一種變頻器的冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變頻器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于：包括內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路、外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路和溫控中央控制單元；所述溫控中央控制單元分別與內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路、外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路連接；所述內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路包括內(nèi)循環(huán)管路、一個(gè)或多個(gè)液冷門、分液器、集液器；所述溫控中央控制單元包括冷卻介質(zhì)熱交換器、內(nèi)循環(huán)水泵；所述外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路包括外循環(huán)管路、冷水機(jī)組、水箱、外循環(huán)水泵；所述內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路和外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路通過(guò)冷卻介質(zhì)熱交換器銜接并進(jìn)行熱交換。本發(fā)明散熱熱阻小，效率高，能耗小，同時(shí)消除了變頻器機(jī)柜內(nèi)部的局部熱點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種變頻器的冷卻系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電氣設(shè)備的冷卻設(shè)備，具體地講是一種變頻器的冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]變頻器是控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的機(jī)器，它將50HZ交流電源整成直流，再通過(guò)逆變將直流轉(zhuǎn)化為電壓頻率可調(diào)的交流電源，通過(guò)改變電網(wǎng)的頻率來(lái)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0003]變頻器在運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較多的熱量，為了保證變頻器工作在正常的工作條件下，設(shè)備一般采用風(fēng)冷或者自然冷卻的方式散熱，從而保證變頻器的工作條件。但是隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，市場(chǎng)要求的不斷提高，變頻器的熱量越來(lái)越高，其熱密度也越來(lái)越高，適應(yīng)的環(huán)境要求也越來(lái)越高，散熱的方式也逐步擴(kuò)展到液冷方式。
[0004]目前行業(yè)內(nèi)的液冷方式主要形式有:直接外部水源+內(nèi)部制冷終端+單回路系統(tǒng)；外掛干冷機(jī)+內(nèi)部制冷終端+單回路系統(tǒng);外掛干冷機(jī)+內(nèi)部制冷終端+雙回路系統(tǒng)。這幾種形式的液冷有如下缺陷:外機(jī)沒有制冷設(shè)備，難以適應(yīng)更惡劣的環(huán)境溫度;多數(shù)為單回路，有泄露風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重影響設(shè)備安全;只針對(duì)功率器件采用冷板，但是其他發(fā)熱器件難以得到很好散熱;未對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有效監(jiān)控，沒有統(tǒng)一的溫控中央控制單元缺乏可操作性;雖然功率器件溫度得到控制，但是機(jī)柜內(nèi)部整體環(huán)境溫度很高，會(huì)在機(jī)柜內(nèi)產(chǎn)生局部熱點(diǎn)，對(duì)于可靠性、安全性、器件壽命等都是不利因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種變頻器的冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)散熱熱阻小，散熱效率高，散熱能耗小，同時(shí)消除了變頻器機(jī)柜內(nèi)部的局部熱點(diǎn)。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種變頻器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:包括內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路、外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路和溫控中央控制單元;所述溫控中央控制單元分別與內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路、外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路連接;所述內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路包括內(nèi)循環(huán)管路、一個(gè)或多個(gè)液冷門、分液器、集液器;所述溫控中央控制單元包括冷卻介質(zhì)熱交換器、內(nèi)循環(huán)水栗;所述外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路包括冷水機(jī)組、水箱、外循環(huán)水栗;所述內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路和外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路通過(guò)冷卻介質(zhì)熱交換器銜接并進(jìn)行熱交換。
[0007]所述液冷門放置于各變頻器機(jī)柜進(jìn)風(fēng)口處，使進(jìn)入機(jī)柜內(nèi)部的空氣為冷卻后的冷空氣。
[0008]所述液冷門進(jìn)出口分別與分液器、集液器的快速接頭連接，并在所述液冷門與分液器之間設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，所述液冷門出口處設(shè)有溫度傳感器并與溫控中央控制單元連接。
[0009]作為優(yōu)選，所述液冷門為軟管連接的門掛式換熱器，進(jìn)出液冷門的連接管路為軟管，能方便開關(guān)門維護(hù)設(shè)備。
[0010]進(jìn)一步，所述液冷門是齒片、微通道及其它多種形式的氣液換熱器。
[0011]所述溫控中央控制單元中冷卻介質(zhì)熱交換器出口處設(shè)有溫度傳感器，溫控中央控制單元與各溫度傳感器及調(diào)節(jié)閥連接，接收溫度傳感器傳回的溫度信號(hào)后轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)傳送到調(diào)節(jié)閥控制各調(diào)節(jié)閥開閉及其流量，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)液冷系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0012]所述溫控中央控制單元采用PLC溫控模塊，或采用單片機(jī)及其他通用溫控電路。
[0013]所述冷卻介質(zhì)熱交換器為板式熱交換器。
[0014]所述內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路中的內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)為具有去離子水、防蟲、防腐特征的液體。
[0015]所述外循環(huán)冷卻介質(zhì)回路中的外循環(huán)管路的管道中設(shè)有靜電水處理儀以防垢除垢，并在所述外循環(huán)冷卻介質(zhì)回路中的水箱中設(shè)有冬季防凍電加熱器。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017]1、本發(fā)明采用液冷門即氣-液熱交換器直接冷卻變頻器的來(lái)流空氣，其散熱熱阻小，散熱效率高，散熱能耗小，同時(shí)消除了該變頻器機(jī)柜內(nèi)部的局部熱點(diǎn)；
[0018]2、本發(fā)明可以根據(jù)每個(gè)變頻器的熱負(fù)荷進(jìn)行精密控制，減少了變頻器整機(jī)體積，增加空間利用率；
[0019]3、本發(fā)明可以保證內(nèi)循環(huán)液體的壓力、流量參數(shù)可控，水質(zhì)為去離子、防腐狀態(tài)避免泄露風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)由于引入主動(dòng)制冷的冷水機(jī)組可以大大增加變頻器的環(huán)境溫度適應(yīng)范圍不低于60°C。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021]圖2為一種實(shí)施例的連接關(guān)系不意圖。
[0022]圖中標(biāo)號(hào):I一內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路，2—外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路，3—溫控中央控制單元，4 一水箱，5—電加熱器，6—控制系統(tǒng)，7—冷卻介質(zhì)交換器，8—分液器，9 一集液器，10—液冷門，11一內(nèi)循環(huán)水栗，12—比例閥，13—過(guò)濾器，14一控制面板，15—儲(chǔ)液器，16—排氣閥，17—手動(dòng)閥，18—液位傳感器，19一止回閥，20—微型補(bǔ)液栗，21 —補(bǔ)水袋，22—接頭，23—快速接頭，24—流量調(diào)節(jié)閥，25—水淹傳感器，26—露點(diǎn)傳感器，27—溫濕度傳感器，28一變頻器，29一外循環(huán)水栗，30一管路，31 —電路，32一冷水機(jī)組，F(xiàn)s—流量計(jì)，Tl、T2a、T2b—溫度傳感器，Psl、Ps2、Ps3、Ps4—壓力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1、圖2所示，一種變頻器的冷卻系統(tǒng)，包括內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路1、外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路2和溫控中央控制單元3;所述溫控中央控制單元3分別與內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路1、外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路2連接;所述內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路I包括多個(gè)液冷門10，分別由內(nèi)部循環(huán)管路連接分液器8、集液器9;所述溫控中央控制單元3包括冷卻介質(zhì)熱交換器7、內(nèi)循環(huán)水栗11;所述外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路2包括冷水機(jī)組32、水箱4、外循環(huán)水栗29;所述內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路I和外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路2通過(guò)冷卻介質(zhì)熱交換器7銜接并進(jìn)行熱交換。所述內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路1、外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路2和溫控中央控制單元3均由設(shè)置的控制系統(tǒng)6監(jiān)控。
[0024]所述液冷門10放置于各變頻器機(jī)柜進(jìn)風(fēng)口處，且一個(gè)變頻器機(jī)柜對(duì)應(yīng)一個(gè)液冷門，使進(jìn)入機(jī)柜內(nèi)部的空氣為冷卻后的冷空氣，所述液冷門10出口處設(shè)有溫度傳感器。所述液冷門10的進(jìn)出口分別與分液器8、集液器9的快速接頭23連接，并在所述液冷門10與分液器8之間設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥24，液冷門10處設(shè)有溫度傳感器并與溫控中央控制單元3連接。所述液冷門1為軟管連接的門掛式齒片氣液換熱器。
[0025]所述溫控中央控制單元3中冷卻介質(zhì)熱交換器7為板式熱交換器，其內(nèi)循環(huán)出口處連接有儲(chǔ)液器15，該儲(chǔ)液器15底部出口連接液冷門10供水動(dòng)力裝置;包括橋式布置的手動(dòng)閥17，內(nèi)循環(huán)水栗11和相應(yīng)止回閥19;通過(guò)接口22連接到分液器8;在儲(chǔ)液器15的出口管路30上還連接有溫度傳感器T2a、T2b，壓力傳感器Psl;在連接接口 22的管路30上連接有壓力傳感器Ps2;在儲(chǔ)液器15和內(nèi)循環(huán)水栗11上均有排氣閥16;所述儲(chǔ)液器15底部還安裝有補(bǔ)液裝置，當(dāng)液位傳感器18檢測(cè)到液位不足時(shí)，通過(guò)控制系統(tǒng)6啟動(dòng)微型補(bǔ)液栗20將補(bǔ)水袋21中的水補(bǔ)充給儲(chǔ)液器15;微型補(bǔ)液栗20后端還安裝有止回閥19。
[0026]所述溫控中央控制單元3中冷卻介質(zhì)熱交換器7的內(nèi)循環(huán)入口通過(guò)管路30連接集液器9，該集液器9通過(guò)接口 22與液冷門10連接;在該段管路30上還連接有過(guò)濾器13和排氣閥16。
[0027]所述溫控中央控制單元3中冷卻介質(zhì)熱交換器7的外循環(huán)出口通過(guò)管路30連接水箱4，將經(jīng)換熱后的水輸送到水箱4;管路30上安裝有兩臺(tái)比例閥12，流量計(jì)Fs。
[0028]所述溫控中央控制單元3中冷卻介質(zhì)熱交換器7的外循環(huán)入口通過(guò)管路30連接水箱4，管路30上安裝有過(guò)濾器13和冷水機(jī)組32，溫度傳感器Tl，壓力傳感器Ps3、Ps4，對(duì)溫度壓力參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。在水箱出、入口間安裝有手動(dòng)閥17，便于手動(dòng)調(diào)節(jié)操作。
[0029]溫控中央控制單元3通過(guò)電路31與各溫度傳感器及調(diào)節(jié)閥連接，接收溫度傳感器傳回的溫度信號(hào)后將控制信號(hào)傳送到調(diào)節(jié)閥控制各調(diào)節(jié)閥開閉及其流量，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)液冷系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。所述溫控中央控制單元采用PLC溫控模塊，其控制面板14還分別連接有水淹傳感器25，露點(diǎn)傳感器26，溫濕度傳感器27，變頻器28。
[0030]所述內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)為具有去離子水、防蟲、防腐特征的液體。所述外循環(huán)管道設(shè)有靜電水處理儀以防垢除垢，并設(shè)有冬季防凍電加熱器5。
[0031]以上應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行闡述，只是用于幫助理解本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演、變形或替換。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變頻器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:包括內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路、外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路和溫控中央控制單元;所述溫控中央控制單元分別與內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路、外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路連接;所述內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路包括內(nèi)循環(huán)管路、一個(gè)或多個(gè)液冷門、分液器、集液器;所述溫控中央控制單元包括冷卻介質(zhì)熱交換器、內(nèi)循環(huán)水栗；所述外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路包括外循環(huán)管路、冷水機(jī)組、水箱、外循環(huán)水栗;所述內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路和外循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路通過(guò)冷卻介質(zhì)熱交換器銜接并進(jìn)行熱交換。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述變頻器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述液冷門放置于各變頻器機(jī)柜進(jìn)風(fēng)口處，使進(jìn)入機(jī)柜內(nèi)部的空氣為冷卻后的冷空氣。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述變頻器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述液冷門進(jìn)出口分別與分液器、集液器的快速接頭連接，并在所述液冷門與分液器之間設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，所述液冷門出口處設(shè)有溫度傳感器并與溫控中央控制單元連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述變頻器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述液冷門為軟管連接的門掛式換熱器。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述變頻器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述液冷門是齒片、微通道及其它多種形式的氣液換熱器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述變頻器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述溫控中央控制單元中冷卻介質(zhì)熱交換器出口處設(shè)有溫度傳感器，溫控中央控制單元與各溫度傳感器及調(diào)節(jié)閥連接，接收溫度傳感器傳回的溫度信號(hào)后轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)傳送到調(diào)節(jié)閥控制各調(diào)節(jié)閥開閉及其流量，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)液冷系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述變頻器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述溫控中央控制單元采用PLC溫控模塊，或采用單片機(jī)及其他通用溫控電路。8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述變頻器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻介質(zhì)熱交換器為板式熱交換器。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述變頻器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)供應(yīng)回路中的內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)為具有去離子水、防蟲、防腐特征的液體。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述變頻器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述外循環(huán)冷卻介質(zhì)回路中的外循環(huán)管路的管道中設(shè)有靜電水處理儀以防垢除垢，并在所述外循環(huán)冷卻介質(zhì)回路中的水箱中設(shè)有冬季防凍電加熱器。
【文檔編號(hào)】F25B41/00GK106059323SQ201610540968
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月8日
【發(fā)明人】張寰, 樊自軍
【申請(qǐng)人】深圳市英威騰電氣股份有限公司