[實用新型]一種適用于高絕緣強度要求的精確控溫冷卻系統

有效

• 申請號: 201820396512.8
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN208042557U
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 黃宇鵬;趙娟;肖金水;欒崇彪;馬勛;李洪濤;謝衛平
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: F25B25/00
• 分類號: F25B25/00;F25B49/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種適用于高絕緣強度要求的精確控溫冷卻系統，由一級冷卻回路和二級冷卻回路組成，所述一級冷卻回路包括壓縮機、冷媒和冷卻介質，二級冷卻回路包括抽吸泵、冷卻腔和冷卻介質腔體，所述抽吸泵的入口連接到冷卻腔的出口，抽吸泵的出口連接到冷卻介質腔體，冷卻介質通過負壓吸引方式進入冷卻腔體，所述二級冷卻回路為封閉循環回路。本實用新型實現了較低溫度（零下20℃）的冷卻介質對高功率元器件的散熱。此外，一級回路可以選用通用產品，降低成本；二級回路冷卻介質絕緣強度和熱容量高、流動性和化學穩定性較好，該循環冷卻系統適用于多種散熱需求。

技術領域

本發明屬于工業應用領域，具體涉及到適用于高絕緣強度要求精確控溫冷卻系統的設計和制作。

背景技術

近年來，在高新裝備和物理研究需求的推動下，脈沖功率技術受到廣泛關注，各主要技術強國均投入大量人力物力開展相關研究工作，取得了多項里程碑式的技術進步，其應用領域也獲得迅速拓展。目前，脈沖功率技術的發展呈現兩大趨勢：一方面向單次運行、高峰值功率的方向發展。大型脈沖功率源可為負載提供很高的峰值功率，創造高功率密度、高能量密度的極端環境，推動了核爆模擬、材料物性等極端條件物理研究，此類裝置通常為單次運行，如美國的ZR裝置；另一方面朝著高重復頻率、高平均功率的方向發展。高新裝備的發展對系統核心部件脈沖功率源提出了更高的要求，即小型化、模塊化、高重復頻率運行和長使用壽命。工業應用也要求脈沖功率源具備較高重復頻率和高平均功率，以獲得工業化生產的產量要求。固態器件具有重復運行頻率高、易于維護、使用壽命長等優點，是重復頻率脈沖功率技術研究領域的主流方向。目前，高重復頻率、高平均功率固態脈沖功率源技術研究已經成為脈沖功率技術研究領域的熱點，列入美國多個重點國家科技計劃。高重復頻率、高平均功率、高能量密度的固態脈沖功率裝置對儲能和開關器件的散熱提出了極高要求，散熱設計對裝置的穩定可靠運行至關重要。現有冷卻系統溫度和流速均無法精確控制，氣泡的存在嚴重降低了儲能和開關器件的絕緣強度。

發明內容

本發明的目的是提供一種采用封閉、循環、冷卻的電子氟化液作為工作介質，以負壓吸引的方式對高功率元器件進行有效散熱的裝置,大幅度提升了高功率元器件的散熱效率，延長了其壽命。

為了實現上述目的，采用如下技術方案：

一種適用于高絕緣強度要求的精確控溫冷卻系統，由一級冷卻回路和二級冷卻回路組成，所述一級冷卻回路包括壓縮機、冷媒和冷卻介質，二級冷卻回路包括抽吸泵、冷卻腔和冷卻介質腔體，所述抽吸泵的入口連接到冷卻腔的出口，抽吸泵的出口連接到冷卻介質腔體，冷卻介質通過負壓吸引方式進入冷卻腔體，所述二級冷卻回路為封閉循環回路。

在上述技術方案中，所述冷卻腔體的輸出和輸入端口處分別設置有限流閥、溫度傳感器和控制單元。

在上述技術方案中，所述冷卻腔體的輸入端口的控制單元控制壓縮機的轉速及啟停，實現冷卻介質溫度的調節。

在上述技術方案中，所述冷卻腔體的輸出端口的控制單元控制抽吸泵的轉速實現冷卻介質流速的控制。

在上述技術方案中，一級冷卻回路中的冷媒為氟利昂，二級冷卻回路中的冷卻介質為絕緣介質。

在上述技術方案中，所述絕緣介質為電子氟化液。

在上述技術方案中，所述冷卻腔體內用于放置高功率元器件，所述高功率元器件浸沒在冷卻介質中。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

本發明實現了較低溫度（零下20℃）的冷卻介質對高功率元器件的散熱。此外，一級回路可以選用通用產品，降低成本；二級回路冷卻介質絕緣強度和熱容量高、流動性和化學穩定性較好，該循環冷卻系統適用于多種散熱需求。

附圖說明

本發明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：