CN101984507A - 一种新型的晶闸管水冷散热器 - Google Patents

一种新型的晶闸管水冷散热器 Download PDF

Info

Publication number
CN101984507A
CN101984507A CN2010102641331A CN201010264133A CN101984507A CN 101984507 A CN101984507 A CN 101984507A CN 2010102641331 A CN2010102641331 A CN 2010102641331A CN 201010264133 A CN201010264133 A CN 201010264133A CN 101984507 A CN101984507 A CN 101984507A
Authority
CN
China
Prior art keywords
runner
helix
radiator
water
fin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010102641331A
Other languages
English (en)
Inventor
汤广福
周建辉
魏晓光
查鲲鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Original Assignee
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI filed Critical China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Priority to CN2010102641331A priority Critical patent/CN101984507A/zh
Publication of CN101984507A publication Critical patent/CN101984507A/zh
Priority to PCT/CN2011/001004 priority patent/WO2012024887A1/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

本发明属于电力电子设备领域，具体涉及涉及一种新型的晶闸管水冷散热器。该水冷散热器流道设计方法采用了螺旋流道和网格型肋片相结合的设计方法，该方法优点是散热器流阻和热阻较小，散热器表面温度均匀一致，内部流体充分换热，没有流动死区和热量局部积累，热阻和流阻性能可以根据设计要求通过调整螺旋水道圈数和网格肋片密度来实现。

Description

一种新型的晶闸管水冷散热器
技术领域
本发明属于电力电子设备领域，具体涉及涉及一种新型的晶闸管水冷散热器。
背景技术
目前国内外还没有类似的技术发明。传统的6英寸晶闸管水冷散热器流道设计通常有两种典型的设计方式：1.流道采用阿基米德螺旋线设计方法，流道内采用增加导流柱(肋柱)实现增强对流换热。2.流道采用大空腔设计方法，流道内布置多层网格肋片实现流体三维空间流道，以达到增强换热的目的。
不同的流道设计和内部肋片布置方式对散热器的流阻和热阻性能有很大影响，第一种方式设计出来的散热器往往具有很好的热性能，同时散热器表面的均温性很好，可以很好满足晶闸管元件对散热表面均温性的要求，但由于流动的流程较长，造成阻力较大，从而导致换流阀水冷系统总压降较大，为并联水路的泄露带来可能。这种散热器适用于流量较小的冷却情况，在流量大的条件下，流体通过散热器需要很高的泵压力。第二种方式设计出来的散热器由于内部流动的复杂性和三维特性，往往具有很好的较小的流动阻力，但流体流动较快来不及充分换热就被排出散热器，从而具有较大的热阻。同时在流道方形空腔内会出现四个流动死区，恶化了局部对流换热，另外靠近散热器出水侧的散热器表面温度较高，导致散热器表面温度不均匀性较大。这种散热器适用于流量较大的冷却情况，在流量小的条件下，流体通过散热器流速过低，局部位置对流换热条件很差。
发明内容
本发明提供了一种新颖的晶闸管水冷散热器流道设计，如图1所示。该水冷散热器流道设计方法采用了螺旋流道和网格型肋片相结合的设计方法，该方法优点是散热器流阻和热阻较小，散热器表面温度均匀一致，内部流体充分换热，没有流动死区和热量局部积累，热阻和流阻性能可以根据设计要求通过调整螺旋水道圈数和网格肋片密度来实现。
本发明提出的一种新型的晶闸管水冷散热器，其特征在于包括：具有螺旋线的流道和网格肋片相结合的新型流道散热器，所述网格肋片规则布置在整个具有螺旋线的流道内，冷却流体在流道内流动进行换热。
其中，所述具有螺旋线的流道和多层网格肋片相结合的流道，冷却流体从螺旋线的流道一侧流入，经过沿流道布置的多层网格肋片均匀分流和充分交换热量以后，在螺旋中心区域汇集从而冷却晶闸管中心位置具有最高温度的区域，然后再次沿螺旋线的流道流出螺旋线流道的另外一侧。
其中，所述具有螺旋线的流道中具有的螺旋线圈数和网格肋片的层数可按散热要求和流量要求进行调节，流阻大时可以减小螺旋线圈数和网格肋片层数，流阻小时可增大螺旋线圈数和网格肋片层数。
其中，所述网格肋片的层数为1-5层，厚度为1-10mm。
本发明技术方案的优点是：
1.热阻和流阻小，散热器表面均温性好。
2.适用性强：可以适应不同散热要求、不同流量要求的场合。
附图说明
图1是依据本发明的晶闸管水冷散热器流道结构示意图；
其中，1-螺旋流道，2-网格肋片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明主要对换流阀6英寸晶闸管水冷散热器流道进行了革新设计，主要由图1所示的2部分组成：螺旋流道1和网格肋片2。流体从螺旋线流道一侧流入，经过沿流道布置的网格肋片均匀分流和充分交换热量以后，在螺旋中心区域汇集冷却晶闸管中心最高温度区域，然后再次沿螺旋线流道流出螺旋线流道另外一侧。为了使散热效果达到最佳，每两个网格肋片形成的顶端夹角θ为30°-90°。这种流道和肋片布置方式充分发挥了阿基米德螺旋线流道设计和多层网格空腔设计的优点：1.流体流动受螺旋线流道约束，不会出现流动“短路”而带来的流体不充分换热。2.流道内流体流动避免了单一的绕螺旋线流动的情况，通过多层网格布置，实现了三维流体旋流，即流体在网格内不但有螺旋线周向流动，还出现了绕网格上下的“爬流”，强化了流道上下的对流换热。3.充分利用了螺旋流道散热器热阻小和网格型散热器流阻小的优点，通过调整螺旋水道圈数和网格肋片密度可以满足不同流量条件下热阻和流阻要求，这种散热器流道设计适用范围广阔。4.由于整体采用螺旋流道，散热器表面温度分布均匀，可以满足晶闸管对散热元件苛刻的要求。
此处已经根据特定的示例性实施例对本发明进行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离本发明的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅是例证性的，而不是对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附的权利要求定义。

Claims (4)

1.一种新型的晶闸管水冷散热器，其特征在于包括：具有螺旋线的流道和网格肋片相结合的新型流道散热器，所述网格肋片规则布置在整个具有螺旋线的流道内，冷却流体在流道内流动进行换热。
2.如权利要求1所述的水冷散热器，其特征在于：所述具有螺旋线的流道和多层网格肋片相结合的流道，冷却流体从螺旋线的流道一侧流入，经过沿流道布置的多层网格肋片均匀分流和充分交换热量以后，在螺旋中心区域汇集从而冷却晶闸管中心位置具有最高温度的区域，然后再次沿螺旋线的流道流出螺旋线流道的另外一侧。
3.如权利要求1或2所述的水冷散热器，其特征在于：所述具有螺旋线的流道中具有的螺旋线圈数和网格肋片的层数可按散热要求和流量要求进行调节，流阻大时可以减小螺旋线圈数和网格肋片层数，流阻小时可增大螺旋线圈数和网格肋片层数。
4.如权利要求3所述的水冷散热器，其特征在于：所述网格肋片的层数为1-5层，厚度为1-10mm。
CN2010102641331A 2010-08-27 2010-08-27 一种新型的晶闸管水冷散热器 Pending CN101984507A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102641331A CN101984507A (zh) 2010-08-27 2010-08-27 一种新型的晶闸管水冷散热器
PCT/CN2011/001004 WO2012024887A1 (zh) 2010-08-27 2011-06-16 一种晶闸管水冷散热器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102641331A CN101984507A (zh) 2010-08-27 2010-08-27 一种新型的晶闸管水冷散热器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101984507A true CN101984507A (zh) 2011-03-09

Family

ID=43641677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102641331A Pending CN101984507A (zh) 2010-08-27 2010-08-27 一种新型的晶闸管水冷散热器

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN101984507A (zh)
WO (1) WO2012024887A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012024887A1 (zh) * 2010-08-27 2012-03-01 中国电力科学研究院 一种晶闸管水冷散热器
CN108837780A (zh) * 2018-06-19 2018-11-20 西安交通大学 一种多层网状交错肋板的储氢反应装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2055586U (zh) * 1989-08-31 1990-04-04 赵中凯 鱼鳞状内壁热传导管
CN2831426Y (zh) * 2005-08-19 2006-10-25 姚迪 大功率半导体水冷式散热器
CN1982655A (zh) * 2005-12-05 2007-06-20 通用电气公司 Z形冷却涡轮翼型

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CS233062B1 (en) * 1983-04-20 1985-02-14 Vladimir Motycka Liquid cooler for power semiconductor elements cooling
JPS6189497A (ja) * 1984-10-05 1986-05-07 Hitachi Ltd 伝熱管
DE9212752U1 (de) * 1992-09-22 1993-03-04 Siemens AG, 8000 München Flüssigkeitskühlkörper
GB9303940D0 (en) * 1993-02-26 1993-04-14 Gec Alsthom Ltd Heat sink
CN201197250Y (zh) * 2008-05-22 2009-02-18 南京南瑞继保电气有限公司 大功率电力电子器件水冷散热器
CN201229939Y (zh) * 2008-07-02 2009-04-29 中国西电电气股份有限公司 一种直流输电晶闸管换流阀组件用散热器
CN201838571U (zh) * 2010-08-27 2011-05-18 中国电力科学研究院 一种新型的晶闸管水冷散热器
CN101984507A (zh) * 2010-08-27 2011-03-09 中国电力科学研究院 一种新型的晶闸管水冷散热器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2055586U (zh) * 1989-08-31 1990-04-04 赵中凯 鱼鳞状内壁热传导管
CN2831426Y (zh) * 2005-08-19 2006-10-25 姚迪 大功率半导体水冷式散热器
CN1982655A (zh) * 2005-12-05 2007-06-20 通用电气公司 Z形冷却涡轮翼型

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012024887A1 (zh) * 2010-08-27 2012-03-01 中国电力科学研究院 一种晶闸管水冷散热器
CN108837780A (zh) * 2018-06-19 2018-11-20 西安交通大学 一种多层网状交错肋板的储氢反应装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012024887A1 (zh) 2012-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201838571U (zh) 一种新型的晶闸管水冷散热器
CN103096690A (zh) 散热器
CN106061199B (zh) 一种流动沸腾微小型换热器
CN202259254U (zh) 一种新型水冷散热器
CN106208496A (zh) 一种液冷电机壳体
CN101394730A (zh) 分形散热器
CN208460849U (zh) 一种电动汽车电机控制器功率模块用水冷散热器
CN202013880U (zh) 一种液冷散热器
CN101984507A (zh) 一种新型的晶闸管水冷散热器
CN207758079U (zh) 一种注塑模具散热装置
CN107103979B (zh) 高效散热型片式散热器
CN206060428U (zh) 一种液冷电机壳体
CN104142084B (zh) 一种用于电站百万机组间接空冷系统的换热器
CN107316848B (zh) 一种特高压直流输电晶闸管换流阀用水冷散热器
CN203352360U (zh) 一种电动车水冷永磁同步电机冷却水流道结构
CN112229240A (zh) 一种低温采暖散热管及散热器
CN207765276U (zh) 变压器
US20120235294A1 (en) Novel water-cooling radiator of thyristor
CN106870112A (zh) 发动机散热器
CN206505912U (zh) 一种用于大功率晶闸管型材式散热器
CN206056030U (zh) 一种客车空调用顶置冷凝器
CN201894036U (zh) 蜂窝状水冷散热器
CN206629369U (zh) 一种车用水冷散热器
CN204043467U (zh) 一种用于电站百万机组间接空冷系统的换热器
CN201540055U (zh) 异型制冷y形翅片蒸发管

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: STATE ELECTRIC NET CROP.

Effective date: 20130218

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20130218

Address after: 100192 Beijing city Haidian District Qinghe small Camp Road No. 15

Applicant after: China Electric Power Research Institute

Applicant after: State Grid Corporation of China

Address before: 100192 Beijing city Haidian District Qinghe small Camp Road No. 15

Applicant before: China Electric Power Research Institute

C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20110309