CN203288577U - 一种特高压柔性直流输电的igbt液冷散热器结构 - Google Patents

一种特高压柔性直流输电的igbt液冷散热器结构 Download PDF

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夏波涛
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Xiangbo Heat Transfer Technology Co ltd
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HANGZHOU XIANGBO ELECTRIC Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种散热器结构，尤其涉及一种特高压柔性直流输电的IGBT液冷散热器结构。散热器主体中设有内凹状的进水散热腔和出水散热腔，散热器主体的外侧壁设有与进水散热腔相连通的冷却液进水口，散热器主体的外侧壁设有与出水散热腔相连通的冷却液出水口，进水散热腔的上部为内凹状的分水槽，分水槽中设有挡水筋，挡水筋与冷却液进水口相对应分布，进水散热腔中设有散热翅片层，进水散热腔与出水散热腔相连通，散热翅片层的上部设有与散热器主体相匹配固定的散热器盖体。一种特高压柔性直流输电的IGBT液冷散热器结构结构紧凑，具有低流阻、低热阻、均温性好的特性。

Description

一种特高压柔性直流输电的IGBT液冷散热器结构
技术领域
   本实用新型涉及一种散热器结构，尤其涉及一种特高压柔性直流输电的IGBT液冷散热器结构，用于大功率IGBT元器件的液冷冷却。
背景技术
   现有技术中的特高压输电具有超远距离、超大容量、低损耗送电、节约线路走廊、降低工程造价等特点。随着三相交流发电机、感应电动机、变压器的迅速发展，发电和用电领域很快被交流电所取代；但是直流还有交流所不能取代之处，如远距离大容量输电，不同频率电网之间的联网、海底电缆和大城市地下电缆等。随着新型半导体的发展，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅极型功率管等在20世纪90年代以后在特高压直流输电设备上得到广泛应用。
    大功率IGBT元气件在工作时耗散功率高、热流密度和发热量大，导致元件温升高，将严重影响产品的质量和可靠性，因此必须对其采用适当的冷却方式进行散热，电力半导体元件的冷却通常用液冷、风冷、热管、自然冷却散热器，其中液冷包括水冷和油冷。在实际的工程应用中，为了冷却溶液在零度以下不结冰，一般采用一定比例乙二醇水溶液进行冷却。
中国专利201120367266.1 ，公开一种IGBT散热器，涉及散热器领域，其包括散热器本体，所述散热器本体上部设置有出水口，所述散热器本体下部设置有进水口，在所述散热器本体内、所述出水口和进水口之间设置有水道，所述散热器本体双表面为近似平面结构，所述散热本体双表面上设置有固定螺孔。此散热机构体积较大，同时散热效果不明显，散热时噪音较大。
发明内容
   本实用新型主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种结构紧凑，体积小，散热性能出色的一种特高压柔性直流输电的IGBT液冷散热器结构。
   本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的： 
   一种特高压柔性直流输电的IGBT液冷散热器结构，包括散热器主体，所述的散热器主体中设有内凹状的进水散热腔和出水散热腔，所述的散热器主体的外侧壁设有与进水散热腔相连通的冷却液进水口，所述的散热器主体的外侧壁设有与出水散热腔相连通的冷却液出水口，所述的进水散热腔的上部为内凹状的分水槽，所述的分水槽中设有挡水筋，所述的挡水筋与冷却液进水口相对应分布，所述的进水散热腔中设有散热翅片层，所述的进水散热腔与出水散热腔相连通，所述的散热翅片层的上部设有与散热器主体相匹配固定的散热器盖体。
    作为优选，所述的进水散热腔底部的上端设有内凹状的上断水槽，所述的进水散热腔底部的中端设有内凹状的中断水槽，所述的进水散热腔底部的下端设有内凹状的下断水槽，所述的上断水槽、中断水槽和下断水槽分布在散热翅片层中，所述的下断水槽的上端设有缓冲倾斜面，所述的上断水槽、中断水槽和下断水槽的两侧端分别为圆弧状，所述的下断水槽的宽度分别大于上断水槽和中断水槽。
    作为优选，所述的散热翅片层由均匀分布的散热翅片组成，所述的散热翅片由内翅片和外翅片组成，所述的内翅片和外翅片的宽度分别从上自下逐渐缩小，所述的内翅片外设有与之相固定的外翅片。
    作为优选，所述的进水散热腔呈“L”状，所述的进水散热腔的上部设有出水缓冲区，所述的出水缓冲区与冷却液出水口相连通。
    作为优选，所述的挡水筋的两端分别设有分流面，所述的挡水筋的折角为圆弧角。
     挡水筋起到降低流阻、均速的效果；热源对应散热器主体处布置相应面积的特制散热翅片，该散热翅片通过工装挤压成型，与传统散热翅片具有更大的散热面积和传热效率。
    因此，本实用新型的一种特高压柔性直流输电的IGBT液冷散热器结构，结构紧凑，具有低流阻、低热阻、均温性好的特性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1中B向结构示意图；
图3是图1中A-A的剖视结构示意图；
图4是本实用新型中散热器主体的结构示意图；
图5是本实用新型中散热翅片层的结构示意图；
图6是本实用新型中散热翅片的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
    实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，一种特高压柔性直流输电的IGBT液冷散热器结构，包括散热器主体1，所述的散热器主体1中设有内凹状的进水散热腔2和出水散热腔3，所述的散热器主体1的外侧壁设有与进水散热腔2相连通的冷却液进水口4，所述的散热器主体1的外侧壁设有与出水散热腔3相连通的冷却液出水口5，所述的进水散热腔2的上部为内凹状的分水槽6，所述的分水槽6中设有挡水筋7，所述的挡水筋7与冷却液进水口4相对应分布，所述的进水散热腔2中设有散热翅片层8，所述的进水散热腔2与出水散热腔3相连通，所述的散热翅片层8的上部设有与散热器主体1相匹配固定的散热器盖体9。所述的进水散热腔2底部的上端设有内凹状的上断水槽10，所述的进水散热腔2底部的中端设有内凹状的中断水槽11，所述的进水散热腔2底部的下端设有内凹状的下断水槽12，所述的上断水槽10、中断水槽11和下断水槽12分布在散热翅片层8中，所述的下断水槽12的上端设有缓冲倾斜面13，所述的上断水槽10、中断水槽11和下断水槽12的两侧端分别为圆弧状，所述的下断水槽12的宽度分别大于上断水槽10和中断水槽11。所述的散热翅片层8由均匀分布的散热翅片组成，所述的散热翅片由内翅片14和外翅片15组成，所述的内翅片14和外翅片15的宽度分别从上自下逐渐缩小，所述的内翅片14外设有与之相固定的外翅片15。所述的进水散热腔2呈“L”状，所述的进水散热腔2的上部设有出水缓冲区16，所述的出水缓冲区16与冷却液出水口5相连通。所述的挡水筋7的两端分别设有分流面17，所述的挡水筋7的折角为圆弧角。

Claims (5)

1.一种特高压柔性直流输电的IGBT液冷散热器结构，其特征在于：包括散热器主体(1)，所述的散热器主体(1)中设有内凹状的进水散热腔(2)和出水散热腔(3)，所述的散热器主体(1)的外侧壁设有与进水散热腔(2)相连通的冷却液进水口(4)，所述的散热器主体(1)的外侧壁设有与出水散热腔(3)相连通的冷却液出水口(5)，所述的进水散热腔(2)的上部为内凹状的分水槽(6)，所述的分水槽(6)中设有挡水筋(7)，所述的挡水筋(7)与冷却液进水口(4)相对应分布，所述的进水散热腔(2)中设有散热翅片层(8)，所述的进水散热腔(2)与出水散热腔(3)相连通，所述的散热翅片层(8)的上部设有与散热器主体(1)相匹配固定的散热器盖体(9)。
2.根据权利要求1所述的一种特高压柔性直流输电的IGBT液冷散热器结构，其特征在于：所述的进水散热腔(2)底部的上端设有内凹状的上断水槽(10)，所述的进水散热腔(2)底部的中端设有内凹状的中断水槽(11)，所述的进水散热腔(2)底部的下端设有内凹状的下断水槽(12)，所述的上断水槽(10)、中断水槽(11)和下断水槽(12)分布在散热翅片层(8)中，所述的下断水槽(12)的上端设有缓冲倾斜面(13)，所述的上断水槽(10)、中断水槽(11)和下断水槽(12)的两侧端分别为圆弧状，所述的下断水槽(12)的宽度分别大于上断水槽(10)和中断水槽(11)。
3.根据权利要求1或2所述的一种特高压柔性直流输电的IGBT液冷散热器结构，其特征在于：所述的散热翅片层(8)由均匀分布的散热翅片组成，所述的散热翅片由内翅片(14)和外翅片(15)组成，所述的内翅片(14)和外翅片(15)的宽度分别从上自下逐渐缩小，所述的内翅片(14)外设有与之相固定的外翅片(15)。
4.根据权利要求1或2所述的一种特高压柔性直流输电的IGBT液冷散热器结构，其特征在于：所述的进水散热腔(2)呈“L”状，所述的进水散热腔(2)的上部设有出水缓冲区(16)，所述的出水缓冲区(16)与冷却液出水口(5)相连通。
5.根据权利要求1或2所述的一种特高压柔性直流输电的IGBT液冷散热器结构，其特征在于：所述的挡水筋(7)的两端分别设有分流面(17)，所述的挡水筋(7)的折角为圆弧角。
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