一种包覆型散热器及一种电感高效散热结构的制作方法

本发明涉及一种散热器及一种电感高效散热结构，具体涉及一种具有良好散热性能的包覆型散热器和一种使用上述包覆型散热器的电感高效散热结构。

背景技术：

随着工业技术的快速发展，大型电力电子设备在各行业的应用越来越广泛，功率等级和功率密度也越来越高，因此对电力电子元器件的要求也越来越高。例如，在太阳能光伏发电系统中会使用到汇流箱，为了防止功率器件和电感的热量互相影响，越来越多的汇流箱将电感由内置改外置，但由于汇流箱通常应用在沙漠等环境较为恶劣的地方，散热器需要常年经受风沙和雨水的侵蚀，现有的散热器由于结构设计不合理，很容易在散热器的表面积水或积尘，而散热片一旦被堵塞，则散热效果会大打折扣。另外，现有技术的散热器的散热片设计不合理，位于中间位置的散热片，由于气流会被其两侧散热片阻挡，因此其往往不能很好形成对流而成为盲区，且由于热累积问题，位于中间位置的散热片往往会积累更多的热量；且目前散热片无法对气流(自然风或者风机吹出的风)起到一个较好的导引作用，导致气流不能在散热片上流通进而带走散热片上的热量，导致散热效率低，无法对电感等功率器件起到保护，散热器的应用受到了极大的挑战。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种能够适应恶劣环境、防护等级高、散热效率高、能防积水和积尘的散热器以及应用上述散热器的电感高效散热结构。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种包覆型散热器，包括散热主体，所述散热主体包括容置空腔，所述容置空腔的底部开设有供电器元件放置其内的开口，还包括若干第一散热片，所述散热主体包括第一外壁，所述第一散热片垂直第一外壁向外延伸，沿垂直于第一散热片的方向上，越靠近该方向中部的第一散热片，其从第一外壁向外延伸的高度越高。

进一步地，所述第一散热片外缘的横截面呈外凸圆弧状排列。

进一步地，还包括若干第二散热片，所述散热主体还包括与第一外壁邻接的第二外壁，所述第二散热片垂直第二外壁向外延伸，所述第二散热片外缘的横截面呈直线状排列或是按以下方式排列：沿垂直于第二散热片的方向上，越靠近该方向中部的第二散热片，其从第二外壁向外延伸的高度越高。

进一步地，还包括若干第三散热片，所述散热主体还包括顶壁，所述第三散热片垂直顶壁向上延伸，所述第三散热片与第二散热片连为一体。

进一步地，所述顶壁在平行于第三散热片纵向截面的方向上为弧形，该弧形的曲率半径为散热器的最大长度的300％～500％，圆心角为5°～15°。

进一步地，所述散热主体还包括安装座，所述安装座设于散热主体底部，所述开口设于所述安装座的底面，所述安装座设有第一外表面，所述第一外表面自上而下向外倾斜。

进一步地，所述第一散热片和/或第二散热片的底部与第一外表面之间设有间隙。

进一步地，还包括封板、密封圈，所述封板设有接线通道，所述安装座底面设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔用于安装封板于安装座的底部，所述第二安装孔用于固定安装座；所述第一安装孔和第二安装孔的外周设有凹槽，所述密封圈设于凹槽内。

本发明同时提供一种使用上述包覆型散热器的电感高效散热结构，还包括电感、绝缘垫和导热绝缘胶，所述电感放置于包覆型散热器的容置空腔中，所述绝缘垫设于电感的上端与容置空腔的顶壁之间，所述电感与容置空腔之间的缝隙灌装导热绝缘胶。

进一步地，所述电感的横截面为八边形，所述八边形近似椭圆形，所述散热主体的横截面与该近似椭圆形相对应，所述第一散热片中向外延伸最高的第一散热片位于该近似椭圆形的短轴延长线上。

本发明所述的技术方案相对于现有技术，取得的有益效果是：

(1)本发明采用的包覆型散热器，可以将功率器件通过容置空腔底部开设的开口内置安装在容置空腔内，使得功率器件免遭风沙和雨水的侵蚀，从而对功率器件产生良好的防护效果，底部设置开口便于在散热器周围设置散热片。在第一外壁上垂直设置向外延伸的第一散热片，沿垂直于第一散热片的方向上，越靠近该方向中部的第一散热片，其从第一外壁向外延伸的高度越高，这种第一散热片的排列方式增大了上下方向和左右方向的气流与第一散热片的接触面积，使得气流最大化的经过第一散热片并带走散热片的热量，靠近中部的第一散热片不会出现对流盲区，提高了散热效率，从而起到一个很好的散热效果。

(2)本发明的所有第一散热片外缘的横截面呈外凸圆弧状排列，左右方向形成了科恩达表面，增大了左右方向的气流与第一散热片的接触面积且气流不至于停留在中部的第一散热片上，使得气流最大化的经过第一散热片并带走散热片的热量，中部的第一散热片不会出现对流盲区，提高了散热效率，从而起到一个很好的散热效果。

(3)本发明在第二外壁上垂直设置向外延伸的第二散热片，第二散热片外缘的横截面呈直线状排列或是沿垂直于第二散热片的方向上，越靠近中部的第二散热片，其从第二外壁向外延伸的高度越高。第二散热片增加了散热器的散热途径，提高了散热效率。且这种第二散热片的排列方式增大了上下方向和前后方向的气流与第二散热片的接触面积，使得气流最大化的经过第二散热片并带走散热片的热量，使得中部的第二散热片不会出现对流盲区，提高了散热效率，从而起到一个很好的散热效果。藉此本发明的散热器通过增大上下、左右和前后方向的气流与散热片的接触面积，使得散热器整体的散热效果大大提高。

(4)通过设置顶壁，在顶壁垂直设置向上延伸的第三散热片，增加了散热通道，提高了散热效率。第三散热片和第二散热片连为一体形成了排污流道，雨水或积尘可以沿着排污流道滑落。

(5)将顶壁设为弧形，使得雨水或积尘更容易凭借自身的重力向两侧滑落。

(6)散热主体底部设置安装座，安装座上自上而下向外倾斜的第一外表面可以导引气流顺利进入第一散热片或第二散热片，且还可以让雨水或积尘向外倾斜至离散热器更远的地方，防止雨水或散热器大量堆积在散热器旁，造成散热器被淹没。第一外表面与上述排污流道一起形成一个整体的排污路径，通过该路径可以很好的将雨水或沙尘导引并将其排至散热器之外，以免污染散热器，导致气流不能在散热片上流通进而影响散热效率。

(7)第一散热片和/或第二散热片的底部与第一外表面之间设置的间隙能够防止沙尘和雨水积累在散热片底部，影响散热效果；且该间隙有利于空气进入散热片底部，防止热积累，提高散热效率。

(8)本发明的安装座上的第一安装孔及第二安装孔的外周设有防护凹槽，一密封圈设置在防护凹槽内，通过该密封圈可以补偿散热器与机器之间的安装缝隙从而对密封圈内部的结构起到防护作用，防止散热器旁的雨水或沙尘进入容器空腔内部，对功率器件造成影响。

(9)本发明的电感高效散热结构将电感放置在散热主体上的容置空腔中，从而得到一个很好的防护作用，而电感与容置空腔中的缝隙又被导热绝缘胶灌满，从而通过导热绝缘胶将电感的热量传递给散热主体，再通过散热主体上的散热片进行散热。

(10)本发明充分考虑到近似椭圆形的电感会形成近似椭圆形的热流场的问题，将多个第一散热片和多个第二散热片绕设于电感周围并呈近似椭圆形分布，且第一散热片中向外延伸最高的第一散热片位于散热主体横截面所近似的椭圆形的短轴上。如此一来，电感发热量大的位置，散热片的散热面积也相应增大，而电感发热量小的位置，散热片的散热面积也相应减小，从而使得散热器在高效散热的同时还具有较好的经济性，具有较高的性价比。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的包覆型散热器的立体示意图；

图2为本发明的包覆型散热器的正视图；

图3为本发明的包覆型散热器的立体示意图；

图4为本发明的包覆型散热器的立体示意图；

图5为本发明的电感高效散热结构的立体示意图；

图6为本发明的电感高效散热结构的透视示意图；

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2、图3和图4所示，一种包覆型散热器，包括散热主体1，散热主体1包括容置空腔，容置空腔的底部开设有供电器元件放置其内的开口；散热主体包括第一外壁2、与第一外壁2邻接的第二外壁3、顶壁4、安装座5，还包括若干第一散热片21、第二散热片31、第三散热片41，第一散热片21和第二散热片31外缘均为外凸弧形，第一散热片21的厚度由内向外逐渐变小，第一散热片21垂直第一外壁2向外延伸，第二散热片31垂直第二外壁3向外延伸，所有第一散热片21外缘的横截面呈外凸圆弧状排列，所有第二散热片31外缘的横截面呈外凸圆弧状排列。第三散热片41垂直顶壁4向上延伸，第三散热片41与第二散热片31连为一体。顶壁4在平行于第三散热片41纵向截面的方向上为弧形，该弧形的曲率半径为散热器的最大长度的300％～500％，圆心角为5°～15°。安装座5设于散热主体1底部，开口设于安装座5的底面，安装座5上设有第一外表面51，第一外表面51自上而下向外倾斜。第一散热片21和第二散热片31的底部与第一外表面51之间设有间隙52。该间隙能够防止沙尘和雨水积累在散热片底部影响散热效果，且该间隙有利于空气进入散热片底部，防止热积累，提高散热效率。第三散热片41之间、第二散热片31之间以及第一外表面51共同形成一个整体的排污路径，通过该路径可以很好的将雨水或沙尘导引并将其排至散热器之外，以免污染散热器，导致气流不能在散热片上流通进而影响散热效率。散热器还包括封板6、密封圈7，封板6设有接线通道61。安装座5的底面设有第一安装孔52和第二安装孔53，第一安装孔52用于安装封板6于安装座5的底部，第二安装孔53用于固定安装座5；第一安装孔52和第二安装孔53的外周设有凹槽，密封圈7设于凹槽内。通过该密封圈可以补偿散热器与机器之间的安装缝隙从而对密封圈内部的结构起到防护作用，防止散热器旁的雨水或沙尘进入容器空腔内部，对功率器件造成影响。

本发明采用的包覆型散热器，可以将功率器件内置安装在容置空腔内，使得功率器件免遭风沙和雨水的侵蚀，从而对功率器件产生良好的防护效果。第一散热片和第二散热片的外缘设为外凸弧形，增大了上下方向的气流与第一散热片和第二散热片的接触面积，气流更容易带走散热器产生的热量，提高了散热效率。所有第一散热片外缘的横截面呈外凸圆弧状排列，所有第二散热片外缘的横截面呈外凸圆弧状排列，所有第一散热片外缘在左右方向形成了科恩达表面，所有第二散热片外缘在前后方向形成了科恩达表面，因而增大了左右方向的气流与第一散热片的接触面积且气流不至于停留在中部的第一散热片上，增大了前后方向的气流与第二散热片的接触面积且气流不至于停留在中部的第二散热片上，使得气流最大化的经过散热片并带走散热片的热量，且中部的第一散热片和第二散热片不会出现对流盲区，提高了散热效率，从而起到一个很好的散热效果。藉此本发明的散热器通过增大上下、左右和前后方向的气流与散热片的接触面积，使得散热器整体的散热效果大大提高。

第一散热片的厚度设为由内向外逐渐变小，使得第一散热片更牢固，且厚度的变化使得第一散热片形成了坡度，使得风沙和雨水不易粘附在散热片的内侧，从而能更好的防积水和积尘。

弧形顶壁、连为一体的第三散热片和第二散热片、安装座上倾斜的第一外表面共同形成一个整体的排污路径，通过该路径可以很好的将雨水或沙尘导引并将其排至散热器之外，以免污染散热器，导致气流不能在散热片上流通进而影响散热效率。且弧形顶壁使得雨水或积尘更容易凭借自身的重力向两侧滑落。安装座上自上而下向外倾斜的第一外表面可以导引气流顺利进入第一散热片或第二散热片，且还可以让雨水或积尘向外倾斜至离散热器更远的地方，防止雨水或散热器大量堆积在散热器旁，造成散热器被淹没。

如图5和图6所示，本发明同时提供一种使用上述包覆型散热器的电感高效散热结构，还包括电感8、绝缘垫9和导热绝缘胶，电感8放置于包覆型散热器散热主体1的容置空腔中，绝缘垫9设于电感8的上端与容置空腔的顶壁之间，电感8与容置空腔之间的缝隙灌装导热绝缘胶。电感8的横截面为八边形，该八边形近似椭圆形，散热主体1的横截面与该近似椭圆形相对应，第一散热片21中向外延伸最高的第一散热片位于该近似椭圆形的短轴延长线上。

本发明的电感高效散热结构将电感放置在散热主体上的容置空腔中，从而起到一个很好的防护作用，而电感与容置空腔中的缝隙又被导热绝缘胶灌满，从而通过导热绝缘胶将电感的热量传递给散热主体，再通过散热主体上的散热片进行散热。本发明充分考虑到近似椭圆形的电感会形成近似椭圆形的热流场的问题，将多个第一散热片和多个第二散热片绕设于电感周围并呈近似椭圆形分布，且第一散热片中向外延伸最高的第一散热片位于散热主体横截面所近似的椭圆形的短轴上。如此一来，电感发热量大的位置，散热片的散热面积也相应增大，而电感发热量小的位置，散热片的散热面积也相应减小。从而使得散热器在高效散热的同时还具有较好的经济性，具有较高的性价比。

上述说明描述了本发明的优选实施例，但应当理解本发明并非局限于上述实施例，且不应看作对其他实施例的排除。通过本发明的启示，本领域技术人员结合公知或现有技术、知识所进行的改动也应视为在本发明的保护范围内。