CN217956940U - 一种变频器散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频器散热结构，包括壳体，其设有散热腔，散热腔内部设有格栅，散热腔的第一侧面与第二侧面相对设置，第一侧面设有镂空板，第二侧面设有散热风扇；散热器，其安装在格栅顶部，散热器内设有多个散热鳍片，任一散热鳍片的延长面与第一侧面或第二侧面相交，相邻的两个散热鳍片间为用于供气流通过的气流通道；散热器顶部设有多个铜管；IGBT晶体管，其贴接在铜管上。本实用新型通过散热风扇对散热腔中的散热器强制制冷，且在散热腔中设置格栅，增加气流通过时产生的湍流，使得冷空气在散热鳍片中停留的时间变长，提升换热效率。本实用新型涉及散热器技术领域。

Description

一种变频器散热结构

技术领域

本实用新型涉及散热器技术领域中的一种变频器散热结构。

背景技术

变频器是一种应用变频技术与微电子技术，并通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备，其主要依靠内部IGBT晶体管的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。IGBT晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor)即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。由于其驱动功率小而饱和压降低，非常适用于高压变频领域。

由于IGBT晶体管需要承担主要的变频工作，正常使用时其升温较快，因而往往需要将IGBT晶体管安装在散热器上进行辅助散热。对于一些需要长时间运转的高压变频器，散热问题必须予以重视，因此往往会采用体积更大、散热性能更好的散热器承担散热工作。

但是，对于一些对体积有要求的变频器，不能通过一味增加散热器散热空间的方式来提升散热效果，减小了散热器体积后容易导致IGBT晶体管长时间高温工作而产生损耗。因此，需要一种针对紧凑变频器的散热方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种变频器散热结构，能够提升紧凑型变频器的散热效果。

根据本实用新型实施例，提供一种变频器散热结构，包括：

壳体，其设有散热腔，所述散热腔内部设有格栅，所述散热腔的第一侧面与第二侧面相对设置，所述第一侧面设有镂空板，所述第二侧面设有散热风扇；

散热器，其安装在所述格栅顶部，所述散热器内设有多个散热鳍片，任一所述散热鳍片的延长面与所述第一侧面或所述第二侧面相交，相邻的两个所述散热鳍片间为用于供气流通过的气流通道；所述散热器顶部设有多个铜管；

IGBT晶体管，其贴接在所述铜管上。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述散热器与所述格栅之间设有间隙。

根据本实用新型实施例，进一步地，任一所述散热鳍片均与所述第一侧面或所述第二侧面垂直。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述散热鳍片上设有波纹，所述波纹的纹路方向垂直于所述第一侧面或所述第二侧面。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述散热器为金属件。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述散热风扇的数量为两个，两个所述散热风扇并排设置。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述铜管相互平行且等距设置。

根据本实用新型实施例，进一步地，任一所述铜管均与所述IGBT晶体管贴接。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述变频器散热结构还包括盖板，所述盖板安装在所述散热腔顶部并将所述散热腔封闭，所述盖板上设有用于使所述IGBT晶体管露出的开槽。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述盖板设有格栅。

本实用新型实施例的有益效果至少包括：本实用新型通过散热风扇对散热腔中的散热器强制制冷，且在散热腔中设置格栅，增加气流通过时产生的湍流，使得冷空气在散热鳍片中停留的时间变长，提升换热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本实用新型实施例拆卸盖板后的结构图；

图2是本实用新型实施例中壳体的结构图；

图3是本实用新型实施例中散热器的结构图；

图4是本实用新型实施例安装上盖板后的结构图；

图5是本实用新型实施例的侧视图。

附图标记：100-壳体、110-散热腔、111-格栅、120-第一侧面、130-第二侧面、140-散热风扇、200-散热器、210-散热鳍片、211-波纹、220-气流通道、240-铜管、300-IGBT晶体管、400-盖板、410-开槽。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供了一种变频器散热结构，其通过壳体一侧的散热风扇驱动冷空气进入散热腔中，冷空气遇到凹凸不平的格栅后产生湍流，从而延长了冷空气在散热腔中的停留时间，能够与散热器上的散热鳍片进行更充分的冷热交换，从而提升散热效率。散热器顶部等距设有多个铜管，IGBT晶体管贴在在铜管上，从而铜管能够作为导热渠道将IGBT晶体管上产生的热量快速且均匀地传导至散热器上，防止因局部散热降低散热效率。

说明书附图1展示了本变频器散热结构拆卸掉盖板400的结构图。壳体100构成本变频器散热结构的主体框架，其通过压塑而成，为塑料材质，既能够起到绝缘作用也能对内部部件起到良好的保护作用。在壳体100内部设有散热腔110，其内部用于安装散热器200，并通过与盖板400(见图4)结合可以形成一个密闭的散热空间，从而启动散热风扇140时能够在散热腔110内形成较强的空气强制对流，便于热空气的快速排出。在散热腔110内设有格栅111，其呈格子凸纹状，不仅能够提升壳体100的抗弯性能，也能对散热腔110内的气流造成扰乱从而产生湍流，增加吸入的冷空气在散热腔110中的停留时间，提升冷空气与散热器200的换热效率。

散热腔110相对的两侧分别为第一侧面120和第二侧面130，第一侧面120设有镂空板，空气可以从镂空处流入，同时镂空板也起到防止异物进入散热腔110的作用。在第二侧面130设有散热风扇140，其数量具体为两个且并排设置，用于驱动冷空气进入并排出热空气，加速散热腔110中的空气流动。

散热腔110中安装有散热器200，其设有多个散热鳍片210，并且固定在格栅111的上方。值得注意的是，散热器200与格栅111之间设有空隙，两者并非完全贴合而是通过螺柱结构进行散热器200的架空，使得空气能够从散热器200底部穿过，增加气流与散热器200的接触面积，从而当散热器200体积受限时尽可能地提升其散热效率。散热器200中设有多个相互平行的散热鳍片210，在相邻的两个散热鳍片210间为气流通道220，气流能够在气流通道220中通过。具体地，散热鳍片210与第一侧面120或第二侧面130垂直，从而气流通道220与散热风扇140驱动的气流方向平行，减少对气流的阻力。而且，散热鳍片210的表面设有波纹211，波纹211的方向也与气流方向平行，能够对气流起到导向作用，当完成冷热空气换热后热空气能够更快速地从散热腔110中排出。

散热器200的顶部设有多个相互平行且等距设置的铜管240，在铜管240顶部贴接有IGBT晶体管300。当IGBT晶体管300工作时，其产生的热量能够从铜管240传导至散热器200中，由于铜管240分布均匀，从而使得热量均匀地散布在散热器200顶部，避免IGBT晶体管300直接贴接散热器200顶部时产生局部散热而无法充分利用散热器200散热效能的问题。

说明书附图2展示了壳体100的结构图。散热腔110的一侧还设有接线柱，用于与IGBT晶体管电连接。

说明书附图3展示了散热器200的结构图。散热器200顶部设有六个铜管240，铜管240间相互平行且等距设置。

说明书附图4展示了本变频器散热结构安装了盖板400后的结构图。盖板400覆盖在散热腔110上，既用于对散热腔110中的散热器200起保护作用，也能够将散热腔110进行密闭，散热风扇140驱动空气进行流动更为顺畅。而且，盖板400上也设有格栅111(图中未示)，也能对气流进行扰乱从而产生湍流。为了便于IGBT晶体管300与外界连接，盖板400上设有开槽410，IGBT晶体管300从开槽410中露出。

说明书附图5展示了本变频器散热结构的侧视图。IGBT晶体管300产生热量后，经由其底部的铜管240传导至散热器200中。开启散热风扇140后，冷空气从第一侧面120进入并与散热器200中的散热鳍片发生冷热交换，散热器200温度下降，空气气温上升，然后热空气又从第二侧面130经由散热风扇140排出。通过上述循环，使得IGBT晶体管300的温度处于工作温度内，防止温度过高导致IGBT晶体管300发生损坏。

参照图1，本实用新型实施例中的变频器散热结构，包括壳体100、散热器200和IGBT晶体管300。参照图2，壳体100为本变频器散热结构的主体部件，用于对安装在其内部的其他部件起保护作用，同时壳体100采用塑料压塑而成，能够对内部电器器件进行绝缘。壳体100内设有散热腔110，散热工作主要在散热腔110中完成。在散热腔110内部设有格栅，一方面能够提升壳体100的抗弯性能，另一方面也能对散热腔110中的气流产生扰乱从而产生湍流，延长冷空气在散热腔110中的停留时间，使得散热器200与冷空气充分换热。散热腔110相对的两侧分别为第一侧面120和第二侧面130，第一侧面120上安装有镂空板，用于使空气流过并阻挡外界异物进入散热腔110内对散热器200造成伤害。第二侧面130上安装有散热风扇140，用于强制吸入冷空气并排出热空气。参照图5，散热工作开始后，受散热风扇140驱动，冷空气从第一侧面120穿过镂空板进入散热腔110中，在与散热器200完成冷热交换后，热空气随着散热风扇140从第二侧面130排出。

散热器200安装在格栅111的顶部，且散热器200内设有多个散热鳍片210，任一散热鳍片210的延长面均与第一侧面120或第二侧面130相交，即散热鳍片210不与第一侧面120或第二侧面130平行，确保气流能够顺利地在相邻两个散热鳍片210间的气流通道220中通过。参照图3，在散热器200的顶部还设有多个铜管240，用于承载IGBT晶体管300。

IGBT晶体管300的底部与铜管240贴接，从而当IGBT晶体管300发热时，热量能够经铜管240均匀传导至散热器200中，避免IGBT晶体管300热量集中在散热器200的局部位置，而导致散热不均匀或散热效率低的问题。

进一步地，散热器200与格栅111之间设有间隙，具体通过螺柱结构将散热器200架空在格栅111上方，从而气流也能从散热器200的底部通过并产生湍流，增大气流与散热器200的接触面积。

进一步地，任一散热鳍片210均与第一侧面120或第二侧面130垂直，从而减少散热鳍片210对气流的摩擦阻力。

进一步地，散热鳍片210上设有波纹211，波纹211的纹路方向垂直于第一侧面120或第二侧面130，从而能够将气流从第一侧面120引导至第二侧面130，加速热空气的排出。

进一步地，散热器200为金属件，便于热量传导，提升冷热交换效率。

进一步地，散热风扇140的数量为两个，且两个散热风扇140并排设置，进一步加速气流流通。

进一步地，铜管240相互平行且等距设置，使得铜管240能够将IGBT晶体管300上产生的热量均匀地传导至散热器200上，充分利用散热器200完成散热工作。

进一步地，任一铜管240均与IGBT晶体管300贴接，从而最大化对IGBT晶体管300热量的传导。

进一步地，参照图4，本变频器散热结构还包括盖板400，盖板400安装在散热腔110顶部，从而使得散热腔110内部形成封闭状态，当启动散热风扇140时，气流能够更易被散热风扇140驱动而进行运动。在盖板400上还开设有开槽410，用于给IGBT晶体管300露出，以便于IGBT晶体管300与外界进行电连接。

进一步地，盖板400上也设有格栅111，也能够对散热腔110中的气流造成扰乱而形成湍流。

以上是对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种变频器散热结构，其特征在于，包括：

壳体，其设有散热腔，所述散热腔内部设有格栅，所述散热腔的第一侧面与第二侧面相对设置，所述第一侧面设有镂空板，所述第二侧面设有散热风扇；

散热器，其安装在所述格栅顶部，所述散热器内设有多个散热鳍片，任一所述散热鳍片的延长面与所述第一侧面或所述第二侧面相交，相邻的两个所述散热鳍片间为用于供气流通过的气流通道；所述散热器顶部设有多个铜管；

IGBT晶体管，其贴接在所述铜管上。

2.根据权利要求1所述的变频器散热结构，其特征在于：所述散热器与所述格栅之间设有间隙。

3.根据权利要求1所述的变频器散热结构，其特征在于：任一所述散热鳍片均与所述第一侧面或所述第二侧面垂直。

4.根据权利要求1所述的变频器散热结构，其特征在于：所述散热鳍片上设有波纹，所述波纹的纹路方向垂直于所述第一侧面或所述第二侧面。

5.根据权利要求1所述的变频器散热结构，其特征在于：所述散热器为金属件。

6.根据权利要求1所述的变频器散热结构，其特征在于：所述散热风扇的数量为两个，两个所述散热风扇并排设置。

7.根据权利要求1所述的变频器散热结构，其特征在于：所述铜管相互平行且等距设置。

8.根据权利要求1所述的变频器散热结构，其特征在于：任一所述铜管均与所述IGBT晶体管贴接。

9.根据权利要求1所述的变频器散热结构，其特征在于：所述变频器散热结构还包括盖板，所述盖板安装在所述散热腔顶部并将所述散热腔封闭，所述盖板上设有用于使所述IGBT晶体管露出的开槽。

10.根据权利要求9所述的变频器散热结构，其特征在于：所述盖板设有格栅。

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