冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种冷却装置，其包括具有第一通道的第一蒸发器部段(6)和具有第二通道的第一冷凝器部段(8)。为了对电气部件提供充分冷却，该冷却装置还包括具有第三通道的第二蒸发器部段(10)和具有用于接纳来自电气部件(13)的热负载的第一表面(12)的底板(11)。第一冷凝器部段(8)与第二蒸发器部段(10)流体连通以接纳来自第二蒸发器部段的流体、将来自流体的热传递至周围环境并将流体返回至第二蒸发器部段。

【技术实现步骤摘要】
冷却装置
本专利技术涉及冷却装置，并且更具体地涉及用于对电气部件进行冷却的冷却装置。
技术介绍
先前已知一种包括第一蒸发器部段和第一冷凝器部段的冷却装置，其中，第一蒸发器部段和第一冷凝器部段分别具有用于在蒸发器部段与冷凝器部段之间传递流体的第一通道和第二通道。第一蒸发器部段布置在下述位置处：在该位置处，电气部件产生的热例如经由气流传递至蒸发器部段。以此方式，电气部件产生的热可以从蒸发器传递至冷凝器并消散到周围环境中。上述类型的冷却装置的问题在于不同的电气部件对于冷却具有不同的要求。例如，不同的电气部件产生的热量显著不同。因此，已知的冷却装置能够对一些部件提供充分冷却，但并非对所有部件都能够提供充分冷却。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述缺陷并提供一种能够提供更有效的冷却的冷却装置。该目的通过根据本专利技术的冷却装置来实现，该冷却装置包括：具有第一通道的第一蒸发器部段，第一蒸发器部段用于接收热负载并将热负传递到第一通道中的流体中；以及具有第二通道的第一冷凝器部段，第一冷凝器部段与第一蒸发器部段流体连通以接收来自第一蒸发器部段的流体、将来自流体的热传递至周围环境并将流体返回至第一蒸发器部段。该冷却装置的特征在于该冷却装置还包括：具有第三通道的第二蒸发器部段，第二蒸发器部段用于接收热负载并将热负载传递到第三通道中的流体中；以及底板，底板具有第一表面和第二表面，其中，第一表面用于接收来自电气部件的热负载，第二表面与第一表面相反并且第二表面设置有接纳第一蒸发器部段的第一通道或第二蒸发器部段的第三通道的槽，以将从电气部件接收的热负载相应地传递至第一通道中的或第三通道中的流体，并且该冷却装置的特征在于第一冷凝器部段与第二蒸发器部段流体连通以接收来自第二蒸发器部段的流体、将来自流体的热传递至周围环境并将流体返回至第二蒸发器部段。第二蒸发器和底板的使用使得可以为不同类型的电气部件提供充分冷却，其中，流体从第二蒸发器传递至第一冷凝器，并且底板具有接收来自电气部件的热负载的第一表面。附图说明下面将通过示例参照附图对本专利技术进行更详细的描述，在附图中：图1至图4示出了冷却装置的第一实施方式；图5至图9示出了冷却装置的第二实施方式；图10至图11示出了冷却装置的第三实施方式；以及图12至图13示出了冷却装置的第四实施方式。具体实施方式图1至图4示出了冷却装置的第一实施方式。图1示出了冷却装置的正视图，图2示出了底板和管，图3示出了流体分配元件的细节，并且图4示出了冷却装置的壳体。在示出的示例中，冷却装置包括多个第一管1，所述多个第一管1以使得所述多个第一管1之间具有空间的方式设置成在第一流体分配元件2与第二流体分配元件3之间延伸。第一管1通过纵向内壁4被分成多个通道。第一管可以通过例如由铝挤压成的MPE(多端口挤压)管来实现。在图1中，第一管1的通道的最靠近第一流体分配元件2定位的最下部分被用作第一蒸发器部段6的第一通道5。第一蒸发器部段6所接收的热负载被传递到第一通道5中的流体中。第一管1的通道的在图1中最靠近第二流体分配元件3定位的最上部分被用作第一冷凝器部段8的第二通道7。因此，第一冷凝器部段8与第一蒸发器部段6流体连通以接收流体并将来自流体的热传递至周围环境。第一管1的通道的在图1中定位在第一蒸发器部段6与第一冷凝器部段8之间的中间部段被用作第二蒸发器部段10的第三通道9。第二蒸发器部段10所接收的热被传递到第三通道9中的流体中，第三通道9与第一冷凝器部段8流体连通以将被加热的流体传递至第一冷凝器部段并从第一冷凝器部段8接收冷却过的流体。在示出的示例中，第二蒸发器部段10设置有底板11，底板11具有第一表面12和第二表面14，其中，第一表面12用于接收来自电气部件13的热负载。第二表面14是与第一表面12相反的表面并且第二表面14设置有接纳第二蒸发器部段10的第三通道9的槽15。然而，应当注意的是，代替将底板11设置在第二蒸发器部段10处，底板也可以代替地设置在第一蒸发器部段6处，使得槽15代替地接纳第一蒸发器部段6的第一通道5。在图1至图4中，通过示例的方式假定冷却装置是热虹吸管。在热虹吸管中，利用重力使冷却过的流体从冷凝器向下返回至蒸发器，而利用热将蒸发的流体从蒸发器向上驱动至冷凝器。为了增强这种流体循环，槽15可以接纳各个第一管1的第三通道9中的仅一部分第三通道，如图2中所示。在实践中，槽15接纳各个第一管1的第三通道9中的仅一个第三通道可能就足够了。因此位于底板11内的这些第三通道9是蒸发器通道，其中，热从电气部件13经由底板被最有效地传导至蒸发器通道。由第一管1提供的位于底板11外的其余第三通道9是冷凝器通道。在实践中，由第一管1提供的第三通道9中的仅一个第三通道位于底板11外可能就足够了。图3更详细地示出了第二流体分配元件3。第二流体分配元件被实施为连续空间16，其中，第一管1的所有通道都通向该连续空间16。因此，由第二流体分配元件提供的流体路径将所有的第二通道7互相连接至彼此。因此，经由任何通道到达第二流体分配元件的流体可以经由任意第一管的任意通道继续传递。在图4中示出了壳体17的细节。壳体17封围电气部件13和18、第一蒸发器部段6和第二蒸发器部段10并将上述部分与周围环境隔开。一个替代方案是壳体17被实施为防止空气在壳体17的外部与内部之间流动的气密外壳。在图4中，位于壳体17内的各部分中的电气部件18产生热，所述热经由壳体17内的空气传递至第一蒸发器部段6。优选地，在壳体17内使用风扇来产生穿过位于第一蒸发器部段6的第一通道5之间的空间的气流19。为了增强从气流到第一通道5中的流体的热传递，在通道之间的空间中优选地设置有散热片20。在壳体17内电气部件13也产生热。然而，在示出的示例中，这些电气部件13在第二蒸发器10处附接至底板11。因此，来自电气部件13的热经由底板11传导到第三通道9中的流体中。如图4中所示，第一冷凝器部段8位于壳体17的外部，在壳体17的外部，第一冷凝器部段8将来自所接收的流体的热消散至周围环境。优选地，可以使用风扇来产生穿过第一冷凝器部段8的第二通道7之间的空间的气流。为了增强热从第一冷凝器部段8的消散，在通道之间的空间中优选地设置有散热片20。如果利用示出的冷却装置对用于电动马达的驱动器比如变频器进行冷却，则例如位于底板上的部件13可以包括大功率半导体部件，比如例如IGBT(绝缘栅双极晶体管)。在这种情况下，部件18可以是无源部件，比如例如电感器、电容器、电阻器和印刷电路板。通常，印刷电路板需要被保护以免受外部空气的影响，由此，示出的冷却装置提供了对这种需要较高防护等级的部件进行冷却的非常有利的解决方案。在图4中，通过示例的方式假定蒸发器部段6、10和冷凝器部段8均布置成精确的直立位置，其中，冷凝器部段位于顶部。然而，热虹吸管不需要以这种精确的直立位置来工作。在实践中，热虹吸管可以倾斜达70°。在这种情况下，冷凝器部段8可以代替如示出的从顶壁22(或顶部)突出而是从左侧壁或右侧壁21突出。图5至图9示出了冷却装置的第二实施方式。图5至图9的实施方式与结合图1至图4所说明的实施方式非常相似。因此，将主要通过指出这些实施方式之间的差异来对图5至图9的实施方式进行说明。图5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却装置，包括：具有第一通道(5，5’)的第一蒸发器部段(6，6’，6”)，所述第一蒸发器部段(6，6’，6”)用于接收热负载并将所述热负载传递到所述第一通道(5，5’)中的流体中；以及具有第二通道(7，7’)的第一冷凝器部段(8，8’，8”)，所述第一冷凝器部段与所述第一蒸发器部段(6，6’，6”)流体连通以接收来自所述第一蒸发器部段的流体、将来自所述流体的热传递至周围环境并将所述流体返回至所述第一蒸发器部段，所述冷却装置的特征在于，所述冷却装置还包括：具有第三通道(9，9’)的第二蒸发器部段(10，10’，10”)，所述第二蒸发器部段(10，10’，10”)用于接收热负载并将所述热负载传递到所述第三通道中的流体中；以及底板(11，11’，11”’)，所述底板(11，11’，11”’)具有第一表面(12)和第二表面(14)，其中，所述第一表面(12)用于接收来自电气部件(13)的热负载，所述第二表面(14)与所述第一表面相反并且所述第二表面(14)设置有接纳所述第一蒸发器部段的所述第一通道(5，5’)或所述第二蒸发器部段的所述第三通道(9，9’)的槽(15，15’)，以将从所述电气部件(13)接收的热负载相应地传递至所述第一通道中的或所述第三通道中的流体，以及所述第一冷凝器部段(8，8’，8”)与所述第二蒸发器部段(10，10’，10”)流体连通以接收来自所述第二蒸发器部段的流体、将来自所述流体的热传递至周围环境并将所述流体返回至所述第二蒸发器部段。...

【技术特征摘要】
2015.12.22 EP 15201821.41.一种冷却装置，包括：具有第一通道(5，5’)的第一蒸发器部段(6，6’，6”)，所述第一蒸发器部段(6，6’，6”)用于接收热负载并将所述热负载传递到所述第一通道(5，5’)中的流体中；以及具有第二通道(7，7’)的第一冷凝器部段(8，8’，8”)，所述第一冷凝器部段与所述第一蒸发器部段(6，6’，6”)流体连通以接收来自所述第一蒸发器部段的流体、将来自所述流体的热传递至周围环境并将所述流体返回至所述第一蒸发器部段，所述冷却装置的特征在于，所述冷却装置还包括：具有第三通道(9，9’)的第二蒸发器部段(10，10’，10”)，所述第二蒸发器部段(10，10’，10”)用于接收热负载并将所述热负载传递到所述第三通道中的流体中；以及底板(11，11’，11”’)，所述底板(11，11’，11”’)具有第一表面(12)和第二表面(14)，其中，所述第一表面(12)用于接收来自电气部件(13)的热负载，所述第二表面(14)与所述第一表面相反并且所述第二表面(14)设置有接纳所述第一蒸发器部段的所述第一通道(5，5’)或所述第二蒸发器部段的所述第三通道(9，9’)的槽(15，15’)，以将从所述电气部件(13)接收的热负载相应地传递至所述第一通道中的或所述第三通道中的流体，以及所述第一冷凝器部段(8，8’，8”)与所述第二蒸发器部段(10，10’，10”)流体连通以接收来自所述第二蒸发器部段的流体、将来自所述流体的热传递至周围环境并将所述流体返回至所述第二蒸发器部段。2.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，所述冷却装置是包括第一流体分配元件(2)和第二流体分配元件(3)的热虹吸管，其中，第一流体分配元件(2)将所有第一通道(5)相互连接至彼此，所述第二流体分配元件(3)将所有第二通道(7)相互连接至彼此，所述冷却装置包括第一管(1)，所述第一管(1)以使得所述第一管(1)之间具有空间的方式设置成在所述第一流体分配元件(2)与所述第二流体分配元件(3)之间延伸，所述第一管(1)包括通过纵向内壁(4)被彼此分隔开的多个通道，以及所述第一管(1)的最靠近所述第一流体分配元件(2)定位的第一部分中的第一管的所述通道提供所述第一通道(5)，所述第一管(1)的最靠近所述第二流体分配元件(3)定位的第二部分中的第一管的所述通道提供所述第二通道(7)，并且所述第一管(1)的定位在所述第一管的所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分中的第一管的所述通道提供所述第三通道(9)。3.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，所述冷却装置包括第一管(1’)，所述第一管(1’)以使得所述第一管(1’)之间具有空间的方式设置成在第一流体分配元件(2’)与第二流体分配元件(3’)之间延伸，所述第一管包括通过纵向内壁(4)被彼此分隔开的通道，所述第一管(1’)的最靠近所述第一流体分配元件(2’)定位的第一部分中的第一管的所述通道提供所述第一通道(5’)，所述第一管(1’)的最靠近所述第二流体分配元件(3’)定位的第二部分中的第一管的所述通道提供所述第二通道(7’)，并且所述第一管(1’)的定位在所述第一管的所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分中的第一管的所述通道提供所述第三通道(9’)，所述第一通道(5’)、所述第二通道(7’)和所述第三通道(9’)为毛细管尺寸，以及为了获得以脉动热管的方式工作的冷却装置，所述第一流体分配元件(2’)将每个第一通道(5’)连接至仅一个或更多个其他预定的第一通道(5’)，并且所述第二流体分配元件(3’)将每个第二通道(7’)连接至仅一个或更多个其他预定的第二通道(7’)。4.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，所述冷却装置是包括下述各者的热虹吸管：第一组(31”)的第一管(1)，所述第一组(31”)的第一管(1)以使得所述第一组(31”)的第一管(1)之间具有空间的方式设置成在第一流体分配元件(2)与中央流体分配元件(30”)之间延伸，所述第一组(31”)的第一管(1)包括通过纵向内壁(4)被彼此分隔开的第一通道(5)；第二组(32”)的第一管(1)，所述第二组(32”)的第一管(1)以使得所述第二组(32”)的第一管(1)之间具有空间的方式设置成在所述中央流体分配元件(30”)与第二流体分配元件(3)之间延伸，所述第二组(32”)的第一管(1)包括通过纵向内壁(4)被彼此分隔开的第二通道(7)；以及第三组(33”)的第一管(1)，所述第三组(33”)的第一管(1)以使得所述第三组(33”)的第一管(1)之间具有空间的方式设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗切斯科·阿戈斯蒂尼，达尼埃莱·托雷辛，布鲁诺·阿戈斯蒂尼，马蒂厄·哈贝特，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI