CN222483079U - 一种电感散热装置及电能变换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电感散热装置及电能变换装置，涉及新能电气设备领域。本实用新型提出一种电感散热装置，包括至少一个电感、壳体和封灌材料；壳体与外部的柜体可拆卸连接，壳体的内部设有用于流通冷却液的流道，壳体还设有安装腔以及与流道连通的第一开口和第二开口，安装腔用于容置至少一个电感；封灌材料填充于安装腔内，封灌材料用于导热。通过设置带有流道的壳体和封灌材料，实现了对电感的高效散热，进而降低电感的工作环境温度及内部热点温度，提升了长期可靠性；同时，壳体与电能变换装置的柜体可拆卸连接，无需对柜体的表面开孔预留风道，避免发生散热器堵塞、风扇老化等可靠性问题，也可避免柜体内发生腐蚀、绝缘老化等失效的问题。

Description

一种电感散热装置及电能变换装置

技术领域

本实用新型涉及新能电气设备领域，具体而言，涉及一种电感散热装置及电能变换装置。

背景技术

目前，随着电力行业的不断发展，电能变换装置的工作功率也越来越大。为保证电能变换装置的正常工作，需要保证与电能变换装置的相连的电感保持在低温环境下工作，这就对电能变换装置中电感的散热要求越来越高。

而现有技术中关于电感的散热方案主要为强迫风冷，电感位于电能变换装置的出风口处，冷风从电能变换装置的进风口进入并对电能变换装置内的器件进行散热后从出风口排出，并对位于出风口下方的电感进行风冷散热。

经发明人研究发现，首先在外部柜体的机柜风道表面需要进行开孔，这样在沙尘严重环境会发生散热器翅片堵塞、风扇老化等异常状态；其次电感往往位于整机的出风口实现散热，空气温度较高，电感长期出于高温工况将影响寿命，并且难以实现整机的紧凑布局。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电感散热装置及电能变换装置，其能够对电感的高效散热，且布局紧凑，便于检修与维护。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提出了一种电感散热装置，包括至少一个电感、壳体和封灌材料；所述壳体与外部的柜体可拆卸连接，所述壳体的内部设有用于流通冷却液的流道，所述壳体还设有安装腔以及与所述流道连通的第一开口和第二开口，所述安装腔用于容置所述至少一个电感；所述封灌材料填充于所述安装腔内，所述封灌材料用于导热。

可选地，所述壳体包括本体和至少一个端盖，所述本体与所述至少一个端盖可拆卸连接或一体成型设置。

可选地，所述端盖包括分别设置于所述本体两端的第一端盖和第二端盖；

所述第一端盖的内部设有第一腔体，所述第二端盖的内部设有第二腔体，所述本体的内部设有第三腔体，所述第一腔体、所述第二腔体以及所述第三腔体连通并形成所述流道。

可选地，所述第一开口和所述第二开口均设置于所述端盖上；或

所述第一开口和所述第二开口均设置于所述壳体上：或

所述第一开口设置于所述端盖上，所述第二开口设置于所述壳体上。

可选地，所述第一开口和第二开口处还设置有水嘴。

可选地，所述壳体上设有第一安装面，所述第一安装面上设有多个第一安装孔；

所述柜体上设有第二安装面，所述第二安装面上设有多个第二安装孔；

多个所述第一安装孔与多个所述第二安装孔对应设置，所述壳体的第一安装孔通过连接件与所述第二安装孔可拆卸连接。

可选地，所述第一安装面上还设有定位柱，所述第二安装面设有与所述定位柱对应设置的定位孔。

可选地，所述壳体与所述柜体之间还设置有密封件。

第二方面，本实用新型提出了一种电能变换装置，包括上述任一项所述的电感散热装置和柜体，所述壳体与所述柜体可拆卸连接。

可选地，所述电能变换装置还包括多个接头，所述至少一个电感通过所述多个接头与所述电能变换装置内的电子元器件电连接。

本实用新型实施例的有益效果是：

本电感散热装置通过设置带有流道的壳体和封灌材料，使得电感正常运行产生的热损耗通过封灌材料传导至壳体内壁的各个冷却表面后，被壳体内部流道内流通的冷却液带走，以此实现对电感的高效散热，进而降低电感的工作环境温度及内部热点温度，提升了长期可靠性；同时，壳体与电能变换装置的柜体可拆卸连接，无需对柜体的表面开孔预留风道，避免在恶劣环境下发生散热器堵塞、风扇老化等可靠性问题，也可避免柜体内发生腐蚀、绝缘老化等失效的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例未设置封灌材料的电感散热装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例壳体的结构示意图；

图3为本实用新型实施例本体的结构示意图；

图4为本实用新型实施例第二端盖的结构示意图；

图5为本实用新型实施例电感散热装置的结构示意图。

图标:100-电感散热装置；110-电感；111-接头；120-封灌材料；130-壳体；131-第一端盖；132-第二端盖；1321-第二连接口；133-本体；1331-第三腔体；1332-开口槽；134-安装腔；135-第一开口；136-第二开口；137-第一安装面；1371-第一安装孔；1372-定位柱；1373-环形凹槽；140-水嘴；150-密封件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在现有技术中，关于电感110的散热方案主要为强迫风冷，电感110位于电能变换装置的出风口处，冷风从电能转换设备的进风口进入并对电能转换设备内的器件进行散热后从出风口排出，并对位于出风口下方的电感110进行风冷散热。

首先，这样设计需要在外部柜体的机柜风道表面进行开孔，这样在沙尘严重环境会发生散热器翅片堵塞、风扇老化等异常状态；其次电感110往往位于整机的出风口实现散热，空气温度较高，电感110长期出于高温工况将影响寿命；强迫风冷散热效率低，降低了电感110的功率密度，随功率增加，尺寸也越来越大，钣金成本增加，并且难以实现整机的紧凑布局。

因此，本实用新型提出了一种电能变换装置，包括电感散热装置100和柜体(图未视出)，壳体130与柜体可拆卸连接。

可以理解的是，电能变换装置无需在柜体的表面开孔预留风道，所以在恶劣环境内，不会发生散热器堵塞、风扇老化等可靠性问题，也可避免机柜内发生腐蚀、绝缘老化等失效的问题。

在本实施例中，电能变换装置包括柜体；柜体内容置有用于进行电能转换的电子元器件(图未视出)。

可选的，柜体上设有第二安装面(图未视出)，第二安装面用于可拆卸安装电感散热装置100；第二安装面上设有多个第二安装孔，多个第二安装孔与多个第一安装孔1371对应设置；第二安装面上还开设有连接孔和与定位柱1372对应设置的定位孔。

请参照图1和图5，在本实施例中，电能变换装置包括多个接头111，至少一个电感110通过多个接头111与电能变换装置内的电子元器件电连接。

其中，接头111一端连接电感110，另一端则穿过第二安装面上的连接孔与柜体内的电子元器件电连接。

在本实施例中，电能变换装置包括电感散热装置100。

请参照图1和图5，本实用新型提出的一种电感散热装置100，包括至少一个电感110、壳体130和封灌材料120；壳体130与外部的柜体可拆卸连接，壳体130的内部设有用于流通冷却液的流道，壳体130还设有安装腔134以及与流道连通的第一开口135和第二开口136，安装腔134用于容置至少一个电感110；封灌材料120填充于安装腔134内，封灌材料120用于导热。

可以理解的是，至少一个电感110设置在壳体130的安装腔134后，通过封灌材料120对安装腔134内的空余空间进行填充，使得电感110正常运行产生的热损耗通过封灌材料120传导至壳体130内壁的各个冷却表面后，被壳体130内部流道内流通的冷却液带走，以此实现对电感110的高效散热，进而降低电感110的工作环境温度及内部热点温度，提升了长期可靠性。并且，本电感散热装置100通过对电感110实现高效散热，提高了电感110的散热效率及功率密度，因此更适用于大功率电能变换装置；同时可以大幅减小电感110综合体积，更有益于实现紧凑布局，并便于检修与维护。

请参照图1，在本实施例中，电感散热装置100包括至少一个电感110，至少一个电感110容置于安装腔134内。

其中，由于本电感散热装置100提高了电感110的散热效率及功率密度，因此可以采用尺寸体积较小的电感110，从而使得至少一个电感110的综合体积得到大幅减小，因此更有益于实现紧凑布局，并便于检修与维护。

其中，本实施例中设置三个电感110仅作示意，电感110的数量根据实际安装情况选择安装一个、两个以及多个。

请参照图5，在本实施例中，电感散热装置100包括封灌材料120；封灌材料120填充于安装腔134内，封灌材料120用于导热。

其中，在电感110安装在壳体130的安装腔134内后，采用封灌材料120对安装腔134的空余空间进行填充。

在本实施例中，封灌材料120选用具备导热性能的材料，例如导热封灌胶等材料。

请参照图2-图4，在本实施例中，电感散热装置100包括壳体130。

请参照图2，在本实施例中，壳体130包括本体133和分别设置于本体133两端的第一端盖131和第二端盖132。第一端盖131的内部设有第一腔体(图未视出)，第一开口135设置于第一端盖131上，第二开口136设置于第二端盖132上；第二端盖132的内部设有第二腔体(图未视出)，第一开口135与第一腔体连通，第二开口136与第二腔体连通。

其中，请参照图3，本体133上设有开口槽1332，本体133两侧分别密封设置第一端盖131和第二端盖132，以使开口槽1332形成一侧为开口的安装腔134；同时，本体133的内部设有第三腔体1331，第一腔体、第二腔体以及第三腔体1331连通并形成流道。

在本实施例中，请参照图3，沿本体133的内部设置多个第三腔体1331，多个第三腔体1331为横贯本体133两端的通腔。其中，请参照图4，第一端盖131和第二端盖132的结构一致，第一端盖131上设有与第一腔体连通的多个第一连接口(图未视)，第二端盖132上设有与第二腔体连通的多个第二连接口1321；则多个第三腔体1331的一端通过第一连接口与第一腔体连通，另一端则通过第二连接口1321与第二腔体连通，以此形成一条能够流通冷却液的流道。

当然，在其他实施例中，第三腔体1331也可以为一条直线型的腔体，也可以为S型的腔体。所以第一腔体、第二腔体以及第三腔体1331的排布可以根据实际需求进行加工。

值得一提的是，第一开口135和第二开口136的设置方向可以同向设置，也可以为反向设置。在本实施例，请参照图2，第一开口135和第二开口136同向设置。

在本实施例中，请参照图2，壳体130上设有第一安装面137，第一安装面137上设有多个第一安装孔1371；其中，第一安装面137设置于朝向开口端一侧的壳体130上，且多个第一安装孔1371与多个第二安装孔对应设置。

其中，请参照图2，第一安装面137上还设有凸起的定位柱1372，即形成第一安装面137的第一端盖131和第二端盖132上均设置有定位柱1372。

其中，请参照图2，在第一安装面137上还设有用于安装密封件150的环形凹槽1373。

在进行安装时，将两个定位柱1372同时对应穿过第二安装面上的定位孔后，将多个连接件对准依次穿过多个第二安装孔和多个第一安装孔1371，同时旋紧多个连接件以使壳体130和柜体的第二安装面实现牢靠固定。

其中，连接件可以为螺钉、螺栓、螺柱和紧定螺钉等带有螺纹段的连接件。

在本实施例中，请参照图1，壳体130的第一安装面137与柜体的第二安装面之间还设置有密封件150。其中，密封件150可以保证壳体130的第一安装面137与柜体的第二安装面之间进行密封接触，防止漏气。

在一些可选的实施例中，壳体130还可以包括本体和一个端盖，本体上设有开口槽，本体与端盖密封安装，以使开口槽形成一侧为开口的安装腔；其中本体和端盖上均设置有腔体，二者腔体连通并形成流道。其中，第一开口135和第二开口136的设置可以选择设置在端盖或者本体上。

在一些可选的实施例中，壳体130还可以包括本体和一个端盖，带有开口槽的本体和端盖安装后的壳体130，端盖安装于开口槽的开口端，即形成的安装腔设置在壳体130的内部。

在本实施例中，请参照图1，第一开口135和第二开口136处还设置有水嘴140。

值得一提的是，壳体130与端盖可以为可拆卸连接，也可以是一体成型的结构。

值得一提的是，关于第一开口135和第二开口136的设置可以根据实际情况进行选择设置。在一些可选的实施例中，第一开口135和第二开口136可以均设置于端盖上。在一些可选的实施例中，第一开口135和第二开口136也可以均设置于壳体130上。在一些可选的实施例中，第一开口135设置于端盖上，第二开口136设置于壳体130上。

本实施例的电感散热装置100的安装过程是：首先，在本体133两侧分别密封设置第一端盖131和第二端盖132形成壳体130，将电感110安装于安装腔134内后，采用封灌材料120对安装腔134的空余空间进行填充。其次，将水嘴140固定在第一开口135和第二开口136处，将密封件150安装在环形凹槽1373内。最后，将两个定位柱1372同时对应穿过第二安装面上的定位孔后，将多个连接件对准依次穿过多个第二安装孔和多个第一安装孔1371，同时旋紧多个连接件以使壳体130和柜体的第二安装面实现牢靠固定。

本实施例的电感散热装置100的工作原理是：电感110工作时，电感110正常运行产生的热损耗通过封灌材料120传导至壳体130内壁的各个冷却表面后，被壳体130内部流道内流通的冷却液带走，以此实现对电感110的高效散热。

综上，本实用新型提出的电感散热装置100，通过设置带有流道的壳体130和封灌材料120，使得电感110正常运行产生的热损耗通过封灌材料120传导至壳体130内壁的各个冷却表面后，被壳体130内部流道内流通的冷却液带走，以此实现对电感110的高效散热，进而降低电感110的工作环境温度及内部热点温度，提升了长期可靠性；同时，壳体130与电能变换装置的柜体可拆卸连接，无需对柜体的表面开孔预留风道，避免在恶劣环境下发生散热器堵塞、风扇老化等可靠性问题，也可避免柜体内发生腐蚀、绝缘老化等失效的问题。

进一步地，本电感散热装置100通过对电感110实现高效散热，提高了电感110的散热效率及功率密度，因此更适用于大功率电能变换装置；同时可以大幅减小电感110综合体积，更有益于实现紧凑布局，并便于检修与维护。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电感散热装置，其特征在于，包括：

至少一个电感；

壳体，所述壳体与外部的柜体可拆卸连接，所述壳体的内部设有用于流通冷却液的流道，所述壳体还设有安装腔以及与所述流道连通的第一开口和第二开口，所述安装腔用于容置所述至少一个电感；

封灌材料，所述封灌材料填充于所述安装腔内，所述封灌材料用于导热。

2.根据权利要求1所述的电感散热装置，其特征在于，所述壳体包括本体和至少一个端盖，所述本体与所述至少一个端盖可拆卸连接或一体成型设置。

3.根据权利要求2所述的电感散热装置，其特征在于，所述端盖包括分别设置于所述本体两端的第一端盖和第二端盖；

所述第一端盖的内部设有第一腔体，所述第二端盖的内部设有第二腔体，所述本体的内部设有第三腔体，所述第一腔体、所述第二腔体以及所述第三腔体连通并形成所述流道。

4.根据权利要求2所述的电感散热装置，其特征在于，所述第一开口和所述第二开口均设置于所述端盖上；或

所述第一开口和所述第二开口均设置于所述壳体上：或

所述第一开口设置于所述端盖上，所述第二开口设置于所述壳体上。

5.根据权利要求1所述的电感散热装置，其特征在于，所述第一开口和第二开口处还设置有水嘴。

6.根据权利要求1所述的电感散热装置，其特征在于，所述壳体上设有第一安装面，所述第一安装面上设有多个第一安装孔；

所述柜体上设有第二安装面，所述第二安装面上设有多个第二安装孔；

多个所述第一安装孔与多个所述第二安装孔对应设置，所述壳体的第一安装孔通过连接件与所述第二安装孔可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的电感散热装置，其特征在于，所述第一安装面上还设有定位柱，所述第二安装面设有与所述定位柱对应设置的定位孔。

8.根据权利要求1所述的电感散热装置，其特征在于，所述壳体与所述柜体之间还设置有密封件。

9.一种电能变换装置，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的电感散热装置和柜体，所述壳体与所述柜体可拆卸连接。

10.根据权利要求9所述的电能变换装置，其特征在于，所述电能变换装置还包括多个接头，所述至少一个电感通过所述多个接头与所述电能变换装置内的电子元器件电连接。