CN221040773U - 一种电感的散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电感的散热结构，包括外壳和容置于外壳内的电感组件，还包括导热块，导热块位于电感组件和外壳之间，导热块与电感组件之间以及导热块与外壳之间填充有填充体。利用金属材料包覆磁芯和漆包线，得以更快地把电感的热量传到至外壳，便于电感更好地散热，延长电感的使用寿命。

Description

一种电感的散热结构

技术领域

本实用新型涉及电感器领域，具体地说，是一种电感的散热结构。

背景技术

目前的户外光伏逆变器适配的电感器，通常在电感组件外部设置一个金属材质的外壳，得以保护电感组件并且起到散热作用，以满足电感器的防护等级、防撞击和散热等需求。由于电感组件的绕组线为异形结构，常规的方式为采用较大的外壳套设于电感组件外，并在外壳和电感组件之间采用灌封胶灌封。

但是，灌封胶的导热系数极小，不利于电感散热，易致使包覆于灌封胶内部的绕组线和磁芯在较高温度的环境下工作，磁芯容易消磁，漆包线容易烧毁，降低电感器的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种电感的散热结构，以提高电感的散热效率，延长其使用寿命。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种电感的散热结构，包括外壳和容置于所述外壳内的电感组件，还包括导热块，所述导热块位于所述电感组件和所述外壳之间，所述导热块与所述电感组件之间以及所述导热块与所述外壳之间填充有填充体。

作为一种优选，所述电感组件与所述导热块之间保持有第一空隙，所述导热块与所述外壳之间保持有第二空隙，所述填充体填充于第一空隙和第二空隙中。

作为一种优选，还包括支撑架，所述支撑架连接于所述电感组件的外侧，所述导热块连接于所述支撑架，所述导热块上设有适于容置电感组件的腔体，得以套设于所述电感组件的外周侧。

作为一种优选，所述支撑架包括第一支撑件和第二支撑件，所述电感组件包括磁芯和绕组线，所述第一支撑件连接于所述磁芯的一端，所述第二支撑件连接于所述磁芯的另一端，所述导热块连接于第一支撑件和第二支撑件之间，且围绕于电感组件的周侧。

作为一种优选，所述第一支撑件包括设有第一避让孔的第一主体部，和若干位于第一避让孔周侧的第一连接部，所述磁芯的一端穿过第一避让孔，并抵于第一连接部，所述第二支撑件包括设有第二避让孔的第一主体部和若干位于第二避让孔周侧的第二连接部，所述磁芯的另一端穿过第二避让孔，并抵于第二连接部，使得所述支撑件可拆卸的连接于所述电感组件。

作为一种优选，所述第一支撑件上设置有若干个第一突柱，所述第一突柱向所述第二支撑件方向突出，所述第二支撑件上设置有若干个第二突柱，所述第二突柱向所述第一支撑件方向突出且与所述第一突柱相对设置，所述导热块上开设有安装孔，所述第一突柱和所述第二突柱延伸入所述安装孔，得以固定所述导热块。

作为一种优选，所述第一突柱、所述第二突柱的数量为三个，其中一对所述第一突柱和所述第二突柱位于所述磁芯的一侧，另两对所述第一突柱和所述第二突柱位于所述磁芯的另一侧。

作为一种优选，所述导热块的材质包括金属导热材料、陶瓷导热材料、聚合物导热材料或纳米导热材料。

作为一种优选，所述导热块的材质为铝或铜。

作为一种优选，所述填充体的材质为硅胶或灌封胶。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

(1)利用金属材料包覆磁芯和漆包线，得以更快地把电感的热量传到至外壳，便于电感更好地散热，延长电感的使用寿命；

(2)减少灌封胶的使用量，得以降低成本。

附图说明

图1是根据本申请的一些实施方式的电感的散热结构的结构图；

图2是根据本申请的一些实施方式的电感的散热结构的爆炸图；

图3是根据本申请的一些实施方式的电感的散热结构的俯视图；

图4是本申请的沿图3中A-A方向的剖视图；

图5是根据本申请的一些实施方式的磁芯、支撑架和加热块的组装结构图；

图6是根据本申请的一些实施方式的磁芯和支撑架的组装结构图；

图7是根据本申请的一些实施方式的第一支撑件的结构图；

图8是本申请的图7中局部B处的放大示意图；

图9是根据本申请的一些实施方式的第二支撑件的结构图。

图中：1、电感器；20、外壳；30、电感组件；31、磁芯；311、第一端；312、第二端；32、绕组线；321、第一绕组线；322、第二绕组线；33、中间区域；40、导热块；41、安装孔；42、腔体；50、填充体；61、第一空隙；62、第二空隙；70、支撑架；71、第一支撑件；711、第一主体部；712、第一避让孔；713、第一连接部；714、第一突柱；715、定位台阶；72、第二支撑件；721、第二主体部；722、第二避让孔；723、第二连接部；724、第二突柱。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

一种电感的散热结构，如图1和图2所示，包括外壳20和容置于外壳20内的电感组件30，还包括导热块40，导热块40位于电感组件30和外壳20之间，导热块40与电感组件30之间以及导热块40与外壳20之间填充有填充体50，形成电感器1。也就是说，填充体50填充于外壳20和电感组件30之间的空隙中，得以避免水汽、灰尘、化学物质等进入电感器1中。电感组件30产生的热量得以通过位于其外周侧的导热块40以及填充体50传导至外壳20。可以理解的是，导热块40选用的材质的导热性较好，得以提高电感器1的散热效率，降低电感器1内部的温度，使得电感组件30在温度较低的环境中工作，有利于避免磁芯31消磁和绕组线32烧毁，进一步得以延长电感器1的使用寿命。

在一些实施例中，如图3和图4所示，电感组件30与导热块40之间保持有第一空隙61，导热块40与外壳20之间保持有第二空隙62，填充体50填充于第一空隙61和第二空隙62中。可以理解的是第一空隙61的最窄处的宽度大于电感组件30和导热块40之间的电气间隙，即电感组件30和导热块40之间的最小距离大于电感组件30和导热块40之间的电气间隙，同样的，第二空隙62的最窄处的宽度大于导热块40和外壳20之间的电气间隙，即导热块40和外壳20之间的最小距离大于导热块40和外壳20之间的电气间隙，得以避免电感组件30和导热块40，以及导热块40和外壳20之间产生击穿现象。可以理解的是填充体50采用绝缘材料，填充体50填充于第一空隙61和第二空隙62中得以绝缘，有利于避免电感组件30和导热块40之间产生击穿现象，进一步提高电感器1的可靠性。

在一些实施例中，导热块40的材质包括金属导热材料、陶瓷导热材料、聚合物导热材料或纳米导热材料。可以理解的是，传统方案中在电感组件30和外壳20之间填充灌封胶，由于灌封胶的导热系数极低，约为0.2E/m·K～0.5E/m·K，易致使电感器1内部热累积，进一步导致电感组件30的磁芯31消磁和绕组线32烧毁。而在本实施例中，导热块40的导热系数远高于灌封胶，将导热块40设置于电感组件30的周侧，得以提高将电感组件30的热量传导至外壳20的效率，有利于降低电感器1内部温度，延长电感组件30的使用寿命。优选的，导热块40的材质为铝或铜，导热系数高有利于散热，并且易获得、价格较低、便于加工，有利于降低生产成本。更优选的，导热块40采用牌号为Al6063的铝合金材料，其导热系数较高，约为209E/m·K，是灌封胶的导热系数的一百多倍，得以较快地将电感组件30的热量传导至外壳20，降低磁芯31和绕组线32的温度，进一步有利于避免磁芯31消磁及绕组线32烧毁，且Al6063的可加工性好，有利于加工成型。

在一些实施例中，填充体50的材质包括导热硅胶垫或灌封胶，得以避免水汽、灰尘、化学物质等进入电感器1中，同时得以缓冲和减震，避免电感组件30因振动或冲击而受损，进一步保护电感组件30。优选的，填充体50的材质为灌封胶，将电感组件30和导热块40放置于外壳20内，再将灌封胶填入外壳20内并抽真空，使得灌封胶填充于第一空隙61和第二空隙62。

在一些实施例中，如图5-图7所示，电感器1还包括支撑架70，支撑架70连接于电感组件30的外侧，导热块40连接于支撑架70，导热块40上设有适于容置电感组件30的腔体42，得以套设于电感组件30的外周侧。也就是说，电感组件30的至少部分容置于导热块40的腔体42内，导热块40通过支撑架70固定于电感组件30的外周侧，得以将电感组件30的热量传导至外壳20，并且导热块40通过支撑架70固定，得以使导热块40与电感组件30之间保持第一空隙61，以及导热块40与外壳20之间的第二空隙62，进一步避免在向外壳20内填入填充体50前或填入填充体50时，导热块40相对电感组件30活动。

在一些实施例中，如图5和图6所示，支撑架70包括第一支撑件71和第二支撑件72，电感组件30包括磁芯31和绕组线32，第一支撑件71连接于磁芯31的一端，第二支撑件72连接于磁芯31的另一端，导热块40连接于第一支撑件71和第二支撑件72之间，且围绕于电感组件30的周侧。具体地说，第一支撑件71位于导热块40轴向的一端，第二支撑件72位于导热块40轴向的另一端，导热块40夹持于第一支撑件71和第二支撑件72之间，并且，第一支撑件71和第二支撑件72连接磁芯31的两端，使得导热块40径向围绕于电感组件30的外周侧。优选的，导热块40的轴向与磁芯31上绕组线32的排布方向一致，导热块40的腔体42的壁面贴近于绕组线32的外侧，得以增大吸收热量的面积，提高散热效率。可以理解的是，支撑架70连接于电感组件30，也就是说，第一支撑件71与磁芯31的一端接触，第二支撑件72与磁芯31的另一端接触，因此支撑架70的材质选用绝缘材料，在一个可选实施例中，第一支撑件71和第二支撑件72分别采用注塑工艺一体成型，有利于降低生产成本且便于大批量生产。

在一些实施例中，如图5-图9所示，第一支撑件71包括设有第一避让孔712的第一主体部711，和若干位于第一避让孔712周侧的第一连接部713，磁芯31的一端穿过第一避让孔712，并抵于第一连接部713，第二支撑件72包括设有第二避让孔722的第二主体部721，和若干位于第二避让孔722周侧的第二连接部723，磁芯31的另一端穿过第二避让孔722，并抵于第二连接部723，使得支撑架70可拆卸的连接于电感组件30。具体地说，磁芯31包括第一端311和第二端312，第一主体部711套设于磁芯31的第一端311的周侧，第一连接部713突出的设置于第一主体部711上背离第二支撑件72的侧面，并位于第一避让孔712的周侧，即磁芯31的第一端311穿过第一避让孔712后，第一连接部713位于磁芯31的四周，并向第一端311的端面中间延伸，得以使磁芯31的第一端311的端面抵于第一连接部713；同样的，第二主体部721套设于磁芯31的第二端312的周侧，第二连接部723突出的设置于第二主体部721上背离第一支撑件71的侧面，并位于第二避让孔722的周侧，即磁芯31的第二端312穿过第二避让孔722后，第二连接部723位于磁芯31的四周，并向第二端312的端面中间延伸，得以使磁芯31的第二端312的端面抵于第二连接部723。可以理解的是，第一支撑件71通过第一连接部713连接于磁芯31的第一端311，第二支撑件72通过第二连接部723连接于磁芯31的第二端312，得以使部分磁芯31露出于第一支撑件71和第二支撑件72，与填充体50接触，进一步有利于磁芯31散热，延长电感组件30的使用寿命。

在一些实施例中，如图7-图9所示。第一支撑件71上设置有若干个第一突柱714，第一突柱714向第二支撑件72方向突出，第二支撑件72上设置有若干个第二突柱724，第二突柱724向第一支撑件71方向突出且与第一突柱714相对设置，导热块40上开设有安装孔41，第一突柱714和第二突柱724延伸入安装孔41，得以固定导热块40。也就是说，安装孔41贯穿导热块40的上表面和下表面，第一突柱714从第一支撑件71的下表面凸起并延伸入导热块40的安装孔41的上端，第二突柱724从第二支撑件72的上表面凸起并延伸入安装孔41的下端，得以使导热块40连接于第一支撑件71和第二支撑件72之间，位于电感组件30的外周侧，以利于电感组件30的热量传导至外壳20。可以理解的是，第一突柱714和第二突柱724延伸入安装孔41的两端后，安装孔41的中间段为空心，在一个可选实施例中，可以在安装孔41的中间段，即第一突柱714和第二突柱724之间填充填充体50，如灌封胶。在另一个可选实施例中，安装孔41的中间段为实体，即导热块40的上表面和下表面分别开设有互不连通的安装槽，得以分别与第一突柱714和第二突柱724连接。值得一提的是，当导热块40的上表面和下表面分别开设安装槽时，导热块40的安装槽需要通过机加工成型，但是当导热块40上开设有贯穿上表面和下表面的安装孔41时，导热块40得以通过型材切割成型，有利于降低成本，且得以提高批量生产的效率。在一个可选实施例中，第一突柱714上设有定位台阶715，导热块40的下表面抵于第二支撑件72的上表面，导热块40的上表面抵于第一突柱714上的定位台阶715，得以在轴向方向上固定导热块40。

在一些实施例中，如图6-图9所示，第一突柱714、第二突柱724的数量为三个，其中一对第一突柱714和第二突柱724位于磁芯31的一侧，另两对第一突柱714和第二突柱724位于磁芯31的另一侧，有利于导热块40受力均匀地连接于支撑架70。值得一提的是，绕组线32包括第一绕组线321和第二绕组线322，第一突柱714和第二突柱724靠近第一绕组线312和第二绕组线322之间的中间区域33设置，得以使电感组件30和支撑架70的结构更为紧凑，有利于减小电感器1的体积。

以上描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种电感的散热结构，包括外壳和容置于所述外壳内的电感组件，其特征在于，还包括导热块，所述导热块位于所述电感组件和所述外壳之间，所述导热块与所述电感组件之间以及所述导热块与所述外壳之间填充有填充体。

2.根据权利要求1所述的电感的散热结构，其特征在于，所述电感组件与所述导热块之间保持有第一空隙，所述导热块与所述外壳之间保持有第二空隙，所述填充体填充于第一空隙和第二空隙中。

3.根据权利要求1所述的电感的散热结构，其特征在于，还包括支撑架，所述支撑架连接于所述电感组件的外侧，所述导热块连接于所述支撑架，所述导热块上设有适于容置电感组件的腔体，得以套设于所述电感组件的外周侧。

4.根据权利要求3所述的电感的散热结构，其特征在于，所述支撑架包括第一支撑件和第二支撑件，所述电感组件包括磁芯和绕组线，所述第一支撑件连接于所述磁芯的一端，所述第二支撑件连接于所述磁芯的另一端，所述导热块连接于第一支撑件和第二支撑件之间，且围绕于电感组件的周侧。

5.根据权利要求4所述的电感的散热结构，其特征在于，所述第一支撑件包括设有第一避让孔的第一主体部，和若干位于第一避让孔周侧的第一连接部，所述磁芯的一端穿过第一避让孔，并抵于第一连接部，所述第二支撑件包括设有第二避让孔的第二主体部，和若干位于第二避让孔周侧的第二连接部，所述磁芯的另一端穿过第二避让孔，并抵于第二连接部，使得所述支撑件可拆卸的连接于所述电感组件。

6.根据权利要求5所述的电感的散热结构，其特征在于，所述第一主体部上设置有若干个第一突柱，所述第一突柱向所述第二支撑件方向突出，所述第二主体部上设置有若干个第二突柱，所述第二突柱向所述第一支撑件方向突出且与所述第一突柱相对设置，所述导热块上开设有安装孔，所述第一突柱和所述第二突柱延伸入所述安装孔，得以固定所述导热块。

7.根据权利要求6所述的电感的散热结构，其特征在于，所述第一突柱、所述第二突柱的数量为三个，其中一对所述第一突柱和所述第二突柱位于所述磁芯的一侧，另两对所述第一突柱和所述第二突柱位于所述磁芯的另一侧。

8.根据权利要求1-7中任一所述的电感的散热结构，其特征在于，所述导热块的材质包括金属导热材料、陶瓷导热材料、聚合物导热材料或纳米导热材料。

9.根据权利要求8所述的电感的散热结构，其特征在于，所述导热块的材质为铝或铜。

10.根据权利要求1-7中任一所述的电感的散热结构，其特征在于，所述填充体的材质为硅胶或灌封胶。