[實用新型]IGBT水冷式散熱器

有效

• 申請號: 201220437488.0
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN202772128U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 李昂;王碩
• 申請（專利權）人: 中國北車集團大連機車研究所有限公司
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473;H05K7/20
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李洪福

技術領域

本實用新型涉及換熱技術領域，具體地說是涉及一種IGBT水冷式散熱器。

背景技術

最近幾年來，我國鐵路牽引用電力機車發展迅速，電力機車所用到的電器元件種類越來越多，變壓器和主變流器的電器元件在工作中會產生熱損耗，散發出大量的熱量，為了保證變壓器、主變流器正常工作，必須采用合適的散熱器，以滿足機車上不同電機、電器在不同工況下的運行需要。水冷式冷凝器又稱水冷卻式散熱器，全部采用全水冷的結構型式，在這種冷凝器中，制冷劑冷卻凝結放出的熱量被冷卻水帶走，相比空氣式風冷結構提高了傳熱效率提高了散熱量。但這種水冷式冷凝器最常見的流道型式是單一流道，在相同尺寸的水板內，單一流道不是很長就是流道很寬，流道很長增加了彎道阻力，雖然可以增大散熱面積提高散熱量，但同時帶來了阻力大的弊端；流道寬雖然對減小阻力起到了很大的幫助，但是寬的流道必然減小散熱面積，難以滿足大功率IGBT散熱要求。

發明內容

根據上述提出的技術問題，為電力機車上的IGBT電子元件提供一種安全可靠、散熱效率高、制造工藝穩定的水冷式散熱器。本實用新型主要利用在槽基板的主流道上增設多條細的分流道和擋塊，從而起到增大散熱面積，增加流體的擾動，提高散熱量的作用。本實用新型采用的技術手段如下：

一種IGBT水冷式散熱器，包括進出水接頭、平基板和槽基板，所述進出口接頭上設有兩個可供快速插拔水管的導向柱和兩個進出水口，所述進出口接頭下端固定有所述平基板，所述平基板下端固定有所述槽基板，其特征在于：所述平基板上分別設有與所述槽基板上主流道兩端相連通的進水口和出水口，所述主流道內設有至少兩塊可將所述主流道分割成多條分流道的流道擋板，所述分流道的個數比所述流道擋板的個數多1個。

作為優選，所述槽基板上設有可固定IGBT電子元件的螺栓孔，所述主流道的排布在未設置所述螺栓孔的所述槽基板上。

作為優選，所述主流道的彎折處設有可引起流經液體湍流的擋塊。

作為優選，所述平基板與所述槽基板的固定方式為焊接。

本實用新型通過在散熱器的液體流道內，即槽基板的主流道上增設了很多條細的流道擋板從而形成多條分流道，同時在主流道的彎折處設置擋塊，不僅增大了散熱面積，而且增加了流體的擾動，使冷卻介質流過細小的分流道而強化傳熱，有效地提高了散熱器散熱效率，從而達到了大功率IGBT較苛刻的冷卻要求。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型槽基板的結構示意圖。

圖3是本實用新型槽基板的側視圖。

圖中：1、進出水接頭11、導向柱12、進出水口2、平基板21、進水口22、出水口3、槽基板31、流道擋板32、分流道33、擋塊

具體實施方式

如圖1所示，一種IGBT水冷式散熱器，包括進出水接頭1、平基板2和槽基板3，所述進出口接頭1上設有兩個可供快速插拔水管的導向柱11和兩個進出水口12，兩個進出水口12分別與設置在所述平基板2上的與所述槽基板3上主流道兩端相連通的進水口21和出水口22相通（如圖3所示）。在所述槽基板3（如圖2所示）上銑削出可供冷卻液體流經的帶有多塊流道擋板31的主流道，所述流道擋板31與所述槽基板3為一體結構，即通過銑削加工成形；所述流道擋板31將主流道分成多條分流道32，所述分流道32的個數比所述流道擋板31的個數多1個；所述流道擋板31的個數可根據散熱需要適當的增加或者減少，所述主流道在所述槽基板3上的分布形式可以為“幾”字形，“W”形，“回”字形，矩形或其它適于加工在所述槽基板3上的形式均可，而據本技術領域技術人員熟知的類似于“幾”字形的分布結構是最易于實現的，且達到的散熱效果也較好的；另外，在所述主流道的彎折處還設有可引起流經液體湍流的擋塊33，所述擋塊33同樣與所述槽基板3為一體結構，即通過銑削加工成形；在所述槽基板3上無主流道的位置設有多個可固定IGBT電子元件的螺栓孔。所述進出口接頭1下端固定有所述平基板2，所述平基板2下端與所述槽基板3釬焊固定，所述平基板2上同樣設有與所述槽基板3上的螺栓孔位置相對應的螺栓孔，用于固定IGBT電子元件，所述平基板2主要是對所述槽基板3上的流道起密封作用，使冷卻流體有一個封閉的流動空間。

本實用新型所述的流道擋板31的排布方式不僅僅局限于平行排布，也可交叉排布或者其他可以實現的排布方式，平行排布僅為本實用新型較優的設計方式之一而且加工方便易于實現。

根據熱傳基本方程式：