一种电气设备用热管型散热装置及方法与流程

本发明涉及电气设备散热，特别是涉及一种电气设备用热管型散热装置及方法。

背景技术：

1、电气设备是在电力系统中对发电机、变压器、配电箱等设备的统称。电气设备工作过程中伴随着自身的逐渐产热，会形成较高的温度。因此需要及时对电气设备进行散热，防止电气设备在高温环境下出现工作故障等问题。

2、在公告号为cn115332976a的专利文献中公开了一种电气设备用具有高效散热结构的外壳，该专利中使用热管进行散热，热管是在加热热管的蒸发段，管芯内的工作液体受热蒸发，并带走热量，该热量为工作液体的蒸发潜热，蒸汽从中心通道流向热管的冷凝段，凝结成液体，同时放出潜热，在热管内壁的毛细力的作用下，液体回流到蒸发段。这样，就完成了一个闭合循环，从而将大量的热量从加热段传到散热段，以此起到对电气设备的散热作用。

3、而现有的热管结构，由于热管的管内壁设有毛细结构，这会导致管壁较厚，会对热管散热造成影响，使得热管内部气态工质不易通过热管管壁和外界空气完成热交换；同时，热管的冷凝端的气态工质的冷凝需要一个过程，这就容易出现热管的内部气态工质进入热管冷凝端后不能及时液化，导致热管内部气压增大，从而导致热管蒸发端的液态工质沸点提高的不易蒸发。

4、上述问题都会影响到热管对电气设备的散热效果，为此，我们提出一种电气设备用热管型散热装置及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电气设备用热管型散热装置及方法，可以有效解决背景技术中提出的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明为一种电气设备用热管型散热装置，包括热管组件、设置在热管组件内部中段的预冷组件，以及设置在热管组件中上段的降温组件，所述降温组件向预冷组件中通入冷流对气态工质降温；

4、所述热管组件包括管身、一体设置在管身上方的球头、固定设置在管身内部中间的毛细结构柱、固定设置在球头下方开口处的挡圈、固定设置在毛细结构柱上端的集液管，以及贯穿挡圈和集液管的导液管，所述球头薄壁的厚度和管身薄壁的厚度相同，且所述球头的直径大于管身的直径，所述导液管均匀设置多个；

5、所述降温组件包括进流管、集流管、蒸发管、排气管、风扇，以及雾化片，所述进流管固定安装在管身的侧面，所述进流管用于向预冷组件中通入冷流，所述集流管固定安装在管身的侧面，所述雾化片固定安装在集流管的一端，所述集流管和蒸发管连通，所述蒸发管固定安装在管身的侧面上端，所述排气管固定安装在蒸发管的上方出气口处，所述风扇固定安装在排气管的出气端，所述进流管的进流端固定设置有水泵，所述水泵的进流端固定设置有储水箱，所述进流管的中段上方以及蒸发管的侧面下端各设置一个单向压力组件。

6、优选地，所述预冷组件包括预冷管、导热板，以及套管，所述预冷管为扁平的螺旋状结构，所述预冷管的进流端和出流端均贯穿管身且和管身固定连接，所述预冷管的内外侧均固定连接多个导热板，所述预冷管的内侧安装的导热板通过套管和毛细结构柱外壁固定连接，所述预冷管的外侧安装的导热板和管身的内壁固定连接，所述预冷管的进流端和进流管的出流端连通，所述预冷管的出流端和集流管连通。

7、优选地，所述毛细结构柱为中空的柱状结构，外壁一体设置有密封管。

8、优选地，所述密封管的底部固定设置有套环，所述套环的底部通过多个连杆固定连接有锥头，多个所述连杆之间均匀分布，所述锥头为中空结构，所述锥头的侧面固定设置有多个连接板，所述连接板和管身内壁固定连接。

9、优选地，所述降温组件还包括多个网孔板，所述网孔板固定设置在管身的侧面上端，且所述网孔板位于蒸发管的内部，所述网孔板的外壁和蒸发管固定连接。

10、优选地，所述集流管的端部设置有端盖，所述端盖通过螺杆和集流管固定连接，所述雾化片位于集流管和端盖的内部。

11、优选地，所述单向压力组件包括导流管、固定设置在导流管内部一端的定位环、通过多个安装板固定设置在导流管内部中间的定位管、活动设置在定位管内部的移轴、固定设置在移轴一端的封块、固定设置在封块外侧面的密封圈、固定设置在多个安装板一侧的挡环板、固定设置在移轴另一端的抵板，以及设置在挡环板和抵板之间的弹簧，所述定位环的内壁为圆台型结构，所述密封圈的外壁和定位环的内壁压合，所述弹簧套设在定位管的侧面。

12、优选地，所述导流管的进流端内部固定设置有滤网和滤棉。

13、优选地，所述排气管为l型结构。

14、一种电气设备用热管型散热装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

15、s1、使用时，向所述储水箱内部添加蒸馏水，使用所述水泵将蒸馏水抽入预冷组件中对管身内部中间的气态工质进行初步降温；

16、s2、启动所述风扇；

17、s3、所述预冷组件中的水进入集流管后，使用雾化片对吸热后的水进行雾化，雾化后的水雾被风扇吸入蒸发管内，水汽吸收管身和球头表面热量后蒸发，对管身和球头散热；

18、s4、所述雾化片产生的水汽不足时，所述蒸发管的侧面下端的单向压力组件打开，外界冷空气通过该所述单向压力组件进入蒸发管内，外界冷空气和水汽一起吸热降温；

19、所述储水箱中蒸馏水用尽且没有及时补充，所述雾化片停止工作，所述进流管的中段上方以及蒸发管的侧面下端的两个所述单向压力组件均打开，外界冷空气通过所述进流管的中段上方的单向压力组件进入预冷组件中对气态工质降温，并接着通过集流管进入蒸发管，同时所述蒸发管上的单向压力组件打开，外界空气对管身和球头散热。

20、本发明具有以下有益效果：

21、1、本发明，通过在管身内部中间安装毛细结构柱的结构，使得管身的壁厚小，令热管内部热量通过管身向外界空气进行热传递的效率更高，使得热管散热更快，这也大大提高了提高本热管型散热装置对电气设备的散热效率。

22、2、本发明，通过使用降温组件向预冷组件中通入冷流对气态工质进行初步降温，来逐渐降低气态工质的温度，使气态工质进入球头后的温度明显降低，能够使得气态工质在球头快速液化，球头的结构能够增大装置的散热面，进一步提高了进入球头内部的气态工质散热效率，防止出现管身和球头内部气压增高而使得热管蒸发端的液态工质沸点提高，导致液态工质不易蒸发吸热的问题。

23、3、本发明，挡圈和球头连接处形成槽型结构，收集液化后的工质，液态工质集中通过导液管进入集液管中，集液管中的液态工质通过毛细结构柱进入蒸发端，这避免液态工质流向管身内壁并附着在管身的内壁，防止蒸发端液态工质不足，防止并附着在管身内壁的液态工质影响散热。

24、4、本发明，通过使蒸馏水抽入预冷组件中对管身内部中间的气态工质进行初步降温，接着进入集流管被雾化片雾化，由于蒸馏水对气态工质进行了降温，自身温度也会升高，在被雾化后在风扇作用下进入蒸发管内进一步吸热管身和球头的热量，不仅能对管身和球头进行散热，还能使水雾蒸发成水蒸气，高温水蒸气通过排气管排出后在空气中快速消散，不会形成局部的湿润环境，避免电气设备受潮，同样也降低了对风扇的腐蚀。通过对水雾化来对管身和球头进行散热，能够节约用水，也方便对装置供给水分。其中蒸发管能聚拢水雾，使得产生的水雾充分使用到对管身和球头的散热中。