散熱裝置及散熱系統的製作方法

2023-05-11 12:38:04

本發明涉及電子元件散熱技術領域，具體涉及一種散熱裝置及散熱系統。

背景技術：

在目前電能質量行業中，有源濾波器apf和無功靜止發生器svg用量遍布電網治理、軌道交通等各行各業，隨著單臺設備容量的不斷增大，功率器件發熱問題隨之劇增，如何將功率器件和電子元件的熱量散發出去，以保證其正常運行，一直是業界重視的問題。

技術實現要素：

本發明的第一目的在於提供一種散熱裝置，具有良好的散熱性能，能夠有效降低功率器件和電子元件產生的熱量，保障其正常運行。

本發明的第二目的在於提供一種散熱系統，該散熱系統包括散熱裝置。

基於上述第一目的，本發明提供的散熱裝置，包括機殼、隔板、排風裝置和散熱器；

所述隔板設置在所述機殼內，以使所述機殼分為第一通道和第二通道；

所述機殼的一端設置進風口，所述排風裝置設置在所述機殼的進風口處；

所述機殼的另一端設置正對所述進風口位置的出風口，所述出風口處設置有用於排出熱風的通風背板；

所述散熱器設置在所述第二通道內，用以安裝功率器件和/或電子元件進行散熱；

通過所述排風裝置運轉的氣流將冷空氣吹進所述機殼內並通過通風背板排出，以帶走所述機殼內的用電器件產生的熱量。

進一步的，所述機殼包括底板、上蓋以及設置在所述底板和上蓋之間的兩塊側板，所述隔板與兩塊所述側板連接，以形成上層的第一通道和下層的第二通道。

進一步的，所述側板正對所述第一通道的位置設置有通風窗。

進一步的，所述排風裝置設置在所述隔板和所述底板之間，用以向所述第二通道引入冷空氣。

進一步的，所述排風裝置包括集成風扇和風扇支撐架，所述風扇支撐架安裝所述機殼的進風口處，所述風扇支撐架上設置至少一個安裝口，所述集成風扇設置在所述安裝口內。

進一步的，所述通風背板上設置多個用於氣流通過的通風孔。

進一步的，所述機殼、隔板、排風裝置和散熱器可拆卸連接。

進一步的，所述第一通道用以安裝控制元件，所述第二通道內用以安裝發熱元件。

進一步的，還包括擋風板，所述擋風板設置在所述側板與所述散熱器之間，以保證進入第二通道的冷風有效地對散熱器進行散熱。

基於上述第二目的，本發明提供的散熱系統，包括多個如上所述的散熱裝置，多個所述散熱裝置依次疊加設置。

本發明提供的散熱裝置的有益效果：

本發明提供的散熱裝置，包括機殼、隔板、排風裝置和散熱器；隔板設置在機殼內，以使機殼分為第一通道和第二通道；機殼的一端設置進風口，排風裝置設置在機殼的進風口處；機殼的另一端設置正對所述進風口位置的出風口，出風口處設置有用於排出熱風的通風背板；散熱器設置在所述第二通道內，用以安裝功率器件和/或電子元件進行散熱；通過排風裝置運轉的氣流將冷空氣從機殼一端的進風口吹進機殼內，冷空氣在機殼內帶走功率器件和/或電子元件產生的熱量，並通過機殼另一端的通風口處的通風背板排出至外界，以對機殼內的產生熱量的用電器件進行降溫，保障其安全、正常工作。

本發明提供的散熱系統，包括多個散熱裝置，具有散熱裝置的上述優點，多個所述散熱裝置依次疊加設置。用以對有源濾波器(apf)和無功靜止發生器(svg)用量遍布電網裝備、軌道交通等用電設備進行散熱，並且，散熱裝置的數量可以進行擴充，以滿足單臺用電設備容量的不斷增大需求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例一提供的散熱裝置的結構示意圖；

圖2為本發明實施例一提供的散熱裝置的分解結構示意圖；

圖3為本發明實施例一提供的散熱裝置中，通風背板的結構示意圖；

圖4為本發明實施例二提供的散熱系統的結構示意圖。

圖標：100-機殼；101-底板；102-上蓋；103-側板；104-通風窗；110-第一通道；120-第二通道；200-隔板；300-排風裝置；310-集成風扇；320-風扇支撐架；321-安裝口；400-散熱器；500-通風背板；510-通風孔；600-擋風板；10-散熱裝置。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

實施例一

本實施例提供了一種散熱裝置，該散熱裝置能夠用於現有行業中有源濾波器(apf)和無功靜止發生器(svg)的散熱。該散熱裝置能夠有效散發其中的各個功率器件在運行過程中產生的熱量，以維持其內部的溫度並對各個功率器件及電子元件進行散熱，從而使功率模塊自身溫度維持在正常運行範圍內。

請參照圖1和圖2所示；該散熱裝置包括機殼100、隔板200、排風裝置300和散熱器400。

所述隔板200設置在機殼100內，隔板200用以使機殼100分為第一通道110和第二通道120；

優選地，第一通道110用以安裝產生熱量較小的控制元件，所述第二通道120內用以安裝產生熱量較大的發熱元件。

機殼100的一端設置進風口，所述排風裝置300設置在所述機殼100的進風口處；排風裝置300用以封閉機殼100的進風口，排風裝置300在工作時，能夠將外界的冷空氣引入至機殼100中，帶走機殼100中的熱量，對機殼100中的發熱元件進行散熱降溫。

機殼100的另一端設置出風口，並且，該出風口的位置正對於進風口的位置，即，進風口和出風口分別位於機殼100的兩端。在出風口處設置有用於排出熱風的通風背板500。

散熱器400設置在第二通道120內，用以安裝功率器件和/或電子元件，對功率器件和/或電子元件進行散熱；

通過排風裝置300運轉的氣流將冷空氣從機殼100一端的進風口吹進機殼100內，冷空氣在機殼100內帶走功率器件和/或電子元件產生的熱量，並通過機殼100另一端的通風口處的通風背板500排出至外界(圖1所示箭頭方向)，以對機殼100內的產生熱量的用電器件進行降溫，保障其安全、正常工作。

如圖2所示的優選實施例中，所述機殼100包括底板101、上蓋102以及側板103，側板103設置有兩塊，兩塊側板103分別設置在所述底板101和上蓋102之間，並與底板101和上蓋102相連接；所述隔板200與兩塊側板103連接，以形成上層的第一通道110和下層的第二通道120。

上述的底板101、上蓋102和側板103可以採用一體成型，也可以採用分體連接方式。

採用分體連接方式時，其中，底板101、上蓋102和側板103之間可以採用固定連接方式相連接，例如可以是焊接或者粘接方式，該連接方式屬於現有技術較常用手段，這裡不再贅述。

此外，底板101、上蓋102和側板103之間可以還採用可拆卸連接方式相連接，例如可以是螺釘連接方式，或者是卯榫連接等連接方式，採用可拆卸連接方式，便於對各個部件進行拆卸和更換，同時，也便於對殼體內的灰塵進行清理。

隔板200與兩塊側板103之間同樣可以採用可拆卸連接方式，具體實施時，可以在兩側板103的內壁設置卡槽，隔板200在組裝時，隔板200的兩側插裝在兩塊側板103的卡槽內，以實現連接，本實施例中，隔板200和側板103採用可拆卸連接方式，便於對隔板200的拆卸和更換。

如圖1所示的優選實施例中，所述側板103正對所述第一通道110的位置設置有通風窗104。該通風窗104可以採用通用的百葉窗的結構形式，有效提升通風面積。

由於上層的第一通道110內安裝有儲能組件和控制組件，儲能組件和控制組件工作時相對下層的第二通道120內的發熱器件的發熱量較小，因此，本實施例中，第一通道110優選採用為自然風冷的方式。利用第一通道110內的空氣自然對流組作用，將儲能組件的小部分熱量通過側板103上的百葉窗式通風窗104進行散熱。

這裡需要說明的是，本實施例中對於第一通道110中儲能組件和控制組件散熱方式並與局限於自然風冷散熱，還可以採用機械散熱方式。具體實施時，排風裝置300設置在所述隔板200和所述上蓋102之間，用以向所述第一通道110引入冷空氣。通過排風裝置300運轉的氣流將冷空氣從機殼100一端的進風口吹進第一通道110內，冷空氣在第一通道110內帶走儲能組件和控制組件產生的熱量，並通過機殼100另一端的通風口處的通風背板500排出至外界，以對機殼100內的產生熱量的用電器件進行降溫，保障其安全、正常工作。

由於第二通道120內安裝散熱量較大的發熱器件，採用自然風冷方式不足以滿足其散熱需求，因此，本實施例中，將排風裝置300設置在隔板200和底板101之間，用以向所述第二通道120引入冷空氣。通過排風裝置300運轉的氣流將冷空氣從機殼100一端的進風口吹進第二通道120內，冷空氣在第二通道120內帶走儲能組件和控制組件產生的熱量，並通過機殼100另一端的通風口處的通風背板500排出至外界，以對機殼100內的產生熱量的用電器件進行降溫，保障其安全、正常工作。

如圖2所示，所述排風裝置300包括集成風扇310和風扇支撐架320，風扇支撐架320安裝機殼100的進風口處，風扇支撐架320上設置至少一個安裝口321，集成風扇310設置在所述安裝口321內。具體實施時，集成風扇310與安裝口321之間採用可拆卸連接方式，便於對集成風扇310的更換。優選地，上述的集成風扇310採用軸流風扇。

安裝方面：軸流風扇不扭轉殼體內空氣的流向，安裝在安裝口321之中，安裝時更加的方便省事。

性能方面：軸流風扇消耗的電能是較少的，不僅可以滿足對於散熱性能的需求，還能夠降低使用成本。

如圖3所示，所述通風背板500上設置多個用於氣流通過的通風孔510。通風口沿通風背板500的長度方向均勻分布，以增大排風面積。

本實施例提供的散熱裝置中，還包括擋風板600，具體實施時，擋風板600設置有兩塊，兩塊擋風板600分別設置在兩塊側板103與散熱器400之間，擋風板600的作用是用於防止散熱器400兩側與兩塊側板103之間產生漏風狀況，以限制進入第二通道120的冷風由進風口向出風口方向流動，進而有效地對散熱器400進行散熱。

本實施例中提供的散熱裝置具有以下優點：

1、利用隔板將機殼分為第一通道和第二通道，其中，第一通道內安裝發熱量較小的儲能組件和控制組件，第二通道內安裝發熱較大的發熱元件，利用上述兩個通道，有效將發熱元件和低發熱組件進行隔離，針對不同發熱元件採用針對性的散熱措施，避免現有技術中採用混合安裝形式，各元件之間工作性能受到影響。

2、利用側板上的通風窗可以對第一通道內的儲能組件和控制組件等低散熱元件進行自然風冷，減小採用排風裝置帶來的耗能問題。

3、通過排風裝置運轉的氣流將冷空氣吹進第二通道內，並通過通風背板排出，能夠帶走第二通道內的發熱元件產生的熱量，對高發熱元件進行有效降溫散熱。

4、排風裝置採用集成風扇和風扇支撐架組合形式，具有組裝和拆卸方便的特點，便於更換。

5、機殼、隔板、排風裝置和散熱器等組件採用可拆卸連接方式，便於組裝以及對各個組件的更換。

6、在側板與散熱器之間設置擋風板，擋風板的用於防止散熱器兩側與兩塊側板之間產生漏風狀況，以限制進入第二通道的冷風由進風口向出風口方向流動，進而有效地對散熱器進行散熱。

實施例二

本實施例中提供了一種散熱系統，該散熱系統包括多個上述實施例提供的散熱裝置10，多個所述散熱裝置10依次疊加設置。

如圖4所示的優選實施例中，多個散熱裝置10依次自下而上相疊加為長方體結構，用以對有源濾波器(apf)和無功靜止發生器(svg)用量遍布電網裝備、軌道交通等用電設備進行散熱，並且，散熱裝置的數量可以進行擴充，以滿足單臺用電設備容量的不斷增大需求。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。