CN209388732U - 液态金属散热铜排 - Google Patents
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Abstract
本实用新型具体涉及一种铜排。液态金属散热铜排，包括铜排本体，铜排本体包括两个对称设置的子铜排，子铜排的一侧设有至少一个与球头相匹配的半圆形凹槽，以两个位置相对应的半圆形凹槽结合作为球头座，两个子铜排内部各设有沿着本体轴向的中空腔，中空腔的内表面覆有绝缘导热层，中空腔内填充有液态金属，中空腔的左右两端分别设有进液口和出液口；中空腔的内壁上设有沿着分布的柱状凸起，柱状凸起垂直于所两个子铜排的接触面。子铜排的中空腔内填充用于散热的液态金属，从而利用液态金属强导热能力大幅提高冷却效率。而中空腔内表面的绝缘导热层则能够避免液态金属接触到电流。柱状凸起对液态金属具有扰流效果，使液态金属导热更为均匀。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气设备技术领域，具体涉及一种铜排。
背景技术
铜排是一种导体，又称为铜排母线或者铜汇流排，主要材料为紫铜，在电路中起到输送电流和连接电气设备的作用。铜排一般用于适用于高低压开关柜、配电柜、母线槽能电气行业，也用于能源、化工等领域。传统的电工用铜排其横截面呈矩形或者圆角矩形，表面光滑或是在表面外侧套设热缩管，使其辐射换热量较低。且一般铜排的电流量大、阻抗损耗大，因此发热量也大，而铜排升高后其载流量会降低，同时若铜排过热也容易引发安全事故。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种液态金属散热铜排，解决以上至少一个技术问题。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
液态金属散热铜排，包括铜排本体，所述铜排本体包括两个对称设置的子铜排，所述子铜排的一侧设有至少一个与球头相匹配的半圆形凹槽，以两个位置相对应的半圆形凹槽结合作为球头座，其特征在于，两个所述子铜排内部各设有沿着所述本体轴向的中空腔，所述中空腔的内表面覆有绝缘导热层，所述中空腔内填充有液态金属，所述中空腔的左右两端分别设有进液口和出液口；
所述中空腔的内壁上设有沿着分布的柱状凸起，所述柱状凸起垂直于所两个所述子铜排的接触面。
通过以上设置，子铜排的中空腔内填充用于散热的液态金属，从而利用液态金属强导热能力大幅提高冷却效率。而中空腔内表面的绝缘导热层则能够避免液态金属接触到电流。柱状凸起对液态金属具有扰流效果，使液态金属导热更为均匀。
两个所述进液口、两个所述出液口分别连接进液管和出液管，所述进液管、所述出液管和所述中空腔形成循环回路，所述出液管连接换热器的一端，所述换热器的另一端连接一液态金属泵，所述进液管连接所述液态金属泵。
通过液态金属泵驱动中空腔内的液态金属在循环回路内流动，而后通过换热器与空气进行热交换，从而从而带走铜排产生的热量，加速液态金属和铜排的冷却。
可选的，位于所述半圆形凹槽前后两侧的相邻柱状凸起的间距小于其余的柱状凸起。
增大了半圆形凹槽周边与中空腔内液态金属的接触面积，提高半圆形凹槽周围的散热效果。
可选的，所述柱状凸起的沿着中空腔轴向的横截面呈三角形、水滴形、菱形中的任意一种。
使得柱状凸起的阻力较小并产生湍流。
可选的，所述中空腔垂直于轴向的纵截面呈圆形。
圆形中空腔便于加工成型。
可选的，所述中空腔设有沿着所述本体轴向的凹槽，各个所述凹槽围绕所述中空腔的轴心等间距分布。
通过凹槽增大中空腔内的液态金属与本体的接触面积，加快传热，增强散热效果。
所述绝缘导热层的材质优选导热尼龙或导热硅胶。
尼龙、硅胶为绝缘材料，在加入导热填料后又具有良好的导热性能，从而在不影响散热性能的前提下防止液态金属与本体发生互溶。
可选的，所述液态金属泵为蠕动泵、压电泵或电磁泵中的任意一种。
三种泵均结构简单、体积小且安装方便，适合驱动也液态金属。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图；
图2为本实用新型两个子铜排1组合后横向的一种剖面图；
图3为本实用新型子铜排1纵向的一种剖面图；
图4为本实用新型子铜排1纵向的另一种剖面图；
图5为本实用新型子铜排1轴向的一种剖面图；
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。
参照图1～图5，液态金属散热铜排，包括铜排本体，铜排本体包括两个对称设置的子铜排1，子铜排1的一侧设有至少一个与球头相匹配的半圆形凹槽2，以两个位置相对应的半圆形凹槽2结合作为球头座，两个子铜排1内部各设有沿着本体轴向的中空腔3，中空腔3的内表面覆有绝缘导热层4，中空腔3内填充有液态金属，中空腔3的左右两端分别设有进液口5和出液口6；中空腔3的内壁上设有沿着分布的柱状凸起7，柱状凸起7垂直于所两个子铜排1的接触面。通过以上设置，子铜排1的中空腔3内填充用于散热的液态金属，从而利用液态金属强导热能力大幅提高冷却效率。而中空腔3内表面的绝缘导热层4则能够避免液态金属接触到电流。柱状凸起7对液态金属具有扰流效果，使液态金属导热更为均匀。
两个进液口5、两个出液口6分别连接进液管和出液管，进液管、出液管和中空腔3形成循环回路，出液管连接换热器8的一端，换热器8的另一端连接一液态金属泵9，进液管连接液态金属泵9。通过液态金属泵9驱动中空腔3内的液态金属在循环回路内流动，而后通过换热器8与空气进行热交换，从而从而带走铜排产生的热量，加速液态金属和铜排的冷却。
如图2所示，位于半圆形凹槽2前后两侧的相邻柱状凸起7的间距小于其余的柱状凸起7。增大了半圆形凹槽2周边与中空腔3内液态金属的接触面积，提高半圆形凹槽2周围的散热效果。
如图5所示，柱状凸起7的沿着中空腔3轴向的横截面呈三角形、水滴形、菱形中的任意一种。使得柱状凸起7的阻力较小并产生湍流。
如图3所示，中空腔3垂直于轴向的纵截面呈圆形。圆形中空腔3便于加工成型。
如图4所示，中空腔3设有沿着本体轴向的凹槽10，各个凹槽10围绕中空腔3的轴心等间距分布。通过凹槽10增大中空腔3内的液态金属与本体的接触面积，加快传热，增强散热效果。
绝缘导热层4的材质优选导热尼龙或导热硅胶。尼龙、硅胶为绝缘材料，在加入导热填料后又具有良好的导热性能，从而在不影响散热性能的前提下防止液态金属与本体发生互溶。
液态金属泵9为蠕动泵、压电泵或电磁泵中的任意一种。三种泵均结构简单、体积小且安装方便，适合驱动也液态金属。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求保护的范围内。本实用新型要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.液态金属散热铜排，包括铜排本体，所述铜排本体包括两个对称设置的子铜排，所述子铜排的一侧设有至少一个与球头相匹配的半圆形凹槽，以两个位置相对应的半圆形凹槽结合作为球头座，其特征在于，两个所述子铜排内部各设有沿着所述本体轴向的中空腔，所述中空腔的内表面覆有绝缘导热层，所述中空腔内填充有液态金属，所述中空腔的左右两端分别设有进液口和出液口；
所述中空腔的内壁上设有沿着分布的柱状凸起，所述柱状凸起垂直于所两个所述子铜排的接触面。
2.根据权利要求1所述的液态金属散热铜排，其特征在于：两个所述进液口、两个所述出液口分别连接进液管和出液管，所述进液管、所述出液管和所述中空腔形成循环回路，所述出液管连接换热器的一端，所述换热器的另一端连接一液态金属泵，所述进液管连接所述液态金属泵。
3.根据权利要求1所述的液态金属散热铜排，其特征在于：位于所述半圆形凹槽前后两侧的相邻柱状凸起的间距小于其余的柱状凸起。
4.根据权利要求1所述的液态金属散热铜排，其特征在于：所述柱状凸起的沿着中空腔轴向的横截面呈三角形、水滴形、菱形中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的液态金属散热铜排，其特征在于：所述中空腔垂直于轴向的纵截面呈圆形。
6.根据权利要求1所述的液态金属散热铜排，其特征在于：所述中空腔设有沿着所述本体轴向的凹槽，各个所述凹槽围绕所述中空腔的轴心等间距分布。
7.根据权利要求1所述的液态金属散热铜排，其特征在于：所述绝缘导热层的材质导热尼龙或导热硅胶。
8.根据权利要求1所述的液态金属散热铜排，其特征在于：所述液态金属泵为蠕动泵、压电泵或电磁泵中的任意一种。
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