[發明專利]一種飛行器散熱系統及其散熱方法

在審

• 申請號: 202010510270.2
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111769086A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 李勇;余九;佘佩健
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01L23/427
• 分類號: H01L23/427
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 張晨

1.一種飛行器散熱系統，其特征在于：包括用于散熱的翅片組件、用于導熱的銅水熱管組件和鋁氨水熱管組、用于固定鋁氨水熱管組的水平固定板和豎直固定板、用于固定豎直固定板的壓條組件；翅片組件、銅水熱管組件、鋁氨水熱管組、水平固定板從上往下依次連接，鋁氨水熱管組包括鋁氨水熱管組水平段和鋁氨水熱管組豎直段，鋁氨水熱管組水平段放置在水平固定板上，豎直固定板緊貼在鋁氨水熱管組豎直段的外壁上，壓條組件緊貼在豎直固定板的外壁上。

2.根據權利要求1所述的一種飛行器散熱系統，其特征在于：翅片組件包括翅片底板、翅片主體、多個第一定位螺釘，翅片主體固定在翅片底板上，翅片主體包括多張薄板，多張薄板垂直固定在翅片底板上，翅片主體和翅片底板上設有多個貫穿的第一定位孔；銅水熱管組件包括第一底板，第一底板的四個角上均開設有第二定位孔，水平固定板的四個角上均開設有螺紋孔，第一定位螺釘穿過第一定位孔和第二定位孔與螺紋孔螺紋連接。

3.根據權利要求1所述的一種飛行器散熱系統，其特征在于：翅片組件還包括多個第二定位螺釘，翅片底板的四個角上均開設有第三定位孔。

4.根據權利要求2所述的一種飛行器散熱系統，其特征在于：銅水熱管組件還包括多根銅水熱管，第一底板上開設有第一凹槽，多根銅水熱管并排固定在第一凹槽內。

5.根據權利要求4所述的一種飛行器散熱系統，其特征在于：多根銅水熱管通過焊接固定在第一凹槽內，多根銅水熱管焊接平面的平面度小于0.02mm。

6.根據權利要求1所述的一種飛行器散熱系統，其特征在于：鋁氨水熱管組包括多根鋁氨水熱管，鋁氨水熱管包括鋁氨水熱管水平段、鋁氨水熱管彎折段、鋁氨水熱管豎直段；水平固定板上開設有第二凹槽，多根鋁氨水熱管的水平段并排放置在第二凹槽中；水平固定板靠近鋁氨水熱管彎折段一側開設有缺口，多根鋁氨水熱管的彎折段從缺口穿過；豎直固定板上開設有第三凹槽，多根鋁氨水熱管的豎直段的外壁緊貼在第三凹槽中，豎直固定板上對稱地設有兩個凸臺。

7.根據權利要求1所述的一種飛行器散熱系統，其特征在于：壓條組件包括多根壓條和多個第三定位螺釘，壓條上開設有第四凹槽，豎直固定板的外壁緊貼在第四凹槽中，壓條的兩端均開設有第四定位孔。

8.根據權利要求4所述的一種飛行器散熱系統，其特征在于：第一底板和多根銅水熱管的表面均設有鍍鎳層，鍍鎳層的厚度為3～5μm。

9.根據權利要求1所述的一種飛行器散熱系統，其特征在于：鋁氨水熱管組豎直段的內壁與飛行器的熱源IGBT導熱性接觸。

10.一種基于權利要求1至9任一項所述的飛行器散熱系統的散熱方法，其特征在于：

當飛行器處于低空常溫工況下，鋁氨水熱管組豎直段中的工質氨水會吸收飛行器熱源IGBT釋放的熱量，并在鋁氨水熱管組豎直段的受熱區形成蒸汽，蒸汽流至鋁氨水熱管組水平段，并在鋁氨水熱管組水平段中釋放熱量形成氨水液滴，氨水液滴在重力作用下流回鋁氨水熱管組豎直段，鋁氨水熱管組通過工質氨水周而復始的相變作用傳導熱量；多根銅水熱管中的工質水會吸收鋁氨水熱管組水平段釋放的熱量，并在多根銅水熱管的受熱區形成蒸汽，蒸汽在多根銅水熱管的冷凝區釋放熱量形成液滴，液滴在重力作用下流回多根銅水熱管的受熱區，多根銅水熱管通過工質水周而復始的相變作用傳導熱量；多根銅水熱管釋放的熱量傳遞到翅片組件上，翅片組件與環境對流散熱，促進飛行器熱源IGBT散熱，使得飛行器熱源IGBT的溫度不高于第一預設值；

當飛行器處于高空低溫工況下，鋁氨水熱管組正常啟動，多根銅水熱管中的工質水結冰，使得多根銅水熱管不能通過工質水的相變作用傳導熱量，多根銅水熱管內部的蒸汽腔也使得多根銅水熱管的導熱系數降低，阻礙飛行器熱源IGBT散熱，使得飛行器熱源IGBT的溫度不低于第二預設值。