CN219780758U - 电力电子设备、散热器及其蒸发模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力电子设备、散热器及其蒸发模块，散热器的蒸发模块包括：蒸发板，蒸发板具有流道；其中，蒸发板为一体式结构。上述散热器的蒸发模块中，具有流道的蒸发板为一体式结构，这样，在生产过程中流道和蒸发板可一体成型，较现有技术中蒸发模块中流道的形成需要铣加工和焊接两道工序相比，简化了蒸发模块中流道的加工，降低了蒸发模块中流道的加工成本；同时，流道和蒸发板一体成型，较现有流道由蒸发板和盖板焊接形成相比，有效提高了流道的密封性能，也提高了整个蒸发板的可靠性。

Description

电力电子设备、散热器及其蒸发模块

技术领域

本实用新型涉及电力电子设备散热技术领域，更具体地说，涉及一种电力电子设备、散热器及其蒸发模块。

背景技术

电力电子设备中通常采用散热器对发热元器件进行散热。散热器可为热虹吸散热器，热虹吸散热器主要包括蒸发模块和冷凝模块，其中，蒸发模块和冷凝模块均具有供换热介质流经的流道，换热介质在蒸发模块蒸发，换热介质在冷凝模块冷凝。

目前，蒸发模块主要包括蒸发板和盖板，为了形成流道，先在蒸发板上铣出流道槽，然后将盖板焊接在蒸发板上，利用盖板封闭流道槽以形成流道。这样，流道的形成需要铣加工和焊接两道工序，流道的加工较为复杂，导致流道的加工成本较高。

综上所述，如何设计蒸发模块的流道，以简化流道的加工，降低流道的加工成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种散热器的蒸发模块，以简化蒸发模块中流道的加工，降低蒸发模块中流道的加工成本。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述蒸发模块的散热器以及一种包括上述散热器的电力电子设备。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种散热器的蒸发模块，包括：蒸发板，所述蒸发板具有流道；其中，所述蒸发板为一体式结构。

可选地，所述蒸发板和所述流道为一体拉伸成型的结构。

可选地，所述蒸发板和所述流道为一体锻压成型的结构。

可选地，所述蒸发板还具有至少一个混合腔，至少两个所述流道通过所述混合腔连通，且所述混合腔位于所述流道的两端之间。

可选地，所述流道至少为两个；在任意两个所述流道的分布方向上，所述混合腔为一个，任意两个所述流道通过所述混合腔连通。

可选地，在所述流道的长度方向上，所述混合腔至少为两个。

可选地，在所述流道的长度方向上，所述混合腔为一个且位于所述流道的中部。

可选地，所述散热器的蒸发模块还包括混合端板，所述混合端板具有混合腔；

其中，所述蒸发板至少为两个，且沿所述流道的长度方向依次分布；

所述混合端板位于相邻的两个所述蒸发板，且所述混合端板和所述蒸发板密封连接；

相邻的两个所述蒸发板中，一个所述蒸发板的所述流道通过所述混合腔和另一个所述蒸发板的所述流道连通。

可选地，所述散热器的蒸发模块还包括第一端板和/或第二端板；

其中，所述第一端板和所述蒸发板的一端密封连接，所述第一端板具有和所述流道连通的液体腔；

所述第二端板和所述蒸发板的另一端密封连接，所述第二端板具有和所述流道连通的气体腔。

可选地，所述第一端板和所述蒸发板通过焊接实现密封连接，所述第二端板和所述蒸发板通过焊接实现密封连接。

基于上述提供的散热器的蒸发模块，本实用新型还提供了一种散热器，该散热器包括上述任一项所述的散热器的蒸发模块。

基于上述提供的散热器，本实用新型还提供了一种电力电子设备，该电力电子设备包括：电子模块，以及上述散热器；其中，所述电子模块设置于所述散热器的蒸发板。

本实用新型提供的散热器的蒸发模块中，具有流道的蒸发板为一体式结构，这样，在生产过程中流道和蒸发板可一体成型，较现有技术中蒸发模块中流道的形成需要铣加工和焊接两道工序相比，简化了蒸发模块中流道的加工，降低了蒸发模块中流道的加工成本；同时，流道和蒸发板一体成型，较现有流道由蒸发板和盖板焊接形成相比，有效提高了流道的密封性能，也提高了整个蒸发板的可靠性。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的散热器的一种结构示意图；

图2为图1所示的散热器的部分结构示意图；

图3为图2所示结构的部分结构示意图；

图4为图3所示结构的另一方向的示意图；

图5为图3所示结构中流道的分布示意图；

图6为图5中蒸发模块的分解示意图；

图7为图6中蒸发板的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的散热器的另一种结构示意图。

图1-图8中：

1为蒸发模块，2为冷凝模块，3为电子模块，4为气体管，5为回液管；

11为蒸发板，12为第一端板，13为第二端板；

111为流道，112为混合腔，121为液体腔，131为气体腔；

21为冷凝板，22为风道，23为风扇。

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做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。

如图1所示，本实用新型实施例提供的散热器包括蒸发模块1和冷凝模块2。

上述蒸发模块1用于安装电子模块3，该电子模块3包括发热元器件。在实际情况中，电子模块3可为功率模块或其他模块，本实施例对此不做限定。

上述蒸发模块1和冷凝模块2用于供换热介质流经，蒸发模块1和冷凝模块2连通且蒸发模块1和冷凝模块2均位于换热介质的循环路径中。

液态的换热介质流经蒸发模块1的过程中被电子模块3所发出的热量加热，即液态的换热介质经蒸发模块1的过程中吸收电子模块3所发出的热量，使得液态的换热介质吸热蒸发变成气态的换热介质，气态的换热介质进入冷凝模块2并在冷凝模块2内放热冷凝，使得气态的换热介质变成液态的换热介质，液态的换热介质回流至蒸发模块1，形成换热介质的循环。

上述散热器通过液态的换热介质吸收电子模块3的热量，实现了对电子模块3的散热。

上述换热介质可为水或其他，本实施例对此不做限定。

上述散热器中，为了便于气态的换热介质冷凝成液态的换热介质，上述冷凝模块2包括冷凝板21和风扇23，其中，冷凝板21用于供换热介质流经，风扇23用于驱动空气流经冷凝板21，以实现对冷凝板21的冷却，从而冷却流经冷凝板21的换热介质。为了提高冷却效果，冷凝模块2还包括风道22，冷凝板21位于风道22内，风扇23用于驱动空气流经风道22。其中，风扇23可位于风道22的内部、也可位于风道22的外部。

如图2-4所示，为了形成换热介质的循环路径，上述散热器还包括气体管4和回液管5，气体管4的进口和蒸发模块1的出口连通，气体管4的出口和冷凝板21的进口连通，回液管5的进口和冷凝板21的出口连通，回液管5的出口和蒸发模块1的进口连通。

在一些实施例中，在竖直方向上，蒸发模块1的进口低于蒸发模块1的出口，以便于气态的换热介质排出蒸发模块1；在竖直方向上，冷凝板21的进口高于冷凝板21的出口，以便于液态的换热介质排出冷凝板21。此情况下，还可选择蒸发模块1的出口低于冷凝板21的进口、冷凝板21的出口高于蒸发模块1的进口。

在实际情况中，也可选择蒸发模块1的进口和出口、以及冷凝板21的进口和出口以其他方式分布，并不局限于上述实施例。

上述气体管4至少为一个、回液管5至少为一个。对于气体管4和回液管5的具体数目，根据实际情况选择，本实施例对此不做限定。

在一些实施例中，如图5、图6和图8所示，上述蒸发模块1包括蒸发板11、第一端板12和第二端板13。其中，蒸发板11具有至少一个流道111；第一端板12和蒸发板11的一端密封连接，第一端板12具有和流道11连通的液体腔121；第二端板13和蒸发板11的另一端密封连接，第二端板13具有和流道111连通的气体腔131。需要说明的是，第一端板12和蒸发板11的进口端密封连接，第二端板13和蒸发板11的出口端密封连接。这样，通过液体腔121可对液态的换热介质实现汇流、缓冲以及混合，通过气体腔131可对气态的换热介质实现汇流、缓冲以及混合，提高了换热效果和换热均匀性。

上述实施例中，蒸发模块1的进口设置在第一端板12，蒸发模块1的出口设置在第二端板13。电子模块3设置于蒸发板11。为了便于安装，电子模块3和回液管5分布在蒸发板11的两侧。

上述第一端板12和液体腔121为一体成型结构，第二端板13和气体腔131为一体成型结构。对于一体成型的方式，根据实际需要选择，例如拉伸方式或锻压方式等，本实施例对此不做限定。

在另一些实施例中，可选择上述蒸发模块1包括蒸发板11和第一端板12。其中，蒸发板11具有流道111；第一端板12和蒸发板11的一端密封连接，第一端板12具有和流道11连通的液体腔121。

在另一些实施例中，可选择上述蒸发模块1包括蒸发板11和第二端板13。其中，蒸发板11具有流道111；第二端板13和蒸发板11的另一端密封连接，第二端板13具有和流道111连通的气体腔131。

在另一些实施例中，可选择上述蒸发模块1包括蒸发板11，且不包括第一端板12和第二端板13。此情况下，蒸发模块1的进口即为蒸发板11的进口，蒸发模块1的出口即为蒸发板11的出口。

为了保证稳定性，第一端板12还与蒸发板11固定连接，第二端板13还与蒸发板11固定连接。

为了便于第一端板12和蒸发板11密封连接且固定连接，可选择第一端板12和蒸发板11通过焊接实现密封连接。当然，也可选择第一端板12和蒸发板11通过密封件实现密封连接以及通过其他方式实现固定连接，本实施例对此不做限定。

为了便于第二端板13和蒸发板11密封连接且固定连接，可选择第二端板13和蒸发板11通过焊接实现密封连接。当然，也可选择第二端板13和蒸发板11通过密封件实现密封连接以及通过其他方式实现固定连接，本实施例对此不做限定。

上述蒸发板11具有流道111，为了降低流道111的加工成本，如图6和图7所示，上述蒸发板为一体式结构。这样，在生产过程中流道111和蒸发板11可一体成型，较现有技术中蒸发模块中流道的形成需要铣加工和焊接两道工序相比，简化了蒸发模块中流道的加工，降低了蒸发模块中流道的加工成本。

而且，流道111和蒸发板11一体成型，较现有流道111由蒸发板和盖板焊接形成相比，有效提高了流道111的密封性能，也提高了整个蒸发板11的可靠性。

在一些实施例中，蒸发板11和流道111为一体拉伸成型的结构。这样，有效节省了成本，与现有对比，可节省成本30％.

需要说明的是，在拉伸过程中，需要使用模具，对于模具的具体结构，根据实际情况选择，本实施例对此不做限定。

在一些实施例中，蒸发板11和流道111为一体锻压成型的结构。需要说明的是，在锻压过程中，需要使用模具，对于模具的具体结构，根据实际情况选择，本实施例对此不做限定。

在实际情况中，也可选择上述蒸发板11和流道111通过其他方式实现一体成型，并不局限于上述实施例。

上述蒸发板11中，流道111可为一个，也可为两个以上。为了提高散热效果，流道111为两个以上。

在一些实施例中，为了提高散热均匀度，如图8所示，上述蒸发板11还具有至少一个混合腔112，至少两个流道111通过混合腔112连通，且混合腔112位于流道111的两端之间。需要说明的是，混合腔112位于流道的进口端和出口端之间。

上述结构中，一个混合腔112将流道111分隔为两段；在流道111的长度方向上，两个混合腔112将流道111分隔为三段。因此，在流道111的长度方向，n个混合腔112将流道111分隔为n+1段，其中，n为自然数。这样，上一段所流出的换热介质会通过混合腔112实现汇流和混合，使得进入下一段的换热介质的温度分布较均匀，减小了不同流道111内换热介质的温差，提高了散热均匀性。

上述混合腔112通过在具有流道111的蒸发板11上冲孔形成，并通过封堵件封堵所冲孔的两端。当然，混合腔112也可通过其他方式形成，本实施例对此不做限定。

上述结构中，流道111至少为两个。为了简化结构，在任意两个流道111的分布方向上，混合腔112为一个，任意两个流道111通过混合腔112连通，即混合腔112和每个流道111连通、且任意两个流道111通过同一混合腔112连通。

在实际情况中，若流道111至少为四个；在任意两个流道111的分布方向上，混合腔112可至少为两个，至少两个流道111通过至少一个混合腔112连通，至少两个流道111通过至少一个混合腔112连通。

例如，在任意两个流道111的分布方向上，混合腔112为两个，流道111至少为四个，至少两个流道111通过一个混合腔112连通，至少两个流道111通过另一个混合腔112连通。上述两个混合腔112的分布方向和流道111的分布方向相同。

上述蒸发板11中，在流道111的长度方向上，混合腔112可为一个或两个以上，根据实际情况选择。

在流道111的长度方向上，若混合腔112至少为两个，即至少两个混合腔112沿流道111的长度方向依次分布。可以理解的是，在流道111的长度方向上，相邻的两个混合腔112之间具有流道111的部分。

在流道111的长度方向上，若混合腔112为一个，可选择混合腔112位于流道111的中部。当然，也可选择混合腔112靠近流道111的进口或出口，本实施例对此不做限定。

在实际情况中，也可通过其他方式实现散热均匀性。在一些实施例中，上述蒸发模块1还包括混合端板，混合端板具有混合腔；其中，蒸发板11至少为两个，且沿流道111的长度方向依次分布；混合端板位于相邻的两个蒸发板11，且混合端板和蒸发板11密封连接；相邻的两个蒸发板11中，一个蒸发板11的流道111通过混合腔和另一个蒸发板11的流道111连通。这样，一个蒸发板11所流出的换热介质会通过混合腔实现汇流和混合，使得进入下一个蒸发板11的换热介质的温度分布较均匀，减小了不同流道111内换热介质的温差，提高了散热均匀性。

基于上述实施例提供的散热器，本实施例还提供了一种电力电子设备，该电力电子设备包括：电子模块，以及上述实施例提供的散热器；其中，电子模块3设置于散热器的蒸发板11。

对于上述电力电子设备的类型，根据实际情况选择，例如电力电子设备为逆变器或变流器等，本实施例对此不做限定。

由于上述实施例提供的散热器的蒸发模块具有上述技术效果，上述散热器包括上述散热器的蒸发模块，上述电力电子设备包括上述散热器，则上述电力电子设备也具有相应的技术效果，本文不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种散热器的蒸发模块，其特征在于，包括：蒸发板，所述蒸发板具有流道；其中，所述蒸发板为一体式结构。

2.根据权利要求1所述的散热器的蒸发模块，其特征在于，所述蒸发板和所述流道为一体拉伸成型的结构。

3.根据权利要求1所述的散热器的蒸发模块，其特征在于，所述蒸发板和所述流道为一体锻压成型的结构。

4.根据权利要求1所述的散热器的蒸发模块，其特征在于，所述蒸发板还具有至少一个混合腔，至少两个所述流道通过所述混合腔连通，且所述混合腔位于所述流道的两端之间。

5.根据权利要求4所述的散热器的蒸发模块，其特征在于，所述流道至少为两个；在任意两个所述流道的分布方向上，所述混合腔为一个，任意两个所述流道通过所述混合腔连通。

6.根据权利要求4所述的散热器的蒸发模块，其特征在于，在所述流道的长度方向上，所述混合腔至少为两个。

7.根据权利要求4所述的散热器的蒸发模块，其特征在于，在所述流道的长度方向上，所述混合腔为一个且位于所述流道的中部。

8.根据权利要求1所述的散热器的蒸发模块，其特征在于，还包括混合端板，所述混合端板具有混合腔；

其中，所述蒸发板至少为两个，且沿所述流道的长度方向依次分布；

所述混合端板位于相邻的两个所述蒸发板，且所述混合端板和所述蒸发板密封连接；

相邻的两个所述蒸发板中，一个所述蒸发板的所述流道通过所述混合腔和另一个所述蒸发板的所述流道连通。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的散热器的蒸发模块，其特征在于，还包括第一端板和/或第二端板；

其中，所述第一端板和所述蒸发板的一端密封连接，所述第一端板具有和所述流道连通的液体腔；

所述第二端板和所述蒸发板的另一端密封连接，所述第二端板具有和所述流道连通的气体腔。

10.根据权利要求9所述的散热器的蒸发模块，其特征在于，所述第一端板和所述蒸发板通过焊接实现密封连接，所述第二端板和所述蒸发板通过焊接实现密封连接。

11.一种散热器，其特征在于，包括如权利要求1-10中任一项所述的散热器的蒸发模块。

12.一种电力电子设备，其特征在于，包括：电子模块，以及如权利要求11所述的散热器；其中，所述电子模块设置于所述散热器的蒸发板。