CN211378583U - 散热装置及变流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散热装置及变流器，所述散热装置包括：基板和散热组件；所述基板具有用于安装功率器件的第一散热区和与所述第一散热区相邻的第二散热区；所述散热组件设于所述基板，所述散热组件具有对应所述第一散热区设置的第一散热部和对应所述第二散热区设置的第二散热部，所述第一散热部的散热能力大于所述第二散热部的散热能力。本实用新型技术方案中，通过设置不同散热能力的散热部解决了散热器散热不均匀的问题。

Description

散热装置及变流器

技术领域

本实用新型涉及散热设备的技术领域，特别涉及一种散热装置及变流器。

背景技术

随着经济的发展，科技的进步，越来越多的用电设备走进人们的生活和工作。其中，关乎着用电设备使用寿命的散热问题受到广泛关注。目前经常使用风冷散热器对用电设备进行散热。相关技术中，该风冷散热器一般具有进风口和出风口，冷风由进风口吹向出风口，从而带走用电设备使用过程中产生的热量。但是，由于进风口处的空气温度较低，能带走更多的热量，越靠近出风口处的空气温度越高，能带走的热量也越少。从而使得整个散热器的散热不均匀，导致整个散热器温度不均匀，进而导致沿进风口方向朝出风口方向设置的用电设备的散热不均，严重影响用电设备的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种散热装置及变流器，旨在解决相关技术中散热器散热不均匀的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种散热装置，所述散热装置包括：

基板，具有用于安装功率器件的第一散热区和与所述第一散热区相邻的第二散热区；

散热组件，设于所述基板，所述散热组件具有对应所述第一散热区设置的第一散热部和对应所述第二散热区设置的第二散热部，所述第一散热部的散热能力大于所述第二散热部的散热能力。

进一步地，所述散热组件包括散热片，所述散热片包括用于形成第一散热部的多个第一散热片、及用于形成第二散热部的多个第二散热片，所述第二散热部设于所述第一散热部的一侧，所述第一散热片的散热面积大于所述第二散热片的散热面积，至少两个所述第二散热片的散热面积在远离所述第一散热部的方向上逐渐减短。

进一步地，所述第一散热片的长度大于所述第二散热片的长度，至少两个所述第二散热片的长度在远离所述第一散热部的方向上逐渐减短。

进一步地，所述第一散热片的一端与所述第二散热片的一端齐平。

进一步地，所述第一散热片的宽度大于所述第二散热片的宽度，至少两个所述第二散热片的宽度在远离所述第一散热部的方向上逐渐减小。

进一步地，所述散热片的厚度范围为0.3mm～1.5mm，相邻两散热片之间的间距的范围为1mm～5mm。

进一步地，所述第二散热部设有两个，两个所述第二散热部分别设于所述第一散热部的两侧。

进一步地，所述散热组件包括散热片，所述散热片包括用于形成第一散热部的多个第一散热片、及用于形成第二散热部的多个第二散热片，所述第一散热片的厚度小于第二散热片的厚度，以使第一散热部的散热片分布密度大于第二散热部的散热片分布密度。

进一步地，所述散热组件包括散热片，所述散热片包括用于形成第一散热部的多个第一散热片、及用于形成第二散热部的多个第二散热片，相邻两个所述第一散热片之间的间隙小于相邻两个所述第二散热片之间的间隙，以使第一散热部的散热片分布密度大于第二散热部的散热片分布密度。

进一步地，所述散热装置还包括导风件，所述导风件设于所述基板，所述导风件与所述基板之间形成有两端开口的安装腔，所述散热组件设于所述安装腔内。

进一步地，所述散热装置还包括散热管，所述散热管设于所述基板的背离所述散热组件一侧，所述散热管设于所述基板与所述功率器件之间；和/或，

所述基板的表面设有导热层，所述导热层设于所述基板的背离所述散热组件的一侧。

本实用新型还提供一种变流器，包括如上任意一项所述的散热装置。

相较于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：

本实用新型技术方案中，通过设置不同散热能力的散热部有针对性的对安装有发热器件的基板进行散热，从而实现散热器的均温散热，使得散热器对功率器件的散热更均衡，进而延长功率器件的使用寿命。同时，由于本实用新型方案中对散热器进行了针对性的散热设置，使得散热器能以最小的冷能最快带走功率器件产生的热能，节约能源，并且大大提高了散热效率。

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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型散热装置一实施例的结构示意图；

图2为如图1所示散热装置的部分结构示意图；

图3为图2的另一视角图；

图4为本实用新型散热装置另一实施例的部分结构示意图；

图5为图4的另一视角图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	散热装置	121	第一散热片
110	基板	122	第二散热片
				111	安装孔	130	导风件
120	散热组件	200	功率器件

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种散热装置，适用于具有发热功率器件的电器设备中，例如变流器或变频器。

参见图1和图2，本实用新型提出一种散热装置100，所述散热装置100包括：

基板110，具有用于安装功率器件200的第一散热区和与所述第一散热区相邻的第二散热区；

散热组件120，设于所述基板110，所述散热组件120具有对应所述第一散热区设置的第一散热部和对应所述第二散热区设置的第二散热部，所述第一散热部的散热能力大于所述第二散热部的散热能力。

本实施例中，为了实现对功率器件200的支撑和散热，设置了基板110。所述基板110设于功率器件200的底部。应当理解，功率器件200在工作过程中会产生大量的热量，如果不及时对该热量进行处理，会使所述功率器件200的零部件老化、大幅度缩减其使用寿命，甚至由于大量该热量在功率器件200上的滞留，使得功率器件200内部电路短路，造成安全事故。故本实施例，为了减小该热量对所述功率器件200上的危害，设置了散热组件120。所述散热组件120使得所述功率器件200产生的热量被快速带走，缩短了热量自然平衡的时间。

进一步地，由于热源传播的性质，所述功率器件200与所述基板110直接接触的地方(即第一散热部)其传播到的热量更大，为了节省冷能、提高散热装置100的散热效率，有针对性地对所述基板110进行散热，也即在第一散热部设置更大的散热能力，以使其能带走更多的热量；在第二散热部设置更小的散热能力，以节约冷能以及散热组件120的原材料，节约成本。同时，通过对所述基板110进行有针对性地散热，可以保持所述整个基板110上的温度基本一致，使得功率器件200的底部的温度保持一致，加强了所述功率器件200的均温散热效果，使得整个功率器件200的散热效果更均衡，可大大延长了所述功率器件200的使用寿命。

在一实施例中，为了实现所述功率器件200与所述基板110的紧密连接，防止所述功率器件200在使用过程中从所述基板110上错位、脱落，在所述基板110上设置了用于安装所述功率器件200的安装孔111。应当理解，所述功率器件200上设有与所述安装孔111配套使用的安装件，所述安装件与所述安装孔111相适配。

可选地，所述功率器件200设置有多个，此时，所述安装孔111也设有多个，且所述安装孔111与所述功率器件200一一对应设置。

由上，本实用新型实施例中散热装置100的工作原理如下：(为更好的说明本实施例的工作原理选用风冷散热装置100为例来进行散热说明)本实用新型实施例至少具有三层散热效果。第一层是将所述功率器件200底部的热量散开至所述基板110上；第二层是将所述基板110上接收到的热量散开至所述散热组件120上；第三层是通过风冷将所述散热组件120上的接收到的热量带出散热装置100，并通过风冷给所述散热组件120以及所述基板110带去冷源。同时，为了最大程度保护散热装置100的工作零部件、延长其使用寿命，本实用新型实施例通过将上述三种散热途径和本实用新型实施例中申请保护的散热装置100的具体结构的结合，拟通过一种对不同散热部设置不同散热能力的新的方案，实现散热装置100的均温散热。

进一步地，参见图2至图5，所述散热组件120包括散热片，所述散热片包括用于形成第一散热部的多个第一散热片121、及用于形成第二散热部的多个第二散热片122，所述第二散热部设于所述第一散热部的一侧，所述第一散热片121的散热面积大于所述第二散热片122的散热面积，至少两个所述第二散热片122的散热面积在远离所述第一散热部的方向上逐渐减短。

本实施例中，为了实现不同散热部的不同散热能力，设置了多个第一散热片121和多个第二散热片122。所述第一散热片121对应所述功率器件200直接接触的部位(即所述第一散热部)设置，所述第二散热片122设于所述功率器件200非直接接触的部位(即所述第二散热部)设置，也即是说，多个所述第一散热片121接收到的热量大于多个所述第二散热片122接收到的热量。为了在所述第一散热部与所述第二散热部之间形成散热能力差，位于所述第一散热部的多个所述第一散热片121的散热面积大于位于所述第二散热部的多个所述第二散热片122的散热面积。本实施例中，通过不同散热部上的散热片的面积不同实现散热能力的梯度分布。

在一实施例中，多个所述第一散热片121的面积不相等，多个所述第二散热片122的面积不相等。从所述第一散热部至所述第二散热部的方向上，单个散热片两两之间可形成逐级递减的散热梯度分布，也可以根据实际的发热功率器件200的设置位置形成跳跃型的散热梯度分布。这样，增强了散热片设置的灵活性。

在另一实施例中，部分所述第一散热片121的面积相等，另一部分所述第一散热片121的面积不等；部分所述第二散热片122的面积相等，另一部分所述第二散热片122的面积不等。部分散热面积相同的散热片可一起设置，形成散热部，从所述第一散热部至所述第二散热部的方向上，不同散热部之前可形成逐级递减的散热梯度分布，也可以根据实际的发热功率器件200的设置位置灵活分布；部分散热面积相同的散热片可分开设置，根据实际发热器件的设置位置、以及需要散热的热量灵活设置。

在又一实施例中，多个所述散热片与所述基板110一体成型。并根据所述功率器件200的设置数量、需要散发的热量设计不同型号的散热装置100。

具体地，所述第一散热片121的长度大于所述第二散热片122的长度，至少两个所述第二散热片122的长度在远离所述第一散热部的方向上逐渐减短。

本实施例中，为了实现所述第一散热片121与所述第二散热片122之间的面积差，以实现所述第一散热片121与所述第二散热片122之间的散热能力差，在所述第一散热片121的宽度等于所述第二散热片122的宽度的时，设置所述第一散热片121的长度大于所述第二散热片122的长度。由于所述散热装置100具有进风口和出风口，为了节约原材料以及进一步将风冷直接传递至散热装置100的出风口一端，将至少两个所述第二散热片122的长度在远离所述第一散热部的方向上逐级递减。应当理解的是，这里指的散热片的长度方向为散热片平行于所述基板110接触的方向，散热片的宽度方向为散热片垂直于所述基板110的方向，以下释义均如此，不再作过多赘述。

在一实施例中，所述第一散热片121的一端与所述第二散热片122的一端齐平。所述第一散热片121与所述第二散热片122在散热装置100的出风口一端齐平，所述第一散热片121与所述第二散热片122在散热装置100的进风口一端呈阶梯状设置。

在另一实施例中，由于工艺上的误差，所述第一散热片121的一端与所述第二散热片122的一端靠近散热装置的出风口一侧设置。

具体地，所述第一散热片121的宽度大于所述第二散热片122的宽度，至少两个所述第二散热片122的宽度在远离所述第一散热部的方向上逐渐减小。

本实施例中，为了实现所述第一散热片121与所述第二散热片122之间的面积差，以实现所述第一散热片121与所述第二散热片122之间的散热能力差，在所述第一散热片121的长度大于所述第二散热片122的长度的时，设置所述第一散热片121的宽度大于所述第二散热片122的宽度。这样可以使多个所述第一散热片121与多个所述第二散热片122至少具有两个方向上的面积梯度，即散热能力梯度。

进一步地，所述第二散热部设有两个，两个所述第二散热部分别设于所述第一散热部的两侧。

本实施例中，为了充分节约散热片的原材料，设置了两个所述第二散热部，且对应设置了两个多个所述第二散热片122。应当理解，由于在实际工作过程中，为了使所述功率器件200的工作环境相对稳定，一般将所述功率器件200设置在所述基板110的中轴线上，热源分布在所述基板110的中轴线上，由此，本实施例中，将两个所述第二散热部设置在所述第一散热部的两侧。此时，在多个所述第一散热片121的两侧设置了多个所述第二散热片122。

进一步地，所述散热组件120包括散热片，所述散热片包括用于形成第一散热部的多个第一散热片121、及用于形成第二散热部的多个第二散热片122，所述第一散热片121的厚度小于第二散热片122的厚度，以使第一散热部的散热片分布密度大于第二散热部的散热片分布密度。

本实施例中，在相邻两所述散热片之间的间距设置相同时，为了增强所述第一散热部的散热片分布密度，以增强其散热能力，将所述第一散热片121的厚度设置大于所述第二散热片122的厚度。这样在所述基板110的单位面积内能实现的散热能力更大，以形成所述第一散热片121与所述第二散热片122之间的不同散热能力梯度。

在一实施例中，每一所述第一散热片121的厚度不均匀分布，每一所述第二散热片122的厚度不均匀分布。并在对应或者靠近所述功率器件200的位置处，设置较厚的散热片；在远离所述功率器件200的位置处，设置较薄的散热片。

进一步地，所述散热组件120包括散热片，所述散热片包括用于形成第一散热部的多个第一散热片121、及用于形成第二散热部的多个第二散热片122，相邻两个所述第一散热片121之间的间隙小于相邻两个所述第二散热片122之间的间隙，以使第一散热部的散热片分布密度大于第二散热部的散热片分布密度。

本实施例中，在每一所述散热片的厚度相同时，为了增强所述第一散热部的散热能力，将相邻两所述第一散热片121之间的间距小于相邻两所述第二散热片122之间的间距设置。这样，在所述基板110的单位面积内，所述第一散热部的散热片密度分布大于所述第二散热部的散热片的密度分布，使得其散热能力形成梯度分布。

在一实施例中，所述散热片的设置还充分考虑到散热片的厚度、相邻两个散热片之间的间距及其结合的因素。在对应或者靠近所述功率器件200的位置处设置较薄的散热片、相邻两散热片之间的间距较宽，以形成流量更大的空间，让更多的冷风量带走散热片上的热量，快速实现冷热交替。

在另一实施例中，所述散热片的厚度范围为0.3mm～1.5mm，相邻两散热片之间的间距的范围为1mm～5mm。

具体地，参见图1，所述散热装置100还包括导风件130，所述导风件130设于所述基板110，所述导风件130与所述基板110之间形成有两端开口的安装腔，所述散热组件120设于所述安装腔内。

本实施例中，为了节约冷能，使更多的冷能能在所述散热组件120之间滞留，并带走热量，设置了导风件130。可选地，所述导风件130为U型结构，并与所述基板110形成安装所述散热组件120的安装腔。并安装腔为所述散热装置100通入冷能的导风槽。所述安装腔两端具有开口，分别为导风槽的进风口和出风口。应当理解，所述散热组件120之间的风道与导风槽在同一方向上。

具体地，所述散热装置100还包括散热管(图中未画出)，所述散热管设于所述基板110的背离所述散热组件120一侧，所述散热管设于所述基板110与所述功率器件200之间。

本实施例中，为了进一步将所述基板110上接收到的从所述功率器件200处传来的热量均匀分散，并进一步降低所述基板110的扩散热阻，设置了散热管。所述散热管设于所述基板110与所述功率器件200之间。应当理解，为了使安装在所述基板110上的功率器件200能在保持稳定的使用环境，所述散热管嵌于所述基板110，所述基板110上设有与所述散热管相匹配的安装槽。

在一实施例中，所述散热管上还涂覆有导热材料，所述导热材料均匀涂覆于所述散热管的周围，以降低所述功率器件200与所述基板110的接触热阻，加快热量从功率器件200处传递到所述基板110上，并被散热组件120带走。

具体地，为了精简所述散热装置100的结构，在所述基板110的表面设置了导热层，所述导热层位于所述基板110与所述功率器件200之间，用于将从所述功率器件200处接收到的热量分散到所述基板110上，以使其被更快的带走，同时也可保持所述散热装置100的温度均匀。

本实用新型还提出一种变流器，所述变流器包括如上所述的散热装置100。该散热装置100的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本实用新型变流器中使用了上述散热装置100，因此，本实用新型变流器的实施例包括上述散热装置100全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种散热装置，其特征在于，所述散热装置包括：

基板，具有用于安装功率器件的第一散热区和与所述第一散热区相邻的第二散热区；

散热组件，设于所述基板，所述散热组件具有对应所述第一散热区设置的第一散热部和对应所述第二散热区设置的第二散热部，所述第一散热部的散热能力大于所述第二散热部的散热能力。

2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热组件包括散热片，所述散热片包括用于形成第一散热部的多个第一散热片、及用于形成第二散热部的多个第二散热片，所述第二散热部设于所述第一散热部的一侧，所述第一散热片的散热面积大于所述第二散热片的散热面积，至少两个所述第二散热片的散热面积在远离所述第一散热部的方向上逐渐减短。

3.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述第一散热片的长度大于所述第二散热片的长度，至少两个所述第二散热片的长度在远离所述第一散热部的方向上逐渐减短。

4.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述第一散热片的一端与所述第二散热片的一端齐平。

5.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述第一散热片的宽度大于所述第二散热片的宽度，至少两个所述第二散热片的宽度在远离所述第一散热部的方向上逐渐减小。

6.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述散热片的厚度范围为0.3mm～1.5mm，相邻两散热片之间的间距的范围为1mm～5mm。

7.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第二散热部设有两个，两个所述第二散热部分别设于所述第一散热部的两侧。

8.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热组件包括散热片，所述散热片包括用于形成第一散热部的多个第一散热片、及用于形成第二散热部的多个第二散热片，所述第一散热片的厚度小于第二散热片的厚度，以使第一散热部的散热片分布密度大于第二散热部的散热片分布密度。

9.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热组件包括散热片，所述散热片包括用于形成第一散热部的多个第一散热片、及用于形成第二散热部的多个第二散热片，相邻两个所述第一散热片之间的间隙小于相邻两个所述第二散热片之间的间隙，以使第一散热部的散热片分布密度大于第二散热部的散热片分布密度。

10.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括导风件，所述导风件设于所述基板，所述导风件与所述基板之间形成有两端开口的安装腔，所述散热组件设于所述安装腔内。

11.如权利要求1至10任一项所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括散热管，所述散热管设于所述基板的背离所述散热组件一侧，所述散热管设于所述基板与所述功率器件之间；和/或，

所述基板的表面设有导热层，所述导热层设于所述基板的背离所述散热组件的一侧。

12.一种变流器，其特征在于，包括如权利要求1至11任意一项所述的散热装置。

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