[发明专利]冷却装置及开关电源系统

说明书

本发明涉及电力电子设备的冷却技术领域，具体涉及一种冷却装置及开关电源系统。本发明旨在解决现有的冷却装置存在的制造成本和运行成本较高、散热效率较低，以及存在安全隐患等问题。通过将发热器件全部或部分地浸入液态的相变换热工质中，相变换热工质吸收发热器件的热量相变成气体，气体与壳体表面或散热器件接触时冷凝放热相变成液体，如此循环，实现对发热器件的降温。本发明的结构和换热过程均较简单，使得制造成本和运行成本较低；相变换热工质汽化潜热高、系统换热环节少、相变换热工质相变速率会根据发热器件的发热程度不同而自动进行调整，从而提高了对发热器件的散热效率；且相变换热工质不导电，不会对冷却装置的安全性造成影响。

技术领域

本发明涉及电力电子设备的冷却技术领域，具体涉及一种冷却装置及开关电源系统。

背景技术

开关电源是一种高频化的电能转换装置，广泛应用于工业自动化控制、电脑机箱、数码产品等领域。开关电源中密集地布置着开关管、二极管、变压器等发热元件，且具有工作频率高、体积小、功率密度高等特点，造成开关电源极易发热升温，为了防止开关电源的温度过高影响其工作性能甚至导致电源损坏，一般均在开关电源上设置有冷却装置。

公开号为CN108036285A的专利申请公开了一种具有冷却装置的LED驱动电源，该申请将驱动电源本体与冷却机构连接，冷却机构包括陶瓷换热器、散热片、冷凝器、蒸发器、压缩机和冷却水管；陶瓷换热器将吸收的驱动电源本体产生的热量传递至散热片；冷却水管的一端和散热片贴合，冷却水管的另一端和冷凝器贴合；压缩机将来自蒸发器的蒸汽加压后送入冷凝器，蒸汽在冷凝器中液化使冷却水管中的水温降低，蒸汽液化后再进入蒸发器进行汽化，以形成制冷循环，通过降低冷却水管中水的温度来为驱动电源本体制冷。

但是，上述冷却装置的结构繁杂，且其中的压缩机、蒸发器等器件需要额外消耗电能，使得冷却装置的制造和运行的成本较高；且由于换热环节多，以及冷却水管中的水流速度无法根据驱动电源本体的发热功率进行自动调节，导致散热效率较低；另外，冷却水管如果发生泄漏还会对冷却装置使用的安全性和可靠性造成影响。

相应地，本领域需要一种新的冷却装置及开关电源系统来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的冷却装置存在的制造和运行的成本较高、散热效率较低，以及存在安全性隐患等问题，本发明提供了一种冷却装置及开关电源系统。

本发明提供的一种冷却装置，包括壳体，所述壳体的内部形成有密闭腔室，所述密闭腔室内还充填有绝缘的相变换热工质，发热器件全部或部分浸入液态的所述相变换热工质中；且所述相变换热工质的液面与所述壳体之间形成气态相变换热工质空间。

作为本发明提供的冷却装置的优选技术方案，该冷却装置还包括与气态相变换热工质进行热交换的散热器件。

作为本发明提供的冷却装置的优选技术方案，所述发热器件设置在所述壳体的底部；所述散热器件设置在所述壳体的顶面上。

作为本发明提供的冷却装置的优选技术方案，所述散热器件包括散热翅片、风扇、冷却水盘管和冷凝器中的至少一种。如利用壳体自然散热满足要求，可不含额外散热器件。

作为本发明提供的冷却装置的优选技术方案，所述散热器件包括散热翅片和风扇，所述散热翅片设置在所述壳体的外表面，且所述散热翅片上安装有所述风扇；或者，所述散热器件包括冷却水盘管，所述冷却水盘管设置在壳体内部；或者，所述散热器件包括冷凝器，所述冷凝器设置在壳体的外表面。

作为本发明提供的冷却装置的优选技术方案，所述冷却装置还包括第一转接头，所述第一转接头穿设在所述壳体上，且所述第一转接头与所述壳体之间密封；所述第一转接头用于所述发热器件与所述壳体的外部的供电电源和/或负载电连接。