CN102664515A - 一种变流器功率模块冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变流器功率模块冷却装置，包括主进水管、主出水管、两块以上散热板、与主进水管相连的多个分进水管、与主出水管相连的多个分出水管以及与主进水管和主出水管连接的阀门，每块散热板上都固定有碰撞结构装置，碰撞结构装置包括安装板、导向机构、连接机构，安装板固定在变流器功率模块柜体上，导向机构固定在安装板上，导向机构通过连接机构与散热板连通，连接机构固定在散热板上，本发明冷却装置采用碰撞式结构的安装方式，完全摆脱原有技术缺陷，提高了变流器日常维护的效率，主水管分路支管与各模块之间采用螺纹式软管连接，极大的降低了漏水的可能性。

Description

一种变流器功率模块冷却装置

技术领域

本发明涉及冷却装置，具体是一种变流器功率模块冷却装置。

背景技术

目前常见的变流器功率模块冷却方式有水冷、强迫风冷、油冷等，常用冷却方式存在如下缺陷：空气冷却效率较低，噪音大；油冷***由于其成本高、油的粘滞性大，流速低和油的比热低，导致易燃性及散热能力不高。由于水冷具备冷却效果好、清洁、经济等各方面的综合优势而被广泛采用，然而目前常用的水泠装置在结构、性能上也存在不足：水冷***可分为去离子水冷却和隔离式的水冷却，普通水的绝缘性较差，水中存在的杂质离子会在高电压下导致电腐蚀和漏电现象，为使水冷***进入高压大功率电力电子器件领域，需要解决冷却水的纯度和长期运行时***的可靠性及腐蚀的问题；另外传统式冷却装置模块与主水管的接口之间采用插拔式结构，操作困难，在机车有限的空间里，很难有维修空间。

目前，变流器功率模块与冷却装置的接口主要是通过快速插头连接在一起，这样，使得变流器的日常维护相对复杂，在进行拆卸变流器模块的时候，需要人工进行快速插头的插拔工作，为保证冷却效率，冷却装置内有很强的压力存在，这样给操作和安装带来诸多不便；变流器主水管的分支路管与各模块之间采用卡箍式连接方式，通常情况下，能够满冷却要求，但是在温差较大的地方（如甘肃），由于软管和不锈钢分路支管的热胀冷缩率不同，且主冷却装置内有压力存在，导致在寒冷季节容易出现漏水现象，对于变流装置而言，存在严重的安全隐患。

申请号为201120088930.9的实用新型专利公开了一种变流器功率模块冷却装置，包括：调节冷却液流量的进液阀，与所述进液阀相连的主进液管，与所述主进液管相连的多个分进液管，以及分别与每个所述分进液管相连通的功率模块散热基板；每个功率模块基板与分出液管相连通，所述分出液管汇流至总出液管，经出液阀汇流到冷却塔；所述进液阀通过液泵与冷却塔相连通，所述液泵集成在所述冷却塔中；所述主进液管、主出液管直径大于所述分进液管、分出液管的直径。该冷却装置既可以克服变流器内部液管的布置复杂，管材、空间的浪费，也可以解决当功率模块的数量较多且分布位置不规则时，汇流装置结构复杂的问题，但是该冷却装置采用的是普通结构冷却***，无法解决变流器水冷装置维护困难及漏水等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种变流器功率模块冷却装置，提高变流器日常维护的效率，降低漏水可能性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种变流器功率模块冷却装置，包括主进水管、主出水管、两块以上散热板、与主进水管相连的多个分进水管、与主出水管相连的多个分出水管以及与主进水管和主出水管连接的阀门，每块散热板上都固定有碰撞结构装置，碰撞结构装置包括安装板、导向机构、连接机构，安装板固定在变流器功率模块柜体上，导向机构固定在安装板上，导向机构通过连接机构与散热板连通，连接机构固定在散热板上；主进水管通过分进水管与碰撞结构装置连通，主出水管通过分出水管与碰撞结构装置连通，分进水管与碰撞结构装置之间、分出水管与碰撞结构装置之间均通过螺纹式软管连接。

作为优选方案，所述连接机构包括连接板，连接板上设有固定螺栓、连接孔。

作为优选方案，所述导向机构包括安装块，安装块上设有进水口、出水口、旋转机构、以及与连接机构固定螺栓匹配的安装孔，进水口、出水口各通过一根螺纹式软管分别与分进水管、分出水管连通；连接机构连接板上的固定螺栓***到安装孔中，进水口、出水口分别通过连接机构连接板上的连接孔与散热板连通。

本发明冷却装置采用碰撞式结构的安装方式，完全摆脱原有技术缺陷，提高了变流器日常维护的效率，主水管分路支管与各模块之间采用螺纹式软管连接，极大的降低了漏水的可能性。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图；

图2为本发明一实施例碰撞结构装置结构示意图；

图3为本发明一实施例连接机构结构示意图；

图4为本发明一实施例导向机构结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一实施例包括主进水管1、主出水管2、主散热板3、辅助散热板8、与主进水管1相连的多个分进水管4、与主出水管2相连的多个分出水管4以及两个分别与主进水管1和主出水管2连接的阀门11，主散热板3上固定有主碰撞结构装置5，辅助散热板8上固定有辅碰撞结构装置6，主进水管1通过分进水管4分别与主碰撞结构装置5、辅碰撞结构装置6连通，主出水管2通过分出水管4分别与主碰撞结构装置5、辅碰撞结构装置6连通；主碰撞结构装置5包括安装板51、导向机构52、连接机构53，导向机构52固定在安装板51上，安装板51固定在变流器功率模块柜体上，导向机构52通过连接机构53与主散热板3连通，连接机构53固定在主散热板3上；辅碰撞结构装置6与主碰撞结构装置5结构相同；分进水管4与主碰撞结构装置5、辅碰撞结构装置6之间、分出水管与主碰撞结构装置5、辅碰撞结构装置6之间均通过螺纹式软管9连接。

连接机构53包括连接板533，连接板533上设有固定螺栓531、与进水口和出水口匹配的连接孔532。

导向机构52包括安装块524，安装块524上设有进水口521、出水口521、螺栓523、以及与连接机构固定螺栓531匹配的安装孔522，进水口521、出水口521各通过一根螺纹式软管9分别与分进水管4、分出水管4连通；连接机构连接板上的固定螺栓531***到安装孔522中，进水口521、出水口521分别通过连接机构连接板上的连接孔532与散热板3、8连通。

本实施例装置的基本原理如下：将底板安装板51通过螺栓固定在变流器功率模块柜体隔板上，导向机构52通过螺栓523固定在安装板51上，由于采用圆柱单点固定，导向机构52有一定的旋转角度，可进行调节，连接机构53通过固定螺栓531固定在主散热板3上，与变流器模块构成一体结构，变流器模块主散热板3上开有进\出水孔、定位孔及安装连接机构的孔，主散热板上的进\出水孔通过密封圈与导向机构52的进水口和出水口紧密贴合在一起；安装时，连接机构的固定螺栓531***到导向机构52的安装孔522中。由于导向机构52采取单点固定，所以，在变流器功功率模块推进的时候，即使存在一定安装偏差，也可通过旋转机构523进行调节，将冷却出\入口紧密地连接到一起；从装有碰撞结构装置的一侧向前推动散热板3，散热板3带动连接结构53脱离导向机构52，从而将安装在散热板3另一侧的变流器功率模块推出，方便变流器功率模块的维护；导向机构52的进\出水口通过螺纹式软管9连接到主水管中，不用卡箍式插拔方式，操作方便，易于维护，这样就构成了碰撞式结构的水冷装置。

Claims (3)

1.一种变流器功率模块冷却装置，包括主进水管、主出水管、两块以上散热板、与主进水管相连的多个分进水管、与主出水管相连的多个分出水管以及与主进水管和主出水管连接的阀门，其特征在于每块散热板上都固定有碰撞结构装置，碰撞结构装置包括安装板、导向机构、连接机构，安装板固定在变流器功率模块柜体上，导向机构固定在安装板上，导向机构通过连接机构与散热板连通，连接机构固定在散热板上；主进水管通过分进水管与碰撞结构装置连通，主出水管通过分出水管与碰撞结构装置连通，分进水管与碰撞结构装置之间、分出水管与碰撞结构装置之间均通过螺纹式软管连接。

2.根据权利要求1所述的变流器功率模块冷却装置，其特征在于，所述连接机构包括连接板，连接板上设有固定螺栓、连接孔。

3.根据权利要求2所述的变流器功率模块冷却装置，其特征在于，所述导向机构包括安装块，安装块上设有进水口、出水口、旋转机构、以及与连接机构固定螺栓匹配的安装孔，进水口、出水口各通过一根螺纹式软管分别与分进水管、分出水管连通；连接机构连接板上的固定螺栓***到安装孔中，进水口、出水口分别通过连接机构连接板上的连接孔与散热板连通。

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