一种集成散热器连接排模块制造技术

本实用新型专利技术涉及集成散热器连接排模块，其中连接排装配有可熔融加工的双侧塑料散热器，该散热器包含基底和翅片，其中翅片从基底延伸出来；还涉及具有集成散热器连接排模块的模壳式断路器，其中连接排装配有可熔融加工的双侧塑料散热器，该散热器包含基底和翅片，其中翅片从基底延伸出来。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及适合用于DC直流模壳式断路器(MCCB)的集成塑料散热器连接排模块。还涉及包含这种集成塑料散热器连接排模块的MCCB。
技术介绍
IEC60947所定义的断路器通常用于传导或切断电流，该电流由例如三相电源端产生。较之使用熔断器的优点在于，熔断器仅能使用一次并且如果回路被断开后就必须更换。当在电流中检测到错误时，就会发送切断信号来切断供应的电力。所有的断路器系统在其操作中具有共同的特性，但一些细节千差万别，基本取决于电压等级、额定电流以及断路器类型。断路器必须检测到故障状态；在低压断路器中，这通常是在断路器外壳内完成的。用于大电流或高电压的断路器通常与保护性继电设备一起布置，以检测故障状态并操作脱钩断开机构(trip opening mechanism)。一旦检测到故障，在断路器内部的触点必须断开，来中断电路；断路器内所包含的一些机械性储能(使用诸如弹簧或压缩空气等物品)被用来使触点分断，但也有一些所需要的能量是从故障电流本身获得的。可手动操作小型断路器；较大的单元具有螺线管来使机械装置跳闸，并且具有电动马达来给弹簧恢复能量。断路器触点必须能够承载电流而无过量发热，而且也必须能承受当中断(断开)电路时产生的电弧热。触点通常由铜或铜合金、银合金以及其他高导电材料制成。当电流中断时，产生电弧。必须以受控的方法遏制、冷却以及熄灭该电弧，从而使接触点间的间隙能够再次承受电路中的电压。不同的断路器使用真空、空气、绝缘气体或油作为电弧形成的介质。中压断路器可以通过螺栓连接来被连接到电路中，例如连接到具有散热器的汇流排或连接排。在电力分配中，汇流排是红铜、黄铜或铝制成的条或带，其在交换机、配电盘、变电站、电池组或其他电气装置内部导电。其主要目的是传导大量电流，而不是起结构部件的作用，其中其横截面尺寸决定了能够安全承载的最大量电流。连接排是可以用于MCCB中的汇流排的一个例子。 在电子系统中，散热器是被动热交换器，其通过将热量散发到周围介质中来冷却设备。在计算机中，散热器用于冷却中央处理器或图形处理器。当基本设备的散热能力不足以调节其温度时，散热器与高功率半导体设备和光电材料一起使用，其中高功率半导体设备诸如功率晶体管，光电材料诸如激光和发光二极管(LEDs)。设计散热器，以使与其周围的冷却介质(例如空气)接触的散热器的表面区域最大。空气流速、材料的选择、突起设计和表面处理是影响散热器性能的因素。散热器通常包括具有翅片的基底，其中翅片从基底延伸出来。存在大量方式使散热器连接到连接排，这些方式包括至少使用一个螺钉和/或使用导热性胶来与散热器连接。热粘合剂或热油脂可以通过填充散热器与设备之间的间隙来改善散热器的性能。对直型翅片散热器的一个变型是带角度的翅片散热器。钉状翅片(pin fin)散热器是具有从其基底延伸出来的多个钉的散热器。钉可以是圆柱形、椭圆形或方形的。一般来说，散热器表面积越大，其作用越好。一般来说，散热器材料的导热性越高，其作用越好。传统来说，散热器是由具有良好的散热特性的铝制成的，并且这种散热器通常装配到连接排的一侧。如果包含连接到基底的翅片的散热器用螺钉拧到连接排的一侧，那么基底与连接排之间的连接通常不是很好，并且会减小散热。然而，铝也导电。因此，由于铝导电，这意味着散热器本身需要保持在保护性壳体中。因此，需要额外的通风壳体装配在传统的散热器连接排布置件上。行业标准IEC2006要求:当断路器工作时，连接排与环境空气之间的温度差小于80K，因此，不是所有材料都适合用作散热器。
技术实现思路
本技术公开了一种集成散热器连接排模块，其包含装配有双侧可熔融加工塑料散热器的连接排，所述双侧可熔融加工塑料散热器包含基底和从基底延伸出来的翅片，其特征在于:I)当使用ASTM 1461测定时，所述塑料的在面内导热率在I至20W/m*K范围内，并且所述塑料的过面导热率在0.5至2.0W/m*K范围内；II)所述塑料的熔点大于200°C ；III)当使用IEC60093测定时，所述塑料具有至少1.0x18Ohm^m的体积电阻率。所述双侧散热器是两部件的，一个部件在所述连接排的一侧上。所述散热器部件通过至少一个螺钉装配到所述连接排上。所述散热器部件通过导热性胶装配到所述连接排上。所述双侧散热器被覆盖模制在所述连接排上。所述集成散热器连接排模块适合与模壳式断路器一起使用。所述塑料是半结晶塑料。所述塑料是聚酰胺。述塑料包含相对于组合物总重量的0.1至50重量％的导热性且电绝缘的填料。所述翅片是直型翅片。所述翅片是展开的翅片。所述翅片是钉状翅片。本技术还公开了一种模壳式断路器，其特征在于，所述模壳式断路器具有所述的集成散热器连接排模块。本技术还公开了一种具有所述的集成散热器连接排模块的模壳式断路器，其特征在于，当所述断路器工作时，所述连接排与环境空气之间的温度差小于80K。当电路中断时，需要尽可能快地转移能量来避免过热，尤其避免断路器过热，这是一个公认的问题。在传统的MCCB中，带有直型翅片的挤出的铝制散热器采用螺钉连接到连接排的一侧。可以通过本领域所公知的挤压铝或铝合金来制得散热器。使用螺钉来连接散热器是指连接的方式，因此散热不是很好，因为螺钉的使用限制了连接的紧密度。螺钉的使用也占用了本来可以由翅片占用的空间。此外，铝是导电的，因此需要带空气通风孔的塑料覆盖物覆盖散热器。此外，连接排的一侧是暴露的，因此还需要覆盖物来保护人，以防经过连接排的电流。这意味着，需要大量处理步骤。此外，还需要大量空间来容纳MCCB。在本技术中，使用塑料、具体地使用双侧(double sided)可熔融加工塑料散热器，来解决这些问题，其中该塑料散热器包含基底和从基底延伸出来的翅片，并且通过例如注射模制制得。因此，散热器以两个分离部件的形式或者通过将该散热器覆盖模制(overmold)在连接排上的形式装配在连接排的两侧。这种设计的一个优点是，不需要用于集成散热器连接排模块的覆盖物。集成散热器连接排模块包含连接排和可熔融加工的塑料散热器，该集成散热器连接排模块可以与MCCB单元一起提供，或者可以合适地单独提供来用于重新装配(retro-fit)修理。优选地，可熔融加工的塑料是可注射模制的颜料。优选地，可熔融加工的塑料是导热的、电绝缘的。导热性聚合物组合物通常包含有机聚合物和分散在其中的导热性填料。然而，具有高导热率的导热性填料通常也具有高的导电性。因此，如果导热性聚合物组合物必须是电绝缘的，那么导电性填料的使用就被限制或排除了，其需要用电绝缘的填料来替代。对于可熔融加工的塑料来说，通常使用能够承受高温的热塑性聚合物，例如聚酰胺、聚亚苯基硫、聚亚苯基氧、聚砜、聚芳酯、聚醚醚酮和聚醚酰亚胺。代表性实例包括但不限于均聚酰胺，诸如聚酰胺6、聚酰胺46、聚酰胺56、聚酰胺66、聚酰胺410、聚酰胺510、聚酰胺610、聚酰胺6T、聚酰胺8T、聚酰胺9T、聚酰胺1T及它们的共聚酰胺；聚酰胺6T、聚酰胺8T、聚酰胺9T和聚酰胺1T与其他聚酰胺的共聚酰胺，其他聚酰胺诸如聚酰胺4T、聚酰胺5T、聚酰胺7T、聚酰胺12T、聚酰胺46和聚酰胺66 ;以及三元共聚物，诸如聚酰胺6T/4T/46 、聚酰胺6T/66/46、聚酰本文档来自技高网...

【技术保护点】
集成散热器连接排模块，其包含装配有双侧可熔融加工塑料散热器的连接排，所述双侧可熔融加工塑料散热器包含基底和从基底延伸出来的翅片，其特征在于：I)当使用ASTM 1461测定时，所述塑料的在面内导热率在1至20W/m*K范围内，并且所述塑料的过面导热率在0.5至2.0W/m*K范围内；II)所述塑料的熔点大于200℃；III)当使用IEC60093测定时，所述塑料具有至少1.0x108Ohm*m的体积电阻率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘城，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：新型
国别省市：荷兰;NL