[发明专利]一种扇形流道结构水冷板及制备工艺

说明书

本发明公开了一种扇形流道结构水冷板及制备工艺，该水冷板包括壳体，设置在壳体上的进水口和出水口，壳体内一体形成有扇形流道；同时使用覆膜砂工艺制备。本发明提供的扇形水道结构水冷板，通过将流道设计为扇形结构，使液体在流道内分散充分，增加对流换热面积提高解决大功耗散热的要求，同时采用覆膜砂工艺，解决了原消失模的工艺缺陷，大幅减低冷板成本，提高散热性能，和工艺质量。

技术领域

本发明属于散热技术领域，尤其涉及水冷板的散热方案。

背景技术

电力电子晶闸管发热量巨大，需要通过水冷换热，以保证其工作温度和可靠性，而水冷板散热是当前较为有效的降温方式。散热时晶闸管安装在冷板的上下面，冷板采用高导热铜材加工成型。如图1、图2所示，冷板1内部有柱状结构4，该柱状结构4采用消失模工艺一体成型，外部水流通过进水嘴2，进入冷板1内部，水流与冷板1内表面进行对流换热，由出水口3流出从而带走热源热量。

现有的冷板采用消失模工艺制作，为防止加工成型时形成阻塞，对冷板内部结构限制较大，流道不能过窄。即内部柱状结构4间隙不能太大，且柱状结构4的直径不能过小，否则不利于增加内部换热面积，无法满足大功率散热需求。由于工艺的限制，冷板内部只能做成柱状结构，不易合理分配流量，且会更多的阻碍水流，引起较大的压力损失，使得冷板压力过大，有更多的泄露风险。而且目前消失模工艺，容易形成有沙眼，气孔等缺陷，影响冷板的强度。

因此，提供一种散热性能高的冷板散热方案是本领域工作人员亟需解决的问题。

发明内容

针对现冷板的散热流道结构无法满足大功率散热需求的问题，本发明的目的在于提供一种扇形流道结构水冷板，可以提高冷板的散热性能；同时，本发明还提供一种扇形流道结构水冷板的制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供的扇形流道结构水冷板，包括壳体，设置在壳体上的进水口和出水口，所述壳体内一体形成有扇形流道。

进一步地，所述扇形流道呈多段分布，多段扇形流道之间沿圆周方向分布。

进一步地，每段扇形流道中包括至少一个扇形流道单元。

进一步地，所述扇形流道由扇形齿片配合构成。

进一步地，所述壳体内还形成有固定柱。

为了达到上述目的，本发明提供的扇形流道结构水冷板的制备方法，基于覆膜砂工艺，采用两个对称沙模制备而成。

进一步地，所述制备方法包括：

制备沙模，采用沙粒制作上下对称沙模并处理震实；

浇筑成型，在上下对称沙模构成的模具的型腔内浇筑冷却成型；

排气处理，针对模具半成品通过热锻方式排气；

半成品加工，对热锻半成品进行CNC加工两个上下面与螺纹孔。

进一步地，所述制备方法进行热锻排气时，通过加热设备对半成品表面加热一定时间，加热后的半成品放入相应的夹治具内，通过压力机对放入夹治具内的半成品施加一定压力进行挤压排气。

本发明提供的扇形流道结构水冷板，克服技术偏见，创新的在水冷板的内部腔体内直接一体成型有多层扇形流道，能够使液体在流道内分散充分，增加对流换热面积提高解决大功耗散热的要求。

进一步地，本发明提供的扇形流道结构水冷板制备方法，克服现有技术壁垒，采用覆膜砂工艺，有效解决原消失模的工艺缺陷，大幅减低冷板成本，提高散热性能，和工艺质量。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为现有冷板的整体结构示意图；

图2为现有冷板的内部结构示意图；