CN208536335U - 一种用于空调的散热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于空调的散热装置，包括基板和设置于所述基板上的散热翅片，所述基板为具有中空腔体的结构，所述中空腔体内设置有传热管，所述基板与所述传热管之间设置有蓄热材料填充层，所述散热翅片的表面涂覆有石墨烯层。本实用新型的散热装置通过在基板与传热管之间设置的蓄热材料填充层来吸收变频控制器的大功率模块如IPM、IGBT等发出并传递到基板的热量，使得蓄热材料可以对散热装置的热量集中处理，并且通过在散热翅片上涂覆一层石墨烯层，利用石墨烯导热系数高的特点，可增加散热翅片的表面发射率，从而增强散热翅片的导热性能，进而提高散热装置的散热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及空调配件技术领域，尤其涉及一种用于空调的散热装置。
背景技术
变频机根据不同负荷调节相应的压缩机频率来满足用户的不同需求，是变频机越来越普及的主要原因。变频机核心部件为变频控制器，变频控制器配置有部分发热功率较高、始终处于高温工作情况下的元件，如IPM功能模块、IGBT。为了确保变频控制器能顺利运行，目前采用散热器与IPM、IGBT等大功率模块直接接触，传热面积被放大后散热给大气的方式来降低IPM、IGBT等大功率模块的温度。
具体的，现有技术中，变频控制器的散热方法主要是：使变频控制器的功率元件紧贴在散热器的一端上，并将散热器置于室外机的换热风道中，以降低变频空调运行时功率元件的温度，以此保证系统运行的可靠性。目前的散热器主要由实心的铝制铲齿型散热翅片组成，并通过改变散热翅片的面积和形状来强化散热。但是，此种散热器受室外机空间的限制，很难增大面积，并且铲齿面积越大，齿顶和齿根两端的温度相差越大，散热器的散热效率较低。
因此，提供一种可提高散热效率的散热装置成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
实用新型内容
针对现有散热装置存在的散热效率低的技术问题，本实用新型提供了一种用于空调的散热装置，该散热装置通过在基板和传热管之间设置蓄热材料填充层，并且在散热翅片上涂覆石墨烯层来提高散热装置的散热效率。
本实用新型通过以下技术方案具体实现：
根据一个优选实施方式，本实用新型用于空调的散热装置，包括基板和设置于所述基板上的散热翅片，所述基板为具有中空腔体的结构，所述中空腔体内设置有传热管，所述基板与所述传热管之间设置有蓄热材料填充层，所述散热翅片的表面涂覆有石墨烯层。
进一步的，所述石墨烯层为单层石墨烯或含有石墨烯的导热膜。
进一步的，所述单层石墨烯或含有石墨烯的导热膜是由纯石墨烯涂料或含有石墨烯的复合涂料通过喷涂或刷涂的方式涂覆在所述散热翅片表面的。
进一步的，所述石墨烯层的厚度为10～20μm。
进一步的，所述传热管包括一进口管和一出口管，所述进口管和所述出口管之间具有至少一个U型弯曲管，并且所述进口管、所述出口管和所述U型弯曲管一体成型。
进一步的，所述进口管和所述出口管之间具有三个U型弯曲管。
进一步的，所述传热管与所述基板压铸为一体式结构。
进一步的，所述中空腔体内设置有卡槽，使得所述传热管能够通过所述卡槽可拆卸地装配于所述基板的中空腔体内。
进一步的，所述基板的材质为铝。
进一步的，所述传热管为铜管、不锈钢管或铝合金管。
本实用新型用于空调的散热装置至少具有如下优势：
(1)本实用新型的散热装置通过在基板与传热管之间设置的蓄热材料填充层来吸收变频控制器的大功率模块如IPM、IGBT等发出并传递到基板的热量，使得蓄热材料可以对散热装置的热量集中处理，并且通过在散热翅片上涂覆一层石墨烯层，利用石墨烯导热系数高的特点，可增加散热翅片的表面发射率，从而增强散热翅片的导热性能，进而提高散热装置的散热效率。
(2)本实用新型的散热装置通过在基板与传热管之间设置蓄热材料填充层，传热管可以在含有蓄热材料填充层的基板中传热，使得传热均匀，传热速率高。
(3)本实用新型的传热管与基板压铸为一体式结构，减少了对其他材质的应用，使得传热管与基板的连接更加紧密，与现有的用导热硅胶连接方式相比较，传热系数更大，导热效果更好，传热更快。另一方面，将传热管压铸于基板上，能够增加传热管与基板的接触面积，从而使得热量可以有效的从功率元器件传递到散热装置被散走，保证功率元器件运行的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型用于空调的散热装置的结构示意图；
图2是本实用新型传热管与中空腔体的一个优选实施方式装配图；
图3是本实用新型传热管的一个优选实施方式结构示意图。
图中1-基板；2-散热翅片；3-中空腔体；4-传热管；5-卡槽；6-进口管；7-出口管；8-U型弯曲管。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
根据一个优选实施方式，本实用新型用于空调的散热装置，包括基板1和散热翅片2，如图1或图2所示。优选的，散热翅片2设置于基板1上。本实用新型的散热翅片2可以与基板1为一体成型。散热翅片2也可以是通过基板1上的插孔而与基板1可拆卸的连接。
根据一个优选实施方式，基板1为具有中空腔体3的结构，中空腔体3内设置有传热管4。优选的，基板1与传热管4之间设置有蓄热材料填充层，散热翅片2的表面涂覆有石墨烯层。更优选的，蓄热材料填充层填充在基板1与传热管4之间，用于吸收基板1的热量并传递热量到传热管4。其中，蓄热材料为石墨、石蜡或聚乙二醇。
现有技术中仅仅依靠传热管4传递散热装置的热量是不够的，而且散热装置在不同工况下的自身温度差异大，导致对仅是传热管4换热的吸收热量差异大，该部分热量没有集中有效的收集。本实用新型的散热装置通过填充在基板1与传热管4之间的蓄热材料来吸收变频控制器的大功率模块如IPM、IGBT等发出并传递到基板1的热量，蓄热材料可以对散热装置的热量起到集中处理。另外，传热管4在含有蓄热材料的基板1中传热，使得传热均匀，传热速率高。
另一方面，变频控制器的散热主要是通过辐射散热的方式实现，而影响辐射散热的主要因素就是散热装置的表面发射率。本实用新型的散热装置通过在散热翅片2上涂覆一层石墨烯层，利用石墨烯导热系数高的特点，可增加散热翅片2的表面发射率，从而增强散热翅片2的导热性能，进而提高散热装置的散热效率。
根据一个优选实施方式，石墨烯层为单层石墨烯或含有石墨烯的导热膜。掺杂石墨烯的涂料，其具有较大的表面发射率和较高的导热系数。因此，石墨烯层可以是纯石墨烯涂料，也可以是含有石墨烯的复合涂料。具体的，石墨烯层的表面发射率为0.95以上，优选为0.98以上，即可满足空调控制器芯片的散热要求。
根据一个优选实施方式，单层石墨烯或含有石墨烯的导热膜是由纯石墨烯涂料或含有石墨烯的复合涂料通过喷涂或刷涂的方式涂覆在散热翅片2表面的。通过喷涂或刷涂的方式在散热翅片2表面涂覆单层石墨烯或含有石墨烯的导热膜，可以保证单层石墨烯或含有石墨烯的导热膜的附着强度，使单层石墨烯或含有石墨烯的导热膜牢牢附着在散热翅片2的表面。
根据一个优选实施方式，石墨烯层的厚度为10～20μm。优选的，石墨烯层的厚度主要是依据相邻散热翅片2之间的距离来设置的。若是石墨烯层的厚度过厚，使得相邻散热翅片2之间的距离较小，反而影响散热装置的散热效率。更优选的，本实用新型石墨烯层的厚度为10～15μm。
根据一个优选实施方式，基板1为具有中空腔体3的结构，如图2所示。优选的，基板1为由六个端面组成的长方体结构，并且至少一个端面可拆卸地装配在基板1上。优选的，在中空腔体3内设置有传热管4。
本实用新型基板1的至少一个端面可拆卸的设计，在传热管4与基板1可拆卸连接时，该种结构可方便传热管4的安装以及蓄热材料填充层的填充。优选的，基板1上设置有螺纹孔，可拆卸的一端面设置有两个通孔，螺栓经过通孔与螺纹孔螺纹连接固定。
根据一个优选实施方式，传热管4在基板1内的部分弯曲布置。例如，传热管4根据需求进行多蛇弯设计，如此可以增大传热管4与基板1的基础面积，增强散热效果，保证功率元器件运行的可靠性。
传热管4的弯曲部分越多，其与基板1的接触面积越大，但是成本也会相应的升高，可根据功率元器件的热量，调整传热管4与基板1的接触面积，进而调整传热管4的弯曲部分。
根据一个优选实施方式，传热管4包括一进口管6和一出口管7，进口管6和出口管7之间具有至少一个U型弯曲管8。进口管6和出口管7之间的弯曲结构不限于是U型弯曲管8，还可以是其余的弯曲结构。传热管4内部流通的是制冷剂，起到传热换热的作用。
优选的，进口管6和出口管7设置在基板1的同一个端面上或不同的端面上。更优选的，进口管6、出口管7和U型弯曲管8一体成型。图3示出了本实用新型传热管的另一个优选实施方式结构示意图。如图3所示，为了兼顾散热效果和生产成本，本实用新型的传热管4中间具有3个U型弯曲管8。
根据一个优选实施方式，传热管4与基板1压铸为一体式结构。优选的，传热管4与基板1采用压铸的方式一体成型，镶嵌压铸。具体的，将传热管4预先放置在散热装置模具中，然后再将散热装置一次性压铸成型。
本实用新型提供的散热装置，使传热管4与基板1直接压铸连接，减少了对其他材质的应用，使得传热管4与基板1的连接更加紧密，与现有的用导热硅胶连接方式相比较，传热系数更大，导热效果更好，传热更快。另一方面，将传热管4压铸于基板1上，能够增加传热管4与基板1的接触面积，从而使得热量可以有效的从功率元器件传递到散热装置被散走，保证功率元器件运行的可靠性。
根据一个优选实施方式，中空腔体3内设置有卡槽5，使得传热管4能够通过卡槽5可拆卸地装配于基板1的中空腔体3内。优选的，卡槽5设置于传热管4的进口管6、出口管7和U型弯曲管8处。本实用新型通过在中空腔体3内设置的卡槽5，可以起到固定传热管4的作用，避免传热管4晃动。
根据一个优选实施方式，基板1的材质为铝。传热管4为铜管、不锈钢管或铝合金管。优选的，本实用新型传热管4的熔点高于基板1的熔点，如此可使得传热管3不断吸收变频控制器发出并传递到基板1的热量，从而使得散热装置的散热效果更好。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于空调的散热装置，包括基板(1)和设置于所述基板(1)上的散热翅片(2)，所述基板(1)为具有中空腔体(3)的结构，所述中空腔体(3)内设置有传热管(4)，其特征在于，所述基板(1)与所述传热管(4)之间设置有蓄热材料填充层，所述散热翅片(2)的表面涂覆有石墨烯层。
2.根据权利要求1所述的用于空调的散热装置，其特征在于，所述石墨烯层为单层石墨烯或含有石墨烯的导热膜。
3.根据权利要求2所述的用于空调的散热装置，其特征在于，所述单层石墨烯或含有石墨烯的导热膜是由纯石墨烯涂料或含有石墨烯的复合涂料通过喷涂或刷涂的方式涂覆在所述散热翅片(2)表面的。
4.根据权利要求3所述的用于空调的散热装置，其特征在于，所述石墨烯层的厚度为10～20μm。
5.根据权利要求4所述的用于空调的散热装置，其特征在于，所述传热管(4)包括一进口管(6)和一出口管(7)，所述进口管(6)和所述出口管(7)之间具有至少一个U型弯曲管(8)，并且所述进口管(6)、所述出口管(7)和所述U型弯曲管(8)一体成型。
6.根据权利要求5所述的用于空调的散热装置，其特征在于，所述进口管(6)和所述出口管(7)之间具有三个U型弯曲管(8)。
7.根据权利要求6所述的用于空调的散热装置，其特征在于，所述传热管(4)与所述基板(1)压铸为一体式结构。
8.根据权利要求6所述的用于空调的散热装置，其特征在于，所述中空腔体(3)内设置有卡槽(5)，使得所述传热管(4)能够通过所述卡槽(5)可拆卸地装配于所述基板(1)的中空腔体(3)内。
9.根据权利要求1至8之一所述的用于空调的散热装置，其特征在于，所述基板(1)的材质为铝。
10.根据权利要求9所述的用于空调的散热装置，其特征在于，所述传热管(4)为铜管、不锈钢管或铝合金管。
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| CN110793374A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-02-14 | 天津金力通金属制品有限公司 | 一种散热器用高导热散热片及其加工方法 |
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