CN116916630B - 一种用于电气设备的散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及散热器技术领域，尤其涉及一种用于电气设备的散热装置。技术问题是：现有散热器工作过程中，气流在散热处停留较长时间，导致散热效率降低。技术方案：一种用于电气设备的散热装置，包括有主体外壳、散热风扇、上方分配水箱、下方分配水箱和阀门等；主体外壳中部安装有四个呈矩形分布的风扇组，每个风扇组由若干个散热风扇组成；主体外壳的顶部固接有上方分配水箱，且上方分配水箱设有流通空气的通孔，使得外界和主体外壳内部连通；主体外壳的底部固接有下方分配水箱，且下方分配水箱设有流通空气的通孔。本发明具有以下优点：本发明通过设计合理结构，使得本发明可以充分利用外界空气进行高效率的散热。

Description

一种用于电气设备的散热装置

技术领域

本发明涉及散热器技术领域，尤其涉及一种用于电气设备的散热装置。

背景技术

现有散热器大多都是从一个方向进风，从另一个方向出风，没有利用剩余的几个面进风出风，导致不能充分利用外界的空气。

同时，空气由散热器附属的风机强制吹向散热器，在离风机近的地方，散热效果好，但在远离风机的地方，气流受到散热管的影响，速度下降，导致空气在该处停留时间过长，升温过高，降低了温差，导致散热效率降低。

而为了增加散热效果，气流速度通常较快，当气流从散热器中出来时，如果还保持较快的速度，会和外界气流碰撞摩擦，导致噪声。

发明内容

为了克服现有散热器工作过程中，气流在散热处停留较长时间，导致散热效率降低的缺点，本发明提供一种用于电气设备的散热装置。

技术方案：一种用于电气设备的散热装置，包括有主体外壳、散热风扇、上方分配水箱、下方分配水箱和阀门；主体外壳中部安装有四个呈矩形分布的风扇组，每个风扇组由若干个散热风扇组成；主体外壳的顶部固接有上方分配水箱，且上方分配水箱设有流通空气的通孔，使得外界和主体外壳内部连通；主体外壳的底部固接有下方分配水箱，且下方分配水箱设有流通空气的通孔，使得外界和主体外壳内部连通；上方分配水箱和下方分配水箱均安装有阀门；还包括有外散热管、圆环翅片、内散热管、螺旋翅片和第一转动电机；主体外壳固接有若干根外散热管，且外散热管穿过主体外壳和上方分配水箱连通，且外散热管穿过主体外壳与下方分配水箱；外散热管表面固接有若干个的圆环翅片；主体外壳转动连接有若干根内散热管，且内散热管穿过主体外壳和上方分配水箱连通，且内散热管穿过主体外壳与下方分配水箱，且所有内散热管均比外散热管更靠近主体外壳中心；内散热管外表面固接有螺旋翅片；下方分配水箱下表面固接有若干个第一转动电机，且每个第一转动电机输出轴均穿过下方分配水箱后和一个内散热管下端固定连接，第一转动电机用于驱动内散热管旋转。

更为优选的是，螺旋翅片螺距从上往下逐渐缩小。

更为优选的是，位于外散热管表面的圆环翅片上侧密集下侧稀疏。

更为优选的是，螺旋翅片上侧设有导热管。

更为优选的是，还包括有导流件；主体外壳设有隔板；隔板安装有上下分布的若干个导流件，导流件内有加压风扇，导流件用于调节吹出的气流速度和角度。

更为优选的是，还包括有竖直翅片；外散热管上侧固接有竖直翅片。

更为优选的是，还包括有电动滑轨、第二转动电机、支撑杆和第一活动散热片；主体外壳内底面安装有若干个四个电动滑轨，且每个电动滑轨位于两排外散热管之间；每个电动滑轨滑动连接有若干个第二转动电机；每个第二转动电机的输出轴固接有一个支撑杆；支撑杆固接有上下分布的若干个第一活动散热片。

更为优选的是，还包括有第二活动散热片；每个支撑杆上端固接有一个第二活动散热片。

更为优选的是，还包括有清洁辊；每个电动滑轨滑动连接有若干个清洁辊。

更为优选的是，还包括有防溢筒；上方分配水箱上表面固接有防溢筒，防溢筒上宽下窄。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过设计合理结构，使得本发明可以充分利用外界空气进行高效率的散热。

为了配合螺旋翅片，导流件向主体外壳内倾斜射出气流，使得主体外壳内形成如图所示螺旋状环流，这不仅使得空气可以经过更多的散热管，同时也让空气分布更均匀，也可以配合螺旋翅片的旋转促进空气在主体外壳内中心位置的上升。

如果外散热管表面有灰尘，那么灰尘会阻碍外散热管和第一活动散热片、外散热管和第二活动散热片的紧密接触，使得他们之间存在空气层，空气是热的不良导体，降低传热效果，所以滑移第二转动电机之前，先滑动清洁辊，清洁外散热管表面。

附图说明

图1为本发明用于电气设备的散热装置公开的结构示意图；

图2为本发明用于电气设备的散热装置公开的第一种视角的剖视图；

图3为本发明用于电气设备的散热装置公开的第二种视角的剖视图；

图4为本发明用于电气设备的散热装置公开的外散热管和电动滑轨的结构示意图；

图5为本发明用于电气设备的散热装置公开的内散热管和螺旋翅片的结构示意图；

图6为本发明用于电气设备的散热装置公开的导流件引导主体外壳内部空气环流的状态图。

其中，上述附图包括以下附图标记：1-主体外壳，2-散热风扇，3-上方分配水箱，4-下方分配水箱，5-阀门，101-外散热管，102-圆环翅片，103-内散热管，104-螺旋翅片，105-第一转动电机，106-竖直翅片，111-导流件，201-电动滑轨，202-第二转动电机，203-支撑杆，204-第一活动散热片，205-第二活动散热片，211-清洁辊，301-防溢筒，1a-隔板，104a-导热管。

具体实施方式

尽管可关于特定应用或行业来描述本发明，但是本领域的技术人员将会认识到本发明的更广阔的适用性。本领域的普通技术人员将会认识到诸如：在上面、在下面、向上、向下等之类的术语是用于描述附图，而非表示对由所附权利要求限定的本发明范围的限制。诸如：第一或第二之类的任何数字标号仅为例示性的，而并非旨在以任何方式限制本发明的范围。

实施例1

一种用于电气设备的散热装置，如图1-6所示，包括有主体外壳1、散热风扇2、上方分配水箱3、下方分配水箱4和阀门5；主体外壳1中部安装有四个呈矩形分布的风扇组，每个风扇组由三个散热风扇2组成；主体外壳1的顶部焊接有上方分配水箱3，且上方分配水箱3设有流通空气的通孔，使得外界和主体外壳1内部连通；主体外壳1的底部焊接有下方分配水箱4，且下方分配水箱4设有流通空气的通孔，使得外界和主体外壳1内部连通；上方分配水箱3和下方分配水箱4均安装有阀门5，上方分配水箱3连通的阀门5用于接入输送冷却液的进水管，下方分配水箱4连通的阀门5用于接入输送冷却液的出水管；

还包括有外散热管101、圆环翅片102、内散热管103、螺旋翅片104和第一转动电机105；主体外壳1焊接有若干根外散热管101，且外散热管101穿过主体外壳1和上方分配水箱3连通，且外散热管101穿过主体外壳1与下方分配水箱4；外散热管101表面焊接有若干个上下分布的圆环翅片102；主体外壳1转动连接有若干根内散热管103，且内散热管103穿过主体外壳1和上方分配水箱3连通，且内散热管103穿过主体外壳1与下方分配水箱4，且所有内散热管103均比外散热管101更靠近主体外壳1中心；内散热管103外表面焊接有螺旋翅片104；下方分配水箱4下表面焊接有若干个第一转动电机105，且每个第一转动电机105输出轴均穿过下方分配水箱4后和一个内散热管103下端固定连接，第一转动电机105用于驱动内散热管103旋转。

如图5所示，螺旋翅片104螺距从上往下逐渐缩小。

本发明工作前，先检查各零件是否完好，确保装置可以正常工作。

打开上方分配水箱3上的一个阀门5，向该阀门5接入待散热的冷却液，打开下方分配水箱4上的一个阀门5，向该阀门5接入另一个水管，用于流出已经降温的冷却液。

冷却液从上方分配水箱3上的阀门5进入上方分配水箱3中，接着被分配进入外散热管101或者内散热管103中，冷却液将热量传递给上述散热管，冷却液在其中降温，降温后的冷却液流进下方分配水箱4，最后从下方分配水箱4连通的阀门5中流出。

在对冷却液降温时，开启散热风扇2，将外界低温空气吹入主体外壳1中，外界低温空气首先经过外散热管101和其上设置的圆环翅片102，吸收外散热管101和其上的圆环翅片102散发出的热量，升温的空气之后进入内散热管103所在区域。

散热器最重要的是保持一个相对低温的环境，最好接近室温，这就要求向进入主体外壳1内的空气提供畅通的路径，否则一旦空气流速减缓，空气就会在该处升温，减小了温差，降低散热效果。

由于外界空气穿过外散热管101和其上的圆环翅片102时损失了大量动能，所以进入内散热管103所在区域的空气速度较慢，不能及时上升，降低了空气对内散热管103的散热效果，此时启动第一转动电机105，带动其连接的内散热管103旋转，内散热管103带动螺旋翅片104旋转，推动空气形成向上的气流，这一气流从下向上流过内散热管103和螺旋翅片104，带走其上的热量，为内散热管103内的冷却液降温，最终空气从上方分配水箱3设有的通孔排出。

值得注意的是，在每一个高度，都有空气送入内散热管103所在区域，所以沿着内散热管103从下向上，在狭小的区域中，需要向上送出的空气越来越多，所以空气的上升速度需要越来越快，如图5所示，螺旋翅片104螺距从上往下逐渐缩小的设计就是为了适应这一情况，在内散热管103转速不变的情况下，螺旋翅片104从下向上对空气的推动速度越来越大。

同时，螺旋翅片104螺距从上往下逐渐缩小也使得螺旋翅片104下侧密集上侧稀疏，这就让内散热管103在下侧有更大的散热面积，由于冷却液流动至内散热管103下侧后温度降低，和周围的空气温差减小，传热速率下降，增大该处的散热面积也有利于提高该处的散热效果。

实施例2

作为实施例1的更进一步，如图2、图4和图6所示，位于外散热管101表面的圆环翅片102上侧密集下侧稀疏。

螺旋翅片104上侧设有导热管104a。

还包括有导流件111；主体外壳1设有隔板1a；隔板1a安装有上下分布的三个导流件111，导流件111内有加压风扇，导流件111用于调节吹出的气流速度和角度。

用于散热的空气从四周吹向主体外壳1内部，又从主体外壳1内中心处向上喷出，为了提高散热效果，让大量空气快速流经主体外壳1内的外散热管101、圆环翅片102、内散热管103和螺旋翅片104表面，气流速度足够大时，单位重量空气吸收的热量极小，空气升温不明显，使得主体外壳1内部保持近似室温的温度，此时为了提高散热效果，需要布置更多的散热翅片，但是散热翅片增多会提高风阻，降低空气流速，内部的散热翅片很可能无法及时散热，所以需要配合风机提高空气的压力，为了让增加的散热翅片获得最好的散热效果，所以在温差大的部位布置散热翅片增加散热面积，在外散热管101上端多布置圆环翅片102，使得外散热管101外表面的圆环翅片102呈上侧密集下侧稀疏分布，而内散热管103表面的螺旋翅片104不方便扩大面积，所以螺旋翅片104上侧设置导热管104a提高传热效果。

同时，为了配合螺旋翅片104，导流件111调节风向为倾斜射入主体外壳1内部，使得主体外壳1内形成如图6所示螺旋状环流，这不仅使得空气可以经过更多的散热管，同时也让空气分布更均匀，也可以配合螺旋翅片104的旋转促进空气在主体外壳1内中心位置的上升，达到更好的排气效果。

实施例3

作为实施例2的更进一步，如图2-4所示，还包括有竖直翅片106；外散热管101上侧焊接有竖直翅片106。

还包括有电动滑轨201、第二转动电机202、支撑杆203和第一活动散热片204；主体外壳1内底面安装有四个电动滑轨201，且每个电动滑轨201位于两排外散热管101之间；每个电动滑轨201滑动连接有四个第二转动电机202；每个第二转动电机202的输出轴焊接有一个支撑杆203；支撑杆203焊接有上下分布的若干个第一活动散热片204。

还包括有第二活动散热片205；每个支撑杆203上端焊接有一个第二活动散热片205。

还包括有清洁辊211；每个电动滑轨201滑动连接有一个清洁辊211。

还包括有防溢筒301；上方分配水箱3上表面焊接有防溢筒301，防溢筒301上宽下窄。

防溢筒301内壁设有引水槽。

清洁辊211带有静电，以利于吸附灰尘。

内散热管103交错布置。

主体外壳1内部上层的空气需要及时排出，为新鲜空气腾出位置，部分区域的空气可以被螺旋翅片104送出，但是在该上层部位，总有一部分空气会被密集的翅片阻碍，不能到达螺旋翅片104处，所以外散热管101也要做利于空气排出的设计，所以在外散热管101上侧焊接有竖直翅片106，在该处引导部分空气上升，为外散热管101上侧散热后排出至外界，和垂直于外散热管101轴线的圆环翅片102相比，竖直翅片106更有助于已被加热的空气的排出。

由于外界环境不稳定，可能存在外界空气升温的情况，为了在高温空气下保持较高的散热效率，可以启动电动滑轨201，滑移第二转动电机202至外散热管101之间，期间转动支撑杆203，用于使第一活动散热片204和第二活动散热片205旋转以避免被外散热管101卡住，当第二转动电机202移动至预定位置后，旋转支撑杆203，使得第一活动散热片204和外散热管101接触，第二活动散热片205也和外散热管101接触，增加外散热管101的散热面积，提高了散热效果。

如果外散热管101表面有灰尘，那么灰尘会阻碍外散热管101和第一活动散热片204、外散热管101和第二活动散热片205的紧密接触，使得他们之间存在空气层，空气是热的不良导体，降低传热效果，所以滑移第二转动电机202之前，先滑动清洁辊211，清洁外散热管101表面。

主体外壳1中心部位的空气都由螺旋翅片104向上推动，喷出的气体速度快，送出主体外壳1后遇到缓慢的外界气体，相互摩擦产生噪声，为了减少噪声的产生，通过防溢筒301让气流截面逐渐增大，同时防溢筒301内壁粗糙，两者同时使得气流速度逐渐减缓。

在外界空气温度较高时，也可以通过防溢筒301内壁设有的引水槽，向螺旋翅片104喷水，通过水分的蒸发提高螺旋翅片104的散热效果。

虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应理解本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应给予最宽泛的解释，以便涵盖所有的变型以及等同的结构和功能。

Claims (8)

1.一种用于电气设备的散热装置，包括有主体外壳（1）、散热风扇（2）、上方分配水箱（3）、下方分配水箱（4）和阀门（5）；主体外壳（1）中部安装有四个呈矩形分布的风扇组，每个风扇组由若干个散热风扇（2）组成；主体外壳（1）的顶部固接有上方分配水箱（3），且上方分配水箱（3）设有流通空气的通孔，使得外界和主体外壳（1）内部连通；主体外壳（1）的底部固接有下方分配水箱（4），且下方分配水箱（4）设有流通空气的通孔，使得外界和主体外壳（1）内部连通；上方分配水箱（3）和下方分配水箱（4）均安装有阀门（5）；其特征是：还包括有外散热管（101）、圆环翅片（102）、内散热管（103）、螺旋翅片（104）和第一转动电机（105）；主体外壳（1）固接有若干根外散热管（101），且外散热管（101）穿过主体外壳（1）和上方分配水箱（3）连通，且外散热管（101）穿过主体外壳（1）与下方分配水箱（4）；外散热管（101）表面固接有若干个的圆环翅片（102）；主体外壳（1）转动连接有若干根内散热管（103），且内散热管（103）穿过主体外壳（1）和上方分配水箱（3）连通，且内散热管（103）穿过主体外壳（1）与下方分配水箱（4），且所有内散热管（103）均比外散热管（101）更靠近主体外壳（1）中心；内散热管（103）外表面固接有螺旋翅片（104）；下方分配水箱（4）下表面固接有若干个第一转动电机（105），且每个第一转动电机（105）输出轴均穿过下方分配水箱（4）后和一个内散热管（103）下端固定连接，第一转动电机（105）用于驱动内散热管（103）旋转；

螺旋翅片（104）螺距从上往下逐渐缩小，螺旋翅片（104）下侧密集上侧稀疏；

位于外散热管（101）表面的圆环翅片（102）上侧密集下侧稀疏。

2.按照权利要求1所述的一种用于电气设备的散热装置，其特征是：螺旋翅片（104）上侧设有导热管（104a）。

3.按照权利要求2所述的一种用于电气设备的散热装置，其特征是：还包括有导流件（111）；主体外壳（1）设有隔板（1a）；隔板（1a）安装有上下分布的若干个导流件（111），导流件（111）内有加压风扇，导流件（111）用于调节吹出的气流速度和角度。

4.按照权利要求3所述的一种用于电气设备的散热装置，其特征是：还包括有竖直翅片（106）；外散热管（101）上侧固接有竖直翅片（106）。

5.按照权利要求1-4任一项所述的一种用于电气设备的散热装置，其特征是：还包括有电动滑轨（201）、第二转动电机（202）、支撑杆（203）和第一活动散热片（204）；主体外壳（1）内底面安装有若干个四个电动滑轨（201），且每个电动滑轨（201）位于两排外散热管（101）之间；每个电动滑轨（201）滑动连接有若干个第二转动电机（202）；每个第二转动电机（202）的输出轴固接有一个支撑杆（203）；支撑杆（203）固接有上下分布的若干个第一活动散热片（204）。

6.按照权利要求5所述的一种用于电气设备的散热装置，其特征是：还包括有第二活动散热片（205）；每个支撑杆（203）上端固接有一个第二活动散热片（205）。

7.按照权利要求6所述的一种用于电气设备的散热装置，其特征是：还包括有清洁辊（211）；每个电动滑轨（201）滑动连接有若干个清洁辊（211）。

8.按照权利要求1所述的一种用于电气设备的散热装置，其特征是：还包括有防溢筒（301）；上方分配水箱（3）上表面固接有防溢筒（301），防溢筒（301）上宽下窄。