用于机动车辆马达驱动风扇单元的电子板的散热器

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆马达驱动风扇单元的电子板的散热器。

背景技术

优选地，这种马达驱动风扇单元形成机动车辆的供暖、通风和/或空调装置的一部分，其调节旨在供给车辆内部的空气流的温度。

马达驱动风扇单元本身用于使空气流进入并在供暖、通风和/或空调装置中流通，直到空气进入车辆内部的出口开口。

以已知方式的马达驱动风扇单元包括电动马达，例如带有电刷，叶轮安装在该电动马达上以使空气运动，以及包括用于控制电动马达的装置，电动马达控制装置包括电子板。

在马达驱动风扇单元内，散热器的目的是冷却马达控制电子板的部件，特别是高功率部件。在常规方式中，散热器采取板的形式，该板配备有从板伸出的螺柱，该板和螺柱由导热材料制成。由于螺柱的存在，这种解决方案的缺点是体积大。此外，冷却的效果并不总是令人满意。

发明内容

本发明的目的是提供一种体积减小且冷却效率提高的散热器。

为此，本发明涉及一种用于机动车辆的马达驱动风扇单元的电子板的散热器，其包括用于与由马达驱动风扇单元启动的空气流进行热交换的表面，该表面称为交换表面，所述交换表面包括平面部分，该平面部分构造成使得在安装在马达驱动风扇单元中的位置，由马达驱动风扇单元启动的空气流基本平行于所述平面部分流动，交换表面还包括与所述平面部分齐平的一组盲腔。

这种构造出乎意料地改善了空气对交换表面的对流，使得散热器的冷却更加有效。这种构造可以减小散热器的体积，也可以通过降低压降来改善空气流通和声学效果。(因为散热器对空气流的阻力较小)。

根据本发明的另一特征，每个腔包括多边形底部上的截棱锥形式的部分和/或恒定横截面的部分。恒定横截面部分的横截面是多边形。

根据本发明的另一特征，多边形底部是六边形底部。

根据本发明的另一特征，腔具有相同尺寸。

根据本发明的另一特征，该组腔包括两小组腔，一小组的腔相互相同并且不同于另一小组的腔。

根据本发明的另一特征，腔布置成四边形，例如矩形网格，和/或偏移构造和/或蜂窝构造。

根据本发明的另一特征，腔具有相同定向。

根据本发明的另一特征，腔具有相同定向和相同尺寸。

根据本发明的另一特征，腔的深度和底部的多边形的一边的长度之间的比率在0.05和0.5之间。

根据本发明的另一特征，腔的多边形底部的边的长度和两个连续腔的中心之间的距离之间的比率在0.1和0.5之间。

根据本发明的另一特征，空气流的流动方向和连接多边形底部的两个相对顶点的直线方向之间的角度在-15°和15°之间。

根据本发明的另一特征，空气流的流动方向和连接多边形底部的两个相对顶点的直线方向之间的角度在75°和105°之间。

根据本发明的另一特征，交换表面由铝合金或塑料材料制成。

本发明还涉及一种用于制造如上所述的散热器的方法，其包括模制平面部分的步骤，以及在平面部分中挖空凹部的步骤，以便形成与平面部分齐平的一组盲腔。例如当散热器由塑料制成时，可以采用两个连续步骤的这种方法。

在一变型中，用于制造散热器的方法包括模制步骤，该步骤允许直接获得平面表面和该组盲腔。这样就不需要进行挖空凹部的后续步骤。通过直接模制形成一组腔非常适于由铝合金制成的散热器。

本发明还涉及一种用于机动车辆的马达驱动风扇单元，其包括马达、构造成由马达控制的用于启动空气流的风扇以及用于控制所述马达的控制模块，控制模块包括电子板，马达驱动风扇单元还包括设计成冷却所述电子板的如上所述的散热器。

根据本发明的另一特征，散热器的腔面向电子板的高功率电子部件定位。

附图说明

通过阅读下面的详细描述并分析附图，本发明的其他特征、细节和优点将变得显而易见，其中：

-图1示出了根据本发明第一实施例的散热器的透视图。

-图2示出了根据另一变型的图1的散热器的透视图。

-图3示出了根据本发明第二实施例的散热器的透视图。

-图4示出了配备有根据本发明的散热器的马达驱动风扇单元的一部分的纵向剖视图。

-图5示出了根据本发明第三实施例的图1的散热器的透视图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于机动车辆马达驱动风扇单元的电子板的散热器。散热器在图中用1表示。

马达驱动风扇单元优选地形成机动车辆的供暖、通风和/或空调装置的一部分。

马达驱动风扇单元设计成启动空气流，其优选地被指定到机动车辆的内部。空气流在图4中以F表示。图4还描绘了电子板50和高功率电子部件51。该部件可以是用于控制马达驱动风扇单元的电动马达的功率晶体管。例如，该晶体管可以是绝缘栅场效应晶体管，其首字母缩略词为“MOSFET”。

从图1至5可以清楚地看出，散热器1包括用于与空气流F进行热交换的表面2，该表面被称为交换表面2。空气流F与表面2交换热量，特别是通过对流，并因此被交换表面2冷却。

如图1至3所示，交换表面2包括平面部分3和一组腔4。

如图4所示，平面部分3布置成使得在散热器1安装在马达驱动风扇单元中的位置，由马达驱动风扇单元启动的空气流基本平行于所述平面部分流动。

如图1至3所示，腔4与平面部分3齐平并且是盲的。表面2的平面部分3没有可能阻碍空气流F的附加材料。换句话说，邻接每个腔4的区域是平面的。

腔4可以采取现在详细描述的各种形状。

根据第一实施例，一个或多个腔4的形状包括多边形底部上的截棱锥形式的部分：图1和2示出了六边形底部截棱锥形状的腔4。

图4示出了截棱锥形状的第一类型腔以及包括(从表面开始)恒定横截面的第一部分(深度从0到2mm)且然后是截棱锥形状的部分的第二类型腔。恒定横截面的第一部分具有多边形横截面。因此，恒定横截面的该第一部分具有多边形底部直立棱柱的形状。截棱锥形状的部分连接到恒定横截面的部分，并构成其延长部分。恒定横截面部分的每条母线与截棱锥形状的部分的边角相交。

这种六边形底部截棱锥形状是申请公司的优选形状，因为模拟和实验特征已经证明，令人惊讶的是，正是这种形状在空气流F提供的冷却效果、空气流F流动产生的噪音和空气流F中引起的压降之间提供了最佳折衷。

下表总结了三种不同形状腔的性能方面。使用的标度从0到5，0对应最差性能，而5对应最佳性能。

可以注意到，六边形底部上的截棱锥形状的腔提供了最佳折衷。

根据第二实施例，一个或多个腔4的形状是半球：图3示出了这种形状。

当然，本发明不限于所示的实施例，其他形状也是完全可以想到的。

注意，腔4可以全部相同，或者另一方面，可以在其形状和/或尺寸方面彼此不同。

特别地，腔4可以分布在两个或更多个小组中，同一小组的腔4相互相同，而在各小组间不同。

腔4以栅格形式分布在交换表面2上，其特定实施例在图1至3中示出。

栅格的意思是腔4的网络被组织成给定模式。

图1所示的第一类型栅格是蜂窝结构，即其中腔4的中心在其间成60°角的两个方向上对齐。

中心是指腔4的多边形底部的边的平分线的交点。

图2和3所示的第二类型栅格是四边形类型的，即其中腔4的中心在两个相互正交的方向上对齐。

另一类型栅格(未示出)是偏移构造，即其中腔4的中心在其间成45°角的两个方向上对齐。

在图5中，散热器1还配备有从表面2伸出的螺柱5，以移除由部件产生的热量。螺柱5的分布及其尺寸取决于散热的需要。

注意，该组腔4的填充因子、它们的间距以及它们的深度明显取决于所需的冷却水平。

例如，对于图2的变型，腔4之间在第一方向D1上的间距为8mm，在第二方向D2上的间距为8.5mm。选择的深度是2mm，甚至1mm。

有利地，腔4的深度和多边形的一边的长度之间的比率在0.05和0.5之间。

同样，腔4的多边形底部的边的长度与两个连续腔的中心之间的距离之间的比率在0.1和0.5之间。

在图示的实施例中，腔4具有相同定向，给定的平移限定了一个腔4和相邻腔4之间的进展。

根据一实施例，定向使得空气流F的流动方向和连接多边形底部的两个相对顶点的直线方向之间的角度在-15°和15°之间。

根据另一实施例，定向使得空气流F的流动方向和连接多边形底部的两个相对顶点的直线方向之间的角度在75°和105°之间，优选在75°和90°之间。

优选地，交换表面2由铝合金或塑料材料制成，特别是导热塑料，其例如由聚合物和导热(石墨、金属、陶瓷等)纤维的混合物构成。这种材料表现出各向异性的热性能，导热率根据导热塑料中纤维的定向而不同。

本发明还涉及一种用于制造散热器1的方法，其包括模制平面部分3的步骤，以及潜在地在平面部分3中挖空凹部的步骤，以便形成与平面部分齐平的一组盲腔4。

挖空凹部的步骤有利地通过加工平面部分的表面来执行。

应该注意的是，在模制平面部分3的步骤中，取决于所使用的材料(各向异性塑料材料)，材料根据模具的形状来定向自身，并且平行于模具壁定向的纤维具有降低散热器1的热传导的效果。通过具有由挖空凹部产生的腔4，不正确定向的纤维的比例减少，从而增加了散热器的效率。