用于功率电子器件的热交换器制造技术

本发明专利技术涉及用于功率电子器件的热交换器。具体而言，一种热交换器，包括沿对应的匹配表面连结的一对金属板，其中金属板中的至少一个包括多个连接的凹部，当板连结时，该多个连接的凹部在板之间形成流体回路，其中流体回路包括入口、入口歧管、出口、出口歧管以及在入口歧管与出口歧管之间延伸并流体地连接入口歧管和出口歧管的多个流径，并且其中多个流径中的一个或多个包括流体通路和流动收缩部，并且其中流动收缩部的水力直径与流体通路的水力直径的比率随着距入口的距离增加而增加。径的比率随着距入口的距离增加而增加。径的比率随着距入口的距离增加而增加。

【技术实现步骤摘要】
用于功率电子器件的热交换器


[0001]示例性实施例属于热交换器领域。更具体地，本公开涉及用于冷却功率电子器件的热交换器的构造。

技术介绍

[0002]如电机驱动器的功率电子装置可在操作期间基于装置的效率生成废热。此外，当功率电子装置发热时，它们的效率可降低，从而增加它们生成的热量。当构造到制冷系统中时，这些装置的有效热集成可为系统的整体效率和可靠性的重要方面。因此，系统集成商的目标是将这些构件保持在将最大化系统效率的操作温度范围内。因此，在本领域中仍然需要构造成与功率电子装置紧密集成的热交换器，其可在各种负载条件下保持针对这些构件的最佳温度。

技术实现思路

[0003]公开了一种热交换器，包括沿对应的匹配表面连结的一对金属板，其中金属板中的至少一个包括多个连接的凹部，当板连结时，该多个连接的凹部在板之间形成流体回路，其中流体回路包括入口、入口歧管、出口、出口歧管以及在入口歧管与出口歧管之间延伸并流体地连接入口歧管和出口歧管的多个流径，其中多个流径中的一个或多个包括流体通路和流动收缩部，并且其中流动收缩部的水力直径与流体通路的水力直径的比率随着距入口的距离增加而增加。
[0004]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，其中热交换器构造成以基本上竖直定向操作，其中入口歧管的主轴线和出口歧管的主轴线基本上竖直地延伸，并且多个流体通路布置成一个在另一个顶上，并且其中入口设置在出口下方，使得在操作期间，制冷剂通过入口歧管和出口歧管的流动方向与重力相反。
[0005]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，其中第一流动收缩部最靠近入口设置在流体通路中，并且包括在0.3和0.5之间包括端点的流动收缩部的水力直径与流体通路的水力直径的比率。
[0006]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，其中流动收缩部设置在流体通路与入口歧管之间。
[0007]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，其中两个板包括在连结时形成流体回路的对应地布置的连接的凹部。
[0008]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，其中最靠近入口的第一组的两个或更多个相邻流径包括具有第一流动收缩部水力直径的流动收缩部，并且不在第一组中的第二组的两个或更多个相邻流径包括具有第二流动收缩部水力直径的流动收缩部，并且其中第二流动收缩部水力直径大于第一流动收缩部水力直径。
[0009]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，其中第二流动收缩部水力直径等于第一流动收缩部水力直径的从1.2到1.5倍。
[0010]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，进一步包括不在第一组或第二组中的第三组的两个或更多个相邻流径，其包括具有第三流动收缩部水力直径的流动收缩部，其中第三流动收缩部水力直径大于第一流动收缩部水力直径和第二流动收缩部水力直径中的各个。
[0011]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，其中第三流动收缩部水力直径等于第二流动收缩部水力直径的从1.2到1.5倍。
[0012]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，其中第二流动收缩部水力直径等于第一流动收缩部水力直径的从1.2到1.5倍，并且第三流动收缩部水力直径等于第二流动收缩部水力直径的1.2和1.5倍之间。
[0013]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，包括通过热交换器的多于两组的相邻流径，各个流径包括流体通路和流动收缩部，其中距入口较远距离的组的流径中的流动收缩部包括的流动收缩部水力直径等于直接相邻且较靠近入口的组的流径中的流动收缩部的流动收缩部水力直径的从1.2到1.5倍。
[0014]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，其中在操作期间，进入入口的制冷剂是具有等于零的蒸气质量的单相液体制冷剂，并且离开出口的制冷剂是具有在0.4和0.6之间包括端点的蒸气质量的两相混合物。
[0015]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，进一步包括设置在金属板之一的面上的功率电子模块安装特征，并且其中该面设置在金属板的与匹配表面相对的一侧。
[0016]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，其中形成入口和出口的连接的凹部各自包括用于将流体导管固定到其上的接合特征。
[0017]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，其中板通过焊接连结，并且其中焊接沿匹配表面的至少一部分在板之间形成密封。
[0018]除了本文描述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，其中板由压缩机构连结，压缩机构构造成将板保持在一起。
[0019]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，进一步包括设置在板之间用于防止从流体回路的泄漏的密封材料。
[0020]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，其中流体通路以小于或等于10
°
的倾斜角延伸。
[0021]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，制冷剂循环机器包括主制冷回路，其构造成使制冷剂通过呈串流布置的压缩机、排热热交换器、膨胀阀和吸热热交换器；膨胀阀旁通回路，其用于将离开主制冷回路的冷凝器的制冷剂的至少一部分转向电子器件冷却器并使制冷剂的该部分返回到蒸发器，以及其中电子器件冷却器包括如本文所述的热交换器，并且其中制冷剂的该部分引导通过热交换器以冷却以热连通方式附接到其上的一个或多个功率电子模块。
[0022]除了本文所述的特征中的一个或多个之外，或作为备选，进一步实施例，其中膨胀阀旁通回路包括设置成并流布置的两个电子器件冷却器，一个用于冷却功率整流器，且另一个用于冷却逆变器。
[0023]除非另外明确指示，否则前述特征和元件可在无排他性的情况下以各种组合来组
合。鉴于以下描述和附图，这些特征和元件及其操作将变得更清楚。然而，应该理解，以下描述和附图旨在本质上是说明性和解释性的而非限制性的。
附图说明
[0024]以下描述不应被认为以任何方式进行限制。参考附图，相似的元件编号相似：图1是在示例性实施例中具有安装至其的功率电子模块的热交换器的示意图。
[0025]图2是在示例性实施例中具有安装至其的功率电子模块的热交换器的示意图。
[0026]图3是在示例性实施例中具有安装至其的功率电子模块的热交换器的示意图。
[0027]图4是图1
‑
2的示例性实施例的热交换器的A
‑
A截面的示意图。
[0028]图5是图1
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2的示例性实施例的热交换器的A
‑
A截面的示意图。
[0029]图6是图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热交换器，包括沿对应的匹配表面连结的一对金属板，其中所述金属板中的至少一个包括多个连接的凹部，当所述板连结时，所述多个连接的凹部在所述板之间形成流体回路，其中所述流体回路包括入口、入口歧管、出口、出口歧管以及在所述入口歧管与所述出口歧管之间延伸并流体地连接所述入口歧管和所述出口歧管的多个流径，其中所述多个流径中的一个或多个包括流体通路和流动收缩部，并且其中所述流动收缩部的水力直径与所述流体通路的水力直径的比率随着距所述入口的距离增加而增加。2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述热交换器构造成以基本上竖直定向操作，其中所述入口歧管的主轴线和所述出口歧管的主轴线基本上竖直地延伸，并且所述多个流体通路布置成一个在另一个顶上，并且其中所述入口设置在所述出口下方，使得在操作期间，制冷剂通过所述入口歧管和所述出口歧管的流动方向与重力相反。3.根据权利要求1所述的热交换器，其中，第一流动收缩部最靠近所述入口设置在所述流体通路中，并且包括在0.3和0.5之间包括端点的所述流动收缩部的水力直径与所述流体通路的水力直径的比率。4.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述流动收缩部设置在所述流体通路与所述入口歧管之间。5.根据权利要求1所述的热交换器，其中，两个板包括在连结时形成所述流体回路的对应地布置的连接的凹部。6.根据权利要求1所述的热交换器，其中，最靠近所述入口的第一组的两个或更多个相邻流径包括具有第一流动收缩部水力直径的流动收缩部，并且不在所述第一组中的第二组的两个或更多个相邻流径包括具有第二流动收缩部水力直径的流动收缩部，并且其中所述第二流动收缩部水力直径大于所述第一流动收缩部水力直径。7.根据权利要求6所述的热交换器，其中，所述第二流动收缩部水力直径等于所述第一流动收缩部水力直径的从1.2到1.5倍。8.根据权利要求6所述的热交换器，进一步包括不在所述第一组或所述第二组中的第三组的两个或更多个相邻流径，其包括具有第三流动收缩部水力直径的流动收缩部，且其中所述第三流动收缩部水力直径大于所述第一流动收缩部水力直径和所述第二流动收缩部水力直径中的各个。9.根据权利要求8所述的热交换器，其中，所述第三流动收缩部水力直径等于所述第二流动收缩部水力直径的从1.2到1.5倍。10.根据权利要求8所述的热交换器，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：