CN210142644U - 一种水冷散热器及电磁加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种水冷散热器及电磁加热装置。其中，该水冷散热器包括散热水腔、供水通道、排水通道、进水管和排水管，散热水腔的最低位置、最高位置分别设有进水口及排水口，供水通道设在进水管与散热水腔的进水口之间，排水通道设在排水管与散热水腔的排水口之间。该水冷散热器结构简单且尺寸较小，能够提供稳定可靠的散热效果佳且无需能耗。

Description

一种水冷散热器及电磁加热装置

技术领域

本实用新型涉及散热结构，尤其是涉及一种水冷散热器及采用水冷散热器的电磁加热装置。

背景技术

电磁感应加热是一种利用电磁感应原理，将电能转换为磁热能的感应加热装置。当外接交流电时，利用功率控制模块（一般是采用IGBT模块）产生交变电流给电磁线圈从而让电磁线圈产生交变的电磁场。根据电磁感应定律，当磁场内部的磁力线通过高电阻特性的金属发热部时产生无数的小涡流，使与金属发热部相接触的水或食物会被加热，从而满足人们炊洗、洗浴、烹饪等加热需要。

现有的电磁感应加热装置的散热结构大多采用散热片甚至外加散热风扇的方式，通过散热风扇加速散热片与周围空气对流进行风冷散热。现有散热结构虽然普遍运用但具有如下缺陷：散热风扇会增加电磁感应装置的耗电量且占用产品的内部空间从而导致产品的整体尺寸较大。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种水冷散热器及采用水冷散热器的电磁加热装置，该水冷散热器结构简单且尺寸较小，能够提供稳定可靠的散热效果佳且无需能耗。

本实用新型提出一种水冷散热器，包括散热水腔、供水通道、排水通道、进水管和排水管，散热水腔上设有进水口及排水口，排水的位置高于进水口的位置，供水通道设在进水管与散热水腔的进水口之间，排水通道设在排水管与散热水腔的排水口之间。

其中，水冷散热器包括散热本体、密封圈及盖板，散热本体的表面具有一圈凸设的第一围挡，盖板通过密封圈压置在第一围挡的端面，在第一围挡所围住的散热本体与盖板之间形成散热水腔。

其中，散热本体上设有多个螺柱，盖板上设有多个螺孔，通过螺钉穿过螺孔与对应位置的螺柱相螺合将盖板与散热本体相固定。

其中，第一围挡的最低位置、最高位置分别设有进水口及排水口，第一围挡的外侧面分别设有位于进水口与进水管之间的第二围挡以及位于排水口与排水管之间的第三围挡，第一围挡与第二围挡之间构成供水通道，第一围挡与第三围挡之间构成排水通道。

其中，第一围挡对应于进水管和排水管的位置分别设有第一通孔和第二通孔，第一围挡的内侧面分别设有第二围挡和第三围挡；第二围挡自第一通孔向第一围挡的最低位置延伸设置，第二围挡与第一围挡之间构成供水通道且第二围挡与第一围挡的最低位置之间具有开口形成的进水口；第三围挡自第二通孔向第一围挡的最高位置延伸设置，第三围挡与第一围挡之间构成排水通道且第三围挡与第一围挡的最高位置之间具有开口形成的进水口。

其中，进水管和排水管均外露出散热本体。

其中，散热本体及盖板均由不锈钢、铜板或玻璃制成。

本实用新型公开一种电磁加热装置，包括具有冷水进口和热水出口的电磁发热体、与电磁发热体电性相连的IGBT功率模块以及用于控制IGBT功率模块的控制电路板，以及所述水冷散热器，IGBT功率模块与散热水腔之间热接触相连，且排水管与电磁发热体的冷水进口相连通。

其中，IGBT功率模块贴附设置在散热本体或盖板上。

其中，电磁发热体包括金属发热管、套设在金属发热管外侧面且与金属发热管之间形成加热腔的绝缘管和缠绕在绝缘管的外侧面的电磁线圈，冷水进口和热水出口均与加热腔相连通。

本实用新型的水冷散热器整体结构简单，无需能耗就能够提高稳定可靠的散热效果：通过将进水口及排水口分别设置在散热水腔的最低位置及最高位置，能确保散热水腔内充满冷水从而为提供稳定可靠的散热能力提供了保障，且供水通道和排水通道能够使进水管和排水管的分布位置灵活多样以方便使用。再者，本实用新型提出电磁加热装置利用水冷散热器给IGBT功率模块提供可靠的散热效果，同时在散热过程中水冷腔的冷水得以吸收一定的热量起到预热作用，预热后的冷水提供给磁能发热体加热，从而电磁加热装置不仅加热速度快，还通过减少热量损耗来提高能量转换效率。

附图说明

图1是水冷散热器的分解结构示意图。

图2是水冷散热器的散热本体的结构示意图。

图3是水冷散热器的立体结构示意图。

图4是电磁加热装置的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本申请为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

结合图1-图3所示，本实用新型公开一种水冷散热器，包括散热水腔11、供水通道12、排水通道13、进水管14和排水管15，散热水腔11设有进水口111及排水口112，且排水口112的位置高于进水口111的位置，供水通道12设在进水管14与散热水腔11的进水口111之间，排水通道13设在排水管15与散热水腔11的排水口112之间。在一个实施例中，排水口112设在散热水腔11的最高位置，从而让散热水腔11内一直可以充满水以确保散热效果。当进水管14外接供水水源时，冷水从进水管14通过供水通道12从位于散热水腔11的最低位置的进水口111进入到散热水腔11，直到冷水将散热水腔11充满后，才能从位于散热水腔11的最高位置排水口112流到排水通道13，经过排水通道13从排水管15流出。因此，这种结构的好处在于：一是，通过将进水口111及排水口112分别设置在散热水腔11的最低位置及最高位置，能确保散热水腔11内充满冷水，为提供稳定可靠的散热能力提供了保障；二是，供水通道12和排水通道13能够使进水管14和排水管15的分布位置灵活多样，进水管14和排水管15既可均设置在散热水腔11的上方、下方或侧方，也可以按需分开设置在散热水腔11的四周，比如，进水管14位于散热水腔11的上方而排水管15位于散热水腔11的下方，或是进水管14位于散热水腔11的左侧或右侧而排水管15位于散热水腔11的上方。

在一个实施例中，水冷散热器包括散热本体1、密封圈3及盖板2，散热本体1的表面具有一圈凸设的第一围挡113，盖板2通过密封圈3压置在第一围挡113的端面，从而在第一围挡113所围住的散热本体1与盖板2之间形成散热水腔11。其中，散热本体1上设有多个螺柱16，而盖板2上设有多个螺孔21，通过螺钉4穿过螺孔21与对应位置的螺柱16相螺合从而将盖板2与散热本体1相固定。

在一个实施例中，第一围挡113的最低位置、最高位置分别设有进水口111及排水口112，第一围挡113的外侧面分别设有位于进水口111与进水管14之间的第二围挡114以及位于排水口112与排水管15之间的第三围挡115，第一围挡113与第二围挡114之间构成供水通道12，第一围挡113与第三围挡115之间构成排水通道13。

在一个实施例中，第一围挡113对应于进水管14和排水管15的位置分别设有第一通孔和第二通孔，第一围挡113的内侧面分别设有第二围挡114和第三围挡115；第二围挡114自第一通孔沿着第一围挡113的内侧面向第一围挡113的最低位置延伸设置，且第二围挡114与第一围挡113的最低位置之间具有开口形成的进水口111，而第二围挡114与第一围挡113之间构成供水通道12；同样，第三围挡115自第二通孔沿着第一围挡113的内侧面向第一围挡113的最高位置延伸设置，第三围挡115与第一围挡113的最高位置之间具有开口形成的进水口111，且第三围挡115与第一围挡113之间构成排水通道13。

另外，进水管14和排水管15均外露出散热本体1以方便使用。散热本体1上还设有固定部17以方便通过固定部17将水冷散热器固定在其他物体上。

其中，散热本体1及盖板2由热传导性能优良的材料制成为佳，比如，由不锈钢、铜板或玻璃制成。

结合图4所示，本实用新型公开一种电磁加热装置，包括电磁发热体6、与电磁发热体6电性相连的IGBT功率模块5、用于为IGBT功率模块5提供散热的水冷散热器以及用于控制IGBT功率模块5的控制电路板（未画出）。其中，IGBT功率模块5贴附设置在水冷散热器的散热本体1或盖板2上（优选的，还可以在散热本体1或盖板2的外表面涂覆导热硅脂以增加对IGBT功率模块5的热传导能力）。

电磁发热体6可采用现有任意一种结构。比如，在图4所示结构中，电磁发热体6包括金属发热管61、套设在金属发热管61外侧面且与金属发热管61之间形成加热腔64的绝缘管62、缠绕在绝缘管62的外侧面的电磁线圈63、与加热腔64相连通的冷水进口65及与金属发热管61的管内空腔相连通的热水出口66。其中，金属发热管61上设有通水孔611以将加热腔64与金属发热管61的管内空腔相连通，而电磁线圈63与IGBT功率模块5电性相连以由IGBT功率模块5向电磁线圈63提供交变电流。

其中，冷水散热器的进水管14与外部水源相连，冷水散热器的排水管15通过管路与电磁发热体6的冷水进口65相连通，从而电磁发热体6的热水出口66可输出加热后的热水。其中，IGBT功率模块5工作过程中产生的热量通过散热本体1或盖板2传导给散热水腔11内的冷水实现给IGBT功率模块5散热降温的作用，确保IGBT功率模块5能够保持稳定可靠的工作。同时，由于在散热过程中散热水腔11内的冷水得以吸收一定的热量起到预热作用，预热后的冷水再通过管路送至电磁发热体6的冷水进口65以提供给电磁发热体6进行加热，从而加热速度快且能量转换效率高。

其中，控制电路板、IGBT功率模块5及电磁线圈63之间相互配合实现电磁感应加热，此乃现有技术（比如参加 CN201010178308），已成熟使用在电磁炉灶、电磁热水器等产品之中，本实用新型并没有对IGBT功率模块5的结构、工作方式等进行任何改进，但鉴于IGBT功率模块5是电磁加热装置的发热源，而本实用新型是采用了水冷散热器替代传统的散热片或散热片加散热风扇对IGBT功率模块5的散热方式而已。

再者，上述电磁加热装置在实际中可表现为热水器或饮水机等产品。当电磁加热装置为饮水机时，由于饮水机对与水直接接触的部件材质需要符合食品相关标准，为此，水冷散热器优选采用玻璃或食品级不锈钢制成为佳。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水冷散热器，包括散热水腔（11）、供水通道（12）、排水通道（13）、进水管（14）和排水管（15），其特征在于，散热水腔（11）上设有进水口（111）及排水口（112），且排水口（112）的位置高于进水口（111）的位置，供水通道（12）设在进水管（14）与散热水腔（11）的进水口（111）之间，排水通道（13）设在排水管（15）与散热水腔（11）的排水口（112）之间。

2.根据权利要求1所述水冷散热器，其特征在于，水冷散热器包括散热本体（1）、密封圈（3）及盖板（2），散热本体（1）的表面具有一圈凸设的第一围挡（113），盖板（2）通过密封圈（3）压置在第一围挡（113）的端面，在第一围挡（113）所围住的散热本体（1）与盖板（2）之间形成散热水腔（11）。

3.根据权利要求2所述水冷散热器，其特征在于，散热本体（1）上设有多个螺柱（16），盖板（2）上设有多个螺孔（21），通过螺钉（4）穿过螺孔（21）与对应位置的螺柱（16）相螺合将盖板（2）与散热本体（1）相固定。

4.根据权利要求2所述水冷散热器，其特征在于，第一围挡（113）的最低位置、最高位置分别设有进水口（111）及排水口（112），第一围挡（113）的外侧面分别设有位于进水口（111）与进水管（14）之间的第二围挡（114）以及位于排水口（112）与排水管（15）之间的第三围挡（115），第一围挡（113）与第二围挡（114）之间构成供水通道（12），第一围挡（113）与第三围挡（115）之间构成排水通道（13）。

5.根据权利要求2所述水冷散热器，其特征在于，第一围挡（113）对应于进水管（14）和排水管（15）的位置分别设有第一通孔和第二通孔，第一围挡（113）的内侧面分别设有第二围挡（114）和第三围挡（115）；第二围挡（114）自第一通孔向第一围挡（113）的最低位置延伸设置，第二围挡（114）与第一围挡（113）之间构成供水通道（12）且第二围挡（114）与第一围挡（113）的最低位置之间具有开口形成的进水口（111）；第三围挡（115）自第二通孔向第一围挡（113）的最高位置延伸设置，第三围挡（115）与第一围挡（113）之间构成排水通道（13）且第三围挡（115）与第一围挡（113）的最高位置之间具有开口形成的进水口（111）。

6.根据权利要求2所述水冷散热器，其特征在于，进水管（14）和排水管（15）均外露出散热本体（1）。

7.根据权利要求2所述水冷散热器，其特征在于，散热本体（1）及盖板（2）均由不锈钢、铜板或玻璃制成。

8.一种电磁加热装置，包括具有冷水进口（65）和热水出口（66）的电磁发热体（6）、与电磁发热体（6）电性相连的IGBT功率模块（5）以及用于控制IGBT功率模块（5）的控制电路板，其特征在于，还包括如权利要求2-7任何一项所述水冷散热器， IGBT功率模块（5）与散热水腔（11）之间热接触相连，且排水管（15）与电磁发热体（6）的冷水进口（65）相连通。

9.根据权利要求8所述电磁加热装置，其特征在于，IGBT功率模块（5）贴附设置在散热本体（1）或盖板（2）上。

10.根据权利要求8所述电磁加热装置，其特征在于，电磁发热体（6）包括金属发热管（61）、套设在金属发热管（61）外侧面且与金属发热管（61）之间形成加热腔（64）的绝缘管（62）和缠绕在绝缘管（62）的外侧面的电磁线圈（63），冷水进口（65）和热水出口（66）均与加热腔（64）相连通。

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