专利名称：蒸发冷却集中换热分布式开关电源系统的制作方法
技术领域：
本发明一种蒸发冷却集中换热分布式开关电源系统。它是由置于电镀槽、电解槽等被 供电装置旁边的一个或多个蒸发冷却开关电源主体和置于室外或其它一定距离外易于换热特 定环境、水平高度高于开关电源主体的集中换热器以及它们之间的连接管路组成。可理想的 解决电源防护和散热的矛盾，便于热能的综合利用，节省材料。
背景技术：
中国专利CN2824289公开了一种开关电源的全系统非消耗性冷剂重力循环蒸发冷却装 置，散热性能很好；但由于一体化的结构使热能的再利用受到局限，在高腐蚀的环境中，冷 凝器很容易损坏。中国专利CN1963193公开了一种集中冷却式风力发电机系统，系统中循 环泵的存在，浪费能源，影响寿命。
电化学工业、印制板生产行业需要大量的直流、脉冲电源，由于生产环境存在高浓度腐 蚀性气体，而电源又有冷却风机，因而使用寿命很短。 一些企业开辟专用的空调空间放置电 源，浪费了能源，过长的铜连线，增加了成本。
发明内容
本发明的目的是基于蒸发冷却开关电源己将电子器件所产生的热通过冷媒送至冷凝室 与外界进行热交换，如果将冷凝室与开关电源本体分离，则可很好的解决前述问题。.
图1为本发明的一种典型蒸发冷却集中换热分布式开关电源系统。开关电源本体置于 室内被供电设备的旁边，通过上行冷煤汽体管路和下行冷煤液体管路与室外的冷凝器连接。 冷凝器置于室外的换热器中。换热器可装设冷却风机，将热量直接散发到大气环境中，也可 与冷却水进行热交换，热能再利用，或者两者兼用。
如图所示，若所有的蒸发冷却分布式开关电源本体共用同一的冷凝器，则它们必须安 置在同一水平面上，同时由于管路长度的增加，最高发热点水平面上部50mm左右的储液室 的横截面积需适度的加大。例如使用的冷媒为R134，系统的正常工作温度范围为2(TC-6(TC ，冷媒管路总长30m，截面积为2cm2，总容积为0.006m3,设冷凝室的容积为0.014m3，冷媒 气体空间为0.02mS。20。C时R134蒸汽的比体积为0.0358m3/kg， 6(TC的比体积为0.0114m3/kg， 可知60°C比2(TC时多汽化冷媒1.2kg，液体的比体积变化不大，设为0.9X 10—3m3/kg ，如可 以接受的液面变化为10mm，最高发热点水平面上部50mm左右的储液室的横截面积应不小于 133cm2，相当于直径为23cm的圆筒。工程上是完全口J以接受的，当然还要考虑维持冷媒卜'l 流在冷凝器和回流管中的液体冷媒，设计时为减少这部分量，回流管应保持持续的坡度。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明-
图1是本发明一种典型蒸发冷却集中换热分布式开关电源系统； 图2是本发明一种典型蒸发冷却集中换热分布式开关电源本体； 图3是本发明的一种两用换热器； 图4是本发明的一种冷媒与冷却水的换热器。
具体实施例方式
图1给出了一个典型蒸发冷却集中换热分布式开关电源系统。如图1示出的为-个电 镀车间，图中400为被供电的电镀槽，IOO为一组分布式开关电源主体，200为置于室外墙体 上部的换热器，换热器由壳体，和内部的冷凝器组成，冷凝器如为风冷， 一般应有冷却风机 201，如为水冷却应有冷却水的出入水管202，也可以两者兼有；下行液体冷媒管路302应尽 量置于最高发热点水平面上部50mm左右的水平平面内，以充做储液室；向每个开关电源主 体连接的分管路一定不能有跨跃工作液面的斜降，以免在不同电源之产生间液位差；各个开 关电源主体的最高发热点应置于同一水平面，否则应用分离的上行汽体冷媒管路、下行液体 冷媒管路连接和冷凝器。
图2给出了一个典型蒸发冷却集中换热分布式开关电源本体。图中180为电源外壳， IIO为储液室，其中115为液体冷媒入口， 111， 112， 113， 114都是液体冷媒出口； 120， 130， 140， 150为按不同方式安装电子器件的蒸发室；161为汽体冷媒出口。
图3给出了一个典型蒸发冷却集中换热分布式开关电源系统的换热器的内部结构。图 中220为水冷却冷凝器，其中222和223分别为冷却水出口和入口； 230为风冷却冷凝器， 其中231为翅片冷凝器，206和207分别为液体冷媒出口和汽体冷媒入口 。
图4给出了一个典型蒸发冷却水冷却冷凝器。其中222和223分别为冷却水出口和入口， 226和227分别为液体冷媒出口和汽体冷媒入口， 224为冷凝器的外壳，225为翅片，翅 片边缘的-点向下弯曲，互相搭连，减少由于表面张力形成的液体冷媒滞留。
如图1所示，分布式开关电源主体100的上行汽体冷媒出口与上行汽体冷媒管路301 的入口相连，上行汽体冷媒管路301的出口与置于室外墙体上部的换热器200汽体冷媒入口 相连，换热器200的液体冷媒出口与下行液体冷媒管路302的入口相连，下行液体冷媒管路 302的出口通过各个分管路与各个分布式开关电源主体100的液体冷媒入口相连。
如图2所示，蒸发冷却集中换热分布式开关电源本体内，液体冷媒出口 1U， 112， 113， 114分别与蒸发室120， 130， 140， 150的液体冷媒入口 121， 131， 141， 151相连。分布式 开关电源主体IOO采用完全密封结构，不与环境进行直接的热交换，其内部的大功率的IGBT、 一极管整流桥、可控硅模块等半导体功率器件和变压器、电感器等发热量很大的电子或机电 零部件通过与蒸发室良好的热接触，将热量传递给冷媒，使之发生相变，转变为汽体。汽休 冷媒通过上行汽体冷媒管路进入热交换器内的冷凝器，在冷凝器内放出热量，转换成液体。 转换成液体的冷媒在重力的作用下，通过下行液体冷媒管路回流到开关电源主体，完成一个 循环。如此可理想的解决电源防护和散热的矛盾，便于热能的综合利用，节省材料。
以上对本发明的几个实施例作了详尽的表述，但本领域的工程技术人员应明了凡基于 本发明权利保护范围内的几种方式的组合以及不脱离本发明权利要求宗旨变化均应在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1、一种分布式开关电源系统，尤其是一种蒸发冷却集中换热分布式开关电源系统，其特征在于它是由置于电镀槽、电解槽等被供电装置旁边的一个或多个蒸发冷却开关电源主体和置于室外或一定距离外易于换热特定环境、水平高度高于开关电源主体的集中换热器以及它们之间的连接管路组成。
2、根据权利要求1所述的蒸发冷却集中换热分布式丌关电源系统，其特征在j-所述的 蒸发冷却开关电源主体结构完全密封，不与环境进行直接的热交换，其内部的大功率的1GBT、 二极管整流桥、可控硅模块等半导体功率器件和变压器、电感器等发热量很大的电子或机电 零部件通过与蒸发室良好的热接触，将热量传递给冷媒，使之发生相变，转变为汽体，汽体 冷媒通过上行汽体冷媒管路进入热交换器内的冷凝器，在冷凝器内放出热量，转换成液体。 转换成液体的冷媒在重力的作用下，通过下行液体冷媒管路回流到开关电源主体，T^成个 循环。
3、 根据权利要求1蒸发冷却集中换热分布式开关电源系统，其特征在于在所述的集中换 热器水冷、风冷的冷凝器，或两者之一；它可以与所述的蒸发冷却开关电源主体分离而置于 更为洁净和利于热交换的环境，它的水平位置高于所述的蒸发冷却开关电源主体。
4、 根据权利要求3所述的蒸发冷却集中换热分布式开关电源系统的换热器的水冷冷凝 器，它是由内翅片管和封闭的外套管组成，所述的内内翅片管通冷却水，冷媒在所述的内翅 片管和封闭的外套管之间转化成液体，所述翅片管的翅片边缘的一点向下弯曲，互相搭连。
全文摘要
一种蒸发冷却集中换热分布式开关电源系统。它是由置于电镀槽、电解槽等被供电装置旁边的一个或多个蒸发冷却开关电源主体和置于室外或其它一定距离外易于换热特定环境、水平高度高于开关电源主体的集中换热器以及它们之间的连接管路组成。由此解决电源防护和散热的矛盾，便于热能的综合利用，节省材料。
文档编号H02M1/00GK101483380SQ20081000009
公开日2009年7月15日 申请日期2008年1月7日 优先权日2008年1月7日
发明者王玉富 申请人:王玉富