高效熱管散熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)車系統(tǒng)散熱技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高效熱管散熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國鐵路重載技術(shù)的發(fā)展，一方面需要繼續(xù)提升機(jī)車單機(jī)牽引功率，另一方面需要優(yōu)化機(jī)車電傳動技術(shù)提高重載貨運(yùn)機(jī)車的節(jié)能環(huán)保性能。這些目標(biāo)必須通過提升重載貨運(yùn)電力機(jī)車牽引電傳動系統(tǒng)的功率等級和性能來實(shí)現(xiàn)。作為變流柜的核心部件即功率模塊，其功率密度不斷增加和體積小型化顯得尤為重要。功率模塊的熱源主要來自于功率器件在開關(guān)過程中產(chǎn)生的熱損耗，如果各種發(fā)熱元器件產(chǎn)生的熱量不能夠及時散發(fā)出去，就會造成熱量聚集，導(dǎo)致散熱基板的溫度迅速升高，甚至超過了器件所能夠承受的極限溫度，燒損功率器件，導(dǎo)致整個系統(tǒng)的故障率大大提高。根據(jù)以往的故障統(tǒng)計分析，一半以上的故障是由于溫度超過規(guī)定值，而導(dǎo)致功率器件(如IGBT)損壞，并且隨溫度的增加，失效率呈指數(shù)增長。因此在功率模塊的開發(fā)中，進(jìn)行散熱方法研究，采用新散熱技術(shù)提高散熱效果，對提高功率模塊及整個機(jī)車動車系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和壽命具有重要的意義。
[0003]目前，功率單元主回路的散熱采用的方法有水冷散熱、強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱等。水冷散熱法的散熱功率大，但是采用水冷散熱，需要外配一套水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括水冷管道、冷卻風(fēng)扇、水冷散熱器等，經(jīng)濟(jì)成本很高、占用空間體積大，同時管路或水冷板密封不良引起漏夜造成模塊燒損等缺點(diǎn)。強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱，需要外配一套強(qiáng)迫風(fēng)冷卻系統(tǒng)，包括冷卻風(fēng)機(jī)、風(fēng)道、風(fēng)冷散熱器等，散熱功率小，經(jīng)濟(jì)成本較高、占用空間體積大，噪音大，不便于維護(hù)等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，而提供一種高效熱管散熱器。
[0005]本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種高效熱管散熱器，包括上下兩段熱管散熱器單體，每段熱管散熱器單體包括散熱基板、若干根L型熱管和若干片散熱翅，其中，若干根L型熱管的豎管與散熱基板平行設(shè)置且直接并排的嵌入固定在散熱基板內(nèi)，若干片散熱翅逐片相鄰的插裝固定在若干根L型熱管的橫管上，若干根L型熱管的橫管端部共同安裝固定有安裝板，安裝板兩側(cè)壓接有四個鉚接螺母；兩段熱管散熱器單體的兩個散熱基板上下對齊連接固定，在兩個散熱基板整體的表面(即散熱器表面)固定有墊板框，在兩個散熱基板及墊板框的整體外部套裝固定有支撐框架；兩段熱管散熱器單體的兩組L型熱管及散熱翅的整體外部安裝有保護(hù)架，保護(hù)架的一端與散熱基板固定、另一端與安裝板固定。
[0007]由于熱管散熱器一般借助運(yùn)行過程中的走行風(fēng)或空氣自然冷卻，同時散熱功耗又較大，為了達(dá)到良好的散熱效果，勢必體積相對較大，整個高效熱管散熱器質(zhì)量較重，因此在實(shí)際設(shè)計中，根據(jù)實(shí)際需要，一般采用標(biāo)準(zhǔn)的熱管，減少模具的投入，降低設(shè)計成本，縮短設(shè)計周期；把整個高效熱管散熱器分解成上下兩段熱管散熱器，質(zhì)量和體積均減少很多，這樣便于運(yùn)輸和組裝，產(chǎn)品組裝時再通過框架很方便地組合在一起。
[0008]若干片散熱翅逐片相鄰的均勻插裝固定在若干根L型熱管的橫管上，有利于熱管內(nèi)冷卻液體在液相和汽相間的轉(zhuǎn)化，冷卻液體一般采用純凈水，熱管內(nèi)抽成真空，以降低水的沸點(diǎn)；為了保護(hù)熱管散熱器中的L型熱管及散熱翅，在若干根L型熱管的末端共同安裝有安裝板，并且在安裝板兩側(cè)壓接有四個鉚接螺母，便于與散熱管的保護(hù)架進(jìn)行緊固，有利保護(hù)整個散熱管組不受到損壞，而影響散熱效果。
[0009]組裝本實(shí)用新型散熱器時，先將框架通過螺栓固定在產(chǎn)品專用工裝臺上，為了保證密封性良好，在上/下段散熱基板與框架連接的指定位置墊上涂有專用膠的墊板框，然后通過螺栓將框架和上/下段散熱基板固定成一體，固定螺栓灌裝密封膠，螺栓的頂端套上螺帽；最后將兩組L型熱管的豎管安裝固定在對應(yīng)的散熱基板內(nèi)，橫管的末端固定在保護(hù)架上的安裝板上，這樣就完成了分體式高效熱管散熱器組的組裝。
[0010]進(jìn)一步的，每段熱管散熱器單體上安裝有17根L型熱管，L型熱管的豎管與橫管之間的夾角為97° ο
[0011]本實(shí)用新型高效熱管散熱器解決了如下幾個問題:
[0012]I)解決了散熱功率大，但系統(tǒng)無法提供水冷或強(qiáng)迫風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)的環(huán)境下的散熱問題；
[0013]2)采用標(biāo)準(zhǔn)的散熱管，縮短產(chǎn)品設(shè)計周期，降低了設(shè)計成本；
[0014]3)有效減小冷卻系統(tǒng)體積，安裝維護(hù)方便。
[0015]本實(shí)用新型有效解決了在機(jī)車、動車及地鐵系統(tǒng)中，由于空間有限，系統(tǒng)無法提供水冷卻系統(tǒng)或強(qiáng)迫風(fēng)冷卻系統(tǒng)，但又要求散熱功率較大，散熱效率高的條件下的散熱問題；減小了冷卻系統(tǒng)的體積；本實(shí)用新型通過采用高效的分體式熱管散熱器組技術(shù)，省去了系統(tǒng)提供額外的水冷或強(qiáng)迫風(fēng)冷系統(tǒng)，減小了冷卻系統(tǒng)的體積，利用運(yùn)行中的走行風(fēng)或空氣冷卻，并且散熱效率較高，采用標(biāo)準(zhǔn)的熱管，縮短設(shè)計周期，簡化裝置結(jié)構(gòu)，減輕重量，縮小體積，降低了設(shè)計和運(yùn)用維護(hù)成本，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益；本實(shí)用新型安裝維護(hù)方便，安全性高，對提高功率模塊及整個機(jī)車動車系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和壽命具有重要的意義。
【附圖說明】
[0016]圖1本實(shí)用新型中熱管散熱器單體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1-散熱基板、2-L型熱管、3-散熱翅、4-安裝板、5_鉚接螺母、6_墊板框、7-支撐框架、8-保護(hù)架。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:
[0020]如圖1、2所示，一種高效熱管散熱器，包括上下兩段熱管散熱器單體，每段熱管散熱器單體包括散熱基板1、若干根L型熱管2和若干片散熱翅3，其中，若干根L型熱管2的豎管與散熱基板I平行設(shè)置且直接并排的嵌入固定在散熱基板I內(nèi)，散熱基板I的厚度為35mm左右，若干片散熱翅3逐片相鄰的插裝固定在若干根L型熱管2的橫管上，若干根L型熱管2的橫管端部共同安裝固定有安裝板4，安裝板4兩側(cè)壓接有四個鉚接螺母5 ;兩段熱管散熱器單體的兩個散熱基板I上下對齊連接固定，在兩個散熱基板I整體的表面固定有墊板框6，在兩個散熱基板I及墊板框6的整體外部套裝固定有支撐框架7 ;兩段熱管散熱器單體的兩組L型熱管2及散熱翅3的整體外部安裝有保護(hù)架8，保護(hù)架8的一端與散熱基板I固定、另一端與安裝板4固定。
[0021]具體實(shí)施時，每段熱管散熱器單體上安裝有17根L型熱管2，L型熱管2的豎管與橫管之間的夾角為97°。
【主權(quán)項】
1.一種高效熱管散熱器，其特征在于:包括上下兩段熱管散熱器單體，每段熱管散熱器單體包括散熱基板(I)、若干根L型熱管(2)和若干片散熱翅(3)，其中，若干根L型熱管(2)的豎管與散熱基板(I)平行設(shè)置且直接并排的嵌入固定在散熱基板(I)內(nèi)，若干片散熱翅(3)逐片相鄰的插裝固定在若干根L型熱管(2)的橫管上，若干根L型熱管(2)的橫管端部共同安裝固定有安裝板(4)，安裝板(4)兩側(cè)壓接有鉚接螺母(5);兩段熱管散熱器單體的兩個散熱基板(I)上下對齊連接固定，在兩個散熱基板(I)整體的表面固定有墊板框(6)，在兩個散熱基板(I)及墊板框(6)的整體外部套裝固定有支撐框架(7);兩段熱管散熱器單體的兩組L型熱管(2)及散熱翅(3)的整體外部安裝有保護(hù)架(8)，保護(hù)架(8)的一端與散熱基板(I)固定、另一端與安裝板(4)固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效熱管散熱器，其特征在于:每段熱管散熱器單體上安裝有17根L型熱管(2)，L型熱管(2)的豎管與橫管之間的夾角為97°。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高效熱管散熱器，包括上下兩段熱管散熱器單體，每段熱管散熱器單體包括散熱基板、若干根L型熱管和若干片散熱翅，若干根L型熱管的豎管與散熱基板平行設(shè)置且直接并排的嵌入固定在散熱基板內(nèi)，若干片散熱翅逐片相鄰的插裝固定在若干根L型熱管的橫管上；兩個散熱基板整體的背面固定有墊板框，兩個散熱基板及墊板框的整體外部套裝固定有支撐框架；兩組L型熱管及散熱翅的整體外部安裝有保護(hù)架。本實(shí)用新型通過采用高效的分體式熱管散熱器組技術(shù)，省去了系統(tǒng)提供額外的水冷或強(qiáng)迫風(fēng)冷系統(tǒng)，并且散熱效率較高，簡化裝置結(jié)構(gòu)，減輕重量，縮小體積，降低了設(shè)計和運(yùn)用維護(hù)成本，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】H05K7/20
【公開號】CN204906953
【申請?zhí)枴緾N201520702902
【發(fā)明人】陳宏 , 楊春宇, 程琳, 朱杭杭, 李相鋒
【申請人】永濟(jì)新時速電機(jī)電器有限責(zé)任公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月12日