CN205546363U - 电力电子设备的机柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种电力电子设备的机柜，包括柜体以及设置于所述柜体的液冷***，所述液冷***包括：多个分布于柜体中的液冷装置、进液管路以及出液管路，所述液冷装置分别与所述进液管路和所述出液管路相连接；其中，所述进液管路由主进液管以及至少两根子进液管构成，所述出液管路由主出液管以及至少两根子出液管构成，所述子进液管与所述子出液管沿所述柜体的深度方向顺序排列。本实用新型实施例主要通过设置由主进液管以及至少两根子进液管构成的主进液管、由主出液管以及至少两根子出液管构成的主出液管，及液冷装置配合形成一个闭合的液冷通路，适应了高功率密度、狭小体积机柜的趋势，满足了电气设计的需要。

Description

电力电子设备的机柜

技术领域

本实用新型涉及液冷散热领域，尤其涉及一种电力电子设备的机柜。

背景技术

随着工业的快速发展，大型电力电子设备在各行业的应用越来越广泛，而电力电子设备在运行过程中会产生大量热量，目前普遍采用液冷的方式，冷却液在流动过程中将功率器件产生的热量带出机柜，保证电力电子设备的正常运行。

然而，随着电力电子设备的功率等级越来越高，对设备体积要求越来越严苛，同时设备安装环境也越来越恶劣，对设备的环境适应性提出了更高的要求，但现有的液冷***并不能适应上述变化。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电力电子设备的机柜，以适应高功率密度、狭小体积机柜的需要。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提出了一种电力电子设备的机柜，包括柜体以及设置于所述柜体的液冷***，所述液冷***包括：多个分布于柜体中的液冷装置、进液管路以及出液管路，所述液冷装置分别与所述进液管路和所述出液管路相连接；其中，所述进液管路由主进液管以及至少两根子进液管构成，所述出液管路由主出液管以及至少两根子出液管构成，所述子进液管与所述子出液管沿所述柜体的深度方向顺序排列。

进一步地，每个所述子进液管以及所述子出液管上均设有截止阀门。

进一步地，主进液管包括第一管体及连通于第一管体的至少一个分流器，第一管体上开设有进液口和出液口，分流器上开设有一个进液口和至少两个分液口，分流器的进液口对接于第一管体的出液口；

主出液管包括第二管体及连通于第二管体的至少一个合流器，第二管体上开设有进液口和出液口，合流器上开设有一个出液口和至少两个进液口，合流器的出液口对接于第二管体的进液口。

进一步地，液冷装置设有进液口和出液口；

子进液管设有一个进液口和多个出液口，多个子进液管的进液口通过第一输液管与分流器的分液口一一对应地连通，子进液管的出液口与液冷装置的进液口一一对应地连通；

子出液管设有一个出液口和多个进液口，多个子出液管的出液口通过第二输液管与合流器的进液口一一对应地连通，子出液管的进液口与液冷装置的出液口一一对应地连通。

进一步地，所述液冷***还包括第三输液管和第四输液管，第三输液管的进液端连接于分流器的分液口，出液端连接于液冷装置的进液口，第四输液管的进液端连接于液冷装置的出液口，出液端连接于合流器的进液口。

进一步地，液冷***采用水或水的混合物作为冷却液，第一输液管、第二输液管、第三输液管及第四输液管为金属波纹管或橡胶软管。

进一步地，液冷***采用液态氨或液态氮作为冷却液，第一输液管、第二输液管、第三输液管及第四输液管为铜管。

进一步地，主进液管的第一管体、主出液管的第二管体由T型的三通或L型管件与相匹配的连接管件连接而成，第一管体的进液口、第二管体的出液口均延伸至柜体外部并连通于外部的液冷源。

进一步地，子进液管、子出液管的同一侧均设置有多个连接接头，所述连接接头分别构成对应的进液口、出液口。

进一步地，T型的三通或L型管件与所述连接管件的连接方式，及第一输液管、第二输液管、第三输液管及第四输液管各自的连接方式为扣压、卡箍、抱箍及螺纹连接中的一种或多种。

本实用新型实施例通过提出一种电力电子设备的机柜，主要通过设置由主进液管以及至少两根子进液管构成的主进液管、由主出液管以及至少两根子出液管构成的主出液管，及液冷装置配合形成一个闭合的液冷通路，且子进液管与子出液管沿所述机柜的深度方向顺序排列，适应了高功率密度、狭小体积机柜的趋势，满足了电气设计的需要。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电力电子设备的机柜的结构示意图。

图2是图1所示电力电子设备的机柜的另一角度的结构示意图。

图3是图2中A位置的放大示意图。

图4是图1所示电力电子设备的机柜的又一角度的结构示意图。

图5是本实用新型实施例的电力电子设备的液冷***主进液管、主出液管的结构示意图。

附图标号说明

柜体10

立柱11

第一管体20

第二管体30

分流器40

子进液管50

截止阀门51

合流器60

子出液管70

第一输液管80

第二输液管90

第三输液管100

第四输液管110。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型实施例中若有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

请参照图1～图4，本实用新型实施例的电力电子设备的机柜，包括柜体10、以及设置于所述柜体10的电力电子设备的液冷***，柜体10由左、中及右三个柜体10组成，左右柜体用于放置功率器件，所述功率器件为IGBT、IGCT及IEGT中的一种或多种，还包括固定开关器件等，中部柜体可以用于放置母线电容、斩波模块等。本实用新型实施例的电力电子设备的电路原理可以为：电气进线先经过设于左侧或右侧的功率柜，整流成直流，再经过中部柜体的母线电容，最后经过另一侧的柜体10内的功率器件进行逆变输出，此种结构配置的电气性能最优。

所述液冷***包括多个分布于柜体10中的用于对功率器件散热的液冷装置，液冷装置设有进液口和出液口，液冷装置可以是包含有液冷散热模块的功率单元，具体可以是液冷电感、液冷电阻、液冷IGBT、液冷IGCT及液冷IEGT等任何液冷电子器件，液冷***还包括进液管路及出液管路，其中，所述进液管路由主进液管以及至少两根子进液管50构成，所述出液管路由主出液管以及至少两根子出液管70构成，所述子进液管50与所述子出液管70沿所述柜体10的深度方向顺序排列。

请一并参照图5，主进液管包括第一管体20及连通于第一管体20的至少一个分流器40，第一管体20上开设有进液口和出液口，分流器40上开设有一个进液口和至少两个分液口，分流器40的进液口对接于第一管体20的出液口。主出液管包括第二管体30及连通于第二管体30的至少一个合流器60，第二管体30上开设有进液口和出液口，合流器60上开设有一个出液口和至少两个进液口，合流器60的出液口对接于第二管体30的进液口。

其中，主进液管的第一管体20、主出液管的第二管体30由T型的三通或L型管件与相匹配的连接管件连接而成，第一管体20的进液口、第二管体30的出液口均延伸至柜体10的外部并连通于外部的液冷源。第一管体20、第二管体30根据需要安装于机柜的中部柜体内的预定高度，所述预定高度可为任意需要的高度。

液冷装置设有进液口和出液口；子进液管50设有一个进液口和多个出液口，多个子进液管50的进液口通过第一输液管80与分流器40的分液口一一对应地连通，子进液管50的出液口与液冷装置的进液口一一对应地连通；子出液管70设有一个出液口和多个进液口，多个子出液管70的出液口通过第二输液管90与合流器60的进液口一一对应地连通，子出液管70的进液口与液冷装置的出液口一一对应地连通。具体地，子进液管50、子出液管70的同一侧均设置有多个连接接头，所述连接接头分别构成对应的进液口、出液口。

第一输液管80和第二输液管90沿竖直方向依序排列。具体地，第一输液管80和第二输液管90置于两个柜体10紧邻的立柱11所形成的空间内，达到了最小限度利用柜体10空间的目的。

作为一种实施方式，子进液管50和子出液管70上均设有截止阀门51，从而借由所述截止阀门51，在维护时能够及时关闭管路，避免更多的冷却液流失造成浪费或对造成设备的损坏。

所述液冷***还包括第三输液管100和第四输液管110，第三输液管100的进液端连接于分流器40的分液口，出液端连接于液冷装置的进液口，第四输液管110的进液端连接于液冷装置的出液口，出液端连接于合流器60的进液口。具体地，第三输液管100和第四输液管110紧贴柜体10的立柱11和横梁设置。

作为一种实施方式，电力电子设备的液冷***采用水或水的混合物作为冷却液，第一输液管80、第二输液管90、第三输液管100及第四输液管110为金属波纹管或橡胶软管。作为另一种实施方式，电力电子设备的液冷***采用液态氨或液态氮作为冷却液，第一输液管80、第二输液管90、第三输液管100及第四输液管110为铜管。

所述T型的三通或L型管件与所述连接管件的连接方式，及第一输液管80、第二输液管90、第三输液管100及第四输液管110各自的连接方式为扣压、卡箍、抱箍及螺纹连接中的一种或多种。

本实用新型实施例的电力电子设备的液冷***的冷却液循环过程为：冷却液依次经由第一管体20、分流器40、第一输液管80、子进液管50进入对应的液冷装置对功率器件进行散热，再依次经由子出液管70、第二输液管90、合流器60、第二管体30流出。

本实用新型实施例的电力电子设备的机柜具有电气的进线、出线、母线等的布局合理，电气性能优良，冷却液管路在空间狭小的机柜内布局紧凑、合理且美观的优点。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (10)

1.一种电力电子设备的机柜，其特征在于，所述机柜包括柜体以及设置于所述柜体的液冷***，所述液冷***包括：多个分布于柜体中的液冷装置、进液管路以及出液管路，所述液冷装置分别与所述进液管路和所述出液管路相连接；其中，所述进液管路由主进液管以及至少两根子进液管构成，所述出液管路由主出液管以及至少两根子出液管构成，所述子进液管与所述子出液管沿所述柜体的深度方向顺序排列。

2. 如权利要求1所述的电力电子设备的机柜，其特征在于，每个所述子进液管以及所述子出液管上均设有截止阀门。

3. 如权利要求1所述的电力电子设备的机柜，其特征在于，主进液管包括第一管体及连通于第一管体的至少一个分流器，第一管体上开设有进液口和出液口，分流器上开设有一个进液口和至少两个分液口，分流器的进液口对接于第一管体的出液口；

主出液管包括第二管体及连通于第二管体的至少一个合流器，第二管体上开设有进液口和出液口，合流器上开设有一个出液口和至少两个进液口，合流器的出液口对接于第二管体的进液口。

4. 如权利要求3所述的电力电子设备的机柜，其特征在于，

液冷装置设有进液口和出液口；

子进液管设有一个进液口和多个出液口，多个子进液管的进液口通过第一输液管与分流器的分液口一一对应地连通，子进液管的出液口与液冷装置的进液口一一对应地连通；

子出液管设有一个出液口和多个进液口，多个子出液管的出液口通过第二输液管与合流器的进液口一一对应地连通，子出液管的进液口与液冷装置的出液口一一对应地连通。

5. 如权利要求4所述的电力电子设备的机柜，其特征在于，所述液冷***还包括第三输液管和第四输液管，第三输液管的进液端连接于分流器的分液口，出液端连接于液冷装置的进液口，第四输液管的进液端连接于液冷装置的出液口，出液端连接于合流器的进液口。

6. 如权利要求5所述的电力电子设备的机柜，其特征在于，液冷***采用水或水的混合物作为冷却液，第一输液管、第二输液管、第三输液管及第四输液管为金属波纹管或橡胶软管。

7. 如权利要求5所述的电力电子设备的机柜，其特征在于，液冷***采用液态氨或液态氮作为冷却液，第一输液管、第二输液管、第三输液管及第四输液管为铜管。

8. 如权利要求5所述的电力电子设备的机柜，其特征在于，主进液管的第一管体、主出液管的第二管体由T型的三通或L型管件与相匹配的连接管件连接而成，第一管体的进液口、第二管体的出液口均延伸至柜体外部并连通于外部的液冷源。

9. 如权利要求8所述的电力电子设备的机柜，其特征在于，子进液管、子出液管的同一侧均设置有多个连接接头，所述连接接头分别构成对应的进液口、出液口。

10. 如权利要求9所述的电力电子设备的机柜，其特征在于，T型的三通或L型管件与所述连接管件的连接方式，及第一输液管、第二输液管、第三输液管及第四输液管各自的连接方式为扣压、卡箍、抱箍及螺纹连接中的一种或多种。