[發明專利]組合式水冷板

有效

• 申請號: 201310544909.9
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103533817A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 王碩;苗苗;李雪冬
• 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: H05K7/20
• 分類號: 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

本發明涉及電力電子產品散熱用的水冷板領域，一種水冷板。

背景技術

目前，水冷板工作模式：功率模塊工作時產生的熱量，通過其安裝接觸面以導熱的方式傳遞給主腔體外表面，再以導熱的方式將熱量從主腔體外表面擴散主腔體內表面，最終以對流換熱的方式熱量由循環的冷卻液從水冷板轉移至外界環境中，當整個系統達到熱平衡后，主腔體表面溫度會維持在功率模塊能夠正常工作溫度，存在問題：隨著電子元器件的高功率、高集成的飛速發展，其工作時產生的熱量越來越大，對水冷板的要求越來越苛刻，且釬焊形式的水冷板在一定程度上存在泄漏的安全隱患，同時焊接成本非常高，改善水冷板的安全性及降低成本至關重要。

發明內容

本發明針對以上問題的提出，而研究設計一種組合式水冷板，用以解決現有的釬焊形式的水冷板在一定程度上存在泄漏的安全隱患，同時焊接成本非常高，不能滿足人們的使用要求的缺點。本發明采用的技術手段如下：

一種組合式水冷板，包括：集流室Ⅰ、主腔體和集流室Ⅱ；所述主腔體一端設有集流室Ⅰ，另一端設有集流室Ⅱ，其特征在于：分體式單獨結構的集流室Ⅰ、主腔體和集流室Ⅱ通過螺栓穿過通孔緊固連接在一起，所述集流室Ⅰ單面分別開有兩個相同的槽Ⅰ和槽Ⅱ，集流室Ⅱ單面開有槽Ⅲ，所述主腔體緊貼集流室Ⅰ一側中間部位分別設有相同的兩個長方形密封槽Ⅰ和密封槽Ⅱ，所述密封槽Ⅰ和密封槽Ⅱ內分別設有多個貫穿整個主腔體的槽道。

作為優選所述主腔體背面鉆有用于安裝IGBT電子元件的螺紋孔。

作為優選所述多個槽道具有一種以上的管道形式，所述管道形式包括：圓形管、矩形管、三角形管、波紋管、內部螺紋翅片管和軸向內部翅片管。

作為優選所述集流室Ⅰ和集流室Ⅱ為澆鑄成型或機械加工直接成型；主腔體為鋁合金與銅質管材澆鑄成為一體，再進行機械加工成型。

作為優選所述主腔體兩端相對位置各開有兩個螺紋孔，每一側的螺紋孔分別與集流室Ⅰ和集流室Ⅱ上開有的通孔通過螺柱緊固連接。

與現有技術比較，本發明所述的組合式水冷板，可以根據電子功率元件的不同散熱需求，快速的設計制造成分體式單獨結構的集流室Ⅰ、主腔體和集流室Ⅱ組成的水冷板，并實現快速組裝，制作樣件；在保證正常工作和延長工作壽命的前提下，避免了硬釬焊的高額費用，通過螺柱或螺栓對集流室Ⅰ、主腔體和集流室Ⅱ進行緊固連接，根據不同工況要求可以方便調節通道布置，克服了成本高的難題。

所述組合式水冷板成型不采用真空釬焊或氣體保護焊工藝等工藝，而是采用鑄造或都機械加工一體成型工藝；同時采用機械式密封，可以達到水冷板模塊化組裝的作用；通過在主腔體內部布置槽道可以增加水冷板的熱性能，可以根據不同的需要設計水冷板的難易程度，設計靈活簡便。

本發明所述的組合式水冷板，在滿足熱阻的同時加工難度低，減低了加工成本，提高了安全性，更有利于功率模塊的正常工作。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是波紋管的結構示意圖。

圖3是內部螺紋翅片管的結構示意圖。

圖4是軸向內部翅片管的結構示意圖。

圖5是光管通道截面形狀。

具體實施方式

如圖1-圖5所示，一種組合式水冷板，包括：集流室Ⅰ1、主腔體2和集流室Ⅱ3；所述主腔體2一端設有集流室Ⅰ1，另一端設有集流室Ⅱ3，其特征在于：分體式單獨結構的集流室Ⅰ1、主腔體2和集流室Ⅱ3通過螺栓穿過通孔11緊固連接在一起，并實現快速組裝，制作樣件；在保證正常工作和延長工作壽命的前提下，避免了硬釬焊的高額費用，這種結構方式可以根據不同的散熱及阻力要求等不同工況方便調節槽道布置，并且兩種集流室可以和不同的主腔體進行組合，實現了水冷板的模塊化生產，克服了成本高的難題；所述集流室Ⅰ1單面分別開有兩個相同的槽Ⅰ8和槽Ⅱ9，集流室Ⅱ3單面開有槽Ⅲ7，所述主腔體2緊貼集流室Ⅰ1一側中間部位分別設有相同的兩個長方形密封槽Ⅰ5和密封槽Ⅱ10，所述密封槽Ⅰ5和密封槽Ⅱ10內分別設有多個貫穿整個主腔體2的槽道4，所述槽道4可以增加水冷板的熱性能，所述密封槽Ⅰ5的位置與槽Ⅰ8對應，密封槽Ⅱ10的位置與槽Ⅱ9的位置對應，集流室Ⅰ1和主腔體2安裝時，密封槽Ⅰ5和密封槽Ⅱ10內機械密封有異型密封圈，主腔體2和集流室Ⅱ3安裝時，主腔體2和集流室Ⅱ3間機械密封有異型密封圈，通過機械密封，密封十分緊密，避免了組合式水冷板內部流體的泄露，造成電子器件的損壞，并且可以達到水冷板模塊化組裝的作用。