局部強化傳熱高性能水冷板的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種局部強化傳熱高性能水冷板，其特征在于：包括槽板(1)、平板(3)和位于中間的釬焊復(fù)合板(2)，所述槽板(1)的一面設(shè)有多個槽道(9)，該面設(shè)有流道(11)，所述流道(11)內(nèi)設(shè)有安裝翅片的翅片安裝槽(10)，所述流道(11)內(nèi)還設(shè)有導(dǎo)流柱(8)，所述槽板(1)設(shè)有所述多個槽道(9)的一面與所述平板(3)的下端面通過所述釬焊復(fù)合板(2)釬焊連接。本實用新型根據(jù)不同功率元件的性能需求，靈活合理的配置水冷板結(jié)構(gòu)布局，從而對功率元件進行有效的散熱，保證功率元件的安全工作。
【專利說明】局部強化傳熱高性能水冷板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種水冷板，具體地說是一種局部強化傳熱高性能水冷板。
【背景技術(shù)】
[0002]水冷板的工作方式:將水冷板的安裝表面涂一層導(dǎo)熱硅脂，通過螺栓把功率模塊緊固在水冷板的安裝面上；冷卻介質(zhì)從水冷板的進口流向水冷板的出口，把功率模塊傳遞給水冷板的熱量傳遞給外界環(huán)境，冷卻介質(zhì)可以是去離子水、乙二醇或乙二醇和水的混和溶液，甲醇等，依據(jù)應(yīng)用的領(lǐng)域不同選擇不同的冷卻介質(zhì)。
[0003]存在問題:隨著電子元器件的高功率、高集成的飛速發(fā)展，其工作時耗散的熱量越來越大，不同功率元件的熱流密度分布不均勻，對散熱器的要求越來越苛刻，由其對于水冷板的要求更是如此，為了保證每個功率元件的都在正常工作溫度范圍內(nèi)，需要根據(jù)功率元件的熱流密度的分布來設(shè)計具有局部強化換熱可控冷卻介質(zhì)溫度的高性能水冷板。
實用新型內(nèi)容
[0004]根據(jù)上述提出的不同功率元件的熱流密度分布不均勻技術(shù)問題，而提供一種局部強化傳熱高性能水冷板。
[0005]本實用新型采用的技術(shù)手段如下:
[0006]一種局部強化傳熱高性能水冷板，其特征在于:包括槽板、平板和位于中間的釬焊復(fù)合板，所述槽板的一面設(shè)有多個槽道，該面設(shè)有流道，所述流道內(nèi)設(shè)有安裝翅片的翅片安裝槽，所述翅片安裝槽的位置根據(jù)功率元件的熱流密度的分布來設(shè)計，所述流道內(nèi)還設(shè)有導(dǎo)流柱，所述槽板設(shè)有所述多個槽道的一面與所述平板的下端面通過所述釬焊復(fù)合板釬焊連接。
[0007]進一步地，所述多個槽道之間相互平行，并沿所述槽板的長度方向排列。所述流道內(nèi)除了所述翅片安裝槽和所述導(dǎo)流柱外的其他位置還保留所述槽道的結(jié)構(gòu)。進一步地，所述導(dǎo)流柱位于所述多個翅片之間，當(dāng)所述流道存在彎折時，在所述流道的彎折處也設(shè)有導(dǎo)流柱，所述流道的彎折處的所述槽道通過銑刀洗掉。
[0008]進一步地，所述水冷板上設(shè)有連通所述流道的一端的進出口一和連通所述流道的另一端的進出口二，所述進出口一和所述進出口二上分別設(shè)有連接冷卻液管路的接頭，所述進出口一和所述進出口二還用于釬焊時的放氣。
[0009]進一步地，所述進出口一位于所述平板上，所述進出口二位于所述槽板上。
[0010]進一步地，所述進出口一和所述進出口二分別位于所述平板上。
[0011]進一步地，所述接頭與所述進出口一采用螺紋連接或焊接；所述接頭與所述進出口二采用螺紋連接或焊接。
[0012]進一步地，所述水冷板上設(shè)有功率元件安裝區(qū)。
[0013]進一步地，所述翅片為平直型翅片，鋸齒型翅片，波紋型翅片，多孔型翅片，百葉窗型翅片和梯形交錯型翅片中的一種或多種。[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型優(yōu)點在于:在大功率熱流密度功率元件安裝位置下方布置起到增強換熱作用的翅片，然后在各功率元件的間隙不需布置翅片，或者僅加工一些起到增加強度作用和導(dǎo)流作用的導(dǎo)流柱，這樣可以控制進入下一個功率元件的安裝位置處冷卻液的溫度，達到根據(jù)不同的性能需求，靈活合理的配置水冷板結(jié)構(gòu)布局。
[0015]基于上述理由本實用新型可以應(yīng)用在變電、風(fēng)電、電力機車及動車等領(lǐng)域，為其設(shè)備中高熱流密度功率元件進行有效的散熱，保證功率元件的安全工作，對于結(jié)構(gòu)要求緊湊，功率元件安裝密集且熱流密度分布不均時此型水冷板優(yōu)勢更明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0017]圖1是本實用新型的水冷板的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本實用新型的水冷板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本實用新型的鋸齒形翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是本實用新型的平直型翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是本實用新型的多孔型翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6是本實用新型的波紋型翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖7是本實用新型的梯形交錯型翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖8是本實用新型的百葉窗型翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖9是圖8中A-A向示意圖。
[0026]圖10是本實用新型的平板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]其中，1、槽板2、釬焊復(fù)合板3、平板4、功率元件安裝區(qū)5、接頭6、進出口一 7、進出口二 8、導(dǎo)流柱9、槽道10、翅片安裝槽11、流道。
【具體實施方式】
[0028]首先找出熱流密度大的功率元件安裝位置，一般認為熱流密度超過90000W/m2為高熱流密度，判斷熱流密度大小只是相對的比較，無固定判定值，正常布置功率元件時，會把大熱流密度的元件布置在接近水冷板的進口處，低熱流密度的功率元件布置在水冷板的出口處，在大功率熱流密度功率元件安裝位置下方布置起到增強換熱作用的翅片，然后在各功率元件的間隙不需布置翅片，或者僅加工一些起到增加強度作用和導(dǎo)流作用的肋片，這樣可以控制進入下一個功率元件的安裝位置處冷卻液的溫度，達到根據(jù)不同的性能需求，靈活合理的配置冷板結(jié)構(gòu)布局。
[0029]根據(jù)功率元件的熱流密度分布，采用如下散熱結(jié)構(gòu):
[0030]如圖1，圖2和圖10所示，局部強化傳熱高性能水冷板，包括槽板1、釬焊復(fù)合板2、平板3、功率元件安裝區(qū)4和多個翅片，所述槽板內(nèi)沿所述槽板長度方向上設(shè)有相互平行的槽道9，所述槽板I的設(shè)有槽道9的一面上設(shè)有流道11，所述流道11為U型流道，所述U型流道沿所述槽板長度方向設(shè)置，所述U型流道內(nèi)設(shè)有安裝所述翅片的翅片安裝槽10，所述翅片安裝槽10的數(shù)量與所述翅片的數(shù)量相一致，所述翅片安裝槽10的位置根據(jù)功率元件的熱流密度的分布來設(shè)計，并位于高熱流密度的功率元件安裝區(qū)4的下方，位于所述翅片安裝槽10的位置上的槽道10通過銑刀銑掉，所述U型流道的彎折處還設(shè)有導(dǎo)流柱(8)，所述導(dǎo)流柱8與所述槽板釬焊連接，所述U型流道的彎折處的所述槽道9通過銑刀洗掉。而對于低熱流密度的功率元件，其功率元件安裝區(qū)4的下方仍保留原槽道結(jié)構(gòu)，所述U型流道內(nèi)除了所述翅片安裝槽10和所述導(dǎo)流柱8外的其他位置還保留所述槽板的所述槽道9的結(jié)構(gòu)，所述槽板I的設(shè)有所述槽道9的一面與所述平板3的下端面通過所述釬焊復(fù)合板2釬焊連接。
[0031]所述水冷板上設(shè)有連通所述U型流道的一端的進出口一 6和連通所述U型流道的另一端的進出口二 7，所述進出口一 6和所述進出口二 7上分別通過螺紋連接的連接冷卻液管路的接頭5，所述進出口一 6和所述進出口二 7還用于釬焊時的放氣。所述進出口一 6位于所述平板3上，所述進出口二 7位于所述槽板I上，所述進出口一 6為冷卻液輸入口，所述進出口二 7為冷卻液輸出口。
[0032]如圖3—圖9所示，可供選擇的所述翅片的類型包括:平直型翅片，鋸齒型翅片，波紋型翅片，多孔型翅片，百葉窗型翅片和梯形交錯型翅片。
[0033]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)方案及其實用新型構(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】
1.一種局部強化傳熱高性能水冷板，其特征在于:包括槽板(I)、平板(3)和位于中間的釬焊復(fù)合板(2)，所述槽板(I)的一面設(shè)有多個槽道(9)，該面設(shè)有流道(11)，所述流道(11)內(nèi)設(shè)有安裝翅片的翅片安裝槽(10)，所述流道(11)內(nèi)還設(shè)有導(dǎo)流柱(8)，所述槽板(I)設(shè)有所述多個槽道(9)的一面與所述平板(3)的下端面通過所述釬焊復(fù)合板(2)釬焊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部強化傳熱高性能水冷板，其特征在于:所述多個槽道(9)之間相互平行，并沿所述槽板的長度方向排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部強化傳熱高性能水冷板，其特征在于:所述導(dǎo)流柱(8)位于所述多個翅片之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部強化傳熱高性能水冷板，其特征在于:所述水冷板上設(shè)有連通所述流道(11)的一端的進出口一(6)和連通所述流道(11)的另一端的進出口二(7)，所述進出口一(6)和所述進出口二(7)上分別設(shè)有連接冷卻液管路的接頭(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的局部強化傳熱高性能水冷板，其特征在于:所述進出口一(6)位于所述平板(3)上，所述進出口二(7)位于所述槽板(I)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的局部強化傳熱高性能水冷板，其特征在于:所述進出口一(6)和所述進出口二(7)分別位于所述平板(3)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一權(quán)利要求所述的局部強化傳熱高性能水冷板，其特征在于:所述接頭(5)與所述進出口一(6)采用螺紋連接或焊接；所述接頭(5)與所述進出口二(7)采用螺紋連接或焊接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的局部強化傳熱高性能水冷板，其特征在于:所述水冷板上設(shè)有功率元件安裝區(qū)(4)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的局部強化傳熱高性能水冷板，其特征在于:所述翅片為平直型翅片，鋸齒型翅片，波紋型翅片，多孔型翅片，百葉窗型翅片和梯形交錯型翅片中的一種或多種。
【文檔編號】H05K7/20GK203827683SQ201420265824
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】楊志剛, 孫麗, 譚曉東 申請人:大連交通大學(xué)