用于冷却电子设备的适配器的制作方法

本发明总体上涉及电子系统中的热管理。更具体地，本发明涉及用于电力电子设备中使用的通风口的冷却增强，以维持最优的热条件。

背景技术：

1、电力电子系统（诸如，整流器、转换器和电力供应单元）形成了跨工业自动化、电信、数据中心和能量分配网络的现代电气基础设施的基础部分。这些系统通常在处理大量电气负载的同时持续操作，这导致在正常操作期间产生相当大的热。因此，有效的热管理对于保持这样的系统的操作稳定性、可靠性和寿命至关重要。

2、为了防止过热，大多数电力电子系统采用基于空气的冷却机构。通常采取的方法包括定位在设备外壳的空气进气区域处的风扇驱动空气进气系统，其被配置成跨发热部件抽吸环境空气。这样的风扇驱动通风口由于其结构简单性、成本效益以及与模块化配置或机架式安装配置的兼容性而被广泛使用。这些系统的冷却性能主要取决于温度、流速和进入的环境空气的质量。

3、尽管对热管理的要求在电力电子系统中特别重要，在容纳电子设备或机电设备的其他空气冷却外壳中也采用类似的基于空气的冷却架构。示例包括电池备用单元、边缘计算模块、工业自动化控制面板以及电信基站机柜。在这样的配置中，进入的空气用作热调控的主要或唯一的介质。

技术实现思路

1、提供本 技术实现要素： 以介绍与用于冷却电子设备的适配器相关的方面。该适配器被配置成通过在进入的空气进入设备外壳之前降低进入的空气的温度来增强冷却性能。该适配器包括具有流体导管的壳体，通过该流体导管使冷却流体循环，以从进入的空气吸收热，从而提高热管理效率。

2、公开了用于电子设备的适配器。该适配器包括具有空气进气区域和空气出口区域的壳体。该壳体包括被定位成在空气进气区域与空气出口区域之间形成网状结构的一个或更多个流体导管。此外，该适配器包括用于将冷却流体引导至一个或更多个流体导管中的至少一个输入端口和用于从一个或更多个流体导管排放冷却流体的至少一个出口端口。

3、冷却流体从穿过壳体的空气进气区域到达空气出口区域的空气吸收热。此外，适配器能够安装在具有一个或更多个通风口的电子设备的前面板上，以降低穿过壳体的空气进气区域和空气出口区域进入至电子设备的通风口中的空气的温度。

4、还公开了用于电子设备的冷却系统。该冷却系统包括电子设备，该电子设备具有在前面板上具有一个或更多个通风口的外壳以及被配置成通过一个或更多个通风口抽吸空气的至少一个内置风扇系统。该系统还包括安装在电子设备的前面板上的适配器。该适配器包括具有与一个或更多个通风口对准的空气进气区域和空气出口区域的壳体，其中，壳体包括被定位成在空气进气区域与空气出口区域之间形成网状结构的一个或更多个流体导管。该适配器还包括用于将冷却流体引导至一个或更多个流体导管中的至少一个输入端口和用于从一个或更多个流体导管排放冷却流体的至少一个出口端口。冷却流体在穿过壳体的空气进气区域到达空气出口区域的空气进入电子设备的一个或更多个通风口之前从该空气吸收热。

5、公开了冷却电子设备的方法。该方法包括将适配器安装在电子设备的前面板上，其中，适配器包括具有与电子设备的一个或更多个通风口对准的空气进气区域和空气出口区域的壳体，并且壳体包括被定位成在空气进气区域与空气出口区域之间形成网状结构的一个或更多个流体导管。该方法还包括经由适配器的至少一个输入端口和至少一个出口端口使冷却流体循环通过一个或更多个流体导管。该方法还包括使用电子设备的内置风扇系统通过壳体的空气进气区域抽吸空气。该方法还包括使用冷却流体从穿过壳体的空气进气区域到达空气出口区域的空气吸收热，从而在空气进入电子设备的一个或更多个通风口之前降低空气的温度。

6、本发明的其他方面和优点将根据结合附图的以下描述变得明显，附图通过示例的方式说明了本发明的原理。

1.一种用于电子设备的适配器，包括：

2.根据权利要求1所述的适配器，其中，所述流体导管中的每一个包括用于流体入口的第一开口和用于流体出口的第二开口。

3.根据权利要求1所述的适配器，其中，所述一个或更多个流体导管彼此互连以在所述壳体的所述空气进气区域与所述空气出口区域之间形成连续的流体路径。

4.根据权利要求1所述的适配器，其中，所述一个或更多个流体导管选自包括管道结构和翅片式结构中的至少一种的组，其中，所述翅片式结构提供增加的表面面积，以用于所述冷却流体与穿过所述壳体的所述空气进气区域到达所述空气出口区域的空气之间的热交换。

5.根据权利要求1所述的适配器，其中，所述一个或更多个流体导管中的每一个是分立的并且独立地连接至所述输入端口和所述出口端口以提供单独的冷却剂流动路径。

6.根据权利要求1所述的适配器，其中，所述输入端口和所述出口端口经由热交换器耦接至流体循环泵。

7.根据权利要求1所述的适配器，其中，所述壳体包括至少一个气流引导元件，所述至少一个气流引导元件选自被配置成增强对流热传递的湍流诱发结构、整流器或挡板。

8.根据权利要求1所述的适配器，还包括至少一个密封元件，所述至少一个密封元件定位在所述壳体与所述电子设备的所述前面板之间，以减少在所述壳体周围的旁通气流。

9.根据权利要求1所述的适配器，其中，所述一个或更多个流体导管由导热材料形成，所述导热材料包括铝、铜、不锈钢、导热聚合物或复合材料中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的适配器，还包括一个或更多个传感器，所述一个或更多个传感器被配置成监测选自进入空气温度、湿度、气流速率、冷却剂温度或冷却剂流速的至少一个参数。

11.根据权利要求10所述的适配器，还包括控制器，所述控制器操作地耦接至流体循环泵，以基于感测到的操作状况来调控冷却剂流动。

12.一种用于电子设备的冷却系统，包括：

13.根据权利要求12所述的冷却系统，还包括流体循环泵，所述流体循环泵耦接至所述输入端口和所述出口端口，以使所述冷却流体循环通过所述一个或更多个流体导管。

14.根据权利要求13所述的冷却系统，还包括热交换器，所述热交换器操作地连接至所述流体循环泵并且被配置成使由所述冷却流体吸收的热消散。

15.根据权利要求12所述的冷却系统，其中，所述适配器还包括冷凝管理结构，所述冷凝管理结构包括冷凝物收集通道、排放通道、滴漏盘、防潮件、或导管表面上的疏水涂层中的至少一种。

16.一种冷却电子设备的方法，包括：

17.根据权利要求16所述的方法，还包括使用选自离心泵、隔膜泵、蠕动泵、或齿轮泵的流体循环泵使所述冷却流体循环。

18.根据权利要求16所述的方法，还包括使用选自翅片式散热器、强制空气单元、或液体至液体交换器的热交换器使由所述冷却流体吸收的热消散。

19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述冷却流体包括水、基于乙二醇的溶液、介电流体、或制冷剂中的至少一种。

20.根据权利要求16所述的方法，还包括使用选自卡扣配合连接器、弹簧加载螺钉、螺纹螺栓、面板安装夹、胶带、钩环紧固件、或磁耦接安装板的至少一个附接机构，将所述适配器附接至所述电子设备的所述前面板。