一种铝型材及其回路热管系统和电气散热背板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于IT设备、通信设备、通用电气设备热管理技术领域，更具体地说，涉及一种用于电气设备散热背板的铝型材回路热管系统以及使用这种铝型材回路热管系统的电气设备散热背板。
【背景技术】
[0002]壁挂式IT设备、通信设备或通用电气设备箱，其内部电气元件产生热量的管理，一般采用有源部件如风扇、栗等驱动流体形成对流，进行热交换，解决内部热耗问题。风扇、栗等有源驱动部件的一次性投入及运维成本较高。同时，占用空间也比较大。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于提供一种散热技术，无需诸如风扇、栗这样的驱动部件，以较小的空间占用实现较好的散热效果，可以应用于壁挂式IT设备、通信设备、通用电气设备箱等。
[0004]本发明旨在通过回路热管技术使工质气、液两相转换的热膨胀效应解决电气内部热耗。无需使用有源部件如风扇、栗等的驱动，可大幅度降低设备的运维成本，为电气设备提供一种节能、环保的热管理方案。为此，本发明提供一种用于回路热管系统冷凝器的铝型材、用于电气散热背板的铝型材回路热管系统以及使用上述铝型材回路热管系统的电气散热背板。
[0005]本发明上述技术问题这样解决，构造一种用于回路热管系统冷凝器的微通道铝型材，包括由多个轴延伸方向的微通道组成的，所述主体的一个面上垂直立有多个平行的散热翅片，所述主体的另一面为器件安装面，所述铝型材的两端分别用于制备由所述微通道贯通的蒸汽腔和储液腔。
[0006]在本发明上述微通道铝型材中，板型主体中每个所述微通道的内径大小为0.5mm~2.0mm *区间，所述翅片的长度在10-50 _米区间。
[0007]在本发明上述微通道铝型材中，板型主体中每个所述微通道的长边为细微条纹曲面。
[0008]在本发明上述微通道铝型材中，在所述器件安装面与所述微通道之间包括一个成型工艺产生的过渡间隔区。
[0009]本发明上述另一技术问题这样解决，构造一种用于电气散热背板的铝型材回路热管系统，包括冷凝器以及通过绝热胶垫安装在冷凝器表面的铝平板蒸发器所述冷凝器采用一定长度的本发明所述微通道铝型材，所述一定长度的铝型材的底部设有存放工质液体的储液腔，顶部设有蒸汽腔，所述铝型材的微通道贯通所述储液腔和所述蒸汽腔，所述蒸发器包括蒸气室和带有毛细结构的储液室，还包括连通所述储液室和储液腔和回液管线，以及连通所述蒸汽室与所述蒸汽腔的排气管线，所述回液管线内壁有毛细管结构。
[0010]在本发明上述用于电气散热背板的铝型材回路热管系统中，发热源通过高性能导热硅脂安装在所述铝平板蒸发器上。
[0011]在本发明上述用于电气散热背板的铝型材回路热管系统中，所述冷凝器采用两块同样长度的所述微通道铝型材通过搅拌摩擦焊工艺径向焊接而成，所述蒸发器、冷凝器、回液管线和排气管线采用铝材制成。
[0012]在本发明上述用于电气散热背板的铝型材回路热管系统中，所述冷凝器还包括通过连续式氮气保护铝钎焊组合焊接所述主体另一面上的铝型材基板，构成所述器件安装面，所述基板厚度为5-6毫米。
[0013]本发明上述另一技术问题这样解决，构造一种电气散热背板，包括塑胶外罩和散热背板组件，其间形成有用于安装电气件的内部腔体，所述散热背板组件包括本发明所述的铝型材回路热管系统，所述散热背板组件与所述塑胶外罩密闭安装。
[0014]在上述电气散热背板中，所述散热背板组件与所述塑胶外罩相对的面有一个四周的法兰边，依次由上堵板、铝型材的左竖边、下堵板和铝型材的右竖边闭合组成，所述散热背板组件通过穿过法兰边的螺钉、垫在期间的胶圈密闭安装所述塑胶外罩，所述上堵板、下堵板均采用铝材制成，与所述微通道铝型材两端通过氮气保护钎焊密封焊接，以承受SMPa内部压力。
[0015]实施本发明提供的微通道铝型材、铝型材回路热管系统及其电气散热背板，通过微通道铝型材回路热管技术，使壁挂式电气设备箱实现了高热流密度的有效散热。由于微通道铝型材回路热管技术未使用风扇、栗等驱动部件，因此设备体积小、重量轻、满足IP55防护等级全户外使用、无风扇噪音、设备运维成本低、节能、环保等。
【附图说明】
[0016]图1是本发明第一实施例中微通道铝型材的截面示意图；
图2是说明第一实施例中两个微通道铝型材拼合过程的截面示意图；
图3是本发明第二实施例中两个微通道铝型材的截面示意图；
图4是本发明第二实施例中两个微通道铝型材拼合后与铝型材基板的截面示意图；
图5是本发明第二实施例中两个微通道铝型材拼合后且与铝型材基板铝钎焊后的截面示意图；
图6是本发明实施例的用于电气散热背板的微通道铝型材回路热管系统的结构示意图；
图7是本发明实施例中电气散热背板示意图；
图8是本发明实施例的用于电气散热背板的铝型材回路热管系统的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]结合附图和实施例，对本发明用于回路热管系统冷凝器的铝型材、用于电气散热背板的铝型材回路热管系统以及电气散热背板的特点进行详细说明。
[0018]在图1和图2示出的本发明用于回路热管系统冷凝器的铝型材的第一实施例中，在型材主体轴向延伸的长度方向上有很多个微小的通孔，在这里描述为多个轴延伸方向的微通道11，每个微通道11内径大小为0.5mm~2.0mm * lmm~4mm区间，一个例子是1.4毫米*3.4毫米，在两个3.4毫米的较长边为带细微条纹的曲面(图1)。本发明的铝型材的微通道11用于连通铝型材的两端的蒸汽腔9和储液腔10 (参考图7)，一般，微通道11垂直于水平面使用，此时，蒸汽腔9在微通道11的上端，储液腔10在微通道11的下端。如图1所示在型材主体的一个面上，垂直立有多个彼此平行的伸出长度在10-50毫米区间的散热翅片12，此处的一个例子，其伸出长度为48毫米。在型材主体的另一个面上是一个平面，也就是器件安装面16，在器件安装面16与微通道11之间包括一个成型工艺产生的过渡间隔区。本发明的这种带微通道的型材为制备高效能的冷凝器提供了支持。图1示出的两个铝型材实际上焊接方式拼合而成一体如图2所示为一个整体。从图中对微通道的放大视图可见，板型主体中每个微通道11的两个相对长边为细微条纹曲面。
[0019]图3-图5示出本发明用于回路热管系统冷凝器的铝型材的第二实施例。此处，没有过渡间隔区但增加了基板。作为一个例子，先将如图3示出的两个型材主体组合成一体，即通过搅拌摩擦焊工艺组焊将两个对称截面铝型材连接成一个整体，如图4。其中，每个主体由多个轴延伸方向的微通道11组成，主体的一个面上垂直立有多个平行的散热翅片12。板型主体中每个微通道11的内径大小为0.5mm~2.0mm * lmm~4mm区间，翅片12的长度在10-50毫米区间。图4中还示出与主体另一面即铝型材内壁相对的铝型材基板，夹具装夹后通过连续式氮气保护铝钎焊，将铝型材基板组合焊接在主体另一面上成一整体，其外表面构成器件安装面16，其中，铝型材基板厚度可以是5-6毫米，一个合适的尺寸是5.5毫米。与第一实施例一样，铝型材的两端分别用于制备由微通道11贯通的蒸汽腔9和储液腔10，如图7。
[0020]在图3-5示出的第二实施例中，电气件安装在铝基板上，铝基板在相对应的器件安装位置加工螺纹及加工避让空间，铝基板在相对应的蒸发器位置加工有避让空间。
[0021]在图6示出的按照本发明实施例的回路热管系统中，有一个采用图1或图5任何一种截面的铝型材的冷凝器8，换言之，这个冷凝器8由一种带有竖直微通道11、两个面分别有散热翅片12和器件安装面16的铝型材构成。来自蒸汽腔9的热蒸气通过铝型材微通道11向铝型材散热翅片12放热，铝型材散热翅片12通过空气自然对流换热，有效地解决了热蒸气微通道11与散热翅片12之间的热阻。
[0022]在图6示出的本发明实施例的回路热管系统中，还包括带有毛细结构20的铝平板蒸发器3、回液管线7、排气管线6，从而与微通道铝型材等一起实现完整的回路热管系统，其中，铝平板蒸发器3通过绝热胶垫13安装在冷凝器8的器件安装面16表面，竖直放置时的铝平板蒸发器3包括上部的蒸气室4和底部的内有毛细结构的储液室5，从而可以依靠毛细结构的虹吸附能力将底部储液室5的工质液体吸附到毛细结构20中。如图6，发热源18通过高性能导热硅脂14贴附在所述器件安装面16表面上，使得铝平板蒸发器3通过其表面吸收发热源18产生的热量使毛细中液体工质汽化成热蒸气，热蒸气受底部毛细结构的阻力使其向上蒸发到蒸气室4通过排气管线构成回路。铝平板蒸发器3其空心、毛细结构在散热背板组件中起到减重作用。从而，有效地解决散热背板的电气布置空间，与塑胶外罩密封可实现IEC 60529的IP55防护等级，满足全户外使用功能，