一种电容结构及电气设备的制作方法

本实用新型涉及电容技术领域，尤其涉及一种电容结构及电气设备。

背景技术：

近年来，变频器作为电力电子控制设备，因其显著的节能效果而越来越多地应用到各种新兴产业。对于某些新兴行业，变频器需要置于高污染高粉尘等条件苛刻的环境下使用，这就要求变频器具有较高的防护等级。而电容作为变频器中必不可少的主要元器件之一，如何提高变频器中电容的防护等级也成为业界需要解决的问题。

目前采用的方法是将常规的电容置于密封的高防护箱体中，并在密封的高防护箱体中配置散热风扇，形成内部空气循环以对电容进行散热。然而，这种方式对变频器内部空间的需求往往较大，且需要单独配置散热风扇，提高变频器的成本，同时，也使得变频器的整体设计变得复杂化，不利于生产装配及产品维护。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种电容结构及电气设备，以改善电容的防水防尘效果，提高电容的防护等级。

第一方面，本实用新型提供了一种电容结构，其包括：

电容，电连接于电路板上，以及

电容罩，包括罩本体和锷部，所述罩本体的一端设有开口，所述锷部设置在所述罩本体的开口侧端部上且向所述罩本体的外侧延伸，所述罩本体用于收纳所述电容；

其中，在所述电路板安装在电气设备的第一隔板上时，所述罩本体和电容穿过所述第一隔板上的开孔，并藉由所述电路板和第一隔板对所述锷部的挤压作用以密封所述第一隔板上的开孔。

第二方面，本实用新型还提供了一种电气设备，其包括本申请第一方面提供的电容结构。

本实用新型提供一种电容结构及电气设备。在该电容结构中，电容收纳至电容罩中并利用电路板和电气设备的第一隔板对电容罩的锷部的挤压作用以密封第一隔板上的开孔，从而将电容中设有焊脚的一端密封在电气设备的密封腔内，而电容的其余部分收纳至电容罩中，以改善电容的防水防尘效果，同时，应用该电容结构的变频器等电气设备也具有很好的防水防尘效果，提高了电气设备的防护等级。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种电容结构的结构示意图；

图2为图1所示的电容结构的分解示意图；

图3为图1所示的电容结构沿箭头A-A方向的截面示意图；

图4为图3所示的电容结构中标记A处的局部放大图；

图5为本实用新型实施例提供的电容结构应用在电气设备中的截面示意图；

图6为图5所示的截面示意图中标记B处的局部放大图；

图7至图10均为图5所示的截面示意图中标记B处的另一局部放大图；

图11为图1所示的电容结构沿箭头A-A方向的另一截面示意图；

图12为图11所示的电容结构中标记C处的局部放大图；

图13为本实用新型实施例提供的一种电气设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

请参阅图1至图4，图1为本实用新型实施例中一种电容结构的结构示意图，图2为图1所示的电容结构的分解示意图，图3为图1所示的电容结构沿箭头A-A方向的截面示意图，图4为图3所示的电容结构中标记A处的局部放大图。该电容结构10包括电容11和电容罩12。其中，该电容11可例如为电解电容。

该电容11用于与电气设备中的电路板电性连接，其包括电容本体111、金属外壳112和多个焊脚113。

其中，该金属外壳112可例如为铝外壳，用于包裹该电容本体111。如图3和图4所示，该金属外壳112的一端设有开口部，该开口部的边缘向着金属外壳112的内侧延伸形成扣合部1121。该扣合部1121扣合在电容本体111中设有焊脚113的端面的边缘且从电容本体111中设有焊脚113的端面上凸出。

如图2所示，多个焊脚113设置在电容本体111的顶部端面上，多个焊脚113中有用于实现电气连接的正极焊脚和负极焊脚，有用于限位及提高电容11的抗震性能的限位焊脚以及固定焊脚。

如图2和图3所示，该电容罩12包括罩本体121和锷部122。该罩本体121的一端设有开口1211。该锷部122设置在该罩本体121的开口1211侧端部上且向该罩本体121的外侧延伸。该罩本体121用于收纳电容11。

如图5和图6所示，图5为本实用新型实施例中的电容结构应用在电气设备中的截面示意图，图6为图5所示的截面示意图中标记B处的局部放大图。在电容11与电路板20电性连接后，将电路板20安装在变频器等电气设备的第一隔板31上时，罩本体121和电容11的远离电路板20的一端穿过第一隔板31上的开孔，该锷部122卡在第一隔板31的开孔的边缘，此时，锷部122将至于电路板20和第一隔板31之间，通过螺钉等固定件将电路板20锁紧安装在第一隔板31上，使得电路板20和第一隔板31对锷部122产生挤压作用，从而通过锷部122来密封第一隔板31的开孔。这样，对于电容11来说，电容11将处于由电路板20所在的密封腔和罩本体121所形成的封闭空间中，从而实现对电容11的防水防尘效果，提高电容11的防护等级。同时，通过电路板20和第一隔板31对锷部122的挤压作用也可以对电气设备的密封腔进行更好的密封，提高电气设备的密封腔的密封效果，进而提高电气设备的防护等级。

在一实施例中，为了可以提高电容11的散热效果，该罩本体121还需与电容11紧密贴合。也就是说，当电容11收纳于罩本体121内时，电容11的金属外壳112与罩本体121的内侧壁紧密贴合，从而使得电容11产生的热量可以通过金属外壳112以及罩本体121传递至外界，提高电容11的散热效果，延长电容11的使用寿命。

在一实施例中，该电容罩12为导热硅胶电容罩。具体地，该电容罩12可以采用新型导热硅胶材质制作。该新型导热硅胶材质具备导热、绝缘、防水防尘、耐温高、防火等级高等良好的性能，可满足电气上的性能要求。一般来说，该新型导热硅胶材质的导热系数范围为0.6w/m.k～1.6w/m.k。由于新型导热硅胶材质具备良好的弹性性能特点，电容11装配至电容罩12内时，可以实现电容11的外侧壁与罩本体121的内侧壁的紧密贴合，排出两者之间的空气，利于电容11产生的热量通过罩本体121传递至外界进行散热。当然，在其他实施例中，电容罩12也可以采用普通的导热硅胶材质制作，其中，普通的导热硅胶材质的导热系数一般为0.23w/m.k。

在一实施例中，如图4和图6所示，该锷部122中与第一隔板31接触的表面为齿状结构。当电路板20挤压锷部122时，锷部122中的齿状结构可以受力形变填充锷部122与第一隔板31之间的缝隙，从而将第一隔板31的开孔密封起来，避免外界灰尘、水等污染物通过第一隔板31的开孔进入电气设备的密封腔内。

当然，该锷部122中与第一隔板31接触的表面还可以为其他形状或采用其他方式增强锷部122与第一隔板31之间接触的紧密性，以实现密封第一隔板31的开孔。具体如图7至图10所示，图7至图10均为图5所示的截面示意图中标记B处的另一局部放大图。以下将分别对图7至图10中的结构进行详细地介绍。

在图7中，该锷部122中与第一隔板31接触的表面为齿状结构，相应地，第一隔板31的相应位置处开设齿状凹槽，当电路板20挤压锷部122时，锷部122中的齿状结构与第一隔板31上的齿状凹槽配合使用以实现密封第一隔板31的开孔。

在图8中，该锷部122中与第一隔板31接触的表面为平面结构。当电路板20挤压锷部122时，锷部122可以与第一隔板31过盈接触，从而实现密封第一隔板31的开孔。

在图9中，该锷部122中与第一隔板31接触的表面设有开槽1221，相应地，该第一隔板31上设有止口311，该止口311设置在第一隔板31的开孔的端部上且向电路板20侧延伸；当电路板20安装在第一隔板31上时，该止口311装配至开槽1221内，当电路板20和第一隔板31挤压锷部122时，通过开槽1221与止口311之间的紧密配合使用来密封第一隔板31的开孔。

在图10中，该锷部122中靠近第一隔板31的端部上设有卡口1222。当电路板20安装在第一隔板31上时，该卡口1222卡住第一隔板31，且藉由电路板20的挤压作用来密封住第一隔板31的开孔。

可以理解的是，除了以上几种罗列出来的结构及方式外，还可以在该锷部122中与第一隔板31接触的表面上设有背胶。在电路板20挤压锷部122以实现密封第一隔板31的开孔的同时，还可以通过背胶进一步来实现密封第一隔板31的开孔，提高防水防尘等级。

在一实施例中，如图2至图4所示，该电容结构10还包括绝缘片13。该绝缘片13上设有多个通孔131。该绝缘片13通过焊脚113的反扣安装在电容11上。具体地，当绝缘片13安装在电容11上时，焊脚113穿过相应的通孔131，以使该绝缘片13扣合在电容本体111的设有焊脚113的端面上，且覆盖住金属外壳112的扣合部1121上，以防止金属外壳112与电路板20外层电气走线连接。

当然，在其他实施例中，防止金属外壳112与电路板20外层电气走线连接的方式还可以为其他方式。譬如，如图11和12，图11为图1所示的电容结构沿箭头A-A方向的另一截面示意图，图12为图11所示的电容结构中标记C处的局部放大图。该电容罩12还包括遮挡部123。该遮挡部123设置在该罩本体121的开口1211侧端部上且向该罩本体121的内侧延伸。当该电容11收纳于该罩本体121内时，该遮挡部123覆盖住金属外壳112的扣合部1121，从而实现防止金属外壳112与电路板20外层电气走线连接的效果。

在一实施例中，如图2和图5所示，该电容罩12还包括防护部124。该防护部124设置在罩本体121的远离开口1211的端部的外侧壁上，譬如，该防护部124设置在罩本体121的中部偏下的位置上。该防护部124与电气设备的第二隔板32配合使用以稳固该电容结构10的尾端，限制电容结构10的位置，防止因电容结构10的尾端振幅大而导致电容结构10脱落，从而提高电容结构10的抗震性能。

在一实施例中，该罩本体121的底部还设有防爆冲口，以起到防爆作用。

本实施例中的电容结构10，结构简单，安装方便，成本低，可以改善电容的防水防尘效果，提高电容的防护等级。同时，也可以提高应用该电容结构10的电气设备的防护等级，扩大电气设备的应用环境及应用范围。另外，本实施例中的电容结构10采用电气设备固有的电路板20来挤压锷部以实现防水防尘效果，可以节省电气设备内部的空间，降低电气设备的制作成本。

请参阅图13，图13为本实用新型实施例提供的一种电气设备的结构示意图。该电气设备100可例如为变频器。该电气设备100包括电容结构10、电路板20和箱体30。需要说明的是，在图13中，示意出了两个电容结构10，其中一个电容结构10为截面示意图，以便于了解电容结构10的内部结构以及电容结构10与其他部件之间的位置关系。

其中，该电容结构10包括电容和电容罩。该电容罩包括罩本体和锷部。该罩本体的一端设有开口，锷部设置在该罩本体的开口侧端部上且向该罩本体的外侧延伸，该罩本体用于收纳该电容。

在本实施例中，该电容结构10采用本实用新型提供的任意一种电容结构，由于前面实施例已经对本实用新型的电容结构10的结构以及工作原理做了详细地介绍，为了说明书的简洁性，在此不再赘述。

该电路板20用于与电容结构10中的电容电性连接。

该箱体30包括第一隔板31，该第一隔板31将箱体30内部空间隔成密封腔310和散热腔320。其中，该散热腔320的两个侧壁上分别设有进风口321和出风口322。在图13所示的结构示意图中，该进风口321和出风口322处于散热腔320的相对的两个侧壁上。

在电容结构10中的电容电性连接在电路板20上后，将电路板20通过螺钉等固定件安装在第一隔板31上，此时，电路板20位于该密封腔310内，该罩本体和电容中远离电路板20的端部穿过第一隔板31上的开孔收纳至散热腔320内，该锷部卡在第一隔板31的开孔的边缘且位于电路板20与第一隔板31之间，以使得该锷部以及电容中与电路板20电性连接的端部收纳至密封腔310内，藉由电路板20和第一隔板31对锷部的挤压作用以密封第一隔板31上的开孔，这样不但可以将电容中与电路板20电性连接的一端密封在密封腔310内，实现对电容的防水防尘作用，同时，也对密封腔310进行更好的密封，提高电气设备100的防水防尘等级。另外，由于电容结构10的大部分体积处于散热腔320内，电容所产生的热量可以通过电容罩传递至散热腔320内进行散热，保证了电容的散热需求的同时，提高了电容结构10的散热效果，延长了电容的使用寿命。

在一实施例中，该第一隔板31还包括止口，该止口设置在第一隔板31的开孔的端部上且向该密封腔310侧延伸。相应地，该锷部中与第一隔板31接触的表面设有开槽，当电路板20安装在第一隔板31上时，止口装配至开槽内，以在电路板20挤压锷部时，通过止口与开槽的配合来密封第一隔板31的开孔。

在一实施例中，该箱体30还包括第二隔板32。该第二隔板32设置在散热腔320内。相应地，该电容罩还包括防护部，该防护部设置在罩本体的远离开口的端部的外侧壁上，该防护部与第二隔板32配合使用以稳固电容结构10，提高电容结构10的抗震能力。

在一实施例中，该电气设备100除了包括上述元器件外，还可以包括其他器件，譬如，如图13所示，该电气设备100还可以包括散热风扇40、绝缘栅双极型晶体管(英文名称：InsulatedGateBipolarTransistor，简称：IGBT)50以及为绝缘栅双极型晶体管50进行散热的散热器60等。散热腔320内的风道采用抽风风冷散热方式，散热风扇40将外部空气从进风口321抽入风道以带走电容结构10等器件的热量，并从出风口322出去，完成对电容结构10等器件的散热。同时，由于在散热腔320内，电容由电容罩包裹，使得处于散热腔320内的电容可以具有很好的防水防尘效果。

本实施例中的电气设备100，由于采用了本实用新型提供的电容结构10，极大地改善了该电气设备100的防水防尘效果，提高了电气设备100的防护等级，扩大了该电气设备100可以应用的环境以及场景。另外，由于本实用新型的电容结构10的结构简单，不但可以节省电气设备100的空间，降低电气设备100的制作成本，还可以使得该电容结构10中置于散热腔320内的部分的占比增加，增加了电容的散热面积，增强了电容的散热效果。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。