CN215832064U - 用于电控元件的散热装置、空调室外机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及空调技术领域，公开一种用于电控元件的散热装置。该用于电控元件的散热装置包括：散热片、冷凝水换热器和热管，散热片用于为电控元件散热；冷凝水换热器设置有冷凝水入口和冷凝水出口；热管一端与所述散热片连接，另一端与所述冷凝水换热器连接。运用热管传递冷量，即使热管两端只有很小的温差也可以传递大量的冷量，提高了热交换效率，使得散热片可以快速降温，不断地带走电控元件的热量，有助于空调室外机稳定运行。本申请还公开一种空调室外机。

Description

用于电控元件的散热装置、空调室外机

技术领域

本申请涉及变频空调技术领域，例如涉及一种用于电控元件的散热装置、空调室外机。

背景技术

变频空调室外机在制冷时电控元件核心温度会极高，容易对电子元器件造成损害，故需要对电控元件进行散热，从而有助于空调室外机稳定运行。

目前，对电控元件进行散热的方法包括：在变频空调室外机电控元件处安装有散热片，电控元件和散热片之间涂有散热膏。散热片一半暴露在外机的轴流风道里，由流经散热片表面的气流带走热量，外电控芯片通过热传导方式将热量输送给散热片，散热片再通过对流换热方式将热量散发出去。

对电控元件进行散热的方法还包括：在电控元件周围设置用于降温的散热器。其中，从空调室外机的冷凝器中引出一冷媒传输管道，并通过节流元件与散热器相接，实现由冷媒蒸发带走变频模块的发热量。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

运用冷媒传输管道传输冷量与电控元件发生热交换，热交换效率低。

实用新型内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种用于电控元件的散热装置和空调室外机，以解决运用冷媒传输管道传输冷量与电控元件发生热交换，热交换效率低的问题。

在一些实施例中，所述用于电控元件的散热装置包括：散热片、冷凝水换热器和热管，其中，散热片用于为电控元件散热；冷凝水换热器设置有冷凝水入口和冷凝水出口；热管一端与所述散热片连接，热管另一端与所述冷凝水换热器连接。

可选地，所述热管设置有蒸发段和冷却段，所述蒸发段与所述散热片连接，所述冷却段与所述冷凝水换热器连接。

可选地，所述热管的蒸发段延伸入所述散热片，和/或，所述热管的冷却段延伸入所述冷凝水换热器。

可选地，所述散热片包括板状合金或者片状合金。

可选地，所述散热片为片状合金，所述热管贯穿每一片状合金设置。

可选地，所述热管的数量为多个。

在一些实施例中，所述空调室外机，包括电控元件，还包括：如前述实施例提供的所述用于电控元件的散热装置。

可选地，所述空调室外机还包括：接水盘，其中，所述冷凝水换热器设置于所述接水盘的下部。

可选地，所述空调室外机还包括：冷凝水导管和排水管，所述冷凝水导管的一端与所述冷凝水入口连接，所述冷凝水导管的另一端与所述接水盘连接；所述排水管的一端与所述冷凝水出口连接，所述排水管的另一端与所述接水盘连接。

可选地，所述空调室外机还包括：安装支架，所述安装支架用于固定所述用于电控元件的散热装置。

本公开实施例提供的用于电控元件的散热装置和空调室外机，可以实现以下技术效果：

用于电控元件的散热装置包括散热片、热管和冷凝水换热器，散热片用于为电控元件进行散热，冷凝水换热器设置有冷凝水入口和冷凝水出口，冷凝水入口用于导入冷凝水，冷凝水出口用于将冷凝水排出，热管一端与散热片连接，另一端与冷凝水换热器连接，用于将冷凝水换热器中冷凝水的冷量传递至散热片中。冷凝水换热器中通入冷凝水后，设置在冷凝水换热器处的热管另一端遇冷，热管中的蒸汽遇冷液化为工作液体，在毛细力的作用下，热管中的工作液体沿着管壁流到散热片处的热管一端，散热片的热量与热管中的冷量发生热交换，使得热管中的工作液体汽化，蒸汽扩散到冷凝水换热器处的热管端。运用热管传递冷量，即使热管两端只有很小的温差也可以传递大量的冷量，提高了热交换效率，使得散热片可以快速降温，不断地带走电控元件的热量，有助于空调室外机稳定运行。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一个用于电控元件的散热装置主视图；

图2是本公开实施例提供的一个用于电控元件的散热装置侧视图；

图3是本公开实施例提供的一个用于电控元件的散热装置俯视图。

附图标记：

1：散热片；2：冷凝水换热器；3：热管；4：电控元件。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

结合图1至3所示，用于电控元件4的散热装置包括散热片1、冷凝水换热器2和热管3，其中，散热片1用于为电控元件4散热；冷凝水换热器2设置有冷凝水入口和冷凝水出口；热管3一端与所述散热片1连接，热管3另一端与冷凝水换热器2连接。

用于电控元件4的散热装置包括散热片1，散热片1用于为电控元件4散热。散热片1中与水平面平行的一面可以平行设置在电控元件4的上方或者下方，且与电控元件4导热接触。散热片1平行设置有助于散热片1与电控元件4最大面积的接触，提高散热片1与电控元件4的接触面积。散热片1设置在电控元件4的上方或者下方，这样的设置方式便于散热片1和电控元件4大面积直接接触，有助于散热片1对电控元件4进行散热。散热片1与电控元件4导热接触可以理解为散热片1与水平面平行的最大面与电控元件4的芯片所在面相接触，进行接触散热，也可以理解为散热片1与水平面平行的最大面与电控元件4的芯片所在面距离一定高度，通过两个面之间的介质换热进行散热。

冷凝水换热器2可以由换热翅片组和换热管构成，其中换热管贯穿换热翅片组设置，换热管用于流通冷凝水，换热翅片组用于将冷凝水中的冷量交换到热管中，可选地，本实施例选用翅片管式换热器通过换热翅片组增大了冷凝水与热管3之间的换热面积，有助于提高换热效率。冷凝水换热器2设置有冷凝水入口和冷凝水出口，冷凝水入口用于将冷凝水导入换热管中，冷凝水出口用于将冷凝水导出换热管中。

热管3用于将冷凝水换热器2中冷凝水的冷量传递至散热片1，热管3的一端与散热片1连接，热管3的另一端与冷凝水换热器2连接。在一些应用场景中，冷凝水通过冷凝水入口进入冷凝水换热器2的换热管中，将冷量通过换热翅片组传递至热管3中，在冷凝水换热器2处的热管3端的蒸汽遇冷液化，凝结成工作液体，在热管3的毛细力的作用下传递至散热片1处的热管3端，由于电控元件4放热，将热量散发到散热片1中，散热片1处的热管3端的冷量与散热片1中的热量发生热交换，使得热管3中的工作液体受热蒸发成蒸汽，扩散到冷凝水换热器2处的热管3端，完成一个循环，同时将冷凝水的冷量与电控元件4的热量进行交换。运用热管3传递冷量，即使热管3两端只有很小的温差也可以传递大量的冷量，提高了热交换效率，使得散热片1可以快速降温，不断地带走电控元件4的热量，有助于空调室外机稳定运行。

可选地，热管3设置有蒸发段和冷却段，蒸发段与所述散热片1连接，冷却段与所述冷凝水换热器2连接。

热管3充分利用了热传导的原理和相变介质的快速热传递性质，透过热管3将发热物体的热量迅速传递到热源外、热管3的蒸发段受热，热管3蒸发段内的工作液体蒸发，并带走热量，该热量为工作液体的蒸发潜热，蒸汽从中心通道流向热管3的冷却段，在冷却段凝结成液体，同时放出潜热，在毛细力的作用下，液体流回蒸发段。这样，就完成了一个闭合循环，将大量的热量从蒸发端传递到冷却段。

热管3的冷却段与冷凝水换热器2连接，热管3的冷却段用于与冷凝水换热器2发生热交换，将冷凝水换热器2中冷凝水的冷量储存至热管3的冷却段，即热管3的冷却段遇冷后，热管3内的蒸汽液化变成工作液体，工作液体在热管3毛细力的作用下，沿管壁流到蒸发段，以此完成将冷凝水的冷量传递至蒸发段。蒸发段与散热片1连接，由于散热片1的温度高于热管3蒸发段的温度，则热管3蒸发段将冷量传递至散热片1，散热片1将热量交换至热管3蒸发段，热管3蒸发段吸收散热片1的热量后，热管3中的工作液体受热蒸发，蒸汽扩散到热管3的冷却段，以此完成将热管3蒸发段中的冷量传递至散热片1处。

热管3的热交换过程还可以理解为热管3的蒸发段吸收散热片1的热量，使得热管3中的工作液体受热蒸发，蒸汽扩散到热管3的冷却段，由于热管3的冷却段与冷凝水换热器2连接，冷凝水的温度较低，则热管3的冷却段处的蒸汽遇冷液化变成工作液体，工作液体在热管3中毛细力的作用下，沿管壁流回到蒸发段。这样，就完成了一个闭合循环，将散热片1处的热量传递至冷凝水换热器2中的冷凝水。运用热管3传递冷量，即使热管3两端只有很小的温差也可以传递大量的冷量，提高了热交换效率，使得散热片1可以快速降温，不断地带走电控元件4的热量，有助于空调室外机稳定运行。

可选地，散热片1包括板状合金或者片状合金。

散热片1是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置，散热片1多数是由合金制成的板状或者片状结构。其中，合金主要是铜合金和铝合金，铜合金具有较好的导热性能，铝合金导热性能比铜合金的导热性能差些，但是铝合金价格低廉，重量轻，一般地，铝合金散热片1就可以满足散热需求，本公开实施例可以选择重量轻，价格低廉的铝合金，可以节约成本，同时铝合金易于加工，便于将热管3贯穿至铝合金中。板状散热片1和片状散热片1中每片散热片1都存在缝隙，易于散热，板状散热片1相较于片状散热片1的整体宽度薄些，板状散热片1的形状更像是一块板子，片状散热片1可以厚些，本公开实施例可以选择厚度相比较厚的片状散热片1，便于贯穿热管3。有助于在热管3与散热片1之间发生热交换。

可选地，散热片1为片状合金，热管3贯穿每一片状合金设置。

当散热片1为片状合金时，即散热片1设置有一个底面，每片散热片1都垂直于底面设置，且每片散热片1之间设置有缝隙，热管3贯穿每一片状散热片1设置，即热管3从散热片1的一端进入，且热管3与散热片1的底面平行设置，在每个片状散热片1上都设置有与热管3形状相匹配的卡槽，热管3与片状散热片1逐片卡接，直至热管3的一端伸出最后一片散热片1的位置。这样的设置方式，有助于热管3可以与每片散热片1进行热交换，增大换热面积，提高热交换效率，使得散热片1可以快速降温，不断地带走电控元件4的热量，有助于空调室外机稳定运行。

可选地，热管3的蒸发段延伸入散热片1，和/或，热管3的冷却段延伸入冷凝水换热器2。

热管3的蒸发段延伸入散热片1设置，可以理解为热管3的蒸发段贯穿散热片1的每片散热片1设置，在每片散热片1上设置有与热管3管状相匹配的卡槽，热管3卡接于每片散热片1上。

或者，热管3的冷却段延伸入冷凝水换热器2，可以理解为热管3的冷却段贯穿冷凝水换热器2的换热翅片组，即在冷凝水换热器2的换热翅片组的每片翅片上设置有与热管3管状相匹配的卡槽，热管3卡接于卡槽中，即延伸入冷凝水换热器2中。

本公开实施例可以为热管3的蒸发段延伸入散热片1中，同时热管3的冷却段延伸入冷凝水换热器2中，这样的设置有助于热管3充分且快速的吸收冷凝水换热器2中的冷量，将冷量存储到工作液体中，在热管3的毛细力的作用下，工作液体沿管壁流到蒸发段，热管3的蒸发段延伸入散热片1中，使得热管3与散热片1均匀且快速进行热交换，热管3的蒸发段受热蒸发，将工作液体中的冷量释放出来，同时将散热片1中的热量吸收，蒸发后的蒸汽扩散到热管3的冷却段。这样，就完成了一个闭合循环，将散热片1处的热量传递至冷凝水换热器2中的冷凝水。运用热管3传递冷量，即使热管3两端只有很小的温差也可以传递大量的冷量，提高了热交换效率，使得散热片1可以快速降温，不断地带走电控元件4的热量，有助于空调室外机稳定运行。

可选地，热管3的数量为多个。

热管3的数量可以为一个，也可以为多个，当热管3的数量为一个时，热管3的横截面的面积取决于热管3完成一个循环需要交换的热量。当热管3的数量为多个时，热管3的横截面积取决于多个热管3同时分别完成一个循环需要交换的热量。本公开实施例提供的热管3的数量为多个，可选地，在每个热管3上可以设置一个阀，这个阀用于开启热管3，即当需要交换的热量较少时，可以开启一个或者少个热管3，当需要交换的热量较多或者达到最大时，可以开启多个热管3，也即根据热量交换的总量来控制热管3的开启，可以避免热管3开启后没有被用到的情况出现。

在一些实施例中，空调室外机，包括电控元件4，还包括：如前述实施例提供的用于电控元件4的散热装置。

空调室外机包括电控元件4，还包括用于电控元件4的散热装置，该散热装置包括散热片1、冷凝水换热器2和热管3，散热片1与水平面平行的底面可以设置于电控元件4的上表面或者下表面处，且散热片1的底面可以与电控元件4的上表面或者下表面导热接触，冷凝水换热器2可以设置于电控元件4的下方，冷凝水换热器2也可以设置于电控元件4的上方，热管3连接冷凝水换热器2和散热片1。

当冷凝水换热器2设置于电控元件4的下方时，冷凝水换热器2的冷凝水入口通入冷凝水，通过冷凝水换热器2的翅片将冷凝水中的冷量换入热管3的冷却段，热管3中的蒸汽遇冷液化变成工作液体，工作液体在热管3的毛细力的作用下沿管壁流到热管3的蒸发段，热管3的蒸发段延伸入散热片1中，散热片1吸收电控元件4处的热量，热管3蒸发段的工作液体接受散热片1的热量，工作液体蒸发变成蒸汽，扩散到热管3的冷却段，这样，就完成了一个闭合循环。

当冷凝水换热器2设置于电控元件4的上方时，冷凝水换热器2的冷凝水入口通入冷凝水，通过冷凝水换热器2的翅片将冷凝水中的冷量换入热管3的冷却段，热管3中的蒸汽遇冷液化变成工作液体，工作液体在重力的作用下沿管壁流到热管3的蒸发段，热管3的蒸发段延伸入散热片1中，散热片1吸收电控元件4处的热量，热管3蒸发段的工作液体接收散热片1的热量，工作液体蒸发变成蒸汽，扩散到热管3的冷却段，这样，同样完成了一个闭合循环。

可选地，空调室外机还包括：接水盘，其中，冷凝水换热器2设置于接水盘的下部。

一般地，接水盘设置于空调室外机内的下方，用于接空调换热器上的冷凝水，而本公开实施例的冷凝水换热器2设置于接水盘的下部，有助于冷凝水受重力影响流入冷凝水换热器2中，即本公开实施例的冷凝水换热器2设置于电控元件4的下方。

可选地，空调室外机还包括：冷凝水导管和排水管，冷凝水导管的一端与冷凝水入口连接，冷凝水导管的另一端与接水盘连接；排水管的一端与冷凝水出口连接，排水管的另一端与接水盘连接。

空调室外机还包括冷凝水导管和排水管，其中，冷凝水导管用于将接水盘中的冷凝水导入冷凝水换热器2中，排水管用于将经过与热管3发生热交换后的冷凝水排出冷凝水换热器2，流回接水盘。冷凝水导管的一端与冷凝水入口连接，冷凝水导管的另一端与接水盘连接，有助于冷凝水导管将冷凝水从接水盘导入冷凝水换热器2。排水管的一端与冷凝水出口连接，排水管的另一端与接水盘连接，有助于排水管将发生热交换后的冷凝水从冷凝水换热器2导入接水盘中。

可选地，空调室外机还包括：安装支架，安装支架用于固定用于电控元件4的散热装置。

空调室外机还包括安装支架，安装支架可以设置于散热片1上，可以通过卡接的方式将散热装置固定于电控元件4上，安装支架也可以设置在散热片1的上方或者侧方，同样可以通过卡接的方式将散热装置固定于空调室外机的内侧，安装支架也可以设置在热管3上，可以通过卡接或者焊接的方式，将散热装置固定在空调室外机的壁上，安装支架还可以设置在冷凝水换热器2的侧面或者下面，同样可以通过卡接或者插接的方式将安装支架固定在空调室外机内。固定用于电控元件4的散热装置有助于散热装置与电控元件4稳定的发生热交换。

空调室外机包括电控元件4、接水盘、冷凝水导管、排水管、安装支架和用于电控元件4的散热装置，用于电控元件4的散热装置包括冷凝水换热器2、热管3和散热片1。一般地，接水盘设置于空调室外机的下方，冷凝水换热器2设置在接水盘的下方，冷凝水导管用来连接接水盘和冷凝水换热器2，排水管用来连接冷凝水换热器2和接水盘，这样的设置方式有助于冷凝水从接水盘出来，沿着冷凝水导管流入到冷凝水换热器2，在冷凝水换热器2中发生热交换后，沿着排水管流回接水盘。热管3的冷却段连接冷凝水换热器2，热管3的蒸发段连接散热片1，冷凝水换热器2中的冷量通过热交换的方式交换到热管3的冷却段，使得热管3冷却段中的蒸汽液化变成工作液体，工作液体在毛细力的作用下流到热管3的蒸发段，热管3的蒸发段延伸入散热片1，热管3蒸发段工作液体中的冷量与散热片1的热量发生热交换，工作液体汽化变成蒸汽，散热片1的热量被热管3吸收，蒸汽扩散到热管3的冷却段，以此结束一个热交换循环。运用热管3传递冷量，即使热管3两端只有很小的温差也可以传递大量的冷量，提高了热交换效率，使得散热片1可以快速降温，不断地带走电控元件4的热量，有助于空调室外机稳定运行。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种用于电控元件的散热装置，其特征在于，包括：

散热片，用于为电控元件散热；

冷凝水换热器，设置有冷凝水入口和冷凝水出口；

热管，一端与所述散热片连接，另一端与所述冷凝水换热器连接。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，

所述热管设置有蒸发段和冷却段，所述蒸发段与所述散热片连接，所述冷却段与所述冷凝水换热器连接。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，

所述热管的蒸发段延伸入所述散热片，和/或，

所述热管的冷却段延伸入所述冷凝水换热器。

4.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，

所述散热片包括板状合金或者片状合金。

5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，

所述散热片为片状合金，所述热管贯穿每一片状合金设置。

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，

所述热管的数量为多个。

7.一种空调室外机，包括电控元件，其特征在于，还包括：

如权利要求1至6任一项所述的用于电控元件的散热装置。

8.根据权利要求7所述的空调室外机，其特征在于，还包括：

接水盘，其中，所述冷凝水换热器设置于所述接水盘的下部。

9.根据权利要求8所述的空调室外机，其特征在于，还包括：

冷凝水导管，所述冷凝水导管的一端与所述冷凝水入口连接，所述冷凝水导管的另一端与所述接水盘连接；

排水管，所述排水管的一端与所述冷凝水出口连接，所述排水管的另一端与所述接水盘连接。

10.根据权利要求7所述的空调室外机，其特征在于，还包括：

安装支架，所述安装支架用于固定所述用于电控元件的散热装置。

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