[發明專利]多行熱虹吸熱交換器

有效

• 申請號: 201010169990.3
• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN101876517A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: B·阿戈斯蒂尼
• 申請（專利權）人: ABB研究有限公司
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;H05K7/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 彭武;劉華聯

技術領域

本發明涉及根據獨立權利要求所述的熱虹吸熱交換器和包括這種熱虹吸熱交換器的電氣和/或電子裝置。

背景技術

熱虹吸熱交換器是用于冷卻功率電子模塊的強效冷卻裝置。其提高冷卻性能同時降低重量、體積和所需空氣壓降。熱虹吸熱交換器使用制冷劑的相變來除去電子模塊的熱，即，利用功率電子模塊的熱來使制冷劑汽化。制冷劑-蒸汽在管的閉合環路中上升且被傳導至優選地主動冷卻的冷凝器，其中蒸汽冷凝回液體制冷劑。重新冷凝的制冷劑往回通往冷卻回路的蒸發部分。

US?6,357,517披露了用于功率電子模塊的熱虹吸熱交換器。電子模塊安裝于豎直排列的蒸汽通道上且制冷劑在分開的冷凝液體通道中冷凝。因此，上升的蒸汽不會干擾正下沉和正冷凝的制冷劑。現有技術水平的熱虹吸熱交換器的缺點在于它們以很少的量定制。因而對用于不同功率電子模塊條件而言，對蒸汽通道和冷凝液體通道的大小進行的個別調適將進一步減少熱虹吸熱交換器的數量。較大或許多蒸汽通道或冷凝液體通道分別了增強熱虹吸熱交換器的冷卻能力，但也增加了生產成本和體積。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熱虹吸熱交換器，與現有技術裝置相比，如果主要因素改變，例如，所需冷卻性能、大小和/或空間特性改變，這種熱虹吸熱交換器需要較少的重新設計工作，本發明的目的還還在于提供包括這種本發明熱虹吸熱交換器的電氣和/或電子裝置。

這個目的由根據權利要求1所述的熱虹吸熱交換器來解決。根據本發明的熱虹吸熱交換器包括用于吸熱的第一組第一管道元件和用于放熱的第二組第二管道元件。第一組第一管道元件的第一端通過至少一個歧管而流體連接到第二組第二管道元件的第一端，且第一組第一管道元件的第二端通過至少一個歧管而流體連接到第二組第二管道元件的第二端，從而使得熱虹吸熱交換器可在閉合環路中流動通過所述第一管道元件和所述第二管道元件。至少一個第一組第一管道元件和至少一個第二組(3，22)第二管道元件被至少部分地布置成堆疊。

如果第一歧管與第二歧管的至少某些組能夠由聯接器，特別是由可拆卸的聯接器而流體連接，則取決于熱要求，堆疊變得更加容易。若需要，聯接器是自鎖聯接器，其允許預填充了液體制冷劑的兩個相鄰組的管道元件的連接以便提高堆疊的可制造性和有助于在本熱虹吸熱交換器之前對每一個個別組的管道元件進行預測試。若需要，管道元件組的堆疊可包括形成蒸發器部段的至少一個第一組管道和形成蒸發器部段的至少一個第二組管道，例如，一個第一組與兩個第二組。換言之，熱虹吸熱交換器的特征在于至少兩組第一組和第二組管道由聯接器，特別是由可拆卸的聯接器彼此流體連接。

用于吸熱的第一組第一管道元件和用于放熱的第二組第二管道元件分開，第一管道元件的數目和第二管道元件的數目且特別地每一組中它們的截面可個別地適應于特定要求。與現有技術裝置相比，兩組管道元件的堆疊布置減小了本發明熱虹吸熱交換器的所需空間需求或更具體地減小了其寬度。蒸發部段和冷凝部段的分開改進了冷卻性能。

此外，與現有技術裝置相比，本發明的熱虹吸熱交換器在可能的變化方面較為靈活，因為每次必須調適主要因素(例如，所需的冷卻性能，(例如)形成對于熱虹吸熱交換器的主要約束的大小和/或空間)以滿足這些改變的條件時，無需實質上的重新設計。特別地本發明允許僅改變下列核心特征中的一或多個特征，推定管道的種類和/或類型(例如，特定MPE輪廓)應保持不受影響。所述核心特征由第一管道元件和/或第二管道元件的長度、以及堆疊或組的寬度(即，例如每一組的管道數目以及放熱管道組的數目)形成。如果管道使用相同輪廓，若批量購買且由于均勻的管道處理(例如通過對端面部分進行銑削)，則可進一步降低生產成本。

從屬權利要求涉及另外的有利實施例。

特別地有利地使用多端口擠壓管作為所述第一管道元件和/或作為第二管道元件。多端口擠壓管(multiport?extrueded?tube)，也被稱作MPE，是很有效的標準冷卻管道元件，對于許多使用條件，諸如對于汽車工業中所使用的冷卻裝置，其以很大量生產。因此，單獨的多端口擠壓管用作第一管道元件和/或第二管道元件，這通過防止定制管道元件而降低了成本、且同時允許使用很有效且高度專業化的管道元件。