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用于用以冷却电力电子器件的热交换器的增强通道构造制造技术

技术编号:37414168 阅读:25 留言:0更新日期:2023-04-30 09:38
本发明专利技术涉及用于用以冷却电力电子器件的热交换器的增强通道构造。具体而言,一种电力电子组件包括一个或多个电力电子装置,以及热交换器,该一个或多个电力电子装置安装到热交换器。热交换器包括入口歧管和出口歧管,以及延伸连接入口歧管和出口歧管的一个或多个流体通路,该热交换器构造成将热能从一个或多个电力电子装置传递到穿过该一个或多个流体通路的流体流中。该一个或多个流体通路包括一个或多个内部增强件和通道构造,以通过促进流体流的沸腾来增强热能传递并且在两相流条件下降低通路中的压降。流体流是从加热、通风和空调(HVAC)系统的冷凝器转移的液体制冷剂流。调(HVAC)系统的冷凝器转移的液体制冷剂流。调(HVAC)系统的冷凝器转移的液体制冷剂流。

【技术实现步骤摘要】
用于用以冷却电力电子器件的热交换器的增强通道构造


[0001]示例性实施例关于热交换器的领域,并且更具体地关于用于冷却电力电子器件的热交换器。

技术介绍

[0002]诸如马达驱动器的电力电子装置在装置的操作期间生成废热。另外,当电力电子装置变热时,装置的操作效率可退化,增加了生成的热量。当在制冷系统中使用以驱动例如制冷系统的压缩机时,这些装置的有效热集成对于系统的整体效率和可靠性可为重要的方面。结果,系统集成商的目标是将这些构件维持在将最大化系统效率的操作温度的范围内。因此,在本领域中仍然需要构造成与电力电子装置紧密集成的热交换器,其可在各种负载条件下维持对于这些构件的最佳温度。此外,期望增加此类热交换器的容量同时降低压降影响。

技术实现思路

[0003]在一个实施例中,一种电力电子组件包括一个或多个电力电子装置,以及热交换器,该一个或多个电力电子装置安装到热交换器。热交换器包括入口歧管和出口歧管,以及延伸连接入口歧管和出口歧管的一个或多个流体通路,该热交换器构造成将热能从一个或多个电力电子装置传递到穿过一个或多个流体通路的流体流中。该一个或多个流体通路包括一个或多个内部增强件和通道构造,以通过促进流体流的沸腾来增强热能传递并且在两相流条件下降低通路中的压降。流体流是从加热、通风和空调(HVAC)系统的冷凝器转移的液体制冷剂流。
[0004]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,一个或多个流体通路沿一个或多个流体通路的长度具有波状形状。
[0005]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,一个或多个内部增强件包括形成在一个或多个流体通路中的一个或多个倾斜凹口。
[0006]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,凹口相对于通过一个或多个流体通路的流体流以30与60度之间的凹口角定向。
[0007]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,一个或多个流体通路的截面面积从通路入口到通路出口沿流体流的流动方向增加。
[0008]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,热交换器出口具有比热交换器入口更大的截面面积。
[0009]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,波状板位于流体通路中,至少部分地延伸跨过流体通路。
[0010]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,波状板包括沿流体通路的至少部分长度的多个穿孔。
[0011]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,穿孔数量或穿孔尺寸中的一者或多
者通过在两相流条件下减少沿流体流的流动方向的流动限制而从流体通路入口到流体通路出口增加。
[0012]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,热交换器由包括一个或多个流体通路的第一通路部分的第一板和包括一个或多个流体通路的第二通路部分的第二板形成。
[0013]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,第一通路部分从第二通路部分竖直地偏移。
[0014]在另一个实施例中,一种冷却一个或多个电力电子装置的方法包括将一个或多个电力电子装置固定到热交换器,该热交换器包括一个或多个流体通路。流体流循环通过一个或多个流体通路以将热能从一个或多个电力电子器件传递到穿过一个或多个流体通路的流体流。该一个或多个流体通路包括一个或多个内部增强件和通道设计,以通过促进流体流的沸腾来增强热能传递并且在两相流条件下降低通路中的压降。流体流是从加热、通风和空调(HVAC)系统的冷凝器转移的液体制冷剂流。
[0015]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,一个或多个流体通路沿一个或多个流体通路的长度具有波状形状。
[0016]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,一个或多个内部增强件包括形成在一个或多个流体通路中的一个或多个凹口,一个或多个凹口相对于通过一个或多个流体通路的流体流以30与60度之间的凹口角定向。
[0017]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,一个或多个流体通路的截面面积从通路入口到通路出口增加。
[0018]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,热交换器出口具有比热交换器入口更大的截面面积。
[0019]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,波状板位于流体通路中。
[0020]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,波状板包括多个穿孔。
[0021]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,穿孔数量或穿孔尺寸中的一者或多者从流体通路入口到流体通路出口增加。
[0022]另外或备选地,在该实施例或其它实施例中,热交换器由包括一个或多个流体通路的第一通路部分的第一板和包括一个或多个流体通路的第二通路部分的第二板形成,并且第一通路部分从第二通路部分竖直地偏移。
附图说明
[0023]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是示例性电力电子组件的实施例的图示;图2是示例性加热、通风和空调(HVAC)系统的实施例的图示;图3是电力电子组件的示例性热交换器的实施例的图示;图4是示例性热交换器的实施例的图示,该示例性热交换器具有沿热交换器长度的波状流体通路;图4A是示例性热交换器的另一个实施例的图示,该示例性热交换器具有沿热交换器长度的波状流体通路;图5是具有多个凹口的热交换器的示例性流体通路的实施例的示意图示;
图6是示例性流体通路凹口的实施例的示意图示;图7a示出了示例性流体通路的实施例,该示例性流体通路具有沿流体通路长度增加的截面面积;图7b示出了示例性流体通路的另一个实施例,该示例性流体通路具有沿流体通路长度增加的截面面积;图7c示出了示例性流体通路的又一个实施例,该示例性流体通路具有沿流体通路长度增加的截面面积;图8是示例性热交换器的实施例的第一视图,该示例性热交换器具有带有比入口更大的截面面积的出口;图9是示例性热交换器的实施例的第二视图,该示例性热交换器具有带有比入口更大的截面面积的出口;图10示出了具有设置在其中的波状板的示例性流体通路的实施例;图11示出了其中具有波状板的示例性流体通路的实施例,该波状板包括多个穿孔;图12示出了具有竖直地偏移的通路部分的热交换器的示例性流体通路的实施例;图13示出了如图12中所示的在竖直地偏移的通路部分之间的流体流;以及图14示出了具有一个或多个尖角部的示例性流体通路的实施例。
具体实施方式
[0024]本文中通过举例而非限制的方式参考附图给出了所公开的设备和方法的一个或多个实施例的详细描述。
[0025]图1中示出了电力电子组件10的实施例。电力电子组件10包括一个或多个电力电子装置12,该一个或多个电力电子装置12安装到用于排出和消散由电力电子装置12在操作期间生成的热能的热交换器14。在一些实施例中,电力电子装置12包括可操作地连接到加热、通风和空调(HVAC)系统18的压缩机16的变频驱动器(VFD)。
[0026]参考图2,HVAC系统18包括例如蒸气压缩回路100,该蒸气压缩回路包括串联布置的压缩机16、冷凝器102、膨胀装置104和蒸发器106,并且具有本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力电子组件,包括:一个或多个电力电子装置;以及热交换器,所述一个或多个电力电子装置安装到所述热交换器,所述热交换器包括:入口歧管和出口歧管;以及延伸连接所述入口歧管和所述出口歧管的一个或多个流体通路,所述热交换器构造成将热能从所述一个或多个电力电子装置传递到穿过所述一个或多个流体通路的流体流中;其中所述一个或多个流体通路包括一个或多个内部增强件和通道构造,以通过促进所述流体流的沸腾来增强热能传递并且在两相流条件下降低所述通路中的压降;其中所述流体流是从加热、通风和空调(HVAC)系统的冷凝器转移的液体制冷剂流。2.根据权利要求1所述的电力电子组件,其中,所述一个或多个流体通路沿所述一个或多个流体通路的长度具有波状形状。3.根据权利要求1所述的电力电子组件,其中,所述一个或多个内部增强件包括形成在所述一个或多个流体通路中的一个或多个倾斜凹口。4.根据权利要求3所述的电力电子组件,其中,所述凹口相对于通过所述一个或多个流体通路的流体流以30与60度之间的凹口角定向。5.根据权利要求1所述的电力电子组件,其中,所述一个或多个流体通路的截面面积从所述通路入口到通路出口沿所述流体流的流动方向增加。6.根据权利要求1所述的电力电子组件,其中,热交换器出口具有比热交换器入口更大的截面面积。7.根据权利要求1所述的电力电子组件,进一步包括波状板,所述波状板设置在所述流体通路中,至少部分地延伸跨过所述流体通路。8.根据权利要求7所述的电力电子组件,其中,所述波状板包括沿所述流体通路的至少部分长度的多个穿孔。9.根据权利要求8所述的电力电子组件,其中,穿孔数量或穿孔尺寸中的一者或多者通过在所述两相流条件下减少沿所述流体流的流动方向的流动限制而从流体通路入口到流体通路出口增加。10.根据权利要求1所述的电力电子组件,其中,所述热交换器由包括所述一个或多个流体通路的第一通路部分的...

【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:

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