[發(fā)明專利]一種電氣設(shè)備的冷卻系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310574643.2
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN103648252B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周澤平;盛小軍
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市禾望電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): H05K7/20
• 分類號(hào): H05K7/20;H02M1/00
• 代理公司: 深圳市盈方知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)44303
• 代理人: 周才淇,朱曉江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種電氣設(shè)備的冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，大功率電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來越緊湊，使得電氣設(shè)備內(nèi)部熱量越來越集中，而且電氣設(shè)備內(nèi)部空間的減小也導(dǎo)致散熱更加困難。近年來，水冷散熱技術(shù)有了飛速的發(fā)展，它不僅在散熱效果上超過了風(fēng)冷、熱管等散熱方式，在噪音控制、應(yīng)用環(huán)境適應(yīng)性方面也達(dá)到了良好的效果。因此，在大功率、高功率密度的電氣設(shè)備產(chǎn)品（包括變頻器、無功補(bǔ)償裝置、風(fēng)電變流器以及光伏逆變器等產(chǎn)品）的散熱上，水冷散熱方式得到廣泛的運(yùn)用。

如圖1所示，目前電氣設(shè)備1的水冷散熱一般包括：與需要冷卻的電氣設(shè)備1連接的供液裝置2、熱交換器3，以及連接各部分的管路4。其中，冷卻液在供液裝置2的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入電氣設(shè)備1，電氣設(shè)備1工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量被轉(zhuǎn)移到冷卻液中，吸熱后的冷卻液在供液裝置2的驅(qū)使下進(jìn)入熱交換器3，最終通過熱交換器3將電氣設(shè)備1中的熱量耗散到大氣中。在熱交換器3換熱的過程中，由于熱量最終是通過水和空氣的溫差傳遞到大氣中的，所以水的溫度必定要高于空氣的溫度。例如，當(dāng)環(huán)境溫度45℃的時(shí)候，電氣設(shè)備入水口的溫度將高于45℃，甚至更高。

而在某些情況下運(yùn)用的電氣設(shè)備會(huì)被放置在很少維護(hù)的甚至荒涼的地方工作，所以入水口的溫度設(shè)置一次以后，常年需要處于這樣的入水溫度下工作，而這個(gè)設(shè)置的溫度必定高于當(dāng)?shù)氐哪曜罡攮h(huán)境溫度。即使外界的環(huán)境溫度已經(jīng)下降到0℃以下，電氣設(shè)備也需要在這個(gè)設(shè)定好的入水口溫度下工作。如果電氣設(shè)備一直處在較高的溫度下工作，會(huì)使得柜內(nèi)器件的使用壽命受到很大的影響，如果選用耐高溫的元器件，還會(huì)造成嚴(yán)重的產(chǎn)品成本負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種不依賴于環(huán)境空氣溫度、能降低電氣設(shè)備工作溫度的電氣設(shè)備的冷卻系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

構(gòu)造一種電氣設(shè)備的冷卻系統(tǒng)，其中，包括通過第一管路連接成封閉回路的電氣設(shè)備、脫氣罐、膨脹罐、泵、過濾器以及制冷裝置；所述制冷裝置包括通過第二管路依次連接成封閉回路的第一熱交換器、壓縮機(jī)、第二熱交換器、節(jié)流元件；所述第一管路內(nèi)設(shè)有冷卻液，用于與所述電氣設(shè)備進(jìn)行熱量交換；所述第二管路內(nèi)設(shè)有制冷劑，所述制冷裝置通過制冷劑與所述第一管路內(nèi)的冷卻液和外界的空氣進(jìn)行熱量交換。

本發(fā)明所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述冷卻液為水、乙二醇、丙二醇、乙二醇水溶液、丙二醇水溶液中任意一種。

本發(fā)明所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述制冷劑包括氨、丙烯、氟利昂、溴化鋰。

本發(fā)明所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述第一熱交換器為蒸發(fā)器，用于與所述第一管路內(nèi)的冷卻液進(jìn)行熱量交換。

本發(fā)明所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述第二熱交換器包括冷凝器和風(fēng)機(jī)，用于與所述外界的空氣進(jìn)行熱量交換。

本發(fā)明所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述脫氣罐、膨脹罐、泵以及過濾器設(shè)置在所述電氣設(shè)備與所述制冷裝置連接的第一管路上。

本發(fā)明所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述電氣設(shè)備、所述脫氣罐、所述膨脹罐、所述泵、所述制冷裝置以及所述過濾器依次通過所述第一管路連接成封閉回路。

本發(fā)明所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述膨脹罐連接在所述脫氣罐上。

本發(fā)明所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述冷卻系統(tǒng)還包括用于控制所述第一管路中冷卻液的流量和溫度的壓力溫度控制裝置。

本發(fā)明所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述電氣設(shè)備包括變頻器、無功補(bǔ)償裝置、風(fēng)電變流器、光伏逆變器。

本發(fā)明的有益效果在于：先通過冷卻液與電氣設(shè)備進(jìn)行熱交換，再通過制冷劑與第一管路內(nèi)的冷卻液和外界的空氣進(jìn)行熱量交換，使得對電氣設(shè)備的冷卻不依賴于環(huán)境空氣溫度，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，降低了電氣設(shè)備的工作環(huán)境溫度，提高了電氣設(shè)備內(nèi)各器件的使用壽命及可靠性，并因此不需采用耐高溫的元器件，能節(jié)省產(chǎn)品成本。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電氣設(shè)備的水冷散熱原理示意圖；

圖2是本發(fā)明較佳實(shí)施例的電氣設(shè)備的冷卻系統(tǒng)詳細(xì)原理框圖一；

圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施例的電氣設(shè)備的冷卻系統(tǒng)詳細(xì)原理框圖二。

具體實(shí)施方式