CN207251489U - 一种3.3kW水冷AC/DC转换器内部水冷结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种3.3kW水冷AC/DC转换器内部水冷结构，在该转换器外壳的底部设置了水冷部，所述水冷部包括进水口、出水口、冷却通道和盖板，并在所述冷却通道内设置了多条沿冷却通道路径设置的散热翅片，通过所述散热翅片的设置增加了所述水冷部内的散热接触面积，使得冷却液可以与更多的散热面发生接触，同时针对水流及高压流体的特点，对所述散热翅片进行细部的优化设计，进一步提升整个内部结构的可靠性，加强冷却效果。

Description

一种3.3kW水冷AC/DC转换器内部水冷结构

技术领域

本实用新型涉及一种电能转换器的内部结构，特别涉及一种3.3kWAC/DC转换器内部的水冷结构。

背景技术

随着对大功率AC/DC转换器设备的应用需求越来越广泛，对空间尺寸的要求越来越严格，对散热要求也越来越高；因此尺寸小、高功率密度的AC/DC转换器越来越受到大家的重视。

尺寸小、高功率密度的AC/DC转换器散热是一个大问题，如果采用风扇散热，会增加整机的功耗，整机的效率降低，而且风扇噪音也大，对使用者造成干扰，同时风扇的尺寸比较大，而且有一定的使用寿命，如果出现风扇损坏会导致整机温升上升，性能指标下降，长时间使用会严重影响到设备的寿命，甚至损坏设备。

虽然一些大功率AC/DC转换器设备已经引入水冷措施来提供更高的散热质量，但由于大部分水冷部位的内部结构缺乏针对性，不能很好的发挥水或者冷却液作为导热媒介的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、可靠性高且兼容性强的3.3kW水冷AC/DC转换器内部水冷结构，提供具体技术方案如下：

一种AC/DC转换器内部水冷结构，

转换器外壳的底面设置水冷部，所述水冷部包括进水口、出水口、盖板和冷却通道；所述冷却通道连接在所述进水口和所述出水口之间，所述冷却通道用于连接并冷却所述外壳的底面；所述冷却通道远离所述底面的一侧为开口，所述盖板覆盖所述开口，以密封所述冷却通道；所述冷却通道分为第一区域、第二区域和第三区域，其中所述第一区域与所述进水口连通，所述第二区域与所述出水口连通，所述第三区域连通所述第一区域与所述第二区域；所述第一区域和所述第二区域均设置为长方形，所述第三区域为半圆弧形；所述冷却通道内设置不少于两条散热翅片，所述散热翅片与所述外壳底面相连，所述散热翅片并排设置且沿所述冷却通道路径延伸。

其中，所述第一区域与所述第二区域之间设置隔板，所述隔板分隔所述第一区域与所述第二区域，所述隔板不进入所述第三区域。其中，所述散热翅片与所述外壳材质相同，均为金属材质。

其中，所述散热翅片不连续，沿所述冷却通道路径上设置至少一个横向缺口。

其中，所述并排的散热翅片横向缺口数量相同，且沿所述冷却通道路径横向对齐。

其中，所述散热翅片的横向截面呈梯形，所述梯形与所述外壳底面连接一端的宽度大于远离所述外壳底面一端的宽度。

其中，对于所述散热翅片垂直于所述冷却通道方向的平面，与沿所述冷却通道方向设置的平面相交的棱边，设置第一圆角。

其中，对于所述散热翅片与所述外壳底面连接处的一周棱边设置第二圆角。

其中，所述进水口与所述出水口设置在所述外壳同一侧面。

其中，所述散热翅片与连接所述进水口的侧壁间设有进水缓冲区，所述散热翅片与连接所述出水口的侧壁间设有出水缓冲区。其中，所述散热翅片不高于所述开口底面的高度，当所述盖板安装于所述开口处时，所述散热翅片与所述盖板不接触。

其中，所述进水口、所述出水口均设置为国际快速接头规格。

本实用新型AC/DC转换器内部水冷结构，可以将相关的电路器件放置在外壳内，而这些电路器件中的一些会有发热量较大的情况，由于在外壳底面设置了水冷部，在使用过程中，冷却液从进水口进入冷却通道，与转换器外壳底面、冷却通道侧壁、散热翅片等充分接触，由于散热翅片的设置使得冷却液可以更充分的吸取外壳内的热量而升温，升温后的冷却液经出水口流出至水冷部外，并使得新的冷却液流入水冷部内，以此不断循环，便能将外壳内的热量迅速带出至外壳外，从而实现对外壳内部的迅速降温。

附图说明

图1是本实用新型AC/DC转换器内部水冷结构示意图；

图2是本实用新型AC/DC转换器水冷部的外部结构示意图；

图3是本实用新型AC/DC转换器内部水冷结构截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1～图3，本实用新型3.3kW水冷AC/DC转换器内部水冷结构，转换器外壳01的底面设置水冷部02，所述水冷部02包括进水口1、出水口2、盖板3和冷却通道4；所述冷却通道4连接在所述进水口1和所述出水口2之间，所述冷却通道4用于连接并冷却所述外壳01的外壳底面011；所述冷却通道4的侧壁41从所述外壳底面011突出延伸。所述冷却通道4远离所述外壳底面011的一侧为开口42，所述盖板3覆盖所述开口42，从而密封所述冷却通道4。所述进水口1和所述出水口2均设于所述外壳01的外部，所述进水口1与所述冷却通道4的一端导通，所述出水口2所述冷却通道4的另一端导通，所述冷却通道4内设置不少于两条散热翅片5，所述散热翅片5与所述外壳底面011相连，所述散热翅片5并排设置且沿所述冷却通道路径43延伸。将所述进水口1与所述出水口2设置在所述外壳01的同一侧面上，方便冷却液管道的布置。此时，所述冷却通道4分为第一区域03、第二区域04和第三区域05，其中所述第一区域03与所述进水口1连通，所述第二区域04与所述出水口2连通，所述第三区域05连通所述第一区域03与所述第二区域04。所述第一区域03与所述第二区域04之间设置隔板7，并被所述隔板7分隔开，所述隔板7不进入所述第三区域05，所述冷却通道路径43从所述进水口1到所述第一区域03，先后经过所述第三区域05和所述第二区域后04，从所述出水口2流出。

优选的，将所述第一区域03和所述第二区域04均设置为长方形，所述第三区域05为半圆弧形，所述第一区域03和所述第二区域04并排设置的高度约等于所述第三区域05的直径长度，可以最大限度的利用所述水冷部02的面积，并顺利引导液体流动的方向。当然，根据本转换器的内部结构，不要求严格的长方形形状，可以适当随结构调整所述第一区域03或所述第二区域04的外部轮廓。

工作时，本实用新型3.3KW水冷AC/DC转换器发出热量，并将热量传递至所述外壳01。设置在所述外壳底面011的水冷部02负责主要的散热工作，冷却液从所述进水口1进入所述冷却通道4，在与所述外壳底面011、所述冷却通道侧壁41、所述散热翅片5充分接触后，因为吸取热量而升温。升温后的冷却液经出水口2流出至所述水冷部02外，并使得新的冷却液流入所述水冷部02内，以此不断循环，便能将所述水冷部02内的热量迅速带出至所述水冷部02外，从而实现对外壳01的迅速降温。由于设置了至少两条所述散热翅片5，并且所述散热翅片5与所述外壳底面011相连，使得所述水冷部02内的散热面积得以增加，特别是在所述冷却通道4内的散热面积加大，增大的面积在于所述散热翅片5的左侧面51和右侧面52上，这可以让冷却液与所述冷却通道4有更充分的接触，更有效的实现散热功能。

优选的，所述散热翅片5不连续，在沿所述冷却通道路径43上设置至少一个横向缺口53，所述缺口53的设置使得被所述散热翅片5隔开的两股水流在通过所述缺口53后可以发生交汇，若所述散热翅片5两侧壁存在温度不同，或因为所述左侧面51与所述右侧面52的面积不同，导致两股冷却液吸收的热量存在差别，两股冷却液在交汇时的温度存在差异。两股温度不同的冷却液在所述缺口53处相互温度中和，然后再次区分成两股冷却液流入下一段所述散热翅片5的左右两侧，这样的设置使得冷却液自身也能在冷却的过程中相互中和、平衡，提升整体的冷却效果。

进一步的，所述并排的散热翅片5的横向缺口53数量相同，且沿所述冷却通道路径43横向对齐，即多股温度差异的冷却液在所述通道路径43的同一横截面上交汇，参与热量的中和与平衡，得到的冷却效果更佳。

进一步的，所述散热翅片5的横向截面呈梯形54，所述梯形54与所述外壳底面011连接一端的宽度大于远离所述外壳底面011一端的宽度，这样便于所述散热翅片5的加工，若采用铸造或者模具冲压等方式进行加工，有利于此处形状的脱模等工序的开展。

优选的，对于所述散热翅片5垂直于所述冷却通道路径43方向的平面，与沿所述冷却通道路径43方向设置的平面相交的棱边，设置第一圆角55。所述第一圆角55可以起到引流的作用，使流体流经棱边的时候不会因为棱边过于尖锐而出现拐点，产生乱流等情况，不利于冷却液体的顺利通过。

进一步的，对于所述散热翅片5与所述外壳底面011连接处的一周棱边也设置第二圆角56，此处容易出现应力集中现象，所述第二圆角56可有效防止在高温高压的情况下所述散热翅片5因为应力集中和冷却液体的冲刷而在该棱边处出现裂纹，甚至出现断裂面。

进一步的，所述散热翅片5与连接所述进水口1的侧壁41间设有进水缓冲区，当冷却液体通过所述进水口1进入所述第一区域03后，首先在该区域内实现缓冲换向的过程，然后再以较均匀的水流分布进入由所述散热翅片5隔成的各个水道中，发挥吸热的效果。在冷却液体属于高压、流速较快的情况下还可以实现降噪等作用。反之在所述散热翅片5与连接所述出水口2的侧壁41间设有出水缓冲区，也是相似的效果，在进行了较充分的吸热过程后的冷却液体在该区域内实现汇流、换向的过程，再流入所述出水口2。

优选的，所述散热翅片5不高于所述开口42底面的高度，当所述盖板3安装于所述开口42处时，所述散热翅片5与所述盖板3不接触，保证所述盖板3与所述开口42的紧密接触，实现所述水冷部02的密封。

本实用新型AC/DC转换器内部水冷结构，通过所述水冷部的设置，提高了整体的散热性能，特别是所述多条散热翅片设置，增加了所述水冷部内的接触面积，使得冷却液可以与更多的散热面发生接触，提升冷却效果。而缺口的设置，将冷却液在流通过程中可能形成的温度差异进行了有效的弥补。同时针对水流及高压流体的特点，对所述散热翅片进行细部的优化设计，进一步提升整个内部结构的可靠性，加强冷却效果。

Claims (10)

1.一种AC/DC转换器内部水冷结构，其特征在于：

转换器外壳的底面设置水冷部，所述水冷部包括进水口、出水口、盖板和冷却通道；

所述冷却通道连接在所述进水口和所述出水口之间，所述冷却通道用于连接并冷却所述外壳的底面；

所述冷却通道远离所述底面的一侧为开口，所述盖板覆盖所述开口，以密封所述冷却通道；

所述冷却通道分为第一区域、第二区域和第三区域，其中所述第一区域与所述进水口连通，所述第二区域与所述出水口连通，所述第三区域连通所述第一区域与所述第二区域；

所述第一区域与所述第二区域之间设置隔板，所述隔板分隔所述第一区域与所述第二区域，所述隔板不进入所述第三区域；

所述冷却通道内设置不少于两条散热翅片，所述散热翅片与所述外壳底面相连，所述散热翅片并排设置且沿所述冷却通道路径延伸。

2.如权利要求1所述AC/DC转换器内部水冷结构，其特征在于：所述第一区域和所述第二区域均设置为长方形，所述第三区域为半圆弧形。

3.如权利要求2所述AC/DC转换器内部水冷结构，其特征在于：所述散热翅片与连接所述进水口的侧壁间设有进水缓冲区，所述散热翅片与连接所述出水口的侧壁间设有出水缓冲区。

4.如权利要求1所述AC/DC转换器内部水冷结构，其特征在于：各所述散热翅片不连续，沿所述冷却通道路径上，所述散热翅片设置至少一个横向缺口。

5.如权利要求4所述AC/DC转换器内部水冷结构，其特征在于：所述并排的散热翅片横向缺口数量相同，且沿所述冷却通道路径横向对齐。

6.如权利要求5所述AC/DC转换器内部水冷结构，其特征在于：所述散热翅片的横向截面呈梯形，所述梯形与所述外壳底面连接一端的宽度大于远离所述外壳底面一端的宽度。

7.如权利要求6所述AC/DC转换器内部水冷结构，其特征在于：对于所述散热翅片垂直于所述冷却通道方向的平面，与沿所述冷却通道方向设置的平面相交的棱边，设置第一圆角。

8.如权利要求7所述AC/DC转换器内部水冷结构，其特征在于：对于所述散热翅片与所述外壳底面连接处的一周棱边设置第二圆角。

9.如权利要求5所述AC/DC转换器内部水冷结构，其特征在于：所述散热翅片不高于所述底面开口的高度，当所述盖板安装于所述底面开口处时，所述散热翅片与所述盖板不接触。

10.如权利要求5所述AC/DC转换器内部水冷结构，其特征在于：所述进水口与所述出水口设置在所述外壳同一侧面。