CN102386748A - 一种新型水冷却系统用管路 - Google Patents

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王彬
刘立刚
金春羽
裴冰
韩建宁
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Abstract

本发明涉及功率元件的水冷却技术，具体是一种新型水冷却系统用管路。本发明解决了现有水冷却系统用管路密封性难以保证、冷却效率低下、以及排布困难的问题。一种新型水冷却系统用管路包括冷却动力部分、散热部分、以及冷却循环管路部分；所述冷却动力部分包括水泵；所述散热部分包括散热器；所述冷却循环管路部分包括散热管路、进水管路、出水管路、以及功率元件；所述散热管路、进水管路、出水管路均包括橡胶软管、以及分别插接于橡胶软管两端的两个弯管。本发明有效解决了现有水冷却系统用管路密封性难以保证、冷却效率低下、以及排布困难的问题，适用于各种功率元件的水冷却过程。

Description

一种新型水冷却系统用管路
技术领域
本发明涉及功率元件的水冷却技术，具体是一种新型水冷却系统用管路。
背景技术
随着电传动系统技术的发展，大功率的整流逆变元件得到广泛的应用。为了能充分利用功率元件的输出功率能力，必须对功率元件进行冷却。针对功率元件的冷却方式通常包括自然冷却、强迫风冷却、油冷却、水冷却、沸腾冷却等，而其中水冷却的冷却效率较高。目前，针对功率元件的水冷却系统用管路主要包括冷却动力部分、散热部分、以及冷却循环管路部分；其中，所述冷却动力部分包括水泵，水泵的进水口安装有进水口水分配器，水泵的出水口安装有出水口水分配器；所述散热部分包括散热器；所述冷却循环管路部分包括散热管路、进水管路、出水管路、以及功率元件；散热管路两端分别与出水口水分配器的出水口和散热器的进水口连通；进水管路两端分别与散热器的出水口和功率元件的进水口连通；出水管路两端分别与功率元件的出水口和进水口水分配器的进水口连通。在现有的水冷却系统用管路中，散热管路、进水管路、出水管路普遍采用金属管路作为冷却液的流通载体。然而在实际应用中发现，采用金属管路作为冷却液的流通载体存在如下缺点：其一，金属管路的密封性完全取决于焊接工艺和材质，在使用过程中，受焊接工艺和材质的影响，金属管路的密封性经常无法保证，由此容易导致管路中的冷却液泄漏。其二，受成形工艺的制约，金属管路产生的水阻较大，由此造成冷却效率低下。其三，金属管路的排布需要较大的安装空间，且管路越复杂，需要的安装空间越大，由此导致管路排布困难。基于上述分析，有必要对现有水冷却系统用管路的结构进行改进，以解决其密封性难以保证、冷却效率低下、以及排布困难的问题。
发明内容
本发明为了解决现有水冷却系统用管路密封性难以保证、冷却效率低下、以及排布困难的问题，提供了一种新型水冷却系统用管路。
本发明是采用如下技术方案实现的：一种新型水冷却系统用管路，包括冷却动力部分、散热部分、以及冷却循环管路部分；所述冷却动力部分包括水泵，水泵的进水口安装有进水口水分配器，水泵的出水口安装有出水口水分配器；所述散热部分包括散热器；所述冷却循环管路部分包括散热管路、进水管路、出水管路、以及功率元件；所述散热管路、进水管路、出水管路均包括橡胶软管、以及分别插接于橡胶软管两端的两个弯管；弯管一端的端面为弧形端面，弯管另一端的外表面设有锥形倒齿；两个弯管的设有锥形倒齿的一端分别插接于橡胶软管两端；所述散热管路中的橡胶软管两端分别通过两个弯管与出水口水分配器的出水口和散热器的进水口连通，两个弯管的端面为弧形端面的一端分别插接于出水口水分配器的出水口和散热器的进水口；所述进水管路中的橡胶软管两端分别通过两个弯管与散热器的出水口和功率元件的进水口连通，两个弯管的端面为弧形端面的一端分别插接于散热器的出水口和功率元件的进水口；所述出水管路中的橡胶软管两端分别通过两个弯管与功率元件的出水口和进水口水分配器的进水口连通，两个弯管的端面为弧形端面的一端分别插接于功率元件的出水口和进水口水分配器的进水口；弯管与进水口水分配器之间的插接处、弯管与出水口水分配器之间的插接处、弯管与散热器之间的插接处、弯管与功率元件之间的插接处均安装有锁紧螺母。
工作时，冷却液经水泵加压，依次经由出水口水分配器、散热管路进入散热器进行冷却，冷却后的冷却液经由进水管路进入功率元件，对功率元件进行冷却。冷却完毕，冷却液由功率元件的出水口流出，依次经由出水管路、进水口水分配器进入水泵，完成一个冷却循环。在此过程中，散热管路、进水管路、出水管路均采用橡胶软管作为冷却液的流通载体。基于此，与水冷却系统用管路相比，本发明所述的新型水冷却系统用管路具有如下优点：其一，与金属管路相比，橡胶软管的密封性不受焊接工艺和材质影响，且具有耐高低温和耐腐蚀的特点，因而采用橡胶软管能有效避免管路中的冷却液泄漏。弯管上的锥形倒齿不仅方便了将弯管插入橡胶软管，而且可以防止因管路受到震动和冲击而造成的橡胶软管脱落，由此进一步提高了管路的密封性。弯管上的弧形端面能够与进水口水分配器、出水口水分配器、散热器、功率元件上的锥面配合，结合锁紧螺母的作用，不仅能够使得弯管具有一定的位置调整余量，而且能够使得弯管的插接处产生一定的变形，从而使得接触面充分贴合，达到良好的密封效果。其二，与金属管路相比，橡胶软管不受成形工艺的制约，其产生的水阻较小，由此提高了管路的冷却效率。其三，与金属管路相比，橡胶软管的排布可顺势而行（在橡胶软管的弯曲半径允许范围内可任意排布），由此不仅有效节省了安装空间，而且使得管路排布具有了很大的调节余量，从而极大地方便了管路的排布。通过上述分析，本发明所述的新型水冷却系统用管路通过对现有水冷却系统用管路的结构进行改进，彻底有效地解决了现有水冷却系统用管路密封性难以保证、冷却效率低下、以及排布困难的问题。
本发明基于对现有水冷却系统用管路的结构进行改进，有效解决了现有水冷却系统用管路密封性难以保证、冷却效率低下、以及排布困难的问题，适用于各种功率元件的水冷却过程，尤其适用于电传动系统中大功率整流逆变元件的水冷却过程。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的弯管的结构示意图。
图中：1-进水口水分配器，2-出水口水分配器，3-散热器，4-橡胶软管，5-弯管，6-弧形端面，7-锥形倒齿。
具体实施方式
一种新型水冷却系统用管路，包括冷却动力部分、散热部分、以及冷却循环管路部分；所述冷却动力部分包括水泵，水泵的进水口安装有进水口水分配器1，水泵的出水口安装有出水口水分配器2；所述散热部分包括散热器3；所述冷却循环管路部分包括散热管路、进水管路、出水管路、以及功率元件；
所述散热管路、进水管路、出水管路均包括橡胶软管4、以及分别插接于橡胶软管4两端的两个弯管5；弯管5一端的端面为弧形端面6，弯管5另一端的外表面设有锥形倒齿7；两个弯管5的设有锥形倒齿7的一端分别插接于橡胶软管4两端；
所述散热管路中的橡胶软管4两端分别通过两个弯管5与出水口水分配器2的出水口和散热器3的进水口连通，两个弯管5的端面为弧形端面6的一端分别插接于出水口水分配器2的出水口和散热器3的进水口；
所述进水管路中的橡胶软管4两端分别通过两个弯管5与散热器3的出水口和功率元件的进水口连通，两个弯管5的端面为弧形端面6的一端分别插接于散热器3的出水口和功率元件的进水口；
所述出水管路中的橡胶软管4两端分别通过两个弯管5与功率元件的出水口和进水口水分配器1的进水口连通，两个弯管5的端面为弧形端面6的一端分别插接于功率元件的出水口和进水口水分配器1的进水口；
弯管5与进水口水分配器1之间的插接处、弯管5与出水口水分配器2之间的插接处、弯管5与散热器3之间的插接处、弯管5与功率元件之间的插接处均安装有锁紧螺母；
具体实施时，弯管、进水口水分配器、出水口水分配器均采用铝制成，保证了其插接处具有良好的塑性变形，有利于提高管路的密封效果。锁紧螺母采用铜制成，保证了弯管的紧固力矩。

Claims (1)

1.一种新型水冷却系统用管路，包括冷却动力部分、散热部分、以及冷却循环管路部分；所述冷却动力部分包括水泵，水泵的进水口安装有进水口水分配器（1），水泵的出水口安装有出水口水分配器（2）；所述散热部分包括散热器（3）；所述冷却循环管路部分包括散热管路、进水管路、出水管路、以及功率元件；
其特征在于：所述散热管路、进水管路、出水管路均包括橡胶软管（4）、以及分别插接于橡胶软管（4）两端的两个弯管（5）；弯管（5）一端的端面为弧形端面（6），弯管（5）另一端的外表面设有锥形倒齿（7）；两个弯管（5）的设有锥形倒齿（7）的一端分别插接于橡胶软管（4）两端；
所述散热管路中的橡胶软管（4）两端分别通过两个弯管（5）与出水口水分配器（2）的出水口和散热器（3）的进水口连通，两个弯管（5）的端面为弧形端面（6）的一端分别插接于出水口水分配器（2）的出水口和散热器（3）的进水口；
所述进水管路中的橡胶软管（4）两端分别通过两个弯管（5）与散热器（3）的出水口和功率元件的进水口连通，两个弯管（5）的端面为弧形端面（6）的一端分别插接于散热器（3）的出水口和功率元件的进水口；
所述出水管路中的橡胶软管（4）两端分别通过两个弯管（5）与功率元件的出水口和进水口水分配器（1）的进水口连通，两个弯管（5）的端面为弧形端面（6）的一端分别插接于功率元件的出水口和进水口水分配器（1）的进水口；
弯管（5）与进水口水分配器（1）之间的插接处、弯管（5）与出水口水分配器（2）之间的插接处、弯管（5）与散热器（3）之间的插接处、弯管（5）与功率元件之间的插接处均安装有锁紧螺母。
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