CN206181706U - 金属表面处理用水冷式大功率开关电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及大功率开关电源冷却装置。本实用新型公开了一种金属表面处理用水冷式大功率开关电源，包括冷却装置，所述冷却装置包括冷却液存储池、循环泵和换热器，所述冷却液存储池、循环泵和换热器均为密封结构，所述换热器具有第一循环通道和第二循环通道，所述冷却液存储池中的冷却液通过密封管道进入循环泵，从循环泵流出的冷却液通过密封管道进入大功率开关电源进行热交换，从大功率开关电源流出的冷却液进入第一循环通道进行二次热交换，从所述第一循环通道流出的冷却液通过密封管道回到冷却液存储池，所述第二循环通道与开放式水冷循环系统连接。本实用新型与大功率开关电源连接的第一循环系统为封闭系统，大大提高了冷却装置的可靠性。

Description

金属表面处理用水冷式大功率开关电源

技术领域

本实用新型涉及金属表面处理技术，特别涉及金属表面处理用大功率开关电源的冷却装置。

背景技术

金属表面处理包括电镀、氧化、渗碳等工艺处理技术，如铝件表面氧化处理、铝件电镀等处理技术。金属表面处理最重要的设备就是大功率开关电源，或称为大功率高频开关电源，其主要作用是将工业交流电变换成符合工艺要求的直流电，即通常所说的AC-DC变换。大功率开关电源工作时会产生大量热量，需要可靠的冷却装置帮助散热，否则AC-DC转换器不能正常工作，甚至烧毁设备。大功率高频开关电源根据冷却方式的不同一般可分为风冷、水冷(或其他冷却介质)。现有技术通常使用的水冷式高频开关电源的供水方式是直接由水泵从水池里抽水到大功率开关电源的循环冷却管路中，如图1所示。或者由自来水管道直接连接大功率开关电源的循环冷却管路供水，参见图2。

这样的供水冷却系统有以下几个问题：

1，采用自来水管网供水时，供水压力通常情况下不能保持一直很稳定，会造成流进大功率开关电源的冷却水流量不稳定，从而造成电源内部热量不能很好地被水流带出来冷却，出现过热保护故障；

2，采用水泵轴水供水时，水的压力基本保持了稳定，流量也基本可以稳定。全新设备在使用初期工作都很正常，但使用一段时间后故障率就会增高。这是因为一般情况下大功率开关电源的使用场合都是在工厂里(例如，铝氧化厂或电镀厂等)，水的清洁度不高、含有灰尘和其他颗粒杂质，还有车间内的腐蚀性气体溶解在水里面，使水池里的水带有弱酸性。同时国内大多数地方的水在没有经过处理之前硬度都很高，含有钙离子和其他重金属离子。由于有灰尘与重金属离子的作用，设备长期工作后会在大功率开关电源内部管路中形成一层水垢，时间越长水垢越厚。水垢的形成阻碍了热量交换的速度，造成设备工作不正常、过热保护。如果水池里的水带有弱酸性长期使用会腐蚀管道和管路内壁，出现漏水事故，造成大功率开关电源短路故障。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种金属表面处理用水冷式大功率开关电源，通过改进冷却系统，提高大功率开关电源的可靠性。

本实用新型解决所述技术问题，采用的技术方案是，金属表面处理用水冷式大功率开关电源，包括冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括冷却液存储池、循环泵和换热器，所述冷却液存储池、循环泵和换热器均为密封结构，所述换热器具有第一循环通道和第二循环通道，所述冷却液存储池中的冷却液通过密封管道进入循环泵，从循环泵流出的冷却液通过密封管道进入大功率开关电源进行热交换，从大功率开关电源流出的冷却液进入第一循环通道进行二次热交换，从所述第一循环通道流出的冷却液通过密封管道回到冷却液存储池，所述第二循环通道与开放式水冷循环系统连接。

本实用新型的技术方案，散热装置的冷却液存储池、循环泵和换热器通过管道连接，将开关电源的散热装置做成封闭循环结构，使流经开关电源的冷却液处在一个密闭的状态下进行循环，通过换热器完成热量的交换。本实用新型的换热器具有两套独立的循环系统，散热能力非常强。第一循环系统为封闭式循环系统，由密封管道连接的冷却液存储池、循环泵、换热器第一循环通道以及大功率开关电源内部的管路构成，其作用是将大功率开关电源产生的热量带到换热器进行热交换。第二循环系统为开放式水冷循环系统，其作用是通过循环水流对换热器进行冷却，将第一循环系统带出来的热量带走。本实用新型第二循环系统采用开放式水冷循环系统可以节约成本，降低大功率开关电源的造价。

进一步的，所述循环泵为不锈钢循环泵。

循环泵是第一循环系统冷却液循环的动力源，采用不锈钢循环泵，具有耐腐蚀的特点，可以提高使用寿命。

进一步的，所述换热器为不锈钢换热器。

同样的，采用不锈钢换热器也是为了防腐蚀和提高可靠性。

具体的，所述换热器为板式换热器。

板式换热器具有结构简单，拆洗方便的特点，非常适合第二循环系统采用开放式水冷循环系统的结构特点。

进一步的，所述密封管道为不锈钢密封管道。

不锈钢密封管道具有耐腐蚀的特点，有利于提高系统使用寿命。

具体的，所述的冷却液为去离子水。

采用去离子水作为冷却液，具有成本低的优势。

具体的，所述开放式水冷循环系统包括水泵和水池，所述水泵与水池和第二循环通道连通，所述第二循环通道与水池连通。

本方案结构简单，利用水泵将水池中的水泵入换热器进行冷却散热，具有成本优势。

进一步的，所述水池与自来水管网连通。

采用自来水对开放式水冷循环系统的水量进行补充，可以保证冷却水的压力稳定，有利于换热器冷却散热。

本实用新型的有益效果是，与大功率开关电源连接的第一循环系统为封闭系统，冷却液可以采用去离子水等干净水，不会积垢，不会堵塞，也不会腐蚀管路，大大提高了冷却装置的可靠性。本实用新型通过两次换热，提高了热交换效率，散热效果得到提高，非常适合用于阳极氧化、电镀等金属表面处理用水冷式大功率开关电源的散热。

附图说明

图1是现有技术大功率开关电源开放式循环水冷却装置结构示意图；

图2是现有技术大功率开关电源自来水冷却装置结构示意图；

图3是本实用新型实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，详细描述本实用新型的技术方案。

实施例

本例金属表面处理用水冷式大功率开关电源如图3所示，其冷却装置由两套独立的循环系统构成。第一循环系统包括冷却液存储池11、不锈钢循环泵10和不锈钢板式换热器12的第一循环通道121、冷却液存储池11和不锈钢循环泵10。第一循环系统中，冷却液存储池11中的冷却液通过密封管道进入不锈钢循环泵12，从不锈钢循环泵12流出的冷却液通过密封管道进入大功率开关电源进行热交换，带走大功率开关电源产生的热量。从大功率开关电源流出的冷却液进入不锈钢板式换热器12的第一循环通道121进行二次热交换，将热量传递给板式换热器。从第一循环通道121流出的冷却液通过密封管道再回到冷却液存储池11中，完成一次循环过程。由图3可见，本例中第二循环系统为一个开放式水冷循环系统，该开放式水冷循环系统包括水泵20和水池21及其连接的管道。水泵20与水池21和第二循环通道122连通，将水池21中的自来水泵入第二循环通道122，通过不锈钢板式换热器12进行热交换，将第一循环系统带出来的热量带走，对不锈钢板式换热器12进行冷却散热。从第二循环通道流出的自来水通过管道回到水池21中。由于是开放式水冷循环系统，需要对损失的水进行补充，本例采用水池21与自来水管网连通的方式，用自来水对水池21中的水进行补充。考虑到金属表面处理工作环境的腐蚀性，本例所有密封管道都采用不锈钢密封管道构成，而且第一循环系统中的冷却液也采用了价格较低的去离子水。

上述实施例仅仅用于描述本实用新型的一种实施例，其并不是对本实用新型的限定，根据上述描述，本领域技术人员做出的其他变形，都在本实用新型的保护范围内。比如冷却液就可以采用其他不导电、无腐蚀的液体等。

Claims (8)

1.金属表面处理用水冷式大功率开关电源，包括冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括冷却液存储池、循环泵和换热器，所述冷却液存储池、循环泵和换热器均为密封结构，所述换热器具有第一循环通道和第二循环通道，所述冷却液存储池中的冷却液通过密封管道进入循环泵，从循环泵流出的冷却液通过密封管道进入大功率开关电源进行热交换，从大功率开关电源流出的冷却液进入第一循环通道进行二次热交换，从所述第一循环通道流出的冷却液通过密封管道回到冷却液存储池，所述第二循环通道与开放式水冷循环系统连接。

2.根据权利要求1所述的金属表面处理用水冷式大功率开关电源，其特征在于，所述循环泵为不锈钢循环泵。

3.根据权利要求1所述的金属表面处理用水冷式大功率开关电源，其特征在于，所述换热器为不锈钢换热器。

4.根据权利要求3所述的金属表面处理用水冷式大功率开关电源，其特征在于，所述换热器为板式换热器。

5.根据权利要求1所述的金属表面处理用水冷式大功率开关电源，其特征在于，所述密封管道为不锈钢密封管道。

6.根据权利要求1所述的金属表面处理用水冷式大功率开关电源，其特征在于，所述的冷却液为去离子水。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的金属表面处理用水冷式大功率开关电源，其特征在于，所述开放式水冷循环系统包括水泵和水池，所述水泵与水池和第二循环通道连通，所述第二循环通道与水池连通。

8.根据权利要求7所述的金属表面处理用水冷式大功率开关电源，其特征在于，所述水池与自来水管网连通。