專利名稱：間斷錯位風冷散熱器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種換熱技術(shù)領域，具體地說是一種電力機車輔助功率模塊的冷卻裝置，即一種間斷錯位風冷散熱器。
背景技術(shù)：
目前，風冷散熱器工作模式為功率模塊工作時產(chǎn)生的熱量，通過其安裝接觸面以導熱的方式傳遞給基板，再以導熱的方式將熱量從基板擴散至翅片，最終以對流換熱的方 式將熱量從風冷散熱器轉(zhuǎn)移至大氣環(huán)境中。而當整個系統(tǒng)達到熱平衡后，基板溫度會維持在功率模塊能夠正常工作溫度范圍。存在問題隨著電子元器件的高功率、高集成的飛速發(fā)展，其工作時放出的熱量越來越大，對散熱器的要求越來越苛刻，散熱器基板的溫度均勻性對功率模塊正常工作有很大影響，在空氣流動方向上，基板與空氣溫差呈下降趨勢，局部散熱能力下降，改善這一狀況對于散熱器的熱性能至關重要。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述提出的技術(shù)問題，而提供一種間斷錯位風冷散熱器。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下一種間斷錯位風冷散熱器，包括基板、擋板和翅片組，其特征在于所述翅片組包括寬齒距翅片組和窄齒距翅片組；所述基板兩端固定有所述擋板，所述基板和所述擋板之間形成可容納所述寬齒距翅片組和所述窄齒距翅片組的容納空間，所述寬齒距翅片組和所述窄齒距翅片組固定在所述容納空間內(nèi)；所述寬齒距翅片組和所述窄齒距翅片組之間設有間斷區(qū)。作為優(yōu)選，所述基板上還設有用于定位所述寬齒距翅片組和所述窄齒距翅片組的定位凹槽，所述定位凹槽的數(shù)量等于所述寬齒距翅片組和所述窄齒距翅片組中翅片的數(shù)量。作為優(yōu)選，組成所述寬齒距翅片組和所述窄齒距翅片組的翅片為截面是矩形的平直翅片或波紋翅片。作為優(yōu)選，所述翅片為波紋翅片時，所述波紋翅片與所述基板固定后，所述波紋翅片的波長方向與空氣的流動方向平行或者與空氣的流動方向垂直，所述波紋翅片的波長入為 10_20mm。作為優(yōu)選，所述基板的長度為W，寬度為LI，所述基板到所述擋板上邊緣的高為H，所述W、LI和H滿足300mm < W < 500mm ;200mm < LI < 400mm ;80mm < H < 90mm ;所述擋板的厚度為SI, SI滿足4mm ^ SI ^ 8mm ；
所述寬齒距翅片組和所述窄齒距翅片組的翅片厚度為S3，S3滿足1mm ^ S3 ^ 3mm ；所述寬齒距翅片組的齒距為S2，S2滿足8mm彡S2彡12mm ；所述窄齒距翅片組的齒距為S，S滿足4mm彡S彡6mm ;所述寬齒距翅片組的翅片寬度為L2，L2滿足100mm彡L2彡200mm ;所述間斷區(qū)的寬度為L3，L3滿足3_ ^ L3 ^ 6mm ；所述定位凹槽的深度為S4，S4滿足0. 5mm彡S4彡I. 5mm。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是，提供一種加工成本更低、板面溫度更均勻、散熱能力 更好、用于電子元器件冷卻的風冷散熱器。本發(fā)明提供的間斷錯位風冷散熱器，是通過設置不同齒距的寬、窄翅片組，翅片通過鑲嵌焊接方式與基板相連接，翅片與翅片之間形成空氣流通通道，在空氣流動方向上，進口處設置寬齒距通道，出口處設置窄齒距通道，減小空氣流動方向上接近出口處通道的寬度的目的是為了增加散熱面積；寬齒距通道與窄齒距通道間斷處理，間隔3-6mm，減小窄齒距通道的熱邊界層厚度，增加換熱系數(shù)；窄齒距翅片組與寬齒距翅片組呈現(xiàn)錯位布置。本發(fā)明通過設置齒距不同的兩組散熱翅片組，改善了流動方向上的散熱能力下降的問題，使基板安裝面溫度更均勻，更有利于功率模塊的正常工作，減少由于局部溫度過高引發(fā)的事故頻率；并且在滿足熱阻的同時，降低加工難度，從而減低了加工成本，經(jīng)濟適用性強；并且根據(jù)不同工況要求可以方便調(diào)節(jié)寬、窄齒距翅片組布置。本發(fā)明解決了風冷散熱器沿流動方向上局部換熱能力下降的問題，基于上述理由本發(fā)明可在電力機車輔助功率模塊的冷卻(散熱量1000W-2000W);相應的電子元件冷卻(電子元件發(fā)熱量不大于2000W)或其他相關領域廣泛推廣。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。圖I是本發(fā)明的示意圖。圖2是本發(fā)明的主視圖。圖3是本發(fā)明的側(cè)視圖。圖4是本發(fā)明的波紋翅片的截面圖。
具體實施例方式如圖I所示，一種間斷錯位風冷散熱器，包括基板I、擋板2和翅片組，所述翅片組包括寬齒距翅片組3和窄齒距翅片組4，組成所述寬齒距翅片組3和所述窄齒距翅片組4的翅片為截面是矩形的平直翅片或波紋翅片。當所述翅片為波紋翅片時(如圖4所示)，所述波紋翅片與所述基板I固定后，所述波紋翅片的波長方向與空氣的流動方向平行或者與空氣的流動方向垂直，所述波紋翅片的波長、為10-20mm。在本實施例中，給出的翅片為平直翅片(如圖2所示)，翅片的厚度S3=2mm ;所述寬齒距翅片組3的齒距為S2，S2=12mm ;所述窄齒距翅片組4的齒距為S，S=6mm ;所述寬齒距翅片組3的翅片寬度為L2，L2=200mm ;所述基板I的長度為W，寬度為LI，所述基板I到所述擋板2上邊緣的高為H,W=500mm ；Ll=400mm ；H=85mm ;所述基板I兩端固定有所述擋板2,所述擋板2的厚度為SI，Sl=6mm ;所述基板I和所述擋板2之間形成可容納所述寬齒距翅片組3和所述窄齒距翅片組4的容納空間，所述基板I上還設有用于定位所述寬齒距翅片組3和所述窄齒距翅片組4的定位凹槽(如圖3所示)，所述定位凹槽的深度為S4，S4=lmm ；所述定位凹槽的數(shù)量等于所述寬齒距翅片組3和所述窄齒距翅片組4中翅片的數(shù)量；所述寬齒距翅片組3和所述窄齒距翅片組4之間設有間斷區(qū)，所述間斷區(qū)的寬度為L3，L3=6mm。本發(fā)明可根據(jù)實際工況設計不同尺寸的散熱器及其翅片的形狀，不局限于本發(fā)明提供的兩種截面形狀，一切可以滿足散熱性能和流通阻力等參數(shù)要求的翅片及散熱器尺寸均可，最終效果是為了達到基板I散熱溫度均勻的目的。本發(fā)明的加工方法如下根據(jù)實際工況確認寬齒距翅片組3和窄齒距翅片組4的齒距及翅片型式加工翅片，采用普通切割機加工鋁制板材即可；通過數(shù)控銑床在基板I上銑出翅片定位凹槽；翅片及基板I經(jīng)過清洗后，在翅片根部及基板I的定位凹槽內(nèi)涂上溶液焊劑，將翅片插入安裝位置，用夾具固定好，將基板I及翅片放入真空爐；待翅片與基板焊接成一體，通過精加工使其達到最終的尺寸要求。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種間斷錯位風冷散熱器，包括基板(I)、擋板(2)和翅片組，其特征在于所述翅片組包括寬齒距翅片組(3)和窄齒距翅片組(4);所述基板(I)兩端固定有所述擋板(2)，所述基板(I)和所述擋板(2)之間形成可容納所述寬齒距翅片組(3)和所述窄齒距翅片組(4)的容納空間，所述寬齒距翅片組(3)和所述窄齒距翅片組(4)固定在所述容納空間內(nèi)；所述寬齒距翅片組(3)和所述窄齒距翅片組(4)之間設有間斷區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的間斷錯位風冷散熱器，其特征在于所述基板(I)上還設有用于定位所述寬齒距翅片組(3)和所述窄齒距翅片組(4)的定位凹槽，所述定位凹槽的數(shù)量等于所述寬齒距翅片組(3)和所述窄齒距翅片組(4)中翅片的數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的間斷錯位風冷散熱器，其特征在于組成所述寬齒距翅片組(3)和所述窄齒距翅片組(4)的翅片為截面是矩形的平直翅片或波紋翅片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的間斷錯位風冷散熱器，其特征在于所述翅片為波紋翅片時，所述波紋翅片與所述基板(I)固定后，所述波紋翅片的波長方向與空氣的流動方向平行或者與空氣的流動方向垂直，所述波紋翅片的波長λ為10-20mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的間斷錯位風冷散熱器，其特征在于所述基板(I)的長度為W，寬度為LI，所述基板(I)到所述擋板(2)上邊緣的高為H，所述W、LI和H滿足300mm ^ W ^ 500mm ；200mm < LI < 400mm ;80mm < H < 90mm ; 所述擋板(2)的厚度為SI，SI滿足4mm ^ SI ^ 8mm ； 所述寬齒距翅片組(3)和所述窄齒距翅片組(4)的翅片厚度為S3，S3滿足1mm ^ S3 ^ 3mm ； 所述寬齒距翅片組(3)的齒距為S2，S2滿足8mm彡S2彡12mm ； 所述窄齒距翅片組(4)的齒距為S，S滿足4mm彡S彡6mm ; 所述寬齒距翅片組(3)的翅片寬度為L2，L2滿足100mm彡L2彡200mm ； 所述間斷區(qū)的寬度為L3，L3滿足3mm ^ L3 ^ 6mm ； 所述定位凹槽的深度為S4，S4滿足0. 5mm彡S4彡I. 5mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種間斷錯位風冷散熱器，包括基板、擋板和翅片組，其特征在于所述翅片組包括寬齒距翅片組和窄齒距翅片組；所述基板兩端固定有所述擋板，所述基板和所述擋板之間形成可容納所述寬齒距翅片組和所述窄齒距翅片組的容納空間，所述寬齒距翅片組和所述窄齒距翅片組固定在所述容納空間內(nèi)；所述寬齒距翅片組和所述窄齒距翅片組之間設有間斷區(qū)。本發(fā)明通過設置齒距不同的兩組散熱翅片組，改善了流動方向上的散熱能力下降的問題，使基板安裝面溫度更均勻，更有利于功率模塊的正常工作，減少由于局部溫度過高引發(fā)的事故頻率；并且在滿足熱阻的同時，降低加工難度，從而減低了加工成本，經(jīng)濟適用性強。
文檔編號H05K7/20GK102984925SQ20121049187
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者王碩, 張學謙, 郭華仲 申請人:中國北車集團大連機車研究所有限公司