本發(fā)明涉及一種散熱器，具體涉及一種風冷板翅式復合毛細溝槽相變散熱器。

背景技術：

在國內外強化傳熱技術中，利用汽體冷凝和液體沸騰蒸發(fā)換熱系數高且溫度均勻的特點，開發(fā)出許多高效相變換熱技術。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，但在動車散熱應用上少有報道。從目前的相變換熱器研究來看，相變工質的回流速率，是影響換熱效率的重要因素。

技術實現要素：

本發(fā)明針對以上問題的提出，而研究設計一種風冷板翅式復合毛細溝槽相變散熱器。本發(fā)明采用的技術手段如下：

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

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，所述毛細通道為當量直徑為0.001～2㎜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壁上均設有金屬纖維氈，所述上蓋板基板上設有用于連通基板內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有支撐結構，所述支撐結構為支撐柱或支撐筋板，所述支撐結構的外壁上設有金屬纖維氈。

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0.05～0.5㎜，所述散熱翅片Ⅰ的矩形錯齒波的波距為3～15㎜，波高度為2～30㎜，矩形錯齒切口開口寬度為0.5㎜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0.1～1.5㎜，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置在隔板兩端的側封條圍成，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均設有溝槽。

進一步地，所述散熱翅片Ⅰ夾緊于所述冷卻介質通道兩側的隔板之間，所述冷卻介質通道的上端和下端設有空氣封條，所述換熱箱兩側設有側護板。

進一步地，所述相變散熱器的基材為鋁、鋁合金、銅或銅合金。

與現有技術比較，本發(fā)明所述的風冷板翅式復合毛細溝槽相變散熱器具有以下優(yōu)點：

1、采用工質相變實現熱量的快速傳導，傳熱效率高；

2、采用風冷式散熱，基于正弦-方波復合結構翅片，實現高效散熱，同時節(jié)省了水箱設置；

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

4、相變通道內設置溝槽和錯齒翅片復合結構，極大提高換熱面積，使換熱工質在放熱端快速凝結，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實現快速回流。

5、腔內燒結金屬纖維氈能協助工質的回流，也能維系工質，防止蒸干，同時，金屬纖維氈能實現整個腔面液態(tài)工質的均勻分布，實現基板的均溫性。

6、基板內腔內設有支撐柱或支撐筋板，有效的防止了基板內腔的變形，另外，在支撐柱或支撐筋板表面設置輔助纖維氈可加快工質的回流速度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的結構示意圖。

圖2a是本發(fā)明實施例所述的相變通道的內部結構示意圖(矩形錯齒翅片)。

圖2b是本發(fā)明實施例所述的相變通道的內部結構示意圖(平頂正弦波形錯齒翅片)。

圖2c是本發(fā)明實施例所述的相變通道的內部結構示意圖(三角形波紋翅片)。

圖3是本發(fā)明實施例所述的基板的結構示意圖。

圖4是本發(fā)明實施例的俯視示意圖。

圖5是本發(fā)明實施例所述的平頂正弦波形錯齒翅片結構示意圖。

圖6是本發(fā)明實施例所述的矩形錯齒翅片的立體結構示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖6所示，一種風冷板翅式復合毛細溝槽相變散熱器，包括換熱箱和基板，所述基板內部設有用于容納工質的基板內腔3，所述換熱箱包括交替設置的冷卻介質通道10和相變通道6，所述冷卻介質通道10內設有散熱翅片Ⅰ11，所述換熱箱安裝在基板上，使相變通道6與基板內腔3連通，且所述相變通道6與基板內腔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，并且基板內腔3內灌有工質。所述相變通道6的內壁上設有溝槽5，所述相變通道6內設有散熱翅片Ⅱ7或金屬纖維氈，相變通道內的金屬纖維氈固定在相變通道的內壁上，所述基板內腔3的內壁上設有毛細通道。

本實施例中，所述毛細通道為金屬纖維氈，所述毛細通道為當量直徑為0.001～2㎜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之間設有支撐結構12，所述支撐結構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的內壁上均設有金屬纖維氈，上蓋板基板2的內壁上設有上纖維氈15，下蓋板基板1的內壁上設有下纖維氈16，所述支撐結構12的外壁上設有輔助纖維氈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，金屬纖維氈燒結在基板的內壁上或支撐柱的外壁上，所述上蓋板基板2上設有用于連通基板內腔和相變通道的條形通孔14。所述支撐結構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，具體可以根據需要任意設置。

所述相變通道6由兩個平行的隔板18和設置在隔板18兩端的側封條17圍成，隔板18和側封條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和側封條17朝向相變通道的內側均設有溝槽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0.15～1.5㎜，所述溝槽與所述毛細通道的空隙連通。溝槽5的設置，提高了換熱面積，使工質在相變通道6的內壁上快速凝結，并在重力和毛細能力的雙重作用下，在溝槽5內實現快速回流，采取風冷結合方式省去水箱設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通道10兩側的隔板18之間，本實施例中，冷卻介質通道10為空氣通道，也就是說冷卻介質為空氣，所述散熱翅片Ⅰ11的波峰釬焊在兩側的隔板18上，所述冷卻介質通道的上端和下端設有空氣封條9，所述換熱箱兩側設有側護板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0.05～0.5㎜，波高度為2～30㎜，所述散熱翅片Ⅰ11的矩形錯齒波的波長為3～15㎜，波高度為2～30㎜，矩形錯齒切口開口寬度為0～四分之一波距㎜。

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，也可以為不同的材質。

本實施例采用板翅式散熱器的結構，相變工質汽化吸熱-液化放熱實現高效傳熱，液化放熱端與風冷進行強化散熱，迅速將基本熱量帶走；矩形錯齒翅片極大提高換熱面積，換熱工質在放熱端快速凝結，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實現快速回流，采取風冷結合方式省去水箱設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；腔內燒結纖維能協助工質的回流，也能維系工質，防止蒸干，同時，纖維層能實現整個腔面液態(tài)工質的均勻分布，實現基板的均溫性。

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)明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案做出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明權利要求書確定的保護范圍內。