CN223344328U - 一种汽车电动压缩机igbt散热翅片结构 - Google Patents
一种汽车电动压缩机igbt散热翅片结构Info
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车电动压缩机IGBT散热翅片结构，包括壳体，壳体内侧内壁固定连接有固定板，固定板的一端与壳体内壁形成一个使得固定板正反两侧通气的通气孔，固定板上位于壳体的中心位置设有电机转子孔，固定板上位于电机转子孔的周围固定有底轴承支架，固定板上的一侧且位于底轴承支架与壳体内壁之间的位置固定连接有多个从壳体内壁边缘截获气流导流至底轴承支架外壁边缘的散热翅片。本实用新型利用散热翅片结构，截获贴近壳体边缘旋转的大部分制冷剂气流，使其向靠近中心的部位流动，尽最大可能使中心部位的热交换更加充分，从而增强中心部位的热交换量，同时增加金属壳体与制冷剂的热交换面积，提高整体的热交换量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车电动压缩机IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)散热翅片结构，属于电动压缩机技术领域。
背景技术
新能源汽车电动压缩机均带有压缩机控制器，控制器内部的IGBT以一定频率打开和关断的方式传递电功率给压缩机电机，进而带动压缩机工作。此过程中因IGBT本身会发热，所以必须对IGBT进行散热以使其工作在其安全运行温度范围内。目前行业内普遍是以制冷剂循环给与IGBT接触的金属壳体进行降温的方式将IGBT的热量带走，制冷剂与金属壳体的接触方式和面积对其热交换量有重要影响。
市场上其他产品的散热翅片的形状一设计了向外放射状的翅片(或筋板)，增加了与制冷剂接触的热交换面积；市场上其他产品的散热翅片的形状二设计了两个区域的扇形散热翅片，增加了与制冷剂接触的热交换面积。
虽然上述设计增加了金属壳体与制冷剂接触的热交换面积，但是该设计并没有考虑到壳体内制冷剂的流动特性，并利用该特性来设计翅片，使其与制冷剂更加充分的接触以提高热交换量。
压缩机电机的转子高速旋转，转速范围通常在1000-8000rpm，如此高转速下，转子会带动制冷剂旋转产生离心力，大部分制冷剂气流会在贴着壳体边缘的区域内旋转，即运行时，边缘部位制冷剂量最多，越靠近中心制冷剂量越少，导致靠中心部位的热交换量低，靠中心部位的IGBT的散热条件差，如图1所示(其中，A为电机转子的旋转方向；B为边缘位置制冷剂气流流动方向；D为中心部分制冷剂气流流动方向)。市场上现有产品的设计并没有对这个流动特性加以利用。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：如何使翅片与制冷剂更加充分的接触，以提高热交换量。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种汽车电动压缩机IGBT散热翅片结构，包括壳体，壳体内侧内壁固定连接有固定板，固定板的一端与壳体内壁形成一个使得固定板正反两侧通气的通气孔，固定板上位于壳体的中心位置设有电机转子孔，固定板上位于电机转子孔的周围固定有底轴承支架，其特征在于，所述的固定板上的一侧且位于底轴承支架与壳体内壁之间的位置固定连接有多个从壳体内壁边缘截获气流导流至底轴承支架外壁边缘的散热翅片。
优选地，每个所述的散热翅片的两端分别为靠近截获气流入口的翅片头部和靠近截获气流出口的翅片尾部，翅片头部与壳体边缘之间有距离，翅片尾部与底轴承支架之间有距离。
优选地，所述的散热翅片的翅片头部和翅片尾部的先后顺序为顺着电机转子的旋转方向；散热翅片的翅片头部位置位于翅片尾部位置的上流。
优选地，所述的散热翅片仅为高散热翅片。
优选地，多个所述的散热翅片由高散热翅片和矮散热翅片混合而成，高散热翅片的高度高于矮散热翅片的高度；每两个相邻高散热翅片之间设有至少一个矮散热翅片。
优选地，所述的散热翅片的形状为圆弧状、椭圆状或直线状。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型利用散热翅片结构，截获贴近壳体边缘旋转的大部分制冷剂气流，使其向靠近中心的部位流动，尽最大可能使中心部位的热交换更加充分，从而增强中心部位的热交换量，同时增加金属壳体与制冷剂的热交换面积，提高整体的热交换量。
附图说明
图1为现有壳体内制冷剂流动的分布示意图；
图2为一种汽车电动压缩机IGBT散热翅片结构的平面图；
图3为一种汽车电动压缩机IGBT散热翅片结构的立体图；
图4为制冷剂气流旋转的轴向空间示意图；
图5为散热翅片结构背面和正面的对比示意图(对比散热翅片与IGBT相对应的位置)。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例1
本实用新型提供了一种汽车电动压缩机IGBT散热翅片结构，如图2、图3所示，其包括壳体1，壳体1内侧内壁固定连接有固定板4，固定板4的一端与壳体1内壁形成一个使得固定板4正反两侧通气的通气孔2，固定板4的其他位置(除了设有通气孔2一端以外)均与壳体1内壁连接，固定板4上位于壳体1的中心位置设有电机转子孔6，用于电机转子穿过，固定板4上位于电机转子孔6的周围固定有底轴承支架3，固定板4上的一侧且位于底轴承支架3与壳体1内壁之间的位置固定连接有多个散热翅片5。
每个散热翅片5的两端分别未与底轴承支架3外壁、壳体1内壁连接，即翅片头部5a与壳体1边缘有一定距离，翅片尾部5b与底轴承支架3保持一定距离。
其中，翅片头部5a靠近截获气流的入口，翅片尾部5b靠近截获气流的出口。顺着电机转子的旋转方向A，散热翅片5的翅片头部5a位置要先于翅片尾部5b位置，即截获的气流先经过翅片头部5a进入至相邻两个散热翅片5之间的通道，并沿着散热翅片5形成的通道至翅片尾部5b出去。
散热翅片5的翅片头部5a需与边缘位置制冷剂气流流动方向B(或壳体1内壁边缘)形成相适应的角度，便于制冷剂气流可顺利从相邻两个散热翅片5之间的通道内进入，翅片尾部5b需与中心部分制冷剂气流流动方向D(或底轴承支架3外壁边缘)形成相适应的角度。
散热翅片5的形状为圆弧状、椭圆或者其它曲线，散热翅片5的形状也可以为直线状。
本实施例中，散热翅片5的形状为圆弧状。电机转子的旋转方向A为逆时针。
散热翅片5的总体布置基本与IGBT的位置相对应，这样热量的传递路径最短，提高热交换量，如图5所示。
本实用新型的工作过程如下：
电机转子旋转带动压缩机内制冷剂气体旋转，受此离心力作用，大部分制冷剂气体会远离旋转中心而贴近壳体1边缘形成旋转气流，如图2中的边缘位置制冷剂气流流动方向B所示；
通过本实用新型中对散热翅片5的布置方式，使其可以截获更多的气流，截获的气流如图2中的翅片截获气流流动方向C所示，被截获的气流因后补气流的推动作用沿着散热翅片5内侧的壁面向旋转中心(即底轴承支架3位置，或电机转子孔6位置)的方向流动。
实施例2
本实施例中，散热翅片5为高散热翅片51。高散热翅片51的厚度、高度、长度根据散热试验效果，制造工艺和成本综合决定；相邻两个高散热翅片51之间的距离根据散热试验效果确定；不同的高散热翅片51布置方位和角度并未限制，不同翅片可以用不同的方位和角度。
如图4所示，高散热翅片51如果布置的太密集，会挤压本层气体流动空间(本层气体流动空间和散热翅片的上层空间F形成制冷剂气流旋转的整个轴向空间E)，使气体逃逸到散热翅片的上层空间F流动，所以高散热翅片51布置的相对宽松。
其他与实施例1相同。
实施例3
本实施例中，多个散热翅片5由高散热翅片51和矮散热翅片52混合而成，高散热翅片51的高度高于矮散热翅片52的高度。即固定板4上的散热翅片5既含有高散热翅片51，又含有矮散热翅片52。且每两个相邻高散热翅片51之间设有至少一个矮散热翅片52。
根据散热试验效果确定是否布置矮散热翅片52。不同的矮散热翅片52布置方位和角度并未限制，不同翅片可以用不同的方位和角度。
为了增加热交换面积，布置矮散热翅片52于高散热翅片51之间，用于增加热交换面积。
其他与实施例2相同。
Claims (6)
1.一种汽车电动压缩机IGBT散热翅片结构，包括壳体(1)，壳体(1)内侧内壁固定连接有固定板(4)，固定板(4)的一端与壳体(1)内壁形成一个使得固定板(4)正反两侧通气的通气孔(2)，固定板(4)上位于壳体(1)的中心位置设有电机转子孔(6)，固定板(4)上位于电机转子孔(6)的周围固定有底轴承支架(3)，其特征在于，所述的固定板(4)上的一侧且位于底轴承支架(3)与壳体(1)内壁之间的位置固定连接有多个从壳体(1)内壁边缘截获气流导流至底轴承支架(3)外壁边缘的散热翅片(5)。
2.如权利要求1所述的一种汽车电动压缩机IGBT散热翅片结构，其特征在于，每个所述的散热翅片(5)的两端分别为靠近截获气流入口的翅片头部(5a)和靠近截获气流出口的翅片尾部(5b)，翅片头部(5a)与壳体(1)边缘之间有距离，翅片尾部(5b)与底轴承支架(3)之间有距离。
3.如权利要求2所述的一种汽车电动压缩机IGBT散热翅片结构，其特征在于，所述的散热翅片(5)的翅片头部(5a)和翅片尾部(5b)的先后顺序为顺着电机转子的旋转方向(A)；散热翅片(5)的翅片头部(5a)位置位于翅片尾部(5b)位置的上流。
4.如权利要求1所述的一种汽车电动压缩机IGBT散热翅片结构，其特征在于，所述的散热翅片(5)仅为高散热翅片(51)。
5.如权利要求1所述的一种汽车电动压缩机IGBT散热翅片结构，其特征在于，多个所述的散热翅片(5)由高散热翅片(51)和矮散热翅片(52)混合而成，高散热翅片(51)的高度高于矮散热翅片(52)的高度；每两个相邻高散热翅片(51)之间设有至少一个矮散热翅片(52)。
6.如权利要求1所述的一种汽车电动压缩机IGBT散热翅片结构，其特征在于，所述的散热翅片(5)的形状为圆弧状、椭圆状或直线状。
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2024
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