一种电气设备液冷喷淋式降温冷却装置的制作方法

1.本实用新型涉及电控柜装置技术领域，更具体地说，它涉及一种电气设备液冷喷淋式降温冷却装置。


背景技术：

2.电控柜是包含一个或多个低压开关设备以及与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备，并且由制造厂家负责用结构部件完整地组装在一起的。电控柜是自动化设备的心脏，是用于控制自动化设备正常运转的自动控制系统。市场上有一种高功率的电控柜，电控柜的温度高达60℃。
3.目前，授权公告号为cn208600732u的中国专利公开了一种用于车床的冷却式电控柜，它包括控制器、箱门、设于箱门的散热口、设于箱门内壁的热交换内罩、设于箱门外壁的热交换外罩以及多个设于热交换内罩和热交换外罩之间的散热片，热交换内罩设有第一散热风扇，热交换外罩设有第二散热风扇，电控柜还设有用于调节电控柜温度的调控件，调控件为设于电控柜的温度传感器。
4.采用风扇使空气对流散热的方式不满足这种高功率的电控柜的快速降温的需求，因此，具有改进的空间。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种电气设备液冷喷淋式降温冷却装置，具有使高功率电控柜快速降温的优点。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
7.一种电气设备液冷喷淋式降温冷却装置，包括可拆卸连接于电控柜的顶部的用于为液体降温的冷凝器、主电子部件、设置于主电子部件的下方的次电子部件和连通冷凝器与电控柜的出水管；
8.所述主电子部件和次电子部件均设置于电控柜的内部；
9.所述出水管的靠近电控柜的一端延伸至主电子部件的顶部；
10.所述主电子部件与次电子部件之间设有用于将液体分散并喷淋在次电子部件上的分散液组件；
11.所述次电子部件的下方设有用于收集液体的集液组件；
12.所述集液组件设有回水管，所述回水管将集液组件和冷凝器连通；
13.所述回水管串接有用于为液体流回冷凝器提供动力的工作泵；
14.所述液体具有绝缘和高沸点的特性。
15.采用上述技术方案，因主电子部件的功耗和发热高于次电子部件，因此需要先对主电子部件降温。冷凝器将降温后的液体通过出水管输送至电控柜的内部，并且液体被冷凝器喷至出水管，液体以较高的流速流出出水管并喷淋在主电子部件上，液体在主电子部件的表面上快速流动，实现主电子部件的热量被快速带走，从而快速降温主电子部件。液体
由于重力流至分散液组件，分散液组件将液体分散并喷淋在次电子部件上，为次电子部件降温，液体由于重力流至集液组件，液体经过主电子部件和次电子部件后温度升高，集液组件将较高温度的液体收集，工作泵将集液组件中的液体通过回水管流至冷凝器中，液体经过冷凝器降温后流向出水管，依此循环，完成电控柜内部电子元件的降温。液体具有绝缘的特性，避免浸泡在液体中的通电的电子元件之间导电，保证电控柜中的主电子部件和次电子部件的正常运行。标准大气压下，水的沸点在100℃，然而在电控柜的温度达到60℃时，水开始少量地气化，液体的沸点高于水，液体在60℃时不会气化，保证液体始终为液态，避免液体的浪费，降低成本。
16.进一步，所述分散液组件包括设置于主电子部件的底部的格栅板和设置于格栅板的底部的细化板，所述格栅板设有多个供液体穿过的格栅孔，所述细化板设有比格栅孔小的多个漏水孔，所述格栅板和细化板均固定连接于电控柜。
17.采用上述技术方案，格栅板将主电子部件支撑在电控柜上，液体流过主电子部件后流至格栅板，再通过格栅板上的格栅孔流至细化板，最后流至次电子部件。细化板上的漏水孔比格栅孔小，将液体细化，使液体能均匀地流至次电子部件的表面，保证次电子部件的大部分的表面均有液体流过，增加接触面积，提高降温效率。
18.进一步，所述集液组件包括开口从顶部到底部逐渐变小的漏斗状的集液箱和设置于集液箱的顶部的第二漏液板，所述第二漏液板设有多个供液体穿过的通孔，所述第二漏液板和集液箱均固定连接于电控柜，所述集液箱的底部与回水管连接。
19.采用上述技术方案，由于重力，液体从次电子部件流至第二漏液板上，通过第二漏液板的通孔流至集液箱，漏斗状的集液箱将液体收集，最终通过集液箱底部的回水管流至冷凝器中，实现液体的收集，方便液体流回冷凝器冷却。第二漏液板缓冲从次电子部件流下的液体，避免由于重力下落的液体冲击在集液箱上，使集液箱收集液体较慢，增加装置的实用性。
20.进一步，所述集液箱的内部的顶端设有高液位计，所述集液箱的内部的底端设有低液位计，所述高液位计和低液位计均与冷凝器电连接。
21.采用上述技术方案，由于液体在高温的条件下依旧有气化的部分，导致电控柜内的液体减少，集液箱中的液位低于低液位计，低液位计传送信号至冷凝器，冷凝器将加快向电控柜输送液体。当集液箱中液位升高，高液位计被触发并向冷凝器传送信号，冷凝器将减慢向电控柜输送液体。保证电控柜中的液体始终在规定的范围内，使主电子部件和次电子部件的温度保持在一定的范围内，从而使电控柜的正常运行。
22.进一步，所述工作泵设有用于检测回水管中液体流速的流速感应器，所述工作泵并联有用于为液体流回冷凝器提供动力的备用泵，所述备用泵与回水管串联，所述工作泵串联有第一阀门，所述备用泵串联有第二阀门，所述流速感应器、备用泵、第一阀门和第二阀门均与冷凝器电连接。
23.采用上述技术方案，当工作泵不工作时，回水管不通液体，集液箱中液位升高，高液位计被触发并向冷凝器传送信号，流速感应器检测到回水管中液体流速为0并向冷凝器传送信号，冷凝器将减少向电控柜输送液体，同时冷凝器向第一阀门发送关闭的信号，第一阀门关闭，保证回水管中的液体不会从工作泵漏出，提高装置的密封性，避免污染环境，冷凝器向第二阀门发送打开的信号并向备用泵发送开始工作的信号，第二阀门打开，备用泵
开始通过回水管将液体输送至冷凝器中，使液体从备用泵流过，保证冷却装置的降温工作正常运行，保证电控柜中的温度维持在规定的范围内。
24.进一步，所述出水管的靠近主电子部件的一端固定连接有多个支管，多个所述支管均布于主电子部件的顶部。
25.采用上述技术方案，多个均布于主电子部件的顶部的支管，保证主电子部件的大部分的表面均喷淋有液体，增加散热接触面积，提高散热效率。
26.进一步，所述电控柜的内部为密封的空腔。
27.采用上述技术方案，液体被密封在电控柜的内部，保证无论液态的液体还是气化的液体不会漏出电控柜外部，保证电控柜的工作环境的洁净，使电控柜可用于较干净的工作场合，另外，还避免浪费，降低成本。
28.进一步，所述电控柜的底部转动连接有多个滚轮。
29.采用上述技术方案，电控柜可通过滚轮移动，增加装置的适用性。滚轮与地面之间的滚动摩擦相比于滑动摩擦，摩擦力小，电控柜的移动省力，方便电控柜的移动。
30.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
31.1.液体自上而下依次降温最高温度的主电子部件和较高温度的次电子部件，可加快主电子部件的降温，而且提高液体的吸热效率，提高降温效率；
32.2.液体由于重力自动从主电子部件流向次电子部件，除了工作泵和备用泵，不需要借助额外的输送能量，节约能量，结构简单，易于实现；
33.3.冷凝器将液体以较快的速度从主电子部件的顶部喷淋下来，相比于主电子部件浸没在液体中的方式，一方面，喷淋方式使液体在主电子部件的表面流动的速度快，实现快速降温速度，另一方面，喷淋方式消耗的液体量少，降低成本；
34.4.冷却装置可应用于基站的开关电源、通信设备和服务器。
附图说明
35.图1为本实施例的结构示意图；
36.图2为本实施例的主电子部件的结构示意图;
37.图3为本实施例的回水管的结构示意图;
38.图4为本实施例的分散液组件的爆炸示意图。
39.图中：1、电控柜；2、冷凝器；3、主电子部件；4、次电子部件；5、出水管；6、分散液组件；61、格栅板；62、细化板；7、集液组件；71、第二漏液板；72、集液箱；8、回水管；9、工作泵；10、备用泵；11、第一阀门；12、第二阀门；13、流速感应器；14、第一漏液板；15、滚轮；16、高液位计；17、低液位计；18、支管。
具体实施方式
40.下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。
41.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
42.一种电气设备液冷喷淋式降温冷却装置，参见图1和图2，包括设置于地面上的电
控柜1、可拆卸连接于电控柜1的顶部的冷凝器2、主电子部件3和设置于主电子部件3的下方的次电子部件4，冷凝器2采用授权公告号为cn212870323u的中国专利公开的一种风冷冷凝器。主电子部件3和次电子部件4均设置于电控柜1的内部。电控柜1为整体密封焊接的长方体形的箱体，使电控柜1的内部为密封的空腔。电控柜1的底部的四角均转动连接有滚轮15。
43.参见图2，冷凝器2的交换器的出口通过水管接头固定连接有出水管5，使出水管5与冷凝器2连通。出水管5固定连接于电控柜1，出水管5的远离冷凝器2的一端延伸至主电子部件3的顶部，出水管5的远离冷凝器2的一端固定连接有十个支管18，十个支管18均与出水管5连通，十个支管18均布于主电子部件3的上方，十个支管18的远离出水管5的一端延伸入主电子部件3的顶部。出水管5内通有具有绝缘和沸点高于水的特性的液体。
44.参见图2和图4，主电子部件3的底部设有分散液组件6，分散液组件6包括设置于主电子部件3的底部的长方形的格栅板61和设置于格栅板61的底部的方形的细化板62，格栅板61均布有多个供液体穿过的格栅孔，细化板62均布有比格栅孔小的多个漏水孔，漏水孔的排布密度大于格栅孔的排布密度。格栅板61和细化板62均固定连接于电控柜1。主电子部件3固定连接于格栅板61。次电子部件4设置于细化板62的正下方。
45.参见图2，次电子部件4的底部设有方形的第一漏液板14，第一漏液板14均布有多个供液体穿过的通孔。第一漏液板14固定连接于电控柜1。
46.参见图2，第一漏液板14的底部设有集液组件7。集液组件7包括顶部开口的集液箱72和覆盖在集液箱72的顶部的第二漏液板71，集液箱72的开口从顶部到底部逐渐变小，集液箱72的沿重力方向的截面的形状为上边大下边小的等边梯形状，类似漏斗的形状，集液箱72沿重力方向的投影面积与第二漏液板71的大小相同，便于收集第二漏液板71流下的液体，第二漏液板71设有多个供水穿过的通孔。第二漏液板71的四边和集液箱72的口部边缘均固定连接于电控柜1。集液箱72的底部设有回水管8，回水管8固定连接于电控柜1，集液箱72的底部设有与回水管8连通的通孔。回水管8的远离集液箱72的一端与冷凝器2的交换器的进口通过水管接头固定连接，使回水管8与冷凝器2连通。
47.参见图3，集液箱72的梯形内侧面的顶端固定设有高液位计16，集液箱72的梯形内侧面的底端固定设有低液位计17。
48.参见图3，回水管8连通有工作泵9和备用泵10，工作泵9和备用泵10之间并联，工作泵9和备用泵10均固定连接于电控柜1的底部。工作泵9固定设有流速感应器13。工作泵9串联有第一阀门11，备用泵10串联有第二阀门12，第一阀门11和第二阀门12均固定连接于回水管8。高液位计16、低液位计17、流速感应器13、备用泵10、第一阀门11和第二阀门12均与冷凝器2电连接。
49.参见图3和图4，工作步骤：冷凝器2将降温后的液体输送至出水管5中，由于重力，液体流至十个支管18中，再流入主电子部件3的顶部，液体由上至下降温主电子部件3，通过格栅板61的格栅孔流至细化板62，经过细化板62的漏水孔流至次电子部件4的顶部，液体由上至下降温次电子部件4之后，液体再通过第一漏液板14的通孔流至第二漏液板71，经过第二漏液板71的通孔流至集液箱72，经过集液箱72的梯形面的集中至底部的回水管8中，第一阀门11为打开状态，第二阀门12为关闭状态，工作泵9为运行状态，备用泵10为停止状态，工作泵9为回水管8中的液体提供流向冷凝器2的动力，使液体流回冷凝器2，依此循环。当工作泵9损坏不能工作时，流速感应器13感应到回水管8内的液体流速为0并传送信号至冷凝器
2，同时高液位计16感应到集液箱72中的液体升至高液位并传送信号至冷凝器2，冷凝器2停止工作，并传送打开第二阀门12的信号和启用备用泵10的信号，第二阀门12打开，液体流入备用泵10，备用泵10将回水管8中的液体输送至冷凝器2中，直到集液箱72中的液位降至高液位计16的下方，高液位计16向冷凝器2传送液位下降的信号，此时冷凝器2开始工作，冷凝器2继续为电控柜1降温。电控柜1上的冷凝器2还可以采用授权公告号为cn103743265a的中国专利公开的一种喷淋水冷式冷凝器，在需要大功率散热降温液体时，将风冷冷凝器从电控柜1上更换为喷淋水冷式冷凝器。
50.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。