CN208540373U - 风冷散热器和家用电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及家用电器领域，公开了一种风冷散热器和家用电器，所述风冷散热器包括竖向布置的基板(1)，所述基板(1)的顶端设置有横向顶部翅片(5)，所述横向顶部翅片(5)的顶壁垂直伸出多个椭圆针柱(3)，多个所述椭圆针柱(3)间隔布置。本实用新型的散热器的散热效率更高，并且流动阻力更小。

Description

风冷散热器和家用电器

技术领域

本实用新型涉及家用电器，具体地，涉及一种风冷散热器和家用电器。

背景技术

变频技术具有降低功耗、减少能耗以及延长设备使用寿命的特性，因而被广泛应用于家电领域，例如应用于变频空调、变频冰箱、变频微波炉和变频烤箱中等等。

变频技术中最核心的部分为变频器，变频器是电子元器件较为集中的部件。随着家电产品的产品小型化愈演愈烈的趋势，现有的变频器的电子元器件往往集成在较小的空间内，而导致这些电子元器件的热失效和热退化现象越来越严重。例如，在常见的变频微波炉中，变频器上的电子元器件在工作时自身会产生一定的发热量，加上外界(如磁控管)产生的热辐射，会导致变频器的电子元器件的温升过高，但由于本身的风冷散热器的效果一般，从而影响至微波炉的整机的使用寿命。因此，在该类运用变频技术的家电产品中，对电子元器件的散热要求越来越高，以确保变频器以及整机的使用性能。

在现有的变频微波炉中，微波炉内部主要通过冷却风扇等辅助散热工具，变频器上通常设置有矩形翅片式的风冷散热器(参见图1所示)，变频器的一些发热元件(如IGBT和桥堆)通过螺钉固定在散热器的基板上，这些发热元件产生的热量主要通过热传导的方式传递给散热器的基板。随后，一部分热量再通过传递给横向翅片，另一部分热量通过对流换热方式传递给周围空气。在现有的如图1所示的散热器中，热空气容易在横向翅片的通道上表面积压，散热效果欠佳。其中部分散热器还设置有圆柱形针柱，这些圆柱形针柱作为扰流圆柱，其作用是加强流体的扰动并形成流体漩涡，从而破坏或削弱边界层，来达到强化换热的目的。当换热流体流过圆柱体时，在圆柱体后侧通常产生展向涡，但该展向涡分布范围小，很快被流向速度平抑，因此强化散热的效率还需进一步加强，散热效果虽有提高，但仍有改善的空间。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种散热效果更好的风冷散热器。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种风冷散热器，所述风冷散热器包括竖向布置的基板，所述基板的顶端设置有横向顶部翅片，所述横向顶部翅片的顶壁垂直伸出多个椭圆针柱，多个所述椭圆针柱间隔布置。

优选地，所述椭圆针柱的顶端面为倾斜面。

优选地，所述椭圆针柱的顶端面的水平倾斜夹角为β，满足20°≤β≤40°。

优选地，各个所述椭圆针柱的所述顶端面为沿冷却风的来流方向的迎流面，所述迎流面沿所述来流方向逐渐向上倾斜。

优选地，所述横向顶部翅片的顶壁还设置有沿横向方向间隔平行分布的多个竖向翅片，所述竖向翅片沿冷却风的来流方向延伸并与所述椭圆针柱间隔布置。

优选地，任意相邻两个所述竖向翅片之间设置有沿所述来流方向交替间隔布置的第一椭圆针柱组和第二椭圆针柱组，所述第一椭圆针柱组包括沿所述横向方向间隔分布的第一椭圆针柱和第二椭圆针柱，所述第二椭圆针柱组包括第三椭圆针柱，沿所述横向方向，所述第三椭圆针柱分别与所述第一椭圆针柱和第二椭圆针柱错位布置。

优选地，在任意相邻两个所述竖向翅片之间，沿所述来流方向，多个所述第一椭圆针柱之间对齐，多个所述第二椭圆针柱之间对齐，多个所述第三椭圆针柱之间对齐，所述第三椭圆针柱设置在所述第一椭圆针柱与第二椭圆针柱之间的横向中线上。

优选地，相对于所述横向方向，所述第一椭圆针柱组中的所述第一椭圆针柱和所述第二椭圆针柱之间的连线为第一连线，所述第一椭圆针柱组中的所述第一椭圆针柱或所述第二椭圆针柱和相邻的所述第二椭圆针柱组中的所述第三椭圆针柱之间的连线为第二连线，所述第一连线与所述第二连线之间的锐角夹角为α，满足50°≤α≤70°。

优选地，所述基板的侧壁伸出有沿竖向间隔分布的多个横向翅片，所述横向翅片位于所述横向顶部翅片的下方。

另外，本实用新型还提供了一种家用电器，所述家用电器包括变频器、冷却风扇以及上述所述的风冷散热器，所述风冷散热器设置在所述变频器上，所述冷却风扇吹出的冷却风朝向所述风冷散热器和所述变频器。

通过上述技术方案，相对于现有的在横向顶部翅片的顶壁设置圆柱形针柱，本实用新型的风冷散热器中的椭圆针柱扰流效果更好，不再依靠增加椭圆针柱的数量来增大流动阻力，散热效率更高。具体地，在本实用新型的风冷散热器中，在椭圆针柱的阻挡作用下，使得换热流体的流动速度减慢而流阻增加，同时，展向速度增加以及局部对流换热增强，使得换热效果随之增强，因此该散热器的散热效率更高，并且流动阻力更小。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为现有的散热器的立体结构图；

图2为根据本实用新型的优选实施方式的散热器的立体结构图；

图3为图2的俯视图，展现了椭圆针柱的组成和排布方式；

图4为椭圆针柱的主视图，其中，椭圆针柱的顶端面为倾斜面；

图5为根据本实用新型的具体实施方式的家用电器(微波炉)的内部结构示意图。

附图标记说明

1 基板 2 横向翅片

3 椭圆针柱 4 竖向翅片

5 横向顶部翅片 A 来流方向

30 顶端面 31 第一椭圆针柱

32 第二椭圆针柱 33 第三椭圆针柱

100 变频器 200 冷却风扇

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

本实用新型提供了一种新型的风冷散热器，如图2所示，该风冷散热器包括竖向布置的基板1，基板1的顶端设置有横向顶部翅片5，横向顶部翅片5的顶壁垂直伸出多个椭圆针柱3，多个椭圆针柱3间隔布置。即，椭圆针柱3的横截面为椭圆面。

可见，相对于现有的在横向顶部翅片5的顶壁设置圆柱形针柱，本实用新型的风冷散热器中的椭圆针柱3扰流效果更好，不再依靠增加椭圆针柱3的数量来增大流动阻力，散热效率更高。具体地，在本实用新型的风冷散热器中，在椭圆针柱3的阻挡作用下，使得换热流体的流动速度减慢而流阻增加，同时，展向速度增加以及局部对流换热增强，使得换热效果随之增强，因此该散热器的散热效率更高，并且流动阻力更小。

与此同时，椭圆针柱3的顶端面30为倾斜面。其中，具有倾斜顶端面30的椭圆针柱3的换热效果较好，流动阻力增加相对较小。

进一步地，如图4所示，椭圆针柱3的顶端面30的水平倾斜夹角为β，满足20°≤β≤40°。

更进一步地，各个椭圆针柱3的顶端面30为沿冷却风的来流方向A的迎流面，迎流面沿来流方向A逐渐向上倾斜。即各个椭圆针柱3的顶端面30的倾斜方向统一朝向，且朝向于出风侧一端逐渐增高的倾斜，可使得散热效果好。

为进一步强化该散热器的散热效果，横向顶部翅片5的顶壁还设置有沿横向方向间隔平行分布的多个竖向翅片4，竖向翅片4沿冷却风的来流方向A延伸并与椭圆针柱3间隔布置。

其中，对于竖向翅片4和椭圆针柱3的排布的方案有很多种，优选地，在本实用新型的散热器中，参见图3所示，任意相邻两个竖向翅片4之间设置有沿来流方向A交替间隔布置的第一椭圆针柱组和第二椭圆针柱组，第一椭圆针柱组包括沿横向方向间隔分布的第一椭圆针柱31和第二椭圆针柱32，第二椭圆针柱组包括第三椭圆针柱33，沿横向方向，第三椭圆针柱33分别与第一椭圆针柱31和第二椭圆针柱32错位布置。

具体地，在任意相邻两个竖向翅片4之间，沿来流方向A，多个第一椭圆针柱31之间对齐，多个第二椭圆针柱32之间对齐，多个第三椭圆针柱33之间对齐，第三椭圆针柱33设置在第一椭圆针柱31与第二椭圆针柱32之间的横向中线上。参见图3所示，第一椭圆针柱组和第二椭圆针柱组的椭圆针柱3组成“叉排式”的布置结构，因此，在“叉排式”布置的椭圆针柱3的导向作用下，不同流向的换热流体之间会产生撞击形成流向涡，流向涡的旋涡的可扰动并削弱边界层，以增强换热效果。其中，流向涡由前往后传递，“叉排式”布置的椭圆针柱3不断往流向涡中补充扰动，随即继续产生旋涡以保持强化换热。可见，与常规的扰流圆柱产生的展向涡相比，本实用新型的散热器中的椭圆针柱3的流向涡影响的范围更广，强化散热效果也更强。

优选地，如图3所示，相对于横向方向，第一椭圆针柱组中的第一椭圆针柱31和第二椭圆针柱32之间的连线为第一连线，第一椭圆针柱组中的第一椭圆针柱31或第二椭圆针柱32和相邻的第二椭圆针柱组中的第三椭圆针柱33之间的连线为第二连线，第一连线与第二连线之间的锐角夹角为α，满足50°≤α≤70°。其中，相邻两组的第一椭圆针柱31与第二椭圆针柱32的连线与第三椭圆针柱33相交，该连线与第二连线重叠。

一般地，如图2所示，在本实用新型的散热器中，基板1的侧壁伸出有沿竖向间隔分布的多个横向翅片2，横向翅片位于横向顶部翅片5的下方。

另外，本实用新型还提供了一种家用电器，该类家用电器主要为变频微波炉、变频空调、变频烤箱或者变频冰箱。参见图5所示的变频微波炉，该家用电器包括变频器100、冷却风扇200以及上述的任意一项的风冷散热器，风冷散热器设置在变频器100上，冷却风扇200吹出的冷却风朝向风冷散热器和变频器100。由于本实用新型的家用电器包括了上述风冷散热器，因此本实用新型的家用电器也包括了上述风冷散热器的所有优点，不再一一赘述。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种风冷散热器，其特征在于，所述风冷散热器包括竖向布置的基板(1)，所述基板(1)的顶端设置有横向顶部翅片(5)，所述横向顶部翅片(5)的顶壁垂直伸出多个椭圆针柱(3)，多个所述椭圆针柱(3)间隔布置。

2.根据权利要求1所述的风冷散热器，其特征在于，所述椭圆针柱(3)的顶端面(30)为倾斜面。

3.根据权利要求2所述的风冷散热器，其特征在于，所述椭圆针柱(3)的顶端面(30)的水平倾斜夹角为β，满足20°≤β≤40°。

4.根据权利要求2所述的风冷散热器，其特征在于，各个所述椭圆针柱(3)的所述顶端面(30)为沿冷却风的来流方向(A)的迎流面，所述迎流面沿所述来流方向(A)逐渐向上倾斜。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的风冷散热器，其特征在于，所述横向顶部翅片(5)的顶壁还设置有沿横向方向间隔平行分布的多个竖向翅片(4)，所述竖向翅片(4)沿冷却风的来流方向(A)延伸并与所述椭圆针柱(3)间隔布置。

6.根据权利要求5所述的风冷散热器，其特征在于，任意相邻两个所述竖向翅片(4)之间设置有沿所述来流方向(A)交替间隔布置的第一椭圆针柱组和第二椭圆针柱组，所述第一椭圆针柱组包括沿所述横向方向间隔分布的第一椭圆针柱(31)和第二椭圆针柱(32)，所述第二椭圆针柱组包括第三椭圆针柱(33)，沿所述横向方向，所述第三椭圆针柱(33)分别与所述第一椭圆针柱(31)和第二椭圆针柱(32)错位布置。

7.根据权利要求6所述的风冷散热器，其特征在于，在任意相邻两个所述竖向翅片(4)之间，沿所述来流方向(A)，多个所述第一椭圆针柱(31)之间对齐，多个所述第二椭圆针柱(32)之间对齐，多个所述第三椭圆针柱(33)之间对齐，所述第三椭圆针柱(33)设置在所述第一椭圆针柱(31)与第二椭圆针柱(32)之间的横向中线上。

8.根据权利要求7所述的风冷散热器，其特征在于，相对于所述横向方向，所述第一椭圆针柱组中的所述第一椭圆针柱(31)和所述第二椭圆针柱(32)之间的连线为第一连线，所述第一椭圆针柱组中的所述第一椭圆针柱(31)或所述第二椭圆针柱(32)和相邻的所述第二椭圆针柱组中的所述第三椭圆针柱(33)之间的连线为第二连线，所述第一连线与所述第二连线之间的锐角夹角为α，满足50°≤α≤70°。

9.根据权利要求1所述的风冷散热器，其特征在于，所述基板(1)的侧壁伸出有沿竖向间隔分布的多个横向翅片(2)，所述横向翅片位于所述横向顶部翅片(5)的下方。

10.一种家用电器，其特征在于，所述家用电器包括变频器(100)、冷却风扇(200)以及根据权利要求1～9中任意一项所述的风冷散热器，所述风冷散热器设置在所述变频器(100)上，所述冷却风扇(200)吹出的冷却风朝向所述风冷散热器和所述变频器(100)。