[發明專利]用于容納電子元件的套管

有效

• 申請號: 201780088547.3
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN110431924B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: L·夸恩斯特蘭德
• 申請（專利權）人: 普瑞有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭勇

本發明涉及用于容納電子元件的套管，包括：圍繞套管內部區域用于容納電子元件的套管壁結構(1)，所述套管壁結構限定用于熱調節流體的流體流動通道，在套管壁結構內延伸的流體流動通道從入口(2)到出口(4)與所述套管內部區域隔開，所述入口(2)和出口(4)在套管壁結構處，其特征在于，套管壁結構(1)完全包圍套管內部區域以使其成為封閉的內部空間(3)，并且套管壁結構是具有內殼(16)和外殼(14)的雙壁結構，在內殼(16)和外殼(14)之間形成與入口(2)和出口(4)連通的間隔，使得在內殼(16)和外殼(14)之間的流體流動通道限定為連續且連貫的流動空間(6)，所述流動空間(6)完全包圍套管壁結構的內部空間(3)。

本發明涉及一種圍繞套管內部區域、用于容納電子元件的套管壁結構，該套管壁結構限定用于熱調節流體的流體流動通道，流體流動通道在套管壁結構內延伸，其中流體流動通道通過所述套管內部區域從入口到出口分隔開。

電子元件的組件的示例是電力電子組件，其可在汽車工業中應用，例如作為電池充電器。特別是在除了傳統內燃機之外、使用電動機的混合動力車輛中，電力電子組件用于將車輛減速時產生的機械能轉換成電能，并且利用產生的電能給電池充電。

除了其他電路元件之外，電力電子組件還利用固態電子電路元件來控制和轉換電力。在現有技術的電力電子組件中，功率轉換由諸如二極管、晶閘管、三端雙向可控硅元件和晶體管的半導體元件執行。典型的電力電子設備是AC/DC轉換器(整流器)。與用于傳輸和處理電子信號及數據的電子設備相比，電力電子設備處理明顯更高量的電能。因此，用于轉換和處理大量電能的半導體元件產生大量的熱量，從而需要將其冷卻以避免元件損壞或失效。為此目的，已知將半導體元件安裝在與冷卻管熱接觸的套管中，冷卻流體流經冷卻管以對半導體元件散熱。

汽車電力電子組件的例子是申請人的電力驅動車載充電器(E-Power OnboardCharger)，其包括鑄造金屬蓋板。在蓋板的第一表面上形成凹槽，并且將大致U形的冷卻管壓配合在蓋板的凹槽中。U形冷卻管的入口和出口從蓋板的其中一個側邊緣突出以連接到冷卻流體回路。在蓋板的與第一表面相對的第二表面上，存在用于電力電子組件的電氣元件的安裝結構。散熱體與蓋板的第二表面導熱接觸，并與待冷卻的電子元件導熱接觸。蓋板和覆蓋第二表面的第二殼體部件形成圍繞套管內部區域、包含電子元件的套管壁結構。在蓋板的凹槽中延伸的冷卻管不能建立有效且廣泛的熱交換接觸。此外，需要許多機械加工和組裝步驟來制造套管。

根據權利要求1的前序部分，US 2005/0007736 Al公開了一種用于容納電子元件的套管。套管包括具有開口端面的、大體上圓柱形的套管壁結構。套管壁結構圍繞套管內部區域，并且電子元件安裝在套管內部區域中的套管壁結構的內表面上。套管壁結構限定用于熱調節流體的流體流動通道，該流體流動通道在套管壁結構內延伸并且與套管內部區域隔開，從而與安裝在套管內部區域中的套管壁結構的內表面上的電子元件進行熱交換。流體流動通道限定為多個流道，這些流動通道沿著圓柱形壁結構的軸向方向在壁結構內延伸，并且與套管內部區域隔開。由于套管的開口端面，套管內的電子元件暴露于環境空氣，并且因此暴露于因空氣溫度和濕度變化的各種環境空氣。此外，形成流體流動通道的各個流體流道并不提供與電子元件的有效和廣泛的熱交換關系。

在大多數情況下，熱調節流體將用作冷卻流體，從而將熱量從電子元件帶走。然而，還可以有這樣的應用，其中要保持套管中電子元件的穩定的預定溫度。在這種情況下，還可能存在熱調節流體具有的預定溫度高于一些或所有電子元件的溫度的情況。

本發明的目的是提供一種用于容納電子元件的套管，其通過與在套管壁結構內流動的熱調節流體的熱交換接觸，實現了對容納在套管內部區域中的電子元件的高效溫控。

該目的通過包括權利要求1中特征的用于容納電子元件的套管實現。本發明優選的實施例在從屬權利要求中陳述。