[实用新型]用于双面冷却至少一个发热电子部件的换热器组件

说明书

本实用新型涉及一种用于双面冷却至少一个发热电子部件的换热器组件，其包括围有流体流道的第一和第二散热元件以及夹紧组件。散热元件由至少一个发热电子部件位于其中的空间分开，其中每个电子部件的外侧表面与散热元件热接触。夹紧组件包括布置成与散热元件的外表面接触的第一和第二弹簧元件。弹簧元件连结在一起以对散热元件施加压缩力，并且致使电子部件被夹紧在散热元件之间。每个弹簧元件包括用于对散热元件施加力的离散的力施加区域和用于压缩和保持弹簧元件相对于散热元件的外表面的位置的多个紧固区域。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年12月14日提交的美国临时专利申请第62/433,936号的优先权和权益，其内容以参见的方式纳入本文。

技术领域

本实用新型涉及具有一对散热片的换热器，该对散热片用于冷却包括多个发热电子部件的电子器件封装的相对两侧。

背景技术

电动车辆(“EV”)和混合动力电动车辆(“HEV”)采用产生大量热能的电力电子器件。这种热能必须消散以避免这些设备过热，过热可能会导致损害或降低性能。

汽车电力电子器件通常包括一个或多个诸如晶体管、电阻器、电容器、场效应晶体管(FETS)、隔离栅双极晶体管(IGBT)、功率逆变器、直流转直流转换器和直流转交流转换器的发热电子部件。这些部件可以安装在诸如印刷电路板的基板上。

尽管汽车电力电子器件的结构是可变的，但是在某些应用中，电力电子器件设置有冷却可以沿其进行的相对两平面。IGBT是可以具有这种结构的电力电子器件的示例。这样的器件可以通过将器件的相对两平面中的一个或两个与散热片接触来进行冷却。为了使与电力电子器件的平面的热接触最大，散热片具有平坦表面，散热片沿该平坦表面与电力电子器件接触，并且薄层热界面材料(TIM)可以设置在散热片与电力电子器件的平面之间。为了增强热传递，诸如空气或液体冷却剂的冷却流体可以沿着或穿过散热片循环。

电力电子器件的已知冷却装置可以包括用于将第一和第二散热器件以交错重叠布置的方式夹紧到电力电子器件封装的相对两侧的装置，以改善电子器件与散热片之间的热接触。在Taylor等人的美国专利No.7,295,433B2中公开了具有定位成与电子器件封装的第一和第二侧表面热连通的第一和第二散热器件的电子组件。由Taylor等人公开的电子组件通过一对紧固在一起的夹具保持在一起，每个夹具具有构造成接合或接纳散热器件之一的周界的形状。

仍然存在对双面冷却发热电子部件的简单且有效的换热器的需求，由此在散热器与电子部件的相对两侧表面之间提供有效的热连通。

实用新型内容

在实施例中，有提供一种用于双面冷却至少一个发热电子部件的换热器组件，包括：由空间分隔开的第一散热元件和第二散热元件，其中第一散热元件限定第一流体流道，第二散热元件限定第二流体流道，并且其中第一和第二散热元件彼此平行；至少一个发热电子部件，其位于所述空间中并且被夹在第一和第二散热元件之间，其中每个所述发热电子部件具有与第一散热元件的内表面热接触的第一侧表面以及与第二散热元件的内表面热接触的相对侧表面；以及夹紧组件，包括：(a)第一弹簧元件，其布置成与第一散热元件的外表面接触；和(b)第二弹簧元件，其布置成与第二散热元件的外表面接触；其中，第一和第二散热元件被夹在第一和第二弹簧元件之间，并且其中，第一和第二弹簧元件连结在一起，以对第一和第二散热元件施加压缩力并且由此致使至少一个发热电子部件被夹紧在第一和第二散热元件之间。

在实施例中，每个所述弹簧元件包括一个或多个离散的施力区域，用于对散热元件之一施加力，以及多个紧固区域，用于保持弹簧元件相对于与其接触的散热元件的外表面的位置。在实施例中，为至少一个发热部件中的每个设置至少一个施力区域。在实施例中，由弹簧元件中的每个施加的压缩力在至少一个施力区域中处于最大值。

在实施例中，换热器组件包括沿散热元件的纵向轴线对齐的多个所述发热电子部件，并且其中弹簧元件中的每个包括多个所述施力区域。