CN2443582Y - 用于非均匀分布的热负荷的冷却件 - Google Patents

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Abstract

一种借助于介质的对流来冷却被封装的电装置(100),把一个冷却件(400)安装在其上,该冷却件包括一块后板和以一定的距离紧固到该板上的肋(401)。肋之间的间隔中的至少一个(402)的宽度在不同的部位是不同的。肋之间的间隔(402)的宽度在冷却件的下述部位最宽,这些部位在该装置的想要的使用位置是在下方和/或在侧面;而这些间隔在下述部位为最窄,在这些部位,电装置(100)包含在使用过程中产生许多热量的部件。

Description

用于非均匀分布的热负荷的冷却件
一般说来，本发明涉及在电装置中的冷却件的结构。具体地说，本发明涉及一种冷却件，在此件中可以强化非均匀分布的热负荷的冷却。
在电装置中，一部分电能被转化成热，这样的结果是，电装置在某些部位变热。在被封装的和包含电子部件的电装置中，变热特别厉害的部位例如是功率晶体管和其它功率半导体器件，这些器件被用作放大器，或做为电子控制功率开关。为了确保该部件的变热不妨碍装置的运行，必须把比例尽可能多的热能由该装置传导开。在某些情况下，用风扇或Peltier元件进行主动冷却是可能的，但是，在大多数情况下，借助于周围空气或某种其它介质的对流进行冷却。
图1示出了一个被封装的电装置100，它包含三个部件101、102和103，这些部件产生许多热量。按照先有技术，为了获得对流冷却，把这些部件紧固在该装置上，使得部件的热量被传导到该装置的金属的外表面104上，把冷却件105紧固到该表面上。图2示出了该装置，由冷却件的侧面看它的冷却件。部件101、102和103中产生的热量通过该装置的金属的外表面被传导到冷却件105，从而该冷却件在某些部位被加热。热量由冷却件在热的部件的肋106传导到周围的空气，当这些空气变热时，它们向上升。较冷的空气由下面流进，替代变热的空气，这些空气进而变热，并开始向上升，从而形成用图2中的箭头表示的冷却对流空气流。
图2中所示的解决方案有如下问题，冷却空气的进入发生在一个相对较窄的区域201。如果带有冷却件的该装置被装在一个机架上，而另一个装置紧挨着它安装，这一缺点就更严重了。如果在机架中在被考察的装置的下面也有另一个装置，在冷却肋之间由下面流动的空气可能已变热，从而冷却并不非常有效。为了获得足够的冷却，必须把冷却件105制作得相对较大，这降低了空间的利用效率。另一个替代的结果是接受不够标准的冷却，使得该电装置的部件有较高的运行温度，但是，这降低了该装置的可靠性，并缩短它的使用寿命。
图3示出了一种已知的解决方案，它部分地解决了冷却空气″被预先加热″的问题。在此解决方案中，对角地设置冷却件301，从而使冷却空气至少部分地由该装置的前面在它的肋之间流动。然而，在这种应用中，冷却空气的进入也在一个相对较窄的面积进行。
本发明的目的是提出一种冷却件，它可以有效地冷却不均匀分布的热负荷。
实现本发明的目的是通过以一种布局布置冷却件的肋，在该布局中肋之间的距离不是恒定的。
按照本发明的冷却件包括彼此相互离开一定距离的肋，其特征在于，肋之间的间隔中的至少一个的宽度在不同的部位是不同的。
先有技术的冷却件的问题主要是由下述事实引起的，冷却件通常由挤压的铝型面制成。用这种挤压的方法，只能制作出一种型面，在此种型面中，对于整个长度截面是相同的。在按照本发明的冷却件中，肋不是平行的且间隔不是均匀的，而是，间隔可以较窄和较宽，并且，肋可以弯曲。在这样的布置中，可以引导肋之间的空气流，使得空气可以有效地冷却该装置中的有许多产生热量的部件的部分。弯曲的肋和变宽和变窄的间隔也可以对冷却空气的进入进行导向，使得空气尽可能地冷，并且，空气流不会堵塞。按照本发明的冷却件可以例如通过铸造制作。
下面，将参考着以示例方式示出的优选实施例和附图更详细地描述本发明，在附图中：
图1示出了先有技术的冷却解决方案；
图2由另一个方向示出了图1所示的解决方案；以及
图3示出了图1所示的解决方案的一种已知的变型；
图4示出了按照本发明的冷却解决方案；以及
图5a到5d示出了按照本发明的冷却解决方案的某些变型。
在上面，结合着对先有技术的描述来参考图1到3，在下面对先有技术的描述中将主要参考图4和5。在这些图中相对应的部件使用相同的标记。
在图4中，把一个冷却件400连接到一个封装的电装置100上，该冷却件的肋401是弯曲的。肋之间的间隔402不是均匀的，而典型地，这些间隔在冷却件的下述部位最宽，这些部位在该装置的想要的使用位置是在下方和/或在侧面；这些间隔在下述部位为最窄，在这些部位，电装置100包含产生许多热量的部件。肋之间的间隔在产生热量的部件处较窄使来自较宽部分的空气流加速。在另一方面，在下部边缘和/或装置的侧面的较宽的间隔可以起一个大的抽吸入口作用，可以在肋之间吸入大量的冷却空气。通过使这些肋之间的间隔的方向朝下或朝侧面可以考虑想要安装冷却件的环境，如果其它产生热量的装置安装在该装置的下面，把肋之间的间隔朝向侧面是有利的，从而流进这些间隔的空气不会是已经被加热的。在另一方面，如果在该装置下方有较大的自由空间，使肋之间的间隔朝下是有利的，因为肋的位置越竖直，在这些肋的表面上将会聚集越少的灰尘。
冷却件400不需要一个被紧固在装置100的壳体的表面上的单独的件，而它可以是壳体的一部分。由于肋的弯曲的形状，对于该冷却件的最有利的制作方法是铸造。
图5a、5b、5c和5d示出了当由侧面看时按照本发明的冷却件的不同变型。在每种情况下，最有效的冷却部位是用黑线表示的肋之间的间隔为最窄的那些部位。很清楚，本发明不以任何方式限制肋所形成的弯曲的图案。除了冷却效率以外，可以把由肋形成的几何图案的效果考虑成给购买者和使用者某种第一印象的因素。

Claims (3)

1.一种借助于介质的对流来冷却被封装的电装置(100)的冷却件(400)，该冷却件包括一块后板和以一定的距离固定到该板上的肋(401)，其特征在于，肋之间的间隔中的至少一个(402)的宽度在不同的部位是不同的，以及
使肋之间的间隔的方向主要对于电装置的那些侧面是打开的，在该电装置想要运行的位置，这些侧面包括自由空间。
2.按照权利要求1中所述的冷却件(400)，其特征在于，肋(401)是弯曲的。
3.按照权利要求1中所述的冷却件(400)，其特征在于，许多肋之间的间隔(402)的宽度在不同部位是不同的，从而使肋之间的间隔(402)的宽度在冷却件的下述部位最宽，这些部位在该装置的想要使用的位置是在下方和/或在侧面；而这些间隔在下述部位为最窄，在这些位置，所述被封装的电装置(100)包含在使用过程中产生许多热量的部件。
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