电力设备用散热器制造技术

本发明专利技术涉及一种电力设备用散热器，更详细而言，涉及一种用于电力模块的电力半导体器件用散热器，其特征在于，包括设置有进水口和出水口的冷却板，设置有水槽，所述水槽在所述冷却板的内部形成为板状并形成与所述进水口和所述出水口连接的冷却水流路，在所述水槽形成有与顶面和底面连接的复数个碰撞柱部。有与顶面和底面连接的复数个碰撞柱部。有与顶面和底面连接的复数个碰撞柱部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力设备用散热器


[0001]本专利技术涉及一种电力设备用散热器(Heat Sink)，更详细而言，涉及一种用于电力模块的电力半导体器件(Power Semiconductor Device)用散热器。

技术介绍

[0002]一般而言，柔性交流输电系统(FACTS；Flexible AC Transmission System)是指利用半导体元件主动控制电流的流动，从而同时实现大容量电力输送和提高电力系统安全性的电力输送方式。柔性交流输电系统是一种通过与电力系统串联/并联来完善交流电力系统的缺点，从而改善设备使用的灵活性和效率的电力系统技术。
[0003]作为引进柔性交流输电系统技术的效果，有电力系统控制范围的扩大带来的输电容量增大、抑制可能限制输电容量或引起设备故障的系统波动和系统稳定化控制、抑制系统故障和设备故障引起的波及等。另外，柔性交流输电系统发挥补偿在输配电时损失的无功功率的作用。柔性交流输电系统抑制电压变动，并通过控制功率因数来保持优质的电能品质，从而提高生产率。
[0004]近年来，柔性交流输电系统从使用机械断路器、电容器、电抗器等的无源元件的第一代技术进一步发展为使用将电力半导体器件与新技术结合的先进的无功功率补偿装置。这种无功功率补偿装置有SVC、STATCOM等。
[0005]SVC(Static Var Compensator：静止无功补偿装置)作为使用晶闸管半导体元件的并联静止无功补偿设备，是以TSC(Thyristor Switched Capacitor：晶闸管投切电容器)替代之前使用的功率因数补偿用电容器组，以TCR(Thyristor Controlled Reactor：晶闸管控制电抗器)替代电抗器组，从而提高电力品质和系统稳定性的并联柔性交流输电系统的代表形态之一。
[0006]STATCOM(STATic synchronous COMpensator：静止同步补偿器)使用应用了最新的高电压、大功率IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)的电压型MMC(Modular Multi
‑
level Converter：模块化多电平换流器)技术，因此具有与SVC系统相比更快的响应速度。另外，具有占地面积缩小、谐波产生量小的优点，近年来被广泛使用。
[0007]图1示出了现有技术的STATCOM系统的主要构成。作为主要构成，有变压器(STATCOM Transformer)1、隔离开关(Disconnector Switch)2、相电抗器(Phase Reactor)3、控制和保护面板(Control and Protextion Panel)4等。这里的控制和保护面板4也称为MMC Valve(Modular Multi
‑
level Converter Valve：模块化多电平换流器阀)。
[0008]在这种MMC Valve 4中，控制电流的半导体电力电子元件IGBT 5是核心部件。由于这种IGBT 5和电力半导体器件需要以规定温度以下维护，因此需要设置有冷却系统。这种冷却系统中，散热器6是必不可少的。
[0009]散热器大致可以分为空冷式和水冷式，在采用空冷式的情况下，存在为了顺畅地冷却以kW为单位发热的电力半导体器件，散热器的体积乃至整个系统的体积呈几何级数增长的缺点。因此，现实中，电力半导体器件用散热器需要使用水冷式，并且需要用于增大冷
却效率的构成。
[0010]图2示出了应用于现有技术的柔性交流输电系统的散热器6。散热器6由底板6a和盖板6b构成，在底板6a设置有蜿蜒形成的冷却水流路6c。
[0011]在此，也可以通过在冷却水流路6c形成翅片(Fin，未图示)来增大热交换能力。
[0012]但是，在规定的体积内，用于增大截面积的翅片(Fin)的数量是有限的，因此为了提高冷却性需要更有效的方案。

技术实现思路

[0013]专利技术所要解决的问题
[0014]本专利技术为了解决上述问题而提出，其目的在于，提供一种冷却效率得到提高的散热器。
[0015]解决问题的技术方案
[0016]本实施例的特征在于，包括设置有进水口和出水口的冷却板，设置有水槽，所述水槽在所述冷却板的内部形成为板状并形成与所述进水口和所述出水口连接的冷却水流路，在所述水槽形成有与顶面和底面连接的复数个碰撞柱部。
[0017]所述冷却板的其特征在于，由以规定间隔彼此隔开配置的第一板和第二板构成。
[0018]其特征在于，在所述第一板和所述第二板之间设置有通气层。
[0019]其特征在于，在所述进水口和所述出水口的后方各自具有分支到所述第一板和所述第二板的分支管。
[0020]其特征在于，配置于所述冷却板的上部的所述第一板的第一水槽的上部部分和下部部分中的任意一个形成为薄于另一个，配置于所述冷却板的下部的所述第二板的第二水槽的上部部分和下部部分中的任意一个形成为薄于另一个。
[0021]其特征在于，在所述水槽形成有将所述冷却水流路分离为进水口侧流路和出水口侧流路的分隔壁部。
[0022]其特征在于，所述碰撞柱部的密度配置为沿所述冷却水流路逐渐稠密。
[0023]其特征在于，在正面或顶面观察时，所述碰撞柱部的第n列和第n
‑
1列彼此错开配置。
[0024]其特征在于，在所述进水口侧流路的前半部，所述碰撞柱部的第n列和第n
‑
1列整齐配置而不是彼此错开配置。
[0025]其特征在于，在所述出水口侧流路的中间部设置有未配置所述碰撞柱部的非碰撞区域。
[0026]其特征在于，在所述冷却板的侧面凸出形成有支撑部，在所述支撑部贯穿形成有紧固孔。
[0027]其特征在于，在所述第一板和所述第二板之间设置有连接支撑部。
[0028]其特征在于，在所述连接支撑部形成有通孔。
[0029]专利技术效果
[0030]根据本实施例的电力设备用散热器，冷却水流路形成为板状，从而增大了单位面积的占用空间。即，冷却水流路形成为面形，从而与形成为线形的现有技术相比，形成于单位体积的冷却水流量增大。
[0031]冷却板由以规定间隔彼此隔开的两个构成，由此各自负责冷却邻接的两个电力设备。
[0032]由于在两个冷却板之间设置有通气层，因此兼用水冷式和空冷式。
[0033]在冷却水流路设置有碰撞柱部，由此在流动的冷却水中形成涡流并发生混合。即，热混合较好。
[0034]由于单位面积的碰撞柱部的数量(密度)从进水口侧向出水口侧逐渐增大，因此在进水口侧防止冷却水的流入速度减小，在出水口侧由于发生混流，从而热混合较好。
[0035]冷却水流路配置为靠近电力设备，从而提高冷却效果。
[0036]在两个冷却板之间设置有连接支撑部，由此进行支撑和热传递。
附图说明
[0037]图1是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力设备用散热器，其特征在于，包括设置有进水口和出水口的冷却板，设置有水槽，所述水槽在所述冷却板的内部形成为板状并形成与所述进水口和所述出水口连接的冷却水流路，在所述水槽形成有与顶面和底面连接的复数个碰撞柱部。2.根据权利要求1所述的电力设备用散热器，其特征在于，所述冷却板由以规定间隔彼此隔开配置的第一板和第二板构成。3.根据权利要求2所述的电力设备用散热器，其特征在于，在所述第一板和所述第二板之间设置有通气层。4.根据权利要求2所述的电力设备用散热器，其特征在于，在所述进水口和所述出水口的后方各自具有分支到所述第一板和所述第二板的分支管。5.根据权利要求2所述的电力设备用散热器，其特征在于，配置于所述冷却板的上部的所述第一板的第一水槽的上部部分和下部部分中的任意一个形成为薄于另一个，配置于所述冷却板的下部的所述第二板的第二水槽的上部部分和下部部分中的任意一个形成为薄于另一个。6.根据权利要求1所述的电力设备用散热器，其特征在于，在所述水槽形成有将所述冷却水流路分离为进水口侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：金成彦，
申请(专利权)人：LS电气株式会社，
类型：发明
国别省市：