本發(fā)明涉及一種自冷熱管散熱功率柜風(fēng)道自動(dòng)切換裝置，屬于自冷熱管散熱功率柜技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

自冷熱管散熱功率柜內(nèi)，三相全控整流橋六組晶閘管組件分為上下兩層安裝，三組上層正橋臂安裝在上層熱管散熱器風(fēng)道內(nèi)，三組下層負(fù)橋臂安裝在下層熱管散熱器風(fēng)道內(nèi)。正常情況下，晶閘管工作時(shí)產(chǎn)生的熱量通過(guò)熱管、翅片及空氣間的熱交換帶走。柜體的前方底部設(shè)有柜底進(jìn)風(fēng)口4，柜體的頂部設(shè)有柜頂出風(fēng)口1，在垂直貫通的風(fēng)道內(nèi)，由于下層晶閘管組件的熱量積聚引起下部熱空氣上升，導(dǎo)致上層晶閘管組件進(jìn)風(fēng)口溫度提升，使得上層晶閘管結(jié)溫高于下層晶閘管，限制了自冷散熱功率柜出力能力。在發(fā)生機(jī)端短路等特殊工況需要功率柜輸出較大電流時(shí)，上層晶閘管易發(fā)生熱擊穿。

傳統(tǒng)自冷熱管散熱功率柜的垂直風(fēng)道內(nèi)，上層晶閘管組件受下層晶閘管組件發(fā)熱影響，導(dǎo)致上層散熱器件溫度高，限制了功率柜自冷狀態(tài)下出力能力；另外，在保證自冷狀態(tài)出力能力的情況下，風(fēng)道難以在自冷與風(fēng)冷工況之間進(jìn)行靈活切換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種自冷熱管散熱功率柜風(fēng)道自動(dòng)切換裝置，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了熱管散熱功率柜處于自冷散熱狀態(tài)時(shí)上下層晶閘管組件具備獨(dú)立散熱通道的功能，提高了熱管散熱功率柜自冷散熱狀態(tài)下的出力能力；當(dāng)熱管散熱功率柜需要開啟后備風(fēng)機(jī)輔助散熱時(shí)又可以將上下層獨(dú)立散熱風(fēng)道切換為上下層垂直貫通的風(fēng)道，保證上下層晶閘管組件同時(shí)風(fēng)冷。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明的一種自冷熱管散熱功率柜風(fēng)道自動(dòng)切換裝置，包括柜體、上層熱管散熱器、下層熱管散熱器和風(fēng)機(jī)；柜體包括前板、后板和位于前板與后板之間的中間板；前板包括上前板和下前板，所述下前板的頂端連接有前導(dǎo)風(fēng)板；中間板包括上中間板和下中間板，下中間板的頂端連接有后導(dǎo)風(fēng)板；前導(dǎo)風(fēng)板通過(guò)前后導(dǎo)風(fēng)板連桿連接后導(dǎo)風(fēng)板；上層熱管散熱器位于上前板與上中間板之間的第一區(qū)域，所述下層熱管散熱器位于下前板與下中間板之間的第二區(qū)域；風(fēng)機(jī)位于下層熱管散熱器的下方；自冷狀態(tài)時(shí)，所述前導(dǎo)風(fēng)板及后導(dǎo)風(fēng)板在自身重力的作用下向后轉(zhuǎn)動(dòng)，形成中部前進(jìn)風(fēng)口和中部后出風(fēng)口；所述上層熱管散熱器通過(guò)中部前進(jìn)風(fēng)口和柜頂出風(fēng)口進(jìn)行熱交換，所述下層熱管散熱器通過(guò)柜底進(jìn)風(fēng)口和中部后出風(fēng)口進(jìn)行熱交換；從而上下層熱管散熱器具備相互獨(dú)立風(fēng)道；風(fēng)冷狀態(tài)時(shí)，所述前導(dǎo)風(fēng)板帶動(dòng)后導(dǎo)風(fēng)板由后向前轉(zhuǎn)動(dòng)，最終處于直立狀態(tài)，此時(shí)獨(dú)立風(fēng)道變?yōu)榇怪必炌ǖ娘L(fēng)道；由所述風(fēng)機(jī)從柜底進(jìn)風(fēng)口將柜外冷空氣抽進(jìn)柜內(nèi)，柜內(nèi)熱空氣從柜頂出風(fēng)口溢出柜外，達(dá)到上下層熱管散熱器同時(shí)風(fēng)冷的效果。

上述前導(dǎo)風(fēng)板和后導(dǎo)風(fēng)板的形狀均為圓弧狀。

上述前導(dǎo)風(fēng)板和后導(dǎo)風(fēng)板的曲率為1/r，弧度為a，弧寬為2rsinα/2，其中，r為曲率半徑。

上述弧寬大于下前板頂端與上中間板下端對(duì)角線長(zhǎng)度。

上述前導(dǎo)風(fēng)板和后導(dǎo)風(fēng)板均采用硬質(zhì)pvc制作。

上述前導(dǎo)風(fēng)板及后導(dǎo)風(fēng)板下端均通過(guò)軸承安裝在下前板及下中間板的頂端。

上述前導(dǎo)風(fēng)板、后導(dǎo)風(fēng)板與前后導(dǎo)風(fēng)板連桿均通過(guò)軸承連接。

本發(fā)明的有益效果如下：風(fēng)道切換方法簡(jiǎn)單可靠；消除了傳統(tǒng)風(fēng)道內(nèi)下層晶閘管組件發(fā)熱對(duì)上層晶閘管組件溫升的影響；提升了自冷熱管散熱功率柜的散熱效率，進(jìn)而提高了其出力電流。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的自冷熱管散熱功率柜前視圖；

圖2為本發(fā)明的自冷時(shí)風(fēng)道示意圖；

圖3為本發(fā)明的風(fēng)冷時(shí)風(fēng)道示意圖；

圖中各標(biāo)號(hào)：1柜頂出風(fēng)口，2上層熱管散熱器，3下層熱管散熱器，4柜底進(jìn)風(fēng)口，5柜體，5-1-1上前板，5-1-2下前板，5-2后板，5-3-1上中間板，5-3-2下中間板，6前導(dǎo)風(fēng)板，7后導(dǎo)風(fēng)板，8中部后出風(fēng)口，9中部前進(jìn)風(fēng)口，10前后導(dǎo)風(fēng)板連桿，11軸承，12風(fēng)機(jī)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的一種自冷熱管散熱功率柜風(fēng)道自動(dòng)切換裝置，包括柜體5、上層熱管散熱器2、下層熱管散熱器3、風(fēng)機(jī)12。柜體5包括前板、后板5-2和位于前板與后板5-2之間的中間板；前板包括上前板5-1-1和下前板5-1-2，下前板5-1-2的頂端連接有前導(dǎo)風(fēng)板6；中間板包括上中間板5-3-1和下中間板5-3-2，下中間板5-3-2的頂端連接有后導(dǎo)風(fēng)板7；前導(dǎo)風(fēng)板6通過(guò)前后導(dǎo)風(fēng)板連桿10連接后導(dǎo)風(fēng)板7(以保證前導(dǎo)風(fēng)板6、后導(dǎo)風(fēng)板7圍繞軸承11等距移動(dòng))。上層熱管散熱器2位于上前板5-1-1與上中間板5-3-1之間的第一區(qū)域，下層熱管散熱器3位于下前板5-1-2與下中間板5-3-2之間的第二區(qū)域；風(fēng)機(jī)12位于下層熱管散熱器3的下方。

本實(shí)施例中，在自冷熱管散熱功率柜內(nèi)上下層各放置三套熱管散熱器，上下層熱管散熱器設(shè)計(jì)為獨(dú)立風(fēng)道，上層熱管散熱器2的風(fēng)道進(jìn)風(fēng)口在柜體前側(cè)中部，下層熱管散熱器3的風(fēng)道進(jìn)風(fēng)口在柜體前側(cè)下部。

自冷狀態(tài)下，上層熱管散熱器2通過(guò)柜體前側(cè)的中部前進(jìn)風(fēng)口9及柜頂出風(fēng)口1進(jìn)行熱交換；下層熱管散熱器3通過(guò)柜體下部的柜底進(jìn)風(fēng)口4和柜體后側(cè)的中部后出風(fēng)口8進(jìn)行熱交換。

前導(dǎo)風(fēng)板6下端通過(guò)潤(rùn)滑效果良好的軸承11安裝在下中間板5-3-2，自冷時(shí)因自重落下將垂直貫通的風(fēng)道隔開為獨(dú)立風(fēng)道，上下層熱管散熱器與外界進(jìn)行獨(dú)立熱交換，不受彼此影響。

當(dāng)自冷熱管散熱功率柜后備熱保護(hù)動(dòng)作時(shí)，即風(fēng)冷狀態(tài)下，在大流量風(fēng)機(jī)12的作用下，前導(dǎo)風(fēng)板6被吹起抬升，該導(dǎo)風(fēng)板采用高熱阻材料制作(自冷狀態(tài)時(shí)，阻斷上下風(fēng)道熱交換)，保證風(fēng)冷時(shí)前導(dǎo)風(fēng)板6能被抬升至垂直位。

前導(dǎo)風(fēng)板6、后導(dǎo)風(fēng)板7通過(guò)安裝在導(dǎo)風(fēng)板中部的前后導(dǎo)風(fēng)板連桿10聯(lián)接，轉(zhuǎn)動(dòng)部位采用潤(rùn)滑效果良好的軸承11安裝，當(dāng)前導(dǎo)風(fēng)板6被吹抬升時(shí)通過(guò)前后導(dǎo)風(fēng)板連桿10帶動(dòng)后導(dǎo)風(fēng)板7由后向前轉(zhuǎn)動(dòng)，最終處于直立狀態(tài)。此時(shí)上下獨(dú)立風(fēng)道變?yōu)榇怪必炌ǖ娘L(fēng)道，由風(fēng)機(jī)12從柜體下部進(jìn)風(fēng)口將柜外冷空氣抽進(jìn)柜內(nèi)，柜內(nèi)熱空氣從柜頂出風(fēng)口1溢出柜外，達(dá)到上下層熱管散熱器同時(shí)風(fēng)冷的效果。

本發(fā)明優(yōu)化了熱管散熱功率柜自冷和風(fēng)冷兩個(gè)工況下的風(fēng)道切換設(shè)計(jì)，提高了自冷熱管散熱功率柜的出力電流，降低了晶閘管由于過(guò)熱導(dǎo)致熱擊穿的幾率。

參見(jiàn)圖2，前導(dǎo)風(fēng)板6、后導(dǎo)風(fēng)板7均為圓弧設(shè)計(jì)，其曲率為1/r，弧度為a，弧寬為2rsinα/2，該寬度大于下前板5-1-2頂端與上中間板5-3-1下端對(duì)角線長(zhǎng)度，保證前導(dǎo)風(fēng)板6在自冷狀態(tài)下能夠隔絕上下風(fēng)道形成上下獨(dú)立風(fēng)道。前導(dǎo)風(fēng)板6、后導(dǎo)風(fēng)板7設(shè)計(jì)為具有一定弧度，可以降低風(fēng)阻，更有利于自冷散熱。自冷狀態(tài)時(shí)，前導(dǎo)風(fēng)板6、后導(dǎo)風(fēng)板7在其自身重力的作用下，前導(dǎo)風(fēng)板6與后導(dǎo)風(fēng)板7以軸承11為支點(diǎn)向柜后轉(zhuǎn)動(dòng)，直至前導(dǎo)風(fēng)板6遮住上下風(fēng)道的連接通道，形成中部前進(jìn)風(fēng)口9和中部后出風(fēng)口8，上層熱管散熱器2通過(guò)中部前進(jìn)風(fēng)口9和柜頂出風(fēng)口1進(jìn)行熱交換，下層熱管散熱器3通過(guò)柜底進(jìn)風(fēng)口4和中部后出風(fēng)口8進(jìn)行熱交換。這樣上下層熱管散熱器即可具備相互獨(dú)立風(fēng)道，上層熱管散熱器2溫升不再受下層熱管散熱器3溫升的影響。

參見(jiàn)圖3，前導(dǎo)風(fēng)板6所受風(fēng)力可由公式f＝k*s*v(k為風(fēng)阻系數(shù)，s為迎風(fēng)面積，v為風(fēng)速)。當(dāng)前導(dǎo)風(fēng)板6完全達(dá)到豎直位時(shí)，其迎風(fēng)面積s最小，若此時(shí)前導(dǎo)風(fēng)板6所受風(fēng)力fmin＞前后導(dǎo)風(fēng)板自重g，即可保證前后導(dǎo)風(fēng)板在風(fēng)機(jī)12啟動(dòng)后，可被上升的氣流吹至豎直位，使得上下風(fēng)道連通，靠強(qiáng)迫風(fēng)冷對(duì)上下層熱管散熱器進(jìn)行散熱。此時(shí)風(fēng)道進(jìn)風(fēng)口為柜底進(jìn)風(fēng)口4，出風(fēng)口為柜頂出風(fēng)口1。為使前導(dǎo)風(fēng)板6獲得較大的風(fēng)力，除采用大流量風(fēng)機(jī)外，導(dǎo)風(fēng)板設(shè)計(jì)為曲率為1/r，弧度為a的弧形板，從而得到理想的迎風(fēng)面積。導(dǎo)風(fēng)板和柜體連接部位及前后導(dǎo)風(fēng)板和前后導(dǎo)風(fēng)板連桿10的連接部位均通過(guò)潤(rùn)滑理想的軸承11相連，以防止由于轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的卡澀導(dǎo)致導(dǎo)風(fēng)板動(dòng)作不到位。當(dāng)風(fēng)機(jī)12由運(yùn)行轉(zhuǎn)為停止時(shí)，前導(dǎo)風(fēng)板6、后導(dǎo)風(fēng)板7具有弧度的設(shè)計(jì)可使其在自身重力的作用下，自然落下，又形成上下獨(dú)立風(fēng)道。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了熱管散熱功率柜處于自冷散熱狀態(tài)時(shí)上下層晶閘管組件具備獨(dú)立散熱通道的功能，提高了熱管散熱功率柜自冷散熱狀態(tài)下的出力能力。當(dāng)熱管散熱功率柜需要開啟后備風(fēng)機(jī)輔助散熱時(shí)又可以將上下層獨(dú)立散熱風(fēng)道切換為上下層垂直貫通的風(fēng)道，保證上下層晶閘管組件同時(shí)風(fēng)冷。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。