CN214125809U - 散热装置及具有散热装置的电动工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电动工具技术领域，具体涉及一种散热装置及具有散热装置的电动工具，该散热装置用于对电路板和电路板上设置的功率元件进行散热，包括壳体、散热件和导热介质，壳体内形成容纳腔，电路板设置在容纳腔内，散热件设置在壳体内并位于电路板的下方，导热介质设置在电路板和散热件之间。根据本实用新型实施例的散热装置，将导热介质设置在电路板和散热件之间，能够使功率元件产生的热量及时传递至散热件上，通过散热件将热量传导至外界，避免热量不能及时传导导致的功率元件和电路板的损坏。通过及时的散热，延长了电路板和功率元件的寿命，也延长了电动工具单次工作的最长时间，进而提高了工作效率。

Description

散热装置及具有散热装置的电动工具

技术领域

本实用新型属于电动工具技术领域，具体涉及一种散热装置及具有散热装置的电动工具。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

电动工具包括工作部分和控制部分，控制部分在工作过程中不可避免的产生热量。因此，需要将热量及时快速地向外部传导；否则，会影响控制部分的功能，甚至导致控制部分被烧毁，最终导致电动工具无法工作。

目前，控制部分的散热方式大多采用的是直接在发热源上安装风机进行散热，利用风机进行散热会额外增加成本，且风机在散热过程自身也会产生热量。或者在发热源上使用螺钉安装散热片，拆装工序繁琐且散热效果差。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决现有技术中散热效果差的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的第一方面提出了一种散热装置，用于对电路板和所述电路板上设置的功率元件进行散热，包括：

壳体，所述壳体内形成容纳腔，所述电路板设置在所述容纳腔内；

散热件，所述散热件设置在所述壳体内并位于所述电路板的下方；

导热介质，所述导热介质设置在所述电路板和所述散热件之间。

根据本实用新型实施例的散热装置，壳体内形成容纳腔，电路板、导热介质和散热件叠放设置在容纳腔内。将导热介质设置在电路板和散热件之间，能够使功率元件产生的热量及时传递至散热件上，通过散热件将热量传导至外界，避免热量不能及时传导导致的功率元件和电路板的损坏。通过及时的散热，延长了电路板和功率元件的寿命，也延长了电动工具单次工作的最长时间，进而提高了工作效率。

在本实用新型的一些实施例中，所述功率元件设置在所述电路板朝向所述散热件的一侧上，所述导热介质设置在所述功率元件和所述散热件之间。

在本实用新型的一些实施例中，所述散热装置还包括灌封胶，所述灌封胶覆盖在所述电路板背离所述散热件的一侧上。

在本实用新型的一些实施例中，所述壳体为塑胶件。

在本实用新型的一些实施例中，所述壳体为铝制件。

在本实用新型的一些实施例中，所述壳体包括：

壁板；

底板，所述壁板沿所述底板的周向设置，且所述壁板与所述底板之间形成夹角以围合成所述容纳腔，所述散热件与所述底板接触。

在本实用新型的一些实施例中，所述底板上设置有至少一个定位结构，所述定位结构用于固定所述散热件。

在本实用新型的一些实施例中，所述定位结构为所述底板上形成的凹陷结构。

本实用新型的第二方面提出了一种电动工具，包括：

驱动件；

电路板，所述电路板上设置有功率元件，所述电路板与所述驱动件电连接；

散热装置，所述散热装置为上述任一技术方案中的散热装置，所述电路板设置在所述散热装置内。

本发明实施例的电动工具与上述散热装置具有相同的优势，在此不再赘述。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例的散热装置一种实施例的剖面示意图；

图2为本实用新型实施例的散热装置另一种实施例的剖面示意图；

图3为本实用新型实施例的散热装置另一种实施例的剖面示意图；

图4为图3所示的壳体的立体结构示意图。

附图中各标记表示如下：

1、壳体；11、壁板；12、底板；121、贯通孔121；

2、电路板；21、功率元件；

3、散热件；

4、导热介质；

5、灌封胶。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1至图4所示，根据本实用新型一个实施例的散热装置，用于对电路板和电路板上设置的功率元件进行散热，包括：

壳体1，壳体1内形成容纳腔，电路板2设置在容纳腔内；

散热件3，散热件3设置在壳体1内并位于电路板2的下方；

导热介质4，导热介质4设置在电路板2和散热件3之间。

根据本实用新型实施例的散热装置，壳体1内形成容纳腔，电路板2、导热介质4和散热件3叠放设置在容纳腔内。将导热介质4设置在电路板2和散热件3之间，能够使功率元件21产生的热量及时传递至散热件3上，通过散热件3将热量传导至外界，避免热量不能及时传导导致的功率元件21和电路板2的损坏。通过及时的散热，延长了电路板2和功率元件21的寿命，也延长了电动工具单次工作的最长时间，进而提高了工作效率。

在本实用新型的一些实施例中，功率元件21可以为开关器件或主控单元，在一个实施例中，功率元件21为MOS管(metal-oxide-semiconductor金属-氧化物-半导体场效应晶体管)。MOS管具有体积小，发热量大，发热量高的特点，只要做好对MOS管的散热，就能够使电动工具处于稳定工作状态。

在本实用新型的一些实施例中，导热介质4设置在电路板2和散热件3之间，存在三种情况：第一种，导热介质4的一侧与电路板2直接接触，另一侧与散热件3之间设置有间隙；第二种，导热介质4的一侧与电路板2之间设置有间隙，另一侧与散热件3直接接触；第三种，导热介质4的一侧与电路板2直接接触，另一侧与散热件3直接接触。在一个实施例中，采用第三种方式，直接接触提高散热效率。

在本实用新型的一些实施例中，电路板2、导热介质4和散热件3之间可以直接贴合，也可以通过螺钉等连接件彼此连接，避免电动工具产生的震动影响散热效果。

在本实用新型的一些实施例中，导热介质4是一种高导热绝缘有机硅材料，可在-60℃-+280℃的温度下长期保持使用时的脂膏状态，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，当电路板2和散热件3之间需要螺钉连接固定时，导热介质4可以代替螺钉实现电路板2与散热件3之间的粘接。既具有优异的电绝缘性，又有优异的导热性，同时具有低游离度，耐高低温、耐水、臭氧、耐气候老化的特点，增加了功率元件21在使用过程中的安全系数。在散热件3与电路板2之间设有导热介质4，能够增强功率元件21和散热件3的热传导效率，从而进一步提高散热效果。

在本实用新型的一些实施例中，功率元件21可以设置在电路板2的上方，也就是背离散热件3的一侧，也可以设置在电路板2的下方，也就是朝向散热件3的一侧。如图1至图3所示，在一个实施例中，功率元件21设置在电路板2朝向散热件3的一侧上，导热介质4设置在功率元件21和散热件3之间。导热介质4直接与需要进行散热的功率元件21接触，使热量能够直接传递至散热件3上，进一步提高了散热效果。

在本实用新型的一些实施例中，将电路板2、功率元件21、导热介质4和散热件3放入容纳腔后，在电动工具使用过程中，存在水汽、杂质或灰尘进入到电路板2中造成电气故障的问题，同时，电路板2、功率元件21、导热介质4和散热件3的相对移动也会影响散热效果和电动工具的正常使用，为了避免上述问题，如图1至图3所示，散热装置还包括灌封胶5，灌封胶5覆盖在电路板2背离散热件3的一侧上。灌封胶5在未固化前属于液体状，具有流动性，能够完全覆盖电路板2，使电路板2等部件固定无法移动，固化后能够强化整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力，提高各部件之间和线路之间的绝缘，避免直接暴露，有利于装置小型化、轻量化，改善防尘、防水和防潮的性能。

在本实用新型的一些实施例中，为了进一步提高散热效果，散热件3可以采用导热性能优异的金属材料，在金属材料中，银、铜、金、铝、铁的导热性递减，考虑到生产成本问题，在一个实施例中，散热件3采用铝材质，进一步的，散热件3为铝基板或铝条。

在本实用新型的一些实施例中，壳体1作为电路板2、散热板等部件的承载体，可以要求其具有一定的散热性能，由于在电动工具使用的过程中，常会出现静电的问题，为了解决该问题，壳体1可以采用塑胶材质，塑胶具有良好电绝缘性和耐电弧性，还具有良好的吸音性能和吸振性能，能够降低电动工具在使用过程中的噪音，同时降低了电动工具在通风设计上窗口的绝缘距离要求。为了兼顾电路板2和功率元件21的散热问题，在壳体1上还可设置散热孔或减小壳体1厚度。

在本实用新型的一些实施例中，除了前文所说的壳体1采用塑胶材质，还可以选用金属材质，在金属材料中，银、铜、金、铝、铁的导热性递减，考虑到生产成本问题，在一个实施例中，壳体1采用铝材质，进一步的，壳体1为铝基板或铝条。当壳体1为铝基板或铝条时，自身已经具有良好的导热性，为了进一步提高散热效果，也可以在壳体1上设置散热孔或减小壳体1厚度。

在本实用新型的一些实施例中，如图1至图3所示，壳体1包括壁板11和底板12，壁板11沿底板12的周向设置，且壁板11与底板12之间形成夹角以围合成容纳腔。壁板11与底板12之间形成的夹角可以是锐角、直角或钝角，在一个实施例中，壁板11与底板12之间形成的夹角为直角。为了减小壁板11与底板12之间的应力，两者的内表面即朝向电路板2的表面的连接处圆弧过渡连接。

在本实用新型的一些实施例中，如图1至图3所示，电路板2、功率元件21的表面、散热件3和壳体1的底板12彼此平行设置，便于拆装，另外，增大功率元件21与导热介质4、导热介质4与散热件3之间的接触面积，进而提高散热效果。

在本实用新型的一些实施例中，底板上设置有至少一个定位结构，定位结构用于固定散热件3，防止在使用过程中散热3件相对功率元件发生相对移动，造成散热效果下降。通过定位结构对散热件3进行定位，以保证对功率元件的持续性散热。

其中，壳体1为一端开口的箱体结构，另一端为底板，底板上设置有定位结构，一方面能够对散热件3进行定位，另一方面，保证壳体具有一定的强度，防止长时间使用后导致壳体破损、散热件3露出的问题。定位结构可以为凸起或凹槽。在一个实施例中，定位结构为底板上形成的凹陷结构，以使得定位结构处的底板厚度减小，加快散热件3的散热速度，进而提升散热效果。定位结构的深度为3mm-5mm。

在本实用新型的一些实施例中，根据前文所述，当壳体1采用塑胶材质或铝材质时，在壳体1上可以设置散热孔或减小壳体1厚度来增加散热。如图3至图4所示，在一个实施例中，底板12上设置有散热结构，散热结构包括至少一个贯通孔121。当散热结构为一个贯通孔121时，其尺寸可以尽量匹配散热件3的尺寸，但要保证散热件3不会从贯通孔121中掉落。当散热结构为至少两个贯通孔121时，至少两个贯通孔121间隔均匀排列在底板12上，实现均匀散热。在一个实施例中，散热结构为一个贯通孔121，便于进行加工，也能实现散热效果最大化。

在本实用新型的一些实施例中，根据前文所述，散热结构的尺寸要保证散热件3不会从贯通孔121中掉落，贯通孔121可以为三角形、圆形或多边形，下面以贯通孔121为矩形为例进行说明。贯通孔121包括两个方向的尺寸，分别为长度尺寸和宽度尺寸，长度尺寸大于宽度尺寸。散热件3的轮廓可以为三角形、圆形或多边形，下面以散热件3的轮廓为矩形为例进行说明。散热件3包括两个方向的尺寸，分别为长度尺寸和宽度尺寸，长度尺寸大于宽度尺寸。为了避免散热件3从贯通孔121中掉落，有以下几种设置方式：第一种，散热件3的长度尺寸大于贯通孔121的宽度尺寸，散热件3的宽度尺寸不进行尺寸限制；第二种，散热件3的长度尺寸大于贯通孔121的长度尺寸，散热件3的宽度尺寸不进行限制；第三种，散热件3的宽度尺寸大于贯通孔121的宽度尺寸，散热件3的长度尺寸大于贯通孔121的长度尺寸；第四种，散热件3的对角线尺寸大于贯通孔121的宽度尺寸；第五种，散热件3的对角线尺寸大于贯通孔121的长度尺寸。以上几种设置方式仅为示例，并不作为对保护范围的限定，不排除还存在的其他设置方式。

在本实用新型的一些实施例中，散热件3的数量可以为一个，利用一个散热件3对电路板2上全部的功率元件21进行散热。散热件3也可以设置有至少两个，每一个散热件3对至少一个功率元件21进行散热。在一个实施例中，全部功率元件21对应一个散热件3。沿电路板2指向散热板的方向，功率元件21的投影位于散热件3的投影内。

本发明的实施例还提出了一种电动工具，该电动工具包括：

驱动件；

电路板2，电路板2上设置有功率元件，电路板2与驱动件电连接；

散热装置，散热装置为上述实施例中的散热装置，电路板2设置在散热装置内。

本发明实施例的电动工具与上述散热装置具有相同的优势，在此不再赘述。

在本实用新型的一些实施例中，电动工具可以为电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、电刨、电圆锯、往复锯、曲线锯等。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种散热装置，用于对电路板和所述电路板上设置的功率元件进行散热，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内形成容纳腔，所述电路板设置在所述容纳腔内；

散热件，所述散热件设置在所述壳体内并位于所述电路板的下方；

导热介质，所述导热介质设置在所述电路板和所述散热件之间。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述功率元件设置在所述电路板朝向所述散热件的一侧上，所述导热介质设置在所述功率元件和所述散热件之间。

3.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括灌封胶，所述灌封胶覆盖在所述电路板背离所述散热件的一侧上。

4.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述壳体为塑胶件。

5.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述壳体为铝制件。

6.根据权利要求1至5任一项所述的散热装置，其特征在于，所述壳体包括：

壁板；

底板，所述壁板沿所述底板的周向设置，且所述壁板与所述底板之间形成夹角以围合成所述容纳腔，所述散热件与所述底板接触。

7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述底板上设置有至少一个定位结构，所述定位结构用于固定所述散热件。

8.根据权利要求7所述的散热装置，其特征在于，所述定位结构为所述底板上形成的凹陷结构。

9.一种电动工具，其特征在于，包括：

驱动件；

电路板，所述电路板上设置有功率元件，所述电路板与所述驱动件电连接；

散热装置，所述散热装置为根据权利要求1-8任一项所述的散热装置，所述电路板设置在所述散热装置内。

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