一種兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電信以及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力領(lǐng)域，用于SVG/SVC、換流閥、變流器、變頻器等的冷卻系統(tǒng)一般為風(fēng)冷和水冷。風(fēng)冷一般為通過風(fēng)機(jī)吹散熱器進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流換熱，應(yīng)用比較受限，一是噪音較高；二是換熱密度過低，使用場(chǎng)景受限。水冷一般為通過液態(tài)水在水冷板內(nèi)流動(dòng)帶走設(shè)備高溫部件熱量，然后通過外部散熱器散發(fā)到大氣，通過泵形成循環(huán)。水冷系統(tǒng)在應(yīng)用過程中存在水泄漏、排氣、部件需定期維護(hù)等諸多問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明考慮到水冷與風(fēng)冷在應(yīng)用中存在的以上問題，提供了一種兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)，既能支持高散熱密度要求，同時(shí)也解決了水系統(tǒng)中的泄漏、排氣及定期維護(hù)等問題。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]一種兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)，包括冷凝器、制冷劑泵和制冷末端，冷凝器與制冷劑泵入口相連，制冷劑泵出口至少分一路經(jīng)制冷末端與冷凝器相連，冷凝器與制冷劑泵之間設(shè)置有對(duì)制冷劑進(jìn)行存儲(chǔ)的儲(chǔ)液罐，制冷劑泵出口與制冷末端之間設(shè)置有流量控制裝置。
[0006]所述的制冷劑泵出口與流量控制裝置之間設(shè)置有加熱裝置。
[0007]加熱裝置的出口分三路，三路分別經(jīng)流量控制裝置和制冷末端后與冷凝器入口相連通。
[0008]所述的流量控制裝置與制冷末端之間設(shè)有加熱裝置。
[0009]所述的加熱裝置為加熱器。
[0010]所述的加熱器為直接浸于制冷劑中，直接對(duì)制冷劑加熱的電熱器。
[0011]所述的制冷劑泵入口與儲(chǔ)液罐出口相連，所述的制冷劑泵的出口分三路，三路分別經(jīng)流量控制裝置和制冷末端后與冷凝器入口相連通，冷凝器出口與儲(chǔ)液罐入口相連。
[0012]所述的流量控制裝置為控制輸送到散熱末端的制冷劑流量的流量控制器。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0014]1、應(yīng)用于電力電子以及電信領(lǐng)域的該種冷卻系統(tǒng)，采用的制冷劑為氟利昂，絕緣性好，且在常壓下為氣態(tài)，即使泄漏也不會(huì)有短路的安全隱患，解決水冷系統(tǒng)帶來的水泄漏短路及定期排氣維護(hù)等問題。
[0015]2、采用兩相換熱，換熱系數(shù)高，解決強(qiáng)制風(fēng)冷的散熱密度不足問題。
[0016]3、采用氟利昂兩相換熱，相變氣化潛熱遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)水冷的單相換熱，因此相同的換熱量下，兩相液冷需要的制冷劑流量遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)水冷系統(tǒng)。
[0017]4、兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)，既能支持高散熱密度要求，同時(shí)也解決了水系統(tǒng)中的泄漏、排氣及定期維護(hù)等問題。
[0018]5、該冷卻系統(tǒng)在制冷劑泵與制冷末端之間有專門的加熱裝置，該加熱裝置可用于加熱制冷劑，防止冬天溫度過低。
[0019]6、該冷卻系統(tǒng)在冷凝器與泵之間有專門的儲(chǔ)液罐，該儲(chǔ)液罐的作用是為了確保進(jìn)入泵的是制冷劑液體。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明提供的兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中為制冷劑泵；2為加熱器；3為流量控制器；4為制冷末端；5為冷凝器；6為儲(chǔ)液鍾。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0023]參見圖1，一種兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)，包括制冷劑泵I和對(duì)制冷劑進(jìn)行存儲(chǔ)的儲(chǔ)液罐6，所述的制冷劑泵I入口與儲(chǔ)液罐6出口相連，制冷劑泵I出口與加熱器2的入口相連通，加熱器2的出口分三路，三路分別經(jīng)控制輸送到散熱末端的制冷劑流量的流量控制器3和制冷末端4后與冷凝器5入口相連通，冷凝器5出口與儲(chǔ)液罐6入口相連。其中，所述的加熱器2為直接浸于制冷劑中，直接對(duì)制冷劑加熱的電熱器。同時(shí)，該制冷劑為氟利昂。
[0024]或者，所述的制冷劑泵I出口分三路，三路分別經(jīng)控制輸送到散熱末端的制冷劑流量的流量控制器3、加熱器2和制冷末端4后與冷凝器5入口相連通，冷凝器5出口與儲(chǔ)液罐6入口相連。
[0025]需要說明的是，所述的制冷末端4和流量控制器3均可以是多個(gè)也可以單個(gè)，若制冷末端4為單個(gè)，則流量控制器3也為單個(gè)，流量控制器3和制冷末端4配套使用。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明的工作原理為:
[0027]制冷劑泵I將制冷劑液體輸送入加熱器2，在加熱器2中根據(jù)具體使用需求決定是否加熱，然后制冷劑由加熱器2進(jìn)入到流量控制器3中，流量控制器3控制輸送往各個(gè)散熱末端4的制冷劑流量，制冷劑在各個(gè)制冷末端4中進(jìn)行兩相換熱，吸收電力電子設(shè)備的熱量，然后以氣液兩相形式從散熱末端4進(jìn)入到冷凝器5中進(jìn)行冷凝換熱，氣液兩相制冷劑在冷凝器中散熱后成為液態(tài)制冷劑進(jìn)入制冷劑的儲(chǔ)液罐6，制冷劑泵I入口與儲(chǔ)液罐6出口相連吸入液態(tài)制冷劑并加壓，完成系統(tǒng)循環(huán)。
[0028]該兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)，采用氟利昂為循環(huán)制冷劑，通過專業(yè)的制冷劑泵，將液態(tài)制冷劑送到用于電力或者電子設(shè)備的制冷末端中，通過導(dǎo)熱形式冷卻設(shè)備，或者強(qiáng)制對(duì)流方式冷卻空氣，然后由冷空氣冷卻設(shè)備。經(jīng)過制冷末端后的制冷劑由液態(tài)變?yōu)閮上鄳B(tài)進(jìn)入冷凝器，冷凝器通過風(fēng)冷或水冷方式將制冷劑由氣液兩相冷卻為液態(tài)，然后進(jìn)入制冷劑泵進(jìn)行下一個(gè)散熱循環(huán)。
[0029]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0030]1、應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域的該種冷卻系統(tǒng)，采用的制冷劑為氟利昂，絕緣性好，且在常壓下為氣態(tài)，即使泄漏也不會(huì)有短路的安全隱患，解決水冷系統(tǒng)帶來的水泄漏短路及定期排氣維護(hù)等問題。
[0031]2、采用兩相換熱，換熱系數(shù)高，解決強(qiáng)制風(fēng)冷的散熱密度不足問題。
[0032]3、采用氟利昂兩相換熱，相變氣化潛熱遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)水冷的單相換熱，因此相同的換熱量下，兩相液冷需要的制冷劑流量遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)水冷系統(tǒng)。
[0033]4、該冷卻系統(tǒng)，既能支持高散熱密度要求，同時(shí)也解決了水系統(tǒng)中的泄漏、排氣及定期維護(hù)等問題。
[0034]5、該冷卻系統(tǒng)在制冷劑泵與制冷末端之間有專門的加熱裝置，該加熱裝置可用于加熱制冷劑，防止冬天溫度過低。
[0035]6、該冷卻系統(tǒng)在冷凝器與泵之間有專門的儲(chǔ)液罐，該儲(chǔ)液罐的作用是為了確保進(jìn)入泵的是制冷劑液體。
[0036]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)施例和說明書中描述的只是說明本發(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。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括冷凝器(5)、制冷劑泵(I)和制冷末端(4)，冷凝器(5)與制冷劑泵(I)入口相連，制冷劑泵(I)出口至少分一路經(jīng)制冷末端(4)與冷凝器(5)相連，冷凝器(5)與制冷劑泵(I)之間設(shè)置有對(duì)制冷劑進(jìn)行存儲(chǔ)的儲(chǔ)液罐(6)，制冷劑泵(I)出口與制冷末端(4)之間設(shè)置有流量控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的制冷劑泵(I)出口與流量控制裝置之間設(shè)置有加熱裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，加熱裝置的出口分三路，三路分別經(jīng)流量控制裝置和制冷末端后與冷凝器入口相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的流量控制裝置與制冷末端(4)之間設(shè)有加熱裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的加熱裝置為加熱器⑵。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的加熱器(2)為直接浸于制冷劑中，直接對(duì)制冷劑加熱的電熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的制冷劑泵⑴入口與儲(chǔ)液罐(6)出口相連，所述的制冷劑泵(I)的出口分三路，三路分別經(jīng)流量控制裝置和制冷末端⑷后與冷凝器(5)入口相連通，冷凝器(5)出口與儲(chǔ)液罐(6)入口相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的流量控制裝置為控制輸送到散熱末端的制冷劑流量的流量控制器(3)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種兩相液冷式的冷卻系統(tǒng)，包括冷凝器、制冷劑泵和制冷末端；冷凝器與制冷劑泵入口相連，制冷劑泵出口至少分一路經(jīng)制冷末端與冷凝器相連，冷凝器與制冷劑泵之間設(shè)置有對(duì)制冷劑進(jìn)行存儲(chǔ)的儲(chǔ)液罐，制冷劑泵出口與制冷末端之間設(shè)置有流量控制裝置。該冷卻系統(tǒng)應(yīng)用于電力電子以及電信領(lǐng)域，采用的制冷劑為氟利昂，絕緣性好，且在常壓下為氣態(tài)，即使泄漏也不會(huì)有短路的安全隱患，解決水冷系統(tǒng)帶來的水泄漏短路及定期排氣維護(hù)等問題。同時(shí)，采用兩相換熱，換熱系數(shù)高，解決強(qiáng)制風(fēng)冷的散熱密度不足問題。采用氟利昂兩相換熱，相變氣化潛熱遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)水冷的單相換熱，因此相同的換熱量下，兩相液冷需要的制冷劑流量遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)水冷系統(tǒng)。
【IPC分類】F25D31-00
【公開號(hào)】CN104764291
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510122063
【發(fā)明人】曾蓉
【申請(qǐng)人】西安理華節(jié)能技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月19日