CN208595622U - 一种散热组件和空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种散热组件和空调器，所述散热组件包括：基板(1)，所述基板(1)为具有中空内腔(10)的热管结构，所述中空内腔(10)中设置有冷媒流体，且所述基板(1)包括相背设置的第一侧面(11)与第二侧面(12)，所述第一侧面(11)能与待散热元件(4)贴合以进行吸热、所述第二侧面(12)能将热量散发，并且所述中空内腔(10)的内壁面还布置有毛细结构(2)。通过本实用新型能够使得中空热管内水平方向上的冷媒分布趋于均匀，散热更为充分，均温效果较好，同时能将待散热元件的热量从第一侧面快速传递到第二侧面上有效地减小传热路径，安装简单，可以直接进行安装，从而在提高传热性能的基础上提升装配效率。

Description

一种散热组件和空调器

技术领域

本实用新型属于空调技术领域，具体涉及一种散热组件和空调器。

背景技术

近年来，随着空调技术的发展，空调不断突破在极限环境下的制冷制热技术。控制器作为空调的关键部件，需要合理控制其元器件温升，从而保证控制器的使用寿命和可靠性。

目前，空调室外机领域应用的铝型散热组件受外机结构空间限制，很难增大面积，且铲齿散热器面积越大，齿顶和齿根两端的温度相差越大，散热器效率较低，同时铲齿，无法保证元器件温度的均匀性。

专利号CN106051955A公布了一种空调室外机的散热组件，利用热管对元器件进行散热降温。此方案需要将热管的冷凝段延伸到空调室外机的散热部分，安装较为复杂，传热路径较长，效率较低。

由于现有技术中的散热组件存在不能同时满足元器件温度的均匀性和较短的传热路径，散热效率较低等技术问题，因此本实用新型研究设计出一种散热组件和空调器。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的散热组件存在不能同时解决元器件温度的不均匀性和传热路径较长的缺陷，从而提供一种散热组件和空调器。

本实用新型提供一种散热组件，其包括：

基板，所述基板为平板型热管，所述平板型热管为具有中空内腔的热管结构，所述中空内腔中设置有冷媒流体，且所述基板包括相背设置的第一侧面与第二侧面，所述第一侧面能与待散热元件贴合以进行吸热、所述第二侧面能将热量散发，并且所述中空内腔的内壁面还布置有毛细结构。

优选地，

所述毛细结构为多孔介质结构。

优选地，

所述多孔介质结构包括烧结的金属粉末、金属丝网、沟槽中的至少一种。

优选地，

所述基板为平板型结构，所述第一侧面为所述基板的下表面、所述第二侧面为所述基板的上表面，所述冷媒流体从所述基板的下表面吸热蒸发后到达所述基板的上表面进而冷凝放热。

优选地，

所述第二侧面上还设置有多个散热翅片。

优选地，

多个所述散热翅片在所述第二侧面上阵列布置，所述散热翅片在所述第二侧面上沿着垂直且凸出于所述第二侧面的方向延伸。

优选地，

所述散热翅片的凸出高度在30mm～70mm范围内；和/或，所述散热翅片的数量为4～34个；和/或，所述散热翅片的材料是铝合金、铜、铜合金材料中的至少一种；和/或，所述散热翅片与所述基板的装配方式为焊接。

优选地，

所述基板的材质为纯金属或合金材料；和/或，所述冷媒流体为水，乙醇，R410A，R134a中的至少一种；和/或，所述待散热元件与所述基板的装配方式为螺钉装配或胶水粘结。

本实用新型还提供一种空调器，其包括前任一项所述的散热组件和待散热元件，所述散热组件与所述待散热元件相贴合以对所述待散热元件进行散热。

优选地，

所述待散热元件为控制器。

本实用新型提供的一种散热组件和空调器具有如下有益效果：

本实用新型通过将基板设置为具有中空内腔的热管结构，且使得第一侧面与待散热元件接触以进行吸热，第二侧面进行放热，并且所述中空内腔的内壁面还布置有毛细结构，能够有效利用毛细热管的高效传热性能和优异均温性，使得中空热管内水平方向上的冷媒分布趋于均匀，散热更为充分，均温效果较好，元器件的温度均匀性可以有较好的提升，并且将待散热元件的热量从第一侧面快速传递到第二侧面上，无需考虑热管冷凝段的设计空间，能够有效地减小传热路径，安装简单，可以直接进行安装，从而在提高传热性能的基础上提升装配效率。

附图说明

图1是本实用新型的散热组件装配完成后的正面结构示意图；

图2是本实用新型的散热组件装配前的爆炸结构示意图；

图3是图1中的散热组件在工作状态下的热管结构的内部工作流程图。

图中附图标记表示为：

1、基板；10、中空内腔；11、第一侧面；12、第二侧面；2、毛细结构；3、散热翅片；4、待散热元件。

具体实施方式

如图1-3所示，本实用新型提供一种散热组件，其包括：

基板1，所述基板1为具有中空内腔10的热管结构，所述中空内腔10中设置有冷媒流体，且所述基板1包括相背设置的第一侧面11与第二侧面12，所述第一侧面11能与待散热元件4贴合以进行吸热、所述第二侧面12能将热量散发，并且所述中空内腔10的内壁面还布置有毛细结构2。

本实用新型通过将基板设置为具有中空内腔的热管结构，且使得第一侧面与待散热元件接触以进行吸热，第二侧面进行放热，并且所述中空内腔的内壁面还布置有毛细结构，能够有效利用毛细热管的高效传热性能和优异均温性，使得中空热管内水平方向上的冷媒分布趋于均匀，散热更为充分，均温效果较好，对待散热元器件的温度均匀性可以有较好的提升，并且能将待散热元件的热量从第一侧面快速传递到第二侧面上，无需考虑热管冷凝段的设计空间，能够有效地减小传热路径，安装简单，可以直接进行安装，从而在提高传热性能的基础上提升装配效率，同时实现均温性和减小传热路径的有益效果。

优选地，

所述毛细结构2为多孔介质结构。这是本实用新型的毛细结构的优选结构形式，通过多孔介质结构，能够使得热管中空内腔中的冷媒被均匀分布于多孔介质结构内部，使得平板型热管内水平方向上的冷媒分布趋于均匀，散热更为充分，均温效果较好；当利用热管对元器件散热后，元器件的温度均匀性可以有较好的提升。

优选地，

所述多孔介质结构包括烧结的金属粉末、金属丝网、沟槽中的至少一种。这是本实用新型的多孔介质结构的优选结构形式和种类，能够使得冷媒流动于其中时分布趋于均匀，提高了基板和元器件温度的均匀性，热管是个封闭的空间，里面灌装冷媒，管内壁铺满毛细结构，毛细结构会产生毛细抽力，使得液压冷媒分布较为均匀。

优选地，

所述基板1为平板型结构，所述第一侧面11为所述基板1的下表面、所述第二侧面12为所述基板的上表面，所述冷媒流体从所述基板的下表面吸热蒸发后到达所述基板的上表面进而冷凝放热。

这是本实用新型的基板的优选结构形式以及吸热面和放热面的布置形式，能够有效地利用冷媒的吸热蒸发成气体往上走、冷凝放热后的液体冷媒往下走的优异特点，使得上表面用于放热、下表面用于吸热；将基板做成平板型热管，能够利用型材散热器基板的结构尺寸进行设计，无需改变现有铝型散热组件的结构尺寸，且无需考虑热管冷凝段的设计空间(热管冷凝段就是与翅片接触的部分，一般的热管设计时是要考虑冷凝段的放置位置，而本发明将型材散热器的基板设计成热管，冷凝段无需考虑)，便于安装，从而在提高传热性能的基础上提升装配效率。

本实用新型提出将型材散热器的基板设计为平板型热管，利用热管的高效传热性能和优异的均温性能实现对元器件控温，具体的实施方案形式如图1所示：

散热器基板1为平板型热管，内部为中空结构，内壁面布置毛细结构2，基板1的下表面与待散热元件4接触，基板1上表面与布置散热翅片3，增加散热面积；待散热元件4与基板1的装配方式可以为螺钉装配或胶水粘结；散热翅片3与基板1的装配方式可以是焊接等方式；

当空调室外机工作时，控制器上待散热元件4产生的热量由基板1下表面传递到基板内部，基板1内部的液态冷媒吸收热量，当热量逐渐积聚，液态冷媒达到饱和温度时开始蒸发变为气态冷媒；由于基板1内表面底部存在一定量的气态冷媒，此处的压力大于上部的压力，在压差的作用下气态冷媒行至上部后通过壁面传递到翅片，并与外界空气对流换热；基板1内部的气态冷媒放热后凝结为液态冷媒，液态冷媒在毛细作用下回流到底部实现内部冷媒的循环(毛细结构会产生毛细抽力，这是液态冷媒的回流动力)，周而复始从而实现热量不断的从待散热元件4表面传递到外界空气中，达到降低元器件表面温度的目的。

优选地，

所述第二侧面12上还设置有多个散热翅片3。通过在基板的第二侧面上设置散热翅片的方式能够有效地增大基板的散热面积，从而有利于冷媒在平板型热管的上表面进行散热，提高散热效率。

优选地，

多个所述散热翅片3在所述第二侧面12上阵列布置，所述散热翅片3在所述第二侧面12上沿着垂直且凸出于所述第二侧面12的方向延伸。这是本实用新型的多个散热翅片的优选布置形式，能够进一步增大换热面积的同时、还能够使得温度趋于更加均匀和稳定，提高了基板散热的均温性(避免翅片倾斜交叉等形式而带来散热效果和均温性效果的降低)。

优选地，

所述散热翅片3的凸出高度在30mm～70mm范围内；和/或，所述散热翅片3的数量为4～34个；和/或，所述散热翅片3的材料是铝合金、铜、铜合金材料中的至少一种；和/或，所述散热翅片3与所述基板1的装配方式为焊接。

这是本实用新型中散热翅片的优选凸出高度，能够在保证结构强度的同时增加换热面积，以及优选个数，也是能够在保证结构强度的同时增加换热面积，散热翅片3与所述基板1之间通过焊接的方式连接，能够增强二者之间的连接强度，保证不会脱落、进而保证散热效果。

优选地，

所述基板1的材质为纯金属或合金材料，本方案中热管优先使用铝；和/或，所述冷媒流体为水，乙醇，R410A，R134a中的至少一种；和/或，所述待散热元件4与所述基板1的装配方式为螺钉装配或胶水粘结。这是本实用新型中基板(或称热管)的优选材质，能够提高传热效果，且使用铝还能进一步使其重量减轻，减小成本，冷媒流体选择上述中的至少一种、能够形成吸热蒸发和放热冷凝的作用，形成热管的利用冷媒的相变而将热量从待散热元件传递至另外的部分，起到对待散热元件散热的目的，并且采用螺钉或粘接的方式能够保证待散热元件与基板之间的固定作用，保证二者之间的贴合相接，保证对待散热元件的散热作用。

本实用新型还提供一种空调器，其包括前任一项所述的散热组件和待散热元件4，所述散热组件与所述待散热元件4相贴合以对所述待散热元件4进行散热。通过将基板设置为具有中空内腔的热管结构，且使得第一侧面与待散热元件接触以进行吸热，第二侧面进行放热，并且所述中空内腔的内壁面还布置有毛细结构，能够有效利用毛细热管的高效传热性能和优异均温性，使得中空热管内水平方向上的冷媒分布趋于均匀，散热更为充分，均温效果较好，对待散热元器件的温度均匀性可以有较好的提升，并且能将待散热元件的热量从第一侧面快速传递到第二侧面上，无需考虑热管冷凝段的设计空间，能够有效地减小传热路径，安装简单，可以直接进行安装，从而在提高传热性能的基础上提升装配效率。

优选地，所述待散热元件4为控制器。这是本实用新型的待散热元件的优选结构，能够使得散热组件对控制器(通常位于室外机中)进行散热降温，同时实现优异的均温性、高效的传热性能和较短的传热路径，提高安装效率和传热效率。

本实用新型提出在铝型散热组件基础上将散热器基板设计成平板型热管，可以取得以下有益效果：

1.利用热管优异的均温性，提高散热元器件的温度均匀性；利用热管的高效传热能力，将元器件的热量快速传递到翅片上，减少了热量的传递路径；将基板做成平板型热管，无需改变现有铝型散热组件的结构尺寸，便于安装，提高装配效率。

2.型材散热器的基板设计为平板型热管，内部为中空结构，内壁面布置毛细结构，利用毛细热管的高效传热特性，对空调控制器上的功率器件进行散热；

3.热管内的毛细结构，使得平板型热管内水平方向上的冷媒分布趋于均匀，散热更为充分，均温效果较好；当利用热管对元器件散热后，元器件的温度均匀性可以有较好的提升；

4.利用型材散热器基板的结构尺寸进行设计，无需考虑热管冷凝段的设计空间，可以直接进行安装，从而在提高传热性能的基础上提升装配效率。

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。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种散热组件，其特征在于：包括：

基板(1)，所述基板(1)为具有中空内腔(10)的热管结构，所述中空内腔(10)中设置有冷媒流体，且所述基板(1)包括相背设置的第一侧面(11)与第二侧面(12)，所述第一侧面(11)能与待散热元件(4)贴合以进行吸热、所述第二侧面(12)能将热量散发，并且所述中空内腔(10)的内壁面还布置有毛细结构(2)。

2.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于：

所述毛细结构(2)为多孔介质结构。

3.根据权利要求2所述的散热组件，其特征在于：

所述多孔介质结构包括烧结的金属粉末、金属丝网、沟槽中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于：

所述基板(1)为平板型结构，所述第一侧面(11)为所述基板(1)的下表面、所述第二侧面(12)为所述基板的上表面，所述冷媒流体从所述基板的下表面吸热蒸发后到达所述基板的上表面进而冷凝放热。

5.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于：

所述第二侧面(12)上还设置有多个散热翅片(3)。

6.根据权利要求5所述的散热组件，其特征在于：

多个所述散热翅片(3)在所述第二侧面(12)上阵列布置，所述散热翅片(3)在所述第二侧面(12)上沿着垂直且凸出于所述第二侧面(12)的方向延伸。

7.根据权利要求6所述的散热组件，其特征在于：

所述散热翅片(3)的凸出高度在30mm～70mm范围内；和/或，所述散热翅片(3)的数量为4～34个；和/或，所述散热翅片(3)的材料是铝合金、铜、铜合金材料中的至少一种；和/或，所述散热翅片(3)与所述基板(1)的装配方式为焊接。

8.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于：

所述基板(1)的材质为纯金属或合金材料；和/或，所述冷媒流体为水，乙醇，R410A，R134a中的至少一种；和/或，所述待散热元件(4)与所述基板(1)的装配方式为螺钉装配或胶水粘结。

9.一种空调器，其特征在于：包括权利要求1-8中任一项所述的散热组件和待散热元件(4)，所述散热组件与所述待散热元件(4)相贴合以对所述待散热元件(4)进行散热。

10.根据权利要求9所述的空调器，其特征在于：所述待散热元件(4)为控制器。