一种设备制造技术

技术编号:12929007 阅读:106 留言:0更新日期:2016-02-29 00:04
本发明专利技术涉及一种设备,该设备包括蒸发器和管(4),其中,该蒸发器具有基板(2),该基板(2)具有用于接收来自一个或更多个电气组件的热负载的第一表面,该管(4)经由基板(2)的第二表面部分地穿透到基板(2)中,以提供嵌入到基板(2)中的蒸发器通道(6)以及位于基板(2)外的冷凝器通道(7)。为了获得紧凑且有效的设备,该连接部包括位于管(4)内的中空部段(8、9),每个中空部段(8、9)在管(4)的端部附近将管(4)的通道(6、7)彼此连接,以便允许流体经由中空部段(8、9)在管的通道(6、7)之间流动。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种设备,该设备包括蒸发器和管(4),其中,该蒸发器具有基板(2),该基板(2)具有用于接收来自一个或更多个电气组件的热负载的第一表面,该管(4)经由基板(2)的第二表面部分地穿透到基板(2)中,以提供嵌入到基板(2)中的蒸发器通道(6)以及位于基板(2)外的冷凝器通道(7)。为了获得紧凑且有效的设备,该连接部包括位于管(4)内的中空部段(8、9),每个中空部段(8、9)在管(4)的端部附近将管(4)的通道(6,7)彼此连接,以便允许流体经由中空部段(8、9)在管的通道(6,7)之间流动。【专利说明】一种设备
本专利技术涉及一种具有蒸发器的设备,该设备用于接收来自一个或更多个电气组件 的热负载以便为部件提供充分冷却。
技术介绍
诸如容纳控制电动马达的操作的驱动装置的柜之类的封闭电控箱通常采用冷却 装置来确保电气组件所产生的热不会使柜内的温度升高至可能会发生损坏的程度。 这些己知的冷却装置可以由接收来自电气组件的热负载的散热器或热交换器构 成,并且冷却气流经由该散热器或热交换器穿过以将热负载耗散至周围环境。这些传统的 冷却装置通常由不具有任何类型的流体循环的金属片构成,或者由具有流体循环的装置构 成,并且采用泵来产生流体循环。 先前还存在用于冷却电气组件的更有效的设备,诸如热虹吸器,这些设备能够在 不需要泵的情况下使冷却流体循环。期望也在最初已经制造成包括传统的散热器或热交换 器的旧电控箱中使用这种设备。 然而,这种更有效的设备具有的问题在于设备的形状和尺寸存在问题。由于形状 和尺寸,这些更有效的已知的设备不能使用到不存在以上问题时所能达到的程度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决以上提到的缺点并提供一种设备,其中该设备的形状和尺 寸对可以使用该设备的安装方面产生较小的限制。本专利技术的这些目的和其他目的通过根据 本专利技术的设备来解决。 使用连接部能够在管的端部处不需要大流体分配元件的情况下,在蒸发器通道与 冷凝器通道之间获得有效的循环,连接部包括位于管内的中空部段,该中空部段在管的端 部附近将管的通道连接至彼此。因此,设备的形状和尺寸相比先前可以更加自由地进行选 择。 公开了本专利技术的优选实施方式。 【专利附图】【附图说明】 下文中将借助于示例并参照附图对本专利技术进行更加详细的描述,在附图中: 图1示出了设备的工作原理, 图2至图4示出了设备, 图5至图8示出了设备的第二实施方式,以及 图9和图10示出了替代性的管设计。 【具体实施方式】 设备1包括蒸发器2,该蒸发器2包括用于接收来自一个或更多个电气组件的热负 载3的基板。该电气组件可以直接附接至例如由铝制成的蒸发器。 具有内纵向壁5的一个或更多个管4部分地穿透到蒸发器2的第二表面22中,使 得穿透管的至少一个通道嵌入基板2中以形成蒸发器通道6。位于该蒸发器通道6 (或多个 蒸发器通道6)中的流体经由基板接收热负载3。由于温度上升和蒸发,在示出的示例中,流 体在蒸发器通道6中向上流动。 每个管4内的中空部段8,换句话说,管的不具有内壁的端部段,在管4的第一端 部10中将每个管的通道6和通道7彼此连接,以允许流体在管4的通道6与通道7之间流 动。 位于蒸发器2外的通道为冷凝器通道7。已经进入冷凝器通道7的流体在朝向管 4的第二端部11移动的同时被冷却。该冷却可以通过将来自流体的热通过冷凝器通道7的 壁传递至周围空气来实现。 每个管4内的中空部段9,换句话说,管的不具有内壁的端部段,在管4的第二端 部11中将每个管的通道7和通道6彼此连接,以允许流体在管4的通道7与通道6之间流 动。因此,被冷却的流体从冷凝器通道7返回至蒸发器通道6以进行新的循环。实际上,返 回流体已经冷凝为液体状态。 在示出的位置中,由于设备的不同部分中的流体(液体/蒸汽)的重力以及温度 差和密度差,流体循环在没有泵的情况下发生。为了确保流体的有效循环以及确保在设备 位于除示出的坚立位置外的另一位置(例如图2至图4的水平位置)时也能够发生充分循 环,管4的通道6或通道7中的某些通道可以具有毛细管尺寸。在这种情况下,如果使流体 从设备的第一端部10返回至设备的第二端部11的冷凝器通道7具有毛细管尺寸,则从第 一端部10至第二端部11的流体流动还可以在设备位于除图1中示出的竖立位置外的另一 位置中时发生。在本文中,"毛细管尺寸"指的是具有毛细管尺寸的通道,在这种情况下,通 道具有足够小的尺寸,使得气泡仅可以沿纵向方向(换句话说,沿与径向方向相对的流动 方向)产生,并且从而通过推动流体而产生脉动效应(气泡泵送或气泡提升效应)。在该示 例中,通道具有毛细管尺寸,使得在其内壁上不需要额外的毛细管结构。被认作是毛细管的 通道的直径取决于内部所使用(沸腾)的流体。以下公式例如可以用以估计适当的直径: D = (sigma/(g*(rhol-rhov)))'0.5, 其中,sigma为表面张力,g为重量加速度,rhov为蒸汽密度,并且rhol为液体 密度。该公式向作为适合用在图中示出的设备中的流体的R134a(四氟乙烷)、R145fa和 Rl23ze (四氟丙稀)赋予了从1mm至3mm的值。 图2至图4示出了设备。除非在以下说明中另有指出,否则图2至图4中说明的 设备的工作原理和构造与结合图1说明的设备的工作原理和构造类似。 图2示出了整个设备,图3为一个管4和基板2的局部正视图,并且图4示出了沿 着图3中的线A-A截取的管4和基板2的横截面。所示出的设备可以安装在马达驱动装置 中,例如可以安装在用于控制至电动马达的电力供应的变频器中。 图2借助于示例示出了设备21包括16个管4,该16个管4平行地设置成经由蒸 发器2的第二表面Μ部分地穿透到蒸发器2的基板中。如在图3中最佳地观察到的,管^ 至少两个通道(由虚线示出)从而嵌入到蒸发器 2中。这些嵌入的通道用作蒸发通道6, 接收来自附接至基板2的第一表面24的一个或更多个电气组件23的热负载。位于蒸发器 2外的其余通道用作冷凝器通道7,该冷凝器通道7将来自流体的热传递到在冷凝器通道7 之间流动的空气25中。如图2中所示,为了加强热到空气25中的传递,翅片26优选地设 置成在相邻的管4的冷凝器通道7之间延伸。 图4更加详细地示出了流体流。通道的数目和通道的尺寸以及其他元件实际上可 以与4中所示出的形状和尺寸显著不同。管的第一端部1〇和第二端部11处的中空部段8 和中空部段9用作连接部,以允许流体穿过蒸发器通道 6与冷凝器通道7之间,而不需要为 此目的而在管4外为管或设备提供外部流体分配元件。这使得能够获得紧凑且有效的设 备。自然地,在某些实施方式中,可以在管的仅一端中具有中空部段8或9,并且在管的另一 端中具有传统的外部流体分配元件,例如,作为管的延伸部。 为了确保流体在整个设备内的均匀分配,图2至图4中示出的设备21设置有延伸 穿过管4的相邻侧壁的歧管27。歧管27将每个管4的至少一个通道彼此相互连接,并且允 许流体在所有管之间流动。以这种方式设置歧管的优势在于,例如歧管在管4的端部外不 需要任何额外的空间。有本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种设备(1,21,21’),其包括:蒸发器(2,2’),所述蒸发器(2,2’)具有用于接收来自一个或更多个电气组件(23)的热负载(3)的第一表面(24),管(4,4’,4’’),所述管(4,4’,4’’)具有将所述管分隔成通道的内纵向壁(5),所述管(4,4’,4’’)部分地穿透到所述蒸发器(2,2’)中,以提供嵌入到所述蒸发器(2,2’)中的蒸发器通道(6)以及位于所述蒸发器(2,2’)外的冷凝器通道(7),位于所述管的第一端部(10)和第二端部(11)处的连接部,所述连接部用于使流体从所述蒸发器通道(6)进入所述冷凝器通道(7)中,以及用于使流体从所述冷凝器通道(7)进入所述蒸发器通道(6)中,以及翅片(26),所述翅片(26)在相邻的管(4,4’,4’’)的所述冷凝器通道(7)之间延伸,其特征在于,所述连接部包括位于所述管(4,4’,4’’)内的中空部段(8,9),每个中空部段(8,9)在所述管(4,4’,4’’)的端部附近将管(4、4’、4’’)的所述通道(6,7)彼此连接,以允许流体经由所述中空部段(8,9)在所述管的所述通道(6,7)之间流动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:布鲁诺·阿戈斯蒂尼海基·埃洛马亚里·松德林里斯托·劳里拉
申请(专利权)人:ABB研究有限公司
类型:发明
国别省市:瑞士;CH

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