電力電子裝置的機(jī)柜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了電力電子裝置的機(jī)柜，包括：外殼，其容納模塊容納單元；通道，其形成為在所述外殼的一側(cè)壁中被分隔的區(qū)域；進(jìn)入孔，其形成于所述通道的下部；循環(huán)盤，其設(shè)置于所述通道的上部；散熱板，其被緊固于容納在所述模塊容納單元中的電力電子模塊的一側(cè)；以及振蕩毛細(xì)管熱管單元，其安裝于所述散熱板上。
【專利說明】電力電子裝置的機(jī)柜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種電力電子裝置的機(jī)柜，并且更特別地，涉及這樣一種電力電子裝置的機(jī)柜:其中與散熱板的一部分連接的振蕩毛細(xì)管熱管單元在通過外殼中的分隔件分隔的通道中冷卻，從而提高冷卻效率并且同時(shí)防止異物的進(jìn)入。

【背景技術(shù)】
[0002]一般地，電力電子裝置的機(jī)柜依照其安裝地點(diǎn)被寬泛地分類為室外型和室內(nèi)型。各種組件被安裝在任一的電力電子裝置的機(jī)柜中。當(dāng)各種組件運(yùn)行時(shí)，它們產(chǎn)生很多熱量。因此，電力電子裝置的機(jī)柜不得不裝備有冷卻系統(tǒng)。此外，諸如水、鹽、微粒等異物很容易進(jìn)入室外型的電力電子裝置的機(jī)柜。在此種環(huán)境下的室外型的電力電子裝置的機(jī)柜不得不具有有效地防止異物進(jìn)入的構(gòu)造。
[0003]作為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)，在申請(qǐng)?zhí)枮?0-2007-0073906的韓國(guó)公開專利申請(qǐng)中公開了通信裝置機(jī)柜的散熱構(gòu)造，并且在申請(qǐng)?zhí)枮?0-2011-0080378的韓國(guó)公開專利申請(qǐng)中公開了其中安裝通信裝置的殼體的冷卻系統(tǒng)。
[0004]圖1是示出了相關(guān)技術(shù)的作為電力電子裝置的機(jī)柜的一個(gè)實(shí)例的逆變器機(jī)柜的立體圖。圖2是示出了逆變器機(jī)柜的一部分的立體圖。多個(gè)逆變器模塊2被安裝于中型或大型的逆變器機(jī)柜1中。在各逆變器模塊2中，從諸如電力半導(dǎo)體器件3的電子組件產(chǎn)生了很多熱量。為了散熱，逆變器機(jī)柜1具有如下構(gòu)造:具有散熱翅片的散熱器4被附接于電力半導(dǎo)體器件3的一側(cè)，并且盤5被安裝于機(jī)柜1的外側(cè)。逆變器機(jī)柜1運(yùn)行如下。當(dāng)從安裝于逆變器模塊2中的多個(gè)電力半導(dǎo)體器件3產(chǎn)生熱量時(shí)，盤5運(yùn)行并且因此外界冷空氣被引入機(jī)柜1。這時(shí)，諸如水、鹽、微粒等的異物通過附接于進(jìn)入孔6的過濾器過濾，并且因此移除了污染物的外界冷空氣冷卻多個(gè)電力半導(dǎo)體器件3。
[0005]然而，當(dāng)盤5以此種方式被安裝于機(jī)柜1的外側(cè)時(shí)，盤5難以防水并且異物容易附于盤5上。這使盤5的使用壽命縮短或引起盤5的故障。因此，減弱了電力電氣裝置的機(jī)柜的散熱效果。因此，其問題在于在機(jī)柜內(nèi)部的電子組件容易受損，并且諸如盤清潔和盤更換的維護(hù)成本增加。
[0006]另外，在此種對(duì)流型冷卻系統(tǒng)中，如果相對(duì)相當(dāng)冷的外界空氣直接引入機(jī)柜1，電氣或電子組件附近的周圍溫度突然降低并且引起結(jié)露。因此，在大多數(shù)情況下，這使得內(nèi)部組件不可能適當(dāng)?shù)剡\(yùn)行。如果要防止此情況，需要額外安裝加熱單元，但是其問題在于機(jī)柜的構(gòu)造變得復(fù)雜并且功耗增加。
[0007]另一方面，由于被引入機(jī)柜的外界冷空氣冷卻內(nèi)部組件，包括在外界空氣中的濕氣以及包括細(xì)微灰塵的異物直接與內(nèi)部電力半導(dǎo)體器件接觸。因此灰塵聚集于內(nèi)部電氣組件上，這引起諸如故障的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，詳細(xì)描述的一個(gè)方案是提供一種電力電子裝置的機(jī)柜，并且更特別地，提供這樣一種電力電子裝置的機(jī)柜:其中與散熱板的一部分連接的振蕩毛細(xì)管熱管單元在通過外殼中的分隔件分隔的通道中冷卻，從而提高冷卻效率并且同時(shí)防止異物的進(jìn)入。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)這些以及其他優(yōu)點(diǎn)，并且依照本說明書的目的，如在此實(shí)施并且寬泛描述的，提供一種電力電子裝置的機(jī)柜，包括:外殼，其容納模塊容納單元；通道，其形成為在所述外殼的一側(cè)壁中被分隔的區(qū)域；進(jìn)入孔，其形成于所述通道的下部；循環(huán)盤
，其設(shè)置于所述通道的上部；散熱板，其被緊固于容納在所述模塊容納單元中的電力電子模塊的一側(cè)；以及振蕩毛細(xì)管熱管單元，其安裝于所述散熱板上。
[0010]在所述電力電子裝置的機(jī)柜中，所述振蕩毛細(xì)管熱管單元可以以彎曲的方式形成，并且可以穿過在所述模塊容納單元和所述通道之間的分隔件中形成的安裝孔，并且振蕩毛細(xì)管熱管單元的散熱部可以保持在通道中，并且振蕩毛細(xì)管熱管單元的吸熱部可以與散熱板連接。
[0011]在所述電力電子裝置的機(jī)柜中，可以提供氣密密封以消除在所述安裝孔和所述振蕩毛細(xì)管熱管單元之間的區(qū)域。
[0012]在所述電力電子裝置的機(jī)柜中，所述模塊容納單元可以通過所述通道與外界空氣分隔，并且異物不會(huì)進(jìn)入所述模塊容納單元。
[0013]在所述電力電子裝置的機(jī)柜中，過濾器可以被設(shè)置到所述進(jìn)入孔處。在所述電力電子裝置的機(jī)柜中，所述通道可以被單獨(dú)地制造并且與所述外殼分離或附接于所述外殼。
[0014]在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的所述電力電子裝置的機(jī)柜中，使用傳導(dǎo)和對(duì)流，以及使用所述振蕩毛細(xì)管熱管單元的相變冷卻方法0001111^ 11161:110(1)來提供冷卻。這產(chǎn)生了提高冷卻效率的效果。另外，通過熱管的散熱單元暴露于形成為在外殼的一側(cè)壁中被分隔的區(qū)域的所述通道的構(gòu)造，外部空氣不進(jìn)入模塊容納單元。這產(chǎn)生了內(nèi)部電子組件不暴露于異物或灰塵的效果。另外，由于外部空氣不直接與電力電子模塊或散熱板接觸，這產(chǎn)生了防止溫度突然改變以及結(jié)露的效果。另一方面，由于循環(huán)盤不暴露于大氣，這減小了污染和損壞的可能性并且減少維護(hù)成本。
[0015]本申請(qǐng)適用性的進(jìn)一步的范圍將會(huì)從下文給出的詳細(xì)描述中變得顯而易見。然而，應(yīng)該被理解的是，詳細(xì)的說明和具體的實(shí)例，雖然指示本公開優(yōu)選的實(shí)施例，但僅以圖解說明的方式給出，因?yàn)樵诒竟_的精神和范圍中的各種改變和修改通過詳細(xì)的描述而對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]包括的附圖提供本公開的進(jìn)一步理解并且被合為一體并且組成說明書的一部分，附圖示出示例性實(shí)施例以及連同說明一起用來解釋本公開的原理。
[0017]在圖中:
[0018]圖1是示出了相關(guān)技術(shù)的電力電子裝置的機(jī)柜的立體圖；
[0019]圖2是示出了相關(guān)技術(shù)的電力電子裝置的機(jī)柜的一部分的立體圖；
[0020]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的電力電子裝置的機(jī)柜的立體圖；
[0021]圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的電力電子裝置的機(jī)柜的側(cè)視圖；
[0022]圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的電力電子裝置的機(jī)柜的一部分的立體圖；
[0023]圖6八和圖68是示出了圖3中的散熱板的立體圖；以及
[0024]圖7是示出了圖3中的通道的立體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]現(xiàn)在將會(huì)參照附圖詳細(xì)地給出示例性實(shí)施例的描述。為了參照附圖簡(jiǎn)便描述，相同或等同的組件將會(huì)設(shè)置有相同的附圖標(biāo)記，并且它們將不會(huì)被重復(fù)描述。
[0026]參照附圖在下文中詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。這是為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員減少本發(fā)明中不需要的不恰當(dāng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐。然而，這不會(huì)影響任何對(duì)本發(fā)明的本質(zhì)和主旨以及范圍的限制。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在電力電子裝置的機(jī)柜中的冷卻裝置被配置為包括:外殼10 ；通道15，其形成為在外殼的一側(cè)壁中被分隔的區(qū)域；進(jìn)入孔16，其形成于通道的下部；循環(huán)盤17，其設(shè)置于通道15的上部；散熱板30，其緊固于容納在模塊容納單元11中的電力電子模塊20的一側(cè)；以及振蕩毛細(xì)管熱管單元35，其安裝于散熱板30上。
[0028]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的電力電子裝置的機(jī)柜的立體圖。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的電力電子裝置的機(jī)柜的側(cè)視圖。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的電力電子裝置的機(jī)柜的一部分的立體圖，圖6八和圖68是示出了散熱板的立體圖。圖7是示出了通道的立體圖。參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
[0029]外殼10被配置為構(gòu)成電力電子裝置的機(jī)柜的主體。外殼10具有六面體殼體的形狀。外殼10由諸如鐵或合成樹脂的材料制成?？紤]到容納在內(nèi)部的各組件的特性、尺寸、重量、強(qiáng)度等而適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)外殼10。
[0030]外殼10被分為模塊容納單元11和通道15。模塊容納單元11容納電力電子模塊20。通道15用于散熱。外界空氣通過通道15進(jìn)入和排出。外界空氣循環(huán)以汲取并且?guī)ё邿崃?。在模塊容納單元11內(nèi)的分隔件將模塊容納單元11和通道15相互分隔開。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，如圖7所示，通道15被單獨(dú)地制造并且附接于外殼10的一側(cè)。
[0031]進(jìn)入孔16形成于通道15的下部。進(jìn)入孔16具有沿通道15的橫向方向延伸的長(zhǎng)方形形狀。進(jìn)入孔16的寬度以吸入外界空氣的方式被適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)。過濾器(未示出)被附接于進(jìn)入孔16上以過濾包含在外界空氣中的污染物、微粒等。
[0032]循環(huán)扇17被安裝于通道15的上部。循環(huán)扇17以不暴露于外殼10的外部的方式被安裝。因此，僅從循環(huán)扇17流出的外界空氣通過形成于通道15中的扇孔被排出到大氣。將被安裝的循環(huán)扇17的適合的數(shù)量取決于它們的容量。
[0033]在通道15中的循環(huán)扇17迫使空氣通過對(duì)流向上流動(dòng)。因此，外界空氣通過在通道15的下部的進(jìn)入孔16被引入通道15。然后，外界空氣流經(jīng)通道15并且通過通道15的上部中的扇孔排回大氣。
[0034]在通道15和模塊容納單元11之間的分隔件中形成多個(gè)安裝孔18。下文描述的多個(gè)振蕩毛細(xì)管熱管單元35分別穿過多個(gè)安裝孔18。
[0035]電力電子模塊20被安裝于模塊容納部11中。一般地，多個(gè)電力電子模塊20被安裝于中型或大型的電力電子機(jī)柜中。如圖3所示，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電力電子模塊20由逆變器配置。發(fā)熱元件21等被安裝于其上的？⑶被安裝于電力電子模塊20中。用于消散由發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量的散熱板30被安裝于電力電子模塊20中。
[0036]散熱板30被安裝于發(fā)熱元件21的一側(cè)上以消散來自發(fā)熱元件21的熱量。散熱板30以與多個(gè)發(fā)熱元件21對(duì)應(yīng)的方式安裝。散熱板30形成為板形以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單安裝散熱板30并且實(shí)現(xiàn)大的冷卻效果。使用螺釘?shù)葘⑸岚?0緊固于電力電子模塊20，但是可以使用粘合劑代替單獨(dú)的組件將散熱板30緊固于電力電子模塊20，從而防止局部過熱現(xiàn)象等并且因此最大化冷卻效果。
[0037]振蕩毛細(xì)管熱管單元35被附接于散熱板30。如現(xiàn)有技術(shù)已知的，振蕩毛細(xì)管熱管單元35通過利用帶電材料的相位的變化來消散潛熱。振蕩毛細(xì)管熱管導(dǎo)熱性極佳，因此實(shí)現(xiàn)大的熱傳遞效果。例如，鑒于鋁板的導(dǎo)熱率在2201/0.1的級(jí)別上，振蕩毛細(xì)管熱管的導(dǎo)熱率大約為10，0001/0.V。因此，實(shí)現(xiàn)了 50倍的鋁板散熱效果。
[0038]振蕩毛細(xì)管熱管單元35的吸熱部36被附接于散熱板30。這是通過使用接合法或焊接法完成的。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，為了連接，吸熱部36可以被插入散熱板30。圖6八示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的吸熱部36被插入散熱板30的實(shí)例。圖68示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的吸熱部36被附接于散熱板30的實(shí)例。
[0039]振蕩毛細(xì)管熱管單元35的散熱部37按從吸熱部36的一端以關(guān)于吸熱部36成給定角度延伸出的方式形成。振蕩毛細(xì)管熱管單元35的吸熱部36穿過在模塊容納部11和通道15之間的分隔件中形成的安裝孔18，并且以穿透的方式被插入電力電子模塊20，從而連接到發(fā)熱元件21。相反，振蕩毛細(xì)管熱管單元35的散熱部37保留在通道15內(nèi)并且因此暴露于外界空氣。
[0040]這時(shí)，提供氣密密封以消除在安裝孔18和振蕩毛細(xì)管熱管單元35之間的區(qū)域。因此，模塊容納部11與外界空氣隔離并且因此保持密封，在內(nèi)部形成區(qū)域。
[0041]散熱部37被暴露于通道15，通道15形成為外殼10的一側(cè)壁中分隔的區(qū)域，或者被單獨(dú)制造并且被附接于外殼10的一側(cè)。這產(chǎn)生了防止外界空氣中的微粒等進(jìn)入模塊容納部11的效果。進(jìn)一步，外界空氣不直接接觸電力電子模塊20。這產(chǎn)生了防止在電力電子模塊20內(nèi)部的溫度突然變化以及在電力電子模塊20中發(fā)生結(jié)露的效果。
[0042]另外，循環(huán)扇17不暴露于大氣。這減小了對(duì)循環(huán)扇17的污染并且減小了循環(huán)扇17的損傷，從而減少維護(hù)成本。
[0043]前述的實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅是示例性的并且不會(huì)被視為對(duì)本公開的限制。本教導(dǎo)能夠被無困難地應(yīng)用于其它類型的裝置。本描述旨在為例證性的，并且不限于所述權(quán)利要求的范圍。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，許多替換、改進(jìn)、和變化將是顯而易見的。此處描述的示例性實(shí)施例的特性、結(jié)構(gòu)、方法、和其它特征可以通過多種方式結(jié)合以獲得額外的和/或替換的示例性實(shí)施例。
[0044]由于當(dāng)前特征可以以幾種形式實(shí)施而不偏離其特征，還應(yīng)該理解的是，除非另外說明，以上描述的實(shí)施例不被任何前述的細(xì)節(jié)所限制，而是應(yīng)該在所附權(quán)利要求所限定的范圍中被寬泛地考慮，并且因此，落入所述權(quán)利要求的界限，或等效的界限內(nèi)的所有的變化和改進(jìn)因此意圖被包括在所附權(quán)利要求內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電力電子裝置的機(jī)柜，其提高冷卻效率并且同時(shí)防止異物的進(jìn)入，其特征在于所述電力電子裝置的機(jī)柜包括: 外殼，其容納模塊容納單元； 通道，其形成為在所述外殼的一側(cè)壁中被分隔的區(qū)域； 進(jìn)入孔，其形成于所述通道的下部； 循環(huán)盤，其設(shè)置于所述通道的上部； 散熱板，其被緊固于容納在所述模塊容納單元中的電力電子模塊的一側(cè)；以及 振蕩毛細(xì)管熱管單元，其安裝于所述散熱板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電子裝置的機(jī)柜， 其中所述振蕩毛細(xì)管熱管單元以彎曲的方式形成，并且穿過在所述模塊容納單元和所述通道之間的分隔件中形成的安裝孔，并且 其中振蕩毛細(xì)管熱管單元的散熱部保持在通道中，并且所述振蕩毛細(xì)管熱管單元的吸熱部與散熱板連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電子裝置的機(jī)柜，其中提供氣密密封以消除所述安裝孔和所述振蕩毛細(xì)管熱管單元之間的區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電子裝置的機(jī)柜，其中所述模塊容納單元通過所述通道與外界空氣隔離，并且異物不進(jìn)入所述模塊容納單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電子裝置的機(jī)柜，其中過濾器被設(shè)置到所述進(jìn)入孔處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電子裝置的機(jī)柜，其中所述通道被單獨(dú)地制造并且與所述外殼分離或附接于所述外殼。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK104302152SQ201410291090
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】柳星烈 申請(qǐng)人:Ls產(chǎn)電株式會(huì)社