[發明專利]液冷集中散熱模塊

在審

• 申請號: 201910198141.1
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN109890179A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 暢朋政;孫勝前
• 申請（專利權）人: 上海瑞晟汽車電氣系統有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 上?？坡蓪＠硎聞账?特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 金碎平

本發明公開了一種液冷集中散熱模塊，需要散熱的元器件貼合在流道腔體內外兩側的壁面上(內腔壁和外腔壁)，元器件所產生的熱量可以直接傳導至導熱腔腔壁，從而大大縮短了元器件的傳熱路徑，降低熱阻，提升了散熱效率，同樣的功耗，本實施方式可以帶走更多的熱量；并且，由于元器件集中排布在導熱腔內或者貼合在導熱腔周圍，從而可以減小產品體積，提高功率密度，增加產品競爭力；在導熱量相同條件下，由于本實施方式傳熱路徑短，所需要的導熱液體的體積流量更小，從而可以降低外部輔助設備功耗(例如供水的水泵)。

技術領域

本發明涉及一種電器散熱技術，尤其涉及一種電器液冷散熱結構。

背景技術

在汽車電子行業的電控系統集成度&功率密度不斷提高的趨勢下，內部器件產生的熱損耗越來越大。當熱量不能及時散發時，會嚴重影響電子元件的可靠性和使用壽命。這就對散熱提出了更高的要求，優秀的熱設計方案，不僅可以滿足產品的可靠性要求，同時還在輕量化和小型化的方面為汽車節省更多的有效空間，以及達到整體減重效果。

現有的電控系統常規水冷方案為：將發熱功率器件固定在金屬槽內外，金屬槽再通過導熱材料與下方的水冷板連接，這樣既增加了傳熱熱阻，又增加了結構零件，且體積較大，現有方案在散熱最佳化方向還有很大空間可以嘗試并提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種液冷集中散熱模塊，使得能夠縮短功率器件的傳熱路徑，降低熱阻，提升散熱效率，減小產品體積。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種液冷集中散熱模塊，包括：一立體導熱腔，所述導熱腔包括中空的內腔和包圍所述內腔的腔壁；

所述腔壁由高效導熱材料(例如壓鑄鋁合金材料，鎂合金等)構成，腔壁包括內腔壁、外腔壁、以及設置于所述內腔壁和外腔壁之間的導熱流道，所述導熱流道用于流通導熱液體；

所述內腔集中排布一個或多個具有功耗發熱的元器件，所排布的元器件與所述內腔壁貼合；

延所述導熱腔外腔壁排布一個或多個具有功耗發熱的元器件，所排布的元器件與所述外腔壁貼合。

本發明實施方式相對于現有技術而言，需要散熱的元器件貼合在流道腔體內外兩側的壁面上(內腔壁和外腔壁)，元器件所產生的熱量可以直接傳導至導熱腔腔壁，從而大大縮短了元器件的傳熱路徑，降低熱阻，提升了散熱效率，同樣的功耗，本實施方式可以帶走更多的熱量；并且，由于元器件集中排布在導熱腔內或者貼合在導熱腔周圍，從而可以減小產品體積，提高功率密度，增加產品競爭力；在導熱量相同條件下，由于本實施方式傳熱路徑短，所需要的導熱液體的體積流量更小，從而可以降低外部輔助設備功耗(例如供水的水泵)。

作為進一步改進，所述導熱腔內腔壁與外腔壁之間橫向設置有一條或多條用于導流的肋條，所述內腔壁、外腔壁與所述肋條組合構成所述導流流道。通過導流流道確定液冷路徑，使得導熱液體能夠沿流道流動到元器件分布的區域，無需在整個導熱腔的腔壁內灌滿導熱液體，進一步降低外部輔助設備的功耗。

作為進一步改進，多條所述導流肋條上下分層排布，構成上下多層流道；各所述導流肋條上分別開有引流缺口，導熱液體在重力作用下從所述引流缺口流入不同層的流道；

根據元器件的排布位置，確定引流缺口的位置和缺口大小，在元器件排布更多的區域引入更大流量的導熱液體。從而能夠在重力方向上，依需求調整不同層的體積流量，使得傳熱最優化。

作為進一步改進，所述導熱腔的導熱流道內設置有導熱肋條，所述導熱肋條與所述內腔壁和/或外腔壁相連，將所述內腔壁和/或外腔壁的熱量引入導熱流道內。通過導熱肋條(也可以是導熱凸臺等)，可以將腔壁的內壁和/或外壁的熱量傳遞至導熱腔壁內的導熱肋條上，增加與導熱腔壁內的導熱液體的接觸面積，進一步提升導熱效率。

作為進一步改進，所述內腔壁和所述外腔壁密封組合，所述導流肋條固定于所述內腔壁或外腔壁上；