專利名稱：一種散熱裝置及散熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及散熱裝置，更具體地說，涉及一種散熱裝置及散熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前電力電子設(shè)備也越來越多的采用了液體冷卻技術(shù)，如交換機(jī)機(jī)柜、變頻器、風(fēng) 能變流器等。典型的散熱裝置結(jié)構(gòu)是通過進(jìn)出水管路連接板式散熱器，板式散熱器中設(shè)有 流道，采用強(qiáng)迫循環(huán)方式使冷卻液在板式散熱器內(nèi)流動(dòng)，板式散熱器上緊貼功率電子元件。 功率元件通過熱傳導(dǎo)將工作中產(chǎn)生的熱量傳遞到板式散熱器，熱量再由板式散熱器內(nèi)的冷 卻液吸收，吸收熱量后的冷卻液在泵的作用下流經(jīng)氣液換熱器，經(jīng)強(qiáng)迫冷卻后再次流經(jīng)板 式散熱器，不斷地將功率元件產(chǎn)生的熱量傳遞到氣液換熱器周圍的空氣中。整個(gè)水冷系統(tǒng) 由吸熱內(nèi)水路和散熱外水路兩部分組成，吸熱內(nèi)水路在電力電子設(shè)備內(nèi)，包括連接管路，板 式散熱器等，吸收柜內(nèi)功率器件熱量并傳遞到冷卻液中，一般由廠家提供；散熱外水路在電 力電子設(shè)備外，包括循環(huán)泵、檢測儀表、膨脹罐、閥門及管路等，作用是使冷卻液循環(huán)和將冷 卻液吸收的熱量散發(fā)到周圍環(huán)境中的作用，一般由專業(yè)廠家提供。然而現(xiàn)有散熱裝置的水路系統(tǒng)排氣效率低下，如果氣溫較低時(shí)，需要加熱器將系 統(tǒng)里的冷卻液加熱，使溫控三通閥完全開啟后再進(jìn)行排氣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；自動(dòng)排氣閥作用有 限，只能排出微量氣體，從而導(dǎo)致排氣困難，排氣時(shí)間長，一般要排氣3小時(shí)以上。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的散熱裝置的水路系統(tǒng)排氣效 率低下，如果氣溫較低時(shí)，需要加熱器將系統(tǒng)里的冷卻液加熱，使溫控三通閥完全開啟后再 進(jìn)行排氣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；自動(dòng)排氣閥作用有限，只能排出微量氣體，從而導(dǎo)致排氣困難，排氣時(shí) 間長，一般要排氣3小時(shí)以上等缺陷，提供一種散熱裝置及散熱系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種散熱裝置，用于對(duì)電 力電子設(shè)備進(jìn)行水冷散熱，所述散熱裝置包括相互連通的吸熱內(nèi)水路和散熱外水路，其還 包括與所述散熱外水路并聯(lián)的補(bǔ)液排氣水路，其用于向所述散熱外水路補(bǔ)充冷卻液，并將 所述散熱外水路中混雜的氣體排出。在本實(shí)用新型所述的散熱裝置中，所述補(bǔ)液排氣水路包括輸入端、輸出端，以及在 所述輸入端和輸出端順次連通的補(bǔ)液箱和補(bǔ)液泵；所述補(bǔ)液箱包括氣液分離腔和位于所述 氣液分離腔下部的盛液腔。在本實(shí)用新型所述的散熱裝置中，在所述氣液分離腔內(nèi)間隔設(shè)置有多塊隔板，每 塊隔板上均設(shè)置有通孔。在本實(shí)用新型所述的散熱裝置中，在所述散熱外水路中設(shè)置溫控三通閥，所述散 熱裝置還包括與所述溫控三通閥并聯(lián)的旁通管道，在所述旁通管道中設(shè)置有開關(guān)閥。在本實(shí)用新型所述的散熱裝置中，在所述輸入端和補(bǔ)液箱之間設(shè)置有開關(guān)閥，和/ 或在所述補(bǔ)液泵和輸出端之間設(shè)置有開關(guān)閥。[0010]在本實(shí)用新型所述的散熱裝置中，所述開關(guān)閥是球閥或截止閥。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供一種散熱系統(tǒng)，其包括電力電子設(shè)備及與所 述電力電子設(shè)備緊貼的散熱裝置，所述散熱裝置用于對(duì)電力電子設(shè)備進(jìn)行水冷散熱，所述 散熱裝置包括相互連通的吸熱內(nèi)水路和散熱外水路，所述散熱裝置還包括與所述散熱外水 路并聯(lián)的補(bǔ)液排氣水路，其用于向所述散熱外水路補(bǔ)充冷卻液，并將所述散熱外水路中混 雜的氣體排出。在本實(shí)用新型所述的散熱系統(tǒng)中，所述補(bǔ)液排氣水路包括輸入端、輸出端，以及在 所述輸入端和輸出端順次連通的補(bǔ)液箱和補(bǔ)液泵；所述補(bǔ)液箱包括氣液分離腔和位于所述 氣液分離腔下部的盛液腔。在本實(shí)用新型所述的散熱系統(tǒng)中，在所述散熱外水路中設(shè)置溫控三通閥，所述散 熱裝置還包括與所述溫控三通閥并聯(lián)的旁通管道，在所述旁通管道中設(shè)置有開關(guān)閥；及在所述輸入端和補(bǔ)液箱之間設(shè)置有開關(guān)閥，和/或在所述補(bǔ)液泵和輸出端之間設(shè) 置有開關(guān)閥。在本實(shí)用新型所述的散熱系統(tǒng)中，所述電力電子設(shè)備是交換機(jī)、變頻器或風(fēng)能變 流器。實(shí)施本實(shí)用新型的散熱裝置及散熱系統(tǒng)，具有以下有益效果通過設(shè)置補(bǔ)液排氣 水路，可快速有效地對(duì)散熱外水路進(jìn)行補(bǔ)液和排氣，并在補(bǔ)液箱中氣液分離腔實(shí)現(xiàn)氣液分 離，使整個(gè)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，氣體不斷排出，可在半小時(shí)內(nèi)完成排氣工作，省時(shí)省力；進(jìn)一步 地，為散熱外水路中的溫控三通閥設(shè)置旁通管道，實(shí)現(xiàn)在氣溫較低時(shí)，無需加熱器將系統(tǒng)里 的冷卻液加熱，從而不必開啟溫控三通閥后再進(jìn)行排氣。

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是本實(shí)用新型散熱系統(tǒng)第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型散熱系統(tǒng)第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖1和2所示，在本實(shí)用新型的散熱系統(tǒng)中，其主要包括四部分，即電力電子設(shè) 備(其作為系統(tǒng)工作中需要被冷卻散熱的設(shè)備)、吸熱內(nèi)水路(其作為與電力電子設(shè)備相緊 貼，通過其中流動(dòng)的冷卻液將電力電子設(shè)備產(chǎn)生的熱量吸收，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中 由于其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)不在于電力電子設(shè)備和吸熱內(nèi)水路，因此如圖1和2所示的實(shí)施例中，僅 僅電力電子設(shè)備和吸熱內(nèi)水路用一方框表示)、散熱外水路1，及與散熱外水路1并聯(lián)的補(bǔ) 液排氣水路2。在系統(tǒng)組成上，吸熱內(nèi)水路、散熱外水路1和補(bǔ)液排氣水路2組成該散熱系 統(tǒng)的散熱裝置，而散熱外水路1和補(bǔ)液排氣水路2作為該散熱裝置的外部構(gòu)件3。應(yīng)當(dāng)說明 的是，本實(shí)用新型圖示中各設(shè)備之間的連接關(guān)系是為了清楚闡釋其信息交互及控制過程的 需要，因此應(yīng)當(dāng)視為邏輯上的連接關(guān)系，而不應(yīng)僅限于物理連接。[0022]如圖1和2所示的實(shí)施例中，在散熱外水路1的循環(huán)泵的作用下，恒定壓力和流速 的冷卻液源源不斷流經(jīng)散熱外水路1和吸熱內(nèi)水路，將電力電子設(shè)備工作中產(chǎn)生的熱量帶 走，溫升后的冷卻液經(jīng)氣液換熱器與冷空氣進(jìn)行熱交換，散熱后回至循環(huán)泵的進(jìn)口，在散熱 外水路1中設(shè)置溫控三通閥，溫控三通閥的閥位在一定溫度范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥位，從而比 例調(diào)節(jié)冷卻液進(jìn)入氣液換熱器進(jìn)行換熱的流量，實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)的功能；溫控三通閥全開后， 通過風(fēng)機(jī)(由風(fēng)扇和電動(dòng)機(jī)組成)以不同轉(zhuǎn)速的運(yùn)行，調(diào)節(jié)冷卻量。加熱器對(duì)冷卻液溫度 進(jìn)行強(qiáng)制補(bǔ)償，氣囊膨脹罐保持散熱外水路1中冷卻液的壓力平衡及溫度變化時(shí)的壓力緩 沖。在壓力高于設(shè)定壓力情況下，安全閥動(dòng)作，將液體溢出到氣囊膨脹罐中。在壓力低于設(shè) 定值時(shí)，壓力開關(guān)動(dòng)作向系統(tǒng)提供開關(guān)信號(hào)。如圖1所示，本實(shí)用新型的創(chuàng)新點(diǎn)在于，為散 熱外水路1并聯(lián)一補(bǔ)液排氣水路2，其在工作時(shí)向散熱外水路1補(bǔ)充冷卻液，并將散熱外水 路1中混雜的氣體排出。如圖1和2所示的實(shí)施例，該補(bǔ)液排氣水路2主要包括輸入端21 (其將散熱外水 路1中的冷卻液導(dǎo)入補(bǔ)液排氣水路進(jìn)行排氣)、輸出端22 (其用于向散熱外水路1注液和補(bǔ) 液)，以及在輸入端21和輸出端22之間設(shè)置順次連通的補(bǔ)液箱和補(bǔ)液泵；進(jìn)一步地，可以 在補(bǔ)液排氣水路2的兩端分別設(shè)置一開關(guān)閥，或者僅在一端設(shè)置開關(guān)閥，從而通過控制開 關(guān)閥的開啟或關(guān)斷，以進(jìn)一步地控制補(bǔ)液排氣水路2的導(dǎo)通或關(guān)斷，即控制其是否進(jìn)行工 作。在該實(shí)施例中，在補(bǔ)液排氣水路2的兩端分別設(shè)置開關(guān)閥，該開關(guān)閥可以是球閥或截止 閥，如圖1和2所示的實(shí)施例中，輸入端21側(cè)的開關(guān)閥為球閥，而輸出端22側(cè)的開關(guān)閥為截 止閥。當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)，需要進(jìn)行補(bǔ)液排氣，將補(bǔ)液箱盛滿冷卻液，打開球閥，開啟截止閥，開 啟補(bǔ)液泵，補(bǔ)液箱中的冷卻液輸入散熱外水路1，并經(jīng)球閥1回流到補(bǔ)液箱，并在補(bǔ)液箱中 進(jìn)行排氣，這樣整個(gè)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，氣體不斷排出，可在半小時(shí)內(nèi)完成排氣工作，省時(shí)省力。在一優(yōu)選實(shí)施例中，補(bǔ)液箱包括氣液分離腔和位于氣液分離腔下部的盛液腔，其 中，氣液分離腔用于對(duì)回流的冷卻液進(jìn)行氣液分離，實(shí)現(xiàn)排氣功能，而盛液腔用于盛放經(jīng)分 離氣體后的冷卻液，從而可在補(bǔ)液時(shí)，將其中冷卻液注入散熱外水路1中。在具體設(shè)計(jì)時(shí)， 在氣液分離腔內(nèi)間隔設(shè)置有多塊隔板，每塊隔板上均設(shè)置有通孔，實(shí)現(xiàn)氣液分離功能?？梢?理解的，對(duì)于補(bǔ)液箱的實(shí)施，最簡單的可以僅為一般可盛放冷卻液的箱體，也可以是在箱體 中添加了可對(duì)氣液進(jìn)行分離的特殊箱體，由于本實(shí)用新型的創(chuàng)新點(diǎn)并未突出于該補(bǔ)液箱的 結(jié)構(gòu)，所以在此并不對(duì)其具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖2所示的實(shí)施例中，本實(shí)用新型進(jìn)一步的創(chuàng)新點(diǎn)在于，為溫控三通閥并聯(lián)的 一旁通管道4，并在該旁通管道4中設(shè)置有開關(guān)閥，同樣該開關(guān)閥可以是任意類型的具有開 關(guān)功能的閥體，在該實(shí)施例中，該開關(guān)閥是截止閥。由此可實(shí)現(xiàn)在氣溫較低時(shí)，無需加熱器 將系統(tǒng)里的冷卻液加熱，從而不必開啟溫控三通閥，而由旁通管道4實(shí)現(xiàn)散熱外水路1的流 通，從而進(jìn)行排氣。總之，本實(shí)用新型的散熱系統(tǒng)，可以大幅提高排氣效率，將排氣工作時(shí)間縮短到一 小時(shí)以內(nèi)。本實(shí)用新型是通過幾個(gè)具體實(shí)施例進(jìn)行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不 脫離本實(shí)用新型范圍的情況下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種變換及等同替代。另外，針對(duì) 特定情形或具體情況，可以對(duì)本實(shí)用新型做各種修改，而不脫離本實(shí)用新型的范圍。因此， 本實(shí)用新型不局限于所公開的具體實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方式。
權(quán)利要求一種散熱裝置，用于對(duì)電力電子設(shè)備進(jìn)行水冷散熱，所述散熱裝置包括相互連通的吸熱內(nèi)水路和散熱外水路，其特征在于，還包括與所述散熱外水路并聯(lián)的補(bǔ)液排氣水路，其用于向所述散熱外水路補(bǔ)充冷卻液，并將所述散熱外水路中混雜的氣體排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，所述補(bǔ)液排氣水路包括輸入端、輸出 端，以及在所述輸入端和輸出端順次連通的補(bǔ)液箱和補(bǔ)液泵；所述補(bǔ)液箱包括氣液分離腔 和位于所述氣液分離腔下部的盛液腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱裝置，其特征在于，在所述氣液分離腔內(nèi)間隔設(shè)置有多 塊隔板，每塊隔板上均設(shè)置有通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，在所述散熱外水路中設(shè)置有溫控三 通閥，所述散熱裝置還包括與所述溫控三通閥并聯(lián)的旁通管道，在所述旁通管道中設(shè)置有 開關(guān)閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求2 4任一所述的散熱裝置，其特征在于，在所述輸入端和補(bǔ)液箱之間 設(shè)置有開關(guān)閥，和/或在所述補(bǔ)液泵和輸出端之間設(shè)置有開關(guān)閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的散熱裝置，其特征在于，所述開關(guān)閥是球閥或截止閥。
7.一種散熱系統(tǒng)，包括電力電子設(shè)備及與所述電力電子設(shè)備緊貼的散熱裝置，所述散 熱裝置用于對(duì)電力電子設(shè)備進(jìn)行水冷散熱，所述散熱裝置包括相互連通的吸熱內(nèi)水路和散 熱外水路，其特征在于，所述散熱裝置還包括與所述散熱外水路并聯(lián)的補(bǔ)液排氣水路，其用 于向所述散熱外水路補(bǔ)充冷卻液，并將所述散熱外水路中混雜的氣體排出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)液排氣水路包括輸入端、輸出 端，以及在所述輸入端和輸出端順次連通的補(bǔ)液箱和補(bǔ)液泵；所述補(bǔ)液箱包括氣液分離腔 和位于所述氣液分離腔下部的盛液腔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的散熱系統(tǒng)，其特征在于，在所述散熱外水路中設(shè)置溫控三通 閥，所述散熱裝置還包括與所述溫控三通閥并聯(lián)的旁通管道，在所述旁通管道中設(shè)置有開 關(guān)閥；及在所述輸入端和補(bǔ)液箱之間設(shè)置有開關(guān)閥，和/或在所述補(bǔ)液泵和輸出端之間設(shè)置有 開關(guān)閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述電力電子設(shè)備是交換機(jī)、變頻 器或風(fēng)能變流器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種散熱裝置及散熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電力電子設(shè)備及散熱裝置，散熱裝置包括相互連通的吸熱內(nèi)水路和散熱外水路，所述散熱裝置還包括與所述散熱外水路并聯(lián)的補(bǔ)液排氣水路，其用于向所述散熱外水路補(bǔ)充冷卻液，并將所述散熱外水路中混雜的氣體排出。通過設(shè)置補(bǔ)液排氣水路，可快速有效地對(duì)散熱外水路進(jìn)行補(bǔ)液和排氣，并在補(bǔ)液箱中氣液分離腔實(shí)現(xiàn)氣液分離，使整個(gè)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，氣體不斷排出，可在半小時(shí)內(nèi)完成排氣工作，省時(shí)省力；進(jìn)一步地，為散熱外水路中的溫控三通閥設(shè)置旁通管道，實(shí)現(xiàn)在氣溫較低時(shí)，無需加熱器將系統(tǒng)里的冷卻液加熱，從而不必開啟溫控三通閥后再進(jìn)行排氣。
文檔編號(hào)H05K7/20GK201590977SQ20092026078
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者劉兆飛, 沈建勛 申請(qǐng)人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司