CN220733291U - 电力模块散热结构 - Google Patents

Abstract

一种电力模块散热结构，包括箱体，箱体内装设有电力电缆和空气换热器；空气换热器具有第一进风口、第一出风口、第二进风口和第二出风口；第一进风口与第一出风口相连通，并均延伸至箱体之外，用以通过通风管与机房外的空间相连通；通风管装设有第一风机，第一风机将机房外的空气通过第一进风口送入空气换热器；第二进风口与第二出风口相连通，第二出风口上安装有第二风机，第二风气将箱体内的空气通过第二进风口吸入到箱体内。本实用新型实施例中通过设置空气换热器，使机房外的空气能够与箱体的空气进行热交换，两者温度差较大，从而能够高效的带走电力电缆散发到箱体内的热量，提高散热效率，无需对空气循环进行加速，降低能耗。

Description

电力模块散热结构

技术领域

本实用新型属于散热装置的技术领域，尤其涉及一种电力模块散热结构。

背景技术

由于规模和用电量均越来越大，数据中心需要配备独立的电力模块，电力模块安装在机房内，电力模块的各个结构单元通过电力电缆电性连接。电力电缆在使用过程中产生热量，由于材料的电阻率与温度为正比关系，若电力电缆上的热量持续集聚，将会增加电力电缆的温度，加大电力电缆的电阻率，减小电力电缆的载流量，减弱电力模块的供电能力。

因此，需要对电联电缆进行散热，当前常用的散热方式为风冷散热，通过安装风机将气流引入到电力模块内，将电力电缆的热量带走。然而，机房内各个用电设备的发热量较大，机房内部整体的温度较高，风扇送入电力模块内部的气流温度较高，所能够带走的热量较少，散热效率低，为了避免电力电缆过热，只能加大风机的送风功率，增加耗能。

实用新型内容

针对相关技术中存在的不足之处，本实用新型提供了一种电力模块散热结构，以解决当前电力模块散热方式效率低、耗能高的问题。

本实用新型提供一种电力模块散热结构，包括箱体，箱体内装设有电力电缆和空气换热器；

空气换热器具有第一进风口、第一出风口、第二进风口和第二出风口；

第一进风口与第一出风口相连通，并均延伸至箱体之外，用以通过通风管与机房外的空间相连通；

通风管装设有第一风机，第一风机将机房外的空气通过第一进风口送入空气换热器；

第二进风口与第二出风口相连通，第二出风口上安装有第二风机，第二风气将箱体内的空气通过第二进风口吸入到箱体内。

在其中一些实施例中，空气换热器和电力电缆分别位于箱体内的顶部和底部，第二风机位于空气换热器的一侧，用以将空气向下吹向电力电缆，第二进风口设置在空气换热器的底面。

在其中一些实施例中，第二风机连接有分流管，分流管与电力电缆相平行，分流管沿其轴向设置多个分风口，第二风机将空气通过多个分风口向下吹向电力电缆。

在其中一些实施例中，进一步包括散热板，电力电缆沿箱体的纵向间隔设置多个，多个电力电缆均贴在散热板上。

在其中一些实施例中，多个电力电缆分为上下两层，散热板对应设置有上下两个，每层电力电缆均贴在对应散热板的上表面，散热板为孔板。

在其中一些实施例中，进一步包括导热板，导热板装设在散热板远离第二风机的一端，并竖向设置，用以使其顶端延伸到电力电缆的上方。

在其中一些实施例中，第一进风口和第一出风口均位于空气换热器的同一侧，第一进风口和第一出风口通过换热管相连通，换热管呈U形，用以使其中部延伸至空气换热器内部远离第一进风口的一侧。

在其中一些实施例中，空气换热器位于电力电缆的上方，第二进风口位于空气换热器的底面，第二出风口位于空气换热器远离第一进风口的一侧。

在其中一些实施例中，第一进风口位于空气换热器一端的上部，第一出风口位于空气换热器另一端的下部。

在其中一些实施例中，换热管具有多根。

基于上述技术方案，本实用新型实施例中通过设置空气换热器，使机房外的空气能够与箱体的空气进行热交换，两者温度差较大，从而能够高效的带走电力电缆散发到箱体内的热量，提高散热效率，无需对空气循环进行加速，降低能耗，解决了当前电力模块散热方式效率低、耗能高的问题。

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，构成本申请的一部分，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为本实用新型电力模块散热结构隐藏箱体侧板后的结构示意图一；

图2为本实用新型电力模块散热结构隐藏箱体侧板后的结构示意图二；

图3为本实用新型电力模块散热结构的使用状态示意图一；

图4为本实用新型电力模块散热结构的使用状态示意图二。

图中：

1、箱体；2、电力电缆；

3、空气换热器；31、第一进风口；32、第一出风口；33、第二进风口；34、第二出风口；35、换热管；35a、第一管段；35b、第二管段；35c、第三管段；

4、通风管；5、机房；

61、第一风机；62、第二风机；

7、分流管；8、散热板；9、导热板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指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”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至4所示，在本实用新型电力模块散热结构的一个示意性实施例中，该电力模块散热结构包括箱体1，箱体1内装设有电力电缆2和空气换热器3。

空气换热器3具有第一进风口31、第一出风口32、第二进风口33和第二出风口34。第一进风口31与第一出风口32相连通，均延伸至箱体1之外，并且都通过通风管4与机房5外的空间相连通，第一风机61装设在任意一个通风管4上。第二进风口33与第二出风口34相连通，第二出风口34上安装有第二风机62。

第一风机61通过对应的通风管4，将机房5外的空气通过第一进风口31送入到空气换热器3内，再通过第一出风口32以及另一个通风管4送回到机房5外。箱体1内部的空气通过第二进风口33进入到空气换热器3内，再通过第二出风口34和第二风机62送回到箱体1内部。空气换热器3内，机房5外空气与箱体1内空气处于相互不连通的两个空间中。

箱体1内部的空间是封闭的，电力电缆2工作时产生的热量散发到箱体1内的空气中，并在第二风机62的驱动下进入空气换热器3，与温度较低的机房5外空气进行热交换，进而随之送回到机房5外的空间，从而实现将电力电缆2的热量传递到机房5外。

机房5外空气温度较低，与箱体1内空气的温差较大，从而能够更高效的将热量由箱体1内空气传递至机房5外空气，提高散热效率，风机以较低的转速即可满足散热需求，降低耗能。箱体1内部封闭，机房5内其他设备散发出的热量不会进入到箱体1内，从而不会额外增加箱体1内空气的热量，避免因此导致的风机转速提升，进一步避免耗能的增加，保证电力电缆的热量能够高效的散出到机房外。

在上述示意性实施例中，电力模块散热结构通过设置空气换热器，使机房外的空气能够与箱体的空气进行热交换，两者温度差较大，从而能够高效的带走电力电缆散发到箱体内的热量，提高散热效率，无需对空气循环进行加速，降低能耗，解决了当前电力模块散热方式效率低、耗能高的问题。

在一些实施例中，空气换热器3和电力电缆2分别位于箱体1内的顶部和底部，使空气换热器3位于电力电缆2的上方。第二风机62位于空气换热器3的一侧，并将空气向下吹向电力电缆2，第二进风口34设置在空气换热器3的底面。

电力电缆2的热量传递至箱体1内空气中，由于空气换热器3位于电力电缆2上方，第二进风口33设置在底面，热空气能够迅速上升，并通过第二进风口33进入到空气换热器3中，从而快速的完成与机房5外空气的热交换，提高散热效率。第二风机62向下吹风，从而将经过热交换后温度相对较低的空气吹向电力电缆2，使电力电缆2上的热量能够更快速的传递至温度相对较低的空气中，加快电力电缆2与箱体1内空气之间的热交换，提高散热效率。并且第二风机62在一侧向下吹，使热空气由另一侧上升至空气换热器3，在箱体1内部形成循环流动的气流，空气在箱体1内能够高速的循环流动，从而加快热交换，提高散热效率。

在一些实施例中，第二风机62连接有分流管7，分流管7与电力电缆2相平行，分流管7沿其轴向设置多个分风口，第二风机62将空气通过多个分风口向下吹向电力电缆2，从而使由空气换热器2中吹出的空气分布到电力电缆2长度上的各个位置，充分带走电力电缆2上各处的热量，提高散热效率。

在一些实施例中，进一步包括散热板8，电力电缆2沿箱体1的纵向间隔设置多个，多个电力电缆2均贴在散热板8上。散热板8为金属件，具有较强的导热效率，电力电缆2上产生的热量一部分能够直接扩散至箱体1内的空气中，另一部分能够快速的传递至散热板8上，从而通过散热板8扩散至箱体1内的空气，散热板8具有较大的表面积，能够充分的与箱体1内空气相接触，从而能够更快的将热量传递至箱体1内空气中，提高了电力电缆2的散热效率，更快速的降低电力电缆2的温度，保证其工作效率。

在一些实施例中，多个电力电缆2分为上下两层，散热板8对应设置有两个，两个散热板8上下设置，每层电力电缆2均贴在对应散热板8的上表面。散热板8为孔板，使流动的空气能够穿过上层的散热板8，到达下层的散热板8，使上下两层电力电缆2都能够与空气进行充分的热交换，在电力电缆2数量较多的情况下，保持较高的散热效率。

在一些实施例中，进一步包括导热板9，导热板9装设在散热板8远离第二风机62的一端，并竖向设置，其顶端延伸到电力电缆2的上方。导热板9与散热板8相同，均为金属件，具有较快的热传递速度，使散热板8上的热量能够快速的传递至导热板9，进一步增加散热面积。另外，导热板8向上延伸，从而更快的将热量传递至靠近空气换热器3的位置，使热量传递至空气后，能够快速的进入空气换热器3，从而更快递传递至机房5之外，提高散热效率。箱体1内的空气循环流动，导热板5所处一侧的空气向上流动，与导热板5的设置方向相同，使空气能够充分的流过导热板5，从而使导热板5上的热量能够更快的传递到箱体1内空气中，提高散热效率。

在一些实施例中，第一进风口31和第一出风口32均位于空气换热器3的同一侧，第一进风口31和第一出风口32通过换热管35相连通，换热管35呈U形，用以使其中部延伸至空气换热器3内部远离第一进风口31的一侧。

换热管35由一端到另一端的过程中，先由空气换热器3内部空间的一侧延伸至另一侧，再由另一侧延伸回到一侧，使换热管35能够在空气换热器3的纵向上充分分布，增加换热管35的长度，从而提高其表面积，提高热交换效率。

在一些实施例中，空气换热器3位于电力电缆2的上方，第二进风口33位于空气换热器3的底面，第二出风口34位于空气换热器3远离第一进风口31的一侧。

第二进风口32设置在底面，使电力电缆2散发的热量上升后，能够更快速的进入到空气换热器3中，加快散热速度。第一进风口31和第二出风口34分别位于空气换热器3两侧，使箱体1内空气在空气换热器3内部能够纵向流动，流动过程中更长时间的与换热管35相接触，充分进行热交换，提高散热效率。

在一些实施例中，第一进风口31位于空气换热器3一端的上部，第一出风口32位于空气换热器3另一端的下部。U型的换热管35分为依次设置的第一管段35a、第二管段35b和第三管段35c，第一管段35a和第三管段35c均纵向设置，第二管段35b横向设置，第一出风口31和第二出风口32分设两端，使换热管35在空气换热器3的横向上充分分布；第一出风口31和第一出风口32高低设置，使换热管35在空气换热器3竖向上更充分的分布，最终提高了换热管35的覆盖体积，提高了热交换效率。

在一些实施例中，换热管35具有多根。机房5外空气由第一进风口31流动向第一出风口32的过程中，分流到各个换热管35中，多个换热管35具有更大的表面积，从而提高换热效率，增强散热性能。

最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种电力模块散热结构，其特征在于，包括箱体，所述箱体内装设有电力电缆和空气换热器；

所述空气换热器具有第一进风口、第一出风口、第二进风口和第二出风口；

所述第一进风口与第一出风口相连通，并均延伸至所述箱体之外，用以通过通风管与机房外的空间相连通；

所述通风管装设有第一风机，所述第一风机将机房外的空气通过第一进风口送入所述空气换热器；

所述第二进风口与所述第二出风口相连通，所述第二出风口上安装有第二风机，所述第二风机将所述箱体内的空气通过第二进风口吸入到所述箱体内。

2.根据权利要求1所述的电力模块散热结构，其特征在于，所述空气换热器和所述电力电缆分别位于所述箱体内的顶部和底部，所述第二风机位于所述空气换热器的一侧，用以将空气向下吹向所述电力电缆，所述第二进风口设置在所述空气换热器的底面。

3.根据权利要求2所述的电力模块散热结构，其特征在于，所述第二风机连接有分流管，所述分流管与所述电力电缆相平行，所述分流管沿其轴向设置多个分风口，所述第二风机将空气通过多个分风口向下吹向所述电力电缆。

4.根据权利要求2所述的电力模块散热结构，其特征在于，进一步包括散热板，所述电力电缆沿所述箱体的纵向间隔设置多个，多个所述电力电缆均贴在所述散热板上。

5.根据权利要求4所述的电力模块散热结构，其特征在于，多个所述电力电缆分为上下两层，所述散热板对应设置有上下两个，每层所述电力电缆均贴在对应所述散热板的上表面，所述散热板为孔板。

6.根据权利要求4或5所述的电力模块散热结构，其特征在于，进一步包括导热板，所述导热板装设在所述散热板远离所述第二风机的一端，并竖向设置，用以使其顶端延伸到所述电力电缆的上方。

7.根据权利要求1所述的电力模块散热结构，其特征在于，所述第一进风口和所述第一出风口均位于所述空气换热器的同一侧，所述第一进风口和所述第一出风口通过换热管相连通，所述换热管呈U形，用以使其中部延伸至所述空气换热器内部远离所述第一进风口的一侧。

8.根据权利要求7所述的电力模块散热结构，其特征在于，所述空气换热器位于所述电力电缆的上方，所述第二进风口位于所述空气换热器的底面，所述第二出风口位于所述空气换热器远离所述第一进风口的一侧。

9.根据权利要求7所述的电力模块散热结构，其特征在于，所述第一进风口位于所述空气换热器一端的上部，所述第一出风口位于所述空气换热器另一端的下部。

10.根据权利要求7所述的电力模块散热结构，其特征在于，所述换热管具有多根。