CN204168697U - 一种用于大功率电子设备的双循环冷却系统 - Google Patents

Abstract

一种用于大功率电子设备的双循环冷却系统，主要由相互独立的内循环和外循环通路组成，内循环通路包括储液箱、接排液罐、板式换热器、内循环泵、第一过滤器，内循环泵的一端通过管道接储液箱，另一端通过管道接板式换热器，板式换热器通过管道接大功率电子设备，大功率电子设备通过管道连接到储液箱，储液箱的顶部通过管道连接到加液罐，储液箱的底部通过管道连接到接排液罐，外循环通路包括第二过滤器、外循环泵、板式换热器、板式换热器的两端均连通海水，板式换热器的一端与海水的连通管道上设置外循环泵和第二过滤器。本实用新型的优点在于：在满足临海雷达等大功率散热设备冷却要求的同时，避免了设备受到高温、高湿、高盐等腐蚀介质的影响。

Description

一种用于大功率电子设备的双循环冷却系统

技术领域

本实用新型涉及冷却系统，尤其涉及一种大功率电子设备的双循环冷却系统。

背景技术

雷达等大功率电子设备发热量大，为了保证设备正常工作必须使用冷却系统对设备进行降温。目前，雷达设备的冷却系统主要使用两种方式，一是采用传统的风冷方式，另一种是冷却效果更好的液冷方式。风冷设备结构简单成本低，在普通环境下得到了较多的应用。风冷设备的缺点主要是工作噪声大、设备体积大、散热量相较小、防护困难等，所以在恶劣环境中以及散热量大的设备上普遍使用液冷系统。在授权公告号为CN2412324Y，名称为“用于全固态发射机的功放冷却装置”的中国实用新型专利公开了一种冷却装置，它将水冷结构设在功率放大器下面，使得由功放管发出的热量能够通过循环冷却水带走。在授权公告号为CN 202524701U，名称为“一种大功率电子元器件的冷却装置”的中国实用新型专利公开了一种大功率电子元器件的冷却装置，该装置使用冷却管使冷却液与电子设备相隔离，可以避免冷却液对装备的腐蚀，提高使用寿命。在授权公告号为CN 202196167U，名称为“前向波管雷达发射机双液冷源冷却系统”的中国实用新型专利公开了一种双液冷源冷却系统，该系统采用独立的水、油液冷回路代替去离子水分别冷却装备的不同部分，具有易维护，使用寿命长等特点。

但是上述专利所代表的雷达设备冷却技术采用的都是单循环冷却系统，冷却效果有限。随着雷达功率不断增大，雷达装备对水冷系统的要求越来越高。

实用新型内容

本实用新型的所要解决的技术问题在于提供一种具有换热效率高、耐腐蚀的用于大功率电子设备的双循环冷却系统。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种用于大功率电子设备的双循环冷却系统，所述冷却系统主要由相互独立的内循环和外循环通路组成，所述内循环通路包括储液箱、接排液罐、板式换热器、内循环泵、第一过滤器，内循环泵的一端通过管道接储液箱，另一端通过管道接板式换热器，板式换热器通过管道接大功率电子设备，大功率电子设备通过管道连接到储液箱，储液箱的底部通过管道连接到接排液罐，所述外循环通路包括第二过滤器、外循环泵、所述板式换热器、板式换热器的两端均连通海水，板式换热器的一端与海水的连通管道上设置外循环泵和第二过滤器。

作为优化的技术方案，所述内循环通路还包括加液罐，加液罐通过管道与储液箱相连，加液罐与储液箱之间设置有加液泵。

作为优化的技术方案，所述内循环通路还包括第一至第三止回阀，在大功率电子设备和储液箱之间的管道上设置所述第一止回阀，加液罐与储液箱之间设置有所述第二止回阀，在内循环泵和接板式换热器之间的管道上设置有所述第三止回阀。

作为优化的技术方案，所述内循环通路还包括第一至第四旋拧阀，管道与储液箱之间通过旁路管道相连，该旁路管道上设置有所述第一旋拧阀，在内循环泵和接板式换热器之间的管道上设置有第二旋拧阀，在板式换热器和大功率电子设备之间的管道上设置有第三旋拧阀，储液箱和接排液罐之间设置第四旋拧阀。

作为优化的技术方案，所述内循环通路还包括第一至第三温度计，在内循环泵和接板式换热器之间的管道上设置所述第一温度计，在板式换热器和大功率电子设备之间的管道上设置所述第二温度计，在大功率电子设备和储液箱之间的管道上设置所述第三温度计。

作为优化的技术方案，所述内循环通路还包括第一、第二压力计，在内循环泵和接板式换热器之间的管道上设置所述第一压力计，在板式换热器和大功率电子设备之间的管道上设置所述第二压力计。

作为优化的技术方案，所述内循环通路还包括第一、第二流量计，在内循环泵和接板式换热器之间的管道上设置所述第一流量计，在大功率电子设备和储液箱之间的管道上设置所述第二流量计。

作为优化的技术方案，所述储液箱顶部设置有排气孔，侧面分别有水质检测计和液面位置检测计。

作为优化的技术方案，所述外循环通路还包括第四止回阀、第四、五温度计、第三压力计、第五旋拧阀、第三流量计，板式换热器的一端与海水的连通管道上设置有所述第三压力计、所述第四温度计、第四止回阀、外循环泵和第二过滤器，板式换器的另一端与海水的连通管道上设置有第五旋拧阀、第五温度计、第三流量计。

本实用新型的优点在于：内循环采用纯净水等腐蚀性小的冷却液，外循环充分利用丰富的海水资源，在满足临海雷达等大功率散热设备冷却要求的同时，避免了设备受到高温、高湿、高盐等腐蚀介质的影响，并且外循环通道采用白铜等耐腐蚀管道，耐腐蚀性强，能起到很好的防盐雾侵蚀的作用，管道更换方便，便于使用维护，丰富的海水资源避免了系统使用压缩机，还能极大的节省成本。

附图说明

图1为本实用新型一种用于大功率电子设备的双循环冷却系统的组成结构原理图。

图1中：1:储液箱、2:加液罐、3:接排液罐、4:雷达等大功率电子设备、5:排气孔、6.板式换热器、7.海水、Pu1:内循环泵、Pu2:加液泵、Pu3:外循环泵、V1:旋拧阀1、V2:旋拧阀2、V3:旋拧阀3、V4:旋拧阀4、V5:旋拧阀5、CV1:止回阀1、CV2:止回阀2、CV3:止回阀3、CV4:止回阀4、T1:温度计1、T2:温度计2、T3:温度计3、T4:温度计4、T5:温度计5、P1:压力计1、P2:压力计2、P3:压力计3、F1:流量计1、F2:流量计2、F3:流量计3、S1:过滤器1、S2:过滤器2、W:液面位置检测计、Q:水质检测计。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，所述冷却系统主要由相互独立的内循环和外循环通路组成。在内循环中利用冷却液的流动将雷达等大功率电子设备4的热量带到板式换热器6与外循环进行能量交换，最终由外循环海水直流系统将热量带出。采用内外两层循环的冷却系统可以方便的实现对电子设备的有效密封，延长电子设备在海边高盐雾、高湿、高温环境下的工作年限。

内循环通路包括储液箱1、加液罐2、接排液罐3、板式换热器6、内循环泵Pu1、加液泵Pu2、旋拧阀(V1、V2、V3、V4)、止回阀(CV1、CV2、CV3)、温度计(T1、T2、T3)、压力计(P1、P2)、流量计(F1、F2)、过滤器S1。内循环工作原理是在内循环泵Pu1的作用下，冷却液经过雷达等大功率电子设备4后带走热量流入储液箱，然后再经过板式换热器6被外循系统冷却后再流入雷达等大功率电子设备4。

内循环泵Pu1的一端通过管道接储液箱1，另一端通过管道接板式换热器6，在内循环泵Pu1和接板式换热器6之间的管道上依次设置有止回阀CV3、旋拧阀V2、压力计P1、流量计F1、温度计T1，板式换热器6通过管道接大功率电子设备4，在板式换热器6和大功率电子设备4之间的管道上设置有温度计T2、过滤器S1、压力计P2、旋拧阀V3，大功率电子设备4通过管道连接到储液箱1，在大功率电子设备4和储液箱1之间的管道上设置有流量计F2、温度计T3以及止回阀CV1。内循环泵Pu1和接板式换热器6之间的管道与储液箱1之间通过旁路管道相连，该旁路管道上设置有旋拧阀V1。储液箱1的底部通通过管道连接到接排液罐3，储液箱1和接排液罐3之间设置有旋拧阀V4。加液罐2通过管道与储液箱1相连，加液罐2与储液箱1之间设置有加液泵Pu2以及止回阀CV2。

储液箱1用于储存冷却液，顶部设置有排气孔5，侧面分别有水质检测计Q1和液面位置检测计W1。液冷系统长期运行时，冷却液的流动中会带有少量空气，若空气长期不排出会对循环系统的运行产生影响，设置排气孔5主要用于及时排出空气。水质检测计Q1用于检测冷却液的质量，如果液体被污染或者水质不达标以便及时更换。液面位置检测计W1用于监测储液箱中冷却液的容量。当储液箱1中冷却液少于最低限度时，通过加液泵Pu2将加液罐2中的冷却液抽到储液箱1中。在加液罐2和储液箱1之间有止回阀CV2用于防止液体回流，保护加液泵Pu2。旋拧阀V4置于储液箱1和接排液罐3之间，用于控制冷却液的排出。

内循环泵Pu1是内循环液冷系统的动力源，止回阀CV3用于保护内循环泵Pu1，旋拧阀V2和压力计P1分别用于控制和检测从内循环泵出来的液体流量和压力，旁路旋拧阀V1用于控制旁路流回储液箱的冷却液，通过合理的调节旋拧阀V3和旁路旋拧阀V1可以控制流入板式换热器6的冷却液流量。压力计F1和温度计T1用于检测流入板式换热器6的冷却液压力和温度。板式换热器6优选钛板式换热器，可以有效防止海水侵蚀，能在高盐雾、高湿、高温环境下良好工作。温度计T2用于检测从板式换热器6热侧流出的冷却液温度。过滤器S1用于过滤将要进入雷达等大功率电子设备4的冷却液以免在设备中发生堵塞。压力计P2用于检测进入设备的冷却液压力，利用旋拧阀V3可以将压力值调整到安全范围内。流量计F2用于检测从雷达等大功率电子设备4流出的冷却液的流量，通过检测流量可以判断设备中冷却液管是否发生泄漏。温度计T3用于检测从设备流出的冷却液温度，根据温度计T2和温度计T3的数值可以初步判断对设备的冷却效果。从设备流出的高温冷却液经过止回阀CV1最终流回储液箱，止回阀CV1设置在雷达等大功率电子设备4和储液箱1之间，主要用于防止储液箱1中冷却液的倒流。

内循环冷却液依次循环流动，源源不断的将雷达等大功率电子设备4所产生的热量经过板式换热器6带给外循环系统。

外循环通路包括过滤器S2、外循环泵Pu3、止回阀CV4、温度计(T4、T5)、压力计P3、所述板式换热器6、旋拧阀V5、流量计F3。外循环的工作原理是，利用外循环海水泵Pu3将经过过滤器S2过滤后的海水抽入板式换热器6带走内循环的热量，降低内循环冷却液的温度。流经板式换热器6的海水温度将会升高，最终排回大海，依次循环。

板式换热器6的两端均连通海水7，板式换热器6的一端与海水7的连通管道上依次设置有压力计P3、温度计T4、止回阀CV4、外循环泵Pu3和过滤器S2，板式换热器6的另一端与海水7的连通管道上设置有旋拧阀V5、温度计T5、流量计F3。

过滤器S2用于对外循环泵Pu3抽入的海水进行过滤以免影响外循环海水泵的工作。外循环泵Pu3是整个外循环通路的动力源。止回阀CV4用于保护外循环泵Pu3。温度计T3和T4分别用于测量海水流过板式换热器6前后的温度。压力计P3用于检测流入板式换热器6的海水的压力。根据压力检测的结果，可利用旋拧阀V5对海水压力进行适当调节。流量计F3用于检测经过板式换热器6后的海水流量，若出现海水的泄露可以及时发现。需要注意的是外循环海水入水口与海水排出口应保持足够远的距离，以保证足够高的水温差。

以上所述仅为本实用新型创造的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型创造，凡在本实用新型创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型创造的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于大功率电子设备的双循环冷却系统，其特征在于：所述冷却系统主要由相互独立的内循环和外循环通路组成，所述内循环通路包括储液箱、接排液罐、板式换热器、内循环泵、第一过滤器，内循环泵的一端通过管道接储液箱，另一端通过管道接板式换热器，板式换热器通过管道接大功率电子设备，大功率电子设备通过管道连接到储液箱，储液箱的底部通通过管道连接到接排液罐，所述外循环通路包括第二过滤器、外循环泵、所述板式换热器、板式换热器的两端均连通海水，板式换热器的一端与海水的连通管道上设置外循环泵和第二过滤器。

2.如权利要求1所述的一种用于大功率电子设备的双循环冷却系统，其特征在于：所述内循环通路还包括加液罐，加液罐通过管道与储液箱相连，加液罐与储液箱之间设置有加液泵。

3.如权利要求2所述的一种用于大功率电子设备的双循环冷却系统，其特征在于：所述内循环通路还包括第一至第三止回阀，在大功率电子设备和储液箱之间的管道上设置所述第一止回阀，加液罐与储液箱之间设置有所述第二止回阀，在内循环泵和接板式换热器之间的管道上设置有所述第三止回阀。

4.如权利要求1所述的一种用于大功率电子设备的双循环冷却系统，其特征在于：所述内循环通路还包括第一至第四旋拧阀，管道与储液箱之间通过旁路管道相连，该旁路管道上设置有所述第一旋拧阀，在内循环泵和接板式换热器之间的管道上设置有第二旋拧阀，在板式换热器和大功率电子设备之间的管道上设置有第三旋拧阀，储液箱和接排液罐之间设置第四旋拧阀。

5.如权利要求1所述的一种用于大功率电子设备的双循环冷却系统，其特征在于：所述内循环通路还包括第一至第三温度计，在内循环泵和接板式换热器之间的管道上设置所述第一温度计，在板式换热器和大功率电子设备之间的管道上设置所述第二温度计，在大功率电子设备和储液箱之间的管道上设置所述第三温度计。

6.如权利要求1所述的一种用于大功率电子设备的双循环冷却系统，其特征在于：所述内循环通路还包括第一、第二压力计，在内循环泵和接板式换热器之间的管道上设置所述第一压力计，在板式换热器和大功率电子设备之间的管道上设置所述第二压力计。

7.如权利要求1所述的一种用于大功率电子设备的双循环冷却系统，其特征在于：所述内循环通路还包括第一、第二流量计，在内循环泵和接板式换热器之间的管道上设置所述第一流量计，在大功率电子设备和储液箱之间的管道上设置所述第二流量计。

8.如权利要求1所述的一种用于大功率电子设备的双循环冷却系统，其特征在于：所述储液箱顶部设置有排气孔，侧面分别有水质检测计和液面位置检测计。

9.如权利要求1至8任一项所述的一种用于大功率电子设备的双循环冷却系统，其特征在于：所述外循环通路还包括第四止回阀、第四、五温度计、第三压力计、第五旋拧阀、第三流量计，板式换热器的一端与海水的连通管道上设置有所述第三压力计、所述第四温度计、第四止回阀、外循环泵和第二过滤器，板式换器的另一端与海水的连通管道上设置有第五旋拧阀、第五温度计、第三流量计。