本實用新型涉及一種散熱器，具體涉及一種風(fēng)冷板翅式復(fù)合毛細溝槽相變散熱器。

背景技術(shù)：

在國內(nèi)外強化傳熱技術(shù)中，利用汽體冷凝和液體沸騰蒸發(fā)換熱系數(shù)高且溫度均勻的特點，開發(fā)出許多高效相變換熱技術(shù)。在降低鍋爐排煙溫度、回收余熱提高熱效率方面，取得較好的效果，但在動車散熱應(yīng)用上少有報道。從目前的相變換熱器研究來看，相變工質(zhì)的回流速率，是影響換熱效率的重要因素。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對以上問題的提出，而研究設(shè)計一種風(fēng)冷板翅式復(fù)合毛細溝槽相變散熱器。本實用新型采用的技術(shù)手段如下：

一種風(fēng)冷板翅式復(fù)合毛細溝槽相變散熱器，包括換熱箱和基板，所述基板內(nèi)部設(shè)有用于容納工質(zhì)的基板內(nèi)腔，所述換熱箱包括交替設(shè)置的冷卻介質(zhì)通道和相變通道，所述冷卻介質(zhì)通道內(nèi)設(shè)有散熱翅片Ⅰ，所述換熱箱安裝在基板上，使相變通道與基板內(nèi)腔連通，且所述相變通道與基板內(nèi)腔共同形成密閉的相變換熱腔，所述相變通道的內(nèi)壁上設(shè)有溝槽，所述相變通道內(nèi)設(shè)有散熱翅片Ⅱ或金屬纖維氈，所述基板內(nèi)腔的內(nèi)壁上設(shè)有毛細通道。

進一步地，所述散熱翅片Ⅱ為矩形錯齒翅片或平頂正弦波形錯齒翅片或三角形波紋翅片，所述散熱翅片Ⅰ為矩形錯齒翅片或平頂正弦波形錯齒翅片或三角形波紋翅片，所述毛細通道為金屬纖維氈，所述毛細通道為當(dāng)量直徑為0.001～2mm的規(guī)則或不規(guī)則孔隙，孔隙率為60％～90％。

進一步地，所述基板包括上蓋板基板和下蓋板基板，所述上蓋板基板和下蓋板基板的內(nèi)壁上均設(shè)有金屬纖維氈，所述上蓋板基板上設(shè)有用于連通基板內(nèi)腔和相變通道的條形通孔。

進一步地，所述上蓋板基板和下蓋板基板之間設(shè)有支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)為支撐柱或支撐筋板，所述支撐結(jié)構(gòu)的外壁上設(shè)有金屬纖維氈。

進一步地，所述散熱翅片Ⅰ為矩形錯齒翅片，所述散熱翅片Ⅰ的厚度為0.05～0.5mm，所述散熱翅片Ⅰ的矩形錯齒波的波距為3～15mm，波高度為2～30mm，矩形錯齒切口開口寬度為0.5mm至四分之一波距之間。

進一步地，所述溝槽的寬度和深度均為0.1～1.5mm，所述溝槽與所述毛細通道的空隙連通。

進一步地，所述相變通道由兩個平行的隔板和設(shè)置在隔板兩端的側(cè)封條圍成，相變通道的頂部通過頂部封條密封，所述隔板和封條朝向相變通道的一側(cè)均設(shè)有溝槽。

進一步地，所述散熱翅片Ⅰ夾緊于所述冷卻介質(zhì)通道兩側(cè)的隔板之間，所述冷卻介質(zhì)通道的上端和下端設(shè)有空氣封條，所述換熱箱兩側(cè)設(shè)有側(cè)護板。

進一步地，所述相變散熱器的基材為鋁、鋁合金、銅或銅合金。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實用新型所述的風(fēng)冷板翅式復(fù)合毛細溝槽相變散熱器具有以下優(yōu)點：

1、采用工質(zhì)相變實現(xiàn)熱量的快速傳導(dǎo)，傳熱效率高；

2、采用風(fēng)冷式散熱，基于正弦-方波復(fù)合結(jié)構(gòu)翅片，實現(xiàn)高效散熱，同時節(jié)省了水箱設(shè)置；

3、采用散熱翅片Ⅰ-相變通道間隔緊湊結(jié)構(gòu)，集成度高，有效的節(jié)省空間，相變通道尺寸數(shù)目可調(diào)，換熱器適用功率范圍廣；

4、相變通道內(nèi)設(shè)置溝槽和錯齒翅片復(fù)合結(jié)構(gòu)，極大提高換熱面積，使換熱工質(zhì)在放熱端快速凝結(jié)，并在重力和毛細能力的雙重作用下，在矩形錯齒翅片面和毛細微溝槽內(nèi)實現(xiàn)快速回流。

5、腔內(nèi)燒結(jié)金屬纖維氈能協(xié)助工質(zhì)的回流，也能維系工質(zhì)，防止蒸干，同時，金屬纖維氈能實現(xiàn)整個腔面液態(tài)工質(zhì)的均勻分布，實現(xiàn)基板的均溫性。

6、基板內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有支撐柱或支撐筋板，有效的防止了基板內(nèi)腔的變形，另外，在支撐柱或支撐筋板表面設(shè)置輔助纖維氈可加快工質(zhì)的回流速度。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2a是本實用新型實施例所述的相變通道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖(矩形錯齒翅片)。

圖2b是本實用新型實施例所述的相變通道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖(平頂正弦波形錯齒翅片)。

圖2c是本實用新型實施例所述的相變通道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖(三角形波紋翅片)。

圖3是本實用新型實施例所述的基板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型實施例的俯視示意圖。

圖5是本實用新型實施例所述的平頂正弦波形錯齒翅片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本實用新型實施例所述的矩形錯齒翅片的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖6所示，一種風(fēng)冷板翅式復(fù)合毛細溝槽相變散熱器，包括換熱箱和基板，所述基板內(nèi)部設(shè)有用于容納工質(zhì)的基板內(nèi)腔3，所述換熱箱包括交替設(shè)置的冷卻介質(zhì)通道10和相變通道6，所述冷卻介質(zhì)通道10內(nèi)設(shè)有散熱翅片Ⅰ11，所述換熱箱安裝在基板上，使相變通道6與基板內(nèi)腔3連通，且所述相變通道6與基板內(nèi)腔3共同形成密閉的相變換熱腔，使用時，相變換熱腔抽真空，成為真空腔體，并且基板內(nèi)腔3內(nèi)灌有工質(zhì)。所述相變通道6的內(nèi)壁上設(shè)有溝槽5，所述相變通道6內(nèi)設(shè)有散熱翅片Ⅱ7或金屬纖維氈，相變通道內(nèi)的金屬纖維氈固定在相變通道的內(nèi)壁上，所述基板內(nèi)腔3的內(nèi)壁上設(shè)有毛細通道。

本實施例中，所述毛細通道為金屬纖維氈，所述毛細通道為當(dāng)量直徑為0.001～2mm的規(guī)則或不規(guī)則孔隙，孔隙率為60％～90％。所述基板包括相互焊接固定的上蓋板基板2和下蓋板基板1，所述上蓋板基板2和下蓋板基板1之間設(shè)有支撐結(jié)構(gòu)12，所述支撐結(jié)構(gòu)12為支撐柱或支撐筋板，所述上蓋板基板2和下蓋板基板1的內(nèi)壁上均設(shè)有金屬纖維氈，上蓋板基板2的內(nèi)壁上設(shè)有上纖維氈15，下蓋板基板1的內(nèi)壁上設(shè)有下纖維氈16，所述支撐結(jié)構(gòu)12的外壁上設(shè)有輔助纖維氈13，所述上纖維氈15、下纖維氈16和輔助纖維氈13可以為相同的金屬纖維氈，也可以為不同的金屬纖維氈，上纖維氈15、下纖維氈16和輔助纖維氈13的孔隙連通，金屬纖維氈燒結(jié)在基板的內(nèi)壁上或支撐柱的外壁上，所述上蓋板基板2上設(shè)有用于連通基板內(nèi)腔和相變通道的條形通孔14。所述支撐結(jié)構(gòu)12可以為圓柱形、四棱柱形、橢圓形或扁圓形或條狀筋板等各種形狀，具體可以根據(jù)需要任意設(shè)置。

所述相變通道6由兩個平行的隔板18和設(shè)置在隔板18兩端的側(cè)封條17圍成，隔板18和側(cè)封條17通過釬焊固定為一個矩形截面的相變通道6，相變通道6的頂部通過頂部封條8密封，下部固定在上蓋板基板2的條形通孔處，所述隔板18和側(cè)封條17朝向相變通道的內(nèi)側(cè)均設(shè)有溝槽5，本實施例中溝槽5為縱向 槽，溝槽5的截面可以為矩形、梯形、半圓形或正弦波形等各種形狀，所述溝槽5的寬度和深度均為0.15～1.5mm，所述溝槽與所述毛細通道的空隙連通。溝槽5的設(shè)置，提高了換熱面積，使工質(zhì)在相變通道6的內(nèi)壁上快速凝結(jié)，并在重力和毛細能力的雙重作用下，在溝槽5內(nèi)實現(xiàn)快速回流，采取風(fēng)冷結(jié)合方式省去水箱設(shè)置的同時達到換熱和蓄熱的效果，提高了系統(tǒng)散熱高效性。

所述散熱翅片Ⅰ11夾緊于所述冷卻介質(zhì)通道10兩側(cè)的隔板18之間，本實施例中，冷卻介質(zhì)通道10為空氣通道，也就是說冷卻介質(zhì)為空氣，所述散熱翅片Ⅰ11的波峰釬焊在兩側(cè)的隔板18上，所述冷卻介質(zhì)通道的上端和下端設(shè)有空氣封條9，所述換熱箱兩側(cè)設(shè)有側(cè)護板19。

如圖2a、2b和2c所示，所述散熱翅片Ⅱ7為矩形錯齒翅片或平頂正弦波形錯齒翅片或三角形波紋翅片，所述散熱翅片Ⅰ11為矩形錯齒翅片或平頂正弦波形錯齒翅片或三角形波紋翅片。平頂正弦波形是指正弦波形狀波峰處被削平后的形狀。

所述散熱翅片Ⅰ11為矩形錯齒翅片，所述散熱翅片Ⅰ的厚度為0.05～0.5mm，波高度為2～30mm，所述散熱翅片Ⅰ11的矩形錯齒波的波長為3～15mm，波高度為2～30mm，矩形錯齒切口開口寬度為0～四分之一波距mm。

所述相變散熱器的基材為鋁、鋁合金、銅或銅合金，各個組成部分可以為相同的材質(zhì)，也可以為不同的材質(zhì)。

本實施例采用板翅式散熱器的結(jié)構(gòu)，相變工質(zhì)汽化吸熱-液化放熱實現(xiàn)高效傳熱，液化放熱端與風(fēng)冷進行強化散熱，迅速將基本熱量帶走；矩形錯齒翅片極大提高換熱面積，換熱工質(zhì)在放熱端快速凝結(jié)，并在重力和毛細能力的雙重作用下，在矩形錯齒翅片面和毛細微溝槽內(nèi)實現(xiàn)快速回流，采取風(fēng)冷結(jié)合方式省去水箱設(shè)置的同時達到換熱和蓄熱的效果，提高了系統(tǒng)散熱高效性；腔內(nèi)燒結(jié)纖維能協(xié)助工質(zhì)的回流，也能維系工質(zhì)，防止蒸干，同時，纖維層能實現(xiàn)整個腔面液態(tài)工質(zhì)的均勻分布，實現(xiàn)基板的均溫性。

以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。