本申請(qǐng)涉及熱管換熱器，特別是涉及一種換熱裝置、逆變器冷卻系統(tǒng)及變流器冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在逆變器、變流器等設(shè)備中，需要對(duì)設(shè)備內(nèi)部的功率元件(包括但不限于igbt模塊、芯片和電機(jī)等)進(jìn)行冷卻。目前換熱效果比較好的是熱管換熱器，熱管換熱器多采用環(huán)形回路。具體地，在熱管換熱器中，蒸發(fā)段工質(zhì)受熱氣化后通過數(shù)根管路將工質(zhì)蒸氣輸送到冷凝段，整齊遇冷后冷凝成液態(tài)工質(zhì)，通過回液管流回至蒸發(fā)段，整個(gè)循環(huán)構(gòu)成環(huán)形回路。

2、目前，熱管換熱器存在的問題是，通常，蒸發(fā)段和冷凝段設(shè)置于同一平面內(nèi)，如果蒸汽管以及回流管位于上述平面的外側(cè)，則熱管換熱器會(huì)占用較大的空間，導(dǎo)致熱管換熱器的布局不夠緊湊。反之，如果蒸汽管以及回流管位于上述平面內(nèi)且設(shè)置于蒸發(fā)段和冷凝段之間，則蒸發(fā)段上升的蒸氣和冷凝段回流的冷凝液會(huì)相互干涉，影響熱管換熱器的換熱效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要提供一種換熱裝置、逆變器冷卻系統(tǒng)及變流器冷卻系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的熱管換熱器無法在保證自身換熱效率的前提下，減小自身體積的問題。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┑膿Q熱裝置包括殼體、集氣罩和出氣管，殼體的一端設(shè)有蒸發(fā)腔，另一端設(shè)置冷凝腔，集氣罩連接于殼體內(nèi)壁，集氣罩和殼體內(nèi)壁之間設(shè)有連通蒸發(fā)腔和冷凝腔的回流間隙。集氣罩設(shè)有開口朝向蒸發(fā)腔的集氣槽，集氣槽遠(yuǎn)離蒸發(fā)腔的底壁設(shè)有多個(gè)分別連通集氣槽和冷凝腔的出氣口，且相鄰出氣口間隔設(shè)置，每一出氣口處均對(duì)應(yīng)設(shè)有出氣管，出氣管一端連接于集氣罩遠(yuǎn)離蒸發(fā)腔的底壁，另一端朝向靠近冷凝腔的方向延伸，以使蒸發(fā)腔能夠依次通過集氣槽、出氣口和出氣管連通冷凝腔。

3、在其中一個(gè)實(shí)施例中，集氣罩包括分離壁和圍邊，圍邊圍設(shè)于分離壁靠近蒸發(fā)腔的一側(cè)并形成集氣槽，出氣口設(shè)置于分離壁，出氣管一端連接于分離壁，另一端朝向靠近冷凝腔的方向延伸。

4、在其中一個(gè)實(shí)施例中，圍邊靠近蒸發(fā)腔的一端連接于殼體內(nèi)壁，回流間隙設(shè)置于圍邊和殼體之間。

5、在其中一個(gè)實(shí)施例中，圍邊的外周側(cè)設(shè)有多個(gè)沿著圍邊周向分布的凸起，相鄰?fù)蛊痖g隔設(shè)置，圍邊通過凸起連接于殼體內(nèi)壁。

6、在其中一個(gè)實(shí)施例中，圍邊和凸起一體成型設(shè)置，或者，圍邊和凸起焊接成型設(shè)置。

7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)蒸發(fā)腔和冷凝腔沿著豎直方向排列時(shí)，分離壁相對(duì)于水平面呈傾斜設(shè)置，且分離壁位于自身豎直高度最低的一側(cè)設(shè)有回流間隙。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)蒸發(fā)腔和冷凝腔沿著豎直方向排列時(shí)，出氣管朝向冷凝腔的一側(cè)端面呈水平設(shè)置。

9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，出氣管和集氣罩為一體成型結(jié)構(gòu)。

10、本申請(qǐng)還提供一種逆變器冷卻系統(tǒng)，該逆變器冷卻系統(tǒng)包括以上任意一個(gè)實(shí)施例所述的換熱裝置。

11、本申請(qǐng)還提供一種變流器冷卻系統(tǒng)，該變流器冷卻系統(tǒng)包括以上任意一個(gè)實(shí)施例所述的換熱裝置。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)?zhí)峁┑膿Q熱裝置、逆變器冷卻系統(tǒng)及變流器冷卻系統(tǒng)，可以理解的是，換熱裝置在使用過程中，可使冷凝腔設(shè)置于蒸發(fā)腔的上方，當(dāng)蒸發(fā)腔內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)氣化之后會(huì)上升并進(jìn)入集氣槽，之后，氣態(tài)工質(zhì)繼續(xù)上升并通過出氣口進(jìn)入出氣管內(nèi)，然后，氣態(tài)工質(zhì)通過出氣管進(jìn)入冷凝腔。

13、并且，由于多個(gè)出氣口間隔設(shè)置并分別連通集氣槽，因此，氣態(tài)工質(zhì)從集氣槽進(jìn)入各個(gè)出氣口之后，氣態(tài)工質(zhì)的流通面積減小，且氣態(tài)工質(zhì)的流動(dòng)速率增大，使得氣態(tài)工質(zhì)能夠快速上升至冷凝腔的頂部，有利于氣態(tài)工質(zhì)在冷凝腔內(nèi)充分冷卻，從而提高換熱裝置的換熱效率。

14、進(jìn)一步地，由于氣態(tài)工質(zhì)從出氣管向冷凝腔快速流動(dòng)，因此，在氣態(tài)工質(zhì)的沖擊作用下，冷凝回流的液態(tài)工質(zhì)較難進(jìn)入出氣管內(nèi)，也即，大部分的液態(tài)工質(zhì)回流時(shí)會(huì)先流動(dòng)至集氣罩和殼體內(nèi)壁之間，又因?yàn)榧瘹庹趾蜌んw的內(nèi)壁之間設(shè)有連通蒸發(fā)腔和冷凝腔的回流間隙，因此，冷凝后的液態(tài)工質(zhì)能夠通過回流間隙回流至蒸發(fā)腔內(nèi)。

15、由以上可知，在本申請(qǐng)?zhí)峁┑膿Q熱裝置中，冷凝回流的液態(tài)工質(zhì)較難與氣化的氣態(tài)工質(zhì)發(fā)生干涉，并且，本申請(qǐng)的蒸發(fā)腔和冷凝腔分別設(shè)置于同一殼體的兩端，因此，大大減小了換熱裝置的體積。

技術(shù)特征：

1.一種換熱裝置，其特征在于，包括殼體(100)、集氣罩(200)和出氣管(300)，所述殼體(100)的一端設(shè)有蒸發(fā)腔(110)，另一端設(shè)置冷凝腔(120)，所述集氣罩(200)連接于所述殼體(100)內(nèi)壁，所述集氣罩(200)和所述殼體(100)內(nèi)壁之間設(shè)有連通所述蒸發(fā)腔(110)和所述冷凝腔(120)的回流間隙(232)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱裝置，其特征在于，所述集氣罩(200)包括分離壁(220)和圍邊(230)，所述圍邊(230)圍設(shè)于所述分離壁(220)靠近所述蒸發(fā)腔(110)的一側(cè)并形成所述集氣槽(210)，所述出氣口(221)設(shè)置于所述分離壁(220)，所述出氣管(300)一端連接于所述分離壁(220)，另一端朝向靠近所述冷凝腔(120)的方向延伸。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱裝置，其特征在于，所述圍邊(230)靠近所述蒸發(fā)腔(110)的一端連接于所述殼體(100)內(nèi)壁，所述回流間隙(232)設(shè)置于所述圍邊(230)和所述殼體(100)之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱裝置，其特征在于，所述圍邊(230)的外周側(cè)設(shè)有多個(gè)沿著所述圍邊(230)周向分布的凸起(231)，相鄰所述凸起(231)間隔設(shè)置，所述圍邊(230)通過所述凸起(231)連接于所述殼體(100)內(nèi)壁。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換熱裝置，其特征在于，所述圍邊(230)和所述凸起(231)一體成型設(shè)置，或者，所述圍邊(230)和所述凸起(231)焊接成型設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱裝置，其特征在于，當(dāng)所述蒸發(fā)腔(110)和所述冷凝腔(120)沿著豎直方向排列時(shí)，所述分離壁(220)相對(duì)于水平面呈傾斜設(shè)置，所述分離壁(220)位于自身豎直高度最低的一側(cè)設(shè)有所述回流間隙(232)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的換熱裝置，其特征在于，當(dāng)所述蒸發(fā)腔(110)和所述冷凝腔(120)沿著豎直方向排列時(shí)，所述出氣管(300)朝向所述冷凝腔(120)的一側(cè)端面呈水平設(shè)置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱裝置，其特征在于，所述出氣管(300)和所述集氣罩(200)為一體成型結(jié)構(gòu)。

9.一種逆變器冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-權(quán)利要求8任意一項(xiàng)所述的換熱裝置。

10.一種變流器冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-權(quán)利要求8任意一項(xiàng)所述的換熱裝置。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種換熱裝置、逆變器冷卻系統(tǒng)及變流器冷卻系統(tǒng)，換熱裝置包括殼體、集氣罩和出氣管，殼體的一端設(shè)有蒸發(fā)腔，另一端設(shè)置冷凝腔，集氣罩連接于殼體內(nèi)壁，集氣罩和殼體內(nèi)壁之間設(shè)有連通蒸發(fā)腔和冷凝腔的回流間隙。集氣罩設(shè)有開口朝向蒸發(fā)腔的集氣槽，集氣槽遠(yuǎn)離蒸發(fā)腔的底壁設(shè)有多個(gè)分別連通集氣槽和冷凝腔的出氣口，且相鄰出氣口間隔設(shè)置，每一出氣口處均對(duì)應(yīng)設(shè)有出氣管，出氣管一端連接于集氣罩遠(yuǎn)離蒸發(fā)腔的底壁，另一端朝向靠近冷凝腔的方向延伸，以使蒸發(fā)腔能夠依次通過集氣槽、出氣口和出氣管連通冷凝腔。本申請(qǐng)?zhí)峁┑膿Q熱裝置、逆變器冷卻系統(tǒng)及變流器冷卻系統(tǒng)，解決了熱管換熱器無法同時(shí)滿足換熱效率高且體積小的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：陸國棟,柴中華,奚俊彬,史婷婷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江銀輪機(jī)械股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240511
技術(shù)公布日：2024/12/26