一種鋁型材及其回路熱管系統(tǒng)和電氣散熱背板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于IT設(shè)備、通信設(shè)備、通用電氣設(shè)備熱管理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于電氣設(shè)備散熱背板的鋁型材回路熱管系統(tǒng)以及使用這種鋁型材回路熱管系統(tǒng)的電氣設(shè)備散熱背板。
【背景技術(shù)】
[0002]壁掛式IT設(shè)備、通信設(shè)備或通用電氣設(shè)備箱，其內(nèi)部電氣元件產(chǎn)生熱量的管理，一般采用有源部件如風(fēng)扇、栗等驅(qū)動(dòng)流體形成對(duì)流，進(jìn)行熱交換，解決內(nèi)部熱耗問題。風(fēng)扇、栗等有源驅(qū)動(dòng)部件的一次性投入及運(yùn)維成本較高。同時(shí)，占用空間也比較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種散熱技術(shù)，無需諸如風(fēng)扇、栗這樣的驅(qū)動(dòng)部件，以較小的空間占用實(shí)現(xiàn)較好的散熱效果，可以應(yīng)用于壁掛式IT設(shè)備、通信設(shè)備、通用電氣設(shè)備箱等。
[0004]本發(fā)明旨在通過回路熱管技術(shù)使工質(zhì)氣、液兩相轉(zhuǎn)換的熱膨脹效應(yīng)解決電氣內(nèi)部熱耗。無需使用有源部件如風(fēng)扇、栗等的驅(qū)動(dòng)，可大幅度降低設(shè)備的運(yùn)維成本，為電氣設(shè)備提供一種節(jié)能、環(huán)保的熱管理方案。為此，本發(fā)明提供一種用于回路熱管系統(tǒng)冷凝器的鋁型材、用于電氣散熱背板的鋁型材回路熱管系統(tǒng)以及使用上述鋁型材回路熱管系統(tǒng)的電氣散熱背板。
[0005]本發(fā)明上述技術(shù)問題這樣解決，構(gòu)造一種用于回路熱管系統(tǒng)冷凝器的微通道鋁型材，包括由多個(gè)軸延伸方向的微通道組成的，所述主體的一個(gè)面上垂直立有多個(gè)平行的散熱翅片，所述主體的另一面為器件安裝面，所述鋁型材的兩端分別用于制備由所述微通道貫通的蒸汽腔和儲(chǔ)液腔。
[0006]在本發(fā)明上述微通道鋁型材中，板型主體中每個(gè)所述微通道的內(nèi)徑大小為0.5mm~2.0mm *區(qū)間，所述翅片的長度在10-50 _米區(qū)間。
[0007]在本發(fā)明上述微通道鋁型材中，板型主體中每個(gè)所述微通道的長邊為細(xì)微條紋曲面。
[0008]在本發(fā)明上述微通道鋁型材中，在所述器件安裝面與所述微通道之間包括一個(gè)成型工藝產(chǎn)生的過渡間隔區(qū)。
[0009]本發(fā)明上述另一技術(shù)問題這樣解決，構(gòu)造一種用于電氣散熱背板的鋁型材回路熱管系統(tǒng)，包括冷凝器以及通過絕熱膠墊安裝在冷凝器表面的鋁平板蒸發(fā)器所述冷凝器采用一定長度的本發(fā)明所述微通道鋁型材，所述一定長度的鋁型材的底部設(shè)有存放工質(zhì)液體的儲(chǔ)液腔，頂部設(shè)有蒸汽腔，所述鋁型材的微通道貫通所述儲(chǔ)液腔和所述蒸汽腔，所述蒸發(fā)器包括蒸氣室和帶有毛細(xì)結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)液室，還包括連通所述儲(chǔ)液室和儲(chǔ)液腔和回液管線，以及連通所述蒸汽室與所述蒸汽腔的排氣管線，所述回液管線內(nèi)壁有毛細(xì)管結(jié)構(gòu)。
[0010]在本發(fā)明上述用于電氣散熱背板的鋁型材回路熱管系統(tǒng)中，發(fā)熱源通過高性能導(dǎo)熱硅脂安裝在所述鋁平板蒸發(fā)器上。
[0011]在本發(fā)明上述用于電氣散熱背板的鋁型材回路熱管系統(tǒng)中，所述冷凝器采用兩塊同樣長度的所述微通道鋁型材通過攪拌摩擦焊工藝徑向焊接而成，所述蒸發(fā)器、冷凝器、回液管線和排氣管線采用鋁材制成。
[0012]在本發(fā)明上述用于電氣散熱背板的鋁型材回路熱管系統(tǒng)中，所述冷凝器還包括通過連續(xù)式氮?dú)獗Ｗo(hù)鋁釬焊組合焊接所述主體另一面上的鋁型材基板，構(gòu)成所述器件安裝面，所述基板厚度為5-6毫米。
[0013]本發(fā)明上述另一技術(shù)問題這樣解決，構(gòu)造一種電氣散熱背板，包括塑膠外罩和散熱背板組件，其間形成有用于安裝電氣件的內(nèi)部腔體，所述散熱背板組件包括本發(fā)明所述的鋁型材回路熱管系統(tǒng)，所述散熱背板組件與所述塑膠外罩密閉安裝。
[0014]在上述電氣散熱背板中，所述散熱背板組件與所述塑膠外罩相對(duì)的面有一個(gè)四周的法蘭邊，依次由上堵板、鋁型材的左豎邊、下堵板和鋁型材的右豎邊閉合組成，所述散熱背板組件通過穿過法蘭邊的螺釘、墊在期間的膠圈密閉安裝所述塑膠外罩，所述上堵板、下堵板均采用鋁材制成，與所述微通道鋁型材兩端通過氮?dú)獗Ｗo(hù)釬焊密封焊接，以承受SMPa內(nèi)部壓力。
[0015]實(shí)施本發(fā)明提供的微通道鋁型材、鋁型材回路熱管系統(tǒng)及其電氣散熱背板，通過微通道鋁型材回路熱管技術(shù)，使壁掛式電氣設(shè)備箱實(shí)現(xiàn)了高熱流密度的有效散熱。由于微通道鋁型材回路熱管技術(shù)未使用風(fēng)扇、栗等驅(qū)動(dòng)部件，因此設(shè)備體積小、重量輕、滿足IP55防護(hù)等級(jí)全戶外使用、無風(fēng)扇噪音、設(shè)備運(yùn)維成本低、節(jié)能、環(huán)保等。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例中微通道鋁型材的截面示意圖；
圖2是說明第一實(shí)施例中兩個(gè)微通道鋁型材拼合過程的截面示意圖；
圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例中兩個(gè)微通道鋁型材的截面示意圖；
圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例中兩個(gè)微通道鋁型材拼合后與鋁型材基板的截面示意圖；
圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例中兩個(gè)微通道鋁型材拼合后且與鋁型材基板鋁釬焊后的截面示意圖；
圖6是本發(fā)明實(shí)施例的用于電氣散熱背板的微通道鋁型材回路熱管系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是本發(fā)明實(shí)施例中電氣散熱背板示意圖；
圖8是本發(fā)明實(shí)施例的用于電氣散熱背板的鋁型材回路熱管系統(tǒng)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明用于回路熱管系統(tǒng)冷凝器的鋁型材、用于電氣散熱背板的鋁型材回路熱管系統(tǒng)以及電氣散熱背板的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]在圖1和圖2示出的本發(fā)明用于回路熱管系統(tǒng)冷凝器的鋁型材的第一實(shí)施例中，在型材主體軸向延伸的長度方向上有很多個(gè)微小的通孔，在這里描述為多個(gè)軸延伸方向的微通道11，每個(gè)微通道11內(nèi)徑大小為0.5mm~2.0mm * lmm~4mm區(qū)間，一個(gè)例子是1.4毫米*3.4毫米，在兩個(gè)3.4毫米的較長邊為帶細(xì)微條紋的曲面(圖1)。本發(fā)明的鋁型材的微通道11用于連通鋁型材的兩端的蒸汽腔9和儲(chǔ)液腔10 (參考圖7)，一般，微通道11垂直于水平面使用，此時(shí)，蒸汽腔9在微通道11的上端，儲(chǔ)液腔10在微通道11的下端。如圖1所示在型材主體的一個(gè)面上，垂直立有多個(gè)彼此平行的伸出長度在10-50毫米區(qū)間的散熱翅片12，此處的一個(gè)例子，其伸出長度為48毫米。在型材主體的另一個(gè)面上是一個(gè)平面，也就是器件安裝面16，在器件安裝面16與微通道11之間包括一個(gè)成型工藝產(chǎn)生的過渡間隔區(qū)。本發(fā)明的這種帶微通道的型材為制備高效能的冷凝器提供了支持。圖1示出的兩個(gè)鋁型材實(shí)際上焊接方式拼合而成一體如圖2所示為一個(gè)整體。從圖中對(duì)微通道的放大視圖可見，板型主體中每個(gè)微通道11的兩個(gè)相對(duì)長邊為細(xì)微條紋曲面。
[0019]圖3-圖5示出本發(fā)明用于回路熱管系統(tǒng)冷凝器的鋁型材的第二實(shí)施例。此處，沒有過渡間隔區(qū)但增加了基板。作為一個(gè)例子，先將如圖3示出的兩個(gè)型材主體組合成一體，即通過攪拌摩擦焊工藝組焊將兩個(gè)對(duì)稱截面鋁型材連接成一個(gè)整體，如圖4。其中，每個(gè)主體由多個(gè)軸延伸方向的微通道11組成，主體的一個(gè)面上垂直立有多個(gè)平行的散熱翅片12。板型主體中每個(gè)微通道11的內(nèi)徑大小為0.5mm~2.0mm * lmm~4mm區(qū)間，翅片12的長度在10-50毫米區(qū)間。圖4中還示出與主體另一面即鋁型材內(nèi)壁相對(duì)的鋁型材基板，夾具裝夾后通過連續(xù)式氮?dú)獗Ｗo(hù)鋁釬焊，將鋁型材基板組合焊接在主體另一面上成一整體，其外表面構(gòu)成器件安裝面16，其中，鋁型材基板厚度可以是5-6毫米，一個(gè)合適的尺寸是5.5毫米。與第一實(shí)施例一樣，鋁型材的兩端分別用于制備由微通道11貫通的蒸汽腔9和儲(chǔ)液腔10，如圖7。
[0020]在圖3-5示出的第二實(shí)施例中，電氣件安裝在鋁基板上，鋁基板在相對(duì)應(yīng)的器件安裝位置加工螺紋及加工避讓空間，鋁基板在相對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)器位置加工有避讓空間。
[0021]在圖6示出的按照本發(fā)明實(shí)施例的回路熱管系統(tǒng)中，有一個(gè)采用圖1或圖5任何一種截面的鋁型材的冷凝器8，換言之，這個(gè)冷凝器8由一種帶有豎直微通道11、兩個(gè)面分別有散熱翅片12和器件安裝面16的鋁型材構(gòu)成。來自蒸汽腔9的熱蒸氣通過鋁型材微通道11向鋁型材散熱翅片12放熱，鋁型材散熱翅片12通過空氣自然對(duì)流換熱，有效地解決了熱蒸氣微通道11與散熱翅片12之間的熱阻。
[0022]在圖6示出的本發(fā)明實(shí)施例的回路熱管系統(tǒng)中，還包括帶有毛細(xì)結(jié)構(gòu)20的鋁平板蒸發(fā)器3、回液管線7、排氣管線6，從而與微通道鋁型材等一起實(shí)現(xiàn)完整的回路熱管系統(tǒng)，其中，鋁平板蒸發(fā)器3通過絕熱膠墊13安裝在冷凝器8的器件安裝面16表面，豎直放置時(shí)的鋁平板蒸發(fā)器3包括上部的蒸氣室4和底部的內(nèi)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)液室5，從而可以依靠毛細(xì)結(jié)構(gòu)的虹吸附能力將底部儲(chǔ)液室5的工質(zhì)液體吸附到毛細(xì)結(jié)構(gòu)20中。如圖6，發(fā)熱源18通過高性能導(dǎo)熱硅脂14貼附在所述器件安裝面16表面上，使得鋁平板蒸發(fā)器3通過其表面吸收發(fā)熱源18產(chǎn)生的熱量使毛細(xì)中液體工質(zhì)汽化成熱蒸氣，熱蒸氣受底部毛細(xì)結(jié)構(gòu)的阻力使其向上蒸發(fā)到蒸氣室4通過排氣管線構(gòu)成回路。鋁平板蒸發(fā)器3其空心、毛細(xì)結(jié)構(gòu)在散熱背板組件中起到減重作用。從而，有效地解決散熱背板的電氣布置空間，與塑膠外罩密封可實(shí)現(xiàn)IEC 60529的IP55防護(hù)等級(jí)，滿足全戶外使用功能，