CN212629011U - 基于半导体发电的散热组件 - Google Patents

基于半导体发电的散热组件 Download PDF

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苟秋平
牛书霞
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Zhengzhou Onaer Cooling And Heating Technology Co ltd
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Abstract

本申请涉及散热技术领域,尤其涉及一种基于半导体发电的散热组件,包括有热源、半导体发电模块、散热器和散热风扇,半导体发电模块的热端与热源接触固定,半导体发电模块的冷端与散热器接触固定,散热风扇与半导体发电模块电连接,散热风扇位于散热器远离半导体发电模块的一侧、并沿远离散热器的方向出风。如此设置,通过半导体发电模块的热电效应将热源工作时产生的热量加以利用,驱动散热风扇对散热器进行风冷散热,有效利用了废热,提高了散热效率。

Description

基于半导体发电的散热组件
技术领域
本申请涉及散热技术领域,更具体地说,涉及一种基于半导体发电的散热组件。
背景技术
散热技术是将机械或其他器具在工作过程中产生的热量及时转移以避免影响其正常工作的技术。发动机、水泵和变频器等设备在工作过程中均会产生热量,需要合理的散热才能保证设备正常运行。
其中,变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备,是变频调速系统的核心部件。近年来我国对节能减排的重视与日俱增,变频技术在热泵中的节能表现突出,获得了民众的追捧,未来,随着空气能在更多领域普及,变频化设备的占比将越来越高。由于变频器核心电路模块具有集成度高、高频、高压、高速等特点,导致其工作时发热严重。而变频器的正常工作温度为-10℃~+50℃,一旦超出这个范围,电子元器件的性能就会下降,影响变频器的工作效果。但是,目前现有的散热技术大多采用散热片等措施直接将热量排放掉,且散热方式单一,散热速度慢,效果不佳。
因此,如何解决现有的散热技术大多采用散热片直接将热量排放掉,散热方式单一,散热速度慢,效果不佳的问题,是本领域技术人员所要解决的关键技术问题。
实用新型内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题,本申请的目的在于提供一种基于半导体发电的散热组件,其能够解决现有的散热技术大多采用散热片直接将热量排放掉,散热方式单一,散热速度慢,效果不佳的问题。本申请提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
本申请提供了一种基于半导体发电的散热组件,包括有热源、半导体发电模块、散热器和散热风扇,所述半导体发电模块的热端与所述热源接触固定,所述半导体发电模块的冷端与散热器接触固定,所述散热风扇与所述半导体发电模块电连接,所述散热风扇位于所述散热器远离所述半导体发电模块的一侧、并沿远离所述散热器的方向出风。
优选地,所述半导体发电模块与所述热源之间、所述半导体发电模块与所述散热器之间设置有导热硅胶。
优选地,还包括有电控箱体,所述电控箱体与所述散热器固定连接,所述热源和所述半导体发电模块位于所述电控箱体内,所述散热器和所述散热风扇位于所述电控箱体外。
优选地,所述散热器设置为插片散热器,所述插片散热器包括有散热板和间隔设置在所述散热板上的散热插片,所述散热板与所述半导体发电模块的冷端贴合固定,且所述散热插片沿远离所述半导体发电模块的方向延伸。
优选地,所述散热风扇通过固定壳连接在所述插片散热器上,所述固定壳与所述散热板连接、并罩在所述散热插片外侧,所述散热风扇贯穿连接在所述固定壳上。
优选地,所述固定壳上靠近所述散热插片的位置设置有多个透气孔。
优选地,所述热源设置为变频器。
优选地,所述变频器包括有变频器主板和设置在所述变频器主板上的芯片,所述半导体发电模块的热端与所述芯片接触固定。
优选地,所述芯片设置有多个、且均与所述半导体发电模块的热端接触固定。
优选地,所述热源设置为发动机或水泵。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果:
半导体发电模块具有热端和冷端,半导体发电模块的热端与热源接触固定,以将热源的热量传递给半导体发电模块,半导体发电模块的冷端与散热器接触固定、通过散热器将半导体发电模块上的热量传递出去,实现热源散热的目的,而且通过半导体发电模块的热端和冷端的温度差,利用温差电效应原理产生电能,散热风扇与半导体发电模块电连接,将产生的电能传递给散热风扇,进而驱动散热风扇转动、并出风散热。散热风扇设置在散热器远离半导体发电模块的一侧,以使得散热器位于散热风扇和半导体发电模块之间,而且散热风扇沿远离散热器的方向出风,可以提升散热器上热量的挥发效率,加速对热源的散热。如此设置,通过半导体发电模块的热电效应将热源工作时产生的热量加以利用,驱动散热风扇对散热器进行风冷散热,有效利用了废热,提高了散热效率。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
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获得其他的附图。
图1是根据一些示例性实施例示出的本基于半导体发电的散热组件的结构示意图。
图中:1、变频器主板;2、芯片;3、导热硅胶;4、半导体发电模块;5、插片散热器;6、固定壳;7、散热风扇;8、电控箱体。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与本申请的一些方面相一致的装置或方法的例子。
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本实用新型所保护的范围。
以下,参照附图对实施例进行说明。此外,下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外,下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。
参考图1,本具体实施方式提供了一种基于半导体发电的散热组件,包括有热源、半导体发电模块4、散热器和散热风扇7,其中,热源为需要散热的电器元器件,比如,变频器、发动机、水泵等;半导体发电模块4具有热端和冷端,半导体发电模块4的热端与热源接触固定,以将热源的热量传递给半导体发电模块4,半导体发电模块4的冷端与散热器接触固定、通过散热器将半导体发电模块4上的热量传递出去,实现热源散热的目的,而且通过半导体发电模块4的热端和冷端的温度差,利用温差电效应原理产生电能,散热风扇7与半导体发电模块4电连接,将产生的电能传递给散热风扇7,进而驱动散热风扇7转动、并出风散热。
散热风扇7设置在散热器远离半导体发电模块4的一侧,以使得散热器位于散热风扇7和半导体发电模块4之间,而且散热风扇7沿远离散热器的方向出风,可以提升散热器上热量的挥发效率,加速对热源的散热。
如此设置,通过半导体发电模块4的热电效应将热源工作时产生的热量加以利用,驱动散热风扇7对散热器进行风冷散热,有效利用了废热,提高了散热效率。
本实施例中,半导体发电模块4与热源之间、半导体发电模块4与散热器之间设置有导热硅胶3,其具有卓越的抗冷热交变性能、耐老化性能和电绝缘性能;并具有优异的防潮、抗震、耐电晕、抗漏电性能和耐化学介质性能;可持续使用-60~280℃且保持性能;不溶胀并且对大多数金属和非金属材料具有良好的粘接性,能对电子元器件起散热密封粘接作用并对周边环境不产生污染。
当然,本基于半导体发电的散热组件还包括有电控箱体8,电控箱体8具有开口,散热器固定连接在开口的位置、并将电控箱体8的内部封闭。其中,热源和半导体发电模块4位于电控箱体8内,可以避免热源和半导体发电模块4的电路稳定,有效地实现防水防尘的作用,散热器和散热风扇7位于电控箱体8外,通过散热器和散热风扇7将电控箱体8内部的电器元器件、电路及芯片2在工作时产生的热量散发,可以保证电控箱体8内部环境的温度适中。
一些实施例中,散热器设置为插片散热器5,其中,插片散热器5包括有散热板和多个散热插片,散热插片间隔设置在散热板的第一侧面上、并沿远离散热板的方向延伸,散热板的第二侧面与半导体发电模块4的冷端贴合固定,有利于保证较大的散热接触面,而且散热插片的结构可以增大散热面积,提升散热效率。
其中,散热风扇7通过固定壳6连接在插片散热器5上,这里,固定壳6具有两个相对的开口,其中一个开口与散热板连接,并使得固定壳6罩在散热插片外侧,另一个开口与散热风扇7连接,以使得散热风扇7贯穿固定壳6,通过固定壳6的作用,既可以保证散热风扇7的固定稳定性,又可以将散热插片上的热量集中,有利于散热风扇7将散热插片上的热量散发,达到加速散热的目的。
进一步地,为了方便其他的流通性,固定壳6上设置有多个透气孔,该透气孔靠近散热插片设置,当散热风扇7向外出风时,透气孔可以向固定壳6内进风,达到较好的空气对流的效果,进而通过空气流通带走散热插片上的热量。
本实施例中,热源设置为变频器,具体地,该变频器为热泵变频器,半导体发电模块4连接在变频器上,将变频器工作时产生的热量加以利用,驱动散热风扇7对散热器进行风冷散热,有效利用了废热,提高了散热效率。而且,有利于提升变频器的使用寿命和性能。
其中,变频器包括有变频器主板1和芯片2,芯片2固定在变频器主板1上,由于芯片2工作时产生大量的热量,可以将半导体发电模块4的热端与芯片2接触固定,进而降低芯片2的温度,有利于降低芯片2的温度,保证芯片2具有较好的运行环境。
具体地,变频器主板1上设置有多个芯片2,多个芯片2均与半导体发电模块4的热端接触固定,可以降低各个芯片2的温度,保证各个芯片2均具有较好的运行环境,提升变频器的使用性能。
当然,在一些其他的实施例中,热源也可以设置为发动机、水泵等需要散热的设备,通过热电效应发电驱动散热风扇7对该热源进行散热,从而提高能源使用效率。
下面结合上述实施例对本基于半导体发电的散热组件作具体说明。
本本基于半导体发电的散热组件主要包括有变频器主板1、芯片2、导热硅胶3、半导体发电模块4、电控箱体8、插片散热器5、固定壳6和散热风扇7。其中,变频器主板1安装在电控箱体8内;变频器主板1上的芯片2与半导体发电模块4的热端接触固定,且接触处涂上导热硅胶3;半导体发电模块4的冷端与插片散热器5的散热板接触固定,且接触处涂上导热硅胶3;固定壳6固定在插片散热器5上;散热风扇7安装在固定壳6上;半导体发电模块4和散热风扇7通过通电线路连通。
电控箱体8中的电器元器件、电路及芯片2在工作时产生的热量通过接触导热和热对流传热的方式将热量传递给半导体发电模块4的热端,半导体发电模块4的冷端将热量传递给插片散热器5,散热风扇7通过强制对流的方式对插片散热器5进行散热,从而降低半导体发电模块4冷端的温度。由于半导体发电模块4的热端和冷端存在温差,利用温差电效应原理产生电能通过通电线路驱动散热风扇7运转,如此设置,通过热电效应将变频器工作时产生的热量加以利用,驱动散热风扇7,有效利用了废热,提高了散热效率。
需要说明的是,本文所表述的“第一”“第二”等词语,不是对具体顺序的限制,仅仅只是用于区分各个部件或功能。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本申请提供的多个方案包含本身的基本方案,相互独立,并不互相制约,但是其也可以在不冲突的情况下相互结合,达到多个效果共同实现。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,但可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于半导体发电的散热组件,其特征在于,包括有热源、半导体发电模块(4)、散热器和散热风扇(7),所述半导体发电模块(4)的热端与所述热源接触固定,所述半导体发电模块(4)的冷端与散热器接触固定,所述散热风扇(7)与所述半导体发电模块(4)电连接,所述散热风扇(7)位于所述散热器远离所述半导体发电模块(4)的一侧、并沿远离所述散热器的方向出风。
2.根据权利要求1所述的基于半导体发电的散热组件,其特征在于,所述半导体发电模块(4)与所述热源之间、所述半导体发电模块(4)与所述散热器之间设置有导热硅胶(3)。
3.根据权利要求1所述的基于半导体发电的散热组件,其特征在于,还包括有电控箱体(8),所述电控箱体(8)与所述散热器固定连接,所述热源和所述半导体发电模块(4)位于所述电控箱体(8)内,所述散热器和所述散热风扇(7)位于所述电控箱体(8)外。
4.根据权利要求1所述的基于半导体发电的散热组件,其特征在于,所述散热器设置为插片散热器(5),所述插片散热器(5)包括有散热板和间隔设置在所述散热板上的散热插片,所述散热板与所述半导体发电模块(4)的冷端贴合固定,且所述散热插片沿远离所述半导体发电模块(4)的方向延伸。
5.根据权利要求4所述的基于半导体发电的散热组件,其特征在于,所述散热风扇(7)通过固定壳(6)连接在所述插片散热器(5)上,所述固定壳(6)与所述散热板连接、并罩在所述散热插片外侧,所述散热风扇(7)贯穿连接在所述固定壳(6)上。
6.根据权利要求5所述的基于半导体发电的散热组件,其特征在于,所述固定壳(6)上靠近所述散热插片的位置设置有多个透气孔。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的基于半导体发电的散热组件,其特征在于,所述热源设置为变频器。
8.根据权利要求7所述的基于半导体发电的散热组件,其特征在于,所述变频器包括有变频器主板(1)和设置在所述变频器主板(1)上的芯片(2),所述半导体发电模块(4)的热端与所述芯片(2)接触固定。
9.根据权利要求8所述的基于半导体发电的散热组件,其特征在于,所述芯片(2)设置有多个、且均与所述半导体发电模块(4)的热端接触固定。
10.根据权利要求1-6任意一项所述的基于半导体发电的散热组件,其特征在于,所述热源设置为发动机或水泵。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113411010A (zh) * 2021-06-30 2021-09-17 东风商用车有限公司 一种新型温差发电装置

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