CN218154524U - 均温散热装置、散热器和空调室外机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于散热技术领域，具体提供了一种均温散热装置、散热器和空调室外机。本实用新型旨在解决现有散热器的基板均温性能差的问题。为此，本实用新型的均温散热装置内限定有冷凝通道、回液通道、补液通道和至少一条蒸发通道，所述蒸发通道、所述冷凝通道、所述回液通道和所述补液通道依次首尾流体连接，所述补液通道的过流面积不大于所述至少一条蒸发通道的过流面积。本实用新型的均温散热装置能够借助其内循环流动的相变介质，将其吸收的热量均匀地传递至整个均温散热装置，从而提升了均温散热装置的均温性能，进而提升了使用其作为基板的散热器的散热效率。

Description

均温散热装置、散热器和空调室外机

技术领域

本实用新型属于散热技术领域，具体提供了一种均温散热装置、散热器和空调室外机。

背景技术

变频功率模块是变频空调的重要部件，由于其内部集成了多个功率芯片，导致变频功率模块工作时热流密度大、发热严重。并且空调的制冷量越大、天气温度越高，变频功率模块的发热量就越大。为了保证变频功率模块能够正常安全的工作，就不得不使压缩机降频50％左右，但这也导致了“天气越热，空调制冷越不给力”。

多联机变频空调(室外机)多采用顶出风结构，电控箱内布置电控板(变频功率模块)和散热器，散热器的翅片伸出电控箱后在顶部轴流风扇的吸风作用下，被气流冷却。

目前的散热器一般为铝挤散热器，但是其导热能力受材料本身属性的限制，对于尺寸较小、发热集中的变频功率模块，无法将热量有效地、均匀地分散在铝挤散热器的基板上，进而无法使该基板进行均温传热，导致基板出现“热点”，热流密度过大，无法进行高效散热。从而导致铝挤散热器在高温工况下对变频功率模块散热能力不足，进而导致了空调降频幅度较大，使变频空调在高温天气环境下的制冷效果较差。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于，解决现有散热器的基板均温性能差的问题。

本实用新型的另一个目的在于，解决现有散热器因其基板导热能力差，而导致其散热能力较差的问题。

本实用新型的再一个目的在于，解决现有变频空调在高温天气环境下制冷效果较差的问题。

为实现上述目的，本实用新型在第一方面提供了一种均温散热装置，所述均温散热装置内限定有冷凝通道、回液通道、补液通道和至少一条蒸发通道，所述蒸发通道、所述冷凝通道、所述回液通道和所述补液通道依次首尾流体连接，所述补液通道的过流面积不大于所述至少一条蒸发通道的过流面积。

可选地，所述蒸发通道包括靠近所述补液通道的第一蒸发段和靠近所述冷凝通道的第二蒸发段，所述第一蒸发段的过流面积小于所述第二蒸发段的过流面积。

可选地，所述第一蒸发段的过流面积等于所述补液通道的过流面积；并且/或者，所述第一蒸发段与所述第二蒸发段之间具有夹角，以使所述蒸发通道形成V形结构。

可选地，所述均温散热装置内限定有至少两条蒸发通道，至少两条所述蒸发通道沿所述均温散热装置的上下方向分布；所述回液通道位于所述至少两条蒸发通道的下方，所述冷凝通道沿靠近所述回液通道的方向向所述蒸发通道倾斜。

可选地，所述回液通道从其靠近所述冷凝通道的一端至其靠近所述补液通道的一端向下倾斜。

可选地，所述均温散热装置包括基板、第一侧板和第二侧板，所述基板沿其厚度方向被所述至少一条蒸发通道、所述冷凝通道、所述回液通道和所述补液通道贯穿；所述第一侧板和所述第二侧板将所述基板夹持在中间，并因此在所述基板的厚度方向上封闭所述至少一条蒸发通道、所述冷凝通道、所述回液通道和所述补液通道。

可选地，所述基板、所述第一侧板和所述第二侧板中的至少一项上设置有灌注口，以通过所述灌注口向所述至少一条蒸发通道、所述冷凝通道、所述回液通道或所述补液通道灌注相变介质。

可选地，所述均温散热装置是吹胀板，所述至少一条蒸发通道、所述冷凝通道、所述回液通道和所述补液通道以吹胀的工艺形成在所述吹胀板内。

本实用新型在第二方面提供了一种散热器，包括第一方面中任一项所述的均温散热装置和多个散热翅片，所述多个散热翅片与所述均温散热装置热连接。

本实用新型在第三方面提供了一种空调室外机，包括第一方面中任一项所述的均温散热装置或第二方面中所述的散热器。

基于前文的描述，本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型前述的技术方案中，通过使均温散热装置内限定出冷凝通道、回液通道、补液通道和至少一条蒸发通道，并使蒸发通道、冷凝通道、回液通道和补液通道依次首尾流体连接，以及使补液通道的过流面积不大于至少一条蒸发通道的过流面积，使得均温散热装置在吸收待散热对象的热量时其内的相变介质形成压差，并因此使得相变介质沿着蒸发通道、冷凝通道、回液通道和补液通道的顺序循环流动。因此，本实用新型的均温散热装置能够借助其内循环流动的相变介质，将其吸收的热量均匀地传递至整个均温散热装置，从而提升了均温散热装置的均温性能，进而提升了使用其作为基板的散热器的散热效率。

再进一步，将本实用新型的均温散热装置或散热器应用到空调室外机上时，能够有效地克服现有变频空调在高温天气环境下制冷效果较差的问题。并且本实用新型的均温散热装置或散热器能够安装到空调室外机内热源(例如电控箱或变频功率模块)的侧面，避免了空调室外机内热源上方没有足够的安装空间，而导致安装的散热器散热功率较小，无法对空调室外机内的热源进行有效地散热。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，后文将参照附图来描述本实用新型的部分实施例。本领域技术人员应当理解的是，同一附图标记在不同附图中所标示的部件或部分相同或类似；本实用新型的附图彼此之间并非一定是按比例绘制的。附图中：

图1是本实用新型一些实施例中散热器的前上轴测视图；

图2是本实用新型一些实施例中散热器的后上轴测视图；

图3是本实用新型一些实施例中均温散热装置的结构分解图；

图4是本实用新型一些实施例中基板的平面示意图；

图5是本实用新型一些实施例中相变介质的流动路径示意图；

图6是本实用新型另一些实施例中空调室外机的结构示意图。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，下文所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是本实用新型的全部实施例，该一部分实施例旨在用于解释本实用新型的技术原理，并非用于限制本实用新型的保护范围。基于本实用新型提供的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的其它所有实施例，仍应落入到本实用新型的保护范围之内。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“顶部”“底部”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

进一步，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，“相变介质”为气液两相的相变介质。即，在本实用新型的描述中，“相变介质”的工作状态不存在固态，只有气态、液态和气液混合态。

下面参照图1至图5并结合散热器来对本实用新型的均温散热装置进行详细描述。

如图1和图2所示，在本实用新型的一些实施例中，散热器100包括热连接到一起的均温散热装置110和多个散热翅片120。散热器100通过均温散热装置110与待散热对象固定到一起，以使均温散热装置110接收待散热对象的热量，并将热量传递给散热翅片120，从而使散热翅片120将热量散发至空气(如图2中箭头所示向上流动的空气)中。

其中，待散热对象可以是任意可行的部件，例如电控盒、电路板、芯片等。

在本实用新型的一些实施例中，散热翅片120可以是任意可行的翅片。例如，在散热翅片120上设置增强换热的凸起结构，将散热翅片120设置为折叠片、铲齿翅片、波纹片或开窗片。

如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，均温散热装置110还包括至少一条蒸发通道1101、冷凝通道1102、回液通道1103、补液通道1104和可选的灌注口1105。其中，蒸发通道1101、冷凝通道1102、回液通道1103和补液通道1104依次首尾相接，并且补液通道1104的过流面积不大于至少一条蒸发通道1101的过流面积，以使均温散热装置110在吸收待散热对象的热量时其内的相变介质能够形成压差，并因此使相变介质沿着以下路径循环流动：蒸发通道1101→冷凝通道1102→回液通道1103→补液通道1104→蒸发通道1101。

继续参阅图3，灌注口1105与冷凝通道1102连通，以使从灌注口1105灌入的相变介质，通过冷凝通道1102流动到回液通道1103。

此外，在本实用新型的其他实施例中，本领域技术人员也可以根据需要，使灌注口1105与蒸发通道1101、回液通道1103和补液通道1104中的至少一项连通。

如图1至图3所示，在本实用新型的一些实施例中，均温散热装置110还包括基板111、第一侧板112、第二侧板113、作为安装结构的固定孔114和阀塞115。

从图3中可以看出，基板111沿其厚度方向被蒸发通道1101、冷凝通道1102、回液通道1103、补液通道1104和灌注口1105贯穿。第一侧板112和第二侧板113将基板111夹持在中间，并因此在基板111的厚度方向上封闭蒸发通道1101、冷凝通道1102、回液通道1103、补液通道1104和灌注口1105。

其中，第一侧板112和第二侧板113各自与基板111之间可以采用任意可行的方式连接到一起，例如焊接、铆接、螺钉连接等。并且，第二侧板113与散热翅片120热连接，例如焊接、卡接、粘接等。

如图1至图3所示，在本实用新型的一些实施例中，固定孔114贯穿基板111、第一侧板112和第二侧板113，以通过该固定孔114将均温散热装置110固定到待散热对象上。例如，使螺钉或螺栓贯穿固定孔114拧紧到待散热对象上。

此外，本领域技术人员也可以根据需要，使固定孔114仅形成在基板111、第一侧板112和第二侧板113中的一项或两项上。例如，使基板111在延展方向上的尺寸大于第一侧板112和第二侧板113，以使基板111边缘处的部分结构裸露在第一侧板112和第二侧板113的外侧。然后在该部分结构上开设固定孔114。

在本实用新型的其他实施例中，本领域技术人员还可以根据需要，将固定孔114设置为其他任意可行的安装结构，例如卡扣。

如图1至图4所示，在本实用新型的一些实施例中，阀塞115用于封闭灌注口1105。

从图4可以看出，在本实用新型的一些实施例中，蒸发通道1101优选地为多条，例如三条、四条、五条等。

如图4所示，在本实用新型的一些实施例中，蒸发通道1101包括靠近补液通道1104的第一蒸发段11011和靠近冷凝通道1102的第二蒸发段11012，第一蒸发段11011与第二蒸发段11012之间具有夹角，以使蒸发通道1101形成V形结构，从而使第二蒸发段11012存储液态的相变介质。优选地，第一蒸发段11011的倾斜角度大于第二蒸发段11012的倾斜角度。

从图4中可以看出，在本实用新型的一些实施例中，第一蒸发段11011的过流面积小于第二蒸发段11012的过流面积，以防止第二蒸发段11012存储的液态相变介质回流至补液通道1104。

在本实用新型的一些实施例中，第一蒸发段11011的过流面积等于补液通道1104的过流面积。

在本实用新型的一个示例中，第一蒸发段11011的过流面直径和补液通道1104的过流直径均是4mm，第二蒸发段11012的过流面直径是6mm。

此外，在本实用新型的其他实施例中，本领域技术人员也可以根据需要，使第一蒸发段11011的过流面积大于补液通道1104的过流面积。

虽然图中并未明确示出，但是在本实用新型的一些实施例中，冷凝通道1102沿靠近回液通道1103的方向向蒸发通道1101倾斜，以防止冷凝通道1102顶部液态的相变介质流到冷凝通道1102底部对应的蒸发通道1101内。

如图4所示，在本实用新型的一些实施例中，多条蒸发通道1101沿均温散热装置110的上下方向分布。回液通道1103位于该多条蒸发通道1101的下方。在散热器100未吸收热量的状态下，补液通道1104内液态相变介质的液位位于部分蒸发通道1101的下方，以防止该部分蒸发通道1101内液态的相变介质过多而无法使相变介质蒸发，失去蒸发功能。优选地，补液通道1104内液态相变介质的液位位于回液通道1103内。

进一步，回液通道1103优选地从其靠近冷凝通道1102的一端至其靠近补液通道1104的一端向下倾斜，以使回液通道1103内液态的相变介质在自身重力的作用下能够流向补液通道1104，为补液通道1104补足其所需的液态相变介质。

如图5所示，在本实用新型的一些实施例中，均温散热装置110上，第二蒸发段11012靠近第一蒸发段11011的部分为热源区域116。在散热器100使用时，使热源区域116与待散热对象对准，以使均温散热装置110上的热源区域116最先受热，并加热其对应的第二蒸发段11012内的相变介质。

下面参照图5来对均温散热装置110内相变介质的流动原理进行详细说明。

如图5所示，在热源区域116被加热时，该部分处的第二蒸发段11012内的液态相变介质受热变成气态，并因此导致第二蒸发段11012内的气压增加。由于第二蒸发段11012靠近第一蒸发段1101的部分存在液态相变介质，以及第一蒸发段11011的过流面积小于第二蒸发段11012的过流面积，所以相变介质沿着第二蒸发段11012向冷凝通道1102移动的阻力小于相变介质沿着第一蒸发段11011向补液通道1104流动的阻力，使得气态的相变介质沿着第二蒸发段11012向冷凝通道1102移动。

第二蒸发段11012内移动的气态相变介质大部分移动至冷凝通道1102，并在冷凝通道1102内冷凝成液态。第二蒸发段11012内移动的气态相变介质一小部分在第二蒸发段11012内冷凝并回流至第二蒸发段11012的根部。

冷凝通道1102内液态的相变介质在压差和重力的作用下流动至回液通道1103靠近补液通道1104的部分。由于第二蒸发段11012和冷凝通道1102中存在高压的气体，导致补液通道1104内液态的相变介质在该压力的作用下向上移动，并通过第一蒸发段11011进入蒸发通道1101。

本领域技术人员能够理解的是，热源区域116温度越高，第二蒸发段11012内的相变介质被气化得越多，图5中回液通道1103右侧的气压越高，从而使得补液通道1104内液态的相变介质获得的动力越大，喷涌的高度越高，从而使每一条蒸发通道1101都能够接收到来自补液通道1104的相变介质。因此，在本实用新型的一些实施例中，均温散热装置110的均温性能随着热源区域116温度升高而升高。

此外，在本实用新型的其他实施例中，为了使热源区域116与待散热对象对准，本领域技术人员也可以根据需要，在均温散热装置110远离散热翅片120的一侧设置热源区域标示，并使该热源区域标识覆盖第二蒸发段11012靠近第一蒸发段1101的部分。该热源区域标识可以是任意可行的图案或文字，例如是矩形。

基于前文的描述，本领域技术人员能够理解的是，本实用新型通过使均温散热装置110内限定出冷凝通道1102、回液通道1103、补液通道1104和至少一条蒸发通道1101，并使蒸发通道1101、冷凝通道1102、回液通道1103和补液通道1104依次首尾流体连接，以及使补液通道1104的过流面积不大于至少一条蒸发通道1101的过流面积，使得均温散热装置110在吸收待散热对象的热量时其内的相变介质形成压差，并因此使得相变介质沿着蒸发通道1101、冷凝通道1102、回液通道1103和补液通道1104的顺序循环流动。因此，本实用新型的均温散热装置110能够借助其内循环流动的相变介质，将其吸收的热量均匀地传递至整个均温散热装置110，再通过与均温散热装置110热连接的散热翅片120将散热器100吸收的热量散发至空气中，从而提升了散热器100的散热效率。

基于前文的描述，本领域技术人员还能够理解的是，本实用新型实现均温散热装置110均温性能的主要技术手段为依次首尾流体连接的蒸发通道1101、冷凝通道1102、回液通道1103和补液通道1104。因此，在使均温散热装置110能够限定出蒸发通道1101、冷凝通道1102、回液通道1103和补液通道1104时，本领域技术人员也可以根据需要，将均温散热装置110设置为其他人员可行的结构，例如吹胀板。

进一步，本实用新型还提供了一种空调室外机200。

如图6所示，在本实用新型的另一些实施例中，空调室外机200包括电控箱210和前文任一实施例所描述的散热器100。其中，电控箱210安装有变频功率模块(图中未示出)，散热器100与该变频功率模块热连接。例如，散热器100通过其均温散热装置110安装到变频功率模块上，并与变频功率模块抵接，以及使散热翅片120的至少一部分裸露在电控箱210的外侧。或者，本领域技术人员也可以根据需要，使散热器100通过其均温散热装置110安装到电控箱210上并与电控箱210抵接。

本领域技术人员能够理解的是，本实用新型的散热器100除了可以以图1和图2中所示的竖直姿态安装在空调室外机200外，还可以以水平的姿态安装在空调室外机200上。

此外，在本实用新型的其他实施例中，在空调室外机200的变频功率模块的发热功率较小时，本领域技术人员也可以根据需要，仅为空调室外机200配置均温散热装置110，以通过该均温散热装置110将变频功率模块传递至环境中的空气中。

至此，已经结合前文的多个实施例描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围并不仅限于这些具体实施例。在不偏离本实用新型技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述各个实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本实用新型的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种均温散热装置，其特征在于，所述均温散热装置内限定有冷凝通道、回液通道、补液通道和至少一条蒸发通道，

所述蒸发通道、所述冷凝通道、所述回液通道和所述补液通道依次首尾流体连接，

所述补液通道的过流面积不大于所述至少一条蒸发通道的过流面积。

2.根据权利要求1所述的均温散热装置，其特征在于，

所述蒸发通道包括靠近所述补液通道的第一蒸发段和靠近所述冷凝通道的第二蒸发段，

所述第一蒸发段的过流面积小于所述第二蒸发段的过流面积。

3.根据权利要求2所述的均温散热装置，其特征在于，

所述第一蒸发段的过流面积等于所述补液通道的过流面积；并且/或者，

所述第一蒸发段与所述第二蒸发段之间具有夹角，以使所述蒸发通道形成V形结构。

4.根据权利要求1所述的均温散热装置，其特征在于，

所述均温散热装置内限定有至少两条蒸发通道，至少两条所述蒸发通道沿所述均温散热装置的上下方向分布；

所述回液通道位于所述至少两条蒸发通道的下方，

所述冷凝通道沿靠近所述回液通道的方向向所述蒸发通道倾斜。

5.根据权利要求1所述的均温散热装置，其特征在于，

所述回液通道从其靠近所述冷凝通道的一端至其靠近所述补液通道的一端向下倾斜。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的均温散热装置，其特征在于，

所述均温散热装置包括基板、第一侧板和第二侧板，所述基板沿其厚度方向被所述至少一条蒸发通道、所述冷凝通道、所述回液通道和所述补液通道贯穿；

所述第一侧板和所述第二侧板将所述基板夹持在中间，并因此在所述基板的厚度方向上封闭所述至少一条蒸发通道、所述冷凝通道、所述回液通道和所述补液通道。

7.根据权利要求6所述的均温散热装置，其特征在于，

所述基板、所述第一侧板和所述第二侧板中的至少一项上设置有灌注口，以通过所述灌注口向所述至少一条蒸发通道、所述冷凝通道、所述回液通道或所述补液通道灌注相变介质。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的均温散热装置，其特征在于，

所述均温散热装置是吹胀板，所述至少一条蒸发通道、所述冷凝通道、所述回液通道和所述补液通道以吹胀的工艺形成在所述吹胀板内。

9.一种散热器，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的均温散热装置和多个散热翅片，所述多个散热翅片与所述均温散热装置热连接。

10.一种空调室外机，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的均温散热装置或权利要求9所述的散热器。

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