CN211352915U - 一种大功率电控设备冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大功率电控设备冷却装置，电控设备包括箱本体，所述冷却装置包括布置在箱本体顶板和侧壁上的冷却水道、用于为冷却水道提供冷水的制冷水箱、出水管和进水管；所述冷却水道包括进水口和出水口；所述制冷水箱通过所述出水管、所述进水管分别与进水口、出水口连通。本实用新型结构简单、冷却效率和效果好，所述箱本体与冷却水道之间的热量转移效率高，实现对所述电控设备的快速降温，有效降低所述电控设备内部的温度，保证所述电控设备的正常运转，延长其使用寿命。

Description

一种大功率电控设备冷却装置

技术领域

本实用新型涉及一种大功率电控设备冷却装置。

背景技术

电控是指电气控制，电控设备是指各种生产机械的电力传动控制设备，主要用于自动控制、保护、监测和测量，其中，电控箱最为常见，电控箱是包含一个或多个低压开关设备以及与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备，并且由制造厂家负责用结构部件完整地组装在一起的。

大功率电控设备在使用过程中因大功率元件工作会产生大量的热量，导致其内部的温度持续升高，而其散热性极差，容易使所述电控设备老化、损坏以及其内的功率元件使用寿命缩短，加大电控设备的运行负荷，甚至引发安全事故，严重影响电控设备的正常运转。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种大功率电控设备冷却装置，解决大功率电控设备的内部温度过高，散热性差，进而影响其正常运转的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种大功率电控设备冷却装置，电控设备包括箱本体，所述冷却装置包括布置在箱本体顶板和侧壁上的冷却水道、用于为冷却水道提供冷水的制冷水箱、出水管和进水管；所述冷却水道包括进水口和出水口；所述制冷水箱通过所述出水管、所述进水管分别与进水口、出水口连通。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单、冷却效率和效果好，通过在箱本体顶板和侧壁上布置冷却水道，设置为冷却水道提供循环冷水的制冷水箱，利用冷水经过冷却水道与箱本体接触实现换热，将箱本体内因大功率元件工作产生的大量的热带出，实现对所述电控设备的快速降温，有效降低所述电控设备内部的温度，保证所述电控设备的正常运转，延长其使用寿命。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述冷却水道包括顶面、底面以及两个侧面，所述底面以及两个侧面与所述箱本体直接接触，所述底面的面积大于顶面、侧面的面积；所述冷却水道的横截面为梯形或异形。

进一步，所述底面和/或侧面为波浪形曲面。

进一步，所述冷却水道在箱本体顶板上呈“回”字型分布，在箱本体侧壁上呈“S”型分布；所述进水口位于在箱本体顶板的中心位置，所述出水口位于箱本体侧壁的下部。

进一步，所述出水管上设置有水泵；所述制冷水箱上设置有半导体制冷片；所述半导体制冷片包括冷端和热端，所述冷端处于所述制冷水箱内部，所述热端处于所述制冷水箱外部。

进一步，所述半导体制冷片嵌装在所述制冷水箱侧壁上；所述出水管、进水管分别与所述制冷水箱的上部和下部连通。

进一步，所述制冷水箱内设置有多个折流板；所述出水管靠近所述半导体制冷片布置，所述进水管远离所述半导体制冷片布置。

进一步，所述热端处设置有用于为热端散热的散热装置。

进一步，所述散热装置为风扇和/或散热片。

进一步，所述散热装置为散热水箱，所述热端位于散热水箱内部。

采用上述进一步方案的有益效果是进一步提高对所述电控设备的降温效果，且可以稳定保持冷水的温度；换热速度能够根据具体情况调节；提高换热效率，且进一步降低所述电控设备内部的温度；进一步提高所述箱本体与冷却水道之间的热量转移效率，进而提高所述冷却装置的冷却效率和效果。

附图说明

图1为本实用新型所述箱本体的结构示意图(俯视图)；

图2为本实用新型所述箱本体的结构示意图(右视图)图；

图3为本实用新型所述制冷水箱的内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述冷却水道的横截面示意图；

图5为本实用新型所述冷却水道另一种结构的横截面示意图；

图6为本实用新型所述冷却水道另一种结构的横截面示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、箱本体，2、冷却水道，21、进水口，22、出水口，3、制冷水箱，31、出水管，32、进水管，33、折流板，4、半导体制冷片，41、冷端，42热端，43、散热装置，5、水泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-图6所示，本实施例所述一种大功率电控设备冷却装置，电控设备包括箱本体1，所述箱本体1包括顶板、底板、前门和三个侧壁，所述冷却装置包括布置在箱本体1顶板和侧壁上的冷却水道2、用于为冷却水道2提供冷水的制冷水箱3、出水管31和进水管32；所述冷却水道2包括进水口21和出水口22；所述制冷水箱3通过所述出水管31与进水口21连通，所述制冷水箱3通过所述进水管32与出水口22连通,如图1-图3中箭头示出的水流流动方向；通过在箱本体1顶板和侧壁上布置冷却水道2，通过制冷水箱3获得循环的冷水，利用冷水经过冷却水道2与箱本体1接触实现换热，将箱本体1内因大功率元件工作产生的大量的热带出，实现对所述电控设备的快速降温，有效降低所述电控设备内部的温度，保证所述电控设备的正常运转，延长其使用寿命。

如图1和图2所示，所述冷却水道2在箱本体1顶板上呈“回”字型分布，在箱本体1侧壁上呈“S”型分布，以便于增大所述冷却水道2与箱本体1接触面积，提高所述冷却装置的冷却效率和效果，加速降低所述电控设备内部的温度；所述冷却水道2在箱本体1顶板和侧壁上的分布还可以是其他形状；

所述进水口21位于箱本体1顶板上，本实施例所述进水口21设置在箱本体1顶板的中心位置，即“回”字型的中心，所述出水口22位于箱本体1侧壁上，本实施例所述出水口22设置箱本体1侧壁的下部，以依靠水自身的重力作用，增大其在冷却水道2中的流动速度，进而提高所述冷却装置的冷却效率和降温效果。

如图3所示，所述出水管31上设置有水泵5，所述水泵5用于提供水流动能，且可以根据具体情况通过调节水泵5的转速，进而调节换热速度。

如图4-图6所示，所述冷却水道2包括顶面、底面以及两个侧面，所述底面以及两个侧面与所述箱本体1直接接触，所述顶面未与所述箱本体1接触，所述底面的面积大于顶面、侧面的面积，所述冷却水道2的横截面可以为梯形或异形，所述底面和/或侧面为波浪形曲面，以增大所述冷却水道2与箱本体1的接触面积，进而提高热量转移效率，提高所述冷却装置的冷却效率和效果。

如图3所示，本实施例所述制冷水箱3上设置有半导体制冷片4；所述半导体制冷片4包括冷端41和热端42，所述冷端41处于所述制冷水箱3内部，所述热端42处于所述制冷水箱3外部，所述冷端41和热端42之间产生热量转移，即热量从所述冷端41转移到所述热端42，从而产生温差，利用所述冷端42对所述制冷水箱3中的水进行降温，尤其是对从进水管32进入的水进行快速降温，进而实现对所述电控设备的快速降温，且可以稳定保持冷水的温度；

所述半导体制冷片4嵌装在所述制冷水箱3侧壁上，所述出水管31、进水管32分别与所述制冷水箱3的上部和下部连通，以便于加速热传递，进而提高制冷速度和效果；

所述制冷水箱3内设置有多个折流板，所述出水管31靠近所述半导体制冷片4布置，所述进水管32远离所述半导体制冷片4布置，以便于充分加长水流换热时间，提高换热效率和所述冷端41的制冷效率。

如图3所示，所述热端42处设置有用于为热端42散热的散热装置43。所述半导体制冷片4自身存在电阻，当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递，而且所述冷端41和热端42之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当冷端41和热端42达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消，此时冷端41和热端42的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度，本实施例通过利用所述散热装置43降低热端42的温度来实现。

所述散热装置43为风扇和/或散热片，还可以为散热水箱，所述热端42位于散热水箱内部，其作用主要是为所述半导体制冷片4的热端42散热。通常所述半导体制冷片4的冷端41和热端42的温差可以达到40-65度之间，通过散热装置43降低热端42温度，进而使所述冷端41温度相应的下降，从而达到更低的温度，进一步降低所述制冷水箱3中的水温，提高所述制冷水箱3中水的换热效率，实现对所述电控设备的快速降温，且进一步降低所述电控设备内部的温度，保证所述电控设备的正常运转，延长其使用寿命。

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

Claims (10)

1.一种大功率电控设备冷却装置，电控设备包括箱本体(1)，其特征在于，所述冷却装置包括布置在箱本体(1)顶板和侧壁上的冷却水道(2)、用于为冷却水道(2)提供冷水的制冷水箱(3)、出水管(31)和进水管(32)；所述冷却水道(2)包括进水口(21)和出水口(22)；所述制冷水箱(3)通过所述出水管(31)、所述进水管(32)分别与进水口(21)、出水口(22)连通。

2.根据权利要求1所述一种大功率电控设备冷却装置，其特征在于，所述冷却水道(2)包括顶面、底面以及两个侧面，所述底面以及两个侧面与所述箱本体(1)直接接触，所述底面的面积大于顶面、侧面的面积；所述冷却水道(2)的横截面为梯形或异形。

3.根据权利要求2所述一种大功率电控设备冷却装置，其特征在于，所述底面和/或侧面为波浪形曲面。

4.根据权利要求1所述一种大功率电控设备冷却装置，其特征在于，所述冷却水道(2)在箱本体(1)顶板上呈“回”字型分布，在箱本体(1)侧壁上呈“S”型分布；所述进水口(21)位于在箱本体(1)顶板的中心位置，所述出水口(22)位于箱本体(1)侧壁的下部。

5.根据权利要求1所述一种大功率电控设备冷却装置，其特征在于，所述出水管(31)上设置有水泵(5)；所述制冷水箱(3)上设置有半导体制冷片(4)；所述半导体制冷片(4)包括冷端(41)和热端(42)，所述冷端(41)处于所述制冷水箱(3)内部，所述热端(42)处于所述制冷水箱(3)外部。

6.根据权利要求5所述一种大功率电控设备冷却装置，其特征在于，所述半导体制冷片(4)嵌装在所述制冷水箱(3)侧壁上；所述出水管(31)、进水管(32)分别与所述制冷水箱(3)的上部和下部连通。

7.根据权利要求6所述一种大功率电控设备冷却装置，其特征在于，所述制冷水箱(3)内设置有多个折流板；所述出水管(31)靠近所述半导体制冷片(4)布置，所述进水管(32)远离所述半导体制冷片(4)布置。

8.根据权利要求6所述一种大功率电控设备冷却装置，其特征在于，所述热端(42)处设置有用于为热端(42)散热的散热装置(43)。

9.根据权利要求8所述一种大功率电控设备冷却装置，其特征在于，所述散热装置(43)为风扇和/或散热片。

10.根据权利要求8所述一种大功率电控设备冷却装置，其特征在于，所述散热装置(43)为散热水箱，所述热端(42)位于散热水箱内部。

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