具有图案化盖板的流分配模块的制作方法_3

文档序号:8385775阅读:来源:国知局
在盖板的与其上设置有表面图案的表面相反的一个表面上。功率模块可以例如是一个半导体功率模块。功率模块产生热量。通过将功率模块安装在盖板上,该功率模块可以借助于在流分配模块的该或这些流动池中流动的流体来冷却。
[0039]该或这些功率模块可以被安排在盖板的其中设置了表面图案的一个区域中。因此,功率模块有效地被冷却,如上所述的。
[0040]有待冷却的表面可以包括两个或更多个单独的区域,每个区域设置有一个表面图案,这些图案化区域由不具有表面图案的多个区域分开。在此情况下,两个或更多个功率模块或者其他产热元件可以被安装在盖板上,并且每个功率模块可以被安装在与一个图案化区域的位置相对应的一个位置处。此外,可保持沿着盖板的边缘的一个区段没有表面图案,以便确保可以在外壳与盖板之间提供一个完全密封。
[0041]至少该盖板可以是由金属如铜制成的。
【附图说明】
[0042]现在将参照附图进一步详细地描述本发明,在附图中
[0043]图1是根据本发明的一个实施例的一个流分配模块的透视图,
[0044]图2是用于根据本发明的一个实施例的一个流分配模块的一个外壳的透视图,
[0045]图3是用于根据本发明的一个实施例的一个流分配模块的一个盖板的透视图,
[0046]图4是用于根据本发明的一个实施例的一个流分配模块的一个盖板的一部分的透视图,
[0047]图5示出了用于图3或图4的盖板的一个表面图案,
[0048]图6-8是根据本发明的一个第一实施例的一个流分配模块从不同角度查看的横截面图,并且
[0049]图9是根据本发明的一个第二实施例的一个流分配模块的横截面图。
[0050]图10是用于根据本发明的一个第三实施例的一个流分配模块的一个盖板的透视图。
[0051]图11是用于根据本发明的一个第三实施例的一个流分配模块的一个外壳的透视图。
[0052]图12是根据本发明的一个第三实施例的一个流分配模块的横截面图,并且示出图11所不外壳相对于图10所不盖板的布置。
【具体实施方式】
[0053]图1是根据本发明的一个实施例的一个流分配模块I的透视图。流分配模块I包括一个外壳2以及以基本上不透流体的方式被安装在外壳2上的一个盖板3。外壳2限定一个或多个流动池(不可见),该一个或多个流动池被安排用于引起流体在盖板3面向外壳2的内部的一个表面上流动。这将在以下进一步说明。
[0054]六个产热功率模块4被安装在盖板3上。功率模块4因此借助于流过由外壳2限定的该或这些流动池的流体来冷却。
[0055]图2是用于根据本发明的一个实施例的一个流分配模块的一个外壳2的透视图。图2的外壳2可以例如用于图1的流分配模块I。
[0056]外壳2限定多个流动池5。每个流动池5包括流体连接到一个入口歧管(不可见)的一个入口开口 6以及流体连接到一个出口歧管(不可见)的一个出口开口 7。因此,每个流动池5在入口歧管与出口歧管之间建立一个流动路径,并且这些流动路径被并行地流体地安排在该入口歧管与该出口歧管之间。
[0057]每个流动池5可以限定一个曲折流动路径。因此,引起从入口开口 6到出口开口7流过一个流动池5的流体进行流体的流动方向上的多次变化。如上所述的,这引起流体‘涡流’,从而迫使流体朝向有待被安装在外壳2上的一个盖板,安装的方式为使得该盖板覆盖这些流动池5并且安装的方式为使得该盖板的一个表面被安排成与流过这些流动池5的流体直接相接触。
[0058]图3是用于根据本发明的一个实施例的一个流分配模块的一个盖板3的透视图。图3的盖板3可以例如用于图1的流分配模块1,和/或它可以被安装在图2的外壳2上以便形成一个流分配模块。
[0059]盖板3的一个中心区域设置有具有多个凸起表面部分和多个凹陷表面部分的一个表面图案8。因此,扩大了具有表面图案8的区域中的表面区域,并且因此有可能向被安装在盖板3的相反面上的产热元件、如图1所示的这些功率模块4提供有效的冷却。
[0060]当盖板3被安装在一个外壳上以便形成一个流分配模块时,该盖板被安装的方式为使得表面图案8面向限定在外壳内部的该或这些流动池、例如图2所示的这些流动池5。从而使流过该或这些流动池的流体与表面图案8相接触。如上所述的,由于例如借助于图2所示的曲折流动路径而引起流体的流动方向上的一次或多次变化,引起流过该或这些流动池的流体涡流。流体的涡流迫使流体进入表面图案8中,从而确保使流体与整个扩大的表面区域相接触。此外,这可以在不必使该或这些流动路径的尺寸变小的情况下实现。这是一个优点,因为小流动路径引入流动路径堵塞的风险,并且引入跨流动池的大压降。
[0061]图4是用于根据本发明的一个实施例的一个流分配模块的一个盖板3的一部分的透视图。图4的盖板3非常类似于图3的盖板3,并且因此以上所述的评述在此同样适用。
[0062]图3的盖板3包括设置有图案8的一个单个区域,而图4的盖板3设置有若干个区域,每个区域设置有一个表面图案8。完全示出一个表面图案8,并且可以看见另一个表面图案8的一部分。图4的盖板3可以具有被安装在盖板3的相反侧上的多个产热元件、如功率模块,每个产热元件被安装在与设置有一个表面图案8的一个区域相对应的一个区域中。因此,这些表面图案8仅设置在其中需要冷却的多个区域中,并且保持盖板3的剩余部分是基本上平面的。
[0063]图5不出了用于图3或图4的盖板3的一个表面图案8。表面图案8包括多个棱锥,该多个棱锥在其间具有倒置棱锥形状。这些棱锥形成多个凸起表面部分,并且这些倒置棱锥形状形成表面图案8的多个凹陷表面部分。图5所示的表面图案8将表面的表面区域增加了 V 2倍。
[0064]图6-8是根据本发明的一个第一实施例的一个流分配模块I从不同角度查看的横截面图。流分配模块I包括图2的外壳2和图3的盖板3或图4的盖板3。盖板3以一种基本上不透流体的方式被安装在外壳2上,并且其方式为使得盖板3的表面图案8面向外壳2的这些流动池5。
[0065]从图6-8看出,由这些流动池5限定的这些流动路径的高度显著大于表面图案8的深度或粗糙度。从而最小化流过这些流动池5的流体的压降。此外,最小化这些流动池5堵塞的风险。
[0066]然而,通过由曲折流动路径所引起的流体流动方向的多次变化提供的流体的涡流确保迫使流体进入表面图案8中,从而使流体与整个扩大的表面区域相接触。因此,可以有效冷却盖板3的设置有表面图案8的表面。
[0067]在图6-8中,可以看出表面图案8设置在由这些流动池5覆盖的整个区域上。然而,可以设想,在与这些流动池5的曲折结构的侧壁相对应的多个位置处去除表面图案8。因此,有可能在有待冷却的表面与这些流动池5的侧壁之间设计一种可能的间隙,其方式为使得提供一个所需的旁流。从而可以优化流分配模块I的冷却性能,同时最小化流过流分配模块I的流体的压降。作为一个替代方案,这些流动池5的曲折结构的侧壁可以被设计的方式为使得它们沿循有待冷却的表面的表面图案8,从而提供适当的旁路过道。
[0068]图9是根据本发明的一个第二实施例的一个流分配模块I的横截面图。在图9的实施例中,盖板3与图6-8的实施例的盖板3相同或类似,并且因此在此将不进行详细描述。
[0069]外壳2限定包括设置有一个表面图案9的一个表面的一个流动池,该表面图案基本上是设置在盖板3上的表面图案8的一个镜像。当流体在该流动池中流动时,流体被迫沿循限定在设置在盖板3上的表面图案8的多个凸起表面部
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