一种矿用轻金属水冷装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于矿用隔爆型电控箱水冷装置领域，具体涉及一种矿用轻金属水冷装置；包括进水装置、出水装置、冷却液导流装置、散热基板、后堵板及隔爆法兰；散热基板连接在隔爆法兰的贯通孔的一端、后堵板连接在贯通孔的另一端；散热基板面向后堵板的板面上开槽，冷却液导流装置、进水装置和出水装置构成的外冷却环路内嵌于槽中，后堵板上开有两个引出孔，进水装置和出水装置分别从两个引出孔中露出；在保证水冷装置满足煤矿安全要求的条件下，将轻金属作为矿用水冷装置的散热基板，与目前通用的以钢材为主的水冷装置相比，可以大大提高水冷装置的散热效率，降低水冷装置的重量，同时与以铜为主的水冷装置相比，可以大大降低水冷装置的重量和制造成本。重量和制造成本。重量和制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用轻金属水冷装置


[0001]本专利技术属于矿用隔爆型电控箱水冷装置领域，具体涉及一种矿用轻金属水冷装置。

技术介绍

[0002]水冷装置是矿用电气设备中常用的一种热交换装置，尤其在矿用变流设备中（例如矿用隔爆型变频器等），功率器件开通与关断时将产生大量的热，热量的积聚将导致功率器件温度过高而损坏，因此为保证功率器件的可靠运行，就需要设计合理的散热装置。甲烷是煤矿井下普遍存在的易燃气体，而轻金属（诸如铝等）与钢材发生碰撞时极易产生火花，基于安全考虑轻金属在煤矿井下的使用受到极大的限制，尤其在矿用水冷装置的设计中更加受限，然而轻金属（诸如铝）导热率高密度低成本低等特点又是水冷装置设计中优先考虑的材料。
[0003]鞍山鞍明实业有限公司作为我司的供应商，提出了公告号为“CN211267513U”、专利名称为“一种矿用隔爆型水冷单元”的技术专利。该专利涉及的隔爆型水冷单元采用紧固螺钉将铝制导热安装基板与钢制隔爆板固定连接在一起以实现防爆的目的。然而，隔爆板仅遮蔽了导热安装基板一个板面，导热安装基板的侧面仍裸露在外，鞍山鞍明实业有限公司发给我司的该专利产品未能通过防爆检测。
[0004]因此，本申请的目的是在保证水冷装置满足煤矿安全要求的条件下，将轻金属作为矿用水冷装置的散热基板，将轻金属应用于矿用水冷装置中，降低了矿用隔爆型电控箱内功率器件安装位置的局限性，提高水冷装置的散热效率，降低水冷装置的重量和制造成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术对矿用水冷装置进行改进，满足防爆要求的同时将导热率高且密度低的轻金属应用于矿用水冷装置，提高水冷装置的散热效率，降低水冷装置的重量和成本。
[0006]本专利技术提供了一种矿用轻金属水冷装置，包括进水装置、出水装置、冷却液导流装置、散热基板、后堵板及隔爆法兰；冷却液导流装置的两端分别为冷却液进口和冷却液出口；进水装置的一端与冷却液进口连接、另一端作为外置冷却液循环系统出液口的对接口；出水装置的一端与冷却液出口连接、另一端作为外置冷却液循环系统回液口的对接口；进水装置、冷却液导流装置和出水装置之间相互连接形成一个中空导通的腔体；散热基板连接在隔爆法兰的贯通孔的一端、后堵板连接在贯通孔的另一端，后堵板与贯通孔的孔周无缝连接；散热基板面向后堵板的板面上开槽，冷却液导流装置、进水装置和出水装置构成的外冷却环路内嵌于槽中，后堵板上开有两个引出孔，外冷却环路的进水装置和出水装置分别从两个引出孔中露出、并与孔周密封。
[0007]进一步地，散热基板背向后堵板的板面上开槽，冷却液导流装置、进水装置和出水
装置构成的内冷却环路内嵌于槽中，进水装置和出水装置沿着槽引出到散热基板外、并与槽密封。
[0008]进一步地，散热基板是铝合金材质，隔爆法兰和后堵板是钢材，冷却液导流装置是铜管，进水装置和出水装置是可焊接的管接头。
[0009]进一步地，冷却液导流装置与散热基板焊接连接，散热基板与隔爆法兰之间为螺栓连接，后堵板与隔爆法兰之间满焊连接。
[0010]进一步地，冷却液导流装置在散热基板上左右往复曲折、沿前后方向展开，散热基板上的槽的形状与冷却液导流装置的曲线匹配，内冷却环路中的进水装置和出水装置与后堵板的板面垂直。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的优势在于：本专利技术提供的一种矿用轻金属水冷装置，在保证水冷装置满足煤矿安全要求的条件下，将轻金属作为矿用水冷装置的散热基板，成功将轻金属应用于矿用水冷装置中，与目前通用的以钢材为主的水冷装置相比，可以大大提高水冷装置的散热效率，降低水冷装置的重量，同时与以铜为主的水冷装置相比，可以大大降低水冷装置的重量和制造成本。
附图说明
[0012]图1为散热基板与内冷却环路组合示意图。
[0013]图2为散热基板与外冷却环路组合示意图。
[0014]图3为隔爆法兰的结构示意图。
[0015]图4为散热基板与隔爆法兰的组合示意图。
[0016]图5为后堵板的结构示意图。
[0017]图6为后堵板与隔爆法兰的组合示意图。
[0018]图7为水冷装置与矿用隔爆型电控箱的组合示意图。
[0019]图中：1
‑
散热基板；2
‑
冷却液导流装置；3
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进水装置；4
‑
出水装置；5
‑
隔爆法兰；6
‑
后堵板；7
‑
矿用隔爆型电控箱。
具体实施方式
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]实施例1如图2、图3、图5、图6所示：本实施例提供的一种矿用轻金属水冷装置为单水冷结构，包括进水装置3、出水装置4、冷却液导流装置2、散热基板1、后堵板6及隔爆法兰5。
[0022]冷却液导流装置2的两端分别为冷却液进口和冷却液出口；进水装置3的一端与冷却液进口连接、另一端作为外置冷却液循环系统出液口的对接口；出水装置4的一端与冷却液出口连接、另一端作为外置冷却液循环系统回液口的对接口；进水装置3、冷却液导流装置2和出水装置4之间相互连接形成一个中空导通的腔体。
[0023]散热基板1连接在隔爆法兰5的贯通孔的一端、后堵板6连接在贯通孔的另一端，后
堵板6与贯通孔的孔周无缝连接。隔爆法兰5的隔爆接合面与矿用隔爆型电控箱的隔爆面之间实现隔爆连接，隔爆法兰5与散热基板1之间非隔爆连接，后堵板6与隔爆法兰5之间满焊连接。散热基板1面向后堵板6的板面上开槽，冷却液导流装置2、进水装置3和出水装置4构成的外冷却环路内嵌于槽中，后堵板6上开有两个引出孔，外冷却环路的进水装置3和出水装置4分别从两个引出孔中露出、并与孔周密封。散热基板1背向后堵板6的板面为平面，该面位于矿用隔爆型电控箱内，用于固定电控箱内的功率器件。
[0024]冷却液从进水装置3流入，经冷却液导流装置2后从出水装置4流出。在此过程中，具有高导热特性的散热基板1吸收功率器件所产生的热量，并将吸收的热量快速传导至散热基板1背面，散热基板1的背面与冷却液导流装置2充分接触，热量通过散热基板1与冷却液导流装置2的接触面快速向内部的冷却液传导，同时冷却液流经冷却液导流装置2后将热量带走。
[0025]冷却液导流装置2在散热基板1上左右往复曲折、沿前后方向展开，散热基板1上的槽的形状与冷却液导流装置2的曲线匹配，外冷却环路中的进水装置3和出水装置4与后堵板6的板面垂直，便于进水装置3和出水装置4与外置冷却液循环系统的出液口和回液口连接。
[0026]冷却液导流装置2是具有高导热率的整根中空管经物理折弯或者多段中空管连接而成。具体的，冷却液导流装置2是铜管，铜管的内径应与功率器件所需求的冷却液流量相宜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用轻金属水冷装置，其特征在于：包括进水装置（3）、出水装置（4）、冷却液导流装置（2）、散热基板（1）、后堵板（6）及隔爆法兰（5）；冷却液导流装置（2）的两端分别为冷却液进口和冷却液出口；进水装置（3）的一端与冷却液进口连接、另一端作为外置冷却液循环系统出液口的对接口；出水装置（4）的一端与冷却液出口连接、另一端作为外置冷却液循环系统回液口的对接口；进水装置（3）、冷却液导流装置（2）和出水装置（4）之间相互连接形成一个中空导通的腔体；散热基板（1）连接在隔爆法兰（5）的贯通孔的一端、后堵板（6）连接在贯通孔的另一端，后堵板（6）与贯通孔的孔周无缝连接；散热基板（1）面向后堵板（6）的板面上开槽，冷却液导流装置（2）、进水装置（3）和出水装置（4）构成的外冷却环路内嵌于槽中，后堵板（6）上开有两个引出孔，外冷却环路的进水装置（3）和出水装置（4）分别从两个引出孔中露出、并与孔周密封。2.根据权利要求1所述的一种矿用轻金属水冷装置，其特征在于：所述的散热基...

【专利技术属性】
技术研发人员：许连丙，曹建文，姜铭，龙先江，高鹏，王涛，田克君，郭利强，乔佳伟，王健，王婵娟，冯化，金雪琪，赵永红，
申请(专利权)人：山西天地煤机装备有限公司，
类型：发明
国别省市：