CN109425246A - 一种散热器、室外机以及空调器 - Google Patents

一种散热器、室外机以及空调器 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种散热器、室外机以及空调器，该散热器包括散热基板和呈U型结构的热管，所述热管包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段设置在所述散热基板上。采用本发明实施例中的散热器，冷媒在热管的蒸发段吸收散热基板的热量由液态变为气态进入到冷凝段，冷媒在冷凝段将热量传递到环境中由气态变成液态回流至蒸发段，如此往复循环，从而能够有效的将散热基板上的热量散发到环境中去。与现有技术相比，本发明通过冷媒的相变进行散热，能够显著提高散热效率。

Description

一种散热器、室外机以及空调器
技术领域
本发明涉及空调技术领域，更具体地说，涉及一种散热器、室外机以及空调器。
背景技术
随着空调技术的发展，空调不断突破在极限环境下的制冷制热技术。在高温制冷时，需要降低空调室外机功率元器件的温度，以使空调可靠运行。为此，空调室外机功率元器件增加了散热器。
请参阅图1，图1为现有技术所提供的散热器的结构示意图。
该散热器包括散热基板100和设置在散热基板100上的散热翅片200。为了适应高温制冷，需要提高该散热器的散热效率，而当前主要是通过改变其散热翅片200的面积和形状进行强化散热。但是，空调室外机空间有限，散热翅片200的面积越大，齿顶和齿根两端的温差越大，其散热效率就越低。
因此，如何提高散热器的散热效率以降低功率元器件的温度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是如何提高散热效率，为此，本发明提供了一种散热器、室外机以及空调器。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种散热器，包括散热基板和呈U型结构的热管，所述热管包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段设置在所述散热基板上。
优选地，在上述散热器中，所述蒸发段的内部设置有虹吸结构。
优选地，在上述散热器中，所述虹吸结构为槽、金属网或金属粉末层。
优选地，在上述散热器中，所述蒸发段沿竖直方向布置在所述散热基板上。
优选地，在上述散热器中，所述冷凝段为光管。
优选地，在上述散热器中，连接所述蒸发段和冷凝段之间的管为绝热段，所述绝热段外部设置有隔热层。
优选地，在上述散热器中，所述热管上还设置有用于灌注冷媒的充媒口，以及封闭所述充媒口的堵头。
优选地，在上述散热器中，所述热管为扁管、圆管或方管。
优选地，在上述散热器中，所述热管的数量为多个。
优选地，在上述散热器中，相邻所述热管之间的距离为5mm-30mm。
优选地，在上述散热器中，所述散热器还包括设置在所述冷凝段上的多个散热翅片。
优选地，在上述散热器中，所述散热翅片的宽度为5mm-100mm。
优选地，在上述散热器中，相邻的所述散热翅片之间的距离为 2mm-10mm。
优选地，在上述散热器中，每根所述热管上任意一个所述散热翅片与相邻的所述热管上任意一个所述散热翅片为不同的散热翅片；或者
每根所述热管上任意一个所述散热翅片与相邻的所述热管上的相邻的所述散热翅片为同一个散热翅片。
本发明还公开了一种室外机，包括上述任一项所述的散热器。
本发明还公开了一种空调器，包括上述任一项所述的室外机。
从上述的技术方案可以看出，采用本发明实施例中的散热器，冷媒在热管的蒸发段吸收散热基板的热量由液态变为气态进入到冷凝段，冷媒在冷凝段将热量传递到环境中由气态变成液态回流至蒸发段，如此往复循环，从而能够有效的将散热基板上的热量散发到环境中去。与现有技术相比，本发明通过冷媒的相变进行散热，能够显著提高散热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术所提供的一种散热器的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的一种散热器的立体结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的一种散热器的主视结构示意图；
图4为本发明实施例所提供的一种散热器的左视结构示意图；
图5为本发明实施例所提供的一种散热器的右视结构示意图；
图6为本发明实施例所提供的一种散热器的仰视结构示意图；
图7为本发明实施例所提供的一种散热器的俯视结构示意图；
图8为本发明实施例所提供的一种热管的主视结构示意图；
图9为本发明实施例所提供的一种室外机的立体结构示意图。
其中，1为室外机、10为换热器、100为散热基板、200为散热翅片、300 为热管、301为蒸发段、302为冷凝段、303为绝热段。
具体实施方式
本发明的核心是公开一种散热器、室外机以及空调器，以提高散热效率。
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
请参阅图2至图9，本发明实施例中的散热器10，包括散热基板100和呈U 型结构的热管300，热管300包括蒸发段301和冷凝段302，蒸发段301设置在散热基板100上。
采用本发明实施例中的散热器10，冷媒在热管300的蒸发段301吸收散热基板100的热量由液态变为气态进入到冷凝段302，冷媒在冷凝段302将热量传递到环境中由气态变成液态回流至蒸发段301，如此往复循环，从而能够有效的将散热基板100上的热量散发到环境中去。与现有技术相比，本发明通过冷媒的相变进行散热，能够显著提高散热效率。
另外，热管300传热是通过冷媒的相变进行，与现有技术中的散热器10相比，散热器10的均温性更好。
需要说明的是，上述所说的U型结构可以为规则的U型结构或者不规则的 U型结构，其中U型结构的热管相对的两段管一个为蒸发段301，另外一个为冷凝段302，中间段管为绝热段303。
图示中为空调器实际使用时的位置关系，热管300的蒸发段301可以沿任意方向布置在散热基板100上，例如沿水平方向布置在散热基板100上，或者沿竖直方向布置在散热基板100上。
由于该热管300为U型结构，为了进一步增加散热效率，本发明实施例中冷凝段302与蒸发段301相对设置。当蒸发段301沿水平方向布置在散热基板 100上时，冷凝段302也沿水平方向布置；当蒸发段301沿竖直方向布置在散热基板100上时，冷凝段302也沿竖直方向布置。
为了减小冷媒循环过程中的阻力，以及提高冷媒在蒸发段301分布的均匀性，蒸发段301的内部设置有虹吸结构。该虹吸结构为槽、金属网或金属粉末层。只要能够实现虹吸作用的结构均在本发明实施例的保护范围内。在虹吸结构的作用下，当由冷凝段302回流的冷媒经过虹吸结构时，在虹吸原理的作用下，可以将冷媒吸入到蒸发段301中。
图2-9中，蒸发段301和冷凝段302均沿竖直方向布置，其中，蒸发段301 内部设置有虹吸结构，冷凝段302为光管。
冷媒在热管300的蒸发段301吸收散热基板100的热量由液态变为气态，然后经过绝热段303进入到冷凝段302，冷媒在冷凝段302将热量传递到环境中由气态变成液态，冷媒在自身重力作用下经绝热段303回流至蒸发段301，在蒸发段301虹吸结构的作用下液态的冷媒克服自身重力源源不断地往上流动，如此往复循环，从而能够有效的将散热基板100上的热量散发到环境中去。
在本发明实施例中，热管300为U型结构，连接蒸发段301和冷凝段302两端的部分均为绝热段303，为了减少热量损失绝热段303外部设置有隔热层。
热管300上还设置有用于灌注冷媒的充媒口304，以及封闭充媒口304的堵头。通过该冷媒口进行抽真空和灌注冷媒，灌注完成后通过堵头将充媒口304 密封死，防止冷媒泄露。
需要说明的是，热管的形状可以为任意形状例如热管300为扁管、圆管或方管。散热基板100可以是铜、铝或者其它导热性能好的金属材料。需要说明的是热管换热器中冷媒种类不受限制，冷媒可以是R410A，R134a等常见冷媒，也可以根据实际的使用情况选择其他冷媒。
热管300的数量为多个，图示中热管300的数量为四个，占用空间少。不同热管300之间留有一定间隙，这样可以缩短气流路径，减小流动阻力。相邻热管300之间的距离为5mm-30mm之间效果较好。
散热器10还包括设置在冷凝段302上的多个散热翅片200。
需要说明的是，热管300与散热翅片200的尺寸可根据具体情况进行确定，只要具有上述结构均在本发明实施例的保护范围内。优选地，散热翅片200的宽度为5mm-100mm。相邻的散热翅片200之间的距离为2mm-10mm之间效果较好。
每根热管300上任意一个散热翅片200与相邻的热管300上任意一个的散热翅片200为不同的散热翅片200。即每个热管300各自对应独立的散热翅片 200；或者每根热管300上任意一个散热翅片200与相邻热管300上的相邻的散热翅片200为同一个散热翅片200。所有热管300共用一套散热翅片200，即每个散热翅片200均设置在所有的热管300上。
本发明实施例中优选的，每根热管300的散热翅片200都是单独分开的，相比连在一起的散热翅片200，这种散热翅片200方式加工更加简单，穿管更加容易，适用于机器加工，每根热管300穿好散热翅片200后装在散热基板100 上即可。
本发明还公开了一种室外机1，包括上述任一项的散热器10。由于上述散热器10具有上述有益效果，包括该散热器10的室外机1具有相应的效果，此处不再赘述。
本发明还公开了一种空调器，包括上述任一项的室外机1。由于上述室外机1具有上述有益效果，包括该室外机1的空调器具有相应的效果，此处不再赘述。
根据在我们现有机子上试验测试，采用该种散热器后IPM、整流桥、二极管、IGBT等功率元器件的可以在现有基础上降低2～10℃(如下表一所示)。
表一：为本发明实施例与现有技术中功率元器件的温度对照表
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种散热器，包括散热基板(100)，其特征在于，所述散热器还包括呈U型结构的热管(300)，所述热管(300)包括蒸发段(301)和冷凝段(302)，所述蒸发段(301)设置在所述散热基板(100)上。
2.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述蒸发段(301)的内部设置有虹吸结构。
3.如权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述虹吸结构为槽、金属网或金属粉末层。
4.如权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述蒸发段(301)沿竖直方向布置在所述散热基板(100)上。
5.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述冷凝段(302)为光管。
6.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，连接所述蒸发段(301)和冷凝段(302)之间的管为绝热段(303)，所述绝热段(303)外部设置有隔热层。
7.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述热管(300)上还设置有用于灌注冷媒的充媒口(304)，以及封闭所述充媒口(304)的堵头。
8.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述热管(300)为扁管、圆管或方管。
9.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述热管(300)的数量为多个。
10.如权利要求9所述的散热器，其特征在于，相邻所述热管(300)之间的距离为5mm-30mm。
11.如权利要求11所述的散热器，其特征在于，所述散热器还包括设置在所述冷凝段(302)上的多个散热翅片(200)。
12.如权利要求13所述的散热器，其特征在于，所述散热翅片(200)的宽度为5mm-100mm。
13.如权利要求11所述的散热器，其特征在于，相邻的所述散热翅片(200)之间的距离为2mm-10mm。
14.如权利要求11所述的散热器，其特征在于，每根所述热管(300)上任意一个所述散热翅片(200)与相邻的所述热管(300)上任意一个所述散热翅片(200)为不同的散热翅片(200)；或者
每根所述热管(300)上任意一个所述散热翅片(200)与相邻的所述热管(300)上的相邻的所述散热翅片(200)为同一个散热翅片(200)。
15.一种室外机，其特征在于，包括如权利要求1至14中任一项所述的散热器。
16.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求15所述的室外机。
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