CN218784041U - 散热装置、功率模块以及电器设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种散热装置、功率模块以及电器设备，其中散热装置应用于功率模块，功率模块至少包括第一功率器件和第二功率器件，第一功率器件的发热量大于第二功率器件的发热量，散热装置包括换热器和散热器，换热器用于连接第一功率器件，以向外界散出第一功率器件的热量，散热器位于换热器的一侧，并用于连接第二功率器件，以向外界散出第二功率器件的热量，本申请确保第一功率器件和第二功率器件散热效果的同时，实现对于散热装置成本的降低。

Description

散热装置、功率模块以及电器设备

技术领域

本实用新型涉及电器设备技术领域，特别涉及一种散热装置、功率模块以及电器设备。

背景技术

功率模块包括有多种功率器件，不同功率的功率器件所产生的热量不同，因此大致上分为高发热量器件和低发热量器件，故需要设置有散热装置对两者进行散热。

然而，现有的散热装置的类型大体上为两种，一种为相变换热器，相变换热器能够保证对高发热量器件和低发热量器件进行良好散热，但相变换热器的自身成本较高，导致功率模块的整体成本过高；而另一种为铝型散热器，铝型散热器虽然相比较相变换热器虽然成本较低，但其满足不了对于高发热量器件的散热要求，导致对于功率模块的散热效果较差。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种散热装置，旨在通过分别设置有换热器与散热器，以确保对第一功率器件和第二功率器件的散热效果的同时，实现降低散热装置的成本。

为实现上述目的，本实用新型提出的散热装置，应用于功率模块，所述功率模块至少包括第一功率器件和第二功率器件，所述第一功率器件的发热量大于所述第二功率器件的发热量，所述散热装置包括换热器和散热器，所述换热器用于连接所述第一功率器件，以向外界散出所述第一功率器件的热量，所述散热器位于所述换热器的一侧，并用于连接所述第二功率器件，以向外界散出所述第二功率器件的热量。

可选地，所述散热器连接于所述换热器的一侧。

可选地，所述换热器为相变换热器，所述相变换热器包括第一基板、散热模块以及挡板组件，所述第一基板的一表面用于连接所述第一功率器件，所述散热模块设于所述第一基板的另一表面，所述挡板组件设于所述第一基板的另一表面，并设于所述散热模块相对的两端，其中，所述散热器与所述第一基板的端部连接；

或者，所述散热器与所述挡板组件的端部连接。

可选地，所述散热器为铲齿散热器，所述铲齿散热器包括第二基板和铲齿组件，所述第二基板的一表面用于连接所述第二功率器件，所述铲齿组件设于所述第二基板的另一表面，其中，所述换热器与所述第二基板连接。

可选地，定义所述铲齿散热器具有供所述换热器安装的安装区域，于所述安装区域内的第二基板和所述铲齿组件共同开设有安装通道，所述换热器穿过所述安装通道与所述第二基板连接。

可选地，所述安装通道位于所述第二基板沿其长度方向上的中部。

可选地，所述换热器与所述散热器的连接为可拆卸式连接。

可选地，所述换热器设有第一螺纹孔，所述散热器设有第二螺纹孔，一连接件依次穿设于所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔，以使所述换热器与所述散热器螺纹连接。

可选地，所述散热装置具有用于对所述第一功率器件和所述第二功率器件的散热面，定义所述换热器于所述散热面的面积为S1，所述散热器于所述散热面的面积为S2，所述第一功率器件的数量大于所述第二功率器件的数量时，满足条件：S1＞S2；

或者，所述第二功率器件的数量大于所述第一功率器件的数量时，满足条件：S1＜S2。

为实现上述目的，本实用新型实施例提出一种功率模块，所述功率模块包括第一功率器件、第二功率器件以及散热装置，所述第二功率器件的发热量小于所述第一功率器件的发热量，所述散热装置为如上所述的散热装置，所述散热装置包括相连接的换热器与散热器，所述换热器连接于所述第一功率器件，以向外界散出所述第一功率器件的热量，所述散热器连接于所述第二功率器件，以向外界散出所述第二功率器件的热量。

为实现上述目的，本实用新型实施例提出一种电器设备，所述电器设备包括如上所述的功率模块。

本实用新型技术方案通过分别设置有换热器与散热器，同时通过换热器对应功率模块的第一功率器件进行散热，且通过散热器对应功率模块的第二功率器件进行散热，从而能够在分别确保第一功率器件和第二功率器件散热效果的同时，降低散热装置的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型功率模块一实施例的结构示意图；

图2为图1所示功率模块的散热装置一实施例的结构示意图；

图3为图2所示散热装置的换热器的结构示意图；

图4为图2所示散热装置的散热器的结构示意图；

图5为本实用新型功率模块另一实施例的结构示意图；

图6为图3所示功率模块的散热装置的结构示意图；

图7为本实用新型功率模块再一实施例的结构示意图；

图8为图7所示功率模块的散热装置的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	散热装置	15	挡板组件
100a	散热面	30	散热器
				10	换热器	30a	安装区域
11	第一基板	31	第二基板
				13	散热模块	33	铲齿组件
131	散热片	300	功率模块
				133	导管	310	第一功率器件
135	冷凝回液管	320	第二功率器件

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种散热装置100。

在本实用新型实施例中，结合图1至图4所示，该散热装置100，应用于功率模块300，功率模块300至少包括第一功率器件310和第二功率器件320，第一功率器件310的发热量大于第二功率器件320的发热量，散热装置100包括换热器10和散热器30，换热器10用于连接第一功率器件310，以向外界散出第一功率器件310的热量，散热器30位于换热器10的一侧，并用于连接第二功率器件320，以向外界散出第二功率器件320的热量。

在本实施例中，在实际工作过程中，功率模块300内的第一功率器件310与第二功率器件320会共同进行使用，以达到电器设备内功率模块300的工作需求，其中，第一功率器件310与第二功率器件320由于各自的功率不同，因此两者在工作过程中所产生的发热量也均不同，可以理解的是，第一功率器件310的功率大于第二功率器件320的功率，故第一功率器件310的发热量相对于第二功率器件320的发热量更大，因此散热装置100对于第一功率器件310和第二功率器件320所需的散热需求也不尽相同。具体地，换热器10的类型可以为相变换热器或者风冷换热器10，且散热器30的类型可以为风冷散热器30、水冷散热器30或者油冷散热器30，而风冷散热器30具体可以为型材散热器30或者铲齿散热器。在此说明，换热器10与散热器30可以具有连接关系或者不具有连接关系，本实施例中不作具体限定，可以根据实际第一功率器件和第二功率器件的位置等考虑因素下，对换热器10与散热器30两者的具体关系进行选择；并且参阅图8进行理解，当换热器10置于安装区域30a内时，散热器30的两侧均为换热器10的结构主体，同时，参阅图2和图6进行理解，此时散热器30的一侧即为换热器10。

本申请的技术方案通过设置有换热器10与散热器30，并且由换热器10对应第一功率器件310进行散热，由散热器30对应第二功率器件320进行散热，即，可以根据功率模块300的具体发热器件相对应地设置换热器10或者散热器30进行散热，以确保散热装置100内换热器10与散热器30布局的合理性，从而通过散热装置100合理性的布局方式下，能够保证散热装置100的散热效果的同时，降低散热装置100的生产成本和使用成本，进而降低功率模块300与电器设备的成本，以此适用于用户对散热装置100使用和车间对散热装置100的制造。

在本实用新型一实施例中，结合图1至图4所示，该散热器30连接于换热器10的一侧。

本实施例中，当散热器30与换热器具有连接关系的情况下，可以提高散热装置100的一体性和自身强度，并且能便于工作人员进行工作，无需分别对换热器10与散热器30进行单独操作，以提高工作效率。

具体地，换热器10与散热器30的连接方式可以为一体式连接或者可拆卸式连接，当为一体式连接时，可以为粘接连接或者焊接连接等一体连接方式，而当为可拆卸式连接时，可以为螺纹连接或者卡扣连接等可拆卸方式，在此不作具体限定。

在本实用新型一实施例中，结合图3所示，该换热器10为相变换热器，相变换热器包括第一基板11、散热模块13以及挡板组件15，第一基板11的一表面用于连接第一功率器件310，散热模块13设于第一基板11的另一表面，挡板组件15设于第一基板11的另一表面，并设于散热模块13相对的两端，其中，散热器30与第一基板11的端部连接；

或者，散热器30与挡板组件15的端部连接。

本实施例中，散热模块13可以包括有散热片131、导管133以及冷凝回液管135，通过三者的配合能够满足对于第一功率器件310的散热需求，其中相变换热器内散热模块13的散热原理为本领域技术人员的公知常识，在此不过多阐述。可以理解的是，挡板组件15包括两相对设置的挡板，两挡板之间围合形成有供散热片131和导管133设置的安装空间。

具体地，于一些实施例中，散热器30可以通过第一基板11的端部实现与相变换热器进行固定连接，例如一体式连接或者可拆卸式连接；于另一些实施例中，散热器30还可以通过挡板组件15作为连接板，从而通过挡板的端部实现与相变换热器进行固定连接。在此说明，可以根据散热器30与相变换热器的具体安装位置和两者的具体连接方式对散热器30与相变换热器具体连接的部件进行选择，在此不作具体限定。

在本实用新型一实施例中，结合图4所示，该散热器30为铲齿散热器，铲齿散热器包括第二基板31和铲齿组件33，第二基板31的一表面用于连接第二功率器件320，铲齿组件33设于第二基板31的另一表面，其中，换热器10与第二基板31连接。

本实施例中，铲齿组件33包括有沿第二基板31长度方向呈间隔排布的多个铲齿，以通过多个铲齿增大散热面积，从而提高散热效果。可以理解的是，换热器10可以与第二基板31的端部实现与换热器10的固定连接，例如一体式连接或者可拆卸式连接，从而在实现铲齿散热器与换热器10的安装下，不影响铲齿散热器的正常散热效果。

在本实用新型一实施例中，结合图7至图8所示，定义铲齿散热器具有供换热器10安装的安装区域30a，于安装区域30a内的第二基板31和铲齿组件33共同开设有安装通道，换热器10穿过安装通道与第二基板31连接。

本实施例中，当以铲齿散热器作为散热装置100的主体时，可以将换热器10设置于铲齿散热器的内部，以实现两者的安装，此时以铲齿散热器为主体下的散热装置100一体性更好，并且铲齿散热器能为换热器10起到一定的保护作用，以确保散热装置100的长久使用寿命。

具体地，可以先通过将铲齿组件33位于安装区域30a内铲齿进行取出，再通过将第二基板31位于安装区域30a内的位置开设有贯穿槽，以此形成有供换热器10穿过的安装通道，从而换热器10穿过安装通道后，可以通过第一基板11的端部或者挡板组件15的端部与散热器30进行连接。此外，安装通道可以位于第二基板31沿其长度方向上的前端、中部或者后端，且安装通道的数量可以为单个或者多个，在此均不作具体限定，并且可以根据换热器10的数量和于第二基板31上的具体安装位置进行选择。

在本实用新型一实施例中，结合图7至图8所示，该安装通道位于第二基板31沿其长度方向上的中部。

本实施例中，当多个第二功率器件320分别设于第二基板31沿其长度方向相对的两端，第一功率器件310设于第二基板31沿其长度方向的中部时，本实施例通过将安装通道设于第二基板31沿其长度方向上的中部，以使换热器10能够安装于铲齿散热器的中部，从而位于中部的第一功率器件310能对应被换热器10所散热，且位于两端的第二功率器件320能对应被铲齿散热器所散热，以此实现该实施例下换热器10与铲齿散热器的安装，同时保证了散热装置100所需的散热效果。

在本实用新型一实施例中，结合图2、图6以及图8所示，该换热器10与散热器30的连接为可拆卸式连接。

本实施例中，可以理解的是，换热器10与散热器30的可拆卸式连接可以为螺纹连接或者卡扣连接等连接方式，当换热器10或者散热器30任一需要进行拆卸维修或者维护时，以便于工作人员对换热器10或者散热器30进行更换或者维修。此外，当功率模块300内第一功率器件310与第二功率器件320的数量发生变化时，可以通过对换热器10或者散热器30进行更换，替换上与改变后的第一功率器件310与第二功率器件320的数量相匹配的换热器10或者散热器30，以此提高散热装置100的通用性。

在本实用新型一实施例中，该换热器10设有第一螺纹孔(图中未示出)，散热器30设有第二螺纹孔(图中未示出)，一连接件(图中未示出)依次穿设于第一螺纹孔和第二螺纹孔，以使换热器10与散热器30螺纹连接。

本实施例中，连接件可以为螺栓或螺钉，换热器10与散热器30螺纹连接下，以便于工作人员对两者进行安装与拆卸的同时，保证两者在连接时的稳定性。可以理解的是，螺纹连接的方式下，能使换热器10与散热器30两者结构简单，便于车间进行加工生产。于一些实施例中，第一螺纹孔可以是设置于挡板组件15的挡板，以此通过挡板组件15的挡板作为连接板，实现换热器10与散热器30的螺纹连接；于另一些实施例中，第一螺纹孔可以是设置于第一基站，在此不作具体限定。

在本实用新型一实施例中，结合图1和图5所示，该散热装置100具有用于对第一功率器件310和第二功率器件320的散热面100a，定义换热器10于散热面100a的面积为S1，散热器30于散热面100a的面积为S2，第一功率器件310的数量大于第二功率器件320的数量时，满足条件：S1＞S2；

或者，第二功率器件320的数量大于第一功率器件310的数量时，满足条件：S1＜S2。

本实施例中，可以理解的是，当第一功率器件310的数量大于第二功率器件320的数量时，对应设置换热器10于散热面100a的面积大于散热器30于散热面100a的面积，以确保散热装置100分别对第一功率器件310和第二功率器件320的散热效果；同样地，当第二功率器件320的数量大于第一功率器件310的数量时，对应设置换热器10于散热面100a的面积小于散热器30于散热面100a的面积，以确保散热装置100分别对第一功率器件310和第二功率器件320的散热效果。于另外一些实施例中，当第一功率器件310的数量等于第二功率器件320的数量时，对应设置换热器10于散热面100a的面积等于散热器30于散热面100a的面积，以确保散热装置100分别对第一功率器件310和第二功率器件320的散热效果。

此外，本实用新型还提出一种功率模块300，结合图1、图5以及图7，该功率模块300包括第一功率器件310、第二功率器件320以及散热装置100，第二功率器件320的发热量小于第一功率器件310的发热量，散热装置100为如上所述的散热装置100，散热装置100包括相连接的换热器10与散热器30，换热器10连接于第一功率器件310，以向外界散出第一功率器件310的热量，散热器30连接于第二功率器件320，以向外界散出第二功率器件320的热量。

需要说明的是，散热装置100的详细结构可参照上述散热装置100的实施例，此处不再赘述；由于在本实用新型的功率模块300中使用了上述散热装置100，因此，本实用新型的散热装置100的实施例包括上述散热装置100全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

此外，本实用新型还提出一种电器设备(图中未示出)，该电器设备包括如上所述的功率模块300。

需要说明的是，功率模块300的详细结构可参照上述功率模块300的实施例，此处不再赘述；由于在本实用新型的电器设备中使用了上述功率模块300，因此，本实用新型的功率模块300的实施例包括上述功率模块300全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

在本实施例中，电器设备可以为光伏逆变器或者风能变流器等，在此不作具体限定。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种散热装置，应用于功率模块，所述功率模块至少包括第一功率器件和第二功率器件，所述第一功率器件的发热量大于所述第二功率器件的发热量，其特征在于，所述散热装置包括：

换热器，所述换热器用于连接所述第一功率器件，以向外界散出所述第一功率器件的热量；和

散热器，所述散热器位于所述换热器的一侧，并用于连接所述第二功率器件，以向外界散出所述第二功率器件的热量。

2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热器连接于所述换热器的一侧。

3.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述换热器为相变换热器，所述相变换热器包括第一基板、散热模块以及挡板组件，所述第一基板的一表面用于连接所述第一功率器件，所述散热模块设于所述第一基板的另一表面，所述挡板组件设于所述第一基板的另一表面，并设于所述散热模块相对的两端；

其中，所述散热器与所述第一基板的端部连接；

或者，所述散热器与所述挡板组件的端部连接。

4.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述散热器为铲齿散热器，所述铲齿散热器包括：

第二基板，所述第二基板的一表面用于连接所述第二功率器件；和

铲齿组件，所述铲齿组件设于所述第二基板的另一表面；

其中，所述换热器与所述第二基板连接。

5.如权利要求4所述的散热装置，其特征在于，定义所述铲齿散热器具有供所述换热器安装的安装区域，于所述安装区域内的第二基板和所述铲齿组件共同开设有安装通道，所述换热器穿过所述安装通道与所述第二基板连接。

6.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述安装通道位于所述第二基板沿其长度方向上的中部。

7.如权利要求2至6中任一项所述的散热装置，其特征在于，所述换热器与所述散热器的连接为可拆卸式连接。

8.如权利要求7所述的散热装置，其特征在于，所述换热器设有第一螺纹孔，所述散热器设有第二螺纹孔，一连接件依次穿设于所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔，以使所述换热器与所述散热器螺纹连接。

9.如权利要求1至6中任一项所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置具有用于对所述第一功率器件和所述第二功率器件的散热面，定义所述换热器于所述散热面的面积为S1，所述散热器于所述散热面的面积为S2；

所述第一功率器件的数量大于所述第二功率器件的数量时，满足条件：S1＞S2；

或者，所述第二功率器件的数量大于所述第一功率器件的数量时，满足条件：S1＜S2。

10.一种功率模块，其特征在于，所述功率模块包括：

第一功率器件；

第二功率器件，所述第二功率器件的发热量小于所述第一功率器件的发热量；以及

散热装置，所述散热装置为如权利要求1至9中任一项所述的散热装置，所述散热装置包括相连接的换热器与散热器；

所述换热器连接于所述第一功率器件，以向外界散出所述第一功率器件的热量，所述散热器连接于所述第二功率器件，以向外界散出所述第二功率器件的热量。

11.一种电器设备，其特征在于，所述电器设备包括如权利要求10所述的功率模块。

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