CN106659072A - 一种使用氮气制冷的冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用氮气制冷的冷却系统，包括氮气填充口、换热器、冷却流体通路、风机、排气口,被冷却空间进气口和被冷却空间回气口，所述氮气填充口设置在密闭机箱壁上并与氮气罐相连接，所述换热器位于所述密闭机箱内，所述换热器包括输入端口和输出端口，所述换热器的输入端口与冷却流体通路的冷却水进水端相连通，所述密闭机箱内上部设置有风机，所述排气口设置在被冷却空间进气口处，所述被冷却空间进气口处还设有氮气浓度传感器和第一压力传感器；本发明将整个被冷却空间置于氮气冷却系统内部，提高了降温效率，使整个被冷却空间内的所有元器件均可得到较好的冷却，且氮气可进行循环利用，节约了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷却系统，尤其涉及一种使用氮气制冷的冷却系统。
背景技术
在工业设备的密闭空间里, 由于存在无法在有氧状态下（空气中）通电运行的元器件和零部件（如灯丝等）, 当需这些元器件和零部件需要冷却时, 通常有以下方法：
1、采用绝缘冷却液体浸泡冷却，将绝缘冷却液体循环冷却并让绝缘冷却液体充满需要冷却的部位，使其需要冷却的部分得到浸泡并带走热量。此方法在设备需要维护时，需要将绝缘液排空，维护后再进行填充，不便于设备的维护，且有些零部件不可浸泡，应用范围有限。
2、对密闭空间抽真空，将需要冷却的部位固定在传热性能较好的散热器上，并在散热器上制作水流回路，以水冷方式带走热量。这样的水冷方式对于形状规整分布数量少的零部件效果显著，但不利于形状各异且分布不规整的零部件的散热。
发明内容
本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种使用氮气制冷的冷却系统。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种使用氮气制冷的冷却系统，所述冷却系统处于一密封机箱中，包括氮气填充口、换热器、冷却流体通路、风机、排气口、被冷却空间进气口和被冷却空间回气口，所述氮气填充口设置在密闭机箱壁上并与氮气罐相连接，所述被冷却空间回气口与所述氮气填充口位于同一面密闭机箱壁上，所述被冷却空间进气口与被冷却空间回气口相对应，所述换热器位于所述密闭机箱内，所述换热器包括输入端口和输出端口，所述换热器的输入端口与冷却流体通路的冷却水进水端相连通，所述换热器的输出端口与冷却流体通路的冷却水出水端相连通，所述冷却水出水端设置有温度传感器，所述密闭机箱内上部设置有风机，所述排气口设置在被冷却空间进气口处，所述被冷却空间进气口处还设有氮气浓度传感器和第一压力传感器。
优选的，所述冷却系统的被冷却空间回气口处设有第二压力传感器。
优选的，所述换热器外部设有冷却水排水口。
优选的，所述冷却系统可设置在被冷却空间的内部，所述被冷却空间进气口和被冷却空间回气口开放在密闭机箱内部。
优选的，所述冷却系统可设置在被冷却空间的外部，所述被冷却空间进气口与被冷却空间的进气管道相连接，所述被冷却空间回气口与被冷却空间的出气管道相连接。
本发明达到的有益效果是：与现有技术相比，本发明将整个被冷却空间置于氮气冷却系统内部，冷却系统中的换热器对氮气进行冷却降温，被降温后的氮气用风机在降温区域内循环并迅速降温，提高了降温效率，使整个被冷却空间内的所有元器件均可得到较好的冷却，解决了形状各异分布不规整的元器件不好冷却的问题，且氮气可进行循环利用，节约了生产成本。
附图说明
图 1 为本发明的结构示意图；
其中，1、密封机箱，2、氮气填充口，3、换热器，31、冷却水排水口，4、冷却流体通路，41、冷却水进水端，42、冷却水出水端，5、风机，6、排气口，7、被冷却空间进气口，8、被冷却空间回气口，9、温度传感器，10、氮气浓度传感器，11、第一压力传感器，12、第二压力传感器。
具体实施方式
如图1所示，一种使用氮气制冷的冷却系统，所述冷却系统处于一密封机箱1中，包括氮气填充口2、换热器3、冷却流体通路4、风机5、排气口6、被冷却空间进气口7和被冷却空间回气口8，所述氮气填充口2设置在密闭机箱1壁上并与氮气罐相连接，所述氮气填充口2用于补充氮气，排空空气以及氮气不足时自动补充氮气。
所述被冷却空间回气口8与所述氮气填充口2位于同一面密闭机箱1壁上，所述被冷却空间进气口7与被冷却空间回气口8相对应，所述换热器3位于所述密闭机箱1内，所述换热器3包括输入端口和输出端口，所述换热器3的输入端口与冷却流体通路4的冷却水进水端41相连通，所述换热器3的输出端口与冷却流体通路4的冷却水出水端42相连通，所述冷却水可以换成冷却液或者氟利昂。
所述冷却水出水端42设置有温度传感器9，所述密闭机箱1内上部设置有风机5，所述排气口6设置在被冷却空间进气口7处，所述温度传感器9用于检测氮气出风口的温度，所述风机5使被降温后的氮气迅速扩散，使降温时间缩短，提高了降温效率。所述排气口6处设置有单向阀门, 做空气排放以及压力偏高时排出多余气体。所述被冷却空间进气口7处还设有氮气浓度传感器10和第一压力传感器11，所述氮气浓度传感器10和第一压力传感器11用于检测控制氮气浓度及压力。
当氮气浓度传感器检测到氮气浓度低于预定值时，可将氮气填充口2处的氮气阀门打开,氮气由氮气填充口2进入，从而对氮气进行补充。
优选的方案是，所述冷却系统的被冷却空间回气口8处设有第二压力传感器12，该第二压力传感器12用于检测被冷却空间回气口8处的氮气压力。
优选的方案是，所述换热器3外部设有冷却水排水口31，用于排出换热器3管道外面的冷却水。
优选的方案是，所述冷却系统可设置在被冷却空间的内部，所述被冷却空间进气口7和被冷却空间回气口8开放在密闭机箱内部。
优选的方案是，所述冷却系统可设置在被冷却空间的外部，所述被冷却空间进气口7与被冷却空间的进气管道相连接，所述被冷却空间回气口8与被冷却空间的出气管道相连接。
本发明的工作原理是，将氮气通过氮气填充口2填充至冷却系统的一密封机箱1中，所述氮气与换热器内的冷却水进行热交换，使氮气处于较低温度范围内，被降温后的氮气用风机5在降温区域内循环并迅速降温，降温后的氮气从被冷却空间进气口7进入被冷却空间，对被冷却空间内的元器件和零部件进行冷却后，从被冷却空间回气口8进入冷却系统，从而完成一次氮气循环制冷。
当冷却系统可设置在被冷却空间的内部时，被冷却空间进气口7和被冷却空间回气口8开放在密闭机箱内部；当冷却系统可设置在被冷却空间的外部时，所述被冷却空间进气口7与被冷却空间的进气管道相连接，所述被冷却空间回气口8与被冷却空间的出气管道相连接。
所述氮气填充口2用于补充氮气，排空空气以及氮气不足时自动补充氮气，所述温度传感器9用于检测氮气出风口的温度，所述氮气浓度传感器10和第一压力传感器11用于检测控制氮气浓度及压力，所述排气口6用于做空气排放以及压力偏高时排出多余气体，所述冷却水排水口31用于排出换热器3管道外面的冷却水。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种使用氮气制冷的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统处于一密封机箱中，包括氮气填充口、换热器、冷却流体通路、风机、排气口、被冷却空间进气口和被冷却空间回气口，所述氮气填充口设置在密闭机箱壁上并与氮气罐相连接，所述被冷却空间回气口与所述氮气填充口位于同一面密闭机箱壁上，所述被冷却空间进气口与被冷却空间回气口相对应，所述换热器位于所述密闭机箱内，所述换热器包括输入端口和输出端口，所述换热器的输入端口与冷却流体通路的冷却水进水端相连通，所述换热器的输出端口与冷却流体通路的冷却水出水端相连通，所述冷却水出水端设置有温度传感器，所述密闭机箱内上部设置有风机，所述排气口设置在被冷却空间进气口处，所述被冷却空间进气口处还设有氮气浓度传感器和第一压力传感器。
2.根据权利要求1所述的一种使用氮气制冷的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统的被冷却空间回气口处设有第二压力传感器。
3.根据权利要求1所述的一种使用氮气制冷的冷却系统，其特征在于，所述换热器外部设有冷却水排水口。
4.根据权利要求1所述的一种使用氮气制冷的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统可设置在被冷却空间的内部，所述被冷却空间进气口和被冷却空间回气口开放在密闭机箱内部。
5.根据权利要求1所述的一种使用氮气制冷的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统可设置在被冷却空间的外部，所述被冷却空间进气口与被冷却空间的进气管道相连接，所述被冷却空间回气口与被冷却空间的出气管道相连接。
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