CN111326649A - 翅片散热器及制冷柜机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种翅片散热器及制冷柜机，属于制冷设备领域，翅片散热器包括基座、第一翅片组、第二翅片组、第三翅片组和风机支架；所述第二翅片组固定在所述基座上，所述第一翅片组和第三翅片组分别固定在所述基座的两侧上，所述第一翅片组和第三翅片组分别通过热管与所述第二翅片组相连通；所述第一翅片组和第三翅片组上分别设置有凹槽，所述风机支架位于所述凹槽内，且所述风机支架上分别设置有第一风扇、第二风扇和第三风扇，所述第一风扇、第二风扇和第三风扇相对应的设置在所述第一翅片组、第二翅片组和第三翅片组的上方。本方案中，3个风扇沿翅片风道风向直接送风，不用转变90°方向，减小风阻，增大了风量，从而提高散热效率。

Description

翅片散热器及制冷柜机
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域，特别涉及一种翅片散热器及制冷柜机。
背景技术
目前，在电子芯片散热时，由于热管翅片散热器可以实现大功率密度、重量轻、散热能力强的效果，已经在很多领域得到了应用。比如：CPU散热、显卡散热、IGBT/MOSFET/可控硅模块散热、TEC散热。半导体制冷片通过热管散热及传导技术和自动变压变流控制技术实现制冷，无需制冷工质和机械运动部件，解决了介质污染和机械振动等传统机械制冷冰箱的应用问题。然而，半导体制冷片的冷端在制冷的同时，会在其热端产生大量的热量，为保证半导体制冷片可靠持续地进行工作，需要及时对热端进行散热，现有技术中针对半导体制冷片的热端散热一般使用通过设置风机对散热片进行强制对流散热的方案，以提高换热效率，但是由于风道结构及风机位置不合理，导致散热效率低，噪音大等问题，现有的设计的缺点主要为：实际应用中发现翅片散热效果不佳，设计气流不能直接接触翅片部分，而是先通过基座，然后转变90°方向流向散热翅片处，风阻较大。
发明内容
本发明实施例提供了一种翅片散热器及制冷柜机，以至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，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。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
根据本发明实施例的第一方面，提供了一种翅片散热器；
在一些可选实施例中，所述翅片散热器包括；基座、第一翅片组、第二翅片组、第三翅片组和风机支架；
所述第二翅片组固定在所述基座上，所述第一翅片组和第三翅片组分别固定在所述基座的两侧上，所述第一翅片组和第三翅片组分别通过热管与所述第二翅片组相连通；所述第一翅片组和第三翅片组上分别设置有凹槽，所述风机支架位于所述凹槽内，且所述风机支架上分别设置有第一风扇、第二风扇和第三风扇，所述第一风扇、第二风扇和第三风扇相对应的设置在所述第一翅片组、第二翅片组和第三翅片组的上方。
在一些可选实施例中，进一步的，所述第一翅片组和第三翅片组的翅片上分别设置有多个贯通风孔。
在一些可选实施例中，进一步的，所述第二翅片组包括相间隔设置的两个翅片组，两个所述翅片组分别通过所述热管与所述第一翅片组和第三翅片组相连通。
在一些可选实施例中，进一步的，所述第一风扇、第二风扇和第三风扇分别为离心风扇或轴流风扇；或
所述第二风扇为轴流风扇，所述第一风扇和第三风扇为离心风扇；或
所述第二风扇为离心风扇，所述第一风扇和第三风扇为轴流风扇。
在一些可选实施例中，进一步的，所述第一翅片组、第二翅片组和第三翅片组的翅片方向相同，且所述第一风扇、第二风扇和第三风扇的送风方向与所述第一翅片组、第二翅片组和第三翅片组的风道方向相同。
在一些可选实施例中，进一步的，所述第二翅片组的最上端与所述第一翅片组和第三翅片组的最上端处于同一平面上，并位于所述第二风扇的送风口处。
在一些可选实施例中，进一步的，还包括第一控制系统和第二控制系统；
所述第二风扇与所述第一控制系统相连接，以使所述第一控制系统控制所述第二风扇的转速和启停，所述第一风扇和第三风扇分别与所述第二控制系统相连接，所述第二控制系统控制所述第一风扇和第三风扇的转速和启停。
在一些可选实施例中，进一步的，所述第一翅片组、第二翅片组和第三翅片组分别设置有温度传感器，所述温度传感器将检测的温度值分别发送至相应的控制系统，控制系统根据预设的温度值判断控制所述第一风扇、第二风扇和第三风扇的转速或启停。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种制冷柜机；
在一些可选实施例中，所述制冷柜机包括前述任一可选实施所述的翅片散热器。
在一些可选实施例中，进一步的，风机支架的两侧与制冷柜机的背板相固定连接。
本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
所述第二翅片组固定在所述基座上，所述第一翅片组和第三翅片组分别固定在所述基座的两侧上，所述第一翅片组和第三翅片组分别通过热管与所述第二翅片组相连通；所述第一翅片组和第三翅片组上分别设置有凹槽，所述风机支架位于所述凹槽内，且所述风机支架上分别设置有第一风扇、第二风扇和第三风扇，所述第一风扇、第二风扇和第三风扇相对应的设置在所述第一翅片组、第二翅片组和第三翅片组的上方，风向与翅片风道方向相同风阻小，增大了翅片间风流扰动；3个风扇沿翅片风道风向直接送风，不用转变90°方向，减小风阻，增大了风量，从而提高散热效率；通过在第二翅片组设置第二风扇增加第二翅片组的翅片间风流扰动，从而减小翅片间风阻，提高散热器换热效率；另外，通过控制三个风扇转速变化和启停节能增效。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种翅片散热器的结构示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种翅片散热器去掉风机支架的结构示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种翅片散热器的翅片结构示意图。
附图标记：
1-第一翅片组；101-贯通风孔；2-第二翅片组；3-第三翅片组；4-基座；5-风机支架；6-第一风扇；7-第二风扇；8-第三风扇；9-凹槽；10-热管。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。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过程、方法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过程、方法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过程、方法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。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
根据本发明实施例的第一方面，提供了一种翅片散热器；
如图1-图3所示，在一些可选实施例中，所述翅片散热器包括；基座4、第一翅片组1、第二翅片组2、第三翅片组3和风机支架5；
所述第二翅片组2固定在所述基座4上，所述第一翅片组1和第三翅片组3分别固定在所述基座4的两侧上，所述第一翅片组1和第三翅片组3分别通过热管10与所述第二翅片组2相连通；所述第一翅片组1和第三翅片组3上分别设置有凹槽9，所述风机支架5位于所述凹槽9内，且所述风机支架5上分别设置有第一风扇6、第二风扇7和第三风扇8，所述第一风扇6、第二风扇7和第三风扇8相对应的设置在所述第一翅片组1、第二翅片组2和第三翅片组3的上方。
在一些可选实施例中，进一步的，如图1所示，所述第一风扇6、第二风扇7和第三风扇8分别为离心风扇或轴流风扇；或
所述第二风扇7为轴流风扇，所述第一风扇6和第三风扇8为离心风扇；或
所述第二风扇7为离心风扇，所述第一风扇6和第三风扇8为轴流风扇。
这里以所述第一风扇6、第二风扇7和第三风扇8分别为离心风扇作为说明；
在该实施例中，当散热器工作时，两侧的离心风扇即第一风扇6和第三风扇8从外侧吸风吹向翅片方向,然后风在制冷柜机的柜体背板阻挡下折弯90°沿翅片间隙风道流动，带走翅片上热量实现散热；中间的第二风扇7即离心风扇从外侧吸风后，沿第二翅片组2间隙方向直接上、下送风；风机支架5嵌入在第一翅片组1和第二翅片组2的凹槽9内，两侧固定在柜体背板上，风机支架5上两侧安装两个离心风扇，中间安装1个离心风扇，整个风机支架5凸出翅片平面一定距离，使风扇下侧出风口距离散热器底侧背板远一些，增大垂直送风距离，减小转变90°方向的风阻，进而通过在散热器两翼翅片阵列上嵌入离心风扇，实现翅片阵列与空气之间的强制对流热交换；并通过在两个基座翅片即第二翅片组2间加离心风扇，以保证第二翅片组2也可以实现强制对流热交换，提高散热器换热效率，代替现有的双轴流风机竖向支架固定或双轴流风机横向固定，增大风量，减小风阻，从而提高散热效率。
在一些可选实施例中，进一步的，如图1和图3所示，所述第一翅片组1和第三翅片组3的翅片上分别设置有多个贯通风孔101。
在该实施例中，通过在翅片的上面开设有贯通风孔101，增加中间翅片间的风流扰动，减小翅片间温差，增大散热效率；当然，翅片上还可以不设置贯通风孔101，这样可以防止风量从两侧翅片流失。
在一些可选实施例中，进一步的，如图2所示，所述第二翅片组2包括相间隔设置的两个翅片组，两个所述翅片组分别通过所述热管10与所述第一翅片组1和第三翅片组3相连通。
在该实施例中，通过在两个第二翅片组2即基座4翅片间加离心风扇，以保证基座4翅片也可以实现强制对流热交换，提高散热器换热效率。
在一些可选实施例中，进一步的，如图1所示，所述第一翅片组1、第二翅片组2和第三翅片组3的翅片方向相同，且所述第一风扇6、第二风扇7和第三风扇8的送风方向与所述第一翅片组1、第二翅片组2和第三翅片组3的风道方向相同。
更进一步的，所述第二翅片组2的最上端与所述第一翅片组1和第三翅片组3的最上端处于同一平面上，并位于所述第二风扇7的送风口处。
在该实施例中，第二翅片组2的翅片方向与第一翅片组1和第三翅片组3的翅片方向相同，其上侧高度与第一翅片组1和第二翅片组2的翅片上侧高度持平，第二翅片组2安装在风机支架5下侧离心风机出风口处，组成离心风扇风道高效散热。
在一些可选实施例中，进一步的，还包括第一控制系统和第二控制系统；
所述第二风扇7与所述第一控制系统相连接，以使所述第一控制系统控制所述第二风扇7的转速和启停，所述第一风扇6和第三风扇8分别与所述第二控制系统相连接，所述第二控制系统控制所述第一风扇6和第三风扇8的转速和启停。
更进一步的，所述第一翅片组1、第二翅片组2和第三翅片组3分别设置有温度传感器，所述温度传感器将检测的温度值分别发送至相应的控制系统，控制系统根据预设的温度值判断控制所述第一风扇6、第二风扇7和第三风扇8的转速或启停。
在该实施例中，当制冷柜机启动时，三个风扇同时最大效率工作，实现制冷柜机的柜体的快速降温；当柜体温度达到设定温度稳定后，可以根据环温降低控制第一风扇6即离心风扇、第三风扇8即离心风扇及第二风扇7即离心风扇的转速；通过温度传感器的作用测算的基座4和第一翅片组1、第二翅片组2和第三翅片组3的翅片的温差，调整两个离心风扇与离心风扇的速度差，使基座4和第一翅片组1、第二翅片组2和第三翅片组3的翅片的温差控制在一定大小即预设温度值以达到散热效率最优化；当环温较低或所需下拉温度较小时，柜体温度达到设定温度稳定后可以单独停止离心风扇的工作。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种制冷柜机；
在一些可选实施例中，所述制冷柜机包括前述任一可选实施所述的翅片散热器。
在一些可选实施例中，进一步的，风机支架的两侧与制冷柜机的背板相固定连接。
在该实施例中，当散热器工作时，两侧的离心风扇即第一风扇和第二风扇从外侧吸风吹向翅片方向,然后风在制冷柜机的柜体背板阻挡下折弯90°沿翅片间隙风道流动，带走翅片上热量实现散热。
第二方面提供的制冷柜机具有第一方面提供的翅片散热器，因此具有第一方面提供的翅片散热器的全部有益效果，在此就不一一赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种翅片散热器，其特征在于，包括；基座、第一翅片组、第二翅片组、第三翅片组和风机支架；
所述第二翅片组固定在所述基座上，所述第一翅片组和第三翅片组分别固定在所述基座的两侧上，所述第一翅片组和第三翅片组分别通过热管与所述第二翅片组相连通；所述第一翅片组和第三翅片组上分别设置有凹槽，所述风机支架位于所述凹槽内，且所述风机支架上分别设置有第一风扇、第二风扇和第三风扇，所述第一风扇、第二风扇和第三风扇相对应的设置在所述第一翅片组、第二翅片组和第三翅片组的上方。
2.根据权利要求1所述的翅片散热器，其特征在于，
所述第一翅片组和第三翅片组的翅片上分别设置有多个贯通风孔。
3.根据权利要求1所述的翅片散热器，其特征在于，
所述第二翅片组包括相间隔设置的两个翅片组，两个所述翅片组分别通过所述热管与所述第一翅片组和第三翅片组相连通。
4.根据权利要求3所述的翅片散热器，其特征在于，
所述第一风扇、第二风扇和第三风扇分别为离心风扇或轴流风扇；或
所述第二风扇为轴流风扇，所述第一风扇和第三风扇为离心风扇；或
所述第二风扇为离心风扇，所述第一风扇和第三风扇为轴流风扇。
5.根据权利要求4所述的翅片散热器，其特征在于，
所述第一翅片组、第二翅片组和第三翅片组的翅片方向相同，且所述第一风扇、第二风扇和第三风扇的送风方向与所述第一翅片组、第二翅片组和第三翅片组的风道方向相同。
6.根据权利要求3所述的翅片散热器，其特征在于，
所述第二翅片组的最上端与所述第一翅片组和第三翅片组的最上端处于同一平面上，并位于所述第二风扇的送风口处。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的翅片散热器，其特征在于，还包括第一控制系统和第二控制系统；
所述第二风扇与所述第一控制系统相连接，以使所述第一控制系统控制所述第二风扇的转速和启停，所述第一风扇和第三风扇分别与所述第二控制系统相连接，所述第二控制系统控制所述第一风扇和第三风扇的转速和启停。
8.根据权利要求7所述的翅片散热器，其特征在于，
所述第一翅片组、第二翅片组和第三翅片组分别设置有温度传感器，所述温度传感器将检测的温度值分别发送至相应的控制系统，控制系统根据预设的温度值判断控制所述第一风扇、第二风扇和第三风扇的转速或启停。
9.一种制冷柜机，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的翅片散热器。
10.根据权利要求9所述的制冷柜机，其特征在于，
风机支架的两侧与制冷柜机的背板相固定连接。
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