[發明專利]水冷式線路板散熱裝置

在審

• 申請號: 201810019116.8
• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN107979962A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 丁雪峰;韋榮杰
• 申請（專利權）人: 無錫巨日電子科技有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙)32260
• 代理人: 張歡勇

技術領域

本發明涉及一種散熱裝置，尤其是水冷式線路板散熱裝置。

背景技術

由于電力電子技術的飛速發展，大功率元器件的集成度越來越高，功率密度也越來越大，工作時產生的熱量也越來越大。為了保證功率器件的正常工作，必須及時有效地將熱量散掉。因為若不能及時快速將功率器件產生的熱散除，會導致功率器件中的芯片溫度升高，輕則造成效能降低，縮短使用壽命，重則會導致功率器件的失效和芯片的燒毀炸管。為了維持高效率的散熱功能，散熱器的體積與重量也不得不隨之越大越重。現存技術中，最普遍且最有效的方法，即利用風扇帶動空氣流動，使其與集熱的鰭片進行熱交換，以帶走鰭片的熱量來達到降溫的目的。此外，芯片并不一直是滿負荷運算，當芯片溫度高于某一值時，風扇的散熱才起到有效作用；而芯片在低溫狀態下風扇的工作增加了系統功耗。風冷還容易積灰、積灰又影響散熱性能、并有可以引起短路、導致整體可靠性變差。或者通過散熱片散熱，如中國專利CN206698497U公布的一種電子線路板的散熱裝置，其結構包括電子元器件、凹槽、線路、貼片電容、可調電阻、安裝孔、線路板、控制芯片、線路板外殼、散熱裝置、散熱條，電子元器件設有個并且焊接于線路板的左上方，電子元器件設于凹槽的右方，凹槽設有2個并且通過鍵槽連接于線路板的左右兩側，凹槽的右下方設有線路，貼片電容與可調電阻互相平行，貼片電容、可調電阻與線路板垂直焊接，可調電阻設于安裝孔的左側，控制芯片焊接于線路板的右側中部，本發明的有益效果：通過設有的導熱板和散熱裝置，提高了電子線路板的散熱性能，避免線路板因高溫而燒毀，設備工作能夠得以正常運行，后續工作不會中停，節約了維修時間。該散熱裝置通過散熱翅片進行散熱，適用于發熱量小的線路板，無法使用大功率發熱元器件。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種散熱效果好、散熱穩定、無積灰、適用大功率發熱元器件散熱的水冷式線路板散熱裝置，具體技術方案為：

水冷式線路板散熱裝置，包括機箱、導熱板、冷卻管和冷卻裝置；所述機箱的內部裝有線路板，機箱的一端設有換熱室，機箱與換熱室之間設有隔板，隔板上設有插孔，插孔將機箱與換熱室連通，所述導熱板包括導熱區和換熱區，導熱區和換熱區為整體結構，所述導熱區固定在線路板上與大功率發熱元器件接觸，換熱區位于線路板的外側，且遠離線路板，換熱區穿過插孔位于換熱室內；所述冷卻管嵌合在換熱區，冷卻管內裝有冷卻水，冷卻管的一端為進水口，另一端為出水口，進水口和出水口分別位于換熱區的兩側，進水口和出水口之間裝有冷卻裝置，冷卻裝置冷卻從冷卻管出來的高溫水。

通過采用上述技術方案，冷卻管嵌在導熱板，冷卻管與導入板充分接觸，增大了接觸面積，提高了導熱效率和導熱速度。冷卻管的進水口和出水口分別位于換熱區的兩側，冷卻管穿過整個換熱區，進一步保證了冷卻管與導熱板的接觸面積，從而有效保證散熱效果。導熱板將大功率發熱元器件的熱量傳導到冷卻管上，冷卻管通過冷水帶走熱量。通過導熱板將熱量傳導到換熱室中散熱減少了導熱板的體積。導熱板與大功率發熱元器件之間裝有導熱膠或導熱硅脂。導熱膠或導熱硅脂減少大功率發熱元器件與導熱板之間的空隙，使熱量的傳導更加順暢，提高導熱效果。水冷使機箱內部不易積灰，并且散熱效果好，散熱穩定，適用大功率發熱元器件的散熱。

冷卻裝置的水泵將冷卻管中的高溫水送到冷卻裝置中的換熱器進行冷卻，高溫水冷卻成低溫水后進入冷卻管冷卻導熱板。通過導熱板將熱量傳導到冷卻管中散熱減少了導熱板的體積，使結構緊湊，并方便實現集中散熱。

水冷使機箱內部不易積灰，并且散熱效果好，散熱穩定，適用大功率發熱元器件的散熱。

優選的，所述機箱內的線路板不少于兩個，多個線路板水平層疊或豎直并排布置，所述導熱板數量與線路板數量一致；所述冷卻管的進水口裝有公快速接頭，出水口裝有母快速接頭。

通過采用上述技術方案，線路板水平層疊或豎直并排布置能夠安裝更多的線路板，而散熱均通過冷進管行散熱，從而有效減少整體控制系統的體積，使整體結構緊湊。

導熱板的體積小，方便布置線路板，提高了機箱內部空間的利用率。

冷風機或制冷劑能提供持續穩定的低溫從而保證冷卻水保持在低溫狀態實現有效的散熱。