冷卻裝置製造方法
2023-10-05 19:57:34
冷卻裝置製造方法
【專利摘要】本公開提供了一種冷卻裝置，所述冷卻裝置包括：外殼，其包括第一區域和與第一區域隔離的第二區域；第一冷卻單元，其設置在所述第一區域並且使用外部空氣來冷卻第一發熱單元；及第二冷卻單元，其設置在所述第二區域並且使用內部空氣來冷卻第二發熱單元。
【專利說明】冷卻裝置
【技術領域】
[0001]依照本公開的示範性實施例的教導總體涉及一種冷卻裝置。
【背景技術】
[0002]通常，工業電子產品或家用電器安裝有產生大量熱量的發熱元件。例如，被配置為將DC (直流電)轉換成AC (交流電)的逆變器從其功率半導體器件及外圍設備產生大量的熱量。
[0003]逆變器安裝有用於冷卻功率半導體器件的散熱片，其中，使用冷卻風扇的強制冷卻方法用於散熱片，而自然冷卻方法用於發熱的外圍設備。然而，當使用自然冷卻方法來冷卻外圍設備時，外圍設備可能過熱而降低產品性能或損壞產品。
【發明內容】
[0004]本公開的示範性實施例是提供一種冷卻裝置，該冷卻裝置以這種方式配置:設置在開放空間內並且被聯接至散熱構件(如散熱片)的發熱單元使用外部空氣來強制冷卻，設置在密閉空間內並且未被聯接至散熱片的發熱單元使用內部空氣的循環而被強制冷卻，由此所述發熱單元的冷卻效率可以提高。
[0005]通過本公開要解決的技術主題不限於在上面所提到的問題上，並且，通過以下說明，本領域技術人員將清楚地意識到目前還未提到的任何其他技術問題。
[0006]在本公開的一個總體方案中提供一種冷卻裝置，所述冷卻裝置包括:
[0007]外殼，其包括第一區域和與所述第一區域隔離的第二區域；
[0008]第一冷卻單元，其設置在所述第一區域並且使用外部空氣來冷卻第一發熱單元；以及
[0009]第二冷卻單元，其設置在所述第二區域並且使用內部空氣來冷卻第二發熱單元。
[0010]優選地，但不是必須地，所述外殼可以包括配置為使所述第一區域與所述第二區域隔離的隔離件。
[0011]優選地，但不是必須地，所述冷卻裝置可以進一步包括電路基片，其設置在所述隔離件的上表面並且被聯接至所述第一發熱單元。
[0012]優選地，但不是必須地，所述第一冷卻單元可以包括被聯接至所述第一發熱單元的散熱片和配置為將外部空氣引至所述第一區域的冷卻風扇，所述第二冷卻單元包括配置為支撐所述第二發熱單元的支撐板和配置為使內部空氣循環進入所述第二區域的循環風扇。
[0013]優選地，但不是必須地，至少支撐板的一側的一個遠側端可以遠離所述外殼的側面板，並且所述支撐板可以形成有被所述循環風扇聯接的開口。
[0014]優選地，但不是必須地，所述循環風扇可以與所述支撐板平行地設置。
[0015]優選地，但不是必須地，所述循環風扇可以相對於所述支撐板傾斜地設置。
[0016]本公開的有益效果依照本公開的示範性實施例的冷卻裝置具有的有益效果在於，設置在開放空間內並且被聯接至散熱構件(如散熱片)的發熱單元通過使用外部空氣而被強制冷卻，而設置在密閉空間內並且未被聯接至散熱片的發熱單元通過使用內部空氣的循環被強制冷卻。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1示出了依照本公開的示範性實施例的冷卻裝置的剖視圖。
[0018]圖2示出了圖1的循環風扇和支撐板的俯視圖。
[0019]圖3示出了根據本公開的另一個示範性實施例的冷卻裝置的剖視圖。
【具體實施方式】
[0020]以下將參照附圖更加充分地描述依照本公開的示範性實施例的冷卻裝置。
[0021]為了簡短和清楚而省略眾所周知的功能、配置和構造的詳細描述，以免不必要的細節使得本公開黯然失色。為了便利起見，在附圖中，部件的寬度、長度、厚度等可能被增大或減小。然而，本發明構思可以許多不同形式來具體化，並且不應該被理解為限於在此提出的示例性實施例上。更確切地，所描述的方案意圖包括落入本公開的範圍和新穎構思內的所有這種變更、改進、和變化。
[0022]圖1示出了依照本公開的示範性實施例的冷卻裝置的剖視圖，圖2示出了圖1的循環風扇和支撐板的俯視圖。
[0023]參照圖1和圖2，冷卻裝置600包括外殼100、第一冷卻單元200和第二冷卻單元300。依照本公開的示範性實施例的冷卻裝置600可以被廣泛地安裝在工業電子產品或家用電器上。現在，基於下面的假設提供對依照本公開的示範性實施例的冷卻裝置600的說明:冷卻裝置600安裝在作為工業電子產品的逆變器上，該逆變器將DC變換成具有要求商用AC電源的頻率和電壓的AC。
[0024]外殼100提供用於容納執行逆變器操作的裝置和第一 /第二冷卻單元200、300的空間。例如，本公開的示範性實施例中的外殼100可以被分隔為兩個空間。以下，兩個空間被定義為第一區域FR和與第一區域FR隔離的第二區域SR，其中，例如，第一區域FR可以是開放空間，第二區域SR可以是密閉空間。
[0025]為了在外殼100內形成兩個空間，外殼100可以與被配置為使第一區域與第二區域隔離的隔離件一起形成。隔離件110設置在外殼100的中部，並且外殼100被分隔成兩部分，即第一區域FR和第二區域SR。
[0026]第二區域SR通過隔離件110被設置在第一區域FR的上表面，並且隔離件110的一部分形成有開口，其中，由隔離件110形成的開口允許設置在第二區域SR的第一發熱單元被聯接至設置在第一區域FR的散熱片。
[0027]在本公開的示範性實施例中，配置為將外部空氣引進第一區域FR的開口 120和從第一區域FR排出外部空氣的開口 130形成在與外殼100的第一區域FR相對應區域，而第二區域SR密封地閉合以防止如灰塵等外物的進入。
[0028]同時，將外殼100的內部分隔成第一區域FR和第二區域SR的隔離件110的上表面設置有電路基片140。電路基片140與第一發熱單元150 —起形成在上表面，其中，電路基片140和第一發熱單元150電連接。
[0029]在本公開的示範性實施例中，第一發熱單元150可以包括功率半導體器件，並且第一發熱單元150可以包括例如IGBT (絕緣柵雙極型電晶體)。可選地，第一發熱單元150可以包括MOSFET (金屬氧化物半導體場效應電晶體)。
[0030]第一冷卻單元200起到冷卻第一發熱單元150的作用。在本公開的示範性實施例中，第一冷卻單元200可以設置在第一區域FR。設置在第一區域FR的第一冷卻單元200可以包括散熱片210和冷卻風扇220。
[0031]散熱片210可以包括具有比鐵更高的熱傳導率的鋁或鋁合金，並且散熱片210聯接至與電路基片140電連接的第一發熱單元150，並且將從第一發熱單元150發生的熱量散發至第一區域FR。
[0032]冷卻風扇220設置在第一區域FR，並且冷卻風扇220設置為接近形成在第一區域FR處的開口 130。冷卻風扇220起到使外部空氣向第一區域FR的外部排出的作用。此時，外部空氣被引進第一區域FR並且被散熱片210加熱。由冷卻風扇220引進第一區域FR的外部空氣起到冷卻散熱片210的作用，由此聯接至散熱片210的第一發熱單元150被冷卻風扇220強制冷卻。
[0033]第二冷卻單元300可以設置在第二區域SR以冷卻設置在第二區域SR的第二發熱單元170。在本公開的示範性實施例中，第二發熱單元170可以包括電路基片和至少一個控制模塊，該控制模塊包括例如控制半導體晶片。
[0034]第二冷卻單元300通過使內部空氣在設置於密閉的第二區域SR的第二發熱單元170中循環來冷卻第二發熱單元170。為了以循環冷卻的方法冷卻發熱單元170，第二冷卻單元300可包括支撐板310和循環風扇320。
[0035]支撐板310設置在第二區域SR，且支撐板310被固定在遠離隔離件110的位置，開口形成在支撐板310的一側，且循環風扇320(隨後描述)設置在與開口相對應的位置。支撐板310可以與隔離件110平行地設置，支撐板310的遠側端可以遠離外殼，且隔離件110可以與第二發熱單元170 —起形成。
[0036]循環風扇320可以被聯接至支撐板310，循環風扇320可以設置在與支撐板310的開口相對應的位置，且循環風扇320可以與支撐板310和隔離件110平行地設置。
[0037]由於支撐板310的遠側端遠離外殼100，且形成在支撐板310處的開口與循環風扇320聯接，因此第二區域SR的內部空氣通過循環風扇320的運轉而循環。
[0038]在本公開的示範性實施例中，對設置有散熱片210的第一區域FR，由冷卻風扇220使用外部空氣來進行對第一發熱單元150的強制冷卻；對封閉的第二區域SR，使用由循環風扇320循環的內部空氣來進行對第二發熱單元170的循環冷卻，由此可以進一步提高第一發熱單元150和第二發熱單元170的冷卻效率。
[0039]圖3示出了根據本公開的另一個示範性實施例的冷卻裝置的剖視圖。
[0040]依照本公開的另一個示範性實施例的冷卻裝置的配置與圖1和圖2的冷卻裝置的配置基本相同，除了循環風扇的設置。因此，將省略對相同結構的多餘的解釋，並且，圖3中的相同附圖標記指代相同的元件。
[0041 ] 參照圖3，為了使第二區域SR的內部空氣更好地循環，循環風扇320可以傾斜地設置或可以設置在相對於支撐板310的傾斜方向上，，由此第二區域SR的內部空氣可以通過循環風扇320更有效地循環。
[0042]如上述顯而易見的，設置在開放空間內並且被聯接至散熱構件(如散熱片)的發熱單元使用外部空氣來強制冷卻，設置在密閉空間內並且未被聯接至散熱片的發熱單元通過內部空氣的循環來被強制冷卻，由此可以通過強制冷卻進一步提高對發熱單元的冷卻效率。
[0043]儘管已經參照前述實施例和優勢詳細描述了本公開，但是許多替換、改進及變化對本領域技術人員將變得顯而易見。所以，應該理解的是除非另有說明，上面描述的實施例不被前面描述的任何細節所限制，而是應該寬泛地限定在所附權利要求書的範圍內。
【權利要求】
1.一種冷卻裝置，所述冷卻裝置包括: 外殼，其包括第一區域和與所述第一區域隔離的第二區域； 第一冷卻單元，其設置在所述第一區域並且使用外部空氣來冷卻第一發熱單元；以及 第二冷卻單元，其設置在所述第二區域並且使用內部空氣來冷卻第二發熱單元。
2.根據權利要求1所述的冷卻裝置，其中所述外殼包括配置為使所述第一區域與所述第二區域隔離的隔離件。
3.根據權利要求2所述的冷卻裝置，進一步包括電路基片，其設置在所述隔離件的上表面並且被聯接至所述第一發熱單元。
4.根據權利要求1所述的冷卻裝置，其中所述第一冷卻單元包括被聯接至所述第一發熱單元的散熱片和配置為將外部空氣引至所述第一區域的冷卻風扇，所述第二冷卻單元包括配置為支撐所述第二發熱單元的支撐板和配置為使內部空氣循環進入所述第二區域的循環風扇。
5.根據權利要求4所述的冷卻裝置，其中，至少所述支撐板的一側的一個遠側端遠離所述外殼的側面板，並且所述支撐板形成有被所述循環風扇聯接的開口。
6.根據權利要求4所述的冷卻裝置，其中所述循環風扇與所述支撐板平行地設置。
7.根據權利要求4所述的冷卻裝置，其中所述循環風扇相對於所述支撐板傾斜地設置。
【文檔編號】H05K7/20GK104333997SQ201410350633
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年7月22日 優先權日:2013年7月22日
【發明者】權赫日 申請人:Ls產電株式會社