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，该风冷散热器具有强化换热的作用，流动阻力更低，散热效率更高。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种风冷散热器，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，所述横向翅片的翅片表面设置有沿冷却风的来流方向间隔布置的多组小翼组件，每组所述小翼组件包括至少两个块状翼板，两个所述块状翼板呈“八”字型排布并迎着所述来流方向呈逐渐扩口状。

优选地，所述块状翼板为矩形块、三角形块或平行四边形块，沿所述来流方向上，两个所述块状翼板之间的间距逐步增大。

优选地，所述块状翼板与所述来流方向之间的锐角夹角为α，满足30°≤α≤45°。

优选地，所述块状翼板的竖向高度为h，所述块状翼板的长度为l，满足2≤l/h≤5。

优选地，相邻两组所述小翼组件之间的间距为a，所述块状翼板的长度为l，满足1≤a/l≤5。

优选地，任意一组所述小翼组件中的两个所述块状翼板之间的最小间距为b，所述块状翼板的竖向高度为h，满足2.5≤b/h≤4。

优选地，所述横向翅片的翅片表面贯穿设置有贯通散热孔，该贯通散热孔位于所述块状翼板的内侧。

优选地，所述贯通散热孔的轮廓形状和大小与所述块状翼板的轮廓形状和大小相同。

优选地，所述基板的顶端设置有位于多个所述横向翅片的上方的横向顶部翅片，所述横向顶部翅片的顶壁设置有沿横向间隔平行分布的多个竖向翅片，所述竖向翅片沿所述来流方向延伸。

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。

在本实用新型的风冷散热器中，通过在横向翅片设置多组小翼组件以起到加强换热的作用。其原理是：当换热流体经过横向翅片的表面时，在呈“八”字型排布的两个块状翼板的尾部会产生一系列有序的纵向涡，这些纵向涡能加强传热壁面附近流体的二次流的分布，该方法能以较小的压差损失获得较好的强化换热的效果。此外，纵向涡也改变了换热流体流场的分布，促进了壁面附近与主流区的流体混合、削弱了传热壁面附近的热边界层，增加了温度梯度，最终提高了该散热器的散热效率。

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散热器的立体结构图；

图3为图2中的横向翅片的立体结构图，展示了横向翅片设置有小翼组件；

图4为图3的部分结构的俯视图；和

图5为根据本实用新型的具体实施方式的家用电器(微波炉)的内部结构示意图。

附图标记说明

1 基板 2 横向翅片

3 小翼组件 4 竖向翅片

5 横向顶部翅片 A 来流方向

31 块状翼板 32 贯通散热孔

100 变频器 200 冷却风扇

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。

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(参见图3和图4所示)的翅片表面设置有沿冷却风的来流方向A间隔布置的多组小翼组件3，每组小翼组件3包括至少两个块状翼板31，两个块状翼板31呈“八”字型排布并迎着来流方向A呈逐渐扩口状。

因此，在本实用新型的风冷散热器中，通过在横向翅片2设置多组小翼组件3以起到加强换热、的作用。其原理是：当换热流体经过横向翅片2的表面时，在呈“八”字型排布的两个块状翼板3的尾部会产生一系列有序的纵向涡，这些纵向涡能加强传热壁面(横向翅片2的表面，下同)附近流体的二次流的分布，该方法能以较小的压差损失获得较好的强化换热的效果。此外纵向涡也改变了换热流体流场的分布，促进了壁面附近与主流区的流体混合、削弱了传热壁面附近的热边界层，增加了温度梯度，最终提高了该散热器的散热效率。

其中，块状翼板31可优选为矩形块、三角形块或平行四边形块，沿来流方向A上，两个块状翼板31之间的间距逐步增大，参见如图2至图4中的具体实施方式中的一种矩形块状翼板31。

针对本实用新型的具体实施方式中增设的矩形块状翼板31，在最大限度提高散热器的强化换热效果且尽可能地减少流动损失的情况下，对其块状翼板31的一系列参数的设置提供了一套优化布置策略：

具体地，如图4所示，块状翼板31与来流方向A之间的锐角夹角为α，满足30°≤α≤45°。其中，根据流体力学，α为每组小翼组件的沿来流方向A上迎流的攻角，满足30°≤α≤45°时，强化换热效果更佳。

如图3和图4所示，在矩形块状翼板31中，块状翼板31的竖向高度为h，块状翼板31的长度为l，满足2≤l/h≤5。

其中，相邻两组小翼组件3之间的间距为a，块状翼板31的长度为l，满足1≤a/l≤5。

并且，任意一组小翼组件3中的两个块状翼板31之间的最小间距为b，块状翼板31的竖向高度为h，满足2.5≤b/h≤4。

与此同时，横向翅片2的翅片表面贯穿设置有贯通散热孔32，该贯通散热孔32位于块状翼板31的内侧。其中，贯通散热孔32与块状翼板31可同时冲压成型，以使得换热流通通道更为顺畅，起到提高散热效率的作用。

其中，参见图4所示，贯通散热孔32的轮廓形状和大小与块状翼板31的轮廓形状和大小相同。

此外，在本实用新型的散热器中，如图2所示，基板1的顶端设置有位于多个横向翅片2的上方的横向顶部翅片5，横向顶部翅片5的顶壁设置有沿横向间隔平行分布的多个竖向翅片4，竖向翅片4沿来流方向A延伸。因此，可利用热空气的流动走向为上升趋势的原理，横向顶部翅片5的顶壁布置多个竖向翅片4，有利于进一步提升散热效率。

另外，本实用新型还提供了一种家用电器，该家用电器可以为变频微波炉、变频空调、变频烤箱或者变频冰箱等。参见图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朝向风冷散热器和变频器100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。

实验时，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8％～17％，压降仅增加了4％～8％。

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。