[發明專利]一種隔爆結構絕緣熱管散熱器

有效

• 申請號: 201310430871.2
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103500733A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 張永亮
• 申請（專利權）人: 張永亮
• 主分類號: H01L23/427
• 分類號: H01L23/427;H05K7/20
• 代理公司: 濰坊正信專利事務所 37216
• 代理人: 王秀芝

技術領域

本發明涉及散熱器技術領域，尤其涉及一種隔爆結構絕緣熱管散熱器。

背景技術

熱管作為一種極高導熱性能的導熱元件，通過全封閉的常溫下具有一定真空度的真空管內介質的汽、液相變來傳遞熱量，具有極高的導熱性；一般熱管的受熱端稱為熱端，散熱端稱為冷端。以熱管為核心的散熱器在電力半導體的散熱方面得到廣泛的應用。隨著以電力半導體為功率器件的電氣傳動技術的發展，中高壓電氣傳動裝置得到普及。但是，由于受電力半導體器件自身絕緣水平的限制，中高壓電氣傳動裝置在某些行業的應用也受到限制；由于熱管的外殼是封閉的金屬結構，本身是良導體，目前的隔爆設備用的熱管散熱器，不能滿足中高壓電氣傳動裝置的絕緣要求，限制了中高壓電氣傳動裝置的推廣。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種隔爆結構絕緣熱管散熱器，該散熱器能同時滿足散熱、絕緣和隔爆的要求。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種隔爆結構絕緣熱管散熱器，包括：隔爆殼體，所述隔爆殼體將空間分隔為隔爆殼體內部空間與隔爆殼體外部空間；至少在所述隔爆殼體內部空間設置有內部熱管絕緣散熱裝置，所述內部熱管絕緣散熱裝置包括導熱基板，所述導熱基板的內部設有基板孔，所述基板孔的延伸方向與所述導熱基板的延伸方向一致；內部熱管，所述內部熱管具有受熱端和散熱端，所述受熱端穿設在所述基板孔內，所述散熱端固定于所述隔爆殼體的內壁或穿出所述隔爆殼體之外；導熱絕緣材料，所述導熱絕緣材料設置于所述基板孔的孔壁與所述內部熱管的受熱端之間，使所述導熱基板與所述內部熱管相互絕緣。

優選，在所述隔爆殼體外部空間還設置有外部熱管散熱裝置，所述外部熱管散熱裝置包括外部熱管，所述外部熱管上設置有若干散熱鰭片。

優選，所述隔爆殼體的殼壁上設置有殼壁通孔，所述內部熱管的散熱端經所述殼壁通孔穿出所述隔爆殼體之外形成所述外部熱管，所述內部熱管與所述外部熱管為一體式設置的熱管。

優選，所述內部熱管與所述外部熱管為分體式設置，所述內部熱管的散熱端固定于所述隔爆殼體的內壁，所述外部熱管的受熱端固定于所述隔爆殼體的外壁。

優選，所述隔爆殼體的殼壁上還設置有隔爆殼體散熱裝置，所述隔爆殼體散熱裝置包括設置于所述殼壁上的流體散熱通道，所述流體散熱通道內流動有散熱流體。

優選，所述隔爆結構絕緣熱管散熱器還包括用于檢測所述導熱絕緣材料的絕緣性能的絕緣監視器。

優選，所述絕緣監視器包括電流傳感器，所述電流傳感器通過檢測流過所述內部熱管的電流實現對所述導熱絕緣材料的絕緣性能的監視。

優選，所述絕緣監視器分別與所述內部熱管、所述導熱基板電連接，通過檢測所述導熱基板與所述內部熱管之間的電壓實現對所述導熱絕緣材料的絕緣性能的監視。

優選，所述導熱絕緣材料包括添加有氮化硼粉末的導熱硅膠；所述導熱基板包括鋁板或銅板。

由于采用了上述技術方案，本發明的隔爆結構絕緣熱管散熱器，包括：隔爆殼體，至少在該隔爆殼體的內部空間設置有內部熱管絕緣散熱裝置，該內部熱管絕緣散熱裝置包括導熱基板，在導熱基板的內部設有與導熱基板的延伸方向一致的基板孔，內部熱管，內部熱管的受熱端穿設在基板孔內，內部熱管的散熱端固定于隔爆殼體的內壁上或穿出隔爆殼體之外；在基板孔的孔壁與內部熱管的受熱端之間設置有導熱絕緣材料，使導熱基板與內部熱管之間既能傳熱又相互絕緣。本發明的隔爆結構絕緣熱管散熱器散熱過程為：功率半導體器件與導熱基板貼合，功率半導體器件產生的熱量經過導熱基板、導熱絕緣材料傳遞到內部熱管的受熱端，經內部熱管內介質的汽、液相變將熱量傳遞到內部熱管的散熱端，最終將熱量散發到隔爆殼體外部空間，實現對功率半導體器件散熱冷卻的目的。基板孔與內部熱管之間設置的導熱絕緣材料，達到了使導熱基板與內部熱管之間既能傳熱又相互絕緣的目的。

由于在隔爆殼體之外還設置有外部熱管散熱裝置，可以將內部熱管散熱端的熱量通過外部熱管及其上設置的若干散熱鰭片以及隔爆殼體本體而散發到隔爆殼體的外部空間，進一步提高散熱器的散熱效果。

由于在隔爆殼體的殼壁上還設置有隔爆殼體散熱裝置，即流體散熱通道，流體散熱通道內流動有散熱流體，循環流動的散熱流體及隔爆殼體可以將內部熱管散熱端的熱量散發到隔爆殼體的外部空間，進一步提高散熱器的散熱效果。