本實(shí)用新型涉及一種散熱液冷裝置及具有所述散熱液冷裝置的設(shè)備，尤其涉及一種電力電子器件的散熱液冷裝置及具有所述散熱液冷裝置的電力電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

電力電子技術(shù)的發(fā)展使得電力電子器件的功率越來(lái)越大，但體積反而越來(lái)越小，為了保證器件的正常工作，必須使器件溫度保持在一定范圍內(nèi)，這就對(duì)器件的散熱設(shè)計(jì)提出了很高的要求，傳統(tǒng)的自然散熱和強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱已經(jīng)無(wú)法滿足大功率器件的散熱要求，因而更為高效的水冷散熱在這些領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越多，液冷板作為水冷散熱的重要組成部件，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到水冷散熱效率。

液冷板散熱主要途徑是：器件發(fā)的熱量傳到液冷板上，再通過(guò)液冷板傳遞給流體介質(zhì)，通過(guò)介質(zhì)的不斷流動(dòng)將熱量帶出去。目前液冷板多采用單流道，各器件下方流量一樣，但是很多時(shí)候同一液冷板上安裝的電器件發(fā)熱功率有大有小，在同一流道前提下，各器件下流量一樣，有些大功率器件的熱量來(lái)不及散去，溫升高，小而功率器件又出現(xiàn)散熱能力過(guò)剩的情況，流量分配不合理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了使液冷板內(nèi)部流量分配的更加合理，本實(shí)用新型提出采用分流道設(shè)計(jì)的方案，本實(shí)用新型提供一種電力電子器件的散熱液冷裝置及具有所述散熱液冷裝置的電力電子設(shè)備。電力電子設(shè)備的高發(fā)熱器件和低發(fā)熱器件下方分別設(shè)有一個(gè)流道，可通過(guò)控制流道的流阻來(lái)控制它們的流量，使高發(fā)熱器件下面的流道流量增大，散熱能力提高，低發(fā)熱器件下面的流道在滿足散熱要求的前提下，流量減小，散熱能力下降，避免散熱能力的浪費(fèi)，提高整體散熱效率。

本實(shí)用新型的解決方案是：一種電力電子器件的散熱液冷裝置，其包括基板；所述基板的一側(cè)設(shè)置進(jìn)水口，相對(duì)另一側(cè)設(shè)置出水口，所述基板內(nèi)設(shè)置連通進(jìn)水口與出水口的流道一；所述流道一上設(shè)置有兩個(gè)槽道一、位于所述兩個(gè)槽道一之間的至少一個(gè)槽道二，所述基板內(nèi)還設(shè)置連通所述兩個(gè)槽道一的流道二，所述流道二的橫截面積大于所述流道一的橫截面積。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述流道二上設(shè)置有至少一個(gè)槽道三。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，每個(gè)槽道的底壁上設(shè)置有至少一個(gè)擾流柱。

進(jìn)一步地，所述擾流柱的直徑范圍為1～5mm。

進(jìn)一步地，所述擾流柱焊接在相應(yīng)槽道的底壁上。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述流道二的橫截面積和所述流道一的橫截面積根據(jù)位于相應(yīng)流道上方的電力電子器件的發(fā)熱功率來(lái)確定。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所有槽道和流道均為從所述基板的同一外表面向內(nèi)凹陷的結(jié)構(gòu)；所述散熱液冷裝置還包括蓋板，所述蓋板固定在所述外表面上密封所有槽道和流道。

進(jìn)一步地，所述蓋板上開(kāi)設(shè)有用于安裝若干電力電子器件的若干安裝孔。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)水口和所述出水口分別安裝有一個(gè)焊接接頭。

本實(shí)用新型還提供一種電力電子設(shè)備，其包括散熱液冷裝置、安裝在所述散熱液冷裝置上的多個(gè)電力電子器件；所述散熱液冷裝置為上述任意電力電子器件的散熱液冷裝置，所述多個(gè)電力電子器件中的高發(fā)熱器件安裝在所述散熱液冷裝置的流道二流經(jīng)的槽道上，所述多個(gè)電力電子器件中的低發(fā)熱器件安裝在所述散熱液冷裝置的流道一流經(jīng)的槽道上。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

1、基板根據(jù)器件發(fā)熱功率的不同，采用分流道設(shè)計(jì)，可通過(guò)控制不同流道的流阻來(lái)控制它們的流量，從而使高發(fā)熱器件下面的流道流量增大，散熱能力提高，低發(fā)熱器件下面的流道在滿足散熱要求的前提下，流量減小，散熱能力下降，避免散熱能力的浪費(fèi)，提高整體散熱效率；

2、在各槽道里焊接一些小垂直擾流柱，增加液冷板與介質(zhì)換熱效率，同時(shí)對(duì)介質(zhì)流動(dòng)方向影響很小，使介質(zhì)可正常流入兩個(gè)流道；

3、在進(jìn)出水口處直接焊接接頭，密封性好，拆裝水管方便。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的電力電子器件的散熱液冷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中散熱液冷裝置揭除蓋板后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的電力電子器件的散熱液冷裝置揭除蓋板后的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

請(qǐng)一并參閱圖1及圖2，本實(shí)用新型的電力電子器件的散熱液冷裝置可應(yīng)用于電力電子設(shè)備中，所述電力電子設(shè)備可包括所述散熱液冷裝置、安裝在所述散熱液冷裝置上的多個(gè)電力電子器件。

散熱液冷裝置可包括液冷板(即基板1)和蓋板13?；?的一側(cè)設(shè)置進(jìn)水口11，相對(duì)另一側(cè)設(shè)置出水口7，進(jìn)水口11和出水口7可分別安裝有一個(gè)焊接接頭12，方便拆卸水管。

基板1內(nèi)設(shè)置連通進(jìn)水口11與出水口7的至少一個(gè)流道一3，其中至少有一個(gè)流道一3上設(shè)置有兩個(gè)槽道一2、6和位于兩個(gè)槽道一2、6之間的至少一個(gè)槽道二。在本實(shí)施例中，流道一3的數(shù)量為1個(gè)；槽道二的數(shù)量為兩個(gè)，分別為槽道二4、5?？稍诨?上先銑出流道和槽道，然后焊接上蓋板13，蓋板13上開(kāi)設(shè)有用于安裝若干電力電子器件的若干安裝孔14。在其他實(shí)施例中，散熱液冷裝置也可以不采用一塊基板1和一塊蓋板13結(jié)合的方式；也可以是一塊基板1和兩塊蓋板13結(jié)合的方式，基板1在中間，兩塊蓋板13在兩側(cè)，兩塊蓋板13上均可安裝電子電力器件；甚至，還可以是一塊基板1，這一塊基板1分成可扣合的上下結(jié)構(gòu)，基板1的上下兩側(cè)均可安裝電子電力器件。

基板1內(nèi)還設(shè)置連通兩個(gè)槽道一2、6的至少一個(gè)流道二9，其中至少有一個(gè)流道二9上設(shè)置有至少一個(gè)槽道三8，流道二9的橫截面積大于流道一3的橫截面積。在本實(shí)施例中，流道二9的數(shù)量為1個(gè)；槽道三8的數(shù)量以一個(gè)為例進(jìn)行舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型在蓋板13上可安裝有功率不同的電子電力器件，根據(jù)電子電力器件發(fā)熱功率的不同，基板1上的流道采用分流道設(shè)計(jì)，高發(fā)熱功率的器件所在流道二9的流道截面積大(即高發(fā)熱功率的器件安裝在所述散熱液冷裝置的流道二9流經(jīng)的槽道上，如兩個(gè)槽道一2、6和槽道三8)，流阻小從而使液體介質(zhì)流量大，低發(fā)熱功率器件所在流道一3的流道截面積相對(duì)較小(即所述多個(gè)電力電子器件中的低發(fā)熱器件安裝在所述散熱液冷裝置的流道一3流經(jīng)的槽道上，如槽道二4、5)，流阻較大從而使液體介質(zhì)流量小，兩個(gè)流道公用進(jìn)出水口。因此，流道二9的橫截面積和流道一3的橫截面積可以根據(jù)位于相應(yīng)流道上方的電力電子器件的發(fā)熱功率來(lái)確定。

在電力電子器件下面的槽道里可安裝垂直于底面的擾流柱10，增加散熱效果，液冷板進(jìn)出水口處焊接有焊接接頭12。該液冷板采用分流道設(shè)計(jì)，使高發(fā)熱器件下面的流道流量增大，散熱能力提高，低發(fā)熱器件下面的流道在滿足散熱要求的前提下，流量減小，散熱能力下降，避免散熱能力的浪費(fèi)，提高整體散熱效率。同時(shí)設(shè)置垂直擾流柱10，增加液冷板與介質(zhì)換熱效率，同時(shí)對(duì)介質(zhì)流動(dòng)方向影響很小，使介質(zhì)可正常流入兩個(gè)流道。采用在基板1銑槽再焊接蓋板13的方式，加工較為簡(jiǎn)單，焊接接頭12使在液冷板上拆裝水管更加方便。

綜上所述，請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D2，在本實(shí)施例中，各槽道和流道均是在基板1上加工得到，由于電路等安裝需要，將高發(fā)熱器件安裝在槽道一2、6和槽道三8所在位置的上方，將低發(fā)熱器件安裝在槽道二4、5所在位置的上方，其中上流道即流道一3經(jīng)過(guò)熱槽道二4、5，下流道即流道二9經(jīng)過(guò)槽道一2、6和槽道三8，兩個(gè)流道在槽道一2、6處匯合，為了使槽道一2、6和槽道三8的流量大而槽道一4、5的流量小，適當(dāng)降低流道一3的截面積，增加流阻，減小流道一3的流量，同時(shí)增加流道二9的截面積，減小其流阻，增加流道二9的流量，從而使高發(fā)熱器件下面的流道流量增大，散熱能力提高，低發(fā)熱器件下面的流道在滿足散熱要求的前提下，流量減小，散熱能力下降，避免散熱能力的浪費(fèi)，提高整體散熱效率。具體的流道流阻可以通過(guò)公式計(jì)算或者軟件模擬分析來(lái)確定。

在各槽道里焊接一些垂直擾流柱10，增加液冷板與介質(zhì)換熱效率，同時(shí)對(duì)介質(zhì)流動(dòng)方向影響很小，使介質(zhì)可正常流入兩個(gè)流道，擾流柱10直徑優(yōu)選1至5mm。

請(qǐng)?jiān)俅谓Y(jié)合圖1，圖1是液冷板的整體示意圖，基板1和蓋板13密封焊接在一起，蓋板13上加工器件安裝孔14，其中基板1較厚一些，蓋板13薄一些。在兩板焊接好后，在進(jìn)水口11和出水口7處均焊接接頭12，方便拆裝水管。

實(shí)施例2

請(qǐng)參閱圖3，實(shí)施例2的散熱液冷裝置與實(shí)施例1的散熱液冷裝置，兩者結(jié)構(gòu)基本相同，其區(qū)別在于兩者結(jié)構(gòu)對(duì)流道一與流道二的選取不同。

實(shí)施例1中的散熱液冷裝置選取附圖標(biāo)記3為流道一，附圖標(biāo)記9為流道二，此時(shí)流道二的橫截面積必須滿足大于流道一的橫截面積，則附圖標(biāo)記4、5為低散熱的槽道，附圖標(biāo)記2、6、8為高散熱的槽道。

而實(shí)施例2中的散熱液冷裝置選取附圖標(biāo)記9為流道一，附圖標(biāo)記3為流道二，此時(shí)流道二的橫截面積必須滿足大于流道一的橫截面積。則附圖標(biāo)記8 為低散熱的槽道，附圖標(biāo)記4、2、5、6為高散熱的槽道。

因此，不論兩個(gè)流道如何選取，總有一個(gè)流道的橫截面積大于另一個(gè)流道的橫截面積，橫截面積較大的流道上的槽道為高散熱的槽道，橫截面積較小的流道上的槽道為低散熱的槽道。兩種實(shí)施例的散熱液冷裝置具有相同的有益效果。

結(jié)合兩個(gè)實(shí)施例可知，本實(shí)用新型中采用分流道設(shè)計(jì)，改變流道的流阻來(lái)調(diào)節(jié)不同流道的流量，在其他實(shí)施例中，除了通過(guò)增大或減小流道截面積來(lái)改變流阻外，還可以通過(guò)在流道中間設(shè)置障礙物的方法來(lái)改變流阻。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。