CN217406912U - 一种散热器和电控装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种散热器和电控装置，其中散热器包括：散热本体，散热本体的顶部设置有多条相互平行的散热通道，各条散热通道的侧壁开设有供散热通道内气流排出的导流切口。本申请中散热器能够在不增加散热体积或散热面积的情况下，实现较好的散热效果，并在散热过程中能够通过导流切口及实地将气流排出，有效地防止了气流在散热通道流动的过程中产生热级联的现象。

Description

一种散热器和电控装置

技术领域

本申请属于散热技术领域，尤其涉及一种散热器和电控装置。

背景技术

随着大功率器件需求越来越高，例如市场对于电源或者LED灯等的需求越来越高，同时对于这些产品的体积要求尽可能地减小，这容易使得器件在工作时产生的热量较难散失，最后带来产品热损耗高的问题。

在传统的方案中，更多的是采用加高散热齿、增加散热面积、更换散热材料或者增加对流风量来解决这一问题，这些方案因受到产品的体积或产品的重量等因素影响，从而较难达到满意的散热效果。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种散热器，在不增加散热体积以及散热面积的情况下，以实现较好的散热效果。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

根据本申请的一个方面，本申请提供一种散热器，包括：

散热本体，所述散热本体的顶部设置有多条相互平行的散热通道，各条所述散热通道的侧壁开设有供所述散热通道内气流排出的导流切口。

其中一些实施方式中，各条所述导流切口在所述散热本体的顶部平面排列形成W形结构或V形结构。

其中一些实施方式中，各条所述导流切口倾斜设置，所述导流切口与所述气流沿所述散热通道流出方向之间的夹角小于90°。

其中一些实施方式中，所述导流切口与所述气流沿所述散热通道流出方向的夹角在15°至60°的范围内。

其中一些实施方式中，所述散热本体的侧部也设置有所述散热通道。

其中一些实施方式中，所述散热本体为金属件。

其中一些实施方式中，所述散热器还包括收容腔，所述散热本体设置于所述收容腔的底部且位于所述收容腔内。

其中一些实施方式中，所述收容腔包括底板、设于所述底板一侧的侧围板，所述侧围板包括相对设置的第一侧板和第二侧板以及相对设置的第三侧板和第四侧板，所述第一侧板、所述第三侧板、所述第二侧板及所述第四侧板依次首尾相连，其中，所述散热本体设于所述底板上。

其中一些实施方式中，所述第一侧板与所述第二侧板之间设置有第一支撑件，所述第一支撑件连接所述第一侧板和所述第二侧板；所述第三侧板与所述第四侧板之间设置有第二支撑件，所述第二支撑件连接所述第二侧板和所述第四侧板。

根据本申请的一个方面，本申请提供一种电控装置，包括所述的散热器以及电控件，所述电控件为LED灯及电源中的至少一者。

本申请中，散热器可以用在电控装置中，例如电控装置中的电控件可以设置在散热器的内部，电控件在通电工作时会产生热量，根据热力学知识中关于气流上升的原理可知，在电控件工作产生热量时，散热器内部的温度高于散热器外部的环境温度，散热器内部的气流上升，并将热量传递至散热本体。散热本体吸收散热器内的气流的热量后，散热本体表面的温度也会上升，位于散热本体周围的气流温度也会升高，位于散热器周围的气流会在散热通道内流动排出，另外散热通道的侧壁设置的导流切口也能及时地将散热通道内的气流排出，有效缓解了气流在散热通道内叠加时产生的热级联现象。在本申请中通过对散热本体的顶部平面结构改进，从而在不增加散热体积和散热面积的情况下，实现较好地散热效果。

附图说明

图1是本申请一实施例描述的散热器的结构示意图；

图2为本申请一实施例描述的散热本体的结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大示意图；

图4为本申请另一实施例描述的散热本体的结构示意图；

图5为本申请另一实施例描述的散热器的结构示意图。

附图标号说明：

10、散热器；

100、散热本体；110、散热通道；120、导流切口；

200、收容腔；210、底板；220、侧围板；221、第一侧板；222、第二侧板；

223、第三侧板；224、第四侧板；230、第一支撑件；240、第二支撑件；

300、电控件。

具体实施方式

体现本申请特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解是本申请能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本申请的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本申请。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指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”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

随着大功率器件需求越来越高，例如市场对于电源或者LED灯等的需求越来越高，同时对于这些产品的体积要求尽可能地减小，这容易使得器件在工作时产生的热量较难散失，最后出现产品热损耗高的问题，传统的方案较难达到满意的散热效果。为此本申请提供一种散热器，以通过该散热器能够在不增加散热体积和散热面积的情况下实现较好的散热效果。

图1是本申请一实施例中描述的散热器的结构示意图，参阅图1所示，一种散热器10包括散热本体100，其中散热本体100的顶部设置有多条相互平行的散热通道110，其中各条散热通道110的侧壁开设有供散热通道110内气流排出的导流切口120。

在本实施例中散热器10可以用在电控装置中，例如将电控装置的电控件300设置在散热器10内部，电控装置中的电控件300在通电工作时会产生热量，电控件300可以为LED灯、电源或者其它电路元器件。根据热力学知识中关于气流上升的原理可知，在电控件300工作产生热量时，散热器10的内部温度高于散热器10外部的环境温度，散热器10内部的气流会上升，也即会产生“烟囱效应”，并将热量传递至散热本体100。散热本体100吸收散热器10内的气流的热量后，散热本体100表面的温度也会上升，位于散热本体100周围的气流温度也会升高，位于散热器10周围的气流会在散热通道110内流动排出，另外散热通道110的侧壁设置的导流切口120也能及时地将散热通道110内的气流排出，有效缓解了气流在散热通道110内叠加时产生的热级联现象。在本申请中通过对散热本体100的顶部平面结构改进，从而在不增加散热体积和散热面积的情况下，实现较好地散热效果。

另外散热本体100可以选择金属件，例如材质为铝或者为铜铝合金的金属件。当然散热本体100的材质不限于金属，还可以选择其它具有导热性能较好的非金属材料。散热本体100在选材时还需要考虑本身的重量，优先选择质量轻且散热性能好的材料。散热本体100的形状可以设计为长条形，当然散热本体100的形状不限于此，散热本体100的形状还可以根据实际的位于散热器10内部的空间大小进行调整。散热本体100的数量可以为多个，具体可以根据散热器10的体积和实际的散热需求确定。

进一步地，一实施例中，参阅图2所示，各条导流切口120在散热本体100的顶部平面排列形成W形结构或V形结构。在散热器10的设计过程中，导流切口120能够及时地将位于散热本体100的散热通道110内的气流及时排出，防止气流在散热通道110内出现热级联效应。而将各条导流切口120在散热本体100的顶部平面排列形成W结构或者V形结构还能够有利于延长气流在导流切口120的流动时间，从而提高气流与散热本体100之间的热交换效率。

进一步地，参阅图2和图3所示，散热本体100中的各条导流切口120倾斜设置，导流切口120与气流沿散热通道110流出方向之间的夹角小于90°，具体地可参阅图3中的角度γ标识，其中箭头a指示的方向可以理解为气流在散热通道110的流动方向，箭头b指示的方向可以理解为导流切口120内排出的气流方向。优选地，夹角在15°至60°的范围内。在一些热仿真的实验验证中，当夹角在这一区间范围时，尤其是在15°、30°、45°或60°时，散热本体100的散热能力更好。当然导流切口120与气流沿散热通道110流出方向的夹角之间的夹角值不限于此，还可以根据散热本体100实际需要的工作情况进行设计。

在另一些实施例中，参阅图4所示，散热本体100的侧部也设置有散热通道110。在散热本体100的侧部开设散热通道110也能够更进一步地提高散热效率。

一实施例中，参阅图1所示，散热器10还包括收容腔200，散热本体100设置于收容腔200的底部且位于收容腔200内。其中散热器10的收容腔200用于收容散热本体100以及电控件300。需要说明的是，在本实施例中，散热器10的收容腔200可以作为收容电控件300的外壳，例如在产品设计中电控件300的外部本身会设计壳体来收容电控件300，而本申请中散热器10的收容腔200可以理解为这些收容电控件300的外壳，也即本申请中提到的散热器10的收容腔200并不是新增的结构。

进一步地，参阅图1和图5所示，收容腔200包括底板210、设于底板210一侧的侧围板220，侧围板220包括相对设置的第一侧板221和第二侧板222以及相对设置的第三侧板223和第四侧板224，第一侧板221、第三侧板223、第二侧板222及第四侧板224依次首尾相连，其中，散热本体100设于底板210上。在本实施例中，散热器10的底板210用于固定散热本体100，散热本体100可以采用螺纹连接、卡接或者铰接等方式固定在底板210。第一侧板221、第二侧板222、第三侧板223和第四侧板224可以采用一体成型的结构也可以采用螺纹连接或卡扣连接的方式固定；当电控件300的数量较多需要的收容腔200体积较大时，这给一体式制造收容腔200增加了难度，为此可以通过多块侧板来拼接形成散热器10的收容腔200，单块侧板的加工相比整体的收容腔200成型而言，能够降低收容腔200的加工制造难度。

进一步地，参阅图5所示，第一侧板221与第二侧板222之间设置有第一支撑件230，第一支撑件230连接第一侧板221和第二侧板222；第三侧板223与第四侧板224之间设置有第二支撑件240，第二支撑件240连接第二侧板222和第四侧板224。本实施例中的方案通过设置在第一侧板221和第二侧板222之间的第一支撑件230能够进一步地固定第一侧板221和第二侧板222，设置在第三侧板223与第四侧板224之间的第二支撑件240能够进一步地固定第三侧板223和第四侧板224。需要说明的是，第一支撑件230和第二支撑件240的数量至少一个。另外，第一支撑件230和第二支撑件240可能会与收容腔200内的散热本体100之间发生干涉，为此可以在第一支撑件230和第二支撑件240与散热本体100发生干涉的区域均设置槽或者孔，以便于散热本体100穿过。

本申请还提出一种电控装置，电控装置包括上述的散热器10以及电控件300，其中电控件300可以安装在散热器10的收容腔200内，电控件300为LED灯及电源中的至少一者。散热器10颜色可以为白色，这能够有效降低太阳辐射的影响，从而防止散热器10表面的温度过高，当然，散热器10的表面还可以设置反光层。

在本实施例中，通过采用散热器10来对电控件300散热能够实现较好的散热效果。研究人员采用本申请中的散热器10与另一风冷散热模式散热器10进行热仿真测试对比，在电控件300均为LED灯，且均在相同的工作状态下，在工作相同的一段时间后，本申请中的LED灯的灯珠表面温度为74.36℃，而采用风冷散热模式下LED灯的灯珠表面温度为77.455℃，由此可见本申请中对LED灯的灯珠表面温度控制效果更好，这也能够提高LED灯的使用寿命。

另外，在上述相同测试情况下，在本申请中，在对LED灯中的红色驱动IC、绿色驱动IC以及蓝色驱动IC的测温分别为83.132℃、84.363℃以及82.407℃；而采用风冷散热模式下的散热器10对应的测温分别为92.714℃、93.274℃以及90.315℃，由此可见本申请中散热器10能够更高效地将相应的驱动模块的温度排出，具有较好的散热效果，同时也能够提高LED灯驱动模块的使用寿命。

还需要说明的是，本申请中相比风冷模式下的散热器10而言，本申请不会将灰尘或水汽等通过风扇带入至收容腔200内，从而能够确保散热器10内部的洁净度以及有效地防止了水汽进入到收容腔200内造成的电控件300不良工作状况的影响，例如因水汽进入后带来的短路问题。同时，还能够较好地避免风扇工作时带来的噪音问题。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种散热器，其特征在于，包括：

散热本体，所述散热本体的顶部设置有多条相互平行的散热通道，各条所述散热通道的侧壁开设有供所述散热通道内气流排出的导流切口；

其中，各条所述导流切口在所述散热本体的顶部平面排列形成W形结构或V形结构；各条所述导流切口倾斜设置，所述导流切口与所述气流沿所述散热通道流出方向之间的夹角小于90°。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述导流切口与所述气流沿所述散热通道流出方向的夹角在15°至60°的范围内。

3.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述散热本体的侧部也设置有所述散热通道。

4.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述散热本体为金属件。

5.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述散热器还包括收容腔，所述散热本体设置于所述收容腔的底部且位于所述收容腔内。

6.根据权利要求5所述的散热器，其特征在于，所述收容腔包括底板、设于所述底板一侧的侧围板，所述侧围板包括相对设置的第一侧板和第二侧板以及相对设置的第三侧板和第四侧板，所述第一侧板、所述第三侧板、所述第二侧板及所述第四侧板依次首尾相连，其中，所述散热本体设于所述底板上。

7.根据权利要求6所述的散热器，其特征在于，所述第一侧板与所述第二侧板之间设置有第一支撑件，所述第一支撑件连接所述第一侧板和所述第二侧板；所述第三侧板与所述第四侧板之间设置有第二支撑件，所述第二支撑件连接所述第二侧板和所述第四侧板。

8.一种电控装置，其特征在于，包括如权利要求1～7中任意一项所述的散热器以及电控件，所述电控件为LED灯及电源中的至少一者。

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