空气热交换器和用于其制造的方法以及配备其的电子结构技术

本发明专利技术涉及用于冷却功率电子构件(2)的空气热交换器(1)，其包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空气热交换器和用于其制造的方法以及配备其的电子结构


[0001]本专利技术涉及用于冷却功率电子构件的空气热交换器。

技术介绍

[0002]由EP0051315A2已知空气热交换器的一种实施方案。虽然EP0051315A2的目的已经在于改善各个构件的散热，但是这在EP0051315A2中对于具有高热功率的构件、如例如功率电子构件一直还未得到充分解决。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，克服现有技术的缺点并且提供一种空气热交换器，该空气热交换器对于具有高热功率的电子构件也具有改善的散热。
[0004]改善散热的一种可能在于应用液体热交换器。然而液体热交换器具有用于冷却介质循环的高能耗的缺点。此外液体热交换器具有复杂的结构，该复杂的结构导致并非微不足道的易出错性。出于这个原因，在本应用领域中排除液体热交换器的应用。
[0005]本专利技术的目的通过根据权利要求的空气热交换器解决。
[0006]本专利技术涉及一种用于冷却功率电子构件的空气热交换器，其包括：
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承载板，其包括用于容纳功率电子构件的容纳区域；
[0008]‑
热交换板，其与承载板联接，通过承载板和热交换板限界地构成至少一个密封封闭的空腔以用于容纳工作介质，空腔具有蒸发器和冷凝器，蒸发器设置为沿传热方向与冷凝器间隔开；
[0009]‑
冷却肋，其与热交换板联接。
[0010]空气热交换器的冷却肋在空气热交换器的运行中以空气环流，由此可将由功率电子构件产生的热量尽可能有效地输出给周围环境。
[0011]按照本专利技术的空气热交换器的实施方案带来令人吃惊的优点：通过密封封闭的空腔和容纳在其中的工作介质或者说通过按照本专利技术设置密封封闭的空腔相比于没有实施有空腔的空气热交换器可以实现20
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30％的效率提高。该令人吃惊高的效率提高可以特别是通过如下方式实现，即可将功率电子构件的在承载板的容纳区域中导入的热量均匀地引导给与热交换板联接的冷却肋，全部冷却肋可将热量近似均匀地输出给周围环境空气。
[0012]此外可以有利的是，承载板具有承载板连接面并且热交换板具有热交换板连接面，承载板连接面与热交换板连接面相互贴靠。承载板连接面与热交换板连接面相互贴靠也包括如下状态，即在承载板连接面与热交换板连接面之间构成中间层、如例如焊料层或胶粘剂层。
[0013]此外可以设定，承载板连接面设置在承载板的容纳区域的对置的侧上。
[0014]此外可以设定，热交换板连接面设置在热交换板的相对于冷却肋对置的侧上。
[0015]此外可以设定，承载板连接面和热交换板连接面分别构成为平坦的面，空腔通过在热交换板连接面中的凹部构成。这带来令人吃惊的优点：空气热交换器可以具有尽可能
简单的结构并且此外可以具有尽可能高的效率。
[0016]对此备选或附加地可以设定，凹部为了形成空腔而设置在承载板中。
[0017]此外可以设定，承载板连接面与热交换板连接面通过材料锁合连接、特别是通过真空焊接连接相互联接。通过这样的材料锁合连接可以实现对空腔的密封封闭。此外，通过真空焊接连接可以实现对空腔的特别密封的封闭或者说实现在承载板与热交换板之间的连接的简单建立。此外，在建立真空焊接连接的情况下可以将工作介质简单地引入空腔中。
[0018]有利地还有如下实施形式，按照该实施形式可以设定，在凹部中至少在蒸发器的区域中设置有接片，所述接片贴靠在承载板连接面上。这带来如下优点，即通过接片可以改善在承载板与热交换板之间的导热能力，由此可以实现空气热交换器的进一步令人吃惊的效率提高。此外，接片可以用作保护件，由此可以改善空气热交换器的稳定性或者说空腔的形状持久性。
[0019]对此备选地可以设定，在凹部中至少在蒸发器的区域中设置有接片，所述接片贴靠在热交换板连接面上。
[0020]按照一种改进可能的是，接片中的多个接片设置成一行，多行接片相继地设置。这带来如下优点，即可以进一步改善空气热交换器的效率。
[0021]此外可以设定，来自一行和/或来自不同行的各个接片具有相互不同的尺寸，和/或各个接片相互间以不同间隔设置。这带来如下优点，接片的分布匹配于散热的相应的要求。
[0022]特别是可以设定，多行接片沿传热方向相继地设置。
[0023]此外可以设定，各个接片沿传热方向具有纵向延伸且横向于传热方向具有横向延伸，纵向延伸大于横向延伸。此外可以设定，各个接片的纵向延伸在2毫米与50毫米之间、特别是在4毫米与20毫米之间、优选地在6毫米与10毫米之间。此外可以设定，各个接片的横向延伸在1毫米与20毫米之间、特别是在2毫米与10毫米之间、优选地在3毫米与4毫米之间。
[0024]此外可以设定，在冷凝器的区域中构成有至少一个间隔保持器。间隔保持器构成为，使得承载板贴靠在间隔保持器上。此外可以设定，间隔保持器沿传热方向具有纵向延伸且横向于传热方向具有横向延伸，纵向延伸大于横向延伸。此外可以设定，间隔保持器的纵向延伸在20毫米与300毫米之间、特别是在50毫米与200毫米之间、优选地在120毫米与130毫米之间。此外可以设定，间隔保持器的横向延伸在1毫米与20毫米之间、特别是在2毫米与15毫米之间、优选地在4毫米与8毫米之间。
[0025]此外可以有利的是，构成有至少两个空腔。这带来令人吃惊的优点：相比于单个较大尺寸的空腔可以进一步改善空气热交换器的效率。各个空腔可以在此相互独立地且相互不连接地设置在空气热交换器中。
[0026]此外可以设定，所述至少两个空腔并排地设置，所述至少两个空腔具有相互反向的传热方向。这带来令人吃惊的优点，即改善的热分布。
[0027]此外可以设定，在热交换板中构成有冷却肋容纳部，冷却肋容纳在冷却肋容纳部中。热交换器的一种实施形式，即冷却肋与热交换板不是一件式地成形而是单独成形且容纳在热交换板中，带来如下优点，即可简单和成本有利地制造热交换板。
[0028]在一个备选实施变型中可以设定，冷却肋一件式地模制到热交换板上。例如如果热交换板构成为连铸型材，那么可以实现这一点。
[0029]此外可以设定，热交换板构成为深冲件。在该情况下，冷却肋同样可以一件式模制到热交换板上。
[0030]特别是可以设定，容纳板和/或热交换板由铝或铝合金形成。
[0031]此外可以设定，冷却肋为了应用良好的导热材料、如例如导热膏而容纳在冷却肋容纳部中。
[0032]冷却肋可以由与热交换板相同的材料制造。
[0033]此外可以设定，蒸发器设置在容纳区域中，容纳区域在俯视图中观察与承载板偏心地设置。通过偏心地设置容纳区域可以实现尽可能节省空间和有效地构成空气热交换器。同时可以通过构成空腔实现均匀地热扩散到热交换板的整个面上。
[0034]按照一个特别的实施形式可能的是，空腔具有蒸发器和冷凝器中的多个冷凝器，从蒸发器至冷凝器构成多个传热方向。通过该措施可以实现在热交换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于冷却功率电子构件(2)的空气热交换器(1)，包括：
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承载板(3)，所述承载板具有用于容纳功率电子构件(2)的容纳区域(4)；
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热交换板(7)，所述热交换板与承载板(3)联接，其中，通过承载板(3)和热交换板(7)至少部分限界地构成至少一个密封封闭的空腔(10)以用于容纳工作介质(13)，空腔(10)具有蒸发器(11)和冷凝器(12)，蒸发器(11)设置为沿传热方向(14)与冷凝器(12)间隔开；
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冷却肋(15)，所述冷却肋与热交换板(7)联接。2.根据权利要求1所述的空气热交换器(1)，其特征在于，承载板(3)具有承载板连接面(6)，热交换板(7)具有热交换板连接面(8)，承载板连接面(6)与热交换板连接面(8)相互贴靠。3.根据权利要求2所述的空气热交换器(1)，其特征在于，承载板连接面(6)和热交换板连接面(8)分别构成为平坦的面，空腔(10)通过在热交换板连接面(8)中的凹部(9)构成。4.根据权利要求2或3所述的空气热交换器(1)，其特征在于，承载板连接面(6)与热交换板连接面(8)通过材料锁合连接、特别是通过真空焊接连接相互联接。5.根据权利要求3或4所述的空气热交换器(1)，其特征在于，在凹部(9)中至少在蒸发器(11)的区域中设置有接片(26)，所述接片贴靠在承载板连接面(6)上。6.根据权利要求5所述的空气热交换器(1)，其特征在于，接片(26)中的多个接片设置成一行(28)，多行(28)接片(26)相继地设置。7.根据权利要求6所述的空气热交换器(1)，其特征在于，来自一行(28)和/或来自不同行(28)的各个接片(26)具有相互不同的尺寸，和/或各个接片(26)相互间以不同间隔设置。8.根据上述权利要求之一所述的空气热交换器(1)，其特征在于，构成有至少两个空腔(10)。9.根据上述权利要求之一所述的空气热交换器(1)，其特征在于，在热交换板(7)中构成有冷却肋容纳部(16)，冷却肋(15)容纳在所述冷却肋容纳部中。10.根据权利要求1至8之一所述的空气热交换器(1)，其特征在于，冷却肋(15)一件式地模制到热交换板(7)上。11.根据上述权利要求之一所述的空气热交换器(1)，其特征在于，蒸发器(11)设置在容纳区域(4)中，容纳区域(4)在俯视图中观察与承载板(3)偏心地设置。12.根据上述权利要求之一所述的空气热交换器(1)，其特征在于，空腔(10)具有所述蒸发器(11)和多个所述冷凝器(12)，构成有多个传热方向(14)。13.根据上述权利要求之一所述的空气热交换器(1)，其特征在于，承载板(3)的承载板厚度(22)在1毫米与10毫米之间、特别是在1.3毫米与7.5毫米之间、优选地在1.5毫米与5毫米之间。14.根据上述权利要求之一所述的空气热交换器(1)，其特征在于，热交换板(7)的热交换板厚度(23)在3毫米与50毫米之间、特别是在4毫米与35毫米之间、优选地在5毫米与23毫米之间。15.根据上述权利要求之一所述的空气热交...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：DAU有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：