液冷散热器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种液冷散热器，包括：主体结构，主体结构具有换热面，换热面用于与功率单元换热，主体结构内沿换热面分布有多个并联设置的主流道；其中，每个主流道内均具有加强散热段，加强散热段内具有多个并联的小流道，加强散热段与功率单元所在位置对应。在本方案中，主流道中在与功率单元的安装位置对应的加强散热段内设置有多个并联的小流道，这样一方面多个小流道的侧壁增大了与冷却流体的接触面积，从而加快了对功率单元产生的热量的散热，另一方面，小流道内的流体速度加快，也增加了流体的扰流效果，从而能够将热集中区域的热快速带出，提升了整个液冷散热器的换热效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
液冷散热器


[0001]本技术涉及电力电子设备散热
，具体而言，涉及一种液冷散热器。

技术介绍

[0002]电力电子行业随着功率密度的高集成化，设备内部依靠现有的风冷散热已经不能满足要求，这就更多地引入了液体冷却技术在电力电子行业的应用，因此液冷散热器作为核心散热部件被广泛采用。
[0003]例如，电力电子行业典型的水冷技术应用于风能变流器，随着近年海上风电行业的大力发展，对变流器功率密度要求更高，因此对变流器核心的功率单元设计就尤其重要；随着三电平风能变流器的应用越来越多，同时功率密度要求越来越高，开发高效率的液冷散热器就尤其重要。
[0004]现有的液冷散热器在当下大功率和高功率密度下很难满足使用要求，主要体现在以下方面：(1)现有液冷散热器通过大流道和大流量来实现热量交换，在高散热效率(单位流量下需要带走更多的流量)要求下，现有的液冷散热器就很难满足；(2)现有的液冷散热器水道设计简单，通常没有扰流设计，热交换效率低。因此，现有的液冷散热器存在散热效率低的问题，需要进行改进。

技术实现思路

[0005]本技术提供了一种液冷散热器，以解决现有技术中的液冷散热器散热效率低的问题。
[0006]为了解决上述问题，本技术提供了一种液冷散热器，包括：主体结构，主体结构具有换热面，换热面用于与功率单元换热，主体结构内沿换热面分布有多个并联设置的主流道；其中，每个主流道内均具有加强散热段，加强散热段内具有多个并联的小流道，加强散热段与功率单元所在位置对应。
[0007]进一步地，主流道包括多个依次连通的换向段，相互连通的两个换向段的延伸方向不同，相互连通的两个换向段的换向过渡位置具有倒角或圆角；其中，至少一个换向段形成加强散热段。
[0008]进一步地，每个主流道均具有多个间隔设置的加强散热段，每个加强散热段分别对应至少一个功率单元。
[0009]进一步地，换热面划分为多排换热区，每排换热区内分布有多个功率单元，每个主流道均分布于多排换热区，且每个主流道在每排换热区内均具有至少一个加强散热段。
[0010]进一步地，每排换热区的长度方向均为第一方向，每个加强散热段的长度方向均为第二方向，第二方向垂直于第一方向，每排换热区内的多个加强散热段均并排设置。
[0011]进一步地，主体结构内还具有至少一个旁路流道，旁路流道的两端分别和两个主流道连通。
[0012]进一步地，主体结构具有两个相对设置的换热面，主流道位于两个换热面之间，每
个换热面上均可布置功率单元。
[0013]进一步地，主体结构具有用于输送冷却流体的进液口和出液口，每个主流道的一端均和进液口连通，每个主流道的另一端均和出液口连通。
[0014]进一步地，主体结构包括基板和盖板，基板上的开槽形成多个主流道，盖板和基板连接以密封开槽的槽口；其中，盖板背离基板的一侧形成换热面，和/或，基板背离盖板的一侧形成换热面。
[0015]进一步地，基板和盖板的材料为铝合金或铜合金或不锈钢，基板和盖板通过焊接实现密封连接。
[0016]进一步地，加强散热段内具有多个并排设置的导热筋，相邻两个导热筋之间形成一个小流道，和/或，导热筋和加强散热段的内壁之间形成一个小流道。
[0017]进一步地，主体结构包括基板和盖板，基板上的开槽形成主流道，盖板和基板连接以密封开槽的槽口；其中，导热筋与基板为一体结构且导热筋和盖板密封配合，或导热筋与盖板为一体结构且导热筋和基板密封配合。
[0018]进一步地，主体结构通过紧固件和功率单元连接，换热面和功率单元的表面直接接触；或，换热面通过导热胶和功率单元的表面粘接。
[0019]应用本技术的技术方案，提供了一种液冷散热器，包括：主体结构，主体结构具有换热面，换热面用于与功率单元换热，主体结构内沿换热面分布有多个并联设置的主流道；其中，每个主流道内均具有加强散热段，加强散热段内具有多个并联的小流道，加强散热段与功率单元所在位置对应。在本方案中，每个主流道内均输入冷却流体，这样可保证足够的流体流量，并且主流道中在与功率单元的安装位置对应的加强散热段内，设置有多个并联的小流道，这样一方面多个小流道的侧壁增大了与冷却流体的接触面积，从而加快了对功率单元产生的热量的散热，另一方面，多个小流道的总流通面积小于主流道其他无小流道位置的流通面积，这样小流道内的流体速度加快，也增加了流体的扰流效果，从而能够将热集中区域的热快速带出，提升了整个液冷散热器的换热效率。
附图说明
[0020]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0021]图1示出了本技术的实施例提供的液冷散热器的结构示意图(不含盖板)；
[0022]图2示出了图1中的液冷散热器与功率单元配合的示意图；
[0023]图3示出了本技术的实施例提供的液冷散热器在一侧与功率单元配合的示意图；
[0024]图4示出了本技术的实施例提供的液冷散热器在两侧与功率单元配合的示意图。
[0025]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0026]10、主体结构；11、换热面；111、换热区；12、进液口；13、出液口；14、基板；15、盖板；20、主流道；21、换向段；30、小流道；50、旁路流道；60、导热筋。
具体实施方式
[0027]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]如图1至图4所示，本技术的实施例提供了一种液冷散热器，包括：主体结构10，主体结构10具有换热面11，换热面11用于与功率单元换热，主体结构10内沿换热面11分布有多个并联设置的主流道20；其中，每个主流道20内均具有加强散热段，加强散热段内具有多个并联的小流道30，加强散热段与功率单元所在位置对应。
[0029]在本方案中，每个主流道20内均输入冷却流体，这样可保证足够的流体流量，并且主流道20中在与换热面11上功率单元的安装位置对应的加强散热段内，设置有多个并联的小流道30，这样一方面多个小流道30的侧壁增大了与冷却流体的接触面积，从而加快了对功率单元产生的热量的散热，另一方面，多个小流道30的总流通面积小于主流道20其他无小流道30位置的流通面积，这样小流道30内的流体速度加快，也增加了流体的扰流效果，从而能够将热集中区域的热快速带出，提升了整个液冷散热器的换热效率。其中，功率单元可以是三电平IGBT等模块。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液冷散热器，其特征在于，包括：主体结构(10)，所述主体结构(10)具有换热面(11)，所述换热面(11)用于与功率单元换热，所述主体结构(10)内沿所述换热面(11)分布有多个并联设置的主流道(20)；其中，每个所述主流道(20)内均具有加强散热段，所述加强散热段内具有多个并联的小流道(30)，所述加强散热段与功率单元所在位置对应。2.根据权利要求1所述的液冷散热器，其特征在于，所述主流道(20)包括多个依次连通的换向段(21)，相互连通的两个所述换向段(21)的延伸方向不同，相互连通的两个所述换向段(21)的换向过渡位置具有倒角或圆角；其中，至少一个所述换向段(21)形成所述加强散热段。3.根据权利要求1所述的液冷散热器，其特征在于，每个所述主流道(20)均具有多个间隔设置的加强散热段，每个所述加强散热段分别对应至少一个功率单元。4.根据权利要求3所述的液冷散热器，其特征在于，所述换热面(11)划分为多排换热区(111)，每排所述换热区(111)内分布有多个功率单元，每个所述主流道(20)均分布于多排所述换热区(111)，且每个所述主流道(20)在每排所述换热区(111)内均具有至少一个所述加强散热段。5.根据权利要求4所述的液冷散热器，其特征在于，每排所述换热区(111)的长度方向均为第一方向，每个所述加强散热段的长度方向均为第二方向，所述第二方向垂直于所述第一方向，每排所述换热区(111)内的多个所述加强散热段均并排设置。6.根据权利要求1所述的液冷散热器，其特征在于，所述主体结构(10)内还具有至少一个旁路流道(50)，所述旁路流道(50)的两端分别和两个所述主流道(20)连通。7.根据权利要求1所述的液冷散热器，其特征在于，所述主体结构(10)具有两个相对设置的换热面(11)，所述主流道(20)位于两个所述换热面(11)之间，每个所述换热面(11)上均可布置功率单元。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：余远建，白晓峰，连娟丽，
申请(专利权)人：维谛新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：