冷却装置的制作方法

文档序号:14185379阅读:171来源:国知局
冷却装置的制作方法

本实用新型涉及热交换技术领域,特别是涉及一种冷却装置,用于冷却集成有电子元器件的控制面板。



背景技术:

随着自动化程度的提高,对汽车的自动控制要求越来越高,为满足越来越高的自动控制需求,控制面板的计算能力大幅提升,大量的计算工作会产生大量的热量,设计时需要考虑控制面板上电子元器件的散热问题。

现有结构中,多采用风冷散热的方式对控制面板上的电子元器件进行冷却,但是随着控制面板的计算能力的提升,风冷散热已无法满足冷却需求。

因此,如何设计一种冷却装置,能够对集成有电子元器件的控制面板进行高效地散热,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型提供一种冷却装置,用于冷却集成有电子元器件的控制面板,包括两个板体,两所述板体的四周密封固接,两所述板体之间形成供冷却液流通的流道;

两所述板体中,至少一者的外侧面设有多个凸台,所述凸台与所述控制面板的散热部位的位置对应。

两所述板体之间设有阻隔部,所述阻隔部的一端位于所述流道的进口和出口之间,以将所述流道分隔为与所述进口连通的进口侧区域和与所述出口连通的出口侧区域;所述进口侧区域通过所述阻隔部的另一端与所述出口侧区域连通。

所述流道内还设有分隔部,所述分隔部将所述流道分隔为主流区域和次流区域,以使大部分冷却液在所述主流区域内流动;各所述凸台位于所述主流区域。

所述主流区域内还设有一个以上的用于冷却液形成扰流的扰流区域,所述扰流区域与热量较大的所述散热部位的位置对应。

所述主流区域内设有多个凸部,多个所述凸部所在区域形成所述扰流区域;

或者,所述主流区域内设有至少一个翅片,所述翅片所在区域形成所述扰流区域。

所述主流区域包括两处扰流区域,分别位于所述阻隔部的两侧,位于所述进口侧区域的所述扰流区域为多个圆凸部排列呈矩形状的矩阵结构,位于所述出口侧区域的所述扰流区域为多个斜凸部排列呈矩形状的矩阵结构,并且所述圆凸部的数量大于所述斜凸部的数量,所述圆凸部的分布密度大于所述斜凸部的分布密度;

所述主流区域靠近所述次流区域的部位设有导流结构,以将部分冷却液导向所述次流区域。

所述板体上固设有多个用于装配所述控制面板的螺母柱,所述螺母柱铆压于板片,所述板片焊接固定于所述板体,还包括一体成型的框架,密封固接的两所述板体固设于所述框架内,所述流道通过冲压的方式成形于所述板体。

还包括两分框架,两所述板体分别固嵌于两所述分框架;所述分框架的内周壁设有多个用于固定所述控制面板的安装孔,所述分框架与对应的所述板体一体成型。

本实用新型提供的冷却装置,用于冷却集成有电子元器件的控制面板,该冷却装置将两个板体层叠设置,在两者之间形成供冷却液流动的流道,两个板体的四周密封固接,以确保冷却液不会泄露对控制面板造成短路、漏电的隐患;在至少一个板体的外侧面安装控制面板,并在该安装控制面板的外侧面设置与控制面板上散热部位数目一致且位置对应的多个凸台,这样,利用凸台对控制面板上需要散热的部位进行集中散热,针对性强,散热效率高,同时各凸台之间形成的凹陷区域可用于容置控制面板上突出的电子元器件,凸台的数目和布置可根据控制面板上电子元器件的布置方式灵活调整,适用性强。

附图说明

图1为本实用新型所提供冷却装置的一种具体实施例的结构示意图;

图2为图1所示冷却装置的第二组件的结构示意图;

图3为图1所示冷却装置的内部流道结构示意图;

图4为本实用新型所提供冷却装置的另一种具体实施例的结构示意图;

图5为图4所示冷却装置的板体的结构示意图;

图6为图4所示冷却装置另一角度的结构示意图。

其中,图1至图6中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示:

冷却装置1,第一组件1a,第二组件1b,

第一板体11a,第二板体11b,第一框架12a,第二框架12b,螺孔柱121,安装孔柱122,凸台13,流道14,主流区域14a,次流区域14b,进口141,出口142,阻隔部15,分隔部16,圆凸部17,斜凸部18;

冷却装置1’,板体11’,框架12’,螺孔柱121’,安装孔柱122’,凸台13’,流道14’,进口141’,出口142’,阻隔部15’,翅片16’,螺母柱19’,板片20’。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图3,图1为本实用新型所提供冷却装置的一种具体实施例的结构示意图;图2为图1所示冷却装置的下部组件的结构示意图;图3为图1所示冷却装置的内部流道结构示意图。

本实用新型提供的冷却装置用于冷却集成有电子元器件的控制面板。

本实施例中,冷却装置1包括第一组件1a和第二组件1b。

第一组件1a包括第一板体11a和第一框架12a,第一板体11a固嵌于第一框架12a内,具体地,第一板体11a的四周壁与第一框架12a的内周壁固接,或者第一板体11a和第一框架12a为一体结构。

第二组件1b包括第二板体11b和第二框架12b,第二板体11b固嵌于第二框架12b内,具体地,第二板体11b的四周壁与第二框架12b的内周壁固接,或者第一板体11a和第一框架12a为一体结构。

第一组件1a与第二组件1b层叠设置,使得第一板体11a与第二板体11b上下正对,并第一板体11a与第二板体11b的四周密封固接,在第一板体11a与第二板体11b之间还形成有供冷却液流通的流道14,可以理解,第一板体11a与第二板体11b密封围合形成的腔体即为该流道14。

本方案中,第一框架12a的四周壁与第二框架12b的四周壁上下对齐且密封固接,从而实现第一板体11a与第二板体11b的四周密封。

在本方案中,第一框架12a的四周壁的一部分,或者第二框架12b的四周壁的一部分,或者第一框架12a的四周壁的一部分和第二框架12b的四周壁一部分,形成第一板体11a与第二板体11b之间的周壁。

需要指出的是,设置与第一板体11a固接的第一框架12a及与第二板体11b固接的第二框架12b的作用在于:便于安装冷却装置,以及用于固定第一板体11a和第二板体12a。

可以理解,如果冷却装置采取其他安装结构,在具体设置时,该冷却装置可以不必设置第一框架12a和第二框架12b,在此基础上,第一板体11a和/或第二板体11b的结构除去平面的板本体结构外,还应当设置周壁部结构,以使第一板体11a和第二板体11b能够围合形成供冷却液流动的空间。

具体地,为确保流道14的密封性,防止冷却液泄漏,第一板体11a与第一框架12a可以一体成型,第二板体11b与第二框架12b可以一体成型,这样,装配时,只需要确保第一框架12a与第二框架12b的周壁之间连接的密封性即可,使密封连接的部位尽量最小化。

如图1所示,第一板体11a的外侧面用于安装集成有电子元器件的控制面板(图中未示出)。这里的外侧面是相对流道14而言,为表述方案的清楚及方便,不应理解为对保护范围的限制。

在第一板体11a的外侧面设有多个凸台13,其中,凸台13的数目及设置位置与安装的控制面板上需要散热的散热部位保持一致,安装控制面板后,控制面板上的各散热部位与相应的凸台13贴合,以交换热量实现冷却;各凸台13之间形成的凹陷区域即用于容置控制面板上突出的电子元器件,能够有效节省空间。

如上,该冷却装置利用凸台13对控制面板上需要散热的部位进行集中散热,针对性强,散热效率高;同时,凸台13的数目和布置根据控制面板上电子元器件的布置灵活调整,既能满足散热需求,又能满足电子元器件的容纳需求,适用性强。

参考图1,图中只是示例性地给出了第一板体11a上凸台13的具体排布形式,如图1所示,各凸台13的形状、大小均不一,这些均与所安装控制面板的具体结构相关,应当理解,在实际应用中,根据具体需要冷却的控制面板的结构,凸台13的数目、形状及布置位置可相应调整。

在本方案中,在第一框架12a的周壁内侧一体设有螺孔柱121,以用于固定控制面板,螺孔柱121的设置数目及沿周壁的排布可根据需要确定,最好是能够均匀布置,以确保控制面板固定的可靠性;相应地,控制面板上对应于螺孔柱121的位置可设置安装孔,通过紧固件贯穿安装孔,旋入螺孔柱121而将控制面板与第一框架12a固定。

应当理解,螺孔柱121的高度设置,应当使得控制面板安装后,其散热部位与凸台13紧密贴合,以确保换热量。

具体的方案中,凸台13为铝制凸台,铝材的导热系数高,这样,可进一步提高凸台13与散热部位的热交换量。

进一步的方案中,在各凸台13与对应的散热部位之间还设有具有弹性的导热垫片,通常,凸台13与控制面板均为金属材质的硬性材料,不可避免地存在加工误差,设置具有弹性的导热垫片,可弥补因加工误差导致的散热部位与凸台13无法紧密贴合的问题,以保证散热效率,同时又能够防止元器件的损坏。

参考图2,第二板体11b的外侧面也可用于安装控制面板,这样,一个冷却装置可同时对两个控制面板进行冷却,节省部件数量,提高空间使用率。

同样地,第二板体11b上设置的凸台13的数目及排布与其安装的控制面板的散热部位相对应,这里不再重复说明。图2中仅是示例性地示出了第二板体11b上设有三个凸台13的结构。

相应地,也可在第二框架12b的周壁内侧一体设置螺孔柱121,以用于固定控制面板。

具体的方案中,第一框架12a和第二框架12b的周壁一体设置有安装孔柱122,以用于将冷却装置安装于相应设备。

其中,第一框架12a和第二框架12b的安装孔柱122可以设为位置对应且安装孔相通的结构。

具体的方案中,形成于第一板体11a和第二板体11b之间的流道14的进口141和出口142位于板体的同一侧,图3所示结构中,进口141和出口142具体开设于第二框架12b的同一侧壁。

流道14内设有阻隔部15,该阻隔部15的一端位于进口141和出口142之间,以将流道14分隔为与进口141连通的进口侧区域和与出口142连通的出口侧区域,进口侧区域和出口侧区域在阻隔部15的另一端连通,这样,冷却液从进口141进入流道14后,在阻隔部15的隔挡作用下,在进口侧区域流动,绕过阻隔部15的另一端后,流入出口侧区域,再从出口142流出,阻隔部15的设置避免了冷却液从进口141流入后直接以较短路径从出口142流出,确保了冷却液在流道14内有相对较长的流动路径,从而保证散热效果。

应当理解,阻隔部15的一端与开设进口141和出口142的第二框架12b的侧壁抵接,而另一端与相对的另一侧壁保持一定距离。

具体的方案中,流道14内还设有分隔部16,分隔部16将流道14分隔为主流区域14a和次流区域14b,以使大部分冷却液在主流区域14a内流动。其中,板体上设置的凸台13均位于主流区域14a内。

如此,通过分隔部16的分隔,大部分冷却液在主流区域14a内流动,而主流区域14a内对应有大部分的凸台13,也就是说,使冷却液尽可能地在需要集成散热的部位进行流动,提高凸台13与对应散热部位的换热量,同时次流区域14b的存在又能够进一步的提高换热性能,提高利用价值(如第一板体11a和第二板体11b的大小有要求的情况下,能够避免多余部分的次流区域14b的功能浪费)。

需要说明的是,当第一板体11a和第二板体11b的外侧均安装有控制面板,且两个控制面板的结构不同时,分隔部16的设置应当使得主流区域14a趋向于满足散热部位多,且散热要求高的控制面板。

以图1至图3所示的冷却装置为例,第一板体11a上的凸台13的数目和整体面积均大于第二板体11b上的凸台13数目和整体面积,也就是说,相比较而言,第一板体11a外侧面安装的控制面板的散热需求远大于第二板体11b外侧面安装的控制面板,所以,图2中流道14内部的具体结构布置更倾向于与第一板体11a配合,同时兼顾第二板体11b。

图示方案中,进口141和出口142靠近第二框架12b侧壁的中部设置,以使得流入的冷却液在流道14内的流动分布尽量均匀,相应地,阻隔部15的位置也大体位于流道14的中部,将进口141和出口142分隔在其两侧。

参考图1,因第一板体11a上的两端部位置均没有设置凸台13,也就是说,两端部位置的散热需求偏低,散热部位主要集中在第一板体11a的中部区域,所以,在流道14内的两端部分别设有分隔部16,两分隔部16之间形成的区域即为前述主流区域14a,分隔部16与其对应侧的第二框架12b的端壁之间形成次流区域14b。

具体地,分隔部16为长条的板状结构。

需要指出的是,设置次流区域14b并非是不让冷却液流入其中,而是让较少的冷却液在其中流动,让较多的冷却液在主流区域14a流动,以根据散热需求合理分布冷却液,故,主流区域14a和次流区域14b是连通的,在图示方案中,分隔部16与第二框架12b的两侧壁之间保持适当距离,以使冷却液能够从分隔部16的端部与第二框架12b的侧壁之间的间隙流过。

进一步的,在主流区域14a还设有一个以上的用于使冷却液形成扰流的扰流区域,该扰流区域与控制面板上热量较大的散热部位的位置相对应。

冷却液在流经扰流区域时,会形成扰流,以增强相应位置的换热能力,提高散热效率。

具体的方案中,在主流区域14a内与热量较大的散热部位对应的位置设置有多个均匀排布且结构相同的凸部,这些凸部形成前述扰流区域。

图3所示方案中,在主流区域14a集中设置有两处扰流区域,分别位于阻隔部15的两侧,以图3所示方位,位于阻隔部15左侧(也就是进口侧区域)的扰流区域具体为多个圆凸部17排列呈矩形状的矩阵结构,位于阻隔部15右侧(也就是出口侧区域)的扰流区域具体为多个斜凸部18排列呈矩形状的矩阵结构,并且圆凸部17的数量大于斜凸部18的数量,圆凸部17的分布密度大于斜凸部18的分布密度,使得进口侧的流体的扰流性较大,而出口侧的流体的扰流性相对较小,这种设置方式能够提高流体的扰流性能和流体的均匀分布,从而提高换热器的换热性能。

其中,斜凸部18除了形成扰流区域外,斜凸部18还起到一定的导向作用,以将部分冷却液导向右侧的次流区域14b,显然,斜凸部18的倾斜方向与需要导向的方向一致。

具体地,导向结构也可单独设置,具体设置在主流区域14a与次流区域14b的交界处,以方便将部分冷却液导向次流区域14b。

应当理解,形成扰流区域的凸部的形状除了图示的圆柱状结构和倾斜设置的结构外,也可设为其他形状和结构,以能够扰动冷却液,加强散热需求大的部位的换热能力为准。

实际设置时,形成扰流区域的各凸部的结构也可不一致。

此外,除了通过设置凸部的结构来形成扰流区域外,也通过设置翅片等结构来形成扰流区域。

请参考图4至图6,图4为本实用新型所提供冷却装置的另一种具体实施例的结构示意图;图5为图4所示冷却装置的板体的结构示意图;图6为图4所示冷却装置另一角度的结构示意图。

本实施例中,冷却装置1’包括两个板体11’,其中,至少一个板体11’具有内凹腔,两个板体11’的周边密封固接后,两个板体11’之间形成供冷却液流通的流道14’,可以理解,一个板体11’的内凹腔或两个板体11’连通的两内凹腔形成该流道14’。

本方案中,两个板体11’为冲压件,流道14’通过冲压的方式形成,加工简便可靠。

本方案的冷却装置1’还包括框架12’,与前述实施例的区别在于,该方案中,框架12’和板体11’为两个相对独立的部件,上述两个板体11’密封固接后,再固设在框架12’内。

也就是说,与前述实施例相比,本方案中,将前述的上、下两分框架加工为一个整体式的框架12’,该框架12’可以通过压铸的方式成型,与板体11’分开加工。

两个固接的板体11’与框架12’的固接方式可以采用焊接,也可以采用粘接,或其他方式,只要能够确保两者之间可靠固定即可。

其中,与前述实施例类似,本实施例中,框架12’上也设置有用于安装控制面板的螺孔柱121’,及用于将冷却装置安装于设备的安装孔柱122’,具体不再赘述。

其中,用于安装控制面板的板体11’的外侧面也设有多个凸台13’,以对应控制面板上的各散热部位,凸台13’与散热部位的对应及设置关系可参考前述实施例,这里也不再赘述。

同样地,也可在凸台13’与散热部位之间设置具有弹性的导热垫片。

本实施例中,流道14’的进口141’和出口142’开设于一个板体11’上,如图6所示,应当理解,与进口141’连接的进口管道及与出口142’连接的出口管道均应做好密封措施。

本方案中,流道14’的内部也设有阻隔部15’,以将进口141’和出口142’分隔在其两侧,具体地,阻隔部15’可通过冲压的方式形成;当然,也可设置单独的阻隔部15’后,再与板体11’焊接,相较而言,直接冲压形成的方式更简单可靠。

图6所示方案中,流道14’内也设有扰流区域,扰流区域中使冷却液形成扰流的具体结构为翅片16’,其中,翅片16’的具体结构形式及排列形式可根据实际需求来设定,图6中只是简单示意。

另外,根据实际需求,也可如前述实施例一样设置分隔部,以将流道14’分隔为主流区域和次流区域,不再多述。

通常来讲,控制面板的尺寸较大,为确保控制面板的固定可靠,及其散热部位与凸台13’的很好贴合,还可在板体11’上固设多个螺母柱19’,以与控制面板固定。

具体地,螺母柱19’可预先压铆在板片20’上,板片20’通过焊接等固定方式固定在板体11’上。

需要说明的是,前述实施例中的第一板体11a和/或第二板体11b上也可固设螺母柱,以与控制面板固接,使控制面板的散热部位更好地与凸台贴合,同时提高控制面板固定的可靠性。

以上对本实用新型所提供的冷却装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

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