[發明專利]一種防爆變頻器冷卻系統及方法

在審

• 申請號: 201810031698.1
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108183597A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 鄧仁杰;畢劉新;魏慶;施黃璋;衣富成;楊親成;朱俊;康紹峰;徐剛;彭愛國
• 申請（專利權）人: 天津飛旋科技有限公司;天津飛旋高速電機科技有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H05K7/20
• 代理公司: 浙江英普律師事務所 33238
• 代理人: 陳俊志

本發明涉及一種冷卻系統及方法，尤其涉及一種防爆變頻器冷卻系統及方法。該系統包括殼體、散熱板和冷凝管；所述殼體內裝有冷卻液；所述散熱板設置在所述殼體內，并浸泡在所述冷卻液中；防爆變頻器中的大功率器件設置在所述散熱板上；所述冷凝管的本體設置在所述殼體內，并位于所述冷卻液的上方；所述冷凝管的進口端和出口端分別設置在所述殼體外；所述冷凝管中通有冷卻介質。本發明采用冷卻液將防爆變頻器的大功率器件浸泡，從而極大的提高了防爆變頻器的防爆性能；且整個系統中不存在水泄漏的風險，增大防爆變頻器的安全性能；通過冷卻液傳遞熱量，并通過冷凝管冷凝回收冷卻液，具有極佳的防爆變頻器冷卻效果。

技術領域

本發明涉及一種冷卻系統及方法，尤其涉及一種防爆變頻器冷卻系統及方法。

背景技術

防爆變頻器在工作運行中，防爆變頻器的大功率器件會產生大量的熱量，該熱量如果不及時排出將會影響到大功率器件的工作性能，甚至影響到大功率器件的壽命。目前，防爆變頻器通常采用的冷卻方式有水冷散熱和熱管冷卻。

通過水冷散熱時，防爆變頻器大功率器件固定在水冷板上，水冷板內部通入冷卻水進行冷卻。由于水冷板的進水口和出水口與水管接頭相連接，所以存在水泄漏的隱患。此外，水冷板的溫度控制不當時可導致水冷板上器件表面發生凝露現象，易導致漏電、斷路等故障，嚴重時還會發生安全事故。

通過熱管冷卻時，防爆變頻器大功率器件固定在散熱板上，熱管的一端埋在散熱板中，另一端穿過變頻器殼體與變頻器外的散熱翅片連接。但是此種散熱方式一般體積較大，散熱翅片容易吸附灰塵導致散熱性能下降；且熱管的散熱功率有限，變頻器功率密度較大時散熱效果不理想。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種結構設計合理的防爆變頻器冷卻系統及方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種防爆變頻器冷卻系統，包括殼體，所述殼體內裝有冷卻液；用于散熱的散熱板，所述散熱板設置在所述殼體內，并浸泡在所述冷卻液中；防爆變頻器中的大功率器件設置在所述散熱板上；和用于冷凝回收冷卻液的冷凝管，所述冷凝管的本體設置在所述殼體內，并位于所述冷卻液的上方；所述冷凝管的進口端和出口端分別設置在所述殼體外；所述冷凝管中通有冷卻介質。

本發明采用具有良好電氣絕緣性能、化學穩定性高、不可燃的冷卻液將防爆變頻器所有電氣元件浸泡其中，不僅能很好的冷卻防爆變頻器，而且還能極大提高防爆變頻器的防爆性能。

進一步，所述散熱板的表面設置有強化沸騰結構。該設計增加了散熱板上的汽化核心，即增加了散熱板上產生氣泡的地點，加速熱量的傳遞；且該強化沸騰結構加工成本較低。

更進一步，所述冷凝管為光壁銅管。銅管具有較高的導熱系數，能保證高溫蒸汽冷凝時放出的熱量被冷凝管內的冷卻介質迅速帶走。

更進一步，所述冷凝管為不銹鋼波紋管或不銹鋼翅片管。該波紋或翅片的設計方便蒸汽的冷凝回收。

更進一步，所述冷凝器呈S型或螺旋形。該設計增大了蒸汽與冷凝器的接觸面積，加快熱量的傳遞。

更進一步，所述強化沸騰結構上設置有溝槽。該設計使得冷卻液在強化沸騰結構上沸騰時，在溝槽之間產生大量的沸騰核心，從而強化沸騰換熱的效果。

進一步，所述冷卻液為氟化液。氟化液具有良好的電氣絕緣性能，化學性質穩定，可提高防爆變頻器的防爆性能；且氟化液具有很好的導熱性能。

進一步，該系統還包括設置在所述冷卻液中的測溫器；該系統還包括控制器，所述測溫器與控制器通訊；在所述冷凝管口處設置有閥門，所述控制器控制閥門的開關。該設計可通過控制閥門，進而控制冷卻介質的流量，從而達到控制冷卻液溫度的目的。

一種權利要求1所述的防爆變頻器冷卻方法，包括以下步驟：