一种T型水冷散热器及水冷散热方法技术

本发明专利技术公开了一种T型水冷散热器及水冷散热方法，包括隔水板、连接在隔水板上、下面的二块L形散热板。每块散热板上，水嘴口连通汇水流道，汇水流道与散热流道通过连接流道口相连通。二块散热板上的散热流道通过连通流道相连通。汇水流道中设加强筋，连接流道口设均流环。通过在隔水板上面和下面对称连接二块散热板，二块散热板上的流道结构以及安装IGBT器件的结构均对称设置，并使二块散热板的流道连通，形成密闭的流道空间进行散热。本发明专利技术具有结构紧凑，较低的热阻和流阻、散热板面上的均温性好等优点。能够双面安装IGBT器件，实现同时对多个IGBT器件进行散热，实现进出水口调换。

【技术实现步骤摘要】
一种T型水冷散热器及水冷散热方法
本专利技术涉及散热
，尤其是电力机车牵引变流器IGBT器件散热

技术介绍
随着电力电子技术的快速发展，IGBT器件热流密度越来越大，若没有良好的散热措施，则IGBT器件的温度可能达到或超过器件结温，从而导致器件性能的恶化以致损坏。同时电力机车牵引变流系统越来越集成化、模块化，使得牵引变流系统在正常工作时的耗散热流密度也越来越大，对散热产品的散热性能要求越来越高。目前牵引变流系统多采用多块水冷散热器串并联的方式对IGBT器件冷却散热，导致系统内部管路和管接头较多，存在漏水风险，也不利于系统小型化、集成化、高密度化发展。现有技术中，申请号为201420798013.3的中国技术专利公开了一种用于机车牵引的液冷板，包括流道板和散热板，流道板中设有进水空腔和出水空腔，流道板与散热板相固定连接，散热板中设有散热块，散热块的一端面设有至少一组散热流道，散热块的另一端面设有散热通腔，散热板的底部设有连通腔，散热流道与散热通腔通过连通腔相连通，散热流道与进水空腔相连通，散热通腔与出水空腔相连通，进水空腔、散热流道、散热通腔和出水空腔形成散热道。该专利说明书中还具体公开了散热板一端面设有6组散热流道，每组散热流道由4个曲线流道相组成，4个曲线流道呈间隔状分布，并规定了液冷板中液体流动的方向的设计方法，曲线流道能够增强液体在液冷板流道内的扰动，增强换热效率。但该种液冷板的弊端就是只能单面散热，且液体反向流动时液冷板性能差异会较大；6组散热流道与流道板连接处的流道口无均流环设计，无法使6组散热流道中的流量均匀分布，导致整个散热板面温差相对较大。另外流道板进水空腔和出水空腔中没有设置加强筋，流道板存在强度不够、鼓包等风险。申请号为200820092806.8的中国技术公开了一种液冷散热器,用于与安装在其上的功率模块进行热交换,包括良导热散热主体,在所述散热主体内至少设有分层排列的、并串联连接的两层流道;串联连接后的流道包括有进液口和出液口。通过分层排列并串联连接的两层流道,实现了散热器双面安装应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种T型水冷散热器及水冷散热方法，其能够双面安装IGBT器件，实现同时对多个IGBT器件进行散热、实现进出水口调换。本专利技术的技术方案是：一种T型水冷散热器，包括隔水板和连接在隔水板上面的散热板一，其特征是，还包括连接在隔水板下面的散热板二；所述散热板一为L形，散热板一包括一体相连的长板一和短板一，短板一上加工有水嘴口一和汇水流道一，长板一下面加工有散热流道一，长板一和短板一连接处加工有连接流道口一；水嘴口一连通汇水流道一，汇水流道一与散热流道一通过连接流道口一相连通；长板一上面加工有用于安装IGBT器件的螺纹孔一；散热板二为L形，散热板二包括一体相连的长板二和短板二，短板二上加工有水嘴口二和汇水流道二，长板二上面加工有散热流道二，长板二和短板二连接处加工有连接流道口二；水嘴口二连通汇水流道二，汇水流道二与散热流道二通过连接流道口二相连通；长板二下面加工有用于安装IGBT器件的螺纹孔二；散热流道一和散热流道二之间设有经过隔水板的连通流道，隔水板上连通流道经过处设有通孔，散热流道一和散热流道二通过连通流道相连通。散热板一与散热板二的内部流道结构以及用于安装IGBT器件的螺纹孔均对称加工而成。所述汇水流道一和汇水流道二中均设置有加强筋；汇水流道一和汇水流道二均由若干组流道组成，汇水流道一的若干组流道仅在水嘴口一处以及连接流道口一处相连通，在其他位置互不连通；汇水流道二的若干组流道仅在水嘴口二处以及连接流道口二处相连通，在其他位置互不连通；加强筋设置在相邻的两组流道之间。所述连接流道口一和连接流道口二各有六组，连接流道口一和连接流道口二均设置有均流环；各组连接流道口设置有不同的均流环，从第一组到第六组连接流道口的均流环直径逐渐增大。散热板一和散热板二各设有六组散热流道，散热流道结构采用直槽道结构、翅柱式结构或枣核状结构。T型水冷散热器的内部流道结构采用化学氧化处理，外部表面采用电化学氧化处理。一种水冷散热方法，在隔水板上面和下面对称连接二块散热板，二块散热板上的流道结构以及安装IGBT器件的结构均对称设置，并使二块散热板的流道连通，形成密闭的流道空间，从而实现同一水冷散热器双面安装IGBT器件、实现同时对多个IGBT器件进行散热、实现进出水口调换。制作二块相同的L形散热板和一块一端附近带有通孔的隔水板；在散热板的长板部分的外侧面制作出散热流道、内侧面加工好用于安装IGBT的螺纹孔，散热板的短板部分制作出汇水流道和连接汇水流道的水嘴口；在长板部分和短板部分相交处加工连接流道口，使汇水流道与散热流道连通；将二块散热板分别连接在隔水板的上面和下面，设置连通流道将二块散热板的散热流道连通，连通流道经过隔水板的通孔，散热板的短板部分位于隔水板没有通孔的一端；位于隔水板上面的散热板为散热板一，散热板一上设水嘴口一、汇水流道一、连接流道口一、散热流道一；位于隔水板下面的散热板为散热板二，散热板二上设水嘴口二、汇水流道二、连接流道口二、散热流道二；冷却液由散热板一的水嘴口一进入汇水流道一，经过连接流道口一进入散热流道一，再通过连通流道进入散热板二的散热流道二，然后经连接流道口二进入汇水流道二，从散热板二的水嘴口二流出；或者，冷却液由散热板二的水嘴口二进入汇水流道二，经过连接流道口二进入散热流道二，再通过连通流道进入散热板一的散热流道一，然后经连接流道口一进入汇水流道一，从散热板一的水嘴口一流出。在汇水流道中设加强筋，从而提高散热板强度，加强筋与散热板为一体式结构。在连接流道口中设均流环，以保证通过每组连接流道口冷却液的流量均匀，同时保证每组散热流道中每条流道流量均匀。本专利技术具有结构紧凑、较低的热阻和流阻、散热板面上的均温性好等优点。能够双面安装IGBT器件，实现同时对多个IGBT器件进行散热，具有较强的散热能力。水嘴口、汇水流道和散热流道采用全对称结构，可实现进出水口调换，对散热器的热阻和流阻无影响。进、出汇水流道中设置加强筋，可承受3MPa~6MPa的工作压力保持不变形，具有较高的可靠性。六组连接流道口将进、出汇水流道与六组散热流道连通，在每组连接流道口处设置均流环，均流环将冷却液流量均匀分配至每组散热流道，通过均流环的均流作用，使整个散热面安装IGBT器件最高温度点的温差在3℃以内。附图说明图1是本专利技术T型水冷散热器主视结构（剖视）示意图；图2是本专利技术T型水冷散热器的右侧局部剖视结构示意图；图3是本专利技术中的散热板一上用于安装IGBT器件的一面的结构示意图；图中：1、散热板一，2、隔水板，3、散热板二，4、汇水流道一，5、连接流道口一，6、散热流道一，7、连通流道，8、散热流道二，9、连接流道口二，10、汇水流道二，11、水嘴口一，12、水嘴口二，13、加强筋，14、螺纹孔一。具体实施方式请参考图1至图3，T型水冷散热器主要由散热板一1、散热板二3和隔水板2组成。散热板一和散热板二均为L形，其上均设有水嘴口、汇水流道、连接流道口、散热流道。每块散热板上，水嘴口连通汇水流道，汇水流道与散热流道通过连接流道口相连通，散热流道背面的散热板上均加工有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种T型水冷散热器，包括隔水板和连接在隔水板上面的散热板一，其特征是，还包括连接在隔水板下面的散热板二；所述散热板一为L形，散热板一包括一体相连的长板一和短板一，短板一上加工有水嘴口一和汇水流道一，长板一下面加工有散热流道一，长板一和短板一连接处加工有连接流道口一；水嘴口一连通汇水流道一，汇水流道一与散热流道一通过连接流道口一相连通；长板一上面加工有用于安装IGBT器件的螺纹孔一；散热板二为L形，散热板二包括一体相连的长板二和短板二，短板二上加工有水嘴口二和汇水流道二，长板二上面加工有散热流道二，长板二和短板二连接处加工有连接流道口二；水嘴口二连通汇水流道二，汇水流道二与散热流道二通过连接流道口二相连通；长板二下面加工有用于安装IGBT器件的螺纹孔二；散热流道一和散热流道二之间设有经过隔水板的连通流道，隔水板上连通流道经过处设有通孔，散热流道一和散热流道二通过连通流道相连通。

【技术特征摘要】
1.一种T型水冷散热器，包括隔水板和连接在隔水板上面的散热板一，其特征是，还包括连接在隔水板下面的散热板二；所述散热板一为L形，散热板一包括一体相连的长板一和短板一，短板一上加工有水嘴口一和汇水流道一，长板一下面加工有散热流道一，长板一和短板一连接处加工有连接流道口一；水嘴口一连通汇水流道一，汇水流道一与散热流道一通过连接流道口一相连通；长板一上面加工有用于安装IGBT器件的螺纹孔一；散热板二为L形，散热板二包括一体相连的长板二和短板二，短板二上加工有水嘴口二和汇水流道二，长板二上面加工有散热流道二，长板二和短板二连接处加工有连接流道口二；水嘴口二连通汇水流道二，汇水流道二与散热流道二通过连接流道口二相连通；长板二下面加工有用于安装IGBT器件的螺纹孔二；散热流道一和散热流道二之间设有经过隔水板的连通流道，隔水板上连通流道经过处设有通孔，散热流道一和散热流道二通过连通流道相连通。2.根据权利要求1所述的T型水冷散热器，其特征是，散热板一与散热板二的内部流道结构以及用于安装IGBT器件的螺纹孔均对称加工而成。3.根据权利要求1所述的T型水冷散热器，其特征是，所述汇水流道一和汇水流道二中均设置有加强筋；汇水流道一和汇水流道二均由若干组流道组成，汇水流道一的若干组流道仅在水嘴口一处以及连接流道口一处相连通，在其他位置互不连通；汇水流道二的若干组流道仅在水嘴口二处以及连接流道口二处相连通，在其他位置互不连通；加强筋设置在相邻的两组流道之间。4.根据权利要求1所述的T型水冷散热器，其特征是，所述连接流道口一和连接流道口二各有六组，连接流道口一和连接流道口二均设置有均流环；各组连接流道口设置有不同的均流环，从第一组到第六组连接流道口的均流环直径逐渐增大。5.根据权利要求1所述的T型水冷散热器，其特征是，散热板一和散热板二各设有六组散热流道，散热流道结构采用直槽道结构、翅柱式结构或枣核状结构。6.根据权利要求1所述的T型水冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，唐小堂，肖宁，戴彬彬，李剑，
申请(专利权)人：株洲南车奇宏散热技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43