專利名稱：分離型液冷散熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型的名稱是分離型液冷散熱器，屬電子工程領域，它由蓄液罐，輸液泵。冷、熱液管，絕緣管接頭，部件壓緊板、高效液冷卻板、風冷器及若干閥門組成。其功能是冷卻大功率電子元件及其組合設備。
現(xiàn)有的大功率電子元件的冷方式主要有三種一是金屬實體散熱器，它通常用鋁、銅等金屬制造，由于金屬自身熱阻的限制，其散熱功率，有一個極限，也就是說對大功率晶閘管而言，實體鋁材散熱器對大于500A的晶閘管就很難控制其結點溫度了。二是熱管散熱器，由于利用了熱管的超導熱特性，用熱管與翅片，可將散熱面積大大擴張，從而已解決了1500A晶閘管的散熱問題，但這種散熱器體積龐大，要與晶閘管合為一體，使其在電子設備內(nèi)不便布置，且散發(fā)出的熱量仍部分在電子設備內(nèi)，使環(huán)境溫度升高；三是水冷卻器，它體積小、效率高，可以使熱量隨水帶走，排往有利的位置，但耗水量大，在缺少水的情況下(如電氣機車上)無法使用。
本實用新型的目的在于克服上述技術的不足之處提供一種體積小，安裝方便，冷卻效果優(yōu)良，冷卻介質(zhì)可重復使用，熱量可排放到合適的環(huán)境中去的新型電子功率元件散熱器。
本實用新型的目的是通過下列措施來實現(xiàn)的，輸液泵［2］從蓄液罐［1］汲取冷卻介質(zhì)，這種介質(zhì)通常為純凈蒸餾水或其他介電液體，工作介質(zhì)經(jīng)輸液泵，冷液管［3］、閥門［4］，絕緣管接頭［5］進入高效液冷卻板［7］，把從大功率電子元件［8］傳來的熱量帶走。這份熱量是通過兩塊部件壓緊板［6］使兩塊高效液冷板［7］與電子元件表面緊貼合而傳遞給［7］的。從［7］流出的介質(zhì)經(jīng)過絕緣管接頭與閥門后匯聚于熱液管［9］然后進入風冷器［10］，在此被自然風或人工風冷卻后，使熱介質(zhì)降溫成為冷介質(zhì)再返回蓄液罐［1］，完成工質(zhì)的循環(huán)。在熱液管與冷液管之間，可以并聯(lián)數(shù)組高效液冷卻板，通常每組由兩塊液冷卻板構成。


圖1是分離型液冷散熱器結構圖；圖2是高效液冷卻板結構圖；圖3是絕緣管接頭圖。其中1－蓄液罐；2－輸液泵；3－冷液管；4－閥門；5－絕緣管接頭；6－部件壓緊板；7－高效液冷卻板；8－電子發(fā)熱元件；9－熱液管；10－風冷器；11－三維翅片板；12－密封蓋板；13－右旋金屬活接頭；14－絕緣緊紋管；15－左旋金屬活接頭；16－墊片。
下面接合附圖對本實用新型進行詳細說明熱液管［9］匯集了從各個功率元件流來的熱介質(zhì)后(其數(shù)量視電子設備而定，通常一臺設備配一根熱液管)進入風冷器［10］中被空氣冷卻而降溫為冷介質(zhì)，并流入蓄液罐［1］中貯存，輸液泵［2］從［1］中汲取冷介質(zhì)后送到冷液管［3］并通過各支路(通常每個功率元件由兩根構成一組)供給相應的高效液冷卻板［7］，每塊高效液冷卻板的進液、排液通道上均裝有作為絕緣與切除用的閥門［4］及絕緣管接頭［5］各一個。高效液冷卻板是三維翅片板［11］與密封蓋板［12］焊接而成，其中三維翅片板上加工有大量由菱形溝槽(介質(zhì)通道)所構成的彼此獨立又相聯(lián)接的三維翅片。當介質(zhì)從［11］、［12］所形成的通道間流過時，在三維翅間產(chǎn)生激烈擾動使傳熱大大強化，達到冷卻電子元件的目的。起絕緣與通流作用的絕緣管接頭［5］由左、右金屬活接頭［13］、［15］，絕緣螺紋管［14］與墊片［16］組成。其中［14］是由強度高絕緣性能好的塑料制成。從各個高效液冷卻板流出的熱介質(zhì)在熱液管［9］中匯集然后送往安裝在適合散熱的場所中的風冷器［10］中進行冷卻，上述過程周而復始地進行下去。
與現(xiàn)有技術相比本實用新型的優(yōu)點是1、由部件壓緊板所緊固的高效液冷板與大功率電子發(fā)熱元件所形成的組件、體積小，便于在設備中安裝布置。
2、散熱量大，可滿足大功率晶閘管組的溫控要求，且能將熱量集中散發(fā)到適合散熱的環(huán)境中去。
3、工質(zhì)重復使用。
4、對電子發(fā)熱元件與集中散熱的風冷器的相對位置無限制，系統(tǒng)是處于微正壓狀態(tài)工作，對系統(tǒng)的嚴密性要求遠低于熱管散熱器。
權利要求1.一種分離型液冷散熱器，包括蓄液罐，風冷器與風冷器、蓄液罐連通的管道，一端與冷液管連通且安裝有閥門、其另一端與蓄液罐連通且安裝有閥門的輸液泵，一端與風冷器連通、另一端與從高效液冷卻板流出的排液管道連通的熱液管，裝在高效液冷卻板上的密封蓋板，安裝在每塊高效液冷卻板上的進液、排液通道上的閥門，其特征在于冷液管與熱液管之間相互連通的各支路上裝有高效液冷卻板，電子發(fā)熱元件裝在兩塊冷卻板之間，其側面上裝部件壓緊板，位于每塊高效液冷卻板的進液排液通道上，裝有絕緣管接頭。
2.根據(jù)權利要求1所述的分離型液冷散熱器，其特征在于高效液冷卻板為三維翅片板，在與密封蓋板相對的高效液冷卻板板面上，加工有菱形溝槽，并與密封蓋板組成介質(zhì)通道。
3.根據(jù)權利要求1所述的分離型液冷散熱器，其特征在于絕緣管接頭由絕緣螺紋管及裝在該管兩端的帶孔墊片，墊片上的墊圈，墊圈上與絕緣螺紋連接的左、右旋金屬活接頭組成。
專利摘要分離型液冷散熱器屬電子工程領域，它由蓄液罐、冷液管、輸液泵、閥門、絕緣管接頭、高效液冷卻板、熱液管與風冷器組成。其功能是將大功率電子組件發(fā)出的熱散發(fā)到外部環(huán)境中去。從而保證元件在正常的溫度下工作。本實用新型彌補了實體散熱器散熱量不大、熱管散熱器體積大，熱量只能釋放到電子元件周圍，水冷散熱器耗水量大的缺點。具有體積小、效率高、安裝方便，且能將熱量散發(fā)到合適的環(huán)境中去。
文檔編號H05K7/20GK2147712SQ9222040
公開日1993年11月24日 申請日期1992年9月23日 優(yōu)先權日1992年9月23日
發(fā)明者童明偉, 張洪濟, 童明健, 張昌義, 童明儒 申請人:童明偉