專利名稱：用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種散熱系統，尤其涉及一種散熱能力強，利于電源模塊性能穩定發揮的用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統。
背景技術：
伺服驅動器一般包括驅動器控制部分、功率轉換部分以及機械結構部分等，其中功率轉換部分中的電源模塊使用過程中通常消耗較高的電力，產生較多的熱量，因此也稱之為發熱模塊，為了保證伺服驅動器的正常工作，電源模塊的溫度需要限定在一定的范圍內，為此通常在電源模塊附近設置散熱系統對其進行散熱降溫，現有的伺服驅動器上的散熱系統一般是在電源模塊所在的底板后側設置一塊中空的鋁型材，在鋁型材的型腔內排列若干個散熱筋，在散熱筋的一端設置風機，即電源模塊產生的熱量經底板傳至散熱筋，再由風機對散熱筋實施風冷降溫，但由于電源模塊位于伺服驅動器機殼內，空間相對狹小，因此散熱效果差，尤其是大功率電源模塊，現有的散熱系統已無法滿足使用要求。中國專利公開了一種伺服器用液冷式散熱模組(C擬641703Y)，該散熱模組組裝于伺服器內部，直接提供中央處理器的液冷式散熱，它包括一具有一容置空間的本體，其內配置有液流管及散熱器，熱量由散熱器上抽取容置空間的熱空氣的抽風部送至出風部，由通風口排出，并由液流管上的送水器受散熱器磁性連動運轉而形成的液流回路對中央處理器持續散熱。此裝置是通過設置帶有送水器的液流管，送水器由散熱器的磁性連動帶動扇葉旋轉，進而使液流管內的液體流動實施散熱降溫，雖然降溫效果好于風冷，但結構復雜，占用空間大，無法在所有的伺服驅動器中普及應用。
發明內容本實用新型主要是提供了一種結構簡單，占用空間小，散熱效果好的用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統，解決了現有技術中存在的散熱系統結構復雜、占用空間大、 散熱效果差，無法滿足大功率電源模塊的散熱要求等的技術問題。本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的一種用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統，包括表面固定有電源模塊的底板，在與電源模塊相對的底板背側設有散熱風道，在散熱風道的一側端口處設有風機，在所述散熱風道內順沿軸線方向設有若干組散熱翅片，在所述散熱翅片上穿插固定有若干段熱管，所述熱管延伸至底板并平行嵌裝在底板的背側。通過在風道內軸向設置若干組散熱翅片，并在散熱翅片插接若干段熱管，熱管又延伸至底板后水平彎折并嵌裝在底板的背側，由于熱管內貯存有冷卻水，且貯存腔為負壓狀態，因此其中的冷卻水的沸點低于常溫，當電源模塊將熱量傳遞至底板，再經底板傳至熱管，由于熱管水平嵌裝在底板內，增加了熱管與底板的換熱面積，熱管內的冷卻水升溫沸騰，沸騰的冷卻水蒸汽將熱量迅速傳遞至套裝在熱管外側的散熱翅片上，散熱翅片側的風機產生的氣流又不斷的將散熱翅片的熱量帶走，即對散熱翅片實施強制風冷，冷卻速度快，散熱效果好，由此可滿足大功率電源模塊的散熱要求；散熱翅片通過熱管與底板連接，整體結構簡單，空間結構緊湊合理。熱管可以是“U”形、“S”形等，作為優選，所述熱管呈“L”形，對應“L”形的熱管的橫向邊水平嵌裝在底板的背側面，對應“L”形的熱管的縱向邊向外頂接固定在散熱風道內壁面上。“L”形熱管便于加工及安裝。作為更優選，在所述散熱風道內至少設有兩排熱管，且相鄰的兩排熱管上的橫向邊相對并交叉均布在底板的背側面上，所述熱管上的縱向邊平行穿過散熱翅片。兩排熱管交叉分布，可使底板上的熱量均勻的傳至熱管后帶走，防止底板局部過熱導致的電源模塊過熱，確保電源模塊性能得以穩定發揮。作為優選，對應于穿插在散熱翅片內的熱管與水平面的夾角為5°至15°。散熱翅片側的熱管高于底板側的熱管，一是便于熱管內的冷卻水蒸汽在散熱翅片處冷凝后及時回流至底板側，確保底板側的熱管內始終存有一定量的熱量載體，提高了傳熱效率；二是便于熱管內的冷卻水沸騰時蒸汽迅速上行至散熱翅片，提高了傳熱速度。作為優選，所述熱管水平嵌入底板背側面的深度占熱管直徑的1/3至2/3。熱管嵌入底板深度不足時，傳熱面積小，效果低，散熱效果差；熱管嵌入底板深度過深，甚至水平段全部埋藏在底板內時，熱管埋藏段溫升高，使底板熱量不易于及時擴散。作為優選，在所述電源模塊與底板間設有導熱層，所述導熱層為導熱硅脂。導熱層使熱模塊與底板充分接觸，消除接觸的空氣間隙，增加熱流通道，減少熱阻，降低電源模塊的溫度，提高可靠性和使用壽命。 作為優選，所述散熱風道的橫截面呈方形，對應散熱風道的一個側壁為底板，對應散熱風道的其它三個側壁由金屬殼板圍合而成。散熱風道是為了集中風機的風力對散熱翅片實施強制風冷，方形散熱風道便于布設散熱翅片，三面由金屬殼板圍合而成，利于通過金屬殼板向外擴散熱量。作為優選，所述熱管為兩端封閉的銅管，在所述熱管的腔體內注有80%至90%的常溫水，熱管腔體內的壓力為1. 3110-1! 至1. 3xl0_4!^。熱管內的水容量過大時升溫會漲破熱管，容量過少不足時傳熱效率低，處于負壓狀態時可降低熱管內冷卻水的沸點，提高傳熱效率和速度。作為優選，所述風機為軸流風機。軸流風機結構簡單，穩固可靠、噪聲小、功能選擇范圍廣。作為優選，所述散熱風道的兩側端口上分別罩設有防護板，在所述防護板上開有若干個通風孔。防護板可防止異物進入散熱風道，提高裝置的安全可靠性。因此，本實用新型的用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統具有下述優點通過在散熱翅片插接若干段熱管，熱管延伸至底板后水平嵌裝在底板的背側，工作時電源模塊將熱量傳遞至底板，再經底板傳至熱管，熱管內的低沸點冷卻水升溫沸騰，冷卻水蒸汽將熱量迅速傳遞至熱管外側的散熱翅片上，又通過風機產生的氣流不斷的將散熱翅片的熱量帶走，即實施強制風冷，冷卻速度快，散熱效果好，由此可滿足大功率電源模塊的散熱要求， 實驗數據顯示，在溫升相同的情況下，使用本實用新型結構中的電源模塊功率比傳統結構中的電源模塊功率大近一倍，也就是說在電源模塊相同的情況下，本實用新型結構的溫升僅為傳統結構的一半左右。
[0017]圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的局部結構示意圖；圖3是圖2所示的仰視圖；圖4是圖2所示在使用狀態下的結構示意圖；圖5是伺服驅動器的爆炸圖。
具體實施方式
下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。實施例1 如圖5所示，本實用新型的一種用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統，它安裝在伺服驅動器的殼體內，包括一塊由鋼板制成的方形的底板2，在底板2的表面通過螺釘并列固定了三塊電源模塊1，如圖2所示，在電源模塊1與底板2間均涂有一層導熱硅脂材料的導熱層7，如圖1所示，在與電源模塊1相對的底板2背側由一塊金屬殼板31圍合成一個橫截面呈方形的散熱風道3，對應散熱風道3的一個側壁為底板2，其它三個側壁為金屬殼板31，在散熱風道3的一側端口處安裝有三個風機4，風機4均為軸流風機，三個風機 4與三個電源模塊1 一一對應，在散熱風道3的兩側端口上分別安裝有鋼質的防護板8，在防護板8上開有若干個方形的通風孔81。在散熱風道3內順沿軸線方向設有與電源模塊 1對應的三組散熱翅片5，如圖3所示，在散熱翅片5上穿插固定著兩排“L”形的熱管6，熱管6為兩端封閉的銅管，在熱管6的腔體內注有85%的常溫水，且熱管6腔體內的壓力為 1. 3xlO_3Pa，兩排熱管6上的橫向邊相對并交叉水平嵌裝在底板2的背側面上，且熱管6的橫向邊焊接在底板2上，同時排熱管6與底板2表面的電源模塊1相對應并保持均布，其中熱管6的橫向邊水平嵌入底板2背側面的深度為熱管6直徑的1/2，縱向邊平行穿過散熱翅片5向外頂接在散熱風道3內壁面上，熱管6與散熱翅片5間通過焊接相連，如圖4所示， 其中對應于穿插在散熱翅片5內的熱管6縱向邊與水平面的夾角為10°。使用時，電源模塊1升溫后將熱量傳遞至底板2，再經底板2傳至熱管6，由于“L” 形的熱管6的橫向邊水平嵌裝在底板2內，積聚在熱管2內的冷卻水升溫沸騰，沸騰的冷卻水蒸汽將熱量迅速傳遞至熱管2外側的散熱翅片5上，此時散熱風道3內的風機產生的氣流又不斷的將散熱翅片5上的熱量帶走，即對散熱翅片5實施強制風冷，散熱翅片5溫度下降，熱管6內的冷卻水蒸汽冷凝后沿熱管6的縱向邊回流至橫向邊側重復吸熱，系統冷卻速度快，散熱效果好，由此可滿足大功率電源模塊的散熱要求，整體結構簡單，空間結構緊湊合理。實施例2 在散熱翅片5上穿插固定著一排熱管6，熱管6呈“U”形，“U”形的熱管6底部水平嵌裝在底板2的背側面上，兩側管路同時插接在散熱翅片5上，其余部分與實施例1相同。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型的構思作舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
權利要求1.一種用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統，包括表面固定有電源模塊(1)的底板(2)，在與電源模塊(1)相對的底板(2)背側設有散熱風道(3)，在散熱風道(3)的一側端口處設有風機(4)，其特征在于在所述散熱風道(3)內順沿軸線方向設有若干組散熱翅片 (5)，在所述散熱翅片(5)上穿插固定有若干段熱管(6)，所述熱管(6)延伸至底板(2)并平行嵌裝在底板(2)的背側。
2.根據權利要求1所述的用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統，其特征在于所述熱管(6)呈“L”形，對應“L”形的熱管(6)的橫向邊水平嵌裝在底板(2)的背側面，對應 “L”形的熱管(6)的縱向邊向外頂接固定在散熱風道(3)內壁面上。
3.根據權利要求2所述的用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統，其特征在于在所述散熱風道(3 )內至少設有兩排熱管(6 )，且相鄰的兩排熱管(6 )上的橫向邊相對并交叉均布在底板(2)的背側面上，所述熱管(6)上的縱向邊平行穿過散熱翅片(5)。
4.根據權利要求1或2或3所述的用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統，其特征在于對應于穿插在散熱翅片(5)內的熱管(6)與水平面的夾角為5°至15°。
5.根據權利要求1或2或3所述的用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統，其特征在于所述熱管(6)水平嵌入底板(2)背側面的深度占熱管(6)直徑的1/3至2/3。
6.根據權利要求1或2或3所述的用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統，其特征在于在所述電源模塊(1)與底板(2)間設有導熱層(7)，所述導熱層(7)為導熱硅脂。
7.根據權利要求1或2或3所述的用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統，其特征在于所述散熱風道(3)的橫截面呈方形，對應散熱風道(3)的一個側壁為底板(2)，對應散熱風道(3)的其它三個側壁由金屬殼板(31)圍合而成。
8.根據權利要求1或2或3所述的用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統，其特征在于所述熱管(6)為兩端封閉的銅管，在所述熱管(6)的腔體內注有80%至90%的常溫水， 熱管(6)腔體內的壓力為1. SxlO-1Pa至1. 3X10_4Pa。
9.根據權利要求1或2或3所述的用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統，其特征在于所述風機(4)為軸流風機。
10.根據權利要求1或2或3所述的用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統，其特征在于所述散熱風道(3)的兩側端口上分別罩設有防護板(8)，在所述防護板(8)上開有若干個通風孔(81)。
專利摘要本實用新型公開了一種散熱系統，提供了一種結構簡單，占用空間小，散熱效果好的用于伺服驅動器的強制風冷熱管散熱系統，解決了現有技術中存在的散熱系統結構復雜、占用空間大、散熱效果差，無法滿足大功率電源模塊的散熱要求等的技術問題，它包括表面固定有電源模塊的底板，在與電源模塊相對的底板背側設有散熱風道，在散熱風道的一側端口處設有風機，在所述散熱風道內順沿軸線方向設有若干組散熱翅片，在所述散熱翅片上穿插固定有若干段熱管，所述熱管延伸至底板并平行嵌裝在底板的背側。
文檔編號H05K7/20GK202262193SQ20112033090
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月6日 優先權日2011年9月6日
發明者何根旺, 吳允鋒, 杜軍輝, 邱蓮蓮 申請人:寧波菲仕電機技術有限公司