CN117440658A - 一种热管型电源散热系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于空调技术领域，具体涉及一种热管型电源散热系统，所述热管型电源散热系统包括第一箱体、第二箱体、第一管路、第二管路、第一热管换热器、第二热管换热器和发热部件。实验室内通常设置有发热量较大的发热部件，从而导致实验室内局部产生热点，从而影响实验室内的温度均匀度和温度控制精度，为此传统的解决方案为采用水冷却系统对发热部件进行降温，而传统水冷却系统如果发生漏水存在短路风险，现通过第一箱体、第二箱体和发热部件的配合设置，使得发热部件有效完成散热降温的同时避免因直接或间接接触水源而产生短路的风险。

Description

一种热管型电源散热系统

技术领域

本发明属于空调机组技术领域，具体涉及一种热管型电源散热系统。

背景技术

目前，由于生命科学、材料科学、微纳芯片、激光装置等高精尖科学研究的需要，出现了一些温度控制精度为±0.1℃或更高要求的高精度恒温实验室。这些实验室内通常设有发热量大的发热部件柜，有些用电量大的实验室甚至设有发热量巨大的变压器。这些设备的发热会导致实验室内局部产生热点，从而影响实验室内的温度均匀度和温度控制精度，导致科学实验难以进行或者影响实验结果。

为了实现实验室的高精度恒温控制，必须减少实验室内的设备发热量。常规的做法是采用水冷却系统来对发热部件柜进行降温，而水冷却系统一旦发生漏水将导致发热部件存在短路的危险，因此需要提供一种安全可靠的散热系统。

综上所述，本领域需要一种能保证发热部件不与水源直接或间接接触的热管型电源散热系统来解决上述问题。

发明内容

为实现以上目的，本发明提出一种空调机组循环水系统，包括：第一箱体、第二箱体、发热部件、第一热管换热器、第二热管换热器、第一管路和第二管路；

所述第一热管换热器设置于所述第一箱体内，所述第二热管换热器设置于所述第二箱体内；所述第一热管换热器的出口通过所述第一管路与所述第二热管换热器的进口连接，所述第二热管换热器的出口通过所述第二管路与所述第一热管换热器的进口连接；

所述第一管路、所述第二管路、所述第一热管换热器和所述第二热管换热器内的介质为氟利昂；所述第一管路用于使所述第一热管换热器内的气态氟利昂进入所述第二热管换热器；所述第二管路用于使所述第二热管换热器内的液态氟利昂进入所述第一热管换热器。

所述发热部件设置于所述第一箱体内。

可选地，所述第一箱体上设置有进风口和出风口，所述进风口至所述出风口的空气流动路径依次经过所述发热部件以及所述第一热管换热器。

可选地，所述发热部件设置于所述第一箱体的底部，所述进风口正对所述发热部件。

可选地，所述进风口设置有至少两个，至少两个所述进风口分别位于所述发热部件的两侧。

可选地，各所述进风口的底部不高于所述发热部件的水平方向的底部。

可选地，所述出风口设置于所述第一箱体顶部，所述第一热管换热器位于所述发热部件的上方。

可选的，所述出风口内置风扇，用于排出所述第一箱体内部空气。

可选地，所述第二管路上设置有氟泵，所述氟泵用于使第二热管换热器内的介质氟利昂向所述第一热管换热器内流动。

可选地，所述第二箱体设置有进水管和出水管，所述进水管用于向所述第二箱体内通入冷却液，所述出水管用于排出所述冷却液。

可选地，所述冷却液进入所述第二箱体时温度低于25℃，排出所述第二箱体时温度低于30℃。

综上所述，本发明属于空调技术领域，具体涉及一种热管型电源散热系统，所述热管型电源散热系统包括第一箱体、第二箱体、第一管路、第二管路、第一热管换热器、第二热管换热器和发热部件。实验室内通常设置有发热量较大的发热部件，从而导致实验室内局部产生热点，从而影响实验室内的温度均匀度和温度控制精度，为此传统的解决方案为采用水冷却系统对发热部件进行降温，而传统水冷却系统如果发生漏水存在短路风险。现通过第一箱体、第二箱体和发热部件的配合设置，将所述发热部件与所述第二箱体隔开，从而不与水源产生直接或间接接触，由于第一热管换热器内的介质为常温状态下为气态的氟利昂，且所述第一箱体内，第一热管换热器位置的局部气温较高，所述氟利昂即使在第一箱体内产生泄露，也会在所述第一箱体内迅速气化，从而不会导致所述发热部件发生短路，使得发热部件有效完成散热降温的同时避免因直接或间接接触水源而产生短路的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例热管型电源散热系统的结构示意图；

其中附图标记为：

1-第一箱体；2-第二箱体；3-第一管路；4-第二管路；5-第一热管换热器；6-第二热管换热器； 7-发热部件；

11-出风口； 12-进风口；

21-进水管； 22-出水管；

41-氟泵。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别地，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

如在本发明中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，术语“近端”通常是靠近操作者的一端，术语“远端”通常是靠近患者的一端，“一端”与“另一端”以及“近端”与“远端”通常是指相对应的两部分，其不仅包括端点，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。此外，如在本发明中所使用的，一元件设置于另一元件，通常仅表示两元件之间存在连接、耦合、配合或传动关系，且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连接、耦合、配合或传动，而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位置关系，即一元件可以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位，除非内容另外明确指出外。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下参考附图进行描述。

请参考图1所示，本发明提供一种热管型电源散热系统，所述热管型电源散热系统包括：第一箱体1、第二箱体2、第一管路3、第二管路4、第一热管换热器5、第二热管换热器6和发热部件7；所述第一箱体1通常为电源柜或变压器柜，用于装载电源柜或变压柜内零部件；所述第二箱体2为具有一定容积的闭式有压水箱或其他可调节箱内水流方向的水箱；所述第一管路3和第二管路4为铜管，也可以为不锈钢管等不同管路；所述发热部件7为实验设备电源，也可以为变压器等具有发热属性的部件，以上因在此无法做出穷举故不予以进行限定。

请参考图1所示，所述第一热管换热器5和所述发热部件7设置于所述第一箱体1内，所述第一热管换热器5在所述第一箱体1内的位置相对所述发热部件7更靠近所述出风口11，以使得由所述进风口12进入的空气可以先经过所述发热部件7吸热后再经过所述第一热管换热器5，最后从所述出风口11排出；所述第二热管换热器6设置于所述第二箱体2内，所述第一管路3和所述第二管路4分别穿过所述第一箱体1和所述第二箱体2，用于连通所述第一热管换热器5和第二热管换热器6，具体的，所述第一热管换热器5的出口通过所述第一管路3与所述第二热管换热器6的进口连接，所述第二热管换热器6的出口通过所述第二管路4与所述第一热管换热器5的进口连接。以使得所述第一热管换热器5、第二热管换热器6、第一管路3和第二管路4形成一个闭环环路。

请参考图1所示，所述第一管路3、第二管路4、第一热管换热器5和第二热管换热器6所形成的闭路循环内流通的介质为氟利昂，氟利昂在常温状态下为气态，低温状态下为液态，由于氟利昂是较为常规的制冷剂，故本发明在此不对其进行过多赘述；当所述第一箱体1内的空气经过所述发热部件7吸热后，流至所述第一热管换热器5与所述第一热管换热器5内的氟利昂进行换热，使所述第一热管换热器5内的液态氟利昂气化；此时所述第一热管换热器5内气化后的氟利昂即使发生泄露也不会致使所述发热部件7短路；气态的氟利昂在毛细管热压作用下通过所述第一管路3回流至所述第二热管换热器6，流入至所述第二热管换热器6内的气态氟利昂与所述第二箱体2内的冷却液进行换热，气态氟利昂被冷却后液化，再通过第二管路4流入所述第一热管换热器5；具体的，当所述第一热管换热器5和所述第二热管换热器6间隔较近时，可依靠毛细管热压作用使得氟利昂进行自然循环，当所述第一热管换热器5和所述第二热管换热器6间隔较远时，所述第二管路4上还可以设置有氟泵41，所述氟泵41用于使所述第二管路4内的液态氟利昂流向固定从所述第二热管换热器6流通至所述所述第一热管换热器5，从而实现一个完整可靠的氟利昂换热循环。

具体的，上述毛细管热压作用为：在加热热管的蒸发段，管芯内的工作液体受热蒸发，并带走热量，该热量为工作液体的蒸发潜热，蒸汽从中心通道流向热管的冷凝段，凝结成液体，同时放出潜热，在毛细力的作用下，液体回流到蒸发段。这样，就完成了一个闭合循环，从而将大量的热量从加热段传到散热段；当加热段在下，冷却段在上，热管呈竖直放置时，工作液体的回流靠重力足可满足，无须毛细结构的管芯，这种不具有多孔体管芯的热管被称为热虹吸管，热虹吸管结构简单，在工程上广泛应用，故在此不做过多赘述。

请参考图1所示，所述第一箱体1底部设置有两个进风口12和出风口11，各所述进风口12分别设置于所述第一箱体1两侧，并正对所述发热装置7，以使空气可以从两侧同时进入所述第一箱体1内，从而使得空气可以更加均匀地流通至所述发热部件7并为所述发热部件7进行散热；各所述进风口12的底部不高于所述发热装置7，从而避免所述发热装置7底部因无法充分接触由各所述进风口12进入的空气，从而导致所述发热装置7的底部散热不完全；所述出风口11设置于所述第一箱体1顶部，并位于所述第一热管换热器5上方，最优的，可设置于所述第一箱体1顶部中间位置；所述出风口11内置风扇，通过风扇作用使得所述第一箱体1内部的空气流动方向固定从各所述进风口12进入，依次通过所述发热部件7和所述第一热管换热器5后由所述出风口11排出；另外，风扇也可设置于所述第一箱体1底部，通过向所述出风口11吹风保证所述第一箱体1内空气流向固定；根据以上设置，得以保证外部空气可以进入所述第一箱体1内对所述发热部件7和所述第一热管换热器5进行有效换热且不断循环。

在其他可替代的实施例中，各所述进风口12可以为四个，并全部设置于所述第一箱体1的底部，且正对所述发热装置7，所述进风口12为圆形，也可以为其他已知形状，所述进风口12上可设置有过滤网，以防止空气中的尘埃进入第一箱体1的内部，以上本申请在此不做过多限定。

在其他可替代的实施例中，所述出风口11可以为圆形，也可以为正方形，本申请在此不对其做出过多限定。

请参考图1所示，所述第二箱体2设置有进水管21和出水管22，所述进水管21用于将冷却液输送至所述第二箱体2，所述出水管22用于将所述冷却液从所述第二箱体2内排出，具体被配置为；所述冷却液从所述进水管21进入至所述第二箱体2内，当所述冷却液与所述第二热管换热器6接触，冷却所述第二热管换热器6，使得所述第二热管换热器6内的气态氟利昂液化，再通过所述出水管22从所述第二箱体2内排出。

具体的，所述进水管21和所述出水管22与冷源侧相连，所述冷源侧可以为冷水机组，也可以为冷却塔，在此不做过多限定；当冷却液从所述出水管排出第二箱体2后进入所述冷源侧，所述冷却液在所述冷源侧进行冷却，冷却后的冷却液通过所述进水管21重新进入所述第二箱体2内对第二热管换热器6进行冷却，以到达整个冷却水的系统循环。具体的，所述冷却液水温不高于实验室内的空气温度，通常低于25℃，经过与所述第二热管换热器6换热后温度通常低于30℃，所述冷却液可采用水，如实验室内有工艺冷却水，也可采用实验室工艺冷却水，本发明在此不做过多限定。

具体的，所述冷源侧设置有水泵，所述水泵用于控制从所述进水管21进入至所述第二箱体2内冷却液的流量，并使得所述第二箱体2内冷却液流向固定。

综上所述，本发明提供了一种热管型电源散热系统，所述热管型散热系统包括第一箱体1、第二箱体2、第一管路3、第二管路4、第一热管换热器5、第二热管换热器6和发热部件7；通过以上部件的组合设置，所述热管型散热系统包含了所述第一箱体1内空气对所述发热部件7和第一热管换热器5的散热循环；所述第一管路3、所述第二管路3、所述第一热管换热器5和所述第二热管换热器6内氟利昂的换热循环；所述第二箱体2内的冷却水循环三套循环体系，所述三套循环体系相互配合，保证了所述发热部件7、第一热管换热器5和第二热管换热器6都能进行有效散热的同时，由于所述第一箱体1和所述第二箱体2的分开设置，避免了发热部件7直接或间接接触水源，而第一热管换热器5内的介质为气态的氟利昂，即使发生泄露接触所述发热部件7也不会导致所述发热部件7发生短路，从根源上杜绝了所述发热部件7短路的风险。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种热管型电源散热系统，其特征在于：包括第一箱体、第二箱体、发热部件、第一热管换热器、第二热管换热器、第一管路和第二管路；

所述第一热管换热器设置于所述第一箱体内，所述第二热管换热器设置于所述第二箱体内；所述第一热管换热器的出口通过所述第一管路与所述第二热管换热器的进口连接，所述第二热管换热器的出口通过所述第二管路与所述第一热管换热器的进口连接；

所述第一管路、所述第二管路、所述第一热管换热器和所述第二热管换热器内的介质为氟利昂；所述第一管路用于使所述第一热管换热器内的气态氟利昂进入所述第二热管换热器；所述第二管路用于使所述第二热管换热器内的液态氟利昂进入所述第一热管换热器。

所述发热部件设置于所述第一箱体内。

2.根据权利要求1所述的一种热管型电源散热系统，其特征在于：所述第一箱体上设置有进风口和出风口，所述进风口至所述出风口的空气流动路径依次经过所述发热部件以及所述第一热管换热器。

3.根据权利要求2所述的一种热管型电源散热系统，其特征在于：所述发热部件设置于所述第一箱体的底部，所述进风口正对所述发热部件。

4.根据权利要求3所述的一种热管型电源散热系统，其特征在于：所述进风口设置有至少两个，至少两个所述进风口分别位于所述发热部件的两侧。

5.根据权利要求3所述的一种热管型电源散热系统，其特征在于：各所述进风口的底部不高于所述发热部件的水平方向的底部。

6.根据权利要求3所述的一种热管型电源散热系统，其特征在于：所述出风口设置于所述第一箱体顶部，所述第一热管换热器位于所述发热部件的上方。

7.根据权利要求6所述的一种热管型电源散热系统，其特征在于：所述出风口内置风扇，用于排出所述第一箱体内部空气。

8.根据权利要求1所述的一种热管型电源散热系统，其特征在于：所述第二管路上设置有氟泵，所述氟泵用于使第二热管换热器内的介质氟利昂向所述第一热管换热器内流动。

9.根据权利要求1所述的一种热管型电源散热系统，其特征在于：所述第二箱体设置有进水管和出水管，所述进水管用于向所述第二箱体内通入冷却液，所述出水管用于排出所述冷却液。

10.根据权利要求9所述的一种热管型电源散热系统，其特征在于：所述冷却液进入所述第二箱体时温度低于25℃，排出所述第二箱体时温度低于30℃。