水冷系统压力缓冲装置及水冷系统的制作方法

本实用新型属于水冷技术领域，尤其涉及一种水冷系统压力缓冲装置及水冷系统。

背景技术：

风力发电机组的变流器在运行过程中会产生大量热量，需水冷系统对其进行冷却。当水冷系统内部压力升高时，需要实时将一部分冷却液排出以减缓压力升高；当水冷系统压力下降时，需要实时向系统内补充冷却液以减缓压力下降。

已知一种橡胶材料制成的弹性膨胀罐可用于容纳由水冷系统排出的冷却液以缓冲水冷系统压力变化，但该弹性膨胀罐存在容易疲劳失效和老化破裂的问题，因此需要新的压力缓冲装置对水冷系统进行压力缓冲。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种水冷系统压力缓冲装置及水冷系统，能够减缓水冷系统压力变化。

第一方面，提供一种水冷系统压力缓冲装置，包括箱体和隔离装置。箱体具有相对的第一端部、第二端部及第一端部和第二端部之间的容置空间，第一端部设置有通气口，第二端部设置有流体接口；隔离装置设置于容置空间内，隔离装置与箱体内部表面密封连接、并将容置空间隔离为与通气口连通的第一空间和与流体接口连通的第二空间。

在第一种可能的实现方式中，隔离装置包括隔板，隔板与箱体的内部表面形成密封连接。

结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，箱体还包括设置在第一端部和第二端部之间的侧壁，隔板与侧壁的内表面之间为动密封连接，隔板具有在第一端部和第二端部之间平移的自由度。

结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，隔离装置还包括金属膨胀节，金属膨胀节为可伸缩的管状结构，金属膨胀节一端与箱体的顶壁密封连接、另一端与隔板密封连接形成第一空间。

结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，隔离装置包括顶部密封的金属膨胀节，金属膨胀节为可伸缩的管状结构，金属膨胀节的底端与箱体的底壁密封连接形成第二空间。

结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，隔板为用于集气的空间曲面结构；或者/并且，金属膨胀节与隔板一体成型设置。

结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，还包括具有入口和出口的排气阀，排气阀安装在隔板上或安装在金属膨胀节的顶部，排气阀的入口位于第二空间一侧、出口位于第一空间一侧。

结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，还包括具有入口和出口的安全阀，安全阀安装在隔板上或安装在金属膨胀节的顶部，安全阀的入口位于第二空间一侧、出口位于第一空间一侧。

结合上述可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，箱体上设置有由隔离装置的位置状态或第二空间内部压力触发的行程开关。

第二方面，提供一种水冷系统，用于冷却风力发电机组变流器，包括冷却液输出口和第一方面任一说明的水冷系统压力缓冲装置，水冷系统压力缓冲装置的流体接口与冷却液输出口连通。

本实用新型提供的水冷系统压力缓冲装置及水冷系统，能够通过箱体内的第二空间容纳水冷系统排出的冷却液，并通过隔离装置防止大气污染冷却液。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本实用新型一个实施例提供的水冷系统压力缓冲装置的结构示意图；

图2为根据本实用新型另一个实施例提供的水冷系统压力缓冲装置的结构示意图；

图3为根据本实用新型另一个实施例提供的水冷系统压力缓冲装置的结构示意图。

其中：

1-箱体，1.1-第一端部，1.2-第二端部，1.3-第一空间，1.4-第二空间；

2-金属膨胀节，3-观察窗，4-通气口，5-开关触发杆，6-排气阀，7-安全阀，8-行程开关，9-行程开关，10-行程开关，11-流体接口，12-隔板，13-泄空阀，14-液位指示标。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。本实用新型决不限于下面所提出的任何具体结构和配置，而是在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参考图1，图1为根据本实用新型一个实施例提供的水冷系统压力缓冲装置的结构示意图。水冷系统压力缓冲装置安装在距离水冷系统上方一定高度H的位置，通过底部流体接口11与水冷系统连通，水冷系统中的冷却液能够通过流体接口11进入水冷系统压力缓冲装置内。本实施例中，水冷系统压力缓冲装置主要包括箱体1和作为隔离装置的隔板12，隔板12在箱体1内部与其内表面为密封连接，将整个箱体1内的容置空间分为第一空间1.3和第二空间1.4。

箱体1为圆柱形，由筒状侧壁和其两端的顶壁和底壁围合形成，各个壁体之间为容置空间。顶壁及侧壁上与顶壁连接的部分为第一端部1.1，底壁及侧壁上与底壁连接的部分为第二端部1.2。第一端部1.1的顶壁设置有通气口4，第二端部1.2的底壁设置有流体接口11，通气口4和流体接口11均能连通箱体1内部和外界。其中，在可选实施例中，流体接口11也可以设置在第二端部1.2的侧壁部分，即与底壁相邻的侧壁上。在可选实施例中，箱体1还可以为六面体形，隔板12具有可与箱体1内表面适配的矩形边缘。

隔板12为伞面状的空间曲面结构，且其直径与箱体1的内径一致。隔板12可由钢板制成，使之具有一定重量。隔板12安装于箱体1内容置空间中，其凸面朝向第一端部1.1。隔板12的边缘与箱体1内壁为动密封连接，换言之，隔板12与箱体1内部表面形成活塞结构，隔板12能在箱体1内的第一端部1.1和第二端部1.2之间平移，并且能与箱体1内部表面实现密封。隔板12与箱体1底壁之间的空间为第二空间1.4，用于容纳冷却液，并可通过流体接口11与水冷系统连通。隔板12与顶壁之间的空间为第一空间1.3，可通过通气口4与大气连通。

隔板12上设置有排气阀6和安全阀7。排气阀6具有入口和出口，排气阀6的入口连通第二空间1.4、出口连通第一空间1.3。排气阀6为自动排气阀，当第二空间1.4内的气体压力略大于第一空间1.3中的压力(大气压力)时，排气阀6可导通使第二空间1.4内的气体及时自动地排出至第一空间1.3。安全阀7具有入口和出口，安全阀7的入口连通第二空间1.4、出口连通第一空间1.3。安全阀7为泄压阀，当第二空间1.4内的液体压力达到预定值时安全阀7可导通使第二空间1.4内的液体排出至第一空间1.3，释放压力以保护水冷系统。

箱体1的侧壁上由高到低依次设置有行程开关8、行程开关9和行程开关10。隔板12的边缘处设置有开关触发杆5，可随隔板12移动，用于触发行程开关8、行程开关9和行程开关10。在本实施例中，上述行程开关为压力传感器，在使用时可由第一空间1.3内的液体或气体压力触发，在可选实施例中，上述行程开关可以为机械开关，可由开关触发杆5触发开闭，实现预定功能。如，本实施例中，行程开关8为控制向箱体1内注水的水泵的开关，当隔板12行至此位置时触发行程开关8向控制系统发出反馈信号以关闭水泵，实现停止加水。行程开关9用于控制警告装置，行程开关9被触发时向控制系统发出反馈信号，使提醒装置发出“液位低”的提醒信号。行程开关10用于控制故障警告装置，行程开关10被触发时向系统发出反馈信号使警告装置发出“液位低故障”的警告信号。

箱体1的侧壁上还设置有观察窗3，通过观察窗3可以观察箱内液位状况。

在使用时，第二空间1.4内预储一定深度的水，该部分水通过流体接口11与水冷系统连通，使得水冷系统内的压力保持为箱体1内底壁处的水压。当水冷系统内压力增大时，水冷系统内的水在压力作用下由流体接口11进入箱体1的第二空间1.4内，减缓水冷系统内的压力上升。水在进入第二空间1.4的过程中，第二空间1.4内液位升高，内部空气可由排气阀6排出，隔板12的伞状结构使得隔板12具有集气功能，有利于第一空间1.3内的气体充分排出。第二空间1.4内充满水后，如果水冷系统内压力继续上升，其内部水持续进入第二空间1.4内，第二空间1.4内液位继续升高，可推动隔板12向靠近箱体1顶壁的方向移动。

本实用新型提供的水冷系统压力缓冲装置，可以容纳由水冷系统排出的冷却液，并利用箱体内部液体的压力缓冲水冷系统的压力，稳定可靠，不存在材料老化问题。同时，隔板12能使冷却液不与大气接触，可避免冷却液挥发和防止环境对冷却液的污染。

在一个可选实施例中，隔板12与箱体1内部表面为固定的密封连接，即隔板12与箱体1底壁之间的第二空间1.4的体积固定不变，排气阀6的开启压力预定值可设置为比标准大气压高。使用时，在第二空间1.4预充部分冷却液，使液面与隔板12顶部之间保留预定体积的空气。当水冷系统内压力升高冷却液排至第二空间1.4时，第二空间1.4内液面上升，同时压缩液面上部的空气，当水冷系统内压力下降时可依靠液面上方的压缩空气的压力和液体内部压力使冷却液返回至水冷系统内。隔板12与箱体1内部表面固定密封连接的设置使本装置结构更简单可靠。

参考图2，图2为根据本实用新型另一个实施例提供的水冷系统压力缓冲装置的结构示意图。本实施例中水冷系统压力缓冲装置具有与图1中所示缓冲装置基本相同的结构和功能，此处仅对不同之处进行说明，相同之处请参阅前述说明，此处不再赘述。

本实施例中，隔板12与箱体1内部表面无连接，隔板12通过金属膨胀节2与箱体1的底壁形成第二空间1.4。金属膨胀节2和隔板12的外表面与箱体1的内表面之间的空间为第一空间1.3。金属膨胀节2为可伸缩的波纹管状结构，金属膨胀节2一端与箱体1的底壁密封连接、另一端与隔板12密封连接形成第二空间1.4，第二空间1.4内压力发生变化时金属膨胀节2可伸缩，使隔板12在第一端部1.1和第二端部1.2之间平移。隔板12的边缘处设置有开关触发杆5，可随隔板12移动，用于触发行程开关8、行程开关9和行程开关10。隔板12的边缘还设置有液位指示标14，可随隔板12移动，并可通过观察窗3在箱体1外部可视。箱体1的第二端部1.2还设置有泄空阀13，能够连通箱体1内外，可用于排出金属膨胀节2和箱体1侧壁之间的液体。通气口4设置在箱体1的第一端部1.1的侧壁部分，即与顶壁相邻的侧壁上。

当水冷系统内的水进入第二空间1.4后，第二空间1.4内液面上升。在第二空间1.4内的水压或气压作用下金属膨胀节2可伸缩。当第二空间1.4内充满冷却液后，若压力继续上升，安全阀7可打开以泄压，保护水冷系统和膨胀节。流入第一空间1.3内的冷却液可由泄空阀13排出。

参考图3，图3为根据本实用新型另一个实施例提供的水冷系统压力缓冲装置的结构示意图。本实施例中水冷系统压力缓冲装置具有与图1中所示的缓冲装置基本相同的结构和功能，此处仅对不同之处进行说明，相同之处请参阅前述说明，此处不再赘述。

本实施例中，隔离装置还包括金属膨胀节2，隔板12通过金属膨胀节2与箱体1的顶壁形成第一空间1.3。隔板12与箱体1的底壁之间为第二空间1.4。金属膨胀节2为可伸缩的波纹管状结构，金属膨胀节2一端与箱体1的顶壁密封连接、另一端与隔板12密封连接形成第一空间1.3。第二空间1.4内压力发生变化时隔板12可在第一端部1.1和第二端部1.2之间平移，驱动金属膨胀节2伸缩。

本实用新型还提供了一种水冷系统，包括换热装置和上述任意一种水冷系统压力缓冲装置，换热装置设置在水冷系统压力缓冲装置下方，水冷系统压力缓冲装置与换热装置连通并可接收由换热装置压出的冷却液。

具有水冷系统压力缓冲装置的水冷系统内部压力更稳定，并使整个系统为闭式系统，不与外界大气连通，可防止冷却液受污染。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。