[实用新型]一种冷凝式恒压结构及冷却剂蒸发冷却式散热系统

说明书

本实用新型涉及散热冷却装置技术领域，特别涉及一种冷凝式恒压结构及冷却剂蒸发冷却式散热系统。该冷凝式恒压结构包括冷凝器、通过管路与冷凝器连通的集液器；冷凝器上设有与其内部冷凝通道连通的蒸汽入口，蒸汽入口与设于冷凝器下方的容纳有冷却剂的容器内部连通，以使容器中的气态冷却剂和/或空气通过蒸汽入口流入冷凝通道中；且冷凝器内设有用于使冷凝通道内表面温度小于冷却剂冷凝温度的散热结构，以使冷却剂在冷凝通道中由气态冷凝为液态，并受重力作用回流至容器内；集液器上设有与外部空气连通的外部接口，以使外部空气通过外部接口依次流经集液器、冷凝器进入容器内。其有效解决了冷却剂蒸发冷却式散热系统中的恒压问题。

技术领域

本实用新型涉及散热冷却装置技术领域，特别涉及一种冷凝式恒压结构及冷却剂蒸发冷却式散热系统。

背景技术

常压蒸发相变的氟利昂介质被越来越广泛的用于各类产品的散热中。这类氟利昂介质具有良好的绝缘性和稳定性，在常压下其沸点从几十摄氏度至上百摄氏度不等。

氟利昂介质在使用过程中，随着液态氟利昂蒸发为气态，氟利昂容器中的气态物质总量随之上升，如果容器中的气态氟利昂不能及时冷凝为液态，或者气态物质不能被排除，会造成氟利昂容器中的压力逐渐升高。而过高的压力不仅会影响氟利昂沸点，也可能造成氟利昂泄露、容器超压损坏甚至是安全事故。

因此，针对采用常压相变氟利昂介质的散热系统，为其配套合理的恒压结构，保证氟利昂容器内部压力与大气压力基本一致，对维持整个散热系统的平稳可靠运行至关重要。市面上现有的恒压调节装置常采用机械式和容积式结构，这类恒压调节装置受结构尺寸的限制，调节能力有限；使用机械式和容积式恒压调节装置，其作用机理在于当容器内的压力上升时，推动机械装置运动或缓冲腔体的容积扩大以降低压力，这类恒压装置在机械结构运动和容积扩大的同时，会对容器内的气体产生反作用力，使得容器内的压力一定程度的上升。

申请号为CN201110072001.3，公开日为2011年09月14日的中国发明专利申请，公开了一种基于恒压式蒸发冷却技术的直流换流阀冷却装置，包括晶闸管、冷凝器、阻尼电阻、冷凝通道和蒸发器，蒸发器一端通过冷凝通道与冷凝器的进水口连接，蒸发器另一端通过冷凝通道与冷凝器的出水口连接，晶闸管设有晶闸管散热器，晶闸管、晶闸管散热器和阻尼电阻设置在蒸发器上，蒸发器与冷凝器之间还设置有液槽；该恒压式蒸发冷却技术的直流换流阀冷却装置采用一次冷凝，当晶闸管产生热负载时，在蒸发器内沸腾的冷媒蒸汽(气态冷却剂)上升，进入冷凝通道冷凝成液体并通过连通管进入并贮存在液槽中，这一状态下冷却装置内压维持在大气压。

实用新型内容

为解决上述现有技术中提到的氟利昂容器内部压力过高，难以与大气压保护一致，影响散热系统的平稳运行的问题；本实用新型提供一种冷凝式恒压结构，其包括冷凝器、通过管路与冷凝器连通的集液器；

所述冷凝器上设有与其内部冷凝通道连通的蒸汽入口，所述蒸汽入口与设于冷凝器下方的容纳有冷却剂的容器内部连通，以使容器中的气态冷却剂和/或空气通过蒸汽入口流入冷凝通道中；且冷凝器内设有用于使冷凝通道内表面温度小于冷却剂冷凝温度的散热结构，以使冷却剂在冷凝通道中由气态冷凝为液态，并受重力作用回流至容器内；所述集液器上设有与外部空气连通的外部接口，以使外部空气通过外部接口依次流经集液器、冷凝器进入容器内。

在一实施例中，还包括设置于集液器与外部接口之间的过滤器；所述过滤器通过管路与集液器连通，以使外部空气通过外部接口进入过滤器过滤后进入集液器。

在一实施例中，所述冷凝通道沿重力方向设置。

在一实施例中，所述冷凝通道下方设有沿重力方向设置的第一直管，所述第一直管一端与冷凝通道连接，其另一端为蒸汽入口。

在一实施例中，所述冷凝通道为S形冷凝通道、螺旋形冷凝通道、折线形冷凝通道中的一种或多种组合。