CN205946492U - 水冷型散热模组及采用该水冷型散热模组的充电桩模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水冷型散热模组,包括吸热块、储液块、半导体制冷芯片以及散热器，所述储液块内开设有用于储存液体的储液槽，所述吸热块内设置有液体流动水路，所述储液块与所述吸热块相连通，两者内部为真空环境，并形成循环回路，所述散热器位于所述储液块远离所述吸热块的一侧面，且两者之间贴附有至少一个所述半导体制冷芯片。本实用新型还公开了一种采用上述水冷型散热模组的充电桩模块，其中，水冷型散热模组设于壳体之中，所述吸热块与至少一个所述元器件紧密贴合或靠近，所述储液块于所述散热器和该些元器件之间形成隔离带。本实用新型同时实现了散热和避免灰尘污染的目的，从而客服了现有技术的不足。

Description

水冷型散热模组及采用该水冷型散热模组的充电桩模块

技术领域

本实用新型涉及散热装置领域，特别是涉及水冷型散热模组和采用该水冷型散热模组的充电桩模块。

背景技术

随着新能源汽车的快速发展，电动汽车在全球范围内销量持续增长，目前电动车的储能系统大多采用锂离子电池，锂离子电池具有能量比比较高、重量轻等优点，但由于锂离子电池采用有机电解液，易燃易爆，从本质上存在安全性差，有发生爆炸的危险，给电动汽车带来了极大的隐患。国内镍氢类动力电池(超级电容)的电解液为水性电解液，从根本上解决了电池易燃易爆的问题，经过多年的发展，镍氢类动力电池(超级电容)的大容量、可大电流充放电(最大2000A)的特点适用于电动汽车，尤其适用于城市公交大巴车。

为适应电动汽车产业的迅猛发展，国内各地纷纷建立电动车充电站。目前国内充电站内的充电桩模板均为大功率充电装置，其所包含的多个元器件在工作时会散发较大的热量(例如：MOS管)，为了避免发热的元器件因温度较高而被烧坏，故而充电桩模板均设置有用于对MOS管等发热的元器件进行散热的散热装置，常见的散热装置为风扇扇热，风扇向发热的元器件进行吹风散热，然而在吹风进行散热的同时，也会将灰尘等物质吹入充电桩模板，尤其是在干燥的气候环境下(例如我国北方)更容易将灰尘等物质吹入充电桩模板，长期以往充电桩模板内就会积聚较厚的灰尘等物质，当遇到潮湿的气候，灰尘等物质在充电桩模板内粘结，从而会污染并损害充电桩模板。

此外，不仅仅是充电桩模板，其他的具有在工作时会产生较多热量的元器件的装置，其散热方式通常也是通过风扇进行散热，例如台式电脑的主机箱，如此，也会出现如上所述的污染并损害装置的情形。

因此，一种可以对发热的元器件进行散热，且不会污染、损害发热的元器件的散热装置亟待出现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水冷型散热模组和采用该水冷型散热模组的充电桩模块，实现了散热和避免灰尘污染的目的，从而客服了现有技术的不足。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种水冷型散热模组，包括吸热块、储液块、半导体制冷芯片以及散热器，所述吸热块内设置有液体流动水路，所述储液块内开设有储液槽，所述储液块与所述吸热块相连通，两者内部为真空环境，并形成循环回路，所述散热器位于所述储液块远离所述吸热块的一侧面，且两者之间贴附有至少一个所述半导体制冷芯片，该些半导体制冷芯片的正极和负极分别连接电源。

优选的，所述储液块的出液口依次通过抽液泵和连接管道与所述吸热块的进口连通，所述储液块的进液口与所述吸热块的出口连通。

优选的，所述储液块包括两块相对贴合的储液板，且两者的内部形成所述储液槽。

优选的，所述液体流动水路呈现“]”型，所述吸热块的一端间隔地设置有进口和出口，所述进口和出口分别与所述吸热块内的液体流动水路的两个分叉口连通。

优选的，所述散热器由多片散热片组成。

优选的，所述液体为纯净水。

一种采用水冷型散热模组的充电桩模块，包括壳体，所述壳体内具有安装腔体，所述安装腔体内的一端设置有多个元器件，所述安装腔体内的另一端安装上述的水冷型散热模组，所述吸热块与至少一个所述元器件紧密贴合或靠近，所述储液块于所述散热器和该些元器件之间形成隔离带，从而使得该些元器件容设于所述壳体与所述储液块形成的相对密封区域内。

优选的，所述壳体上对应于所述散热器的位置处开设有散热孔。

优选的，所述安装腔体内还设置有至少一个风扇，该水冷型散热模组位于该些元器件和所述风扇之间并形成隔离段，用于防止灰尘吹入所述元器件。

优选的，该些风扇设置于所述散热器远离该些元器件的一侧，且两者之间具有一定的空隙。

与现有技术相比，本实用新型的优点至少在于：

1)本实用新型在工作时，吸热块将发热元器件的热量吸收，然后吸热块内吸收热源的液体将热量通过第二连接管道携带至储液块内，接着，半导体制冷芯片的一面对储液块内具有热量的液体进行冷却，与此同时，散热器对半导体制冷芯片的另一面进行散热处理，紧接着，被冷却后的液体依次通过抽液泵和第一连接管道由吸热块上的进口流入至吸热块中，从而对发热元器件进行冷却，而在冷却的同时，液体将发热元器件的热量吸收，而后沿着液体流动水路从吸热块的出口流出，并将热量通过第二连接管道携带至储液块内而再次被冷却，此为一个工作循环。通过上述设计，可以避免现有技术中直接利用风扇直接吹风散热而导致的灰尘污染的情形。

2)储液块于散热器和该些元器件之间形成隔离带，从而使得该些元器件容设于壳体与储液块形成的相对密封区域内，此设计，可以避免影响散热器的散热效果。

3)风扇可以进一步地提高散热效果，且水冷型散热模组位于元器件和风扇之间并形成隔离段，用于防止灰尘吹入元器件。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型实施例一中所公开的水冷型散热模组的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例一中所公开的采用水冷型散热模组的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例一中所公开的半导体制冷芯片和储液块的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一中所公开的吸热块的结构示意图一；

图5为本实用新型实施例一中所公开的吸热块的中间板的结构示意图；

图6为本实用新型实施例一中所公开的吸热块的结构示意图二；

图7为本实用新型实施例一中所公开的吸热块的主板的结构示意图；

图8为本实用新型实施例二中所公开的采用水冷型散热模组的充电桩模块的内部结构示意图(除去上壳体)；

图9为本实用新型实施例三中所公开的采用水冷型散热模组的充电桩模块的内部结构示意图(除去上壳体)。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一：

参见图1-7所示的一种水冷型散热模组，包括吸热块1、储液块2、半导体制冷芯片3以及散热器4，吸热块1内设置有液体流动水路11，储液块2内开设有储液槽，储液块2与吸热块1相连通，两者内部为真空环境，并形成循环回路，散热器4位于储液块2远离吸热块1的一侧面，且两者之间贴附有至少一个半导体制冷芯片3，该些半导体制冷芯片3的正极和负极分别连接电源。

众所周知，半导体制冷芯片3，又叫热电制冷片，是一种热泵。它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的珀耳帖效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两侧即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。因此，半导体制冷芯片3的一面吸收热量，其另一面放出热量，且本实用新型提供的半导体制冷芯片3通过适当的接线(连接电源)，从而使得与散热器4贴合的一面放出热量(散热)，与储液块2贴合的一面吸收热量(吸热)，而散热器4正是对半导体制冷芯片3进行散热处理。

参见图1-2所示，储液块2的出液口依次通过抽液泵7和第一连接管道8与吸热块1的进口C3连通，储液块2的进液口通过第二连接管道9与吸热块1的出口C4连通。

参见图3所示，储液块2包括两块相对贴合的储液板，且两者的内部形成储液槽。

参见图4-7所示，吸热块1可以采用两种结构形式：

吸热块1结构形式一：参见图4-5所示，吸热块1包括中间板C1和分别固设于中间板C1两侧的侧板C2，其中，中间板C1的一端开设有端间隔地设置有进口C3和出口C4，中间板C1内设置有呈“]”型的液体流动水路11，该“]”型的液体流动水路11是通过一块横板C5横向设置于中间板C1内的凹槽中而形成的，且该横板C5的一端与中间板C1设置有进口C3和出口C4的一端固定连接，该横板C5的另一端与中间板C1的另一端之间保留一定的空隙。液体由进口C3进入后走一个“]”型路线后从出口C4流出。

吸热块1结构形式二：参见图6-7所示，吸热块1包括主板C6以及和主板C6贴合并固定的侧板C7，主板C6的一侧面向外凸出，且其内部设置有“]”型液体流动水路11，该“]”型液体流动水路11是通过一块横板C5横向设置于主板C6内的凹槽中而形成的，且该横板C5的一端与中间板C1设置有进口C3和出口C4的一端固定连接，该横板C5的另一端与中间板C1的另一端之间保留一定的空隙。液体由进口C3进入后走一个“]”型路线后从出口C4流出。

参见图1-2所示，散热器4由多片散热片41组成。此外，本实施例采用的液体为纯净水。当然也可以选择其他的具有制冷效果的液体，不限于纯净水。

该水冷型散热模组的工作原理如下：

吸热块1将发热元器件的热量吸收，然后吸热块1内吸收热源的液体将热量通过第二连接管道9携带至储液块2内，接着，半导体制冷芯片3的一面对储液块2内具有热量的液体进行冷却，与此同时，散热器4对半导体制冷芯片3的另一面进行散热处理，紧接着，被冷却后的液体依次通过抽液泵7和第一连接管道8由吸热块1上的进口C3流入至吸热块1中，从而对发热元器件进行冷却，而在冷却的同时，液体将发热元器件的热量吸收，而后沿着液体流动水路11从吸热块1的出口C4流出，并将热量通过第二连接管道9携带至储液块2内而被再次冷却，此为一个工作循环。通过上述设计，可以避免现有技术中直接利用风扇6直接吹风散热而导致的灰尘污染的情形。

在此需要补充说明的是，在寒冷的情况下，通过与上述实施例相反的半导体制冷芯片3的接线方式(连接电源)，从而使得半导体制冷芯片3与储液块2贴合的一面放出热量(散热)，同时，半导体制冷芯片3的另一面吸收热量(吸热)，此时，储液块2内液体被加热，被加热后的液体依次通过抽液泵7和第一连接管道8由吸热块1(此时吸热块1相当于散热块)上的进口C3流入至吸热块1中，从而对元器件进行加热，而在加热的同时，液体被元器件冷却，并沿着液体流动水路11从吸热块1的出口C4流出，并将通过第二连接管道9携带至储液块2内，从而继续进行被加热，以此为一个循环。当然，相应地无需散热器工作，或者将散热器换成取暖片，从而对半导体制冷芯片3的另一面进行加热处理。因此，本实用新型还可以适用于元器件的加热处理，并不限于用于元器件的散热处理。

实施例二:

参见图1-8所示的一种采用上述水冷型散热模组的充电桩模块，包括壳体5，壳体5内具有安装腔体51，安装腔体51内的一端设置有多个元器件K，安装腔体51内的另一端安装上述的水冷型散热模组，吸热块1与至少一个元器件K紧密贴合或靠近，储液块2于散热器4和该些元器件K之间形成隔离带，从而使得该些元器件K容设于壳体5与储液块2形成的相对密封区域H内。

储液块2于散热器4和该些元器件K之间形成隔离带，从而使得该些元器件K容设于壳体5与储液块2形成的相对密封区域H内，此设计，可以避免影响散热器4的散热效果。

优选的，壳体5上对应于散热器4的位置处开设有散热孔52。散热孔52用于将散热器4将热量散发至壳体5外部。

实施例三：

参见图1-7及图9所示的一种采用上述水冷型散热模组的充电桩模块，本实施例与实施例二的区别在于，安装腔体51内还设置有至少一个风扇6，该水冷型散热模组位于该些元器件和风扇6之间并形成隔离段，用于防止灰尘吹入元器件。壳体5上对应于风扇6的位置处开设有散热孔53。设置风扇6可以进一步地提高散热的效果。其余的，本实施例三与实施例二相同的部分不再赘述。

优选的，该些风扇6设置于散热器4远离该些元器件的一侧，且两者之间具有一定的空隙。

此外，需要说明的是，本实用新型提供的水冷型散热模组并不仅限用于充电桩模块，还可以用于电池包、电脑主机箱等等，一切具有发热元器件的装置均可以安装上述的水冷型散热模组，上述的采用水冷型散热模组的充电桩模块仅是典型的实施范例。

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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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 (10)

1.一种水冷型散热模组，其特征在于，包括吸热块、储液块、半导体制冷芯片以及散热器，所述储液块内开设有用于储存液体的储液槽，所述吸热块内设置有液体流动水路，所述储液块与所述吸热块相连通，两者内部为真空环境，并形成循环回路，所述散热器位于所述储液块远离所述吸热块的一侧面，且两者之间贴附有至少一个所述半导体制冷芯片，该些半导体制冷芯片的正极和负极分别连接电源。

2.根据权利要求1所述的水冷型散热模组，其特征在于，所述储液块的出液口依次通过抽液泵和连接管道与所述吸热块的进口连通，所述储液块的进液口与所述吸热块的出口连通。

3.根据权利要求1所述的水冷型散热模组，其特征在于，所述储液块包括两块相对贴合的储液板，且两者的内部形成所述储液槽。

4.根据权利要求1所述的水冷型散热模组，其特征在于，所述液体流动水路呈现“]”型，所述吸热块的一端间隔地设置有进口和出口，所述进口和出口分别与所述吸热块内的液体流动水路的两个分叉口连通。

5.根据权利要求1所述的水冷型散热模组，其特征在于，所述散热器由多片散热片组成。

6.根据权利要求1所述的水冷型散热模组，其特征在于，所述液体为纯净水。

7.一种采用水冷型散热模组的充电桩模块，其特征在于，包括壳体，所述壳体内具有安装腔体，所述安装腔体内的一端设置有多个元器件，所述安装腔体内的另一端安装权利要求1-5中任一项所述的水冷型散热模组，所述吸热块与至少一个所述元器件紧密贴合或靠近，所述储液块于所述散热器和该些元器件之间形成隔离带，从而使得该些元器件容设于所述壳体与所述储液块形成的相对密封区域内。

8.根据权利要求7所述的采用水冷型散热模组的充电桩模块，其特征在于，所述壳体上对应于所述散热器的位置处开设有散热孔。

9.根据权利要求7所述的采用水冷型散热模组的充电桩模块，其特征在于，所述安装腔体内还设置有至少一个风扇，该水冷型散热模组位于该些元器件和所述风扇之间并形成隔离段，用于防止灰尘吹入所述元器件。

10.根据权利要求9所述的采用水冷型散热模组的充电桩模块，其特征在于，该些风扇设置于所述散热器远离该些元器件的一侧，且两者之间具有一定的空隙。