專利名稱：散熱器、散熱器控制裝置以及控制方法
技術領域：
本發明涉及散熱器的技術領域，特別涉及一種散熱器、散熱器控制裝置以及控制方法。
背景技術：
變頻器、逆變器、開關電源等其核心部件電子模塊具有高頻、高壓、高速和集成電路高度密集化的優點，這使得電子器件単位體積內的發熱量迅速増加；電子器件的一般エ 作溫度為_5°C 65°C，如果長時間超出這個溫度范圍，電子元器件的使用壽命就會降低， 性能顯著下降，從而導致設備工作不穩定和使用壽命縮短。而這些元器件的溫度控制主要是通過散熱器來實現的，如圖1所示，現有技術中的散熱器主要是由基板2和散熱翅片1組成，安裝在基板2上的電子模塊發出的熱量傳遞到散熱翅片1上進行散熱，目前大多數設備都通過外加風扇的方式來提高散熱器散熱速度，但由于這種散熱方式受熱傳導等因素的影響，使得散熱器的散熱效率沒有達到一定效果，風扇工作時會產生噪音影響人們的健康，而且工作長時間的工作會容易損壞需要更換。而目前改善的散熱器主要有專利號為ZL2008201M423. 9 (授權公告號為 CN201286062Y)的實用新型專利，其發明創造的構思是増加散熱翅片的面積來增加散熱效果，將散熱翅片設置為曲面的形狀，一方面是增加了散熱面積；另一方面由于曲面翅片的擾動使得風流由層流狀態轉換為湍流狀態，從而增加了風流與翅片的換熱強度，使得散熱器具有較好的散熱強度和散熱效果。但是散熱翅片増加到一定的數量就不能再増加，散熱翅片排列過于密集的話反而會阻止風扇將熱量帶著。同時增加散熱翅片的數量以及將其設置為曲面的形狀均會増加其エ藝的復雜度，并且造價較高。另外ー份中國專利ZL20092(^86743. 4(授權公告號為CN201656747U)的實用新型專利，主要是利用冷水降溫的方式進行散熱，但是因變頻器等器件中的電子模塊較多，這種方式對散熱器裝置要有較高的密封性，而且要另外增加水壓輔助裝置，從而增加了設計成本同時降低了整體的可靠性。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供ー種散熱效果好、可靠性高、 成本低的散熱器。本發明的另一目的在干，提供一種基于上述散熱器的控制裝置。本發明的又一目的在干，提供一種散熱器的控制方法。為了達到上述第一目的，本發明采用以下技術方案一種散熱器，包括基板及箱體，所述箱體頂部有ー開ロ，所述基板完全覆蓋該開ロ 并固定在箱體上，基板第一表面安裝電子模塊，還包括散熱滾筒、電動機、風扇、溫度傳感器以及用于根據檢測到的溫度值控制電動機及風扇動作的控制板，所述基板的第二表面與所述散熱滾筒外表面相配合；所述散熱滾筒與電動機連接；所述控制板通過導線與所述溫度傳感器、電動機以及風扇電連接，所述風扇、電動機以及散熱滾筒設置在箱體內。優選的，所述基板第二表面設有圓弧形凹槽，所述散熱滾筒位于圓弧凹槽，所述散熱滾筒內表面設有散熱翅片；所述散熱滾筒包括散熱滾筒軸和用于帶動散熱滾筒做圓周運動的支撐轂，所述支撐轂一端與散熱滾筒內壁連接，另一端與散熱滾筒軸連接。優選的，所述基板第二表面為平面，所述散熱滾筒為多個，所述散熱滾筒包括散熱滾筒軸和用于帶動散熱滾筒做圓周運動的支撐轂，所述多個散熱滾筒設有與之匹配的履帯，所述履帶包括履帶板和履帶銷，所述履帶銷將多塊履帶板連接起來形成履帶鏈環，所述履帶鏈環的上表面與所述基板第二表面平行；所述多個散熱滾筒與履帶嚙合。優選的，所述散熱滾筒軸一端面設有與電動機輸出軸匹配的鍵槽。優選的，所述鍵槽和電動機輸出軸截面形狀為“一”字形或“十”字形。優選的，所述基板第一表面設有凹槽，所述溫度傳感器位于凹槽內；所述溫度傳感器也可以集成于所述電子模塊中。優選的，所述基板通過帶有弾性元件的螺釘固定在箱體上。優選的，上述散熱器還包括固定在箱體上的支架和底座，所述電動機、風扇固定在支架上；所述底座設有臺階孔，臺階孔內設有滾動軸承，散熱滾筒軸與滾動軸承相匹配。為了達到上述第二目的，本發明采用以下技術方案一種散熱器控制裝置，包括用于檢測散熱器基板溫度并將所檢測到的溫度轉換為電信號的溫度傳感器；用于將溫度傳感器檢測到的溫度值與存儲器進行比較的比較器；根據比較的結果實現電機和風扇控制的控制器；以及用于檢測設定時間的時間管理器；所述溫度傳感器、比較器及控制器順序連接，所述比較器和控制器又分別和時間
管理器連接。為了達到上述第三目的，本發明采用以下技術方案一種散熱器的控制方法，包括以下步驟Si、獲取溫度傳感器的溫度值TO ；S2、將檢測到的溫度與設定值溫度Tl、溫度T2進行比較，其中Tl小于T2 ；
S3、如果判斷TO小于Tl，則控制器不發出動作信號；如果判斷Tl < TO < T2，則控制器發出驅動電動機工作信號；如果判斷T2 く T0，則控制器同時發出驅動電動機工作信號和驅動風扇工作信號；S4、經過時間t0時間，進入Sl循環，其中t0的值根據不同功率的變頻器或者逆變器進行設定。本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果1、本發明是實行控制溫度在達到一定值時開啟電動機，從而實現散熱，當溫度達到較高的設定值吋，同時開啟電動機和風扇，達到快速散熱，當溫度降低到一定值時自動關閉風扇或電動機，以此實現節能的目的。2、一般的散熱器因風扇長期工作容易損壞，需要不定期的檢查和更換.而本發明散熱器裝置因滾筒可以把散熱基板的熱及時傳導出去，風扇不需要長時間的工作，從而大大的提高了使用壽命。


圖1是傳統散熱器的立體圖2是本發明散熱器的立體圖3是本發明散熱器的俯視圖4是本發明散熱器俯視圖沿A-A方向剖切后順時針旋轉90°的視圖
圖5是本發明散熱器俯視圖沿B-B方向剖視圖6是本發明實施例的散熱器基板剖視圖7是本發明翅片安裝在散熱滾筒的示意圖8是本發明實施例2的基板和支撐轂的連接圖9是本發明圖5所示溫度傳感器的局部放大圖10是本發明控制裝置的系統結構圖11是本發明的控制方法流程圖。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發明作進ー步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。實施例1如圖2-圖4所示，本實施例一種散熱器，包括基板6、散熱翅片7及箱體5，所述箱體5頂部有ー開ロ，所述基板6完全覆蓋該開ロ并固定在箱體5上，基板6第一表面安裝電子模塊1，還包括散熱滾筒8、電動機11、風扇14、溫度傳感器20、控制板4以及導線2，基板 6第二表面還設有圓弧形凹槽61，散熱滾筒8位于圓弧凹槽61內，散熱翅片7位于在散熱滾筒8內表面，散熱滾筒8與電動機11連接，控制板4通過導線2與溫度傳感器20、電動機 11以及風扇14相連，用于根據檢測到的溫度值控制電動機及風扇的動作，所述風扇(14)、 電動機(11)以及散熱滾筒(8)設置在箱體(5)內。圖6為散熱器基板6的剖視圖，在基板6的第一表面設有凹槽62，如圖8所示，溫度傳感器20放置于凹槽62內，用于檢測基板6的溫度數值。其中，如圖5所示，基板6通過彈簧或弾性橡膠墊或金屬弾片等弾性元件固定在箱體5上，這樣可保持散熱滾筒8與圓弧凹槽61實現過渡配合的狀態，實現最大接觸面積，使得散熱效果更加明顯。其中，如圖7所示，散熱滾筒8包括散熱滾筒軸13和支撐轂131，支撐轂131 —端與散熱滾筒8內壁連接，另一端與散熱滾筒軸13相連，用于傳遞散熱滾筒軸13的轉矩，帶動散熱滾筒8做圓周運動。本實施例散熱器還包括固定在箱體5上的支架9和底座10，電動機11、風扇14固定在支架9上；底座10主要用干支撐散熱滾筒軸13，為了防止散熱滾筒軸13在軸向的竄動使機構不穩定，底座10設有臺階孔101，且為了達到更好的傳動效果(防止摩擦)臺階孔 101內設有滾動軸承102，散熱滾筒軸13與滾動軸承102相配合，散熱滾筒軸13兩端面均設有鍵槽或者卡槽，其形狀為“一字形”或“十字形”，電動機的輸出軸110端面截面形狀與之相同，二者相互匹配，以便將電動機輸出轉矩傳遞到散熱滾筒軸13上。
本實施例主要用于變頻器、逆變器等裝置中，以實現散熱效果，具體在機器工作時候，因機器中電子模塊1散發出熱量，熱量將迅速傳遞到基板6上，通過安裝在基板6上的溫度傳感器20即可檢測到溫度值，并將溫度值傳至控制板4上，控制板4根據溫度值是否達到電動機11或風扇14的啟動溫度值，啟動電動機或者風扇；電動機11啟動吋，電動機的輸出軸110將轉矩傳遞至散熱滾筒軸13，散熱滾筒軸13通過支撐轂131將轉矩傳遞至散熱滾筒8，此時散熱滾筒8轉動，因基板6表面溫度值較散熱滾筒8外表面溫度值高，即可實現將基板6上的溫度值傳遞至散熱滾筒8外表面，又因散熱滾筒8處于轉動狀態，使得基板6和散熱滾筒8外表面始終保持一個較大的溫度差；電動機11、風扇14同時啟動吋，由電機11帶動散熱滾筒8轉動實現散熱，同時風扇14啟動，實行強迫風冷，更加加快了散熱的速度。另外，本實施例基于上述散熱器的控制裝置，如圖10所示，由溫度傳感器20和控制器41組成，包括溫度傳感器20，用于檢測散熱器基板溫度，并將其轉換為電信號；比較器40，用于將溫度傳感器檢測到的溫度值與存儲器進行比較；控制器41，根據比較的結果實現電機和風扇控制；時間管理器42，用于檢測設定時間，并根據時間向控制器發出信號；所述溫度傳感器20、比較器40及控制器41順序連接，所述比較器40和控制器41 又分別和時間管理器42連接，用于傳遞溫度及控制信號。如圖11所示，本實施例一種散熱器的控制方法，散熱器工作時，獲取溫度傳感器 20的溫度值T0，并將溫度值傳遞給比較器40 ；比較器40內設定ニ個溫度值Tl和T2 (且Tl 小于T2)，并將根據溫度傳感器20檢測到的溫度值與T1、T2比較；控制器41根據比較器40 比較的結果發出驅動電動機11和/或風扇動作信號，如判斷出溫度值TO小于Tl，則控制器不發出驅動電動機11和/或風扇14工作信號，如判斷Tl < Τ2，則控制器僅發出驅動電動機11工作信號，如判斷Τ2小于Τ0，則控制器41同時發出驅動電動機11工作信號和風扇14工作信號；經過t0時間后，再次循環檢測比較。其中Tl、T2、t0的值可以根據不同功率的變頻器或者逆變器進行設定。實施例2如圖8所示，本實施例中，除下述特征之外，其它技術特征與實施例1 一祥所述基板6第二表面為平面，所述散熱滾筒為多個，所述散熱滾筒8包括散熱滾筒軸13和用于帶動散熱滾筒8做圓周運動的支撐轂131 ；所述多個散熱滾筒8設有與之匹配的履帶81，所述履帶包括履帶板和履帶銷，所述履帶銷將多塊履帶板連接起來形成履帶鏈環，所述履帶鏈環的上表面與所述基板第二表面平行；所述多個散熱滾筒8與履帶81嚙合，散熱滾筒轉動的時候，帶動履帶轉動，履帶在轉動的過程中將基板6的熱量帶走。實施例3本實施例中，除下述特征之外，其它技術特征與實施例1 一祥如圖9所示，溫度傳感器20也可以集成于電子模塊1中，此時就不必在基板6上開設凹槽62，同樣也達到實施例1中的效果。上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種散熱器，包括基板(6)及箱體(5)，所述箱體( 頂部有ー開ロ，所述基板(6) 完全覆蓋該開ロ并固定在箱體(5)上，基板(6)第一表面安裝電子模塊(1)，其特征在于，還包括散熱滾筒(8)、電動機(11)、風扇(14)、溫度傳感器00)以及用于根據檢測到的溫度值控制電動機及風扇動作的控制板，所述基板(6)的第二表面與所述散熱滾筒(8)外表面相配合；所述散熱滾筒(8)與電動機(11)連接；所述控制板(4)通過導線( 與所述溫度傳感器00)、電動機(11)以及風扇(14)電連接，所述風扇(14)、電動機(11)以及散熱滾筒(8)設置在箱體(5)內。
2.根據權利要求1所述的散熱器，其特征在干，所述基板(6)第二表面設有圓弧形凹槽(61)，所述散熱滾筒( 位于圓弧凹槽(61)內，所述散熱滾筒(8)內表面設有散熱翅片 (7)，所述散熱滾筒(8)包括散熱滾筒軸(1 和用于帶動散熱滾筒(8)做圓周運動的支撐轂(131)，所述支撐轂(131) —端與散熱滾筒(8)內壁連接，另一端與散熱滾筒軸(13)連接。
3.根據權利要求1所述的散熱器，其特征在干，所述基板6第二表面為平面，所述散熱滾筒為多個，所述散熱滾筒(8)包括散熱滾筒軸(1 和用于帶動散熱滾筒(8)做圓周運動的支撐轂(131)，所述多個散熱滾筒(8)設有與之匹配的履帶(81)，所述履帶包括履帶板和履帶銷，所述履帶銷將多塊履帶板連接起來形成履帶鏈環，所述履帶鏈環的上表面與所述基板第二表面平行；所述多個散熱滾筒與履帶嚙合。
4.根據權利要求2或3所述的散熱器，其特征在干，所述散熱滾筒軸(1 一端面設有與電動機輸出軸(110)匹配的鍵槽(130)。
5.根據權利要求4所述的散熱器，其特征在干，所述鍵槽(130)和電動機輸出軸(110) 截面形狀為“一”字形或“十”字形。
6.根據權利要求1所述的散熱器，其特征在干，所述基板(6)第一表面設有凹槽(62)， 所述溫度傳感器00)位于凹槽(6 內。
7.根據權利要求1所述的散熱器，其特征在干，所述溫度傳感器00)集成于所述電子模塊(1)中。
8.根據權利要求1所述的散熱器，其特征在干，所述基板(6)通過帶有弾性元件(31) 的螺釘(3)固定在箱體(5)上。
9.根據權利要求1所述的散熱器，其特征在于，還包括固定在箱體( 上的支架(9) 和底座(10)，所述電動機(11)、風扇(14)固定在支架(9)上；所述底座(10)設有臺階孔 (101)，臺階孔內設有滾動軸承(102)，散熱滾筒軸(13)與滾動軸承(102)相匹配。
10.一種散熱器控制裝置，其特征在干，包括用于檢測散熱器基板溫度并將所檢測到的溫度轉換為電信號的溫度傳感器；用于將溫度傳感器檢測到的溫度值與存儲器進行比較的比較器；根據比較的結果實現電機和風扇控制的控制器；以及用于檢測設定時間的時間管理器；所述溫度傳感器、比較器及控制器順序連接，所述比較器和控制器又分別和時間管理器連接。
11.一種散熱器的控制方法，其特征在干，包括以下步驟Si、獲取溫度傳感器的溫度值TO ；·52、將檢測到的溫度TO與設定值溫度Tl、溫度T2進行比較，其中Tl小于T2；·53、如果判斷TO小于Tl，則控制器不發出動作信號；如果判斷Tl < Τ2，則控制器發出驅動電動機工作信號；如果判斷Τ2 く Τ0，則控制器同時發出驅動電動機工作信號和驅動風扇工作信號；·54、經過時間t0時間，進入Sl循環；其中t0的值根據不同功率的變頻器或者逆變器進行設定。
全文摘要
本發明公開了一種散熱器、散熱器控制裝置以及控制方法，裝置包括基板及箱體，所述箱體頂部有一開口，所述基板完全覆蓋該開口并固定在箱體上，基板第一表面安裝電子模塊，還包括散熱滾筒、電動機、風扇、溫度傳感器以及用于根據檢測到的溫度值控制電動機及風扇的動作控制板，所述散熱滾筒與電動機連接，所述控制板通過導線與所述溫度傳感器、電動機以及風扇電連接，所述風扇、電動機以及散熱滾筒設置在箱體內。本發明實行控制溫度在達到一定值時開啟電動機，從而實現散熱，當溫度達到較高的設定值時，同時開啟電動機和風扇，達到快速散熱，當溫度降低到一定值時自動關閉風扇或電動機，以此實現節能的目的。
文檔編號G05D23/20GK102573421SQ201210002768
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月5日 優先權日2012年1月5日
發明者黃永科 申請人:廣州三晶電氣有限公司