本實用新型涉及散熱器相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是指一種螺旋流道水冷散熱裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)代電子設(shè)備對可靠性要求、性能指標(biāo)、功率密度等要求進一步提高,電子設(shè)備的熱設(shè)計也越來越重要。功率器件是多數(shù)電子設(shè)備中的關(guān)鍵器件,其工作狀態(tài)的好壞直接影響整機可靠性、安全性以及使用壽命。功率器件的散熱方案除了能有效的散掉熱量之外,可靠性也是至關(guān)重要的。
當(dāng)晶閘管器件在工作時會產(chǎn)生大量的功耗熱量,因此需要安裝冷卻設(shè)備進行散熱,以降低功率器件的結(jié)溫,確保晶閘管器件在允許溫度下正常、可靠運行。目前功率器件的冷卻方式主要有風(fēng)冷、水冷和熱管等,隨著器件性能要求和功率密度的進一步提高,對散熱要求也越來越嚴(yán)苛,從大功耗及可靠性考慮,一般選用散熱效率高的水冷散熱器對功率器件進行冷卻,由于小流量小體積高功耗成為一種趨勢,而常規(guī)的直孔流道結(jié)構(gòu)難以實現(xiàn)高功率密度冷卻要求,需要采用強化散熱技術(shù)。
傳統(tǒng)的水冷散熱器是通過在水冷主體上開直槽,再將水冷主體與蓋板在中間夾一層釬料片通過真空釬焊焊接在一起,在蓋板面安裝電子器件,采用的蓋板多為薄壁板結(jié)構(gòu)以降低散熱器傳導(dǎo)熱阻要求??梢姮F(xiàn)有水冷板流道簡單,散熱性能低且蓋板面安裝元器件時存在漏水風(fēng)險。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在上述的不足,提供了一種散熱性能高且可靠性能高的螺旋流道水冷散熱裝置。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用以下技術(shù)方案:
一種螺旋流道水冷散熱裝置,包括主體和蓋板,所述主體的前側(cè)面和后側(cè)面上均設(shè)有水腔且前后對稱分布,所述蓋板的形狀與水腔的形狀相匹配,所述主體的前側(cè)面和后側(cè)面之間設(shè)有若干螺旋流道孔,所述螺旋流道孔的兩端分別與主體前側(cè)面的水腔和主體后側(cè)面的水腔連通,所述主體的左側(cè)面和右側(cè)面之間設(shè)有若干電阻棒孔,所述的電阻棒孔分別貫穿主體的左側(cè)面和右側(cè)面,所述主體的上端面和下端面上均設(shè)有散熱臺面,所述的主體上設(shè)有水流入口孔和水流出口孔,所述的水流入口孔與主體前側(cè)面的水腔連通,所述的水流出口孔與主體后側(cè)面的水腔連通。
冷卻液首先從水流入口孔直接進入到主體的一側(cè)水腔內(nèi)部,然后再經(jīng)過若干個螺旋流道孔,之后從主體的另一側(cè)水腔匯集,最后從水流出口孔流出,從而將主體散熱臺面上的熱量帶走;其中:通過螺旋流道孔的設(shè)計有效增強散熱面積及渦流效應(yīng),采用上下雙面的散熱臺面進行散熱,大幅度降低熱阻滿足大功率器件散熱要求。
作為優(yōu)選,所述的蓋板先通過攪拌摩擦焊的焊接工藝后通過回火調(diào)質(zhì)工藝與主體連接。這樣設(shè)計能夠消除主體與蓋板之間的內(nèi)應(yīng)力,防止工件變形、開裂,提高產(chǎn)品可靠性。
作為優(yōu)選,所述螺旋流道孔的形狀呈螺旋狀,所述的螺旋流道孔均勻分成兩排后分別置于電阻棒孔的上方和下方且交錯分布。螺旋流道孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計能夠進一步增強散熱面積及渦流效應(yīng),大幅度降低熱阻滿足大功率器件散熱需求。
作為優(yōu)選,所述的水流入口孔置于主體的左側(cè)面或右側(cè)面上,所述的水流入口孔與電阻棒孔在同一平面上且相互平行,所述的水流出口孔置于主體的左側(cè)面或右側(cè)面上,所述的水流出口孔與電阻棒孔在同一平面上且相互平行。水流入口孔和水流出口孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計,能夠進一步的對散熱臺面進行散熱,有效提高產(chǎn)品散熱性能。
本實用新型的有益效果是:采用螺旋流道孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計,有效增強散熱面積及渦流效應(yīng),大幅度降低熱阻滿足大功率器件散熱需求;設(shè)置上下兩面的散熱臺面,有效提高產(chǎn)品散熱性能;采用攪拌摩擦焊焊接工藝并焊后做回火調(diào)質(zhì)工藝,消除內(nèi)應(yīng)力,防止工件變形、開裂,提高產(chǎn)品可靠性。
附圖說明
圖1是本實用新型的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型的部分剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1.主體,2.蓋板,3.水腔,4.螺旋流道孔,5.電阻棒孔,6.散熱臺面,7.水流入口孔,8.水流出口孔。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步的描述。
如圖1所述的實施例中,一種螺旋流道水冷散熱裝置,包括主體1和蓋板2,主體1的前側(cè)面和后側(cè)面上均設(shè)有水腔3且前后對稱分布,蓋板2的形狀與水腔3的形狀相匹配,主體1的前側(cè)面和后側(cè)面之間設(shè)有若干螺旋流道孔4,螺旋流道孔4的兩端分別與主體1前側(cè)面的水腔3和主體1后側(cè)面的水腔3連通,主體1的左側(cè)面和右側(cè)面之間設(shè)有若干電阻棒孔5,電阻棒孔5分別貫穿主體1的左側(cè)面和右側(cè)面,主體1的上端面和下端面上均設(shè)有散熱臺面6,主體1上設(shè)有水流入口孔7和水流出口孔8,水流入口孔7與主體1前側(cè)面的水腔3連通,水流出口孔8與主體1后側(cè)面的水腔3連通。其中:蓋板2先通過攪拌摩擦焊的焊接工藝后通過回火調(diào)質(zhì)工藝與主體1連接。如圖2所示,螺旋流道孔4的形狀呈螺旋狀,螺旋流道孔4均勻分成兩排后分別置于電阻棒孔5的上方和下方且交錯分布。水流入口孔7置于主體1的左側(cè)面或右側(cè)面上,水流入口孔7與電阻棒孔5在同一平面上且相互平行,水流出口孔8置于主體1的左側(cè)面或右側(cè)面上,水流出口孔8與電阻棒孔5在同一平面上且相互平行。
首先,主體1與蓋板2之間采用攪拌摩擦焊后再用回火調(diào)質(zhì)工藝,消除內(nèi)應(yīng)力,防止工件變形、開裂,提高產(chǎn)品可靠性高;然后,將冷卻液從水流入口孔7直接進入到主體1的前側(cè)面上的水腔3內(nèi)部,經(jīng)過若干個螺旋流道孔4,通過螺旋流道孔4的設(shè)計有效增強散熱面積及渦流效應(yīng);最后,在主體1的后側(cè)面上的水腔3內(nèi)部匯集,從水流出口孔8流出,將設(shè)于主體1的上端面和下端面上的散熱臺面6上的熱量帶走,有效提高產(chǎn)品散熱性能,大幅度降低熱阻,滿足大功率器件散熱要求。