CN213519929U - 一种新的冷却板及使用该冷却板的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新的冷却板及使用该冷却板的装置。所述新的冷却板包括依次设置的顶板、第一媒介板、中隔板、第二媒介板以及底板；第一媒介板和第二媒介板结构相同，包括并行设置在媒介板上的第一冷媒通道和第二冷媒通道，且第一冷媒通道和第二冷媒通道由媒介板中心向外周螺旋设置，第一冷媒通道的第一通道口和第二冷媒通道的第二通道口设置在媒介板的侧壁上；中隔板上设有第一通孔和第二通孔，第一通孔连通第一媒介板的第一冷媒通道与第二媒介板的第一冷媒通道，第二通孔连通第一媒介板的第二冷媒通道与第二媒介板的第二冷媒通道；第一冷媒通道与第二冷媒通道内冷媒流动的方向相反。该冷却板可应用于电源、机车控制单元等。

Description

一种新的冷却板及使用该冷却板的装置

技术领域

本实用新型涉及功率半导体冷却技术领域，具体涉及一种新的冷却板及使用该冷却板的装置。

背景技术

近年来，半导体元件被用于大功率且高速的开关，在这种用途中如果出现发热而导致高温的情况，则有可能对开关功能产生影响。因此，在搭载这种半导体元件时，需要使用冷却板对半导体元件进行冷却降温。

现有的冷却板结构为，从设置在一个侧面的入口进入的流体，被隔板分支后汇集，从相对的侧面的一个出口排出。该结构的冷却板具有以下不足，虽然冷却板被多个隔板分隔成的多个流路，其能够冷却多个半导体元件，但由于流体随着半导体元件的冷却而逐渐变热，在入口侧的半导体元件和出口侧的半导体元件中，流体的冷却效果产生很大差异，导致出口侧的半导体元件不能发挥与入口侧的半导体元件相同的开关功能。

实用新型内容

本实用新型提出了一种新的冷却板，解决了现有冷却板在冷却介质入口侧和出口侧冷却性能不一致的问题。

本实用新型采用的技术解决方案如下：

一种新的冷却板，其包括依次设置的顶板、第一媒介板、中隔板、第二媒介板以及底板；

所述第一媒介板上并行设置有第一冷媒通道I和第二冷媒通道I，且所述第一冷媒通道I和所述第二冷媒通道I由所述第一媒介板中心向外周螺旋设置，所述第一冷媒通道I的第一通道口I和所述第二冷媒通道I的第二通道口I设置在第一媒介板的侧壁上；

所述第二媒介板上并行设置有第一冷媒通道II和第二冷媒通道II，且所述第一冷媒通道II和所述第二冷媒通道II由所述第二媒介板中心向外周螺旋设置，所述第一冷媒通道II的第一通道口II和所述第二冷媒通道II的第二通道口II设置在所述第二媒介板的侧壁上；

所述中隔板上设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔连通所述第一冷媒通道I与所述第一冷媒通道II，所述第二通孔连通所述第二冷媒通道I与所述第二冷媒通道II；

所述第一通道口I和所述第二通道口II分别与冷媒进气管连接且所述第一通道口II和所述第二通道口I分别与冷媒出气管连接或者所述第一通道口I和所述第二通道口II分别与冷媒出气管连接且所述第一通道口II和所述第二通道口I分别与冷媒进气管连接。

进一步地，所述中隔板上与冷媒通道对应的位置处设有多个扰流凸起。

进一步地，所述扰流凸起包括相对设置的两个扰流部，两个所述扰流部形成分流角，所述分流角朝向对应的冷媒通道中冷媒流动的方向。

本实用新型同时公开了一种使用该冷却板的装置，包括所述的新的冷却板，新的冷却板的顶板上设有多个半导体元件。

与现有技术比较，本实用新型所述的新的冷却板具有以下优点：依次设置的顶板、第一媒介板、中隔板、第二媒介板以及底板，第一媒介板和第二媒介板上设置有螺旋设置的第一冷媒通道和第二冷媒通道，第一冷媒通道与第二冷媒通道的冷媒流动方向相反；这种结构设置显著提高的冷却板冷却的均匀性，保证了半导体元件的工作效果；可应用于电源、机车控制单元等上；使用该冷却板的装置相应的具有更好的冷却效果，进而提高了装置的工作性能。

附图说明

图1 为本实用新型实施例公开的新的冷却板的结构图；

图2为图1中所示第一媒介板的结构图；

图3为图1中所示中隔板的结构图；

图4为图3中所示扰流凸起的结构图。

图中：1、顶板，2、第一媒介板，20、第一冷媒通道I，21、第二冷媒通道I，22、第一通道口I，23、第二通道口I，3、中隔板，30、第一通孔，31、第二通孔，32、扰流凸起，320、扰流部，322、分流角，4、第二媒介板，40、第一冷媒通道II，41、第二冷媒通道II，42、第一通道口II，43、第二通道口II，5、底板。

具体实施方式

一种新的冷却板，如图1所示，其包括：依次设置的顶板1、第一媒介板2、中隔板3、第二媒介板4以及底板5；顶板1、第一媒介板2、中隔板3、第二媒介板4以及底板5可以是分体结构且相邻两个板之间相互液密封以保证冷却介质的不泄露，第一媒介板2、中隔板3、第二媒介板4以及底板5也可以是一体结构，例如通过陶瓷等材料烧结而成。

所述冷却板采用分体结构，所述第一媒介板2和所述第二媒介板4结构相同，如图2所示；

所述第一媒介板2上并行设置有第一冷媒通道I20和第二冷媒通道I21，且所述第一冷媒通道I20和所述第二冷媒通道I21由所述第一媒介板2中心向外周螺旋设置，所述第一冷媒通道I20的第一通道口I22和所述第二冷媒通道I21的第二通道口I23设置在第一媒介板2的侧壁上；

所述第二媒介板4上并行设置有第一冷媒通道II40和第二冷媒通道II41，且所述第一冷媒通道II40和所述第二冷媒通道II41由所述第二媒介板4中心向外周螺旋设置，所述第一冷媒通道II40的第一通道口II42和所述第二冷媒通道II41的第二通道口II43设置在所述第二媒介板4的侧壁上；

所述中隔板3，如图3所示，其上设有第一通孔30和第二通孔31，所述第一通孔30连通所述第一冷媒通道I20与所述第一冷媒通道II40，所述第二通孔31连通所述第二冷媒通道I21与所述第二冷媒通道II41；

所述第一通道口I22和所述第二通道口II43分别与冷媒进气管（图中未示出）连接且所述第一通道口II42和所述第二通道口I23分别与冷媒出气管图中未示出）连接或者所述第一通道口I22和所述第二通道口II43分别与冷媒出气管连接且所述第一通道口II42和所述第二通道口I23分别与冷媒进气管连接，通过冷媒进气管向该冷却板中通入冷媒介质并从冷媒出气管排出，冷媒在第一冷媒通道（由第一冷媒通道I、第一通孔和第一通道口II形成）和在第二冷媒通道（由第二冷媒通道I、第二通孔和第二通道口II形成）中的流动方向相反。

如图1所示，所述冷却板的具有两个冷媒通道，第一个冷媒通道中冷媒流动的次序（图1中箭头A所示）为冷媒在冷媒进气管中通过第一媒介板2的第二通道口I23进入第二冷媒通道I21，并在第二冷媒通道I21中由外周向中心流动，然后从中隔板的第二通孔31流入第二媒介板4的第二冷媒通道II41，在第二媒介板4的第二冷媒通道II41中由中心向外周流动，并最终从第二媒介板4的第二通道口II43流出至冷媒出气管。第二个冷媒通道中冷媒流动的次序（图1中箭头B所示）为冷媒在冷媒进气管中通过第二媒介板4的第一通道口II42进入第一冷媒通道II40，并在第一冷媒通道II40中由外周向中心流动，然后从中隔板的第一通孔30流入第一媒介板2的第一冷媒通道I20，在第一媒介板2的第一冷媒通道I20中由中心向外周流动，并最终从第一媒介板4的第一通道口I22流出至冷媒出气管。由于设置有两组冷媒通道，两组冷媒通道并行设置且冷媒在两个通道的流向相反，保证了整个冷却板的冷却效果的一致性，进而可以保证功率半导体的工作效果。同时，由于本实用新型公开的冷却板由于冷媒的入口和出口设置在冷却板的同侧，相对于现有的冷却板将冷媒的入口和出口布置在两侧来说，更容易进行安装和布置管路，节省了空间。

进一步地，如图3和图4所示，所述中隔板3上与冷媒通道对应的位置处设有多个扰流凸起32，中隔板的两个面均可以设置（图中虚线表示冷媒通道对应的位置）。所述扰流凸32起包括两个扰流部320，两个扰流部320成一定角度设置形成分流角322，所述分流角322朝向所在冷媒通道中冷媒流动方向（图3中箭头表示的是冷媒流动的方向），由于设置扰流凸起，可以增加冷媒在冷媒通道的扰动，提高了冷媒与冷却板的换热效果，提高了冷却效率。

一种使用该冷却板的装置，包括所述新的冷却板，所述新的冷却板的顶板上设有多个半导体元件，使用该冷却板的装置具有较好的冷却效果，提高了装置的工作性能。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新的冷却板，其特征在于包括：

依次设置的顶板、第一媒介板、中隔板、第二媒介板以及底板；

所述第一媒介板上并行设置有第一冷媒通道I和第二冷媒通道I，且所述第一冷媒通道I和所述第二冷媒通道I由所述第一媒介板中心向外周螺旋设置，所述第一冷媒通道I的第一通道口I和所述第二冷媒通道I的第二通道口I设置在第一媒介板的侧壁上；

所述第二媒介板上并行设置有第一冷媒通道II和第二冷媒通道II，且所述第一冷媒通道II和所述第二冷媒通道II由所述第二媒介板中心向外周螺旋设置，所述第一冷媒通道II的第一通道口II和所述第二冷媒通道II的第二通道口II设置在所述第二媒介板的侧壁上；

所述中隔板上设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔连通所述第一冷媒通道I与所述第一冷媒通道II，所述第二通孔连通所述第二冷媒通道I与所述第二冷媒通道II；

所述第一通道口I和所述第二通道口II分别与冷媒进气管连接且所述第一通道口II和所述第二通道口I分别与冷媒出气管连接或者所述第一通道口I和所述第二通道口II分别与冷媒出气管连接且所述第一通道口II和所述第二通道口I分别与冷媒进气管连接。

2.根据权利要求1所述的新的冷却板，其特征在于：

所述中隔板上与冷媒通道对应的位置处设有多个扰流凸起。

3.根据权利要求2所述的新的冷却板，其特征在于：

所述扰流凸起包括相对设置的两个扰流部，两个所述扰流部形成分流角，所述分流角朝向对应的冷媒通道中冷媒流动的方向。

4.一种使用该冷却板的装置，其特征在于：

其包括权利要求1至3中任意一项所述的新的冷却板，所述新的冷却板的顶板上设有多个半导体元件。

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