封闭式散热结构及具有该散热结构的电器设备的制造方法
【专利摘要】一种封闭式散热结构及具有该散热结构的电器设备，散热结构包括箱体、换热模块、第一气流产生器及第二气流产生器，箱体内部设有第一腔体及第二腔体，第一腔体内设有内循环流动通道，第二腔体设有外循环流动通道；功率模块设于第一腔体内；换热模块设于第二腔体内。散热时，第一气流产生器会产生气流，该气流会沿着内循环流动通道流动，以将功率模块产生的热量吸收，并将热量送至换热模块上；第二气流产生器会产生气流，该气流会沿着外循环流动通道流动，以将换热模块上的热量吸收，并将热量送至外界，据此，可较好地保证电器设备的功率模块的散热，还可通过封闭式散热结构所形成的封闭空间，阻挡外界灰尘进入电器设备内部。
【专利说明】
封闭式散热结构及具有该散热结构的电器设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及电器设备的技术领域，尤其涉及一种应用于电器设备的封闭式散热结构及具有该散热结构的电器设备。
【背景技术】
[0002]随着用户对用电质量要求的提高，UPS(不间断电源)的应用也越来越广泛，从单一的IT机房应用扩展到轨道交通、轻工业(纺织、化工)、临海(船舶应用)等泛工业应用。这些应用环境与IT机房类应用存在着巨大区别，空气中的粉尘含量高、空气湿度大、温差大容易形成凝露，这些对UPS的可靠性提出了更高的要求，对UPS的寿命产生巨大的考验，UPS面临严峻的环境考验问题。而目前的UPS采用的是开放式散热系统，UPS内部器件是部分或全部暴露在空气中，UPS的可靠性和寿命随之降低，造成用户重要信息丢失，并且关键设备出现掉电等问题，带来了巨大的直接和间接经济损失。
[0003]而如何应对并提高UPS在各种复杂应用环境下的可靠性，是各大UPS厂商研究并致力于解决的问题。
[0004]目前，业界所研究的UPS均为开放式散热系统，开放式散热系统有其独特的优点，结构简单，实现方便。随着对环境可靠性认识的提高，针对该系统主要研究了两种解决方案;一种为独立风道的解决方案，另一种为防尘网+浸漆的解决方案。
[0005]附图1所示为独立风道解决方案，该方案中散热系统100’的换热部分如散热器等分布在主风道上，器件分布在远离风道的位置上，可以降低功率器件、低压电路部分受粉尘的影响，但这种方式只能是一定程度上的延缓，模块单元始终是暴露在外部环境里的，不能彻底解决该问题，并且受腐蚀性气体影响的改善更小。
[0006]附图2所示为防尘+工艺防护的解决方案，该方案中散热系统100”通过增加防尘网的措施可以减少进入机器内部的灰尘量，通过浸漆缓解器件、PCB等被腐蚀的程度。但这种方案也有其固有的缺点，首先防尘网的防护能力有限对PM2.5的防护效果甚微，且需要定期人工清灰维护不便，另外采用防尘网的方式输出功率需要降额;其次工艺(三防漆)防护的工艺复杂度高，在前期PCB layout时就要在器件布局上考虑浸漆的防护问题，对于面积较大的功率单板浸漆会使成本升高，这也是不得不考虑的问题。
[0007]因此，有必要提供一种技术手段以解决上述缺陷。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供一种电器设备的封闭式散热结构，以解决现有技术中的散热结构因裸露在外界而存在容易积尘、腐蚀的问题。
[0009]本实用新型的另一目的在于提供具有该散热结构的电器设备。
[0010]为实现上述目的，本实用新型的技术方案为:
[0011]—种电器设备的封闭式散热结构，所述电器设备包括一功率模块，所述封闭式散热结构包括:
[0012]箱体，所述箱体的内部通过一间隔板间隔出第一腔体及第二腔体，所述第一腔体内设有内循环流动通道，所述第二腔体设有一可供气流于所述第二腔体与外界之间循环流动的外循环流动通道;所述功率模块设于所述第一腔体内；
[0013]换热模块，所述换热模块设于所述第二腔体内；
[0014]第一气流产生器，第一气流产生器设于所述箱体上并位于所述内循环流动通道内；
[0015]第二气流产生器，第二气流产生器设于所述箱体上并位于所述外循环流动通道内。
[0016]具体地，所述第一腔体位于所述第二腔体的上方。
[0017]进一步地，所述外循环流动通道包括供已与所述换热模块换热的气流流出外界的流出口、及供外界气流进入以与所述换热模块换热的进入口，所述流出口和所述进入口分别设于所述第二腔体上。
[0018]优选地，所述流出口和所述进入口分设于所述第二腔体的两侧；
[0019]所述第二气流产生器设于所述第二腔体的侧端，并靠近于所述进入口。
[0020]优选地，所述流出口和所述进入口分设于所述第二腔体的底部两端；
[0021]所述第二气流产生器设于所述第二腔体的底端，并靠近于所述进入口。
[0022]优选地，所述外循环流动通道设有至少两个，任一个所述外循环流动通道的所述流出口、所述进入口分别设于所述第二腔体的底部；
[0023]所述第二气流产生器设有与至少两个所述外循环流动通道对应的数量，每个所述第二气流产生器设于所述第二腔体的底端，并靠近于与其对应的所述外循环流动通道的所述流出口。
[0024]具体地，所述换热模块包括底框、散热翅片组及上盖板；
[0025]所述底框包括底板及分设于所述底板两侧的两个侧挡板，所述底板与两个所述侧挡板形成有一容置腔；
[0026]所述散热翅片组设于所述底框的容置腔内；
[0027]所述上盖板设于所述底框上并盖设所述散热翅片组，且所述上盖板的两端分别设有供气流进出所述容置腔以与所述散热翅片组接触换热的换热进出口。
[0028]进一步地，所述散热翅片组包括若干个第一翅片和若干个第二翅片，任一所述第二翅片设于相邻的两个所述第一翅片之间；
[0029]所述第一翅片的一端设有第一凸部，相对于所述第一翅片的一端的另一端设有第一凹槽；
[0030]所述第二翅片的一端设有可与所述第一凹槽配合的第二凸部，相对于所述第二翅片的一端的另一端设有可与所述第一凸部配合的第二凹槽；
[0031]所述第二翅片的第二凸部与所述第一翅片的第一凹槽配合形成有可使气流在所述第一翅片与所述第二翅片之间的上端进出的第一换热通道，所述第一换热通道与所述内循环流动通道连通；
[0032]所述第一翅片的第一凸部与所述第二翅片的第二凹槽配合形成有可使气流在所述第一翅片与所述第二翅片之间的两侧和底端进出的第二换热通道，所述第二换热通道与所述外循环流动通道连通。
[0033]具体地，所述第一气流产生器和第二气流产生器均为风扇。
[0034]本实用新型的电器设备的封闭式散热结构的技术效果为:散热时，第一气流产生器会产生气流，该气流会沿着内循环流动通道流动，以将功率模块产生的热量吸收，而吸收热量后的气流会被送至换热模块，以将热量传至换热模块;同时地，第二气流产生器会产生气流，该气流会沿着外循环流动通道流动，以将换热模块上的热量吸收，从而降低换热模块的温度，而吸收热量后的气流会被送至外界，据此，除了较好地保证电器设备的功率模块的散热，还可通过封闭式散热结构所形成的封闭空间，阻挡外界灰尘进入电器设备内部，大大提高电器设备的可靠性及使用寿命。
[0035]本实用新型还提供电器设备，具有上述的封闭式散热结构。
[0036]本实用新型的电器设备的技术效果为:由于电器设备具有上述的封闭式散热结构，那么，散热时，第一气流产生器会产生气流，该气流会沿着内循环流动通道流动，以将功率模块产生的热量吸收，而吸收热量后的气流会被送至换热模块，以将热量传至换热模块；同时地，第二气流产生器会产生气流，该气流会沿着外循环流动通道流动，以将换热模块上的热量吸收，从而降低换热模块的温度，而吸收热量后的气流会被送至外界，据此，除了较好地保证电器设备的功率模块的散热，还可通过封闭式散热结构所形成的封闭空间，阻挡外界灰尘进入电器设备内部，大大提高电器设备的可靠性及使用寿命。
【附图说明】
[0037]图1和图2为现有技术的电器设备的封闭式散热结构的示意图；
[0038]图3为本实用新型的电器设备的示意图；
[0039]图4为图3的电器设备的另一角度的示意图；
[0040]图5为本实用新型的电器设备的部分爆炸的示意图，以展示电器设备的内部结构；
[0041]图6为本实用新型的电器设备的封闭式散热结构的换热模块的示意图；
[0042]图7为本实用新型的电器设备的封闭式散热结构的换热模块的散热翅片组的示意图；
[0043]图8为本实用新型的电器设备的封闭式散热结构的示意图；
[0044]图9为本实用新型的电器设备的封闭式散热结构的另一实施例的示意图；
[0045]图10为本实用新型的电器设备的封闭式散热结构的另一实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0046]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0047]电器设备的封闭式散热结构的实施例:
[0048]实施例一:
[0049]请参阅图3至图8，下面对本实用新型的电器设备的封闭式散热结构的实施例进行阐述。
[0050]本实施例的电器设备100的封闭式散热结构10，其中，在本实施例中，电器设备100为UPS(不间断电源)，电器设备100包括一可释放热量的功率模块20;而该封闭式散热结构10包括箱体11、换热模块12、第一气流产生器13及第二气流产生器14，下面对电器设备的封闭式散热结构10的各部件作进一步说明:
[0051]箱体11的内部通过一间隔板111间隔出第一腔体112及第二腔体113，第一腔体112设有内循环流动通道114，第二腔体113设有一可供气流于第二腔体113与外界之间循环流动的外循环流动通道115，其中，功率模块20设于第一腔体112内；
[0052]换热模块12设于第二腔体113内，以对与其接触的气流进行热交换；
[0053]第一气流产生器13设于箱体11上并位于内循环流动通道114内，以产生沿着内循环流动通道114流动的气流;较佳地，第一气流产生器13为抽风风扇，以便于取材；
[0054]第二气流产生器14设于箱体11上并位于外循环流动通道115内，以产生沿着外循环流动通道115流动的气流;较佳地，第二气流产生器14为抽风风扇，以便于取材。
[0055]散热时，第一气流产生器13会产生气流，该气流会沿着内循环流动通道114流动，以将功率模块20产生的热量吸收，而吸收热量后的气流会被送至换热模块12，以将热量传至换热模块12;同时地，第二气流产生器14会产生气流，该气流会沿着外循环流动通道115流动，以将换热模块12上的热量吸收，从而降低换热模块的温度，而吸收热量后的气流会被送至外界，据此，除了较好地保证电器设备100的功率模块20的散热，还可通过封闭式散热结构10所形成的封闭空间，阻挡外界灰尘进入电器设备内部，大大提高电器设备100的可靠性及使用寿命。
[0056]请参阅图8，本实施例的第一腔体112位于第二腔体113的上方，换言之，第一腔体112与第二腔体113形成上下两层，由此，更利于各部件的布局设置；当然，亦可根据不同情况，将第一腔体112和第二腔体113设置不同位置，如将第一腔体112和第二腔体113设置下上结构或者左右结构，以适应功率模块20、换热模块12的设置位置，其也属于本实施例的保护范畴。
[0057]其中，该外循环流动通道115包括供已与换热模块12换热的气流流出外界的流出口 1151、及供外界气流进入以与换热模块12换热的进入口 1152，流出口 1151和进入口 1152分别设于第二腔体113上，而借由流出口 1151和进入口 1152的设置，简单有效地使到第二腔体11与外界连通，以此形成外循环流动通道115。
[0058]为了方便加工该流出口 1151和进入口 1152，流出口 1151和进入口 1152分设于第二腔体113的两侧；而第二气流产生器14设于第二腔体113的侧端，并靠近于进入口 1152，据此，外循环流动通道115的轨迹呈一I型，大大加快了气流的流动速率。
[0059 ]请参阅图6，本实施例中的换热模块12的优选结构为，换热模块12包括底框121、散热翅片组122及上盖板123，具体为:
[0060]底框121包括底板1211及分设于底板1211两侧的两个侧挡板1212，底板1211与两个侧挡板1212形成有一容置腔；
[0061]散热翅片组122设于底框121的容置腔内；
[0062]上盖板123设于底框121上并盖设散热翅片组122，且上盖板123的两端分别设有供气流进出容置腔以与散热翅片组122接触换热的换热进出口 1231，该两个换热进出口 1231均与内循环流动通道114连通。
[0063]请参阅图6和图7，为了使到由第一气流产生器13产生的气流与换热模块12的热交换操作和由第二气流产生器14产生的气流与换热模块12的热交换操作互相不影响，该散热翅片组122包括若干个第一翅片1221和若干个第二翅片1222，任一第二翅片1222设于相邻的两个第一翅片1221之间；
[0064]第一翅片1221的一端设有第一凸部12211，相对于第一翅片1221的一端的另一端设有第一凹槽12212;
[0065]第二翅片1222的一端设有可与第一凹槽12212配合的第二凸部12221，相对于第二翅片1222的一端的另一端设有可与第一凸部12211配合的第二凹槽12222;
[0066]第二翅片1222的第二凸部12221与第一翅片1221的第一凹槽12212配合形成有可使气流在第一翅片1221与第二翅片1222之间的上端进出的第一换热通道Hl，第一换热通道Hl与内循环流动通道114连通；
[0067]第一翅片1221的第一凸部12211与第二翅片1222的第二凹槽12222配合形成有可使气流在第一翅片1221与第二翅片1222之间的两侧和底端进出的第二换热通道H2，第二换热通道H2与外循环流动通道115连通。
[0068]另外，在换热形式上，可以根据换热效率、布局要求等可以设计为逆流式换热、交叉式换热等换热形式。
[0069]下面结合各图式，对本实用新型的电器设备的封闭式散热结构10的工作原理作进一步描述:
[0070]散热时，第一气流产生器13会产生气流，该气流会沿着内循环流动通道114流动，以将功率模块20产生的热量吸收，而吸收热量后的气流会被送至换热模块12，以将热量传至换热模块12，具体为，吸收热量后的气流会从上盖板123的一端的换热进出口 1231进入换热模块12内部，接着，该吸收热量后的气流通过散热翅片组12 2的第一换热通道HI而与散热翅片组122接触换热，之后，换热后的气流从上盖板123的另一端的换热进出口 1231流出，如图8所示；同时地，第二气流产生器14会产生气流，该气流会沿着外循环流动通道115流动，以将换热模块12上的热量吸收，具体为，气流从进入口 1152进入第二腔体113内部，然后，该气流通过散热翅片组122的第二换热通道H2而与散热翅片组122接触换热，之后，换热后的气流从流出口 1151流出至外界，由此降低换热模块12的温度。
[0071]实施例二:
[0072]请参阅图9，实施例二的实施方式与实施例一的实施方式大同小异，具体可参阅实施例一的描述，此处不作详述，而两者的区别在于:
[0073]在实施例二中，流出口 1151和进入口 1152分设于第二腔体113的底部两端，而第二气流产生器14设于第二腔体113的底端，并靠近于进入口 1152，据此，外循环流动通道115的轨迹呈一U型，可有利于减缓气流的流动速率，有利于提高气流与换热模块12的热交换效率。
[0074]实施例三:
[0075]请参阅图10，实施例三的实施方式与实施例一的实施方式大同小异，具体可参阅实施例一的描述，此处不作详述，而两者的区别在于:
[0076]在实施例三中，外循环流动通道115设有至少两个，任一个外循环流动通道115的流出口 1151、进入口 1152分别设于第二腔体113的底部；
[0077]第二气流产生器14设有与至少两个外循环流动通道115对应的数量，每个第二气流产生器14设于第二腔体113的底端，并靠近于与其对应的外循环流动通道115的流出口1151。
[0078]据此，外循环流动通道115的轨迹呈多个U型，可大大有利于提高气流与换热模块12的热交换效率。
[0079]电器设备的实施例:
[0080]请参阅图3至图10，下面对本实用新型的电器设备的实施例进行阐述。
[0081 ]本实施例的电器设备100，具有上述的封闭式散热结构1。
[0082]由于电器设备100具有上述的封闭式散热结构10，那么，散热时，第一气流产生器13会产生气流，该气流会沿着内循环流动通道114流动，以将功率模块20产生的热量吸收，而吸收热量后的气流会被送至换热模块12，以将热量传至换热模块12;同时地，第二气流产生器14会产生气流，该气流会沿着外循环流动通道115流动，以将换热模块12上的热量吸收，从而降低换热模块的温度，而吸收热量后的气流会被送至外界，据此，除了较好地保证电器设备100的功率模块20的散热，还可通过封闭式散热结构10所形成的封闭空间，阻挡外界灰尘进入电器设备内部，大大提高电器设备100的可靠性及使用寿命。
[0083]以上所述仅为本实用新型较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.封闭式散热结构，其应用于电器设备，所述电器设备包括一功率模块，其特征在于，所述封闭式散热结构包括: 箱体，所述箱体的内部通过一间隔板间隔出第一腔体及第二腔体，所述第一腔体内设有内循环流动通道，所述第二腔体设有一可供气流于所述第二腔体与外界之间循环流动的外循环流动通道;所述功率模块设于所述第一腔体内； 换热模块，所述换热模块设于所述第二腔体内； 第一气流产生器，第一气流产生器设于所述箱体上并位于所述内循环流动通道内； 第二气流产生器，第二气流产生器设于所述箱体上并位于所述外循环流动通道内。2.如权利要求1所述的封闭式散热结构，其特征在于:所述第一腔体位于所述第二腔体的上方或下方或左方或右方。3.如权利要求2所述的封闭式散热结构，其特征在于:所述外循环流动通道包括供已与所述换热模块换热的气流流出外界的流出口、及供外界气流进入以与所述换热模块换热的进入口，所述流出口和所述进入口分别设于所述第二腔体上。4.如权利要求3所述的封闭式散热结构，其特征在于:所述流出口和所述进入口分设于所述第二腔体的两侧； 所述第二气流产生器设于所述第二腔体的侧端，并靠近于所述进入口。5.如权利要求3所述的封闭式散热结构，其特征在于:所述流出口和所述进入口分设于所述第二腔体的底部两端； 所述第二气流产生器设于所述第二腔体的底端，并靠近于所述进入口。6.如权利要求3所述的封闭式散热结构，其特征在于:所述外循环流动通道设有至少两个，任一个所述外循环流动通道的所述流出口、所述进入口分别设于所述第二腔体的底部； 所述第二气流产生器设有与至少两个所述外循环流动通道对应的数量，每个所述第二气流产生器设于所述第二腔体的底端，并靠近于与其对应的所述外循环流动通道的所述流出口。7.如权利要求1-6任一项所述的封闭式散热结构，其特征在于:所述换热模块包括底框、散热翅片组及上盖板； 所述底框包括底板及分设于所述底板两侧的两个侧挡板，所述底板与两个所述侧挡板形成有一容置腔； 所述散热翅片组设于所述底框的容置腔内； 所述上盖板设于所述底框上并盖设所述散热翅片组，且所述上盖板的两端分别设有供气流进出所述容置腔以与所述散热翅片组接触换热的换热进出口。8.如权利要求7所述的封闭式散热结构，其特征在于:所述散热翅片组包括若干个第一翅片和若干个第二翅片，任一所述第二翅片设于相邻的两个所述第一翅片之间； 所述第一翅片的一端设有第一凸部，相对于所述第一翅片的一端的另一端设有第一凹槽； 所述第二翅片的一端设有可与所述第一凹槽配合的第二凸部，相对于所述第二翅片的一端的另一端设有可与所述第一凸部配合的第二凹槽； 所述第二翅片的第二凸部与所述第一翅片的第一凹槽配合形成有可使气流在所述第一翅片与所述第二翅片之间的上端进出的第一换热通道，所述第一换热通道与所述内循环流动通道连通； 所述第一翅片的第一凸部与所述第二翅片的第二凹槽配合形成有可使气流在所述第一翅片与所述第二翅片之间的两侧和底端进出的第二换热通道，所述第二换热通道与所述外循环流动通道连通。9.如权利要求1-6任一项所述的封闭式散热结构，其特征在于:所述第一气流产生器和第二气流产生器均为风扇。10.电器设备，其特征在于:具有权利要求1-9任一项所述的封闭式散热结构。
【文档编号】H05K7/20GK205510642SQ201620159506
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月2日
【发明人】张峰, 徐茂, 王强, 黄昆
【申请人】艾默生网络能源有限公司