铁路内燃机车整流臂单元件化变流装置用热管散热器制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及热管散热器，特别是一种铁路内燃机车整流臂单元件化变流装置用热管散热器，它至少包括长方体结构的受热基板、与单元化变流装置面连接的固定孔，其特征是：在受热基板内嵌入热管；热管伸出受热基板外的部分与散热翅片过盈嵌合；所述的热管是两排；所述的两排热管一排有两只，另一排有三只；所述的散热翅片冲有半球状紊流痘；所述的受热基板中心位置有中心定位孔。它满足了整流臂单元件化变流装置大耗散功率的需求，并且与原有整流臂多元件并联式变流装置的外部接口、安装尺寸及外形尺寸相配套。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及热管散热器，特别是一种用于铁路内燃机车整流臂单元件化卧式变流装置的热管散热器。
技术介绍
铁路内燃机车变流装置的电力半导体元件一直都是采用强迫风冷方式进行散热，其变流装置的风冷散热器均采用实心良导体制成，如铜材或铝材实体风冷散热器等；由于原有机车变流装置整流臂采用多只电力半导体整流元件(简称元件)并联的电气联结结构(其并联元件数26只不等)，故每只元件所需耗散的电功率(热量)并不大，实体风冷散热器还能胜任；但随着电力电子半导体元件技术的不断进步，整流臂单元化的变流装置已经研制成功，并将逐步取代整流臂多元件并联型老式变流装置；这种变流装置整流臂只用一只元件，故其所需耗散功率急剧增大。另外，整流臂单元件化变流装置与原整流臂多元件并联式变流装置的外部接口、安装尺寸及外形尺寸等务必完全相等，并具有充分的互换性。这样，外形尺寸受限、散热效率有限的实体风冷散热器明显不适用于采用了大功率半导体元件(如5英寸元件)的整流臂单元件化变流装置。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种铁路内燃机车整流臂单元件化变流装置用热管散热器，以便满足整流臂单元件化变流装置大耗散功率的需求，并且与原有整流臂多元件并联式变流装置的外部接口、安装尺寸及外形尺寸相配套。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案是铁路内燃机车整流臂单元件化变流装置用热管散热器，它至少包括长方体结构的受热基板、与单元化变流装置面连接的固定孔，其特征是在受热基板内嵌入热管；热管伸出受热基板外的部分与散热翅片过盈嵌合。 所述的热管是两排。 所述的两排热管一排有两只，另一排有三只。 所述的散热翅片冲有半球状紊流痘。 所述的受热基板中心位置有中心定位孔。 所述的受热基板采用铝质轧制板材加工成形，外接线耳与其一体。本技术的有益效果是1、采用热管散热，热管的当量导热系数比实心良导体的当量导热系数要大百倍以上，并且热管的热传输能力极强，能在小温差下传输大的热流量；2、本热管散热器的受热基板与原有整流臂多元件并联式变流装置的外部接口、安装尺寸及外形尺寸相匹配。以下结合附图和实施例对本技术做进一步说明。 附图说明图1是本技术热管散热器主视图； 图2是本技术热管散热器侧视图； 图3是本技术热管散热器俯视图。 图中1、中心定位孔；2、受热基板；3、热管；4、散热翅片；5、紊流痘。具体实施方式铁路内燃机车整流臂单元件化变流装置用热管散热器，至少包括长方体结构的受 热基板2、与单元化变流装置面连接的固定孔，在受热基板2内嵌入热管3 ;热管3伸出受热 基板2外的部分与散热翅片4过盈嵌合；热管3为两排， 一排有两只，另一排有三只；散热翅片4冲有半球状紊流痘5，受热基板2中心位置有中心定位孔1，受热基板2采用铝质轧制 板材加工成形，外接线耳与其一体。 实施例l :如图1所示，受热基板2中心位置有中心定位孔1，热管3嵌入受热基板 2中，热管3伸出受热基板2的部分与散热翅片4过盈嵌合，增加了热管3自身的直接受风 面，使散热效率提高；散热翅片4采用硬质铝板，为直板形状，板面冲有半球状紊流痘5 (见 图3);受热基板2采用铝质轧制板材加工成形，外接线耳与其一体。受热基板2的中心定 位孔1与整流元件中心的中心定位孔采用同样大小规格，通过中间安放定位销，可以确保 元件位于受热基板2中心位置；受热基板2通过大圆孔采用螺栓、绝缘套管等与整流元件 进行紧固，受热基板2上较小的孔是对外的接线端子，由于是大功率的，所用的都是导电铜 排，需用螺栓紧固。可根据耗散功率来设置热管3的数量。 本实施例采用五根热管3来达到铁路内燃机车整流臂单元件化变流装置耗散功 率所需的散热要求。散热翅片4冲有紊流痘5，使其受风充盈且触风面积增加，本实施例采 用半球状紊流痘5 ;由于在内燃机车上它的冷却方式是强迫风冷，自上而下，相对于其他形 状而言，半球状使得散热器散热性能最佳；散热翅片4采用硬质铝板，并且为直板形状，因 此不易积尘； 如图2、3所示，实施例1中热管3伸出受热基板2的部分，五根热管3可分成上、 下两排热管3， 一排有两只热管3，另一排有三只热管3，两排热管均与散热翅片4过盈嵌合。 如采用单排热管3则使散热性能和效率降低，无法达到散热需求；如采用三排或 更多排热管3虽然散热性能和效率都提高了，但需要改变变流装置相关的其他尺寸，可能 使变流装置的外部接口、安装尺寸及外形尺寸发生变化，通用性不强。 由于热管的当量导热系数比实心良导体的当量导热系数要大百倍以上；热管利用 两种最强的换热方式，即蒸发和凝结相变换热，并以潜热形式传输热量，因此它比显热形式 的热传输能力要大得多，热传输能力极强。尤其是它能在小温压下传输大的热流量；通过 改变热管冷却段和加热段的外部换热体表面积就可以改变热管两工作段的热流密度；热管 的均温性能优良，它在工作时，其内部蒸发段产生的饱和蒸汽高速射向凝结段，期间温降甚 微。 其热量传输过程如下由于整流元件正常工作产生大量的热，热量经过整流元件 外壳传递给受热基板，进而传递给热管的底端；热管的内部抽出真空，灌装液体；由于内部 真空，液体的沸点特别低。液体汽化后，蒸汽携带大量的热量至热管顶端，由于散热翅片和 热管大量散热，使蒸汽迅速冷凝液化，重新流回到热管底端，然后从底部重复新一轮循环。权利要求铁路内燃机车整流臂单元件化变流装置用热管散热器，它至少包括长方体结构的受热基板(2)、与单元化变流装置面连接的固定孔，其特征是在受热基板(2)内嵌入热管(3)；热管(3)伸出受热基板(2)外的部分与散热翅片(4)过盈嵌合。2. 根据权利要求1所述的铁路内燃机车整流臂单元件化变流装置用热管散热器，其特征是所述的热管(3)是两排。3. 根据权利要求2所述的铁路内燃机车整流臂单元件化变流装置用热管散热器，其特征是所述的两排热管(3) —排有两只，另一排有三只。4. 根据权利要求1所述的铁路内燃机车整流臂单元件化变流装置用热管散热器，其特征是所述的散热翅片(4)冲有半球状紊流痘(5)。5. 根据权利要求1所述的铁路内燃机车整流臂单元件化变流装置用热管散热器，其特征是所述的受热基板(2)中心位置有中心定位孔(1)。6. 根据权利要求1所述的铁路内燃机车整流臂单元件化变流装置用热管散热器，其特征是所述的受热基板(2)采用铝质轧制板材加工成形，外接线耳与其一体。专利摘要本技术涉及热管散热器，特别是一种铁路内燃机车整流臂单元件化变流装置用热管散热器，它至少包括长方体结构的受热基板、与单元化变流装置面连接的固定孔，其特征是在受热基板内嵌入热管；热管伸出受热基板外的部分与散热翅片过盈嵌合；所述的热管是两排；所述的两排热管一排有两只，另一排有三只；所述的散热翅片冲有半球状紊流痘；所述的受热基板中心位置有中心定位孔。它满足了整流臂单元件化变流装置大耗散功率的需求，并且与原有整流臂多元件并联式变流装置的外部接口、安装尺寸及外形尺寸相配套。文档编号H05K7/20GK201518454SQ20092031415公开日2010年6月30日 申请日期2009年11月5日 优先权日2009年11月5日专利技术者吴企尧, 谢瑞生, 赵昱, 陆继鸣 申请人:西安开天电力电子技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
铁路内燃机车整流臂单元件化变流装置用热管散热器，它至少包括长方体结构的受热基板（２）、与单元化变流装置面连接的固定孔，其特征是：在受热基板（２）内嵌入热管（３）；热管（３）伸出受热基板（２）外的部分与散热翅片（４）过盈嵌合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆继鸣，吴企尧，赵昱，谢瑞生，
申请(专利权)人：西安开天电力电子技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]