組合式水冷板的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種組合式水冷板，包括：集流室Ⅰ、主腔體和集流室Ⅱ；所述主腔體一端設(shè)有集流室Ⅰ，另一端設(shè)有集流室Ⅱ，其特征在于：分體式單獨結(jié)構(gòu)的集流室Ⅰ、主腔體和集流室Ⅱ通過螺栓穿過通孔緊固連接在一起。本實用新型所述的組合式水冷板，可以根據(jù)電子功率元件的不同散熱需求，快速的設(shè)計制造成分體式單獨結(jié)構(gòu)的集流室Ⅰ、主腔體和集流室Ⅱ組成的水冷板，并實現(xiàn)快速組裝，制作樣件；在保證正常工作和延長工作壽命的前提下，避免了硬釬焊的高額費用，通過螺柱或螺栓對集流室Ⅰ、主腔體和集流室Ⅱ進行緊固連接，根據(jù)不同工況要求可以方便調(diào)節(jié)通道布置，克服了成本高的難題。
【專利說明】組合式水冷板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力電子產(chǎn)品散熱用的水冷板領(lǐng)域，一種水冷板。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，水冷板工作模式:功率模塊工作時產(chǎn)生的熱量，通過其安裝接觸面以導(dǎo)熱的方式傳遞給主腔體外表面，再以導(dǎo)熱的方式將熱量從主腔體外表面擴散主腔體內(nèi)表面，最終以對流換熱的方式熱量由循環(huán)的冷卻液從水冷板轉(zhuǎn)移至外界環(huán)境中，當(dāng)整個系統(tǒng)達到熱平衡后，主腔體表面溫度會維持在功率模塊能夠正常工作溫度，存在問題:隨著電子元器件的高功率、高集成的飛速發(fā)展，其工作時產(chǎn)生的熱量越來越大，對水冷板的要求越來越苛亥IJ，且釬焊形式的水冷板在一定程度上存在泄漏的安全隱患，同時焊接成本非常高，改善水冷板的安全性及降低成本至關(guān)重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型針對以上問題的提出，而研究設(shè)計一種組合式水冷板，用以解決現(xiàn)有的釬焊形式的水冷板在一定程度上存在泄漏的安全隱患，同時焊接成本非常高，不能滿足人們的使用要求的缺點。本實用新型采用的技術(shù)手段如下:
[0004]一種組合式水冷板，包括:集流室1、主腔體和集流室II ;所述主腔體一端設(shè)有集流室I，另一端設(shè)有集流室II，其特征在于:分體式單獨結(jié)構(gòu)的集流室1、主腔體和集流室II通過螺栓穿過通孔緊固連接在一起，所述集流室I單面分別開有兩個相同的槽I和槽II，集流室II單面開有槽III，所述主腔體緊貼集流室I 一側(cè)中間部位分別設(shè)有相同的兩個長方形密封槽I和密封槽II，所述密封槽I和密封槽II內(nèi)分別設(shè)有多個貫穿整個主腔體的槽道。
[0005]作為優(yōu)選所述主腔體背面鉆有用于安裝IGBT電子元件的螺紋孔。
[0006]作為優(yōu)選所述多個槽道具有一種以上的管道形式，所述管道形式包括:圓形管、矩形管、三角形管、波紋管、內(nèi)部螺紋翅片管和軸向內(nèi)部翅片管。
[0007]作為優(yōu)選所述主腔體兩端相對位置各開有兩個螺紋孔，每一側(cè)的螺紋孔分別與集流室I和集流室II上開有的通孔通過螺柱緊固連接。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實用新型所述的組合式水冷板，可以根據(jù)電子功率元件的不同散熱需求，快速的設(shè)計制造成分體式單獨結(jié)構(gòu)的集流室1、主腔體和集流室II組成的水冷板，并實現(xiàn)快速組裝，制作樣件；在保證正常工作和延長工作壽命的前提下，避免了硬釬焊的高額費用，通過螺柱或螺栓對集流室1、主腔體和集流室II進行緊固連接，根據(jù)不同工況要求可以方便調(diào)節(jié)通道布置，克服了成本高的難題。
[0009]所述組合式水冷板采用機械式密封，可以達到水冷板模塊化組裝的作用；通過在主腔體內(nèi)部布置槽道可以增加水冷板的熱性能，可以根據(jù)不同的需要設(shè)計水冷板的難易程度，設(shè)計靈活簡便。
[0010]本實用新型所述的組合式水冷板，在滿足熱阻的同時加工難度低，減低了加工成本，提高了安全性，更有利于功率模塊的正常工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是波紋管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是內(nèi)部螺紋翅片管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是軸向內(nèi)部翅片管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5是圓形管通道截面示意圖。
[0016]圖6是正方形管通道截面示意圖。
[0017]圖7是矩形管通道截面示意圖。
[0018]圖8是三角形管通道截面示意圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1-圖8所示，一種組合式水冷板，包括:集流室I 1、主腔體2和集流室II 3 ；所述主腔體2 —端設(shè)有集流室I 1，另一端設(shè)有集流室II 3，其特征在于:分體式單獨結(jié)構(gòu)的集流室I 1、主腔體2和集流室II 3通過螺栓穿過通孔11緊固連接在一起，并實現(xiàn)快速組裝，制作樣件；在保證正常工作和延長工作壽命的前提下，避免了硬釬焊的高額費用，這種結(jié)構(gòu)方式可以根據(jù)不同的散熱及阻力要求等不同工況方便調(diào)節(jié)槽道布置，并且兩種集流室可以和不同的主腔體進行組合，實現(xiàn)了水冷板的模塊化生產(chǎn)，克服了成本高的難題；所述集流室I I單面分別開有兩個相同的槽I 8和槽II 9，集流室II 3單面開有槽III 7，所述主腔體2緊貼集流室I I 一側(cè)中間部位分別設(shè)有相同的兩個長方形密封槽I 5和密封槽II 10，所述密封槽I 5和密封槽II 10內(nèi)分別設(shè)有多個貫穿整個主腔體2的槽道4，所述槽道4可以增加水冷板的熱性能，所述密封槽I 5的位置與槽I 8對應(yīng)，密封槽II 10的位置與槽II 9的位置對應(yīng)，集流室I I和主腔體2安裝時，密封槽I 5和密封槽II 10內(nèi)機械密封有異型密封圈，主腔體2和集流室II 3安裝時，主腔體2和集流室II 3間機械密封有異型密封圈，通過機械密封，密封十分緊密，避免了組合式水冷板內(nèi)部流體的泄露，造成電子器件的損壞，并且可以達到水冷板模塊化組裝的作用。
[0020]所述主腔體2背面鉆有用于安裝IGBT電子元件的螺紋孔。所述多個槽道4具有一種以上的管道形式，所述管道形式包括:圓形管、矩形管、三角形管、波紋管、內(nèi)部螺紋翅片管和軸向內(nèi)部翅片管；所述圓形管能夠為管內(nèi)加翅片、制成內(nèi)螺旋管增加縱向渦或制成內(nèi)部有肋片的異形管等，不同形式配合的槽道4有利于控制內(nèi)部流體的流速，可以滿足不同電子功率元件的不同散熱需求。
[0021]所述主腔體2兩端相對位置各開有兩個螺紋孔6，每一側(cè)的螺紋孔6分別與集流室I I和集流室II 3上開有的通孔11通過螺柱緊固連接，分別進行緊固安裝，方便安裝、拆卸，根據(jù)對水冷板的熱阻、流阻及安裝空間的需求，改變槽道4布置方案，更加便捷。
[0022]實施例1，如圖1-圖8所示，一種組合式水冷板，包括:集流室I 1、主腔體2和集流室II 3;所述主腔體2 —端設(shè)有集流室I 1，另一端設(shè)有集流室II 3，其特征在于:分體式單獨結(jié)構(gòu)的集流室I 1、主腔體2和集流室II 3通過螺栓穿過通孔11緊固連接在一起，并實現(xiàn)快速組裝，制作樣件；在保證正常工作和延長工作壽命的前提下，避免了硬釬焊的高額費用，這種結(jié)構(gòu)方式可以根據(jù)不同的散熱及阻力要求等不同工況方便調(diào)節(jié)槽道布置，并且兩種集流室可以和不同的主腔體進行組合，實現(xiàn)了水冷板的模塊化生產(chǎn)，克服了成本高的難題；所述集流室I I單面分別開有兩個相同的槽I 8和槽II 9，集流室II 3單面開有槽III7，所述主腔體2緊貼集流室I I一側(cè)中間部位分別設(shè)有相同的兩個長方形密封槽I 5和密封槽II 10，所述密封槽I 5和密封槽II 10內(nèi)分別設(shè)有多個貫穿整個主腔體2的槽道4，所述槽道4可以增加水冷板的熱性能，所述密封槽I 5的位置與槽I 8對應(yīng)，密封槽II 10的位置與槽II 9的位置對應(yīng)，集流室I I和主腔體2安裝時，密封槽I 5和密封槽II 10內(nèi)機械密封有異型密封圈，主腔體2和集流室II 3安裝時，主腔體2和集流室II 3間機械密封有異型密封圈，通過機械密封，密封十分緊密，避免了組合式水冷板內(nèi)部流體的泄露，造成電子器件的損壞，并且可以達到水冷板模塊化組裝的作用。
[0023]所述主腔體2背面鉆有用于安裝IGBT電子元件的螺紋孔。所述多個槽道4具有一種以上的管道形式，所述管道形式包括:圓形管、矩形管、三角形管、波紋管、內(nèi)部螺紋翅片管和軸向內(nèi)部翅片管；所述圓形管能夠為管內(nèi)加翅片、制成內(nèi)螺旋管增加縱向渦或制成內(nèi)部有肋片的異形管等，不同形式配合的槽道4有利于控制內(nèi)部流體的流速，可以滿足不同電子功率元件的不同散熱需求。
[0024]實施例2，如圖1-圖8所示，一種組合式水冷板，包括:集流室I 1、主腔體2和集流室II 3;所述主腔體2 —端設(shè)有集流室I 1，另一端設(shè)有集流室II 3，其特征在于:分體式單獨結(jié)構(gòu)的集流室I 1、主腔體2和集流室II 3通過螺柱緊固連接在一起，所述主腔體2兩端相對位置各開有兩個螺紋孔6，每一側(cè)的螺紋孔6分別與集流室I I和集流室II 3上開有的通孔11通過螺柱緊固連接，分別進行緊固安裝，方便安裝、拆卸，根據(jù)對水冷板的熱阻、流阻及安裝空間的需求，改變槽道4布置方案，更加便捷，并實現(xiàn)快速組裝，制作樣件；在保證正常工作和延長工作壽命的前提下，避免了硬釬焊的高額費用，這種結(jié)構(gòu)方式可以根據(jù)不同的散熱及阻力要求等不同工況方便調(diào)節(jié)槽道布置，并且兩種集流室可以和不同的主腔體進行組合，實現(xiàn)了水冷板的模塊化生產(chǎn)，克服了成本高的難題；所述集流室I I單面分別開有兩個相同的槽I 8和槽II 9，集流室II 3單面開有槽III 7，所述主腔體2緊貼集流室I I一側(cè)中間部位分別設(shè)有相同的兩個長方形密封槽I 5和密封槽II 10，所述密封槽I 5和密封槽II 10內(nèi)分別設(shè)有多個貫穿整個主腔體2的槽道4，所述槽道4可以增加水冷板的熱性能，所述密封槽I 5的位置與槽I 8對應(yīng)，密封槽II 10的位置與槽II 9的位置對應(yīng)，集流室
II和主腔體2安裝時，密封槽I 5和密封槽II 10內(nèi)機械密封有異型密封圈，主腔體2和集流室II 3安裝時，主腔體2和集流室II 3間機械密封有異型密封圈，通過機械密封，密封十分緊密，避免了組合式水冷板內(nèi)部流體的泄露，造成電子器件的損壞，并且可以達到水冷板模塊化組裝的作用。
[0025]所述主腔體2背面鉆有用于安裝IGBT電子元件的螺紋孔。所述多個槽道4具有一種以上的管道形式，所述管道形式包括:圓形管、矩形管、三角形管、波紋管、內(nèi)部螺紋翅片管和軸向內(nèi)部翅片管；所述圓形管能夠為管內(nèi)加翅片、制成內(nèi)螺旋管增加縱向渦或制成內(nèi)部有肋片的異形管等，不同形式配合的槽道4有利于控制內(nèi)部流體的流速，可以滿足不同電子功率元件的不同散熱需求。
[0026]工作時，槽I 8內(nèi)的流體通過密封槽I 5處的槽道4進入槽III 7，流體從槽III 7內(nèi)通過密封槽II 10處的槽道4流進槽II 9內(nèi)，成為一個循環(huán)，進行水冷功能，槽I 8和槽II 9分別開有流體進出的通道。
[0027]本實用新型所述的組合式水冷板，可以根據(jù)電子功率元件的不同散熱需求，快速的設(shè)計制造成分體式單獨結(jié)構(gòu)的集流室1、主腔體和集流室II組成的水冷板，并實現(xiàn)快速組裝，制作樣件；在保證正常工作和延長工作壽命的前提下，避免了硬釬焊的高額費用，通過螺柱或螺栓對集流室1、主腔體和集流室II進行緊固連接，根據(jù)不同工況要求可以方便調(diào)節(jié)通道布置，克服了成本高的難題。
[0028]所述組合式水冷板采用機械式密封，可以達到水冷板模塊化組裝的作用；通過在主腔體內(nèi)部布置槽道可以增加水冷板的熱性能，可以根據(jù)不同的需要設(shè)計水冷板的難易程度，設(shè)計靈活簡便。
[0029]本實用新型所述的組合式水冷板，在滿足熱阻的同時加工難度低，減低了加工成本，提高了安全性，更有利于功率模塊的正常工作。
[0030]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種組合式水冷板，包括:集流室I (I)、主腔體(2)和集流室II (3);所述主腔體(2)一端設(shè)有集流室I (1)，另一端設(shè)有集流室II (3)，其特征在于:分體式單獨結(jié)構(gòu)的集流室1(1)、主腔體(2 )和集流室II (3 )通過螺栓穿過通孔(11)緊固連接在一起，所述集流室I(I)單面分別開有兩個相同的槽I (8)和槽II (9)，集流室II (3)單面開有槽III(7),所述主腔體(2)緊貼集流室I (I) 一側(cè)中間部位分別設(shè)有相同的兩個長方形密封槽I (5)和密封槽II (10)，所述密封槽I (5)和密封槽II (10)內(nèi)分別設(shè)有多個貫穿整個主腔體(2)的槽道(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式水冷板，其特征在于:所述主腔體(2)背面鉆有用于安裝IGBT電子元件的螺紋孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式水冷板，其特征在于:所述多個槽道(4)具有一種以上的管道形式，所述管道形式包括:圓形管、矩形管、三角形管、波紋管、內(nèi)部螺紋翅片管和軸向內(nèi)部翅片管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、或3所述的組合式水冷板，其特征在于:所述主腔體(2)兩端相對位置各開有兩個螺紋孔(6)，每一側(cè)的螺紋孔(6)分別與集流室I (I)和集流室II (3)上開有的通孔(11)通過螺柱緊固連接。
【文檔編號】H05K7/20GK203633033SQ201320695738
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】王碩, 苗苗, 李雪冬 申請人:中國北車集團大連機車研究所有限公司