CN111615286B - 一种微波电源冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电源冷却技术领域，具体涉及一种微波电源冷却系统。其包括：箱体、冷却装置、第一散热部、第二散热部和第三散热部。该系统一方面采用直冷式一体化铝材冷却水路，使得冷却水和铝材管路可以直接进行热交换，最大限度提高热交换的效率和速度，替代冷却水在铜管里循环，再经过铝板散热的方案；另一方面，该系统采用三个散热部形成一个完整的、稳定的空气气流循环回路，提高冷却效果；此外，该系统还采用了导流管控制冷却后的空气气流集中流向需要冷却的位置，增加冷却效率，使微波电源上的电子器件温度最大可以降低3～5℃。
Description
技术领域
本发明涉及电源冷却技术领域，具体涉及一种微波电源冷却系统。
背景技术
微波电源在家用电器、通信和工业生产上都得到广泛应用，特别是随着真空等离子技术的发展，微波电源在MPCVD(微波等离子体化学真空沉积)技术上得以较快发展。美国的MKS公司主要生产用于MPCVD的微波电源，这种微波电源都是6千瓦或以上的大功率电源，微波电源上的功率器件的发热严重，必须通过冷却处理加快散热。现有的冷却方式如下：冷却水在铜管里循环，铜管固定在铝板上，功率器件通过导热膏固定在铝板上，PCB板安装在铝板上，而铝板下面有散热片，在电源的后面底部安装侧向吹风的风扇，微波电源工作时：铝板上的大功率器件通过铝板冷却，PCB板上面的功率器件通过风扇吹出的风进行冷却。
目前微波电源冷却系统有如下几个缺点：
1)铝冷却体不是直冷，大大影响冷却水的热交换效率；
2)无风路控制，不能形成完整的气流循环回路，由于箱体是铝材，具有良好的导热性，冷风吹到箱体上没有固定的吹向需要冷却的功率器件上，影响冷却效率；
3)没有对全部重要发热器件进行重点冷却。
鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种微波电源冷却系统成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种微波电源冷却系统。
本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：
本发明提供了一种微波电源冷却系统，该系统包括：
箱体，所述箱体具有容纳腔，所述容纳腔中安装有微波电源；
固定于所述箱体容纳腔底部的冷却装置，所述冷却装置由铝材料制成；
设于所述冷却装置上的第一散热部，所述第一散热部用于产生空气气流，并使空气气流从所述冷却装置的一端流向另一端，以形成冷却空气气流；
分别设于所述箱体相对两侧壁上的第二散热部和第三散热部，所述第二散热部和所述第三散热部共同作用控制所述冷却空气气流从微波电源的一侧流向另一侧，以帮助所述微波电源散热。
优选地，所述微波电源包括多个PCB板，所述PCB板固定在所述冷却装置上表面，所述PCB板位于所述第二散热部和所述第三散热部之间，所述第二散热部和第三散热部共同作用使所述冷却空气气流经过所述PCB板。
优选地，所述冷却装置四周封闭，所述冷却装置的底部开设有用于安装所述第一散热部的凹槽，所述冷却装置上开设有用于控制所述冷却空气气流流出的导流孔。
优选地，该系统还包括与所述导流孔配合设置的呈中空状的导流管，所述导流管底部设有开口，所述开口与所述导流孔配合供所述冷却空气气流流进所述导流管中，所述导流管的周向设有穿孔，所述穿孔控制所述冷却空气气流的流出方向。
优选地，相邻两个PCB板之间形成供所述冷却空气气流通过的空气通道，所述导流管与所述空气通道对应设置，所述第二散热部和所述第三散热部分别位于所述空气通道的两侧。
优选地，所述导流管由铝材料制成。
优选地，所述冷却装置包括用于容纳冷却水的水冷腔、形成于所述水冷腔底壁外侧并沿竖直方向延伸的多个间隔设置的散热片，相邻两个散热片之间形成供所述第一散热部产生的空气气流通过的导流区。
优选地，所述水冷腔的侧壁上设有用于流进冷却水的进口和用于流出冷却水的出口。
优选地，所述第一散热部的设置高度不高于所述水冷腔的下表面。
优选地，所述第一散热部和所述第二散热部均包括至少一个具有吹风结构的吹风风扇，所述第三散热部包括至少一个具有吸风结构的吸风风扇。
本发明的冷却系统一方面采用直冷式一体化铝材冷却水路，直接进行热交换，最大限度提高热交换的效率和速度，替代冷却水在铜管里循环，再经过铝板散热的方案；另一方面，该系统采用三个散热部形成一个完整的、稳定的空气气流循环回路，提高冷却效果。
附图说明
图1是本发明实施例的冷却系统的第一种结构示意图。
图2是本发明实施例的冷却系统的第二种结构示意图。
图3是本发明实施例的冷却系统中的冷却装置的结构示意图。
图4是本发明实施例的冷却系统中的导流管的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
本发明的实施例提供了一种微波电源冷却系统，该系统一方面采用直冷式一体化铝材冷却水路，使得冷却水和铝材管路可以直接进行热交换，最大限度提高热交换的效率和速度，替代冷却水在铜管里循环，再经过铝板散热的方案；另一方面，该系统采用三个散热部形成一个完整的、稳定的空气气流循环回路，提高冷却效果；此外，该系统还采用了导流管控制冷却后的空气气流集中流向需要冷却的位置，增加冷却效率，使微波电源上的电子器件温度最大可以降低3～5℃。
图1示出了一种微波电源冷却系统，请参见图1，该系统包括：箱体10、冷却装置20、第一散热部30、第二散热部40和第三散热部50。箱体10具有容纳腔，容纳腔中安装有微波电源(图中未示出)，请参见图2，微波电源包括多个PCB板101，优选地，每个微波电源包括两至四个PCB板101，在本实施例中，冷却装置20的上表面设有四个平行间隔设置的PCB板101，冷却装置20固定于箱体10容纳腔的底部，冷却装置20由铝材料制成。进一步地，请参见图2，冷却装置20四周封闭，请参见图2和图3，冷却装置20上设有与箱体10底部连接的固定部21，固定部21上设有多个固定孔2100，冷却装置20通过固定件穿设于固定孔2100中与箱体10底部固定连接。进一步地，请参见图3，冷却装置20包括用于容纳冷却水的水冷腔201、形成于水冷腔201底壁外侧并沿竖直方向延伸的多个间隔设置的散热片202、相邻两个散热片202之间形成供第一散热部30产生的空气气流通过的导流区203，散热片202的高度小于冷却装置20的高度，导流区203用于增加空气气流的均匀性。铝易氧化和被水腐蚀，冷却装置20的铝板需要作阳极氧化处理以增加使用寿命，铝材导热快，水冷腔201中的冷却水与铝材管道直接进行热交换，为直冷式，热交换效率高，装配方便。
进一步地，请参见图1至图3，第一散热部30设于冷却装置20底部，冷却装置20的底部开设有用于安装第一散热部30的凹槽204，第一散热部30用于产生空气气流，并使空气气流从冷却装置20的一端流向另一端，以形成冷却空气气流；第二散热部40和第三散热部50分别设于箱体10相对两侧壁上，第二散热部40和第三散热部50共同作用控制冷却空气气流从微波电源的一侧流向另一侧，以帮助微波电源散热，第二散热部40和第三散热部50不仅可以导向空气气流的流向，达到集中散热的目的，还可以加快空气气流的流动速度，增强冷却空气气流的效率。
进一步地，请参见图1和图2，第一散热部30和第二散热部40均包括至少一个具有吹风结构的吹风风扇，第三散热部50包括至少一个具有吸风结构的吸风风扇。吹风结构和吸风结构相互作用使空气气流流向更加稳定，进一步加快空气气流的流动速度，增强冷却空气气流的效率。
进一步地，请参见图2，PCB板101位于第二散热部40和第三散热部50之间，第二散热部40和第三散热部50共同作用使冷却空气气流经过PCB板101，增强冷却效果。
具体地，在本实施例中，请参见图1至图3，箱体10包括相对设置的第一侧壁11和第二侧壁12，第一散热部30靠近第一侧壁11所在的一侧设置并安装于凹槽204中，第一散热部30的设置高度不高于水冷腔201的下表面，保证空气气流的冷却效果，第三散热部50设于第一侧壁11上，第二散热部40设于第二侧壁12上，第一散热部30包括两个平行设置的吹风风扇，第二散热部40包括两个平行设置的吹风风扇，第三散热部50包括一个吸风风扇；第一散热部30在冷却装置20的内部产生空气气流，并将空气气流沿着导流区203吹向第二侧壁12，产生经过冷却装置20冷却后的冷却空气气流，第二散热部40将冷却空气气流从PCB板101的一端吹向另一端，帮助PCB板101进行散热，第三散热部50则通过吸风结构进一步控制空气气流流向，增强PCB板101的冷却效果。
进一步地，请参见图3，冷却装置20上开设有用于控制冷却空气气流流出的导流孔200。
进一步地，请参见图2至图4，该系统还包括与导流孔200配合设置的导流管60，导流管60呈中空状，底部设有开口，该开口与导流孔200配合供冷却空气气流流进导流管60中，顶端封闭，以防进入导流管60的冷却空气气流外泄，导流管60的周向设有穿孔600，穿孔600控制冷却空气气流的流出方向。
进一步地，请参见图2，相邻两个PCB板101之间形成供冷却空气气流通过的空气通道1010，导流管60与空气通道1010对应设置，第二散热部40和第三散热部50分别位于空气通道1010的两侧，第二散热部40和第三散热部50共同作用，通过导流管60控制冷却空气气流在PCB板101上的流动方向，以帮助PCB板101散热。导流管60可以根据需要安装到需要冷却的位置，在本实施例中，导流管60设置四个，导流管60间隔安装在空气通道1010入口处且位于两个PCB板101之间或安装于第二散热部40导向气流的流动方向上，从导流管60流出的冷却空气气流可对PCB板101上的电子器件进行冷却，导流管60的设置可以实现集中对需要冷却的电子器件进行冷却，增强冷却效果。进一步地，导流管60由铝材料制成，铝材导热快，热交换效率高。
具体地，在本实施例中，请参见图2至图4，第一散热部30在冷却装置20的内部产生空气气流，并将空气气流沿着导流区203进行冷却，冷却空气气流从导流孔200进入到导流管60中，第二散热部40控制冷却空气气流从导流管60的穿孔600中流出并对PCB板101进行冷却，第三散热部50则通过吸风结构进一步控制冷却空气气流的流向，增强PCB板101的冷却效果。该设置方式形成了高效的冷却空气气流循环回路，使微波电源上的电子器件温度最大可以降低3～5℃。
进一步地，请参见图2和图3，水冷腔201的侧壁上设有用于流进冷却水的进口210和用于流出冷却水的出口211，便于更换冷却装置20中的冷却水。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种微波电源冷却系统，其特征在于，该系统包括：
箱体，所述箱体具有容纳腔，所述容纳腔中安装有微波电源；
固定于所述箱体容纳腔底部的冷却装置，所述冷却装置由铝材料制成；
设于所述冷却装置上的第一散热部，所述第一散热部用于产生空气气流，并使空气气流从所述冷却装置的一端流向另一端，以形成冷却空气气流；
分别设于所述箱体相对两侧壁上的第二散热部和第三散热部，所述第二散热部和所述第三散热部共同作用控制所述冷却空气气流从微波电源的一侧流向另一侧，以帮助所述微波电源散热；
所述微波电源包括多个PCB板，所述PCB板固定在所述冷却装置上表面，所述PCB板位于所述第二散热部和所述第三散热部之间，所述第二散热部和第三散热部共同作用使所述冷却空气气流经过所述PCB板；
所述冷却装置四周封闭，所述冷却装置的底部开设有用于安装所述第一散热部的凹槽，所述冷却装置上开设有用于控制所述冷却空气气流流出的导流孔；
该系统还包括与所述导流孔配合设置的呈中空状的导流管，所述导流管底部设有开口，所述开口与所述导流孔配合供所述冷却空气气流流进所述导流管中，所述导流管的周向设有穿孔，所述穿孔控制所述冷却空气气流的流出方向；
相邻两个PCB板之间形成供所述冷却空气气流通过的空气通道，所述导流管与所述空气通道对应设置，所述第二散热部和所述第三散热部分别位于所述空气通道的两侧；
所述第一散热部和所述第二散热部均包括至少一个具有吹风结构的吹风风扇，所述第三散热部包括至少一个具有吸风结构的吸风风扇。
2.根据权利要求1所述的微波电源冷却系统，其特征在于，所述导流管由铝材料制成。
3.根据权利要求1所述的微波电源冷却系统，其特征在于，所述冷却装置包括用于容纳冷却水的水冷腔、形成于所述水冷腔底壁外侧并沿竖直方向延伸的多个间隔设置的散热片，相邻两个散热片之间形成供所述第一散热部产生的空气气流通过的导流区。
4.根据权利要求3所述的微波电源冷却系统，其特征在于，所述水冷腔的侧壁上设有用于流进冷却水的进口和用于流出冷却水的出口。
5.根据权利要求3所述的微波电源冷却系统，其特征在于，所述第一散热部的设置高度不高于所述水冷腔的下表面。
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