專利名稱：用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種散熱系統(tǒng)，尤其涉及一種散熱能力強(qiáng)，利于電源模塊性能穩(wěn)定發(fā)揮的用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
伺服驅(qū)動(dòng)器一般包括驅(qū)動(dòng)器控制部分、功率轉(zhuǎn)換部分以及機(jī)械結(jié)構(gòu)部分等，其中功率轉(zhuǎn)換部分中的電源模塊使用過程中通常消耗較高的電力，產(chǎn)生較多的熱量，因此也稱之為發(fā)熱模塊，為了保證伺服驅(qū)動(dòng)器的正常工作，電源模塊的溫度需要限定在一定的范圍內(nèi)，為此通常在電源模塊附近設(shè)置散熱系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行散熱降溫，現(xiàn)有的伺服驅(qū)動(dòng)器上的散熱系統(tǒng)一般是在電源模塊所在的底板后側(cè)設(shè)置一塊中空的鋁型材，在鋁型材的型腔內(nèi)排列若干個(gè)散熱筋，在散熱筋的一端設(shè)置風(fēng)機(jī)，即電源模塊產(chǎn)生的熱量經(jīng)底板傳至散熱筋，再由風(fēng)機(jī)對(duì)散熱筋實(shí)施風(fēng)冷降溫，但由于電源模塊位于伺服驅(qū)動(dòng)器機(jī)殼內(nèi)，空間相對(duì)狹小，因此散熱效果差，尤其是大功率電源模塊，現(xiàn)有的散熱系統(tǒng)已無法滿足使用要求。中國(guó)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(nèi)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(nèi)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(fēng)部送至出風(fēng)部，由通風(fēng)口排出，并由液流管上的送水器受散熱器磁性連動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)而形成的液流回路對(duì)中央處理器持續(xù)散熱。此裝置是通過設(shè)置帶有送水器的液流管，送水器由散熱器的磁性連動(dòng)帶動(dòng)扇葉旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使液流管內(nèi)的液體流動(dòng)實(shí)施散熱降溫，雖然降溫效果好于風(fēng)冷，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用空間大，無法在所有的伺服驅(qū)動(dòng)器中普及應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要是提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小，散熱效果好的用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的散熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)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(shù)問題。本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)，包括表面固定有電源模塊的底板，在與電源模塊相對(duì)的底板背側(cè)設(shè)有散熱風(fēng)道，在散熱風(fēng)道的一側(cè)端口處設(shè)有風(fēng)機(jī)，在所述散熱風(fēng)道內(nèi)順沿軸線方向設(shè)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(cè)。通過在風(fēng)道內(nèi)軸向設(shè)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(cè)，由于熱管內(nèi)貯存有冷卻水，且貯存腔為負(fù)壓狀態(tài)，因此其中的冷卻水的沸點(diǎn)低于常溫，當(dāng)電源模塊將熱量傳遞至底板，再經(jīng)底板傳至熱管，由于熱管水平嵌裝在底板內(nèi)，增加了熱管與底板的換熱面積，熱管內(nèi)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(cè)的散熱翅片上，散熱翅片側(cè)的風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流又不斷的將散熱翅片的熱量帶走，即對(duì)散熱翅片實(shí)施強(qiáng)制風(fēng)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，空間結(jié)構(gòu)緊湊合理。熱管可以是“U”形、“S”形等，作為優(yōu)選，所述熱管呈“L”形，對(duì)應(yīng)“L”形的熱管的橫向邊水平嵌裝在底板的背側(cè)面，對(duì)應(yīng)“L”形的熱管的縱向邊向外頂接固定在散熱風(fēng)道內(nèi)壁面上。“L”形熱管便于加工及安裝。作為更優(yōu)選，在所述散熱風(fēng)道內(nèi)至少設(shè)有兩排熱管，且相鄰的兩排熱管上的橫向邊相對(duì)并交叉均布在底板的背側(cè)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(dǎo)致的電源模塊過熱，確保電源模塊性能得以穩(wěn)定發(fā)揮。作為優(yōu)選，對(duì)應(yīng)于穿插在散熱翅片內(nèi)的熱管與水平面的夾角為5°至15°。散熱翅片側(cè)的熱管高于底板側(cè)的熱管，一是便于熱管內(nèi)的冷卻水蒸汽在散熱翅片處冷凝后及時(shí)回流至底板側(cè)，確保底板側(cè)的熱管內(nèi)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(nèi)的冷卻水沸騰時(shí)蒸汽迅速上行至散熱翅片，提高了傳熱速度。作為優(yōu)選，所述熱管水平嵌入底板背側(cè)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(shí)，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(nèi)時(shí)，熱管埋藏段溫升高，使底板熱量不易于及時(shí)擴(kuò)散。作為優(yōu)選，在所述電源模塊與底板間設(shè)有導(dǎo)熱層，所述導(dǎo)熱層為導(dǎo)熱硅脂。導(dǎo)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(yōu)選，所述散熱風(fēng)道的橫截面呈方形，對(duì)應(yīng)散熱風(fēng)道的一個(gè)側(cè)壁為底板，對(duì)應(yīng)散熱風(fēng)道的其它三個(gè)側(cè)壁由金屬殼板圍合而成。散熱風(fēng)道是為了集中風(fēng)機(jī)的風(fēng)力對(duì)散熱翅片實(shí)施強(qiáng)制風(fēng)冷，方形散熱風(fēng)道便于布設(shè)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(kuò)散熱量。作為優(yōu)選，所述熱管為兩端封閉的銅管，在所述熱管的腔體內(nèi)注有80%至90%的常溫水，熱管腔體內(nèi)的壓力為1. 3110-1! 至1. 3xl0_4!^。熱管內(nèi)的水容量過大時(shí)升溫會(huì)漲破熱管，容量過少不足時(shí)傳熱效率低，處于負(fù)壓狀態(tài)時(shí)可降低熱管內(nèi)冷卻水的沸點(diǎn)，提高傳熱效率和速度。作為優(yōu)選，所述風(fēng)機(jī)為軸流風(fēng)機(jī)。軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)固可靠、噪聲小、功能選擇范圍廣。作為優(yōu)選，所述散熱風(fēng)道的兩側(cè)端口上分別罩設(shè)有防護(hù)板，在所述防護(hù)板上開有若干個(gè)通風(fēng)孔。防護(hù)板可防止異物進(jìn)入散熱風(fēng)道，提高裝置的安全可靠性。因此，本實(shí)用新型的用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)具有下述優(yōu)點(diǎn)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(cè)，工作時(shí)電源模塊將熱量傳遞至底板，再經(jīng)底板傳至熱管，熱管內(nèi)的低沸點(diǎn)冷卻水升溫沸騰，冷卻水蒸汽將熱量迅速傳遞至熱管外側(cè)的散熱翅片上，又通過風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流不斷的將散熱翅片的熱量帶走，即實(shí)施強(qiáng)制風(fēng)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在溫升相同的情況下，使用本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)中的電源模塊功率比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(shí)用新型結(jié)構(gòu)的溫升僅為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一半左右。


[0017]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的局部結(jié)構(gòu)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(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是伺服驅(qū)動(dòng)器的爆炸圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。實(shí)施例1 如圖5所示，本實(shí)用新型的一種用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)，它安裝在伺服驅(qū)動(dòng)器的殼體內(nèi)，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(dǎo)熱硅脂材料的導(dǎo)熱層7，如圖1所示，在與電源模塊1相對(duì)的底板2背側(cè)由一塊金屬殼板31圍合成一個(gè)橫截面呈方形的散熱風(fēng)道3，對(duì)應(yīng)散熱風(fēng)道3的一個(gè)側(cè)壁為底板2，其它三個(gè)側(cè)壁為金屬殼板31，在散熱風(fēng)道3的一側(cè)端口處安裝有三個(gè)風(fēng)機(jī)4，風(fēng)機(jī)4均為軸流風(fēng)機(jī)，三個(gè)風(fēng)機(jī) 4與三個(gè)電源模塊1 一一對(duì)應(yīng)，在散熱風(fēng)道3的兩側(cè)端口上分別安裝有鋼質(zhì)的防護(hù)板8，在防護(hù)板8上開有若干個(gè)方形的通風(fēng)孔81。在散熱風(fēng)道3內(nèi)順沿軸線方向設(shè)有與電源模塊 1對(duì)應(yīng)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(nèi)注有85%的常溫水，且熱管6腔體內(nèi)的壓力為 1. 3xlO_3Pa，兩排熱管6上的橫向邊相對(duì)并交叉水平嵌裝在底板2的背側(cè)面上，且熱管6的橫向邊焊接在底板2上，同時(shí)排熱管6與底板2表面的電源模塊1相對(duì)應(yīng)并保持均布，其中熱管6的橫向邊水平嵌入底板2背側(cè)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(fēng)道3內(nèi)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(duì)應(yīng)于穿插在散熱翅片5內(nèi)的熱管6縱向邊與水平面的夾角為10°。使用時(shí)，電源模塊1升溫后將熱量傳遞至底板2，再經(jīng)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(nèi)，積聚在熱管2內(nèi)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(cè)的散熱翅片5上，此時(shí)散熱風(fēng)道3內(nèi)的風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流又不斷的將散熱翅片5上的熱量帶走，即對(duì)散熱翅片5實(shí)施強(qiáng)制風(fēng)冷，散熱翅片5溫度下降，熱管6內(nèi)的冷卻水蒸汽冷凝后沿?zé)峁?的縱向邊回流至橫向邊側(cè)重復(fù)吸熱，系統(tǒng)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，空間結(jié)構(gòu)緊湊合理。實(shí)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(cè)面上，兩側(cè)管路同時(shí)插接在散熱翅片5上，其余部分與實(shí)施例1相同。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求1.一種用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)，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(duì)的底板(2)背側(cè)設(shè)有散熱風(fēng)道(3)，在散熱風(fēng)道(3)的一側(cè)端口處設(shè)有風(fēng)機(jī)(4)，其特征在于在所述散熱風(fēng)道(3)內(nèi)順沿軸線方向設(shè)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(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)，其特征在于所述熱管(6)呈“L”形，對(duì)應(yīng)“L”形的熱管(6)的橫向邊水平嵌裝在底板(2)的背側(cè)面，對(duì)應(yīng) “L”形的熱管(6)的縱向邊向外頂接固定在散熱風(fēng)道(3)內(nèi)壁面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)，其特征在于在所述散熱風(fēng)道(3 )內(nèi)至少設(shè)有兩排熱管(6 )，且相鄰的兩排熱管(6 )上的橫向邊相對(duì)并交叉均布在底板(2)的背側(cè)面上，所述熱管(6)上的縱向邊平行穿過散熱翅片(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)，其特征在于對(duì)應(yīng)于穿插在散熱翅片(5)內(nèi)的熱管(6)與水平面的夾角為5°至15°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)，其特征在于所述熱管(6)水平嵌入底板(2)背側(cè)面的深度占熱管(6)直徑的1/3至2/3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)，其特征在于在所述電源模塊(1)與底板(2)間設(shè)有導(dǎo)熱層(7)，所述導(dǎo)熱層(7)為導(dǎo)熱硅脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)，其特征在于所述散熱風(fēng)道(3)的橫截面呈方形，對(duì)應(yīng)散熱風(fēng)道(3)的一個(gè)側(cè)壁為底板(2)，對(duì)應(yīng)散熱風(fēng)道(3)的其它三個(gè)側(cè)壁由金屬殼板(31)圍合而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)，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(nèi)注有80%至90%的常溫水， 熱管(6)腔體內(nèi)的壓力為1. SxlO-1Pa至1. 3X10_4Pa。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)機(jī)(4)為軸流風(fēng)機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)，其特征在于所述散熱風(fēng)道(3)的兩側(cè)端口上分別罩設(shè)有防護(hù)板(8)，在所述防護(hù)板(8)上開有若干個(gè)通風(fēng)孔(81)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種散熱系統(tǒng)，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小，散熱效果好的用于伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)制風(fēng)冷熱管散熱系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的散熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)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(shù)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(duì)的底板背側(cè)設(shè)有散熱風(fēng)道，在散熱風(fēng)道的一側(cè)端口處設(shè)有風(fēng)機(jī)，在所述散熱風(fēng)道內(nèi)順沿軸線方向設(shè)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(cè)。
文檔編號(hào)H05K7/20GK202262193SQ20112033090
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者何根旺, 吳允鋒, 杜軍輝, 邱蓮蓮 申請(qǐng)人:寧波菲仕電機(jī)技術(shù)有限公司