CN111954439A - 冷却装置、冷却方法、磁悬浮轴承系统及空调机组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种冷却装置，用于磁悬浮轴承系统的供电电源冷却，包括：盒体，盒体内安装磁悬浮轴承系统的供电电源；冷媒进管，冷媒进管设置在盒体上，将磁悬浮轴承系统中冷媒引入盒体内部；冷媒出管，冷媒出管设置在盒体上，将盒体内的冷媒回流至磁悬浮轴承系统。本发明可实现供电电源整体冷却，并可以实现优先冷却，根据发热元件发热量精确冷却，保证供电电源各元件的均匀冷却，使供电电源工作在最优温度范围，明显提升了供电电源的寿命及可靠性，保证磁悬浮轴承系统的工作稳定性。

Description

冷却装置、冷却方法、磁悬浮轴承系统及空调机组
技术领域
本发明属于磁悬浮技术领域，具体涉及一种冷却装置、冷却方法、磁悬浮轴承系统及空调机组。
背景技术
磁悬浮轴承系统已成功应用于大型制冷机组领域，凭借其无油无摩擦的明显优势，磁悬浮空调机组市场应用广泛。磁悬浮轴承系统对轴承供电可靠性有极高的要求，确保供电稳定，一旦轴承供电电源异常，可能造成轴承系统损坏，产生重大损失。对于大型中央空调机组来说，一般要求使用寿命长达30年，而高压直流开关电源受温度影响，其寿命及可靠性大大降低，成为机组寿命短板。磁悬浮轴承系统的供电电源冷却方式一般采用风冷方式，而磁悬浮轴承供电电源位于主控制柜中，柜内环境温度较高，可高达70℃，常规的风冷方式效果不理想，仅能保证其不触发过温保护，电源寿命及可靠性无明显改善。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是现有的磁悬浮轴承供电电源冷却效果差，电源寿命及可靠性无法保证，从而提供一种冷却装置、冷却方法、磁悬浮轴承及空调机组。
为了解决上述问题，本发明提供一种冷却装置，用于磁悬浮轴承系统的供电电源冷却，包括：
盒体，盒体内安装磁悬浮轴承系统的供电电源；
冷媒进管，冷媒进管设置在盒体上，将磁悬浮轴承系统中冷媒引入盒体内部；
冷媒出管，冷媒出管设置在盒体上，将盒体内的冷媒回流至磁悬浮轴承系统。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选地，盒体内设有引流管路，引流管路与冷媒进管相连通，引流管路用于将冷媒进管引入的冷媒分流引导至供电电源的发热部位。
优选地，引流管路为导流管，导流管上设有至少一个喷流口，至少一个喷流口对应供电电源的至少一个发热部位。
优选地，喷流口为至少两个，至少两个的喷流口具有不同口径，喷流口的口径与发热部位的发热量成正比。
优选地，导流管开设在盒体侧壁上。
优选地，盒体上设有接线端子，接线端子用于供电电源与外部电路电性连接。
优选地，盒体内设有温度检测装置，温度检测装置用于检测盒体内的温度。
优选地，冷媒进管设有进液阀，和或冷媒出管设有出液阀，进液阀、出液阀均与主控单元电性连接。
优选地，盒体内安装有磁悬浮轴承系统的控制器中的发热元件。
一种上述的冷却装置的冷却方法，包括：
当盒体内部温度大于第一预设值，控制进液阀，增加冷媒进管的流量；
当盒体内部温度小于第二预设值，控制进液阀，减小冷媒进管的流量。
一种磁悬浮轴承系统，采用上述的冷却装置，或冷却方法。
一种空调机组，采用上述的冷却装置，或冷却方法。
本发明提供的冷却装置、冷却方法、磁悬浮轴承及空调机组至少具有下列有益效果：
本发明可实现供电电源整体冷却，并可以实现优先冷却，根据发热元件发热量精确冷却，保证供电电源各元件的均匀冷却，使供电电源工作在最优温度范围，明显提升了供电电源的寿命及可靠性，保证磁悬浮轴承系统的工作稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例一的冷却装置的结构示意图；
图2为本发明实施例二的冷却装置的结构示意图；
图3为本发明实施例二的冷却装置的侧视图；
图4为本发明实施例一、二的主控单元连线示意图。
附图标记表示为：
1、盒体；2、冷媒进管；3、冷媒出管；4、供电电源；5、导流管；6、喷流口；7、接线端子；8、进液阀；9、出液阀；10、温度检测装置；11、盒盖；12、主控单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。
结合图1所示，本申请实施例一提供了一种冷却装置，用于磁悬浮轴承系统的供电电源4冷却，包括：盒体1，盒体1内安装磁悬浮轴承系统的供电电源4；冷媒进管2，冷媒进管2设置在盒体1上，将磁悬浮轴承系统中冷媒引入盒体1内部；冷媒出管3，冷媒出管3设置在盒体1上，将盒体1内的冷媒回流至磁悬浮轴承系统。
本实施例的冷却装置，针对现有技术磁悬浮轴承系统中，供电电源采用风冷散热时冷却效果差，缩短电源的寿命，降低供电可靠性的问题，采用浸入式冷却，利用磁悬浮轴承系统内的冷媒，只需要从机组将冷媒引入，无需额外设计流路及水泵等装置，就可以实现供电电源的高效冷却，设计简洁高效，成本低，非常适用于磁悬浮轴承系统使用，能够明显提升供电电源的寿命和可靠性。
如图2-3所示，本申请实施例二中，盒体1内设有引流管路，引流管路与冷媒进管2相连通，引流管路用于将冷媒进管2引入的冷媒分流引导至供电电源4的发热部位，有限对发热部位进行冷却，保证供电电源4的冷却均匀性。
优选地，引流管路为导流管5，导流管5开设在盒体1侧壁上。导流管5上设有至少一个喷流口6，至少一个喷流口6对应供电电源4的至少一个发热部位。供电电源4的元器件一般包括共模电感L1、L2，电容C1-C4，变压器L3，功率管Q1-Q4，输出电感L4等，为了精确优先冷却发热元件，使供电电源4的冷却更均匀，将冷媒精确地定点喷射到发热元件。
优选地，喷流口6为至少两个，至少两个的喷流口6具有不同口径，喷流口6的口径与发热部位的发热量成正比。考虑到不同的发热元件，存在不同的发热量，为了精确控制冷却均匀性，通过设计不同的喷流口6，控制不同发热元件接受的冷媒量，从而实现精确均匀降温。
低温冷媒由冷媒进管2流入后，通过喷流口6对发热元件进行冷却，然后冷媒在盒体1内汇合，对供电电源4整体进行冷却，最后由冷媒出管3流出。该设计可以进一步降低发热元件温度，例如点解电容、滤波电感、高频变压器等关键元件，从而大幅提升供电电源4的运行可靠性及寿命。
优选地，在上述两个实施例中，盒体1上设有接线端子7，接线端子7用于供电电源4与外部电路电性连接。盒体1包括有盒盖11，便于供电电源4的装配后密封。
优选地，为了使冷却温度可控，使供电电源4各元件工作在最佳温度范围，盒体1内设有温度检测装置10，温度检测装置10用于检测盒体1内的温度。冷媒进管2设有进液阀8，和或冷媒出管3设有出液阀9。
如图4所示，进液阀8、出液阀9、温度检测装置10均与主控单元12电性连接，温度检测装置10实时检测盒体1内部温度，根据温度信号T1，控制进液阀8、出液阀9的开度，控制冷媒流量，进而控制冷却温度。
优选地，盒体1内安装有磁悬浮轴承系统的控制器中的发热元件，如功率放大器模块、IGBT模块、模块电源等。
本申请可实现供电电源整体冷却，并可以实现优先冷却，根据发热元件发热量精确冷却，保证供电电源的均匀冷却，使供电电源工作在最优温度范围，明显提升了供电电源的寿命及可靠性，保证磁悬浮轴承系统的工作稳定性。
本申请还公开了一种上述的冷却装置的冷却方法，包括：
当盒体1内部温度大于第一预设值，控制进液阀8，增加冷媒进管2的流量；
当盒体1内部温度小于第二预设值，控制进液阀8，减小冷媒进管2的流量。
本实施例中，供电电源4的理想冷却温度为25℃，则第一预设值30℃，第二预设值20℃，当检测温度T1大于30℃时，加大进液阀8开度，增大冷媒流量，降低冷却温度；当检测温度T1小于20℃时，减小进液阀8开度，减少冷媒气体流量。
一种磁悬浮轴承系统，采用上述的冷却装置，或冷却方法。
一种空调机组，采用上述的冷却装置，或冷却方法。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种冷却装置，用于磁悬浮轴承系统的供电电源(4)冷却，其特征在于，包括：
盒体(1)，所述盒体(1)内安装所述磁悬浮轴承系统的供电电源(4)；
冷媒进管(2)，所述冷媒进管(2)设置在所述盒体(1)上，将所述磁悬浮轴承系统中冷媒引入所述盒体(1)内部；
冷媒出管(3)，所述冷媒出管(3)设置在所述盒体(1)上，将所述盒体(1)内的冷媒回流至所述磁悬浮轴承系统。
2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述盒体(1)内设有引流管路，所述引流管路与所述冷媒进管(2)相连通，所述引流管路用于将所述冷媒进管(2)引入的冷媒分流引导至所述供电电源(4)的发热部位。
3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述引流管路为导流管(5)，所述导流管(5)上设有至少一个喷流口(6)，所述至少一个喷流口(6)对应所述供电电源(4)的至少一个发热部位。
4.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，所述喷流口(6)为至少两个，至少两个的喷流口(6)具有不同口径，所述喷流口(6)的口径与所述发热部位的发热量成正比。
5.根据权利要求3或4所述的冷却装置，其特征在于，所述导流管(5)开设在所述盒体(1)侧壁上。
6.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述盒体(1)上设有接线端子(7)，所述接线端子(7)用于所述供电电源(4)与外部电路电性连接。
7.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述盒体(1)内设有温度检测装置(10)，所述温度检测装置(10)用于检测所述盒体(1)内的温度。
8.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述冷媒进管(2)设有进液阀(8)，和或所述冷媒出管(3)设有出液阀(9)，所述进液阀(8)、出液阀(9)均与主控单元(12)电性连接。
9.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述盒体(1)内安装有所述磁悬浮轴承系统的控制器中的发热元件。
10.一种采用权利要求1-8任一所述的冷却装置的冷却方法，其特征在于，包括：
当盒体(1)内部温度大于第一预设值，控制进液阀(8)，增加冷媒进管(2)的流量；
当盒体(1)内部温度小于第二预设值，控制进液阀(8)，减小冷媒进管(2)的流量。
11.一种磁悬浮轴承系统，其特征在于，采用权利要求1-8任一所述的冷却装置，或采用权利要求9所述的冷却方法。
12.一种空调机组，其特征在于，采用权利要求1-8任一所述的冷却装置，或采用权利要求9所述的冷却方法。
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