變流器冷卻管路和冷卻裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種變流器冷卻管路和冷卻裝置，包括進(jìn)水管路和出水管路；進(jìn)水管路包括進(jìn)水主管和多個(gè)進(jìn)水分管；進(jìn)水主管用于與水泵連通，多個(gè)進(jìn)水分管一端與進(jìn)水主管連通，多個(gè)進(jìn)水分管的另一端用于與變流器功率模塊的水冷基板的進(jìn)水口連通；出水管路包括出水主管和多個(gè)出水分管；出水主管用于與熱交換器連通，多個(gè)出水分管一端與出水主管連通，多個(gè)出水分管的另一端用于與變流器功率模塊的水冷基板的出水口連通。本實(shí)施例提供的變流器冷卻管路和冷卻裝置，進(jìn)水管路和出水管路設(shè)計(jì)為主管和分管配合結(jié)構(gòu)，可以減少管路數(shù)量且降低管路的復(fù)雜性，同時(shí)可以減小管路占用的安裝空間。
【專利說(shuō)明】變流器冷卻管路和冷卻裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大功率變流器技術(shù)，尤其涉及一種變流器冷卻管路和冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]大功率變流器是電力機(jī)車交流電傳動(dòng)系統(tǒng)的重要部件之一。電力機(jī)車正常運(yùn)行時(shí)，大功率變流器的功率器件實(shí)現(xiàn)電路的導(dǎo)通和關(guān)斷，功率器件可以為絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,簡(jiǎn)稱IGBT)器件或二極管等半導(dǎo)體器件,功率器件工作時(shí)產(chǎn)生的能量損耗以熱形式出現(xiàn)，若不能及時(shí)有效地散發(fā)功率器件產(chǎn)生的熱量，會(huì)影響大功率變流器的工作效率，甚至?xí)斐纱蠊β首兞髌鳠o(wú)法工作。因此，必須采用合適的冷卻方式將功率器件所產(chǎn)生的熱量帶走。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用水循環(huán)冷卻方式對(duì)大功率變流器的功率器件進(jìn)行冷卻，SP采用水和乙二醇的混合液作為冷卻介質(zhì)冷卻功率器件，然后再通過(guò)冷卻裝置對(duì)該冷卻介質(zhì)進(jìn)行二次冷卻，通過(guò)設(shè)置冷卻管路實(shí)現(xiàn)對(duì)功率器件的冷卻。
[0004]參考圖1，圖1為現(xiàn)有的冷卻裝置的示意圖；如圖1所示，現(xiàn)有的變流器冷卻裝置包括多個(gè)進(jìn)水管路1、多個(gè)出水管路2、水泵3、冷卻風(fēng)機(jī)4、熱交換器5和功率模塊6，功率模塊6包括功率器件61和水冷基板62，功率器件61設(shè)置在水冷基板62上，水冷基板62內(nèi)部具有循環(huán)冷卻水道，進(jìn)水管路I 一端與水泵3的出水口連通，進(jìn)水管路I另一端與水冷基板62的進(jìn)水口連通，出水管路2 —端與水冷基板62的出水口連通，出水管路2的另一端與熱交換器5的進(jìn)水口連通，熱交換器5的出水口與水泵3的進(jìn)水口連通，進(jìn)行形成冷卻循環(huán)回路，冷卻循環(huán)回路中的冷卻液流過(guò)水冷基板62，水冷基板62對(duì)功率器件61工作時(shí)產(chǎn)生的熱量帶走，冷卻風(fēng)機(jī)4的出風(fēng)口朝向熱交換器5，從水冷基板62流出的冷卻液在熱交換器5中與外界進(jìn)行熱量交換，然后在進(jìn)入水冷基板62中進(jìn)行熱量交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)功率模塊6的散熱。
[0005]現(xiàn)有的變流器冷卻裝置中，每個(gè)功率模塊6都連接有獨(dú)立的進(jìn)水管路I和出水管路2，使得多個(gè)進(jìn)水管路I和出水管路2的布置很復(fù)雜，并且占用較大的安裝空間。此外，若功率模塊6數(shù)量較多時(shí)，多個(gè)進(jìn)水管路I和出水管路2的長(zhǎng)度也各不相同，因而導(dǎo)致進(jìn)水管路I和出水管路2的流量分配不均勻，導(dǎo)致各個(gè)功率模塊6的散熱效果不同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種變流器冷卻管路和冷卻裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中變流器冷卻管路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用空間大，且應(yīng)用于較多個(gè)功率模塊時(shí)，流量分配不均勻的技術(shù)缺陷。
[0007]本發(fā)明提供的一種變流器冷卻管路，包括進(jìn)水管路和出水管路；
[0008]所述進(jìn)水管路包括進(jìn)水主管和多個(gè)進(jìn)水分管；所述進(jìn)水主管用于與水泵連通，所述多個(gè)進(jìn)水分管一端與所述進(jìn)水主管連通，所述多個(gè)進(jìn)水分管的另一端用于與變流器功率模塊的水冷基板的出水口連通；
[0009]所述出水管路包括出水主管和多個(gè)出水分管；所述出水主管用于與熱交換器連通，所述多個(gè)出水分管一端與所述出水主管連通，所述多個(gè)出水分管的另一端用于與變流器功率模塊的水冷基板的出水口連通。
[0010]如上所述的變流器冷卻管路，優(yōu)選地，所述進(jìn)水管路還包括進(jìn)水匯流管；所述進(jìn)水匯流管一端與所述進(jìn)水主管連通，所述進(jìn)水匯流管另一端用于與水泵的出水口連通；
[0011]所述出水管路還包括出水匯流管；所述出水匯流管一端與所述出水主管連通，所述出水匯流管另一端用于與熱交換器的進(jìn)水口連通。
[0012]如上所述的變流器冷卻管路，優(yōu)選地，所述進(jìn)水匯流管包括進(jìn)水管接頭和進(jìn)水波紋管，所述進(jìn)水管接頭一端與所述進(jìn)水主管連通，所述進(jìn)水管接頭另一端與所述進(jìn)水波紋管一端連通，所述進(jìn)水波紋管的另一端用于與水泵連通；
[0013]所述出水匯流管包括出水管接頭和出水波紋管，所述出水管接頭一端與所述出水主管連通，所述出水管接頭另一端與所述出水波紋管一端連通，所述出水波紋管另一端用于與熱交換器的進(jìn)水口連通。
[0014]如上所述的變流器冷卻管路，優(yōu)選地，所述進(jìn)水管接頭與所述進(jìn)水主管中部連通，所述出水管接頭與所述出水主管中部連通。
[0015]如上所述的變流器冷卻管路，優(yōu)選地，所述進(jìn)水主管和出水主管平行間隔設(shè)置；
[0016]所述進(jìn)水分管的數(shù)量與所述出水分管的數(shù)量相同，且所述進(jìn)水分管在所述進(jìn)水主管上的位置與所述出水分管在所述出水主管的位置對(duì)應(yīng)。
[0017]如上所述的變流器冷卻管路，優(yōu)選地，所述進(jìn)水主管和出水主管上均設(shè)置有多個(gè)固定柱，所述多個(gè)固定柱用于與所述變流器柜體固定連接。
[0018]本發(fā)明還提供一種變流器冷卻裝置，包括水泵、水冷基板、冷卻風(fēng)機(jī)和熱交換器，所述變流器冷卻裝置還包括上述
【發(fā)明內(nèi)容】
提供的變流器冷卻管路；
[0019]所述水泵的出水口與所述進(jìn)水主管連通，所述進(jìn)水分管與所述水冷基板的進(jìn)水口連通，所述出水分管與所述水冷基板的出水口連通，所述出水主管與所述熱交換器的進(jìn)水口連通，所述熱交換器的出水口與所述水泵的進(jìn)水口連通；
[0020]所述冷卻風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口朝向所述熱交換器。
[0021] 本發(fā)明提供的變流器冷卻管路和冷卻裝置，進(jìn)水管路和出水管路設(shè)計(jì)為主管和分管配合結(jié)構(gòu)，可以減少變流器用冷卻裝置中的冷卻管路數(shù)量且降低管路的復(fù)雜性，同時(shí)可以減小管路占用的安裝空間，并且總體管路的設(shè)計(jì)能夠保證流入進(jìn)水分管和出水分管中的液體流量均衡，因而可以提高各個(gè)變流器功率模塊的散熱均衡性和冷卻效果。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為現(xiàn)有的變流器冷卻裝置的示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的變流器冷卻管路的示意圖；
[0024]圖3為圖2中的進(jìn)水管路的示意圖；
[0025]圖4為圖2中的出水管路的示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記:
[0027]1-進(jìn)水管路；2-出水管路；3-水泵；
[0028]4-冷卻風(fēng)機(jī)；5-熱交換器；6-功率模塊；
[0029]11-進(jìn)水主管；12-進(jìn)水分管；13-進(jìn)水匯流管；[0030]21-出水主管；22-出水分管；23-出水匯流管；
[0031]61-功率器件；62-水冷基板。
【具體實(shí)施方式】
[0032]參考圖2~4，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的變流器冷卻管路的示意圖；圖3為圖2中的進(jìn)水管路的不意圖；圖4為圖2中的出水管路的不意圖。
[0033]如圖2~4所示，本實(shí)施例提供的變流器冷卻管路包括進(jìn)水管路I和出水管路2。
[0034]進(jìn)水管路I包括進(jìn)水主管11和多個(gè)進(jìn)水分管12 ;進(jìn)水主管11用于與水泵3的出水口連通，多個(gè)進(jìn)水分管12 —端與進(jìn)水主管11連通，多個(gè)進(jìn)水分管12的另一端用于與功率模塊的水冷基板62的進(jìn)水口連通。
[0035]出水管路2包括出水主管21和多個(gè)出水分管22 ;出水主管21用于與熱交換器的進(jìn)水口連通，多個(gè)出水分管22 —端與出水主管21連通，多個(gè)出水分管22的另一端用于與變流器功率器件的水冷基板62的出水口連通。
[0036]具體地，進(jìn)水主管11的直徑大于進(jìn)水分管12的直徑，進(jìn)水主管11可以為直管結(jié)構(gòu)，進(jìn)水分管12可以為彎管結(jié)構(gòu)。出水主管21的直徑大于出水分管22的直徑，出水主管21可以為直管結(jié)構(gòu)，出水分管22可以為彎管結(jié)構(gòu)。進(jìn)水管路I和出水管路2可以設(shè)計(jì)為相同的結(jié)構(gòu)形式。優(yōu)選地，進(jìn)水主管11和出水主管21平行間隔設(shè)置；進(jìn)水分管12的數(shù)量與出水分管12的數(shù)量相同，且進(jìn)水分管12在進(jìn)水主管11上的位置與出水分管22在出水主管21的位置對(duì)應(yīng)，便于進(jìn)水分管12和出水分管22與水冷基板62的對(duì)接安裝。進(jìn)水分管12和出水分管22的數(shù)量可以根據(jù)變流器需要冷卻功率模塊的數(shù)量來(lái)確定，能夠適用于多個(gè)功率模塊的冷卻。
[0037]進(jìn)一步地，進(jìn) 水管路I還包括進(jìn)水匯流管13 ;進(jìn)水匯流管13 —端與進(jìn)水主管11連通，進(jìn)水匯流管13另一端用于與水泵3的出水口連通，設(shè)置進(jìn)水匯流管13，便于連通水泵3和進(jìn)水王管11。
[0038]出水管路2還包括出水匯流管23 ;出水匯流管23 —端與出水主管21連通，出水匯流管23另一端用于與熱交換器的進(jìn)水口連通，設(shè)置出水匯流管23，便于連通熱交換器和出水主管21，實(shí)際應(yīng)用中，出水匯流管23另一端可以與外部管路連通，再通過(guò)外部管路與熱交換器的進(jìn)水口連通。
[0039]具體地，進(jìn)水匯流管13包括進(jìn)水管接頭131和進(jìn)水波紋管132，進(jìn)水管接頭131 —端與進(jìn)水主管11連通，進(jìn)水管接頭131另一端與進(jìn)水波紋管132 —端連通，進(jìn)水波紋管132的另一端用于與水泵3的出水口連通。
[0040]出水匯流管23包括出水管接頭231和出水波紋管232，出水管接頭231 —端與出水主管21連通，出水管接頭231另一端與出水波紋管232 —端連通，出水波紋管232另一端用于與熱交換器的進(jìn)水口連通，實(shí)際應(yīng)用中，出水波紋管232另一端可以與外部管路連通，再通過(guò)外部管路與熱交換器的進(jìn)水口連通。
[0041]進(jìn)水管接頭131和出水管接頭231可以采用不銹鋼管，進(jìn)水波紋管132和出水波紋管132是可彎曲管路，便于安裝。
[0042]優(yōu)選地，進(jìn)水管接頭131與進(jìn)水主管11中部連通，出水管接頭231與出水主管21中部連通，進(jìn)水管接頭131和出水管結(jié)構(gòu)231分別設(shè)置在進(jìn)水主管11和出水主管21的中部，能夠提高進(jìn)水分管12和出水分管22的冷卻液流量分配的均勻性。
[0043]本實(shí)施例提供的變流器冷卻管路，進(jìn)水管路I和出水管路2設(shè)計(jì)為主管和分管配合結(jié)構(gòu)，可以減少管路數(shù)量且降低管路的復(fù)雜性，同時(shí)可以減小管路占用的安裝空間。并且，進(jìn)水主管11和出水主管21能夠保證流入進(jìn)水分管12和出水分管22中的液體流量均衡，因而可以提高各個(gè)變流器功率模塊的散熱均衡性和冷卻效果。
[0044]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)水主管11和出水主管21上均設(shè)置有多個(gè)固定柱10，多個(gè)固定柱10用于與變流器柜體固定連接，具體可以采用O型卡將進(jìn)水主管11和出水主管21固定在變流器柜體上，O型卡一端卡設(shè)在進(jìn)水主管11或出水主管21上，另一端卡設(shè)在變流器柜體固定板上，采用上述安裝方式，可以提高進(jìn)水管路I和出水管路2的安裝穩(wěn)定性。
[0045]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種變流器冷卻裝置，包括水泵、水冷基板、冷卻風(fēng)機(jī)和熱交換器，該變流器冷卻裝置還包括上述實(shí)施例提供的變流器冷卻管路。
[0046]水泵的出水口與進(jìn)水主管11連通，進(jìn)水分管12與水冷基板62的進(jìn)水口連通，出水分管22與水冷基板62的出水口連通，出水主管21與熱交換器的進(jìn)水口連通，熱交換器的出水口與水泵的進(jìn)水口連通；冷卻風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口朝向熱交換器。
[0047]本實(shí)施例提供的變流器冷卻裝置，進(jìn)水管路I和出水管路2設(shè)計(jì)為主管和分管配合結(jié)構(gòu)，可以減少管路數(shù)量且降低管路的復(fù)雜性，同時(shí)可以減小管路占用的安裝空間。并且，進(jìn)水主管11和出水主管21能夠保證流入進(jìn)水分管12和出水分管22中的液體流量均衡，因而可以提高各個(gè)變流器功率模塊的散熱均衡性和冷卻效果。
[0048]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種變流器冷卻管路，其特征在于，包括進(jìn)水管路和出水管路； 所述進(jìn)水管路包括進(jìn)水主管和多個(gè)進(jìn)水分管；所述進(jìn)水主管用于與水泵連通，所述多個(gè)進(jìn)水分管一端與所述進(jìn)水主管連通，所述多個(gè)進(jìn)水分管的另一端用于與變流器功率模塊的水冷基板的進(jìn)水口連通； 所述出水管路包括出水主管和多個(gè)出水分管；所述出水主管用于與熱交換器連通，所述多個(gè)出水分管一端與所述出水主管連通，所述多個(gè)出水分管的另一端用于與變流器功率模塊的水冷基板的出水口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流器冷卻管路，其特征在于，所述進(jìn)水管路還包括進(jìn)水匯流管；所述進(jìn)水匯流管一端與所述進(jìn)水主管連通，所述進(jìn)水匯流管另一端用于與水泵的出水口連通； 所述出水管路還包括出水匯流管；所述出水匯流管一端與所述出水主管連通，所述出水匯流管另一端用于與熱交換器的進(jìn)水口連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變流器冷卻管路，其特征在于，所述進(jìn)水匯流管包括進(jìn)水管接頭和進(jìn)水波紋管，所述進(jìn)水管接頭一端與所述進(jìn)水主管連通，所述進(jìn)水管接頭另一端與所述進(jìn)水波紋管一端連通，所述進(jìn)水波紋管的另一端用于與水泵連通； 所述出水匯流管包括出水管接頭和出水波紋管，所述出水管接頭一端與所述出水主管連通，所述出水管接頭另一端與所述出水波紋管一端連通，所述出水波紋管另一端用于與熱交換器的進(jìn)水口連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變流器冷卻管路，其特征在于，所述進(jìn)水管接頭與所述進(jìn)水主管中部連通，所述出水管接頭與所述出水主管中部連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的變流器冷卻管路，其特征在于，所述進(jìn)水主管和出水主管平行間隔設(shè)置； 所述進(jìn)水分管的數(shù)量與所述出水分管的數(shù)量相同，且所述進(jìn)水分管在所述進(jìn)水主管上的位置與所述出水分管在所述出水主管的位置對(duì)應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求f4任一項(xiàng)所述的變流器冷卻管路，其特征在于，所述進(jìn)水主管和出水主管上均設(shè)置有多個(gè)固定柱，所述多個(gè)固定柱用于與所述變流器柜體固定連接。
7.一種變流器冷卻裝置，包括水泵、水冷基板、冷卻風(fēng)機(jī)和熱交換器，其特征在于，所述變流器冷卻裝置還包括權(quán)利要求廣6任一項(xiàng)所述的變流器冷卻管路； 所述水泵的出水口與所述進(jìn)水主管連通，所述進(jìn)水分管與所述水冷基板的進(jìn)水口連通，所述出水分管與所述 水冷基板的出水口連通，所述出水主管與所述熱交換器的進(jìn)水口連通，所述熱交換器的出水口與所述水泵的進(jìn)水口連通； 所述冷卻風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口朝向所述熱交換器。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK103855916SQ201210512274
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月3日
【發(fā)明者】姬慧剛, 王彬, 劉佳, 姜新生 申請(qǐng)人:永濟(jì)新時(shí)速電機(jī)電器有限責(zé)任公司