散热装置和功率变换器制造方法及图纸

本申请提供一种散热装置，包括蒸发器和冷凝器；蒸发器包括壳体和隔板，壳体具有密封的内腔，隔板将内腔分隔为第一子腔和第二子腔，第一管路连通于第一子腔，第二管路连通于第二子腔；第一子腔内还固定有发热元件，隔板设有连通于第一子腔和第二子腔之间的导流孔，导流孔对着发热元件设置，冷凝器内的冷却工质通过第二管路输送到第二子腔，冷却工质经导流孔流入第一子腔，对发热元件散热后，经第一管路回流至冷凝器进行冷却。本申请散热装置通过限定冷却工质的流通路径，保证其与发热元件充分接触，进而提升散热装置的散热效果。本申请还提供几种散热装置，以及包含上述散热装置的功率变换器。变换器。变换器。

【技术实现步骤摘要】
散热装置和功率变换器


[0001]本申请涉及电子器件领域，尤其涉及一种散热装置，以及一种包括该散热装置的功率变换器。

技术介绍

[0002]功率变换器诸如逆变器、电动机驱动器、以及不间断供电电源等，多采用功率半导体器件进行功率变换。随着功率半导体器件的集成化、小型化发展，功率半导体器件的发热能耗逐渐增大，需要提升功率变换器中散热装置的散热能力，以匹配功率半导体器件的工作需求。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种散热装置、以及一种包括该散热装置的功率变换器。通过针对性的设置散热装置的内部结构，以提升对功率半导体器件的散热能力。本申请具体包括如下技术方案：
[0004]第一方面，本申请提供一种散热装置，包括蒸发器和冷凝器、以及分别连通于蒸发器和冷凝器之间的第一管路和第二管路；蒸发器包括壳体和隔板，壳体具有密封的内腔，隔板将内腔分隔为第一子腔和第二子腔，第一管路连通于第一子腔，第二管路连通于第二子腔；第一子腔内还固定有发热元件，隔板设有用于连通第一子腔和第二子腔的导流孔，导流孔至少部分正对着位于第一子腔内的发热元件，冷凝器内的冷却工质通过第二管路输送到第二子腔，冷却工质经导流孔流入第一子腔，对发热元件散热后，经第一管路回流至冷凝器进行冷却。
[0005]本申请第一方面所提供的散热装置，通过蒸发器、第一管路、冷凝器、以及第二管路形成循环通道，以供冷却工质在循环通道内循环流动。其中，冷却工质在蒸发器内对发热元件进行散热，然后在冷凝器内得到冷却，并再返回至蒸发器中。
[0006]本申请散热装置还通过隔板的设置，限定了冷却工质的流通路径。其中冷却工质在从第二子腔进入第一子腔时，因为导流孔至少部分正对着发热元件设置，可以保证冷却工质经较短的流通路径即可对发热元件进行散热，以保证本申请散热装置对发热元件的散热效果。
[0007]在一种可能的实现方式中，冷凝器内的冷却工质在重力作用下通过第二管路输送到第二子腔，冷却工质逆着重力方向经导流孔流入第一子腔，对发热元件散热后，经第一管路逆着重力方向回流至冷凝器进行冷却。
[0008]在本实现方式中，冷凝器沿重力方向位于蒸发器的上方。冷却工质可以采用气液两相的冷却工质，如冷却液或水。当冷却工质在重力作用下通过第二管路输送到第二子腔时，冷却工质可以为液态；而当冷却工质在对发热元件散热之后，可以转化为气态，进而得以逆着重力方向经第一管路回流至冷凝器内。本申请散热装置可以形成重力热管的形式，通过自身的相变实现冷却工质的循环流动，减少能耗。
[0009]在一种可能的实现方式中，冷凝器设有连通第一管路的进液口、以及连通第二管路的出液口，进液口沿重力方向位于出液口的上方。
[0010]在本实现方式中，从第一管路进入冷凝器的冷却工质温度较高，可以从重力方向靠下的蒸发器回流至上方的冷凝器中。当冷却工质在冷凝器中冷却后，则从重力方向靠下的出液口回流至蒸发器中。
[0011]在一种可能的实现方式中，导流孔包括多个导流子孔，多个导流子孔间隔设置，并位于发热元件与隔板之间。
[0012]在本实现方式中，多个导流子孔的设置，可以使得冷却工质相对均衡的流入第一子腔中，并对发热元件形成较好的冷却效果。另一方面，当导流子孔的尺寸设置相对较小时，导流子孔还可以起到阻挡气泡的功能，避免第二子腔内的气泡随冷却工质进入到第一子腔内，并避免气泡影响到冷却工质对发热元件的散热效果。
[0013]在一种可能的实现方式中，发热元件至少包括第一发热元件和第二发热元件，第二发热元件位于第一发热元件与隔板之间，壳体还包括限流板，限流板位于第一发热元件与第二发热元件之间，限流板上设有多个贯穿的孔缝，孔缝用于阻挡流向第一发热元件的气泡。
[0014]在本实现方式中，壳体内可以设置多个发热元件，且至少两个发热元件沿同一方向排列并相互间隔，冷却工质则先后流经第二发热元件和第一发热元件，并先后对第二发热元件和第一发热元件散热。因为冷却工质在对第二发热元件散热时可能产生气泡，且气泡会随冷却工质朝向第一发热元件流动，因此在第一发热元件和第二发热元件之间设置限流板，并开设孔缝以阻挡气泡，可以保证冷却工质穿过孔缝对第一发热元件散热，避免因为气泡与第一发热元件接触而影响到散热效果。
[0015]在一种可能的实现方式中，壳体还包括限流壁，限流壁与限流板固定连接，并位于第一发热元件的至少一侧，限流壁也用于阻挡流向第一发热元件的气泡。
[0016]在本实现方式中，限流壁沿垂直于限流板的方向延伸，并位于第一发热元件的一侧。当被限流板阻挡的气泡朝第一发热元件的侧方向流动时，限流壁还可以阻挡气泡从侧方与第一发热元件接触，进而保证第一发热元件的散热效果。
[0017]在一种可能的实现方式中，限流壁的数量为两个，两个限流壁分列第一发热单元的相对两侧，并分别与限流壁的相对两端固定连接。
[0018]在一种可能的实现方式中，第一子腔沿着重力方向位于第二子腔上方。
[0019]在一种可能的实现方式中，壳体包括间隔固定的前盖和后盖，限流板和/或限流壁同时与前盖和后盖固定连接。
[0020]在一种可能的实现方式中，限流壁上也设有多个贯穿的孔缝。
[0021]在本实现方式中，限流壁上的孔缝设置，同样可以起到阻挡气泡的效果，并同时允许侧边的冷却工质穿过限流壁，并作用到第一发热元件上。
[0022]在一种可能的实现方式中，壳体包括间隔固定的前盖和后盖，内腔中还设有多个相互间隔的支撑柱，发热元件固定于前盖或后盖上，每个支撑柱的相对两端分别与前盖和后盖固定连接，支撑柱用于提升壳体的结构稳定性。
[0023]在本实现方式中，支撑柱可位于发热元件的周围，并连接于前盖和后盖之间，用以提升壳体的结构稳定性。另一方面，支撑柱的设置，还可以对冷却工质形成一定的引流和分
流效果，使得冷却工质在内腔中的流动更均匀、更充分。
[0024]在一种可能的实现方式中，发热元件固定于前盖和后盖中的其中一个盖体的内侧壁，另一个盖体的内侧壁设有贴合区，贴合区的位置与发热元件至少部分对齐，贴合区设有凸块，且凸块向发热元件突出，并与发热元件接触，凸块还具有孔隙，孔隙至少位于凸块与发热元件接触的端面上。
[0025]在本实现方式中，散热装置还通过贴合区上凸块的设置，使得凸块的孔隙与发热元件抵持并接触，冷却工质可以在发热元件的表面形成更多的成核点，进而促进冷却工质对发热元件的散热效果。
[0026]在一种可能的实现方式中，任意相邻的两个支撑柱之间具有第一距离，凸块的孔隙由多个孔洞不规则排列形成，任一孔洞的内径尺寸均小于第一距离。
[0027]在一种可能的实现方式中，任意相邻的两个支撑柱之间具有第一距离，凸块包括多个间隔排布的凸起部，多个凸起部之间的空隙构成孔隙，任意相邻的两个凸起部之间的距离均小于第一距离。
[0028]在上述两种实现方式中，凸块上的孔隙可以由多个孔洞的方式形成，也可以由多个间隔排布的凸起部形成。且孔隙的间隔距离小于支撑柱之间的间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种散热装置，其特征在于，包括蒸发器和冷凝器、以及分别连通于所述蒸发器和所述冷凝器之间的第一管路和第二管路；所述蒸发器包括壳体和隔板，所述壳体具有密封的内腔，所述隔板将所述内腔分隔为第一子腔和第二子腔，所述第一管路连通于所述第一子腔，所述第二管路连通于所述第二子腔；所述第一子腔内还固定有发热元件，所述隔板设有用于连通所述第一子腔和所述第二子腔的导流孔，所述导流孔至少部分正对着位于所述第一子腔内的所述发热元件，所述冷凝器内的冷却工质通过所述第二管路输送到所述第二子腔，所述冷却工质经所述导流孔流入所述第一子腔，对所述发热元件散热后，经所述第一管路回流至所述冷凝器进行冷却。2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述冷凝器内的冷却工质在重力作用下通过所述第二管路输送到所述第二子腔，所述冷却工质逆着重力方向经所述导流孔流入所述第一子腔，对所述发热元件散热后，经所述第一管路逆着重力方向回流至所述冷凝器进行冷却。3.根据权利要求1或2所述的散热装置，其特征在于，所述导流孔包括多个导流子孔，多个所述导流子孔间隔设置，并位于所述发热元件与所述隔板之间。4.根据权利要求1至3任一项所述的散热装置，其特征在于，所述发热元件至少包括第一发热元件和第二发热元件，所述第二发热元件位于所述第一发热元件与所述隔板之间，所述壳体还包括限流板，所述限流板位于所述第一发热元件与所述第二发热元件之间，所述限流板上设有多个贯穿的孔缝，所述孔缝用于阻挡流向所述第一发热元件的气泡。5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，所述壳体还包括限流壁，所述限流壁与所述限流板固定连接，并位于所述第一发热元件的至少一侧，所述限流壁也用于阻挡流向所述第一发热元件的气泡。6.根据权利要求1至5任一项所述的散热装置，其特征在于，所述壳体包括间隔固定的前盖和后盖，所述内腔中还设有多个相互间隔的支撑柱，所述发热元件固定于所述前盖或所述后盖上，每个所述支撑柱的相对两端分别与所述前盖和所述后盖固定连接，所述支撑柱用于提升所述壳体的结构稳定性。7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述发热元件固定于所述前盖和所述后盖中的其中一个盖体的内侧壁，另一个盖体的内侧壁设有贴合区，所述贴合区的位置与所述发热元件至少部分对齐，所述贴合区设有凸块，且所述凸块向所述发热元件突出，并与所述发热元件接触，所述凸块还具有孔隙，所述孔隙至少位于所述凸块与所述发热元件接触的端面上。8.根据权利要求7所述的散热装置，其特征在于，任意相邻的两个所述支撑柱之间具有第一距离，所述凸块的所述孔隙由多个孔洞不规则排列形成，任一所述孔洞的内径尺寸均小于所述第一距离；或所述凸块包括多个间隔排布的凸起部，多个所述凸起部之间的空隙构成所述孔隙，任意相邻的两个所述凸起部之间的距离均小于所述第一距离。9.根据权利要求1至8任一项所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置包括水泵，所述水泵的泵口与所述第一管路和/或所述第二管路连通，所述水泵用于驱动所述冷却工质的循环流动。
10.一种散热装置，其特征在于，包括蒸发器和冷凝器、以及分别连通于所述蒸发器和所述冷凝器之间的第一管路和第二管路；所述蒸发器包括壳体,所述壳体具有密封的内腔，所述内腔中设有限流槽，所述限流槽具有开口，所述限流槽内固定有发热元件，所述第二管路连通至所述限流槽内；所述冷凝器内的冷却工质通过所述第二管路被输送到所述限流槽，所述冷却工质对所述发热元件散热后，经所述第一管路回流至所述冷凝器进行冷却。11.根据权利要求10所述的散热装置，其特征在于，所述壳体包括间隔固定的前盖和后盖、以及连接于所述前盖和所述后盖之间的限流板和限流壁；所述发热元件位于所述前盖与所述后盖之间，并固定于所述前盖或所述后盖，所述限流板位于所述发热元件的底部，两个所述限流壁位于所述发热元件的两侧，所述前盖、所述后盖、所述限流板和所述限流壁共同合围形成所述限流槽。12.根据权利要求10或11所述的散热装置，其特征在于，所述冷凝器内的冷却工质在重力作用下通过所述第二管路输送到所述限流槽内，所述冷却工质对所述发热元件散热后，经所述开口流入所述第一管路，并逆着重力方向回流至所述冷凝器进行冷却。13.根据权利要求12所述的散热装置，其特征在于，所述限流槽的开口逆着重力方向朝上。14.一种散热装置，其特征在于，包括蒸发器和冷凝器、以及分别连...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙发明，惠晓卫，蒙浩，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：