CN209119077U - 一种离子风散热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种离子风散热器。所述离子风散热器包括金属底板、翅片阵列和离子风发生装置，翅片阵列设置在所述金属底板的下表面；所述金属底板的上表面用于放置待散热电子器件；离子风发生装置的放电极设置在翅片阵列的翅片的上部，离子风发生装置的集电极设置在翅片阵列的翅片的下部。本实用新型通过在放电极和集电极之间引入高压实现对待散热电子器件的散热，本实用新型的离子风散热器具有无可动部件，结构简单，体积小和能耗低的优点，能够有效克服目前气冷散热器空间过大大，或者风扇散热器噪音大，效率低的缺点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子器件散热领域，特别涉及一种离子风散热器。
背景技术
电子器件的散热一直是工业界的一个关键问题，温度过高会影响器件的性能和寿命，甚至导致器件失效。尤其是IGBT芯片是一种大功率芯片，其工作电流较大，工作时候工况复杂，开关频率高，若芯片工作温度过高，增大器件的损耗。目前IGBT芯片最大耐受温度为150℃，工作状况最高温度一般设定为不超过125℃，如果散热效果不佳会导致芯片工作温度超过设定温度甚至最大耐受温度，导致器件损坏。
目前针对IGBT芯片散热主要通过气冷、水冷、热管和热电制冷等方式。但是风冷需要依靠风扇，噪音大，效率低；水冷散系统庞大，需要保证密封等；热管散热虽然效果好，但是依然需要辅助热沉等其他措施来增加散热效果；热电制冷效率低成本高等。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种离子风散热器，代替现有的散热方式，以降低散热噪声，提高散热的效率和效果，减小散热系统体积，并降低散热成本。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
一种离子风散热器，所述离子风散热器包括金属底板、翅片阵列和离子风发生装置；
所述翅片阵列设置在所述金属底板的下表面；所述金属底板的上表面用于放置待散热电子器件；
所述翅片阵列包括多个等间距且相互平行设置的翅片，多个所述翅片的中心点的连线与所述翅片垂直；
所述离子风发生装置包括多个放电极和多个集电极；多个所述放电极分别设置在多个所述翅片的上部，多个所述集电极分别设置在多个所述翅片的下部；
多个所述放电极通过放电极串联导线相互串联连接，并连接至外接电源正极端口，多个所述集电极相通过集电极串联导线互串联连接，并连接至外接电源负极端口。
可选的，所述集电极包括一个金属块，所述金属块设置在所述集电极对应的翅片的上部，所述金属块串联接入所述集电极串联导线。
可选的，所述集电极包括多个金属块，多个所述金属块设置在所述集电极对应的翅片的上部，多个所述金属块相互串联，并串联接入所述集电极串联导线。
可选的，所述放电极包括一个金属针，所述金属针的垂直固定在所述放电极对应的翅片的下部，并串联接入所述放电极串联导线。
可选的，所述放电极包括多个金属针，多个所述金属针的垂直固定在所述放电极对应的翅片的下部，多个所述金属针相互串联，并串联接入所述放电极串联导线。
可选的，所述金属针的形状为L形，所述金属针的第一边的长度等于两个所述翅片间距的一半，所述金属针的第一边垂直固定在所述放电极对应的翅片的下部，所述金属针的第二边竖直型向上。
可选的，所述放电极为金属线，所述金属线通过固定框架固定在所述放电极对应的翅片与所述放电极对应的翅片的一侧相邻的翅片的中间空隙的下部，所述金属线串联接入所述放电极串联导线。
可选的，所述固定框架包括两个固定辊，两个所述固定辊固定连接在所述翅片上；两个所述固定辊上相互对应的设置有多个金属线安装孔。
可选的，所述翅片上设置有凹槽，所述凹槽用于设置集电极串联导线和放电极串联导线。
可选的，所述翅片的材料为绝缘塑料或橡胶。
根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
本实用新型公开了一种离子风散热器。所述离子风散热器包括金属底板、翅片阵列和离子风发生装置，翅片阵列设置在所述金属底板的下表面；所述金属底板的上表面用于放置待散热电子器件；离子风发生装置的放电极设置在翅片阵列的翅片的上部，离子风发生装置的集电极设置在翅片阵列的翅片的下部。通过在放电极和集电极之间引入高压，使得放电极周围的空气发生电离，带电离子在电场作用下向集电极移动，和空气中的中性分子碰撞发生动量交换带动空气运动形成离子风，离子风能够提高与翅片阵列相连的金属底板表面的对流换热效果，实现对待散热电子器件的散热，本实用新型的离子风散热器具有无可动部件，结构简单，体积小和能耗低的优点，能够有效克服目前气冷散热器空间过大大，或者风扇散热器噪音大，效率低的缺点。
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为本实用新型提供的放电极为金属针的离子风散热器的结构的立体图；
图2为本实用新型提供的放电极为金属针的离子风散热器的结构的前视图；
图3为本实用新型提供的放电极为金属针的离子风散热器的结构的右视图；
图4为本实用新型提供的放电极为金属线的离子风散热器的结构的立体图；
图5为本实用新型提供的放电极为金属线的离子风散热器的结构的前视图；
图6为本实用新型提供的放电极为金属线的离子风散热器的结构的左视图；
其中，1为金属底板，2为翅片阵列，3为放电极，4为集电极，5为放电极串联导线，6为集电极串联导线，7为待散热电子器件，8为固定框架，9为外接电源正极端口，10为外接电源负极端口。
具体实施方式
本实用新型的目的是提供一种离子风散热器，代替现有的散热方式，以降低散热噪声，提高散热的效率和效果，减小散热系统体积，并降低散热成本。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对实用新型作进一步详细的说明。
如图1-6所示，本实用新型提供的离子风散热器包括金属底板1、翅片阵列2和离子风发生装置；所述翅片阵列2设置在所述金属底板1的下表面；所述金属底板1的上表面用于放置待散热电子器件7；所述翅片阵列2包括多个等间距且相互平行设置的翅片，多个所述翅片的中心点的连线与所述翅片垂直；所述离子风发生装置包括多个放电极3和多个集电极4；多个所述放电极3分别设置在多个所述翅片的上部，多个所述集电极4分别设置在多个所述翅片的下部；多个所述放电极3通过放电极串联导线5相互串联连接，并连接至外接电源正极端口9，多个所述集电极4相通过集电极串联导线6互串联连接，并连接至外接电源负极端口10。
所述集电极4包括一个或多个金属片，具体的，所述集电极4包括一个金属块，所述金属块设置在所述集电极4对应的翅片的上部，所述金属块串联接入所述集电极串联导线6。或所述集电极4包括多个金属块，多个所述金属块设置在所述集电极4对应的翅片的上部，多个所述金属块相互串联，并串联接入所述集电极串联导线6。
所述放电极3为金属针或金属线结构，具体的，若所述集电极4为金属针结构，所述放电极3包括一个或多个金属针，进一步的，所述放电极3包括一个金属针，所述金属针的垂直固定在所述放电极3对应的翅片的下部，并串联接入所述放电极串联导线5。或所述放电极3包括多个金属针，多个所述金属针的垂直固定在所述放电极3对应的翅片的下部，多个所述金属针相互串联，并串联接入所述放电极串联导线5。所述金属针的形状为L形，所述金属针的第一边的长度等于两个所述翅片间距的一半，所述金属针的第一边垂直固定在所述放电极3对应的翅片的下部，所述金属针的第二边竖直型向上。
若所述放电极3为金属线，所述金属线通过固定框架8固定在所述放电极3对应的翅片与所述放电极3对应的翅片的一侧相邻的翅片的中间空隙的下部，所述金属线串联接入所述放电极串联导线5。
所述固定框架8包括两个固定辊，两个所述固定辊固定连接在所述翅片上；两个所述固定辊上相互对应的设置有多个金属线安装孔。
所述翅片上设置有凹槽，所述凹槽用于设置集电极串联导线6和放电极串联导线5。
针对本实用新型的技术方案，本实用新型提供了四个具体的实施例，但本实用新型的实施不限于本实用新型提供的四个具体的实施例所限定的实施方式。
实施例1
如图1、图2和图3所示，本实用新型的离子风散热器，包括金属底板1、翅片阵列2、放电极3，集电极4，放电极串联导线5，集电极串联导线6，外接电源正极端口9和外接电源负极端口10。
金属底板1的上表面和IGBT模块7(为待散热电子器件7，本实用新型的待散热电子器件7可以为IGBT模块，但不限于IGBT模块)的金属基板贴合，金属底板1的下表面设置翅片阵列2,集电极4分布在翅片阵列2的上部，即靠近金属底板1一侧，翅片阵列2内壁两侧都分布有集电极4，每个翅片内壁一侧(翅片阵列2内壁一侧为位于最右侧翅片的左表面，位于最左侧翅片的右表面或位于中间翅片的左表面或右表面)的集电极4由两个金属片串联组成。放电极3由金属针制成，布置在翅片阵列2的下部，即远离金属底板1的空隙中心对称位置，放电极3固定在翅片阵列2上。放电极3和集电极4分别通过放电极串联导线5和集电极串联导线6串联起来。如图3所示，翅片阵列2侧面有外接电源正极端口9和外接电源负极端口10分别和放电极串联导线5和集电极串联导线6相连，用于给放电极和集电极之间输入高压。
实施例2
如图1、图2和图3所示，本实用新型的离子风散热器，包括金属底板1、翅片阵列2、放电极3，集电极4，放电极串联导线5，集电极串联导线6，外接电源正极端口9和外接电源负极端口10。
金属底板1的上表面和IGBT模块7的金属基板贴合，金属底板1的下表面设置翅片阵列2,集电极4分布在翅片阵列2的上部，即靠近金属底板1一侧，翅片阵列2内壁只有一侧分布有集电极4，每一块翅片内壁一侧的集电极4由两小块金属片串联组成。放电极3由金属针制成，布置在翅片阵列2的下部，即远离金属底板1的空隙中心对称位置，放电极3固定在翅片阵列2上。放电极3和集电极4分别通过放电极串联导线5和集电极串联导线6串联起来。翅片阵列2侧面有外接电源正极端口9和外接电源负极端口10分别和放电极串联导线5和集电极串联导线6相连，用于给放电极和集电极之间输入高压。
实施例3
如图4、图5和图6所示，本实用新型的离子风散热器，包括金属底板1、翅片阵列2、放电极3，集电极4，放电极串联导线5，集电极串联导线6，放电极固定框架8，集电极外接电源正极端口9和外接电源负极端口10。
金属底板1的上表面和IGBT模块7的金属基板贴合，金属底板1的下表面设置翅片阵列2,集电极4分布在翅片阵列2的上部，即靠近金属底板1一侧，翅片阵列2和金属底板1接触面为中空结构，使得金属底板1的表面露出直接和空气接触，图6所示。翅片阵列2内壁两侧都分布有集电极4，每一块翅片2内壁一侧的集电极4由一整块金属片组成。放电极3由金属线制成，布置在翅片阵列2的远离金属底板1的空隙中心对称位置，放电极3通过固定框架8固定在翅片阵列2上。放电极3和集电极4分别通过放电极串联导线5和集电极串联导线6串联起来，放电极串联导线5布置在翅片阵列2上的凹槽里和固定框架8里，集电极串联导线6布置在翅片阵列2上的凹槽里。翅片阵列2侧面有外接电源正极端口9和外接电源负极端口10分别和放电极串联导线5和集电极串联导线6相连，用于给放电极和集电极之间输入高压。
实施例4
如图4、图5和图6所示，本实用新型的离子风散热器，包括金属底板1、翅片阵列2、放电极3，集电极4，放电极串联导线5，集电极串联导线6，放电极固定框架8，集电极外接电源正极端口9和外接电源负极端口10。
金属底板1的上表面和IGBT模块7的金属基板贴合，金属底板1的下表面设置翅片阵列2,集电极4分布在翅片阵列2的上部，即靠近金属底板1一侧，翅片阵列2和金属底板1接触面为中空结构，使得金属底板1的表面露出直接和空气接触。翅片阵列2内壁单侧分布有集电极4，每一块翅片2内壁一侧的集电极4由多块金属片串联而成组成。放电极3由金属线制成，布置在翅片阵列2的远离金属底板1的空隙中心对称位置，放电极3通过固定框架8固定在翅片阵列2上。放电极3和集电极4分别通过放电极串联导线5和集电极串联导线6串联起来，放电极串联导线5布置在翅片阵列2上的凹槽里和固定框架8里，集电极串联导线6布置在翅片阵列2上的凹槽里。翅片阵列2侧面有外接电源正极端口9和外接电源负极端口10分别和放电极串联导线5和集电极串联导线6相连，用于给放电极和集电极之间输入高压。
本实用新型的离子风散热器使用时通过在放电极和集电极之间加入高压产生离子风带动空气流动，提高金属底板的换热效率，翅片采用塑料、橡胶等绝缘材料制成，离子风发生装置结构简单、体积小，整个离子风散热器具有体积小、结构紧凑，质量轻的特点。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
Claims (10)
1.一种离子风散热器，其特征在于，所述离子风散热器包括金属底板、翅片阵列和离子风发生装置；
所述翅片阵列设置在所述金属底板的下表面；所述金属底板的上表面用于放置待散热电子器件；
所述翅片阵列包括多个等间距且相互平行设置的翅片，多个所述翅片的中心点的连线与所述翅片垂直；
所述离子风发生装置包括多个放电极和多个集电极；多个所述放电极分别设置在多个所述翅片的上部，多个所述集电极分别设置在多个所述翅片的下部；
多个所述放电极通过放电极串联导线相互串联连接，并连接至外接电源正极端口，多个所述集电极相通过集电极串联导线互串联连接，并连接至外接电源负极端口。
2.根据权利要求1所述的一种离子风散热器，其特征在于，所述集电极包括一个金属块，所述金属块设置在所述集电极对应的翅片的上部，所述金属块串联接入所述集电极串联导线。
3.根据权利要求1所述的一种离子风散热器，其特征在于，所述集电极包括多个金属块，多个所述金属块设置在所述集电极对应的翅片的上部，多个所述金属块相互串联，并串联接入所述集电极串联导线。
4.根据权利要求1所述的一种离子风散热器，其特征在于，所述放电极包括一个金属针，所述金属针的垂直固定在所述放电极对应的翅片的下部，并串联接入所述放电极串联导线。
5.根据权利要求1所述的一种离子风散热器，其特征在于，所述放电极包括多个金属针，多个所述金属针的垂直固定在所述放电极对应的翅片的下部，多个所述金属针相互串联，并串联接入所述放电极串联导线。
6.根据权利要求4或5所述的一种离子风散热器，其特征在于，所述金属针的形状为L形，所述金属针的第一边的长度等于两个所述翅片间距的一半，所述金属针的第一边垂直固定在所述放电极对应的翅片的下部，所述金属针的第二边竖直型向上。
7.根据权利要求1所述的一种离子风散热器，其特征在于，所述放电极为金属线，所述金属线通过固定框架固定在所述放电极对应的翅片与所述放电极对应的翅片的一侧相邻的翅片的中间空隙的下部，所述金属线串联接入所述放电极串联导线。
8.根据权利要求7所述的一种离子风散热器，其特征在于，所述固定框架包括两个固定辊，两个所述固定辊固定连接在所述翅片上；两个所述固定辊上相互对应的设置有多个金属线安装孔。
9.根据权利要求1所述的一种离子风散热器，其特征在于，所述翅片上设置有凹槽，所述凹槽用于设置集电极串联导线和放电极串联导线。
10.根据权利要求1所述的一种离子风散热器，其特征在于，所述翅片的材料为绝缘塑料或橡胶。
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| CN201920103060.4U CN209119077U (zh) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | 一种离子风散热器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112218494A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-12 | 四川长虹电器股份有限公司 | 离子风扇散热器 |
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