CN102570778A - 一种高频电源冷却装置 - Google Patents

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郭俊
陈颖
谢小杰
卢刚
毛春华
潘兴珍
张荣义
黄炬彩
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Abstract

本发明提供了一种高频电源冷却装置,包括:储液箱;水泵,其进口与储液箱的出口相连;换热器,其出口与储液箱的进口相连;安装在变压器的内部的管组;安装在高频电源控制柜上的冷却板,冷却板的腔体与管组相连通,冷却板或管组与水泵的出口相连,另一者与换热器的进口相连。变压器将热量传递给安装在变压器上的管组内流动的冷却液,完成对变压器的冷却;冷却液在冷却板的腔体内循环并将控制柜产生的热量带走,完成对控制柜的冷却。本发明实现了高频电源变压器和控制柜同时散热的目的,解决了现有高频电源为了达到温升标准变压器必须加装散热片和控制柜必须使用大尺寸铝型材散热器和风机,导致体积庞大的问题,进而降低包装和运输成本。

Description

一种高频电源冷却装置
技术领域
本发明涉及电除尘技术领域,更具体地说,涉及一种高频电源冷却装置。
背景技术
近几年,大家已经开始认识到高频电源用于电除尘的一些突出的优点,很多报告也都显示了高频电源功率因数和效率高,能够显著提高除尘的效率。现有除尘用高频电源结构上通常由控制柜和变压器组成一体式,原理上主要由工频整流环节、逆变环节、高频整流环节组成,三相工频交流电输入到高频电源后经整流模块整流为直流电源,经功率模块组成的变换器逆变为高频交流,最后经高频整流变压器输出直流负高压给除尘器供电。整流模块和功率模块为高频电源的主要发热器件,为了保证整流模块和功率模块正常工作,应将模块本身的热量及时排散掉,使模块的温度保持在允许的最高结温以下,这就要求模块具有较强的散热能力。散热能力越强,模块所能承受的功耗就越大,对于大功率模块来说,单靠其自身散热不能满足要求,往往要加散热片。另外为了保证高频整流变压器的可靠工作,必须使变压器的温升满足国家规定的标准。因此整流模块和功率模块以及变压器的散热设计是高频电源热设计的主要工作。实践证明,散热设计好对保持设备性能稳定、提高工作寿命有明显的作用。
现有高频电源的冷却方法是:在变压器的四周设置波纹散热片用来散热,控制柜中的功率模块和整流模块等发热器件分别安装在铝型材散热器上,加装风机进行强迫风冷散热,并且需要考虑散热风道的设计,这种冷却方法对控制柜和变压器采用两种不同的冷却装置,风机利用率低,并且这种方法随着高频电源功率的增大,必须加高加长波纹散热片以增大变压器的散热面积使变压器的温升满足规定的标准,导致变压器体积庞大,另外为保证功率模块和整流模块可靠工作必须使用加大尺寸铝型材散热器和散热风机,这会导致控制柜体积增大,从而导致高频电源的体积庞大,进而增加了运输成本。而且如果安装在一定面积内的功率模块和整流模块发热量很大,铝型材散热器的散热面积超过一定面积时,即使再增大铝型材散热器的散热面积也无法将热量散发出去,无法保证功率模块和整流模块温升满足规定的标准,就必须采用更加有效的冷却方式,因此铝型材散热器的散热瓶径问题也必须解决。另外现有的高频电源通常安装于电除尘器的顶部,安装空间有限,这也要求高频电源的体积应尽量的小。
综上所述,如何提高冷却装置的利用率以实现控制柜和变压器的同时冷却,并减小变压器和控制柜的体积,从而减小高频电源的体积,便于现场安装,同时降低运输成本,成为目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种高频电源冷却装置,同时对控制柜和变压器进行冷却,并减小高频电源的体积,便于现场安装,同时降低运输成本。
为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种高频电源冷却装置,包括:
用于盛放冷却液的储液箱;
水泵,所述水泵的进口与所述储液箱的出口相连;
换热器,所述换热器的出口与所述储水箱的进口相连;
安装在变压器的内部的管组;
安装在高频电源控制柜上的冷却板,所述冷却板与所述管组相连通,所述冷却板或所述管组中的一者与所述水泵的出口相连,另一者与所述换热器的进口相连。
优选的,上述的高频电源冷却装置中,所述冷却板具体包括:
安装功率模块的第一冷却板,所述第一冷却板设有用于冷却液循环流动的第一腔体;
安装整流模块的第二冷却板,所述第二冷却板设有用于冷却液循环流动的第二腔体,所述第二腔体与所述第一腔体相连通,且所述第一冷却板或第二冷却板与所述管组相连,另一者与所述换热器进口或水泵的出口相连。
优选的,上述的高频电源冷却装置中,还包括对所述换热器降温的风机。
优选的,上述的高频电源冷却装置中,还包括软管,所述储液箱、所述水泵、所述第一冷却板、所述第二冷却板和所述换热器通过所述软管相连。
优选的,上述的高频电源冷却装置中,所述软管为合成橡胶管。
优选的,上述的高频电源冷却装置中,各个部件的连接处的接头均为不锈钢接头。
优选的,上述的高频电源冷却装置中,所述管组安装在所述变压器的内壁上。
优选的,上述的高频电源冷却装置中,所述管组为铜管组。
优选的,上述的高频电源冷却装置中,所述铜管组为紫铜管组。
优选的,上述的高频电源冷却装置中,所述储液箱为不锈钢箱。
从上述的技术方案可以看出,本发明提供的高频电源冷却装置,包括储液箱、水泵、管组、换热器和冷却板。其中,管组安装在变压器上,冷却板安装在高频电源的控制柜上,且各个部件相连通。工作时,储液箱中的冷却液通过水泵在冷却板和管组中循环。变压器产生的热量通过变压器油传递给安装在变压器上的管组,管组再把热量传递给管组内流动的冷却液,完成对变压器的冷却;冷却液在冷却板的腔体内循环并将控制柜上的热量带走,完成对控制柜的冷却。由于对变压器和控制柜的冷却装置是相连通的,使得冷却装置可以对变压器和控制柜同时进行冷却,通过设计换热器的换热量,同时选择流量和扬程满足要求的水泵就可以实现对大功率高频电源的散热。采用这种冷却装置,变压器无需再加装散热片,体积明显减小;冷却板的散热效率高,换热系数为铝型材散热器强迫风冷的4~35倍左右,因此冷却板体积比铝型材散热器小得多,控制柜的体积也因此减小。变压器和控制柜体积的同时减小使得整个高频电源的体积大大减小。因此,本发明解决了现有技术中大功率高频电源为了达到国家规定的温升标准而增大变压器的散热片面积和使用大尺寸铝型材散热器和风机,导致体积庞大的问题,使得高频电源便于现场安装,进而降低了包装和运输成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的高频电源冷却装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种高频电源冷却装置,同时对控制柜和变压器进行冷却,并减小高频电源的体积,便于现场安装,同时降低运输成本。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参考附图1,图1为本发明实施例提供的高频电源冷却装置的结构示意图。
由于现有技术中的高频电源为了达到国家规定的温升标准,必须在变压器四周加装波纹散热片,控制柜中的发热器件必须分别安装于大尺寸铝型材散热器上并采用风机进行强迫风冷的方式,并且随着高频电源的容量加大,变压器波纹散热片必须进一步加高加长,铝型材散热器的面积也必须进一步加大,这种冷却方式使得高频电源的体积庞大,导致运输成本高,不利于现场安装。为了减小高频电源的体积,降低运输成本,便于现场安装,本发明提供了一种高频电源冷却装置,结构简单,散热率高。具体包括:储液箱1、水泵7、换热器5、冷却板和管组2。
其中,用于盛放冷却液的储液箱1,为整个高频电源冷却装置提供了冷却液来源。水泵7为冷却液提供了动力源,并将水泵7的进口与储液箱1的出口相连,通过设计换热器的换热量同时选择流量和扬程满足要求的水泵就可以实现对大功率高频电源的散热。该装置中的冷却液吸收了变压器和控制柜发热器件产生的热量后,使得冷却液温度升高,为了对冷却液进行降温使冷却液可以循环重复利用,本发明设置了换热器5,且将换热器5的出口与储液箱1的进口相连。
该高频电源冷却装置为了实现对变压器和控制柜发热器件(整流模块和功率模块)的同时冷却,在控制柜和变压器上分别设置了冷却板和管组2,且将冷却板的腔体与管组2连通。为了使水泵7能够控制该装置中的冷却液的循环,本发明将冷却板或管组2中的一者与水泵7的出口相连,另一者与换热器5的进口相连,从而实现整个高频电源冷却装置中的冷却液的循环。
由于控制柜包括不同的发热器件模块,优选地,本发明在控制柜的功率模块和整流模块上分别设置了第一冷却板8和第二冷却板9,且第一冷却板8和第二冷却板9均设有用于冷却液循环流动的第一腔体和第二腔体,分别对功率模块和整流模块进行冷却。同样为了实现冷却液的循环本发明将第一腔体和第二腔体相连通,并将第一冷却板8或第二冷却板9与管组2相连,另一者与换热器5的进口或水泵7的出口相连,使储液箱1、水泵7、换热器5、管组2、第一冷却板8和第二冷却板9之间的连通,实现了同时对变压器和控制柜的功率模块和整流模块三者的冷却。本领域技术人员也可以将不同的模块安装在冷却板上,冷却板的数量根据实际需要进行设置,且冷却板之间的连接方式可以是串联或并联,在此不再赘述。
工作时,储液箱1中的冷却液充满了第一冷却板8、第二冷却板9和管组2,使冷却液同时对控制柜的功率模块、整流模块和变压器进行冷却。本发明改变了现有技术中通过波纹散热片对变压器的冷却的方式,而是使用安装在变压器内部的管组2中的冷却液对变压器进行降温冷却,通过设计管组2中的冷却液的流量和换热器的换热量可以满足大容量变压器的温升要求。同时还改变了现有技术中将高频电源控制柜中的功率模块和整流模块分别安装于铝型材散热器上并采用风机进行强迫风冷的方式,而是将功率模块和整流模块分别安装在第一冷却板8和第二冷却板9上,通过冷却液对功率模块和整流模块进行冷却,同样设计第一腔体和第二腔体中的冷却液的流量和换热器的换热量可以实现大容量高频电源控制柜发热器件的散热要求,最终实现大容量高频电源的散热设计。由于变压器不再需要加装散热片,因此变压器的体积大大减小;采用液冷方式的冷却板,散热效率高,在流量为4L/min时,冷却板换热系数为800~8000kJ/(h·m2·k),而铝型材散热器在风机强迫风冷的状态下,风速在6m/s时,换热系数只有146~218kJ/(h·m2·k),因此采用液冷方式的冷却板,体积比铝型材散热器将大大减小,从而减小控制柜的体积。变压器和控制柜体积的减小使得高频电源体积大大减小,解决了现有技术中为了达到国家规定的温升标准而不断增大变压器散热面积和使用大尺寸铝型材散热器和散热风机导致的高频电源体积庞大的问题,同时还克服了铝型材散热器的散热瓶颈,降低了高频电源的包装和运输成本,便于现场安装。
为了便于理解,现举例如下,将储液箱1的出口与水泵7的进口相连,水泵7的出口与第一冷却板8的进口相连,第一冷却板8的出口与第二冷却板9的进口相连,第二冷却板9的出口与管组2的进口相连,管组2的出口与换热器5的进口相连,换热器5的出口与储液箱1的进口相连,从而形成一个闭合的循环过程。工作时,储液箱1靠水泵7的作用,将冷却液充满第一冷却板8的第一腔体内实现对功率模块的冷却,再进入第二冷却板9的第二腔体内实现对整流模块的冷却,然后进入到管组2内实现对变压器的冷却,最后将热量带到换热器5并完成对冷却液的降温作用,然后将降温后的冷却液送回到储液箱1进行下一次冷却循环。
由于换热器5对冷却液进行降温是通过热交换实现的,换热器5的温度会升高,为了保护换热器5的换热效果,本发明还设置了用于对换热器5进行降温的风机6。当冷却液吸收了高频电源的热量进入到换热器5进行降温后,风机6将换热器5吸收的热量吹走。
本发明中各个部件之间的连接是由软管3实现的,储液箱1与水泵7之间的连接、水泵7与第一冷却板8之间的连接、第一冷却板8与第二冷却板9之间、第二冷却板9与管组2之间、管组2与换热器5之间和换热器5与储液箱1之间均是通过软管3连接的。
优选的,在本发明实施例中将软管3设置为多层合成橡胶管。
由于储液箱1与水泵7之间的连接、水泵7与第一冷却板8之间的连接、第一冷却板8与第二冷却板9之间、第二冷却板9与管组2之间、管组2与换热器5之间和换热器5与储液箱1之间均是相连的,本发明实施例中将各个部件之间的连接处的接头设置为不锈钢的接头。
为了便于对管组2的安装,将管组2安装在变压器的内壁上。管组2直接安装在变压器的内壁上进一步减小了高频电源冷却装置的体积,而且提高了对变压器散热的效率。
本发明实施例中将管组2设置为铜管组,纯铜具有高导电导热性,仅次于银而居第二位,纯铜的导热系数高达401W/m·K,因此铜管组可以很快的吸收传递过来的热量同时也可以很快的将热量传递给内部的冷却液,使散热效率可以达到很高的水平,因此进一步解决了常规变压器体积庞大的、但是散热效率低的问题。
紫铜管具有重量较轻,导热性好,低温强度高的特点,因此将铜管组设置为紫铜管组。
本发明实施例中优选的将储液箱1设置为不锈钢储液箱。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高频电源冷却装置,其特征在于,包括:
用于盛放冷却液的储液箱(1);
水泵(7),所述水泵(7)的进口与所述储液箱(1)的出口相连;
换热器(5),所述换热器(5)的出口与所述储液箱(1)的进口相连;
安装在变压器的内部的管组(2);
安装在高频电源控制柜上的冷却板,所述冷却板的腔体与所述管组(2)相连通,所述冷却板或所述管组(2)中的一者与所述水泵(7)的出口相连,另一者与所述换热器(5)的进口相连。
2.根据权利要求1所述的高频电源冷却装置,其特征在于,所述冷却板具体包括:
安装功率模块的第一冷却板(8),所述第一冷却板(8)设有用于冷却液循环流动的第一腔体;
安装整流模块的第二冷却板(9),所述第二冷却板(9)设有用于冷却液循环流动的第二腔体,所述第二腔体与所述第一腔体相连通,且所述第一冷却板(8)或第二冷却板(9)与所述管组(2)相连,另一者与所述换热器(5)进口或水泵(7)的出口相连。
3.根据权利要求1所述的高频电源冷却装置,其特征在于,还包括对所述换热器(5)降温的风机(6)。
4.根据权利要求2所述的高频电源冷却装置,其特征在于,还包括软管(3),所述储液箱(1)、所述水泵(7)、所述第一冷却板(8)、所述第二冷却板(9)和所述换热器(5)通过所述软管(3)相连。
5.根据权利要求4所述的高频电源冷却装置,其特征在于,所述软管(3)为合成橡胶管。
6.根据权利要求4所述的高频电源冷却装置,其特征在于,各个部件的连接处的接头均为不锈钢接头。
7.根据权利要求1所述的高频电源冷却装置,其特征在于,所述管组(2)安装在所述变压器的内壁上。
8.根据权利要求1所述的高频电源冷却装置,其特征在于,所述管组(2)为铜管组。
9.根据权利要求8所述的高频电源冷却装置,其特征在于,所述铜管组为紫铜管组。
10.根据权利要求1所述的高频电源冷却装置,其特征在于,所述储液箱(1)为不锈钢箱。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104578713A (zh) * 2014-12-31 2015-04-29 深圳市泰金田科技有限公司 地埋式电动汽车无线充电散热装置
CN106533128A (zh) * 2015-09-10 2017-03-22 天津神为科技有限公司 一种密闭式循环驱动冷却系统装置
CN110601507A (zh) * 2019-08-19 2019-12-20 宁波市轨道交通集团有限公司 一种可多级散热式的轨道交通双向变流器用安装柜
CN111902033A (zh) * 2020-09-09 2020-11-06 南京工业职业技术大学 一种带有电路板散热结构的无人机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030016498A1 (en) * 2001-07-17 2003-01-23 Tateki Kurokawa Cooling apparatus for electronic unit
CN2867712Y (zh) * 2005-11-14 2007-02-07 中山市宝辰机电设备有限公司 一种水冷却大功率开关电源
CN1937214A (zh) * 2005-09-23 2007-03-28 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 液冷式散热系统
CN201365188Y (zh) * 2008-12-31 2009-12-16 广州电器科学研究院 一种全密闭水冷型金属表面处理用整流电源装置
CN201898430U (zh) * 2010-11-11 2011-07-13 董云志 一种水冷高频开关电源

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030016498A1 (en) * 2001-07-17 2003-01-23 Tateki Kurokawa Cooling apparatus for electronic unit
CN1937214A (zh) * 2005-09-23 2007-03-28 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 液冷式散热系统
CN2867712Y (zh) * 2005-11-14 2007-02-07 中山市宝辰机电设备有限公司 一种水冷却大功率开关电源
CN201365188Y (zh) * 2008-12-31 2009-12-16 广州电器科学研究院 一种全密闭水冷型金属表面处理用整流电源装置
CN201898430U (zh) * 2010-11-11 2011-07-13 董云志 一种水冷高频开关电源

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104578713A (zh) * 2014-12-31 2015-04-29 深圳市泰金田科技有限公司 地埋式电动汽车无线充电散热装置
CN104578713B (zh) * 2014-12-31 2017-04-26 深圳市泰金田科技有限公司 地埋式电动汽车无线充电散热装置
CN106533128A (zh) * 2015-09-10 2017-03-22 天津神为科技有限公司 一种密闭式循环驱动冷却系统装置
CN110601507A (zh) * 2019-08-19 2019-12-20 宁波市轨道交通集团有限公司 一种可多级散热式的轨道交通双向变流器用安装柜
CN111902033A (zh) * 2020-09-09 2020-11-06 南京工业职业技术大学 一种带有电路板散热结构的无人机
CN111902033B (zh) * 2020-09-09 2024-08-20 南京工业职业技术大学 一种带有电路板散热结构的无人机

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