CN110475466A - 一种风冷散热器以及电气设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风冷散热器以及电气设备，该风冷散热器包括散热器基板、散热器翅片以及低温风道，多片散热器翅片设置于散热器基板，低温风道由散热器基板与相邻的两个散热器翅片围成，且围成低温风道的两个散热器翅片之间的间距大于风冷散热器上其他两个相邻的散热器翅片之间的间距，低温风道的内壁上设置有绝热结构；通过在风冷散热器上设置低温风道，能够将散热冷负荷输送到目标散热区域，减小散热冷负荷在流经该目标散热区域前的温升，从而使风冷散热器整体的散热量相对更加均衡，并且可以减少针对后段散热不良区域单独设计风道，减少均热板及热管使用，从而降低产品成本，提高产品使用的可靠性、耐久性。

Description

一种风冷散热器以及电气设备

技术领域

本发明涉及散热器设备技术领域，特别涉及一种风冷散热器以及电气设备。

背景技术

在大功率电气产品中，如图1所示，散热器上需要布置多个热源模块01，通常在散热器02上布置至少两排热源模块01，热源模块一般沿着空气流动方向由下至上串联排列，当采用风扇散热时，风扇产生的流体空气先经过第一排热源模块01的散热翅片，流体空气温度被升高继续流动到第二排热源模块的翅片，对串联排布的第二排热源模块处的翅片进行散热，较高温度的流体空气较难带走第二排热源模块的热量，这样将导致距离风口远端的热源模块温度较高且可能超过模块最高温度要求。

为了使得散热器热量及时散出，通常在远离入风口的热源模块对应的散热器基板上嵌入热管或者均热板，但是由于热源模块热流密度的不断增大，即使散热器基板上所有模块下方均布满热管或者均热板，尤其对于大功率热源模块，由于降温的冷负荷空气温度较高，散热效率低，加上热量的累加，使得远离散热器进风口的模块温度依然很高，仍然可能超过模块最高温度要求。

因此，如何降低远离散热器进风口处热源模块的温度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种风冷散热器，以降低远离散热器进风口处热源模块的温度。

本发明的第二个目的在于提供一种基于上述风冷散热器的电器设备。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种风冷散热器，包括散热器基板以及散热器翅片，多片所述散热器翅片设置于所述散热器基板，所述风冷散热器还设置有低温风道，所述低温风道由所述散热器基板与相邻的两个所述散热器翅片围成，且围成所述低温风道的两个所述散热器翅片之间的间距大于所述风冷散热器上的最小翅片间距。

优选地，围成所述低温风道的两个所述散热器翅片之间的间距不小于所述风冷散热器上最小翅片间距的6倍。

优选地，所述风冷散热器上设置有多排所述低温风道，且相邻两排所述低温风道交错布置。

优选地，所述低温风道的内壁上设置有绝热结构。

优选地，所述绝热结构包括涂覆于所述低温风道内壁的绝热涂层。

优选地，所述绝热结构包括由绝热材料制成的绝热板，所述绝热板固定于所述低温风道的内壁。

优选地，所述散热器基板背离所述散热器翅片的一侧表面上设置有发热元器件安装位置，所述发热元器件安装位置避开所述低温风道所在位置。

优选地，所述发热元器件安装位置设置有n排，n为大于1的正整数，至少在远离所述风冷散热器的迎风面的一排所述发热元器件安装位置的前方设置有所述低温风道。

优选地，所述发热元器件安装位置设置有n排，所述低温风道设置有n-1排，n为大于1的正整数，同一排上的所述发热元器件安装位置与所述低温风道相互间隔设置，且后一排的所述发热元器件安装位置位于前一排的所述低温风道的延长线上。

优选地，还包括散热风扇，所述低温风道的开口朝向所述散热风扇的出风方向。

一种电气设备，包括：

设备主体，所述设备主体内设置有密封腔体；

如上任意一项所述的风冷散热器，所述风冷散热器的散热器基板远离散热器翅片的一侧表面上设置于多排热源模块，所述热源模块位于所述密封腔体内，所述风冷散热器位于所述密封腔体外，且所述风冷散热器至少在远离所述设备主体入风口的一排所述热源模块的前方设置有所述低温风道。

为实现上述目的，本发明提供了一种风冷散热器，该风冷散热器包括散热器基板以及散热器翅片，多片散热器翅片设置于散热器基板，相邻两个散热器翅片之间除形成常规风道外，在至少两个相邻的散热器翅片之间还形成有低温风道，低温风道与其他常规风道类似，由散热器基板与相邻的两个散热器翅片围成，且围成低温风道的两个散热器翅片之间的间距大于风冷散热器上的最小翅片间距，该低温风道可以与风冷散热器等长，也可以小于风冷散热器的长度，根据需要，低温风道可以布置于风冷散热器的任意位置；在使用时，当冷却气流经过低温风道时，由于其宽度较大，换热能力低，能够减少流经低温风道的冷却气流与散热器发生热交换，从而使其在到达目标区域时依然能够保持较低的温度，以便提高目标位置的换热效果，可见，通过在风冷散热器上设置低温风道，能够将散热冷负荷输送到目标散热区域，减小散热冷负荷在到达该目标散热区域前的温升，从而使风冷散热器整体的散热量相对更加均衡，并且可以减少针对后段散热不良区域单独设计的风道，减少均热板及热管使用，降低产品成本，提高产品使用的可靠性，耐久性。

本发明还提供了一种电气设备，该电气设备包括设备主体以及如上任意一项所述的风冷散热器，由于该风冷散热器具有上述技术效果，则应用该风冷散热器的电气设备也应具备上述技术效果。

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为现有技术中风冷散热器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的风冷散热器结构示意图；

图3为本发明实施例提供的电气设备的结构示意图。

图1中：

01为热源模块；02为散热器；

图2和图3中：

1为风冷散热器；101为散热器翅片；102为散热器基板；103为发热元器件安装位置；2为低温风道；3为散热风扇；4为热源模块；5为绝热结构；6为卡夹；7为螺钉；8为设备主体；9为密封腔室。

具体实施方式

本发明的核心之一在于提供一种风冷散热器，该风冷散热器的结构设计能够降低远离散热器进风口处热源模块的温度。

本发明的另一核心在于提供一种基于上述风冷散热器的电气设备。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的风冷散热器结构示意图。

本发明实施例提供的一种风冷散热器1，包括散热器基板102以及散热器翅片101。

其中，多片散热器翅片101设置于散热器基板102，相邻两个散热器翅片101之间除形成常规风道外，在至少两个相邻的散热器翅片101之间还形成有低温风道2，低温风道2与其他常规风道类似，由散热器基板102与相邻的两个散热器翅片101围成，且围成低温风道2的两个散热器翅片101之间的间距大于风冷散热器1上的最小翅片间距，该低温风道2可以与风冷散热器1等长，也可以小于风冷散热器1的长度，根据需要，低温风道2可以布置于风冷散热器1的任意位置。

与现有技术相比，本发明提供的风冷散热器1在使用时，当冷却气流经过低温风道2时，由于其宽度较大，换热能力低，能够减少流经低温风道2的冷却气流与散热器发生热交换，从而使其在到达目标区域时依然能够保持较低的温度，以便提高目标位置的换热效果，可见，通过在风冷散热器1上设置低温风道2，能够将散热冷负荷输送到目标散热区域，减小散热冷负荷在到达该目标散热区域前的温升，从而使风冷散热器1整体的散热量相对更加均衡，并且可以减少针对后段散热不良区域单独设计的风道，减少均热板及热管使用，降低产品成本，提高产品使用的可靠性，耐久性。

容易理解的是，低温风道2的宽度越大则其起到的效果也就越好，因此，作为优选地，低温风道2的宽度最好不小于风冷散热器1的最小翅片间距的5倍，从而保证低温风道2能够起到良好的输送冷负荷的作用，进一步地，在本发明实施例中，低温风道2的宽度不小于风冷散热器1的最小翅片间距的6倍，以保证输送到目标散热区域的散热冷负荷充足。

需要说明的是，风冷散热器1上的低温风道2可以根据需要按照多种方式设置，比如可以为单个单排，也可以为单个多排，或者可为多个多排、多个单排等形式，当风冷散热器1上的发热元器件设置有多排时，风冷散热器1也应当设置有多排低温风道2，且相邻两排低温风道2交错布置，任意一排上的低温风道2都可以延伸至风冷散热器1的迎风面上。

为了进一步减少气流流经低温风道2时的换热量，可在低温风道2的内壁上设置绝热结构5，具体地，在本发明实施例中，绝热结构5包括涂覆于低温风道2内壁的绝热涂层，或者，绝热结构5包括由绝热材料制成的绝热板，绝热板固定于低温风道2的内壁，绝热板可以通过螺钉7、卡夹6、胶粘等方式固定于散热器基板102、散热器翅片101上，如图3所示，通过在低温风道2内壁设置绝热结构5，可有效隔绝流经低温风道2的气流与散热器本体之间的热交换，从而使气流保持在较低温度，进一步改善目标区域的换热效果。

作为优选地，散热器基板102背离散热器翅片101的一侧表面上设置有发热元器件安装位置103，发热元器件安装位置103避开低温风道2所在位置，以保证发热元器件的正常散热。

作为优选地，上述发热元器件安装位置103可设置n排，n为大于1的正整数，且至少在远离风冷散热器1的迎风面的一排发热元器件安装位置103的前方设置有低温风道2，可以理解的是，发热元器件安装位置103离风冷散热器1的迎风面越远，则该位置上的发热元器件越容易出现超温的现象，因此应当至少在最后一排发热元器件安装位置103的前方设置低温风道2，具体地，如图3所示，风冷散热器1上设置有两排发热元器件安装位置103，靠近风冷散热器1的迎风面设置有一排四个发热元器件安装位置103，远离风冷散热器1的迎风面设置有一排三个发热元器件安装位置103，在一排四个发热元器件安装位置103的两两之间设置有低温风道2，低温风道2的进风口延伸至风冷散热器1的迎风面，出风口与远离风冷散热器1的迎风面的一排三个发热元器件安装位置103一一相对，以提高远离风冷散热器1的迎风面的一排三个发热元器件安装位置103的散热效果。

进一步优化上述技术方案，发热元器件安装位置103设置有n排，低温风道2设置有n-1排，n为大于1的正整数，同一排上的发热元器件安装位置103与低温风道2相互间隔设置，且后一排的发热元器件安装位置103位于前一排的低温风道2的延长线上，这样，前一排低温风道2内的气流流出该低温风道2后能够直接与后一排的发热元器件安装位置103下方的散热翅片进行热交换，提高该安装位置上的发热元器件的散热效果。

作为优选地，风冷散热器1还包括散热风扇3，低温风道2的开口朝向散热风扇3的出风方向。

如图3所示，基于上述风冷散热器1，本发明实施例还提供了一种电气设备，该电气设备包括设备主体8以及如上所述的风冷散热器1，设备主体8内设置有密封腔室9；风冷散热器1的散热器基板102远离散热器翅片101的一侧表面上设置于多排热源模块4，热源模块4位于密封腔室9内，风冷散热器1位于密封腔室9外，且风冷散热器1至少在远离设备主体8入风口的一排热源模块4的前方设置有低温风道2，由于该电气设备采用了上述风冷散热器1，因此该电气设备的技术效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

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 (11)

1.一种风冷散热器，包括散热器基板以及散热器翅片，多片所述散热器翅片设置于所述散热器基板，其特征在于，所述风冷散热器还设置有低温风道，所述低温风道由所述散热器基板与相邻的两个所述散热器翅片围成，且围成所述低温风道的两个所述散热器翅片之间的间距大于所述风冷散热器上的最小翅片间距。

2.根据权利要求1所述的风冷散热器，其特征在于，围成所述低温风道的两个所述散热器翅片之间的间距不小于所述风冷散热器上最小翅片间距的6倍。

3.根据权利要求1所述的风冷散热器，其特征在于，所述风冷散热器上设置有多排所述低温风道，且相邻两排所述低温风道交错布置。

4.根据权利要求1所述的风冷散热器，其特征在于，所述低温风道的内壁上设置有绝热结构。

5.根据权利要求4所述的风冷散热器，其特征在于，所述绝热结构包括涂覆于所述低温风道内壁的绝热涂层。

6.根据权利要求4所述的风冷散热器，其特征在于，所述绝热结构包括由绝热材料制成的绝热板，所述绝热板固定于所述低温风道的内壁。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的风冷散热器，其特征在于，所述散热器基板背离所述散热器翅片的一侧表面上设置有发热元器件安装位置，所述发热元器件安装位置避开所述低温风道所在位置。

8.根据权利要求7所述的风冷散热器，其特征在于，所述发热元器件安装位置设置有n排，n为大于1的正整数，至少在远离所述风冷散热器的迎风面的一排所述发热元器件安装位置的前方设置有所述低温风道。

9.根据权利要求8所述的风冷散热器，其特征在于，所述发热元器件安装位置设置有n排，所述低温风道设置有n-1排，n为大于1的正整数，同一排上的所述发热元器件安装位置与所述低温风道相互间隔设置，且后一排的所述发热元器件安装位置位于前一排的所述低温风道的延长线上。

10.根据权利要求1-6及8-9任意一项所述的风冷散热器，其特征在于，还包括散热风扇，所述低温风道的开口朝向所述散热风扇的出风方向。

11.一种电气设备，其特征在于，包括：

设备主体，所述设备主体内设置有密封腔体；

如权利要求1-10任意一项所述的风冷散热器，所述风冷散热器的散热器基板远离散热器翅片的一侧表面上设置于多排热源模块，所述热源模块位于所述密封腔体内，所述风冷散热器位于所述密封腔体外，且所述风冷散热器至少在远离所述设备主体入风口的一排所述热源模块的前方设置有所述低温风道。