一种集成式冷却装置的制作方法

本发明属于冷却装置技术领域，具体涉及一种集成式冷却装置。

背景技术：

随着科学技术的不断进步，高压大功率电子系统内部的电磁环境越来越复杂，产生的电磁干扰会造成通讯系统掉线、装备误动作、变压器寿命缩短、继电保护装置误动等,对自身及周围其他设备的安全可靠运行产生了潜在危害，加剧了电磁环境污染和高频冲击影响。现代工业系统中要求高压大功率电子系统的能够利于散热，超宽温幅，且节约空间和材料，降低生产成本。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出一种集成式冷却装置，有效地将风冷与水冷进行了集成，实现了整个装置在全密闭状态下，便于功率器件的散热，超宽温幅设计，不仅具有节能效果，还能够节约空间，降低生产成本，还满足了不同的应用场景。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种集成式冷却装置，包括：

箱体；

基板，所述基板设于箱体内；

散热片，所述散热片分别与所述基板和箱体的壁相连；

冷却液循环组件；

导热管，所述导热管分别贯穿所述基板和散热片，其入口和出口分别与所述冷却液循环组件相连；

排风件，所述排风件设于所述箱体内，用于将箱体内的热量向箱体外排出。

优选地，所述集成式冷却装置还包括膨胀环，所述膨胀环位于导热管的出口与冷却液循环组件的进口之间，超宽温幅设计，还满足了不同的应用场景。

优选地，所述排风件为散热风扇。

优选地，所述散热片分别与所述基板和箱体的底壁相连；所述排风件与箱体的顶壁相连。

优选地，当所述排风件的数量大于或者等于2时，各排风件等间隔设置。

优选地，所述导热管在基板和散热片内均呈迂回状。

优选地，所述冷却液循环组件包括存储容器和泵，所述存储容器用于存储冷却液，所述泵的入口与所述存储容器相连；所述导热管分别贯穿所述基板和散热片，其入口与所述泵的出口相连，其出口与所述存储容器的入口相连。

优选地，所述冷却液循环组件设于所述箱体内。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明提出一种集成式冷却装置，利用冷却液循环组件配合基板和散热片，实现水冷循环，同时利用设于箱体内的排风扇实现风冷，实现了整个装置在全密闭状态下，便于功率器件的散热，不仅具有节能效果，还能够节约空间，具有很好的推广应用前景。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明一种实施例的结构示意图之一；

图2为本发明一种实施例的结构示意图之二；

图3为本发明一种实施例的热量传递流程示意图；

图4为本发明一种实施例的冷却液循环流程示意图；

其中：1-箱体，101-底壁，2-基板，3-散热片，4-冷却液循环组件，401-存储容器，402-泵，5-导热管，6-排风件，7-膨胀环，8-发热件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

实施例1

如图1-2所示，本实施例中提供了一种集成式冷却装置，包括：箱体1、基板2、散热片3、冷却液循环组件4、导热管5和排风件6；

所述箱体1内部具有空腔；在本实施例的一种具体实施方式中，所述箱体1为六方体箱体，箱体1外表面均采用铝材加工；

所述基板2设于所述箱体1内，优选地，所述基板2采用的是金属铝材料制成；在实际使用过程中，所述基板2用于放置发热件8，二者之间为平面型接触；

所述冷却液循环组件4包括存储容器401和泵402，所述存储容器401用于存储冷却液（比如水），所述泵402的入口与所述存储容器401相连；优选地，所述冷却液循环组件4设于所述箱体1内；

所述散热片3分别与所述基板2和箱体1的壁相连；在本实施例的一种具体实施方式中，所述散热片3分别与所述基板2和箱体1的底壁101相连；

所述导热管5分别贯穿所述基板2和散热片3，其入口和出口分别与所述冷却液循环组件4相连，即所述导热管5的入口与所述泵402的出口相连，其出口与所述存储容器401的入口相连；在本实施例的一种具体实施方式中，所述导热管5在基板2和散热片3内均呈迂回状，以提高散热效果；所述导热管必须为无缝管，产品完成后按照实际使用1.5倍气密性压力检测，检测合格后方可使用；

所述排风件6设于所述箱体1内，用于将箱体1内的热量向箱体1外排出；在本实施例的一种具体实施方式中，所述排风件6为散热风扇，其与箱体1的顶壁相连，当所述排风件6的数量大于或者等于2时时，各排风件6等间隔设置。

所述集成式冷却装置用于安装在高压电磁隔离机柜中，各集成式冷却装置中的箱体1可以根据需要设计成相同或者不同高度，以完成相同或者不同的工作，使得本发明的集成式冷却装置适合于的高压电磁兼容隔离机柜，适用于模块化设计系统。

综上所述，本实施例中的集成式冷却装置的热传递原理为：

发热体8的热量被传递至基板2，由所述排风件6将热量排到箱体1外部；

将冷却液（比如水）储存于存储容器401内，启动所述冷却液循环组件4，由泵402提供循环动力，冷却液顺次流经导热管5上位于基板2和散热片3内的部分，实现热量从基板2→散热片3，发热的冷却液最终重新流到存储容器401内，由于箱体1底板与散热片3相连，为此，散热片3上的热量会部分被传递至箱体1底板上，利用箱体表面进行散热，最终基于排风件6实现热量经流动空气排出至箱体1外，既节约了空间和材料，也减轻柜体重量，具体参见图3和4。

实施例2

本实施例与实施例的区别在于：

为了防止在低温时冷却水可能存在结冰状态下体积膨胀，体积增加，导致导热管5与存储容器401被损坏，从而无法工作，所述集成式冷却装置还包括膨胀环7，所述膨胀环7位于导热管5的出口与冷却液循环组件4的进口之间。本发明中的膨胀环7为现有技术中的膨胀环，采用非金属材料制成，抗低温，具有一定的膨胀性，当低温时冷却水在结冰状态下体积膨胀时，作用于膨胀空间延展，其形状做成环状或拱桥状。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种集成式冷却装置，包括箱体、基板、散热片、冷却液循环组件、导热管和排风件；所述基板设于箱体内；所述散热片分别与所述基板和箱体的壁相连；所述导热管分别贯穿所述基板和散热片，其入口和出口分别与所述冷却液循环组件相连；所述排风件设于所述箱体内，用于将箱体内的热量向箱体外排出。本发明有效地将风冷与水冷进行了集成，实现了整个装置在全密闭状态下，便于功率器件的散热，不仅具有节能效果，还能够节约空间。

技术研发人员：李心建
受保护的技术使用者：浙江大学昆山创新中心
技术研发日：2019.06.11
技术公布日：2019.08.20