一种散热装置的制作方法

本实用新型涉及电子产品散热技术领域，尤其涉及一种散热装置。

背景技术：

针对散热功率周期性变化的元器件，行业有在散热器内填充相变材料的用法，利用材料相变潜热存贮热量，尽量避免器件发生显著温升。但是这种相变设计，相变材料大都是被动相变，即在热源作用下，相变材料温度升高，达到相变点后开始发生相变。这样的后果是，在过载工况区段，散热装置必然比额定工况温度高，从而使相变材料的储热散热作用减小，未能发挥其最大的散热功能。

技术实现要素：

为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，提供一种散热装置，以提升器件的抗过载能力。

本实用新型提供一种散热装置，用于为功率器件散热，所述散热装置包括储热配件、制冷器和散热器，所述制冷器安装在储热配件和散热器之间。

在本实用新型提供的散热装置中，所述储热配件包括壳体和相变材料填充物，所述壳体由导热材料制成，其内形成有密闭空腔；所述相变材料填充物填充于所述密闭空腔内。

在本实用新型提供的散热装置中，所述制冷器为半导体制冷器，其包括冷端和热端，所述冷端与所述储热配件接触，所述热端与所述散热器接触，或者所述冷端与所述散热器接触，所述热端与所述储热配件接触。

在本实用新型提供的散热装置中，所述储热配件还包括热管，所述热管包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段处于与所述制冷器接触的壳体上，所述冷凝段处于远离所述制冷器的壳体上，或者所述蒸发段处于远离所述制冷器的壳体上，所述冷凝段处于与所述制冷器接触的壳体上。

在本实用新型提供的散热装置中，所述储热配件还包括肋片，所述肋片设于所述壳体的密闭空腔内，所述肋片的一端与壳体连接，另一端向壳体内延伸。

在本实用新型提供的散热装置中，所述储热配件包括多个所述热管，多个所述热管均匀地分布在所述壳体上。

在本实用新型提供的散热装置中，所述散热器与所述制冷器、功率器件接触的表面上设置热管，所述热管的蒸发段与所述功率器件接触，所述热管的冷凝段与所述制冷器接触。

在本实用新型提供的散热装置中，所述储热配件和制冷器的个数均为两个，所述一件储热配件和制冷器为一组，分别安装在所述功率器件的两侧。

在本实用新型提供的散热装置中，所述散热器为风冷散热器。

在本实用新型提供的散热装置中，所述散热器为水冷板。

本实用新型提供的散热装置，在散热器和储热配件之间设置制冷器，通过制冷器进行辅助传热，储热配件中相变材料的储热潜能得到充分利用，控制过载工况下功率器件的温度，大幅提升器件的抗过载能力，降低了环境温度对器件的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种散热器的机构示意图；

图2为图1所示散热装置的剖面图；

图3为本实用新型实施例提供的一种储热配件的剖面图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。

参见图1和图2，图1是本实施例提供的一种散热器的结构示意图，图2为图1所示散热装置的剖面图。该散热装置包括储热配件10、制冷器20以及散热器30，制冷器20安装在散热器30的基板上，储热配件10安装在制冷器20的表面上，即制冷器20安装在储热配件10和散热器30之间。本实施例提供的散热装置用于为功率器件40散热。

参见图3，图3为储热配件10的剖面图，储热配件10包括壳体11、相变材料填充物12，壳体11内形成密闭空腔，相变材料填充物12填充在该密闭空腔内。储热配件10的壳体11由导热材料制成，例如，可由铜、铝等高导热的材料制成。壳体11吸收热量，并将热量传递到密闭空腔内的相变材料填充物12中。相变材料利用自身的相变潜热能够吸收大量的热量，在温度达到相变点后开始发生相变，并储存热量。在实际使用中，由于储热配件10设置在热源的一侧，热量只能从壳体11中靠近热源的一侧传递给密闭空腔内的相变材料填充物12，使得相变材料受热不均匀，而无法充分发生相变。

为此，在一实施例中，通过在壳体11上设置热管13,来增加热量传递的均匀性。热管13为高导热性元件，其包括蒸发段和冷凝段，蒸发段将热量传递到冷凝段，以降低蒸发段的温度，使蒸发段和冷凝段的温度相同。在本实施例中，热管13的蒸发段和冷凝段视功率器件的工况而定，当功率器件处于过载工况时，热管13的蒸发段处在壳体11中与制冷器20接触的一面上，热管13的冷凝段处于壳体11中远离制冷器20的一面上；过载工况结束后，热管13的冷凝段处于壳体11中与制冷器20接触的一面上，热管的13的蒸发段处于壳体11中远离制冷器20的表面上。具体地，可将热管13埋放在壳体11内，以使得热管13能够与壳体11充分接触，加大二者之间的热量传递效率。通过这样设置的方式，蒸发段能够将热量快速传递到冷凝段处的壳体11，使得壳体11各处的温度均匀。由此，热量能够从壳体11各处均匀地向壳体1内密闭空腔内的相变材料填充物12传递，使得相变材料填充物12能够均匀地受热而充分地发生相变。

在一实施例中，储热配件10还包括肋片14，肋片14由高导热材料制成。例如，可由铜、铝等高导热材料制成。肋片14设于储热配件10的密闭空腔内，其一端与壳体11连接，另一端向壳体内延伸。相变材料填充物12的导热性能较差，热量难以从相变材料填充物12的表面传递到内部。因此，在本实用新型实施例中，在密闭空腔内设置肋片14，通过肋片能够将壳体11的热量传递到相变材料填充物12的内部，使得相变材料填充物12内外受热均匀。可选地，肋片14的两端均与壳体11连接，由此两侧的壳体11均可以通过肋片14向相变材料填充物12传递热量，进一步提高了热量的传递效率。

在一实施例中，所述储热配件10的数量为两个，分别安装在功率器件40的两侧，加快功率器件40的散热。当然，储热配件10的个数也可以为1个或者多个，可根据实际功率器件的散热情况选择性设置储热配件10的数量，在此不作具体限制。

本实施例中制冷器20为半导体制冷器(Thermoel ectric Cooler,TEC)，半导体制冷器利用半导体材料的珀尔贴效应制成，P型和N型对组通过电极连接在一起，当有电流从半导体制冷器流过时，电流产生的热量从半导体的一侧传到另一侧，在半导体制冷器上产生热端和冷端。本实施例中，半导体制冷器的热端和冷端根据电流的方向而定。具体为，当功率器件在过载区，产生大量热量时，半导体制冷器启动，半导体制冷器靠近散热器30的一侧制冷，为冷端，半导体制冷器与储热配件10接触的一侧制热，为热端，通过半导体制冷器将散热器30未及时散发的热量快速传递给储热配件10；当过载工况结束后，半导体制冷器反向通电流，靠近散热器30的一侧制热，为热端，与储热配件10接触的一侧制冷，为冷端，储热配件10中的热量通过散热器30散掉，同时加快储热配件10中的相变材料固化。

半导体制冷器的设置有接外部电源的电线，通过外部电源供电，使半导体制冷和制热。

所述散热器30为风冷散热器，由散热翅片和基板组成，散热翅片均匀排列在基板上，并与基板一体成型。在一实施例中，散热器30为液冷散热器，优选为水冷板，水冷板为本领域常见结构，在此不再赘述。

优选地，在散热器30的基板上设置热管，热管的蒸发段与功率器件40接触，热管的冷凝段与制冷器20接触。功率器件产生的热量通过热管的蒸发段快速传递到热管的冷凝段，从而加快热量向散热器30和制冷器20传递。

当功率器件40进入过载或者即将进入过载工况时，启动制冷器20，制冷器20与散热器30接触的一侧制冷，以降低功率器件40的温度，制冷器20与储热配件10接触的一端制热，促使储热配件10中的相变材料发生相变进入相变储热过程，功率器件40、散热器30的温度将被有效降低，从而提高产品的过载能力；当功率器件40的过载工况结束后，启动制冷器20反向运行，制冷器20与散热器30接触的一侧制热，与储热配件10接触的一侧制冷，将储热配件10中相变材料储存的热量快速导出，并传递给散热器30散发出去，促使相变材料快速固化，完成一次功率器件散热的循环。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，尚且本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。