CN117881170B - 一种变频器水冷散热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及散热设备技术领域，特别是涉及一种变频器水冷散热器，包括外壳、背板和多个导热板，外壳内部设有第一空腔，且多个导热板在背板上沿第一方向均匀排布，导热板设有内端和外端，外端位于第一空腔外，相邻的两个导热板之间设有第二空腔，且第一空腔和第二空腔连通，导热板转动时，第一空腔和第二空腔的体积改变，气体在第一空腔和第二空腔之间的流动速度增加。导热板内端和外端的配合设置，第一空腔中气体携带的热量能够被传输到外壳外部，导热板转动设置，能够增加第一空腔中气体与导热板内端的接触速度，能够提高导热板的导热效果，设置体积可变的第二空腔，第一空腔内的气体进入第二空腔内时产生流动性，从而提高了散热效率。

Description

一种变频器水冷散热器

技术领域

本发明涉及散热设备技术领域，特别是涉及一种变频器水冷散热器。

背景技术

现有的变频器散热器常采用风冷的方式，其由于风冷的方式需要在变频器内部开设风道，通过气体流动的方式带走变频器产生的热量，这样会导致变频器表面堆积灰尘，降低了散热效率；现有的变频器散热器也会在变频器背板设置液冷装置，使得液体在固定的流道内流动，用以将变频器的热量带出，由于变频器内部热量分别不均，而流道中的液体在进入背板后，吸热能力减小，导致整体散热效率降低。

发明内容

基于此，有必要针对目前散热器散热效率低的问题，提供一种变频器水冷散热器。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种变频器水冷散热器，包括外壳、背板和降温机构，外壳内部设有第一空腔，背板安装于外壳上，且背板将第一空腔与外界分隔开。

降温机构包括液冷组件，液冷组件包括多个导热板，每个导热板绕自身轴线转动设置于背板上，相邻的两个导热板之间设有间距，且导热板转动轴线与背板所在平面平行，且多个导热板在背板上沿第一方向均匀排布，第一方向与导热板转动轴线延伸方向垂直，导热板设有内端和外端，导热板的内端和外端沿导热板轴线的径向方向延伸，内端位于第一空腔内，外端位于第一空腔外，相邻的两个导热板之间设有第二空腔，第二空腔位于第一空腔内，且第一空腔和第二空腔连通，导热板转动时，第一空腔和第二空腔的体积改变，气体在第一空腔和第二空腔之间的流动速度增加。

优选的，液冷组件还包括引导板和封板，引导板设有多个，每个引导板滑动设置于两个相邻的导热板之间，且引导板滑动时能够靠近或远离背板，引导板上设有多个通孔，用于第一空腔和第二空腔内气体的交换，封板设有两个，且两个封板安装于背板靠近第一空腔的一面，两个封板沿导热板转动轴线延伸方向排布，且两个封板与每个导热板相对的两个端面滑动连接。

优选的，引导板上设有多个第一单向阀和多个第二单向阀，每个第一单向阀和每个第二单向阀对应一个通孔，多个第一单向阀分布于引导板的两端，多个第二单向阀位于引导板的中部，通过第一单向阀和第二单向阀的气体流动方向相反。

优选的，相邻的两个导热板的内端互相靠近的一面均设有滑槽，滑槽的两端与背板的距离不等，滑槽远离背板的一端设有磁铁，引导板靠近导热板的两侧均设有磁柱，每个磁柱对应滑动设置于两个相邻的导热板之间的滑槽中，磁柱与磁铁相吸。

优选的，背板上设有多个连板和多个固定柱，每个连板的两端均与背板连接，相邻的两个导热板之间设有一个连板，连板与导热板滑动连接，多个固定柱固定安装于背板上，且相邻的两个连板之间设有两个固定柱，两个固定柱的轴线与导热板的转动轴线重合，且固定柱与导热板转动连接，连板与导热板接触的一面为凹弧面，导热板的中部为凸弧面，凹弧面与凸弧面相适配。

优选的，导热板内部设有第三空腔、第四空腔、拨轮、隔板和驱动部，第三空腔和第四空腔均连通导热板的内端和外端，第四空腔和第三空腔沿导热板轴线延伸方向排布，且第三空腔和第四空腔之间不连通，第三空腔中填充有冷却液，拨轮设有两个，两个拨轮转动设置于第三空腔中，且两个拨轮的端部伸入第四空腔中，其中一个拨轮位于导热板的内端，另一个拨轮位于导热板的外端，隔板设置于第三空腔中，拨轮的转动轴线和导热板的转动轴线均位于隔板所在的平面上，且隔板相对的两个侧面分别与两个拨轮接触，拨轮用于促进第三空腔中冷却液的循环，驱动部用于驱动拨轮转动。

优选的，驱动部包括第一齿轮、第二齿轮和变速件，第一齿轮固定安装于固定柱上，第一齿轮与固定柱同轴，且第一齿轮位于第四空腔内，第二齿轮设置于拨轮的端部，第二齿轮与拨轮同轴，且第二齿轮位于第四空腔内，变速件设置于第四空腔中，且变速件分别与第一齿轮和第二齿轮啮合，变速件用于改变第二齿轮和第一齿轮的传动比。

优选的，背板内部开设有两个第一流道，两个第一流道分别位于连板的两端，每个连板内设有第二流道，第二流道的两端分别与两个第一流道连通，背板上设有进水口和出水口，进水口和其中一个第一流道连通，出水口和另一个第一流道连通。

优选的，降温机构还包括联动板和电动伸缩杆，联动板的长度方向沿第一方向延伸，且联动板与每一个导热板转动连接，且联动板在每导热板上的转动轴线和导热板在背板上的转动轴线平行，电动伸缩杆的一端设置于背板上，电动伸缩杆的另一端与联动板连接，且电动伸缩杆的伸缩方向与联动板之间的夹角小于九十度。

优选的，背板上安装有风扇组，风扇组用于对导热板外端降温。

本发明的有益效果是：通过第一空腔的密封设置，变频器表面不会堆积灰尘，变频器产生的热量能够更好地被第一空腔中的气体吸收，导热板内端和外端的配合设置，第一空腔中气体携带的热量能够被传输到外壳外部，导热板转动设置，能够增加第一空腔中气体与导热板内端的接触速度，能够提高导热板的导热效果，设置体积可变的第二空腔，第一空腔内的气体进入第二空腔内时产生流动性，从而提高了散热效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种变频器水冷散热器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种变频器水冷散热器的左视图；

图3为图2中A-A向的剖视图；

图4为图3中D处的放大图；

图5为图2中B-B向的剖视图；

图6为图2中C-C向的剖视图；

图7为图6中E处的放大图；

图8为本发明实施例提供的一种变频器水冷散热器的引导板的侧视图；

图9为本发明实施例提供的一种变频器水冷散热器的引导板的正视图。

其中：100、外壳；101、背板；102、连板；103、固定柱；201、第一空腔；202、导热板；203、第二空腔；204、引导板；205、封板；206、第一单向阀；207、第二单向阀；208、滑槽；209、磁柱；210、第三空腔；211、第四空腔；212、拨轮；213、隔板；214、第一齿轮；215、第二齿轮；216、变速件；220、第一流道；221、第二流道；222、进水口；223、出水口；224、联动板；225、电动伸缩杆；226、风扇组。

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，以下通过实施例，并结合附图，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至图9所示，本发明实施例提供的一种变频器水冷散热器，包括外壳100、背板101和降温机构，外壳100内部设有第一空腔201，背板101安装于外壳100上，且背板101将第一空腔201与外界分隔开。

降温机构包括液冷组件，液冷组件包括多个导热板202，每个导热板202绕自身轴线转动设置于背板101上，相邻的两个导热板202之间设有间距，且导热板202转动轴线与背板101所在平面平行，且多个导热板202在背板101上沿第一方向均匀排布，第一方向与导热板202转动轴线延伸方向垂直，导热板202设有内端和外端，导热板202的内端和外端沿导热板202轴线的径向方向延伸，内端位于第一空腔201内，外端位于第一空腔201外，相邻的两个导热板202之间设有第二空腔203，第二空腔203位于第一空腔201内，且第一空腔201和第二空腔203连通，导热板202转动时，第一空腔201和第二空腔203的体积改变，气体在第一空腔201和第二空腔203之间的流动速度增加。

通过第一空腔201的密封设置，变频器表面不会堆积灰尘，变频器产生的热量能够更好地被第一空腔201中的气体吸收，导热板202内端和外端的配合设置，第一空腔201中气体携带的热量能够被传输到外壳100外部，导热板202转动设置，能够增加第一空腔201中气体与导热板202内端的接触速度，能够提高导热板202的导热效果，设置体积可变的第二空腔203，第一空腔201内的气体进入第二空腔203内时产生流动性，从而提高了散热效率。

在本实施例中，液冷组件还包括引导板204和封板205，引导板204设有多个，每个引导板204滑动设置于两个相邻的导热板202之间，且引导板204滑动时能够靠近或远离背板101，引导板204上设有多个通孔，用于第一空腔201和第二空腔203内气体的交换，封板205设有两个，且两个封板205安装于背板101靠近第一空腔201的一面，两个封板205沿导热板202转动轴线延伸方向排布，且两个封板205与每个导热板202相对的两个端面滑动连接，封板205和引导板204将第一空腔201和第二空腔203隔开，引导板204上设有通孔，在第一空腔201和第二空腔203体积变化时，第一空腔201和第二空腔203内的气体通过通孔时的速度增加，流动的气体在第二空腔203中会冲击导热板202的表面，使得导热板202表面温度升温加快，提高导热板202的散热效率。

在本实施例中，引导板204上设有多个第一单向阀206和多个第二单向阀207，每个第一单向阀206和每个第二单向阀207对应一个通孔，多个第一单向阀206分布于引导板204的两端，多个第二单向阀207位于引导板204的中部，通过第一单向阀206和第二单向阀207的气体流动方向相反，第一单向阀206控制气体从第一空腔201流向第二空腔203，第二单向阀207控制气体从第二空腔203流向第一空腔201，第一单向阀206和第二单向阀207分开设置，使得由第二空腔203中进入到第一空腔201中的气体能够在第一空腔201中停留的时间足够长，循环得更彻底，对变频器降温的效果更好。

在本实施例中，相邻的两个导热板202的内端互相靠近的一面均设有滑槽208，滑槽208的两端与背板101的距离不等，滑槽208远离背板101的一端设有磁铁，引导板204靠近导热板202的两侧均设有磁柱209，每个磁柱209对应滑动设置于两个相邻的导热板202之间的滑槽208中，磁柱209与磁铁相吸，当引导板204与导热板202之间的角度为九十度时，引导板204与背板101平行，此时磁柱209与磁铁吸附，第二空腔203体积最大，导热板202转动时，当引导板204与导热板202之间不再互相垂直，第二空腔203的体积变小，每个引导板204上的其中一侧的磁柱209和对应的磁铁分开，另一侧的磁柱209绕自身轴线转动，第二空腔203内的气体流向第一空腔201，反之，当引导板204与导热板202趋于垂直时，由于引导板204一侧的磁柱209和磁铁的吸附，第一空腔201中的气体不会推动引导板204靠近背板101，第二空腔203的体积变大，进入第二空腔203的气体能够冲击导热板202，提高导热板202的导热效率。

在本实施例中，背板101上设有多个连板102和多个固定柱103，每个连板102的两端均与背板101连接，相邻的两个导热板202之间设有一个连板102，连板102与导热板202滑动连接，多个固定柱103固定安装于背板101上，且相邻的两个连板102之间设有两个固定柱103，两个固定柱103的轴线与导热板202的转动轴线重合，且固定柱103与导热板202转动连接，导热板202在背板101上绕固定柱103相对转动，连板102与导热板202接触的一面为凹弧面，导热板202的中部为凸弧面，凹弧面与凸弧面相适配，凸弧面的直径越大，导热板202的转动角度越大。

在本实施例中，导热板202内部设有第三空腔210、第四空腔211、拨轮212、隔板213和驱动部，第三空腔210和第四空腔211均连通导热板202的内端和外端，第四空腔211和第三空腔210沿导热板202轴线延伸方向排布，且第三空腔210和第四空腔211之间不连通，第三空腔210中填充有冷却液，冷却液能够更好地将导热板202内端吸收的热量传递到导热板202的外端。拨轮212设有两个，两个拨轮212转动设置于第三空腔210中，且两个拨轮212的端部伸入第四空腔211中，其中一个拨轮212位于导热板202的内端，另一个拨轮212位于导热板202的外端，隔板213设置于第三空腔210中，拨轮212的转动轴线和导热板202的转动轴线均位于隔板213所在的平面上，且隔板213相对的两个侧面分别与两个拨轮212接触，拨轮212用于促进第三空腔210中冷却液的循环，拨轮212上设有拨板，拨板转动能够使得隔板213两侧的冷却液流动，从而使导热板202外端的低温冷却液和导热板202内端的高温冷却液交换，驱动部用于驱动拨轮212转动。

在本实施例中，驱动部包括第一齿轮214、第二齿轮215和变速件216，第一齿轮214固定安装于固定柱103上，第一齿轮214与固定柱103同轴，且第一齿轮214位于第四空腔211内，第二齿轮215设置于拨轮212的端部，第二齿轮215与拨轮212同轴，且第二齿轮215位于第四空腔211内，变速件216设置于第四空腔211中，且变速件216分别与第一齿轮214和第二齿轮215啮合，变速件216用于改变第二齿轮215和第一齿轮214的传动比，变速件216由多个直径不同的转轮组成，第一齿轮214相对于导热板202转动较小的角度，通过变速件216的提速，第二齿轮215转动圈数增加，促进第三空腔210内冷却液的循环流动。

在本实施例中，背板101内部开设有两个第一流道220，两个第一流道220分别位于连板102的两端，每个连板102内设有第二流道221，第二流道221的两端分别与两个第一流道220连通，背板101上设有进水口222和出水口223，进水口222和其中一个第一流道220连通，出水口223和另一个第一流道220连通，第一流道220和第二流道221内通有冷却液，能够对第二空腔203中带有热量的气体和导热板202进行降温，进一步提高了变频器的散热效率。

在本实施例中，降温机构还包括联动板224和电动伸缩杆225，联动板224的长度方向沿第一方向延伸，且联动板224在导热板202上转动连接，且联动板224与每一个导热板202的转动轴线和导热板202在背板101上的转动轴线平行，电动伸缩杆225的一端设置于背板101上，电动伸缩杆225的另一端与联动板224连接，且电动伸缩杆225的伸缩方向与联动板224之间的夹角小于九十度，电动伸缩杆225伸缩时能够带动联动板224在第一方向上滑动，使得多个导热板202同步移动，避免引导板204出现卡住现象。

在本实施例中，背板101上安装有风扇组226，风扇组226用于对导热板202外端降温，风扇组226包括多个风扇，多个风扇吹动气体流动的方向与第一方向垂直，使得导热板202外端的冷却效果更好。

本实施例提供的一种变频器水冷散热器的工作原理和工作方法为：

首先将背板101安装到外壳100上，当处于静止状态的导热板202不能够降低变频器产生的热量后，从进水口222的位置向第一流道220中注入冷却液，冷却液在充满第一流道220后向第二流道221内流动，接着进入到另一个的第一流道220中，最后从出水口223出去，过程中冷却液通过连板102对第一空腔201和导热板202进行降温。

然后启动电动伸缩杆225，电动伸缩杆225带动联动板224往复移动，联动板224带动多个导热板202绕自身轴线转动，位于第一空腔201中的导热板202的内端与第一空腔201中摆动，导热板202摆动的同时，相邻的两个导热板202之间的垂线距离变短，引导板204和导热板202之间的角度发生变化，引导板204上其中一侧的磁柱209克服磁体的吸力在滑槽208中向背板101方向滑动，另一侧的磁柱209绕自身轴线在滑槽208中转动，第二空腔203的体积减小，第二空腔203内的气体通过第二单向阀207向第一空腔201流动，然后当导热板202反向转动时，相邻的两个导热板202之间的垂线距离变长，此时引导板204一侧的与磁铁脱离的磁柱209带动引导板204向远离背板101的方向移动，第二空腔203的体积变大，第一空腔201内的气体通过第一单向阀206向第二空腔203中流动，向第二空腔203内流动的的气体对引导板204造成的冲击不会使引导板204另一侧互相吸附的磁柱209与磁铁分离，第一空腔201中的热气进入到第二空腔203中吹到导热板202的表面，提高了导热板202表面气体的流动性，导热板202的吸热效率增加。

在导热板202转动的同时，导热板202带动变速件216相对于第一齿轮214转动，经过变速件216的加速，变速件216带动第二齿轮215高速转动，第二齿轮215带动拨轮212转动，拨轮212转动促进了第三空腔210中导热板202内端和外端冷却液的循环，使得冷却液将内端吸收的热量带到外端释放，进一步提高了第一空腔201内的散热效率。

接着还可以启动风扇组226，风扇加快导热板202外端表面的气体流动速度，加快导热板202外端的温度降低速率。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种变频器水冷散热器，其特征在于，包括：外壳、背板和降温机构，外壳内部设有第一空腔，背板安装于外壳上，且背板将第一空腔与外界分隔开；

降温机构包括液冷组件，液冷组件包括多个导热板，每个导热板绕自身轴线转动设置于背板上，相邻的两个导热板之间设有间距，且导热板转动轴线与背板所在平面平行，且多个导热板在背板上沿第一方向均匀排布，第一方向与导热板转动轴线延伸方向垂直，导热板设有内端和外端，导热板的内端和外端沿导热板轴线的径向方向延伸，内端位于第一空腔内，外端位于第一空腔外，相邻的两个导热板之间设有第二空腔，第二空腔位于第一空腔内，且第一空腔和第二空腔连通，导热板转动时，第一空腔和第二空腔的体积改变，气体在第一空腔和第二空腔之间的流动速度增加；

液冷组件还包括引导板和封板，引导板设有多个，每个引导板滑动设置于两个相邻的导热板之间，且引导板滑动时能够靠近或远离背板，引导板上设有多个通孔，用于第一空腔和第二空腔内气体的交换，封板设有两个，且两个封板安装于背板靠近第一空腔的一面，两个封板沿导热板转动轴线延伸方向排布，且两个封板与每个导热板相对的两个端面滑动连接；

引导板上设有多个第一单向阀和多个第二单向阀，每个第一单向阀和每个第二单向阀对应一个通孔，多个第一单向阀分设置于引导板的两端，多个第二单向阀位于引导板的中部，通过第一单向阀和第二单向阀的气体流动方向相反；

相邻的两个导热板的内端互相靠近的一面均设有滑槽，滑槽的两端与背板的距离不等，滑槽远离背板的一端设有磁铁，引导板靠近导热板的两侧均设有磁柱，每个磁柱对应滑动设置于两个相邻的导热板之间的滑槽中，磁柱与磁铁相吸；

背板上设有多个连板和多个固定柱，每个连板的两端均与背板连接，相邻的两个导热板之间设有一个连板，连板与导热板滑动连接，多个固定柱固定安装于背板上，且相邻的两个连板之间设有两个固定柱，两个固定柱的轴线与导热板的转动轴线重合，且固定柱与导热板转动连接，连板与导热板接触的一面为凹弧面，导热板的中部为凸弧面，凹弧面与凸弧面相适配；

导热板内部设有第三空腔、第四空腔、拨轮、隔板和驱动部，第三空腔和第四空腔均连通导热板的内端和外端，第四空腔和第三空腔沿导热板轴线延伸方向排布，且第三空腔和第四空腔之间不连通，第三空腔中填充有冷却液，拨轮设有两个，两个拨轮转动设置于第三空腔中，且两个拨轮的端部伸入第四空腔中，其中一个拨轮位于导热板的内端，另一个拨轮位于导热板的外端，隔板设置于第三空腔中，拨轮的转动轴线和导热板的转动轴线均位于隔板所在的平面上，且隔板相对的两个侧面分别与两个拨轮接触，拨轮用于促进第三空腔中冷却液的循环，驱动部用于驱动拨轮转动；

背板内部开设有两个第一流道，两个第一流道分别位于连板的两端，每个连板内设有第二流道，第二流道的两端分别与两个第一流道连通，背板上设有进水口和出水口，进水口和其中一个第一流道连通，出水口和另一个第一流道连通；

降温机构还包括联动板和电动伸缩杆，联动板的长度方向沿第一方向延伸，且联动板与每一个导热板转动连接，且联动板在导热板上的转动轴线和导热板在背板上的转动轴线平行，电动伸缩杆的一端设置于背板上，电动伸缩杆的另一端与联动板连接，且电动伸缩杆的伸缩方向与联动板之间的夹角小于九十度。

2.根据权利要求1所述的一种变频器水冷散热器，其特征在于，驱动部包括第一齿轮、第二齿轮和变速件，第一齿轮固定安装于固定柱上，第一齿轮与固定柱同轴，且第一齿轮位于第四空腔内，第二齿轮设置于拨轮的端部，第二齿轮与拨轮同轴，且第二齿轮位于第四空腔内，变速件设置于第四空腔中，且变速件分别与第一齿轮和第二齿轮啮合，变速件用于改变第二齿轮和第一齿轮的传动比。

3.根据权利要求1所述的一种变频器水冷散热器，其特征在于，背板上安装有风扇组，风扇组用于对导热板外端降温。