CN219393391U - 一种超导散热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种超导散热装置，包括导热板、超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ、散热片，导热板的正面设有若干螺纹孔，背面开有焊接槽，焊接槽四周设有填充槽，填充槽的深度小于焊接槽的深度；超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ的吸热段焊接在焊接槽内；超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ与散热片采用过盈配合固定；所述的超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ的吸热段的底面为平面。优点是：不仅具有较强的热量传递和散热能力，满足电力电子功率模块的散热需求，同时，优化了超导热管、导热板和散热片结构，精炼了生产工艺和制造流程，提高了材料的利用效率，降低生产成本。
Description
技术领域
本实用新型属于功率模块散热领域，尤其涉及一种用于电力电子智能功率模块散热的超导散热装置。
背景技术
近年来随着国际金属材料价格的不断上涨的不利影响，造成制造行业的经营利润越来越低。目前，电力电子功率器件散热用产品的制造行业的经营日趋激烈，材料价格上涨和产品定价降低导致很多企业日常经营已经面临无利润的恶劣情况。需要对现有的散热产品进行设计结构优化、工艺方法优化，降低材料消耗，提高材料利用效率以降低生产成本。
现有技术中，专利申请号：CN201420043707.6，公开了一种用于轨道机车的热管散热器，其热管的截面采用常规的圆形，虽然焊接槽边缘为弧形，焊接时焊剂需要填满焊接槽，且由于热胀冷缩，焊剂在焊接后回缩，造成部分地方需要补焊，若焊剂添加过多，会造成焊接过程溢出，焊接工艺要求较高。此外散热翅片采用常规平板结构，其散热效果有提高空间。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种超导散热装置，满足电力电子功率模块的散热需求，优化了超导热管、导热板和散热片结构，简化加工工艺，提高散热效果，提高了材料的利用效率，降低生产成本。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种超导散热装置，包括导热板、超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ、散热片，导热板的正面设有若干螺纹孔，背面开有焊接槽，焊接槽四周设有填充槽，填充槽的深度小于焊接槽的深度；超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ的吸热段焊接在焊接槽内；超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ与散热片采用过盈配合固定；所述的超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ的吸热段的底面为平面。
所述的超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ均为一体式密封结构，均包括换热段、吸热段，换热段与吸热段之间的夹角为40°～150°；所述的吸热段的截面为半圆形、拱型或平行四边形。
所述的散热片为一体式结构，散热片包括散热片基体、加强筋、换热环，散热片基体上冲压成型有若干换热环，用于与超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ连接，加强筋设置在换热换两侧。
所述的加强筋的截面为圆弧形。
所述的导热板四周设置有安装沉孔。
所述的导热板顶部设有吊装孔。
所述的填充槽与焊接槽的底面均为平面。
所述的填充槽与焊接槽表面均覆有镍层或锌层。
所述的超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ表面覆有锡层、锌层或镍层。
所述的导热板由铜板或铝板制作；超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ由铜管制作；散热片由铜板或铝板制作。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
超导散热装置不仅具有较强的热量传递和散热能力，满足电力电子功率模块的散热需求，同时，优化了超导热管、导热板和散热片结构，精炼了生产工艺和制造流程，提高了材料的利用效率，降低生产成本。具体有益效果：
1、导热板的填充槽和焊接槽的底面采用平面结构，减小了导热板的厚度，降低了导热板的材料成本。并且，与原有的焊接槽底面的弧形结构相比，加工量明显减小，提高了导热板的加工效率。
2、超导热管的吸热段底部的吸热面采用平面结构，扩大了超导热管与导热板的焊接面积，提高了超导热管的单管换热能力，减少了超导热管的使用数量，降低了产品的生产成本，而且也减少的焊剂的使用量。
3、填充槽设置在焊接槽四周，为焊接过程中溢出的焊剂留足空间，降低焊接难度，提高焊接成功率，减少或避免补焊。
4、优化了散热片的结构，通过加强筋的采用不仅增强了散热片的强度，而且，扩大了散热片的整体换热面积，提高了产品的整体换热能力。最后，散热片采用专用模具整体一次冲压成型，减少了产品的加工流程，提高了产品的加工效率和加工质量的一致性、稳定性，最大程度的降低了产品的生产成本和产品重量。
附图说明
图1是本实用新型的主视图。
图2是本实用新型的侧视图。
图3是本实用新型的俯视图。
图4是导热板的主视图。
图5是导热板的后视图。
图6是焊接槽的剖面图。
图7是导热板俯视图。
图8是图4沿A-A线的剖视图。
图9是超导热管Ⅰ主视图。
图10是超导热管Ⅰ俯视图。
图11是超导热管Ⅱ主视图。
图12是超导热管Ⅱ俯视图。
图13是超导热管吸热段的结构示意图一。
图14是超导热管吸热段的结构示意图二。
图15是超导热管吸热段的结构示意图三。
图16是散热片的主视图。
图17是散热片的侧视图。
图18是散热片的俯视图。
图19是换热环的结构示意图。
图中：1-导热板、2-焊剂、3-超导热管Ⅰ、4-超导热管Ⅱ、5-散热片、6-导热板基体、7-安装沉孔、8-螺纹孔、9-填充槽、10-焊接槽、11-吊装孔、12-换热段、13-吸热段、14-吸热面、15-散热片基体、16-加强筋、17-换热环。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。
见图1～图8，一种超导散热装置，包括导热板1、超导热管Ⅰ3、超导热管Ⅱ4、散热片5，导热板1与超导热管Ⅰ3、超导热管Ⅱ4采用焊剂2焊接固定；超导热管Ⅰ3和超导热管Ⅱ4在导热板1上规则排列；超导热管Ⅰ3、超导热管Ⅱ4与散热片5采用过盈配合固定。
导热板1为一体式结构，导热板1四周设置有安装沉孔7，紧固螺栓穿过安装沉孔7将导热板1固定在电控柜体的侧壁上。导热板基体6的正面开有若干螺纹孔8，用于通过螺钉与电力电子功率模块固定连接，导热板基体6背面开有焊接槽10，焊接槽10四周设有填充槽9，填充槽9的深度小于焊接槽10的深度，填充槽9用于盛装溢出的焊剂2；填充槽9与焊接槽10的底面均为平面。填充槽9与焊接槽10表面均覆有镍层或锌层。导热板1顶部设有吊装孔11，吊装孔11可以带有螺纹，吊装环与吊装孔11连接，方便超导散热装置的运输。
见图9～图15，超导热管Ⅰ3、超导热管Ⅱ4均为一体式密封结构，均包括换热段12、吸热段13，换热段12与吸热段13之间的夹角为40°～150°。换热段12与散热片5的换热环17采用过盈配合。超导热管Ⅰ3、超导热管Ⅱ4的吸热段13底部的吸热面14为平面结构，吸热段13通过焊剂2焊接在焊接槽10内，吸热段13的截面为半圆形、拱型或平行四边形。超导热管Ⅰ3、超导热管Ⅱ4整体表面覆有锡层、锌层或镍层。超导热管Ⅱ4与超导热管Ⅰ3可相对或相背设置。
见图16～图19，散热片5为一体式结构，散热片5采用冲压工艺一次加工成型，散热片5包括散热片基体15、加强筋16、换热环17；散热片基体15上冲压成型有若干换热环17，用于与超导热管Ⅰ3、超导热管Ⅱ4连接。换热环17与散热片基体15相互垂直或倾斜设置。加强筋16设置在换热换两侧，加强筋16的截面为圆弧形。散热片5表面为本色，也可以进行表面阳极氧化、电泳或发黑处理。导热板1由铜板或铝板制作；超导热管Ⅰ3、超导热管Ⅱ4由铜管制作；散热片5由铜板或铝板制作。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。上述各技术特征可任意组合，形成的技术方案均为本实用新型保护范围。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，并且以上实施例中公开的技术特征可任意组合形成新的实施例，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超导散热装置，其特征在于，包括导热板、超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ、散热片，导热板的正面设有若干螺纹孔，背面开有焊接槽，焊接槽四周设有填充槽，填充槽的深度小于焊接槽的深度；超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ的吸热段焊接在焊接槽内；超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ与散热片采用过盈配合固定；所述的超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ的吸热段的底面为平面。
2.根据权利要求1所述的一种超导散热装置，其特征在于，所述的超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ均为一体式密封结构，均包括换热段、吸热段，换热段与吸热段之间的夹角为40°～150°；所述的吸热段的截面为半圆形、拱型或平行四边形。
3.根据权利要求1所述的一种超导散热装置，其特征在于，所述的散热片为一体式结构，散热片包括散热片基体、加强筋、换热环，散热片基体上冲压成型有若干换热环，用于与超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ连接，加强筋设置在换热换两侧。
4.根据权利要求3所述的一种超导散热装置，其特征在于，所述的加强筋的截面为圆弧形。
5.根据权利要求1所述的一种超导散热装置，其特征在于，所述的导热板四周设置有安装沉孔。
6.根据权利要求1所述的一种超导散热装置，其特征在于，所述的导热板顶部设有吊装孔。
7.根据权利要求1所述的一种超导散热装置，其特征在于，所述的填充槽与焊接槽的底面均为平面。
8.根据权利要求1所述的一种超导散热装置，其特征在于，所述的填充槽与焊接槽表面均覆有镍层或锌层。
9.根据权利要求1所述的一种超导散热装置，其特征在于，所述的超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ表面覆有锡层、锌层或镍层。
10.根据权利要求1所述的一种超导散热装置，其特征在于，所述的导热板由铜板或铝板制作；超导热管Ⅰ、超导热管Ⅱ由铜管制作；散热片由铜板或铝板制作。
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