CN212013426U - 一种壳体散热结构及逆变器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种壳体散热结构及逆变器，壳体散热结构包括壳体和一体成型在壳体表面的翅片，其特征在于，所述翅片成排地设置在所述壳体上，每一排上均具有多个沿长度方向间隔设置的所述翅片；在相邻两排所述翅片中，其中一排上的所述翅片与另一排上相邻两个翅片之间的间隔位置正对，且该翅片的长度与该间隔位置处的两个翅片的间距相匹配。本实用新型的壳体散热结构和逆变器具有结构设计合理，利于空气流动，提高热交换效率，能够在保证散热效果的前提下实现轻量化等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子元器件散热技术领域，特别的涉及一种壳体散热结构及逆变器。
背景技术
电子元器件在工作时，会产生大量的热量，一旦热量过高，就会影响电子元器件的工作稳定性，需要对电子元器件实行可靠的降温措施。另一方面，为保护电子元器件，通常需要将电子元器件封装在壳体内，对电子元器件的散热主要上对其壳体的散热。
目前，对壳体的散热主要有采用导热率更高的材料制作壳体、增大壳体的表面积或增加壳体表面空气流动，为控制生产成本，实践中主要采用增大壳体表面积和增加壳体表面空气流动的方式来改善散热效果。现有的增加壳体表面积的方式主要是在壳体表面沿长度方向或宽度方向均布设置多个散热翅片，使空气从相邻两个翅片之间流过，带走壳体表面的热量。
采用该种结构，为保证相邻两个翅片之间流动的空气能够充分与翅片接触，形成可靠的热交换，需要缩小相邻两个翅片之间的间距，从而增加整个壳体的重量。另外，翅片沿壳体的长度方向或宽度方向呈条状设置，只能使沿翅片流动的空气参与热交换，而不能让与翅片呈一定角度的气流充分参与到热交换的过程，使得散热效率低。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种结构设计合理，利于空气流动，提高热交换效率，能够在保证散热效果的前提下实现轻量化的壳体散热结构及逆变器。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
一种壳体散热结构，包括壳体和一体成型在壳体表面的翅片，其特征在于，所述翅片成排地设置在所述壳体上，每一排上均具有多个沿长度方向间隔设置的所述翅片；在相邻两排所述翅片中，其中一排上的所述翅片与另一排上相邻两个翅片之间的间隔位置正对，且该翅片的长度与该间隔位置处的两个翅片的间距相匹配。
上述结构中，由于翅片与相邻一排上两个翅片之间的间隔位置正对，使得翅片在壳体上形成错位布置，这样，既能够让沿翅片方向的气流能够顺利流过翅片之间的间隙，又能够使与翅片呈一定角度、甚至垂直翅片方向上的气流从每一排翅片上的间隔位置处流过，从而有利于翅片的散热。同时，由于翅片的长度与另一排上正对的间隔位置长度相匹配，使得相邻两排上所有的翅片长度之和与传统的壳体上同一排整体成型的翅片长度相近，在设置有相同排数翅片的壳体上，错位布置的壳体重量更轻，有利于实现轻量化。
进一步的，相邻两排所述翅片中，其中一排上的所述翅片在厚度方向上的投影与另一排上所正对的间隔位置处的两个翅片在厚度方向上的投影相交。
这样，就使得位于中部的错位翅片的两端均伸入到相互正对的两个翅片之间，使得气流从第一组相互正对的两个翅片之间流过后，会在位于中间的错位翅片处一分为二，使气流与中间的错位翅片表面充分接触，进行热交换，并在经过中间的错位翅片后，仍然在其端部的分隔作用下，使气流与第二组相互正对的两个翅片表面充分接触进行热交换，如此重复的流过所有翅片，气流与翅片表面的接触越充分，热交换效率越高，散热效果更好。
进一步的，所述翅片的长度沿背离所述壳体的方向逐渐向中部减小；在相邻两排所述翅片中，其中一排上的所述翅片底部的长度大于另一排上所正对的间隔位置处的两个翅片底部的间距，且翅片顶部的长度小于另一排上所正对的间隔位置处的两个翅片顶部的间距。
这样，相邻两排翅片在翅片厚度方向上的投影会在底部位置处相交，在顶部位置处相互间隔，从而使得翅片厚度方向的气流能够从翅片靠近顶部位置的间隔处流过。
进一步的，所述翅片上平行于壳体表面的截面面积沿背离所述壳体的方向逐渐变小。
由于热量上由壳体向外逐步散出，从而在沿远离壳体的方向上会形成温度下降的梯度，翅片的截面面积沿根部到顶部方向逐渐变小，可以在满足热量传递梯度的情况下，尽量降低翅片的体积，减轻整体重量。另外，该结构使得翅片的侧面倾斜，相比侧面垂直壳体的设置，有利于增大翅片的表面积，有利于散热；且该结构还使得翅片顶部的间距更大，有利于空气流通，改善散热。
进一步的，所述翅片上平行于壳体表面的截面整体呈长条状，且厚度方向的两侧呈中部向外凸出的圆弧形。
这样，圆弧形表面更能增加翅片的表面积，且将翅片厚度两侧的中部外凸，能够缩短相互正对的两个翅片之间的间距，使空气流过时能够受到两个翅片间距变化的影响而改变压力，促使空气能够更好地贴近翅片表面流动，从而改善散热的效果。
一种逆变器，其特征在于，包括壳体和安装在所述壳体内的逆变器模组，所述壳体的表面具有如上所述的壳体散热结构。
进一步的，所述逆变器模组包括电路板和焊接在所述电路板上的功率管；所述功率管贴靠在所述电路板上，且所述功率管的散热侧背离所述电路板；所述电路板通过螺钉固定安装在所述壳体上，使所述功率管的散热侧压贴在所述壳体上。
在装配电路板的时候，通过螺钉固定电路板，并通过电路板将功率管的散热侧压贴在壳体上，可以使功率管工作时的热量直接传递到壳体上，热传导效率更高，并通过壳体上的散热结构进行散热，从而可以改善散热效果，保证功率管的运行可靠性。
进一步的，所述壳体的内侧具有突出设置的顶块，所述顶块的高度与所述功率管的厚度相匹配，且与所述壳体上压贴所述功率管的压贴区域相近；所述顶块与所述压贴区域之间设置有用于固定所述电路板的螺纹孔。
这样，将螺纹孔设置的顶块和压贴区域之间，使得螺钉对电路板施加压紧力时，在顶块向上的反向作用力下，电路板能够将螺钉的压紧力可靠地作用到功率管上，使功率管与壳体牢牢贴紧。
进一步的，所述壳体的内侧用于压贴所述功率管的压贴区域向内凹陷，使所述电路板与壳体的内侧相互靠近。
由于功率管比该侧的其他元器件更厚，将壳体内侧的压贴区域凹陷设置，让电路板尽量靠近壳体内侧，即有利于缩小逆变器的整体体积，又有利于电路板上的热量能够更好地传递到壳体上进行散热。
进一步的，在翅片长度方向上，位于壳体外侧的翅片的外端部设置有倒角。
为了更好地为逆变器散热，通常会在逆变器上设置导风罩，在位于外侧的翅片端部设置倒角，可以增加该区域与导风罩之间的空间，从而有利于进气均匀地流入到各排翅片之间，对逆变器进行整体散热。
综上所述，本实用新型的壳体散热结构和逆变器具有结构设计合理，利于空气流动，提高热交换效率，能够在保证散热效果的前提下实现轻量化等优点。
附图说明
图1为本实用新型的壳体散热结构的示意图。
图2为翅片投影的示意图。
图3为功率管、电路板、顶块与壳体之间的安装结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施时：如图1所示，一种逆变器，包括壳体1和安装在所述壳体1内的逆变器模组，所述壳体1的表面一体成型有翅片2，所述翅片2成排地设置在所述壳体1上，每一排上均具有多个沿长度方向间隔设置的所述翅片2；在相邻两排所述翅片中，其中一排上的所述翅片与另一排上相邻两个翅片之间的间隔位置正对，且该翅片的长度与该间隔位置处的两个翅片的间距相匹配。
上述结构中，由于翅片与相邻一排上两个翅片之间的间隔位置正对，使得翅片在壳体上形成错位布置，这样，既能够让沿翅片方向的气流能够顺利流过翅片之间的间隙，又能够使与翅片呈一定角度、甚至垂直翅片方向上的气流从每一排翅片上的间隔位置处流过，从而有利于翅片的散热。同时，由于翅片的长度与另一排上正对的间隔位置长度相匹配，使得相邻两排上所有的翅片长度之和与传统的壳体上同一排整体成型的翅片长度相近，在设置有相同排数翅片的壳体上，错位布置的壳体重量更轻，有利于实现轻量化。
实施时，相邻两排所述翅片中，其中一排上的所述翅片在厚度方向上的投影与另一排上所正对的间隔位置处的两个翅片在厚度方向上的投影相交。具体的，在本实施例中，如图2所示，所述翅片2的长度沿背离所述壳体1的方向逐渐向中部减小；在相邻两排所述翅片中，其中一排上的所述翅片底部的长度大于另一排上所正对的间隔位置处的两个翅片底部的间距，且翅片顶部的长度小于另一排上所正对的间隔位置处的两个翅片顶部的间距。
这样，就使得位于中部的错位翅片A的两端均伸入到相互正对的两个翅片B之间，使得气流从第一组相互正对的两个翅片之间流过后，会在位于中间的错位翅片处一分为二，使气流与中间的错位翅片表面充分接触，进行热交换，并在经过中间的错位翅片后，仍然在其端部的分隔作用下，使气流与第二组相互正对的两个翅片表面充分接触进行热交换，如此重复的流过所有翅片，气流与翅片表面的接触越充分，热交换效率越高，散热效果更好。而且，相邻两排翅片在翅片厚度方向上的投影会在底部位置处相交，在顶部位置处相互间隔，从而使得翅片厚度方向的气流能够从翅片靠近顶部位置的间隔处流过。
本实施例中，为进一步降低重量，所述翅片2上平行于壳体表面的截面面积沿背离所述壳体1的方向逐渐变小。
由于热量上由壳体向外逐步散出，从而在沿远离壳体的方向上会形成温度下降的梯度，翅片的截面面积沿根部到顶部方向逐渐变小，可以在满足热量传递梯度的情况下，尽量降低翅片的体积，减轻整体重量。另外，该结构使得翅片的侧面倾斜，相比侧面垂直壳体的设置，有利于增大翅片的表面积，有利于散热；且该结构还使得翅片顶部的间距更大，有利于空气流通，改善散热。
同时，所述翅片2上平行于壳体表面的截面整体呈长条状，且厚度方向的两侧呈中部向外凸出的圆弧形。
这样，圆弧形表面更能增加翅片的表面积，且将翅片厚度两侧的中部外凸，能够缩短相互正对的两个翅片之间的间距，使空气流过时能够受到两个翅片间距变化的影响而改变压力，促使空气能够更好地贴近翅片表面流动，从而改善散热的效果。
另外，如图3所示，所述逆变器模组包括电路板3和焊接在所述电路板3上的功率管4；所述功率管4贴靠在所述电路板3上，且所述功率管4的散热侧背离所述电路板3；所述电路板3通过螺钉固定安装在所述壳体1上，使所述功率管4的散热侧压贴在所述壳体1上，具体实施时，壳体与功率管之间还设置有一层绝缘膜。
在装配电路板的时候，通过螺钉固定电路板，并通过电路板将功率管的散热侧压贴在壳体上，可以使功率管工作时的热量直接传递到壳体上，热传导效率更高，并通过壳体上的散热结构进行散热，从而可以改善散热效果，保证功率管的运行可靠性。
为保证功率管能可靠的压贴在壳体上，所述壳体1的内侧具有突出设置的顶块5，所述顶块5的高度与所述功率管4的厚度相匹配，且与所述壳体1上压贴所述功率管4的压贴区域相近；所述顶块5与所述压贴区域之间设置有用于固定所述电路板3的螺纹孔。
这样，将螺纹孔设置的顶块和压贴区域之间，使得螺钉对电路板施加压紧力时，在顶块向上的反向作用力下，电路板能够将螺钉的压紧力可靠地作用到功率管上，使功率管与壳体牢牢贴紧。
为了进一步缩小逆变器的体积，本实施例中，所述壳体1的内侧用于压贴所述功率管4的压贴区域向内凹陷，使所述电路板3与壳体1的内侧相互靠近。
由于功率管比该侧的其他元器件更厚，将壳体内侧的压贴区域凹陷设置，让电路板尽量靠近壳体内侧，即有利于缩小逆变器的整体体积，又有利于电路板上的热量能够更好地传递到壳体上进行散热。
同时，在翅片2长度方向上，位于壳体外侧的翅片2的外端部设置有倒角。
为了更好地为逆变器散热，通常会在逆变器上设置导风罩，在位于外侧的翅片端部设置倒角，可以增加该区域与导风罩之间的空间，从而有利于进气均匀地流入到各排翅片之间，对逆变器进行整体散热。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种壳体散热结构，包括壳体（1）和一体成型在壳体（1）表面的翅片（2），其特征在于，所述翅片（2）成排地设置在所述壳体（1）上，每一排上均具有多个沿长度方向间隔设置的所述翅片（2）；在相邻两排所述翅片中，其中一排上的所述翅片与另一排上相邻两个翅片之间的间隔位置正对，且该翅片的长度与该间隔位置处的两个翅片的间距相匹配。
2.如权利要求1所述的壳体散热结构，其特征在于，相邻两排所述翅片中，其中一排上的所述翅片在厚度方向上的投影与另一排上所正对的间隔位置处的两个翅片在厚度方向上的投影相交。
3.如权利要求1所述的壳体散热结构，其特征在于，所述翅片（2）的长度沿背离所述壳体（1）的方向逐渐向中部减小；在相邻两排所述翅片中，其中一排上的所述翅片底部的长度大于另一排上所正对的间隔位置处的两个翅片底部的间距，且翅片顶部的长度小于另一排上所正对的间隔位置处的两个翅片顶部的间距。
4.如权利要求1所述的壳体散热结构，其特征在于，所述翅片（2）上平行于壳体表面的截面面积沿背离所述壳体（1）的方向逐渐变小。
5.如权利要求1所述的壳体散热结构，其特征在于，所述翅片（2）上平行于壳体表面的截面整体呈长条状，且厚度方向的两侧呈中部向外凸出的圆弧形。
6.一种逆变器，其特征在于，包括壳体（1）和安装在所述壳体（1）内的逆变器模组，所述壳体（1）的表面具有如权利要求1~5中任一权利要求所述的壳体散热结构。
7.如权利要求6所述的逆变器，其特征在于，所述逆变器模组包括电路板（3）和焊接在所述电路板（3）上的功率管（4）；所述功率管（4）贴靠在所述电路板（3）上，且所述功率管（4）的散热侧背离所述电路板（3）；所述电路板（3）通过螺钉固定安装在所述壳体（1）上，使所述功率管（4）的散热侧压贴在所述壳体（1）上。
8.如权利要求7所述的逆变器，其特征在于，所述壳体（1）的内侧具有突出设置的顶块（5），所述顶块（5）的高度与所述功率管（4）的厚度相匹配，且与所述壳体（1）上压贴所述功率管（4）的压贴区域相近；所述顶块（5）与所述压贴区域之间设置有用于固定所述电路板（3）的螺纹孔。
9.如权利要求7所述的逆变器，其特征在于，所述壳体（1）的内侧用于压贴所述功率管（4）的压贴区域向内凹陷，使所述电路板（3）与壳体（1）的内侧相互靠近。
10.如权利要求6所述的逆变器，其特征在于，在翅片（2）长度方向上，位于壳体外侧的翅片（2）的外端部设置有倒角。
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| CN202021047350.0U CN212013426U (zh) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | 一种壳体散热结构及逆变器 |
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Cited By (1)
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| CN111525820A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-08-11 | 重庆宗申电子科技有限公司 | 一种逆变器及其装配工艺 |
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2020
- 2020-06-09 CN CN202021047350.0U patent/CN212013426U/zh active Active
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