CN220307681U - 用于电气设备的散热机构和电气设备 - Google Patents

Abstract

根据本公开的实施例，提供了用于电气设备的散热机构及电气设备。该散热机构包括：第一耦合板，耦合在或者集成在电气设备的固定模块上；第二耦合板，耦合在或者集成在电气设备的可拆卸模块上，并与第一耦合板滑移连接；以及导热垫片，耦合在第一耦合板和第二耦合板上的至少一个上，其中滑道沿安装方向至少包括滑移段和压紧段，并且滑移段平行于基板，压紧段被连接在滑移段在安装方向的下游端，并被布置为沿安装方向逐渐向基板倾斜，并且在滑移部件位于压紧段远离滑移段的接触端的情况下，导热垫片在第一耦合板和第二耦合板之间形成导热路径。由此，可以改善固定模块与可拆卸模块之间的散热，同时散热机构空间占用小，使用寿命长。

Description

用于电气设备的散热机构和电气设备

技术领域

本公开的示例实施例总体涉及电气设备散热领域，特别地涉及用于电气设备的散热机构和电气设备。

背景技术

随着诸如开关柜等电气设备的普及，特别是随着功率电子器件的广泛应用，电气设备的模块化和小型化已经成为主流趋势，为了满足即插即用的安装方式，电气设备通常都会有一个可移动可拆卸的模块(例如开关柜中的抽屉)和一个固定的模块部分(例如开关柜内的固定底板等)，但是小型化和功率器件的应用使得可移动可拆卸模块的发热更多，可移动可拆卸模块和固定模块之间的散热问题却不易解决，这样就严重限制了电气设备的小型化和大功率发展要求。

实用新型内容

在本公开的第一方面，提供了一种用于电气设备的散热机构。该散热机构包括：第一耦合板，耦合在或者集成在电气设备的固定模块上，并且包括沿安装方向伸的基板设置在基板上的一对侧板及分别布置在一对侧板的一对滑道；第二耦合板，耦合在或者集成在电气设备的可拆卸模块上，并且包括一对滑移部件，一对滑移部件分别适于在一对滑道滑移以使第二耦合板与第一耦合板滑移连接；以及导热垫片，耦合在第一耦合板和第二耦合板上的至少一个上，其中滑道沿安装方向至少包括滑移段和压紧段，并且滑移段平行于基板，压紧段被连接在滑移段在安装方向的下游端，并被布置为沿安装方向逐渐向基板倾斜，并且在滑移部件位于压紧段远离滑移段的接触端的情况下，导热垫片在第一耦合板和第二耦合板之间形成导热路径。

在一些实施例中，滑道还包括：顶升段，被布置在滑移段的远离下游端的上游端，并且被布置为沿安装方向逐渐远离基板倾斜。

在一些实施例中，第二耦合板还包括：一对定位部件，被布置在一对滑移部件沿安装方向的上游，并且适于在一对滑移部件滑移到压紧段时进入滑道并与顶升段的侧壁卡接。

在一些实施例中，压紧段在垂直于安装方向上的投影的长度为1mm-2mm。

在一些实施例中，压紧段与安装方向的夹角为30°-75°。

在一些实施例中，顶升段与安装方向的夹角小于压紧段与安装方向的夹角。

在一些实施例中，导热垫厚度为1mm-5mm。

在一些实施例中，第一耦合板还包括：垫板，布置在基板与导热垫片之间。

通过将第一耦合板和第二耦合板分别耦合在固定模块与可拆卸模块上的，并在第一耦合板和第二耦合板之间布置导热垫片，从而使得固定模块与可拆卸模块之间可以建立良好的导热通道。滑移部件在滑移段的滑动，使得第二耦合板在从顶升位置向安装位置滑动的期间，可以与导热垫片之间保持间隔，从而不磨损导热垫片，而当滑移部件进入压紧段，可以将第二耦合板与导热垫片快速压紧，同时不产生大的摩擦行程，从而保护了导热垫片，延长了散热机构的使用寿命。

在本公开的第二方面，提供了一种电气设备。该电气设备包括：柜体；固定模块，固定地耦合在柜体内；可拆卸模块，可拆卸地耦合在固定模块上；以及本公开第一方面所提供的散热机构，布置在固定模块与可拆卸模块之间，适于至少将可拆卸模块的热量传递至固定模块。

在一些实施例中，电气设备还包括固定机构，被布置为在滑移部件位于压紧段的接触端后，将可拆卸模块与固定模块固定。

应当理解，本内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键特征或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述而变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了本公开的实施例的散热机构的整体结构示意图；

图2示出了本公开的实施例的第一耦合板的整体结构示意图；

图3示出了本公开的实施例的第二耦合板的整体结构示意图；以及

图4示出了本公开的实施例的第一耦合板与第二耦合板的耦合过程的剖视图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中示出了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

在本公开的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“一些实施例”应当理解为“至少一些实施例”。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

现有技术中用于电气设备的可拆卸模块与固定模块之间的散热方式以风扇强制风冷为主，但是受到风扇使用寿命，使用环境中的污染等问题，风扇容易损坏，因为风扇损坏的问题可能会进一步的导致设备的停机或故障，造成额外的损失。

在一些其他的现有技术中，也有采用机械结构连接可拆卸模块和固定模块并传递热量以进行散热的，然而这种机械机构结构复杂，需要较大的安装空间，并且机构的复杂性也降低了系统的可靠性。

本公开的实施例提出了一种用于电气设备的散热机构，以解决或者至少部分地解决传统的锁存装置中所存在的上述问题或其他潜在问题。根据本公开的各种实施例，通过将第一耦合板和第二耦合板分别耦合在固定模块与可拆卸模块上，并在第一耦合板和第二耦合板之间布置导热垫片，从而使得固定模块与可拆卸模块之间可以建立良好的导热通道。可拆卸模块中的热量被传导至固定模块，有利于可拆卸模块的散热。滑道和滑移部件的配合，使得可拆卸模块与固定模块可以更加方便地耦合，同时在可拆卸模块向固定模块的安装过程中，第二耦合板对导热垫片的摩擦行程小，进而可拆卸模块相对于固定模块的多次拆卸对于导热垫片的磨损小，导热垫片的使用寿命更长。

图1示出了本公开的实施例的散热机构的整体结构示意图。如图1所示，本公开的实施例提出的用于电气设备的散热机构，总体上包括耦合在或者集成在固定模块上的第一耦合板1、耦合在或者集成在可拆卸模块上的第二耦合板2以及布置在第一耦合板1和第二耦合板2之间的导热垫片3。导热垫片3布置在第一耦合板1和第二耦合板2也即导热垫片3耦合在第一耦合板1和第二耦合板2中的至少一个上。例如，导热垫片3可以耦合在第一耦合板1上，也可以耦合在第二耦合板2上，还可以分别耦合在第一耦合板1和第二耦合板2上。下文中将主要以导热垫片3位于第一耦合板1上为例来描述本公开的构思。应当理解的是，导热垫片3位于第二耦合板2或者第一耦合板1和第二耦合板2两者上的情况也是类似的，在下文中将不再分别赘述。

根据本公开实施例的电气设备可以包括开关柜或其他任意适当的设备。此外，还应当理解的是，本文中所提到的第一耦合板1集成在固定模块上可以包括第一耦合板1是固定模块本身的一部分的情况。类似地，第二耦合板2集成在可拆卸模块上可以包括第二耦合板2是可拆卸模块本身的一部分的情况。下文中将主要以第一耦合板1和第二耦合板2分别独立于固定模块和可拆卸模块的实施例为例来描述本公开的构思。应当理解的是，对于其他情况也是类似的，在下文中将不再分别赘述。

在一些实施例中，根据本公开的实施例提出的散热机构，可以用于对安装在诸如开关柜等电气设备内的固定模块以及可拆卸模块进行散热。在一些实施例中，电气设备包括柜体，固定模块固定在柜体上，例如固定模块可以包括耦合在柜体上的固定底板。除此之外，固定模块还可以包括耦合在固定底板上的侧板和顶板。也就是说，固定模块可以是一个框架结构。可拆卸模块可以是滑移连接在固定底板上或者框架结构中的抽屉。可拆卸模块在框架结构中移动的过程中，为了避免与顶板和固定底板的接触，通常是以基本平行于固定底板的方向(下文中也称插入方向或安装方向I)插入到框架结构中。抽屉在工作期间产生的热量经过散热机构传递至固定底板，随后经过固定底板以及安装在固定底板上的冷却模块冷却。

图2示出了本公开的实施例的第一耦合板1的整体结构示意图。如图2所示，第一耦合板1包括基板11以及一对侧板12。基板11整体为长条状，并且基板11的长度方向平行于抽屉的插入方向，两个侧板12分别布置在基板11沿安装方向I的两侧。导热垫片3布置在两个侧板12之间并耦合在基板11上，从而两个侧板12还可以对导热垫片3提供保护。

在一些实施例中，侧板12可以是垂直于基板11所在平面布置的，在另一些实施例中侧板12也可以与基板11所在平面呈非90°的夹角。当第一耦合板1与第二耦合板2安装固定后，第二耦合板2位于在一对侧板12之间，从而一对侧板12还可以对第二耦合板2的固定起到辅助作用。

在一些实施例中，基板11与侧板12可以是通过切削、冲压、铸造等方式一体成型的。在另一些实施例中，基板11与侧板12也可以通过卡接，紧固件连接等方式固定的。

结合图2，在一些实施例中，第一耦合板1还包括分别布置在一对侧板12上的一对滑道13。滑道13布置在一对侧板12相向的一面，滑道13包括平行于基板11的所在平面布置的滑移段132，分别布置在滑移段132两端并与滑移段132连通的顶升段131以及压紧段133。具体而言，滑移段132的长度方向平行于安装方向I。顶升段131布置在滑移段132的在安装方向I上的上游的一端，顶升段131被配置为沿安装方向I逐渐远离基板11倾斜，也就是说，顶升段131延伸方向上的各个点与基板11的距离随安装方向I而逐渐变大。压紧段133被布置在滑移段132朝向安装方向I下游的一端，压紧段133被配置为沿安装方向I逐渐靠近基板11倾斜，也就是说，压紧段133在延伸方向上的各个点与基板11的距离随安装方向I而逐渐变小。

图3示出了本公开的实施例的第二耦合板2的整体结构示意图。结合图3，对应地，第二耦合板2包括滑移部件21，滑移部件21设置有一对，一对滑移部件21分别布置在第二耦合板2沿安装方向I两侧的两个侧壁上，并且滑移部件21的轴线方向垂直于第二耦合板2的侧壁。滑移部件21适于在第二耦合板2向第一耦合板1安装期间在滑道13内滑移。在一些实施例中，滑移部件21可以采用图3中所示出的滑移柱的形式。应当理解的是，滑移部件21采用滑移柱的形式只是示意性的，并不旨在限制本公开的保护范围。只要能够便于滑移和定位，滑移部件21可以采用其他任意适当的结构或者形式。例如，在一些替代的实施例中，滑移部件21也可以采用滚轮等形式。

图4示出了本公开的实施例的第一耦合板1与第二耦合板2的耦合过程的剖视图。结合图4，当滑移部件21在顶升段131滑移时，第二耦合板2与基板11的间距逐渐变大，此时第二耦合板2适于从初始位置滑移到抬升位置。此时第二耦合板2与第一耦合板1之间的距离大于导热垫片3的厚度。第二耦合板2与第一耦合板1的距离是指第二耦合板2与第一耦合板1的基板之间的距离。导热垫片3的厚度是指导热垫片3在不受外力的情况下的自然厚度。例如，在导热垫片3被布置在第一耦合板1的实施例中，通过这样设置可以使第二耦合板2朝向基板11的底壁与导热垫片3间隔开预定距离(例如，预定距离可以是0.5mm、1mm等)。随后在滑移部件21在滑移段132内滑移期间，第二耦合板2由抬升位置向安装位置滑移，第二耦合板2与第一耦合板1(也就是基板11)的距离在这期间始终保持大于导热垫片3的厚度，以避免第二耦合板2与导热垫片3接触。在一些实施例中，第二耦合板2由抬升位置沿安装方向I滑移至安装位置期间与基板11的距离保持不变，并且第二耦合板2与导热垫片3之间隔开的预定距离保持不变。随后滑移部件21进入滑道13的压紧段133并在压紧段133滑移期间，第二耦合板2与基板11的距离逐渐减小。第二耦合板2与第一耦合板1之间的距离在从安装位置沿安装方向I滑移至压紧位置后不大于导热垫片3的厚度。也就是说，当第二耦合板2到达压紧位置后，也即，滑移部件21到达压紧段133远离滑移段132的端部(又被称为接触端)后，导热垫片3与第一耦合板1和第二耦合板2两者接触，从而在两者之间建立导热路径或导热通道，提高了第二耦合板2向第一耦合板1的导热效率。

结合图3和图4，在一些实施例中，第二耦合板2还包括一对定位部件22。定位部件22位于滑移部件21相对于安装方向I的上游。一对定位部件22分别耦合在第二耦合板2沿安装方向I两侧的两个侧壁上。当滑移部件21滑移至压紧段133沿安装方向I的末端，此时定位部件22进入滑道13，并与顶升段131的侧壁卡位。从而定位部件22可以配合滑移部件21将第二耦合板2稳定的压紧在导热垫片3上，提高第二耦合板2向第一耦合板1的导热效率。类似于滑移部件21，在一些实施例中，定位部件22可以采用图3中所示出的定位柱的形式。应当理解的是，定位部件22采用定位柱的形式只是示意性的，并不旨在限制本公开的保护范围。只要能够便于滑移和定位，定位部件22可以采用其他任意适当的结构或者形式。例如，在一些替代的实施例中，定位部件22也可以采用滚轮等形式。

结合图1和图4，在一些实施例中，压紧段133在垂直于安装方向I的投影(也即，压紧段133在基板11所在平面上的投影)的长度为1mm-2mm。当滑移部件21在压紧段133内滑移期间，第二耦合板2与导热垫片3接触，并推挤导热垫片3的上表面从而产生轻微的摩擦。由于压紧段133在垂直于安装方向I的投影长度为1mm-2mm，同时第二耦合板2与导热垫片3的摩擦行程不大于压紧段133在垂直于安装方向I的投影长度，因此第二耦合板2与导热垫片3之间的摩擦行程较短，从而第二耦合板2对于导热垫片3的磨损小。因此散热机构可以承受可拆卸模块与固定模块的多次安拆，延长了散热机构的使用寿命。

结合图4，在一些实施例中，压紧段133与安装方向I的夹角可以是30°-75°，例如压紧段133与安装方向I的夹角可以是30°、45°、60°、75°等。应当理解的是，压紧段133与安装方向I的夹角越大，则第二耦合板2与导热垫片3所需要的摩擦行程越小，因此第二耦合板2对于导热垫片3的磨损也越小，而压紧段133与安装方向I的夹角越小，则可以方便第二耦合板2从第一耦合板1上拆卸下来。因此本公开中所提出的压紧段133与安装方向I的夹角只是示意性的，本领域技术人员也可以根据具体情况调整压紧段133与安装方向I的夹角。

在一些实施例中，顶升段131与安装方向的夹角小于压紧段133与安装方向I的夹角，从而可以方便第二耦合板2与第一耦合板1的安装，同时还可以缩短第二耦合板2与导热垫片3的摩擦行程，另外，还可以使第二耦合板2不易从第一耦合板1上脱离。

在一些实施例中，根据电气设备内设备的导热需求不同，导热垫片3的厚度可以在1mm-5mm之间。例如导热垫片3可以是1mm、2mm、3mm等。相应地，当第二耦合板2压紧在导热垫片3表面时，导热垫片3受到第二耦合板2的压力，其厚度可以相应地被压缩，例如原厚度为1mm的导热垫片3，经过第二耦合板2的压缩，厚度可以变为0.6-0.9mm，导热垫片3被压缩后，可以进一步的与第二耦合板2保持贴紧，从而减小导热垫片3与第二耦合板2的之间的间隙。

结合图2和图4，由于选用的导热垫片3的厚度不同，为了保证第二耦合板2在安装到位后与导热垫片3的紧密接触。在一些实施例中，第一耦合板1还包括垫板14，垫板14布置在导热垫片3与基板11之间，并适于提供高度以供导热垫片3与第二耦合板2贴紧。例如，垫板14的高度可以在0.5mm-4.5mm之间，垫板14与基板11可以通过卡扣、紧固件等结构实现耦合。导热垫板14可以通过粘接等方式固定在垫板14上。在一些实施例中，在导热垫片3的厚度能够满足要求的情况下，也可以不需要导热垫板14。

应当理解的是，在诸如开关柜等电气设备内，可拆卸模块与固定模块之间还可以设置有固定机构，固定机构适于在第二耦合板2到达压紧位置后，将的可拆卸模块与固定模块耦合，从而提高可拆卸模块安装的稳定性，同时也可以使第二耦合板2与导热垫片3的接触更加紧密，从而提高导热效果。

以上已经描述了本公开的各实现，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所公开的各实现。在不偏离所说明的各实现的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实现的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文公开的各个实现方式。

Claims (10)

1.一种用于电气设备的散热机构，其特征在于，包括：

第一耦合板(1)，耦合在或者集成在所述电气设备的固定模块上，并且包括沿安装方向(I)延伸的基板(11)、设置在所述基板(11)上的一对侧板(12)以及分别布置在所述一对侧板(12)上的一对滑道(13)；

第二耦合板(2)，耦合在或者集成在所述电气设备的可拆卸模块上，并且包括一对滑移部件(21)，所述一对滑移部件(21)分别适于在所述一对滑道(13)内滑移以使所述第二耦合板(2)与所述第一耦合板(1)滑移连接；以及

导热垫片(3)，耦合在所述第一耦合板(1)和所述第二耦合板(2)上的至少一个上，

其中所述滑道(13)沿所述安装方向(I)至少包括滑移段(132)和压紧段(133)，并且所述滑移段(132)平行于所述基板(11)，所述压紧段(133)被连接在所述滑移段(132)在所述安装方向(I)的下游端，并被布置为沿所述安装方向(I)逐渐向所述基板(11)倾斜，并且在所述滑移部件(21)位于所述压紧段(133)远离所述滑移段(132)的接触端的情况下，所述导热垫片(3)在所述第一耦合板(1)和所述第二耦合板(2)之间形成导热路径。

2.根据权利要求1所述的散热机构，其特征在于，所述滑道(13)还包括：

顶升段(131)，被布置在所述滑移段(132)的远离所述下游端的上游端，并且被布置为沿所述安装方向(I)逐渐远离所述基板(11)倾斜。

3.根据权利要求2所述的散热机构，其特征在于，所述第二耦合板(2)还包括：

一对定位部件(22)，被布置在所述一对滑移部件(21)沿所述安装方向(I)的上游，并且适于在所述一对滑移部件(21)滑移到所述压紧段(133)时进入所述滑道(13)并与所述顶升段(131)的侧壁卡接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的散热机构，其特征在于，所述压紧段(133)在垂直于所述安装方向(I)上的投影的长度为1mm-2mm。

5.根据权利要求2或3所述的散热机构，其特征在于，所述压紧段(133)与所述安装方向(I)的夹角为30°-75°。

6.根据权利要求5所述的散热机构，其特征在于，所述顶升段(131)与所述安装方向(I)的夹角小于所述压紧段(133)与所述安装方向(I)的夹角。

7.根据权利要求1-3和6中任一项所述的散热机构，其特征在于，所述导热垫厚度为1mm-5mm。

8.根据权利要求1-3和6中任一项所述的散热机构，其特征在于，所述第一耦合板(1)还包括：

垫板(14)，布置在所述基板(11)与所述导热垫片(3)之间。

9.一种电气设备，其特征在于，包括：

柜体；

固定模块，固定地耦合在所述柜体内；

可拆卸模块，可拆卸地耦合在所述固定模块上；以及

根据权利要求1-8中任一项所述的散热机构，布置在所述固定模块与所述可拆卸模块之间，适于至少将所述可拆卸模块的热量传递至所述固定模块。

10.根据权利要求9所述的电气设备，其特征在于，还包括固定机构，被布置为在所述滑移部件(21)位于所述压紧段(133)的所述接触端后，将所述可拆卸模块与所述固定模块固定。