CN218414558U - 一种ups散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种UPS散热装置，属于UPS电源散热技术领域；包括换热器、出水管、水泵、散热排、进水管和冷却液；换热器的上下侧外表面具有均匀分布的嵌入槽，换热器的出水口与水泵相连接，进水管的一端连接换热器的进水口，另一端连接散热排的出水口，出水管的一端连接水泵的出口，另一端连接散热排的进水口；散热排、换热器和水泵之间通过进水管和出水管形成封闭式管路系统，管路系统内装冷却液；本装置采用液冷散热方式，由于液体的散热速度远大于空气，所以该液冷散热装置具有比风冷散热更为高效的散热能力，同时兼具绿色、静音的特点，非常适合UPS电源使用。

Description

一种UPS散热装置

技术领域

本实用新型属于UPS电源散热技术领域，具体涉及一种UPS散热装置。

背景技术

UPS(Uninterruptible Power Supply)电源即不间断电源，是一种含有储能装置的电源，广泛应用于对电源稳定性要求较高的设备，为设备提供不间断的电源。随着我国现代化进程的不断加快，各项基础设施也日益完善，5G等户外基站的应用也相继增多；由于自然环境因素的影响和电网环境限制，以及UPS电源设备包含的SCR整流器和IGBT模块等部件在运行过程中都会发热，使UPS电源长期处在高温高热的环境下，会严重影响UPS电源的使用寿命，因此需要高效的散热装置。

传统的风冷散热装置采用散热风扇与散热片结合为UPS电源提供散热，散热片与电源内的SCR整流器和IGBT模块接触进行热量传导，但这种散热方式的散热效率已越来越不满足现在的UPS电源规模；同时，若在条件不好的环境下，空气中的灰尘比较多，风冷装置会将将灰尘带入机柜内沉淀堵塞，大量灰尘会造成UPS电源不易散热，导致机柜内温度升高，严重影响UPS电源的使用寿命，甚至损坏UPS电池。

实用新型内容

为了解决上述背景技术中的问题，使UPS电源的使用寿命得到保障，本实用新型提供了一种UPS散热装置。该装置采用液冷散热方式，由于液体的散热速度远大于空气，所以该液冷散热装置具有比风冷散热更为高效的散热能力，同时兼具绿色、静音的特点，非常适合UPS电源使用。

本实用新型采用了以下技术方案来实现：

一种UPS散热装置，包括换热器、出水管、水泵、散热排、进水管和冷却液；所述换热器的上下侧外表面具有均匀分布的嵌入槽，内部通过换热器的进水口和出水口与外界连通，换热器的出水口与水泵相连接，所述进水管的一端连接换热器的进水口，另一端连接散热排的出水口，所述出水管的一端连接水泵的出口，另一端连接散热排的进水口；散热排、换热器和水泵之间通过进水管和出水管形成封闭式管路系统，管路系统内装冷却液。

进一步的，所述换热器包括换热器外壳与换热鳍片，所述换热鳍片交错分布在换热器内部，与换热器外壳相互接触连接，与换热器外壳的内壁垂直设置，多个换热鳍片之间保持有距离相等的间隙，换热鳍片之间形成可流经液体的通道。

进一步的，所述进水管和出水管的直径相同。

进一步的，所述散热排包含散热排框架、相互接触的液管和散热片；所述液管均匀分布在散热排内部，弯曲处为U型，液管两端分别连接散热排的进水口和出水口；所述散热片与散热排框架的内壁垂直设置，均匀分布在散热排内部；液管和散热片均与外界空气直接接触。

进一步的，所述液管的直径小于进水管和出水管的直径。

进一步的，所述散热片的长度与散热排的宽度相同，散热片的宽度与散热排的厚度相同。

进一步的，所述冷却液为水或专用冷却剂中的任意一种。

优选的，所述换热器与散热片均采用金属铝合金材料制成。

优选的，所述散热片的表面涂履有用于辅助散热的石墨烯涂层。

优选的，还包括散热风扇，所述散热风扇安装于散热排一侧。

综上所述，由于采用了本技术方案，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型一种UPS散热装置，针对UPS电源在使用过程中的主要发热器件：SCR整流器和IGBT模块，做出了针对性的散热；装置各结构部件通过密闭的管路系统连接，形成了封闭且可循环式的液冷散热系统，由于液体的散热速度远大于空气，所以该液冷散热装置具有比风冷散热更为高效的散热能力，同时兼具绿色、静音的特点，非常适合UPS电源使用。

2、本装置中的换热头经过特殊设计，为SCR整流器和IGBT模块做出适配，其外表面上下通过嵌入接触，可均匀分布多组SCR整流器和IGBT模块，满足多种UPS电源的散热需求；SCR整流器和IGBT模块嵌入并和换热器表面充分接触，换热器内部的换热鳍片加大了换热器内与液体进行热交换所需的接触面积与接触时间，保证了热量的交换效率；整个换热器一体成型，让UPS电源在使用过程中产生的热量高效的被换热器内的液体带走，达到散热的目的。

3、本装置中的散热排经过特殊设计，通过液管与散热片的结合，能高效的将冷却液所携带的热量快速散发到周围的空气中，液管内冷却液的流速提高，弯曲的管路进一步加大了被散热的冷却液量，散热片经过均匀密集排列，与空气的接触面积大大提高，保证了快速散热的效率。

4、本装置中的管路系统可采用软硬管中的任一种或相结合，可以满足换热器和散热排在UPS电源柜等摆放设备内的不同安装或摆放方式，组合灵活方便。

5、由于水本身是一种优良的导热液体，所以本装置中可使用水作为冷却液，成本低廉，也能取得较好的散热效果；同时也可采用其他专用冷却剂，进一步提升散热效果。

6、本装置中的换热器与散热片由金属铝合金材料制成，具有优异的导热能力，散热片外部涂覆石墨烯涂层，进一步加强散热片与空气的传热能力；同时本装置还可在散热排处安装散热风扇，加速周围空气的流动，使散热效率进一步提高，风扇的出风风向流经整个散热排，向UPS电源柜外部吹出，还可一定程度上避免灰尘向散热排中堆积。

附图说明

图1是本装置的结构示意图；

图2是图1的下侧视角示意图；

图3是本装置中换热器的内部结构剖面及原理示意图；

图4是本装置中散热排的结构及原理示意图。

附图中的各标记所表示的含义具体如下：

1-换热器、11-换热鳍片、12-换热器进水口、13-换热器出水口、2-散热排、21-液管、22-散热片、23-散热排框架、24-散热排进水口、25-散热排出水口、3-水泵、4-进水管、5-出水管、6-散热风扇、7-SCR整流器、8-IGBT模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以按各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

实施例1

如图1至图4所示，一种UPS散热装置，包括换热器1、出水管5、水泵3、散热排2、进水管4和冷却液；换热器1的上下侧外表面具有均匀分布的嵌入槽，内部通过换热器1的进水口12和出水口13与外界连通，换热器1的出水口13与水泵3相连接，进水管4的一端连接换热器1的进水口12，另一端连接散热排2的出水口25，出水管5的一端连接水泵3的出口，另一端连接散热排2的进水口24；散热排2、换热器1和水泵3之间通过进水管4和出水管5形成封闭式管路系统，管路系统内装冷却液。

本装置中，在换热器1的上下侧表面均设有嵌入槽，使得SCR整流器7与IGBT模块8能嵌入其中并与换热器1的表面紧密接触；水泵3选用市场上可选的适合性能参数的产品即可。

本装置的工作原理如下：在UPS电池使用过程中，其SCR整流器7与IGBT模块8为主要产热部件，其通过嵌入槽与换热器1表面紧密接触，热量传导至换热器1，换热器1内部含有冷却液，冷却液经由水泵3提供动力，在整个管路系统内循环流动，换热器1的热量便传导至冷却液中，通过出水管5流出；包含高热量的冷却液经过管道进入散热排2后，散热排2将冷却液所包含的热量散发到空气中，完成对冷却液的散热处理，冷却液进入进水管4时其所携带的热量已大幅减少，此时重新进入换热器1内，开始新的一次散热循环；由于整个管路系统内充满冷却液，且液体在不断循环，换热器1、散热排2和水泵3持续运作，最终使整个装置系统持续散热，将UPS电池的部件温度保持在一个较低的安全数值。

本实施例中，进水管4和出水管5的设置相同的直径，可满足进出水量的相对平衡与稳定，管道为软管或硬管中的任意一种，可使换热器1和散热排2的安装布置适配不同的UPS电源柜体，方便灵活；冷却液为水或专用冷却剂中的任意一种，采用水时经济成本，也能获得不错的散热效率，采用专用冷却剂则能进一步提高散热能力。

实施例2

如图3所示，在实施例1的基础上，换热器1包括换热器1外壳与换热鳍片11，换热鳍片11交错分布在换热器1内部，与换热器1外壳相互接触连接，与换热器1外壳的内壁垂直设置，多个换热鳍片11之间保持有距离相等的间隙，换热鳍片11之间形成可流经液体的通道。

换热器1的外壳及内部的换热鳍片11均采用金属铝合金材料制造，金属铝合金材料具有优异的热传导效率。

冷却液经过换热器的进水口12流进换热器1内部时，交错分布的换热鳍片11使水流通道的长度，冷却液与换热器1及换热鳍片11的接触面积大为提高，由于换热鳍片11与换热器1为一体成型的，热量的传导效率相同，使得换热器1的热量能高效的传导至冷却液中，进而使得UPS电池的发热部件的热量传导至换热器1的效率也相应提高。

实施例3

如图4所示，在实施例1的基础上，散热排2包含散热排框架23、相互接触的液管21和散热片22；液管21均匀分布在散热排2内部，弯曲处为U型，液管21两端分别连接散热排2的进水口24和出水口25；散热片22与散热排框架23的内壁垂直设置，均匀分布在散热排2内部；液管21和散热片22均与外界空气直接接触；液管21的直径小于进水管4和出水管5的直径；散热片22的长度与散热排2的宽度相同，散热片22的宽度与散热排2的厚度相同。

散热片22采用金属铝合金材料制成，金属铝合金材料具有优异的热传导效率，同时在散热片22的表面涂履有用于辅助散热的石墨烯涂层，使得热传导效率进一步提高。

当冷却液流入散热排2时，其内部的液管21作为液体流经通路，液管21的直径小于进出水管，使得液体在其内的流速提高，曲折密集排列的液管21与同样密集分布的散热片22相接触，其内部的冷却液包含的热量既通过液管21直接散发至空气，更通过散热片22接收热量传导后再由散热片22散发至空气，散热片22的布置使得与空气的接触面积极大提高，因此提升了整个散热排2的散热效率；高热量冷却液从散热排2的进水口24流入后，经散热排2处理，从出水口25流出时，即为经散热后的热量较少的冷却液，用于下一次携带传导热量。

实施例4

如图1、图2所示，在实施例3的基础上，本装置还包括散热风扇6，散热风扇6安装于散热排2一侧，用于加速散热排2周围的空气流动，空气流动增加使得散热排2内的热量散发到空气过程中的效率进一步增强。

Claims (10)

1.一种UPS散热装置，其特征在于：包括换热器(1)、出水管(5)、水泵(3)、散热排(2)、进水管(4)和冷却液；所述换热器(1)的上下侧外表面具有均匀分布的嵌入槽，内部通过换热器(1)的进水口(12)和出水口(13)与外界连通，换热器(1)的出水口(13)与水泵(3)相连接，所述进水管(4)的一端连接换热器(1)的进水口(12)，另一端连接散热排(2)的出水口(25)，所述出水管(5)的一端连接水泵(3)的出口，另一端连接散热排(2)的进水口(24)；散热排(2)、换热器(1)和水泵(3)之间通过进水管(4)和出水管(5)形成封闭式管路系统，管路系统内装冷却液。

2.基于权利要求1所述的一种UPS散热装置，其特征在于：所述换热器(1)包括换热器(1)外壳与换热鳍片(11)，所述换热鳍片(11)交错分布在换热器(1)内部，与换热器(1)外壳相互接触连接，与换热器(1)外壳的内壁垂直设置，多个换热鳍片(11)之间保持有距离相等的间隙，换热鳍片(11)之间形成可流经液体的通道。

3.基于权利要求1所述的一种UPS散热装置，其特征在于：所述进水管(4)和出水管(5)的直径相同。

4.基于权利要求1所述的一种UPS散热装置，其特征在于：所述散热排(2)包含散热排框架(23)、相互接触的液管(21)和散热片(22)；所述液管(21)均匀分布在散热排(2)内部，弯曲处为U型，液管(21)两端分别连接散热排(2)的进水口(24)和出水口(25)；所述散热片(22)与散热排框架(23)的内壁垂直设置，均匀分布在散热排(2)内部；液管(21)和散热片(22)均与外界空气直接接触。

5.基于权利要求4所述的一种UPS散热装置，其特征在于：所述液管(21)的直径小于进水管(4)和出水管(5)的直径。

6.基于权利要求4所述的一种UPS散热装置，其特征在于：所述散热片(22)的长度与散热排(2)的宽度相同，散热片(22)的宽度与散热排(2)的厚度相同。

7.基于权利要求1所述的一种UPS散热装置，其特征在于：所述冷却液为水或专用冷却剂中的任意一种。

8.基于权利要求1所述的一种UPS散热装置，其特征在于：所述换热器(1)与散热片(22)均采用金属铝合金材料制成。

9.基于权利要求1所述的一种UPS散热装置，其特征在于：所述散热片(22)的表面涂履有用于辅助散热的石墨烯涂层。

10.基于权利要求1所述的一种UPS散热装置，其特征在于：还包括散热风扇(6)，所述散热风扇(6)安装于散热排(2)一侧。

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