技术领域
[0001] 本发明涉及散热技术领域,具体涉及一种散热装置及具有散热装置的设备。
相关背景技术
[0002] 随着芯片技术的发展,越来越多的功能模块被集成在电路板上,且模块的功耗不断上升,使得整体的电路结构在运行过程中,会产生大量热量,为保护电路结构且维持性能要求,需要采取必要措施对电路结构进行散热。
[0003] 现有技术中考虑到空间限制以及散热需求,一般将电路结构分为上下两层,上层为发热元件,下层布置散热翅片,利用热传导将发热元件的热量传递到散热翅片上,再通过散热风扇与散热翅片强制对流,将热量带出。但这种方式仅依靠散热翅片的热传导散热,仍然容易出现发热元件温度超标的问题。
具体实施方式
[0059] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0060] 下面结合图1至图9,描述本发明的实施例。
[0061] 根据本发明的实施例,一方面,提供了一种散热装置,包括:
[0062] 壳体1,壳体1具有容纳腔和排风口2,排风口2设于壳体1的一侧,排风口2与容纳腔连通,容纳腔内适于放置电路结构,电路结构包括发热元件3和散热翅片4,壳体1靠近散热翅片4的一侧设有第一散热通道5,壳体1靠近发热元件3的一侧设有第二散热通道6,第一散热通道5和第二散热通道6分别与排风口2连通;
[0063] 第一风机7,设于壳体1的外侧,第一风机7包括第一出风口701,第一出风口701与第一散热通道5连通;
[0064] 导流结构,设于第一散热通道5与第二散热通道6之间,适于将第一散热通道5的空气向第二散热通道6引导。
[0065] 通过在壳体1靠近散热翅片4的一侧设置第一散热通道5,在壳体1靠近发热元件3的一侧设置第二散热通道6,且在第一散热通道5与第二散热通道6之间设置导流结构,使得第一风机7的出风能够向第一散热通道5流动,对散热翅片4进行散热,同时对散热翅片4换热后的空气还能经过导流结构向第二散热通道6流动,以对发热元件3进一步散热,以进一步降低发热元件3的表面温度,防止发热元件3的温度超标,延长发热元件3的使用寿命。
[0066] 如图3所示,本实施例中的发热元件3设有多个,主要设置在导流结构靠近第一风机7的一侧。当然,在其他实施例中,发热元件3也可以设置为一个,或者设置多个的具体设置数量根据实际需要设置,这里不做过多限制。
[0067] 本实施例中的第二散热通道6设于容纳腔内,具体如图5所示,本实施例中的第二散热通道6即为容纳腔的一部分,为容纳腔靠近发热元件3的上层腔体。通过将第二散热通道6设置为容纳腔靠近发热元件3的腔体,即第二散热通道6直接为容纳腔的一部分,而无需再设置额外的散热通道,结构更简单紧凑。作为可变换的实施方式,也可以是,第二散热通道6为在容纳腔内靠近发热元件3单独设置的通道,或者是,第二散热通道6设于壳体1外,靠近发热元件3的一侧,通过热传导进一步对发热元件3进行散热,或者是,第二散热通道6的大部分设于壳体1外,小部分通向容纳腔内靠近发热元件3处。
[0068] 如图3和图4所示,本实施例中的第一散热通道5包括两部分,一部分设于壳体1内,位于壳体1靠近散热翅片4的一侧,另一部分设于壳体1的外侧,与第一出风口701对接。作为可变换的实施方式,也可以是,第一散热通道5均设于壳体1的外侧,靠近散热翅片4的一侧,通过热传导进一步对散热翅片4进行散热,或者是,第一散热通道5均设于壳体1内,第一出风口701直接延伸至第一散热通道5内。
[0069] 如图3所示,本实施例中的导流结构包括:导流口8,与第一散热通道5连通;间隔件9,一端与导流口8连接,另一端设于第二散热通道6,间隔件9的另一端靠近导流件10设置;
导流件10,连接在壳体1的侧壁上,导流件10设于间隔件9的另一端,并适于将空气向发热元件3导流。通过将导流结构设置为包括导流口8、间隔件9和导流件10的形式,使得第一散热通道5的空气能够经由导流口8并通过间隔件9进入第二散热通道6,并在导流件10的引导下向发热元件3导流,使得温度较低的空气能够直接导流至发热元件3,提升空气的导流效果,提高对发热元件3的散热效果。作为可变换的实施方式,也可以是,导流结构包括导流口8和导流件10,而不设置间隔件9,靠空气的自然流动从导流口8扩散至导流件10处,并由导流件
10向发热元件3处导流。
[0070] 导流件10的具体设置形式有很多种,本实施例中的导流件10包括:第一导流部101,第一导流部101设于间隔件9的另一端;至少一个第二导流部102,一端与第一导流部
101连接,另一端向靠近发热元件3的方向延伸,第二导流部102与第一导流部101互成夹角设置。具体地,第二导流部102与第一导流部101垂直设置。通过将导流件10设置为包括第一导流部101和第二导流部102的形式,能够将从导流口8引流的空气通过间隔件9、第一导流部101和第二导流部102,直接的将空气向发热元件3引导,保证对发热元件3的散热效果。作为可变换的实施方式,也可以是,第二导流部102与第一导流部101的具体设置角度根据实际需要设置,这里不做过多限制。
[0071] 由于本实施例中的发热元件3设于第一风机7与第一导流部101之间,具体如图5和图6所示,本实施例中的第二导流部102设有一个,连接于第一导流部101靠近第一风机7的一侧。
[0072] 需要说明的是,在其他实施例中,若发热元件3在第一导流部101的另一侧也有设置,则第二导流部102可以设置两个,分别连接于第一导流部101的两侧;或者是,发热元件3在其他方向也有设置,则第二导流部102可相应的设置更多个,只要第二导流部102能够将温度较低的空气向发热元件3处引导即可。
[0073] 如图8所示,第一导流部101呈三棱柱状,朝向间隔件9的另一端的面为倾斜的引导面,引导面与竖直方向的夹角Φ1为30°‑60°;如图6所示,第二导流部102呈三棱锥状,第二导流部102靠近引导面的水平边的斜边与引导面的水平边之间的夹角Φ2为110°‑140°;第一导流部101和第二导流部102的延伸高度h2为10mm‑20mm,延伸长度d3和d4为10mm‑40mm。作为可变换的实施方式,也可以是,导流结构的各具体尺寸根据实际需要设置,这里不做过多限制。
[0074] 根据仿真计算,与原始方案(仅设置第一出风口701而不设置导流结构的散热装置)相比,增加导流结构后,各发热元件3的表面温度平均下降了约22%,而散热翅片4由于流经其表面的风量减少,因此其表面温度升高了14.3%,但是散热翅片4的表面温度仍远远低于发热元件3的表面温度。
[0075] 为了防止空气直接向排风口2流动,本实施例中的间隔件9处于导流口8与排风口2之间,能够保证将空气向第二散热通道6引流。具体地,间隔件9为间隔板。
[0076] 如图4所示,本实施例中的散热翅片4设于容纳腔的下层,发热元件3设于散热翅片4的上方,第一散热通道5设于散热翅片4的下方,散热翅片4通过热传导将发热元件3的热量传递到自身,并由下部的第一散热通道5的气流将热量带走,第二散热通道6为容纳腔处于发热元件3处靠近上方的空间,导流口8设于靠近第一散热通道5处,间隔件9呈竖直方向设置,连接于第一散热通道5和第二散热通道6之间。
[0077] 本实施例中的导流口8与排风口2相错设置,能够进一步防止空气直接向排风口2流动,进而直接流出。具体如图4所示,导流口8设于靠近页面的一侧,排风口2设于远离页面的一侧,相应地,壳体1在排风口2处对应导流口8的位置设置有缺口。作为可变换的实施方式,也可以是,导流口8与排风口2处于同一侧,通过间隔件9将空间间隔,并向第二散热通道6引导。
[0078] 本实施例中的电路结构包括电路板11,导流口8靠近电路板11设置。由于电路板11也属于发热的元件,通过将导流口8靠近电路板11设置,能够同时对电路板11起到一定的散热效果。作为可变换的实施方式,也可以是,导流口8设于其他位置,不靠近电路板11设置。
[0079] 如图4、图5和图7所示,本实施例中的导流口8为向壳体1内凹陷的长条形通道,截面呈矩形,导流口8的宽度d1为5mm‑15mm,长度d2为40mm‑80mm,高度h1为15mm‑25mm。作为可变换的实施方式,也可以是,导流口8的具体尺寸根据实际需要设置,这里不做过多限制。
[0080] 本实施例中的第一风机7包括第二出风口702,第二出风口702与第二散热通道6连通。通过将第一风机7设置为包括与第二散热通道6连通的第二出风口702,使得第二出风口702的出风能够直接与发热元件3进行热量交换,增强了冷空气与发热元件3的换热。
[0081] 具体地,本实施例中的第一风机7为离心风机,设置在壳体1的一端,为整体结构提供进气气流。通过将第一风机7设置为离心风机,便于设置两个出风口,且体积较小。作为可变换的实施方式,也可以是,第一风机7为其他形式的风机,只要能够设置两个出风口即可。
[0082] 由于第一散热通道5位于壳体1的下方,第二散热通道6靠近壳体1的上方,因而第一出风口701靠近第一风机7的下侧设置,通过对流换热带走下部的第一散热通道5的热量,降低整体结构的温度,第二出风口702靠近第一风机7的上侧设置,为上部的第二散热通道6提供气流。
[0083] 如图5所示,第二出风口702的中心线与壳体1顶部的距离h3处于10mm‑20mm。通过将第二出风口702的中心线与壳体1顶部的距离处于10mm‑20mm,使得第二出风口702的出风更靠近壳体1内的发热元件3设置,增强换热效果。作为可变换的实施方式,也可以是,第二出风口702的具体设置位置根据发热元件3的设置高度进行调整,这里不做过多限制。
[0084] 如图9所示,从上至下,依次是原始方案(仅设置第一出风口701不设置导流结构)的仿真温度分布示意图、增加导流结构的改进方案的仿真温度分布示意图和增加第二出口以及导流结构的改进方案的仿真温度分布示意图,其中,颜色越深代表温度越高,颜色越浅代表温度越低。
[0085] 经过仿真计算,与原始方案相比,在增加了第二出风口702和导流结构后,各发热元件3的表面温度平均下降了57.2%,同样,由于部分风量分配到上部的第二散热通道6,因此下部散热翅片4的表面平均温度上升了4.2%,但其表面温度也远低于发热元件3的表面温度。
[0086] 本实施例中的散热装置包括:第二风机12,靠近排风口2设置,第二风机12适于将容纳腔的空气通过排风口2向外排出。通过在排风口2处设置第二风机12,能够便于将容纳腔内的高温空气向外排出,提高换热效果。
[0087] 具体地,第二风机12为轴流风机,作用是将整体结构中的热气流排出。第二风机12设于壳体1的内侧,与排风口2连接,与第一风机7分别相对设于壳体1的两端。
[0088] 导流件10的主要作用是引导向上气流吹向发热元件3,导流件10设置在导流口8的正上方,导流结构是解决发热元件3散热问题的关键特征,之所以这样设置是因为气流通过导流口8后会由于受到轴流风机的抽气作用而直接向排风口2流动,因而设置导流结构可以引导部分气流直接吹向发热元件3,从而增强换热效果。
[0089] 本实施例中的散热装置,整体风道结构分为上下两个散热风道,即第一散热通道5和第二散热通道6,壳体1内的容纳腔的上部布置大量发热元件3,下部布置散热翅片4,在壳体1外侧的一端设置第一风机7,第一风机7从下部的第一散热通道5供给送风气流,在电路板11的底部一侧设置导流口8,并在导流口8的上方设置导流件10,从第一风机7流出的冷空气,一部分流经散热翅片4后从排风口2流出,另一部分经导流口8流经上部的第二散热通道6,并在上方导流件10的引导下分别流向发热元件3,强化发热元件3的对流换热;在壳体1外侧的另一端设置第二风机12及排风口2,将内部热气流抽离壳体1并排出。同时,为了进一步提高空间内的局部风速,强化上部空间的对流换热,在第一风机7的上侧开设第二出风口
702,同时为上部的第二散热通道6提供冷却气流。
[0090] 实际使用时,冷空气由第一风机7吸入蜗壳,经加速后分为两股气流从两个出风口流入壳体1,下部气流首先流经散热翅片4,而其中部分气流经导流口8和上部的导流件10引导进入上部空间,并与上部发热元件3进行换热,随后受到轴流风机的抽吸作用而离开壳体1;而上部气流则直接与发热元件3进行热量交换,然后由第二风机12带离壳体1。以上手段增强了冷空气与发热元件3的换热,所以能够实现降低发热元件3的表面温度,延长发热元件3使用寿命的有益效果。
[0091] 根据本发明的实施例,另一方面,还提供了一种具有散热装置的设备,包括:
[0092] 上述的散热装置;
[0093] 电路结构,设于散热装置内。
[0094] 具体地,本实施例中的具有散热装置的设备为洗碗机,散热装置为洗碗机的高压电源模块的散热装置。当然,在其他实施例中,散热装置也可以用于其他带电路结构,且需要对电路结构进行散热的设备。
[0095] 虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求书所限定的范围之内。