本发明专利技术涉及一种冷却装置(1)，该冷却装置包括基板(2)、蒸发器(5)、冷凝器(9)和连接件(8)，该基板用于接收来自电气部件(4)的热负荷，该连接件用于将流体(7)从蒸发器(5)传送至冷凝器(9)。为了高效地填充蒸发器，冷却装置设置有泵(12)，该泵(12)用于将流体(7)从冷凝器(9)泵送至蒸发器(5)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种冷却装置，并且更具体地，涉及对电气部件提供冷却的装置。
技术介绍
先前已知存在具有接纳电气部件的基板的冷却装置。蒸发器与基板热接触以将来自电气部件和基板的热负荷传送到流体中。冷凝器接收来自蒸发器的流体并且将来自流体的热消散至周围环境。已知的冷却装置的缺点是基板的不同部分接收不同的冷却量。这其中的一个原因是，存在于蒸发器中的流体的量是不充足的。因此，蒸发器通道的一部分实际上是干燥的。蒸发器的该干燥的部分不能像蒸发器的蒸发器通道中完全充满流体的那些部分一样高效地将热负荷传送至蒸发器通道中的流体。由于不充分的冷却，不能将需要高效冷却的电气部件布置在基板的表面上的任意位置处。相反地，需要考虑以确定可以将这样的电气部件布置在基板上的什么位置。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决以上提到的缺点并且提供与先前的冷却装置相比更高效地对电气部件提供充分的冷却的冷却装置。该目的通过本专利技术的冷却装置来实现。使用位于冷却装置中的用于将流体从冷凝器泵送至蒸发器的泵以确保蒸发器中总是存在充足的量的流体，以避免蒸发器通道部分地变干。在从属权利要求中公开了本专利技术的优选实施方式。附图说明以下将通过示例并参照附图对本专利技术进行更详细的描述，在附图中：图1和图2图示了冷却装置的第一实施方式；图3图示了电流体动力泵；以及图4图示了冷却装置的第二实施方式。具体实施方式图1和图2图示了冷却装置1的第一实施方式。图1是冷却装置的底部视图以及图2是冷却装置的侧视图，其中，还图示了泵和流体。冷却装置1是包括基板2的双相冷却装置，该基板2具有用于接收来自电气部件4的热负荷的第一表面3。双相冷却指的是下述方案：其中，通过在装置的热部处使液体蒸发成流体并且通过在系统的冷部处使流体冷凝回液体来将热从装置的一个部分传递至另一部分。在图4中示出，两个电气部件被附接至基板的第一表面3。应当观察到的是，尽管附图通过示例图示了其中来自电气部件的热负荷经由第一表面被接收的实施方式，但是在一些实施方式中，电气部件的一部分或者所有电气部件也可以嵌入基板中。在这种情况下，仅一部分的热负荷或者根本没有热负荷经由第一表面被接收。图示的冷却装置1还包括蒸发器5，该蒸发器5具有与基板2热接触的蒸发器通道6。经由基板的第一表面3接收的热负荷被传送到位于蒸发器通道6中的流体7中。所使用的流体可以是例如R134a(2.2-二氯-1,1,1-三氟乙烷)、乙醇或水。蒸发器5通过位于冷却装置的上端部中的连接件8连接至冷凝器9。在蒸发器5中已蒸发的流体7以蒸汽的形式经由连接件8被传送至冷凝器9的冷凝器通道10。从蒸发器被传送至冷凝器的流体的一部分仍可以处于液体状态。冷凝器9使来自接收到的流体7的热消散。在图示的示例中，该消散的热例如被带入至周围空气中，而在一些实现方式中，消散的热可以被带入至液体中。为了使消散更高效，冷却装置可以设置有风扇11，该风扇11产生沿着冷凝器9的外表面传送的空气流。空气流的方向可以如由图1中的箭头图示的从冷却装置的顶部至底部，或者替代性地，从底部朝向顶部。冷凝器9可以制造为长形的板形元件，该长形的板形元件具有相对大的侧表面，该相对大的侧表面用作将热高效地消散到周围空气中的翅片，例如在图1中图示的。另外或者替代性地，可以使用其他翅片。还应当观察到的是，冷凝器的特定设计是特定的实例，并且表面几何形状(翅片)和内部通道设计可以取决于在装置中所使用的流体的特性、用于实现消散的流体(液体或气体，比如空气)、操作温度和其他条件。位于冷凝器9的下部中的冷凝的流体7以液体的形式经由泵12被传送至蒸发器5。由于泵的原因，可以确保蒸发器5中总是存在充足的量的流体7以避免蒸发器通道6变干。因此，对存在于基板2的第一表面3上的或者嵌入到基板中的电气部件4——无论电气部件设置在基板的哪一部分中——提供充分的冷却。在图示的示例中，其中，冷却装置1以如下的方式进行布置:其中，蒸发器通道6和冷凝器通道10都布置成沿竖向方向延伸，重力通常使位于蒸发器通道6中的流体7的上表面13与位于冷凝器通道10中的流体7的上表面14大致位于相同的水平面上。在这种情况下，蒸发器通道的上部将变干，并且因此在基板2的上部上提供的冷却将是不足的。然而，由于泵12的原因，这将不是如上述的情况，而是如图2中图示的情况。在图示的实施方式中，泵12可以确保在泵的蒸发器侧的足够的压力升高，以确保蒸发器通道保持被充分地填充。因此，在蒸发器5中的流体7的水平面可以保持在高度h2处，而冷凝器9中的流体7的水平面保持在较低的高度h1处。这对于冷凝器而言也是有利的，因为在这种情况下，冷凝器9的被处于液体状态下的流体填充的部分可以被最小化并且因此冷凝器的干燥部——流体在该干燥部处从蒸汽冷凝为液体——可以被最大化。由于泵的原因，在泵确保蒸发器与冷凝器之间的合适的流体分配的情况下，图示的冷却装置还可以以除了图示的竖直位置之外的其他取向被使用。在图示的示例中，蒸发器5的上端部15和冷凝器9的上端部16定位在彼此大致相同的高度上，并且蒸发器5的下端部17和冷凝器9的下端部18定位在彼此大致相同的高度上。这导致非常紧凑的冷却装置，因为蒸发器和冷凝器可以位于相同的水平面上，这减小了冷却装置在竖向方向上的尺寸(高度)。在图示的示例中，蒸发器5和冷凝器9都通过示例的方式被实现为具有纵向内壁19的相应的管，纵向内壁19相应地分隔出多个蒸发器通道6以及多个冷凝器通道10。然而，也可以利用其他类型的管。图示的管可以用MPE管(多口挤出)实现，MPE管例如由铝挤出而制成。基板2的第二表面20——该第二表面20是与第一表面3相反的表面——可以设置有凹槽21，蒸发器5至少部分地突出到凹槽21中。一个或更多个的蒸发器通道6以这样的方式定位在基板2内，这确保了蒸发器5与基板2之间的极好的热接触。为了确保对整个基板2的足够的冷却，图示的冷却装置包括具有各自的蒸发器通道6的多个并列的蒸发器5以及具有多个并列的冷凝器通道10的多个并列的冷凝器9。每对蒸发器-冷凝器可以具有位于冷却装置的上端部中的自有的连接件8，如在附图中图示的。替代性地，可以在冷却装置的上端部中使用一个单个的歧管，在这种情况下，该歧管在存在于冷却装置中的所有现有的蒸发器通道与冷凝器通道之间提供流体连通。在图示的示例中，已经通过示例的方式提出每对蒸发器-冷凝器具有位于冷却装置1的下端部中的自有的泵12。然而，在图1中，已经将应当位于最左边的泵12移除以示出该对蒸发器-冷凝器的蒸发器通道6和冷凝器通道10。可以使用一个单个的泵来代替如在图1中图示的每对蒸发器-冷凝器的自有的泵12。在这种情况下，可以使用在冷却装置的下端部处使所有的冷凝器通道10彼此连接的冷凝器歧管和在冷却装置的下端部处使所有的蒸发器通道彼此连接的蒸发器歧管。在这种情况下，单个的泵12将流体从冷凝器歧管传送至蒸发器歧管。为了避免使用传统的机械泵，泵12优选地为产生电场或机械场的泵，该泵用于通过所述场来泵送流体。存在几种可供选择的类型的这种非机械泵，比如电-流体动力(EHD)泵、电-动力泵和磁-流体动力(MHD)泵。图3图示了可以在图1和图2的实施方式中利用的电-流体动力泵12。例如，图示的泵包括成形为环形的第一电极22和可以被实现为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种冷却装置(1、1′)，包括：基板(2、2′)，所述基板(2、2′)用于接收来自电气部件(4)的热负荷，多个并列的蒸发器(5)，所述多个并列的蒸发器(5)具有各自的蒸发器通道(6)，所述蒸发器通道(6)与所述基板(2、2′)热接触，以用于将接收到的所述热负荷传送至多个并列的所述蒸发器通道(6)中的流体(7)，其中一个或更多个所述蒸发器通道(6)位于所述基板(2)中，多个并列的冷凝器(9)，所述多个并列的冷凝器(9)具有冷凝器通道(10)，每个所述冷凝器通道(10)接收来自所述蒸发器(5)中的一个蒸发器(5)的流体(7)并且用于使来自接收到的所述流体(7)的热消散，以及多个连接件(8)，所述多个连接件(8)中的每一者将流体(7)从一个蒸发器(5)传送至一个冷凝器(9)，所述蒸发器通道(6)和所述冷凝器通道(10)都沿竖向方向延伸，所述冷却装置的特征在于，所述冷却装置设置有多个泵(12、12′)，所述泵(12、12′)用于将流体(7)从一个冷凝器(9)泵送至一个蒸发器(5)，所述泵(12、12′)使所述蒸发器(5)中的流体(7)的水平面保持在一高度(h2)处，而使所述冷凝器(9)中的流体(7)的水平面保持在一较低的高度(h1)处，以用于冷却整个所述基板。...
【技术特征摘要】
2015.06.30 EP 15174490.11.一种冷却装置(1、1′)，包括：基板(2、2′)，所述基板(2、2′)用于接收来自电气部件(4)的热负荷，多个并列的蒸发器(5)，所述多个并列的蒸发器(5)具有各自的蒸发器通道(6)，所述蒸发器通道(6)与所述基板(2、2′)热接触，以用于将接收到的所述热负荷传送至多个并列的所述蒸发器通道(6)中的流体(7)，其中一个或更多个所述蒸发器通道(6)位于所述基板(2)中，多个并列的冷凝器(9)，所述多个并列的冷凝器(9)具有冷凝器通道(10)，每个所述冷凝器通道(10)接收来自所述蒸发器(5)中的一个蒸发器(5)的流体(7)并且用于使来自接收到的所述流体(7)的热消散，以及多个连接件(8)，所述多个连接件(8)中的每一者将流体(7)从一个蒸发器(5)传送至一个冷凝器(9)，所述蒸发器通道(6)和所述冷凝器通道(10)都沿竖向方向延伸，所述冷却装置的特征在于，所述冷却装置设置有多个泵(12、12′)，所述泵(12、12′)用于将流体(7)从一个冷凝器(9)泵送至一个蒸发器(5)，所述泵(12、12′)使所述蒸发器(5)中的流体(7)的水平面保持在一高度(h2)处，而使所述冷凝器(9)中的流体(7)的水平面保持在一较低的高度(h1)处，以用于冷却整个所述基板。2.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：约尔马·曼尼宁，蒂莫·科伊武卢奥马，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI
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