CN211128742U - 一种应用于汽车的水冷散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种应用于汽车的水冷散热结构，涉及水冷散热技术领域，包括：散热底板，所述散热底板上形成有一散热腔体；若干散热针，设置于所述散热腔体内，且各所述散热针交错密集分布；至少一切面，设置于所述散热针的侧面，且所述切面与所述散热针对应的所述侧面形成一台阶面。本实用新型通过降低散热针的高度以及改变散热针的形状，保证了散热针之间的有效过流，提高了冷却液的流速，有效提升散热功率；降低了散热针结构的压铸难度，有效节约生产成本；降低了模具设计制造难度，显著提高了产品良率。

Description

一种应用于汽车的水冷散热结构

技术领域

本实用新型涉及水冷散热技术领域，尤其涉及一种应用于汽车的水冷散热结构。

背景技术

汽车冷却系统的功用是使汽车在所有工况下都能保持在适当的温度范围内。汽车的冷却系统有风冷与水冷之分。以空气为冷却介质的称为风冷系统，以冷却液为冷却介质的称为水冷系统。由于液体的散热速度远远大于空气，因此水冷系统往往具备很好的散热效果，同时在噪音方面也能得到很好的控制，而且体积小散热能力强。

当前汽车行业主要采用的水冷散热结构的散热针多采用圆柱体或台体，为了提高散热效率，散热针之间的针距通常设的很近，且需要一定的高度，而针距和高度都主要受到压铸工艺的限制。由于水冷散热结构多采用压铸来实现散热针和底板、腔体的一体成型，这就造成本来昂贵的壳体模具不得不再加上散热针的成型困难、变形严重、寿命短、工艺缺陷多等问题。常见的散热针高度大约8毫米，直径3毫米左右，针距约5毫米，在一块底板上会聚集几百个散热针，冷却液从散热针中流过会形成一定的水阻，因而合理的散热设计需要兼顾散热效率、工艺难度、水阻大小等因素，才能做到有针对性的水冷散热结构，进而设计出合理的产品。现有技术中，由于散热针结构过于细小无法在模具中直接顶出，但出模力又更大，容易造成变形，因此工艺实现难度大，不良率高，同时由于散热针结构细长，容易出现缺料、气孔等缺陷；另外，散热针结构的模具部分因为反复高低压循环容易损坏，一般不高于5万模次，明显低于模具其他部分，导致模具寿命短，成本高。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种应用于汽车的水冷散热结构，具体包括：

散热底板，所述散热底板上形成有一散热腔体；

若干散热针，设置于所述散热腔体内，且各所述散热针交错密集分布；

至少一切面，设置于所述散热针的侧面，且所述切面与所述散热针对应的所述侧面形成一台阶面。

优选的，所述散热针的高度为5毫米。

优选的，所述散热针的顶面的面积小于所述散热针的底面的面积。

优选的，所述散热针的底面为圆形。

优选的，所述切面为两个。

优选的，两所述切面与所述散热针的顶面的交线相互平行且相等。

优选的，所述散热底板、所述散热腔体和所述散热针采用模具压铸工艺一体成型。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

1)通过降低散热针的高度以及改变散热针的形状，保证了散热针之间的有效过流，提高了冷却液的流速，有效提升散热功率；

2)降低了散热针结构的压铸难度，有效节约生产成本；

3)降低了模具设计制造难度，显著提高了产品良率。

附图说明

图1为本实用新型的较佳的实施例中，一种应用于汽车的水冷散热结构的示意图；

图2为本实用新型的较佳的实施例中，一种应用于汽车的水冷散热结构中散热针的放大图；

图3为本实用新型的较佳的实施例中，若干交错排列的散热针的侧视图；

图4为本实用新型的较佳的实施例中，若干交错排列的散热针沿A-A的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实用新型并不限定于该实施方式，只要符合本实用新型的主旨，则其他实施方式也可以属于本实用新型的范畴。

本实用新型的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种应用于汽车的水冷散热结构，如图1至图4所示，具体包括：

散热底板1，散热底板1上形成有一散热腔体2；

若干散热针3，设置于散热腔体2内，且各散热针3交错密集分布；

至少一切面4，设置于散热针3的侧面，且切面4与散热针3对应的侧面形成一台阶面5。

具体地，本实施例中，汽车冷却液循环通常有独立的水泵提供动力，水泵的性能包括流量和扬程两部分因素，流量相同的情况下，扬程常常有较大的余量，造成水泵的能力浪费。在水泵的能力范围内，本实用新型通过将散热针3的高度由8毫米降低至5毫米，有效改善现有技术中存在的压铸工艺难度大且不良率高，以及生产模具寿命短且生产成本高的问题。但由于散热针3的高度降低，导致冷却液的过流面积减小，流速增加，换热增加，水阻也急剧增加，因此，通过改变散热针3的形状，即在散热针3的侧面具有一切面4，且该切面4与散热针3对应的侧面形成一台阶面5，有效增加散热针之间的过流面积，同时优化水阻，有效降低散热针3的压铸难度的同时，降低了模具设计制造难度，节约了生产成本，且有效提升了本实用新型的水冷散热结构的散热效率。实验结果显示，本实用新型的散热功率提升约10％，模具寿命提升约50％，综合来看，生产制造成本缩减数十万元。

本实用新型的较佳的实施例中，散热针3的高度为5毫米。

本实用新型的较佳的实施例中，散热针3的顶面的面积小于散热针3的底面的面积。

本实用新型的较佳的实施例中，散热针3的底面为圆形。

本实用新型的较佳的实施例中，切面4为两个。

本实用新型的较佳的实施例中，两切面4与散热针3的顶面的交线相互平行且相等。

具体地，本实施例中，通过对称设置两个切面4，两切面4分别形成了两个台阶面5，使得散热针3具有底部面积大，上部面积相对较小的结构，有效增加了两散热针3之间的过流面积，有效改善了由于散热针3高度的减小导致过流面积减小的问题。

本实用新型的较佳的实施例中，散热底板1、散热腔体2和散热针3采用模具压铸工艺一体成型。

本实用新型的一个较佳的实施例中，将本实用新型的水冷散热结构应用于新能源汽车电机控制器中，经验证，对电机控制器的稳态散热有一定提高，水阻由5.6千帕增加至约9.3千帕，符合水阻要求，且模具设计加工难度明显降低，模次预计超过七万次。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种应用于汽车的水冷散热结构，其特征在于，具体包括：

散热底板，所述散热底板上形成有一散热腔体；

若干散热针，设置于所述散热腔体内，且各所述散热针交错密集分布；

至少一切面，设置于所述散热针的侧面，且所述切面与所述散热针对应的所述侧面形成一台阶面。

2.根据权利要求1所述的水冷散热结构，其特征在于，所述散热针的高度为5毫米。

3.根据权利要求1所述的水冷散热结构，其特征在于，所述散热针的顶面的面积小于所述散热针的底面的面积。

4.根据权利要求3所述的水冷散热结构，其特征在于，所述散热针的底面为圆形。

5.根据权利要求1所述的水冷散热结构，其特征在于，所述切面为两个。

6.根据权利要求5所述的水冷散热结构，其特征在于，两所述切面与所述散热针的顶面的交线相互平行且相等。

7.根据权利要求1所述的水冷散热结构，其特征在于，所述散热底板、所述散热腔体和所述散热针采用模具压铸工艺一体成型。

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