CN104333997B - 冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种冷却装置，所述冷却装置包括：外壳，其包括第一区域和与第一区域隔离的第二区域；第一冷却单元，其设置在所述第一区域并且使用外部空气来冷却第一发热单元；及第二冷却单元，其设置在所述第二区域并且使用内部空气来冷却第二发热单元。

Description

冷却装置
技术领域
依照本公开的示范性实施例的教导总体涉及一种冷却装置。
背景技术
通常，工业电子产品或家用电器安装有产生大量热量的发热元件。例如，被配置为将DC(直流电)转换成AC(交流电)的逆变器从其功率半导体器件及外围设备产生大量的热量。
逆变器安装有用于冷却功率半导体器件的散热片，其中，使用冷却风扇的强制冷却方法用于散热片，而自然冷却方法用于发热的外围设备。然而，当使用自然冷却方法来冷却外围设备时，外围设备可能过热而降低产品性能或损坏产品。
发明内容
本公开的示范性实施例是提供一种冷却装置，该冷却装置以这种方式配置：设置在开放空间内并且被联接至散热构件(如散热片)的发热单元使用外部空气来强制冷却，设置在密闭空间内并且未被联接至散热片的发热单元使用内部空气的循环而被强制冷却，由此所述发热单元的冷却效率可以提高。
通过本公开要解决的技术主题不限于在上面所提到的问题上，并且，通过以下说明，本领域技术人员将清楚地意识到目前还未提到的任何其他技术问题。
在本公开的一个总体方案中提供一种冷却装置，所述冷却装置包括：
外壳，其包括第一区域和与所述第一区域隔离的第二区域；
第一冷却单元，其设置在所述第一区域并且使用外部空气来冷却第一发热单元；以及
第二冷却单元，其设置在所述第二区域并且使用内部空气来冷却第二发热单元。
优选地，但不是必须地，所述外壳可以包括配置为使所述第一区域与所述第二区域隔离的隔离件。
优选地，但不是必须地，所述冷却装置可以进一步包括电路基片，其设置在所述隔离件的上表面并且被联接至所述第一发热单元。
优选地，但不是必须地，所述第一冷却单元可以包括被联接至所述第一发热单元的散热片和配置为将外部空气引至所述第一区域的冷却风扇，所述第二冷却单元包括配置为支撑所述第二发热单元的支撑板和配置为使内部空气循环进入所述第二区域的循环风扇。
优选地，但不是必须地，至少支撑板的一侧的一个远侧端可以远离所述外壳的侧面板，并且所述支撑板可以形成有被所述循环风扇联接的开口。
优选地，但不是必须地，所述循环风扇可以与所述支撑板平行地设置。
优选地，但不是必须地，所述循环风扇可以相对于所述支撑板倾斜地设置。
本公开的有益效果依照本公开的示范性实施例的冷却装置具有的有益效果在于，设置在开放空间内并且被联接至散热构件(如散热片)的发热单元通过使用外部空气而被强制冷却，而设置在密闭空间内并且未被联接至散热片的发热单元通过使用内部空气的循环被强制冷却。
附图说明
图1示出了依照本公开的示范性实施例的冷却装置的剖视图。
图2示出了图1的循环风扇和支撑板的俯视图。
图3示出了根据本公开的另一个示范性实施例的冷却装置的剖视图。
具体实施方式
以下将参照附图更加充分地描述依照本公开的示范性实施例的冷却装置。
为了简短和清楚而省略众所周知的功能、配置和构造的详细描述，以免不必要的细节使得本公开黯然失色。为了便利起见，在附图中，部件的宽度、长度、厚度等可能被增大或减小。然而，本发明构思可以许多不同形式来具体化，并且不应该被理解为限于在此提出的示例性实施例上。更确切地，所描述的方案意图包括落入本公开的范围和新颖构思内的所有这种变更、改进、和变化。
图1示出了依照本公开的示范性实施例的冷却装置的剖视图，图2示出了图1的循环风扇和支撑板的俯视图。
参照图1和图2，冷却装置600包括外壳100、第一冷却单元200和第二冷却单元300。依照本公开的示范性实施例的冷却装置600可以被广泛地安装在工业电子产品或家用电器上。现在，基于下面的假设提供对依照本公开的示范性实施例的冷却装置600的说明：冷却装置600安装在作为工业电子产品的逆变器上，该逆变器将DC变换成具有要求商用AC电源的频率和电压的AC。
外壳100提供用于容纳执行逆变器操作的装置和第一/第二冷却单元200、300的空间。例如，本公开的示范性实施例中的外壳100可以被分隔为两个空间。以下，两个空间被定义为第一区域FR和与第一区域FR隔离的第二区域SR，其中，例如，第一区域FR可以是开放空间，第二区域SR可以是密闭空间。
为了在外壳100内形成两个空间，外壳100可以与被配置为使第一区域与第二区域隔离的隔离件一起形成。隔离件110设置在外壳100的中部，并且外壳100被分隔成两部分，即第一区域FR和第二区域SR。
第二区域SR通过隔离件110被设置在第一区域FR的上表面，并且隔离件110的一部分形成有开口，其中，由隔离件110形成的开口允许设置在第二区域SR的第一发热单元被联接至设置在第一区域FR的散热片。
在本公开的示范性实施例中，配置为将外部空气引进第一区域FR的开口120和从第一区域FR排出外部空气的开口130形成在与外壳100的第一区域FR相对应区域，而第二区域SR密封地闭合以防止如灰尘等外物的进入。
同时，将外壳100的内部分隔成第一区域FR和第二区域SR的隔离件110的上表面设置有电路基片140。电路基片140与第一发热单元150一起形成在上表面，其中，电路基片140和第一发热单元150电连接。
在本公开的示范性实施例中，第一发热单元150可以包括功率半导体器件，并且第一发热单元150可以包括例如IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。可选地，第一发热单元150可以包括MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。
第一冷却单元200起到冷却第一发热单元150的作用。在本公开的示范性实施例中，第一冷却单元200可以设置在第一区域FR。设置在第一区域FR的第一冷却单元200可以包括散热片210和冷却风扇220。
散热片210可以包括具有比铁更高的热传导率的铝或铝合金，并且散热片210联接至与电路基片140电连接的第一发热单元150，并且将从第一发热单元150发生的热量散发至第一区域FR。
冷却风扇220设置在第一区域FR，并且冷却风扇220设置为接近形成在第一区域FR处的开口130。冷却风扇220起到使外部空气向第一区域FR的外部排出的作用。此时，外部空气被引进第一区域FR并且被散热片210加热。由冷却风扇220引进第一区域FR的外部空气起到冷却散热片210的作用，由此联接至散热片210的第一发热单元150被冷却风扇220强制冷却。
第二冷却单元300可以设置在第二区域SR以冷却设置在第二区域SR的第二发热单元170。在本公开的示范性实施例中，第二发热单元170可以包括电路基片和至少一个控制模块，该控制模块包括例如控制半导体晶片。
第二冷却单元300通过使内部空气在设置于密闭的第二区域SR的第二发热单元170中循环来冷却第二发热单元170。为了以循环冷却的方法冷却发热单元170，第二冷却单元300可包括支撑板310和循环风扇320。
支撑板310设置在第二区域SR，且支撑板310被固定在远离隔离件110的位置，开口形成在支撑板310的一侧，且循环风扇320(随后描述)设置在与开口相对应的位置。支撑板310可以与隔离件110平行地设置，支撑板310的远侧端可以远离外壳，且隔离件110可以与第二发热单元170一起形成。
循环风扇320可以被联接至支撑板310，循环风扇320可以设置在与支撑板310的开口相对应的位置，且循环风扇320可以与支撑板310和隔离件110平行地设置。
由于支撑板310的远侧端远离外壳100，且形成在支撑板310处的开口与循环风扇320联接，因此第二区域SR的内部空气通过循环风扇320的运转而循环。
在本公开的示范性实施例中，对设置有散热片210的第一区域FR，由冷却风扇220使用外部空气来进行对第一发热单元150的强制冷却；对封闭的第二区域SR，使用由循环风扇320循环的内部空气来进行对第二发热单元170的循环冷却，由此可以进一步提高第一发热单元150和第二发热单元170的冷却效率。
图3示出了根据本公开的另一个示范性实施例的冷却装置的剖视图。
依照本公开的另一个示范性实施例的冷却装置的配置与图1和图2的冷却装置的配置基本相同，除了循环风扇的设置。因此，将省略对相同结构的多余的解释，并且，图3中的相同附图标记指代相同的元件。
参照图3，为了使第二区域SR的内部空气更好地循环，循环风扇320可以倾斜地设置或可以设置在相对于支撑板310的倾斜方向上，，由此第二区域SR的内部空气可以通过循环风扇320更有效地循环。
如上述显而易见的，设置在开放空间内并且被联接至散热构件(如散热片)的发热单元使用外部空气来强制冷却，设置在密闭空间内并且未被联接至散热片的发热单元通过内部空气的循环来被强制冷却，由此可以通过强制冷却进一步提高对发热单元的冷却效率。
尽管已经参照前述实施例和优势详细描述了本公开，但是许多替换、改进及变化对本领域技术人员将变得显而易见。所以，应该理解的是除非另有说明，上面描述的实施例不被前面描述的任何细节所限制，而是应该宽泛地限定在所附权利要求书的范围内。

Claims (2)

1.一种冷却装置，其安装在作为工业电子产品的逆变器上，所述逆变器将DC变换成具有要求商用AC电源的频率和电压的AC，所述冷却装置包括：
外壳，其包括在整合的空间内的部分地对外部开放的第一区域和对于外部密闭并与所述第一区域隔离的第二区域；
第一冷却单元，其设置在所述第一区域并且使用外部空气来冷却第一发热单元；以及
第二冷却单元，其设置在所述第二区域并且使用内部空气来冷却第二发热单元，其中
所述外壳包括将所述外壳中的所述第一区域和所述第二区域完全隔离的隔离件，
所述第一冷却单元包括被联接至所述第一发热单元的散热片和配置为将外部空气引至所述第一区域的冷却风扇，所述第二冷却单元包括配置为支撑所述第二发热单元的支撑板和配置为使内部空气循环进入所述第二区域的循环风扇，并且
所述循环风扇相对于所述支撑板倾斜地设置，并且
其中，至少所述支撑板的一侧的一个远侧端远离所述外壳的侧面板，并且所述支撑板形成有被所述循环风扇联接的开口。
2.根据权利要求1所述的冷却装置，进一步包括电路基片，其设置在所述隔离件的上表面并且被联接至所述第一发热单元。
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