CN209913063U - 一种基于热管换热的大电流密封接线座 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于热管换热的大电流密封接线座，其特征在于，包括密封固定在压缩机壳体上的密封接线座本体，密封接线座本体通过玻璃体与导电柱连接，导电柱的内芯开有盲孔，盲孔的端部设于压缩机壳体的外侧，盲孔的口部设于在压缩机壳体的压缩机壳体内腔内，盲孔内设有封注有制冷剂的热管，导电柱上位于压缩机壳体外侧的一端设有通往控制器的端子，导电柱上位于压缩机壳体内侧的一端设有通往驱动电机的端子。本实用新型通过置于导电柱内部的热管中的制冷剂的相变换热，从而对导电柱进行高效冷却，使导电柱的温升控制在安全温度以内，同时由于电流的集肤效应，热管的铜质管壁作为导体同时导流大量电流，其最大载流量可达200A。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于热管换热的大电流密封接线座，属于电动涡旋压缩机技术领域。
背景技术
密封接线座是电动空调压缩机的重要器件，用于将压缩机的电机电源从压缩机外部输入到压缩机电机，密封接线座是用玻璃体将导电柱和本体进行烧结，烧结后的导电柱和本体绝缘并密封，能够承受两端的不小于5.0MPa的压差，在振动和热冲击等情况下不能发生开裂。由于玻璃体与导电柱和本体的材质不同，它们的线膨胀系数不完全相同，当密封接线座整体温升过高或导电柱两端温差过大时会导致玻璃体开裂而失效。因此需要严格控制密封接线座的温升，为了使密封接线座始终处于安全温度范围内，密封接线座的载流量必须进行控制，载流量成为衡量密封接线座能力的一项重要指标。
由于尺寸所限，目前广泛使用的密封接线座的最大载流量均不超过30A，导电柱的直径为2.3-3.2mm。导电柱的材质均为电阻值偏大的专用钢材，钢材的线膨胀系数与配套的玻璃体的相近，而铜材和铝材的电阻率虽然较低但其线膨胀系数与玻璃体差值较大，硬度较低，无法作为导电柱使用，为了增加导电柱的载流量，有的密封接线座将导电柱改为钢壳铜芯材料，但其由于散热不良，最大载流量仅能达到50A。不能满足诸如重卡用电动压缩机的需求。
近年来国家大力扶持新能源汽车的发展，对新能源车辆实行补贴政策，使近几年的新能源汽车的增长率均超过60％。新能源汽车的空调压缩机均为电动涡旋压缩机，密封接线座使其关键部件之一，无论纯电动车或混合动力汽车均须使用电动涡旋压缩机。
对于低电压的压缩机，密封接线座的载流量严重制约了压缩机的制冷量，按照制冷量需求，压缩机最大运行电流会超过150A，传统的密封接线座无法满足。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：解决了如何提高密封接线座的载流量的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种基于热管换热的大电流密封接线座，其特征在于，包括密封固定在压缩机壳体上的密封接线座本体，密封接线座本体通过玻璃体与导电柱连接，导电柱的内芯开有盲孔，盲孔的端部设于压缩机壳体的外侧，盲孔的口部设于在压缩机壳体的压缩机壳体内腔内，盲孔内设有封注有制冷剂的热管，导电柱上位于压缩机壳体外侧的一端设有通往控制器的端子，导电柱上位于压缩机壳体内侧的一端设有通往驱动电机的端子。
优选地，所述的导电柱两端的外径均加工有螺纹；导电柱的外侧通过自锁螺母和螺母将通往控制器的端子紧固；导电柱的内侧通过自锁螺母和螺母将通往驱动电机的端子紧固。
优选地，所述的热管过盈压入到导电柱的盲孔内；热管内设有密封腔体，密封腔体内封注有制冷剂。
优选地，所述的热管的长度大于导电柱的盲孔深度。
优选地，所述的热管包括外壳以及外壳内的制冷剂；外壳上外露于导电柱盲孔外部的部分为冷端，外壳上设于导电柱盲孔内的部分为热端。
优选地，所述的外壳的内壁上均匀分布有多个针状尖刺。
优选地，所有所述的针状尖刺围成筒形结构；沿着热管的轴向方向的相邻两排针状尖刺的尖刺区域之间形成微通道。
优选地，所述的热管的外壳是铜质材料。
优选地，所述的热管冷端的外侧均布有多个翼片；翼片为均布在外壳冷端外壁圆周上与热管径向截面同心的圆环形翼片或为均布在外壳外壁圆周上与热管轴向中心线平行的方形的辐射翼片。
通过本实用新型，在避免玻璃体开裂的同时，最大程度的增大了导电柱的最大载流量。本实用新型通过置于导电柱内部的热管中的制冷剂的相变换热，从而对导电柱进行高效冷却，使导电柱的温升控制在安全温度以内，同时由于电流的集肤效应，热管的铜质管壁作为导体同时导流大量电流，其最大载流量可达200A。
附图说明
图1为一种基于热管换热的大电流密封接线座的安装示意图；
图2为一种基于热管换热的大电流密封接线座的结构示意图；
图3为热管的横向剖面图；
图4为热管的断面的剖面图；
图5为热管的冷端的局部横向剖面图；
图6为热管的热端的局部横向剖面图；
图7为热管的冷端换热的外部结构示意图(热管冷端无翼片)；
图8为热管的冷端换热的外部结构示意图(热管冷端带有圆环形翼片)；
图9为热管的冷端换热的外部结构示意图(热管冷端带有辐射翼片)。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例1
如图1所示，压缩机壳体1内设有压缩机壳体内腔1a，压缩机壳体内腔1a内设置有压缩机的泵体和驱动电机，压缩机壳体内腔1a是低温腔体，常态温度是0-15℃，本实用新型中的冷源就是这个腔体(即压缩机壳体内腔1a)，在这个腔体中的制冷剂气体的流速为1.7-3.4米/秒。密封接线座2通过卡簧15固定在压缩机壳体1的安装孔内，密封接线座2与压缩机壳体1之间用密封圈4进行密封，密封圈4是氢化丁晴橡胶材质，具有制冷剂的耐受性。
本实用新型为一种基于热管换热的大电流密封接线座，如图2所示，密封接线座2由密封接线座本体3、玻璃体5、导电柱6以及热管16构成，导电柱6与密封接线座本体3之间采用玻璃体5烧结连接，使导电柱6和密封接线座本体3之间绝缘并具有一定的强度，能够抵抗一定的振动和力矩而不发生破坏。导电柱6内芯开有盲孔，盲孔的端部在压缩机壳体1的外侧，盲孔的口部在压缩机壳体1的压缩机壳体内腔1a内，导电柱6两端的外径加工有螺纹，安装时，导电柱6的外侧用自锁螺母10和螺母11将通往控制器的端子9紧固，该端子9通过第二导线14连接到压缩机的驱动控制器；导电柱6的内侧用自锁螺母10和螺母11将通往驱动电机的端子12紧固，该端子12通过第一导线13连接到压缩机驱动电机。导电柱6的盲孔内安装有热管16，热管16包括外壳7以及外壳7内的制冷剂8，外壳7是铜质材料，过盈压入到导电柱6的盲孔内，热管16的密封腔体封注有制冷剂8。热管16的长度大于导电柱6的盲孔深度，外露部分将用于排放热量。
本实用新型工作时，由于导电柱6的电阻导致的导电柱部分的功耗使导电柱6升温，该热量传导给热管16内液态的制冷剂8，使液态的制冷剂8蒸发气化，气化后的制冷剂8从热管16的中心回流到位于热管16靠近低温区的端部附近排热，将热量传输给压缩机壳体1内的低温制冷剂后，热管16内气态的制冷剂8液化，液化后的制冷剂8沿着管壁回流到导电柱6从而往复循环，使导电柱6始终保持在安全温度以内。
如图3所示，热管16冷端的部分外露于导电柱6盲孔的外部，属于压缩机的低温区域，该区域的温度为0-15℃，冷媒气体的流速为1.7-3.4m/s，热管16在该区域内排放热量，热管16内部的制冷剂8冷凝成液态后沿着热管16的管壁回流到导电柱6的区域，吸收导电柱6的热量后气化，依此方式循环，该循环过程符合热力学第二定律。在热管16的管外壳7的内侧均匀分布有密集的多个针状尖刺7a。
如图4所示，在热管16的外壳7的内壁均匀分布有筒形密集的针状尖刺7a，在尖刺区域形成了微通道，即沿着热管16的轴向方向的相邻两排针状尖刺7a尖刺区域之间形成微通道，这些微通道相当于毛细管组，促使液态制冷剂在压力下沿着管壁流到热管16的热端区域，气化后的制冷剂8沿着热管16的中心通道回流到冷端继续参与循环换热。
如图5所示，图中显示了从热管16的外壳7中心回流的气态的制冷剂8在此区域排放热量后冷凝成液态，被针状尖刺7a吸收后在压力作用下流向热管16的热端。
如图6所示，图中显示了从热管16的外壳7管壁流出的液态的制冷剂8在此区域吸收热量后蒸发成气态从针状尖刺7a排出后升压，沿着热管16的外壳7的中心流向热管16的冷端。
依据换热量的不同，本实施例中，通过热管16的外壳7的冷端直接散热，如图7所示。
实施例2
本实施例中，通过热管16的外壳冷端的圆环形翼片散热，如图8所示，热管16冷端的外侧均布有多个翼片17，翼片17为均布在外壳7冷端外壁圆周上与热管16径向截面同心的圆环形翼片。
其他与实施例1相同。
实施例3
本实施例中，通过热管16的外壳冷端的辐射翼片散热，如图9所示，热管16冷端的外侧均布有多个翼片17，翼片17为均布在外壳7外壁圆周上与热管16轴向中心线平行的方形的辐射翼片。
其他与实施例1相同。
Claims (9)
1.一种基于热管换热的大电流密封接线座，其特征在于，包括密封固定在压缩机壳体(1)上的密封接线座本体(3)，密封接线座本体(3)通过玻璃体(5)与导电柱(6)连接，导电柱(6)的内芯开有盲孔，盲孔的端部设于压缩机壳体(1)的外侧，盲孔的口部设于在压缩机壳体(1)的压缩机壳体内腔(1a)内，盲孔内设有封注有制冷剂(8)的热管(16)，导电柱(6)上位于压缩机壳体(1)外侧的一端设有通往控制器的端子(9)，导电柱(6)上位于压缩机壳体(1)内侧的一端设有通往驱动电机的端子(12)。
2.如权利要求1所述的一种基于热管换热的大电流密封接线座，其特征在于，所述的导电柱(6)两端的外径均加工有螺纹；导电柱(6)的外侧通过自锁螺母(10)和螺母(11)将通往控制器的端子(9)紧固；导电柱(6)的内侧通过自锁螺母(10)和螺母(11)将通往驱动电机的端子(12)紧固。
3.如权利要求1所述的一种基于热管换热的大电流密封接线座，其特征在于，所述的热管(16)过盈压入到导电柱(6)的盲孔内；热管(16)内设有密封腔体，密封腔体内封注有制冷剂(8)。
4.如权利要求1所述的一种基于热管换热的大电流密封接线座，其特征在于，所述的热管(16)的长度大于导电柱(6)的盲孔深度。
5.如权利要求1所述的一种基于热管换热的大电流密封接线座，其特征在于，所述的热管(16)包括外壳(7)以及外壳(7)内的制冷剂(8)；外壳(7)上外露于导电柱(6)盲孔外部的部分为冷端，外壳(7)上设于导电柱(6)盲孔内的部分为热端。
6.如权利要求5所述的一种基于热管换热的大电流密封接线座，其特征在于，所述的外壳(7)的内壁上均匀分布有多个针状尖刺(7a)。
7.如权利要求6所述的一种基于热管换热的大电流密封接线座，其特征在于，所有所述的针状尖刺(7a)围成筒形结构；沿着热管(16)的轴向方向的相邻两排针状尖刺(7a)的尖刺区域之间形成微通道。
8.如权利要求5所述的一种基于热管换热的大电流密封接线座，其特征在于，所述的热管(16)的外壳(7)是铜质材料。
9.如权利要求5所述的一种基于热管换热的大电流密封接线座，其特征在于，所述的热管(16)冷端的外侧均布有多个翼片(17)；翼片(17)为均布在外壳(7)冷端外壁圆周上与热管(16)径向截面同心的圆环形翼片或为均布在外壳(7)外壁圆周上与热管(16)轴向中心线平行的方形的辐射翼片。
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