CN114300266A - 一种具有散热功能的电容壳体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有散热功能的电容壳体,涉及电容散热结构领域,包括:底板,用于放置电容;电容工作部,设置在所述底板上,用于覆盖电容;功率模块,设置在所述电容工作部的相对两侧壁上;散热器,设置与所述底板上且相对所述功率模块;还包括散热水道,设置在所述电容工作部外侧,用于所述电容工作部和所述功率模块的散热;所述散热水道设为,环绕在所述电容工作部上功率模块所在的两侧壁外,形成U形水流路线,解决现有电容散热需要外置辅助装置,效果不佳的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电容散热结构领域,尤其涉及一种具有散热功能的电容壳体。
背景技术
电容器(capacitor),是一种容纳电荷的器件,电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于电路中的隔直通交,耦合,旁路,滤波,调谐回路,能量转换,控制等方面。薄膜电容器是以金属箔当电极,将其和聚乙酯,聚丙烯,聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜,从两端重叠后,卷绕成圆筒状构成,在使用过程中,薄膜电容在长时间工作下,其表面温度较高易于发生损坏或者爆炸的危险,因此需要对薄膜电容进行散热处理,但是现有对薄膜电容的啥内容,尤其是与功率模块配合使用时,仅依赖用于功率模块散热的散热器实现对薄膜电容和功率模块的同步散热,或者在电容外壳外设置辅助结构,如导热条、风冷通道等方式,散热效果不佳。
发明内容
为了克服上述技术缺陷,本发明的目的在于提供一种具有散热功能的电容壳体,用于解决现有电容散热需要外置辅助装置,效果不佳的问题。
本发明公开了一种具有散热功能的电容壳体,包括:
底板,用于放置电容;
电容工作部,设置在所述底板上,用于覆盖电容;
功率模块,设置在所述电容工作部的相对两侧壁上;
散热器,设置与所述底板上且相对所述功率模块;
还包括散热水道,设置在所述电容工作部外侧,用于所述电容工作部和所述功率模块的散热;
所述散热水道设为,环绕在所述电容工作部上功率模块所在的两侧壁外,形成U形水流路线。
优选地,所述U形水流路线设置为穿过所述电容工作部与所述散热器之间,对所述电容工作部和所述功率模块同步散热。
优选地,所述散热水道包括设置在功率模块所在电容工作部的侧壁外的两个第一水道和连通两个所述第一水道的第二水道;
两个所述第一水道和所述第二水道形成U形水流路线;
所述第二水道设置在所述底板内部;
两个所述第一水道分别通过连接管道与所述第二水道连通;
两个所述第一水道远离所述连接管道一端分别设有进水部和出水部。
优选地,所述连接管道设为L型,一端延伸出所述底板与所述第一水道连通,另一端延伸至所述底板内与所述第二水道连通。
优选地,所述第一水道包括凹槽和覆盖所述凹槽顶部的固定板;
所述凹槽一端与所述连接管道连通,另一端与进水部/出水部连通;
所述固定板焊接固定在所述凹槽顶部。
优选地,所述第一水道底部设有若干用于引导液体流动的辅助件。
优选地,所述进水部/出水部设置为L型,并与所述连接管道相对平行设置;
且所述进水部/出水部远离所述第一水道一端延伸至所述底板内部。
优选地,所述第一水道底部沿着所述进水部向所述连接管道逐渐向下倾斜;
和/或,所述第一水道底部沿着所述连接管道向所述出水部逐渐向下倾斜。
优选地,所述底板、所述电容工作部以及所述散热水道均为金属材质。
优选地,所述底板、所述电容工作部以及所述散热水道一体成型制作。
采用了上述技术方案后,与现有技术相比,具有以下有益效果:
本方案中散热水道集成设置在底板上,形成一个带有散热水道的电容外壳,该散热水道环绕在所述电容工作部上功率模块所在的两侧壁外,形成U形水流路线,当该电容壳体中的电容工作时,在散热水道内通入冷却水对电容工作部和功率模块进行散热,提高工作状态下对电容的散热效果,散热水道与电容外壳一体,且优选金属材料,增加热量传效率,解决现有电容散热效果不佳的问题。
附图说明
图1为本发明所述一种具有散热功能的电容壳体的结构示意图。
附图标记:
1-底板;11-电容工作部;2-功率模块;21-散热器;3-散热水道;31-第一水道;311-第一凹槽;312-进水部;313-出水部;314-连接管道;32-第二水道。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本公开范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明,其本身并没有特定的意义。因此,“模块”与“部件”可以混合地使用。
实施例:本实施例提供一种具有散热功能的电容壳体,包括:
底板,用于放置电容,本实施方式中,采用薄膜电容;
电容工作部,设置在所述底板上,用于覆盖电容,具体的,与底板形成一类似于箱体结构用于盛放电容;
功率模块,设置在所述电容工作部的相对两侧壁上,在本实施方式中,采用IGBT模块,IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点;功率模块设置多组,且均匀的分布于电容工作部外壁上。
散热器,设置与所述底板上且相对所述功率模块,用于给功率模块散热,垂直地分布在底板上,与上述功率模块相对;
还包括散热水道,设置在主板上的所述电容工作部外侧,用于所述电容工作部和所述功率模块的散热;具体的,所述散热水道设为,环绕在所述电容工作部上功率模块所在的两侧壁外,形成U形水流路线,通过上述设置,散热水道集成设置在底板上,形成一个带有散热水道的电容外壳,当该电容壳体中的电容工作时,在散热水道内通入冷却水对电容工作部和功率模块进行散热,提高工作状态下对电容的散热效果,提高了薄膜电容的可靠性及寿命,并无需外置单独的风冷管道或导热贴条,也无需外置单独的水冷管道,降低了成本。
在上述实施方式中,作为优选地,所述U形水流路线设置为穿过所述电容工作部与所述散热器之间,对所述电容工作部和所述功率模块同步散热,即散热水道设置于功率模块与散热器之间,使得功率模块与散热器在散热水道两侧相对,基于此,可以使得通过散热水道的冷却水同时对电容和功率模块进行散热,散热器则用于进一步提高对电容和功率模块的效果,将散热水道设置于贴合于电容工作部外侧,一方面增加冷却水经过散热水道对电容和功率模块的散热效率,减少热量损失,另一方面,提高电容容积比,减小薄膜电容体积。
在上述实施方式中,所述散热水道包括设置在功率模块所在电容工作部的侧壁外的两个第一水道和连通两个所述第一水道的第二水道;具体的,第一水道沿着电容工作部长度方向分布,第二水道沿着电容工作部宽度方向分布,由两个所述第一水道和所述第二水道形成U形水流路线;所述第二水道设置在所述底板内部,即设置为不暴露于底板外表面(说明:由于无法在附图中体现隐藏于底板内部的结构,附图1中的第二水道标记31仅为示意第二水道所在位置,以用于具象体现第一水道和第二水道的位置关系,非具体的第二水道);两个所述第一水道分别通过连接管道与所述第二水道连通;两个所述第一水道远离所述连接管道一端分别设有进水部和出水部,由此,可形成经进水部-第一水道-连接管道(与第一水道连接的)-第二水道-连接管道(与第二水道连接的)-第二水道-出水部的水流回路,该散热水道直接设置于底板上,实现散热与电容外壳的一体集成,设置一个第二水道于电容工作部一侧,且隐藏于底板中,连接两个第一水道,减少底板上的设置,进而减少该电容外壳表面积所占有的空间。
具体的,在上述实施方式中,所述连接管道设为L型,一端延伸出所述底板与所述第一水道连通,另一端延伸至所述底板内与所述第二水道连通。进一步作为优选,所述进水部/出水部也设置为L型,并与所述连接管道相对平行设置;且所述进水部/出水部远离所述第一水道一端延伸至所述底板内部,由此,连接管道、进水部、出水部均设为L形,且呈倒置设于电容工作部四角处,两个连接管道、进水部、出水部均匀分布,一方面进一步减少散热水道在底板上的占有率,另一方面,使得电容壳体呈对称分布,使整个电容壳体的体积分布合理。
在上述实施方式中,所述第一水道包括凹槽和覆盖所述凹槽顶部的固定板;所述凹槽一端与所述连接管道连通,另一端与进水部/出水部连通;所述固定板焊接固定在所述凹槽顶部,如上所述,第二水道隐藏底板内部,第一水道分布于底板上,因此需要封闭第一水道,仅使得冷却水通过,减少外界杂质进入第一水道内,同时,由于在电容工作过程中可置于其他装置中,也避免工作过程中冷却水流出产生安全隐患,即由固定板与凹槽形成使得冷却水由进水部/出水部至连接管道的通道,该通道沿长度方向均为封闭,仅在两端开口连通进水部/出水部或连接管道。
在一个较佳的实施方式中,所述第一水道底部设有若干用于引导液体流动的辅助件,具体的,在本实施方式中,该辅助件用于增加冷却水在第一水道内的流速,进而增加对电容和功率模块的冷却效果,具体的,该辅助件可以是沿着冷却水的水流方向的引流凸起,或者倾斜设置的引流片,还可以是用于减少水流阻力的辅助带,还可以是用于盛放进一步对冷却水进行降温的放置区,用于放置冰块等,以进一步降低冷却水的温度,提高冷却效果。作为进一步优选地,用于加速冷却水在第一水道内的流动速度,所述第一水道底部沿着所述进水部向所述连接管道逐渐向下倾斜;和/或,所述第一水道底部沿着所述连接管道向所述出水部逐渐向下倾斜,即,进水部所在第一水道的底部略高于第二水道的底部,配合上述第二水道设置于底板内,而第一水道设置于底板上,进而使得冷却水由第一水道进入第二水道时产生移动的重力加速,同时还可将第二水道沿着向进水部所在一侧的第一水道远离的方向逐渐增高,即出水部所在第一疏导的底部略低于第二水道的底部,减小水流阻力,进一步提高水流速度,提高冷却效果。
需要强调的是,在本实施方式中,所述底板、所述电容工作部以及所述散热水道均为金属材质,作为举例而非限定的,如铝壳等,一方面增加热量传递效率,使得冷却水作用于电容和功率模块的散热效果更好,另一方面使得电容壳体具备一定的硬度和承载力,以适用于各种不同的应用场景下保护电容。进一步,作为优选地,所述底板、所述电容工作部以及所述散热水道一体成型制作,减少各个部分连接处产生间隙,而导致冷却水的溢出或使用过程的损坏,同时,一体成型使得集成散热水道与电容工作区的电容壳体制作流程更简便。
在本实施方式中,采用铝壳薄膜电容,将多组IGBT模块散热器布置在薄膜电容两侧,将薄膜电容两侧设置成散热水道,同时给薄膜电容和IGBT模块进行散热;水流方向为进水部-第一水道-连接管道(与第一水道连接的)-第二水道-连接管道(与第二水道连接的)-第二水道-出水部,先经过薄膜电容和IGBT模块一侧,然后流过底板内的第二水道,在流经薄膜电容和IGBT另一侧,同时给薄膜电容和IGBT模块散热,将散热水道集成在电容壳体上,提高了对电容和功率模块的散热效率,延长电容的使用效率,同时提高电容的容积比,降低成本。
应当注意的是,本发明的实施例有较佳的实施性,且并非对本发明作任何形式的限制,任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例,但凡未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种具有散热功能的电容壳体,其特征在于,包括:
底板,用于放置电容;
电容工作部,设置在所述底板上,用于覆盖电容;
功率模块,设置在所述电容工作部的相对两侧壁上;
散热器,设置与所述底板上且相对所述功率模块;
还包括散热水道,设置在所述电容工作部外侧,用于所述电容工作部和所述功率模块的散热;
所述散热水道设为,环绕在所述电容工作部上功率模块所在的两侧壁外,形成U形水流路线。
2.根据权利要求1所述的电容壳体,其特征在于:
所述U形水流路线设置为穿过所述电容工作部与所述散热器之间,对所述电容工作部和所述功率模块同步散热。
3.根据权利要求1所述的电容壳体,其特征在于:
所述散热水道包括设置在功率模块所在电容工作部的侧壁外的两个第一水道和连通两个所述第一水道的第二水道;
两个所述第一水道和所述第二水道形成U形水流路线;
所述第二水道设置在所述底板内部;
两个所述第一水道分别通过连接管道与所述第二水道连通;
两个所述第一水道远离所述连接管道一端分别设有进水部和出水部。
4.根据权利要求3所述的电容壳体,其特征在于:
所述连接管道设为L型,一端延伸出所述底板与所述第一水道连通,另一端延伸至所述底板内与所述第二水道连通。
5.根据权利要求3所述的电容壳体,其特征在于:
所述第一水道包括凹槽和覆盖所述凹槽顶部的固定板;
所述凹槽一端与所述连接管道连通,另一端与进水部/出水部连通;
所述固定板焊接固定在所述凹槽顶部。
6.根据权利要求3所述的电容壳体,其特征在于:
所述第一水道底部设有若干用于引导液体流动的辅助件。
7.根据权利要求3所述的电容壳体,其特征在于:
所述进水部/出水部设置为L型,并与所述连接管道相对平行设置;
且所述进水部/出水部远离所述第一水道一端延伸至所述底板内部。
8.根据权利要求3所述的电容壳体,其特征在于:
所述第一水道底部沿着所述进水部向所述连接管道逐渐向下倾斜;
和/或,所述第一水道底部沿着所述连接管道向所述出水部逐渐向下倾斜。
9.根据权利要求1所述的电容壳体,其特征在于:
所述底板、所述电容工作部以及所述散热水道均为金属材质。
10.根据权利要求1所述的电容壳体,其特征在于:
所述底板、所述电容工作部以及所述散热水道一体成型制作。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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