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CN112739156A - 散热模块、散热器及功率设备 - Google Patents

散热模块、散热器及功率设备 Download PDF

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CN112739156A
CN112739156A CN202011450509.8A CN202011450509A CN112739156A CN 112739156 A CN112739156 A CN 112739156A CN 202011450509 A CN202011450509 A CN 202011450509A CN 112739156 A CN112739156 A CN 112739156A
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CN
China
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heat dissipation
heat
fin
radiating
module
Prior art date
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Pending
Application number
CN202011450509.8A
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English (en)
Inventor
沈展良
李永红
邢军
俞雁飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sungrow Power Supply Co Ltd
Original Assignee
Sungrow Power Supply Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sungrow Power Supply Co Ltd filed Critical Sungrow Power Supply Co Ltd
Priority to CN202011450509.8A priority Critical patent/CN112739156A/zh
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

本发明公开了一种散热模块、散热器及功率设备，其中散热模块包括散热基板和翅片组件。翅片组件包括散热翅片及封板，散热翅片包括安装在散热基板上的第一散热翅片及密封连接于第一散热翅片上远离散热基板一端的封板，封板、第一散热翅片和与封板正对的散热基板表面之间形成散热风道。在本申请提供的散热模块中，通过在第一散热翅片的端部设置封板，使得散热模块自带风道，使得气体在散热风道内按预设路径流动，减少气体在散热模块内聚积，因此，本申请提供的散热模块的散热效率提高。

Description

散热模块、散热器及功率设备
技术领域
本发明涉及设备散热技术领域，特别涉及一种散热模块。本发明还涉及一种包括上述散热模块的散热器。本发明又涉及一种包括上述散热器的功率设备。
背景技术
对于发热器件通常通过带有散热翅片的散热模块进行散热，通常散热膜块为风冷设备，具体通过设置风道，约束风的流向。
图1至图4所示，散热器包括箱体及安装在箱体上的散热模块，散热模块包含散热基板01、散热翅片02及罩设在散热基板01和散热翅片02外的导风罩03。导风罩03、散热翅片02及散热基板01之间形成散热风道。
然而，由于散热基板01和导风罩03均安装在箱体上，导风罩03内侧与散热翅片02抵接位置，由于加工误差存在间隙，进而导致位于导风罩03与散热翅片02端面之间的气体无法顺利排出，进而导致散热模块的散热效率降低。
因此，如何提高散热模块的散热效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种散热模块，以提高散热模块的散热效率。本发明的另一目的是提供一种包括上述散热模块的散热器。本发明的又一目的是提供一种包括上述散热器的功率设备。
为实现上述目的，本发明提供一种散热模块，包括：
散热基板；
及翅片组件，所述翅片组件包括散热翅片及封板，所述散热翅片包括安装在所述散热基板上的第一散热翅片及密封连接于所述第一散热翅片上远离所述散热基板一端的封板，所述封板、所述第一散热翅片和与所述封板正对的所述散热基板表面之间形成散热风道。
优选地，所述散热模块为一体成型结构。
优选地，所述散热模块为型材挤出成型。
优选地，所述封板与所述翅片焊接或粘接。
优选地，所述封板的前后两端沿气流方向延伸至所述第一散热翅片的前后两端。
优选地，所述封板的左右两端延伸至所述翅片组件左右两侧边缘的所述第一散热翅片；
或所述封板为多个，且所述封板沿垂直于第一散热翅片厚度方向依次排布，所有所述封板沿垂直于所述第一散热翅片厚度方向长度相等或不等。
优选地，所述散热翅片还包括至少一个安装在所述散热基板上的第二散热翅片，所述第二散热翅片位于所述散热风道内，且自由端与所述封板隔离设置。
优选地，所述散热翅片还包括至少一个安装在所述散热基板上，且位于所述散热风道外侧的第三散热翅片。
优选地，所述散热风道为由进风口至出风口方向设置的条形通道。
优选地，所述散热基板上设有发热器件安装位；
所述发热器件安装位和所述翅片组件位于所述散热基板同一个表面；
或所述发热器件安装位和所述翅片组件位于所述散热基板背向设置的两个表面。
优选地，所述散热基板上设有发热器件安装位，所述散热基板背向设置的两个表面分别为第一表面和第二表面，多个所述翅片组件分别为设置在所述第一表面上的第一翅片组件和设置在所述第二表面上的第二翅片组件，所述第一翅片组件和所述第二翅片组件均至少为一个，多个所述发热器件安装位分别为设置在所述第一表面上的第一发热器件安装位和设置在所述第二表面上的第二发热器件安装位。
优选地：
所述第一翅片组件和所述第二翅片组件背向设置，所述第一发热器件安装位和所述第二发热器件安装位背向设置；
或所述第一翅片组件和所述第二发热器件背向设置，所述第二翅片组件和所述第一发热器件安装位背向设置；
或至少一个所述第一翅片组件与所述第二翅片组件背向设置，同时至少一个所述第一翅片组件与所述第二发热器件背向设置。
一种散热器，包括箱体及安装在所述箱体上的散热模块，所述散热模块为上述任一项所述的散热模块。
优选地，所述散热风道的进风口位于所述散热模块的底端，所述散热风道的出风口位于所述散热模块的顶端。
优选地，还包括散热风扇。
优选地，所述散热风扇为多个，且沿所述散热翅片的排布方向依次设置。
优选地，所述散热风扇位于所述散热风道的进风端或位于所述散热风道的出风端。
优选地，所述散热风扇为多个，所述散热风道的进风端和所述散热风道的出风端均设有所述散热风扇。
一种功率设备，包括发热模块及用于对所述发热模块散热的散热器，所述散热器为上述任一项所述的散热器。
在上述技术方案中，本发明提供的散热模块包括散热基板和翅片组件。翅片组件包括散热翅片及封板，散热翅片包括安装在散热基板上的第一散热翅片及密封连接于第一散热翅片上远离散热基板一端的封板，封板、第一散热翅片和与封板正对的散热基板表面之间形成散热风道。
通过上述描述可知，在本申请提供的散热模块中，通过在第一散热翅片的端部设置封板，使得散热模块自带风道，使得气体在散热风道内按预设路径流动，减少气体在散热模块内聚积，因此，本申请提供的散热模块的散热效率提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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为传统的散热器的结构示意图；
图2为传统的散热模块的三维结构图；
图3为传统的散热模块的结构示意图；
图4为图3所示散热模块的俯视图；
图5为本发明实施例所提供的第一种散热模块的三维结构图；
图6为本发明实施例所提供的第一种散热模块的侧视图；
图7为本发明实施例所提供的第一种散热模块的俯视图；
图8为本发明实施例所提供的箱体的结构示意图；
图9为本发明实施例所提供的散第一种热模块的安装位置图；
图10为本发明实施例所提供的一种散热器的结构示意图；
图11为本发明实施例所提供的另一种散热器的结构示意图；
图12为本发明实施例所提供的又一种散热器的结构示意图；
图13为本发明实施例所提供的第二种散热模块的侧视图；
图14为本发明实施例所提供的第三种散热模块的侧视图；
图15为本发明实施例所提供的第四种散热模块的侧视图；
图16为本发明实施例所提供的第五种散热模块的侧视图；
图17为本发明实施例所提供的第六种散热模块的侧视图。
其中图1-17中：
01、散热基板；02、散热翅片；03、导风罩；
1、散热模块；1-1、封板；1-2、第一散热翅片；1-3、散热基板；1-3-1、第一发热器件安装位；1-3-2、第二发热器件安装位；1-4、散热风道；1-5、第一翅片组件；1-6、第二翅片组件；1-7、第二散热翅片；1-8、第三散热翅片；
2、箱体；2-1、模块安装位；
3、散热风扇。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种散热模块，以提高散热模块的散热效率。本发明的另一核心是提供一种包括上述散热模块的散热器。本发明的又一核心是提供一种包括上述散热器的功率设备。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图5至图17。
在一种具体实施方式中，本发明具体实施例提供的散热模块包括散热基板1-3及翅片组件。具体的，散热基板1-3的形状和厚度根据实际需要而定，本申请不做具体限定。
翅片组件包括散热翅片及封板，散热翅片包括安装在散热基板1-3上的第一散热翅片1-2及密封连接于第一散热翅片1-2上远离散热基板1-3一端的封板1-1，封板1-1、第一散热翅片1-2和与封板1-1正对的散热基板1-3表面之间形成散热风道1-4。具体的，封板1-1可以同时连接有至少三个第一散热翅片1-2。
为了便于散热模块1拆装，优选，散热基板1-3的边缘设有安装孔，安装孔的个数及尺寸根据实际需要而定，本申请不做具体限定。具体的，散热基板1-3起散热、紧固和支撑作用。
具体的散热翅片安装在散热基板1-3的第一表面上。散热翅片起增大散热模块1的散热表面积作用。在一种具体实施方式中，散热风道1-4位由进风口至出风口方向设置的条形通道，即，散热翅片为板状结构。具体的，散热翅片具体可以为平板型结构，也可以为设置波纹型结构，优选，第一散热翅片1-2的前后前端连接至散热模块1的进风口和出风口。
封板1-1密封连接于第一散热翅片1-2上远离第一表面一端，封板1-1、第一散热翅片1-2和第一表面之间形成散热风道1-4，封板1-1主要起约束风的流向作用，同时，封板1-1具备增大散热模块1的散热表面积的作用。其中，封板1-1可以通过粘接或焊接等方式与翅片连接。
通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的散热模块中，通过在第一散热翅片1-2的端部设置封板1-1，进而使得气体在散热风道1-4内按预设路径流动，减少气体在散热模块1内聚积，因此，本申请提供的散热模块1的散热效率提高。
为了降低散热模块1的组装效率，优选，散热模块1为一体成型结构。优选，散热模块1加工方式为型材挤出成型工艺。如图5所示。一体成型，无需紧固件，结构简单。且由于散热模块1集成为一个零件，成本低，通过封板1-1增大了散热器换热积。
由于一体成型的散热模块1自带风道，整体集成度高，一方面降低了制造成本；另一方面，由于无需另外装配风道，提高了散热模块1装配效率。
同时，由于散热模块1一体成型，即封板1-1与散热翅片的材质相同，则封板1-1也具有导热功能，进而增大了散热模块1的换热面积，进一步提高了散热模块1的散热效率。
为了进一步提高散热效果，优选，封板1-1的前后沿气流方向延伸至散热翅片1-2的前后两端，封板1-1的左右两端延伸至翅片组件左右两侧边缘的第一散热翅片1-2，即封板1-1的左右两端分别与边缘第一散热翅片1-2连接。具体的，如图7、图16和图17所示，封板1-1向下投影与边缘第一散热翅片1-2投影重合。
如图14和图15所示，在另一种实施方式中，封板1-1可以为多个，且封板1-1沿垂直于第一散热翅片1-2厚度方向依次排布，所有封板1-1沿垂直于第一散热翅片1-2厚度方向长度相等或不等。具体的，封板1-1，同一个封板1-1可以连接三个、四个或者至少五个第一散热翅片1-2。
如图15所示，在一种具体实施方式中，散热翅片还包括至少一个安装在散热基板1-3上的第二散热翅片1-7，第二散热翅片1-7位于散热风道1-4内，且自由端与封板1-1隔离设置。由于第二散热翅片1-7的自由端与封板1-1隔离设置，增大了散热风道1-4的横截面积。具体的，每个封板1-1形成的散热风道1-4内设有的第二散热翅片1-7的个数可以相同或不同。
如图13至图15所示，散热翅片还包括至少一个安装在散热基板1-3上，且位于散热风道外侧的第三散热翅片1-8。具体的，第一散热翅片1-2、第二散热翅片1-7和第三散热翅片1-8沿垂直于第一散热翅片1-2厚度方向排布。第一散热翅片1-2、第二散热翅片1-7和第三散热翅片1-8的厚度可以相同或不同。
在上述各方案的基础上，散热基板1-3上设有发热器件安装位，具体的，发热器件安装位可以为设置在散热基板1-3上的平板或槽体结构，其形状根据安装发热器件而定，本申请不做具体限定。
具体的，发热器件安装位和翅片组件位于散热基板1-3同一个表面。例如，发热器件安装位和翅片组件同位于散热基板1-3的上表面或下表面。
或者，发热器件安装位和翅片组件位于散热基板1-3背向设置的两个表面。如图6所示，散热基板1-3的下表面可以设置发热器件安装位置，具体的，发热器件安装位与翅片组件背向设置。
在另一种实施方式中，散热基板1-3背向设置的两个表面分别为第一表面和第二表面，多个翅片组件分别为设置在第一表面上的第一翅片组件1-5和设置在第二表面上的第二翅片组件1-6，第一翅片组件1-5和第二翅片组件1-6均至少为一个，多个发热器件安装位分别为设置在第一表面上的第一发热器件安装位1-3-1和设置在第二表面上的第二发热器件安装位1-3-2。
具体的，第一翅片组件1-5和第二翅片组可以为一个或者至少两个，当第一翅片组件1-5为多个时，第一翅片组件1-5可以呈阵列排布。当第二翅片组件1-6为多个时，第二翅片组件1-6可以呈阵列排布。
第一发热器件安装位1-3-1和第二发热器件安装位1-3-2可以为一个或者至少两个，第一发热器件安装位1-3-1和第二发热器件安装位1-3-2根据发热器件具体不知需要而定，本申请不做具体限定。
如图16所示，第一翅片组件1-5和第二翅片组件1-6背向设置，第一发热器件安装位1-3-1和第二发热器件安装位1-3-2背向设置。工作时，第一发热器件安装位1-3-1和第二发热器件安装位1-3-2的热量传递至第一翅片组件1-5和第二翅片组件1-6位置进行散热。
如图17所示，第一翅片组件1-5和第二发热器件背向设置，第二翅片组件1-6和第一发热器件安装位1-3-1背向设置。工作时，第二发热器件的热量主要通过第一翅片组件1-5进行散热，第一发热器件安装位1-3-1的热量主要通过第二翅片组件1-6进行散热。
在另一种实施方式中，至少一个第一翅片组件1-5与第二翅片组件1-6背向设置，同时至少一个第一翅片组件1-5与第二发热器件背向设置。即多组第一翅片组件1-5分别与第二翅片组件1-6和第二发热器件背向设置，进而提高了发热器件安装位置的选择性。每组第一翅片组件1-5和每组第二翅片组件1-6的形状，根据实际需要而定，本申请不做具体限定。
本申请提供的一种散热器，包括箱体2及安装在箱体2上的散热模块1，其中散热模块1为上述任一种散热模块1。前文叙述了关于散热模块1的具体结构，本申请包括上述散热模块1，同样具有上述技术效果。其中散热基板1-3上与第一表面背向设置的第二表面与箱体2贴合。
如图10所示，散热风道1-4的进散热模块1的底端，散热风道1-4的出风口位于散热模块1的顶端。散热器发热时，两个散热翅片1-2之间的散热风道1-4形成侧部封闭的管道，进而形成烟囱效应，从底端吸入空气，从顶端排出，此时可以不需要设置散热风扇3。
在一种具体实施方式中，散热器还包括散热风扇3。散热风扇3可以固定在箱体2上或散热模块1上，具体可以通过转接件固定在箱体2上或基板或封板1-1上。具体的，箱体2上设有用于安装散热模块1的模块安装位2-1，具体的模块安装位2-1可以为与散热模块1外壁适配的槽体结构。
为了提高散热效率，优选，散热风扇3为多个，且沿散热翅片1-2的排布方向依次设置。具体的，散热风扇3可以设置两个、或者至少三个等。
具体的，散热风扇3位于散热风道1-4的进风端，如图12所示，散热风扇3吸入空气，吹向散热模块。
当散热风扇3位于散热风道1-4的出风端。如图11所示，散热风扇3吸入散热模块的热风(散热模块表面温度高于空气温度)，吹向空气中。
为了进一步提高散热效率，优选，散热风扇3为多个，散热风道1-4的进风端和散热风道1-4的出风端均设有与散热风扇3。
本申请提供的一种功率设备包括发热模块及用于对发热模块散热的散热器，其中散热器为上述任一种散热器。前文叙述了关于散热器的具体结构，本申请包括上述散热器，同样具有上述技术效果。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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 (19)

1.一种散热模块，其特征在于，包括：
散热基板(1-3)；
及翅片组件，所述翅片组件包括散热翅片及封板，所述散热翅片包括安装在所述散热基板(1-3)上的第一散热翅片(1-2)及密封连接于所述第一散热翅片(1-2)上远离所述散热基板(1-3)一端的封板(1-1)，所述封板(1-1)、所述第一散热翅片(1-2)和与所述封板(1-1)正对的所述散热基板(1-3)表面之间形成散热风道(1-4)。
2.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于，所述散热模块(1)为一体成型结构。
3.根据权利要求2所述的散热模块，其特征在于，所述散热模块为型材挤出成型。
4.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于，所述封板(1-1)与所述翅片焊接或粘接。
5.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于，所述封板(1-1)的前后两端沿气流方向延伸至所述第一散热翅片(1-2)的前后两端。
6.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于，所述封板(1-1)的左右两端延伸至所述翅片组件左右两侧边缘的所述第一散热翅片(1-2)；
或所述封板(1-1)为多个，且所述封板(1-1)沿垂直于第一散热翅片(1-2)厚度方向依次排布，所有所述封板(1-1)沿垂直于所述第一散热翅片(1-2)厚度方向长度相等或不等。
7.根据权利要求6所述的散热模块，其特征在于，所述散热翅片还包括至少一个安装在所述散热基板(1-3)上的第二散热翅片(1-7)，所述第二散热翅片(1-7)位于所述散热风道(1-4)内，且自由端与所述封板(1-1)隔离设置。
8.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于，所述散热翅片还包括至少一个安装在所述散热基板(1-3)上，且位于所述散热风道外侧的第三散热翅片(1-8)。
9.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于，所述散热风道(1-4)为由进风口至出风口方向设置的条形通道。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的散热模块，其特征在于，所述散热基板(1-3)上设有发热器件安装位；
所述发热器件安装位和所述翅片组件位于所述散热基板(1-3)同一个表面；
或所述发热器件安装位和所述翅片组件位于所述散热基板(1-3)背向设置的两个表面。
11.根据权利要求1-9中任一项所述的散热模块，其特征在于，所述散热基板(1-3)上设有发热器件安装位，所述散热基板(1-3)背向设置的两个表面分别为第一表面和第二表面，多个所述翅片组件分别为设置在所述第一表面上的第一翅片组件(1-5)和设置在所述第二表面上的第二翅片组件(1-6)，所述第一翅片组件(1-5)和所述第二翅片组件(1-6)均至少为一个，多个所述发热器件安装位分别为设置在所述第一表面上的第一发热器件安装位(1-3-1)和设置在所述第二表面上的第二发热器件安装位(1-3-2)。
12.根据权利要求11所述的散热模块，其特征在于：
所述第一翅片组件(1-5)和所述第二翅片组件(1-6)背向设置，所述第一发热器件安装位(1-3-1)和所述第二发热器件安装位(1-3-2)背向设置；
或所述第一翅片组件(1-5)和所述第二发热器件背向设置，所述第二翅片组件(1-6)和所述第一发热器件安装位(1-3-1)背向设置；
或至少一个所述第一翅片组件(1-5)与所述第二翅片组件(1-6)背向设置，同时至少一个所述第一翅片组件(1-5)与所述第二发热器件背向设置。
13.一种散热器，包括箱体及安装在所述箱体上的散热模块(1)，其特征在于，所述散热模块(1)为权利要求1-12中任一项所述的散热模块(1)。
14.根据权利要求13所述的散热器，其特征在于，所述散热风道(1-4)的进风口位于所述散热模块(1)的底端，所述散热风道(1-4)的出风口位于所述散热模块(1)的顶端。
15.根据权利要求13所述的散热器，其特征在于，还包括散热风扇(3)。
16.根据权利要求15所述的散热器，其特征在于，所述散热风扇(3)为多个，且沿所述散热翅片(1-2)的排布方向依次设置。
17.根据权利要求15所述的散热器，其特征在于，所述散热风扇(3)位于所述散热风道(1-4)的进风端或位于所述散热风道(1-4)的出风端。
18.根据权利要求15所述的散热器，其特征在于，所述散热风扇(3)为多个，所述散热风道(1-4)的进风端和所述散热风道(1-4)的出风端均设有所述散热风扇(3)。
19.一种功率设备，包括发热模块及用于对所述发热模块散热的散热器，其特征在于，所述散热器为权利要求13-18中任一项所述的散热器。
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