CN105899054A - 一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置，包括若干个具有多个开口于一对相对侧端面的内部孔道的散热块、设置于散热块的所述内部孔道开口所在侧端面上的用于连通单个散热块内的所述内部孔道并将冷却液传递至相邻所述散热块的通液压块、设置于所述散热块内部孔道开口所在侧端面的相邻侧端面上的用于耦合相邻所述散热块的连接结构以及用于锁紧相邻所述散热块上的所述连接结构的弹性连接插件。本发明通过多个散热块的组合形成适应各种大小的中大型高频开关电源的散热装置，通过散热块的内部孔道与通液压块的配合形成迂回贯穿整个装置内部的蛇形散热通道，散热效果好。

Description

一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置

技术领域

本发明涉及电子设备散热装置领域，特别涉及一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置。

背景技术

电源是各种电子设备必不可缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。由于高频开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态，功耗小，转化率高，且体积和重量只有线性电源的20%～30%，故目前它已成为稳压电源的主流产品，在工业领域有着非常广泛的应用。中大型高频开关电源在工作时会产生大量热量，需要通过内置或者外置的散热装置进行冷却，否则机内温度过高，机器不能正常工作。

授权公告号CN 201594444 U的中国使用新型专利公开了一种高频开关电源的水冷散热系统，包括水冷变压器和水冷散热板，所述水冷变压器的两个所述输出中心柱的柱体前段均设有输出连接块；所述输出连接块与所述水冷散热板之间还设有整流二极管；所述输出连接块与整流二极管的阳极相连接，所述整流二极管的阴极与所述水冷散热板的一面相连接，所述水冷散热板的另一面与高频开关电源的功率器件和整理桥相连接；所述水冷变压器的导电散热外壳和水冷散热板内设置有循环水道。该实用新型利用水冷散热板内置的循环水道中的水流带走热量，给与水冷散热板相连接的整流二极管进行散热，同时给高频开关电源的功率器件和整流桥进行散热，进而降低高频开关电源的损耗。但是该实用新型的水冷散热结构并不具备通用性，不同大小的高频开关电源需要使用不同规格的水冷散热系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置，能够克服现有技术的不足之处，满足各尺寸中大型高频开关电源的散热需求，结构简单，安装组合方便。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置，包括若干个具有多个开口于一对相对侧端面的内部孔道的散热块、设置于散热块的所述内部孔道开口所在侧端面上的用于连通单个散热块内的所述内部孔道并将冷却液传递至相邻所述散热块的通液压块、设置于所述散热块内部孔道开口所在侧端面的相邻侧端面上的用于耦合相邻所述散热块的连接结构以及用于锁紧相邻所述散热块上的所述连接结构的弹性连接插件。

作为优选，所述散热块包括基块、设置于所述内部孔道开口所在侧端面上的多个安装盲孔、设置于所述基块上下表面上的多个导热条，所述基块、导热条与连接结构一体成型。

作为优选，所述散热块包括位于散热装置两端的散热端块与连接于两个散热端块之间的散热中间块；所述散热端块上的所述内部孔道开口所在侧端面的两个相邻侧端面中的一个侧端面上设有所述连接结构，另一侧端面上设有与所述弹性连接插件相适配的连接槽；所述散热中间块在所述内部孔道开口所在侧端面的两个相邻侧端面上都设有所述连接结构。

作为优选，所述连接结构包括具有与所述弹性连接件相适配的开口槽的连接主板、与所述连接主板平行设置的连接副板、所述连接主板与所述连接副板之间设有具有引导斜边的连接耦槽以及外凸于所述连接主板外端面的具有导向斜边的连接耦舌。

作为优选，所述连接主板两端各设置有一所述开口槽，所述开口槽到所述连接耦槽槽底的距离大于所述连接副板外端面到所述连接耦槽槽底的距离。

作为优选，所述弹性连接插件包括U型弹性基板、限位挡板以及卡块，所述U型弹性基板包括U型弹性弯板、两个分别连接于所述U型弹性弯板两端的且平行设置的弹性平板以及设于所述弹性平板端部的引导斜面，所述卡块为对称设置于两个所述弹性平板外表面上的两个，所述限位挡板垂直设置于任一块所述弹性平板外表面上。

作为优选，所述开口槽包括与所述U型弹性基板两侧面适配的一对竖直面，与弹性连接插件上的一所述弹性平板外表面适配的第一平面、第三平面，与相应所述弹性平板上的所述卡块适配的第二平面，引导所述弹性连接插件进入开口槽内的第一引导斜面，引导所述弹性连接插件到达最终卡合位置的第三引导斜面以及反向引导所述弹性连接插件抽出开口槽的第二引导斜面。

作为优选，所述连接槽包括与所述U型弹性基板两侧面适配的一对限位竖直面，与弹性连接插件上的两所述弹性平板外表面适配的第一平面组、第三平行平面组，与弹性连接插件上的两所述卡块外表面适配的第二平面组、引导所述弹性连接插件进入连接槽内的第一引导斜面组、引导所述弹性连接插件到达最终卡合位置的第三引导斜面组以及反向引导所述弹性连接插件抽出开口槽的第二引导斜面组。

作为优选，所述通液压块包括通液压块本体，所述通液压块本体上与所述散热块的连接面上设有若干个连通所述散热块上相邻所述内部孔道的通液盲槽、用于将冷却液送入或送出所述散热块的通液孔、与所述散热块上的安装盲孔适配的多个安装孔，所述通液压块本体的端面上设置有与所述通液孔相通的连接孔，所述连接孔上外接有用于引入或引出冷却液的引液接头或用于使冷却液体在相邻散热块之间传递的相互匹配的传液母接头或传液子接头。

作为优选，所述散热块与所述通液压块之间设有密封垫，所述密封垫上开有与所述通液盲槽、通液孔以及安装孔适配的开口。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

散热端块与散热中间块通过连接结构串联，再由弹性连接插件紧固成一体，通过增减散热中间块的数量组合成各种大小的散热装置，以适应各种尺寸的大中型高频开关电源的散热需求；单个散热块的内部孔道通过通液压块上的通液盲槽实现连通，相邻散热块之间的内部孔道通过设在通液压块侧端面的传液母接头与传液子接头进行串接，使所有散热块的内部孔道连通成一整体，形成贯穿各散热块宽度方向的迂回蛇形内部散热流道，大大增加了有效散热通道长度；嵌入散热端块连接槽内或者串联起各散热块的弹性连接插件组成了围栏，防止放置在装置上的高频开关电源意外滑出；凸出散热块上下表面的散热条有效增加散热面积，加速散热。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图；

图2为散热端块的结构示意图；

图3为散热中间块的结构示意图；

图4为弹性连接插件的结构示意图

图5为连接结构的结构示意图

图6为图5中A-A界面下开口槽的立体示意图；

图7为散热端块上连接槽的结构示意图；

图8为通液压块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及优选的方案对本发明做进一步详细的说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：如图1、2、3、5所示，一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置，包括若干个具有多个开口于一对相对侧端面的内部孔道102的散热块1、设置于散热块的所述内部孔道102开口所在侧端面上的用于连通单个散热块内的所述内部孔道102并将冷却液传递至相邻所述散热块1的通液压块2、设置于所述散热块1内部孔道102开口所在侧端面的相邻侧端面上的用于耦合相邻所述散热块1的连接结构105以及用于锁紧相邻所述散热块1上的所述连接结构105的弹性连接插件6；所述散热块1包括位于散热装置两端的散热端块1a与连接于两个散热端块之间的散热中间块1b；所述散热端块1a上的所述内部孔道102开口所在侧端面的两个相邻侧端面中的一个侧端面上设有所述连接结构105，另一侧端面上设有与所述弹性连接插件6相适配的连接槽106；所述散热中间块1b在所述内部孔道102开口所在侧端面的两个相邻侧端面上都设有所述连接结构105；所述连接结构105包括具有与所述弹性连接件6相适配的开口槽10505的连接主板10501、与所述连接主板10501平行设置的连接副板10502、所述连接主板10501与所述连接副板10502之间设有具有引导斜边的连接耦槽10504以及外凸于所述连接主板10501外端面的具有导向斜边的连接耦舌10503。使用该中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置时，先根据需要进行散热的开关电源的外壳的落地面积选择适合数量的单个散热块1，包括位于装置两端的散热端块1a与位于散热端块1a之间的散热中间块1b,相邻散热块1之间通过连接结构105的耦合进行初级连接，即通过将一散热块一侧面的连接结构105上的连接耦舌10503与连接耦槽10504分别与另一散热块一侧面的连接结构105上的相应连接耦槽10504与连接耦舌10503匹配，互相耦合，并使两耦合的连接结构上的开口槽10505位置大致重叠在一起，限制了两耦合散热块之间的上下错动，完成相邻散热块（1）的初始连接。

进一步的，如图4、6、7所示，所述弹性连接插件6包括U型弹性基板601、限位挡板603以及卡块602，所述U型弹性基板601包括U型弹性弯板60101、两个分别连接于所述U型弹性弯板60101两端的且平行设置的弹性平板60102以及设于所述弹性平板60102端部的引导斜面60103，所述卡块602为对称设置于两个所述弹性平板60102外表面上的两个，所述限位挡板603垂直设置于任一块所述弹性平板60102外表面上；所述开口槽10505包括与所述U型弹性基板601两侧面适配的一对竖直面1050501，与弹性连接插件6上的一所述弹性平板60102外表面适配的第一平面1050503、第三平面1050507，与相应所述弹性平板60102上的所述卡块602适配的第二平面1050505，引导所述弹性连接插件6进入开口槽内的第一引导斜面1050502，引导所述弹性连接插件6到达最终卡合位置的第三引导斜面1050506以及反向引导所述弹性连接插件6抽出开口槽的第二引导斜面1050504；所述连接槽106包括与所述U型弹性基板601两侧面适配的一对限位竖直面10607，与弹性连接插件6上的两所述弹性平板60102外表面适配的第一平面组10602、第三平行平面组10606，与弹性连接插件6上的两所述卡块602外表面适配的第二平面组10604、引导所述弹性连接插件6进入连接槽106内的第一引导斜面组10601、引导所述弹性连接插件6到达最终卡合位置的第三引导斜面组10605以及反向引导所述弹性连接插件6抽出开口槽的第二引导斜面组10603。开口槽10505位置大致重叠在一起，形成了可供弹性连接插件6插入的完整的插入槽，经第一引导斜面1050502的引导，弹性连接插件6从弹性平板60102端部开始经由第一引导斜面1050502的引导进入开口槽内，而后卡块602受到第一引导斜面1050502的挤压，U型弹性基板601发生弹性形变，弹性平板60102互相靠近，卡块602距离减小，使卡块602进入开口槽内，在卡块602通过第一平面1050503后，挤压力减小，U型弹性基板601逐渐恢复形变，弹性平板60102端部经第三引导斜面1050506贴向第三平面1050507，同时卡块602的外端面贴向第二平面1050505，随着弹性连接插件6的继续插入，U型弹性基板601完全回弹，卡块602的外端面与第二平面1050505完全贴合，弹性平板60102与第一平面1050503、第三平面1050507完全贴合，限制了两耦合散热块之间前后左右四方向的错动，实现完全固定，完成相邻散热块1的完全连接。弹性连接插件6依同理可插入散热端块1a上的所述连接槽106内。弹性连接插件6上的限位挡板603始终外露并高于散热块1，形成环绕散热块组的围栏，防止放置其上的高频开关电源意外滑出。

再进一步的，如图8所示，所述通液压块2包括通液压块本体201，所述通液压块本体201上与所述散热块的连接面上设有若干个连通所述散热块1上相邻所述内部孔道102的通液盲槽202、用于将冷却液送入或送出所述散热块1的通液孔203、与所述散热块1上的安装盲孔103适配的多个安装孔204，所述通液压块本体201的端面上设置有与所述通液孔203相通的连接孔205，所述连接孔205上外接有用于引入或引出冷却液的引液接头3或用于使冷却液体在相邻散热块之间传递的相互匹配的传液母接头4或传液子接头5。通液压块2上设有通液盲槽202，其槽长可连通相邻所述内部孔道102的同一侧面的开口，进而完成单个散热块1各内部孔道102的连通，形成连贯的蛇形迂回散热流道，通液孔203设在通液盲槽202所在端面并靠近侧边，用来将冷却液引入或者引出单个散热块1，连接孔205与通液孔203相通，连接孔205上可连接引入或引出冷却液于所述散热块1的引液接头3，也可连接用于使冷却液体在相邻散热块1之间传递的相互匹配的传液母接头4或者传液子接头5。冷却液通过一侧端面上的通液压块上的引液接头3进入散热块1内，随即通过连贯的蛇形迂回散热流道输送至相对侧端面上的通液压块的连接孔205，再经由互相匹配的传液母接头4与传液子接头5输送至相邻散热块1的连接孔205内，从而使所有散热块1上的内部孔道全部连贯起来，充分利用了散热块的内部空间，大大增加了散热通道的长度，显著提高散热效果，散热块1的上下表面设有多个导热条104，进一步加快热量散发的速度。

内部孔道102开口所在侧端面与通液压块2之间设有密封垫7，传液母接头4或者传液子接头5可以是配对的液压快速接头，从而保证冷却液在装置内部完全密封不泄露。

Claims (10)

1. 一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置，其特征在于：包括若干个具有多个开口于一对相对侧端面的内部孔道（102）的散热块（1）、设置于散热块的所述内部孔道（102）开口所在侧端面上的用于连通单个散热块内的所述内部孔道（102）并将冷却液传递至相邻所述散热块（1）的通液压块（2）、设置于所述散热块（1）内部孔道（102）开口所在侧端面的相邻侧端面上的用于耦合相邻所述散热块（1）的连接结构（105）以及用于锁紧相邻所述散热块（1）上的所述连接结构（105）的弹性连接插件（6）。

2. 根据权利要求1所述的一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置，其特征在于：所述散热块（1）包括基块（101）、设置于所述内部孔道（102）开口所在侧端面上的多个安装盲孔（103）、设置于所述基块（101）上下表面上的多个导热条（104），所述基块（101）、导热条（104）与连接结构（105）一体成型。

3. 根据权利要求2所述的一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置，其特征在于：所述散热块（1）包括位于散热装置两端的散热端块（1a）与连接于两个散热端块之间的散热中间块（1b）；所述散热端块（1a）上的所述内部孔道（102）开口所在侧端面的两个相邻侧端面中的一个侧端面上设有所述连接结构（105），另一侧端面上设有与所述弹性连接插件（6）相适配的连接槽（106）；所述散热中间块（1b）在所述内部孔道（102）开口所在侧端面的两个相邻侧端面上都设有所述连接结构（105）。

4. 根据权利要求3所述的一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置，其特征在于：所述连接结构（105）包括具有与所述弹性连接件（6）相适配的开口槽（10505）的连接主板（10501）、与所述连接主板（10501）平行设置的连接副板（10502）、所述连接主板（10501）与所述连接副板（10502）之间设有具有引导斜边的连接耦槽（10504）以及外凸于所述连接主板（10501）外端面的具有导向斜边的连接耦舌（10503）。

5. 根据权利要求4所述的一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置，其特征在于：所述连接主板（10501）两端各设置有一所述开口槽（10505），所述开口槽到所述连接耦槽（10504）槽底的距离大于所述连接副板（10502）外端面到所述连接耦槽（10504）槽底的距离。

6. 根据权利要求5所述的一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置，其特征在于：所述弹性连接插件（6）包括U型弹性基板（601）、限位挡板（603）以及卡块（602），所述U型弹性基板（601）包括U型弹性弯板（60101）、两个分别连接于所述U型弹性弯板（60101）两端的且平行设置的弹性平板（60102）以及设于所述弹性平板（60102）端部的引导斜面（60103），所述卡块（602）为对称设置于两个所述弹性平板（60102）外表面上的两个，所述限位挡板（603）垂直设置于任一块所述弹性平板（60102）外表面上。

7. 根据权利要求6所述的一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置，其特征在于：所述开口槽（10505）包括与所述U型弹性基板（601）两侧面适配的一对竖直面（1050501），与弹性连接插件（6）上的一所述弹性平板（60102）外表面适配的第一平面（1050503）、第三平面（1050507），与相应所述弹性平板（60102）上的所述卡块（602）适配的第二平面（1050505），引导所述弹性连接插件（6）进入开口槽内的第一引导斜面（1050502），引导所述弹性连接插件（6）到达最终卡合位置的第三引导斜面（1050506）以及反向引导所述弹性连接插件（6）抽出开口槽的第二引导斜面（1050504）。

8. 根据权利要求3或6所述的一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置，其特征在于：所述连接槽（106）包括与所述U型弹性基板（601）两侧面适配的一对限位竖直面（10607），与弹性连接插件（6）上的两所述弹性平板（60102）外表面适配的第一平面组（10602）、第三平行平面组（10606），与弹性连接插件（6）上的两所述卡块（602）外表面适配的第二平面组（10604）、引导所述弹性连接插件（6）进入连接槽（106）内的第一引导斜面组（10601）、引导所述弹性连接插件（6）到达最终卡合位置的第三引导斜面组（10605）以及反向引导所述弹性连接插件（6）抽出开口槽的第二引导斜面组（10603）。

9. 根据权利要求1或2所述的一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置，其特征在于：所述通液压块（2）包括通液压块本体（201），所述通液压块本体（201）上与所述散热块的连接面上设有若干个连通所述散热块（1）上相邻所述内部孔道（102）的通液盲槽（202）、用于将冷却液送入或送出所述散热块（1）的通液孔（203）、与所述散热块（1）上的安装盲孔（103）适配的多个安装孔（204），所述通液压块本体（201）的端面上设置有与所述通液孔（203）相通的连接孔（205），所述连接孔（205）上外接有用于引入或引出冷却液的引液接头（3）或用于使冷却液体在相邻散热块之间传递的相互匹配的传液母接头（4）或传液子接头（5）。

10. 根据权利要求1或9所述的一种中大型高频开关电源用的组合式液冷散热装置，其特征在于：所述散热块（1）与所述通液压块（2）之间设有密封垫（7），所述密封垫（7）上开有与所述通液盲槽（202）、通液孔（203）以及安装孔（204）适配的开口。