CN204616266U - 一种多逆变柜的封闭式散热装置及多逆变柜设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多逆变柜的封闭式散热装置及多逆变柜设备。该散热装置包括散热风道、换热器、散热机柜。散热风道包括顶部风道、底部风道。顶部风道、底部风道相对设置在多个逆变柜的上、下两端并与多个逆变柜相通。换热器安装在散热机柜中，散热机柜的两端分别与顶部风道、底部风道相通。散热机柜、底部风道、多个逆变柜、顶部风道依次构成对安装在每个逆变柜内的逆变器进行封闭式散热的主体机构。本实用新型改变传统的敞开式散热方式，不仅保证了换热器的使用效率，降低了单个逆变柜的散热成本，而且在逆变柜密封方面也更易进行操作，在保证逆变柜密封的同时实现散热。本实用新型还公开安装有该散热装置的多逆变柜设备。

Description

一种多逆变柜的封闭式散热装置及多逆变柜设备

技术领域

本实用新型涉及光伏逆变器领域的一种散热装置及安装有该散热装置的逆变柜设备，尤其涉及一种多逆变柜的封闭式散热装置及安装有该散热装置的多逆变柜设备。

背景技术

随着光伏行业的快速发展，电子元件的集成度和功率等级正在成倍的提高，热流密度也在不断的增加，这也给电子热管理提出了更高的挑战。合理的热设计会提高元器件的运行寿命、可靠性、稳定性。研究表明，温度每提高1℃，电子系统的可靠性下降5％。

大多数户外产品都会采用各式各样的户外机柜，由于其结构简洁，防护性能高，内部空间充足等优点，一直都受到行业的追捧。现在光伏产品的集成度越来越高，产品的热流密度也越来越大，同时考虑到户外产品应用环境的特殊性，对于使用环境较为严酷的机柜需要做到完全密封，现有散热方案多采用单个壁挂式换热器安装在各个机柜的门板上，利用换热内芯，尽量将机柜内部器件热量传递到外部环境。换热器工作原理：换热机芯分内外两侧，完全封闭。一般机柜内侧采用上部吸风，在换热芯内部与外环境冷流体进行换热，产生低温空气由下部排出。

增加换热器的换热功率的主要方法有两种：

1)增加换热芯的换热面积、风速等；

2)增加机芯内外两侧换热温差，采用特殊工艺，如热管。

现有机柜产品多数采用挂壁式换热器，安装形式比较单一，并存在以下不足：

1)直接安装在机柜的门板或者侧壁上，造成机柜尺寸、结构不统一；

2)并且每个机柜的换热器安装口都需要进行防尘、防水密封；

3)由于各机柜的发热量不一，所以换热器的尺寸和类型也会有所不同，造成最终成本居高不下，产品使用性低；

4)若其中部分机柜在运行过程中为阶段性发热，给机柜配置独立换热器会造成一定的资源浪费。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种多逆变柜的封闭式散热装置及安装有该散热装置的多逆变柜设备，其改变传统的敞开式散热方式，采用整体式收集各个逆变柜排出的热流体，集中到散热机柜进行换热，再将换热后的低温冷流体输送到各个逆变柜中，不仅保证了换热器的使用效率，降低了单个逆变柜的散热成本，而且在逆变柜密封方面也更易进行操作，在保证逆变柜密封的同时实现散热。

本实用新型的解决方案是：一种多逆变柜的封闭式散热装置，其用于对多个逆变柜内的逆变器进行散热，该散热装置包括散热风道、换热器、散热机柜；该散热风道包括顶部风道、底部风道；该顶部风道、该底部风道相对设置在该多个逆变柜的上、下两端并与该多个逆变柜相通；该换热器安装在该散热机柜中，该散热机柜的两端分别与该顶部风道、该底部风道相通；该散热机柜、该底部风道、该多个逆变柜、该顶部风道依次构成对安装在每个逆变柜内的逆变器进行封闭式散热的主体机构。

作为上述方案的进一步改进，该多个逆变柜并排夹设在该顶部风道与该底部风道之间，该散热机柜位于并排布局的该多个逆变柜的同一侧。

作为上述方案的进一步改进，每个逆变柜的顶部开设有出风口一，该顶部风道开设有分别与多个出风口一相通的多个进风口一；每个逆变柜的底部开设有进风口二，该底部风道开设有分别与多个进风口二相通的多个出风口二。

优选地，该散热装置还包括若干排风风扇一，每个进风口二处安装有一个该排风风扇一。

进一步地，该散热装置还包括排风风扇二，该排风风扇二安装在该散热机柜与该底部风道的相通处或安装在该散热机柜与该顶部风道的相通处。

本实用新型还提供一种多逆变柜设备，其包括多个逆变柜、用于对多个逆变柜内的逆变器进行散热的散热装置，该散热装置包括散热风道、换热器、散热机柜；该散热风道包括顶部风道、底部风道；该顶部风道、该底部风道相对设置在该多个逆变柜的上、下两端并与该多个逆变柜相通；该换热器安装在该散热机柜中，该散热机柜的两端分别与该顶部风道、该底部风道相通；该散热机柜、该底部风道、该多个逆变柜、该顶部风道依次构成对安装在每个逆变柜内的逆变器进行封闭式散热的主体机构；该多个逆变柜并排夹设在该顶部风道与该底部风道之间，该散热机柜位于并排布局的该多个逆变柜的同一侧。

作为上述方案的进一步改进，每个逆变柜的顶部开设有出风口一，该顶部风道开设有分别与多个出风口一相通的多个进风口一；每个逆变柜的底部开设有进风口二，该底部风道开设有分别与多个进风口二相通的多个出风口二。

优选地，该散热装置还包括若干排风风扇一，每个进风口二处安装有一个该排风风扇一。

进一步地，该散热装置还包括排风风扇二，该排风风扇二安装在该散热机柜与该底部风道的相通处或安装在该散热机柜与该顶部风道的相通处。

作为上述方案的进一步改进，每个进风口二处安装有过滤除湿装置。

本实用新型旨在提供一种高效、集中式的散热方案，特别适合封闭的机柜进行散热，具有结构简洁、通用性高、冷热隔离等特点。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的多逆变柜设备的结构示意图。

图2是本实用新型实施例2的多逆变柜设备的结构示意图。

图3是本实用新型实施例3的多逆变柜设备的结构示意图。

图4是本实用新型实施例4的多逆变柜设备的结构示意图。

主要符号说明

逆变柜1     逆变器2

换热器3     散热机柜4

顶部风道5   底部风道6

进风口一7   出风口二8

排风风扇9   排风风扇一10

排风风扇二11

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

请参阅图1，本实用新型实施例1的多逆变柜设备包括多个逆变柜1、用于对多个逆变柜1内的逆变器2进行散热的散热装置。

该散热装置为封闭式散热装置。该散热装置包括散热风道、换热器3、散热机柜4。该散热风道包括顶部风道5、底部风道6。多个逆变柜1最好并排夹设在顶部风道5与底部风道6之间，散热机柜4位于并排布局的多个逆变柜1的同一侧。

顶部风道5、底部风道6相对设置在多个逆变柜1的上、下两端并与多个逆变柜1相通。换热器3安装在散热机柜4中，散热机柜4的两端分别与顶部风道5、底部风道6相通。散热机柜4、底部风道6、多个逆变柜1、顶部风道5依次构成对安装在每个逆变柜1内的逆变器2进行封闭式散热的主体机构。

热流体由逆变柜1顶部的顶部风道5进入散热机柜4，冷流体由底部风道6输送到各个逆变柜1，冷热流体相互隔离，不会相互影响。散热机柜4内置的换热器3无压缩机，具有功率低、结构简洁、可靠性高等特点。换热器3可包括换热内芯和外芯。

本实用新型改变传统的敞开式散热方式，采用整体式收集各个逆变柜1排出的热流体(如热空气)，集中到散热机柜4进行换热，再将换热后的低温冷流体(如冷空气)输送到各个逆变柜1中，不仅保证了换热器3的使用效率，降低了单个逆变柜1的散热成本，而且在逆变柜1密封方面也更易进行操作，在保证逆变柜1密封的同时实现散热。

在本实施例中，逆变柜1的数量以3个为例进行举例说明。逆变柜1上方的顶部风道5可将逆变柜1内的热流体引入，并导入至散热机柜4内，经过散热机柜4内的换热器3与外部环境进行换热，成为低温冷流体，再由散热机柜4的底部风道6输送至3个逆变柜1中，给3个逆变柜1提供循环冷流体，由于各逆变柜1的进风口大小可控，所以每个逆变柜1的散热量可以精确控制。

各逆变柜1的出风口一可与顶部风道5紧密连接，各逆变柜1的进风口二可与底部风道6紧密连接。

本实用新型提供的散热方案的气流流动线路为：流体在3个逆变柜1内充分吸收发热器件(逆变器2)的热量后由顶部风道5引入散热机柜4中，热流体由换热机芯(换热器5)与外环境进行换热成为低温冷流体，再进入底部风道6中，气流经过底部风道6进入3个逆变柜1中进行循环散热。散热机柜4内主要有内部循环风扇，外部循环风扇，散热机柜4内的换热器5可以为逆流式、交叉式等形式不限。

散热机柜4的尺寸可与逆变柜1统一，放置于整机(指整个多逆变柜设备)侧面，不影响整台设备的安装和多逆变柜1并联，整体统一性高。逆变柜1并联数量越多，散热机柜4的利用效率越高，整机散热成本就越低。本实用新型采用多个逆变柜1直接并联，风道连接，所以密封性高，工艺简单，减少散热系统的复杂程度。

在本实施例中，每个逆变柜1的顶部开设有出风口一(未标示)，顶部风道5开设有分别与多个出风口一相通的多个进风口一7；每个逆变柜1的底部开设有进风口二(未标示)，底部风道6开设有分别与多个进风口二相通的多个出风口二8。在各逆变柜1的进风口二处可适当增加过滤除湿装置，可减少内部功率器件(主要指逆变器2)的凝露可能性。

实施例2

请参阅图2，本实用新型实施例2的多逆变柜设备包括多个逆变柜1、用于对多个逆变柜1内的逆变器2进行散热的散热装置。

该散热装置为封闭式散热装置。该散热装置包括散热风道、换热器3、散热机柜4、排风风扇9。该散热风道包括顶部风道5、底部风道6。多个逆变柜1最好并排夹设在顶部风道5与底部风道6之间，散热机柜4位于并排布局的多个逆变柜1的同一侧。排风风扇9安装在散热机柜4与底部风道6的相通处或安装在散热机柜4与顶部风道5的相通处。

顶部风道5、底部风道6相对设置在多个逆变柜1的上、下两端并与多个逆变柜1相通。换热器3安装在散热机柜4中，散热机柜4的两端分别与顶部风道5、底部风道6相通。排风风扇9安装在散热机柜4与底部风道6的相通处时，散热机柜4、排风风扇9、底部风道6、多个逆变柜1、顶部风道5依次构成对安装在每个逆变柜1内的逆变器2进行封闭式散热的主体机构，排风风扇9安装在散热机柜4与顶部风道5的相通处时，散热机柜4、底部风道6、多个逆变柜1、顶部风道5、排风风扇9依次构成对安装在每个逆变柜1内的逆变器2进行封闭式散热的主体机构。

热流体由逆变柜1顶部的顶部风道5进入散热机柜4，冷流体由底部风道6输送到各个逆变柜1，冷热流体相互隔离，不会相互影响。散热机柜4内置的换热器3无压缩机，具有功率低、结构简洁、可靠性高等特点。换热器3可包括换热内芯和外芯。

本实施例利用各个逆变柜1的排风风扇9将热风引导至散热机柜4，利用散热机柜4内大型的换热器3，将热流体降温为冷流体，再输送至各个逆变柜1。本实施例结构简洁，采用分总分的结构形式，充分的利用了散热资源。若只是部分逆变柜1工作，散热机柜4的排风风扇9可以降低功率，减少整机损耗，而且能够满足散热要求，避免单个逆变柜1配置换热器3后，逆变柜1不工作时造成的散热资源浪费。

本实用新型改变传统的敞开式散热方式，采用整体式收集各个逆变柜1排出的热流体，集中到散热机柜4进行换热，再将换热后的低温冷流体通过排风风扇9输送到各个逆变柜1中，不仅保证了换热器3的使用效率，降低了单个逆变柜1的散热成本，而且在逆变柜1密封方面也更易进行操作，在保证逆变柜1密封的同时实现封闭式散热，不影响逆变柜的散热效果。

在本实施例中，逆变柜1的数量以3个为例进行举例说明。逆变柜1上方的顶部风道5可将逆变柜1内的热流体引入，并导入至散热机柜4内，经过散热机柜4内的换热器3与外部环境进行换热，成为低温冷流体，再由散热机柜4通过排风风扇9经由底部风道6输送至3个逆变柜1中，给3个逆变柜1提供循环冷流体，由于各逆变柜1的进风口大小可控，所以每个逆变柜1的散热量可以精确控制。

各逆变柜1的出风口一可与顶部风道5紧密连接，各逆变柜1的进风口二可与底部风道6紧密连接。

本实用新型提供的散热方案的气流流动线路为：流体在3个逆变柜1内充分吸收发热器件(逆变器2)的热量后由顶部风道5引入散热机柜4中，热流体由换热机芯(换热器5)与外环境进行换热成为低温冷流体，再通过排风风扇9进入底部风道6中，气流经过底部风道6进入3个逆变柜1中进行循环散热。散热机柜4内主要有内部循环风扇，外部循环风扇，散热机柜4内的换热器5可以为逆流式、交叉式等形式不限。

散热机柜4的尺寸可与逆变柜1统一，放置于整机(指整个多逆变柜设备)侧面，不影响整台设备的安装和多逆变柜1并联，整体统一性高。逆变柜1并联数量越多，散热机柜4的利用效率越高，整机散热成本就越低。本实用新型采用多个逆变柜1直接并联，风道连接，所以密封性高，工艺简单，减少散热系统的复杂程度。

在本实施例中，每个逆变柜1的顶部开设有出风口一(未标示)，顶部风道5开设有分别与多个出风口一相通的多个进风口一7；每个逆变柜1的底部开设有进风口二(未标示)，底部风道6开设有分别与多个进风口二相通的多个出风口二8。在各逆变柜1的进风口二处可适当增加过滤除湿装置，可减少内部功率器件(主要指逆变器2)的凝露可能性。

实施例3

请参阅图3，本实用新型实施例3的多逆变柜设备包括多个逆变柜1、用于对多个逆变柜1内的逆变器2进行散热的散热装置。

该散热装置为封闭式散热装置。该散热装置包括散热风道、换热器3、散热机柜4、多个排风风扇一10、排风风扇二11。该散热风道包括顶部风道5、底部风道6。多个逆变柜1最好并排夹设在顶部风道5与底部风道6之间，散热机柜4位于并排布局的多个逆变柜1的同一侧。排风风扇二11安装在散热机柜4与底部风道6的相通处或安装在散热机柜4与顶部风道5的相通处。

顶部风道5、底部风道6相对设置在多个逆变柜1的上、下两端并与多个逆变柜1相通。换热器3安装在散热机柜4中，散热机柜4的两端分别与顶部风道5、底部风道6相通。

在本实施例中，每个逆变柜1的顶部开设有出风口一(未标示)，顶部风道5开设有分别与多个出风口一相通的多个进风口一7；每个逆变柜1的底部开设有进风口二(未标示)，底部风道6开设有分别与多个进风口二相通的多个出风口二8。在各逆变柜1的进风口二处可适当增加过滤除湿装置，可减少内部功率器件(主要指逆变器2)的凝露可能性。每个进风口二处还安装有一个排风风扇一10。

排风风扇二11安装在散热机柜4与底部风道6的相通处时，散热机柜4、排风风扇二11、底部风道6、多个排风风扇一10、多个逆变柜1、顶部风道5依次构成对安装在每个逆变柜1内的逆变器2进行封闭式散热的主体机构。安装在散热机柜4与顶部风道5的相通处时，散热机柜4、底部风道6、多个排风风扇一10、多个逆变柜1、顶部风道5、排风风扇二11依次构成对安装在每个逆变柜1内的逆变器2进行封闭式散热的主体机构。

热流体由逆变柜1顶部的顶部风道5进入散热机柜4，冷流体由底部风道6输送到各个逆变柜1，冷热流体相互隔离，不会相互影响。散热机柜4内置的换热器3无压缩机，具有功率低、结构简洁、可靠性高等特点。换热器3可包括换热内芯和外芯。

本实施例利用各个逆变柜1的排风风扇二11将热风引导至散热机柜4，利用散热机柜4内大型的换热器3，将热流体降温为冷流体，再通过多个排风风扇一10输送至各个逆变柜1。本实施例结构简洁，采用分总分的结构形式，充分的利用了散热资源。若只是部分逆变柜1工作，散热机柜4的排风风扇二11可以降低功率，减少整机损耗，而且能够满足散热要求，避免单个逆变柜1配置换热器3后，逆变柜1不工作时造成的散热资源浪费。

本实用新型改变传统的敞开式散热方式，采用整体式收集各个逆变柜1排出的热流体，集中到散热机柜4进行换热，再将换热后的低温冷流体通过排风风扇二11、多个排风风扇一10输送到各个逆变柜1中，不仅保证了换热器3的使用效率，降低了单个逆变柜1的散热成本，而且在逆变柜1密封方面也更易进行操作，在保证逆变柜1密封的同时实现封闭式散热，不影响逆变柜的散热效果。

在本实施例中，逆变柜1的数量以3个为例进行举例说明。逆变柜1上方的顶部风道5可将逆变柜1内的热流体引入，并导入至散热机柜4内，经过散热机柜4内的换热器3与外部环境进行换热，成为低温冷流体，再由散热机柜4通过排风风扇二11输送至底部风道6，然后通过多个排风风扇一10引入3个逆变柜1中，给3个逆变柜1提供循环冷流体，由于各逆变柜1的进风口大小可控，所以每个逆变柜1的散热量可以精确控制。

各逆变柜1的出风口一可与顶部风道5紧密连接，各逆变柜1的进风口二可与底部风道6紧密连接。

本实用新型提供的散热方案的气流流动线路为：流体在3个逆变柜1内充分吸收发热器件(逆变器2)的热量后由顶部风道5引入散热机柜4中，热流体由换热机芯(换热器5)与外环境进行换热成为低温冷流体，再通过排风风扇二11进入底部风道6中，气流经过底部风道6通过多个排风风扇一10引入3个逆变柜1中进行循环散热。散热机柜4内主要有内部循环风扇，外部循环风扇，散热机柜4内的换热器5可以为逆流式、交叉式等形式不限。

散热机柜4的尺寸可与逆变柜1统一，放置于整机(指整个多逆变柜设备)侧面，不影响整台设备的安装和多逆变柜1并联，整体统一性高。逆变柜1并联数量越多，散热机柜4的利用效率越高，整机散热成本就越低。本实用新型采用多个逆变柜1直接并联，风道连接，所以密封性高，工艺简单，减少散热系统的复杂程度。

实施例4

请参阅图4，本实用新型实施例4与实施例3大致相同，其区别在于实施例4没有设置实施例3中的排风风扇二11。实施例4的气体流量效果会比实施例3差点，但是同样也可以在保证逆变柜密封的同时实现散热。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多逆变柜的封闭式散热装置，其用于对多个逆变柜内的逆变器进行散热，该散热装置包括散热风道；其特征在于：该散热装置还包括换热器、散热机柜；该散热风道包括顶部风道、底部风道；该顶部风道、该底部风道相对设置在该多个逆变柜的上、下两端并与该多个逆变柜相通；该换热器安装在该散热机柜中，该散热机柜的两端分别与该顶部风道、该底部风道相通；该散热机柜、该底部风道、该多个逆变柜、该顶部风道依次构成对安装在每个逆变柜内的逆变器进行封闭式散热的主体机构。

2.如权利要求1所述的多逆变柜的封闭式散热装置，其特征在于：该多个逆变柜并排夹设在该顶部风道与该底部风道之间，该散热机柜位于并排布局的该多个逆变柜的同一侧。

3.如权利要求1所述的多逆变柜的封闭式散热装置，其特征在于：每个逆变柜的顶部开设有出风口一，该顶部风道开设有分别与多个出风口一相通的多个进风口一；每个逆变柜的底部开设有进风口二，该底部风道开设有分别与多个进风口二相通的多个出风口二。

4.如权利要求3所述的多逆变柜的封闭式散热装置，其特征在于：该散热装置还包括若干排风风扇一，每个进风口二处安装有一个该排风风扇一。

5.如权利要求1或4所述的多逆变柜的封闭式散热装置，其特征在于：该散热装置还包括排风风扇二，该排风风扇二安装在该散热机柜与该底部风道的相通处或安装在该散热机柜与该顶部风道的相通处。

6.一种多逆变柜设备，其包括多个逆变柜、用于对多个逆变柜内的逆变器进行散热的散热装置，该散热装置包括散热风道；其特征在于：该散热装置还包括换热器、散热机柜；该散热风道包括顶部风道、底部风道；该顶部风道、该底部风道相对设置在该多个逆变柜的上、下两端并与该多个逆变柜相通；该换热器安装在该散热机柜中，该散热机柜的两端分别与该顶部风道、该底部风道相通；该散热机柜、该底部风道、该多个逆变柜、该顶部风道依次构成对安装在每个逆变柜内的逆变器进行封闭式散热的主体机构；该多个逆变柜并排夹设在该顶部风道与该底部风道之间，该散热机柜位于并排布局的该多个逆变柜的同一侧。

7.如权利要求6所述的多逆变柜设备，其特征在于：每个逆变柜的顶部开设有出风口一，该顶部风道开设有分别与多个出风口一相通的多个进风口一；每个逆变柜的底部开设有进风口二，该底部风道开设有分别与多个进风口二相通的多个出风口二。

8.如权利要求7所述的多逆变柜设备，其特征在于：该散热装置还包括若干排风风扇一，每个进风口二处安装有一个该排风风扇一。

9.如权利要求6或8所述的多逆变柜设备，其特征在于：该散热装置还包括排风风扇二，该排风风扇二安装在该散热机柜与该底部风道的相通处或安装在该散热机柜与该顶部风道的相通处。

10.如权利要求7或8所述的多逆变柜设备，其特征在于：每个进风口二处安装有过滤除湿装置。