CN208014680U - 冷却装置和变频器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及变频器的技术领域，提供了一种冷却装置，包括导热座，所述导热座具有容置腔，所述容置腔内设置有至少两个散热片，相邻两个所述散热片之间形成有与所述座体外部连通的气流通道；所述导热座表面上设置有导热绝缘层，所述导热绝缘层与所述导热座之间填充有导热胶层，所述导热绝缘层上具有用于供待冷却物固定的固定位。本实用新型提供的冷却装置，待冷却物固定在固定位上时，待冷却物的热量能够在导热绝缘层上扩散开来，导热绝缘层再通过导热胶将热量传递到导热座上进行进一步的扩散，加速了待冷却物上热量扩散到导热座上的速度。
Description
技术领域
本实用新型属于变频器技术领域，更具体地说，是涉及一种冷却装置和变频器。
背景技术
变频器(Variable-frequency Drive，简称VFD)通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器靠内部绝缘栅双极型晶体管(Insulated GateBipolar Transistor，简称IGBT)的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器得到了非常广泛的应用。但是变频器非常容易发热，该发热主要由IGBT产生的热量引起的，可是上述IGBT的产生的热量经常无法快速地被带走，严重影响了变频器的正常工作。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种冷却装置，以解决现有技术中存在的变频器的绝缘栅双极型晶体管散热困难的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种冷却装置，用于冷却待冷却物，包括导热座，所述导热座具有容置腔，所述容置腔内设置有至少两个散热片，相邻两个所述散热片之间形成有与所述导热座外部连通的气流通道；所述导热座表面上设置有导热绝缘层，所述导热绝缘层与所述导热座之间填充有导热胶层，所述导热绝缘层上具有用于供待冷却物固定的固定位。
进一步地，所述导热座包括相互连接的第一导热板和第二导热板，所述第一导热板与所述第二导热板围合形成所述容置腔。
进一步地，所述导热绝缘层的一端铺设在所述第一导热板上，所述导热绝缘层的另一端铺设在所述第二导热板上。
进一步地，第一导热板与所述第二导热板之间的夹角为90°。
进一步地，各所述所述散热片分别呈平板状。
进一步地，至少两个所述散热片之间相互平行设置。
进一步地，各所述散热片的厚度相同。
进一步地，所述导热绝缘层为导热矽胶布层。
进一步地，所述导热胶层为导热硅脂层。
本实用新型还提出了一种变频器，包括所述冷却装置和PCB板，所述待冷却物为绝缘栅双极型晶体管，所述第一导热板上设置有三个引脚弯折呈90°的第一绝缘栅双极型晶体管和所述第二导热板上设置有三个引脚为180°的第二绝缘栅双极型晶体管；所述PCB板与所述第一导热板平行，三个所述第一绝缘栅双极型晶体管的引脚和三个所述第二绝缘栅双极型晶体管的引脚分别与所述PCB板电性连接。
本实用新型提供的冷却装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型冷却装置,待冷却物固定在固定位上时，待冷却物的热量能够在导热绝缘层上扩散开来(相对于导热绝缘层来说，待固定物的散热面局限在固定位；相对于导热座来说待冷却物的散热面被扩展到了整个导热绝缘层)，导热绝缘层再通过导热胶将热量传递到导热座上进行进一步的扩散，加速了待冷却物上热量扩散到导热座上的速度。同时，气流通过气流通道的时候会带走导热座上的热量，间接地加速了待冷却物的散热速度。另外，导热绝缘层将待冷却物与导热座隔离开来，避免了待冷却物在散热过程中与导热座之间出现电气短路。上述冷却装置还可以被应用于变频器中。
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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的冷却装置的立体结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的冷却装置的安装结构示意图。
其中，图中各附图标记：
1-导热座；11-第一导热板；12-第二导热板；2-散热片；21-气流通道；3-导热绝缘层；4-待冷却物；5-PCB板。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的冷却装置进行说明。冷却装置，用于冷却待冷却物4，包括导热座1，导热座1具有容置腔(未图示)，容置腔内设置有至少两个散热片2，相邻两个散热片2之间形成有与导热座1外部连通的气流通道21；导热座1表面上设置有导热绝缘层3，导热绝缘层3与导热座1之间填充有导热胶层(未图示)，导热绝缘层3上具有用于供待冷却物4固定的固定位(未图示)。如此，待冷却物4固定在固定位上时，待冷却物4的热量能够在导热绝缘层3上扩散开来(相对于导热绝缘层3来说，待固定物的散热面局限在固定位；相对于导热座1来说待冷却物4的散热面被扩展到了整个导热绝缘层3)，导热绝缘层3再通过导热胶将热量传递到导热座1上进行进一步的扩散，加速了待冷却物4上热量扩散到导热座1上的速度。同时，气流通过气流通道21的时候会带走导热座1上的热量，间接地加速了待冷却物4的散热速度。另外，导热绝缘层3将待冷却物4与导热座1隔离开来，避免了待冷却物4在散热过程中与导热座1之间出现电气短路。
其中，可选地，待固定物4为IGBT。
其中，可选地，导热胶可以为以下的任意一种：超高温导热胶，有机硅导热胶，环氧树脂AB胶，聚氨酯胶，聚氨酯导热导电胶，导热硅脂。在其他的实施例中，导热胶还可以为其他材质，只要其具有粘性且具有较好的导热、电绝缘性能即可。
其中，固定位是导热绝缘层3的一部分。在一个实施例中，固定位可以是导热绝缘层3的侧表面的一个区域，即待冷却物4能够固定在该区域内。当然，在其他实施例中，固定位还可以是导热绝缘层3上的一个槽部，待冷却物4能够卡设在上述槽部内。或者固定位为其他结构，只要固定在固定位上的待冷却物4能够方便地将热量传递到导热绝缘层3上即可，此处不作唯一限定。
其中，进一步地，在一个实施例中，固定位上涂布有导热粘合层(未图示)，如此，待冷却物4能够通过导热粘合层很方便地固定在固定位上，另外，待冷却物4固定在固定位上时，待冷却物4能够与固定位上的导热粘合层充分接触，提升了待冷却物4与导热绝缘层3之间的导热效率。待冷却物4的热量通过导热粘合层传递到导热绝缘层3上，导热绝缘层3再通过导热胶层将热量传递到导热座1上。进一步地，该导热粘合层为导热硅脂层。
其中，散热片2设置在容置腔内。在一个实施例中，容置腔可以为具有一端开口的腔室，比如容置腔可以为通风槽(未图示)，散热片2设置在通风槽内，如此，外部气流能够通过上述开口非常容易进入通风槽中，加快了散热片2的散热速度。当然，通风槽的具体形状可以是“凹”字形、“V”字形或者是其他形状，只要它能够供导热座1的外部气流进入通风槽内即可。在另一个实施例中，容置腔可以为通风孔道(未图示)，散热片2设置在通风孔道内，如此，气流进入通风孔道内并在通风孔道中流动的时候不容易受到外部气流的干扰，使得散热片2在散热的过程中能够稳定地带走导热座1上的热量。
其中，可选地，在一个实施例中，气流通道21在一条直线方向延伸，如此，气流经过气流通道21的时候会遇到比较小的阻力。该气流通道21的横截面可以是呈圆形，也可以是矩形。当然，在另一个实施例中，气流通道21还可以在曲线方向延伸，比如波浪状或螺旋状，如此，气流通道21与导热座1之间具有更大的接触面，提升了气流通道21的散热效率。
其中，导热绝缘层3指的是：既能够导热又能绝缘的材料制成。导热绝缘层3与导热座1之间填充有导热胶层，即导热绝缘层3是通过导热胶层附着在导热座1上的，大大提升了导热绝缘层3与导热座1之间的导热能力。
其中，在一个实施例中，导热绝缘层3上具有供导热胶层渗透的网孔(未图示)，如此，导热胶层通过网孔能够与导热绝缘层3连接在一起。导热胶层渗透进网孔之后，导热胶层与导热绝缘层3之间的接触更加紧密，有利于导热胶层与导热绝缘层3之间进行热量交换。
进一步地，请参阅图1和图2，作为本实用新型提供的冷却装置的一种具体实施方式，导热座1包括相互连接的第一导热板11和第二导热板12，第一导热板11与第二导热板12围合形成容置腔。如此，容置腔由第一导热板11和第二导热板12围合形成，外部的气流很容易绕过第一导热板11和第二导热板12进入到容置腔中，加速了容置腔与外部的气流交换,提升了导热做的散热效率。
进一步地，请参阅图1和图2，作为本实用新型提供的冷却装置的一种具体实施方式，导热绝缘层3的一端铺设在第一导热板11上，导热绝缘层3的另一端铺设在第二导热板12上。如此，导热绝缘层3横跨了第一导热板11和第二导热板12，使得第一导热板11与第二导热板12的热量能够通过导热绝缘层3进行交换，保障了第一导热板11与第二导热板12之间热量分布的均匀性。另外，待冷却物4的热量分摊到第一导热板11和第二导热板12后增大了散热面积，提升了散热效率。
进一步地，请参阅图1和图2，作为本实用新型提供的冷却装置的一种具体实施方式，第一导热板11与第二导热板12之间的夹角为90°。如此，第一导热板11与第二导热板12所围成的容置腔具有较大开口，便于外部的气流进入该容置腔。另外，一般的电子元器件，引脚通常要么是180°的，要么是弯曲成90°的，第一导热板11与第二导热板12的夹角为90°，便于各电子元器件的布设(例如图1中第一导热板11上布设的待冷却物4的引脚为90°，第二导热板12上布设的待冷却物4的引脚为180°，通过采用引脚为180°的和引脚弯曲成90°的待冷却物4相互配合能够使得各引脚末端的延伸方向相同，便于安装和散热)。
其中，可选地，散热片2分别与第一导热板11和第二导热板12之间呈非零夹角。
其中，还需要注意的是，电子元器件被分布在第一导热板11和第二导热板12上，这就减少了单块第一导热板11或单块第二导热板12的面积。
进一步地，请参阅图1和图2，作为本实用新型提供的冷却装置的一种具体实施方式，各散热片2分别呈平板状。如此，空气从相邻两个散热片2的气流通道21中经过的时候不容易撞到散热片2上形成气旋以阻碍气体的流动。
进一步地，请参阅图1和图2，作为本实用新型提供的冷却装置的一种具体实施方式，至少两个散热片2之间相互平行设置。如此，空气在相邻散热片2之间的气流通道21中流动的时候流速会比较均匀，气压也比较稳定，气流通道21中的空气与散热片2之间的热量交换更加均匀，避免了出现局部热量交换快而局部出现热量交换慢的问题。
进一步地，请参阅图1和图2，作为本实用新型提供的冷却装置的一种具体实施方式，各散热片2的厚度相同。如此，各散热片2的散热速度比较均匀，避免了出现不同散热片2散热速度不同而导致导热座1不同区域的温度不同的情况。
进一步地，请参阅图1和图2，作为本实用新型提供的冷却装置的一种具体实施方式，导热绝缘层3为导热矽胶布层。如此，导热矽胶布层具有良好的热导性和高介电强度，能够电气绝缘。待冷却物4固定在导热矽胶布上时，导热矽胶布能够充当待冷却物4与导热座1之间的导热媒介，但是导热矽胶布能够阻止待冷却物4上的电荷传递到导热座1上，避免了待冷却物4出现短路的情况。
进一步地，请参阅图1和图2，作为本实用新型提供的冷却装置的一种具体实施方式，导热胶层为导热硅脂层。如此，导热硅脂具有优异的电绝缘性和导热性。
请参阅图1和图2，本实用新型还提出了一种变频器，包括冷却装置和PCB板5，待冷却物4为绝缘栅双极型晶体管，第一导热板11上设置有三个引脚弯折呈90°的第一绝缘栅双极型晶体管和第二导热板12上设置有三个引脚为180°的第二绝缘栅双极型晶体管；PCB板5与第一导热板11平行，三个第一绝缘栅双极型晶体管的引脚和三个第二绝缘栅双极型晶体管的引脚分别与PCB板5电性连接。如此，由于采用了上述冷却装置，待冷却物4固定在固定位上时，待冷却物4的热量能够在导热绝缘层3上扩散开来(相对于导热绝缘层3来说，待固定物的散热面局限在固定位；相对于导热座1来说待冷却物4的散热面被扩展到了整个导热绝缘层3)，导热绝缘层3再通过导热胶将热量传递到导热座1上进行进一步的扩散，加速了待冷却物4上热量扩散到导热座1上的速度。同时，气流通过气流通道21的时候会带走导热座1上的热量，间接地加速了待冷却物4的散热速度。另外，导热绝缘层3将待冷却物4与导热座1隔离开来，避免了待冷却物4在散热过程中与导热座1之间出现电气短路。
其中，在本实施例中，第一导热板11和第二导热板12上分别设置有3个IGBT，且各IGBT的引脚分别固定在PCB板5上。如此，减小变频器宽度(X向)及长度(Y向)方向的尺寸，减小变频器的体积。同时，IGBT能够非常方便地通过冷却装置进行冷却，避免了IGBT出现温度过高的情况，且由于6个IGBT被分散到了第一导热板11和第二导热板12上，减少了单块第一导热板11或单块第二导热板12的面积。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.冷却装置，用于冷却待冷却物，包括导热座，其特征在于：所述导热座具有容置腔，所述容置腔内设置有至少两个散热片，相邻两个所述散热片之间形成有与所述导热座外部连通的气流通道；所述导热座表面上设置有导热绝缘层，所述导热绝缘层与所述导热座之间填充有导热胶层，所述导热绝缘层上具有用于供待冷却物固定的固定位。
2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于：所述导热座包括相互连接的第一导热板和第二导热板，所述第一导热板与所述第二导热板围合形成所述容置腔。
3.如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于：所述导热绝缘层的一端铺设在所述第一导热板上，所述导热绝缘层的另一端铺设在所述第二导热板上。
4.如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于：第一导热板与所述第二导热板之间的夹角为90°。
5.如权利要求1至4任一项所述的冷却装置，其特征在于：各所述散热片分别呈平板状。
6.如权利要求5所述的冷却装置，其特征在于：至少两个所述散热片之间相互平行设置。
7.如权利要求5所述的冷却装置，其特征在于：各所述散热片的厚度相同。
8.如权利要求1至4任一项所述的冷却装置，其特征在于：所述导热绝缘层为导热矽胶布层。
9.如权利要求1至4任一项所述的冷却装置，其特征在于：所述导热胶层为导热硅脂层。
10.变频器，其特征在于：包括如权利要求4所述的冷却装置和PCB板，所述待冷却物为绝缘栅双极型晶体管，所述第一导热板上设置有三个引脚弯折呈90°的第一绝缘栅双极型晶体管和所述第二导热板上设置有三个引脚为180°的第二绝缘栅双极型晶体管；所述PCB板与所述第一导热板平行，三个所述第一绝缘栅双极型晶体管的引脚和三个所述第二绝缘栅双极型晶体管的引脚分别与所述PCB板电性连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111315182A (zh) * | 2018-12-12 | 2020-06-19 | 台达电子工业股份有限公司 | 整合式电子装置 |
| CN111479452A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-07-31 | 珠海格力电器股份有限公司 | 散热效率高的电器盒及空调 |
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| CN111315182B (zh) * | 2018-12-12 | 2022-02-08 | 台达电子工业股份有限公司 | 整合式电子装置 |
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