一种散热面板、水冷散热器及散热面板加工方法技术

本发明专利技术提供一种散热面板、水冷散热器及散热面板加工方法，涉及冷却散热技术领域，散热面板包括用于构成一部分流体流动通道的面板基体，面板基体的表面多排布置散热通道，散热通道内可供流体流动，散热通道的底面呈倾斜设置，相邻的两排散热通道之间形成波浪形起伏，当流体沿散热通道流动时，冷却流体的流动方向在垂直方向发生改变，流体在流动的过程中与散热通道发生碰撞，使冷却流体的流动状态发生急剧变化，产生紊流形成冲刷，破坏散热通道内表面的热膜，提高散热翅片的传热效率。提高散热翅片的传热效率。提高散热翅片的传热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种散热面板、水冷散热器及散热面板加工方法


[0001]本专利技术涉及冷却散热
，更进一步涉及一种散热面板。此外，本专利技术还涉及一种水冷散热器及散热面板加工方法。

技术介绍

[0002]特高压直流输电具有输送距离远、输送容量大、损耗低的优势,是实现我国能源资源优化配置的重要途径之一。随着特高压直流输电技术的不断成熟和完善，直流电流将从原有的5000A提升到6250A，2小时过负荷将达到6690A，电流提升幅度如此之大，对直流输电核心设备晶闸管换流阀提出了更高的要求。水冷散热器是晶闸管换流阀的重要组成部分，现有技术中，水冷散热器为了满足将直流电流从4000A提升至5000A的散热要求，水冷散热器的内部水道已经过多次优化，散热器的散热效率和热阻几乎到达极限，已经很难再进一步提升其散热性能使其满足6250A工况的散热要求。散热器6250A工况散热要求在同样的流体流量下，要达到更低的热阻，均温性更好，如散热功率4.8kW，流量为9L/min工况下，热阻小于等于3K/kW，台面均温性小于4℃。
[0003]影响散热面板散热能力的因素主要有散热面积和传热系数，由于依靠增加散热面积来提高散热器的散热能力会受到换流阀安装空间的限制，所以提高散热器散热能力的重要手段是提高传热系数，而提高散热系数主要依赖于散热翅片的结构。
[0004]如图11所示，目前本领域中散热翅片结构主要为螺旋流道结构，在基板上采用铣削加工的方法直接加工出来。在散热器使用过程中，由于冷却介质具有黏度，会在散热器的翅片表面形成热膜，该热膜的导热能力很低，会阻止冷却液与翅片本体之间的热交换，导致散热器的传热效率降低，从而降低散热器的散热能力。
[0005]对于本领域的技术人员来说，如何提升水冷散热的散热能力，是目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种散热面板，能够使冷却流体的流动状态发生急剧变化，产生紊流冲刷散热翅片的表面，破坏散热翅片表面的热膜，提高散热翅片的传热效率，具体方案如下：
[0007]一种散热面板，包括用于构成一部分流体流动通道的面板基体，所述面板基体的表面多排布置散热通道，所述散热通道的底面呈倾斜设置，相邻的两排所述散热通道之间形成波浪形起伏，用以使冷却流体的流动方向在垂直方向发生改变。
[0008]可选地，所述散热通道成排设置散热翅片，冷却流体从相邻的两个所述散热翅片之间流动；
[0009]相邻的两排所述散热翅片交错设置，冷却流体能够冲击到所述散热翅片上，以使冷却流体的流动方向在水平方向发生改变。
[0010]可选地，所述面板基体的表面设有至少两个集水道，所述集水道用于使进入的冷
却流体成排分布，并使换热后的冷却流体汇聚流出。
[0011]可选地，所述散热通道底面与所述面板基体表面之间的倾斜角θ的角度范围为15～45
°
；所述散热通道的纵深方向与竖直线之间的夹角α为15～45
°
。
[0012]可选地，所述散热通道由成排钻设的独立盲孔构成，相邻两排所述散热通道的所述盲孔在排布方向上相互交错；
[0013]位于不同排的所述盲孔相互连通形成供冷却流体流通的连接通道。
[0014]可选地，所述盲孔形成所述散热翅片的四个曲面侧壁，所述连接通道形成所述散热翅片的四个平面侧壁。
[0015]可选地，所述散热通道由连续的波浪形通道构成，相邻的两排所述散热通道在排布方向上相互交错，并在垂直于排布方向存在重叠。
[0016]可选地，所述散热翅片的截面为菱形。
[0017]本专利技术还提供一种水冷散热器，包括基座和上述任一项所述的散热面板，所述基座和所述面板基体相互密封盖合形成用于流通冷却流体的空间；所述基座设置用于进液的进液流道和用于出液的出液流道，
[0018]冷却流体经过所述进液流道并流入所述散热通道，从所述出液流道流出。
[0019]可选地，所述面板基体设置两个；所述基座设置导流道，所述进液流道通过所述导流道将流体引导到两个所述面板基体，流过两个所述面板基体的流体经过所述导流道汇聚到所述出液流道。
[0020]本专利技术还提供一种散热面板加工方法，包括：
[0021]将面板基体固定在倾斜工作台工装，使所述面板基体与水平面形成加工倾角β；
[0022]刀具垂直于水平面对所述面板基体进行铣削加工，包括：
[0023]所述刀具沿波浪形走刀，以在所述面板基体加工形成一排波浪形通道；错位加工下一排波浪形通道，以使相邻的两排波浪形通道在垂直于排布方向存在重叠；
[0024]或者，刀具先在所述面板基体上成排钻设独立盲孔，相邻两排所述盲孔在排布方向上相互交错；后由刀具将位于不同排的所述盲孔相互连通形成供冷却流体流通的连接通道。
[0025]本专利技术提供一种散热面板，包括用于构成一部分流体流动通道的面板基体，面板基体的表面多排布置散热通道，散热通道内可供流体流动，散热通道的底面呈倾斜设置，相邻的两排散热通道之间形成波浪形起伏，当流体沿散热通道流动时，冷却流体的流动方向在垂直方向发生改变，流体在流动的过程中与散热通道发生碰撞，使冷却流体的流动状态发生急剧变化，产生紊流形成冲刷，破坏散热通道内表面的热膜，提高散热翅片的传热效率。
附图说明
[0026]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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术提供的散热面板一种具体实施例的轴测图；
[0028]图2为本专利技术提供的散热面板一种具体实施例的正视图；
[0029]图3为图2中A
‑
A方向的剖面图；
[0030]图4为冷却流体的流动方向在垂直方向发生改变的示意图；
[0031]图5为冷却流体的流动方向在水平方向发生改变的示意图；
[0032]图6为基座一种具体实施例的轴测图；
[0033]图7为本专利技术提供的水冷散热器一种具体实施例的轴测图；
[0034]图8为本专利技术提供的水冷散热器一种具体实施例的侧视图；
[0035]图9为图8中B
‑
B方向的剖面图；
[0036]图10为面板基体固定在倾斜工作台工装的示意图；
[0037]图11为目前本领域中散热翅片结构主要为螺旋流道结构。
[0038]图中包括：
[0039]面板基体1、散热通道2、散热翅片3、集水道4、基座5、进液流道51、出液流道52、导流道53、倾斜工作台工装6。
具体实施方式
[0040]本专利技术的核心在于提供一种散热面板，能够使冷却流体的流动状态发生急剧变化，产生紊流冲刷散热翅片的表面，破坏散热翅片表面的热膜，提高散热翅片的传热效率。
[0041]为了使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种散热面板，其特征在于，包括用于构成一部分流体流动通道的面板基体(1)，所述面板基体(1)的表面多排布置散热通道(2)，所述散热通道(2)的底面呈倾斜设置，相邻的两排所述散热通道(2)之间形成波浪形起伏，用以使冷却流体的流动方向在垂直方向发生改变。2.根据权利要求1所述的散热面板，其特征在于，所述散热通道(2)成排设置散热翅片(3)，冷却流体从相邻的两个所述散热翅片(3)之间流动；相邻的两排所述散热翅片(3)交错设置，冷却流体能够冲击到所述散热翅片(3)上，以使冷却流体的流动方向在水平方向发生改变。3.根据权利要求2所述的散热面板，其特征在于，所述面板基体(1)的表面设有至少两个集水道(4)，所述集水道(4)用于使进入的冷却流体成排分布，并使换热后的冷却流体汇聚流出。4.根据权利要求2所述的散热面板，其特征在于，所述散热通道(2)底面与所述面板基体(1)表面之间的倾斜角θ的角度范围为15～45
°
；所述散热通道(2)的纵深方向与竖直线之间的夹角α为15～45
°
。5.根据权利要求2至4任一项所述的散热面板，其特征在于，所述散热通道(2)由成排钻设的独立盲孔构成，相邻两排所述散热通道(2)的所述盲孔在排布方向上相互交错；位于不同排的所述盲孔相互连通形成供冷却流体流通的连接通道。6.根据权利要求5所述的散热面板，其特征在于，所述盲孔形成所述散热翅片(3)的四个曲面侧壁，所述连接通道形成所述散热翅片(3)的四个平面侧壁。7.根据权利要求2至4任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：金伟，黄亮，张鹏，
申请(专利权)人：株洲时代金属制造有限公司，
类型：发明
国别省市：