带散热结构的变频器的制作方法

本实用新型涉及电力设备技术领域，具体涉及一种带散热结构的变频器。

背景技术：

变频器（variable-frequencydrive，vfd）是应用变频技术与微电子技术、通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部igbt的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。由上可知，变频器执行整流、滤波、逆变、制动、驱动和检测等工作时均为发热，当热量过高会影响其工作性能，甚至导致无法正常工作。因此，需要一种新型带散热结构的变频器，以解决或至少减轻上述问题的发生。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术存在的上述问题，提供了一种带散热结构的变频器，通过涂覆散热油墨层的散热结构对变频器本体进行热交换散热及辐射散热，从而避免变频器本体工作时温度上升过高，保证了变频器本体的正常、稳定工作。

为实现上述目的，一实施例公开了一种带散热结构的变频器，包括：

变频器本体；

散热结构，其包括以热传递的方式连接至所述变频器本体的环路热虹吸管，以及以热传递的方式连接在所述环路热虹吸管上的热交换器，且所述热交换器远离并位于所述变频器本体的上方，所述环路热虹吸管为连续的呈环状的闭合管路；以及

散热油墨层，涂覆于所述热交换器的表面。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述环路热虹吸管的吸热段呈蛇形盘曲于所述变频器本体的金属外壳和/或内部空间。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述环路热虹吸管盘曲于所述金属外壳上的部分呈扁平状，且与所述金属外壳紧密接触。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述环路热虹吸管盘曲于所述变频器本体的内部空间的部分呈圆管状。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述呈扁平状的环路热虹吸管的管径不小于所述呈圆管状的环路热虹吸管的管径。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述热交换器为具有良好导热性能的金属座，所述环路热虹吸管的散热段呈蛇形盘曲于所述热交换器的内部。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述热交换器上还连接有冷却机构，所述冷却机构包括循环冷凝管路、介质泵和散热器，所述热交换器具有供热交换介质通过的热交换腔，以及连通所述热交换腔的介质入口和介质出口，所述环路热虹吸管的散热段并分布于所述热交换腔的四周，所述循环冷凝管路的第一端通过所述介质入口连通至所述热交换腔，所述循环冷凝管路的第二端依次连通至所述介质泵、所述散热器并连通至所述介质出口，所述散热器远离所述热交换器设置。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述热交换介质为水或冷却油。

本实用新型散热油墨层表面有很多凹凸不平的颗粒填料，与金属表面相比增大了微观的传热面积，散热油墨里有相变材料，均匀分布在颗粒填料的表面，在合适的温度时相变材料能进行相变，相变的同时会吸热，会降低金属表面温度，然后散热油墨涂层通过辐射散热将吸收到的热量持续散发出去。这样达到散热的目的。本实用新型散热油墨层对金属表面还有防腐蚀耐酸碱的作用，不怕水，不怕油。

本实用新型的可以达到如下有益效果：

1）环路热虹吸管的工作流体只要在一个封闭的循环管路中蒸发并冷凝，在给定的距离内传递热量，高效、且可远距离传输大功率热能，从而避免变频器本体工作时温度上升过高。

2）环路热虹吸管没有运动部件，其依靠凝结液的自身的重力即可驱动工作流体的流动，属于重力驱动的两相冷却结构，与主动式液体冷却液、蒸汽压缩或泵送两相冷却结构相比，可靠性更高。

3）涂覆散热油墨层，使得热交换器的表面散热系数高、辐射能力强，进而提高热交换器的散热性能；

4）结构简单，可应用于安装空间较小，散热效果差的机柜环境中，通过热交换散热使得变频器本体所产生的热量能及时排出，从而保证了变频器本体的正常、稳定工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型一实施例的结构示意图。

图中：1、变频器本体；2、环路热虹吸管；3、热交换器；4、循环冷凝管路；5、介质泵；6、散热器。

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，本实用新型实施例公开了一种带散热结构的变频器，其包括变频器本体1；散热结构，其包括以热传递的方式连接至变频器本体1的环路热虹吸管2，以及以热传递的方式连接在环路热虹吸管2上的热交换器3，且热交换器3远离并位于变频器本体1的上方，环路热虹吸管2为连续的呈环状的闭合管路；以及散热油墨层，涂覆于热交换器3的表面，通过散热油墨层的提高热交换器3的散热性能，以满足对环路热虹吸管2冷凝作用，进而有效的将变频器本体1所产生的热量通过环路热虹吸管2的传导至热交换器3，热交换器3通过被动散热将热量扩散于空气中。当热交换器3在某些特殊环境中散热性能受限时，如环境温度过高，还可选择冷却机构连接于热交换器3上，以加大热交换器3导热能力，涂覆散热油墨层增加主动辐射散热能力。

其中，环路热虹吸管2是热管的一种类型，但与普通热管一样，其利用工作介质的汽化与凝结，以及工作介质的自重循环来传输热量。它与普通热管不同之处是管内没有吸液芯，凝结液从凝结段回流到蒸发段不是依靠吸液芯所产生的毛细力，而是依靠凝结液自身的重力。所以热虹吸管又称为重力热管或无芯热管，或称为两相闭式热虹吸管。工作过程中，工作介质在热交换器3处冷凝，并在重力的作用下从凝结段向下流到与变频器本体1的连接处，此处，环路热虹吸管2吸热；吸热后的工作介质气化并通过蒸发段回流入热交换器3，此时，工作介质再次被冷凝，从而将变频器本体1上所吸收的热量排出，工作介质循环流动，从而实现对变频器本体1进行稳定的散热降温，确保变频器本体1正常、稳定工作。

涂覆于热交换器3的表面的散热油墨层，使得热交换器3的表面散热系数高、辐射能力强，进而提高热交换器3的散热性能，使得变频器本体1所产生的热量通过环路热虹吸管2传递至热交换器3，并由热交换器3快速扩散于空气中，从而避免变频器本体工作时温度上升过高，保证了变频器本体的正常、稳定工作。

本实用新型散热油墨层表面有很多凹凸不平的颗粒填料，与金属表面相比增大了微观的传热面积，散热油墨里有相变材料，均匀分布在颗粒填料的表面，在合适的温度时相变材料能进行相变，相变的同时会吸热，会降低金属表面温度，然后散热油墨涂层通过辐射散热将吸收到的热量持续散发出去。这样达到散热的目的。本实用新型散热油墨层对金属表面还有防腐蚀耐酸碱的作用，不怕水，不怕油。

具体实施中，变频器本体1上的环路热虹吸管2呈蛇形盘曲于变频器本体1的金属外壳和/或内部空间，采用蛇形盘曲，用于增大环路热虹吸管2在变频器本体1上热传动面积，其中，位于变频器本体1金属外壳上的环路热虹吸管2，为接触式热传导，而位于变频器本体1内部空间的环路热虹吸管2，为热辐射式热传导。实际使用过程中，可根据热传动效能，选择两种方式中的一种或两者的组合，从而以最佳的方式将变频器本体1中高发热部件所产生的热量通过热传递方式由环路热虹吸管2排出。

具体实施中，变频器本体1位于机柜内，而热交换器3位于机柜外的顶部，变频器本体1与热交换器3之间通过环路热虹吸管2连接，环路热虹吸管2为循环管路，并根据机柜布局现场制作。

具体实施中，环路热虹吸管2盘曲于金属外壳上的部分呈扁平状，且与金属外壳紧密接触，由于该结构为接触式热传导，扁平状的环路热虹吸管2可加大与变频器本体1的金属外壳间的接触面积，从而提高了吸热能力。

具体实施中，环路热虹吸管2盘曲于变频器本体1的内部空间的部分呈圆管状，由于该结构为辐射式热传导，圆管状更加利于环路热虹吸管2与空气间的热传递，将变频器本体1内因电气元件所产生的热量通过辐射式热传导方式进行吸热，从而解决了变频器本体1内部空间不会因密封而出现无法有效散热的问题。

具体实施中，呈扁平状的环路热虹吸管2的管径不小于呈圆管状的的环路热虹吸管2的管径，以保证环路热虹吸管2中的工作介质均匀流动，利于热传导。

热交换器3为具有良好导热性能的金属座，环路热虹吸管2的散热段呈蛇形盘曲于热交换器3的内部。

具体实施中，热交换器3上还连接有冷却机构，以用于对热交换器3进行降温，冷却机构包括循环冷凝管路4、介质泵5和散热器6，热交换器3具有供热交换介质通过的热交换腔，以及连通热交换腔的介质入口和介质出口，环路热虹吸管2的散热段并分布于热交换腔的四周，循环冷凝管路4的第一端通过介质入口连通至热交换腔，循环冷凝管路4的第二端依次连通至介质泵5、散热器6并连通至介质出口，散热器6远离热交换器3设置。热交换介质为水或冷却油，具体，可根据实际需求进行选择。

本实用新型的带散热结构的变频器，结构简单，对变频器本体的散热效果好，适用范围广，而且还可应用于安装空间较小且散热效果差的机柜环境中，通过热交换散热使得变频器本体所产生的热量能及时排出，从而保证了变频器本体的正常、稳定工作。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本实用新型的原理和实质，本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书限定。