冷却装置制造方法及图纸

对于一种用于使构件

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷却装置


[0001]本专利技术涉及一种用于使构件冷却的冷却装置以及一种电子组件
。

技术介绍

[0002]功率电子器件中的功率半导体器件通常承载高电流，这会导致高的损耗热量
。
通常需要对这种功率半导体器件进行冷却，例如以避免由于过热造成的损坏
。
[0003]例如可以采用液体冷却或空气冷却来进行冷却
。
此外，可以使用所谓的脉动热管结构作为冷却装置来用于冷却
。
其特别适合直接集成到现有部件中，目的是有效地将热量从热力学热点散发至热沉
。
在此，通常首先借助热传导从引入热量的位置扩散热量
。
构造为脉动热管的冷却装置包括冷却装置中的冷却通道，该冷却通道构造成蜿蜒形状的并且填充有工作介质，该工作介质同时以气态和液态形式存在于冷却通道中
。
在冷却装置中，热量在底部区域中传输至冷却通道处，使得工作介质在冷却通道中局部蒸发
。
这会产生压力梯度，该压力梯度将工作介质输送穿过冷却通道
。
在此，蒸气泡还游移到冷却通道的冷凝器部分中并在那里冷凝
。
由此，热量经由冷凝器的壁部并且例如也经由肋部排出到环境中
。
总的来说，在底部区域中引入到冷却装置中的热量分布到了整个冷却装置上
。
因此，构造为脉动热管的冷却装置用作散热设计元件
。
由现有技术已知蜿蜒形延伸的脉动热管
。

技术实现思路

[0004]根据本专利技术，提出了一种用于使构件冷却的冷却装置
。
所述冷却装置包括构造在该冷却装置中的冷却通道，该冷却通道具有多个中间段和多个偏转段，其中，所述冷却通道填充有工作介质，所述工作介质同时以气态和液态形式存在于所述冷却通道中
。
此外，所述冷却装置包括：冷却装置的底部区域
、
其可以与待冷却的构件导热连接；冷却装置的偏转区域；以及底部区域和偏转区域之间的中间区域，其中，所述中间段分别自底部区域延伸至偏转区域，其中，所述偏转段分别在底部区域内部和偏转区域内部形成方向反转并且分别将两个中间段彼此连接
。
根据本专利技术，底部区域中的第一偏转段将两个第一中间段彼此连接，其中，在两个第一中间段之间布置了至少两个第二中间段，其中，这两个第二中间段在底部区域中借助第二偏转段彼此连接
。
[0005]本专利技术的优点
[0006]与现有技术相比，所述冷却装置具有冷却通道的几何形状，通过该几何形状可以借助冷却通道实现多维散热
。
在此，热量不仅从冷却装置的贴靠待冷却构件的底部区域朝中间段和偏转区域
(y
方向
)
被运走，而且还沿着底部区域
(x
方向
)
运输热量
。
例如，平行于支承面地散热，待冷却的构件在冷却体的底部区域上贴靠在所述支承面上
。
在此，填充有工作介质的冷却通道不断交替地经过热区域和冷区域
。
这样，可以维持冷却通道中的压力梯度，该压力梯度驱动脉动热管并且对于将冷却体作为脉动热管进行运行来说是必要的
。
因此，热量可以有利地沿附加的空间方向
(x
方向
)
传导，不是像现有技术那样借助固体中的热传导，而是借助脉动热管传导
。
通过在所述冷却装置中借助脉动热管沿另一空间方向
(x
方向
)
散热，由此所述冷却装置的整体热阻降低，因为以非常小的温度差就可以在更大的路段上运输热量
。
在此，热量分布在大面积上，这使得能够在小温度差的情况下有利地方便地散热
。
[0007]因此，在根据本专利技术的冷却装置中，用作脉动热管的冷却通道用于沿
x
方向散热
。
用作脉动热管的冷却通道随后沿
y
方向弯曲，从而既沿
x
方向也沿
y
方向散热
。
在此，全部的散热借助脉动热管而不是通过热传导进行的
。
这使得温度差非常小
。
[0008]由于通过脉动热管改善了散热和热传导，在此通道壁部的材料仅起次要作用
。
因此还可以想到用导热性相对较差的材料
、
例如钢来实现相应的冷却装置
。
此外，所述冷却装置需要相对较少的原材料，因为沿
x
方向散热不需要实心的底板，而是通过冷却通道本身进行沿
x
方向的散热
。
因此，可以显著降低用于所述冷却装置的材料成本和所述冷却装置的重量
。
[0009]根据本专利技术的冷却装置的另一优点在于，由于偏转区域中的偏转段而使所述冷却装置中的冷却通道的几何形状在整体上不对称
。
冷却通道的这种不对称的几何形状促进了冷却装置中脉动热管的启动
。
此外，一开始在限制在非常局部地方进行将热量引入冷却装置的冷却通道中，从而有利于脉动热管的工作介质中的高的压力梯度，并且由此可以实现脉动热管的更好的启动特性
。
[0010]通过在从属权利要求中给出的特征实现本专利技术的进一步有利的设计方案和改进方案
。
[0011]根据一种有利的实施例规定，第一中间段和第二中间段在共同的平面中延伸
。
[0012]根据一种有利的实施例规定，第一偏转段和第二偏转段在共同的平面中延伸
。
[0013]根据一种有利的实施例规定，第一偏转段具有第一中间区段，在第一中间区段中偏转段在两个第一偏转区段之间笔直地延伸，其中，第二偏转段具有第二中间区段，在第二中间区段中第二偏转段在两个第二偏转区段之间笔直地延伸
。
在笔直延伸的中间区段中，工作介质可以有利地沿底部区域在
x
方向上得到良好的引导
。
如果中间区段笔直延伸，则所述冷却装置可以在所述区域中具有用于待冷却的构件的平坦的支承面
。
所述冷却通道然后在中间区段中例如平行于平坦的贴靠面地延伸，从而可以从所述构件均匀地散热
。
[0014]根据一种有利的实施例规定，第一中间区段平行于第二中间区域地延伸
。
因此通过所述冷却装置可以有利地实现良好且均匀的散热
。
[0015]根据一种有利的实施例规定，所述至少一个冷却通道构造在弯曲的冷却元件中，尤其是构造在弯曲的管件中
。
因此，所述冷却装置可以有利地以简单的方式制造并且可以有利地构造得稳定
。
[0016]根据一种有利的实施例规定，在冷却装置处在冷却装置的底部区域中构造平坦的支承面，所述构件可以贴靠该支承面
。
待冷却的构件的热量可以经由所述支承面传输至冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
用于使构件
(101)
冷却的冷却装置，所述冷却装置包括：
‑
构造在所述冷却装置
(1)
中的冷却通道
(5)
，所述冷却通道具有多个中间段
(51)
和多个偏转段
(52)
，其中，所述冷却通道
(5)
填充有工作介质
(6)
，所述工作介质同时以气态和液态形式存在于所述冷却通道
(5)
中；
‑
所述冷却装置
(1)
的底部区域
(2)
，所述底部区域能够与待冷却的构件
(101)
导热连接；
‑
所述冷却装置
(1)
的偏转区域
(3)
；以及
‑
在所述底部区域
(2)
和所述偏转区域
(3)
之间的中间区域
(4)
，其中，所述中间段
(51)
分别自所述底部区域
(2)
延伸至所述偏转区域
(3)
，其中，所述偏转段
(52)
分别在所述底部区域
(2)
内部和所述偏转区域
(3)
内部形成方向反转并且分别将两个中间段
(51)
彼此连接，其特征在于，所述底部区域
(2)
中的第一偏转段
(52a)
将两个第一中间段
(51a)
彼此连接，其中，在所述两个第一中间段
(51a)
之间布置至少两个第二中间段
(51b)
，其中，所述两个第二中间段
(51b)
在所述底部区域
(2)
中借助第二偏转段
(52b)
彼此连接
。2.
根据前述权利要求中任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述第一中间段
(51a)
和所述第二中间段
(51b)
在共同的平面中延伸
。3.
根据前述权利要求中任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述第一偏转段
(52a)
和所述第二偏转段
(52b)
在共同的平面中延伸
。4.
根据前述权利要求中任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述第一偏转段
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：