一种电子控制器用散热结构及散热方法与流程

1.本发明涉及控制器散热技术领域，尤其涉及一种电子控制器用散热结构及散热方法。


背景技术：

2.现代电子产品的安装密度在不断地提高，它们对环境因素表现出不同的敏感性，且各自的散热量也很不一样，热控制系统设计就必须为它们提供一种适当的“微气候”，即外界温度过冷或过热的情况下，保证产品电子元件能在合适的温度下运行，不会出现热失效和冷失效的现象，延长电子元件的使用寿命。
3.现在控制器芯片的散热主要采用散热片和散热风扇，实现风冷散热，如果芯片短时间处理大量数据，必然造成短暂的高温，由于芯片的在过冷或过热的情况下算力会大大下降，出现卡顿，甚至死机，而散热片的热传递存在滞后性，这对控制器的正常运行是很不利的，为了提高散热的及时响应性能，本技术提出一种电子控制器用散热结构及散热方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种电子控制器用散热结构及散热方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种电子控制器用散热结构，该散热结构用于控制器内电子元件上，包括热传递块和散热片，所述热传递块的内部设置有第一腔室，第一腔室内充装有热传递介质，散热片的内部设置有第二腔室，热传递块和散热片之间设置有第一管道和第二管道，第一管道和第二管道上均设置有温控开关，热传递块受热，温控开关感受热传递介质的温度变化频繁启闭，热传递介质膨胀由第一管道输送至散热片内，当热传递介质温度超过温控开关预设的阈值时，温控开关处于关闭状态，散热片内的热传递介质由第二管道输送至热传递块内。
7.优选地，所述热传递块紧贴固定在电子元件的表面，散热片固定安装在热传递块的表面，电子元件通电运行产生的热量，先传递给热传递块，再由热传递块传动给散热片。
8.优选地，所述热传递块和散热片均紧贴固定在电子元件的表面，电子元件通电运行产生的热量，同时传递给热传递块和散热片。
9.优选地，所述热传递块紧贴固定在电子元件的表面，散热片与热传递块分离设置，电子元件通电产生的热量，先传递给热传递块，热传递块内的热传递介质吸收热量，由第一管道导入散热片内。
10.优选地，所述第一管道和第二管道内均设置有单向阀，第二腔室内固定连接有多个隔断片，所述隔断片与第二腔室的内底壁预留有连通开口。
11.优选地，所述温控开关包括外壳体，所述外壳体的内部固定连接有连通套和记忆金属，所述连通套的内部滑动连接有活动塞，所述记忆金属的活动端与活动塞的端部固定连接，活动塞插入连通套内的一端呈锥形结构。
12.优选地，所述隔断片的内部嵌设有电加热丝。
13.优选地，所述热传递介质由氨气和水组成。
14.本技术还提出了电子控制器用散热方法，包括以下步骤：
15.方法一，对外散热，电子元件通电产生的热量，经接触热传递给热传递块，第一腔室内的热传递介质受热膨胀，膨胀的气体由第一管道输送至第二腔室内，第二腔室内的气压增大，将第二腔室内的氨和水由第二管道压入第一腔室内，气体携带的热量由散热片进行风冷散失，导入第一腔室的氨和水吸收热传递块的热量，实现对电子元件的快速散热；
16.方法二，对内散热，在外界环境温度较低的情况下，电子元件受低温影响运行速度降低，此时，电加热丝导电产生的热量，对第二腔室内的热传递介质进行加热，热传递介质受热膨胀，被加热的热传递介质由第二管道输送至第一腔室内，热传递块被热传递介质加热后，提高电子元件的温度，使电子元件预热，保证正常的运行。
17.本发明具有以下有益效果：
18.1、该电子控制器用散热结构，通过在发热电子元件与散热片之间设置热传递块，热传递块和其内部的热传递介质共同充当热桥，实现发热电子元件和散热片之间散热，在电子元件瞬间升温的情况下，利用热传递介质吸热膨胀和强流动性助力散热，从而提高散热性能，并实现及时散热的效果。
19.2、该电子控制器用散热结构，通过在散热片和热传递块之间设置循环管道，电加热丝对散热片进行电辅热，热量通过热传递介质对电子元件进行预热，速度更快，保证低温环境下，电子元件能够在合适温度下正常运行，避免低温使电子元件卡顿，从而实现电预热的效果。
附图说明
20.图1为本发明提出的正剖结构示意图；
21.图2为本发明提出的散热片侧剖结构示意图；
22.图3为本发明提出的温控开关内部结构示意图；
23.图4为本发明提出的对内、外散热系统示意图。
24.图中：1热传递块、2散热片、3第一腔室、4第二腔室、5第一管道、6第二管道、7温控开关、8电子元件、9单向阀、10隔断片、11连通开口、12外壳体、13连通套、14记忆金属、15活动塞、16电加热丝。
具体实施方式
25.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。
27.参照图1-4，一种电子控制器用散热结构，该散热结构用于控制器内电子元件8上，包括热传递块1和散热片2，热传递块1呈扁平状，其内部设置有第一腔室3，第一腔室3内充
装有热传递介质，热传递介质由氨气和水组成，氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂，有很好的吸水性，即使在低温下水也不会从氨液中析出而冻结，氨的凝固温度为-77.7℃，标准蒸发温度为-33.3℃，在常温下冷凝压力一般为1.1～1.3mpa，即使当夏季冷却水温高达30℃时也绝不可能超过1.5mpa，散热片2的内部设置有第二腔室4，热传递块1和散热片2之间设置有第一管道5和第二管道6，第一管道5和第二管道6上均设置有温控开关7。
28.温控开关7包括外壳体12，外壳体12的内部固定连接有连通套13和记忆金属14，连通套13的内部滑动连接有活动塞15，记忆金属14的活动端与活动塞15的端部固定连接，活动塞15插入连通套13内的一端呈锥形结构，记忆金属14主要是镍钛合金材料，其物理特性，当温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致了外形的变化，在记忆温度以上恢复以前形状，弯曲量大，塑性高，记忆金属14在受热量频繁变化时发生物理形变，实现活动塞15与连通套13的封闭和开启。
29.常态下温控开关7处于关闭状态，热传递块1受热，当热传递介质温度超过温控开关7预设的阈值时，温控开关7开启，热传递介质膨胀由第一管道5输送至散热片2内，当热传递介质温度低于温控开关7预设的阈值时，温控开关7处于关闭状态，散热片2内的热传递介质由第二管道6输送至热传递块1内，温控开关7感受热传递介质的温度变化频繁启闭，热传递介质受热膨胀和收缩，在第一腔室3和第二腔室4内形成负压差，该负压差促使热传递介质的对流，同理，热传递介质内的水蒸汽冷凝呈液态水，体积缩小，同样形成第一腔室3和第二腔室4内的气压变化。
30.第一管道5和第二管道6内均设置有单向阀9，第二腔室4内固定连接有多个隔断片10，隔断片10与第二腔室4的内底壁预留有连通开口11，隔断片10的内部嵌设有电加热丝16。
31.本实施例中，热传递块1分为三种设置形式，设置形式一，参照图2，热传递块1紧贴固定在电子元件8的表面，散热片2固定安装在热传递块1的表面，电子元件8通电运行产生的热量，先传递给热传递块1，再由热传递块1传动给散热片2。
32.设置形式二，附图未示出，热传递块1和散热片2均紧贴固定在电子元件8的表面，电子元件8通电运行产生的热量，同时传递给热传递块1和散热片2。
33.设置形式三，附图未示出，热传递块1紧贴固定在电子元件8的表面，散热片2与热传递块1分离设置，电子元件8通电产生的热量，先传递给热传递块1，热传递块1内的热传递介质吸收热量，由第一管道5导入散热片2内。
34.通过在发热电子元件8与散热片2之间设置热传递块1，热传递块1和其内部的热传递介质共同充当热桥，实现发热电子元件8和散热片2之间散热，在电子元件8瞬间升温的情况下，利用热传递介质吸热膨胀和强流动性助力散热，从而提高散热性能，并实现及时散热的效果。
35.本技术还提出了电子控制器用散热方法，参照附图4，包括以下步骤：
36.方法一，对外散热，电子元件8通电产生的热量，经接触热传递给热传递块1，第一腔室3内的热传递介质受热膨胀，膨胀的气体由第一管道5输送至第二腔室4内，第二腔室4内的气压增大，将第二腔室4内的氨和水由第二管道6压入第一腔室3内，同时，气体携带的热量由散热片2进行风冷散失，最后导入第一腔室3的氨和水吸收热传递块1的热量，实现对电子元件8的快速散热；
37.方法二，对内散热，在外界环境温度较低的情况下，电子元件8受低温影响运行速度降低，此时，电加热丝16导电产生的热量，对第二腔室4内的热传递介质进行加热，热传递介质受热膨胀，被加热的热传递介质由第二管道6输送至第一腔室3内，热传递块1被热传递介质加热后，提高电子元件8的温度，使电子元件8预热，保证正常的运行。
38.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。