一种载流导体用散热结构制造技术

本实用新型专利技术一种载流导体用散热结构，包括呈管状设置的载流导体的基体，以及分别设置在基体外部管壁上的微矩肋和环形针肋；所述环形针肋由环形肋片上沿基体的径向开设若干槽口后形成；微矩肋横截面呈矩形，且沿流向设置在环形针肋之间的槽口内。本实用新型专利技术将环形针肋和流向的微矩肋进行了组合，以自然对流工况和强制对流工况的流动特点，将环形针肋和微矩肋环形交错布置。由于采用了微矩肋结构，其可降低沿着壁面的流动分离再附距离，可有效改善自然条件下设备上部散热不佳的问题，同时在强制风冷条件下，增加流动传热面积，有效提高散热能力。采用环形针肋结构，在自然对流条件下增加流动传热面积，同时为强制风冷提供通道，有效提高散热能力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及散热片结构，具体为一种载流导体用散热结构。
技术介绍
随着科技水平的不断提高，载流导体逐渐向特高压领域拓展，而随之而来的严重的散热问题凸显出来。在不同电压电流等级下，采用相同的散热装置，其在不同的工况下其传热效果差异较大，严重影响其传热效率，并且对散热空间利用率较低。目前针对发电机断路器的散热结构，基于自然对流条件下，其环形散热片通常布置方式如图1所示，其中x为重力方向，z为电流方向。在自然对流的换热条件下，由于随着温度的升高，流体密度降低，其绕着发电机断路器外表面从下向上运动，为了增加其换热面积，将肋片制成环形结构，如图中所示，可以大大增加换热效果及效率。在强制对流条件下，流动方向和电流流向一致，为了增强在该工况条件下的换热特性，通常将肋片制成流向，即为流向肋结构，如图2所示，其中x为重力方向，z为电流方向，可见，此种情况下，由于肋片呈流向布置，流体在肋片之间经过充分换热，有效增强该工况下的传热特性。从目前的技术来看，在自然对流条件下，在环形肋结构上部空间，由于流动的分离特性，其传热特性并未得到有效地提升。并且在各自不同工况下，单独的环形肋结构和流向肋结构在不同工况下的适应性以及性能并未得到充分的发挥，甚至有可能导致传热恶化的效果。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种载流导体用散热结构，生产成本低，散热效果优异。本技术是通过以下技术方案来实现：一种载流导体用散热结构，包括呈管状设置的载流导体的基体，以及分别设置在基体外部管壁上的微矩肋和环形针肋；所述环形针肋由环形肋片上沿基体的径向开设若干槽口后形成；微矩肋横截面呈矩形，且沿流向设置在环形针肋之间的槽口内。优选的，还包括外部密封壳体，外部密封壳体与基体形成容置环形针肋的封闭空间，环形针肋横截面的外部边缘最大限度的占据同一横截面下的封闭空间。优选的，每个槽口内间隔设置有多个微矩肋，每个微矩肋的高度均小于环形针肋最小高度的1/10。优选的，环形针肋沿基体的水平中截面呈对称分布；微矩肋设置在基体水平中截面上方的每个槽口内，基体水平中截面下方的每个槽口内不设置微矩肋。优选的，同一横截面上每个相邻槽口之间的夹角相等。优选的，沿基体轴向相邻的环形针肋的间隔相等。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术将环形肋片结构通过槽口形成环形针肋，将流向肋通过结构缩小形成微矩肋，并将两者进行了组合，以自然对流工况和强制对流工况的流动特点，将环形针肋和微矩肋环形交错布置。由于采用了微矩肋结构，其可降低沿着壁面的流动分离再附距离，可有效改善自然条件下设备上部散热不佳的问题，同时在强制风冷条件下，增加流动传热面积，有效提高散热能力。采用环形针肋结构，在自然对流条件下增加流动传热面积，同时为强制风冷提供通道，有效提高散热能力。进一步的，环形针肋周向相隔相等角度；并基于粗糙单元对流动的被动控制作用，将微矩肋集中布置于装置上方，通过在环形针肋上方错位布置的流向微矩肋，有效提高结构在此处的流动再附特性，增强此处的湍流特性，从而提高其传热能力；从而使该散热结构即可适用于强制对流工况，亦可在自然对流工况下呈现优良的传热特性，从而降低生产成本。附图说明图1为现有技术中环形散热片结构示意图。图2为现有技术中流向散热片结构示意图。图3为本技术实例中所述散热结构的正视图。图4为图3中E处的结构放大图。图5为图3中N-N处截面的半剖视图。图中：1为基体，2为微矩肋，3为环形针肋。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，所述是对本技术的解释而不是限定。本技术一种载流导体用散热结构，如图3所示，其包括呈管状设置的载流导体的基体1，以及分别设置在基体1外部管壁上的微矩肋2和环形针肋3；所述环形针肋3由环形肋片上沿基体1的径向开设若干槽口后形成；微矩肋2横截面呈矩形，且沿流向设置在环形针肋3之间的槽口内。流向微矩肋2结构位于环形针肋3结构之间，其相互交错布置。环形肋片沿基体1的轴向等间距设置。其中，还包括外部密封壳体，外部密封壳体与基体1形成容置环形针肋3的封闭空间，环形针肋3横截面的外部边缘最大限度的占据同一横截面下的封闭空间。其中，如图3和图4所示，每个槽口内间隔设置有多个微矩肋2，每个微矩肋2的高度h均小于环形针肋3最小高度H的1/10。本优选实例中，如图3所示，环形针肋3沿基体1的水平中截面呈对称分布；微矩肋2设置在基体1水平中截面上方的每个槽口内，基体1水平中截面下方的每个槽口内不设置微矩肋2。同一横截面上每个相邻槽口之间的夹角相等。如图4所示，沿基体1轴向相邻的环形针肋3的间隔相等。本技术所述的散热结构能够采用铝制材料，其热传导能力强，密度低，加工方便，在保证低成本的同时，强化传热能力。也能够采用铜制材料，其热传导能力强，不易变形，具有十分优异的导热性能。具体的如图3所示，环形针肋3布置在基体1的四周，其外轮廓以封闭空间为基准，上下呈对称分布，且周向每组针肋结构相距相同角度，其在轴向结构如图5所示。而微矩肋2结构则位于M-M平面之上，集中在图中处于A/B/……/I/J位置，即上部环形针肋3之间，且微矩肋2等距布置，如图4所示。此种交错布置方式，使得该散热片结构不仅在自然对流条件下具有优良的散热特性，并且在强制对流条件下，仍然保持良好的散热水平，具有多工况适用性的特点。以上显示和描述了该技术的技术实现功能及目标，而图中所示实例描述的为该技术的技术方案，在不影响本技术使用精神的前提下，其还有其它形式的变化和改进，而这些改进均落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种载流导体用散热结构，其特征在于，包括呈管状设置的载流导体的基体(1)，以及分别设置在基体(1)外部管壁上的微矩肋(2)和环形针肋(3)；所述环形针肋(3)由环形肋片上沿基体(1)的径向开设若干槽口后形成；微矩肋(2)横截面呈矩形，且沿流向设置在环形针肋(3)之间的槽口内。

【技术特征摘要】
1.一种载流导体用散热结构，其特征在于，包括呈管状设置的载流导体的基体(1)，以及分别设置在基体(1)外部管壁上的微矩肋(2)和环形针肋(3)；所述环形针肋(3)由环形肋片上沿基体(1)的径向开设若干槽口后形成；微矩肋(2)横截面呈矩形，且沿流向设置在环形针肋(3)之间的槽口内。2.根据权利要求1所述的一种载流导体用散热结构，其特征在于，还包括外部密封壳体，外部密封壳体与基体(1)形成容置环形针肋(3)的封闭空间，环形针肋(3)横截面的外部边缘最大限度的占据同一横截面下的封闭空间。3.根据权利要求1所述的一种载流导体用散热结构，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈焕成，辛昭昭，李伟，陈冰，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61