CN215872382U - 一种具有散热功能的封闭结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有散热功能的封闭结构，包括壳体，其内部用于安装元器件；集热单元，设置在所述壳体的第一侧壁的内侧，用于吸收所述壳体内部的热量；冷却单元，设置在所述壳体的第一侧壁的外侧，用于为所述集热单元降温。元器件产生的热量发散在壳体内，集热单元吸收壳体内部的热量后温度升高，冷却单元吸收集热单元的热量使其温度快速降低，因此在元器件无法直接安装在散热结构上的情况下，本实用新型所提供的散热结构依然可以对元器件的散热，而且散热效率较高。

Description

一种具有散热功能的封闭结构

技术领域

本实用新型一般地涉及封闭结构散热技术领域。更具体地，本实用新型涉及一种具有散热功能的封闭结构。

背景技术

由于电器元件自身具有电阻效应，所以在其通电后的工作过程中会由于电阻损耗而发热，造成其温度升高。高温会影响线路及电器元件的分子结构，造成线路老化、材料变形、电器元件使用寿命变短等问题，不仅影响电器元件的工作性能，甚至会出现由于温度过高而发生火灾的现象。因此在电器元件工作时需要采用散热设备对其进行散热处理，使其工作在适宜的环境中以增加其使用寿命，提高其所在线路的安全性和可靠性。

部分电器元件需要设置在密闭的壳体中，以防止被外界物体碰撞而被损坏，或者防止温湿度、灰尘、光照强度等环境因素影响其工作性能。但是当电器元件处于密闭的壳体中时，由于壳体内的空间有限，其产生的热量更容易聚集，因此对其散热更为重要。目前对于密闭壳体内电器元件散热时常用的方法为：将密闭壳体的一个侧壁设置成散热片、热管散热器或者水冷板等散热结构，电器元件直接安装在该散热结构上，该散热结构将电器元件所散发的热量传导至壳体外部，从而使电器元件的温度降低。但是当电器元件无法直接安装在散热结构上时，散热结构便不能直接与其接触，对其散热效果也将变差。

实用新型内容

本实用新型提供一种具有散热功能的封闭结构，以解决当封闭结构中的电器元件无法设置在散热结构上时，其散热效果较差的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种具有散热功能的封闭结构，包括：壳体，其内部用于安装元器件；集热单元，设置在所述壳体的第一侧壁的内侧，用于吸收所述壳体内部的热量；冷却单元，设置在所述壳体的第一侧壁的外侧，用于为所述集热单元降温。

在一个实施例中，还包括第一风扇单元，所述第一风扇单元与所述冷却单元相对设置，以使第一风扇单元的冷却风沿所述第一侧壁的延伸方向吹过所述冷却单元。

在一个实施例中，所述集热单元包括第一散热片，用于吸收所述壳体内的热量以将所述壳体内的热量传导至其外部。

在一个实施例中，所述冷却单元包括第二散热片。

在一个实施例中，所述第一散热片和所述第二散热片一体设置，用于将所述壳体内的热量传导至其外部。

在一个实施例中，所述冷却单元包括热管散热器，用于吸收所述集热单元的热量。

在一个实施例中，所述冷却单元包括水冷板，用于吸收所述集热单元的热量。

在一个实施例中，所述水冷板设置在冷却回路中，所述冷却回路用于为所述水冷板内的冷却液降温。

在一个实施例中，所述壳体内设置有第二风扇单元，用于加快所述壳体内空气的流动速度。

在一个实施例中，所述第二风扇单元与所述集热单元分别设置于壳体的两个相对的侧壁内侧，所述第二风扇单元用于加快所述元器件与所述集热单元空气的流动速度。

本实用新型所提供的技术方案，在封闭结构的壳体的第一侧壁的内侧上设置有集热单元，在第一侧壁的外侧设置有冷却单元。元器件产生的热量发散在壳体内；集热单元吸收壳体内部的热量后温度升高，冷却单元吸收集热单元的热量使其温度快速降低，壳体内的热量在壳体内部——集热单元——冷却单元之间迅速转移，或者在壳体内部——集热单元——第一侧壁——冷却单元之间迅速转移，因此，虽然元器件并未直接安装在散热结构上，但这种散热结构依然可以对元器件的散热，而且散热效率较高。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1为根据本实用新型实施例的一种具有散热功能的密封结构内部的俯视图；

图2为根据本实用新型实施例的一种壳体第一侧壁外侧的结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例的一种第一侧壁外侧安装第一风扇单元的结构示意图；

图4为根据本实用新型实施例的一种第一侧壁内侧安装第一散热片的结构示意图；

图5为根据本实用新型实施例的一种第一侧壁外侧安装第二散热片的结构示意图；

图6为根据本实用新型实施例的一种热管散热器的结构示意图；

图7为根据本实用新型实施例的一种冷却回路的结构示意图；

图8为根据本实用新型实施例的一种设置第二风扇单元的壳体内部俯视图；

图中的标记包括：壳体1、元器件2、集热单元3、冷却单元4、第一风扇单元5、第二风扇单元6、第一侧壁11、第一散热片31、第二散热片41、密封管42、吸液芯43、蒸汽通道44、蒸发段421、绝热段422、冷却段423、水冷板450、水箱451、水泵452、散热器453。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域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，都属于本公开保护的范围。

请参阅图1和图2，图1示出的是一种实施例所提供的具有散热功能的密封结构的内部俯视图，图2示出的是壳体第一侧壁外侧的结构示意图。本实施例的密封结构包括壳体1，壳体1的内部设置有安装区域，该安装区域用于安装元器件2。元器件2是在工作过程中会发热的电器元件，如变压器、功率器件等，其发出的热量散发到壳体1内部并在壳体1内部有限的空间中聚集，如此便会出现壳体1内部温度升高的现象，导致元器件2的性能变差，甚至会引发安全事故。因此在壳体1的第一侧壁11内侧设置有集热单元3，集热单元3用于将吸收元器件2散发在壳体1内部的热量，实现对元器件2的间接散热。集热单元3吸收的热量如果不能传导至壳体1的外部，其自身的温度将会升高，当其温度与壳体1内部空气的温度相同时将不再吸收壳体1内的热量。为解决上述问题，本实施例中还在如图2所示出的第一侧壁11的外侧上设置有冷却单元4，冷却单元4用于吸收集热单元3的热量以降低其温度，使集热单元3可持续吸收壳体1内部的热量，从而将壳体1内部的热量传导至壳体1的外部。由上述内容可知，本实施例中的具有散热功能的封闭结构，其工作原理为：元器件2在工作的过程中由于电阻损耗等因素产生热量并散发在壳体1的内部，导致壳体1内部空气的温度升高；集热单元3吸收壳体1内部空气的热量，冷却单元4吸收集热单元3的热量并散发到壳体1外部，即集热单元3和冷却单元4形成了一个“热泵”，将壳体1内的热量“泵”出都壳体1外部，从而使得壳体1内部降温。

在一个实施例中，如图3示出的一种具有散热功能的封闭结构还包括第一风扇单元5，第一风扇单元5与冷却单元4位置相对，当第一风扇单元5工作时，其产生的冷却风吹过第一侧壁11的外侧，使第一侧壁11外侧与冷却单元4之间空气流动的速度加快，提高冷却单元4吸收集热单元3热量的效率。在图3中示出的第一侧壁11的外侧，其上设置的第一风扇单元5包括五个散热风扇，在其他实施方式中，第一风扇单元5中散热风扇的数量可以增加或减少，当第一风扇单元5中散热风扇的数量增加时冷却单元4对集热单元3降温的速度提升，当第一风扇单元5中散热风扇的数量减少时冷却单元4对集热单元3降温的速度下降。

在一个实施例中，如图4示出的第一侧壁11的内侧，其上安装的集热单元3包括第一散热片31，第一散热片31采用散热翅片，其安装方式为：在第一散热片31边缘的部位以及在第一侧壁11上分别设置相应的螺孔，然后将第一散热片31的螺孔与第一侧壁11上的螺孔相对，最后采用螺栓穿过第一散热片和第一侧壁11上的螺孔，并采用螺母与该螺栓配合，将第一散热片31固定在第一侧壁11的内侧上；当需要更换第一散热片31时，将螺母和螺栓的连接解开便可将其从第一侧壁11上取下，操作简单且方便。作为其他实施方式，可采用铆钉将第一散热片31铆接在第一侧壁11的内侧。在本实施例中，图4示出的集热单元3包括在第一侧壁11内侧至上而下分布的三块第一散热片31，作为其他实施方式，第一散热片31的数量可增加或减少。本实施例中集热单元3的设置方式，可利用第一散热片31具有良好的导热性能吸收壳体1内部的热量，为元器件2间接散热。

在一个实施例中，如图5示出的第一侧壁11的外侧，其上设置的冷却单元4包括第二散热片41，其固定方式与上述第一散热片31在第一侧壁11内侧的固定方式相同。集热单元3在壳体1的内部吸收热量后温度升高时，第一侧壁11的温度也随之升高，第二散热片41吸收第一侧壁11的热量并将其散发在壳体11的外部，从而间接为集热单元3散热，降低集热单元3的温度。在本实施例中，由于需要第一侧壁11将集热单元3的热量传递给第二散热片41，因此为了提高第二散热片41吸收集热单元3热量的效率，第一侧壁11采用良导热材料。

上述实施例中第一散热片31与第二散热片41分体设置，在一个实施例中，集热单元3中的第一散热片31和冷却单元4中的第二散热片41还可以一体设置，即将散热片插设在第一侧壁11上，使散热片的一部分位于壳体1的内部构成第一散热片31，另一部分位于壳体1的外部构成第二散热片41。散热片位于壳体1内部的部分吸收壳体1内部的热量，并将该热量传导至其位于壳体1外部的部分，然后由其位于壳体1外部的部分将该热量散发到壳体1的外部。本实施例中采用将第一散热片31和第二散热片41一体设置的方式，可利用散热片自身良好的热传导特性将壳体1内部的热量快速传导至壳体1的外部，壳体1无需采用热的良导体材料。

在一个实施例中，冷却单元4包括如图6所示出热管散热器，该热管散热器的结构包括密封管42和吸液芯43，吸液芯43设置在密封管42的内侧上，其内部形成蒸汽通道44。密封管42分为沿其长度方向依次分布的蒸发段421、绝热段422和冷却段423。密封管42的蒸发段421位于接近第一侧壁11外侧的位置，冷却段423位于远离第一侧壁11外侧的位置，绝热段422位于蒸发段411与冷却段413之间的位置。吸液芯43浸有冷却介质，该冷却介质为可挥发饱和液体，可采用蒸馏水、甲醇或者丙酮。当集热单元3吸收壳体1内部的热量而温度升高时，第一侧壁11的温度也随之升高；蒸发段421内部吸液芯43所浸的冷却介质吸收第一侧壁11的热量后温度升高，并随着温度升高而被汽化；汽化后的冷却介质从蒸发段421的内部通过蒸汽通道44挥发到冷却段423，然后在冷却段423将热量释放后冷凝成液体，并通过吸液芯43的毛细管作用流回蒸发段421，完成一个散热循环。本实施例在冷却单元4中设置热管散热器的设置方式，在集热单元3的温度升高时，热管散热器蒸发段421内部吸液芯43所浸的冷却介质可吸收其热量并在冷却段423处将热量释放，因此，在冷却单元4中设置热管散热器，可以为第一散热片31散热，提供冷却作用。当冷却单元4包括第二散热片41时，热管散热器的蒸发段421设置在第二散热片41处，当第二散热片41吸收集热单元3的热量而温度升高时，热管散热器蒸发段421内部吸液芯43所浸的冷却液吸收其热量，使第二散热片41的温度降低，从而加快第二散热片41的散热速度。

上述实施例中，第一散热片31与第二散热片41分体设置，当第一散热片31与第二散热片41一体设置时，热管散热器的蒸发段421内部吸液芯43所浸的冷却介质可直接吸收该分体设置的散热片的热量。

在另一个实施例中，冷却单元4还可以包括水冷板，水冷板设置在第一侧壁11的外侧，其内设置有冷却液。在集热单元3吸收壳体1内的热量而温度升高时，第一侧壁11的温度也随之升高；水冷板内安装在第一侧壁11的外侧，其内的冷却液可吸收第一侧壁11散发出的热量，从而间接吸收集热单元3的热量，为集热单元3降温，起到冷却作用。当第一侧壁11的外侧上设置有第二散热片41时，水冷板设置在第二散热片41处，第一侧壁11吸收集热单元3的热量并温度升高后，第二散热片41吸收第一侧壁11的热量并将其散发在壳体1的外部；水冷板位于第二散热片41处，可吸收第二散热片41所散发的热量，增强第二散热片41的冷却作用。上述实施例中，第一散热片31与第二散热片41分体设置；在其他实施方式中，当第一散热片31与第二散热片41一体设置时，水冷板内的冷却液可直接吸收该一体设置的散热片的热量，为集热单元3降温。

进一步地，在一个实施例中，水冷板设置在如图7示出的冷却回路中，该冷却回路包括水箱451、水泵452、水冷板450和散热器453，其连接方式为：水箱451的出水口通过管道连接水泵452的进水口，水泵452的出水口连接通过管道连接水冷板450的进水口，水冷板450的出水口通过管道连接散热器453的进水口，散热器453的出水口通过管道连接水箱451的进水口。在冷却回路中设置有冷却液，水冷板450设置在第一侧壁11的外侧，当集热单元3的温度升高时，水冷板450内的冷却液直接或间接吸其热量以加快其降温速度；水冷板450内的冷却液吸收集热单元3的散发的热量后其温度升高，在水泵452的驱动作用下，水冷板450内的高温冷却液流入到散热器453中，水箱451中的低温冷却液流入到水冷板450中，水冷板450内的高温冷却液在水泵452的驱动作用下流入到散热器453中，在散热器453释放热量后变成低温冷却液，然后再流入水箱451。本实施例将水冷板设置在冷却回路中，可使水冷板450内的冷却液与集热单元3保持温差，防止出现水冷板450内冷却液由于与集热单元3之间温差较小而无法吸收其热量的现象，提高对集热单元3的降温效果。

在一个实施例中，如图8示出的一种具有散热功能的密闭结构，在其壳体1的内部设置有第二风扇单元6，当第二风扇单元6工作时，可加快壳体1内空气的流动速度，使壳体1内的空气与集热单元3充分接触，提高集热单元3吸收壳体1内热量的效率。在图8中示出壳体内部，第二风扇单元6中包括五个散热风扇，在其他实施方式中，第二风扇单元6中散热风扇的数量可以增加或减少，当第二风扇单元6中散热风扇的数量增加时集热单元3吸收壳体1内热量的速度提升，当第二风扇单元6中散热风扇的数量减少集热单元3吸收壳体1内热量的速度下降。

进一步地，在一个实施例中，第二风扇单元6与集热单元3分布在安装区域的两侧，且第二风扇单元6朝向安装区域，即第二风扇单元6与集热单元3分布在元器件2的两侧，如图8中示出的集热单元3在元器件2右方侧壁的内侧，第二风扇单元6在元器件2左方侧壁的内侧。当第二风扇单元6工作时，可将元器件2表面的空气吹向集热单元3，从而加快元器件2与集热单元3之间的空气流动速度，增强对元器件2的散热效果。

通过以上的详细说明，本领域技术人员可以知道，在一个实施例中，在具有散热功能的密闭结构的第一侧壁11的内侧上设置集热单元3，在第一侧壁11的外侧上设置冷却单元4，集热单元3可吸收壳体1内元器件2散发的热量，冷却单元4可吸收集热单元3的热量，从而将壳体1内部元器件2产生的热量传导至壳体1的外部，为元器件2散热。集热单元3可以包括安装在第一侧壁11内侧的第一散热片31，冷却单元4可以包括第二散热片41，第一散热片31与第二散热器41可以分体设置也可以一体设置；冷却单元4中还可以设置热管散热器或水冷板，用于直接或间接为集热单元3降温。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员应当理解，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本实用新型的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本实用新型方案的限制。

另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体地限定。

虽然本说明书已经示出和描述了本实用新型的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本实用新型思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本实用新型的过程中，可以采用本文所描述的本实用新型实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本实用新型的保护范围，并因此覆盖这些权利要求保护范围内的模块组成、等同或替代方案。

Claims (10)

1.一种具有散热功能的封闭结构，其特征在于，包括：

壳体，其内部用于安装元器件；

集热单元，设置在所述壳体的第一侧壁的内侧，用于吸收所述壳体内部的热量；

冷却单元，设置在所述壳体的第一侧壁的外侧，用于为所述集热单元降温。

2.根据权利要求1所述的具有散热功能的封闭结构，其特征在于，还包括第一风扇单元，所述第一风扇单元与所述冷却单元相对设置，以使第一风扇单元的冷却风沿所述第一侧壁的延伸方向吹过所述冷却单元。

3.根据权利要求1所述的具有散热功能的封闭结构，其特征在于，所述集热单元包括第一散热片，用于吸收所述壳体内的热量。

4.根据权利要求3所述的具有散热功能的封闭结构，其特征在于，所述冷却单元包括第二散热片，用于吸收所述第一散热片的热量以将所述壳体内的热量传导至其外部。

5.根据权利要求4所述的具有散热功能的封闭结构，其特征在于，所述第一散热片和所述第二散热片一体设置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的具有散热功能的封闭结构，其特征在于，所述冷却单元包括热管散热器，用于吸收所述集热单元的热量。

7.根据权利要求1-5任一项所述的具有散热功能的封闭结构，其特征在于，所述冷却单元包括水冷板，用于吸收所述集热单元的热量。

8.根据权利要求7所述的具有散热功能的封闭结构，其特征在于，所述水冷板设置在冷却回路中，所述冷却回路用于为所述水冷板内的冷却液降温。

9.根据权利要求1所述的具有散热功能的封闭结构，其特征在于，所述壳体内设置有第二风扇单元，用于加快所述壳体内空气的流动速度。

10.根据权利要求9所述的具有散热功能的封闭结构，其特征在于，所述第二风扇单元与所述集热单元分别设置于壳体的两个相对的侧壁内侧；所述第二风扇单元用于加快所述元器件与所述集热单元之间空气的流动速度。

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