提出一种液体冷却装置，该液体冷却装置具有：包括用于布置功率半导体器件的平面的主体，其中该主体具有：第一端侧和与该第一端侧相对的第二端侧；从第一端侧延伸至第二端侧的多个管形的冷却凹部；布置在对应的冷却凹部中的第一旋流体，其中旋流体具有布置在对应的冷却凹部内的作用区段和锁止区段，其中锁止区段与锁止配对支承部和/或与另外的旋流体共同作用，以此防止作用区段在对应的凹部中扭转。以此防止作用区段在对应的凹部中扭转。以此防止作用区段在对应的凹部中扭转。
【技术实现步骤摘要】
用于布置功率半导体器件的液体冷却装置
[0001]本专利技术描述一种液体冷却装置，该液体冷却装置具有包括用于布置功率半导体器件的平面的主体，其中该主体具有第一端侧和与该第一端侧相对的第二端侧。液体冷却装置还具有从第一端侧延伸至第二端侧的管状的多个冷却凹部。在冷却凹部中设有旋流体，旋流体使得流过的液体引起涡流，以加强冷却效果。
技术介绍
[0002]DE 197 47 321A1作为现有技术公开了一种用于功率半导体结构元件的液体冷却器，该液体冷却器具有能良好导热的金属的冷却体，冷却体具有用于容纳液态冷却介质的多个管，定位在每个管中的冷却体具有螺旋部，螺旋部的匝圈外直径与管的有效直径一样大。通过将螺旋部装入液体冷却器的使冷却介质流过引入的管，使得相对于没有装入螺旋部的同类型的冷却装置，热阻减小约一半。
技术实现思路
[0003]基于现有技术，本专利技术的目的是改进该液体冷却装置，使得形成旋流体的可靠且因此能简单制造的防转动结构。
[0004]根据本专利技术该目的通过一种液体冷却装置实现，该液体冷却装置具有：包括用于布置功率半导体器件的平面的主体，其中主体具有第一端侧和与第一端侧相对的第二端侧；从第一端侧延伸至第二端侧的多个管形的冷却凹部；布置在对应的冷却凹部中的第一旋流体，其中旋流体具有布置在对应的冷却凹部内的作用区段和锁止区段，其中锁止区段与锁止配对支承部和/或与另外的旋流体共同作用，因此防止作用区段在对应的凹部中扭转。
[0005]在此当然，锁止区段可连接第一和第二旋流体并且同时地布置在锁止配对支承部中。
[0006]可有利的是，锁止区段构造成直的或弯曲的第一销区段，第一销区段布置在形成锁止配对支承部的锁止凹部中。在此锁止凹部还可构造在主体的第一端侧上或第一收集体的对侧中，其中第一收集体以其对侧布置在第一端侧上。在此锁止凹部可具有平行于第一端侧延伸的区段以及优选垂直于第一端侧延伸的另一区段。
[0007]因此也可有利的是，锁止凹部构造成对应的冷却凹部的尤其额外的、凹陷的凹部。在此凹陷的凹部优选可仅构造在冷却凹部的部分区段中。
[0008]特别可优选的是，优选布置在相邻的冷却凹部中的第一和另外的旋流体的相应的锁止区段构造成连接两个旋流体的直的或拱曲构造的第二连接销区段。
[0009]原则上可优选的是，冷却凹部平行于平面延伸。
[0010]还可优选的是，冷却凹部具有圆的横截面，并且在此尤其具有光滑的表面或包括多个沿径向直达中点的栓轴的表面或径向的锯齿形轮廓。在此，栓轴或锯齿形轮廓的锯齿本身可形成锁止配对支承部。
[0011]尤其可有利的是，旋流体的作用区段构造成螺旋形的。在此，旋流体的中央轴线与对应的冷却凹部的中央轴线重合。也可同时地或替代地，使分别相邻的旋流体作用区段具有不同的螺旋转动方向，顺时针转动或逆时针转动。
[0012]基本上有利的是，作用区段的外直径相应于冷却凹部的自由直径。
[0013]当然，在没有明确或本身排除或与本专利技术的思想矛盾的情况下，分别以单数所述的特征可在根据本专利技术的液体冷却装置中有多个。
[0014]应理解的是，本专利技术的各种设计方案能单个地或任意组合地实现以进行改进。尤其前面以及下面所述和描述的特征不仅可以给出的组合、而且也可以不同的组合或单独地使用，不会离开本专利技术的范围。
附图说明
[0015]本专利技术的其他解释、有利的细节和特征由下面对本专利技术的图1至图6中示意性示出的实施例的描述或其中的各个部分中获得。
[0016]图1和图2在三维视图中示出了根据本专利技术的液体冷却装置的第一设计方案。
[0017]图3示出了属于第一液体冷却装置的两个旋流体。
[0018]图4示出了根据本专利技术的液体冷却装置的第二设计方案的局部的两个视图。
[0019]图5示出了根据本专利技术的液体冷却装置的第三设计方案的局部的两个视图。
[0020]图6示出了第三设计方案的改型设计。
具体实施方式
[0021]图1和图2在三维视图中示出了根据本专利技术的液体冷却装置1的第一设计方案。该液体冷却装置1具有用于布置多个功率半导体器件、例如半桥功率半导体模块的平面20。平面20形成液体冷却装置1的主体2的主面。在此，与该平面20垂直地，在主体2的第一窄侧上布置有第一端侧22和与其平行相对的第二端侧。
[0022]主体2还具有多个管状的冷却凹部3。冷却凹部从第一端侧22延伸至第二端侧并且平行于平面20。冷却凹部3的横截面的基本形状是圆的，其中该基本形状在该设计方案中具有径向的锯齿形轮廓36。
[0023]如原则上从现有技术中已知的，在每个冷却凹部3中布置有第一旋流体4，第一旋流体具有一作用区段42，作用区段构造成螺旋形。第一旋流体4的中央轴线400在此与对应的冷却凹部3的中央轴线300重合。同时地，作用区段42的直径选择为，该直径相当于冷却凹部3的自由直径。即作用区段42沿径向贴靠在伸入冷却凹部3的内部区域中的锯齿端部上。
[0024]第一旋流体4和尤其其作用区段42由金属材料构成，金属材料理想地是与液体冷却装置1的主体2相同的材料。在该设计方案中主体2由铝构成并且第一旋流体4同样由铝构成或具有至少60％铝含量的铝合金构成。
[0025]螺旋形的作用区段42的材料在此具有圆的、椭圆的或优选矩形的横截面。作用区段42用于使流过冷却凹部3的冷却液体引起涡流，即防止层流，由此改进从主体2到冷却液体上的热转移。
[0026]在实际应用中由制造技术决定的要求引起冷却凹部3中的作用区段42的振动或者更严重地引起转动。这根据本专利技术通过第一旋流体4的优选一件式改进方案实现，该第一旋
流体除了作用区段42以外通过优选在制造第一旋流体4时构造的锁止区段44补充。
[0027]在该第一设计方案中锁止区段44由第一旋流体4和另一旋流体5之间的连接销区段446形成。因此两个旋流体4、5经由锁止区段44共同作用并且防止相应的作用区段42在所属的冷却凹部3中转动。在此旋流体4的作用区段42还具有包括螺旋的在此沿负的z方向观察逆时针的第一转动方向的螺旋形走向，而另外的旋流体5的作用区段具有包括螺旋的在此沿负的z方向观察顺时针的第二转动方向的螺旋形走向。
[0028]还示出液体冷却装置1的两个收集体6、7，收集体分别具有冷却液体入口或冷却液体出口和收集凹部。例如冷却液体通过第一收集体6的入口流入其收集凹部并且从收集凹部流入相应的冷却凹部3。冷却液体从相应的冷却凹部3出来进入第二收集体7的收集凹部中并且从此处通过冷却液体出口再次从液体冷却装置1流出。为此第一收集体6以其对侧62布置在主体2的第一端侧22上，并且第二收集体7以其对侧62布置在主体2的第二端侧上。
[0029]图3示出了属于液体冷却装置1的两个旋流体4、5及其连接销区段446。
[0030]图4示出了根据本专利技术的液体冷却装置1的第二设计方案的局部的两个视图，其中分别示出了主体2的局部和布置在具有圆形横截面的冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种液体冷却装置(1)，所述液体冷却装置具有：包括用于布置功率半导体器件的平面(20)的主体(2)，其中所述主体(2)具有第一端侧(22)和与所述第一端侧相对的第二端侧；从所述第一端侧(22)延伸至第二端侧的多个管形的冷却凹部(3)；布置在对应的冷却凹部(3)中的第一旋流体(4)，其中所述第一旋流体(4)具有布置在对应的冷却凹部(3)内的作用区段(42)和锁止区段(44)，其中所述锁止区段(44)与锁止配对支承部(24、34)和/或与另外的旋流体(5)共同作用，以此防止所述作用区段(42)在对应的冷却凹部(3)中扭转。2.根据权利要求1所述的液体冷却装置(1)，其特征在于，所述锁止区段(44)构造成直的或弯曲的第一销区段(440)，所述第一销区段布置在形成所述锁止配对支承部(24、34)的锁止凹部(240、340)中。3.根据权利要求2所述的液体冷却装置(1)，其特征在于，所述锁止凹部(240)构造在所述主体(2)的所述第一端侧(22)上或第一收集体(6)的对侧(62)中，其中所述第一收集体(6)以其对侧(62)布置在所述第一端侧(22)上。4.根据权利要求3所述的液体冷却装置(1)，其特征在于，所述锁止凹部(240)具有平行于所述第一端侧(22)延伸的区段(242)。5.根据权利要求4所述的液体冷却装置(1)，其特征在于，所述锁止凹部(240)具有垂直于所述第一端侧(22)延伸的另一区段。6.根据权利要求2所述的液体冷却装置(1)，其特征在于，所述锁止凹部(340)构造成对应的冷却凹部(3)的凹陷的凹部。7.根据权利要求6所述的液体冷却装置(1)，其特征在于，所述锁止凹部(340)构造成对应的冷却凹部(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：赛米控电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。