[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种热交换器，特别涉及一种适于在冷却电子设备中使用的改进的热交换器。

背景技术

先前，由EP-A-231332已知一种热交换器，其具有在热交换器的第一端与第二端之间延伸的蒸发器通道和冷凝器通道。热交换器的相对端设置有连接部分，该连接部分在蒸发器通道与冷凝器通道之间提供流体路径。第一传热元件布置在热交换器的第一端附近，用于将热负荷传递到所述蒸发器通道中的流体。类似地，第二传热元件布置在热交换器的第二端附近，用于将热负荷从所述冷凝器通道中的流体传递到周围环境。

上述热交换器在对例如附接至第一传热元件的电力电子设备降温方面非常有效。由于热虹吸式构造，冷却可以不需要泵设备就能实现。

然而，上述解决方案的缺陷是需要将热交换器安装在特定位置以使其适当地工作。这种限制存在问题，因为在某些实施中，能够将热交换器安装成倒置或在水平位置会是有利的。

发明内容

本发明的目的是解决上述缺陷并且提供一种对热交换器所安装的位置较不敏感的高效价廉的热交换器。本发明的该目的和其他目的是利用如独立权利要求1中限定的热交换器来实现。

热交换器包括具有毛细管尺寸的至少第一和第二组通道，以及在相对端处的流体分配元件。第一和第二传热元件与第一和第二组通道的所有通道相接触，以分别将热负荷从通道中的流体传递到通道中的流体。其使得热交换器能够如Pulsating Heat Pipe(脉动热管)(PHP)一样工作。在这种包括具有毛细管尺寸的通道的解决方案中，由于通道内的蒸汽的双向膨胀，在小的通道回路热管中产生振荡。因此，热交换器以任何定向工作，而无需显著的另外的成本，并且与其他解决方案相比，流体体积较小。

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

以下通过示例且参照附图对本发明进行更详细地描述，其中：

图1示出了热交换器的第一实施方式；

图2示出了第一流体分配元件；

图3示出了第二流体分配元件；

图4示出了第一传热元件；

图5示出了热交换器的功能；以及

图6示出了热交换器的替代性实施方式。

具体实施方式

图1示出了热交换器1的第一实施方式。热交换器1包括在热交换器1的第一端与第二端之间延伸的至少第一组通道2和第二组通道3。在热交换器1的第一端处布置有第一连接部分5，用于在第一组通道2与第二组通道3的通道之间提供流体路径，其将在下文解释。在热交换器1的第二端处布置有第二连接部分6。

在所示示例中，通道的数量多于两组。这些通道具有毛细管尺寸。在本文中，“毛细管尺寸”是指毛细管大小的通道，这该情况下，这些通道具有如下尺寸，该尺寸足够小使得气泡只可以沿纵向(换言之，沿通道的与径向相对的纵向)增大，并由此通过推动液体产生脉动效应。

热交换器还包括布置在热交换器1的第一端附近的传热元件7，用于传递热负荷到所述至少第一组通道2和第二组通道3的通道中的流体。图1的热交换器优选地用于电子设备中，诸如变频器中，用于将热传导离开产生大量热负荷的部件。在该情况下，可以将电子电路附接到第一传热元件7。传热元件7将所述热负荷传递到所述至少第一组通道2和第二组通道3的所有通道中的流体。其可以被实现使得第一传热元件7与通道中的每个通道接触。

热交换器1还包括第二传热元件8，在所示意的实施方式中，第二传热元件8包括在第一组通道2和第二组通道3的通道的壁之间延伸的翅片，以将热从热交换器1内部的流体传递到周围环境。这样，可以将热负荷从所有通道中的流体传递到翅片，并进一步将热负荷从翅片传递到第二传热元件8周围的空气。

图2示出了第一流体分配元件11。图2的第一流体分配元件11例如可以用在图1示出的热交换器1的第一连接部分5内部。

在热交换器1的第一端与第二端之间延伸的通道9一起组成至少第一组2和第二组3，每组包括多个通道9。在所示实施方式中，热交换器1包括在热交换器1的第一端与第二端之间延伸的多个平行的管10。这些管10已经被管10的内壁分成通道9。因此，每个管10包括一组通道的通道9。例如，管10或管子可以是MPE(MultiPort Extruded(多口挤压))管。

通道9具有毛细管尺寸。在该示例中，通道9被制成毛细管大小，使得在它们的内壁上不需要另外的毛细管结构。被考虑毛细管的通道或管子的直径取决于在内部使用(沸腾)的流体。例如，下述公式可以用于估计合适的直径：