【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于冷却功率电子器件的冷却器。此外，本专利技术还涉及一种装置，其包括冷却器连同功率电子器件。
技术介绍
1、在功率电子器件中的功率半导体引导大电流。由此造成的导通损耗和开关损耗是在较小面积上排出的大的损耗热量功率的起因。最大允许的半导体温度在此是处于失效临界点的，因此重要的是最小化在半导体和冷却剂之间的热阻。为了有效冷却，将在此观察的功率电子器件应用于流体穿流的冷却器。冷却肋片装置通常处在这些冷却器中，流体流过这些冷却肋片装置。
技术实现思路
1、按本专利技术的冷却器尤其构造用于冷却功率电子器件。这种功率电子器件具有一个或多个功率半导体，功率半导体通常布置在基板中。冷却器包括壳体，壳体构造用于安放功率电子器件。壳体优选设计成板形，例如带有两块板，板在它们之间限定了一条冷却通道，该冷却通道能被冷却流体穿流。冷却通道形成了空腔。带有多个肋片的冷却肋片装置处在这个空腔中。冷却通道以及冷却肋片装置构造用于穿引冷却的流体。
2、尤其用在液态的聚集状态下的流体进行冷却。这样来构造冷却肋片装置，使得冷却肋片装置能沿纵轴用流体穿流。垂直于纵轴地并且因此也垂直于流动方向地限定一条横轴。垂直于横轴并且垂直于纵轴地限定一条竖轴。冷却肋片装置尤其在纵轴的方向上和横轴的方向上要比在竖轴的方向上延伸得远得多。功率电子器件沿着竖轴定位在冷却肋片装置上方或下方。功率电子器件的多个热源、特别是功率半导体的多个热源可以沿着纵轴并且部分也沿着横轴定位。在壳体的冷却通道内或者在冷却肋片装置内
3、从属权利要求示出了本专利技术的优选的扩展设计方案。
4、如所述的那样，壳体优选由两个板形成，所述板在它们之间限定了冷却通道。两个板特别是通过硬焊料层相互连接并且在此形成了用于容纳冷却肋片装置的冷却通道。流体的入口和出口优选导入到这条冷却通道中。
5、冷却肋片装置优选具有至少两个、进一步优选至少三个、特别优选至少四个所述的弱冷却区域。这些弱冷却区域可以设计成相同的或不同的。弱冷却区域沿着纵轴分布并且间隔开，使得在弱冷却区域之间优选有一个强冷却区域。除了这些沿着纵轴前后相继地布置的弱冷却区域外，一个或多个弱冷却区域也可以沿着横轴并排布置。
6、优选规定，弱冷却区域总体占据冷却肋片装置的第一面并且强冷却区域总体占据冷却肋片装置的第二面，其中，所述面分别定义在一个通过纵轴和横轴撑开的平面中。优选规定，第一面占冷却肋片装置的总面积的至少10％、特别是至少20％并且第二面同时占冷却肋片装置的总面积的至少10％、特别是至少20％。
7、在至少一个强冷却区域中，冷却肋片装置的肋片，横向于纵轴测量的话，优选要比在至少一个相邻的弱冷却区域中的肋片更为紧密。在两个肋片之间的平行于横轴测量的间距因此在强冷却区域中要比在弱冷却区域中更小，因此在强冷却区域中产生了比在弱冷却区域中更大的流动阻力。附加或备选可能的是，在至少一个弱冷却区域中根本没有构造任何肋片。
8、此外还优选规定，冷却肋片装置通过板材改型成湍流板材进行生产。这种湍流板材尤其具有多个片排。各个片排垂直于纵轴地沿着横轴延伸。各个片排具有多个肋片。片排尤其具有波形。通过这种波形将各两个相邻的肋片通过波形的波峰区段或波谷区段相互连接起来。波形或片排的波峰区段或波谷区段尤其基本上在一个由纵轴和横轴撑开的平面中延伸。
9、在湍流板材中，弱冷却区域中的至少一个弱冷却区域优选由切割出的自由空间形成。这个自由空间尤其被冲裁或者被另外切割。湍流板材尤其先在没有自由空间的情况下进行生产，并且在生产湍流板材之后在期望的部位处切割出自由空间。由此在自由空间处产生了没有肋片的区域，所述区域形成了在弱冷却区域中的尽可能小的流动阻力。
10、至少一个弱冷却区域可以用于流动的转向，例如以便用一个平行于横轴的方向分量对流动转向和/或以便将流体的流动聚焦到要更为强烈地冷却的区域上。为了达到这种流动转向，尤其规定，在湍流板材中的上述自由空间被逐渐变细地构造。自由空间尤其在流动方向的方向上逐渐变细，使得流体可以被有意地转向和导引。
11、冷却肋片装置的各个肋片优选至少在强冷却区域中以第一调整角相对纵轴调整。肋片尤其被这样调整，以便相对未调整的状态提高了流动阻力并且因此也提高了传热系数。
12、优选规定，肋片在强冷却区域中以一个调整角相对纵轴调整并且肋片在至少一个相邻的弱冷却区域中被较小地调整或甚至没有被调整，即平行于纵轴。
13、各个强冷却区域优选具有多个前后相继地排列的片排。片排如在湍流板材的范畴中所说明的那样，沿着横轴延伸并且沿着纵轴直接相互贴靠。在相邻的片排中的肋片以不同的调整方向朝着纵轴调整，使得一个排的肋片例如以10°并且下一排的肋片以-10°相对纵轴调整。通过这样相互地调整肋片，有意地提高了流动阻力，以便在强冷却区域中达到尽可能高的传热系数。
14、优选规定，在至少一个强冷却区域中肋片具有第一长度，并且在至少一个相邻的弱冷却区域中肋片具有第二长度。各个肋片的长度在此平行于纵轴测量。第二长度优选大于第一长度。在弱冷却区域中的肋片因此构造得要比在强冷却区域中的肋片更长并且优选构造成没有调整角。这结合各个片排的上述交替的调整方向尤其令人感兴趣，因为在弱冷却区域中的较长的肋片在不变换调整角的情况下形成了较长的区段并且因此提供了降低的流动阻力。
15、在此所说明的用于有意地改变在弱冷却区域中的和强冷却区域中的流动阻力的不同的设计方案，也可以在冷却肋片装置内相互组合。因此在冷却肋片装置中的一个弱冷却区域可以例如由切割出的自由空间形成并且在同一冷却肋片装置中的另一个弱冷却区域可以通过改变肋片的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于冷却功率电子器件(101)的冷却器(1)，包括
2.根据权利要求1所述的冷却器，其中，所述冷却肋片装置(7)具有至少两个、优选至少三个、特别优选至少四个弱冷却区域(21)，所述弱冷却区域沿着所述纵轴分布并且间隔开。
3.根据前述权利要求中任一项所述的冷却器，其中，在至少一个强冷却区域(20)中，所述冷却肋片装置(7)的肋片(9)沿横向于所述纵轴(30)测量的话，要比在至少一个相邻的弱冷却区域(21)中的所述肋片(9)更为紧密。
4.根据前述权利要求中任一项所述的冷却器，其中，在至少一个弱冷却区域(21)中没有构造肋片(9)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的冷却器，其中，所述冷却肋片装置(7)通过板材改型成湍流板材进行生产并且至少一个弱冷却区域(21)是在所述湍流板材中的切割出的、特别是冲裁出的自由空间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的冷却器，其中，所述弱冷却区域(21)为了流动转向而构造成逐渐变细。
7.根据前述权利要求中任一项所述的冷却器，其中，在至少一个强冷却区域(20)中，所述肋片(9)
8.根据前述权利要求中任一项所述的冷却器，其中，至少一个强冷却区域(20)包括多个片排(8)，所述片排分别横向于所述纵轴(30)延伸并且所述片排沿着所述纵轴(30)直接相互毗邻，其中，所述肋片(9)在相应的片排(8)中以同一调整方向朝着所述纵轴(30)调整，并且其中，两个相邻的片排(8)的所述肋片(9)彼此相反地调整。
9.根据前述权利要求中任一项所述的冷却器，其中，在至少一个强冷却区域(20)中，所述肋片(9)平行于所述纵轴(30)测量地具有第一长度(12)，并且在至少一个相邻的弱冷却区域(21)中所述肋片(9)平行于所述纵轴(30)测量地具有第二长度(13)，其中，所述第二长度(13)大于所述第一长度(12)。
10.装置(100)，包括根据前述权利要求中任一项所述的冷却器(1)和带有多个功率半导体(102)的功率电子器件(101)，所述功率半导体布置在壳体(2)上。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于冷却功率电子器件(101)的冷却器(1)，包括
2.根据权利要求1所述的冷却器，其中，所述冷却肋片装置(7)具有至少两个、优选至少三个、特别优选至少四个弱冷却区域(21)，所述弱冷却区域沿着所述纵轴分布并且间隔开。
3.根据前述权利要求中任一项所述的冷却器，其中，在至少一个强冷却区域(20)中，所述冷却肋片装置(7)的肋片(9)沿横向于所述纵轴(30)测量的话，要比在至少一个相邻的弱冷却区域(21)中的所述肋片(9)更为紧密。
4.根据前述权利要求中任一项所述的冷却器，其中，在至少一个弱冷却区域(21)中没有构造肋片(9)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的冷却器，其中，所述冷却肋片装置(7)通过板材改型成湍流板材进行生产并且至少一个弱冷却区域(21)是在所述湍流板材中的切割出的、特别是冲裁出的自由空间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的冷却器，其中，所述弱冷却区域(21)为了流动转向而构造成逐渐变细。
7.根据前述权利要求中任一项所述的冷却器，其中，在至少一个强冷却区域...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·F·贝克，M·佩里施，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：
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