CN117794201B - 一种用于双转换在线式ups散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于双转换在线式UPS散热装置，尤其涉及冷媒液体循环制冷技术领域。本发明通过吸尘框和吸尘板的配合，可以防止外部灰尘进入UPS外壳结构内，且不会阻碍空气的流动；由于没有采用转动零部件，因此在长时间工作后并不会出现机械磨损的问题，也就无需要进行维护，保证了UPS运行安全的稳定性；将UPS的电控元件设置在电子氟化液中，并对电子氟化液进行制冷降温，因此可以有效的抑制电控元件的发热量。

Description

一种用于双转换在线式UPS散热装置

技术领域

本发明涉及冷媒液体循环制冷技术领域，具体为一种用于双转换在线式UPS散热装置。

背景技术

随着信息技术的不断发展，UPS（不间断电源）在各个领域中的应用越来越广泛。然而，UPS设备在运行过程中会产生大量的热量，如果热量不能得到及时散发，将会影响UPS设备的正常运行，甚至导致设备故障。因此，为了确保UPS设备的正常运行，散热器应运而生，但是传统的散热器都是采用被动散热的方式，并不能主动降温，因此无法对UPS设备的运行温度进行控制管理。

在现有技术中，公告号为CN103282735B的发明专利，公开了一种制冷剂散热器，该专利的技术方案能够减少用于与制冷剂换热并且从制冷剂散热器方向吹入的空气的温差，以使流过制冷剂散热器的制冷剂的相态变为气相状态、气液两相状态和液相状态，但是该技术方案的散热部分在长时间使用后容易堆积灰尘，因此若将其应用在UPS设备上，在长时间工作后，会出现制冷效果差的现象。

发明内容

为克服上述现有技术的缺陷，本发明提供如下技术方案：包括UPS外壳，UPS外壳内配设有蓄电池和电控元件，UPS外壳内还固定安装有温控组件，所述温控组件包括吸热罩，吸热罩密封覆盖在电控元件上，使电控元件和吸热罩形成一个密闭腔体，并且该腔体内设置有电子氟化液，且腔体内负压设置，吸热罩内固定安装有蒸发管，蒸发管与电子氟化液接触，在吸热罩的上表面还固定安装有冷凝管，冷凝管的两端与蒸发管的两端相连通，使冷凝管和蒸发管内部形成贯通管道，并且在蒸发管和冷凝管两端的两个连接处分别串联配设有压缩泵和膨胀阀，其中冷凝管上固定安装有若干片散热片，每两个散热片的下方均设置有两个电极气流板，且电极气流板与散热片之间存在间隙，电极气流板靠近散热片的一端采用锯齿尖端设置。

优选地，所有的电极气流板均固定安装在电极气流板支架上，电极气流板支架固定安装在吸热罩上，并且吸热罩上还固定安装有用于支撑冷凝管的支撑板。

优选地，所述吸热罩上还固定安装有限制块，限制块的侧面搭接设置有与吸热罩上表面滑动配合的吸尘框，吸尘框内壁的上下表面均粘贴有导电铜箔，吸尘框内侧的中部悬空布置有若干片平行设置的吸尘板，所有的吸尘板通过陶瓷杆绝缘固定在吸尘框的内壁上。

优选地，所述UPS外壳上还开设有与除尘把手滑动配合的通槽，除尘把手与吸尘框固定配合，用于将吸尘框上的零部件拖出UPS外壳的内部。

优选地，所述电极气流板底部与吸热罩的上表面的距离与吸尘板高度相匹配，用于外部的空气进入电极气流板的下方。

优选地，所述UPS外壳的内壁上还固定安装有分隔板，分隔板上设置有矩形框架，矩形框架内卡接安装有辅助组件，所述辅助组件包括支撑框架，支撑框架上开设有排气框和进气框，其中排气框与冷却片或散热片对齐。

优选地，所述支撑框架的上表面固定安装有若干片平行设置的辅助温散片，所述进气框处设置有弹性钢片，所述支撑框架上还固定安装有若干个固定块，相邻两个固定块的相对面上固定安装有胶垫，两个胶垫的相对面之间固定安装有压电陶瓷，其中弹性钢片固定在压电陶瓷上。

优选地，所述支撑框架的下表面固定安装有冷却导温片，冷却导温片与支撑框架的下表面之间配设有制冷二极片，其中冷却导温片与冷却片或散热片插接配合。

优选地，所述UPS外壳前端设置有前面板，前面板上开设有进气口和气道，进气口和气道相通，用于将外部空气传递到UPS外壳的内部，并且在前面板上还对称安装有两个推拉把手，所述气道与吸尘框相对齐，所述UPS外壳上还开设有排气口，用于将吸入的空气排出，UPS外壳上还固定安装有覆盖板。

本发明与现有技术相比具备以下有益效果：（1）本发明通过吸尘框和吸尘板的配合，可以防止外部灰尘进入UPS外壳结构内，且不会阻碍空气的流动；（2）本发明由于没有采用转动零部件，因此在长时间工作后并不会出现机械磨损的问题，也就无需要进行维护，保证了UPS运行安全的稳定性；（3）本发明将UPS的电控元件设置在电子氟化液中，并对电子氟化液进行制冷降温，因此可以有效的抑制电控元件的发热量。

附图说明

图1为本发明UPS外壳结构示意图。

图2为本发明UPS外壳内部结构示意图。

图3为本发明辅助组件第一位置图。

图4为本发明辅助组件第二位置图。

图5为本发明温控组件结构示意图。

图6为本发明吸热罩内部结构示意图。

图7为本发明吸尘框相对位置图。

图8为本发明图7中A处结构示意图。

图9为本发明支撑板结构示意图。

图10为本发明图9中B处结构示意图。

图11为本发明电极气流板处结构示意图。

图12为本发明冷却片结构示意图。

图13为本发明吸热罩结构位置安装图。

图14为本发明散热片位置安装图。

图15为本发明除尘把手处结构示意图。

图16为本发明进气口处结构示意图。

图17为本发明辅助组件结构示意图。

图18为本发明图17中C处结构示意图。

图19为本发明冷却导温片处结构示意图。

图中：101-吸热罩；102-冷却片；103-除尘把手；104-吸尘框；105-吸尘板；106-陶瓷杆；107-限制块；108-蒸发管；109-膨胀阀；110-压缩泵；111-冷凝管；112-散热片；113-支撑板；114-电极气流板支架；115-电极气流板；201-支撑框架；2011-排气框；2012-进气框；202-辅助温散片；203-固定块；204-胶垫；205-压电陶瓷；206-弹性钢片；207-制冷二极片；208-冷却导温片；3-UPS外壳；31-排气口；32-前面板；33-进气口；34-推拉把手；35-覆盖板；36-分隔板；37-蓄电池；38-电控元件；39-气道。

具体实施方式

下面结合附图1-图19，并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供一种用于双转换在线式UPS散热装置，包括UPS外壳3，UPS外壳3内配设有蓄电池37和电控元件38，UPS外壳3内还固定安装有温控组件，温控组件包括吸热罩101，吸热罩101密封覆盖在电控元件38上，使电控元件38和吸热罩101形成一个密闭腔体，并且该腔体内设置有电子氟化液，且腔体内负压设置，吸热罩101内固定安装有蒸发管108，蒸发管108与电子氟化液接触，在吸热罩101的上表面还固定安装有冷凝管111，冷凝管111的两端与蒸发管108的两端相连通，使冷凝管111和蒸发管108内部形成贯通管道，并且在蒸发管108和冷凝管111两端的两个连接处分别串联配设有压缩泵110和膨胀阀109，其中冷凝管111上固定安装有若干片散热片112，每两个散热片112的下方均设置有两个电极气流板115，且电极气流板115与散热片112之间存在间隙，电极气流板115靠近散热片112的一端采用锯齿尖端设置。所有的电极气流板115均固定安装在电极气流板支架114上，电极气流板支架114固定安装在吸热罩101上，并且吸热罩101上还固定安装有用于支撑冷凝管111的支撑板113。吸热罩101上还固定安装有限制块107，限制块107的侧面搭接设置有与吸热罩101上表面滑动配合的吸尘框104，吸尘框104内壁的上下表面均粘贴有导电铜箔，吸尘框104内侧的中部悬空布置有若干片平行设置的吸尘板105，所有的吸尘板105通过陶瓷杆106绝缘固定在吸尘框104的内壁上。UPS外壳3上还开设有与除尘把手103滑动配合的通槽，除尘把手103与吸尘框104固定配合，用于将吸尘框104上的零部件拖出UPS外壳3的内部。电极气流板115底部与吸热罩101的上表面的距离与吸尘板105高度相匹配，用于外部的空气进入电极气流板115的下方。

UPS外壳3的内壁上还固定安装有分隔板36，分隔板36上设置有矩形框架，矩形框架内卡接安装有辅助组件，辅助组件包括支撑框架201，支撑框架201上开设有排气框2011和进气框2012，其中排气框2011与冷却片102或散热片112对齐。支撑框架201的上表面固定安装有若干片平行设置的辅助温散片202，进气框2012处设置有弹性钢片206，支撑框架201上还固定安装有若干个固定块203，相邻两个固定块203的相对面上固定安装有胶垫204，两个胶垫204的相对面之间固定安装有压电陶瓷205，其中弹性钢片206固定在压电陶瓷205上。支撑框架201的下表面固定安装有冷却导温片208，冷却导温片208与支撑框架201的下表面之间配设有制冷二极片207，其中冷却导温片208与冷却片102或散热片112插接配合。

UPS外壳3前端设置有前面板32，前面板32上开设有进气口33和气道39，进气口33和气道39相通，用于将外部空气传递到UPS外壳3的内部，并且在前面板32上还对称安装有两个推拉把手34，气道39与吸尘框104相对齐，UPS外壳3上还开设有排气口31，用于将吸入的空气排出，UPS外壳3上还固定安装有覆盖板35。

本发明公开的一种用于双转换在线式UPS散热装置的工作原理如下：分隔板36的上表面位于排气口31的位置还可以设置离心风扇（分隔板36是覆盖在蓄电池37的上表面的），用于起到预防作用，启动离心风扇以保证设备的正常运行，除此之外，还可以增强空气流动的速度（正常状态下不用启动），且覆盖板35与UPS外壳3之间采用便于拆卸的卡扣设置。

蓄电池37的表面还可设置冷却回路，与吸热罩101内部的电子氟化液形成闭环，用于冷却或加热蓄电池37。UPS设备正常运作时，其内部的电控元件38会产生高温，需要及时将其温度降下来，否则会出现热失控的问题，降低其工作效率，甚至导致火灾的发生，而传统的UPS散热器，随着长时间的使用，其内部的灰尘会越来越多，此时就会导致散热效果大打折扣，并且传统的UPS散热器只是散热，并不能控制其温度，所以其安全性较差。此时温控组件中的吸热罩101内部的电子氟化液会吸收电控元件38所产生的温度，从而蒸发成气体，当与冷却片102接触的时候，会冷凝成液体，掉落回去，形成循环，从而实现冷却的目的，同时温控组件中的蒸发管108会给内部的电子氟化液降温，以达到更好的制冷效果，此时需要启动压缩泵110，压缩泵110将蒸发管108内部的冷媒（沸点低的液体，例如氟利昂、氨和水以及它们的混合物等，且蒸发管108和冷凝管111内采用负压设置），压缩进冷凝管111中，使其产生高温高压，然后通过散热片112初步将冷凝管111内部的温度降低，然后再通过膨胀阀109缓慢释放掉冷凝管111内部的高压，使其内部的冷媒液体瞬间气化蒸发，从而大幅吸收外部的热量，此处也就是蒸发管108，而蒸发管108则可以直接降低电子氟化液的温度，从而实现对电控元件38温控的目的，然后蒸发的气体会通过压缩泵110重新回流到冷凝管111中进行冷凝。

而散热片112附近的空气则需要被吹走，保证散热片112处于较低的温度，将冷凝管111上的高温快速的传递到空气中，此处需要在冷凝管111和电极气流板115之间施加高压电场（散热片112为负极，电极气流板115为正极），空气中的原子失去或得到电子就会变成离子，在散热片112和电极气流板115的高压电场下电极气流板115会夺走空气分子中的电子，从而使其带正电，然后就会被散热片112的负极所吸引，从电极气流板115移动至散热片112处，然后在此过程中该部分的空气会撞击周围没有被电离的空气分子，从而带动空气的流动，并且散热片112和电极气流板115之间还留有间隙，该间隙附近的空气的压力则会低于散热片112和电极气流板115之间流动空气的压力，从而导致外部的空气被吸入进来，从而获得更快的空气流速，使其散热片112内产生流动的空气，而电极气流板115底部的空气是从进气口33和气道39处进来的，并且需要穿过吸尘框104，而吸尘框104上设置的导电铜箔和吸尘板105则会吸引空气中的灰尘（采用使用静电发生器，使得吸尘框104上的导电铜箔和吸尘板105分别静电发生器的正负相连），经过一段时间的使用后，需要定期将吸尘框104抽出，清洗吸尘板105和导电铜箔上的灰尘。通过吸尘板105和导电铜箔可以过滤掉空气中的部分易漂浮的灰尘，这些灰尘也是用以吸附在物体表面的，从而大幅降低灰尘附着在散热片112和冷却片102上的程度。

使用者可以加装辅助组件，辅助组件可以降低冷却片102或散热片112上的温度，当降低冷却片102的温度时，将冷却导温片208错位插入到冷却片102中（如图4所示，排气框2011与散热片112对齐，此时利于空气的流动），当降低散热片112的温度时，将冷却导温片208错位插入到散热片112中（如图3所示，排气框2011与冷却片102对齐，此时利于空气的流动），此时需要给压电陶瓷205通电，压电陶瓷205通电会产生震动，从而带动弹性钢片206抖动，由于胶垫204与固定块203之间通过胶垫204采用柔性连接的方式，所以弹性钢片206远离压电陶瓷205的一端会剧烈摆动，此动作类似于扇扇子，将空气扇入辅助温散片202内，将辅助温散片202内部的热空气带走（冷空气是依次通过进气口33、气道39、吸尘框104、电极气流板115的下方、进气框2012，然后被扇入辅助温散片202内），而辅助温散片202的热量由于启动制冷二极片207所产生的（正常状态下无需气体），制冷二极片207的发热面会将高温传递到辅助温散片202上，而制冷面则会将低温通过冷却导温片208传递到冷却片102或散热片112上，从而实现辅助降温的目的。而流动的热空气则会通过排气口31排出到UPS外壳3的外部。

Claims (4)

1.一种用于双转换在线式UPS散热装置，包括UPS外壳（3），UPS外壳（3）内配设有蓄电池（37）和电控元件（38），其特征在于：所述UPS外壳（3）内还固定安装有温控组件，所述温控组件包括吸热罩（101），吸热罩（101）密封覆盖在电控元件（38）上，使电控元件（38）和吸热罩（101）形成一个密闭腔体，并且该腔体内设置有电子氟化液，吸热罩（101）内固定安装有蒸发管（108），蒸发管（108）与电子氟化液接触，在吸热罩（101）的上表面还固定安装有冷凝管（111），冷凝管（111）的两端与蒸发管（108）的两端相连通，使冷凝管（111）和蒸发管（108）内部形成贯通管道，并且在蒸发管（108）和冷凝管（111）两端的两个连接处分别串联配设有压缩泵（110）和膨胀阀（109），其中冷凝管（111）上固定安装有若干片散热片（112），每两个相邻散热片（112）的下方均设置有两个电极气流板（115），且电极气流板（115）与散热片（112）之间存在间隙，电极气流板（115）靠近散热片（112）的一端采用锯齿尖端设置，并且在电极气流板（115）和散热片（112）之间施加高压电，所述吸热罩（101）上还固定安装有限制块（107），限制块（107）的侧面搭接设置有与吸热罩（101）上表面滑动配合的吸尘框（104），吸尘框（104）与电极气流板（115）的侧边对齐，吸尘框（104）内壁的上下表面均粘贴有导电铜箔，吸尘框（104）内侧的中部悬空布置有若干片平行设置的吸尘板（105），所有的吸尘板（105）通过陶瓷杆（106）绝缘固定在吸尘框（104）的内壁上，UPS外壳（3）内还配设有用于给导电铜箔和吸尘板（105）供电的静电发生器；

所述UPS外壳（3）的内壁上还固定安装有分隔板（36），分隔板（36）上设置有矩形框架，矩形框架内卡接安装有辅助组件，所述辅助组件包括支撑框架（201），支撑框架（201）上开设有排气框（2011）和进气框（2012），其中排气框（2011）与冷却片（102）或散热片（112）对齐，所述支撑框架（201）上表面上沿着其中一边的方向固定安装有若干片平行设置的辅助温散片（202），所述进气框（2012）处设置有弹性钢片（206），所述支撑框架（201）上还固定安装有若干个固定块（203），相邻两个固定块（203）的相对面上固定安装有胶垫（204），两个胶垫（204）的相对面之间固定安装有压电陶瓷（205），其中弹性钢片（206）固定在压电陶瓷（205）上，所述支撑框架（201）的下表面固定安装有冷却导温片（208），冷却导温片（208）与支撑框架（201）的下表面之间配设有制冷二极片（207），其中冷却导温片（208）与冷却片（102）或散热片（112）插接配合；

所述UPS外壳（3）前端设置有前面板（32），前面板（32）上开设有进气口（33）和气道（39），进气口（33）和气道（39）相通，用于将外部空气传递到UPS外壳（3）的内部，并且在前面板（32）上还对称安装有两个推拉把手（34），所述气道（39）与吸尘框（104）相对齐，所述UPS外壳（3）上还开设有排气口（31），用于将吸入的空气排出，UPS外壳（3）上还固定安装有覆盖板（35）。

2.根据权利要求1所述的一种用于双转换在线式UPS散热装置，其特征在于：所有的电极气流板（115）均固定安装在电极气流板支架（114）上，电极气流板支架（114）固定安装在吸热罩（101）上，并且吸热罩（101）上还固定安装有用于支撑冷凝管（111）的支撑板（113）。

3.根据权利要求2所述的一种用于双转换在线式UPS散热装置，其特征在于：所述UPS外壳（3）上还开设有与除尘把手（103）滑动配合的通槽，除尘把手（103）与吸尘框（104）固定配合，吸尘框（104）与UPS外壳（3）采用能够拆卸的方式滑动配合。

4.根据权利要求3所述的一种用于双转换在线式UPS散热装置，其特征在于：所述电极气流板（115）底部与吸热罩（101）的上表面的距离与吸尘板（105）高度相匹配，用于外部的空气进入电极气流板（115）的下方。