CN211823990U - 模块式冷板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种模块式冷板，包括散热板和集管部，所述散热板具有分别设置在所述散热板的第一侧的散热板入口和所述散热板的第二侧的散热板出口；所述集管部包括分别设置在所述散热板的所述第一侧的第一集管和所述第二侧的第二集管，所述第一集管与所述散热板入口连通，所述第二集管与所述散热板出口连通，以使所述第一集管和所述第二集管通过所述散热板连通，该集管部和散热板可以分别独立形成，可以在产品定型前或产品定型时，先制造与产品适应的散热板，待产品定型完成后，再制作与产品适应的集管部，从而可以降低模块式冷板的制造周期，提高生产效率。

Description

模块式冷板

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种模块式冷板。

背景技术

随着现在元器件集成度越来越高，发热量也越来越高，现在的冷板设计、加工方式通常采用一体式结构，即将包括散热元器件所需的流道，进出主流道及进出口等集成在一块基板上，这种结构受限于产品需求，需要待产品定型后才能开展冷板的设计，虽然可以预先通过仿真能在一定程度上缩短设计周期，但该设计周期依然很长，大大延长了成品的设计周期，甚至成了制约新产品设计定型的一大因素。

另一方面，发热量提高导致所需的流量也越来越高，这就需要增大接头的尺寸，随之冷板上配套的接口也增大，也就是说，需要冷板整体尺寸加大或在接口处局部加大，冷板的用料受多种因素制约，如进出流道，进出接头等，需要按最大制约因素选择原料尺寸或局部加厚等方式，或造成了原材料的浪费或增加了冷板的制作成本，因此，极大的降低了材料利用率。

最后，现有冷板通常采用多层焊接的结构及加工方式，首先在原材料上铣削加工出流道，然后在表面焊接盖板，加工方式单一，成本高。

实用新型内容

本实用新型的发明目的之一在于提供一种模块式冷板，包括分别独立形成的散热板和集管部，以降低模块式冷板的制造周期，提高生产效率。

针对上述技术问题，本实用新型提供一种模块式冷板，包括散热板和集管部，所述散热板具有分别设置在所述散热板的第一侧的散热板入口和所述散热板的第二侧的散热板出口；所述集管部包括分别设置在所述散热板的所述第一侧的第一集管和所述第二侧的第二集管，所述第一集管与所述散热板入口连通，所述第二集管与所述散热板出口连通，以使所述第一集管和所述第二集管通过所述散热板连通。

根据本实用新型的一示例性实施例，其中，所述第一集管包括沿所述第一集管的长度方向布置的多个第一散热板连接口，所述第二集管包括沿所述第二集管的长度方向布置的多个第二散热板连接口。

进一步地，所述第一集管上设有供冷却介质进入的流道入口，所述第二集管上设有供冷却介质流出流道出口，所述流道入口和所述流道出口沿着所述集管部的长度方向彼此远离。

优选地，所述第二集管还包括延伸部，所述延伸部从所述第二集管的长度方向上远离所述流道入口的一端垂直于所述第一集管朝向所述第一集管延伸，所述流道出口位于所述延伸部的自由端。

根据本实用新型的另一示例性实施例，所述散热板还包括散热板流道和热源安装孔。

优选地，所述散热板流道的延伸方向大致垂直于所述集管部的长度方向。

根据本实用新型的另一示例性实施例，所述散热板通过开模铸造形成。

优选地，所述集管部为一体结构，所述第一集管和所述第二集管为所述集管部彼此相对的一对侧边。

可选择地，所述集管部呈U型或环形。

根据本实用新型的另一示例性实施例，所述散热板包括至少一个用于安装热源的热源安装面。

本实用新型提供的模块式冷板至少具有如下有益效果：模块式冷板包括散热板和集管部，该集管部和散热板可以分别独立形成，可以在产品定型前或产品定型时，先制造与产品适应的散热板，待产品定型完成后，再制作与产品适应的集管部，从而可以降低模块式冷板的制造周期，提高生产效率。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本实用新型的上述和/或其它目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1为本实用新型一示例性实施例提供的模块式冷板的结构图。

图2为图1中的模块式冷板组装有热源后的结构图。

图3为图1中的集管部的结构图。

图4为图1中的散热板的结构图。

附图标记说明：

11：散热板； 12：集管部；

13：第一集管； 14：第二集管；

15：热源； 16：第一流道；

17：第二流道； 18：流道入口；

19：流道出口； 20：散热板入口；

21：散热板出口； 22：热源安装孔；

23：热板流道； 24：第一散热板连接口；

25：第二散热板连接口。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

参照图1至图4，本实用新型提供一种模块式冷板，该模块式冷板包括散热板11和集管部12，其中，集管部12可以呈U型或者环形并包围在散热板11的外周，该散热板11与集管部12分别独立形成后组装在一起，如此散热板11和集管部12的制造过程互不干涉，散热板11与集管部12可以同时制造，也可以先制造散热板11再制造集管部12。例如本实施例中，在仅设计完热源的规格参数，尚未设计出电子产品的情况下，可以预先制作与热源匹配的散热板11，待确定了该电子产品需要散热板11的数量、排列方式以及相邻的散热板11之间的间距的情况下，可以根据需要再制造与其匹配的集管部12，如此由于预先制造了散热板11，模块式冷板的制作周期将明显缩短，从而可以显著提高模块式冷板的生产效率。

散热板11可以包括分别设置在其第一侧的散热板入口20和设置在其第二侧的散热板出口21。集管部12包括设置于其内部且彼此相互间隔的第一流道16和第二流道17，第一流道16可以与散热板入口20连通，第二流道17可以与散热板出口21连通，以使冷却介质可以从第一流道16流入经散热板11后再经第二流道17流出，也就是说，第一流道16和第二流道17在集管部12内并不连通，而是通过散热板11导通。

具体地，参照图1和图4，散热板11可以设置成矩形结构，其中，第一侧和第二侧可以为彼此相对且平行的两侧。根据需要，散热板11可以设置成槽道式结构，或者板式结构，或者翅片式结构。当然，散热板11的形状、结构参数可以与热源的规格参数相匹配，例如但不限于，可以形成为矩形、菱形、椭圆形等。散热板11可以为板式结构，其上开有散热用的槽道式热板流道23，其中，散热板入口20和散热板出口21分别设置在散热板11的垂直于热板流道23的延伸方向的两侧，以使冷却介质能够通过散热板入口20进入到热板流道23，再经散热板出口21流出。当然，对于散热板11的形成工艺并不做特殊限定，可以采用铸造工艺形成，也可以采用多部件焊接组装形成。

散热板11可以具有至少一个热源安装面，其中，散热板11可以设置有热源安装孔22，根据需要该热源安装孔22可以为螺纹孔或者通孔，以供紧固件穿过而将热源15固定在散热板11上。例如但不限于，散热板11具有两个热源安装面，且该两个热源安装面位于散热板11的相对两侧面。需要说明的是，当设置热源安装孔22时，只要热源15与热板流道23彼此不干涉，能够使热源15安装到热源安装孔22上即可。

某一电子产品中需要的散热板11的数量可以根据电子产品的体积与散热板11的体积比，散热板11的排列方式等多种因素来选择，例如图1中，为了清楚地说明模块式冷板的结构，仅示出了3个散热板11，但不以此为限。

参照图1至图3，其中，集管部12可以一体式结构，例如可以采用铸造形成的实心框架，然后采用机加工工艺在所需位置设置流道和流道入口或流道出口而形成，例如但不限于，集管部12可以设置成U型或者环形，以至少包围散热板11的第一侧和第二侧，集管部12内设置有彼此相互间隔的第一流道16和第二流道17，第一流道16设置有能够与散热板11的散热板入口20连通的第一散热板连接口24，第二流道17设置有能够与散热板11的散热板出口21连通的第二散热板连接口24。第一流道16设置有流道入口18，第二流道17设置有流道出口19，且流道入口18和流道出口19分别布置在散热板11的热板流道23的两侧。例如但不限于，在模块式冷板具有一个散热板11的情况下，流道入口18和流道出口19分别位于该散热板11的第一散热板连接口24和第二散热板连接口25形成的直线段的两侧。

具体地，继续参照图1，在模块式冷板具有多个散热板11的情况下，流道入口18位于最下方的第一散热板连接口24以下，流道出口19位于最上方的第二散热板连接口25以上，以使从流道入口18进入的冷却介质能够经过每个第一散热板连接口24而进入到相应的散热板11中，从而可以使各个散热板11内的冷却介质均衡，以均匀散热。

假使流道入口18位于最下方的第一散热板连接口24以下，流道出口19位于最下方的第二散热板连接口25以下，冷却介质有可能经过最下方的散热板11后经流道出口19流出模块式冷板，进入上方的两个散热板11内的冷却介质较少设置几乎没有，则导致流经各个散热板11的冷却介质的量不均衡，从而不能均匀散热。

当集管部12呈U型的一体结构时，也就是集管部12包括两个相对的第一侧边和第二侧边，以及用于连接该第一侧边和第二侧边的底边，流道入口18和流道出口19可以设置在第一侧边上，例如流道入口18可以设置在该第一侧边的自由端，流道出口19设置在该第一侧边与底边的连接处，更具体地，该集管部12内的第一流道16可以沿第一侧边延伸，沿该第一流道16的延伸方向布置有多个第一散热板连接口24，第二流道17可以沿第二侧边和底边延伸，第一流道16和第二流道17在集管部12内彼此隔离开，不连通。

将流道入口18和流道出口19可以设置在集管部12的同一侧边上，便于外接冷却循环装置，以使冷却介质便于循环利用。当然，流道出口19也可以设置在第二侧边与底边的连接处，在这种情况下，第二流道17仅沿第二侧边延伸。

继续参照图1至图3，本实施例中集管部12为分体式结构，且集管部12包括大致呈“一”字型的第一集管13和大致呈“L”字型的第二集管14，其中，第二集管14的第一边平行于第一集管13，第二集管14的第二边朝向第一集管13延伸，且流道入口18位于第一流道16的远离第二边的一端，流道出口19位于第二边的自由端。可以理解的是，第二集管14可以设置为与第一集管13平行的“一”字型结构，且流道出口19设置在第二集管14的远离流道入口18的一端。本实施例中，将流道入口18设置在第一流道16的一端，以使进入的冷却介质只能在第一流道16内沿单一方向流动，从而可以避免冷却介质在第一流道16内分流，造成进入到模块式冷板内的冷却介质和从模块式冷板流出的冷却介质的量不对等，也就有避免了可能流经各个散热板11的冷却介质的量不均等，进而导致整个模块式冷板散热不均匀现象，从而提高了模块式冷板的散热均匀性。

具体地，第一集管13上还设置有多个第一散热板连接口24，第二集管14上设置有多个第二散热板连接口25，其中，第一散热板连接口24可以连接在散热板11的散热板入口20，第二散热板连接口25可以连接在散热板11的散热板出口21，从而可以形成一个完整的流道，即：冷却介质从流道入口18进入到第一流道16，经第一散热板连接口24进入到散热板11，再经第二散热板连接口25进入到第二流道17，经流道出口19流出。多个第一散热板连接口24可以匹配多个散热板11，从而可以使模块式冷板包括多个散热板11，以实现多路冷却多个热源15。

集管部12与散热板11可以采用焊接或者紧固件连接的方式连接在一起。

本实施例提供的模块式冷板可以用于对IGBT模块进行散热，但不以此为限。每个散热板11上可以安装有一个IGBT模块，也可以将两个IGBT模块分别安装在同一个散热板11的相对的两侧面。

本实用新型提供的模块式冷板包括散热板11和集管部12，其中，散热板11和集管部12可以分别独立形成，较现有技术中一体成型的冷板，散热板11与集管部12的相互制约程度降低，其中，散热板11可以根据热源15的结构参数来设置，集管部12再根据电子产品的布局、规格参数等布置散热板11的排布，进而在集管部12上设置与散热板11匹配的第一散热板连接口24和第二散热板连接口25即可。进一步地，由于散热板11与集管部12之间的制约程度降低，可以按照需要选择原材料，能够有效地降低模块式冷板的材料用量，降低整体材料用量。

现有冷板采用一体式结构，在制作过程中，需要按照最大制约因素选择材料尺寸，例如散热板与集管部的连接处增大，导致集管部的壁厚增大，一方面，集管部壁厚增大将影响散热，从而降低了散热效率，另一方面，集管部壁厚增大，导致制造整个冷板消耗的原材料增加，提高了制造成本。本实施例中的模块式冷板采用散热板11和集管部12分别独立形成的方式，克服了上述技术问题，具有优良的经济效益。

本实用新型所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本实用新型的各方面。

Claims (10)

1.一种模块式冷板，其特征在于，所述模块式冷板包括：

散热板(11)，所述散热板(11)具有分别设置在所述散热板(11)的第一侧的散热板入口(20)和所述散热板(11)的第二侧的散热板出口(21)；

集管部(12)，所述集管部(12)包括分别设置在所述散热板(11)的所述第一侧的第一集管(13)和所述第二侧的第二集管(14)，所述第一集管(13)与所述散热板入口(20)连通，所述第二集管(14)与所述散热板出口(21)连通，以使所述第一集管(13)和所述第二集管(14)通过所述散热板(11)连通。

2.如权利要求1所述的模块式冷板，其特征在于，所述第一集管(13)包括沿所述第一集管(13)的长度方向布置的多个第一散热板连接口(24)，所述第二集管(14)包括沿所述第二集管(14)的长度方向布置的多个第二散热板连接口(25)。

3.如权利要求2所述的模块式冷板，其特征在于，所述第一集管(13)上设有供冷却介质进入的流道入口(18)，所述第二集管(14)上设有供冷却介质流出的流道出口(19)，所述流道入口(18)和所述流道出口(19)沿着所述集管部(12)的长度方向彼此远离。

4.如权利要求3所述的模块式冷板，其特征在于，所述第二集管(14)还包括延伸部，所述延伸部从所述第二集管(14)的长度方向上远离所述流道入口(18)的一端垂直于所述第一集管(13)朝向所述第一集管(13)延伸，所述流道出口(19)位于所述延伸部的自由端。

5.如权利要求1所述的模块式冷板，其特征在于，所述散热板(11)还包括散热板流道(23)和热源安装孔(22)。

6.如权利要求5所述的模块式冷板，其特征在于，所述散热板流道(23)的延伸方向大致垂直于所述集管部(12)的长度方向。

7.如权利要求5所述的模块式冷板，其特征在于，所述散热板(11)通过开模铸造形成。

8.如权利要求1所述的模块式冷板，其特征在于，所述集管部(12)为一体结构，所述第一集管(13)和所述第二集管(14)为所述集管部(12)彼此相对的一对侧边。

9.如权利要求8所述的模块式冷板，其特征在于，所述集管部(12)呈U型或环形。

10.如权利要求1所述的模块式冷板，其特征在于，所述散热板(11)包括至少一个用于安装热源(15)的热源安装面。

Images