CN209517839U - 一种用于控制器的散热结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于控制器的散热结构，包括水道盖板（1）和水道本体（2），其特征在于：所述水道本体（2）的内腔中设有阵列分布的散热柱（3），且在水道本体（2）的内腔中设有一端自由、一端固定在水道本体（2）的内壁上的隔断水道筋（4），隔断水道筋（4）将水道本体（2）的内腔分隔为弯折连通的水道，在水道本体（2）的外部分别设有与水道本体（2）的内腔中的水道相连通的入水口（5）和出水口（6）。本实用新型通过设置阵列式散热柱和隔断水道筋来代替原有的导流水道筋，加大与表面热源的接触面积、延长热量交换时间，外散热柱能够将散热结构内部接触吸收到的热量有效传导出来，提高了热量的传导效率，加快了散热的速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车技术领域，具体地说是一种通过设置阵列式散热柱和隔断水道筋相结合来加大与表面热源的接触面积、延长热量交换时间的用于控制器的散热结构。
背景技术
近年来，新能源汽车进入更多人的视野。众所周知，电动汽车电机和控制器取代了传统汽车的发动机成为汽车的“心脏”，但其冷却需求却不被人熟知。电机控制器是新能源电动汽车电驱动系统的核心部件,其工作性能的好坏将直接影响到整车的运行性能。而电机控制器中核心部件IGBT的可靠运行，是电机控制系统性能优劣的关键。它的工作温度应严格控制在结温之下,因此控制器冷却系统的设计显得尤为重要。一个可靠的冷却系统,可以改善电机控制器在工作过程中的温升情况,提高工作性能和使用寿命。
在现有控制器的散热结构中，使用最常见的就是直行水道，通过冷却液与水道的接触将热量带走，冷却液温度上升，以达到降低功率器件的温度。但是在直行水道中，由于水道筋长度较长，厚度值也比较大，水流速度快，不能让水流充分与水道筋充分接触，甚至热量尚未接触传递给水时，水流就已经流走，这样容易导致未散发的热量堆积，无法散热，影响功率器件散热。并且由于结构原因，在水道的顶面容易形成空气区，因为无法排尽水道内部的空气，致使热量无法与水充分接触，影响散热。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的直流水道无法让水流与水道筋充分接触而导致无法有效进行热量交换和散热的问题，提供一种通过设置阵列式散热柱和隔断水道筋相结合来加大与表面热源的接触面积、延长热量交换时间的用于控制器的散热结构。
本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：
一种用于控制器的散热结构，包括水道盖板和水道本体，其特征在于：所述水道本体的内腔中设有阵列分布的散热柱，且在水道本体的内腔中设有一端自由、一端固定在水道本体的内壁上的隔断水道筋，隔断水道筋将水道本体的内腔分隔为弯折连通的水道，在水道本体的外部分别设有与水道本体的内腔中的水道相连通的入水口和出水口。
所述散热柱的顶部与水道盖板底面相接触。
所述散热柱的底部延伸凸出水道本体的内腔底部构成外散热柱。
每根外散热柱与其对应的散热柱的形状相同。
所述的水道本体、散热柱、隔断水道筋、入水口、出水口以及外散热柱采用压铸铝一体成型。
所述的散热柱包括斜置凸台散热柱和圆柱凸台散热柱，斜置凸台散热柱位于隔断水道筋和水道本体的内腔侧壁重叠区域的水道中且斜置凸台散热柱位于相邻隔断水道筋重叠区域的水道中；圆柱凸台散热柱位于隔断水道筋的自由端至水道本体的内腔端壁之间区域的水道中。
所述的圆柱凸台散热柱位于水道的弯折位置处，且圆柱凸台散热柱的水平截面积小于斜置凸台散热柱的水平截面积。
所述入水口和出水口处的水道中的散热柱为斜置凸台散热柱，且任一隔断水道筋两侧的斜置凸台散热柱的斜置方向不同。
所述的入水口和出水口位于水道本体的同一端侧时，隔断水道筋的数量为奇数个。
所述隔断水道筋的长度与水道本体的内腔长度16～18:21。
本实用新型相比现有技术有如下优点：
本实用新型的散热结构通过设置相结合的阵列式散热柱和隔断水道筋来代替原有的导流水道筋，通过阵列式散热柱和隔断水道筋分别与水道盖板相接触，以加大与表面热源的接触面积、延长热量交换时间，结构简单且散热效率高。
本实用新型的散热结构通过分布在水道本体内外的散热柱和外散热柱一体压铸成型，散热柱在水道的内部接触和吸收热量时，能够通过外散热柱加强热量的传递和散发，使散热结构内部接触吸收到的热量不只局限于水道平面散热，还能通过外散热柱的延伸，有效传导出来，提高了热量的传导效率，加快了散热的速度，适宜推广使用。
附图说明
附图1为本实用新型的散热结构去除水道盖板状态时的等轴测图；
附图2为本实用新型的散热结构去除水道盖板状态时的主视图；
附图3为本实用新型的散热结构去除水道盖板状态时的俯视图；
附图4为本实用新型的散热结构的水道盖板的结构示意图。
其中：1—水道盖板；2—水道本体；3—散热柱；31—斜置凸台散热柱；32—圆柱凸台散热柱；4—隔断水道筋；5—入水口；6—出水口；7—外散热柱。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1-4所示：一种用于控制器的散热结构，包括水道盖板1和水道本体2，在水道本体2的内腔中设有阵列分布的散热柱3且散热柱3的顶部与水道盖板1底面相接触，在水道本体2的内腔中设有一端自由、一端固定在水道本体2的内壁上的隔断水道筋4，隔断水道筋4将水道本体2的内腔分隔为弯折连通的水道，在水道本体2的外部分别设有与水道本体2的内腔中的水道相连通的入水口5和出水口6，入水口5和出水口6位于水道本体2的同一端侧时，隔断水道筋4的数量为奇数个。上述涉及到的水道本体2、散热柱3、隔断水道筋4、入水口5、出水口6采用压铸铝一体成型。
在上述结构的基础上，散热柱3的底部延伸凸出水道本体2的内腔底部构成外散热柱7，且为了一体化压铸的方便，每根外散热柱7与其对应的散热柱3的形状相同。内部的散热柱3从水道内部延伸至水道外部构成外散热柱7，由于是压铸成型，这样在内部接触吸收的热量不只局限于水道平面散热，还能通过散热柱3和外散热柱7之间的延伸传导出来，提高了热量的传导效率，加快散热速度。在此基础上，上述的水道本体2、散热柱3、隔断水道筋4、入水口5、出水口6以及外散热柱7采用压铸铝一体成型。
如图1、3所示，散热柱3包括斜置凸台散热柱31和圆柱凸台散热柱32，斜置凸台散热柱31位于隔断水道筋4和水道本体2的内腔侧壁重叠区域的水道中且斜置凸台散热柱31位于相邻隔断水道筋4重叠区域的水道中，斜置凸台散热柱31位于入水口5和出水口6处的水道中且任一隔断水道筋4两侧的斜置凸台散热柱31的斜置方向不同；圆柱凸台散热柱32位于隔断水道筋4的自由端至水道本体2的内腔端壁之间区域的水道中，即所述的圆柱凸台散热柱32位于水道的弯折位置处，且圆柱凸台散热柱32的水平截面积小于斜置凸台散热柱31的水平截面积。
上述斜置凸台散热柱31的设置方式具有如下效果：一、减缓水流速度，中间的空隙间隔会让水流会沿着斜置凸台散热柱31的凸台末端，进行波浪式流动，从而延长水流在水道内部接触的时间，使得水流与斜置凸台散热柱31充分接触，进行热量交换；二、由于斜置凸台散热柱31加大了与热源的接触面积，能够更加有效传递和导出热源散发的热量，即使上部有空气，还可以通过斜置凸台散热柱31的顶部作为过度，进行热量的传递，使得与水流进行热量交换，从而带走热量。上述圆柱凸台散热柱32的设置方式具有如下效果：能够对紊乱的水流进行稳定，由于更大的空间间隔，保证水流在转向时，没有过多地阻碍，避免出现乱流，然后能够更加稳定地过渡至下一个斜置凸台散热柱31区域中。
在上述结构中，隔断水道筋4的长度与水道本体2的内腔长度之比为16～18:21，即设置了间隔区域更大的圆柱凸台散热柱32区域。因为更加大的空间间隔，所以能稳定波浪形的水流；并且避免了转弯时，紊乱水流可能产生的空气气泡，使水流平滑稳定地进行转弯过度，流到下一个斜置凸台散热柱31区域中。
本实用新型的散热机构的整体构造是：除水道盖板1之外的散热结构的部件整体采用压铸铝一体成型，散热柱3从水道本体2的内部延伸至外部，水道本体2的内部设有隔断水道筋4来分割水流区域。而放置热源的水道盖板1的表面，会设置略凸出的平面，这个平面是用于放置IGBT的，因为在IGBT的背面会涂抹散热硅脂、或贴有散热硅胶；因此需要对这个略突出的平面进行精铣，更好的表面粗糙度，更加便于传导热量；最后采用搅拌摩擦焊，将水道盖板1与水道本体2进行整体密封处理。
本实用新型的散热结构使用时，首先，水流从入水口5进入，开始接触斜置凸台散热柱31，遇到阻隔后，水流改变方向，顺着斜置凸台散热柱31的斜面流动；然后由于后面的空间间隔，在斜置凸台散热柱31的斜面末端会向下流动，从而形成一个波浪，但在底部的则会降低流速，在周围回旋，使得水流和斜置凸台散热柱31充分接触；即使在顶部形成空气，由于斜置凸台散热柱31加大了与热源的接触面积，也可以吸收热量、进行热量传导，与水流进行热量交换；并且由于内外一体，外散热柱7既可以传导一部分散热柱31本身吸收的热量，也够散发整个水道平面的热量，加快散热速度，提高散热效率；接着，间隔区域更大的圆柱凸台散热柱32区域能稳定波浪形的水流，并且避免了转弯时，紊乱水流可能产生的空气气泡，使水流平滑稳定地进行转弯过度，流到下一个斜置凸台散热柱31区域中；最后充分吸收热量的水流经出水口5流出水道本体2的内腔。
本实用新型的散热结构通过设置相结合的阵列式散热柱3和隔断水道筋4来代替原有的导流水道筋，通过阵列式散热柱3和隔断水道筋4分别与水道盖板1相接触，以加大与表面热源的接触面积、延长热量交换时间；分布在水道本体2内外的散热柱3和外散热柱7一体压铸成型，散热柱3在水道的内部接触和吸收热量时，能够通过外散热柱7加强热量的传递和散发，使散热结构内部接触吸收到的热量不只局限于水道平面散热，还能通过外散热柱7的延伸，有效传导出来，提高了热量的传导效率，加快了散热的速度；该散热装置结构简单、散热效率高，适宜推广使用。
以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
Claims (10)
1.一种用于控制器的散热结构，包括水道盖板（1）和水道本体（2），其特征在于：所述水道本体（2）的内腔中设有阵列分布的散热柱（3），且在水道本体（2）的内腔中设有一端自由、一端固定在水道本体（2）的内壁上的隔断水道筋（4），隔断水道筋（4）将水道本体（2）的内腔分隔为弯折连通的水道，在水道本体（2）的外部分别设有与水道本体（2）的内腔中的水道相连通的入水口（5）和出水口（6）。
2.根据权利要求1所述的用于控制器的散热结构，其特征在于：所述散热柱（3）的顶部与水道盖板（1）底面相接触。
3.根据权利要求1所述的用于控制器的散热结构，其特征在于：所述散热柱（3）的底部延伸凸出水道本体（2）的内腔底部构成外散热柱（7）。
4.根据权利要求3所述的用于控制器的散热结构，其特征在于：每根外散热柱（7）与其对应的散热柱（3）的形状相同。
5.根据权利要求3或4所述的用于控制器的散热结构，其特征在于：所述的水道本体（2）、散热柱（3）、隔断水道筋（4）、入水口（5）、出水口（6）以及外散热柱（7）采用压铸铝一体成型。
6.根据权利要求1所述的用于控制器的散热结构，其特征在于：所述的散热柱（3）包括斜置凸台散热柱（31）和圆柱凸台散热柱（32），斜置凸台散热柱（31）位于隔断水道筋（4）和水道本体（2）的内腔侧壁重叠区域的水道中且斜置凸台散热柱（31）位于相邻隔断水道筋（4）重叠区域的水道中；圆柱凸台散热柱（32）位于隔断水道筋（4）的自由端至水道本体（2）的内腔端壁之间区域的水道中。
7.根据权利要求6所述的用于控制器的散热结构，其特征在于：所述的圆柱凸台散热柱（32）位于水道的弯折位置处，且圆柱凸台散热柱（32）的水平截面积小于斜置凸台散热柱（31）的水平截面积。
8.根据权利要求6或7所述的用于控制器的散热结构，其特征在于：所述入水口（5）和出水口（6）处的水道中的散热柱（3）为斜置凸台散热柱（31），且任一隔断水道筋（4）两侧的斜置凸台散热柱（31）的斜置方向不同。
9.根据权利要求1所述的用于控制器的散热结构，其特征在于：所述的入水口（5）和出水口（6）位于水道本体（2）的同一端侧时，隔断水道筋（4）的数量为奇数个。
10.根据权利要求1所述的用于控制器的散热结构，其特征在于：所述隔断水道筋（4）的长度与水道本体（2）的内腔长度之比为16～18:21。
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