CN219679079U - 一种高压变频器散热用空水冷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高压变频器散热用空水冷装置，包括水冷箱，水冷箱内腔腔底铺设一条主进气管，主进气管的外管壁固定安装有若干条副进气管，利用气体密度小于水的特点，使得热气会通过气泡的形式上浮到冷却水表面，在上浮的过程中热气泡与冷却水接触，并通过冷热交换的方式降低热气泡的温度，最终通过风机抽取冷气体再次回流到高压变频器内，长期使用后，不用担心水冷箱内管路破损问题，由于气泡从冷却水底部上升到顶部的过程中会带动冷却水整体活动，增加了冷却水与金属散热片接触频率，从而使得冷却水的降温更加快速，也就能够保证与热气泡接触时，冷热交换效果更好，从而提高水冷效果。

Description

一种高压变频器散热用空水冷装置

技术领域

本实用新型涉及高压变频器散热技术领域，具体为一种高压变频器散热用空水冷装置。

背景技术

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来一直难于解决的高压问题，近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。

但是高压变频器在工作时由于负载过大，因此会产生热量，温度容易高，需要有相关散热措施，其中空水冷装置是目前常用的一种高压变频器散热装置，空水冷是一种密闭循环冷却的解决方案，高压配电柜热气体通过风管（隔板）进入空水冷设备，空水冷设备利用不高于32°C的冷却水，通过换热器将热气体降温至满足配电柜运行温度的冷风并在增压风机的作用下将气体送回到配电柜室内，形成闭式循环的冷却形式。采用此方案在满足高压配电柜运行温度的同时大大改善了配电柜的运行环境，使室内洁净、干燥对配电柜的运行提供安全稳定的保障；

但是目前的空水冷装置是在管道运输过程中通过换热的方式降低管道内热气体的温度，再将冷气体输送回高压变频器，形成闭式循环的冷却形式，长期使用后管道破损造成热气体泄漏，降低水冷效果，并且采用管道会使得气体的流通对冷却水的流通并不任何帮助，导致冷却水的散热降温效果不佳，最终还是降低水冷效果。

实用新型内容

本实用新型解决的问题在于提供一种高压变频器散热用空水冷装置，以解决水冷效果差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种高压变频器散热用空水冷装置，包括水冷箱，所述水冷箱内腔腔底铺设一条主进气管，所述主进气管的外管壁固定安装有若干条副进气管，若干条所述副进气管的内管腔均贯穿外管壁开设有若干气孔，所述水冷箱的顶端安装风机，所述风机的输入端与水冷箱内腔连通设置，所述水冷箱一侧贯穿插入安装有干燥机构，所述干燥机构包括干燥框，所述干燥框内填装有干燥剂，所述干燥剂的表面放置有过滤网。

优选的，所述水冷箱的外侧壁贯穿内腔开设有插口，与所述插口位置相对的水冷箱内侧壁开设有插槽，所述干燥框贯穿插口并最终插入在插槽内，所述水冷箱两相对外侧壁均贯穿内腔嵌入固定安装有若干金属散热片。

优选的，所述主进气管的输入端连通有进气软管，所述进气软管的末端固定安装进气斗。

优选的，所述风机的输出端连通有排气软管，所述排气软管的末端固定安装有排气斗，所述排气软管与排气斗连通处安装有单向排气阀门。

优选的，所述干燥框顶端开设有干燥腔，所述干燥腔腔底贯穿干燥框下底开设若干过滤孔，所述干燥剂铺设在干燥腔内，所述过滤网放置在干燥腔内。

优选的，所述干燥框露在水冷箱外的端部固定安装有握把，所述过滤网的顶端固定安装两个对称分布的提把，两个所述提把均设置在干燥腔内。

优选的，若干所述副进气管内腔均与主进气管内腔连通设置，若干所述副进气管呈两排关于主进气管轴对称分布，每排的若干所述副进气管之间呈等间距线性阵列分布。

本实用新型的有益效果是：

首先，设置水冷箱，在水冷箱内倒入足量的冷却水，并将高压变频器产生的热气排入到冷却水的底部，利用气体密度小于水的特点，使得热气会通过气泡的形式上浮到冷却水表面，在上浮的过程中热气泡与冷却水接触，并通过冷热交换的方式降低热气泡的温度，最终通过风机抽取冷气体再次回流到高压变频器内，长期使用后，不用担心水冷箱内管路破损问题，为了确保回流的冷气体不会携带大量水气，在水冷箱的顶部安装干燥框，干燥框内填充干燥剂，冷气体携带水气穿过干燥框后，会使得水气被干燥剂吸附，为了确保干燥剂始终具有良好的干燥效果，将干燥框设计成可以抽拉更换的安装方式；

然后，冷却水是通过水冷箱外表面嵌入安装的若干金属散热片冷热交换的方式保持低温状态，而金属散热片通过与外界空气接触，再次冷热交换实现自身降温，由于气泡从冷却水底部上升到顶部的过程中会带动冷却水整体活动，增加了冷却水与金属散热片接触频率，从而使得冷却水的降温更加快速，也就能够保证与热气泡接触时，冷热交换效果更好，从而提高水冷效果。

附图说明

图1为本实用新型整体外观结构示意图；

图2为本实用新型侧面剖视结构示意图；

图3为本实用新型主进气管安装结构示意图；

图4为本实用新型干燥机构组件拆分结构示意图。

图例说明：

水冷箱；11、插口；12、金属散热片；

主进气管；21、进气软管；22、进气斗；23、副进气管；24、气孔；

风机；31、排气软管；32、排气斗；33、单向排气阀门；

干燥机构；41、干燥框；42、干燥腔；43、干燥剂；44、过滤网；45、握把；46、提把。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面给出具体实施例。

参见图1~图4，一种高压变频器散热用空水冷装置，包括水冷箱1，水冷箱1内腔中倒入足量的冷却水，水冷箱1内腔腔底铺设一条主进气管2，主进气管2的外管壁固定安装有若干条副进气管23，若干条副进气管23的内管腔均贯穿外管壁开设有若干气孔24，如此设计确保热气流排入冷却水中均匀分布，水冷箱1的顶端安装风机3，风机3的输入端与水冷箱1内腔连通设置，水冷箱1一侧贯穿插入安装有干燥机构4，干燥机构4包括干燥框41，干燥框41能够允许热气流通过，干燥框41内填装有干燥剂43，干燥剂43的种类有很多，如氯化钙，以及脱水硅胶等等，干燥剂43的表面放置有过滤网44，对干燥剂43具有定型束缚的作用；

参见图1~图4，尤为特别的是，水冷箱1的外侧壁贯穿内腔开设有插口11，与插口11位置相对的水冷箱1内侧壁开设有插槽，干燥框41贯穿插口11并最终插入在插槽内，确保干燥框41插装稳定，且不会有遗留干燥死角，水冷箱1两相对外侧壁均贯穿内腔嵌入固定安装有若干金属散热片12，增大水冷箱1与外界空气接触面积，达到提高散热效果目的，主进气管2的输入端连通有进气软管21，进气软管21的末端固定安装进气斗22，风机3的输出端连通有排气软管31，排气软管31的末端固定安装有排气斗32，排气软管31与排气斗32连通处安装有单向排气阀门33，避免冷气体回流，干燥框41顶端开设有干燥腔42，干燥腔42腔底贯穿干燥框41下底开设若干过滤孔，方便热气流穿过过滤孔进入干燥剂43中，干燥剂43铺设在干燥腔42内，过滤网44放置在干燥腔42内，干燥框41露在水冷箱1外的端部固定安装有握把45，方便抽拉干燥框41，过滤网44的顶端固定安装两个对称分布的提把46，两个提把46均设置在干燥腔42内，不影响干燥框41在插口11内正常抽拉，若干副进气管23内腔均与主进气管2内腔连通设置，若干副进气管23呈两排关于主进气管2轴对称分布，每排的若干副进气管23之间呈等间距线性阵列分布，使得热气流均匀进入冷却水中。

工作原理：

第一步，首先将进气斗22和排气斗32均设置在高压变频器内，两者要保持一定距离，使得气流流通形成气路，然后启动风机3，风机3抽取水冷箱1内冷却水液面以上空间的气体，并通过排气软管31和排气斗32排入到高压变频器内，使得高压变频器内气压升高，水冷箱1内气压降低，此时高压变频器内的高温空气会从进气斗22进入到进气软管21，再进入到主进气管2内，最终从若干副进气管23的气孔24排出，在冷却水中形成热气泡，由于气体的密度小于水，因此热气泡会上升至冷却水的液面，并补充之前被抽取的冷却水液面上空间内中，热气泡在冷却水上升的过程中，会与冷却水不同液位层的冷水接触，通过冷热交换的方式，使得热气泡温度降低，而冷却水的温度上升，冷却水再通过与若干金属散热片12冷热交换的方式降低自身温度，确保长期低温状态，而金属散热片12直接与外界空气接触，再次通过冷热交换的方式降低金属散热片12的温度，确保长期低温状态；

第二步，冷却水液面之上的冷气流被抽取的同时，水气也会伴随冷气流穿过干燥框41、并经过干燥剂43的干燥后，由风机3将冷气流抽取到排气软管31中，完成一整套闭合冷却循环系统；

第三步，只需要定期将干燥框41从插口11取下，更换新的干燥剂43，以及定期补充水冷箱1内冷却水即可。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高压变频器散热用空水冷装置，包括水冷箱（1），其特征在于，所述水冷箱（1）内腔中倒入足量的冷却水，所述水冷箱（1）内腔腔底铺设一条主进气管（2），所述主进气管（2）的外管壁固定安装有若干条副进气管（23），若干条所述副进气管（23）的内管腔均贯穿外管壁开设有若干气孔（24），所述水冷箱（1）的顶端安装风机（3），所述风机（3）的输入端与水冷箱（1）内腔连通设置，所述水冷箱（1）一侧贯穿插入安装有干燥机构（4），所述干燥机构（4）包括干燥框（41），所述干燥框（41）内填装有干燥剂（43），所述干燥剂（43）的表面放置有过滤网（44）。

2.根据权利要求1所述的一种高压变频器散热用空水冷装置，其特征在于，所述水冷箱（1）的外侧壁贯穿内腔开设有插口（11），与所述插口（11）位置相对的水冷箱（1）内侧壁开设有插槽，所述干燥框（41）贯穿插口（11）并最终插入在插槽内，所述水冷箱（1）两相对外侧壁均贯穿内腔嵌入固定安装有若干金属散热片（12）。

3.根据权利要求1所述的一种高压变频器散热用空水冷装置，其特征在于，所述主进气管（2）的输入端连通有进气软管（21），所述进气软管（21）的末端固定安装进气斗（22）。

4.根据权利要求1所述的一种高压变频器散热用空水冷装置，其特征在于，所述风机（3）的输出端连通有排气软管（31），所述排气软管（31）的末端固定安装有排气斗（32），所述排气软管（31）与排气斗（32）连通处安装有单向排气阀门（33）。

5.根据权利要求1所述的一种高压变频器散热用空水冷装置，其特征在于，所述干燥框（41）顶端开设有干燥腔（42），所述干燥腔（42）腔底贯穿干燥框（41）下底开设若干过滤孔，所述干燥剂（43）铺设在干燥腔（42）内，所述过滤网（44）放置在干燥腔（42）内。

6.根据权利要求5所述的一种高压变频器散热用空水冷装置，其特征在于，所述干燥框（41）露在水冷箱（1）外的端部固定安装有握把（45），所述过滤网（44）的顶端固定安装两个对称分布的提把（46），两个所述提把（46）均设置在干燥腔（42）内。

7.根据权利要求1所述的一种高压变频器散热用空水冷装置，其特征在于，若干所述副进气管（23）内腔均与主进气管（2）内腔连通设置，若干所述副进气管（23）呈两排关于主进气管（2）轴对称分布，每排的若干所述副进气管（23）之间呈等间距线性阵列分布。