[实用新型]一种冷媒冷却散热器结构

说明书

本实用新型公开了一种冷媒冷却散热器结构，至少包括冷媒管、基板、发热器件；其特征在于：发热器件固定在基板上，在发热器件和基板之间夹抱式设置若干个冷媒管，发热器件底部直接与冷媒管外周接触。结构简单，不需要其他固定及压合结构即可实现安装固定，同时由于单位面积布管率增加，冷媒管直接与发热元件实现换热，换热效率高；与风扇散热和散热板方式相比，不容易结垢积尘，维护方便且使用寿命增加。

技术领域

本实用新型涉及电力电子元器件和设备的制冷领域，具体涉及一种采用冷媒对电力电子元器件和设备进行冷却的散热结构。

背景技术

电力电子设备工作期间所消耗的电能，除了有用功外，其余大部分化成热量散发。比如IGBT、整流二极管、和其他电源类产品。电子设备产生的热量，使内部温度迅速上升，如果不及时将该热量散发，设备会继续升温，器件就会因过热失效，电子设备的可靠性将下降。而随着电力电子的不断发展，电力元器件内部电路越来越复杂，体积越来越小；热功耗及单位面积内的热流密度也越来越高。设备温升严重地影响可靠性和使用寿命，因此，对散热设计的研究显得十分重要。

现有的散热设计方案多采用以空气或液态水作为冷却介质的方案。用空气作最终冷却介质是容易被人们理解的，因为对空气的取得和排放都很方便，所以风冷是使用最广的方式。但空气的对流换热系数低，用传统的实体散热器噪音和体积大、材料及维护成本高。而风扇散热因为热量无法及时挥发，因而对于电力电子元器件及设备的性能和可靠性还是有不利影响；同时由于风扇需要空气对流进行散热，容易积累灰尘，从而影响设备运行。

水冷散热板中目前常见的采用一根冷媒管直排或S型迂回结构，一般采用一定配比的乙二醇溶液作为冷却介质，同时系统需要额外增加水泵、换热器及风机等机构，成本较高；采用复杂结构固定冷媒管，存在污染、易结垢、使用不方便、更大功率密度时换热能力不足等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有电力电子元器件散热结构维护不便、散热效率低、结构复杂成本高、容易影响元器件稳定性和可靠性的技术问题，提供一种冷媒冷却散热器结构，结构简单，不需要其他固定及压合结构即可实现安装固定，同时由于单位面积布管率增加，冷媒管直接与发热元件实现换热，换热效率高；与风扇散热和散热板方式相比，不容易结垢积尘，维护方便且使用寿命增加。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种冷媒冷却散热器结构，至少包括冷媒管、基板、发热器件；其特征在于：发热器件固定在基板上，在发热器件和基板之间夹抱式设置若干个冷媒管，发热器件底部直接与冷媒管外周接触。

进一步的，沿冷媒管布置方向在基板板面上开设至少一个管槽，冷媒管放置在管槽中且保持冷媒管的外周、基板板面和发热器件底部在同一平面上。

进一步的，发热器件底部和冷媒管的外周相接触部位均设置为平面。

进一步的，发热器件不与冷媒管接触的部位通过固定装置固定在基板上。

进一步的，冷媒管与管槽及基板底部之间填充粘合剂。

进一步的，管槽开口部面积大于闭口部。

进一步的，各管槽中设置至少一根冷媒管。

进一步的，当发热器件呈点阵式方式布置在基板上时，沿发热器件点阵式排布列方向，各冷媒管管长大于发热器件点阵式排布列方向的长度。

进一步的，发热器件和基板之间夹抱式设置多个冷媒管时，冷媒管管径相同或不同，管距相同或不同。

进一步的，当基板上设置若干个发热器件点阵式阵列时， 各发热器件点阵下方分别设置冷媒管，不同发热器件下方冷媒管管距相同或不同，冷媒管管径相同或不同。

相对于现有技术，本实用新型有以下几个方面的有益效果：