CN102159051B - 模块化散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种模块化散热装置，适用于电动车及油电混合车，包括：电子装置、冷板以及散热底座，电子装置包括：壳体、盖体以及电路板，其设置于壳体内，具有多个电子组件，并与壳体、盖体及冷板相互组装以形成密闭空间。冷板具有多个第一固定组件，且紧密贴附于电路板之下。散热底座包括：风冷散热组件及液冷散热组件其中之一，具有第一板件及与第一固定组件对应的第二固定组件，风冷散热组件及液冷散热组件为规格化设计，供用户于不同条件下选择其中之一，以将电子装置所产热量通过冷板传递至第一板件，再对第一板件进行散热。

Description

模块化散热装置

技术领域

本发明涉及一种模块化散热装置，尤指一种适用于电动车及油电混合车的电源供应装置的模块化散热装置。

背景技术

随着全球原油库存量减少，国际油价飙涨，温室效应造成全球气候变迁以及环保意识高涨的潮流下，绿色能源已成为极受关注的议题。

为了使用较洁净、可再生的能源及减少二氧化碳的排放量，电动车及油电混合车的研发应运而生。相较于传统车辆采用汽油及柴油作为动力来源，电动车及油电混合车即为通过发电装置来部分取代或是完全取代车辆行进的动力来源，使得电动车及油电混合车具备低污染、低噪音以及较佳的能源利用率等优点，且可降低二氧化碳排放量，进而有助于延缓全球暖化速度。

电源供应装置为电动车及油电混合车内主要组件之一，例如：交流-直流充电器(ACDC Charger)以及直流电源转换器(DCDC Converter)等装置，为了符合电源供应装置的电气安全性规范，这些电源供应装置必须设计为密闭式的装置，以避免水分及尘土对电子组件的侵蚀，并达到防水、防尘的标准。因此，在这种封闭式的电源供应装置内，如何将电子组件所产生的热量排除是极重要的课题。

在电动车及油电混合车中，电源供应装置通常设置为车体前方或后方的空间内。传统设置于车体的密闭式电源供应装置，其散热系统会根据所设置的空间大小、产热的热源方向及产热效能而异，一般来说，电源供应装置可采用风冷及液冷两种不同散热系统，或是两者共享。风冷散热系统主要通过在电源供应装置的一表面上设置多个散热鳍片，以将热传导至散热鳍片上直接进行散热，或经由一风扇对散热鳍片吹拂，以进行强制散热。液冷散热系统则是利用泵驱动冷却液在一密闭水流道中流动，将水流道贴近于热源处，进而通过冷却液的流动将热源所产生的热量吸收并带走。

然而，此两种风冷、液冷散热系统皆具有体积大、所占用的空间大、不易依产品特性(例如狭小空间等)做弹性配置等缺点。且每辆车所用的电源供应装置的发热程度、热源位置或是其所设置的空间大小均有所不同，因而必须依据这些不同的散热需求而进行专属设计，有时需采用风冷散热系统，有时则需采用液冷散热系统，以满足不同程度的散热需求。基于此，这种适用于电动车及油电混合车的封闭式电源供应器的散热系统在生产、制造上，如遭逢其所设置的空间产生变动、散热效能不足或是产品进行变更等因素，则需要重新进行变更设计，导致耗费大量设计成本，且在重新生产、制造的过程中更需耗费物料及人事成本，实不符合经济效益。

因此，如何发展一种可改善上述现有技术缺陷的模块化散热装置，实为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种模块化散热装置，以解决现有的适用于电动车及油电混合车的密闭式电源供应器的散热系统在空间变动或是根据不同产品需求时往往需要重新进行产品设计，导致需耗费设计成本，且在重新生产、制造的过程中更需耗费物料及人事成本等缺陷。

为达上述目的，本发明的一个较广义实施方式为提供一种模块化散热装置，适用于电动车及油电混合车，其包括：电子装置，包括：壳体；盖体，覆盖于壳体之上；以及电路板，设置于壳体之内，其与壳体及盖体相互组装以形成，且具有多个电子组件；冷板，设置于电子装置下且具有多个第一固定组件；以及散热底座，包括：风冷散热组件及液冷散热组件其中之一，分别具有第一板件，其设置于冷板下，且具有多个对应于第一固定组件的第二固定组件，其中风冷散热组件及液冷散热组件为规格化设计，供用户于不同条件下选择其中之一进行使用，以将电子装置所产生的热量通过冷板向下传递至第一板件，再通过风冷散热组件及液冷散热组件其中之一对第一板件进行散热。

根据本发明的构想，其中电子组件设置于电路板的第一表面，冷板紧密贴附于该电路板的第二表面，且第二表面对应于第一表面。

根据本发明的构想，其中冷板与壳体为一体成型结构。

根据本发明的构想，其中模块化散热装置还具有导热介质，其设置于冷板及第一板件之间，以促进冷板及第一板件之间的热传导。

根据本发明的构想，其中规格化设计为冷板的多个第一固定组件及第一板件的多个第二固定组件的位置及数量相互对应，以使冷板及第一板件相互对应组接。

根据本发明的构想，其中规格化设计为冷板与散热底座的该第一板件的面积实质上相同。

根据本发明的构想，其中冷板及散热底座的第一板件由高热传导系数的材质所制成。

根据本发明的构想，其中风冷散热组件还具有多个散热鳍片，设置于第一板件下。

根据本发明的构想，其中液冷散热组件还具有盒体，盒体与第一板件组装而形成密闭液冷散热组件，盒体具有入水口、出水口，以及连接于入水口及出水口的蜿蜒流道，其供冷却液自入水口流入流道，并将热量携带流出出水口。

根据本发明的构想，其中冷板的多个第一固定组件与第一板件的多个第二固定组件通过锁固组件以彼此相互组接，以将散热底座固定于冷板上。

根据本发明的构想，其中壳体还具有多个第三固定组件，且多个第三固定组件对应于多个第一固定组件及多个第二固定组件，用以通过锁固组件以彼此相互组接，以将电子装置与散热底座固定连接。

附图说明

图1：其为本发明的第一较佳实施例的模块化散热装置的结构示意图。

图2A：其为图1所示的散热底座采用风冷散热组件的结构示意图。

图2B：其为图2A所示的模块化散热装置组装完成的示意图。

图3A：其为图1所示的散热底座采用液冷散热组件的结构示意图。

图3B：其为图3A所示的模块化散热装置组装完成的示意图。

其中，附图标记说明如下：

模块化散热装置：    1

电子装置：        10

盖体：            11

壳体：            12

第三固定组件：    121

电路板：          13

第一表面：        130

电子组件：        131

第二表面：        132

冷板：            14

第一固定组件：    141

风冷散热组件：    15

第一板件：        151、161

散热鳍片：        152

第二固定组件：    153、162

液冷散热组件：    16

盒体：            163

入水口：          164

出水口：          165

蜿蜒流道：        166

螺丝：            17

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式中具有各种变化，其皆不脱离本发明的范围，下文的说明及图示在本质上做说明之用，并非用以限制本发明。

请参阅图1，其为本发明的第一较佳实施例的模块化散热装置的结构示意图。如图所示，本发明的模块化散热装置1适用于电动车及油电混合车(未图标)，主要由电子装置10、冷板14以及散热底座所组成，其中，电子装置10包括盖体11、壳体12以及电路板13，且电子装置10可为交流-直流充电器以及直流电源转换器等电源供应装置，但不以此为限。电路板13设置于壳体12内，盖体11则覆盖于壳体12之上，且冷板14、电路板13、壳体12及盖体11相互组接以形成一密闭空间，以及，电路板13上具有多个电子组件131，其设置于电路板13的第一表面130上。冷板14为一扁平板状结构，设置于电路板13下，在组装时紧密贴附于电路板13的第二表面132下，且在冷板14上具有多个第一固定组件141。在一些实施例中，冷板14与壳体12可为一体成型结构，但不以此为限。

散热底座包括风冷散热组件15或液冷散热组件16，且风冷散热组件15及液冷散热组件16分别具有第一板件151、161，该第一板件151、161设置于冷板14下方，且具有多个与第一固定组件141对应的第二固定组件153、162，以及，风冷散热组件15与液冷散热组件16为一规格化设计，供用户于不同条件下选择其中之一进行使用，用以将电子装置10所产生的热量通过冷板14自电子装置10的第二表面132向下传递至第一板件151、161，再通过风冷散热组件15或是液冷散热组件16对第一板件151、161进行散热。

请参阅图2A，其为图1所示的散热底座采用风冷散热组件的结构示意图。如图所示，采用风冷散热组件15的模块化散热装置1依序包括电子装置10的盖体11、壳体12及电路板13、冷板14以及风冷散热组件15。其中，壳体12可为但不限为上下镂空的壳体结构，且其可由具高热传导系数的金属材质制成，但不以此为限，用以完整包覆电路板13，并与盖体11及冷板14相互卡合组接以形成密闭空间，以使电子装置10达到防水、防尘的功效。电路板13的第一表面130上具有多个产热的电子组件131，且电路板13还具有与第一表面130相对应的第二表面132，于一些实施例中，在电子组件131及电路板13之间可通过涂布导热介质(未图标)以将电子组件131运作时所产生的热量传至电路板13的第一表面130及第二表面132上。于另一些实施例中，在第二表面132与冷板14之间亦可通过涂布导热介质(未图示)，例如：散热胶，但不以此为限，以用于将第二表面132上的热量传至冷板14。

在电子装置10下方具有冷板14，冷板14由具有高热传导系数的材质所制成，例如：金属，且其为扁平板状结构，并具有多个第一固定组件141。于一些实施例中，此冷板14亦可是与壳体12一体成型的组件。冷板14下方即为由风冷散热组件15所形成的散热底座，其具有第一板件151以及多个散热鳍片152，其中第一板件151上具有与第一固定组件141相对应的第二固定组件153。于一些实施例中，第一固定组件141及第二固定组件153可为但不限为相互卡合固定的结构，例如：凸块及凹槽，用以使散热底座与冷板14固定连接。于另一些实施例中，第一固定组件141及第二固定组件153为孔洞，并可通过锁固组件，例如：螺丝17(如图1所示)穿设于孔洞中，以用于将散热底座与冷板14进行固定连接。以及，风冷散热组件15的第一板件151与多个散热鳍片152亦可为但不限为高热传导系数的材质所制成，例如：金属。且散热鳍片152的数量、长度等实施方式可根据模块化散热装置1所设置的空间以及电子装置10所产生的热量而任施变化，并不以此为限。

以本实施例为例，在电子装置10的壳体12上还具有多个第三固定组件121，且该多个第三固定组件121对应于冷板14的第一固定组件141以及第一板件151的第二固定组件153，且其可为但不限为一孔洞，用以供锁固组件，例如：螺丝17穿设于其中，而将电子装置10的壳体12及冷板14、风冷散热装置15进行固定连接，以形成如图2B所示的模块化散热装置1。该模块化散热装置1不仅可达到电子装置10防水、防尘的功效，且其可依据其所设置的空间以及电子装置10产热的效能而更换不同的风冷散热组件15或是液冷散热组件16，以使结构简单化、降低设计成本，还可提升空间利用率。

请参阅图3A，其为图1所示的散热底座采用液冷散热组件的结构示意图。如图所示，采用液冷散热组件16的模块化散热装置1依序包括电子装置10的盖体11、壳体12及电路板13、冷板14以及液冷散热组件16，其中电子装置10及冷板14的结构及组装方式与前述实施例相仿，于此不再赘述。只是液冷散热组件16由第一板件161及盒体163所组成，且第一板件161及盒体163可由高热传导系数的金属材质所制成，但不以此为限。在第一板件161上亦具有与冷板14的多个第一固定组件141相对应设置的第二固定组件162，以用于将液冷散热组件16与冷板14进行固定连接。于本实施例中，第一固定组件141及第二固定组件162可为但不限为一孔洞，用以供锁固组件，例如：螺17，但不以此为限穿设于其中，以将散热底座与冷板14固定连接，或将电子装置10及散热底座进行连接固定，以完成如图3B所示的模块化散热装置1。

请再参阅图3A，盒体163可与第一板件161组装而形成密闭式的液冷组件16，于一些实施例中，第一板件161亦可与盒体163一体成型，但不以此为限。以本实施例为例，盒体163具有入水口164及出水口165，且在盒体163内部还具有与入水口164及出水口165相连接的蜿蜒流道166，其供冷却液(未图示)自入水口164流入盒体163的蜿蜒流道166内，并在流道166中流动时，可将冷板14自电子装置10向下传递至第一板件161的热量携带并由出水口165而流出，借以对电子装置10及第一板件161进行散热。

请再参阅图1，如图所示，其中风冷散热组件15及液冷散热组件16采用一规格化设计，即风冷散热组件15及液冷散热组件16的第一板件151、161上的多个第二固定组件153、162的位置及数量对应于冷板14的第一固定组件141，如此一来，当要将风冷散热组件15或液冷散热组件16与冷板14对应组装固定时，只需将第一固定组件141及第二固定组件153、162进行定位组接，就可简单及轻松地完成风冷散热组件15或液冷散热组件16与冷板14的固定连接。于另一些实例中，亦可将风冷散热组件15或液冷散热组件16的第一板件151、161及冷板14的面积设计为实质上相同的面积，但不以此为限，使得第一板件151、161在与冷板14对应组接时更容易进行对位作业。以及，于一些实施例中，为了促进冷板14与风冷散热组件15或液冷散热组件16的第一板件151、161之间的热传导，还可于冷板14与第一板件151、161之间设置一导热介质(未图示)，例如：涂布一散热胶，但不以此为限，用以增进冷板14及第一板件151、161之间的热传导效能。

如此一来，模块化散热装置1则可依据其所设置的空间大小、电子装置10的产热效能或是根据不同的产品设计而将散热底座更换为具有规格化的不同散热组件，即如图1所示，当电子装置10在设置于电动车、油电混合车的密闭空间中时可依照不同需求而选择具有相同规格化设计的风冷散热组件15或是液冷散热组件16等组件，以进行散热底座的更换，借以降低重新设计及生产制造成本，并可依据空间不同而设计出不同的散热底座，以提升空间利用率。

综上所述，本发明的模块化散热装置通过选择一规格化的散热底座，例如风冷散热组件或是液冷散热组件，并与电子装置连接固定，以将电子装置内的电子组件所产生的热量通过冷板而传导至散热底座的第一板件上，再通过风冷散热组件及液冷散热组件对第一板件进行散热，以达到设计简单、可简易拆装，减少组装时间、降低设计及生产成本，且可达到提高空间利用率的优点。

本发明可由本领域技术人员任施匠思而做诸般修饰，然而本发明的各种变型均不脱离权利要求书所界定的保护范围。

Claims (12)

1.一种模块化散热装置，适用于电动车及油电混合车，其包括：

一电子装置，包括：

一壳体；

一盖体，覆盖于该壳体之上；以及

一电路板，设置于该壳体之内，且具有多个电子组件；

一冷板，设置于该电子装置下，且具有多个第一固定组件，其中，该冷板与该壳体及该盖体相互组装以形成一密闭空间；以及

一散热底座，包括：

一风冷散热组件及一液冷散热组件其中之一，分别具有一第一板件，其设置于该冷板下，且具有多个对应于该第一固定组件的第二固定组件，其中该风冷散热组件及该液冷散热组件为一规格化设计，供用户于不同条件下选择其中之一进行使用，以将该电子装置所产生的热量通过该冷板向下传递至该第一板件，再通过该风冷散热组件及该液冷散热组件其中之一对该第一板件进行散热。

2.如权利要求1所述的模块化散热装置，其中该电子组件设置于该电路板的一第一表面，该冷板紧密贴附于该电路板的一第二表面，且该第二表面对应于该第一表面。

3.如权利要求1所述的模块化散热装置，其中该冷板与该壳体为一体成型结构。

4.如权利要求1所述的模块化散热装置，其中该模块化散热装置还具有一导热介质，其设置于该冷板与该第一板件之间，以促进该冷板及该第一板件之间的热传导。

5.如权利要求1所述的模块化散热装置，其中该规格化设计为该冷板的该多个第一固定组件及该第一板件的该多个第二固定组件的位置及数量相互对应，以使该冷板与该第一板件相互对应组接。

6.如权利要求1所述的模块化散热装置，其中该规格化设计为该冷板与该散热底座的该第一板件的面积实质上相同。

7.如权利要求1所述的模块化散热装置，其中该冷板及该散热底座的该第一板件由高热传导系数的材质所制成。

8.如权利要求1所述的模块化散热装置，其中该风冷散热组件还具有多个散热鳍片，设置于该第一板件下。

9.如权利要求1所述的模块化散热装置，其中该风冷散热组件还具有多个散热鳍片以及风扇，设置于该第一板件下。

10.如权利要求1所述的模块化散热装置，其中该液冷散热组件还具有一盒体，该盒体与该第一板件组装而形成一密闭液冷散热组件，该盒体具有一入水口、一出水口，以及连接于该入水口及该出水口的一蜿蜒流道，其供冷却液自该入水口流入该流道，并将热量携带流出该出水口。

11.如权利要求1所述的模块化散热装置，其中该冷板的多个第一固定组件与该第一板件的多个第二固定组件通过一锁固组件以彼此相互组接，以将该散热底座与该冷板固定连接。

12.如权利要求1所述的模块化散热装置，其中该壳体还具有多个第三固定组件，且该多个第三固定组件对应于该多个第一固定组件及该多个第二固定组件，用以通过一锁固组件以彼此相互组接，以将该电子装置与该散热底座固定连接。

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