专利名称：防爆外壳内电子器件散热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子器件，尤其是大功率电子器件置于防爆外壳内的散热装置。
现有的电子器件，尤其是大功率电子器件的散热装置是将一个可控硅元件与一个或一付散热器直接接触。电子器件的无功损耗的等值热量要以不稳态导热方式将热量传给散热器，散热器再将该热量以自然对流或强制对流方式向周围环境散发。由于散热器与电子器件直接接触，致使散热器整体上均带电，这对于在易燃易爆环境下工作的电子器件散热器，是非常危险的。为此必须增加防爆外壳。加有防爆外壳的电子器件，不但要求其工作温度低于某一允许温度，而且要求散热器本身不带电，以免产生电火花，引起爆炸。由于这一原因，现有的电子器件散热器已不能适用于防爆外壳内部电子器件的散热。
本实用新型的目的在于提供一种可用于防爆外壳内部电子器件、尤其是大功率电子器件散热装置，以满足有效降低防爆外壳内部温度至某一允许温度以下，而且散热装置本身不带电的要求。
为此，本实用新型的解决方案为采用吸热段与放热段间具有一定距离的热管，将非金属电绝缘导热材料与金属材料烧结为一体，制成分别与电子器件和热管相接触的不带电连接件；电子器件产生的热量以导热方式传给连接件，连接件又将热量传给热管，由热管内介质以相变传热方式将该部份热量从防爆外壳内传出再传给周围环境，从而达到降低防爆外壳内温度和热管不带电的目的。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是图1中A－A剖面示意图。
图3是图1中B－B剖面示意图。
由图1可见，本实用新型主要由位于防爆外壳(1)内的电子器件(2)、分别与电子器件(2)和非金属电绝缘导热材料片(4)相接触的引线(3)；与多个非金属电绝缘导热材料片(4)烧结成一体的金属材料块(5)，镶于防爆外壳(1)一侧面的防爆金属套(6)以及蒸发段穿过防爆金属套(6)并旋入金属材料块(5)中的热管(7)组成，热管(7)的蒸发段与金属材料块(5)相接触，绝热段穿过金属套(6)而冷凝段由多副肋片组成并置于环境中。
当电子器件工作时，将产生大量无功 损耗的热量，这些热量经过引线(3)、非金属电绝缘导热材料片(4)、金属材料块(5)组成的连接件以导热方式传给热管(7)的蒸发段；热管中介质吸热蒸发，经过绝热段后在防爆外壳(1)外冷凝段冷却为液体，并通过肋片向外界散热。为满足防爆要求，镶在防爆外壳上的金属套(6)和热管(7)绝热段按防爆规程要求组成防爆结合面。整个散热装置用支架(9)固定在防爆外壳(1)内表面上，以便工作时稳定；另外，热管(7)和金属材料块(5)均有螺纹，热管(7)可穿过金属套(6)旋入、旋出金属材料块(5)。
图2、图3示出了热管(7)在水平位置工作时的内部结构形式以及电子器件(2)、引线(3)、非金属电绝缘导热材料片(4)、金属材料块(5)以及热管(7)蒸发段之间接触情况。
对于水平工作的热管(7)，其内部要带一层毛细芯(10)；而垂直工作的热管(7)，则可制成不带毛细芯的重力热管。
为使电子器件的安装和更换方便，防爆外壳(1)的顶盖制成可开启的。
本实用新型的最佳实施例为在一个长×宽×高为280×110×48mm的金属铜块(5)侧面周壁上，等距离对称地烧结上6块长×宽×厚为81×81×1mm的氧化铍(BeO)非金属电绝缘导热材料片(4)，并由长×宽×厚为60×60×12mm的引线(3)将电子器件的无功损耗热量传给BeO非金属电绝缘导热片(4)，金属铜块(5)内表面与热管(7)蒸发段尺寸均为M39×2，长300mm；冷凝段长300mm，并有30个120×120mm肋片。热管(7)中介质为——丙酮。在环境温度为31℃，电子器件工作电流为220A，连续通电工作80分钟时，引线(3)温度为80℃，热管(7)冷凝段温度为54℃，而防爆外壳内温度为40℃。
本实用新型的优点在于热源和冷源相距较远，便于将大功率电子器件(2)无功损耗热量传至防爆外壳(1)外部；作为散热器的热管(7)本身不带电；并且热阻小传热能力大、结构紧凑，可同时对单个或多个大功率电子器件进行散热，是一种较新颖合理的散热装置。
权利要求1.一种新型防爆外壳内电子器件散热装置，它主要由防爆外壳(1)、置于防爆外壳(1)内的多个大功率电子器件(2)；分别与电子器件(2)和非金属电绝缘材料片(4)相接触的引线(3)；由非金属电绝缘导热材料片(4)和金属材料块(5)组成电子器件(2)与热管(7)的连接件；镶于防爆外壳(1)侧面的金属套(6)以及穿过金属套(6)并旋入金属材料块(5)的热管(7)组成，其特征在于电子器件(2)与热管(7)的不带电的连接件是由非金属电绝缘导热材料片(4)烧结于金属材料块(5)的侧面周壁制成。
2.权利要求1所述防爆外壳内电子器件散热装置，其特征在于电子器件(2)与热管(7)的不带电连接件可由单个或多个非金属电绝缘导热材料片(4)等距离对称地烧结于金属材料块(5)侧面周壁上制成。
3.权利要求1、2所述的防爆外壳内电子器件散热装置，其特征在于非金属电绝缘导热材料片(4)是采用氧化铍(BeO)材料或其它非金属导热材料制成。
专利摘要本实用新型公开了一种防爆外壳内电子器件散热装置。其特征在于在防爆外壳(1)内采用热管(7)作为散热器；并将非金属电绝缘导热材料片(4)与金属材料块(5)烧结为一体制成分别与电子器件(2)和热管(7)相接触的不带电连接件，以使热管(7)由防爆外壳(1)内将电子器件(2)产生的热量向外界传递热量的同时，本身不带电。以达到降低防爆外壳(1)内温度和杜绝散热器带电产生电火花引起爆炸的危险。
文档编号H05K7/20GK2065806SQ8922207
公开日1990年11月14日 申请日期1989年12月21日 优先权日1989年12月21日
发明者李传统, 丁国玺, 张洪鑫 申请人:中国矿业大学