[发明专利]冷却器主体

说明书

本发明涉及一种冷却器主体(1)，具体地，其被设计用于冷却电子元件(100)，该冷却器主体(1)包括：接触件(2)，其包括用于与待冷却的零件接触的接触表面；底座件(3)，其通过在接触件和底座件之间的中间件(4)与接触件间隔开。中间件(4)包括形成平行布置的冷却剂管道(5d，5u，5d1，5u1，5d2，5u2‑5dN)的单独的孔，由此每个管道从接触件延伸到底座件，并且至少两个冷却剂通道(C，C1‑Cn)通过由接触件的封闭表面(2s)和底座件的封闭表面(3s)连接的一系列平行管道形成，使得冷却剂通道多次从接触件延伸到底座件且多次从底座件延伸到接触件。

技术领域

本发明涉及特别适于冷却电子结构单元或组件的冷却器主体。

背景技术

众所周知，随着电子结构元件的与功率相关的进一步发展，电子组件的功率耗散进而放热正在增加。真实的是，这些部件越来越小，但它们的效率进而待去除的热在增加。此外，由于其紧凑性，这些电子元件被设置在较小空间中，使得再次导致较高的局部放热。当采用风扇冷却时，只有使用复杂而笨重的冷却体才将有可能实现功率耗散，因此是不可接受的。因此，在损失大的情况下，空气冷却显然达到了其极限。

新的高性能处理器在约10cm²的面积内传送约70至100W的功率，因此实现高得多的热通量密度。处理器制造商预测未来几年预计废热进一步增加。鉴于这种发展，本领域的技术人员正在考虑针对这种应用的液体冷却。液体冷却更有效地散发来自电子组件的热，结果是有可能功率密度更高。液体冷却器还允许带有众多电子部件的更紧凑的开关柜，并且非常安静地操作。

在EP 2 291 859 A1中公开了一种示例性的通用冷却设备，其中，在冷却通道内部设置有插入件，该插入件具有多个销，这些销形成朝向冷却器壁的通道，并且经由入口的倾斜表面中的开口被供应冷却剂，该倾斜表面被来自冷却剂通道的冷却剂流碰撞。

具体地在汽车应用中的电力电子领域，更具体地，对于用于电动汽车的逆变器、转换器和充电器装置，需要对电子部件(尤其是如同IGBT或MOSFET一样的开关部件)(因为这些是这种装置中功耗量最高的部件，因此是这些装置中的主要热源)进行强冷却。

以负担得起的价格实现有效冷却是困难的，因为由于物理限制，必须将如同水一样的液体与提供大交换面积并产生高热传递系数的流通道结合用作散热器。必须使用提供高导热率的其他构造材料。

其他更苛刻的要求是，电子部件与冷却系统之间必须直接接触(在避免任何空气间隙以确保足够导热率的情况下)，同时确保足够的电绝缘并避免作用在电子部件上的机械应力(例如，由于振动或热膨胀)。

尤其是对汽车解决方案的进一步要求是，冷却液体必须将接收到的热(经由车辆散热器)传递到(在必须针对其设计系统的最差情况下)可达到高温(例如，迪拜(Dubai)夏季条件)的环境空气。与非汽车应用相比，这导致冷却液体的温度水平更高，因此导致所需的液体流速更高。因此，这种冷却系统对低压降设计的需求增加，以避免由于较高流速而导致的高压降。

由于增加的安全性和维护要求(与固定设备相比)，汽车冷却解决方案对碎屑不敏感的需要增加。另外，必须设计适于批量生产的汽车冷却系统解决方案。

发明内容

本发明提供了一种改进的冷却器主体，该冷却器主体虽然尽可能紧凑，但允许更有效的冷却结构和更简单的设计。

本发明的其他目的是提供满足如上所述的汽车领域中电子部件的冷却需求的冷却器本体。