CN110848821B - 散热构件、散热器和空调器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及散热技术领域，公开一种散热构件，包括导热基体，所述导热基体包括凹槽，构成第一工质流路；导流件，设置于所述凹槽内；出气口，与所述第一工质流路的一端连通；回液口，与所述第一工质流路的另一端连通。本申请提供的散热构件的导热基体包括构成第一工质流路的凹槽，凹槽内设置有导流件，导流件的设置增加了工质与第一工质流路的接触面积，提高了散热构件的散热效果。本申请还公开了一种散热器和空调器。

Description

散热构件、散热器和空调器

技术领域

本申请涉及散热技术领域，例如涉及散热构件、散热器和空调器。

背景技术

空调室外机的电控板上设置有多个芯片，芯片在工作过程中会散发热量，需对芯片产生的热量进行及时散热，以保证芯片的正常运行。目前，多采用挤压型材散热器对空调室外机芯片的热量进行散热。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：挤压型材散热器的散热能力有限，尤其是当室外环境温度较高时，芯片的温度急剧升高，挤压型材散热器不能及时的对芯片产生的热量进行散热，影响了空调器的正常运行。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种散热构件、散热器和空调器，以解决现有技术中挤压型材散热器散热能力有限，影响空调器正常运行的技术问题。

在一些实施例中，所述散热构件包括导热基体，所述导热基体包括：凹槽，构成第一工质流路；导流件，设置于所述凹槽内；出气口，与所述第一工质流路的一端连通；回液口，与所述第一工质流路的另一端连通。

在一些实施例中，所述散热器包括：如前述的散热构件；冷凝端，设置有第二工质流路；连通管路，连通所述散热构件的第一工质流路和冷凝端的第二工质流路。

在一些实施例中，所述空调器包括空调室外机，所述空调器室外机包括如前述的散热器。

本公开实施例提供的散热构件、散热器和空调器，可以实现以下技术效果：

本公开实施例提供的散热构件的导热基体包括构成第一工质流路的凹槽，凹槽内设置有导流件，导流件的设置增加了第一工质流路与待流过的工质的接触面积，提高了散热构件的散热效果。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的散热构件的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的导流件的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的散热器的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的空调室外机的结构示意图。

附图标记：

1：散热构件；11：凹槽；12：导流件；13：出气口；14：回液口；151：第一螺纹孔柱；152：第二螺纹孔柱；153：第三螺纹孔柱；154：第四螺纹孔柱；155：第五螺纹孔柱；121：导流骨架；122：导流肋片；1211：第一导流侧壁；16：基盖；17：散热肋片；2：冷凝端；21：导热管；22：第一翅片端板；23：第二翅片端板；231：固定通孔；3：气态连通管路；4：液态连通管路；5：风扇；6：风机支架；7：电控盒。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文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。本文中，“多个”或“多条”等可以理解为两个或两个以上、两条或两条以上。

本公开实施例提供了一种散热构件，包括导热基体，导热基体包括：凹槽，构成第一工质流路；导流件，设置于凹槽内；出气口，与第一工质流路的一端连通；回液口，与第一工质流路的另一端连通。

如图1所示，导热基体包括凹槽11，凹槽11可以为导热基体铣出的槽道，作为第一工质流路，用于工质的流路。构成第一工质流路可以理解为，凹槽11作为第一工质流路。可选地，导热基体通过螺纹连接的形式与待散热的电脑板连接，导热基体的凹槽11避让螺纹孔铣出。

凹槽11内设置有导流件12。液态的工质从回液口14进入第一工质流路，与温度较高的导流件12进行热量交换，导流件12将热量传递至液态工质，液态工质受热变为气态，从导热基体的出气口13流出。导流件12的设置，增加了第一工质流路内工质与导热基体的接触面积，提高了散热构件1的散热效果，且，导流件12将第一工质流路进行了划分，可以对从回液口14流回的工质进行分流，提高了散热构件1的散热效率。

本公开实施例对导流件12的数量不作限定，导流件12的数量可以为一个或多个，例如，导流件12的数量可以为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10等。可选地，相邻两导流件12互不接触，或者，也可以描述为，相邻两导流件12之间设置有用于工质流过的间隙。可选地，导流件12的材质与导热基体的材质相同，可以为金属，如铝或铜，减少接触热阻。

可选地，导热基体的凹槽11避让螺纹孔铣出，得到孔的内壁为内螺纹的螺纹孔柱。可选地，导热基体的螺纹孔柱的数量可以为一个或多个，例如，螺纹孔柱的数量可以为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10等。螺纹孔柱用于与待散热的芯片进行螺纹连接。可选地，螺纹孔柱的数量可以为5个，如图1所示。导流件12与螺纹孔柱的外壁导热接触，此处的导热接触可以解释为固定连接，如焊接，导流件12焊接于螺纹孔柱的外壁。螺纹孔柱为芯片与导热基体的连接位点，可接受来自芯片的热量，温度较高。导流件12与螺纹孔柱的外壁导热接触，螺纹孔柱可将热量传递至导流件12，利用导流件12进行散热，提高了散热构件1的散热效果。

如图1所示，螺纹孔柱包括第一螺纹孔柱151、第二螺纹孔柱152、第三螺纹孔柱153和第四螺纹孔柱154，其中第一螺纹孔柱151用于固定第一芯片，第二螺纹孔柱152用于固定第二芯片，第三螺纹孔柱153用于固定第三芯片，第四螺纹孔柱154用于固定第四芯片。可选地，第一芯片为智能功率模块(Intelligent Power Module，简称IPM)，第二芯片为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT)，第三芯片为二极管，第四芯片为整流桥。这四个芯片中，第一芯片的发热量最大，约占四个芯片总发热量的60-80％。相对于回液口14，第一螺纹孔柱151更加靠近出气口13；相对于出气口13，第二螺纹孔柱152、第三螺纹孔柱153和第四螺纹孔柱154更加靠近回液口14，防止了工质先流经第一芯片温度升高变为高温工质后，高温工质对第二芯片、第三芯片和第四芯片的加热作用，影响对第二芯片、第三芯片和第四芯片的散热效果。可选地，螺纹孔柱还包括第五螺纹孔柱155，用于与第一螺纹孔柱151一起，固定第一芯片，提高了对第一芯片的固定作用。

第一工质流路为工质的流动提供了路径，工质可以为可进行相变的工质，如在气态和液态之间进行相变的工质，工质可以为冷媒。本公开实施例提供的散热构件1的散热方法可以为：液态的工质从回液口14进入第一工质流路，流经导流件12后，受热，变为气态，气态的工质出气口13流出。

可选地，导流件12设置于凹槽11的底部。

可选地，导流件12固定连接于凹槽11的底部，提高了导流件12与导热基体的凹槽11的连接稳定性，固定连接的连接方式可以为焊接；或者，导流件12可拆卸的连接于凹槽11的底部，提高了导流件12在凹槽11内连接位置的灵活性。导流件12设置于凹槽11的底部，导流件12可将部分热量传递至导热基体的底部，导热基体的底部可同时进行散热。如图3所示，散热构件1还包括散热肋片17，与导热基体的底部导热接触。设置于导热基体的底部的散热肋片17可进行散热，提高了散热构件1的散热效果。可选地，导热基体与散热肋片17一体成型。

可选地，导流件包括：导流骨架；导流肋片，与导流骨架导热接触。

如图1和图2所示，导流骨架121上设置有多个导流肋片122，此处的多个可以理解为两个或两个以上。可选地，导流件12的导流骨架121与凹槽11的底部连接。定义第一工质流路内工质从回液口14流向出气口13的流动方向为工质流动方向，导流骨架121与工质流动方向平行。可选地，导流肋片122与导流骨架121倾斜连接。此处的倾斜连接可以理解为，导流肋片122与导流骨架121的夹角为锐角或钝角。

可选地，导流骨架121为具有一定厚度和高度的长条状，导流肋片122也可以为具有一定厚度的条状，有利于导流肋片122结构的稳定性，不至于使导流肋片122在导流过程中发生形变，影响导流件12的导流性能和导热性能。可选地，导流骨架121的长度大于导流肋片122的长度，导流骨架121的厚度大于导流肋片122的厚度。可选地，导流骨架121包括靠近回液口14的导流头部和靠近出气口13的导流尾部，从导流头部向导流尾部的方向为导流骨架121的导流向，导流肋片122与导流向之间的夹角为锐角。导流肋片122的设置，可使工质在第一工质流路内形成紊流，实现了工质与导流件12之间的有效传热，提高了散热构件1的散热效率。

可选地，导流骨架121分为靠近回液口14的第一部分和靠近出气口13的第二部分，可以理解为，将导流骨架121在长度方向上划分为第一部分和第二部分这两部分，其中第一部分的导流肋片122的数量大于第二部分的导流肋片122的数量。或者，导流骨架121上的导流肋片122沿前述导流向逐渐减少。导流骨架121的第一部分靠近回液口14，此处的导流肋片122数量较多，有利于使导流肋片122更好的与液态工质进行热量交换；经过热量交换后的液态工质变为气态，且更加靠近出气口13，第二部分的导流肋片122数量较少，防止了导流肋片122对气态的工质的阻挡，增大了气态工质的流动空间，有利于气态工质从出气口13流出，提高了散热构件1的散热效率。

可选地，导流件12的制备方法可以为，对导流骨架121的侧壁进行铲齿，并将铲齿得到的肋片进行一定角度的弯折，即得到了导流件12。即，导流肋片122由对导流骨架121进行铲齿得到，极大的降低了导流骨架121与导流肋片122之间的接触热量，有利于导流件12与工质之间的热量交换，提高了散热构件1的散热效果。

可选地，导流骨架121包括相对的第一导流侧壁1211和第二导流侧壁，第一导流侧壁1211和第二导流侧壁均设置有导流肋片122，如图2所示，其中，第二导流侧壁与第一导流侧壁1211相对，图2中为标出。

导流骨架121包括垂直于凹槽11的底部的第一导流侧壁1211和第二导流侧壁，第一导流侧壁1211和第二导流侧壁均设置有导流肋片122，提高了导流件12与工质的接触面积，提高了散热构件1的换热效果，可选地，第一导流侧壁1211与第二导流侧壁上设置的导流肋片122的数量相同。可选地，导流骨架121上包括多个设置有导流肋片122的设置位点，该设置位点的第一导流侧壁1211端和第二导流侧壁端均设置有导流肋片122，即，第一导流侧壁1211和第二导流侧壁上的导流肋片122对称设置，得到形状类似鱼骨的导流件12，提高了导流件12的两侧热量交换的均匀性。

可选地，散热构件1包括多个导流件12，多个导流件12的导流骨架121相互平行，提高了对第一工质流路内的工质的导向作用。

可选地，第一导流侧壁1211设置有多个相互平行的导流肋片122，或者，第二导流侧壁设置有多个相互平行的导流肋片122。

第一导流侧壁1211上设置的多个导流肋片122，且多个导流肋片相互平行，提高了对沿第一导流侧壁1211流动的工质的导向作用，类似的，第二导流侧壁上设置的多个相互平行的导流肋片122，提高了对沿第二导流侧壁流动的工质的导向作用。

可选地，散热构件1还包括基盖16，与导热基体顶面连接。

如图3所示，导热基体包括凹槽11的底部所在的底面和凹槽11的开口所在的顶面，散热构件1还包括与导热基体的顶面连接的基盖16，基盖16覆盖于凹槽11的开口处，对凹槽11的顶部开口进行密封。可以理解的是，此处的基盖16对前述的回液口14和出气口13不进行密封。基盖16与导热基体的顶面的连接方式可以为焊接或导热胶胶结。基盖16可以与待连接的芯片直接接触，芯片的热量通过直接接触的方式将热量传递至散热构件1的基盖16，基盖16将热量传递至凹槽11内的导流件12，导流件12再将热量传递至于导流件12接触的工质，与工质进行热量交换，进而发挥散热作用，或者，采用设置于导热基体的底部的散热肋片17进行进一步散热。可选地，基盖16的大小与导热基体的顶面或底面的大小相同。可选地，基盖16的材质与导热基体的材质相同。

可选地，基盖16上设置有与前述的螺纹孔柱相配合的连接孔，连接孔用于芯片的固定。连接方式可以为，螺钉穿过基盖16的连接孔，与螺纹孔柱内侧螺纹进行螺旋连接。

可选地，导流骨架121的高度大于或等于凹槽11的深度。

导流骨架121包括与凹槽11的底部连接的连接端，和与连接端相对的自由端，导流骨架121的高度可以理解为连接端至自由端的垂直距离。导流骨架121的高度等于凹槽11的深度，使得导流骨架121的一端与凹槽11的底部连接，另一端与基盖16连接，使得基盖16的热量可以有效的传递至导流件12，提高了散热构件1的热量传递性能。导流骨架121的高度大于凹槽11的深度，使导流骨架121与基盖16形成过盈配合，减少了基盖16与导流件12之间的接触热阻，可将基盖16与导流件12看作一个整体，提高了基盖16与导流件12之间的热量传递性能。

本公开实施例同时提供了一种散热器，包括：如前述的散热构件；冷凝端，设置有第二工质流路；连通管路，连通散热构件的第一工质流路与冷凝端的第二工质流路。

如图3所示，连通管路包括气态连通管路3和液态连通管路4，气态连通管路3连通第一工质流路与第二工质流路，液态连通管路4连通第一工质流路和第二工质流路。前述的散热构件1可称作蒸发端，下文将散热构件1称为蒸发端。

蒸发端内的第一工质流路、冷凝端2内的第二工质流路、气态连通管路3和液态连通管路4构成工质回路，工质回路内填充有相变工质。由蒸发端、冷凝端2和连通管路构成本公开实施例提供的散热器。

本公开实施例提供的散热器的散热方法可以是：蒸发端接收来自于芯片的热量，通过风机的风冷作用或自然风散失部分热量，未散失的热量被蒸发端的第一工质流路中的工质吸收，工质受热后快速汽化并将热量带走，通过气态连通管路3进入冷凝端2的第二工质流路，冷凝端2可以同时进行风冷散热和自然对流，第二工质流路内的气态工质通过冷凝端2将热量散失，工质降低温度后，变为液体，液态的工质通过液态连通管路4流回蒸发端的第一工质流路内，进行下一个吸热变为气态的循环。可见，采用本公开实施例提供的散热器进行散热时，可通过蒸发端与冷凝端2同时进行散热，提高了散热器的散热能力，可将热量有效散失，保证了芯片的顺利运行，进而保证了空调器运行的可靠性。

本公开实施例提供的散热器中，第一工质流路、第二工质流路、气态连通管路3和液态连通管路4构成工质回路，工质回路内填充有相变工质。可选地，本公开实施例提供的散热器可经过焊接、抽真空、灌注工质等制备过程制备得到。本实施例对工质的种类不作具体限制，例如可以是可进行相变的流体，如冷媒等。本实施例对工质回路中工质的填充量不作具体限制。

可选地，工质回路内填充的相变工质可以为冷媒，冷媒的填充量可以为5-50g，如5g、10g、15g、20g、25g、30g、35g、40g、45g、50g，提高了工质回路内相变工质的自循环流行性和蒸发端的第一工质流路内的相变工质分布的均匀性。

可选地，气态连通管路3的材质为金属，类似的，液态连通管路4的材质为金属。

可选地，冷凝端为管翅式换热器。

管翅式换热器包括多个并排设置的散热翅片，和穿设在多个散热翅片中的导热管21。导热管21内部的流路可作为前述的第二工质流路。导热管21的一端开口与气态连通管路连通，另一端开口与液态连通管路连通。可选地，导热管21为铜管。管翅式换热器还包括第一翅片端板22和第二翅片端板23，用于防止散热翅片的变形。可选地，第一翅片端板22和/或第二翅片端板23上设置有固定通孔231，固定通孔231用于对管翅式换热器进行固定。可选地，蒸发端的散热肋片的厚度大于或等于冷凝端的散热翅片的厚度。

本公开实施例同时提供了一种空调器，包括空调室外机，其中，空调器室外包括如前述的散热器。

如图4所示，散热器的冷凝端2安装于室外机的风机支架6处，有利于冷凝端2利用室外机的风机进行散热，提高了冷凝端2的散热效果；可选地，冷凝端2在室外机水平安装，提高冷凝端2的散热效果。可选地，蒸发端安装于电控盒7内部或电控盒7底部，蒸发端在室外机内的安装高度低于冷凝端2在室外机内的安装高度，有利于散热器内的工质在蒸发端与冷凝端2之间形成回路，提高工质的流速，提高散热器的散热效率。

Claims (8)

1.一种散热器，其特征在于，包括包括散热构件、冷凝端和连通管路，散热构件包括导热基体，所述导热基体包括：

凹槽，构成第一工质流路；

导流件，设置于所述凹槽内，包括导流骨架和与导流骨架导热接触的导流肋片，导流骨架分为靠近回液口的第一部分和靠近出气口的第二部分，第一部分的导流肋片的数量大于第二部分的导流肋片的数量；

出气口，与所述第一工质流路的一端连通；

回液口，与所述第一工质流路的另一端连通，

其中，所述导热基体的凹槽避让螺纹孔铣出，得到孔的内壁为内螺纹的螺纹孔柱，螺纹孔柱包括第一螺纹孔柱、第二螺纹孔柱、第三螺纹孔柱和第四螺纹孔柱，其中第一螺纹孔柱用于固定第一芯片，第二螺纹孔柱用于固定第二芯片，第三螺纹孔柱用于固定第三芯片，第四螺纹孔柱用于固定第四芯片，且，第一芯片的发热量最大，相对于回液口，第一螺纹孔柱更加靠近出气口；相对于出气口，第二螺纹孔柱、第三螺纹孔柱和第四螺纹孔柱更加靠近回液口，防止了工质先流经第一芯片温度升高变为高温工质后，高温工质对第二芯片、第三芯片和第四芯片的加热作用，

并且，冷凝端设置有第二工质流路，连通管路连通所述散热构件的第一工质流路与所述冷凝端的第二工质流路，连通管路包括气态连通管路和液态连通管路，气态连通管路连通第一工质流路与第二工质流路，液态连通管路连通第一工质流路和第二工质流路，第一工质流路、第二工质流路、气态连通管路和液态连通管路构成工质回路，工质回路内填充有相变工质，散热器经过焊接、抽真空、灌注工质制备过程制备得到。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，

所述导流件设置于所述凹槽的底部。

3.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述导流骨架包括相对的第一导流侧壁和第二导流侧壁，

所述第一导流侧壁和第二导流侧壁均设置有导流肋片。

4.根据权利要求3所述的散热器，其特征在于，

所述第一导流侧壁设置有多个相互平行的导流肋片，或者，

所述第二导流侧壁设置有多个相互平行的导流肋片。

5.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，

所述导流骨架的高度大于或等于所述凹槽的深度。

6.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，还包括基盖，与所述导热基体的顶面连接。

7.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，

所述冷凝端为管翅式换热器。

8.一种空调器，其特征在于，包括空调室外机，其中，所述空调器室外机包括如权利要求1至7任一项所述的散热器。