一種水冷散熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水冷散熱器，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、性能優(yōu)良、散熱性能優(yōu)異的散熱器。所述散熱器包括散熱器殼體，其主要特征在于，所述殼體上開(kāi)有若干個(gè)供電阻棒安裝的通孔，在殼體一側(cè)開(kāi)有進(jìn)、出水口，殼體內(nèi)部開(kāi)有上下兩個(gè)主水道，上下主水道分別與進(jìn)出水口相連，上下主水道之間通過(guò)多排分水道相連，所述分水道為經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的水道，其內(nèi)壁形狀包括規(guī)則螺紋形狀、槍膛線形狀、基因雙螺旋紋形狀或通過(guò)其它優(yōu)化設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)的形狀。
【專利說(shuō)明】
一種水冷散熱器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電力電子水冷卻系統(tǒng)，具體涉及一種直流換流閥水冷散熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓直流換流閥在運(yùn)行中各元件具有一定的損耗，一般采用水冷方式冷卻其發(fā)熱元件。其中阻尼電阻目前主流的型式主要有兩種:水電阻和棒電阻，相應(yīng)地存在兩種冷卻方式及散熱器。
[0003]水電阻的使用方式特點(diǎn)在于電阻絲直接和冷卻水接觸，損耗直接通過(guò)冷卻水帶走，散熱器只負(fù)責(zé)冷卻晶閘管，水電阻只是固定在散熱器上。由于發(fā)熱元件和冷卻介質(zhì)直接接觸，該種方式的冷卻效率較高。但這種方式存在以下問(wèn)題:1.由于熱容較小，一旦冷卻介質(zhì)停止循環(huán)，電阻絲將很快燒損;2.在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，水電阻的水接頭處容易發(fā)生堵塞，導(dǎo)致漏水，嚴(yán)重時(shí)將引起閥內(nèi)放電燒毀。
[0004]棒電阻的使用方式特點(diǎn)在于其通過(guò)安裝在散熱器的通孔中，散熱器內(nèi)部有冷卻水道，棒電阻通過(guò)和散熱器通孔內(nèi)壁的接觸，將熱量傳導(dǎo)至冷卻水中帶走。這種方式的主要優(yōu)點(diǎn)在于:1.由于發(fā)熱元件和冷卻介質(zhì)之間存在幾層導(dǎo)熱介質(zhì)，熱容較大，在冷卻介質(zhì)停止循環(huán)后，仍能運(yùn)行一段相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間，而不至于損壞；2.由于棒電阻和水路完全分離，不存在因?yàn)榘綦娮鑼?dǎo)致的漏水風(fēng)險(xiǎn)，可靠性非常高。由于存在以上優(yōu)點(diǎn)，目前棒電阻及其散熱器的型式在高壓直流換流閥中得到越來(lái)越多的應(yīng)用，但由于是間接散熱，這種型式對(duì)散熱器的散熱性能提出了較高的要求。
[0005]隨著特高壓直流輸電工程輸送容量的不斷增大，晶閘管和阻尼電阻的損耗也在不斷增大，從而對(duì)散熱器的散熱性能提出了更高的要求。棒電阻散熱器在目前的結(jié)構(gòu)型式上，散熱性能已到達(dá)一定瓶頸。很難再繼續(xù)提高。為了能滿足新工程對(duì)散熱的要求，本發(fā)明對(duì)棒電阻散熱器的內(nèi)部水道進(jìn)行了改進(jìn)，減小了熱阻，使其可以滿足更大容量直流工程的散熱需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0007]本發(fā)明提供一種水冷散熱器，包括散熱器殼體，其特征所述散熱器殼體開(kāi)有通孔、進(jìn)水口、出水口、上主水道、下主水道、分水道;所述通孔位于散熱器殼體厚度的中間位置；所述進(jìn)水口通過(guò)上主水道、分水道、下主水道和出水口相連，形成連通的水路;所述分水道為經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的水道的內(nèi)壁形狀為規(guī)則螺紋形狀、槍膛線形狀、基因雙螺旋紋形狀或通過(guò)其它優(yōu)化設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)的形狀。
[0008]其中，所述散熱器殼體的兩側(cè)各開(kāi)有一個(gè)供晶閘管安裝的圓形凹槽；
[0009]其中，所述通孔可以有一個(gè)或多個(gè)，當(dāng)開(kāi)有多個(gè)通孔時(shí)，所有通孔方向平行且排成一排；
[0010]其中，所述分水道采用多個(gè)由多個(gè)水道并聯(lián)組成；
[0011]其中，所述多個(gè)分水道平均分為兩排，分別布置在通孔的兩側(cè)。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
[0013]1、本發(fā)明中的散熱器采用優(yōu)化設(shè)計(jì)水道，可破壞水道內(nèi)壁處的水膜，增強(qiáng)了散熱器和冷卻液之間的熱交換，可有效降低散熱器的熱阻；
[0014]2、本發(fā)明中的散熱器應(yīng)用于直流換流閥，在同等工況下，可顯著降低晶閘管的運(yùn)行結(jié)溫，提高換流閥運(yùn)行的安全裕度，延長(zhǎng)換流閥的壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為散熱器的正面透視圖
[0016]圖2為槍膛線形狀水道散熱器的三維解剖圖
[0017]圖3為螺紋形狀水道散熱器的三維解剖圖
[0018]圖4為基因雙螺旋水道散熱器的三維解剖圖
[0019]圖5為其它優(yōu)化設(shè)計(jì)水道的截面圖
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明提供一種水冷散熱器，包括散熱器殼體I，其特征在于所述散熱器殼體開(kāi)有通孔8、進(jìn)水口 2、出水口 3、上主水道4、下主水道5和分水道6;所述通孔8位于散熱器殼體厚度的中間位置，且通孔8的方向垂直于散熱器串聯(lián)方向；所述進(jìn)水口 2和出水口 3各有一個(gè)，分別位于散熱器殼體I同一個(gè)面的兩端;所述進(jìn)水口 2通過(guò)主水道4、分水道6和出水口 3相連，形成連通的水路;所述通孔8和所述進(jìn)水口 2、出水口 3、主水道4、分水道6不連通。
[0022]所述散熱器殼體I的兩側(cè)各開(kāi)有一個(gè)供晶閘管安裝的圓形凹槽7，該圓形凹槽7的半徑略大于所安裝的晶閘管的半徑，主要用于壓接晶閘管組件時(shí)對(duì)晶閘管的固定，防止其在壓力下發(fā)生側(cè)移;所述通孔8根據(jù)阻尼棒電阻的個(gè)數(shù)可以有一個(gè)或多個(gè)，當(dāng)有多個(gè)通孔8時(shí)，所有通孔8方向相互平行且等距排成一排，形成一個(gè)平面，該平面位于整個(gè)散熱器厚度的中間位置;所述上主水道4和下主水道5連接在分水道6的兩端，且分別和進(jìn)水口 2、出水口3相連。
[0023]所述分水道6采用多個(gè)相互并聯(lián)，平均分為兩排，分別布置在通孔的兩側(cè)，且每個(gè)分水道6的內(nèi)壁經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體形式有如圖2所示的槍膛線形狀9、圖3所示的規(guī)則螺紋形狀10、圖4所示的基因雙螺旋形狀11、圖5所示的經(jīng)過(guò)其它優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的形狀12。
[0024]通過(guò)本發(fā)明中的散熱器，可以促進(jìn)冷卻水和散熱器之間更加充分的熱交換，降低散熱器熱阻，達(dá)到更優(yōu)的冷卻效果。
[0025]最后應(yīng)該說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水冷散熱器，包括散熱器殼體，其特征在于所述散熱器殼體開(kāi)有通孔、進(jìn)水口、出水口、上主水道、下主水道、分水道;所述通孔位于散熱器殼體厚度度量方向上的中間位置;所述進(jìn)水口通過(guò)上主水道、分水道、下主水道和出水口相連，形成連通的水路;所述分水道的內(nèi)壁包括可破壞內(nèi)壁水膜的紋路形狀設(shè)計(jì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷散熱器，其特征在于:所述散熱器殼體的兩側(cè)各開(kāi)有一個(gè)供晶閘管安裝的圓形凹槽。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷散熱器，其特征在于:所述通孔可以有一個(gè)或多個(gè)，當(dāng)開(kāi)有多個(gè)通孔時(shí)，所有通孔方向平行且排成一排。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷散熱器，其特征在于:所述分水道由多個(gè)水道并聯(lián)組成。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種水冷散熱器，其特征在于:所述多個(gè)水道平均分為兩排，分別布置在通孔的兩側(cè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷散熱器，其特征在于:所述可破壞內(nèi)壁水膜的紋路形狀設(shè)計(jì)，包括規(guī)則螺紋形狀、槍膛線形狀或者基因雙螺旋紋形狀。7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種水冷散熱器，其特征在于:所述通孔的方向垂直于散熱器串聯(lián)方向。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK106061217SQ201610679141
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年8月16日
【發(fā)明人】黃華, 楊帆, 惲強(qiáng)龍, 方太勛, 張廣泰, 陳赤漢
【申請(qǐng)人】南京南瑞繼保電氣有限公司, 南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司, 常州博瑞電力自動(dòng)化設(shè)備有限公司