[发明专利]一种基于相变材料的抗热冲击散热装置

说明书

本发明属于散热装置技术领域，具体涉及一种可实现逆变器等大功率电子器件在热冲击、热耦合等复杂条件下的温度控制的基于相变材料的抗热冲击散热装置；包括壳体(101)、上盖(102)、螺钉(103)、肋片(106)及发热设备(108)；其中所述上盖(102)通过螺钉(103)固定在壳体(101)上方，所述发热设备(108)设于壳体(101)内，发热设备(108)上方铺有大量肋片(106)；所述壳体(101)边沿开有一圈密封槽(105)；所述密封槽(105)与上盖(102)边沿凸台之间打入密封胶(104)；所述上盖(102)边沿凸尺寸略窄于密封槽(108)；所述密封好的装置内腔内灌满相变材料，所述相变材料为单一成份的烷烃类化合物；所述肋片(106)上开有导流槽(107)。

技术领域

本发明属于散热装置技术领域，具体涉及一种基于相变材料的抗热冲击散热装置。

背景技术

本项目的研究课题属于电力电子设备的热控技术领域，是大功率伺服驱动控制技术在可靠性设计方面的关键技术之一。

伴随着伺服控制系统的飞速发展，带载能力不断攀升，各种大容量电力电子器件在伺服控制系统中得到应用。作为电力拖动的关键器件，逆变器的可靠性在伺服控制其中起着重要的作用。大功率电力电子器件的发展，使得逆变器的容量以及器件开关频率在迅速提高，器件的损耗也在不断上升。由于伺服控制的发展，逆变器损耗不断上升，瞬时的热冲击和连续的热耦合，若没有很好的散热措施，则管芯的温度将可能达到或超过结温，器件将受到损坏。因此，散热系统的设计好坏是其能否安全可靠工作的主要条件。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术不足，提供一种可实现逆变器等大功率电子器件在热冲击、热耦合等复杂条件下的温度控制的基于相变材料的抗热冲击散热装置。

本发明的技术方案是：

一种基于相变材料的抗热冲击散热装置，包括壳体、上盖、螺钉、肋片及发热设备；其中所述上盖通过螺钉固定在壳体上方，所述发热设备设于壳体内，发热设备上方铺有大量肋片。

所述壳体边沿开有一圈密封槽。

所述上盖边沿设有一圈凸台，所述凸起卡所述密封槽内。

所述密封槽与上盖边沿凸台之间打入密封胶。

所述上盖边沿凸尺寸略窄于密封槽。

所述密封好的装置内腔内灌满相变材料，所述相变材料单一成份的烷烃类化合物。

所述肋片上开有导流槽。

本发明的有益效果是：

1)利用相变材料熔化时吸收与潜热相当的热量的原理，将瞬态热冲击的热能吸收，使安装界面不会因为聚积大量的热而快速升温，从而降低被散热系统的温度；

2)相变材料采用单一成份的烷烃类化合物。具有高热导率和热扩散率，熔化时体积变化小，熔化潜热高，熔化凝固可靠且可逆，无毒，化学稳定好等特点；

3)相变材料密封在壳体内，通过密封胶及合理的结构设计，实现了整体的密封；并通过试验验证，该密封结构能够承受相变材料体积变化带来的压力，并能够承受一定量级的振动、冲击载荷；

4)壳体采用铝合金材料，并在腔内设计了肋片及导流槽。通过有限元计算方法，优化了肋片及通道的外形尺寸，使相变材料能够充分的吸收热量，最大层度的发挥相变材料的效能。

附图说明

图1是相变材料散热原理图；

图2是一种基于相变材料的抗热冲击散热装置示意图；

图3是一种基于相变材料的抗热冲击散热装置内部示意图；

图4是一种基于相变材料的抗热冲击散热装置内部腔体结构图；