CN211959902U - 一体化散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种一体化散热器，其包括冷板式散热机构，所述冷板式散热机构上安装发热器件，并吸收发热器件的热量；连接所述冷板式散热机构的空气式散热机构，所述空气式散热机构吸收周围空气的热量；连接所述冷板式散热机构和所述空气式散热机构的冷却源，所述冷却源为所述冷板式散热机构和所述空气式散热机构提供冷却介质；其中，冷却介质在所述冷却源、所述空气式散热机构和所述冷板式散热机构之间循环流动。本实用新型采用集成冷板式散热机构及空气式散热机构的一体方案设计，提高产品的集成度，一方面能够简化对外接口，另一方面通过一体化设计，有助于减小柜体体积，此外还通过散热器冷板的布置，解决散热器的冷板凝露问题。

Description

一体化散热器

技术领域

本实用新型涉及一种一体化散热器，属于冷却装置领域。

背景技术

变频器产品可以采用多种冷却方式，如液冷方式或风冷方式，一般来说，由于风冷冷却一般需与变频器外部空气环境进行热交换，使用风冷冷却的变频器普遍外壳防护等级较低；液冷散热的方式一般通过内循环散热，与变频器外部空气环境不需热交换，因此使用液冷冷却的变频器可以获得较高的外壳防护等级。

但是，使用冷却介质的散热器，受冷却介质的影响，散热器表面温度通常低于变频器内部环境温度，当温度低至变频器内部环境的露点温度时，则会在冷板表面出现凝露现象，凝露可能导致变频器内部出现短路等，影响变频器安全运行。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本实用新型提出了一种一体化散热器，采用集成冷板式散热机构及空气式散热机构的一体方案设计，提高产品的集成度，一方面能够简化对外接口，另一方面通过一体化设计，提高产品的集成程度，有助于减小柜体体积，另一方面也通过空气式散热机构和冷板式散热机构串联的方式布置，解决散热器的冷板凝露问题。

为了实现以上实用新型目的，本实用新型提出了一体化散热器，包括：

冷板式散热机构，所述冷板式散热机构上安装发热器件，并吸收发热器件的热量；

连接所述冷板式散热机构的空气式散热机构，所述空气式散热机构吸收周围空气的热量；

连接所述冷板式散热机构和所述空气式散热机构的冷却源，所述冷却源为所述冷板式散热机构和所述空气式散热机构提供冷却介质；

其中，冷却介质在所述冷却源、所述空气式散热机构和所述冷板式散热机构之间循环流动。

本实用新型的进一步改进在于，所述空气式散热机构通过第一管道连接所述冷却源，所述冷板式散热机构通过第二管道连接所述冷却源；所述第一管道或所述第二管道上设置有循环泵。

本实用新型的进一步改进在于，所述冷却源中的温度较低的冷却介质通过第一管道进入到空气式散热机构内，再从空气式散热机构流到所述冷板式散热机构内，之后通过所述第二管道流回所述冷却源。

本实用新型的进一步改进在于，所述冷板式散热机构包括并排设置的两个导热板，两个所述导热板之间设置有冷却流道，所述冷却流道的入口连接所述空气式散热机构，冷却流道的出口连接所述第二管道。

本实用新型的进一步改进在于，所述导热板的板面上的一侧设置所述发热器件，另一侧安装所述空气式散热机构。

本实用新型的进一步改进在于，所述空气式散热机构包括并排固定在所述冷板式散热机构上的两个固定板，两个所述固定板之间设置有若干散热翅片，所述散热翅片平行设置，并且相邻两个散热翅片之间设置供空气流动的间隙。

本实用新型的进一步改进在于，所述空气式散热机构的入口设置在一个所述固定板上，出口设置在另一个固定板上，所述空气式散热机构的入口连接所述第一管道，出口连接所述冷板式散热机构的冷却流道；

所述散热翅片之间首尾相接，所述冷却介质通过空气式散热机构的入口进入并依次通过所述散热翅片，之后通过出口进入到所述冷板式散热机构。

本实用新型的进一步改进在于，所述空气式散热机构上设置有散热风扇，所述散热风扇的吹风方向是从发热器件一侧吹向另一侧。

本实用新型的进一步改进在于，所述所空气式散热机构通过螺钉连接所述冷板式散热机构。

本实用新型的进一步改进在于，所述冷却介质为液态介质或冷媒。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的一种一体化的散热器，将冷板式散热机构及翅片式蒸发器进行整合，柜体外部只需要提供一套液冷管路，用于本一体化散热器的冷却供给，简化了外部接口。同时，使用该一体化散热器，即可以实现对发热器件的直接冷却，又可以实现对环境温度的冷却，提高了产品的集成程度，对于提高变频器产品的功率密度效果很好。同时使用本一体化散热器，变频器内空气不需要与外部空气进行热交换，变频器可以提高外壳防护等级，从而实现良好的屏蔽效果以及隔绝效果，减少来自外部的污染。

本实用新型的一种一体化的散热器，所述冷却源中的温度较低的冷却介质通过第一管道进入到空气式散热机构内，再从空气式散热机构流到所述冷板式散热机构内，之后通过所述第二管道流回所述冷却源。此循环方式在空气式散热机构和冷板式散热机构之间形成温度差，空气式散热机构的温度更低，在凝露点温度更容易出现在空气式散热机构表面，空气中的水蒸气更易于在空气式散热机构表面凝结，从而避免冷板式散热机构表面出现凝露现象，避免冷板式散热机构上安装的器件出现短路等故障。

附图说明

下面将结合附图来对本实用新型的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1所示为本实用新型的一个实施例的一体化散热器的原理示意图；

图2所示为本实用新型的一个实施例的一体化散热器的结构示意图，显示了冷板式散热机构和空气式散热机构的连接关系；

图3所示为本实用新型的一个实施例的一体化散热器的结构示意图，显示了空气式散热机构设置散热风扇的结构。

附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

在附图中各附图标记的含义如下：1、冷板式散热机构，2、空气式散热机构，3、冷却源，11、冷却流道，21、固定板，22、散热翅片，23、散热风扇，31、第一管道，32、第二管道，33、循环泵。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

图1示意性地显示了根据本实用新型的一个实施例的冷却装置。根据本实用新型的一体化散热器，采用集成冷板式散热机构1及空气式散热机构2的一体方案设计，提高产品的集成度，一方面能够简化对外接口，另一方面通过一体化设计，提高产品的集成程度，有助于减小柜体体积，另一方面也通过散热器冷板的布置，解决散热器的冷板凝露问题。

图1示意性地显示了根据本实用新型的一个实施例的一体化散热器，包括冷板式散热机构1，所述冷板式散热机构1上安装发热器件，冷板式散热机构1能够吸收发热器件的热量。本实施例所述的一体化散热器还包括空气式散热机构2，空气式散热机构2固定连接在所述冷板式散热机构1上，并且空气式散热机构2能够吸收周围空气的热量。本实施例所述的一体化散热器还包括冷却源3，冷却源3内设置有冷却介质。冷却源3连接冷板式散热机构1和空气式散热机构2，并且冷却介质能够在所述冷却源3、所述空气式散热机构2和所述冷板式散热机构1之间循环流动。

冷却源3为盛放冷却介质的容器，冷却源3上设置冷却装置，能够使冷却介质保持较低的温度，从而保证进入空气式散热机构2内的冷却介质保持较低的温度。回流的温度较高的介质可以在冷却源3内冷却。

在使用根据本实施例所述的一体化散热器时，冷板式散热机构1用于直接安装发热器件，与发热器件接触，吸收发热器件上散发出来的热量，降低发热器件温度。空气式散热机构2与空气进行热交换，吸收空气中热量，降低空气温度。

在一个实施例中，所述空气式通过第一管道31连接所述冷却源3，所述冷板式散热机构1通过第二管道32连接所述冷却源3。所述第一管道31或所述第二管道32上设置有循环泵33，循环泵33为冷却介质循环提供动力。

在一个实施例中，所述冷却源3中的温度较低的冷却介质通过第一管道31进入到空气式散热机构2内，再从空气式散热机构2流到所述冷板式散热机构1内，之后通过所述第二管道32流回所述冷却源3。

在根据本实施例一体化散热器中，冷却介质在冷却管道内流动时，先流经空气式散热机构2，这时冷却介质的温度最低。冷却介质先流经空气式散热机构2进行热交换后温度稍有升高，然后流经冷板式散热机构1，在不同散热器之间形成温度梯度，使得空气式散热机构2的表面温度低于冷板式散热机构1。当空气温度较高时，其凝露点温度更容易出现在空气式散热机构2表面，空气中的水蒸气更易于在空气式散热机构2表面凝结，从而避免冷板式散热机构1表面出现凝露现象，避免冷板式散热机构1上安装的器件出现短路等故障。

在一个实施例中，如图1所示，所述冷板式散热机构1包括并排设置的两个导热板，导热板采用导热性能良好的金属材质制成，两个导热板一上一下平行设置。两个导热板之间通过若干支撑板支撑，保持两者之间的距离。两个所述导热板之间设置有冷却流道11，所述冷却流道11的入口连接所述空气式散热机构2，冷却流道11的出口连接所述第二管道32。

在根据本实施例所述的一体化散热器中，所述冷却流道11可以是蛇形布置，也可以是螺线型布置。导热板接触发热器件，这样发热器件的热量通过导热板传递到冷却流道11内通过冷却介质进行散热。

在一个优选的实施例中，所述导热板的板面上的一侧设置所述发热器件，另一侧安装所述空气式散热机构2。在本实施例中，发热器件和空气式散热机构2可以并排设置，发热器件散发在空气中的热量可以通过空气式散热器吸收，从而使发热器件周围的空气保持较低的温度。

在一个实施例中，如图2所示，所述空气式散热机构2包括并排固定在所述冷板式散热机构1上的两个固定板21，两个所述固定板21之间设置有若干散热翅片22，所述散热翅片22平行设置，并且相邻两个散热翅片22之间设置供空气流动的间隙。散热翅片22增加了散热面积，提高了散热效率。

在一个优选的实施例中，所述空气式散热机构2的入口设置在一个所述固定板21上，出口设置在另一个固定板21上，所述空气式散热机构2的入口连接所述第一管道31，出口连接所述冷板式散热机构1的冷却流道11。所述散热翅片22之间首尾相接，所述冷却介质通过空气式散热机构2的入口进入并依次通过所述散热翅片22，之后通过出口进入到所述冷板式散热机构1。

在本实施例中，所述第一管道31、第二管道32、冷却管道和空气式散热机构2内的管道形成一体的密闭管道，保证了散热效果。从冷却源3流出的冷却介质从管道一头流入，流经空气式散热机构2后继续流经冷板式散热机构1，同时起到降低空气环境温度的作用，以及对冷板上安装器件起降温作用。

在一个实施例中，如图3所示，所述空气式散热机构2上设置有散热风扇23，所述散热风扇23的吹风方向是从发热器件一侧吹向另一侧。散热风扇23朝向的方向与散热翅片22所在平面的方向平行，散热风扇23制造的散热风穿过散热翅片22之间的间隙，增加了散热翅片22间隙中的空气流动，提高了散热效果。发热器件周围的热空气在散热风扇23的带动下流过散热翅片22发生热交换，提高了散热效率。

在一个优选的实施例中，所述所空气式散热机构2通过螺钉连接所述冷板式散热机构1。空气式散热机构2与冷板式散热机构1通过紧固件连接方式形成一体化的散热器。通过结合一体的散热器设计，减少了分别安装空气式散热机构2与冷板式散热机构1所需要占据的空间体积，提高了产品集成度设计，产品安装时只需考虑冷板式散热机构1的安装，简化了安装。通过螺钉连接的方式，不仅连接稳固，还便于拆装。当然，本申请中的空气式散热机构2与冷板式散热机构1还可以通过焊接等其他方式相连。

在一个实施例中，所述冷却介质为液态介质或冷媒。液态介质可以是水或其他冷却液体。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和/或修改，根据本实用新型的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一体化散热器，其特征在于，包括：

冷板式散热机构(1)，所述冷板式散热机构(1)上安装发热器件，并吸收发热器件的热量；

连接所述冷板式散热机构(1)的空气式散热机构(2)，所述空气式散热机构(2)吸收周围空气的热量；

连接所述冷板式散热机构(1)和所述空气式散热机构(2)的冷却源(3)，所述冷却源(3)为所述冷板式散热机构(1)和所述空气式散热机构(2)提供冷却介质；

其中，冷却介质在所述冷却源(3)、所述空气式散热机构(2)和所述冷板式散热机构(1)之间循环流动。

2.根据权利要求1所述的一体化散热器，其特征在于，所述空气式散热机构(2)通过第一管道(31)连接所述冷却源(3)，所述冷板式散热机构(1)通过第二管道(32)连接所述冷却源(3)；所述第一管道(31)或所述第二管道(32)上设置有循环泵(33)。

3.根据权利要求2所述的一体化散热器，其特征在于，所述冷却源(3)中的温度较低的冷却介质通过第一管道(31)进入到空气式散热机构(2)内，再从空气式散热机构(2)流到所述冷板式散热机构(1)内，之后通过所述第二管道(32)流回所述冷却源(3)。

4.根据权利要求3所述的一体化散热器，其特征在于，所述冷板式散热机构(1)包括并排设置的两个导热板，两个所述导热板之间设置有冷却流道(11)，所述冷却流道(11)的入口连接所述空气式散热机构(2)，冷却流道(11)的出口连接所述第二管道(32)。

5.根据权利要求4所述的一体化散热器，其特征在于，所述导热板的板面上的一侧设置所述发热器件，另一侧安装所述空气式散热机构(2)。

6.根据权利要求4或5所述的一体化散热器，其特征在于，所述空气式散热机构(2)包括并排固定在所述冷板式散热机构(1)上的两个固定板(21)，两个所述固定板(21)之间设置有若干散热翅片(22)，所述散热翅片(22)平行设置，并且相邻两个散热翅片(22)之间设置供空气流动的间隙。

7.根据权利要求6所述的一体化散热器，其特征在于，所述空气式散热机构(2)的入口设置在一个所述固定板(21)上，出口设置在另一个固定板(21)上，所述空气式散热机构(2)的入口连接所述第一管道(31)，出口连接所述冷板式散热机构(1)的冷却流道(11)；

所述散热翅片(22)之间首尾相接，所述冷却介质通过空气式散热机构(2)的入口进入并依次通过所述散热翅片(22)，之后通过出口进入到所述冷板式散热机构(1)。

8.根据权利要求7所述的一体化散热器，其特征在于，所述空气式散热机构(2)上设置有散热风扇(23)，所述散热风扇(23)的吹风方向是从发热器件一侧吹向另一侧。

9.根据权利要求8所述的一体化散热器，其特征在于，所述空气式散热机构(2)通过螺钉连接所述冷板式散热机构(1)。

10.根据权利要求9所述的一体化散热器，其特征在于，所述冷却介质为液态介质或冷媒。

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