CN211702815U - 一种用于电气设备的散热结构及其ups机柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于电气设备的散热结构及其UPS机柜，所述散热结构通过采用桥接件桥接于第一散热器和第二散热器的顶层鳍片，从而可以在第二电路模块处于不工作的状态时，将第一散热器的热量通过桥接件以热传导的方式传递至第二散热器，降低了第一散热器和第二散热器间的温差，并减轻了第一散热器的散热压力，使得各散热器间具有协调性，散热结构的整体工作范围较宽，具有一定的富余量，整体散热能力得到有效提升。并且，在采用上述散热结构后，生产厂商无需将同一系列的电气设备针对不同配电环境设计不同的散热结构，降低了产品的整体成本。

Description

一种用于电气设备的散热结构及其UPS机柜

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，更具体来讲，涉及一种用于电气设备的散热结构及其UPS机柜。

背景技术

随着电气设备的装机容量逐步加大，其内电路模块的发热功耗也相应增大，从而增加了其内散热结构的散热压力。

并且，由于不同用户的使用现场可能具有不同的配电环境，当电气设备在不同配电环境下工作时，其内部的某些电路模块可能具有不同的工作模式，从而具有不同的发热功耗。若采用构造完全相同的散热结构，则无法对不同配电环境下具有不同工作模式的电路模块均进行有效的散热降温，将会降低设备性能，加速设备老化。

为使电气设备的散热结构能够适应各类用户(配电环境)的散热需求，生产厂商往往需要对同一系列的产品的散热结构设计规格不同、布置各异的散热单元，这无疑增加了大量成本。且即便如此，考虑到成本原因，散热结构的设计散热负荷往往恰好对应各电路模块的发热功耗，工作时各散热单元的散热压力依然较为饱和，散热结构的整体工作范围较窄，无法应对突发情况。

因此，现有的电气设备的散热结构在为了提高配电环境适应性而增加了大量成本的情况下，仍然不具有良好的整体散热能力，产品竞争力较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于电气设备的散热结构及其UPS机柜，能够在不同的配电环境下对工作模式不同的电气模块均进行有效散热，具有较强的适用性，且整体散热能力有效提升，从而提高了产品竞争力。

为达成上述目的，本实用新型的第一方面提供一种用于电气设备的散热结构，所述电气设备具有若干电路模块；其中，第一电路模块连续工作，第二电路模块依电气设备的所处的配电环境间歇工作或不工作；所述散热结构包括：

第一散热器，其包括第一基体和与第一基体的顶端平齐且位于第一散热器顶层的第一顶层鳍片；所述第一散热器通过第一基体固设于第一电路模块上，用以对第一电路模块散热；

第二散热器，其与第一散热器间隔设置，并包括第二基体和与第二基体的顶端平齐且位于第二散热器顶层的第二顶层鳍片；所述第二散热器通过第二基体固设于第二电路模块上，用以对第二电路模块散热；

桥接件，其桥接于所述第一顶层鳍片和第二顶层鳍片，以在第一电路模块和第二电路模块具有不同的发热功耗时实现第一散热器和第二散热器间的热传导。

在某一实施例中：所述第一散热器包括若干由第一基体水平延伸且上下间隔排布的第一鳍片，所述第一顶层鳍片位于各第一鳍片的顶层；所述第二散热器包括若干由第二基体水平延伸且上下间隔排布的第二鳍片，所述第二顶层鳍片位于各第二鳍片的顶层。

在某一实施例中：还包括邻近电气设备的壳体设置的第三散热器和延伸件；所述第三散热器包括第三基体和与第三基体的顶端平齐且位于第三散热器顶层的第三顶层鳍片；所述第三散热器通过第三基体固设于第三电路模块上，用以对第三电路模块散热；所述延伸件包括连接部和延伸部；所述连接部固设于所述第三顶层鳍片，所述延伸部相对于连接部弯折后朝第三电路模块的方向延伸。

在某一实施例中：所述桥接片至少完全覆盖第一顶层鳍片和第二顶层鳍片的其中之一；所述连接部固设且完全覆盖所述第三顶层鳍片。

在某一实施例中：所述桥接件和延伸件均为铜片。

在某一实施例中：所述桥接件通过螺纹紧固件固接于所述第一基体和第二基体；所述延伸件的连接部通过螺纹紧固件固接于所述第三基体。

在某一实施例中：所述桥接件与第一顶层鳍片和第二顶层鳍片间均设有导热胶；所述延伸件与第三顶层鳍片间设有导热胶；所述第一基体与第一电路模块、第二基体与第二电路模块、以及第三基体与第三电路模块间均设有陶瓷散热片和导热胶。

在某一实施例中：所述第三散热器包括若干由第三基体水平延伸且上下间隔排布的第三鳍片，所述第三顶层鳍片位于各第三鳍片的顶层。

本实用新型的第二方面还提供一种UPS机柜，适用于在有零线环境和无零线环境工作；所述UPS机柜内设有：

第一电路模块，其连续工作；

第二电路模块，其在所述UPS机柜工作于有零线环境时不工作，且在所述UPS机柜工作于无零线环境时间歇工作；

如上述技术方案中所述的散热结构，用于至少为所述第一电路模块和第二电路模块散热降温。

在某一实施例中：所述第二电路模块在直流母线电压不平衡时工作，用以平衡直流母线电压。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型实施例的散热结构，通过采用桥接件桥接于第一散热器和第二散热器的顶层鳍片，从而可以在第二电路模块处于不工作的状态时，将第一散热器的热量通过桥接件以热传导的方式传递至第二散热器，降低了第一散热器和第二散热器间的温差，并减轻了第一散热器的散热压力，使得各散热器间具有协调性，散热结构的整体工作范围较宽，具有一定的富余量，整体散热能力得到有效提升；

并且，在采用上述散热结构后，生产厂商无需将同一系列的电气设备针对不同配电环境设计不同的散热结构，使得产品的整体成本得到降低；

(2)本实用新型实施例的散热结构，通过将延伸件的连接部设于第三散热器的顶层鳍片，且其延伸部朝下弯折，在有限的空间占用下增大了散热器整体的对流传热面积，有效降低了第三散热器的工作温度，提升其散热能力；

(3)本实用新型实施例的散热结构，桥接片完全覆盖第二顶层鳍片，连接部完全覆盖第三顶层鳍片，增大了热传导的有效面积；

(4)本实用新型实施例的散热结构，桥接件与第一顶层鳍片和第二顶层鳍片间均设有导热胶，延伸件与第三顶层鳍片间设有导热胶，第一基体与第一电路模块、第二基体与第二电路模块、以及第三基体与第三电路模块间均设有陶瓷散热片和导热胶，加快了热传导速率；

(5)本实用新型实施例的UPS机柜，由于采用了相应的散热结构，能够适应有零线和无零线的配电环境，适应性强，成本低，且散热结构的整体工作范围较宽，整体散热能力强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例散热结构的第一散热器、第二散热器和桥接件安装后的立体示意图；

图2是图1的正视图；

图3是本实用新型实施例散热结构的第三散热器和延伸件安装后的立体示意图；

图4是图3的正视图；

图5是本实用新型实施例散热结构的各散热器的立体示意图；

图6是本实用新型实施例的UPS机柜内的电路模块和散热结构安装后的示意图。

主要附图标记说明:

第一散热器1、第一基体11、第一顶层鳍片12；第二散热器2、第二基体21、第二顶层鳍片22；第三散热器3、第三基体31、第三顶层鳍片32；桥接件4；延伸件5、连接部51、延伸部52；电路板9。

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，所描述的实施例是本实用新型的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本实用新型实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，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或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接，以及通过其他装置或元件固定连接。

首先参照图1-2、图5-6，本实用新型实施例提供一种用于电气设备的散热结构。所述电气设备具有若干电路模块(位于电路板9上)，其中至少包括第一电路模块和第二电路模块，所述第一电路模块连续工作，所述第二电路模块依据电气设备的所处的不同配电环境而选择性地工作。具体而言，第二电路模块在某一配电环境下间歇工作，而在另一配电环境下则不工作。

具体的，所述散热结构包括：第一散热器1、第二散热器2、桥接件4。

所述第一散热器1包括第一基体11和若干由第一基体水平延伸且上下间隔排布的第一鳍片，且第一基体11的顶端平齐于各第一鳍片中位于顶层的第一顶层鳍片12。所述第一散热器1通过第一基体11固设于第一电路模块上，用以对第一电路模块散热。

所述第二散热器2与第一散热器1间隔设置，并包括第二基体21和若干由第二基体水平延伸且上下间隔排布的第二鳍片，且第二基体21的顶端平齐于各第二鳍片中位于顶层的第二顶层鳍片22。所述第二散热器2通过第二基体21固设于第二电路模块上，用以对第二电路模块散热。

所述桥接件4桥接于所述第一顶层鳍片12和第二顶层鳍片22，以在第一电路模块和第二电路模块具有不同的发热功耗时实现第一散热器1和第二散热器2间的热传导。

由于第一电路模块无论在何配电环境下均连续工作，因而始终具有较高的发热功耗，第一散热器的散热压力处于较为饱和的状态，而第二电路模块依据电气设备的所处的不同配电环境而选择性地工作，因此电气设备总存在一个工作状态，第一电路模块和第二电路模块未同时工作且具有不同的发热功耗。

本实用新型的散热结构，通过采用桥接件4桥接于第一散热器1和第二散热器2的顶层鳍片，从而可以在第二电路模块处于不工作的状态时，将第一散热器1的热量通过桥接件4以热传导的方式传递至第二散热器2，降低了第一散热器1和第二散热器2间的温差，并减轻了第一散热器1的散热压力，使得各散热器间具有协调性，散热结构的整体工作范围较宽，具有一定的富余量，整体散热能力得到有效提升。

并且，采用上述散热结构后，生产厂商无需将同一系列的电气设备针对不同配电环境设计不同的散热结构，使得产品的整体成本得到降低。在第二电路模块间歇工作的配电环境下，第一散热器的散热压力被有效降低，散热结构的整体利用率高；在第二电路模块不工作的配电环境下，电气设备的整体散热能力更佳。

参照图3-6，优选结构中，所述电气设备还具有邻近电气设备的壳体设置的第三电路模块(位于电路板9上)。相应的，所述散热结构还包括邻近电气设备的壳体设置的第三散热器3和延伸件5。

所述第三散热器3包括第三基体31和若干由第三基体水平延伸且上下间隔排布的第三鳍片，且第三基体31的顶端平齐于各第三鳍片中位于顶层的第三顶层鳍片32。所述第三散热器3通过第三基体31固设于第三电路模块上，以对第三电路模块散热。所述延伸件5包括连接部51和延伸部52。所述连接部51固设于所述第三顶层鳍片32，所述延伸部52相对于连接部51弯折后朝第三电路模块的方向延伸。

由于第三电路模块和相应的第三散热器3均邻近电气设备的壳体设置，因而与散热器配套的送风器无法对其吹送各个方向的冷风，导致其在工作时的温度相比内侧的散热器要高出一定水平。上述结构通过将延伸件5的连接部51设于第三散热器3的顶层鳍片，且其延伸部52朝下弯折，在有限的空间占用下增大了散热器整体的对流传热面积，有效降低了第三散热器的工作温度，提升其散热能量力。

本实施例的具体结构中，所述桥接片4完全覆盖第二顶层鳍片22，所述连接部51完全覆盖第三顶层鳍片32，以增大热传导的有效面积。所述桥接件4和延伸件5均为铜片，其导热性能佳。所述桥接件4通过螺纹紧固件固接于所述第一基体11和第二基体21，所述延伸件5的连接部51通过螺纹紧固件固接于所述第三基体31，使得各部件的连接更为稳定。此外，所述桥接件4与第一顶层鳍片12和第二顶层鳍片22间均设有导热胶，所述延伸件5与第三顶层鳍片32间设有导热胶，所述第一基体11与第一电路模块、第二基体21与第二电路模块、以及第三基体31与第三电路模块间均设有陶瓷散热片和导热胶，以加快热传导速率。

应当理解的是，尽管第一散热器、第二散热器和第三散热器的构造基本相同，但由于其对应的电路模块各有不同，因而其各向尺寸以及鳍片数量均可能存在差异。并且，通常而言各散热器为铝材质，且基体和鳍片为一体式构造。

参照图1-6，本实用新型还提供一种UPS机柜，适用于在有零线环境和无零线环境均能正常工作。所述UPS机柜内设有：第一电路模块、第二电路模块(位于电路板9上)和如上述技术方案所述的散热结构。

所述第一电路模块为主要功率模块，其连续工作。所述第二电路模块用于在直流母线电压不平衡时工作并平衡直流母线电压，其通常被称为平衡桥，相应的第二散热器通常被称为平衡桥散热器。所述散热结构用于至少为第一电路模块和第二电路模块散热降温。

在有零线的配电环境下，由于母线电压是始终平衡的，第二电路模块不工作；而在无零线的配电环境下，当负载为不平衡负载或半波负载时，母线电压的正负端偏差到一定阈值时，第二电路模块则开始工作，并在母线电压再次平衡后结束工作，其耗时较短，第二电路模块的工作时间也很短。因此，UPS机柜能适应有零线和无零线的配电环境，适应性强，成本低，且散热结构的整体工作范围较宽，整体散热能力强。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本实用新型保护范围，但并不构成对本实用新型保护范围的限定。通过本实用新型或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本实用新型实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于电气设备的散热结构，所述电气设备具有若干电路模块；其中，第一电路模块连续工作，第二电路模块依电气设备的所处的配电环境间歇工作或不工作；其特征在于，所述散热结构包括：

第一散热器，其包括第一基体和与第一基体的顶端平齐且位于第一散热器顶层的第一顶层鳍片；所述第一散热器通过第一基体固设于第一电路模块上，用以对第一电路模块散热；

第二散热器，其与第一散热器间隔设置，并包括第二基体和与第二基体的顶端平齐且位于第二散热器顶层的第二顶层鳍片；所述第二散热器通过第二基体固设于第二电路模块上，用以对第二电路模块散热；

桥接件，其桥接于所述第一顶层鳍片和第二顶层鳍片，以在第一电路模块和第二电路模块具有不同的发热功耗时实现第一散热器和第二散热器间的热传导。

2.如权利要求1所述的一种用于电气设备的散热结构，其特征在于：

所述第一散热器包括若干由第一基体水平延伸且上下间隔排布的第一鳍片，所述第一顶层鳍片位于各第一鳍片的顶层；

所述第二散热器包括若干由第二基体水平延伸且上下间隔排布的第二鳍片，所述第二顶层鳍片位于各第二鳍片的顶层。

3.如权利要求1所述的一种用于电气设备的散热结构，其特征在于：还包括邻近电气设备的壳体设置的第三散热器和延伸件；

所述第三散热器包括第三基体和与第三基体的顶端平齐且位于第三散热器顶层的第三顶层鳍片；所述第三散热器通过第三基体固设于第三电路模块上，用以对第三电路模块散热；

所述延伸件包括连接部和延伸部；所述连接部固设于所述第三顶层鳍片，所述延伸部相对于连接部弯折后朝第三电路模块的方向延伸。

4.如权利要求3所述的一种用于电气设备的散热结构，其特征在于：

所述桥接件至少完全覆盖第一顶层鳍片和第二顶层鳍片的其中之一；

所述连接部固设且完全覆盖所述第三顶层鳍片。

5.如权利要求3所述的一种用于电气设备的散热结构，其特征在于：所述桥接件和延伸件均为铜片。

6.如权利要求3所述的一种用于电气设备的散热结构，其特征在于：

所述桥接件通过螺纹紧固件固接于所述第一基体和第二基体；

所述延伸件的连接部通过螺纹紧固件固接于所述第三基体。

7.如权利要求3所述的一种用于电气设备的散热结构，其特征在于：

所述桥接件与第一顶层鳍片和第二顶层鳍片间均设有导热胶；

所述延伸件与第三顶层鳍片间设有导热胶；

所述第一基体与第一电路模块、第二基体与第二电路模块、以及第三基体与第三电路模块间均设有陶瓷散热片和导热胶。

8.如权利要求3所述的一种用于电气设备的散热结构，其特征在于：所述第三散热器包括若干由第三基体水平延伸且上下间隔排布的第三鳍片，所述第三顶层鳍片位于各第三鳍片的顶层。

9.一种UPS机柜，适用于在有零线环境和无零线环境工作；其特征在于，所述UPS机柜内设有：

第一电路模块，其连续工作；

第二电路模块，其在所述UPS机柜工作于有零线环境时不工作，且在所述UPS机柜工作于无零线环境时间歇工作；

如权利要求1-8中任一项所述的散热结构，用于至少为所述第一电路模块和第二电路模块散热降温。

10.如权利要求9所述的一种UPS机柜，其特征在于：所述第二电路模块在直流母线电压不平衡时工作，用以平衡直流母线电压。

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