CN101778555A - 一种用于功率单元模块的散热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于功率单元模块的散热器，包括安装板(1)、热管(2)和散热翅片(3)；该热管(2)的一端固定连接在安装板(1)的端面中，热管(2)的表面固定连接有至少两个散热翅片(3)；该热管(2)中含有由水、酒精和挥发性物质组成的冷却介质。采用该技术方案，散热器体积较小，散热效果更佳。另外，所述的挥发性物质由至少两种不同沸点的催化剂组成。这可以实现人工控制散热温度。

Description

一种用于功率单元模块的散热器

技术领域

本发明涉及一种散热装置，具体来说，涉及一种用于功率单元模块的散热器。

背景技术

传统的功率单元散热装置多采用散热片加风机以起到冷却降温的作用，而为了能够达到设计所需的散热效果，往往散热片的体积设计得较大，这样，散热片所占的空间就较大。如果保持体积恰当的散热片，就需要对散热器进行特殊处理。这会使散热装置的制造成本大大提高。采用这两种措施，如果运行中风机出现故障，那么功率单元就会损坏，造成的后果及其严重。实践中，除了采用散热器，还有采用一般水冷系统进行冷却降温。但是一旦该水冷系统出现漏水、断水现象，会影响冷却系统的运行，进而影响功率单元的正常工作。特别在采用水冷系统时，水流会造成电磁场变化，也会影响系统的稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于功率单元模块的散热器，以减小散热器体积，提高功率单元模块的散热效果。

为解决上述技术问题，本发明所要采用的技术方案是：

一种用于功率单元模块的散热器，其特征在于，包括安装板、热管和散热翅片；该热管的一端固定连接在安装板的端面中，热管的表面固定连接有至少两个散热翅片；该热管中含有由水、酒精和挥发性物质组成的冷却介质。

所述的冷却介质由水、酒精和挥发性物质组成。

所述的挥发性物质由至少两种不同沸点的催化剂组成。

所述的散热翅片之间的距离为4毫米至5毫米。

所述的散热翅片倾斜固定在热管上。

所述的散热翅片与水平方向之间的夹角为10度至90度。

与现有技术相比，采用本发明的技术方案，具有以下优点：

1.减小散热器体积，增强散热效果。本技术方案采用热管技术，热管一端与安装板相连接，热管的表面上固定有多个散热翅片。这与现有技术将热量通过散热片和风机传递相比，整个散热装置的体积减小。同时，安装板将热量传给热管，热管将热量传给散热翅片，散热翅片将热量散发到外部。这样，避免采用水冷系统时出现漏水或断水的现象，也避免了现有技术中采用风机可能出现故障的风险。采用本技术方案，可以增强功率单元模块的散热效果。

2.实现人工控制散热温度。由于热管中的冷却介质含有至少两个不同沸点的挥发性物质，所以，当热管吸收的热量达到一种挥发性物质的沸点时，该种挥发性物质吸收热量后气化。由于不同挥发性物质的沸点不同，因此其散热温度也不同。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是图1的左视图。

图中，1、安装板，2、热管，3、散热翅片。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体的阐述。

如图1和图2所示，本发明的一种用于功率单元模块的散热器，包括安装板1、热管2和散热翅片3。安装板1呈块状体，其一个端面上有孔。热管2是空心管，其一端固定连接在安装板1端面上的孔中。热管2的数量和安装板1端面上的孔的数量相同。为增加传热效果，可以将热管2放入该孔中后，然后用铝浇铸，以此来固定连接热管2和安装板1。散热翅片3是片状体。热管2的管体表面固定连接有至少两个散热翅片3。热管2中含有由水、酒精和挥发性物质组成的冷却介质。冷却介质容量占热管2容量的15％至20％为佳。挥发性物质由至少两种不同沸点的催化剂组成。所述的催化剂优选液氨和钠。其中，水、酒精、液氨、钠之间的重量比为15∶18∶20∶10为佳。

散热翅片3的数量可以根据散热的程度来设定。考虑到有多个散热翅片3进行散热，散热翅片3之间的距离以4毫米至5毫米为佳。这样既可以保证热量的散发，又可以保证散热器的体积较小。

散热翅片3的在热管2上的固定角度可以有多种，但是以倾斜方式，尤其是其与水平方向夹角在10度至90度之间为佳。这样可以使散热翅片3的散热效果更好。

冷却介质中的挥发性物质可以由两种以上不同沸点的催化剂组成。由于不同催化剂的沸点不同，因此实现热量传递时的温度就不同。这样可以实现人工控制散热温度。例如，放入三种挥发性物质，其沸点分别为45度、65度和85度，则当热管2的温度达45度时，一种挥发性物质开始气化升腾到各个散热翅片3中，散热翅片3将热量传递到外部。当温度达到65度时，第二种挥发性物质开始气化升腾到各个散热翅片3中，散热翅片3将热量传递到外部。当温度达到85度时，第三种挥发性物质开始气化升腾到各个散热翅片3中，散热翅片3将热量传递到外部。

本技术方案的工作原理是，利用热管原理，采用特殊的管内毛细结构，利用重力达到冷却循环作用，并且热管2内的冷却介质可以使得热管2在人为设定的温度进行散热。工作时，将功率单元模块安装在安装板1上。功率单元模块工作时发出大量热能，通过热阻较小的安装板1，将热量均匀分散并传递至热管2内。热管2中的冷却液体中的挥发性物质在接受了大量热能后气化升腾，把热量由安装板1转移到散热翅片3上，从而达到散热的目的。

本技术方案中，整个散热器由安装板1、热管2和散热翅片3组成。这与单独采用风机和散热片进行散热相比，本方案的散热器体积较小，散热效果更好。同时，通过添加不同沸点的发挥性物质，可以实现人工控制散热温度。

Claims (8)

1.一种用于功率单元模块的散热器，其特征在于，包括安装板(1)、热管(2)和散热翅片(3)；该热管(2)的一端固定连接在安装板(1)的端面中，热管(2)的表面固定连接有至少两个散热翅片(3)；该热管(2)中含有冷却介质。

2.按照权利要求1所述的用于功率单元模块的散热器，其特征在于，所述的冷却介质由水、酒精和挥发性物质组成。

3.按照权利要求2所述的用于功率单元模块的散热器，其特征在于，所述的挥发性物质由至少两种不同沸点的催化剂组成。

4.按照权利要求3所述的用于功率单元模块的散热器，其特征在于，所述的催化剂包括液氨和钠。

5.按照权利要求4所述的用于功率单元模块的散热器，其特征在于，所述的冷却介质容量占热管容量的15％至20％，水、酒精、液氨、钠之间的重量比为15∶18∶20∶10。

6.按照权利要求1至5中任何一项所述的用于功率单元模块的散热器，其特征在于，所述的散热翅片(3)之间的距离为4毫米至5毫米。

7.按照权利要求6所述的用于功率单元模块的散热器，其特征在于，所述的散热翅片(3)倾斜固定在热管(2)上。

8.按照权利要求7所述的用于功率单元模块的散热器，其特征在于，所述的散热翅片(3)与水平方向之间的夹角为10度至90度。

Images