CN218570728U - 散热装置和设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种散热装置和设备,包括散热组件、第一散热风扇和第二散热风扇;机箱具有腔体,腔体包括不连通的第一腔体和第二腔体,第一腔体为密封腔,第二腔体与外部环境连通;散热组件设置在腔体中,第一散热风扇被配置为将发热元件上的热传导至位于第一腔体中的散热组件上,并将热风流的热量传导至位于第二腔体中的散热组件上;第二散热风扇被配置为吸入外部环境的冷风流,并与第二腔体中的散热组件进行热交换,从而在散热组件、第一散热风扇和第二散热风扇的共同作用下,能够增大第一腔体内部的散热面积,同时,热气流高速通过散热组件,能够增加对流换热能力,进而在最大程度上增强第一腔体的散热能力,并且,还有利于降低散热成本。
Description
技术领域
本申请实施例涉及散热技术领域,尤其涉及一种散热装置和设备。
背景技术
设备是光伏发电系统以及其他电力系统中的重要装置,是将直流电(蓄电池、开关电源、燃料电池等)转变为定频定压或调频调压交流电(一般为220V,50HZ正弦波)的转换器,输出的交流电可用于各类设备,最大限度的满足移动供电场所或者无电地区对交流电源的需要。
设备包括箱体以及封装在箱体内部的电子元件(也称发热元件),箱体起到牢固和保护电子元件的作用,设备在运行时,电子元件不可避免的产生一定的热量,如果不及时将热量散发出去,会影响设备的正常工作。相关技术中,往往通过多种方式对电子元件进行散热。例如,通过箱体的壁面实现散热,或者是在箱体内部设置有散热风扇或者换热器等,以实现对电子元件的散热。
然而,相关技术中的设置方式,对于电子元件的散热效果较差、散热成本较高。
实用新型内容
本申请实施例提供一种散热装置和设备,在散热组件、第一散热风扇和第二散热风扇的共同作用下,能够增大第一腔体内部的散热面积,同时,热气流高速通过散热组件,能够增加对流换热能力,进而在最大程度上增强第一腔体的散热能力,并且,还有利于降低散热成本。
第一方面,本申请实施例提供一种散热装置,用于对设备中的发热元件进行散热,包括:壳体、散热组件、第一散热风扇和第二散热风扇;所述壳体具有腔体,所述腔体包括不连通的第一腔体和第二腔体,所述第一腔体为密封腔,所述第二腔体与外部环境连通,所述第一腔体用于容置所述发热元件;所述散热组件设置在所述腔体中,且所述散热组件的一部分位于所述第一腔体中,所述散热组件的另一部分位于所述第二腔体中,位于所述第一腔体中的所述散热组件和位于所述第二腔体中的所述散热组件热导通,位于所述第一腔体中的所述散热组件用于对所述发热元件散热;所述第一散热风扇设置在所述第一腔体中,且被配置为将所述发热元件上的热传导至位于所述第一腔体中的所述散热组件上,并将热风流的热量传导至位于所述第二腔体中的所述散热组件上;所述第二散热风扇设置在所述第二腔体中,且被配置为吸入外部环境的冷风流,并与位于所述第二腔体中的所述散热组件进行热交换,并将热交换产生的热风流排出至外部环境。
本申请实施例提供的散热装置,通过包括第一腔体和第二腔体,第一腔体为密封腔,第一腔体不与外部环境连通,这样能够实现密封腔内部的空气流动换热,另外,密封腔能够对第一腔体内部的发热元件起到防护的作用,避免外部环境中的灰尘、水渍、受污染的冷风等通过第二腔体进入到第一腔体中,进而避免对发热元件造成损害的问题,最大程度保护其内部的发热元件,有利于提高设备的整体防护等级,延长设备的使用寿命;通过包括第二腔体,第二腔体与外部环境连通,使得第二腔体的内部形成冷风风道,利用外部环境的冷风进入第二腔体中,进而与第二腔体中的热风流实现热交换。
通过包括散热组件,这样,散热组件对发热元件上的热量进行散热,使得发热元件的温度降低,从而确保发热元件的温度维持在预设范围内;通过包括第一散热风扇,第一散热风扇设置在第一腔体中,第一散热风扇能够促进第一腔体内部的空气的流动,使第一腔体形成内部循环风道,热气流高速通过散热组件,在最大程度上增加对流换热系数,进而将发热元件上的热传导至位于第一腔体中的散热组件上,经由热传导至位于第二腔体中的散热组件上;通过包括第二散热风扇,第二散热风扇设置在第二腔体中,第二散热风扇能够促进第二腔体内部的空气的流动,使第二腔体形成强迫冷风风道,从而加快与第二腔体中的热风流的热交换速度,提高设备的整体的散热效率;通过将散热组件和散热风扇结合使用,相比于相关技术中,设置有换热器的方式而言,本申请还能够低成本的解决第一腔体内部因热耗密度增加而导致发热元件超温的问题,同时,本申请也不存在漏风的风险。
在一种可能的实现方式中,所述散热组件包括散热基板和散热翅片,沿所述散热基板的厚度方向,所述散热基板包括第一面和第二面,所述第一面为所述散热基板的朝向所述第一腔体的面,所述第二面为所述散热基板的朝向所述第二腔体的面;所述散热翅片设置在所述散热基板上,并与所述散热基板热导通。
通过包括散热基板,散热基板能够带走发热元件上的热量,从而保证设备的散热能力;通过包括散热翅片,当热气流高速通过散热翅片时,能够在最大程度上增加热气流与散热翅片之间的对流换热系数;通过设置散热翅片与散热基板热导通,这样,能够将发热元件产生的热量,通过第一腔体中的一部分散热组件传导至第二腔体中的另一部分散热组件上,进而通过外部环境的直通风实现散热。
在一种可能的实现方式中,所述散热基板包括第一散热基板,所述散热翅片包括第一散热翅片和第二散热翅片;所述第一散热基板设置在所述第一腔体或所述第二腔体中,所述第一散热翅片设置在所述第一腔体中,且位于所述第一散热基板的所述第一面所在侧,所述第二散热翅片设置在所述第二腔体中,且位于所述第一散热基板的所述第二面所在侧。
在一种可能的实现方式中,所述散热基板包括第一散热基板和第二散热基板,所述散热翅片包括第一散热翅片和第二散热翅片;所述第一散热基板和所述第一散热翅片设置在所述第一腔体中,所述第一散热翅片位于所述第一散热基板的所述第一面上;所述第二散热基板和所述第二散热翅片设置在所述第二腔体中,所述第二散热翅片位于所述第二散热基板的所述第二面上。
通过对散热基板和散热翅片的位置进行排布,可使得散热组件的排布方式更加多样,增加了散热基板和散热翅片设置的灵活性,能从不同方位带走发热元件的热量,以便适应不同的应用场景。
在一种可能的实现方式中,还包括风罩,所述风罩设置于所述第一腔体中,所述风罩内形成有风道;所述风道具有第一连通的第一风口和第二风口,所述第二风口朝向所述第一散热风扇。
通过包括风罩,风罩具有风道,一方面,能够导向空气的流动方向,提高散热效率;另一方面,可使得空气的流动更为聚集,从而在最大程度上加快热交换速度,提高设备的整体的散热效率。
在一种可能的实现方式中,所述第一散热风扇为吸风风机,所述第一风口为进风口,所述第二风口为出风口;或,所述第一散热风扇为出风风机,所述第一风口为出风口,所述第二风口为进风口。
在一种可能的实现方式中,所述壳体上开设有冷风流进气口和热风流出气口,所述冷风流进气口和所述热风流出气口均与所述第二腔体连通;所述第二散热风扇被配置为通过所述冷风流进气口吸入外部环境的冷风流,并与位于所述第二腔体中的所述散热组件进行热交换,并将热交换产生的热风流经由所述热风流出气口排出至外部环境;所述第二腔体、所述冷风流进气口、外部环境以及所述热风流出气口构成循环的冷热风流交换回路。
通过包括冷风流进气口和热风流出气口,在第二散热风扇的作用下,冷风流进气口用于吸入外部环境的冷风流,热风流出气口用于排出热风流,从而形成循环的冷热风流交换回路,使得对发热元件的散热能够源源不断的进行,最大程度上保证了散热效果。
在一种可能的实现方式中,还包括隔挡件,所述隔挡件设置在所述腔体中,并将所述腔体分隔为所述第一腔体和所述第二腔体;所述隔挡件的靠近所述第一散热基板和所述第二散热基板的位置处设置有开口,所述开口连通所述第一腔体和第二腔体;所述第一散热基板和所述第二散热基板中的至少一个在所述隔挡件上的投影覆盖所述开口,所述第一散热基板和所述第二散热基板通过所述开口相接触,并实现热导通。
通过包括隔挡件,能够实现第一腔体和第二腔体之间的隔挡,进而保证第一腔体的密封性,最大程度保护其内部的发热元件,有利于提高设备的整体防护等级,延长设备的使用寿命。通过在隔挡件上靠近所述第一散热基板和所述第二散热基板的位置处设置有开口,从而能够实现第一散热基板和第二散热基板之间的热导通。
在一种可能的实现方式中,还包括导热介质,所述导热介质设置于所述开口处,且位于所述第一散热基板和所述第二散热基板之间;所述第一散热基板和所述第二散热基板通过所述导热介质热导通。
通过包括导热介质,导热介质的导热性能比空气好,一方面,能够填充第一散热基板和第二散热基板之间的缝隙,将缝隙中的空气挤出接触面,使的热量能够顺畅的通过导热介质传导出去,实现第一散热基板和第二散热基板之间的热传递,最大程度上保证了散热效果;另一方面,导热介质具有一定的天然粘性,连接性能较好,并且可操作性能和可维修性能均较强。
在一种可能的实现方式中,所述第一散热基板的板面上开设有装配槽,所述装配槽的槽口朝向所述第一腔体,至少部分所述发热元件容置在所述装配槽中;
所述发热元件为多个,所述装配槽为多个,多个所述发热元件一一对应地容置在所述装配槽中。
在一种可能的实现方式中,所述第一散热翅片设置在所述第一散热基板的除所述装配槽以外的板面上。
这样设置,一方面,可以使得位于第一腔体中的第一散热翅片的排布方式更为多样;另一方面,该设置方式,第一散热翅片的散热面积更大,从而能够在最大程度上增大第一腔体内部的散热面积,进而提高第一腔体的散热能力。
在一种可能的实现方式中,位于所述第一腔体中的所述散热组件、所述第一散热风扇以及所述风道一体成型
通过设置位于所述第一腔体中的所述散热组件、所述第一散热风扇以及所述风罩一体成型,一方面,能够简化散热组件、所述第一散热风扇等各部件之间的装配部件和装配步骤,从而有利于确保上述结构之间的位置关系恒定;另一方面,当需要对其他的设备进行散热时,该装置可以整体移动,便捷性能更高;再一方面,可以根据第一腔体内部的空间位置等进行灵活调整设计与安装。
第二方面,本申请实施例提供一种设备,包括箱体、发热元件以及如上述的散热装置;所述箱体具有容纳腔,所述散热装置容置在所述容纳腔中,所述发热元件容置在所述散热装置的第一腔体中。
本申请实施例提供的设备设置有上述散热装置,散热装置包括散热组件、第一散热风扇和第二散热风扇,在散热组件和散热风扇的共同作用下,能够增大第一腔体内部的散热面积,同时,热气流高速通过散热组件,能够增加对流换热能力,进而在最大程度上增强第一腔体的散热能力,并且,还有利于降低散热成本。
结合附图,根据下文描述的实施例,示例性实施例的这些和其它方面、实施形式和优点将变得显而易见。但应了解,说明书和附图仅用于说明并且不作为对本申请的限制的定义,详见随附的权利要求书。本申请的其它方面和优点将在以下描述中阐述,而且部分将从描述中显而易见,或通过本申请的实践得知。此外,本申请的各方面和优点可以通过所附权利要求书中特别指出的手段和组合得以实现和获得。
附图说明
图1是本申请提供的相关技术的第一种结构的散热装置的结构示意图;
图2是本申请提供的相关技术的第二种结构的散热装置的结构示意图;
图3是本申请提供的散热装置的结构示意图;
图4是本申请提供的散热装置的热风流和冷风流的流向示意图;
图5是本申请提供的散热装置的散热组件的结构示意图一;
图6是本申请提供的散热装置的散热组件的结构示意图二;
图7是本申请提供的散热装置的散热组件的一体成型的正视图;
图8是本申请提供的散热装置的散热组件的一体成型的侧视图;
图9是本申请提供的散热装置的散热组件和发热元件装配的结构示意图;
图10是本申请提供的散热装置包括发热元件的结构示意图一;
图11是本申请提供的散热装置包括发热元件的结构示意图二。
附图标记说明:
100-散热装置; 110-壳体; 111-腔体;
1111-第一腔体; 1112-第二腔体; 11121-冷风流进气口;
11122-热风流出气口; 120-散热组件; 121-散热基板;
1211-第一面; 1212-第二面; 1213-第一散热基板;
1214-第二散热基板; 1215-装配槽; 122-散热翅片;
1221-第一散热翅片; 1222-第二散热翅片; 130-第一散热风扇;
140-第二散热风扇; 150-风罩; 151-风道;
160-隔挡件; 200-设备; 210-箱体;
211-容纳腔; 220-发热元件; 230-电路板。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。
逆变器作为太阳能发电系统和电网的接口设备,其散热性能对整个设备系统的工作稳定性、功率器件的使用寿命以及产品的体积均具有较大影响。设备内部设置有多个器件,例如电抗器、电阻和散热器等高防护等级功率器件、以及如逆变模块、电容组件、直流空开组件、交流电容、交流断路器和交流接触器等低防护等级功率器件。
设备包括箱体、电子元件、电路板及散热器等,发热元件、电路板及散热器等均封装在箱体内部,箱体起到牢固和保护电子元件的作用,散热器是一种密封可容纳冷却介质流动的冷板,通常通过导热界面材料与发热元件进行贴合,从而带走发热元件的热量。
设备在运行时,电子元件不可避免的产生一定的热量,如果不及时将热量散发出去,会影响设备的正常工作,其中,大多数设备仅依靠箱体壁面进行散热,然而,随着设备功率的持续增加,设备中电子元件的热耗密度也不断升高,如果不增强散热技术而仅依靠箱体壁面散热,电子元件的温度将超过许用温度,进而影响设备的正常工作,由此,相关技术中,还往往通过多种方式对电子元件进行散热。
以下对与本申请相关的技术方案进行介绍说明:
一种相关技术中,如图1所示,设备200a包括第一腔体1111a和第二腔体1112a,第一腔体1111a为高防护密封腔,第二腔体1112a为低防护密封腔,发热元件220a和电路板230a等容置在第一腔体1111a中,为了对发热元件220a进行有效散热,往往在第一腔体1111a和第二腔体1112a中均设置有散热风扇130a,在第二腔体1112a中设置有散热器120a,散热风扇130a和箱体210a的内壁面共同实现对发热元件220a的散热。
然而,相关技术中,仅通过散热风扇130a和箱体210a的内壁面进行散热,当随着设备200a功率的持续增加,设备200a中的发热元件220a的热耗密度也不断升高,上述方式已经不能较好的满足散热需求,进而导致发热元件220a的温度高于许用温度,影响设备200a的正常工作。
另一种相关技术中,如图2所示,本技术方案是在第一种相关技术方案的基础上,第二腔体1112a中还设置有换热器300a,第一腔体1111a中的热风流通过换热器300a的进风口进入到换热器300a中,经由换热器300a将热风流散去,冷风流经由换热器300a的出风口循环回到第一腔体1111a中。
然而,相关技术中,为了实现风流的循环,往往在第一腔体1111a和第二腔体1112a之间的隔挡板160a上设置有两个通孔,第一腔体1111a中的热风流通过其中一个通孔进入到换热器300a中,换热后的冷风流通过另一个通孔循环回到第一腔体1111a中,然而,上述方式,一方面,在加工的过程中,换热器300a容易出现漏风的风险;另一方面,需要额外增加一个换热器300a,换热的成本较高。
基于此,本申请实施例提供一种散热装置100和设备200,通过包括第一腔体1111和第二腔体1112,第一腔体1111为密封腔,第一腔体1111不与外部环境连通,这样能够实现密封腔内部的空气流动换热,另外,密封腔能够对第一腔体1111内部的发热元件220起到防护的作用,避免外部环境中的灰尘、水渍、受污染的冷风等通过第二腔体1112进入到第一腔体1111中,进而避免对发热元件220造成损害的问题,最大程度保护其内部的发热元件220,有利于提高设备200的整体防护等级,延长设备200的使用寿命;通过包括第二腔体1112,第二腔体1112与外部环境连通,使得第二腔体1112的内部形成冷风风道,利用外部环境的冷风进入第二腔体1112中,进而与第二腔体1112中的热风流实现热交换。
通过包括散热组件120,这样,散热组件120对发热元件220上的热量进行散热,使得发热元件220的温度降低,从而确保发热元件220的温度维持在预设范围内;通过包括第一散热风扇130,第一散热风扇130设置在第一腔体1111中,第一散热风扇130能够促进第一腔体1111内部的空气的流动,使第一腔体1111形成内部循环风罩,热气流高速通过散热组件120,在最大程度上增加对流换热能力,进而将发热元件220上的热传导至位于第一腔体1111中的散热组件120上,经由热传导至位于第二腔体1112中的散热组件120上;通过包括第二散热风扇140,第二散热风扇140设置在第二腔体1112中,第二散热风扇140能够促进第二腔体1112内部的空气的流动,使第二腔体1112形成强迫冷风风罩,从而加快与第二腔体1112中的热风流的热交换速度,提高设备200的整体的散热效率;通过将散热组件120、第一散热风扇130和第二散热风扇140结合使用,相比于相关技术中,设置有换热器的方式而言,本申请还能够低成本的解决第一腔体1111内部因热耗密度增加而导致发热元件220超温的问题,同时,本申请也不存在漏风的风险。
下面结合附图3至图9,对该散热装置100的具体结构进行详细介绍。
参照图3和图4所示,本申请实施例提供一种散热装置100,该散热装置100可以包括:壳体110、散热组件120、第一散热风扇130和第二散热风扇140。该散热装置100用于对设备200中的发热元件220进行散热,本申请实施例中的设备200可以为逆变器。
发热元件220是各类发热元器件的总称,发热元件220可以为:电路板、电阻、中央处理器、图形处理器、散热器、电容、电源、内存等器件,另外,发热元件220的数量可以为一个或多个,在此不做具体限制。
参见图3所示,壳体110具有腔体111,腔体111能够对散热组件120、第一散热风扇130和第二散热风扇140起到防护的作用,从而避免散热组件120、第一散热风扇130和第二散热风扇140受到外部杂质污染的问题,保证散热组件120等的散热效果。另外,对于壳体110的形状不做具体限定,壳体110的形状包括但不限于方形、圆形、椭圆形和菱形等结构。
继续参见图3所示,腔体111包括不连通的第一腔体1111和第二腔体1112,第一腔体1111为密封腔,第一腔体1111用于容置发热元件220,其中,密封腔的密封性良好,一方面,确保第一腔体1111不与外部环境连通,从而实现密封腔内部的空气流动换热;另一方面,密封腔能够对第一腔体1111内部的发热元件220起到防护的作用,避免外部环境中的灰尘、水渍、受污染的冷风等通过第二腔体1112进入到第一腔体1111中,进而避免对发热元件220造成损害的问题,最大程度保护其内部的发热元件220,有利于提高设备200的整体防护等级,延长设备200的使用寿命。
第二腔体1112与外部环境连通,这样,可使得第二腔体1112的内部形成冷风风道,从而利用外部环境的冷风进入第二腔体1112中,并与第二腔体1112中的热风流实现热交换。
散热组件120设置在腔体111中,且散热组件120的一部分位于第一腔体1111中,散热组件120的另一部分位于第二腔体1112中,位于第一腔体1111中的散热组件120和位于第二腔体1112中的散热组件120热导通,散热组件120用于对发热元件220散热。
需要说明的是,热导通是指:位于第一腔体1111中的散热组件120和位于第二腔体1112中的散热组件120之间可以设置有导热层,或者,也可以设置其他具有导热性能的材料,从而便于两者之间的热传递。
通过包括散热组件120,散热组件120对发热元件220上的热量进行散热,使得发热元件220的温度降低,从而确保发热元件220的温度维持在预设范围内。
继续参见图3所示,为了进一步提高散热效率,本申请实施例中,还包括第一散热风扇130和第二散热风扇140,第一散热风扇130设置在第一腔体1111中,第一散热风扇130能够促进第一腔体1111内部的空气的流动,使第一腔体1111形成内部循环风道,热气流高速通过散热组件120,在最大程度上增加对流换热能力,进而将发热元件220上的热传导至位于第一腔体1111中的散热组件120上,经由热传导至位于第二腔体1112中的散热组件120上。
第二散热风扇140设置在第二腔体1112中,第二散热风扇140能够促进第二腔体1112内部的空气的流动,使第二腔体1112形成强迫冷风风道,从而加快与第二腔体1112中的热风流的热交换速度,提高设备200的整体的散热效率。
需要说明的是,参照图4所示,本申请实施例中的热气流的流向可参照图4中的箭头A1方向所示,冷气流的流向可参照图4中的箭头A2方向所示。
通过将散热组件120、第一散热风扇130和第二散热风扇140结合使用,相比于相关技术中,一方面,加快可与第二腔体1112中的热风流的热交换速度,提高设备200的整体的散热效率;另一方面,相比于设置有换热器的方式而言,本申请还能够低成本的解决第一腔体1111内部因热耗密度增加而导致发热元件220超温的问题,同时,也不存在漏风的风险。
另外,可以补充的是,本申请实施例中,对于散热组件120与发热元件220之间的连接关系以及位置关系均不做进一步限定。
例如:第一种可以实现的方式为,散热组件120设置在发热元件220上,散热组件120和发热元件220部分抵接;第二种可以实现的方式为,散热组件120设置在发热元件220上,散热组件120与发热元件220完全抵接;第三种可以实现的方式为,散热组件120与发热元件220不抵接,如,散热组件120可通过导热界面材料贴合设置在发热元件220的表面并可与发热元件220接触传热;第四种可以实现的方式为,散热组件120的靠近发热元件220一侧的表面可以开设有装配槽1215,发热元件220容置在装配槽1215中,通过包括装配槽1215,发热元件220可容置在装配槽1215中,使得发热元件220的排布更为紧凑、设计的灵活度更高、安装比较简单,并且可以根据腔体111内发热元件220的排布情况和空间位置灵活调整设计与安装。
对于装配槽1215和发热元件220的数量不做进一步限定,例如,发热元件220可以为多个,装配槽1215可以为多个,多个发热元件220一一对应地容置在装配槽1215中(具体参照图9所示)。
需要说明的是,本申请实施例中,散热组件120与发热元件220之间的连接关系包括但不限于上述四种方式,只要可以保证实现散热组件120对发热元件220的散热功能均属于本申请的保护范围。
在一种可以实现的方式中,参照图3所示,散热组件120可以包括散热基板121和散热翅片122,散热基板121和散热翅片122中的一部分位于第一腔体1111中,散热基板121和散热翅片122中的另一部分位于第二腔体1112中。
其中,上述方式可以解释为:例如:散热基板121位于第一腔体1111中,散热翅片122位于第二腔体1112中;或者,散热基板121位于第二腔体1112中,散热翅片122位于第一腔体1111中,具体可以根据实际需要进行设置,本申请实施例对此不做过多限定。
沿散热基板121的厚度方向,散热基板121包括第一面1211和第二面1212,第一面1211为散热基板121的朝向第一腔体1111的面,第二面1212为散热基板121的朝向第二腔体1112的面;散热翅片122设置在散热基板121上,并与散热基板121热导通。
通过包括散热基板121,散热基板121能够带走发热元件220上的热量,从而保证设备200的散热能力;通过包括散热翅片122,当热气流高速通过散热翅片122时,能够在最大程度上增加热气流与散热翅片122之间的对流换热能力;通过设置散热翅片122与散热基板121热导通,这样,能够将发热元件220产生的热量,通过第一腔体1111中的一部分散热组件120传导至第二腔体1112中的另一部分散热组件120上,进而通过外部环境的直通风实现散热。
其中,本申请实施例中,对于散热基板121和散热翅片122的排布方式具体以以下两种方式为例进行说明:
第一种可以实现的方式为:参照图5所示,散热基板121包括第一散热基板1213,散热翅片122包括第一散热翅片1221和第二散热翅片1222;第一散热基板1213设置在第一腔体1111中,第一散热翅片1221设置在第一腔体1111中,且位于第一散热基板1213的第一面1211所在侧,第二散热翅片1222中设置在第二腔体1112中,且位于第一散热基板1213的第二面1212所在侧;第一散热翅片1221和第二散热翅片1222分别与第一散热基板1213热导通;或者,也可以相反设置。
第二种可以实现的方式为:参照图6所示,散热基板121包括第一散热基板1213和第二散热基板1214,散热翅片122包括第一散热翅片1221和第二散热翅片1222;第一散热基板1213设置在第一腔体1111中,第二散热基板1214设置在第二腔体1112中;第一散热翅片1221设置在第一腔体1111中,且位于第一面1211上,第二散热翅片1222设置在第二腔体1112中,且位于第二面1212上,或者,也可以相反设置。
需要说明的是,本实施例中,对于散热基板121和散热翅片122的排布方式包括但不限于上述两种方式,只要可以保证第一腔体1111和第二腔体1112中均设置有散热翅片122,同时,能够增大第一腔体1111内部的散热面积均属于本申请的保护范围。
通过对散热基板121和散热翅片122的位置进行排布,可使得散热组件120的排布方式更加多样,增加了散热基板121和散热翅片122设置的灵活性,能从不同方位带走发热元件220的热量,以便适应不同的应用场景。
在一种可能的实现方式中,参照图3所示,还可以包括风罩150,风罩150设置在第一腔体1111中,风罩150内形成有风道151,风道151具有相连通的第一风口和第二风口,第二风口朝向第一散热风扇130。
通过包括风罩150,风罩150具有风道151,一方面,能够导向空气的流动方向,提高散热效率;另一方面,可使得空气的流动更为聚集,从而在最大程度上加快热交换速度,提高设备200的整体的散热效率。
需要说明的是,本申请实施例中,第二腔体1112也可作为风道。
在具体应用中,一种可能实现的方式中:第一散热风扇130可以为吸风风机,第一风口为进风口,第二风口则为出风口,通过设置第一散热风机130为吸风风机,从而能够将第一腔体1111中的发热元件220上的热风流通过第一风口吸入,并经由风道151从第二风口排出至外部环境。
另一种可以实现的方式中:第一散热风扇130可以为出风风机,第一风口为出风口,第二风口则为进风口,通过设置第一散热风扇130为出风风机,从而能够将将外部环境的冷风流通过第二风口吸入,并经由风道151从第一风口吹向第一腔体1111中,进而带走第一腔体1111中的发热元件220上的热风流。
需要说明的是,第一风口位于第一腔体1111中,其中,对于第一风口的具体朝向不做进一步限定,示例性的,第一风口可以朝向发热元件220,或者,也可以朝向第一腔体1111中的其他方位,只要能够带走发热元件220上的热风流均属于本申请的保护范围。
在一种可能的实现方式中,参照图3所示,壳体110上可以开设有冷风流进气口11121和热风流出气口11122,冷风流进气口11121和热风流出气口11122均与第二腔体1112连通,这样在散热时,在第二散热风扇140的作用下,冷风流进气口11121用于吸入外部环境的冷风流,冷风流与第二腔体1112中的热风流进行热交换后,热风流经由第二腔体1112、热风流出气口11122排出至外部环境,从而,第二腔体1112、冷风流进气口11121、外部环境以及热风流出气口11122构成循环的冷热风流交换回路,使得对发热元件220的散热能够源源不断的进行,最大程度上保证了散热效果。
考虑到气流上升的原理,本申请实施例中,热风流出气口11122位于冷风流进气口11121的上方,例如,冷风流进气口11121可以开设在壳体110的底壁,热风流出气口11122可以开设在壳体110的侧壁或者顶壁;或者,冷风流进气口11121和热风流出气口11122可以同时开设在壳体110的侧壁,本申请实施例中对此不做具体限定,只要可以构成循环的冷热风流交换回路均属于本申请的保护范围。
在一种可以实现的方式中,参见图3所示,还可以包括隔挡件160,隔挡件160设置在腔体111中,并将腔体111分隔为第一腔体1111和第二腔体1112。
在具体应用中,隔挡件160的靠近第一散热基板1213和第二散热基板1214的位置处设置有开口,开口连通第一腔体1111和第二腔体1112,第一散热基板1213和第二散热基板1214中的至少一个在隔挡件160上的投影覆盖开口,第一散热基板1213和第二散热基板1214通过开口相接触,并实现热导通。
通过包括隔挡件160,能够实现第一腔体1111和第二腔体1112之间的隔挡,进而保证第一腔体1111的密封性,最大程度保护其内部的发热元件220,有利于提高设备200的整体防护等级,延长设备200的使用寿命。
另外,通过包括隔挡件160,将第一腔体1111和第二腔体1112隔挡开,也便于功率器件的布置,使得设备200内部结构紧凑,整体尺寸较小,从而有效控制成本。
其中,为了实现位于第一腔体1111中的散热组件120和位于第二腔体1112中的散热组件120之间实现热导通,本申请实施例中,还可以包括导热介质,导热介质设置在开口处,且位于第一散热基板1213和第二散热基板1214之间,第一散热基板1213和第二散热基板1214通过导热介质热导通。
需要补充的是,相关技术中,在电子材料表面和散热器之间存在细微的凹凸不平的空隙,如果将其直接安装在一起,它们之间的实际接触面积只有散热器底座面积的10%,其余均为空气间隙,这样将导致电子材料与散热器之间的接触热阻非常大,严重阻碍了热量的传导,造成散热器的效能下降。
由此,往往在电子材料表面和散热器之间设置有导热介质,导热介质是一种以硅胶等为基材,添加金属氧化物等各种辅材,通过特殊工艺合成的一种导热介质材料,通过将导热介质填充满这些间隙,有利于排除之间的空气,在电子材料与散热器之间建立热传导通道,从而能够大幅度增加实际接触面积,减少接触热阻,使得散热器的作用能够得到良好的发挥;另一方面,导热介质具有一定的天然粘性,连接性能较好,并且可操作性能和可维修性能均较强。
需要说明的是,本申请实施例中,导热介质可以为导热硅胶、导热硅脂、导热灌封胶或导热填缝胶。
在一种可以实现的方式中,参照图9所示,第一散热基板1213的板面上开设有装配槽1215,装配槽1215的槽口朝向第一腔体1111,至少部分发热元件220容置在装配槽1215中。
其中,在本申请实施例中,第一散热翅片1221可以设置在第一散热基板1213的除装配槽1215以外的板面上,这样设置,一方面,可以使得位于第一腔体1111中的第一散热翅片1221的排布方式更为多样;另一方面,该设置方式,第一散热翅片1221的散热面积更大,从而能够在最大程度上增大第一腔体1111内部的散热面积,进而提高第一腔体1111的散热能力。
在一种可以实现的方式中,参照图7和图8所示,位于第一腔体1111中的散热组件120、第一散热风扇130以及风罩150可以一体成型。
这样设置,一方面,能够简化散热组件120、第一散热风扇130等各部件之间的装配部件和装配步骤,从而有利于确保上述结构之间的位置关系恒定;另一方面,当需要对其他的设备200进行散热时,该散热装置100可以整体移动,便捷性能更高;再一方面,可以根据腔体111内部的空间位置等进行灵活调整设计与安装,可操作性强。
参照图10和图11所示,本申请实施例还提供一种设备200,该设备200可以包括:箱体210、发热元件220以及散热装置100,本申请实施例中的设备200为逆变器。
箱体210具有容纳腔211,散热装置100容置在容纳腔211中,发热元件220容置在散热装置100的第一腔体1111中。
在一种可以实现的方式中,参照图10所示,还包括电路板230,电路板230设置在第一腔体1111中,通过包括电路板230,电路板230能够对发热元件220以及散热组件120进行供电,从而维持发热元件220的正常工作。
需要说明的是,本申请实施例中,对于发热元件220的数量、电路板230的尺寸等均不做限定,例如:发热元件220和电路板230之间的位置关系可以设置为图10中的方式所示,或者也可以设置为图11中的方式所示。
本申请实施例提供的设备200,包括上述散热装置100,因此,设备200具有上述散热装置100所具有的特征和效果,散热装置100包括散热组件120、第一散热风扇130和第二散热风扇140,散热组件120对发热元件220上的热量进行散热,使得发热元件220的温度降低,从而确保发热元件220的温度维持在预设范围内,在散热组件120、第一散热风扇130和第二散热风扇140的共同作用下,能够增大腔体111内部的散热面积,同时,热气流高速通过散热组件120,能够增加对流换热能力,进而在最大程度上增强腔体111的散热能力,提高对于发热元件220的散热效果。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请或者暗示所指的装置或者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。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非是另有精确具体地规定。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)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,以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (13)
1.一种散热装置,用于发热元件的散热,其特征在于,所述散热装置包括:壳体、散热组件、第一散热风扇和第二散热风扇;
所述壳体具有腔体,所述腔体包括不连通的第一腔体和第二腔体,所述第一腔体为密封腔,所述第二腔体与外部环境连通,所述第一腔体用于容置所述发热元件;
所述散热组件的一部分位于所述第一腔体中,所述散热组件的另一部分位于所述第二腔体中,位于所述第一腔体中的所述散热组件和位于所述第二腔体中的所述散热组件热导通,位于所述第一腔体中的所述散热组件用于对所述发热元件散热;
所述第一散热风扇设置在所述第一腔体中,且被配置为将所述发热元件上的热传导至位于所述第一腔体中的所述散热组件上,并将热风流的热量传导至位于所述第二腔体中的所述散热组件上;
所述第二散热风扇设置在所述第二腔体中,且被配置为吸入外部环境的冷风流,并与位于所述第二腔体中的所述散热组件进行热交换,并将热交换产生的热风流排出至外部环境。
2.根据权利要求1所述的散热装置,其特征在于,所述散热组件包括散热基板和散热翅片;
沿所述散热基板的厚度方向,所述散热基板包括第一面和第二面,所述第一面为所述散热基板的朝向所述第一腔体的面,所述第二面为所述散热基板的朝向所述第二腔体的面;
所述散热翅片设置在所述散热基板上,并与所述散热基板热导通。
3.根据权利要求2所述的散热装置,其特征在于,所述散热基板包括第一散热基板,所述散热翅片包括第一散热翅片和第二散热翅片;
所述第一散热基板设置在所述第一腔体或所述第二腔体中,所述第一散热翅片设置在所述第一腔体中,且位于所述第一散热基板的所述第一面所在侧,所述第二散热翅片设置在所述第二腔体中,且位于所述第一散热基板的所述第二面所在侧。
4.根据权利要求2所述的散热装置,其特征在于,所述散热基板包括第一散热基板和第二散热基板,所述散热翅片包括第一散热翅片和第二散热翅片;
所述第一散热基板和所述第一散热翅片设置在所述第一腔体中,所述第一散热翅片位于所述第一散热基板的所述第一面上;
所述第二散热基板和所述第二散热翅片设置在所述第二腔体中,所述第二散热翅片位于所述第二散热基板的所述第二面上。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的散热装置,其特征在于,还包括风罩,所述风罩设置于所述第一腔体中,所述风罩内形成有风道;
所述风道具有相连通的第一风口和第二风口,所述第二风口朝向所述第一散热风扇。
6.根据权利要求5所述的散热装置,其特征在于,所述第一散热风扇为吸风风机,所述第一风口为进风口,所述第二风口为出风口;
或,所述第一散热风扇为出风风机,所述第一风口为出风口,所述第二风口为进风口。
7.根据权利要求6所述的散热装置,其特征在于,所述壳体上开设有冷风流进气口和热风流出气口,所述冷风流进气口和所述热风流出气口均与所述第二腔体连通;
所述第二散热风扇被配置为通过所述冷风流进气口吸入外部环境的冷风流,并与位于所述第二腔体中的所述散热组件进行热交换,并将热交换产生的热风流经由所述热风流出气口排出至外部环境;
所述第二腔体、所述冷风流进气口、外部环境以及所述热风流出气口构成循环的冷热风流交换回路。
8.根据权利要求4所述的散热装置,其特征在于,还包括隔挡件,所述隔挡件设置在所述腔体中,并将所述腔体分隔为所述第一腔体和所述第二腔体;
所述隔挡件的靠近所述第一散热基板和所述第二散热基板的位置处设置有开口,所述开口连通所述第一腔体和所述第二腔体;
所述第一散热基板和所述第二散热基板中的至少一个在所述隔挡件上的投影覆盖所述开口,所述第一散热基板和所述第二散热基板通过所述开口相接触,并实现热导通。
9.根据权利要求8所述的散热装置,其特征在于,还包括导热介质,所述导热介质设置于所述开口处,且位于所述第一散热基板和所述第二散热基板之间;
所述第一散热基板和所述第二散热基板通过所述导热介质热导通。
10.根据权利要求4所述的散热装置,其特征在于,所述第一散热基板的板面上开设有装配槽,所述装配槽的槽口朝向所述第一腔体,至少部分所述发热元件容置在所述装配槽中;
所述发热元件为多个,所述装配槽为多个,多个所述发热元件一一对应地容置在所述装配槽中。
11.根据权利要求10所述的散热装置,其特征在于,所述第一散热翅片设置在所述第一散热基板的除所述装配槽以外的板面上。
12.根据权利要求5所述的散热装置,其特征在于,位于所述第一腔体中的所述散热组件、所述第一散热风扇以及所述风罩一体成型。
13.一种设备,其特征在于,包括箱体、发热元件以及上述权利要求1-12中任一项所述的散热装置;
所述箱体具有容纳腔,所述散热装置容置在所述容纳腔中,所述发热元件容置在所述散热装置的第一腔体中。
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EP4333583A1 (en) | 2024-03-06 |
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Legal Events
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |