CN210239834U - 一种温控结构及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于车辆技术领域，公开了一种温控结构及发动机。该温控结构包括：电子元件、制冷模块和散热件，制冷模块设置于电子元件和散热件之间，制冷模块的冷端与电子元件相接触，制冷模块的热端与散热件相接触，使电子元件的热量经制冷模块传递至散热件，用于散失热量；隔热件，其设置于散热件上，隔热件设置于电子元件的外侧和制冷模块的外侧，用于隔离温度。该温控结构中制冷模块不断地与电子元件之间进行热传递，制冷模块的热端产生热量并传递给散热件，由散热件进行散热，最终实现电子元件的温度冷却。此外，在隔热件和散热件的共同作用下，将电子元件和制冷模块包覆于两者内部，起到了封装的作用，以减少外界环境温度的影响。

Description

一种温控结构及发动机

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种温控结构及发动机。

背景技术

发动机控制器以及相关控制芯片，在实际应用中存在直接暴露在极端环境的情况，特别是高温环境，将对控制器及其相关芯片产生较大的影响，影响其可靠性和稳定性，从而对于车辆的安全运行带来极大的隐患。

现有技术中，控制器和芯片的热量通过外壳采用自然冷却、强制风冷或水冷等方式传递到外界环境，对于这种热传递的方式，热量传递效率较低。如果发动机及整车控制器在苛刻环境下工作，当环境温度较高时，控制器内部以及芯片的工作温度会超过芯片最高极限工作温度，以及在极端低温条件下，控制器和芯片等电子元件会出现温度过低的情况，无法完成正常功能，导致工作异常，甚至出现损坏的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种温控结构及发动机，用于对电子元件冷却，冷却效果好，散热效率高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种温控结构，包括：

电子元件、制冷模块和散热件，所述制冷模块设置于所述电子元件和所述散热件之间，所述制冷模块的冷端与所述电子元件相接触，所述制冷模块的热端与所述散热件相接触，使所述电子元件的热量经所述制冷模块传递至所述散热件，用于散失热量；

隔热件，其设置于所述散热件上，所述隔热件设置于所述电子元件的外侧和所述制冷模块的外侧，用于隔离温度。

作为优选，所述电子元件、所述制冷模块和所述散热件相互平行设置。

作为优选，所述隔热件的横截面为U形结构，所述电子元件和所述制冷模块设置于所述隔热件的内部。

作为优选，所述隔热件为长方体结构，所述隔热件分别抵接于所述电子元件、所述制冷模块和所述散热件。

作为优选，所述制冷模块的数量为两个，两个所述制冷模块对称设置于所述电子元件的两侧。

作为优选，所述散热件的数量为两个，两个所述散热件对称设置于所述电子元件的两侧并位于所述制冷模块的外侧，且所述隔热件垂直设置于两个所述散热件之间。

作为优选，所述散热件为散热器或热焊盘或盖板。

作为优选，所述电子元件、所述制冷模块为分体式结构或一体成型结构。

作为优选，所述制冷模块为半导体热泵。

为达上述目的，本实用新型还提供了一种发动机，包括上述的温控结构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的温控结构，通过设置制冷模块的冷端与电子元件相接触，制冷模块的热端与散热件相接触，电子元件作为需要冷却的电子元件，在制冷模块的冷端和热端之间进行热量传递。当制冷模块通电时，该制冷模块处于持续的低温状态，不断地与电子元件之间进行热传递，降低电子元件的温度同时，制冷模块的热端产生热量并传递给散热件，由散热件进行散热，最终实现电子元件的温度冷却，避免电子元件的工作温度超过最高极限温度，保证了电子元件的正常工作，使用寿命较长。除此之外，通过将隔热件设置于散热件上并设置于电子元件的外侧和制冷模块的外侧，在隔热件和散热件的共同作用下，将电子元件和制冷模块包覆于两者内部，起到了封装的作用，以减少外界环境温度的影响。

本实用新型还提供了一种发动机，包括上述的温控结构，制造成本低，用于对电子元件冷却，冷却效果好，散热效率高，可实现在苛刻环境下的产品级的可靠应用。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的温控结构的示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的温控结构的示意图；

图3是本实用新型实施例三提供的温控结构的示意图；

图4是本实用新型实施例四提供的温控结构的示意图。

图中：

1、电子元件；2、制冷模块；3、散热件；4、隔热件；5、热焊盘；6、盖板。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

本实施例提供了一种温控结构，应用于发动机控制器以及其他发动机相关部件控制器中。如图1所示，该温控结构包括：电子元件1、制冷模块2、散热件3及隔热件4，电子元件1、制冷模块2和散热件3三者相互平行设置，制冷模块2设置于电子元件1和散热件3之间，电子元件1、制冷模块2、散热件3为分体式结构，在各自完成生产制造后安装在一起形成整体模块。

其中，制冷模块2具体为半导体热泵，制冷模块2具有冷端和热端，制冷模块2的冷端与电子元件1相接触，电子元件1具体为PCB线路板，PCB线路板采用导热率高的铝基板，以保证热量传递，制冷模块2的热端与散热件3相接触，散热件3具体为金属材质的散热器，使电子元件1的热量经制冷模块2传递至散热件3，用于散失热量，起到了电子元件1冷却的作用。隔热件4采用高密度隔热材料，隔热件4设置于散热件3上，隔热件4设置于电子元件1的外侧和制冷模块2的外侧。本实施例优选隔热件4的横截面为U形结构，使电子元件1和制冷模块2设置于隔热件4的内部，用于隔离温度。隔热件4的长度和散热件3的长度相同，使散热件3和隔热件4两者的两端平齐，起到了对电子元件1和制冷模块2封装的作用。

本实施例提供的温控结构，通过设置制冷模块2的冷端与电子元件1相接触，制冷模块2的热端与散热件3相接触，电子元件1作为需要冷却的电子元件，在制冷模块2的冷端和热端之间进行热量传递。当制冷模块2通电时，该制冷模块2处于持续的低温状态，不断地与电子元件1之间进行热传递，降低电子元件1的温度同时，制冷模块2的热端产生热量并传递给散热件3，由散热件3进行散热，最终实现电子元件1的温度冷却，避免电子元件1的工作温度超过最高极限温度，保证了电子元件1的正常工作，使用寿命较长。除此之外，通过将隔热件4设置于散热件3上并设置于电子元件1的外侧和制冷模块2的外侧，在隔热件4和散热件3的共同作用下，将电子元件1和制冷模块2包覆于两者内部，起到了封装的作用，以减少外界环境温度的影响。

进一步地，制冷模块2的控制电路部分全部集成在电子元件1的内部，可直接根据电子元件1温度控制制冷量，以保证电子元件1处于最佳工作范围之内。

需要特别说明的是，电子元件1可以通过改变通入制冷模块2内电流的方向，用于实现电子元件1的制冷和加热。采用这种方式，解决控制器及相关电子元件1在极端高温、低温情况下的主动冷却及加热，即使在严苛的工作环境内，也可以保证电子元件1始终工作在可靠地温度范围内，保证了电子元件1可靠性和稳定性，从而减少车辆的安全运行的隐患。

实施例二

本实施例提供的温控结构与实施例一提供的温控结构原理类似，区别仅在于部件的数量和排布方式。

具体地，隔热件4的横截面不是U形结构，如图2所示，隔热件4具体为长方体结构，隔热件4分别抵接于电子元件1、制冷模块2和散热件3。电子元件1、制冷模块2和散热件3彼此平行设置，隔热件4与散热件3垂直设置。制冷模块2和散热件3的数量均为两个，两个制冷模块2对称设置于电子元件1的两侧。两个散热件3对称设置于电子元件1的两侧并位于制冷模块2的外侧。

采用这种方式，两个散热件3位于电子元件1的其中两侧，两个隔热件4位于电子元件1的另外两侧，隔热件4设置于两个散热件3之间，使得隔热件4和散热件3围成一个容纳空间，该容纳空间用于容纳电子元件1和制冷模块2，实现隔离和封装。同时，对于电子元件1而言，每一侧均设置有一个制冷模块2和散热件3，实现电子元件1的两侧冷却，冷却效果好。

实施例三

本实施例提供的温控结构与实施例一提供的温控结构原理和结构类似，区别仅在于放置方向和制作工艺。

对于放置方向，如图3所示，本实施例提供的温控结构是将实施例一的温控结构翻转90°形成，使得电子元件1的顶面与隔热件4的内壁相接触，电子元件1的底面与制冷模块2相接触。其中电子元件1具体为芯片内核。

对于制作工艺，本实施例提供的温控结构中，电子元件1、制冷模块2为一体成型结构。具体地，直接在电子元件1内部晶圆光刻制造时直接产生制冷模块2，采用这种生产方式，减少了组装的环节，生产成本较低。

同时，本实施例的散热件3具体为热焊盘5，将隔热件4和制冷模块2整体结构直接焊接在热焊盘5上。采用热焊盘5的方式，电子元件1的热量可以通过热焊盘5传递到外界大气中。另外，热焊盘5可以作为连接件，与其他设备和部件相连接，例如散热片或设备外壳或冷却系统等，进一步加强热传递的效果。

实施例四

本实施例提供的温控结构与实施例二提供的温控结构原理和结构类似，区别仅在于放置方向和制作工艺。

对于放置方向，如图4所示，本实施例提供的温控结构是将实施例二的温控结构翻转90°形成，使得电子元件1的顶面和底面与制冷模块2相接触。

对于制作工艺，本实施例提供的温控结构中，电子元件1、制冷模块2为一体成型结构。具体地，直接在电子元件1内部晶圆光刻制造时直接产生制冷模块2，采用这种生产方式，减少了组装的环节，生产成本较低。

同时，本实施例中位于上方的散热件3具体为盖板6，位于下方的散热件3具体为热焊盘5，将隔热件4和制冷模块2整体结构直接焊接在热焊盘5上，热焊盘5作为连接件。采用热焊盘5和盖板6相结合的方式，电子元件1的热量可以通过热焊盘5和盖板6传递到外界大气中。另外，热焊盘5可以作为连接件，与其他设备和部件相连接，例如散热片或设备外壳或冷却系统等，进一步加强热传递的效果。

本实施例还提供了一种发动机，包括上述的温控结构，制造成本低，用于对电子元件冷却，冷却效果好，散热效率高，可实现在苛刻环境下的产品级的可靠应用。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种温控结构，其特征在于，包括：

电子元件(1)、制冷模块(2)和散热件(3)，所述制冷模块(2)设置于所述电子元件(1)和所述散热件(3)之间，所述制冷模块(2)的冷端与所述电子元件(1)相接触，所述制冷模块(2)的热端与所述散热件(3)相接触，使所述电子元件(1)的热量经所述制冷模块(2)传递至所述散热件(3)，用于散失热量；

隔热件(4)，其设置于所述散热件(3)上，所述隔热件(4)设置于所述电子元件(1)的外侧和所述制冷模块(2)的外侧，用于隔离温度。

2.根据权利要求1所述的温控结构，其特征在于，所述电子元件(1)、所述制冷模块(2)和所述散热件(3)相互平行设置。

3.根据权利要求1所述的温控结构，其特征在于，所述隔热件(4)的横截面为U形结构，所述电子元件(1)和所述制冷模块(2)设置于所述隔热件(4)的内部。

4.根据权利要求1所述的温控结构，其特征在于，所述隔热件(4)为长方体结构，所述隔热件(4)分别抵接于所述电子元件(1)、所述制冷模块(2)和所述散热件(3)。

5.根据权利要求4所述的温控结构，其特征在于，所述制冷模块(2)的数量为两个，两个所述制冷模块(2)对称设置于所述电子元件(1)的两侧。

6.根据权利要求5所述的温控结构，其特征在于，所述散热件(3)的数量为两个，两个所述散热件(3)对称设置于所述电子元件(1)的两侧并位于所述制冷模块(2)的外侧，且所述隔热件(4)垂直设置于两个所述散热件(3)之间。

7.根据权利要求1-6任一项所述的温控结构，其特征在于，所述散热件(3)为散热器或热焊盘(5)或盖板(6)。

8.根据权利要求1-6任一项所述的温控结构，其特征在于，所述电子元件(1)、所述制冷模块(2)为分体式结构或一体成型结构。

9.根据权利要求8所述的温控结构，其特征在于，所述制冷模块(2)为半导体热泵电子元件电子元件。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的温控结构。

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