【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块式冷却系统
本文描述的主题大体涉及用于功率模块的冷却系统。特别地,主题涉及蒸发器,即相应地用于电子构件的两相冷却器,而且涉及采用这样的蒸发器的冷却系统和冷却电子构件(诸如例如功率半导体)的方法。
技术介绍
例如半导体开关元件等的功率电子构件典型地易受流过它们的电流所产生的热能的量引起的热问题的影响。由于功率电子装置达到越来越大的功率值且因此散发热能,所以对维持这样的功率电子装置的可靠性的高效冷却系统的需要就变得越来越重要。另外,实现更高功率密度的趋势不断对所采用的冷却系统的设计和效率提出挑战,更高的功率密度意味着较紧凑的功率电子装置能够应付与以前等量或更大量的功率以及更少的用于冷却系统和空气流的空间。此外,期望用于当代电气产品的冷却系统性能较高,价格较低。一般而言,性能和价格是正相关的,这对电气产品的设计工程师是不断的挑战。用于对功率电子装置(例如基于IGBT(绝缘栅双极晶体管)的构件(例如紧压包)和更一般地处于电压下、有电流流过它们的装置)提供冷却的一个选择是使用去离子水的水冷却系统。但是,这些系统体积大且沉重,因为它们典型地需要去离子单元。空气冷却是另一种对这样的功率电子装置提供简单且廉价的冷却的方式,但它受到空气的较差的热物理属性的限制,空气的导热率低且比热也低。目前,对功率电子装置提供高效冷却系统的一种方式是提供两相冷却回路。这种冷却回路使液体与发热装置进行热接触。液体被散发的热加热,并且达到沸腾温度。由于液体的温度不会升高到沸腾温度以上,所以液体的温度且因此电子装置的温度最高保持处于液体的沸点温度。然后液体蒸气被导引通过导管(蒸气上升管)到达 ...
【技术保护点】
一种用于冷却多个功率电子构件(20)的模块式冷却系统(10),所述冷却系统(10)包括多个冷却模块(30),其中所述冷却模块(30)中的各个分别包括: 适于接收来自所述功率电子构件(20)中的对应的一个的热的蒸发器单元(50),所述蒸发器单元(50)具有用于接收液体冷却流体的入口(51)、用于用所述热使所述冷却流体蒸发的蒸发器本体(52),以及用于放出蒸发的冷却流体的出口(53); 冷凝器(60),其具有用于接收所述蒸发的冷却流体的入口(61)、用于使所述冷却流体冷凝的冷凝器本体(62),以及用于放出冷凝的液体冷却流体的出口(63); 第一管系统(70),其连接所述蒸发器单元(50)的出口(53)与所述冷凝器(60)的入口(61);以及 第二管系统(80),其连接所述冷凝器(60)的出口(63)与所述蒸发器单元(50)的入口(51),其中,所述冷却模块(30)中的各个形成与所述冷却系统(10)的其它冷却模块(30)的冷却流体回路分开的相应的单独的冷却流体回路,其中,所述冷却模块(30)的相邻的冷凝器(60)彼此电绝缘开,以及其中,各个冷却模块(30)的冷凝器(60)包括用于外部 ...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.03 EP 12182713.31.一种模块式冷却系统(10),用于冷却多个功率电子构件(20),所述冷却系统(10)包括多个冷却模块(30),其中所述冷却模块(30)中的各个分别包括:适于接收来自所述功率电子构件(20)中的对应的一个的热的蒸发器单元(50),所述蒸发器单元(50)具有用于接收液体冷却流体的入口(51)、用于用所述热使所述冷却流体蒸发的蒸发器本体(52),以及用于放出蒸发的冷却流体的出口(53);冷凝器(60),其具有用于接收所述蒸发的冷却流体的入口(61)、用于使所述冷却流体冷凝的冷凝器本体(62),以及用于放出冷凝的液体冷却流体的出口(63);第一管系统(70),其连接所述蒸发器单元(50)的出口(53)与所述冷凝器(60)的入口(61);以及第二管系统(80),其连接所述冷凝器(60)的出口(63)与所述蒸发器单元(50)的入口(51),其中,所述冷却模块(30)中的各个形成与所述冷却系统(10)的其它冷却模块(30)的冷却流体回路分开的相应的单独的冷却流体回路,其中,所述冷却模块(30)的相邻的冷凝器(60)彼此电绝缘开,其中,所述蒸发器单元(50)沿堆叠方向(100)与所述功率电子构件(20)交替地堆叠成交替叠堆(90),以及其中,各个冷却模块(30)的冷凝器(60)包括用于外部冷却剂介质的至少一个冷却剂介质通路(120),其中,所述至少一个冷却剂介质通路(120)为外部冷却剂介质限定横向于交替叠堆(90)的堆叠方向(100)的流向(121)。2.根据权利要求1所述的模块式冷却系统(10),其特征在于,所述模块式冷却系统(10)包括用于沿着所述流向(121)推动外部冷却剂介质的通气器件。3.根据权利要求1所述的模块式冷却系统(10),其特征在于,外部冷却剂介质的流向(121)垂直于所述交替叠堆(90)的堆叠方向(100)。4.根据权利要求1所述的模块式冷却系统(10),其特征在于,各个冷却模块(30)的第一管系统(70)和第二管系统(80)进一步包括柔性部分(110),所述柔性部分(110)允许在所述蒸发器单元(50)和对应的冷凝器(60)之间沿所述堆叠方向(100)有相对移动。5.根据前述权利要求中的任一项所述的模块式冷却系统(10),其特征在于,各个冷却模块(30)的冷凝器(60)具有冷却剂介质进口侧(64)和冷却剂介质出口侧(65),以及其中,...
【专利技术属性】
技术研发人员:A布洛伯格,B阿戈施蒂尼,J倪,J哈夫纳,M哈伯特,
申请(专利权)人:ABB技术有限公司,
类型:发明
国别省市:瑞士;CH
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