CN105792603B - 冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冷却装置，该冷却装置包括第一冷却元件(5)和第二冷却元件(14)，该第一冷却元件(5)具有在第一歧管(1)与第二歧管(2)之间延伸的第一通路(6)并且具有基板(9)，该基板(9)具有用于接收来自电气部件(11)的热负载的第一表面(10)；该第二冷却元件(14)具有在第三歧管(3)与第四歧管(4)之间延伸的第二通路(16)。第二冷却元件(14)的第一部段(21)设置有口部(19)用于允许气流(18)穿过第一部段(21)。第二冷却元件(14)包括设置有口部(19)的第二部段(22)，并且冷却装置构造成将已经穿过第一部段(21)的气流(18)导引通过第二部段(22)的口部(19)。

Description

冷却装置
技术领域
本发明涉及用于冷却电气部件的冷却装置。
背景技术
当前，已知一种散热器，电气部件可以附接至该散热器以使电气部件冷却。这种散热器设置有尽可能大的表面面积以便尽可能有效地将热消散到周围的空气中。这种散热器的问题是电气部件可能产生比散热器能够消散的热负载更多的热负载。该问题通常在可利用的空间受限以及因此散热器的表面面积不能增大至足够尺寸的情况下发生。
当前还已知一种冷却装置，该冷却装置利用流体来处理由电气部件产生的热负载。在该冷却装置中，电气部件附接至蒸发器，该蒸发器将已加热的流体提供给冷凝器。冷凝器将热从流体消散到周围的空气中。
如果已知的冷却装置能够被用来代替已知的散热器以在现有的电气装置中获得更有效的冷却将是有利的。然而，在许多现有的电气装置中，散热器所在的空间对于上述采用流体循环的冷却装置而言太小。
发明内容
本发明的目的是提供一种冷却装置，该冷却装置能够在多种应用中使用以提供有效的冷却。该目的通过根据本发明实施方式的冷却装置来实现。
本发明提供了一种冷却装置，其包括：第一冷却元件，该第一冷却元件具有在第一歧管与第二歧管之间延伸的第一通路并且具有基板，基板具有用于接收来自电气部件的热负载并且用于将热负载传递到第一通路中的流体的第一表面，以及第二冷却元件，该第二冷却元件具有在第三歧管与第四歧管之间延伸的第二通路，该第二冷却元件的第三歧管设置成接收来自第一冷却元件的第二歧管的流体并且设置成将接收到的流体经由第二通路传递至第四歧管，第四歧管连通至所述第一歧管。其中，第二冷却元件至少包括邻接第四歧管的第一部段和邻接第三歧管的第二部段，第一部段和第二部段直接或间接地相连通，并且第二通路贯穿第一部段和第二部段，第二冷却元件的第一部段中设置有在第二通路之间的口部，以允许气流穿过第一部段，第二冷却元件的第二部段中设置有在第二通路之间的口部，冷却装置构造成将已经穿过第一部段中的口部的气流导引穿过第二部段中的口部，以及其中，第二通路设置成具有纵向壁的多个管，该纵向壁将第二通路彼此分隔开并且口部分布在多个管之间。
使用具有第一部段和第二部段——气流被导引通过该第一部段和第二部段——的冷却装置使得能够获得紧凑且有效的冷却装置。
附图说明
以下，将以示例的方式并且参照附图对本发明进行更详细地描述，在附图中：
图1和图2示出了冷却装置的第一实施方式，
图3和图4示出了冷却装置的第二实施方式，以及
图5示出了冷却装置的第三实施方式。
具体实施方式
图1和图2示出了冷却装置的第一实施方式。冷却装置包括第一冷却元件5，该第一冷却元件5具有在第一歧管1与第二歧管2之间延伸的第一通路6。在图1和图2所示的示例中，使用多个管7来容置通路6。每个所示的管7包括将一个管7的第一通路6彼此分隔开的纵向侧壁8，如图5中更详细地示出的。所述管可以是例如MPE管(多孔挤压扁管)。
第一元件5还包括基板9。基板的第一表面10设置有电气部件11(或多于一个的电气部件)。在电气部件11使用期间产生热负荷，该热负荷被基板经由第一表面接收。在图示示例中，基板9的第二表面12设置有凹槽13，具有第一通路6的管7设置在所述凹槽13中。因此，源自电气部件11的热被有效地传递至第一通路6中的流体。
第一冷却元件5可操作为蒸发器，在该情况下，流体由于源自电气部件的热而蒸发并且因此流体在图1和图2中被向上传递至第二歧管2。第二歧管2与其他示出的歧管类似可包括在第一冷却元件5的上端中将每个管7的第一通路6连接至彼此的长形管。
冷却装置还包括第二冷却元件14，该第二冷却元件14具有从第三歧管3延伸至第四歧管4的第二通路16。与第一通路类似，第二通路16也可设置在具有将第二通路16彼此分隔开的纵向内部壁的管17中。实际上，管17可以与图5中所示的管7类似。
气流18被提供以经由口部19在所示出的示例中位于不同的管17中的第二通路16之间通过，以冷却第二冷却元件的第二通路16中的流体。第二冷却元件14可以操作为冷凝器，在该情况下，流体可在通过第二通路16朝向第四歧管4移动的同时冷凝成液态。管15提供了第四歧管4与第一歧管1之间的流体连通，使得已经被冷却的流体可进入第一歧管1的下部。当冷却装置保持处于图1和图2中所示的直立位置时，可以实现通过冷却装置的流体循环而不需要泵。通过在第一冷却元件5中利用具有毛细管尺寸的第一通路6甚至还可以进一步加强流体循环。
为了获得有效的冷却，冷却装置构造成导引气流18穿过第二冷却元件14的第一部段21中的口部19，并且随后还穿过第二冷却元件14的第二部段22。在所示示例中，同一气流还穿过第二冷却元件14的第三部段23。然而，不是所有实施方式都需要第三部段。由于同一气流穿过第二冷却元件14的多于一个的部段的事实，可以非常有效地利用气流18的冷却能力，这给予冷却装置极好的冷却性能，而不论冷却装置可能被实施为多么紧凑且节约空间的冷却装置的事实。如果在口部设置有如图1和图2中所示的在第二通路16(以及管17)之间延伸的散热翅片24，那么冷却能力会变得更好。
在图1和图2的示例中，第一部段21和第二部段22上下堆叠并且通过附加的歧管26连接至彼此。气流18被径直向前导引穿过第一部段和第二部段的口部19，而在流动方向上没有任何实质上的变化。冷却装置可以设置有产生气流的风扇25或替代性地气流可来源于不是冷却元件的一部分的外部风扇。气流的方向可以如附图中所示的或替代性地为相反的方向。
从图2中可以看到，基板9的第二表面12沿气流18的流动路径的一部分设置以确保沿正确的方向导引气流18。由此，基板9的第二表面12与气流接触以便基板9的第二表面12使源自电气部件11的热直接地消散到气流18中。
图3和图4示出了冷却装置的第二实施方式。图3和图4的冷却装置与结合图1和图2所阐述的冷却装置非常类似。因此，以下将主要通过指出这些实施方式之间的差异来描述图3和图4的实施方式。
图3是冷却元件的侧视图。然而，示出了将管7中的第一通路6彼此分隔开并且通常从管的外部不可见的纵向内部壁8。类似地，还示出了管17中的通路16。
图4示出了第一冷却元件5沿图3中的线IV-IV的横截面图。在图3中，基板9的第二表面12中的凹槽13是可见的。同样地，在图4中可以看到将管7的第一通路6分隔开的纵向内部壁8。
在图3和图4的实施方式中，第二冷却元件14’设置有第一部段21’和第二部段22’，所述第一部段21’和第二部段22’具有口部，气流18穿过该口部。然而，通过附加的歧管26彼此附接的第一部段21’和第二部段22’以使得在第一冷却元件5与第二冷却元件14’之间获得中间空间27’这样的构型设置而不是上下堆叠。已经穿过第一部段21’的气流进入该中间空间，在该中间空间处，气流18的方向因中间空间的形状而改变，使得气流18被朝向第二部段22’导引。实际上，基板的第二表面12使气流朝向第二部段22’转向并导引气流朝向第二部段22’。同时，热从基板的第二表面12直接消散到气流18中。
图5示出了冷却装置的第三实施方式。图5的冷却装置与结合图3和图4描述的冷却装置非常类似。因此，以下将主要通过指出这些实施方式之间的差异来描述图5的实施方式。
在图5中，第二冷却元件14”包括弯曲的管17”和因此弯曲的通路16”。第一部段21”和第二部段22”包括弯曲的第二冷却元件14”的不同部分。在所示示例中，第一部段21”包括第二冷却元件14”的下部而第二部段22”包括第二冷却元件14”的上部。
应了解的是，以上的描述和附图仅意在说明本发明。对于本领域的技术人员而言将明显的是，本发明可以在不背离本发明的范围的情况下做出变化和修改。

Claims (10)

1.一种冷却装置，包括：
第一冷却元件(5)，所述第一冷却元件(5)具有在第一歧管(1)与第二歧管(2)之间延伸的第一通路(6)并且具有基板(9)，所述基板(9)具有用于接收来自电气部件(11)的热负载并且用于将所述热负载传递到所述第一通路(6)中的流体的第一表面(10)，以及
第二冷却元件(14、14’、14”)，所述第二冷却元件(14、14’、14”)具有在第三歧管(3)与第四歧管(4)之间延伸的第二通路(16、16”)，所述第二冷却元件(14、14’、14”)的所述第三歧管(3)设置成接收来自所述第一冷却元件(5)的所述第二歧管(2)的流体并且设置成将接收到的流体经由所述第二通路(16、16”)传递至所述第四歧管(4)，所述第四歧管(4)连通至所述第一歧管(1)，
其特征在于，
所述第二冷却元件(14、14’、14”)至少包括邻接所述第四歧管(4)的第一部段(21、21’、21”)和邻接所述第三歧管(3)的第二部段(22、22’、22”)，所述第一部段(21、21’、21”)和所述第二部段(22、22’、22”)直接或间接地相连通，并且所述第二通路(16、16”)贯穿所述第一部段(21、21’、21”)和所述第二部段(22、22’、22”)，
所述第二冷却元件(14、14’、14”)的所述第一部段(21、21’、21”)中设置有在所述第二通路(16、16”)之间的口部(19)，以允许气流(18)穿过所述第一部段(21、21’、21”)，
所述第二冷却元件(14、14’、14”)的所述第二部段(22、22’、22”)中设置有在所述第二通路(16、16”)之间的口部(19)，所述冷却装置构造成将已经穿过所述第一部段(21、21’、21”)中的所述口部(19)的所述气流(18)导引穿过所述第二部段(22、22’、22”)中的所述口部(19)，以及
其中，所述第二通路(16、16’)设置成具有纵向壁的多个管，所述纵向壁将所述第二通路(16、16’)彼此分隔开并且所述口部(19)分布在所述多个管之间。
2.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，所述第二冷却元件(14”)是弯曲的，并且其中，所述第二冷却元件的所述第一部段(21”)和所述第二部段(22”)包括弯曲的所述第二冷却元件(14”)的不同部分。
3.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，所述第二冷却元件的所述第一部段(21、21’)和所述第二部段(22、22’)经由一个或更多个附加的歧管(26)彼此流体连通。
4.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，所述第二冷却元件(14)的所述第一部段(21)和所述第二部段(22)上下堆叠，由此所述气流(18)被径直向前导引穿过所述第一部段(21)的所述口部(19)和所述第二部段(22)的所述口部(19)，而在流动方向上没有任何实质性变化。
5.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，
所述冷却装置设置有中间空间(27’)，一旦所述气流已经穿过所述第一部段(21’、21”)，则所述气流(18)进入所述中间空间(27’)，并且
所述中间空间(27’)成形成改变流动方向以朝向所述第二部段(22’、22”)导引所述气流(18)。
6.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，所述基板(9)包括沿着所述气流(18)的流动路径的一部分设置的第二表面(12)，以使热从所述基板(9)直接地消散到所述气流(18)中。
7.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，所述基板(9)的所述第二表面(12)通过改变所述气流(18)的方向导引所述气流(18)朝向所述第二部段(22’、22”)。
8.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，所述第一冷却元件(5)的所述第一通路(6)也设置成具有将所述第一通路(6)彼此分隔开的纵向壁的多个管中。
9.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，所述第二冷却元件(14、14’、14”)的所述口部(19)设置有在所述第二通路(16、16”)之间延伸的散热翅片(24)。
10.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，所述冷却装置设置有用于产生所述气流(18)的风扇(25)。
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