本发明涉及电力电子器件相变冷却散热技术领域，尤其涉及一种相变冷却散热器。
背景技术：
散热器具有传导、释放热量的功能，且不妨碍电力电子器件的正常使用。因为在大功率电力电子器件工作时的功率损耗会引起电力电子器件发热、升温，而器件温度过高将缩短器件寿命，甚至烧毁器件，因此必须考虑电力电子器件的冷却问题，保证电子电子器件在额定温度范围内工作。
现有技术的“黑箱式”散热器结构固定，且是黑色不透明的，不利于对电力电子器件中蒸发态的观察控制以及两相流态的记录研究。而为了使散热器里面的冷却介质不污染环境，现有的散热器一般使用相变冷却技术，例如申请号为cn201710686466.5的一种相变冷却系统。同时，为了能够在更好的观测冷却器的使用状况，一般都会在冷却器上设置有传感器，例如申请号为cn201720375468.8的一种开式可控流量相变冷却系统，但是现有的散热器结构均根据电力电子器件尺寸设计，其面积通常不足以放置多个温度、压强传感器以实现对两相流发展的测量观察。尤其是对于压接型器件，其运行要求器件必须经堆栈式压接，更加不利于传感器的放置，因此，亟需一种能够可以同时放置多个传感器的散热器，确保其在电力电子电路的使用过程中，能够分别或同时监测多种物理场参数。
技术实现要素：
本发明实施例的目的是提供一种相变冷却散热器，能够解决电力电子器件结构中，测试传感器接入困难的技术问题，还能实现对散热器内部两相流流态、流速、温度和压强等多个物理参数分别或同时进行监测。
为实现上述目的，本发明提供一种相变冷却散热器，包括散热器、内管、回形观察管、探头扩展结构、固定螺圈和橡胶密封圈；
所述内管设置在所述散热器内部，所述回形观察管设置在所述散热器外部；所述内管通过固定螺圈与所述回形观察管连接，并用橡胶密封圈密封；所述探头扩展结构设置在所述内管和所述回形观察管的连接处。
进一步的，所述探头扩展结构包括传感器三通、流量计、温度传感器和压力传感器；所述流量计安装在所述内管和所述回形观察管的连接处；所述温度传感器和压力传感器通过传感器三通固定在所述内管和所述回形观察管的连接处。
进一步的，所述流量计可安装在任意一个内管和回形观察管的连接处。
进一步的，所述内管为重复性暗管路结构。
进一步的，所述回形观察管为透明的玻璃材料。
进一步的，所述回形观察管为u型结构。
本发明提供的一种相变冷却散热器的有益效果在于:通过在相变冷却散热器的外部设置透明玻璃的回形观察管，可以实时对散热器内管进行两相流流态的观察，通过对蒸发起始点和过蒸汽点的直观观察与控制，使最大程度利用冷却介质的散热潜能。同时，在相变冷却散热器的内管和回形观察管的接口处设置探头扩展结构，可同时放置多个传感器，实现分别或同时对两相流的传热演变过程中的压强、温度进行多点测量。
附图说明
图1是本发明实施例1中一种相变冷却散热器的结构示意图(接入压力传感器、温度传感器和传感器三通)。
图2是本发明实施例1中一种相变冷却散热器的结构示意图。
图3是本发明实施例1中一种相变冷却散热器的结构示意图(接入流量计)。
图4是本发明实施例2中一种相变冷却散热器在基于压接型igbt器件柔直换流阀阀串中的应用示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1和图2，是本发明实施例1提供的一种相变冷却散热器的结构示意图，包括散热器1、内管7、回形观察管2、探头扩展结构、固定螺圈和橡胶密封圈；
所述内管7设置在所述散热器1内部，所述回形观察管2设置在所述散热器1外部；所述内管7通过固定螺圈与所述回形观察管2连接，并用橡胶密封圈密封，具体为：上一内管7出口与下一内管7入口通过透明玻璃的回形观察管2进行依次连接，形成闭合循环通道，在连接处用固定螺圈固定，并用橡胶密封圈密封；所述探头扩展结构设置在所述内管7和所述回形观察管2的连接处。
散热器1的结构可以是正方体，也可以是长方体，其内部为中空的，用于放置内管7，在其旁边存在与内管7底面同等大小的孔，便于内管7与回形观察管2的连接。
进一步的，参见图1和图3，所述探头扩展结构包括传感器三通9、流量计5、温度传感器3和压力传感器8；所述流量计5直接安装在所述内管7和所述回形观察管2的连接处，具体为：所述流量计5直接安装在要测量的回形观察管2的出、入口位置；所述温度传感器3和压力传感器8通过传感器三通9固定于所述内管7和所述回形观察管2的连接处。通过传感器三通9，可以灵活的控制同一位置的传感器的数量及其类型，并在使用之前，灵活选择传感器三通9的安装位置，实现对同一位置的多个物理参数的测量或者是任意位置物理参数的测量。
在一种可选的实施例中，如果要测量相变冷却散热器内部的温度时，则将温度传感器3通过传感器三通9固定在内管7和回形观察管2的连接处；如果要测量相变冷却散热器内管7内部冷却介质的压强时，则将压力传感器8通过传感器三通9固定在内管7和回形观察管2的连接处；如果要同时测量相变冷却散热器内部的温度和压强，则将温度传感器3和压力传感器8通过传感器三通9同时固定在内管7和回形观察管2的连接处。
在一种可选的实施例中，回形观察管2根据温度维持需求可采用导热性较差的有机玻璃，也可以采用导热性较好的硬质石英玻璃材料。
在使用过程中，当器件不需要很强的散热功能时，会选择导热性较差的有机玻璃作为回形观察管2的材料，有机玻璃具有较好的透明性、化学稳定性、力学性能和耐候性，易加工，外观优美等特点，满足本发明需要观察散热器内部流态的要求；当器件需要很强的散热功能时，会选择散热性较好的石英玻璃材料作为回形观察管2的材料，石英玻璃硬度大，具有耐高温、膨胀系数低、耐热震性、化学稳定性和电绝缘性能良好等特点，满足本发明需要应用在高温、高压的电子器件的要求。本发明提供的一种相变冷却散热器，根据不同的应用需求，选择不同材料的回形观察管2，即减少材料对测试结果的影响，又能节省材料花费。
在一种可选的实施例中，所述回形观察管2为u型结构，便于内管与内管的连接，还能为安装传感器提供更多的安装位置。
参见图4，是本发明实施例2提供的一种相变冷却散热器在压接型igbt(insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极型晶体管)器件柔直换流阀阀串中的应用示意图。从图4中可以看出，大功率电力电气器件4位于两个散热器1之间，中间散热器1又被两个大功率电力电气器件夹住，散热器1裸露面积并不大，对于散热器1上传感器的安装非常不便，但是通过在散热器的外部设置透明回形观察管2，即能够通过透明的回形观察管2观察到散热器1内部两相流流态的态势，还能增加传感器的安装位置，并通过循环主管路6将所有散热器1连接在一起，增大散热器1的散热面积，同时也增加了大功率电力电气器件的安放位置。本发明提供的一种相变冷却散热器通过回形观察管2对散热器1的管路拓展，不仅实现了观察功能，还为流量计5、温度传感器3和压力传感器8提供设置空间。
与现有技术相比，本发明提供的一种相变冷却散热器的有益效果在于:通过在相变冷却散热器的外部设置透明玻璃的回形观察管2，可以实时对散热器内部进行两相流流态的观察，通过对蒸发起始点和过蒸汽点的直观观察与控制，使最大程度利用冷却介质的散热潜能。同时，在相变冷却散热器的内管7和回形观察管2的接口处设置探头扩展结构，可同时放置多个传感器，实现分别、或同时对两相流的传热演变过程中的压强、温度进行多点测量。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。