CN220402207U - 一种换热装置及散热设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种换热装置及散热设备，涉及散热设备领域，换热装置包括第一换热件、第二换热件与第三换热件，所述第一换热件中设置有第一凹陷部，所述第一凹陷部具有第一容纳空间，所述第一凹陷部中设置有多个分隔件，以将所述第一容纳空间分隔成多个第一流道，所述第一流道中流通有第一换热介质，所述第二换热件设置于所述第一换热件上，所述第三换热件与所述第二换热件连接，以形成第二流道，所述第二流道中流通有第二换热介质，所述第三换热件用于与热源接触后传递热量，通过所述第一换热件、第一换热介质、所述第二换热件、所述第三换热件与所述第二换热介质的配合，能为所述热源持续降温散热，散热效率高。

Description

一种换热装置及散热设备

技术领域

本申请涉及散热设备领域，尤其涉及一种换热装置及散热设备。

背景技术

电力电子器件作为电力电子设备的核心组件，其工作时会不可避免的产生各种损耗，包括导通损耗和开关断损耗等，各种损耗会引起的器件发热，如不及时将器件产生的热量散发到周围环境中，过高的运行温度会对器件正常工作和设备的可靠运行造成严重影响。

随着电力电子技术的进步，电力电子器件的功率等级不断提高，使得器件的面热流密度不断增大，在大功率应用场合往往需要借助加装额外散热器来实现设备的可靠运行。现有的电子器件多采用热管进行散热，由于热管都存在传热极限，当蒸发端的发热量超过极限值时，热管内的工作介质便会全部汽化，导致循环过程中断热管失效，影响了电子器件的持续散热。

实用新型内容

为克服现有技术中的不足，本申请提供一种换热装置及散热设备。

第一方面，本申请提供的一种换热装置，包括：第一换热件、第二换热件与第三换热件，所述第一换热件中设置有第一凹陷部，所述第一凹陷部具有第一容纳空间，所述第一凹陷部中设置有多个分隔件，以将所述第一容纳空间分隔成多个第一流道，所述第一流道中流通有第一换热介质，所述第二换热件设置于所述第一换热件上，所述第三换热件与所述第二换热件相对设置，所述第三换热件与所述第二换热件连接，以形成第二流道，所述第二流道中流通有第二换热介质，所述第三换热件用于与热源接触后传递热量。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第一流道包括输入端与输出端，所述第一换热介质从所述输入端输入所述第一流道中，并从所述输出端流出所述第一流道。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述输入端上设置有第一通槽，所述第一通槽贯穿所述第一换热件并与所述第一流道连通，所述输出端上设置有第二通槽，所述第二通槽贯穿所述第一换热件并与所述第一流道连通，所述第一换热介质从所述第一通槽输入所述第一流道中，并从所述第二通槽流出所述第一流道。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第一凹陷部朝远离所述第二换热件的方向凹陷设置，所述第二换热件盖设于所述第一凹陷部的第一敞口端上，且所述第二换热件的形状与所述第一换热件的形状相匹配。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第三换热件包括第一接触面与第二接触面，所述第三换热件与所述第二换热件连接，以使所述第二接触面与所述第二换热件连接，且所述第一接触面与所述热源接触后通过所述第一换热介质将热量传递给所述第二换热件。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第一接触面上设置有储热件，所述储热件用于与所述热源接触后将热量传递给所述第一接触面。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第三换热件中设置有第二凹陷部，所述第二凹陷部具有第二容纳空间，所述第二凹陷部贯穿所述第二接触面，且所述第二凹陷部朝远离所述第二换热件的方向凹陷设置，所述第三换热件与所述第二换热件连接，以使所述第二凹陷部的第二敞口端与所述第二换热件连接，以形成所述第二流道。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第一接触面与所述热源接触后，所述第二换热介质在所述第二流道中震荡流动，以将热量传递给所述第二换热件。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第三换热件位于所述第二换热件远离所述第一换热件的一侧，且所述第三换热件与所述第二换热件的形状相匹配。

第二方面，本申请提供的一种散热设备包括上述的所述换热装置。

相比现有技术，本申请的有益效果：

本申请提供的换热装置，所述第一换热件中的所述第一流道中流通有第一换热介质，以能传递热量，所述第二换热件设置于所述第一换热件上，且所述第三换热件与所述第二换热件连接，以形成第二流道，所述第二流道中流通有第二换热介质，所述第三换热件与热源接触后能将热量通过所述第二换热介质传递给所述第二换热件，而所述第一传热件中流通的所述第一换热介质能吸收所述第二换热件上的热量，以使所述第二换热件上的热量传递给所述第一换热介质，从而能降低所述第二换热件的温度，进而能维持所述第二换热件与所述第三换热件之间的温度差，以使得所述热源与所述第三换热件之间的温度差维持相对稳定，相比于热管散热的方式，通过所述第一换热件、第一换热介质、所述第二换热件、所述第三换热件与所述第二换热介质的配合，能为所述热源持续降温散热，散热效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1示出了换热装置的分解结构示意图；

图2示出了换热装置的整体结构示意图；

图3示出了换热装置的剖面结构示意图；

图4示出了图3中A部的放大结构示意图；

图5示出了换热装置的第三换热件的结构示意图；

图6示出了换热装置的第一换热件的结构示意图；

图7示出了换热装置的第一换热件另一角度的结构示意图。

主要元件符号说明：

100-第一换热件；110-第一凹陷部；111-第一敞口端；112-第一闭合端；120-第一流道；121-输入端；122-输出端；130-第一通槽；140-第二通槽；200-第二换热件；300-第三换热件；310-第一接触面；320-第二接触面；330-第二凹陷部；331-第二敞口端；332-第二闭合端；400-分隔件；410-第一分隔件；420-第二分隔件；500-储热件。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

请参阅图1和图2，本申请实施例提供一种换热装置，主要用于散热设备中，所述换热装置包括：第一换热件100、第二换热件200与第三换热件300。所述第一换热件100中设置有第一凹陷部110。所述第一凹陷部110具有第一容纳空间，所述第一凹陷部110中设置有多个分隔件400，以将所述第一容纳空间分隔成多个第一流道120。所述第一流道120中流通有第一换热介质。所述第二换热件200设置于所述第一换热件100上。所述第三换热件300与所述第二换热件200相对设置，所述第三换热件300与所述第二换热件200连接，以形成第二流道。所述第二流道中流通有第二换热介质。所述第三换热件300用于与热源接触后传递热量，且通过所述第二换热介质将热量传递给所述第二换热件200，而所述第一传热件中流通的所述第一换热介质能吸收所述第二换热件200上的热量，以使所述第二换热件200上的热量传递给所述第一换热介质，从而能降低所述第二换热件200的温度，进而能维持所述第二换热件200与所述第三换热件300之间的温度差，以使得所述热源与所述第三换热件300之间的温度差维持相对稳定，相比于热管散热的方式，通过所述第一换热件100、第一换热介质、所述第二换热件200、所述第三换热件300与所述第二换热介质的配合，能为所述热源持续降温散热，散热效率高。

在一些实施例中，所述第一换热件100为圆柱形，所述第一换热件100的材质为6061号铝或6063号铝。

在其他实施例中，所述第一换热件100为棱柱形。

在一些实施例中，所述第一凹陷部110沿第一方向设置于所述第一换热件100中，且所述第一凹陷部110沿所述第一方向的长度小于所述第一换热件100沿所述第一方向的长度，所述第一凹陷部110朝远离所述第二换热件200的方向凹陷设置。

请参阅图3和图4，在一些实施例中，所述第一凹陷部110包括第一敞口端111与第一闭合端112。所述第一敞口端111位于所述第一换热件100靠近所述第二换热件200的一侧。所述第一闭合端112位于所述第一凹陷部110远离所述第一敞口端111的一端。

请参阅图1和图7，在一些实施例中，所述分隔件400包括第一分隔件410与第二分隔件420。所述第一分隔件410为棱柱形，所述第一分隔件410的数量为多个。所述第二分隔件420为圆柱形，所述第二分隔件420的数量为多个。

在其他实施例中，所述第一分隔件410为圆柱形。所述第二分隔件420为棱柱形。

请参阅图7，在一些实施例中，所述第一流道120包括输入端121与输出端122。所述输入端121与所述第一换热介质的输出端122口连接，以使得所述第一换热介质从所述输入端121输入所述第一流道120中，且所述第一换热介质从所述输出端122流出所述第一流道120，从而能将吸热后的所述第一换热介质输出至所述第一换热件100外，将热量带出所述换热装置，并将未吸热的所述第一换热介质输送至所述第一流道120中，以能维持所述第一换热件100与所述第二换热件200之间的温度差，有利于维持所述第二换热件200的吸热效率。

请参阅图6和图7，在一些实施例中，所述输入端121上设置有第一通槽130。所述输出端122上设置有第二通槽140。所述第一通槽130为圆柱形，所述第一通槽130沿所述第一方向设置，所述第一通槽130贯穿所述第一换热件100，且所述第一通槽130贯穿所述第一闭合端112并与所述第一流道120连通。所述第二通槽140为圆柱形，所述第二通槽140沿所述第一方向设置，所述第二通槽140贯穿所述第一换热件100，且所述第二通槽140贯穿所述第一闭合端112并与所述第一流道120连通。所述第一换热介质从所述第一通槽130输入所述第一流道120中，且所述第一换热介质从所述第二通槽140流出所述第一流道120。

在其他实施例中，所述第一通槽130为棱柱形。所述第二通槽140为棱柱形。

在一些实施例中，所述第一换热介质为冷却工业纯水。所述第二换热介质为丙酮。

在一些实施例中，所述第二换热件200的材质为6061号铝或6063号铝，所述第二换热件200为圆柱形，且所述第二换热件200沿第二方向的截面大小与所述第一换热件100沿所述第二方向的截面大小相等，所述第二换热件200盖于所述第一敞口端111上。

在其他实施例中，所述第二换热件200为棱柱形。

在一些实施例中，所述第三换热件300位于所述第二换热件200远离所述第一换热件100的一侧，所述第三换热件300的材质为6061号铝或6063号铝，所述第三换热件300为圆柱形，且所述第三换热件300沿所述第二方向的截面大小与所述第二换热件200沿所述第二方向的截面大小相等。

请参阅图2和图5，在一些实施例中，所述第三换热件300包括第一接触面310与第二接触面320。所述第一接触面310与所述第二接触面320相对设置，且所述第一接触面310位于所述第三换热件300远离所述第二换热件200的一侧。所述第三换热件300与所述第二换热件200连接，以使所述第二接触面320与所述第二换热件200连接。所述第一接触面310与所述热源接触后通过所述第一换热介质将热量传递给所述第二换热件200。

请参阅图1和图3，在一些实施例中，所述第一接触面310上设置有多个储热件500。各所述储热件500间隔分布于所述第一接触面310上，且所述储热件500为棱柱形，所述储热件500用于与所述热源接触后将热量传递给所述第一接触面310。

在一些实施例中，所述储热件500为相变块。

请参阅图4和图5，在一些实施例中，所述第三换热件300中设置有第二凹陷部330，所述第二凹陷部330沿所述第一方向设置于所述第三换热件300中，所述第二凹陷部330具有第二容纳空间，且所述第二凹陷部330沿所述第一方向的长度小于所述第三换热件300沿所述第一方向的长度，所述第二凹陷部330贯穿所述第二接触面320，且所述第二凹陷部330朝远离所述第二换热件200的方向凹陷设置。

请参阅图4，在一些实施例中，所述第二凹陷部330包括第二敞口端331与第二闭合端332。所述第二敞口端331位于所述第三换热件300靠近所述第二换热件200的一侧。所述第二闭合端332位于所述第二凹陷部330远离所述第二敞口端331的一端。所述第三换热件300与所述第二换热件200连接，以使所述第二凹陷部330的第二敞口端331与所述第二换热件200连接，以形成所述第二流道。

在一些实施例中，所述第二流道呈S形，且所述第二流道首尾相连。

所述储热件500与所述热源接触后，所述储热件500将热量通过所述第一接触面310传递给所述第二换热介质，所述第二换热介质吸热后汽化，并在所述第二流道内朝着未汽化的所述第二换热介质移动，当汽化后的所述第二换热介质与未汽化的所述第二换热接触后，汽化后的所述第二换热介质遇冷凝结收缩成液态的所述第二换热介质，且释放汽化潜热，使得所述第二流道内的不同端部之间产生压力差，进而促使所述第二传热介质在所述第二流道内震荡流动，以能将热量高效传递给所述第二换热件200。所述第一流道120中流通有所述第一换热介质，以能吸收所述第二换热件200上的热量，且通过所述第一通槽130与所述第二通槽140能将吸热后的所述第一换热介质输出至所述第一换热件100外，从而将热量带出所述换热装置，并能将未吸热的所述第一换热介质输送至所述第一流道120中，进而能维持所述第一换热件100与所述第二换热件200之间的温度差，利于维持所述第二换热件200的吸热效率。相比于采用热管来进行散热，通过所述第一换热件100、第一流道120、第一换热介质、所述第二换热件200、所述第三换热件300、第二流道与所述第二换热介质的配合，能为所述热源持续高效的降温，散热效率高。

实施例二

请参阅图1至图7，本申请实施例提供一种散热设备，所述散热设备包括上述任意一个实施例中的所述换热装置，因此具有上述任意一个实施例中的所述换热装置的全部有益效果，在此就不一一赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种换热装置，其特征在于，包括：

第一换热件，所述第一换热件中设置有第一凹陷部，所述第一凹陷部具有第一容纳空间，所述第一凹陷部中设置有多个分隔件，以将所述第一容纳空间分隔成多个第一流道，所述第一流道中流通有第一换热介质；

第二换热件，所述第二换热件设置于所述第一换热件上；

第三换热件，所述第三换热件与所述第二换热件相对设置，所述第三换热件与所述第二换热件连接，以形成第二流道，所述第二流道中流通有第二换热介质，所述第三换热件用于与热源接触后传递热量。

2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述第一流道包括输入端与输出端，所述第一换热介质从所述输入端输入所述第一流道中，并从所述输出端流出所述第一流道。

3.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述输入端上设置有第一通槽，所述第一通槽贯穿所述第一换热件并与所述第一流道连通，所述输出端上设置有第二通槽，所述第二通槽贯穿所述第一换热件并与所述第一流道连通，所述第一换热介质从所述第一通槽输入所述第一流道中，并从所述第二通槽流出所述第一流道。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的换热装置，其特征在于，所述第一凹陷部朝远离所述第二换热件的方向凹陷设置；

所述第二换热件盖设于所述第一凹陷部的第一敞口端上，且所述第二换热件的形状与所述第一换热件的形状相匹配。

5.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述第三换热件包括第一接触面与第二接触面，所述第三换热件与所述第二换热件连接，以使所述第二接触面与所述第二换热件连接，且所述第一接触面与所述热源接触后通过所述第一换热介质将热量传递给所述第二换热件。

6.根据权利要求5所述的换热装置，其特征在于，所述第一接触面上设置有储热件，所述储热件用于与所述热源接触后将热量传递给所述第一接触面。

7.根据权利要求5所述的换热装置，其特征在于，所述第三换热件中设置有第二凹陷部，所述第二凹陷部具有第二容纳空间，所述第二凹陷部贯穿所述第二接触面，且所述第二凹陷部朝远离所述第二换热件的方向凹陷设置，所述第三换热件与所述第二换热件连接，以使所述第二凹陷部的第二敞口端与所述第二换热件连接，以形成所述第二流道。

8.根据权利要求5-7中任意一项所述的换热装置，其特征在于，所述第一接触面与所述热源接触后，所述第二换热介质在所述第二流道中震荡流动，以将热量传递给所述第二换热件。

9.根据权利要求5-7中任意一项所述的换热装置，其特征在于，所述第三换热件位于所述第二换热件远离所述第一换热件的一侧，且所述第三换热件与所述第二换热件的形状相匹配。

10.一种散热设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的换热装置。