立性，避免了敏感器件热效应干扰，有效的保证了关键部件、重要部件的散热要求，有利于各种损耗等级采用各自合适的散热器件、方式，避免统一设计时的过设计，降低了器件成本与结构成本；对于电抗器和功率模块等体积较大、重量较重、难以安装维护的关键部件、重要部件，一字排开无遮挡、直观明了、操作可达性强、维护方便，降低了系统高度，满足机载式空调高度要求。本技术公开的空调，由于包含上述空调变频器结构，因而同样具有上述优点。附图说明图1是本技术空调变频器结构实施例一的示意图。图2是本技术空调变频器结构实施例二的示意图。图中各标号表示：1、控制腔体；2、电抗器腔体；3、模块腔体；4、进风口；5、散热风机；6、辅助进风口；7、通风口；8、导流挡板。具体实施方式以下结合说明书附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。实施例一图1示出了本技术的一种实施例，本实施例的空调变频器结构，包括用于布置控制器件的控制腔体1、用于布置电抗器的电抗器腔体2及用于布置功率模块的模块腔体3，控制腔体1、电抗器腔体2和模块腔体3并排布置且分别配置有散热系统。整个变频器系统中电抗器、功率模块为主要发热器件，控制部分器件(如DCU、数据采集盒、电气组件)与其它部分器件(如断路器、电容)一般自然散热即可满足要求。根据这一特点，将控制部分器件单独布置，避免其它发热器件干扰；由于总发热量较大，若所有发热器件选用同一风机散热对风机的风量、风压及体积等要求较大，不适用；同时基于功率模块的防护要求较高的考虑，而电抗器相对一般，将电抗器与功率模块分隔开来，两个腔体散热独立，互不影响。基于上述认识，本技术的空调变频器结构，设置相互独立的控制腔体1、电抗器腔体2及模块腔体3，三个腔体并排布置并分别配置散热系统，实现主要发热部件的隔离及各自散热的独立性，避免了敏感器件热效应干扰，有效的保证了关键部件、重要部件的散热要求，有利于各种损耗等级采用各自合适的散热器件、方式，避免统一设计时的过设计，降低了器件成本与结构成本；对于电抗器和功率模块等体积较大、重量较重、难以安装维护的关键部件、重要部件，一字排开无遮挡、直观明了、操作可达性强、维护方便，降低了系统高度，满足机载式空调高度要求，尤其适用于大功率空调变频器。本实施例中，控制腔体1的散热系统为自然散热系统，可满足控制器件及其他器件的散热要求；电抗器的防护要求相对较低，因此电抗器腔体2的散热系统采用外循环风冷散热系统，外循环风冷散热系统包括设于电抗器腔体2底部的进风口4及设于电抗器腔体2顶部的散热风机5，散热路径为：经电抗器腔体2底部的进风口4(进风口4处设置防护过滤装置)进入风道(电抗器腔体2与电抗器周围的空间)、之后由散热风机5处出风(散热风机5处设置防护装置，散热风机5采用离心风机)，形成一个外循环风冷散热通道；功率模块的防护要求相对较高，因此模块腔体3的散热系统为设于模块腔体3内的内循环散热系统，避免与外部环境进行气体交换，内循环散热系统可采用现有的由风冷和降温结构等构成的内循环散热系统。本实施例中，电抗器腔体2内还设有导流挡板8，导流挡板8对进入电抗器腔体2内的风进行导向，增强电抗器的散热效果。本实施例中，控制腔体1、电抗器腔体2和模块腔体3自左至右依次布置。三个腔体采用该种布置方式，与系统主电路匹配，高、低压线的布线路径简洁顺畅，降低成本。本实施例的空调，包括上述空调变频器结构，因而本实施例的空调同样具有上述优点。实施例二本实施例的空调变频器结构与实施例一基本相同，不同之处在于，为了匹配控制部分器件热消耗较大的工况，增加了控制腔体1的通风散热能力。本实施例中，控制腔体1的散热系统为辅助风冷散热系统，辅助风冷散热系统包括设于控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空调变频器结构，其特征在于：包括用于布置控制器件的控制腔体(1)、用于布置电抗器的电抗器腔体(2)及用于布置功率模块的模块腔体(3)，所述控制腔体(1)、所述电抗器腔体(2)和所述模块腔体(3)并排布置且分别配置有散热系统。

【技术特征摘要】
1.一种空调变频器结构，其特征在于：包括用于布置控制器件的控制腔体(1)、用于布置电抗器的电抗器腔体(2)及用于布置功率模块的模块腔体(3)，所述控制腔体(1)、所述电抗器腔体(2)和所述模块腔体(3)并排布置且分别配置有散热系统。2.根据权利要求1所述的空调变频器结构，其特征在于：所述控制腔体(1)的散热系统为自然散热系统，所述电抗器腔体(2)的散热系统为外循环风冷散热系统，所述外循环风冷散热系统包括设于所述电抗器腔体(2)底部的进风口(4)及设于电抗器腔体(2)顶部的散热风机(5)，所述模块腔体(3)的散热系统为设于模块腔体(3)内的内循环散热系统。3.根据权利要求1所述的空调变频器结构，其特征在于：所述电抗器腔体(2)的散热系统为外循环风冷散热系统，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭世慧，何凯，王婷，孙保涛，刘雨欣，杨卓，俞鹏程，李宇，周晓云，刘斐，姚大为，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43