一种电力电子器件冷却装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体器件散热技术领域中的一种电力电子器件冷却装置和系统，包括冷却箱体、箱盖以及两组以上的换热组件，箱盖可拆卸安装在冷却箱体上，两组以上的换热组件固定安装在箱盖上，且换热组件位于冷却箱体内，冷却箱体内安装有电力电子器件阵列，且电力电子器件阵列安装在冷却箱体的内壁上，冷却箱体内不完全填充有冷却液，且冷却液浸没电力电子器件阵列，冷却液部分浸没换热组件，解决了冷却液损耗较大的问题。损耗较大的问题。损耗较大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电力电子器件冷却装置和系统


[0001]本专利技术涉及半导体器件散热
，具体涉及一种电力电子器件冷却装置和系统。

技术介绍

[0002]传统的用于电力电子器件散热的冷却装置，是将电力电子器件阵列浸没在绝缘的氟化液中，当电力电子器件运行时会产生热量，从而造成器件周边的氟化液沸腾并产生气泡，气泡会上升逸出液体界面，而后氟化液气体冷却后回流回液面，如此循环运行，但由于蒸发与冷凝过程的不同步，会造成系统内存在压力波动，引起系统的失稳。
[0003]同时，定期维修打开浸没式冷却装置时，由于腔体内气体空间较大，存在氟化液的饱和气体，打开时饱和气体会放空，造成氟化液的较大损耗，增加运行维护成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术中的缺点，提供了一种电力电子器件冷却装置和系统，解决了冷却液损耗较大的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：
[0006]一种电力电子器件冷却装置，包括冷却箱体、箱盖以及两组以上的换热组件，所述箱盖可拆卸安装在所述冷却箱体上，两组以上的所述换热组件固定安装在所述箱盖上，且所述换热组件位于冷却箱体内，所述冷却箱体内安装有电力电子器件阵列，且所述电力电子器件阵列安装在冷却箱体的内壁上，所述冷却箱体内不完全填充有冷却液，且所述冷却液浸没所述电力电子器件阵列，所述冷却液部分浸没所述换热组件。
[0007]可选的，若干所述换热组件安装在所述电力电子器件阵列靠近箱盖的一侧，且每组所述换热组件间隔设置。/>[0008]可选的，若干所述换热组件呈环形设置，且所述电力电子器件阵列位于环形内部，每组所述换热组件间隔设置。
[0009]可选的，所述换热组件包括换热管和扩面散热组件，所述换热管的进口和出口均贯穿所述箱盖设置，所述扩面散热组件套设在所述换热管上，且所述冷却液浸没所述扩面散热组件。
[0010]可选的，还包括气体缓冲组件，所述气体缓冲组件安装在箱盖上。
[0011]可选的，所述气体缓冲组件包括通道部分和气囊部分，所述通道部分的一端与气囊相连通，所述通道部分的另一端贯穿所述箱盖设置。
[0012]可选的，还包括密封组件，所述密封组件设置在箱盖上，且所述密封组件位于所述箱盖与冷却箱体对应的一端面的边缘一圈。
[0013]可选的，所述换热组件与电力电子器件阵列不接触设置。
[0014]可选的，所述电力电子器件阵列包括若干间隔设置的半导体功率器件。
[0015]一种电力电子器件冷却系统，包括上述任意一项所述的电力电子器件冷却装置，
还包括冷凝器和循环泵，所述电力电子器件冷却装置的换热管出口与循环泵的进口相连，且所述电力电子器件冷却装置与循环泵之间设置有第一截止阀，所述循环泵的出口与冷凝器的进口相连，所述冷凝器的出口与电力电子器件冷却装置的换热管进口相连，且所述冷凝器与电力电子器件冷却装置之间设置有第二截止阀。
[0016]采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0017]通过设置换热组件，实现在电力电子器件阵列运行产生热量使，通过换热组件与冷却液实现换热，从而提高对电力电子器件阵列的冷却效率，减少氟化液饱和气体的产生，同时，通过冷却液部分浸没换热组件的设置，减小冷却箱体内的气体空间，使得所产生的氟化液饱和气体较少，当装置进行维护时，外逸的氟化液饱和气体较少，减少了氟化液的损耗，减少了维护成本。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本实施例一提出的一种电力电子器件冷却装置的内部结构图；
[0020]图2为本实施例一提出的一种电力电子器件冷却装置的剖面图；
[0021]图3为本实施例一提出的一种电力电子器件冷却装置中的密封组件位置结构图和气体缓冲组件结构图；
[0022]图4为本实施例二提出的一种电力电子器件冷却装置的内部结构图；
[0023]图5为本实施例三提出的一种电力电子器件冷却系统的循环布局图。
[0024]附图标记：1、电力电子器件冷却装置；2、冷却箱体；3、箱盖；4、换热组件；5、电力电子器件阵列；6、冷却液；7、换热管；8、扩面散热组件8；9、气体缓冲组件9；10、通道部分10；11、气囊部分；12、密封组件；13、半导体功率器件；14、冷凝器；15、循环泵；16、第一截止阀；17、第二截止阀。
具体实施方式
[0025]下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。
[0026]实施例一
[0027]如图1和图2所示，一种电力电子器件冷却装置，包括冷却箱体2、箱盖3以及两组以上的换热组件4，箱盖3可拆卸安装在冷却箱体2上，两组以上的换热组件4固定安装在箱盖3上，且换热组件4位于冷却箱体2内，冷却箱体2内安装有电力电子器件阵列5，且电力电子器件阵列5安装在冷却箱体2的内壁上，冷却箱体2内不完全填充有冷却液6，且冷却液6浸没电力电子器件阵列5，电力电子器件阵列5包括若干间隔设置的半导体功率器件13。
[0028]半导体功率器件13在运行时，会产生大量热，此时工作人员将半导体功率器件13安装在冷却箱体2内部，并等间隔进行依次排列，然后在冷却箱体2内填充入冷却液6，且该冷却液6可以为氟化液，使得所有的半导体功率器件13均浸没在氟化液内，同时由于换热组
件4包括换热管7和扩面散热组件8，且冷却液6浸没扩面散热组件8，因此，为防止氟化液在对半导体功率器件13冷却过程中发生沸腾，需要确保在将箱盖3通过螺栓固定在冷却箱体2的开口处后，氟化液的填充容量能够浸没扩面散热组件8，且在进行换热过程中，还需保证换热组件4与电力电子器件阵列5不接触设置，以防止电力电子器件阵列5在发热过程中与换热组件4直接接触，损坏换热组件4。
[0029]另一方面，为保证每根换热管7内各处液体的流量均匀度，各组换热组件4之间相互独立，不相连通，以防止某些换热管7因与进口距离较远，导致液体流量较小的情况发生，同时，为提高换热组件4的换热效率，通过扩面散热组件8扩大换热管7内的冷却工质与氟化液的换热面积，从而使得氟化液可以和冷却工质可以充分换热，扩面散热组件8可以为圆盘面的齿片，也可以为螺旋状齿片。
[0030]其中，换热管7的进口和出口均贯穿箱盖3设置，扩面散热组件8套设在换热管7上，在进行冷却工作时，换热管7的进口引入冷却工质，换热管7的出口引出冷却工质，即换热管7内的冷却工质为循环流动，从而提高换热管7的换热效果，避免换热管7内的冷却工质不流动，在长时间的冷却工作中，冷却工质温度上升，无法起到换热效果的问题出现，其中，冷却工质可以为水、导热油或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力电子器件冷却装置，其特征在于，包括冷却箱体、箱盖以及两组以上的换热组件，所述箱盖可拆卸安装在所述冷却箱体上，两组以上的所述换热组件固定安装在所述箱盖上，且所述换热组件位于冷却箱体内，所述冷却箱体内安装有电力电子器件阵列，且所述电力电子器件阵列安装在冷却箱体的内壁上，所述冷却箱体内不完全填充有冷却液，且所述冷却液浸没所述电力电子器件阵列，所述冷却液部分浸没所述换热组件。2.根据权利要求1所述的一种电力电子器件冷却装置，其特征在于，若干所述换热组件安装在所述电力电子器件阵列靠近箱盖的一侧，且每组所述换热组件间隔设置。3.根据权利要求1所述的一种电力电子器件冷却装置，其特征在于，若干所述换热组件呈环形设置，且所述电力电子器件阵列位于环形内部，每组所述换热组件间隔设置。4.根据权利要求2或3任意一项所述的一种电力电子器件冷却装置，其特征在于，所述换热组件包括换热管和扩面散热组件，所述换热管的进口和出口均贯穿所述箱盖设置，所述扩面散热组件套设在所述换热管上，且所述冷却液浸没所述扩面散热组件。5.根据权利要求1所述的一种电力电子器件冷却装置，其特征在于，还包括气体缓冲组件，所述气体缓...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛况，吴赞，任娜，唐苇羽，李俊业，陆军亮，辛志诚，
申请(专利权)人：浙江大学杭州国际科创中心，
类型：发明
国别省市：