CN214125818U - 冷却散热风道结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种冷却散热风道结构。冷却散热风道结构包括：箱体，箱体具有密闭空间；换热风道，换热风道设置在密闭空间内，以将密闭空间分成位于换热风道内的换热区域和位于换热风道外的发热区域，发热区域和换热区域通过换热风道的进风口和换热风道的出风口连通；换热结构，换热结构的至少一部分设置在换热风道内；至少一个电气元件，电气元件设置在发热区域内，以使电气元件发出的热量流入换热风道中与换热结构换热，以降低电气元件处的温度。本实用新型解决了现有技术中冷却结构存在渗漏到发热元器件上的问题。

Description

冷却散热风道结构

技术领域

本实用新型涉及换热设备技术领域，具体而言，涉及一种冷却散热风道结构。

背景技术

常规的大功率器件一般分风冷和液冷两种换热方式。针对一些工作环境温度要求苛刻的大功率的器件，高效、稳定的换热方式对元器件产品的可靠运行与使用寿命有重要的影响。液冷换热器换热作为一种高效的换热方式被广泛应用在风电变流器及其他产品中，其工作原理是：冷却液通过管路流经液冷换热器，可以直接吸收换热器与外部发热元件交换的热量，经过热换器的空气温度明显降低；另外，外置风机加速空气流动，使冷却的空气快速分布于发热元气件周围，从而达到散热的效果，然后经过发热源的空气温度继续升高，通过风道循环，重新经过液冷换热器。

现有方案中有的发热器件直接位于散热风道中，这种冷却方式在液冷散热器长时间运行时会产生腐蚀渗漏，渗漏液接触在发热元器件表面会对发热元器件正常运行存在损害和潜在的安全隐患；此外，现有方案大多是单一散热风道用于单一发热源的散热，这种换热方式对空间利用率效率极低，越来越不满足变流器体积越来越小、越来越紧凑的趋势。

也就是说，现有技术中冷却结构存在渗漏到发热元器件上的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种冷却散热风道结构，以解决现有技术中冷却结构存在渗漏到发热元器件上的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种冷却散热风道结构，包括：箱体，箱体具有密闭空间；换热风道，换热风道设置在密闭空间内，以将密闭空间分成位于换热风道内的换热区域和位于换热风道外的发热区域，发热区域和换热区域通过换热风道的进风口和换热风道的出风口连通；换热结构，换热结构的至少一部分设置在换热风道内；至少一个电气元件，电气元件设置在发热区域内，以使电气元件发出的热量流入换热风道中与换热结构换热，以降低电气元件处的温度。

进一步地，电气元件为多个时，多个电气元件绕换热风道的周向间隔设置。

进一步地，换热结构设置在换热风道的出风口处，换热结构的换热面积等于换热风道的通风截面面积，以使经进风口进入到换热风道的风均与换热结构换热后流出换热风道。

进一步地，换热风道位于密闭空间的中部，以使换热风道与箱体的各个内壁之间均间隔设置以在换热风道的周围构成发热区域。

进一步地，换热结构包括：冷却结构，冷却结构设置在换热风道的出风口处；抽风结构，抽风结构设置在冷却结构远离换热风道的一侧表面上，以将换热风道内的风抽送到发热区域内。

进一步地，冷却结构包括：支撑密封板，支撑密封板连接在换热风道的出风口处，支撑密封板具有连通换热风道和发热区域的安装孔；液冷换热器，液冷换热器安装在安装孔处，以使换热风道内的风与液冷换热器换热后流入到发热区域内。

进一步地，抽风结构包括：固定板，固定板具有连通冷却结构与发热区域的通风孔；风扇，风扇安装在通风孔处，并将冷却结构换热后的冷风送入到发热区域内。

进一步地，换热结构的出风口与换热风道的进风口朝向箱体的不同侧的表面。

进一步地，换热结构的出风口与换热风道的进风口分别朝向箱体的一组相对设置的表面。

进一步地，冷却散热风道结构还包括支撑结构，换热风道通过支撑结构固定在密闭空间的中部。

应用本实用新型的技术方案，冷却散热风道结构包括箱体、换热风道和换热结构，箱体具有密闭空间；换热风道设置在密闭空间内，以将密闭空间分成位于换热风道内的换热区域和位于换热风道外的发热区域，发热区域和换热区域通过换热风道的进风口和换热风道的出风口连通；换热结构的至少一部分设置在换热风道内；至少一个电气元件，电气元件设置在发热区域内，以使电气元件发出的热量流入换热风道中与换热结构换热，以降低电气元件处的温度。

通过设置箱体使得箱体的内部形成密闭空间，而电气元件在工作的过程中会产生热量，而高温会影响电气元件的工作性能。换热风道的设置将换热结构与电气元件之间分隔开来，进而避免了换热结构在工作的过程中产生的冷凝水滴落到电气元件上，保证了电气元件工作的稳定性和安全性，使得电气元件能够稳定工作。此外，电气元件可以为多个，多个电气元件均设置在换热风道的外部，使得换热结构能够同时对多个电气元件进行降温，增加了多个电气元件的换热效率，提高了换热结构的工作效率，节省了能耗，降低了成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，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示出了本实用新型的一个可选的实施例的冷却散热风道结构的结构示意图；以及

图2示出了本实用新型的实施例二的冷却散热风道结构的结构示意图；

图3示出了本实用新型的实施例三的冷却散热风道结构的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、箱体；20、换热风道；30、发热区域；40、换热结构；41、冷却结构；411、支撑密封板；412、安装孔；413、液冷换热器；42、抽风结构；421、固定板；422、通风孔；423、风扇；50、电气元件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决现有技术中冷却结构存在渗漏到发热元器件上的问题，本实用新型提供了一种冷却散热风道结构。

如图1至图3所示，冷却散热风道结构包括箱体10、换热风道20和换热结构40，箱体10具有密闭空间；换热风道20设置在密闭空间内，以将密闭空间分成位于换热风道20内的换热区域和位于换热风道20外的发热区域30，发热区域30和换热区域通过换热风道20的进风口和换热风道20的出风口连通；换热结构40的至少一部分设置在换热风道20内；至少一个电气元件50，电气元件50设置在发热区域30内，以使电气元件50发出的热量流入换热风道20中与换热结构40换热，以降低电气元件50处的温度。

通过设置箱体10使得箱体10的内部形成密闭空间，而电气元件50在工作的过程中会产生热量，而高温会影响电气元件50的工作性能。换热风道20的设置将换热结构40与电气元件50之间分隔开来，进而避免了换热结构40在工作的过程中产生的冷凝水滴落到电气元件50上，保证了电气元件50工作的稳定性和安全性，使得电气元件50能够稳定工作，有效地保证了电气元件50的正常运行，同时还便于对电气元件50的维护。此外，电气元件50可以为多个，多个电气元件50均设置在换热风道20的外部，使得换热结构40能够同时对多个电气元件50进行降温，增加了多个电气元件50的换热效率，提高了换热结构40的工作效率，节省了能耗，降低了成本。密闭空间的设置可以有效避免外部热介质的扰动，提高了换热效率。

如图2和图3所示，电气元件50为多个时，多个电气元件50绕换热风道20的周向间隔设置。这样设置可以减少多个电气元件50之间的干涉，同时还能保证多个电气元件50均能够被冷却。

如图1至图3所示，换热结构40设置在换热风道20的出风口处，换热结构40的换热面积等于换热风道20的通风截面面积，以使经进风口进入到换热风道20的风均与换热结构40换热后流出换热风道20。将换热结构40设置在换热风道20的出风口处，使得换热风道20内的风在流出时，会经过换热结构40换热，保证流入到发热区域30的风是冷风。将换热结构40的换热面积设置成与换热风道20的通风截面面积相同，这样就使得换热风道20内的所有的风都经换热结构40换热后流入到发热区域30处，保证流入到发热区域30处的风是冷风。

如图1至图3所示，换热风道20位于密闭空间的中部，以使换热风道20与箱体10的各个内壁之间均间隔设置以在换热风道20的周围构成发热区域30。将换热风道20设置在密闭空间的中部，使得换热风道20与箱体10的各个内壁之间均间隔设置，便于放置电气元件50。这样设置便于将多个电气元件50均匀分布在换热风道20的周围，使得多个电气元件50均能够与换热结构40换热，避免出现部分电气元件50降温不理想的情况。

如图1所示，换热结构40包括冷却结构41和抽风结构42，冷却结构41设置在换热风道20的出风口处；抽风结构42设置在冷却结构41远离换热风道20的一侧表面上，以将换热风道20内的风抽送到发热区域30内。冷却结构41与换热风道20内的风进行换热，以使得从换热风道20流出的风的温度降低，进而使得冷风流入到电气元件50处对电气元件50进行降温。抽风结构42能够将发热区域30处的热风抽到换热风道20内，热风在冷却结构41处进行换热降温，且抽风结构42将换热后的风抽送到发热区域30内。

需要说明的是，冷却结构41也可以设置在换热风道20的内部，而将抽风结构42设置在换热风道20的出风口处。当然，还可以是将整个换热结构40放置在换热风道20的内部。

如图1所示，冷却结构41包括支撑密封板411和液冷换热器413，支撑密封板411连接在换热风道20的出风口处，支撑密封板411具有连通换热风道20和发热区域30的安装孔412；液冷换热器413安装在安装孔412处，以使换热风道20内的风与液冷换热器413换热后流入到发热区域30内。将支撑密封板411的设置为液冷换热器413提供的安装面积较大，便于将液冷换热器413安装到换热风道20上。同时支撑密封板411与换热风道20之间密封连接，减少进入到换热风道20内的风未与液冷换热器413换热就流入到发热区域30内，保证了液冷换热器413的换热效率。安装孔412的孔面积与换热风道20的通风截面面积相同。

需要说明的是，换热风道20的壁厚较薄，不利于直接将液冷换热器413安装到换热风道20内。

如图1所示，抽风结构42包括固定板421和风扇423，固定板421具有连通冷却结构41与发热区域30的通风孔422；风扇423安装在通风孔422处，并将冷却结构41换热后的冷风送入到发热区域30内。由于风扇423平行于冷却结构41的截面积小于冷却结构41的截面积，若直接将风扇423安装到冷却结构41上，就使得风扇423与进风口之间形成的不是密闭的空间，不利于风扇423将风从换热风道20内抽出。固定板421的设置使得冷却结构41仅通过通风孔422与发热区域30连通，且风扇423设置在通风孔422处，这样设置便于风扇423快速将换热风道20内的风抽送到发热区域30中，而换热风道20在风扇423的抽送下，形成的是负压，发热区域30内的风在负压的作用下从进风口进入到换热风道20内继续进行换热。

可选地，换热结构40的出风口与换热风道20的进风口朝向箱体10的不同侧的表面。这样设置使得出风口与进风口不是朝向同一侧，可以有效减少经出风口流出的风为与电气元件50换热后就流入到进风口处，容易造成能源浪费。

如图1至图3所示，换热结构40的出风口与换热风道20的进风口分别朝向箱体10的一组相对设置的表面。这样设置使得经出风口流出的风，经过最大的路线与电气元件50充分换热后再流入到进风口，增加了冷却散热风道结构工作的效率。出风口与进风口分别朝向箱体10的一组相对设置的表面便于均匀排布电气元件50，使每个电气元件50均能够充分换热，避免出现局部位置的电气元件50温度较高的现象。

可选地，冷却散热风道结构还包括支撑结构，换热风道20通过支撑结构固定在密闭空间的中部。支撑结构将换热风道20固定在密闭空间的中部，这样设置便于将电气元件50均匀排布在换热风道20的周围。支撑结构的设置使得换热风道20能够稳定的设置在密闭空间的中部。

当然，换热风道20还可以悬挂在密闭空间的中部，但是悬挂的情况容易造成换热风道20的晃动。

实施例一

在图1所示的具体实施例中，电气元件50为一个，电气元件50设置在发热区域30中。在图1中换热风道20位于密闭空间的中部，由于仅有一个电气元件50，换热风道20可以不仅仅设置在密闭空间的中部，也可以在密闭空间的其他位置。例如，换热风道20设置在密闭空间的上部、或者密闭空间的下部。而电气元件50可以与换热风道20的侧部且与换热风道间隔设置，以便于风在发热区域30与换热区域中流动。当然电气元件50还可以设置在换热风道20的进风口处，且与进风口间隔设置，这样有利于电气元件50产生的热量能够快速流入到换热区域中。

实施例二

与实施例一的区别是，电气元件50的数量不同。

在图2所示的具体实施例中，电气元件50为两个，两个电气元件50对称设置在换热风道20的两侧，这样设置便于对两个电气元件50同时换热，使得两个电气元件50的降温速率差不多，保证每个电气元件50都能够稳定工作。当然，两个电气元件50可以位于换热风道20的两侧，但是不对称设置。还可以是两个电气元件50位于换热风道20的同一侧，这样对电气元件50的换热效率较低。

实施例三

与实施例一的区别是，电气元件50的数量不同。

在图3所示的具体实施例中，电气元件50为多个，多个电气元件50充分的利用了发热区域30中的空间，大大增加了冷却散热风道结构的换热效率。多个电气元件50对称设置在进风口与出风口连线的两侧，便于换热风道20同时对多个电气元件50换热，便于每个电气元件50均能够充分换热降温，保证每个电气元件50均能够稳定工作。

当然，多个电气元件50可以不是对称设置的，这样容置使得部分电气元件50的换热效率低，而部分电气电气元件50的换热效率高，可以根据具体的使用需求来对电气元件50的排布进行规划。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，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则之内，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保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷却散热风道结构，其特征在于，包括：

箱体(10)，所述箱体(10)具有密闭空间；

换热风道(20)，所述换热风道(20)设置在所述密闭空间内，以将所述密闭空间分成位于所述换热风道(20)内的换热区域和位于所述换热风道(20)外的发热区域(30)，所述发热区域(30)和所述换热区域通过所述换热风道(20)的进风口和所述换热风道(20)的出风口连通；

换热结构(40)，所述换热结构(40)的至少一部分设置在所述换热风道(20)内；

至少一个电气元件(50)，所述电气元件(50)设置在所述发热区域(30)内，以使所述电气元件(50)发出的热量流入所述换热风道(20)中与所述换热结构(40)换热，以降低所述电气元件(50)处的温度。

2.根据权利要求1所述的冷却散热风道结构，其特征在于，所述电气元件(50)为多个时，多个所述电气元件(50)绕所述换热风道(20)的周向间隔设置。

3.根据权利要求1所述的冷却散热风道结构，其特征在于，所述换热结构(40)设置在所述换热风道(20)的出风口处，所述换热结构(40)的换热面积等于所述换热风道(20)的通风截面面积，以使经所述进风口进入到所述换热风道(20)的风均与所述换热结构(40)换热后流出所述换热风道(20)。

4.根据权利要求1所述的冷却散热风道结构，其特征在于，所述换热风道(20)位于所述密闭空间的中部，以使所述换热风道(20)与所述箱体(10)的各个内壁之间均间隔设置以在所述换热风道(20)的周围构成所述发热区域(30)。

5.根据权利要求1所述的冷却散热风道结构，其特征在于，所述换热结构(40)包括：

冷却结构(41)，所述冷却结构(41)设置在所述换热风道(20)的所述出风口处；

抽风结构(42)，所述抽风结构(42)设置在所述冷却结构(41)远离所述换热风道(20)的一侧表面上，以将所述换热风道(20)内的风抽送到所述发热区域(30)内。

6.根据权利要求5所述的冷却散热风道结构，其特征在于，所述冷却结构(41)包括：

支撑密封板(411)，所述支撑密封板(411)连接在所述换热风道(20)的所述出风口处，所述支撑密封板(411)具有连通所述换热风道(20)和所述发热区域(30)的安装孔(412)；

液冷换热器(413)，所述液冷换热器(413)安装在所述安装孔(412)处，以使所述换热风道(20)内的风与所述液冷换热器(413)换热后流入到所述发热区域(30)内。

7.根据权利要求5所述的冷却散热风道结构，其特征在于，所述抽风结构(42)包括：

固定板(421)，所述固定板(421)具有连通所述冷却结构(41)与所述发热区域(30)的通风孔(422)；

风扇(423)，所述风扇(423)安装在所述通风孔(422)处，并将所述冷却结构(41)换热后的冷风送入到所述发热区域(30)内。

8.根据权利要求4所述的冷却散热风道结构，其特征在于，所述冷却散热风道结构还包括支撑结构，所述换热风道(20)通过所述支撑结构固定在所述密闭空间的中部。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的冷却散热风道结构，其特征在于，所述换热结构(40)的出风口与所述换热风道(20)的进风口朝向所述箱体(10)的不同侧的表面。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的冷却散热风道结构，其特征在于，所述换热结构(40)的出风口与所述换热风道(20)的进风口分别朝向所述箱体(10)的一组相对设置的表面。

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