[发明专利]一种高效双面压接型水冷散热器

说明书

本发明涉及一种高效双面压接型水冷散热器，其特征在于：上盖板及下盖板内侧均设置有双螺旋散热流道，双螺旋散热流道两端分别设置有进水口及出水口，双螺旋散热流道中心位置处设置有圆形导热齿，圆形导热齿上下均设置有弧形引流齿，弧形引流齿在中心处将双螺旋散热流道均分为左侧流道和右侧流道，左侧流道及右侧流道上表面均设置有若干扰流环。本发明设计科学合理，分开后的左侧流道和右侧流道通流面积之和与分开之前的双螺旋散热流道通流面积保持一致，既加强了中心水路换热效率；且中心区流道曲面半径更小，此区域的散热修正系数大幅增加；同时扰流环能够在紧贴热源表面一侧的流动层起到扰流作用，进一步提高中心区域换热系数。

技术领域

本发明属于电气散热技术领域，特别涉及一种高效双面压接型水冷散热器。

背景技术

随着工业电力系统的高速发展，各种MVA级大容量电力电子装置在冶金、机车电力牵引、大型船舶电力推进和电厂发电机励磁系统中应运而生。其总损耗至少也在几十至几百千瓦之间。由于功率开关器件的内部通常是由多个硅晶片并联构成的，在使用时其热流密度大多超过了20W/cm²，并且外部一般采用高强度压接设计以减小接触热阻，因而散热器本身的散热性能、均温特性以及机械强度对其安全运行至关重要，是大容量电力电子装置应用中需要解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效双面压接型水冷散热器，既能够提高整体散热能力又保证中心区域与边缘区域具有良好的均温特性。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种高效双面压接型水冷散热器，其特征在于：包括散热器主体及分别设置于散热器主体两端的上盖板及下盖板，所述上盖板和下盖板的外表面为第一散热面和第二散热面，所述第一散热面与第二散热面平行，所述上盖板和下盖板内侧为冷却流体通道，所述上盖板及下盖板内侧均设置有双螺旋散热流道，所述双螺旋散热流道两端分别设置有进水口及出水口，所述进水口和出水口设置在同一侧，所述双螺旋散热流道中心位置处设置有圆形导热齿，所述圆形导热齿上下均设置有弧形引流齿，所述弧形引流齿在中心处将双螺旋散热流道均分为左侧流道和右侧流道，所述左侧流道及右侧流道上表面均设置有若干扰流环，所述若干扰流环以内嵌形式设置于流道上表面。

而且，所述出水口及所连接的流道位于所述双螺旋散热流道的最外侧，连接所述进水口及出水口的双螺旋流道整体为串联关系，出水口连接的流道与进水口连接的流道间隔分布，且两者于中心处交汇，且由弧形引流齿分为左右并联通道。

而且，所述圆形导热齿及弧形引流齿与上、下盖板均为一体加工制成，所述上盖板和下盖板外侧一圈与散热器主体内侧一圈采用搅拌摩擦焊焊接，上盖板和下盖板内侧双螺旋散热流道部分与散热器主体接触面采用钎焊焊接。

而且，所述上盖板及下盖板的整体厚度为6.5～8.5mm，所述双螺旋散热流道的深度为4～6mm，流道宽度为0.5～2.5mm，双螺旋散热流道的流道宽度为2～4mm，弧形流环内嵌入上盖板和下盖板内侧表面0.1mm～0.2mm。

而且，所述双螺旋散热流道的轮廓直径为84.5～85.5mm。

而且，所述上盖板及下盖板外侧中心位置处均设置有定位孔，所述定位孔直径小于圆形导热齿直径。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明的高效双面压接型水冷散热器，设置圆形导热齿和弧形引流齿使其内部没有流动死区，且在圆形导热齿和内嵌扰流环遵循场协同理论原理，在中心高温区域强化了散热效果，从而既提高了整体散热能力又保证中心区域与边缘区域具有良好的均温特性；上、下盖板相互平行、对称且流道完全一致，冷却水流量上下均等实现双面水路并联散热，该流道结构减小了散热器双面之间由水路串联引起的热耦合效应，提高散热效率。