轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器的制作方法

文档序号:16676222发布日期:2019-01-18 23:57阅读:138来源:国知局
轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器的制作方法

本发明属于散热设备技术领域,特别是涉及一种轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器。



背景技术:

随着电力电子技术的快速发展,模块化、集成化、轻量化、低成本化和高可靠性的要求越来越高,因此在太阳能逆变器、不间断电源(ups)、充电桩、功率变换器(pcs)、有源电力滤波器(apf)、静态无功补偿器(svg)、变频器等电力设备上普遍采用mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管)、diode(二极管)、igbt(绝缘栅双极型晶体管)等功率器件。由于这些功率元器件的集成度越来越高,功率密度也越来越大,在工作时自身产生的热量也越来越大,若不能及时快速将功率器件产生的热散除,会导致功率器件中的芯片温度升高,轻则造成效能降低,缩短使用寿命,重则会导致功率器件的失效和芯片的烧毁炸管。因此解决大功率器件散热问题一直是困扰大功率器件封装厂商和使用厂商的核心问题之一。

为了有效解决功率器件的散热器问题,通常将功率器件固定在散热器上,通过散热器的散热板内的传热工质传递到整个散热器的散热板上,通过空气的流动进行对流换热,将热量散热至周围环境中。

然而,上述散热器用于轨道交通等的功率器件散热时,由于上述散热器中各散热板的传热工质是相互独立隔开的,若不同区域的功率器件具有不同的功率时,会存在功率器件温度不均匀的问题;同时,上述散热器中当功率器件短期过载或波动产生瞬时大量热量时,热量不能及时散发出去,使得散热器及功率器件的温度极速升高,从而影响功率器件的性能。



技术实现要素:

鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器,用于解决现有技术中的的散热器对大功率器件进行散热时存在的上述问题。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器,所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器包括:

若干个间隔排布热超导板,所述热超导板内形成有相互连通的传热通道,所述传热通道内填充有传热工质;

若干组底部基板隔条组,各组所述底部基板隔条组均包括若干个第一底部基板隔条,所述第一底部基板隔条位于部分相邻所述热超导板之间,且贴置于所述热超导板的表面;所述第一底部基板隔条两侧与所述热超导板相接触的表面均设有第一槽道,所述第一底部基板隔条上设有若干个贯通孔,若干个所述贯通孔沿所述第一底部基板隔条的长度方向间隔排布,且将所述第一底部基板隔条两侧的所述第一槽道相连通;

若干个第二底部基板隔条,位于相邻所述底部基板隔条组之间,且位于相邻所述热超导板之间,并贴置于所述热超导板的表面;所述第二底部基板隔条至少一侧与所述热超导板相接触的表面设有第二槽道;所述热超导板与所述第一底部基板隔条相接触的表面及所述热超导板与所述第二底部基板隔条相接触的表面均设有将所述传热通道与所述第一槽道或所述第二槽道相连通的连接通孔;

散热翅片,位于所述热超导板的至少一表面,且位于所述第一底部基板隔条及所述第二底部基板隔条的上方;

法兰,位于所述热超导板、所述第一底部基板隔条、所述第二底部基板隔条及所述散热翅片的外围,且与所述热超导板、所述第一底部基板隔条、所述第二底部基板隔条及所述散热翅片无缝接触,以于所述散热翅片位于所述法兰内侧的部分之间形成若干个位于相邻所述热超导板之间的密封填充腔。

作为本发明的一种优选方案,所述散热翅片沿所述热超导板排布方向的尺寸与相邻所述热超导板之间的间距相同;所述散热翅片沿平行于所述法兰的表面且垂直于所述热超导板排布方向的尺寸与所述热超导板沿平行于所述法兰的表面且垂直于所述热超导板排布方向的尺寸相同,且与所述法兰内侧沿垂直于所述热超导板排布方向的尺寸相同。

作为本发明的一种优选方案,所述热超导板的底部与所述法兰的底部相平齐,所述散热翅片的底部与所述法兰的底部相平齐。

作为本发明的一种优选方案,所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器还包括若干个顶部基板隔条,所述顶部基板隔条位于相邻所述热超导板之间,且位于所述散热翅片的上方。

作为本发明的一种优选方案,所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器还包括相变蓄热材料,所述相变蓄热材料至少填充于部分所述密封填充腔内。

作为本发明的一种优选方案,所述热超导板包括第一热超导板,所述第一热超导板包括第一部分及第二部分,所述第一热超导板第一部分的底部与所述第一热超导板第二部分的顶部一体连接;所述第一热超导板第二部分位于所述法兰内侧,且所述第一热超导板第二部分的底部与所述法兰的底部相平齐,所述第一热超导板第二部分的顶部与所述法兰的顶部相平齐,所述第一热超导板第二部分的长度与所述法兰内侧沿所述第一热超导板第二部分长度方向的尺寸相同;

所述散热翅片包括第一散热翅片,所述第一散热翅片包括第一部分及第二部分,所述第一散热翅片第一部分的底部与所述第一散热翅片第二部分的顶部一体连接;所述第一散热翅片第一部分位于相邻所述第一热超导板第一部分之间,所述第一散热翅片第二部分位于相邻所述第一热超导板第二部分之间,且所述第一散热翅片第二部分的底部与所述法兰的底部相平齐,所述第一散热翅片第二部分的顶部与所述法兰的顶部相平齐,所述第一翅片第二部分的长度与所述法兰内侧沿所述第一翅片第二部分长度方向的尺寸相同。

作为本发明的一种优选方案,所述第一热超导板包括:第一环形边框、第一盖板、第二盖板、第一导流板及第二导流板;其中,

所述第一环形边框包括第一部分及第二部分,所述第一环形边框第一部分与所述第一环形边框第二部分一体连接,所述第一环形边框第二部分的长度大于所述第一环形边框第一部分的长度;

所述第一盖板贴置于所述第一环形边框的一表面上,所述第二盖板贴置于所述第一环形边框远离所述第一盖板的表面上,以于所述第一盖板与所述第二盖板之间形成第一密封腔室;所述第一盖板包括第一部分及第二部分,所述第一盖板第一部分与所述第一盖板第二部分一体连接,所述第一盖板第二部分的长度大于所述第一盖板第一部分的长度;所述第二盖板包括第一部分及第二部分,所述第二盖板第一部分与所述第二盖板第二部分一体连接,所述第二盖板第二部分的长度大于所述第二盖板第一部分的长度,所述第一盖板第二部分或/和所述第二盖板第二部分设有所述连接通孔;

所述第一导流板及所述第二导流板均位于所述第一密封腔室内,且所述第一导流板位于所述第一盖板第一部分与所述第二盖板第一部分之间,所述第二导流板位于所述第一盖板第二部分与所述第二盖板第二部分之间;所述第一导流板及所述第二导流板均包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的第一凸部,其中,所述第一方向与所述第二方向相垂直,所述第一方向上相邻所述第一凸部的底部一体连接,且所述第一凸部内侧及相邻所述第一凸部之间具有间隙。

作为本发明的一种优选方案,所述第一环形边框第二部分远离所述第一环形边框第一部分的内侧壁形成有若干个第一凸块部,所述第一凸块部与所述第一环形边框一体成型;若干个所述第一凸块部沿所述第一环形边框第二部分的长度方向间隔排布;

所述第一热超导板还包括第三导流板,所述第三导流板位于所述第一环形边框第二部分内侧,且位于相邻所述第一凸块部之间,与所述第二导流板之间具有间隙;所述第三导流板包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的第二凸部,其中,所述第一方向与所述第二方向相垂直,所述第一方向上相邻所述第二凸部的底部一体连接,且所述第二凸部内侧及相邻所述第二凸部之间具有间隙。

作为本发明的一种优选方案,所述热超导板还包括第二热超导板,所述第二热超导板位于所述法兰内侧,且位于所述第一热超导板排布方向的两侧;所述第二热超导板的底部与所述法兰的底部相平齐,所述第二热超导板的顶部与所述法兰的顶部相平齐,所述第二热超导板的长度与所述法兰内侧沿所述第二热超导板长度方向的尺寸相同;

所述散热翅片还包括第二散热翅片,所述第二散热翅片位于相邻所述第二热超导板之间及所述第二热超导板与所述第一热超导板之间;所述第二散热翅片的底部与所述法兰的底部相平齐,所述第二散热翅片的顶部与所述法兰的顶部相平齐,所述第二散热翅片的长度与所述法兰内侧沿所述第二散热翅片长度方向的尺寸相同。

作为本发明的一种优选方案,所述第二热超导板包括:第二环形边框、第三盖板、第四盖板及第四导流板;其中,

所述第三盖板贴置于所述第二环形边框的一表面上,所述第四盖板贴置于所述第二环形边框远离所述第三盖板的表面上,以于所述第三盖板与所述第四盖板之间形成第二密封腔室;所述第三盖板或/和所述第四盖板上设有所述连接通孔;

所述第四导流板位于所述第二密封腔室内;所述第四导流板包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的第三凸部,所述第一方向上相邻所述第三凸部的底部一体连接,且所述第三凸部内侧及相邻所述第三凸部之间具有间隙。

作为本发明的一种优选方案,所述第二环形边框底侧内表面形成有若干个第二凸块部,所述第二凸块部与所述第二环形边框一体成型;若干个所述第二凸块部沿所述第二环形边框的长度方向间隔排布;

所述第二热超导板还包括第五导流板,所述第五导流板位于所述第二环形边框内侧,且位于相邻所述第二凸块部之间,与所述第四导流板之间具有间隙;所述第五导流板包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的第四凸部,其中,所述第一方向与所述第二方向相垂直,所述第一方向上相邻所述第四凸部的底部一体连接,且所述第四凸部内侧及相邻所述第四凸部之间具有间隙。

作为本发明的一种优选方案,所述第一凸部、所述第二凸部、所述第三凸部及所述第四凸部至少一者的侧壁设有若干个导流孔。

如上所述,本发明的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器,具有以下有益效果:

1.热超导板内部密封腔体内充注有传热工质,依靠传热工质相变传热或相变抑制传热,形成快速导热的热超导特性,使整个热超导板温度均匀,可以将大功率的功率器件产生的热量快速散发掉;

2.热超导板上焊接有散热翅片,散热翅片即可将热超导板传导来的热量快速由空气带走而散发掉,散热翅片即增大了与空气的换热面积,减小系统热阻,提高散热能力,又起到加强热超导板的作用,以减小热超导板的材料厚度,提高强度,减轻重量,降低成本;

3.热超导板内部为密封腔体,并设有导流板,内部导流板把第一盖板及第二盖板焊接在一起,即起到加强作用,使两侧盖板厚度减薄,承压能力增大,强度提高,减轻热超导板的重量和厚度,又增加内部的换热面积,增强热超导导热能力,提高散热器的可靠性,降低成本;

4.本发明的大功率热超导板翅结合式散热器中热超导板与第一底部基板隔条或第二底部基板隔条交替叠置焊接在一起,热超导板的底部与热源直接接触,从而减小结合热阻;

5.第一底部基板隔条及第二底部基板隔条两侧的槽道即可以作为传热工质的缓冲和储存区域,平衡传热工质的分布,又可以起到热超导板之间的连通或隔离功能,还可以起到增加传热工质受热面积的作用;

6.第一底部基板隔条内设有连通两侧槽道的贯通孔,可以将部分的热超导板内的传热工质连通起来,使得对所述传热工质的灌装更加简单方便,并可以有效解决功率器件温度不均匀的问题;

7.第一环形边框底侧内表面设有第一凸块部,且第二环形边框底侧设有第二凸块部,第一凸块部及第二凸块部用于形成安装功率器件的安装孔,第一凸块部之间的第一环形边框及第二凸块部之间的第二环形边框可以做到尽量薄,使得传热工质尽量靠近功率器件,从而可以减小热阻;同时,第一凸块部及第二凸块部的存在可以散热器沿第一热超导板及第二热超导板平行方向倾斜一定角度(譬如,30°等)时基板的均温性能不会改变;

8.不受低温限制,可在零下40℃正常工作,因此解决水冷散热在冬天高寒地区低温下的需要加热循环液体的缺陷,以及热管散热器在冬天低温下的失效难题,有更好的工作适应性能;

9.热超导板内具有受热区、平衡区、放热区,并结合内部的导流板,使得热超导板受热后会迅速扩散至整个热超导板且温度均匀,可以有效消除局部高温;

10.法兰内侧的密封填充腔内填充相变蓄热材料,相变蓄热材料可以吸收和存储功率器件短期过载或波动产生的瞬时大量的热量,保持散热器和功率器件的稳定。

附图说明

图1及图2显示为本发明实施例一中提供的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器不同角度的立体结构示意图。

图3显示为本发明实施例一中提供的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器沿平行于热超导板排布方向的截面结构示意图。

图4显示为图3中a区域的局部放大结构示意图。

图5显示为本发明实施例一中提供的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器的局部爆炸结构示意图。

图6显示为本发明实施例一中提供的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器中第一底部基板隔条的立体结构示意图。

图7显示为本发明实施例一中提供的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器中第一底部基板隔条的端部结构示意图。

图8显示为本发明实施例一中提供的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器中第一底部基板隔条的侧面结构示意图。

图9显示为本发明实施例一中提供的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器中第二底部基板隔条的立体结构示意图。

图10显示为本发明实施例一中提供的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器中第二底部基板隔条的端部结构示意图。

图11显示为本发明实施例一中提供的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器中第二底部基板隔条的侧面结构示意图。

图12显示为本发明实施例一中提供的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器中的第一热超导板的爆炸结构示意图。

图13显示为本发明实施例一中提供的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器中的第一环形边框的俯视结构示意图。

图14显示为本发明实施例一中提供的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器沿平行于第一热超导板表面方向的截面结构示意图。

图15至图17显示为本发明实施例一中提供的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器中的热超导板中不同示例的第一导流板的立体结构示意图。

图18显示为本发明实施例一中提供的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器中的第一散热翅片的立体结构示意图。

图19显示为本发明实施例一中提供的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器中第二热超导板的爆炸结构示意图。

图20显示为本发明实施例二中提供的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器沿平行于热超导板排布方向的局部截面结构示意图。

元件标号说明

10热超导板

101第一热超导板

1011第一热超导板第一部分

1012第一热超导板第二部分

1013第一环形边框

10131第一环形边框第一部分

10132第一环形边框第二部分

10133第一凸块部

10134安装孔

1014第一盖板

10141第一盖板第一部分

10142第一盖板第二部分

1015第二盖板

10151第二盖板第一部分

10152第二盖板第二部分

10161第一导流板

10162第一凸部

10163导流孔

10164第二导流板

10165第三导流板

10171导流条

10172连接部

1018传热工质

1019连接通孔

102第二热超导板

1021第二环形边框

10211第二凸块部

1022第三盖板

1023第四盖板

1024第四导流板

1025第五导流板

103灌装管

20散热翅片

201第一散热翅片

2011第一散热翅片第一部分

2012第一散热翅片第二部分

202第二散热翅片

203密封填充腔

30第一底部基板隔条

301第一槽道

302贯通孔

40第二底部基板隔条

401第二槽道

50法兰

60顶部基板隔条

70功率器件

80相变蓄热材料

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图20。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例一

请参阅图1至图11,本发明提供一种轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器,所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器包括:若干个间隔排布热超导板10,所述热超导板10内形成有相互连通的传热通道(未示出),所述传热通道内填充有传热工质1018;若干组底部基板隔条组,各组所述底部基板隔条组均包括若干个第一底部基板隔条30,所述第一底部基板隔条30位于部分相邻所述热超导板10之间,且贴置于所述热超导板10的表面;所述第一底部基板隔条30两侧与所述热超导板10相接触的表面均设有第一槽道301,所述第一底部基板隔条30上设有若干个贯通孔302,若干个所述贯通孔302沿所述第一底部基板隔条30的长度方向间隔排布,且将所述第一底部基板隔条30两侧的所述第一槽道相连通301;若干个第二底部基板隔条40,所述第二底部基板隔条40位于相邻所述底部基板隔条组之间,且位于相邻所述热超导板10之间,并贴置于所述热超导板10的表面;所述第二底部基板隔条40至少一侧与所述热超导板10相接触的表面设有第二槽道401;所述热超导板10与所述第一底部基板隔条30相接触的表面及所述热超导板10与所述第二底部基板隔条40相接触的表面均设有将所述传热通道与所述第一槽道301或所述第二槽道401相连通的连接通孔1019;散热翅片20,所述散热翅片20位于所述热超导板10的至少一表面,且位于所述第一底部基板隔条30及所述第二底部基板隔条40的上方;法兰50,所述法兰50位于所述热超导板10、所述第一底部基板隔条30、所述第二底部基板隔条40及所述散热翅片20的外围,且与所述热超导板10、所述第一底部基板隔条30、所述第二底部基板隔条40及所述散热翅片20无缝接触,以于所述散热翅片20位于所述法兰50内侧的部分之间形成若干个位于相邻所述热超导板10之间的密封填充腔203。

作为示例,如图3所示,若干个相互连通的所述第一底部基板隔条30构成一个底部基板隔条组。

本发明的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器中的所述热超导板10内部密封腔体内充注有所述传热工质1018,依靠所述传热工质1018相变传热或相变抑制传热,形成快速导热的热超导特性,使整个所述热超导板10温度均匀,可以将大功率的功率器件产生的热量快速散发掉;所述热超导板10上焊接有所述散热翅片20,即所述散热翅片20经由焊料层焊接于所述热超导板10的表面;所述散热翅片20即可将所述热超导板10传导来的热量快速由空气带走而散发掉,所述散热翅片20即增大了与空气的换热面积,减小系统热阻,提高散热能力,又起到加强所述热超导板10的作用,以减小所述热超导板10的材料厚度,提高强度,减轻重量,降低成本;本发明的大功率热超导板翅结合式散热器中的所述热超导板10与所述第一底部基板隔条30或所述第二底部基板隔条40交替叠置焊接在一起,所述热超导板10的底部与功率器件(即热源)直接接触,从而减小结合热阻;由于所述传热通道经由所述连接通孔1019与所述第一槽道301及所述第四槽道401相连通,所述第一槽道301及所述第四槽道401均即可以作为所述传热工质1018的缓冲和储存区域,平衡所述传热工质1018的分布,又可以起到所述热超导板10之间的连通或隔离功能,还可以起到增加所述传热工质1018受热面积的作用。

需要说明的是,热超导传热技术包括在密闭的相互连通的微槽道系统内充装工作介质,通过工作介质的蒸发与冷凝相变实现热超导传热的热管技术;及通过控制密闭体系中工作介质微结构状态,即在传热过程中,液态介质的沸腾(或气态介质的冷凝)被抑制,并在此基础上达到工质微结构的一致性,而实现高效传热的相变抑制(pci)传热技术。本实施例中,所述热超导板可以为相变抑制散热板,此时,所述热超导板内的所述传热工质在传热的过程中沸腾或冷凝被抑制,并在此基础上达到工质微结构的一致性而实现传热。本实施例中,所述热超导板也可以为热管传热板,此时,所述热超导板内的所述传热工质在传热过程中连续进行蒸发吸热与冷凝放热的相变循环来实现快速传热。

作为示例,所述传热工质1018为流体,优选地,所述传热工质1018可以为气体或液体或气体与液体的混合物,更为优选地,本实施例中,所述传热工质1018为液体与气体的混合物。

作为示例,所述散热翅片20(即所述散热翅片20的宽度)沿所述热超导板10排布方向的尺寸与相邻所述热超导板10之间的间距相同,所述散热翅片20的宽度与相邻所述热超导板10之间的间距相同,可以确保所述散热翅片20可以同时贴置于相邻所述热超导板10的表面上;所述散热翅片20沿平行于所述法兰50的表面且垂直于所述热超导板10排布方向的尺寸与所述热超导板10沿平行于所述法兰50的表面且垂直于所述热超导板10排布方向的尺寸相同,且所述散热翅片20及所述热超导板10位于所述法兰50内侧部分的长度与所述法兰50内侧沿垂直于所述热超导板10排布方向的尺寸相同,即所述散热翅片20的长度与所述热超导板10的长度相同,且所述散热翅片20及所述热超导板10位于所述法兰50内侧部分的长度与所述法兰50内侧沿所述散热翅片20长度方向的尺寸相同。本发明的散热翅片20及所述热超导板10位于所述法兰50内侧部分的长度与所述法兰50内侧沿所述散热翅片20长度方向的尺寸相同,又所述散热翅片20的宽度与相邻所述热超导板10之间的间距相同,这样就可以将位于所述法兰50内侧的所述散热翅片20之间的间隙密封而形成所述密封填充腔203,所述密封填充腔203可以用于填充相变蓄热材料等等。

具体的,所述第一底部基板隔条30及所述第二底部基板隔条40可以通过焊料层焊接于所述热超导板10的表面;所述第一底部基板隔条30或所述第二底部基板隔条40可以通过焊料层焊接于所述法兰50的内侧;所述散热翅片20可以通过焊料层焊接于所述热超导板10的表面。

需要说明是的,由于焊料层的厚度较薄,上述有关各部分结构尺寸的描述均以忽略所述焊料层的厚度为前提。

作为示例,所述热超导板10的底部与所述法兰50的底部相平齐,所述散热翅片20的底部与所述法兰50的底部相平齐。

作为示例,如图1至5所示,所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器还包括若干个顶部基板隔条60,所述顶部基板隔条60位于相邻所述热超导板10之间,且位于所述散热翅片20的上方。所述顶部基板隔条60的宽度可以与相邻所述热超导板10之间的间隙相同。

作为示例,所述第一底部基板隔条30两侧与所述热超导板10相接触的表面均设有所述第一槽道301,如图6至图8所示;所述第一底部基板隔条30沿所述热超导板10的长度方向延伸;所述第一底部基板隔条30的长度可以为但不仅限于与所述热超导板10的长度相同;所述第一槽道301沿所述第一底部基板隔条30的长度方向延伸,所述第一槽道301的长度可以小于所述第一底部基板隔条30的长度,以确保所述第一底部基板隔条30贴置于所述热超导板10表面后可以将所述第一槽道301密封。当然,在其他示例中,所述第一槽道301的长度也可以与所述第一底部基板隔条30的长度相同,此时,所述第一底部基板隔条30置于所述法兰50内侧后,所述法兰50将所述第一槽道301的端部密封。

作为示例,所述第二底部基板隔条40两侧与所述热超导板10相接触的表面均设有所述第二槽道401,如图9至图11所示;所述第二底部基板隔条40沿所述热超导板10的长度方向延伸;所述第二底部基板隔条40的长度可以为但不仅限于与所述热超导板10的长度相同;所述第二槽道401沿所述第二底部基板隔条40的长度方向延伸,所述第二槽道401的长度可以小于所述第二底部基板隔条40的长度,以确保所述第二底部基板隔条40贴置于所述热超导板10的表面后可以将所述第二槽道401密封。当然,在其他示例中,所述第二槽道401的长度也可以与所述第二底部基板隔条40的长度相同,此时,所述第二底部基板隔条40置于所述法兰50内侧后,所述法兰50将所述第二槽道401的端部密封。

作为示例,所述顶部基板隔条50与所述第一底部基板隔条30及所述第二底部基板隔条40一一上下对应设置,且所述顶部基板隔条50与所述第一底部基板隔条30季所述第二底部基板隔条40相平行。所述顶部基板隔条50的长度可以与所述热超导板10的长度相同,也可以小于所述热超导板10的长度。

作为示例,如图1至图5及图18所示,所述热超导板10包括第一热超导板101,所述第一热超导板101包括第一部分及第二部分,所述第一热超导板第一部分1011的底部与所述第一热超导板第二部分1012的顶部一体连接;所述第一热超导板第二部分1012位于所述法兰50内侧,且所述第一热超导板第二部分1012的底部与所述法兰50的底部相平齐,所述第一热超导板第二部分1012的顶部与所述法兰50的顶部相平齐,所述第一热超导板第二部分1012的长度与所述法兰50内侧沿所述第一热超导板第二部分1012长度方向的尺寸相同;所述散热翅片20包括第一散热翅片201,所述第一散热翅片201包括第一部分及第二部分,所述第一散热翅片第一部分2011的底部与所述第一散热翅片第二部分2012的顶部一体连接;所述第一散热翅片第一部分2011位于相邻所述第一热超导板第一部分1011之间,所述第一散热翅片第二部分2012位于相邻所述第一热超导板第二部分1012之间,且所述第一散热翅片第二部分2012的底部与所述法兰50的底部相平齐,所述第一散热翅片第二部分2012的顶部与所述法兰50的顶部相平齐,所述第一翅片第二部分2012的长度与所述法兰50内侧沿所述第一翅片第二部分2012长度方向的尺寸相同。需要说明的是,此处所述的第一热超导板101的长度方向是指与所述第一热超导板101的高度及厚度相垂直方向,所述第一散热翅片201的长度方向与所述第一热超导板101的长度方向相平行。

当然,在其他示例中,所述第一热超导板101及所述第一散热翅片201也可以为上下长度一样的板状结构,但优选地,本实施例中所述的第一热超导板101及所述第一散热翅片201为如图1至图5所示的结构,如图1至图5及图18所示的所述第一热超导板101及所述第一散热翅片201的结构中,由于下部位于所述法兰50内侧的长度大于上部的长度,可以形成空间更大的所述密封填充腔203,再在所述密封填充腔203内填充所述相变蓄热材料后,可以填充更多的相变蓄热材料,使得所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器具有更强的蓄热能力;同时,可以使得所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器与功率器件70接触的面积更大,可以提高所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器的散热能力。

作为示例,所述第一散热翅片201可以呈波浪状延伸,也可以呈方波状延伸(如图18所示)。所述第一散热翅片201呈波浪状或方波状延伸,可以在有限的空间内最大限度地增加所述第一散热翅片201的表面积,从而增加散热效果。优选地,本实施例中,所述第一散热翅片201沿其高度方向呈方波状延伸,由于所述第一散热翅片201中的凸起之间的间隙及凸起内侧的间隙即为形成所述密封填充腔203的空间,所述第一散热翅片201沿所述第一热超导板101的高度方向呈方波状延伸可以使得所述第一散热翅片201之间的间隙尽可能达到最大,从而使得在所述法兰50内侧形成的所述密封填充腔203的体积达到最大。

作为示例,如图12至图17所示,所述第一热超导板101包括:第一环形边框1013、第一盖板1014、第二盖板1015、第一导流板10161及第二导流板10164;其中,所述第一环形边框1013包括第一部分及第二部分,所述第一环形边框第一部分10131与所述第一环形边框第二部分10132一体连接,所述第一环形边框第二部分10132的长度大于所述第一环形边框第一部分10131的长度;需要说明的是,所述第一环形边框第二部分10132的长度方向及所述第一环形边框第一部分10131的长度方向均为如图12中所示的所述连接通孔1019的排布方向;所述第一盖板1014贴置于所述第一环形边框1013的一表面上,所述第二盖板1015贴置于所述第一环形边框1013远离所述第一盖板1014的表面上,以于所述第一盖板1014与所述第二盖板1015之间形成第一密封腔室;所述第一盖板1014包括第一部分及第二部分,所述第一盖板第一部分10141与所述第一盖板第二部分10142一体连接,所述第一盖板第二部分10142的长度大于所述第一盖板第一部分10141的长度;所述第二盖板1015包括第一部分及第二部分,所述第二盖板第一部分10151与所述第二盖板第二部分10152一体连接,所述第二盖板第二部分10152的长度大于所述第二盖板第一部分10151的长度,所述第一盖板第二部分10142或/和所述第二盖板第二部分10152设有所述连接通孔1019;所述第一盖板第一部分10141的长度方向、所述第一盖板第二部分10142的长度方向、所述第二盖板第一部分10151的长度方向及所述第二盖板第二部分10152的长度方向均与所述第一环形边框第一部分10131的长度方向相平行;所述第一盖板第二部分10142及所述第二盖板第二部分10152上形成有若干个所述连接通孔1019,若干个所述连接通孔1019沿所述第一盖板第二部分10142及所述第二盖板第二部分10152的长度方向间隔排布;所述第一导流板10161及所述第二导流板10164均位于所述第一密封腔室内,且所述第一导流板10161位于所述第一盖板第一部分10141与所述第二盖板第一部分10151之间,所述第二导流板10164位于所述第一盖板第二部分10142与所述第二盖板第二部分10152之间;所述第一导流板10161及所述第二导流板10164均包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的第一凸部10162,其中,所述第一方向与所述第二方向相垂直,所述第一方向上相邻所述第一凸部10162的底部一体连接,且所述第一凸部10162内侧及相邻所述第一凸部10162之间具有间隙。需要说明的是,图15至图17中的箭头a表示的方向即为所述第一方向,箭头b表示的方向即为所述第二方向;所述第一方向可以为所述第一导流板10161及所述第二导流板10164的长度方向,此时所述第二方向为所述第一导流板10161及所述第二导流板10164的宽度方向。

需要说明的是,由于所述第一环形边框1013内侧为空心区域,所述第一盖板1014与所述第二盖板1015贴置于所述第一环形边框1013的上下表面后,会在所述第一盖板1014、所述第二盖板1015及所述第一环形边框1013内侧形成一个所述第一密封腔室。

具体的所述第一方向上相邻所述第一凸部10162的底部一体连接,且所述第一凸部10162下方及相邻所述第一凸部10162之间具有间隙,这样就可以使得所述第一导流板10161及所述第二导流板10164沿其长度方向呈交替间隔的凸凹状排布。

作为示例,所述第一盖板1014、所述第二盖板1015、所述第一环形边框1013、所述第一导流板10161及所述第二导流板10164可以通过焊料层焊接在一起。

作为示例,所述第一导流板10161及所述第二导流板10162的高度与所述第一环形边框1013的高度相同。将所述第一导流板10161及所述第二导流板10162的高度设置为与所述第一环形边框1013的高度相同,可以确保所述第一导流板10161及所述第二导流板10162与所述第一盖板1014及所述第二盖板1015的焊接面积达到最大,从而增加焊接强度。

作为示例,请参阅图12至图14,所述第一环形边框第二部分10132远离所述第一环形边框第一部分10131的内侧壁形成有若干个第一凸块部10133,所述第一凸块部10133与所述第一环形边框1013一体成型;若干个所述第一凸块部10133沿所述第一环形边框第二部分10132的长度方向间隔排布;所述第一热超导板101还包括第三导流板10165位于所述第一环形边框第二部分10132内侧,且位于相邻所述第一凸块部10133之间,并位于所述第二导流板10164远离所述第一导流板10161的一侧,与所述第二导流板10164具有间隙;所述第三导流板10165包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的第二凸部,所述第一方向上相邻所述第二凸部的底部一体连接,且所述第二凸部内侧及相邻所述第二凸部之间具有间隙;具体的,所述第三导流板10165可以与所述第一导流板10161及所述第二导流板10164的结构相同。所述第一环形边框第二部分10132远离所述第一环形边框第一部分10131的内侧壁形成所述第一凸块部10133,所述第一凸块部10133用于形成安装功率器件70的安装孔10134,如图13及图14,所述第一凸块部10133之间的所述第一环形边框1013可以做到尽量薄,使得所述传热工质1018尽量靠近所述功率器件70,从而可以减小热阻;同时,所述第一凸块部10133的存在可以散热器沿所述第一热超导板101平行方向倾斜一定角度(譬如,30°等)时基板的均温性能不会改变。

在一示例中,所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165可以为但不仅限于一块板材冲压而成,如图15所示,图15以所述第一导流板10161作为示例,所述第二导流板10164及所述第三导流板10165的结构可以与所述第一导流板10161相同;所述第一凸部10162的侧壁均设有若干个导流孔10163,所述导流孔10163沿所述第一导流板10161的厚度方向、所述第二导流板10164的厚度方向及所述第三导流板10165的厚度方向贯穿所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165。具体的,沿所述第一方向,所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165均可以呈方波状延伸,即所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165均包括若干个沿第一方向间隔排布的所述第一凸部10162,且沿所述第一方向上相邻所述第一凸部10162的底部相互连接,且相邻所述第一凸部10162之间呈凹状。当然,在其他示例中,所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165沿所述第一方向也可以呈波浪状延伸,但优选为所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165沿所述第一方向呈方波状延伸,这样可以确保所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165的上表面(即所述第一凸部10162的顶面)及下表面(即相邻所述第一凸部10162之间的凹部的底面)均呈平面状,这样可以确保所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165与所述第一盖板1014及所述第二盖板1015的接触面积尽可能大,从而提高焊接强度。所述第一盖板1014、所述第二盖板1015与所述第一环形边框1013、所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165焊接在一起后,所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165的所述第一凸部10162与第二盖板1015之间的间隙、所述第一凸部10162之间的凹陷处与所述第一盖板1014之间的间隙及所述导流孔10163共同构成所述传热通道。在该示例中,所述第一凸部10162沿所述第二方向贯穿所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165,即所述第一凸部10162沿所述第二方向延伸贯穿所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165,亦即所述第一凸部10162的长度与所述第二方向相同。各所述第一凸部10162上均设有若干个所述导流孔10163,各所述第一凸部10162上的所述导流孔10163沿所述第一凸部10162的延伸方向呈单行或多行间隔排布,且各所述第一凸部10162两侧的侧壁上均设有所述导流孔10163。各所述第一凸部10162上的所述导流孔10163可以如图15所示的一一对应设置,也可以错位排布。由于沿所述第二方向上所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165与所述第一盖板1014及所述第二盖板1015之间具有足够的间隙,所述传热工质1018在沿所述第二方向上的流动非常顺畅,而所述传热工质1018沿所述第一方向(即所述第一凸部10162间隔排布的方向)上的流通受阻,通过在所述第一凸部10162上设置所述导流孔10163,可以增加所述传热工质1018沿所述第一方向的流动,从而增加沿所述第一方向上的传热效果,使得所述传热工质1018在沿所述第一方向及沿所述第二方向具有几乎相同的流动性,使得整个所述第一热超导板101各个方向具有相同的散热效果,从而使得所述第一热超导板101各个区域的温度相同,进而有效避免由于某一个或多个方向散热效果不佳而造成所述第一热超导板101局部区域过热现象的发生。

在另一示例中,如图16,所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165还可以均包括导流条10171及连接部10172;其中,若干个所述导流条10171沿所述第二方向平行排布,各所述导流条10171均包括若干个沿所述第一方向间隔排布的所述第一凸部10162;所述连接部10172位于若干个所述导流条10171的两端,且与各所述导流条10171均呈一体连接,如图16所示,在该示例中,所述导流条10171沿所述第一方向(一般为所述导流条10171的长度方向)可以呈方波状延伸,也可以呈波浪状延伸,即所述导流条10171包括若干个沿所述第一方向间隔排布的所述第一凸部10162,沿所述第一方向上相邻所述第一凸部10162的底部相互连接,且相邻所述第一凸部10162之间呈凹状。优选地,本实施例中,所述导流条10171沿所述第一方向呈方波状延伸,这样可以确保所述导流条10171的上表面及下表面均为平面,即确保所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165的上表面(即所述第一凸部10162的顶面)及下表面(即与所述第一凸部10162的顶部相对的表面)均呈平面状,这样可以确保所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165与所述第一盖板1014及所述第二盖板1015的接触面积尽可能大,从而提高焊接强度。所述第一盖板1014、所述第二盖板1015与所述第一环形边框1013、所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165焊接在一起后,所述导流条10171的第一凸部10162与所述第一盖板1014及所述第二盖板1015之间的凹陷处及相邻所述导流条10171之间的间隙共同构成所述传热通道。

作为示例,相邻两排所述导流条10171上的所述第一凸部10162可以一一对应设置,即沿所述第二方向(即所述导流条10171排布的方向),各条所述导流条10171上的所述第一凸部10162一一对应设置。当然,在其他示例中,相邻两排所述导流条10171上的所述第一凸部10162还可以错位设置,所谓相邻两排所述导流条10171上的所述第一凸部10162错位设置是指,相邻两排所述导流条10171上的所述第一凸部10162的侧边错开,如图16所示;相邻两排所述导流条10171的第一凸部10162错位的距离可以小于所述第一凸部10162的宽度,如图16所示,相邻两排所述导流条10171的第一凸部10162错位的距离也可以等于所述第一凸部10162的宽度,此时,一排所述导流条10171的第一凸部10162与与其相邻的一排所述导流条10171的第一凸部10162之间的凹陷处对齐。需要说明的是,相邻两排所述导流条10171上的所述第一凸部10162错位设置时,隔排所述导流条10171上的所述第一凸部10162一一对应设置,即奇数排所述导流条10171上的所述第一凸部10162与偶数排所述导流条10171上的所述第一凸部10162错位设置,且各奇数排所述导流条10171上的所述第一凸部10162一一对应设置,各偶数排所述导流条10171上的所述第一凸部10162也一一对应设置。

需要说明的是,当所述第二导流板10164及所述第三导流板10165的宽度比较小时,所述第二导流板10164及所述第三导流板10165可以仅包括一条所述导流条10171,如图12所示,此时,所述第二导流板10164及所述第三导流板10165不包括所述连接部10172。

作为示例,如图17所示,所述第一凸部10162的侧壁均可以设有导流孔10163,所述导流孔10163沿所述导流条10171的厚度方向贯穿所述导流条10171。由于沿所述第二方向上所述导流条10171与所述第一盖板1014及所述第二盖板1015之间具有足够的间隙,所述传热工质1018在沿所述第二方向上的流动非常顺畅,而所述传热工质1018沿所述第一方向(即所述导流条10171延伸的方向)的流通受阻,通过在所述第一凸部10162上设置所述导流孔10163,可以增加所述传热工质1018沿所述第一方向的流动,从而增加沿所述第一方向上的传热效果,使得所述传热工质1018沿所述第一方向及沿所述第二方向具有几乎相同的流动性,使得整个所述第一热超导板101各个方向具有相同的散热效果,从而使得所述第一热超导板101各个区域的温度相同,进而有效避免由于某一个或多个方向散热效果不佳而造成所述第一热超导板101局部区域过热现象的发生。

作为示例,各所述导流条10171上的各所述第一凸部10162两侧的所述侧壁上均设有所述导流孔10163,沿所述导流条10171延伸的方向,各所述第一凸部10162上的所述导流孔10163可以如图17所示的一一对应设置,也可以错位排布。

作为示例,请继续参阅图1至图5,所述热超导板还包括第二热超导板102,所述第二热超导板102位于所述法兰50内侧,且位于所述第一热超导板101排布方向的两侧;所述第二热超导板102的底部与所述法兰50的底部相平齐,所述第二热超导板102的顶部与所述法兰50的顶部相平齐,所述第二热超导板102的长度与所述法兰50内侧沿所述第二热超导板102长度方向的尺寸相同;所述散热翅片20还包括第二散热翅片202,所述第二散热翅片202位于相邻所述第二热超导板102之间及所述第二热超导板102与所述第一热超导板101之间;所述第二散热翅片202的底部与所述法兰50的底部相平齐,所述第二散热翅片202的顶部与所述法兰50的顶部相平齐,所述第二散热翅片202的长度与所述法兰50内侧沿所述第二散热翅片202长度方向的尺寸相同。通过在所述第一热超导板10两侧的所述法兰50内侧设置所述第二热超导板102及所述第二散热翅片202,可以形成空间更大的所述密封填充腔203,再在所述密封填充腔203内填充所述相变蓄热材料后,可以填充更多的相变蓄热材料,使得所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器具有更强的蓄热能力;同时,可以使得所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器与功率器件70接触的面积更大,可以提高所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器的散热能力。

作为示例,所述第二热超导板102包括:第二环形边框1021、第三盖板1022、第四盖板1023及第四导流板1024;其中,所述第三盖板1022贴置于所述第二环形边框1021的一表面上,所述第四盖板1023贴置于所述第二环形边框1021远离所述第三盖板1022的表面上,以于所述第三盖板1022与所述第四盖板1023之间形成第二密封腔室;所述第三盖板1022或/和所述第四盖板1023上设有所述连接通孔1019;所述第四导流板1024位于所述第二密封腔室内;所述第四导流板1024包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的第三凸部,所述第一方向上相邻所述第三凸部的底部一体连接,且所述第三凸部内侧及相邻所述第三凸部之间具有间隙。

作为示例,所述第三盖板1022、所述第四盖板1023、所述第二环形边框1021及所述第四导流板1024可以通过焊料层焊接在一起。

需要说明的是,由于所述第二环形边框1021内侧为空心区域,所述第三盖板1022与所述第四盖板1023贴置于所述第二环形边框1021的上下表面后,会在所述第三盖板1022、所述第四盖板1023及所述第二环形边框1021内侧形成所述第二密封腔室。

作为示例,所述第二环形边框1021底侧内表面形成有若干个第二凸块部10211,所述第二凸块部10211与所述第二环形边框1021一体成型;若干个所述第二凸块部10211沿所述第二环形边框1021的长度方向间隔排布;所述第二热超导板102还包括第五导流板1025,所述第五导流板1025位于所述第二环形边框1021内侧,且位于相邻所述第二凸块部10211之间,并与所述第四导流板1024之间具有间隙;所述第五导流板1025包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的第四凸部,其中,所述第一方向与所述第二方向相垂直,所述第一方向上相邻所述第四凸部的底部一体连接,且所述第四凸部内侧及相邻所述第四凸部之间具有间隙。

作为示例,所述第四导流板1024与所述第五导流板1025的具体结构可以与所述第一导流板10161、所述第二导流板10164及所述第三导流板10165的具体结构完全相同,此处不再累述。

作为示例,所述第二散热翅片202可以呈波浪状延伸,也可以呈方波状延伸;优选地,本实施例中,所述第二散热翅片202沿所述第二热超导板102的高度方向呈方波状延伸。

作为示例,所述第四导流板1024及所述第五导流板1025的高度与所述第二环形边框1021的高度相同。将所述第四导流板1024及所述第五导流板1025的高度设置为与所述第二环形边框1021的高度相同,可以确保所述第四导流板1024及所述第五导流板1025的高度与所述第三盖板1022及所述第四盖板1023的焊接面积达到最大,从而增加焊接强度。

在本发明的所述第一热超导板101中,所述第三导流板10165所在的区域为受热区域,所述功率器件70与所述受热区域相接触;所述第三导流板10165与所述第二导流板10164之间的间隙为平衡区域,所述第二导流板10164及所述第一导流板10161所在的区域为放热区域;本发明的所述第二热超导板102中,所述第五导流板1025所在的区域为受热区域,所述功率器件70与所述受热区域相接触;所述第五导流板1025与所述第四导流板1024之间的间隙为平衡区域,所述第四导流板1024所在的区域为放热区域。

本发明中的部分所述热超导板10内的所述传热工质1018经由所述第一底部基板隔条30内设置的连通两侧槽道的所述贯通孔302相连通,所述传热工质1018可以在多个连通的流道内相互流动,区域外的所述功率器件70工作时产生的热量经由所述传热工质1018吸收后可以通过相互连通的流道传递至安装有所述热超导板10及所述散热翅片20的区域后散发至空气中,从而避免出现所述功率器件70局部温度过高的现象;同时,还可以使得对所述传热工质1018的灌装更加简单方便;此外,至少两个所述热超导板10内部的所述传热工质1018经由所述第一底部基板隔条30相连通,可以保证机车在转弯倾斜和爬坡时的大倾斜角度下,所述功率器件产生的热量也可以及时散发出去,有效解决了轨道交通机车在上下坡道、转弯等散热器无法与地面保持平行状态时内部所述传热工质1018倾斜带来的所述功率器件70温度过高失效、烧毁的问题。

实施例二

请结合图1至图19参阅图20,本实施例还提供一种轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器,本实施例中所述的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器的结构与实施例一中所述的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器的结构大致相同,二者的区别在于:本实施例中所述的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器相较于实施例一中所述的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器增设了相变存储材料80,所述相变蓄热材料80至少填充于部分所述密封填充腔203内。当然,所述相变存储材料80可以填充在所有所述密封填充腔203内。

作为示例,所述相变蓄热材料80可以包括但不仅限于石蜡类相变蓄热材料或盐水化合物类相变蓄热材料。

作为示例,所述相变蓄热材料80可以直接填充于所述密封填充腔203内,所述相变蓄热材料80也可以包覆于外壳内后填充于所述密封填充腔203内。

本实施例中所述的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器的工作原理为:工作时,所述功率器件70产生的热量主要通过所述热超导板10及所述散热翅片20散发到周围的空气中去;当所述功率器件70的功率突然增大(满载或过载等异常时,譬如电机启动,机车加速或爬坡等)产生的热量的瞬时增加,使得所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器的温度升高,当达到所述相变蓄热材料80的相变温度时,所述相变蓄热材料80开始蓄热,所述相变蓄热材料80吸收热量由固体变为液体;此时,所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器的温度保持不变,当所述相变蓄热材料80全部变为液体后,所述相变蓄热材料80停止蓄热,所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器的温度才开始升高;当所述功率器件70恢复到正常工作状态是,所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器的温度逐渐降低,当达到所述相变蓄热材料80的凝固温度时,所述相变蓄热材料80开始由液相转变为固相,同时放出热量直接通过所述热超导板10及所述散热翅片20散发到周围的空气中,当液体的所述相变蓄热材料80全部变为固体后,所述相变蓄热材料80停止放热,所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器的温度开始降低。因所述相变蓄热材料80的蓄热或放热过程属于物理变化过程,可以重复循环,这样可以避免因过载而引起所述功率器件70温度过高而导致的安全、故障率与寿命缩短等问题。同时可以减小所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器的冗余设计,节省成本和减轻散热器体积等。

本实施例中所述的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器的其他结构与实施例一中所述的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器中对应的其他结构完全相同,具体请参阅实施例一,此处不再累述。

综上所述,本发明提供一种轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器,所述轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器包括:若干个间隔排布热超导板,所述热超导板内形成有相互连通的传热通道,所述传热通道内填充有传热工质;若干组底部基板隔条组,各组所述底部基板隔条组均包括若干个第一底部基板隔条,所述第一底部基板隔条位于部分相邻所述热超导板之间,且贴置于所述热超导板的表面;所述第一底部基板隔条两侧与所述热超导板相接触的表面均设有第一槽道,所述第一底部基板隔条上设有若干个贯通孔,若干个所述贯通孔沿所述第一底部基板隔条的长度方向间隔排布,且将所述第一底部基板隔条两侧的所述第一槽道相连通;若干个第二底部基板隔条,位于相邻所述底部基板隔条组之间,且位于相邻所述热超导板之间,并贴置于所述热超导板的表面;所述第二底部基板隔条至少一侧与所述热超导板相接触的表面设有第二槽道;所述热超导板与所述第一底部基板隔条相接触的表面及所述热超导板与所述第二底部基板隔条相接触的表面均设有将所述传热通道与所述第一槽道或所述第二槽道相连通的连接通孔;散热翅片,位于所述热超导板的至少一表面,且位于所述第一底部基板隔条及所述第二底部基板隔条的上方;法兰,位于所述热超导板、所述第一底部基板隔条、所述第二底部基板隔条及所述散热翅片的外围,且与所述热超导板、所述第一底部基板隔条、所述第二底部基板隔条及所述散热翅片无缝接触,以于所述散热翅片位于所述法兰内侧的部分之间形成若干个位于相邻所述热超导板之间的密封填充腔。本发明的轨道交通用大功率热超导板翅组合式散热器具有以下有益效果:1.热超导板内部密封腔体内充注有传热工质,依靠传热工质相变传热或相变抑制传热,形成快速导热的热超导特性,使整个热超导板温度均匀,可以将大功率的功率器件产生的热量快速散发掉;2.热超导板上焊接有散热翅片,散热翅片即可将热超导板传导来的热量快速由空气带走而散发掉,散热翅片即增大了与空气的换热面积,减小系统热阻,提高散热能力,又起到加强热超导板的作用,以减小热超导板的材料厚度,提高强度,减轻重量,降低成本;3.热超导板内部为密封腔体,并设有导流板,内部导流板把第一盖板及第二盖板焊接在一起,即起到加强作用,使两侧盖板厚度减薄,承压能力增大,强度提高,减轻热超导板的重量和厚度,又增加内部的换热面积,增强热超导导热能力,提高散热器的可靠性,降低成本;4.本发明的大功率热超导板翅结合式散热器中热超导板与第一底部基板隔条或第二底部基板隔条交替叠置焊接在一起,热超导板的底部与热源直接接触,从而减小结合热阻;5.第一底部基板隔条及第二底部基板隔条两侧的槽道即可以作为传热工质的缓冲和储存区域,平衡传热工质的分布,又可以起到热超导板之间的连通或隔离功能,还可以起到增加传热工质受热面积的作用;6.第一底部基板隔条内设有连通两侧槽道的贯通孔,可以将部分的热超导板内的传热工质连通起来,使得对所述传热工质的灌装更加简单方便,并可以有效解决功率器件温度不均匀的问题;7.第一环形边框底侧内表面设有第一凸块部,且第二环形边框底侧设有第二凸块部,第一凸块部及第二凸块部用于形成安装功率器件的安装孔,第一凸块部之间的第一环形边框及第二凸块部之间的第二环形边框可以做到尽量薄,使得传热工质尽量靠近功率器件,从而可以减小热阻;同时,第一凸块部及第二凸块部的存在可以散热器沿第一热超导板及第二热超导板平行方向倾斜一定角度(譬如,30°等)时基板的均温性能不会改变;8.不受低温限制,可在零下40℃正常工作,因此解决水冷散热在冬天高寒地区低温下的需要加热循环液体的缺陷,以及热管散热器在冬天低温下的失效难题,有更好的工作适应性能;9.热超导板内具有受热区、平衡区、放热区,并结合内部的导流板,使得热超导板受热后会迅速扩散至整个热超导板且温度均匀,可以有效消除局部高温;10.法兰内侧的密封填充腔内填充相变蓄热材料,相变蓄热材料可以吸收和存储功率器件短期过载或波动产生的瞬时大量的热量,保持散热器和功率器件的稳定。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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