CN118158988A - 散热组件及空调 - Google Patents

Abstract

本申请涉及空调技术领域，尤其涉及一种散热组件及空调，该散热组件包括导热机构以及冷媒管，导热机构具有可进行换热的吸热端和散热端，吸热端用于吸收元器件散出的热量，冷媒管与导热机构的散热端贴合，以使冷媒管内的冷媒经过导热机构的散热端时带走散热端的热量，该散热组件可以在高温环境下对控制器进行高效散热，而且可以避免出现凝露对电器造成损坏。

Description

散热组件及空调

技术领域

本申请涉及空调技术领域，尤其涉及一种散热组件及空调。

背景技术

空调在高温环境下，控制器散热差，导致压缩机限/降频，出现空调制冷能力不足。目前控制器散热主要包括传统风冷技术和行业液冷技术。传统风冷技术：3P外机高温制冷IGBT 96.7℃，已触及可靠性限制要求，为了提升高温环境下风冷散热量，需增加铝板散热面积，其散热效率低、且成本增加。行业液冷技术：低温冷媒基板直接与控制器件接触，控制器件易凝露短路损坏。因此，亟需一种可以有效提高对控制器散热效果，且避免控制器出现凝露的散热组件。

发明内容

本申请的目的在于提供一种散热组件及空调，该散热组件可以在高温环境下对控制器进行高效散热，而且可以避免出现凝露对电器造成损坏。

为此，第一方面，本申请实施例提供了一种散热组件，包括：导热机构，导热机构具有可进行换热的吸热端和散热端，吸热端用于吸收元器件散出的热量；以及冷媒管，冷媒管与导热机构的散热端贴合，以使冷媒管内的冷媒经过导热机构的散热端时带走散热端的热量。

在一种可能的实现方式中，导热机构包括基板以及设置于基板上的导热管，基板包括散热模块和吸热模块，散热模块和吸热模块通过导热管换热。

在一种可能的实现方式中，吸热模块与散热模块之间留有间隙。

在一种可能的实现方式中，吸热模块与散热模块之间设置有隔热模块，隔热模块为设置于吸热模块和散热模块之间间隙的隔热材料。

在一种可能的实现方式中，基板为整体结构，或者基板的吸热模块和散热模块为分体结构。

在一种可能的实现方式中，导热管具有与吸热模块贴合的第一端以及与散热模块贴合的第二端；吸热模块和/或第一端形成导热机构的吸热端；散热模块和/或第二端形成导热机构的散热端。

在一种可能的实现方式中，导热管的内部装有冷却液，冷却液在第一端气化成气相并流动至第二端，气相在第二端冷凝成液相并流动至第一端。

在一种可能的实现方式中，第一端的高度低于第二端的高度。

在一种可能的实现方式中，冷媒管内的冷媒为冷却水、空气或者制冷剂。

在一种可能的实现方式中，冷媒管选用压缩机的吸气管或者冷凝器的输出管。

在一种可能的实现方式中，吸热模块上设置有第一容纳槽，散热模块上设置有第二容纳槽和第三容纳槽，导热管的一部分位于第一容纳槽内，另一部分位于第二容纳槽内，冷媒管设置于第三容纳槽内，并与导热机构的散热端抵接。

在一种可能的实现方式中，散热组件还包括设置于基板上的盖板，盖板用于压紧导热管和冷媒管。

第二方面，本申请实施例提供了一种空调，包括：依次连接的压缩机、冷凝器和蒸发器；以及上述的散热组件，散热组件的冷媒管选用压缩机的进气管或者冷凝器的输出管。

根据本申请实施例提供的散热组件及空调，该散热组件通过导热机构的吸热端与元器件进行换热，带走元器件散发的热量，热量传递至散热端并通过冷媒管将散热端的热量带走，进而实现对元器件的散热，相比于传统风冷散热可以在高温环境下对元器件进行高效散热，相比于现有冷媒管直接与元器件进行换热容易出现凝露问题而损坏元器件，本申请中的冷媒管通过导热机构对元器件进行散热，可以避免出现凝露对电器造成损坏。

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。

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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明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表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1示出本申请实施例提供的一种散热组件的立体结构示意图；

图2示出本申请实施例提供的一种散热组件的爆炸结构示意图；

图3示出本申请实施例提供的一种散热组件与元器件的结构示意图；

图4示出本申请实施例提供的一种散热组件与元器件的爆炸结构示意图；

图5示出本申请实施例提供的一种散热组件与元器件的平面结构示意图；

图6示出本申请实施例提供的一种散热组件、蒸发器、冷凝器和压缩机的结构框图；

图7示出本申请实施例提供的另一种散热组件、蒸发器、冷凝器和压缩机的结构框图。

附图标记说明：

1、导热机构；11、吸热端；12、散热端；13、基板；131、散热模块；1311、第二容纳槽；1312、第三容纳槽；132、吸热模块；1321、第一容纳槽；133、隔热模块；14、导热管；141、第一端；142、第二端；

2、冷媒管；

3、压缩机；

4、冷凝器；

5、蒸发器；

6、盖板；

7、元器件；

8、电器盒。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请实施例的不同结构。为了简化本申请实施例的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请实施例。此外，本申请实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的相对位置关系或运动情况，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”、“前”、“后”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置发生了位置翻转或者姿态变化或者运动状态变化，那么这些方向性的指示也相应的随着变化，例如：描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

为了解决现有技术中的问题，本申请提供了一种散热组件及空调，该散热组件可以在高温环境下对控制器进行高效散热，而且可以避免出现凝露对电器造成损坏。

如图1-7所示，本申请实施例提供了一种散热组件，包括：导热机构1，导热机构1具有可进行换热的吸热端11和散热端12，吸热端11用于吸收元器件7散出的热量；以及冷媒管2，冷媒管2与导热机构1的散热端12贴合，以使冷媒管2内的冷媒经过导热机构1的散热端12时带走散热端12的热量。

本申请中，通过导热机构1的吸热端11与元器件7进行换热，带走元器件7散发的热量，热量传递至散热端12并通过冷媒管2将散热端12的热量带走，进而实现对元器件7的散热，相比于传统风冷散热可以在高温环境下对元器件7进行高效散热，相比于现有冷媒管2直接与元器件7进行换热容易出现凝露问题而损坏元器件7，本申请中的冷媒管2通过导热机构1对元器件7进行散热，可以避免出现凝露对电器造成损坏。

具体的，元器件7分别是IPM、二极管、IGBT、整流桥等。

传统风冷技术，3P外机高温制冷IGBT 96.7℃，已触及可靠性限制要求；为了提升高温环境下风冷散热量，需增加铝板散热面积，其散热效率低、且成本增加。

行业液冷技术，家用空调常用冷媒环方案，低温冷媒基板直接与控制器件接触，控制器件易凝露短路损坏。为解决凝露问题，常在冷媒环的基板前后增加2套电子膨胀阀装置，成本高昂。冷媒散热方式因为有凝露危险，无法采用系统最低温压缩机吸气冷媒管，而采用节流阀控制温度，系统测试该温度大于吸气管10℃及以上。

而本申请实施例中，通过导热机构1在电器件和冷媒管2之间进行热量的传递，相比于传统风冷技术，不仅可以提高散热效率，而且降低成本，与风冷散热相比，可降低温度13.76℃～44.76℃；相比于液冷技术，无需设置成本高昂的电子膨胀阀装置，降低了成本，而且可以应用系统最低温的冷媒管2来进行散热，与冷媒散热方式相比，热管散热方案可降低温度3.88℃～12.17℃，提高散热效率，凝露发生在导热机构1处，而不会到元器件7上，从而实现对元器件7的保护。

在实际使用中，冷媒管2处的温度较低，容易出现凝露的现象，凝露的水容易通过导热机构1流到元器件7上，从而对元器件7造成损坏，为了避免上述问题，本申请提供了如下实施例。

在一些实施例中，导热机构1包括基板13以及设置于基板13上的导热管14，基板13包括散热模块131和吸热模块132，散热模块131和吸热模块132通过导热管14换热。

本申请中，基板13的吸热模块132和散热模块131通过导热管14进行换热，吸热模块132与元器件7进行换热，散热模块131与冷媒管2进行换热，从而实现对元器件7的散热，通过将吸热模块132和散热模块131隔开设置，可以防止冷凝水流到元器件7上，进一步对元器件7进行保护，保证吸热模块132处的温度不至于太低而使得元器件7出现凝露的现象。

在一些实施例中，吸热模块132和散热模块131间隔设置。

具体的，吸热模块132和散热模块131间隔设置，吸热模块132和散热模块131不会直接进行换热，而只能通过导热管14进行换热，这就使得吸热模块132和散热模块131可以存在较大的温度差，避免吸热模块132的温度较低而出现凝露的现象，同时可以满足对元器件7的散热效果。

在一些实施例中，基板13为整体结构，吸热模块132与散热模块131之间设置有隔热模块133；或者，吸热模块132和散热模块131为分体结构，吸热模块132与散热模块131之间留有间隙。

在一实施例中，基板13采用整体结构，吸热模块132和散热模块131通过隔热模块133隔离开，从而使得吸热模块132和散热模块131之间可以存在温度差，避免吸热模块132的温度过低而出现凝露。

在另一实施例中，吸热模块132和散热模块131分别设置，从而来实现吸热模块132和换热模块之间不会直接进行换热，进而保证吸热模块132和散热模块131之间可以存在温度差，避免吸热模块132的温度过低而出现凝露的现象。

在一具体的实施例中，隔热模块133为设置在吸热模块132和散热模块131之间的隔热材料。

本申请中，可以通过设置在吸热模块132和散热模块131之间的隔热材料来防止吸热模块132和散热模块131直接进行换热，而只能通过导热管14进行换热；还可以通过吸热模块132和散热模块131之间流出一定的间隙，来使得吸热模块132和换热模块之间无法进行直接换热。

作为优选，本申请中的基板13采用整体结构，吸热模块132和散热模块131之间通过间隙隔开，来实现吸热模块132和散热模块131不能直接换热的效果。不仅可以满足吸热模块132和散热模块131无法直接进行换热，而且方便加工成型。

在一些实施例中，导热管14具有与吸热模块132贴合的第一端141以及与散热模块131贴合的第二端142；吸热模块132和/或第一端141形成导热机构1的吸热端11；散热模块131和/或第二端142形成导热机构1的散热端12。

本申请中，导热管14的第一端141与吸热模块132贴合，进而与吸热模块132进行换热，导热管14的第二端142与散热模块131贴合，进而与散热模块131进行换热。

在一个实施例中，基板13的吸热模块132与元器件7贴合，作为吸热端11用于吸收元器件7散发的热量，基板13的吸热模块132温度不至于太低，从而不会使得元器件7出现凝露的现象；在另一实施例中，导热管14的第一端141与元器件7贴合，作为吸热端11用于吸收元器件7散发的热量，可以更直接的对元器件7进行散热；再一实施例中，基板13的吸热模块132和导热管14的第一端141共同作为吸热端11用于吸收元器件7散发的热量。

在一个实施例中，基板13的散热模块131与冷媒管2贴合，作为散热端12用于将热量传递给冷媒管2；在另一实施例中，导热管14的第二端142与冷媒管2贴合，作为散热端12用于将热量传递给冷媒管2，导热管14的第二端142比散热模块131的温度更高，直接通过导热管14的第二端142与冷媒管2贴合，可以保证散热效果；再一实施例中，导热管14的第二端142和散热模块131共同作为散热端12，与冷媒管2贴合用于将热量传递给冷媒管2，可以进一步提高散热效果。

作为优选，本申请选用基板13的吸热模块132作为吸热端11，吸热模块132与元器件7贴合来吸走元器件7产生的热量，可以避免过冷的导热管14直接与元器件7接触而造成元器件7出现凝露的现象，从而对元器件7进行保护；基板13的散热模块131和导热管14的第二端142共同作为散热端12与冷媒管2接触，保证散热端12与冷媒管2的换热效率。

在一些实施例中，导热管14的内部装有冷却液，冷却液在第一端141气化成气相并流动至第二端142，气相在第二端142冷凝成液相并流动至第一端141。

本申请中，导热管14的内部装有冷却液，冷却液为两相形态，冷却液在第一端141为液态，吸热后变为气态流动至第二端142，从而将热量携带至第二端142，在第二端142散热后变为液态，再次返回第一端141，通过两相冷却液进行导热，相比于直接通过导体导热具有更好的导热效果，而且可以使得导热管14的第一端141和第二端142存在一定的温度差，第一端141的温度高于第二端142的温度，也可以对吸热模块132以及元器件7进行保护。

可选地，导热管14也可以采用具有良好导热性能的材料，比如铜、铝等。

在一些实施例中，第一端141的高度低于第二端142的高度。

本申请中，通过将导热管14的第一端141高度低于第二端142的高度，因为第二端142与冷媒管2直接接触具有较低的温度，用于导热管14内冷却液的冷凝，更加方便在第二端142冷凝的冷却水返回第一端141，而第一端141受热生成的气体向上流动自然流动至第二端142，导热管14在垂直方向上，导热管14内部的工质上方是气体受冷变成液体流向下方，下方的液体受热源蒸发成气体上浮，从而使得冷却液在导热管14内形成循环，进一步提高了导热管14的换热效果和换热效率。

在一些实施例中，冷媒管2内的冷媒为冷却水、空气或者制冷剂。

本申请中，冷媒管2可以连接冷却水、外部的冷空气或者冷却系统内的制冷剂，只要使得冷媒管2内具有较低的温度可以带走散热端12的热量即可。

相关技术中，风冷使用有上限值，水冷不能持续提供水源，鉴于冷却成本高等因素，本申请实施例中选取冷却系统中的制冷剂是优选方式，既可以提供足够低的温度，又无需外接设备。

在一具体的实施例中，冷媒管2为压缩机3的吸气管或者冷凝器4的输出管。

本申请中，压缩机3的吸气管内的冷媒具有较低的温度，在于导热管14进行换热时可以达到比冷媒直接散热更好的效果。因为现有技术中，冷媒直接对元器件7进行散热的话，冷媒的温度较低容易使得元器件7发生凝露的现象，对元器件7造成损坏，因此无法直降通过冷媒对元器件7进行散热。冷凝器4的输出管内的冷媒也具有较低的温度，通过与导热管14进行换热来实现对元器件7散热的效果，而冷媒管2选用冷凝器4的输出管，不存在吸气管震动的问题。

可选地，冷媒管2还可以为冷却系统内其他位置的管路。

在一些实施例中，吸热模块132上设置有第一容纳槽1321，散热模块131上设置有第二容纳槽1311和第三容纳槽1312，导热管14的一部分位于第一容纳槽1321内，另一部分位于第二容纳槽1311内，冷媒管2设置于第三容纳槽1312内，并与导热机构1的散热端12抵接。

本申请中，通过吸热模块132上的第一容纳槽1321以及散热模块131上的第二容纳槽1311对导热管14进行定位固定，不仅可以对导热管14进行很好的固定，而且可以增加导热管14与基板13之间的接触面积，进一步提高基板13与导热管14之间的换热效果。具体的，在第一容纳槽1321和第二容纳槽1311内涂有散热膏，通过导热管14与基板13之间的散热膏，散热膏可以充分填满基板13与导热管14之间的间隙，进而提高基板13与导热管14之间的换热效率。

通过散热模块131上的第三容纳槽1312对冷媒管2进行定位固定，不仅可以保证对冷媒管2的固定效果，而且可以增加冷媒管2与基板13之间的接触面积，进而提高冷媒管2与基板13之间的换热效率。具体的，第三容纳槽1312内涂有散热膏，通过散热膏填满冷媒管2与基板13之间的间隙，进而提高冷媒管2与基板13之间的换热效果。

在一些实施例中，散热组件还包括设置于基板13上的盖板6，盖板6用于压紧导热管14和冷媒管2。

本申请中，通过基板13的盖板6压住导热管14和冷媒管2，可以使得导热管14、基板13和冷媒管2贴合的更加紧密，配合散热膏进一步提高导热效果。而且盖板6起到对导热管14和冷媒管2固定的效果，避免导热管14和冷媒管2松动，保证后期使用的可靠性。

该散热组件通过导热机构1的吸热端11与元器件7进行换热，带走元器件7散发的热量，热量传递至散热端12并通过冷媒管2将散热端12的热量带走，进而实现对元器件7的散热，相比于传统风冷散热可以在高温环境下对元器件7进行高效散热，相比于现有冷媒管2直接与元器件7进行换热容易出现凝露问题而损坏元器件7，本申请中的冷媒管2通过导热机构1对元器件7进行散热，可以避免出现凝露对电器造成损坏。

本申请实施例提供了一种空调，包括：依次连接的压缩机3、冷凝器4和蒸发器5；以及上述的散热组件，散热组件的冷媒管2为压缩机3的进气管或者冷凝器4的输出管。

具体的，散热组件用于对空调外机中的元器件7进行散热，元器件7与基板13之间涂有散热膏，保证元器件7与基板13之间的散热效果。压缩机3、冷凝器4和蒸发器5形成空调的冷却系统，散热组件的冷媒管2直接采用冷却系统中的一段管路，无需外接支路，无需增加节流等器件，可以有效降低成本。

本申请中，散热组件的基板13设置在元器件7的电器盒8上，电器盒8上对应元器件7的位置设置开口，使得元器件7可以通过开口直接与基板13进行贴合散热。

可选地，本申请中的散热组件还可以应用于空调内机，对空调内机的元器件7进行散热降温。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种散热组件，其特征在于，包括：

导热机构(1)，所述导热机构(1)具有可进行换热的吸热端(11)和散热端(12)，所述吸热端(11)用于吸收元器件(7)散出的热量；以及

冷媒管(2)，所述冷媒管(2)与所述导热机构(1)的散热端(12)贴合，以使所述冷媒管(2)内的冷媒经过所述导热机构(1)的散热端(12)时带走散热端(12)的热量。

2.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于，所述导热机构(1)包括基板(13)以及设置于所述基板(13)上的导热管(14)，所述基板(13)包括散热模块(131)和吸热模块(132)，所述散热模块(131)和所述吸热模块(132)通过所述导热管(14)换热。

3.根据权利要求2所述的散热组件，其特征在于，所述吸热模块(132)与所述散热模块(131)之间留有间隙。

4.根据权利要求3所述的散热组件，其特征在于，所述吸热模块(132)与所述散热模块(131)之间设置有隔热模块(133)；所述隔热模块(133)为设置在所述吸热模块(132)和所述散热模块(131)之间间隙的隔热材料。

5.根据权利要求3所述的散热组件，其特征在于，所述基板(13)为整体结构，或者所述基板的所述吸热模块(132)和所述散热模块(131)为分体结构。

6.根据权利要求2所述的散热组件，其特征在于，所述导热管(14)具有与所述吸热模块(132)贴合的第一端(141)以及与所述散热模块(131)贴合的第二端(142)；

所述吸热模块(132)和/或所述第一端(141)形成所述导热机构(1)的吸热端(11)；

所述散热模块(131)和/或所述第二端(142)形成所述导热机构(1)的散热端(12)。

7.根据权利要求6所述的散热组件，其特征在于，所述导热管(14)的内部装有冷却液，所述冷却液在所述第一端(141)气化成气相并流动至所述第二端(142)，所述气相在所述第二端(142)冷凝成液相并流动至所述第一端(141)。

8.根据权利要求7所述的散热组件，其特征在于，所述第一端(141)的高度低于所述第二端(142)的高度。

9.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于，所述冷媒管(2)内的冷媒为冷却水、空气或者制冷剂。

10.根据权利要求9所述的散热组件，其特征在于，所述冷媒管(2)选用压缩机(3)的吸气管或者冷凝器(4)的输出管。

11.根据权利要求2所述的散热组件，其特征在于，所述吸热模块(132)上设置有第一容纳槽(1321)，所述散热模块(131)上设置有第二容纳槽(1311)和第三容纳槽(1312)，所述导热管(14)的一部分位于所述第一容纳槽(1321)内，另一部分位于所述第二容纳槽(1311)内，所述冷媒管(2)设置于所述第三容纳槽(1312)内，并与所述导热机构(1)的散热端(12)抵接。

12.一种空调，其特征在于，包括：依次连接的压缩机(3)、冷凝器(4)和蒸发器(5)；以及

如权利要求1-11任一项所述的散热组件，所述散热组件的冷媒管(2)为所述压缩机(3)的进气管或者所述冷凝器(4)的输出管。