一种用于爆炸性气体环境中防爆设备的复合散热系统技术方案

技术编号:21866114 阅读:35 留言:0更新日期:2019-08-14 08:45
本申请涉及矿用隔爆型电力电子设备散热设备领域,尤其是一种用于爆炸性气体环境中防爆设备的复合散热系统,包括一壳体,在壳体内设有相互连接的功率元件与电路元器件组成的内部电路模块,还包括设置在功率元件底部的水冷基板,所述水冷基板通过若干个并联设置的冷却水管与外部的水水换热器的冷却水进口相连,在第一换热器的上部设有一与外部冷源相连的进口管,在第一换热器下部设有一出水管组,所述出水管组的远端连接有一循环水泵,循环水泵的出口处连接一回流管组。它通过水水热交换器与水风换热器相结合分别着重对功率元件与电路元器件进行有效地冷却降温,能够有效处理设备内部热量,保障电子器件元件正常工作。

A Composite Heat Dissipation System for Explosion-proof Equipment in Explosive Gas Environment

【技术实现步骤摘要】
一种用于爆炸性气体环境中防爆设备的复合散热系统
本申请涉及矿用隔爆型电力电子设备散热设备领域,尤其是一种用于爆炸性气体环境中防爆设备的复合散热系统。
技术介绍
矿用隔爆型电力电子设备,在设备运行时,会持续产生热量,必须安装散热系统,把热量引导到设备外部,否则,将导致元件失效和损坏。然而,现在的矿用隔爆型电力电子设备所用的散热系统在进行散热时散热效果较差,当设备长时间运行时产生的高温热量会导致设备壳体内温度快速升高,通过现有的散热设备进行散热时对壳体内部热量的冷却并不全面、不均匀,从而导致其无法快速有效的对设备内的功率元件以及驱动电路元件、电阻、电抗器(变压器)、线缆等进行降温散热,增加了涉设备故障率。
技术实现思路
本申请为解决上述技术问题之一所采用的技术方案是:一种用于爆炸性气体环境中防爆设备的复合散热系统,包括一壳体,在壳体内设有相互连接的功率元件与电路元器件组成的内部电路模块,还包括一设置在功率元件底部的水冷基板,所述水冷基板通过若干个并联设置的热水管与外部的第一换热器的热水进口相连,在第一换热器的上部设有一与外部冷源相连的进口管,在第一换热器下部设有一出水管组,所述出水管组的远端连接有一循环水泵,循环水泵的出口处连接一回流管组,所述回流管组的末端伸至壳体内并与所述水冷基板的进液相连;在回流管组上设有一辅助冷却部件,所述辅助冷却部件包括一连接在回流管组上的第二换热器,在靠近回流管组一侧的壳体侧壁上连接有一涡流风机,所述涡流风机的进口与所述第二换热器的出口相连,在涡流风机上设有若干个出风管,所述涡流风机的各出风管均伸至壳体内并朝向与涡流风机相对的壳体的另一侧,所述涡流风机用于冷却高温的电路元器件。所述第一换热器为水水热交换器。所述出水管组包括若干个并联设置的出水管,各出水管的一端通过多通管与所述第一换热器下部的出水口相连。所述第二换热器为水风换热器。各出风管均匀间隔设置。在第一换热器的进口管处连接设有一带密封端盖的辅助配液管。所述回流管组包括若干个间隔设置的回流管。本申请所具有的有益效果是,结构设计合理,通过水水热交换器与水风换热器相结合分别着重对功率元件与电路元器件(例如:驱动电路元件、电阻、电抗器(变压器)、线缆等)进行有效地冷却降温,实现高效复合散热;设置多管并联的出水管组、回流管组来增加换热面积,减少水阻;能够有效处理设备内部累积热量,并使整个内部热量均匀分布,保障大功率电子器件元件正常工作。附图说明图1为本申请去除壳体顶部后的内部结构示意图。图2为本申请的局部结构示意图。图中,1、壳体;2、内部电路模块;3、水冷基板;4、热水管;5、第一换热器;6、热水进口;7、进口管;8、循环水泵;9、第二换热器;10、涡流风机;11、出风管;12、出水管;13、辅助配液管;14、回流管。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本申请进行详细阐述。如图1-2中所示,一种用于爆炸性气体环境中防爆设备的复合散热系统,包括一壳体1,在壳体1内设有相互连接的功率元件与电路元器件组成的内部电路模块2,还包括设置在功率元件底部的水冷基板3,所述水冷基板3通过若干个并联设置的热水管4与外部的第一换热器5的热水进口6相连,在第一换热器5的上部设有一与外部冷源相连的进口管7,在第一换热器5下部设有一出水管组,所述出水管组的远端连接有一循环水泵8,循环水泵8的出口处连接一回流管组,所述回流管组的末端伸至壳体1内并与所述水冷基板3的进液口相连;在回流管组上设有一辅助冷却部件,所述辅助冷却部件包括一连接在回流管组上的第二换热器9,在靠近回流管组一侧的壳体1侧壁上连接有一涡流风机10,所述涡流风机10的进口与所述第二换热器9的出口相连,在涡流风机10上设有若干个出风管11,所述涡流风机10的各出风管11均伸至壳体1内并朝向与涡流风机10相对的壳体1的另一侧,所述涡流风机10用于冷却高温的电路元器件;在需要对电子设备进行散热时,将各部件接通电源,将水水热交换器的进口管7与外部的外部冷源相连通,启动循环水泵8,从而使高温的水冷基板3内的水经管路流到水水热交换器内,从而完成对热水的降温冷却,冷却后的水由各个出水管12组排出后并经循环水泵8进入到壳体1内的回流管组上,然后回流到水冷基板3内实现对其上的功率元件的冷却;通过开启水风换热器以及涡流风机10来实现壳体1内热空气与较冷的回流管组的对流热交换,此时通过涡流风机10来将冷风吹动至各个电路元器件四周的热空气上,从而实现对驱动电路元件、电阻、电抗器(变压器)、线缆等的冷却降温,从整体上提高散热效果,保证设备的正常运行。所述第一换热器5为水水热交换器。所述出水管组包括若干个并联设置的出水管12,各出水管12的一端通过多通管与所述第一换热器5下部的出水口相连;通过设置多个出水管12并联来实现增加换热面积,减少水阻的目的。所述第二换热器9为水风换热器。各出风管11均匀间隔设置,可以保证从多个方位进行冷风吹拂散热,提高散热效果。在第一换热器5的进口管7处连接设有一带密封端盖的辅助配液管13,可以向第一换热器5加入适量的降温用的冷却剂等,来辅助扩大温差,提高换热效果。所述回流管组包括若干个间隔设置的回流管14,减少水阻。本装置结构设计合理,通过水水热交换器与水风换热器相结合分别着重对功率元件与电路元器件(例如:驱动电路元件、电阻、电抗器(变压器)、线缆等)进行有效地冷却降温,实现高效复合散热;设置多管并联的出水管组、回流管组来增加换热面积,减少水阻;能够有效处理设备内部累积热量,并使整个内部热量均匀分布,使空间温度始终保持在较低水平,能保障电气元件和线缆的合理环境温度,保障大功率电子器件元件的正常工作。上述具体实施方式不能作为对本申请保护范围的限制,对于本
的技术人员来说,对本申请实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本申请的保护范围内。本申请未详述之处,均为本
技术人员的公知技术。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于爆炸性气体环境中防爆设备的复合散热系统,包括一壳体,在壳体内设有相互连接的功率元件与电路元器件组成的内部电路模块,其特征在于:还包括设置在功率元件底部的水冷基板,所述水冷基板通过若干个并联设置的热水管与外部的第一换热器的热水进口相连,在第一换热器的上部设有一与外部冷源相连的进口管,在第一换热器下部设有一出水管组,所述出水管组的远端连接有一循环水泵,循环水泵的出口处连接一回流管组,所述回流管组的末端伸至壳体内并与所述水冷基板的进液相连;在回流管组上设有一辅助冷却部件,所述辅助冷却部件包括一连接在回流管组上的第二换热器,在靠近回流管组一侧的壳体侧壁上连接有一涡流风机,所述涡流风机的进口与所述第二换热器的出口相连,在涡流风机上设有若干个出风管,所述涡流风机的各出风管均伸至壳体内并朝向与涡流风机相对的壳体的另一侧,所述涡流风机用于冷却高温的电路元器件。

【技术特征摘要】
1.一种用于爆炸性气体环境中防爆设备的复合散热系统,包括一壳体,在壳体内设有相互连接的功率元件与电路元器件组成的内部电路模块,其特征在于:还包括设置在功率元件底部的水冷基板,所述水冷基板通过若干个并联设置的热水管与外部的第一换热器的热水进口相连,在第一换热器的上部设有一与外部冷源相连的进口管,在第一换热器下部设有一出水管组,所述出水管组的远端连接有一循环水泵,循环水泵的出口处连接一回流管组,所述回流管组的末端伸至壳体内并与所述水冷基板的进液相连;在回流管组上设有一辅助冷却部件,所述辅助冷却部件包括一连接在回流管组上的第二换热器,在靠近回流管组一侧的壳体侧壁上连接有一涡流风机,所述涡流风机的进口与所述第二换热器的出口相连,在涡流风机上设有若干个出风管,所述涡流风机的各出风管均伸至壳体内并朝向与涡流风机相对的壳体的另一侧,所述涡流风机用于冷却高温的电路元器件。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘文蔚刘芃枢张文慧相龙阳边茂洲郭冠楠张传亮
申请(专利权)人:兖州东方机电有限公司
类型:新型
国别省市:山东,37

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