[发明专利]冷却元件

说明书

本发明涉及一种冷却元件(11)，该冷却元件(11)包括流体通道(1)、第一蒸发器(14)以及第一冷凝器(18)，流体通道(1)提供脉动热管，第一蒸发器(14)用于接收来自电气部件(15)的热量并且用于将热量传递到流体通道(1)中的流体中，第一冷凝器(18)用于经由流体通道(1)接收来自第一蒸发器(14)的流体并且用于冷却流体通道中的流体。为了在第一蒸发器(14)处实现均匀的温度分布，流体通道(1)中的流体温度保持不变的绝热区域或具有用于冷却流体通道(1)中的流体的第二冷凝器(20)的冷却区域将第一蒸发器(14)与流体通道的第二端部(12)中的环路(6)分离。

技术领域

本发明涉及冷却元件，并且特别地涉及用于多个电气装置的冷却元件，所述冷却元件具有提供脉动热管行为的流体通道布置。

背景技术

先前已知具有呈曲折状的液流通道的冷却元件，所述液流通道包括平行的多个流体通道区段，所述多个流体通道区段通过环路彼此相互连接。蒸发器接收来自电气部件的热量并且将所述热量传递至流体通道。冷凝器冷却经由流体通道从蒸发器接收的流体。

在操作期间，蒸发器和冷凝器之间产生温度梯度，从而导致不稳定的压力状态。由蒸发器传递至流体的热量导致流体通道区段中的气泡不断增大。这使流体通道段中的流体柱朝着冷凝器被推动。同时，在冷凝器处的冷却进一步增加了冷却元件的相对端部之间的压力差。以这种方式形成了不稳定的压力状态。

由于环路将流体通道区段相互连接，因此一个流体通道区段中的流体段塞和蒸汽泡的运动还导致了下一个流体通道区段中的段塞和气泡朝着蒸发器(高温)的运动。驱动力与恢复力之间的相互影响导致了蒸汽泡和流体段塞的振荡。

上述冷却元件的问题在于实际试验已证明蒸发器的不同部分处的温度分布是不均匀的。

发明内容

目的在于解决上述缺点并且在于提供具有改进的冷却性能的冷却元件。该目的以及其他目的通过根据独立权利要求1和独立权利要求7的冷却元件来实现。

将第一蒸发器与在冷却元件的第二端部中的环路分离的绝热区域或冷却区域的使用导致了这样的冷却元件的设计：在该设计中，没有额外的热量转移至最靠近冷却元件的第二端部中的环路的区域中的流体通道中的流体。基于此，可避免蒸汽泡积聚在冷却元件的第二端部中的环路中。由于脉动热管中缺乏优选的流动方向，所以加热部件可自由地分布在第一蒸发器的整个区域上。这给出了设计中的灵活性。

在从属权利要求中公开了本发明的优选实施方式。

附图说明

在下面将通过示例并参照附图对本发明进行更加详细地描述，在附图中：

图1和图2示出了脉动热管的工作原理；

图3示出了冷却元件的第一实施方式；

图4示出了冷却元件的第二实施方式；

图5示出了冷却元件的第三实施方式；

图6示出了冷却元件的第四实施方式；

图7至图9示出了流体分配元件；

图10示出了蒸发器；以及

图11至图12示出了替代性流体分配元件。

具体实施方式

图1和图2示出了脉动热管(PHP)的工作原理。图1示出了闭环PHP并且图2示出了开环PHP。