[发明专利]一种轨道交通车辆走行风相变换热系统

说明书

本发明提供一种轨道交通车辆走行风相变换热系统，包括：蒸发器、散热器、气相流道和液相流道；蒸发器包括液相贯通部、气相贯通部和蒸发件，蒸发件设置于液相贯通部和气相贯通部之间，蒸发件紧贴发热件，蒸发件内装有相变工质，蒸发件的内壁上设有毛细结构，毛细结构使蒸发件的内壁覆盖有相变工质，气相贯通部与气相流道连通，液相贯通部与液相流道连通；散热器包括散热管和设于散热管外侧的翅片，散热管的上端与气相流道连通，下端与液相流道连通。本发明利用高速列车的走行风，对散热器上的翅片进行强迫风冷对流换热；取消了风机组与泵，消除了换热系统的能量消耗，节省了运行成本，降低了换热系统噪声，解决了噪声污染。

技术领域

本发明涉及轨道车辆领域，尤其涉及一种轨道交通车辆走行风相变换热系统。

背景技术

轨道交通车辆具有多个发热装置，如牵引电机、牵引变流器和变压器等，对其进行有效散热，是保证其在一定温度范围内可靠地工作，以及轨道交通车辆安全稳定运行的必要任务。

目前，轨道交通车辆上，对牵引变流器和变压器进行散热的装置，大部分为液体冷却的换热装置，牵引变流器换热装置主要包括风机组、散热器、水冷板、水泵及管路等部分，牵引变压器换热装置主要包括风机组、散热器、油泵及管路等部分。由于风机组和泵的存在，换热系统具有噪声、功率消耗等问题。

发明内容

本发明提供一种轨道交通车辆走行风相变换热系统，以解决上述问题。

一种轨道交通车辆走行风相变换热系统，包括：蒸发器、散热器、气相流道和液相流道；

所述蒸发器包括液相贯通部、气相贯通部和蒸发件，所述气相贯通部设于所述液相贯通部上方，所述蒸发件设置于所述液相贯通部和气相贯通部之间，所述蒸发件紧贴发热件，所述蒸发件内装有相变工质，所述蒸发件的内壁上设有毛细结构，所述毛细结构使所述蒸发件的内壁覆盖有所述相变工质，所述气相贯通部与所述气相流道连通，所述液相贯通部与所述液相流道连通；

所述散热器包括散热管和设于所述散热管外侧的翅片，所述散热管的上端与所述气相流道连通，下端与所述液相流道连通。

进一步地，所述翅片所在平面与所述散热管的轴线垂直，所述翅片与所述散热管之间设有过渡体，所述过渡体具有曲面，所述曲面从所述散热管的外表面平滑过渡至所述翅片的外表面。

进一步地，所述翅片表面设有凹陷部，所述凹陷部具有第一曲面、第二曲面和底面，所述第一曲面和第二曲面均为环形曲面，与所述翅片平滑连接并向所述翅片一侧延伸，且所述第一曲面的切线与所述翅片的夹角逐渐增大，所述第二曲面与所述第一曲面平滑连接，且所述第二曲面与所述翅片之间的夹角逐渐减小，所述底面与所述第二曲面平滑连接。

进一步地，所述气相流道与所述气相贯通部的连接处高于所述气相流道与所述散热管的连接处。

进一步地，还包括安装板，所述安装板具有安装槽，所述蒸发件设于所述安装槽中，所述发热件通过螺栓安装于所述安装板上，使所述蒸发件紧贴所述发热件。

进一步地，所述蒸发件包括若干蒸发通道，所述蒸发通道的外壁均与所述发热件接触，所述蒸发通道内壁设有若干蒸发槽，所述蒸发槽为矩形槽，所述蒸发槽之间的距离大于所述蒸发槽的宽度。

进一步地，所述毛细结构为茸状翅纤维。

本发明提供了一种轨道交通车辆走行风相变换热系统，设置有走行风散热器、蒸发器、相变工质流道、相变工质等。

蒸发器与发热部件接触，吸收发热部件的热量；蒸发器内部的相变工质吸收热量，由液态变为气态，在蒸汽压力的驱动下向相变工质流道流动，进而流动到走行风散热器的内腔中；在走行风条件下，散热器翅片外表面进行强迫风冷对流换热；在散热器内腔中，相变工质释放热量，从气态转化为液态，在蒸汽压力和重力的驱动下向相变工质流道流动，进而流动到蒸发器中。