CN212518768U

CN212518768U - 一种用于开关电源的风冷机箱

Info

Publication number: CN212518768U
Application number: CN202021505786.XU
Authority: CN
Inventors: 洪道绿
Original assignee: Jiangsu Kangpin Electrical Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Kangpin Electrical Technology Co ltd
Priority date: 2020-07-27
Filing date: 2020-07-27
Publication date: 2021-02-09
Anticipated expiration: 2030-07-27

Abstract

本实用新型公开一种用于开关电源的风冷机箱，其包括壳体、风冷管道、风机以及电器元件；所述壳体的内部设置有空腔，且所述壳体开设有与所述空腔连通的进风口和出风口；所述风冷管道、所述风机和所述电器元件均设置于所述空腔之内，所述风冷管道的一端管口与所述进风口连通，所述风冷管道的另一端管口经所述风机与所述出风口连通，所述电器元件布置于所述风冷管道的外壁上，且所述风冷管道采用导热材料制成。上述方案能解决目前的开关电源所存在的散热降温效果较差的问题。

Description

一种用于开关电源的风冷机箱

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种用于开关电源的风冷机箱。

背景技术

随着电力电子技术的发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系也日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源；其中，高频开关电源是通过MOSFET 或IGBT的高频工作的电源，因其具有高效率、小型化等优点而被广泛使用。

高频开关电源在工作过程中，其电器系统中的整流组件、变压器组件等电器元件会产生热量，进而导致高频开关电源的工作温度升高；因此，为了避免高频开关电源因温度较高而发生故障，在高频开关电源的壳体内设置了风扇，通过风扇对电器元件进行散热降温。

但是，现有的风扇仅仅是简单地设置于高频开关电源的壳体内，由于壳体内各电器元件的布置错综复杂，所以在风扇制冷空气的流经方向上不可避免地会存在相互遮挡的问题，进而影响电器元件的散热，使开关电源的散热降温效果较差。

实用新型内容

本实用新型公开一种用于开关电源的风冷机箱，以解决目前的开关电源所存在的散热降温效果较差的问题。

为了解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：

一种用于开关电源的风冷机箱，其包括壳体、风冷管道、风机以及电器元件；所述壳体的内部设置有空腔，且所述壳体开设有与所述空腔连通的进风口和出风口；所述风冷管道、所述风机和所述电器元件均设置于所述空腔之内，所述风冷管道的一端管口与所述进风口连通，所述风冷管道的另一端管口经所述风机与所述出风口连通，所述电器元件布置于所述风冷管道的外壁上，且所述风冷管道采用导热材料制成。

其中，通过导热材料制成的风冷管道，并将各电器元件布置于风冷管道的外壁上，从而使得各电器元件产生的热量均可传递至风冷管道；同时，风机工作将外界的冷空气从进风口抽入风冷管道中，使风冷管道吸收的各电器元件的热量与风冷管道内的冷空气进行换热，风冷管道内的冷空气在吸收热量后经风扇从出风口排出壳体，从而实现各电器元件的散热降温，并避免了散热过程中各电器元件之间的影响，提高了电源开挂的散热降温效果。

可选地，所述风冷管道的内侧壁设置有阵列分布的换热翅片，且所述换热翅片均沿所述风冷管道的延伸方向分布。通过换热翅片可以有效地增加与风冷管道内冷空气的接触面积，提高风冷管道的换热效率，进而更好地提升开关电源的散热降温效果。

可选地，所述进风口和所述出风口分别位于所述壳体相对的两个侧面；所述风冷管道为横截面形状呈方形的直管。相较于弯曲状的管道，方形的直管结构既可以降低风冷管道内部的空气流动阻力、有利于风冷管道内部的空气流通而保证换热效果，又可以为电器元件的分布设置提供承载基础，并保证了风冷管道与电器元件之间有较大的接触面积，使得电器元件工作产生的热量可以更好地散于风冷管道。

可选地，所述电器元件包括输出母排正极、输出母排负极、主控制板、电源板、整流组件和变压器组件；所述输出母排正极和所述输出母排负极设置于所述壳体的所述进风口所在的一侧侧面，所述输出母排正极和所述输出母排负极的一端分别与风冷管道相对的两侧侧壁贴合，所述输出母排正极和所述输出母排负极的另一端穿过所述壳体位于所述壳体之外；所述主控制板、所述电源板、所述整流组件和所述变压器组件分别位于所述风冷管道的所述输出母排正极和所述输出母排负极所在的一侧侧壁。

其中，输出母排正极和输出母排负极的一端分别与风冷管道相对的两侧侧壁贴合，使得输出母排正极和输出母排负极产生的热量可以传递至风冷管道进行换热降温；同时，主控制板、电源板、整流组件和变压器组件分别位于风冷管道的输出母排正极和输出母排负极所在的一侧侧壁，从而通过合理的布局避免电器元件在开关电源厚度方向上的堆叠，有利于减小开关电源的厚度。

可选地，所述风冷管道朝向所述进风口的一端管口环绕设置有第一环形端面板，所述第一环形端面板的边缘与所述壳体的内壁贴合，且所述第一环形端面板与所述进风口所在的侧面之间设置有间距形成换热空间；所述输出母排正极设置有电抗，所述输出母排负极设置有互感器，所述电抗和所述互感器位于所述换热空间之内；所述第一环形端面板分别设置有与所述输出母排正极和所述输出母排负极适配的穿孔。

通过换热空间可以为电抗和互感器的设置提供容纳空间，方便于电抗和互感器的布局设置；并且，在风机工作时，外界的冷空气经进风口可以先进入换热空间之中，进而将电抗和互感器产生的部分热量带走从出风口排出，有利于电抗和互感器的散热降温。

可选地，所述风冷管道朝向所述出风口的一端端口环绕设置有第二环形端面板，所述第二环形端面板的边缘与所述壳体的内壁贴合，且所述第二环形端面板与所述出风口所在的侧面之间设置有间距形成容纳空间，所述风机设置于所述容纳空间之内。

通过容纳空间不仅可以为风机的设置提供容纳空间，方便于风机的布局设置；而且，第二环形端面板还可以为风机与风冷管道的连接提供安装基础，方便于风机与风冷管道的连接固定；同时，第一环形端面板和第二环形端面板的边缘分别与壳体的内侧壁贴合，从而使得风冷管道支撑固定于壳体之中，即有利于风冷管道的稳定固定，又使得风冷管道的外壁与壳体的内壁之间形成间隔空间、为各个电器元件的布局设置提供容纳空间。

可选地，所述壳体和所述风冷管道中，一者设置有凸部，另一者设置有凹部，且所述凸部可与所述凹部配合形成定位结构。通过定位结构即方便于掌握风冷管道与壳体的装配位置，又可以避免风冷管道与壳体之间的相对移动、提高风冷管道与壳体装配固定的稳定性。

可选地，所述凸部为设置于所述壳体的内侧壁的棱状凸部，且所述棱状凸部沿所述风冷管道的延伸方向设置；所述凹部为设置于所以第一环形端面板和所述第二环形端面板的边缘的开口，所述棱状凸部可与所述开口定位配合。在风冷管道与壳体装配固定过程中，将第一环形端面板和第二环形端面板的开口卡于棱状凸部上，从而实现风冷管道与壳体10的定位。

本实用新型采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本实用新型公开的风冷机箱，对现有开关电源的风扇的散热降温结构进行了改进；其中，通过导热材料制成的风冷管道，并将各电器元件布置于风冷管道的外壁上，从而使得各电器元件产生的热量均可传递至风冷管道；同时，风机工作将外界的冷空气从进风口抽入风冷管道中，使风冷管道吸收的各电器元件的热量与风冷管道内的冷空气进行换热，风冷管道内的冷空气在吸收热量后经风扇从出风口排出壳体，从而实现各电器元件的散热降温，并避免了散热过程中各电器元件之间的影响，提高了电源开挂的散热降温效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例公开的风冷机箱的结构示意图；

图2为图1中A部分的局部放大图；

附图标记说明：

10-壳体、11-棱状凸部、12-进风口、

20-风冷管道、21-第一环形端面板、22-第二环形端面板、23-换热翅片、

30-风机、41-输出母排正极、42-电抗、43-输出母排负极、44-互感器、51- 主控制板、52-电源板、60-变压器组件、70-整流组件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，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。

以下结合附图，详细说明本实用新型各个实施例公开的技术方案。

请参考图1所示，本实用新型实施例公开了一种用于开关电源的风冷机箱，所公开的风冷机箱包括壳体10、风冷管道20、风机30以及电器元件；壳体10 的内部设置有空腔，且壳体10开设有与空腔连通的进风口12和出风口；风冷管道20、风机30和电器元件均设置于空腔之内，风冷管道20的一端管口与进风口12连通，风冷管道20的另一端管口经风机30与出风口连通，电器元件布置于风冷管道20的外壁上，且风冷管道20采用导热材料制成。

其中，通过导热材料制成的风冷管道20，并将各电器元件布置于风冷管道 20的外壁上，从而使得各电器元件产生的热量均可传递至风冷管道20；同时，风机30工作将外界的冷空气从进风口12抽入风冷管道20中，使风冷管道20 吸收的各电器元件的热量与风冷管道20内的冷空气进行换热，风冷管道20内的冷空气在吸收热量后经风扇从出风口排出壳体10，从而实现各电器元件的散热降温，并避免了散热过程中各电器元件之间的影响，提高了电源开挂的散热降温效果。

同时，如图2所示，风冷管道20的内侧壁还可以设置有阵列分布的换热翅片23，且换热翅片23均沿风冷管道20的延伸方向分布，从而通过换热翅片23可以有效地增加与风冷管道20内冷空气的接触面积，提高风冷管道20的换热效率，进而更好地提升开关电源的散热降温效果。

本实用新型实施例公开的风冷机箱中，进风口12和出风口可以分别位于壳体10相对的两个侧面，风冷管道20为横截面形状呈方形的直管；从而相较于弯曲状的管道既可以降低其内部空气流动阻力、有利于风冷管道20内部的空气流通而保证换热效果，又可以为电器元件的分布设置提供承载基础，并保证了风冷管道20与电器元件之间有较大的接触面积，使得电器元件工作产生的热量可以更好地散于风冷管道20。

通常，开关电源的电器元件可以包括输出母排正极41、输出母排负极43、主控制板51、电源板52、整流组件70和变压器组件60，且输出母排正极41、输出母排负极43、主控制板51、电源板52、整流组件70和变压器组件60之间电连接构成实现开关电源功能的电器系统；因构成开关电源电器系统的各个电器元件属于现有技术，本实用新型不再对各个元件之间的连接方式和工作原理进行详细赘述。

其中，输出母排正极41和输出母排负极43设置于壳体10的进风口12所在的一侧侧面；输出母排正极41和输出母排负极43的一端分别与风冷管道20 相对的两侧侧壁贴合，使得输出母排正极41和输出母排负极43产生的热量可以传递至风冷管道20进行换热降温；输出母排正极41和输出母排负极43的另一端穿过壳体10位于壳体10之外，以便外接电力或电子设备。

并且，主控制板51、电源板52、整流组件70和变压器组件60可以分别位于风冷管道20的输出母排正极41和输出母排负极43所在的一侧侧壁，从而通过合理的布局避免电器元件在开关电源厚度方向上的堆叠，有利于减小开关电源的厚度。

由于整流组件70和变压器组件60为开关电源主要的发热电器元件，所以优选地将整流组件70和变压器组件60分别布置于风冷管道20相对的两侧，从而使得整流组件70与变压器组件60相距较远、并将产生的热量分散于风冷管道20相对的两侧，有利于提高开关电源的散热降温效果。

本实用新型实施例公开的风冷机箱中，如图1所示，风冷管道20朝向进风口12的一端管口可以环绕设置有第一环形端面板21，第一环形端面板21 的边缘与壳体10的内壁贴合，且第一环形端面板21与进风口12所在的侧面之间设置有间距形成换热空间；输出母排正极41设置有电抗42，输出母排负极43设置有互感器44，电抗42和互感器44位于换热空间之内；第一环形端面板21分别设置有与输出母排正极41和输出母排负极43适配的穿孔，使得输出母排正极41和输出母排负极43可以通过相应的穿孔伸出壳体10之外。

其中，通过换热空间可以为电抗42和互感器44的设置提供容纳空间，方便于电抗42和互感器44的布局设置；并且，在风机30工作时，外界的冷空气经进风口12可以先进入换热空间之中，进而将电抗42和互感器44产生的部分热量带走从出风口排出，有利于电抗42和互感器44的散热降温。

为了方便于风机30的布局设置，风冷管道20朝向出风口的一端端口可以环绕设置有第二环形端面板22，第二环形端面板22的边缘与壳体10的内壁贴合，且第二环形端面板22与出风口所在的侧面之间设置有间距形成容纳空间，风机30设置于容纳空间之内；从而通过容纳空间不仅可以为风机30的设置提供容纳空间，而且第二环形端面板22还可以为风机30与风冷管道20的连接提供安装基础，方便于风机30与风冷管道20的连接固定。

同时，第一环形端面板21和第二环形端面板22的边缘分别与壳体10的内侧壁贴合，从而通过第一环形端面和第二环形端面板22使得风冷管道20支撑固定于壳体10之中，进而即有利于风冷管道20的稳定固定，又使得风冷管道20的外壁与壳体10的内壁之间形成间隔空间、为各个电器元件的布局设置提供容纳空间。

为了方便于风冷管道20与壳体10的装配固定，壳体10和风冷管道20中，一者设置有凸部，另一者设置有凹部，且凸部可与凹部配合形成定位结构，从而通过定位结构即方便于掌握风冷管道20与壳体10的装配位置，又可以可以避免风冷管道20与壳体10之间的相对移动、提高风冷管道20与壳体10装配固定的稳定性。

具体参见图1所示，凸部可以为设置于壳体10的内侧壁的棱状凸部11，且棱状凸部11沿风冷管道20的延伸方向设置；凹部可以为设置于所以第一环形端面板21和第二环形端面板22的边缘的开口，棱状凸部11可与开口定位配合；在风冷管道20与壳体10装配固定过程中，将第一环形端面板21和第二环形端面板22的开口卡于棱状凸部11上，从而实现风冷管道20与壳体10 的定位。

本实用新型上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims

1.一种用于开关电源的风冷机箱，其特征在于，包括壳体、风冷管道、风机以及电器元件；所述壳体的内部设置有空腔，且所述壳体开设有与所述空腔连通的进风口和出风口；所述风冷管道、所述风机和所述电器元件均设置于所述空腔之内，所述风冷管道的一端管口与所述进风口连通，所述风冷管道的另一端管口经所述风机与所述出风口连通，所述电器元件布置于所述风冷管道的外壁上，且所述风冷管道采用导热材料制成。

2.根据权利要求1所述的风冷机箱，其特征在于，所述风冷管道的内侧壁设置有阵列分布的换热翅片，且所述换热翅片均沿所述风冷管道的延伸方向分布。

3.根据权利要求1或2所述的风冷机箱，其特征在于，所述进风口和所述出风口分别位于所述壳体相对的两个侧面；所述风冷管道为横截面形状呈方形的直管。

4.根据权利要求3所述的风冷机箱，其特征在于，所述电器元件包括输出母排正极、输出母排负极、主控制板、电源板、整流组件和变压器组件；所述输出母排正极和所述输出母排负极设置于所述壳体的所述进风口所在的一侧侧面，所述输出母排正极和所述输出母排负极的一端分别与风冷管道相对的两侧侧壁贴合，所述输出母排正极和所述输出母排负极的另一端穿过所述壳体位于所述壳体之外；所述主控制板、所述电源板、所述整流组件和所述变压器组件分别位于所述风冷管道的所述输出母排正极和所述输出母排负极所在的一侧侧壁。

5.根据权利要求4所述的风冷机箱，其特征在于，所述风冷管道朝向所述进风口的一端管口环绕设置有第一环形端面板，所述第一环形端面板的边缘与所述壳体的内壁贴合，且所述第一环形端面板与所述进风口所在的侧面之间设置有间距形成换热空间；所述输出母排正极设置有电抗，所述输出母排负极设置有互感器，所述电抗和所述互感器位于所述换热空间之内；所述第一环形端面板分别设置有与所述输出母排正极和所述输出母排负极适配的穿孔。

6.根据权利要求5所述的风冷机箱，其特征在于，所述风冷管道朝向所述出风口的一端端口环绕设置有第二环形端面板，所述第二环形端面板的边缘与所述壳体的内壁贴合，且所述第二环形端面板与所述出风口所在的侧面之间设置有间距形成容纳空间，所述风机设置于所述容纳空间之内。

7.根据权利要求6所述的风冷机箱，其特征在于，所述壳体和所述风冷管道中，一者设置有凸部，另一者设置有凹部，且所述凸部可与所述凹部配合形成定位结构。

8.根据权利要求7所述的风冷机箱，其特征在于，所述凸部为设置于所述壳体的内侧壁的棱状凸部，且所述棱状凸部沿所述风冷管道的延伸方向设置；所述凹部为设置于所以第一环形端面板和所述第二环形端面板的边缘的开口，所述棱状凸部与可所述开口定位配合。