风冷散热器和家用电器的制作方法

本实用新型涉及家用电器领域，具体地，涉及一种风冷散热器和家用电器。

背景技术：

变频技术具有降低功耗、减少能耗以及延长设备使用寿命的特性，因而被广泛应用于家电领域，例如应用于变频空调、变频冰箱、变频微波炉和变频烤箱中等等。

变频技术中最核心的部分为变频器，变频器是电子元器件较为集中的部件。随着家电产品的产品小型化愈演愈烈的趋势，现有的变频器的电子元器件往往集成在较小的空间内，而导致这些电子元器件的热失效和热退化现象越来越严重。例如，在常见的变频微波炉中，变频器上的电子元器件在工作时自身会产生一定的发热量，加上外界(如磁控管)产生的热辐射，会导致变频器的电子元器件的温升过高，但由于本身的风冷散热器的效果一般，从而影响至微波炉的整机的使用寿命。因此，在该类运用变频技术的家电产品中，对电子元器件的散热要求越来越高，以确保变频器以及整机的使用性能。

在现有的变频微波炉中，微波炉内部主要通过冷却风扇等辅助散热工具，变频器上通常设置有矩形翅片式的风冷散热器(参见图1所示)，变频器的一些发热元件(如IGBT和桥堆)通过螺钉固定在散热器的基板上，这些发热元件产生的热量主要通过热传导的方式传递给散热器的基板。随后，一部分热量再通过传递给横向翅片，另一部分热量通过对流换热方式传递给周围空气。在现有的如图1所示的散热器中，热空气容易在横向翅片的通道上表面积压，散热效果欠佳。尤其是在风阻较大，冷却风扇无法快速将热空气从翅片通道排出，导致散热效果大打折扣，甚至出现散热失效的现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种风冷散热器，该风冷散热器具有散热效果好、流动阻力小的特点。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种风冷散热器，所述风冷散热器包括竖向布置的基板，所述基板的侧壁伸出有沿竖向间隔分布的多个横向翅片，所述横向翅片的平行于所述基板的侧壁面的竖向截面为翼型截面。

优选地，沿冷却风的来流方向，所述翼型截面的外轮廓线包括前缘、后缘以及连接所述前缘与后缘的上肋表线和下肋表线，所述上肋表线和下肋表线均为向上凸起的弧线。

优选地，所述翼型截面包括连接所述前缘的最前缘点与所述后缘的最后缘点的弦长，所述弦长的延长线方向与所述来流方向之间的夹角为α，满足-10°≤α≤10°。

优选地，α>0，所述上肋表线中的最高点位置介于所述最前缘点与所述最后缘点之间。

优选地，所述前缘的最前缘点与所述基板的前沿对齐，所述后缘的最后缘点与所述基板的后沿对齐。

优选地，所述前缘和后缘均形成为圆倒角，所述前缘的倒圆角半径大于所述后缘的倒圆角半径。

优选地，所述基板的顶端面的型线与所述上肋表线相同，使得所述基板的顶端面与最顶端的所述横向翅片的顶面齐平。

优选地，所述翼型截面为NACA 65系列翼型截面。

另外，本实用新型还提供了一种家用电器，所述家用电器包括变频器、冷却风扇以及上述所述的风冷散热器，所述风冷散热器与所述变频器相连，所述冷却风扇朝向所述风冷散热器吹出冷却风。

优选地，所述家用电器为变频微波炉、变频空调、变频烤箱或者变频冰箱。

通过上述技术方案，可见，相较于现有的矩形截面的横向翅片，在本实用新型的风冷散热器中，主要借鉴了航空领域的飞机翼型具有低阻的特性，对横向翅片的竖向截面进行优化设计，将横向翅片设计为采用翼型截面，以起到减少流体的流动阻力来强化风冷散热器的换热效果，与此同时，具有翼型截面的横向翅片的散热表面积更大，从而使得该风冷散热器的散热效果更好。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为现有的一种常规的风冷散热器的立体结构图；

图2为根据本实用新型的优选实施方式的风冷散热器的立体结构图；

图3为翼型截面的结构示意图，展示了该弦长的延长线方向与来流方向之间的夹角α，其中α>0；

图4为翼型截面的结构示意图，展示了翼型截面的外轮廓线的主要组成结构；和

图5为根据本实用新型的优选实施方式的家用电器(微波炉)的立体结构图。

附图标记说明

1 基板 2 横向翅片

A 来流方向 C 弦长

20 翼型截面 10 基板的顶端面

211 前缘 212 后缘

213 上肋表线 214 下肋表线

100 变频器 200 冷却风扇

P 最前缘点 Q 最后缘点

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

在现有的如图1所示的具有等厚矩形截面的横向翅片的风冷散热器中，一方面该矩形截面表面积较小，相应的换热面积也小；另一方面，当换热流体经过矩形截面的横向翅片时，该横向翅片的前缘气流受阻，导致换热流体流速减慢、压力增大，而在横向翅片的后缘容易出现气流分离并形成涡流区，使得压力减小，这样在矩形截面的横向翅片前后缘均会产生压力差而形成阻力，从而不利于气流换热，使得现有的风冷散热器(参见图1所示)的散热效果不佳。

对此，本实用新型提供了一种新型的风冷散热器，如图2所示，该风冷散热器包括竖向布置的基板1，基板1的侧壁伸出有沿竖向间隔分布的多个横向翅片2，横向翅片2的平行于基板1的侧壁面的竖向截面为翼型截面20(参见图3和图4)。

可见，相较于现有的矩形截面的横向翅片，在本实用新型的风冷散热器中，主要借鉴了航空领域的飞机翼型具有低阻的特性，对横向翅片2的竖向截面进行优化设计，将横向翅片2设计为采用翼型截面20，以起到减少流体的流动阻力来强化风冷散热器的换热效果，与此同时，具有翼型截面20的横向翅片2的散热表面积更大，从而使得该风冷散热器的散热效果更好。

其中，参见图4所示，沿冷却风的来流方向A，翼型截面20的外轮廓线包括前缘211、后缘212以及连接前缘211与后缘212的上肋表线213和下肋表线214，上肋表线213和下肋表线214均为向上凸起的弧线。因此，在本实用新型的风量散热器中，上肋表线213和下肋表线214组成了流线型的翅片表面，有助于进一步地推迟气流在翅片表面上的分离，起到减少压差阻力的作用。

参见图3所示，优选地，翼型截面20包括连接前缘211的最前缘点P与后缘212的最后缘点Q的弦长C，弦长C的延长线方向与来流方向A之间的夹角为α，满足-10°≤α≤10°。其中，有关α的值，在以翼型截面20的最前缘点P为原点、来流方向A为横坐标的极坐标系中，弦长C顺时针偏转时，α为负；弦长C逆时针偏转时，α为正。即，在本实用新型的风量散热器中，优选地，翼型截面20的后缘212相对于翼型截面20的前缘211，在冷却风的来流方向A上扬或下垂，更有利于降低风阻。

其中，当上述α>0时，参见图3和图4所示，上肋表线213中的最高点位置介于最前缘点P与最后缘点Q之间。α>0时，上肋表线213为向上凸起的光滑弧线。

如图2所示，前缘211的最前缘点P与基板1的前沿对齐，后缘212的最后缘点Q与基板1的后沿对齐，从而使得该风冷散热器的外形更美观，且加工更为方便、散热效果更好。

与此同时，参见图2至图4所示，前缘211和后缘212均形成为圆倒角，前缘211的倒圆角半径大于后缘212的倒圆角半径。其中，相对于现有矩形截面的棱角前缘，前缘211圆倒角设置，便能填充矩形截面前缘的高压区，使得气流可以平滑地流过，从而使得压强不会急剧上升。同样地，相对于现有矩形截面的棱角后缘，后缘212圆倒角设置，便可填充现有的漩涡低压区，气流分离点后移，使得气流在经过流线型肋板后的漩涡量减少，从而进一步地减少流体的压差阻力。

优选地，如图2所示，基板1的顶端面10的型线与上肋表线213相同，使得基板1的顶端面10与最顶端的横向翅片2的顶面齐平，这样，该风冷散热器的整体外观更合合理、美观。

优选地，翼型截面20为NACA65系列翼型截面。

另外，本实用新型还提供了一种家用电器，该家用电器通常为变频微波炉、变频空调、变频烤箱或者变频冰箱等变频家用电器。参见如图5所示的变频微波炉，该家用电器包括变频器100、冷却风扇200以及上述的任意一项的风冷散热器，风冷散热器与变频器100相连，冷却风扇200朝向风冷散热器吹出冷却风。由于本实用新型的家用电器包括了上述风冷散热器，因此本实用新型的家用电器也包括了上述风冷散热器的所有优点，不再一一赘述。

通过实验表明，以现有常规的带有图1散热器的微波炉与本实用新型的带有图2的微波炉相互进行比较，与图1中的现有散热器相比，本实用新型在采用上述优化布置参数的情况下，换热量增加了10％～15％，压降减小了4％～5％。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。