CN109217635A - 模块冷却机构和变频器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种模块冷却机构和变频器，其中模块冷却机构，包括模块、冷板和用于通高压流体的高压管，所述模块放置在所述冷板上，所述冷板设有腔体，所述冷板设有与所述腔体导通的制冷剂入口，所述高压管贯穿所述腔体，且与外界导通，所述高压管的管壁设有引流通孔，所述引流通孔的入口位于所述腔体内。通过设置贯穿所述腔体的高压管，使用过程中在所述高压管中通高压流体，在所述引流通孔处形成负压，使得所述腔体内的制冷剂能够被快速吸进所述高压管内，通过所述高压管流出。增大了所述腔体内制冷剂的流通速度，从而提高了散热效果。

Description

模块冷却机构和变频器
技术领域
本发明涉及模块冷却领域，特别是涉及一种模块冷却机构和变频器。
背景技术
变频器中包含有多个模块，各个模块中均集成有多个电子元器件，用于实现特定功能。在使用过程中集成在模块中的电子元器件会产生热量，导致模块和变频器的整体温度升高。而随着科技的发展，模块的集成度增加，在使用过程中模块产生的热量增加。而电子元器件需要在合适温度下才能够发挥最佳性能。基于此，需要对模块进行冷却，以降低工作状态下模块的温度。但是一般的冷却方式效率较低，无法达到较好的散热效果。
发明内容
基于此，有必要提供一种模块冷却机构和变频器，以提高散热效果。
一种模块冷却机构，包括模块、冷板和用于通高压流体的高压管，所述模块放置在所述冷板上，所述冷板设有腔体，所述冷板设有与所述腔体导通的制冷剂入口，所述高压管贯穿所述腔体，且与外界导通，所述高压管的管壁设有引流通孔，所述引流通孔的入口位于所述腔体内。
上述方案提供了一种模块冷却机构，主要通过设置贯穿所述腔体的高压管，使用过程中在所述高压管中通高压流体，在所述引流通孔处形成负压，使得所述腔体内的制冷剂能够被快速吸进所述高压管内，通过所述高压管流出。增大了所述腔体内制冷剂的流通速度，从而提高了散热效果。具体地，当制冷剂从所述制冷剂入口进入所述腔体中后，状态发生变化，吸收与所述冷板接触的模块产生的热量。而所述高压管内通的高压流体在所述高压管内高速流动，在所述引流通孔处形成负压，所述制冷剂在所述负压的作用下通过所述引流通孔迅速流入所述高压管内，与所述高压管内的高压流体混合流出，将所述模块的热量带走。从而使得所述制冷剂的流通速度增加，进而提高了散热效率。
在其中一个实施例中，所述高压管包括相互导通的射流管和引出管，所述射流管插设在所述引出管中，形成重叠段，重叠段中所述射流管的外壁与所述引出管的内壁之间具有间隙，形成所述引流通孔。
在其中一个实施例中，所述重叠段中所述射流管的内径沿高压流体流动方向逐渐减小，或所述重叠段中所述射流管沿高压流体流动方向分为渐变段和小口段，所述渐变段的内径沿高压流体流动方向逐渐减小，所述小口段的内径与所述渐变段的最小内径相同。
在其中一个实施例中，所述重叠段中所述射流管的外径和所述引出管的内径均沿高压流体流动方向逐渐减小。
在其中一个实施例中，所述射流管上不属于重叠段的部分为导入段，所述引出管上不属于重叠段的部分为导出段，所述导入段的孔径小于所述导出段的孔径。
在其中一个实施例中，所述导入段的孔径与所述导出段的孔径之间的比例为1:3～1:5。
在其中一个实施例中，所述射流管的轴线和所述引出管的轴线位于同一直线上。
在其中一个实施例中，所述制冷剂入口与所述高压管的导入口位于所述模块的同一侧，所述引流通孔在高压流体流动方向上位于远离所述制冷剂入口的位置。
在其中一个实施例中，所述模块与所述冷板之间设有基板，所述基板与所述模块上与所述冷板相对的侧面匹配。
一种变频器，包括上述的模块冷却机构。
上述方案提供了一种变频器，主要通过采用上述任一实施例中所述的模块冷却机构，提高所述变频器内模块的散热效果，进而延长所述变频器的使用寿命。
附图说明
图1为传统的模块冷却机构的结构示意图；
图2为本实施例所述模块冷却机构的结构示意图。
附图标记说明：
10、模块冷却机构，11、模块，12、冷板，121、腔体，122、制冷剂入口，13、高压管，131、引流通孔，132、射流管，1321、导入段，133、引出管，1331、导出段，134、重叠段，135、导入口，14、基板，20、制冷剂，30、冷凝管。
具体实施方式
如图2所示，在一个实施例中提供了一种模块冷却机构10，包括模块11、冷板12和用于通高压流体的高压管13，所述模块11放置在所述冷板12上，所述冷板12设有腔体121，所述冷板12设有与所述腔体121导通的制冷剂入口122，所述高压管13贯穿所述腔体121，且与外界导通，所述高压管13的管壁设有引流通孔131，所述引流通孔131的入口位于所述腔体121内。
上述方案提供了一种模块冷却机构10，主要通过设置贯穿所述腔体121的高压管13，使用过程中在所述高压管13中通高压流体，在所述引流通孔131处形成负压，使得所述腔体121内的制冷剂20能够被快速吸进所述高压管13内，通过所述高压管13流出。增大了所述腔体121内制冷剂20的流通速度，从而提高了散热效果。具体地，当制冷剂20从所述制冷剂入口122进入所述腔体121中后，状态发生变化，吸收与所述冷板12接触的模块11产生的热量。而所述高压管13内通的高压流体在所述高压管13内高速流动，在所述引流通孔131处形成负压，制冷剂20在所述负压的作用下通过所述引流通孔131迅速流入所述高压管13内，与所述高压管13内的高压流体混合流出，将所述模块11的热量带走。
在一般的模块制冷结构中，如图1所示，主要通过在冷板12中设置多根冷凝管30，在冷凝管30中通制冷剂20，模块11产生的热量通过基板14、冷板12和冷凝管30后传导到制冷剂20中，冷凝管30中的制冷剂20吸收模块11的热量后通过冷凝管30流出，带走模块11的热量，实现散热过程。整个散热过程需要通过多层导热介质才能够将模块11的热量传导到制冷剂20，而且冷凝管30中制冷剂20的流速较慢，制冷剂20完成吸热过程后，带走热量的速度较慢，整体上降低了散热效率。
而如图2所示，本方案中则采用所述高压管13，利用高压管13中高压流体的流动过程在所述引流通孔131处形成负压，加速腔体121内制冷剂20的流通速度。既减少了散热过程中中间传导介质的数量，也提高了制冷剂20的流通速度，整体上提高了散热效果。
进一步地，在一个实施例中，如图2所示，所述高压管13包括相互导通的射流管132和引出管133，所述射流管132插设在所述引出管133中，形成重叠段134，重叠段134中所述射流管132的外壁与所述引出管133的内壁之间具有间隙，形成所述引流通孔131。
高压管13中的高压流体从所述射流管132流向所述引出管133，在所述射流管132和所述引出管133中流动的过程中，在所述重叠段134的间隙处形成负压，腔体121中的制冷剂20在负压的作用下迅速通过所述间隙流入高压管13中，与高压流体在引出管133中混合高速流出，带走模块11的热量。
可选地，前述方案中的高压管13也可以是一根完整的管道，在这个完整的管道上设置所述引流通孔131，当高压管13中通高压流体时，则会在引流通孔131处形成负压，加速腔体121中制冷剂20的流通速度。
进一步地，在一个实施例中，如图2所示，所述重叠段134中所述射流管132的内径沿高压流体流动方向逐渐减小，或所述重叠段134中所述射流管132沿高压流体流动方向分为渐变段和小口段，所述渐变段的内径沿高压流体流动方向逐渐减小，所述小口段的内径与所述渐变段的最小内径相同。如此，在所述射流管132插到所述引出管133中的端部，供高压流体通过的空间较小，从而进一步加速了高压流体的流动速度，进而进一步增加了间隙处的负压，加速了腔体121中制冷剂20的流通速度，进一步提高了散热效果。
而且，将所述射流管132位于重叠段134中的部分分为渐变段和小口段，如此，在小口段部分对应的重叠段134中能够供液体流过的总空间较小，从而进一步提高了流速。
进一步地，在一个实施例中，如图2所示，所述重叠段134中所述射流管132的外径和所述引出管133的内径均沿高压流体流动方向逐渐减小。如此，射流管132的外壁和引出管133的内壁能够给予制冷剂20一定导向作用，使得的制冷剂20能够更加快速流畅的流入高压管13中。
进一步地，在一个实施例中，如图2所示，所述射流管132上不属于重叠段134的部分为导入段1321，所述引出管133上不属于重叠段134的部分为导出段1331，所述导入段1321的孔径小于所述导出段1331的孔径。
射流管132主要供高压流体通过，而经过重叠段134后，有制冷剂20进入高压管13，与高压流体混合，因此将导出段1331的孔径设置的大于导入段1321的孔径。
而且，具体地，在一个实施例中，如图2所示，所述导入段1321的孔径与所述导出段1331的孔径之间的比例为1:3～1:5。如此，既为混合的制冷剂20和高压流体提供了足够的容纳空间，又同时保障了引出管133中流体的流通速度。
进一步地，在一个实施例中，如图2所示，所述射流管132的轴线和所述引出管133的轴线位于同一直线上。如此，高压流体在高压管13中流动过程中的能量损失最小，保障了高压流体高速流通的特点。
进一步地，如图2所示，在一个实施例中，所述制冷剂入口122与所述高压管13的导入口135位于所述模块11的同一侧，所述引流通孔131在高压流体流动方向上位于远离所述制冷剂入口122的位置。使得使用过程中从制冷剂入口122流入的制冷剂20能够充分吸收模块11的热量后再被吸入高压管13内。
进一步地，在一个实施例中，如图2所示，所述模块11与所述冷板12之间设有基板14，所述基板14与所述模块11上与所述冷板12相对的侧面匹配。通过进一步设置所述基板14对所述模块11起到进一步地保护作用。
在另一个实施例中提供了一种变频器，包括上述的模块冷却机构10。
上述方案提供了一种变频器，主要通过采用上述任一实施例中所述的模块冷却机构10，提高所述变频器内模块11的散热效果，进而延长所述变频器的使用寿命。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种模块冷却机构，其特征在于，包括模块、冷板和用于通高压流体的高压管，所述模块放置在所述冷板上，所述冷板设有腔体，所述冷板设有与所述腔体导通的制冷剂入口，所述高压管贯穿所述腔体，且与外界导通，所述高压管的管壁设有引流通孔，所述引流通孔的入口位于所述腔体内。
2.根据权利要求1所述的模块冷却机构，其特征在于，所述高压管包括相互导通的射流管和引出管，所述射流管插设在所述引出管中，形成重叠段，重叠段中所述射流管的外壁与所述引出管的内壁之间具有间隙，形成所述引流通孔。
3.根据权利要求2所述的模块冷却机构，其特征在于，所述重叠段中所述射流管的内径沿高压流体流动方向逐渐减小，或所述重叠段中所述射流管沿高压流体流动方向分为渐变段和小口段，所述渐变段的内径沿高压流体流动方向逐渐减小，所述小口段的内径与所述渐变段的最小内径相同。
4.根据权利要求2所述的模块冷却机构，其特征在于，所述重叠段中所述射流管的外径和所述引出管的内径均沿高压流体流动方向逐渐减小。
5.根据权利要求2所述的模块冷却机构，其特征在于，所述射流管上不属于重叠段的部分为导入段，所述引出管上不属于重叠段的部分为导出段，所述导入段的孔径小于所述导出段的孔径。
6.根据权利要求5所述的模块冷却机构，其特征在于，所述导入段的孔径与所述导出段的孔径之间的比例为1:3～1:5。
7.根据权利要求2至6任一项所述的模块冷却机构，其特征在于，所述射流管的轴线和所述引出管的轴线位于同一直线上。
8.根据权利要求1至6任一项所述的模块冷却机构，其特征在于，所述制冷剂入口与所述高压管的导入口位于所述模块的同一侧，所述引流通孔在高压流体流动方向上位于远离所述制冷剂入口的位置。
9.根据权利要求1至6任一项所述的模块冷却机构，其特征在于，所述模块与所述冷板之间设有基板，所述基板与所述模块上与所述冷板相对的侧面匹配。
10.一种变频器，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的模块冷却机构。
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