CN214256977U - 散热模组、散热装置和变频设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种散热模组、散热装置和散热设备。该散热模组包括基体组件和温控开关所述基体组件上分别形成有第一散热通道和第二散热通道，所述第一散热通道用于与外部的水路系统连通，所述第二散热通道用于与冷却液系统连通；温控开关设置于所述基体组件上，且能够与所述冷却液系统信号连接，所述温控开关用于检测温度，且用于在其检测到的温度大于第一预设值时控制所述冷却液系统开启，以使所述冷却液系统中的冷却液进入所述第二散热通道。本实用新型不仅能够提高冷却效果，而且具有较低的使用成本。

Description

散热模组、散热装置和变频设备

技术领域

本实用新型一般地涉及散热结构领域。更具体地，本实用新型涉及一种散热模组、散热装置及变频设备。

背景技术

在变频调速一体机中，电机可以在变频器的驱动下实现不同的转速与扭矩，以适应负载的需求变化，在实现该变化过程的时候，往往变频调速一体机内部的元器件会因过热而损坏，影响使用寿命。尤其是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，其作为主要的变频模块，不仅价格昂贵，而且对于使用温度的要求很严格，若单独采用冷却液循环冷却系统，则成本太高。

因此，现有技术中的变频器一般都是通过水冷板对其进行水冷冷却。但是，在变频调速一体机长时间运行的过程中，很容易发生水冷板中的冷却水温度有所提升，无法及时对IGBT进行冷却，从而造成设备损坏或报警而影响生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种散热模组、散热装置及变频设备，能够具有较好的散热效果，且使用成本较低。

为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：

在第一方面中，本实用新型提供一种散热模组，包括

基体组件，所述基体组件上分别形成有第一散热通道和第二散热通道，所述第一散热通道用于与外部的水路系统连通，所述第二散热通道用于与外部的冷却液系统连通；以及

温控开关，设置于所述基体组件上，且能够与所述冷却液系统信号连接，所述温控开关用于检测温度，且用于在其检测到的温度大于第一预设值时控制所述冷却液系统开启，以使所述冷却液系统中的冷却液进入所述第二散热通道。

在一个实施例中，所述温控开关还用于在其检测到的温度小于第二预设值时控制所述冷却液系统关闭，所述第二预设值小于所述第一预设值。

在一个实施例中，所述第一散热通道和第二散热通道在所述基体组件上呈一个或多个相接的S型延伸设置。

在一个实施例中，所述基体组件包括依次叠放设置的基板、第一盖板和第二盖板，所述第一散热通道形成于所述第一盖板内，所述第二散热通道形成于所述第二盖板内，所述温控开关设置于所述基板上。

在一个实施例中，所述第一散热通道和所述第二散热通道平行设置，且所述第一散热通道在所述基板上的投影与所述第二散热通道在所述基板上的投影至少部分重叠。

在其中一个实施例中，所述第一散热通道的两端分别设有用于进水的第一进水口和用于出水的第一出水口，所述第一进水口和所述第一出水口分别设置在所述基体组件的相对两侧。

所述第二散热通道的两端分别设有用于进冷却液的第二进水口和用于出冷却液的第二出水口，所述第二进水口和所述第二出水口分别设置在所述基体组件的相对两侧。

在其中一个实施例中，所述第一进水口和所述第二出水口设置于所述基体组件相同的一侧，所述第一出水口和所述第二进水口设置于所述基体组件相同的另一侧，以使所述第一散热通道内的水和所述第二散热通道内的冷却液流动方向相反。

在第二方面中，本实用新型提供了一种散热装置，包括：冷却液系统以及上述任一实施例所述的散热模组，所述冷却液系统包括泵机和冷却液箱，所述冷却液箱用于盛装冷却液，且与所述第二散热通道连通；所述泵机设置于所述基体组件和所述冷却液箱之间，用于将冷却液泵入所述第二散热通道内；所述温控开关与所述泵机信号连接，以控制所述泵机开启或关闭。

第三方面，一种变频设备，包括IGBT逆变单元和上述实施例所述的散热装置，所述IGBT逆变单元设置于所述基体组件上，所述温控开关设置于所述IGBT逆变单元上，用于检测所述IGBT逆变单元的温度。

在其中一个实施例中，所述IGBT逆变单元和所述温控开关的数目均为多个，多个所述温控开关与多个所述IGBT逆变单元一一对应设置，多个所述温控开关分别与所述泵机信号连接。

本实用新型提供的散热模组中分别设置第一散热通道和第二散热通道，能够实现两种冷却介质分别进行散热冷却。在长时间的运行过程中，可以主要依靠第一散热通道内的冷却水进行冷却，从而使用成本较低。当温控开关检测到温度升高到第一预设值时，可发送信号给冷却液系统，使得冷却液系统开启，以使冷却液系统中的冷却液进入第二散热通道进行散热冷却，从而保证较好的散热冷却效果。

在本实用新型提供的散热装置中，正常情况下主要依靠第一散热通道连接水路系统散热，泵机可处于关闭状态。当温控开关检测到温度超过第一预设值时，可控制泵机开启，以将冷却液箱中的冷却液泵入第二散热通道内进行散热，从而保证较好的散热冷却效果，且使用成本较低。

在本实用新型提供的变频设备中，温控开关能够实时监测IGBT逆变单元的温度。在IGBT逆变单元的温度未超过第一预设值时，可只使用第一散热通道连接水路系统进行散热，泵机可处于关闭状态。当温控开关检测到IGBT逆变单元的温度超过第一预设值时，可控制泵机开启，以将冷却液箱中的冷却液泵入第二散热通道内进行散热冷却，从而保证较好的散热冷却效果，且使用成本较低。进一步，可以保证IGBT逆变单元的温度在安全使用范围内，从而使变频设备可以长期运行，并提高生产效率。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是本实用新型实施例的散热模组的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的散热模组的剖视图；以及

图3本实用新型实施例的散热装置的结构示意图；

10、散热装置；

100、散热模组；110、基体组件；111、基板；112、第一盖板；113、第二盖板；120、温控开关；130、第一散热通道；140、第二散热通道；150、第一进水口；160、第一出水口；170、第二进水口；180、第二出水口；

200、冷却液系统；210、泵机；220、冷却液箱；230、管道；

300、IGBT。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

下面结合附图来详细描述本公开的具体实施方式。

第一实施例

参考图1和图2，本实施方式提供一种散热模组100，该散热模组100可用在任何需要散热的设备中，例如可用在电机、变频器、控制器等设备中，用于对设备内的元器件进行散热，避免设备内的元器件温度过高而发生损坏，从而影响设备的使用寿命。

具体地，本实用新型的散热模组100包括基体组件110和温控开关120，基体组件110上分别形成第一散热通道130和第二散热通道140，第一散热通道130用于与外部的水路系统连通，外部的水路系统中的水可在第一散热通道130内流通，以对基体组件110以及基体组件110上的元器件进行散热冷却；第二散热通道140用于与外部的冷却液系统连通，冷却液系统中的冷却液可进入第二散热通道140内，以进一步对基体组件110以及基体组件110上的元器件进行散热冷却。温控开关120设置于基体组件110上，且能够与冷却液系统信号连接。温控开关120用于检测基体组件110的温度或者检测基体组件110上的元器件的温度，且当温控开关120检测到的温度大于第一预设值时控制冷却液系统开启，以使冷却液系统中的冷却液进入第二散热通道140。其中，第一预设值可根据散热模组100的具体使用场景进行设定。例如，可将第一预设值设置为40°，当温控开关120检测到的温度大于40°时，温控开关120可发送信号给外部的冷却液系统，冷却液系统收到信号后由关闭状态转换为开启状态，从而使冷却液在第二散热通道140内流动，以对基体组件110上的部件进行散热。

在本实施例提供的散热模组100中，通过分别设置第一散热通道130和第二散热通道140，能够实现两种冷却介质分别进行散热。在长时间的运行过程中，可以主要依靠第一散热通道130内的冷却水进行冷却，因此使用成本较低。当温控开关120检测到温度升高至第一预设值时，可发送信号给冷却液系统，使得冷却液系统开启，以使冷却液系统中的冷却液进入第二散热通道140进行散热冷却，从而保证较好的散热冷却效果。

进一步的，该温控开关120还能够发送信号以控制冷却液系统关闭。具体地，当温控开关120检测到的温度小于第二预设值时，温控开关120能够发送信号以控制冷却液系统关闭，从而降低冷却液系统的使用成本。第二预设值可以低于第一预设值，并且也可根据散热模组100的使用场景而任意设定，例如可将第二预设值设置为室温。

当温控开关120检测到的温度高于第一预设值时，温控开关120发送信号使冷却液系统开启，冷却液在第二散热通道140内流动以对基体组件110及基体组件110上的部件进行散热冷却。当基体组件110及基体组件110上的部件的温度下降到低于第二预设值时，温控开关120再次发送信号使冷却液系统关闭，以此降低设备的使用成本，且保证有较好的散热效果。

在一个实施例中，第一散热通道130在基体组件110上呈一个或多个相接的S型延伸设置，第二散热通道140在基体组件110上也呈一个或多个相接的S型延伸设置。在基体组件110的体积一定的情况下，通过设置S型的第一散热通道130和第二散热通道140，可增加冷却水和冷却液与基体组件110的接触面积，具有较好的散热效果。

可以理解地，在其他实施例中，也可以将第一散热通道130和第二散热通道140设置为直线型、折线型、弧型或者其他任意不规则的形状，只需要保证冷却水和冷却液能够分别在第一散热通道130和第二散热通道140内流动即可。

第一散热通道130的两端分别设有用于进水的第一进水口150和用于出水的第一出水口160，第一进水口150和第一出水口160分别设置在基体组件110的相对两侧。第二散热通道140的两端分别设有用于进冷却液的第二进水口170和用于出冷却液的第二出水口180，第二进水口170和第二出水口180分别设置在基体组件110的相对两侧。第一进水口150和第二出水口180设置于基体组件110相同的一侧，第一出水口160和第二进水口170设置于基体组件110相同的另一侧，以使第一散热通道130内的水和第二散热通道140内的冷却液流动方向相反。当冷却水在第一散热通道130内流动且冷却液在第二散热通道140内流动时，冷却液对冷却水的冷却效率更高。

基体组件110包括基板111、第一盖板112和第二盖板113，基板111、第一盖板112和第二盖板113依次层叠设置，第一散热通道130形成于第一盖板112内，第二散热通道140形成于第二盖板113内，温控开关120设置于基板111上。温控开关120靠近第一散热通道130，在散热模组100的使用过程中，第一散热通道130内的水能够对持续对基板111上的温控开关120及其他部件进行散热冷却；当使用一段时间之后，若第一散热通道130内的冷却水温度升高而难以对基板111上的部件进行散热时，第二散热通道140内的冷却液开始流动，冷却液可对第一散热通道130内的冷却水进行散热冷却，使得第一散热通道130内的冷却水温度下降，从而使冷却水再次恢复冷却功能。

在一个实施例中，第一散热通道130和第二散热通道140平行设置，且第一散热通道130在基板111上的投影与第二散热通道140在基板111上的投影至少有部分重叠。其中，第一散热通道130在基板111上的投影以及第二散热通道140在基板111上的投影均是指按照垂直于基板111的方向进行投影。通过将第一散热通道130和第二散热通道140平行设置，且两者在基板111上的投影有至少部分重叠，可使得第二散热通道140内的冷却液流动时，冷却液能够对第一散热通道130内的冷却水进行高效的冷却。可选地，可使第二散热通道140的宽度大于第一散热通道130的宽度，也即，第二散热通道140在基板111上的投影能够完全覆盖第一散热通道130在基板111上的投影，使得第二散热通道140内的冷却液能够对第一散热通道130内的冷却水进行更快速的冷却。

第一盖板112可通过焊接、粘接等方式连接于基板111，第二盖板113可通过焊接、粘接等方式连接于第一盖板112。在一个实施例中，第一盖板112和第二盖板113均镶嵌于基板111内，第一盖板112焊接于基板111的下侧，第二盖板113焊接于第一盖板112的下侧，温控开关120设置在基板111的上侧。第一进水口150、第一出水口160、第二进水口170和第二出水口180均位于基体组件110的下侧。

本实施例提供的散热装置10散热效果较好，且使用成本较低。

第二实施例

参考图3，本实施例还提供一种散热装置10，该散热装置10包括冷却液系统200以及散热模组100，该散热模组100与第一实施例中的散热模组100结构相同，在此不再赘述。冷却液系统200包括泵机210和冷却液箱220，冷却液箱220用于盛装冷却液，且与第二散热通道140连通；泵机210设置于基体组件110和冷却液箱220之间，用于将冷却液箱220内的冷却液泵入第二散热通道140内；温控开关120与泵机210信号连接，以控制泵机210开启或关闭。

进一步，该散热装置10还可以设置管道230，该管道230用于连通泵机210、冷却液箱220和第二散热通道140，泵机210连接在第二进水口170和冷却液箱220之间，第二出水口180再通过管道230接回至冷却液箱220，从而可使冷却液在第二散热通道140和冷却液箱220之间循环流动。

在本实施例提供的散热装置10中，正常情况下主要依靠第一散热通道130连接水路系统散热，泵机210可处于关闭状态。当温控开关120检测到温度超过第一预设值时，可控制泵机210开启，以将冷却液箱220中的冷却液泵入第二散热通道140内进行散热冷却，从而保证较好的散热冷却效果，且使用成本较低。

第三实施例

本实施例提供一种变频设备，如图3所示，该变频设备包括IGBT逆变单元300和第二实施例中的散热装置10，IGBT逆变单元300设置于基体组件110上，温控开关120设置于IGBT逆变单元300上，用于实时检测IGBT逆变单元300的温度，避免IGBT逆变单元300的温度过高而损坏。

在一个实施例中，IGBT逆变单元300和温控开关120的数目均为多个，多个温控开关120与多个IGBT逆变单元300一一对应设置，多个温控开关120分别与泵机210信号连接。当其中任何一个温控开关120检测到其对应的IGBT逆变单元300温度超过第一预设值时，即可控制泵机210开启。

在本实用新型提供的变频设备中，温控开关120能够实时监测IGBT逆变单元300的温度。在IGBT逆变单元300的温度未超过第一预设值时，可只使用第一散热通道130连接水路系统进行散热冷却，泵机210可处于关闭状态。当温控开关120检测到IGBT逆变单元300的温度超过第一预设值时，可控制泵机210开启，以将冷却液箱220中的冷却液泵入第二散热通道140内进行散热冷却，从而保证较好的散热冷却效果和较低的使用成本。进一步，这样的布置还保证IGBT逆变单元300温度在安全使用范围内，从而使变频设备可以长期运行，提高生产效率。

在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本实用新型的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本实用新型方案的限制。

另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示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”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。

虽然本说明书已经示出和描述了本实用新型的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本实用新型思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本实用新型的过程中，可以采用对本文所描述的本实用新型实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本实用新型的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。

Claims (10)

1.一种散热模组，其特征在于，包括：

基体组件，其上分别形成有第一散热通道和第二散热通道，所述第一散热通道用于与外部的水路系统连通，所述第二散热通道用于与外部的冷却液系统连通；以及

温控开关，其设置于所述基体组件上，且与所述冷却液系统信号连接，所述温控开关用于检测温度并且在检测到的温度大于第一预设值时，控制所述冷却液系统开启，以使所述冷却液系统中的冷却液进入所述第二散热通道。

2.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于，所述温控开关还用于在检测到的温度小于第二预设值时，控制所述冷却液系统关闭，所述第二预设值小于所述第一预设值。

3.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于，所述第一散热通道和/或第二散热通道在所述基体组件上呈一个或多个相接的S型延伸设置。

4.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于，所述基体组件包括依次叠放设置的基板、第一盖板和第二盖板，所述第一散热通道形成于所述第一盖板内，所述第二散热通道形成于所述第二盖板内，所述温控开关设置于所述基板上。

5.如权利要求4所述的散热模组，其特征在于，所述第一散热通道和所述第二散热通道平行设置，且所述第一散热通道在所述基板上的投影与所述第二散热通道在所述基板上的投影至少部分重叠。

6.如权利要求1-5任意一项所述的散热模组，其特征在于，所述第一散热通道的两端分别设有用于进水的第一进水口和用于出水的第一出水口，所述第一进水口和所述第一出水口分别设置在所述基体组件的相对两侧；

所述第二散热通道的两端分别设有用于进冷却液的第二进水口和用于出冷却液的第二出水口，所述第二进水口和所述第二出水口分别设置在所述基体组件的相对两侧。

7.如权利要求6所述的散热模组，其特征在于，所述第一进水口和所述第二出水口设置于所述基体组件相同的一侧，所述第一出水口和所述第二进水口设置于所述基体组件相同的另一侧，以使所述第一散热通道内的水和所述第二散热通道内的冷却液流动方向相反。

8.一种散热装置，其特征在于，包括：

冷却液系统；

根据权利要求1-7任意一项所述的散热模组，

其中所述冷却液系统包括泵机和冷却液箱，所述冷却液箱用于盛装冷却液，且与所述第二散热通道连通；

所述泵机设置于所述基体组件和所述冷却液箱之间，用于将冷却液泵入所述第二散热通道内；

所述温控开关与所述泵机信号连接，以控制所述泵机开启或关闭。

9.一种变频设备，其特征在于，包括IGBT逆变单元和权利要求8所述的散热装置，所述IGBT逆变单元设置于所述基体组件上，所述温控开关设置于所述IGBT逆变单元上，以用于检测所述IGBT逆变单元的温度。

10.如权利要求9所述的变频设备，其特征在于，所述IGBT逆变单元和所述温控开关的数目均为多个，并且多个所述温控开关与多个所述IGBT逆变单元一一对应设置，多个所述温控开关分别与所述泵机信号连接。

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