CN115175512A - 流路模块、电力转换装置、马达装置和车辆 - Google Patents

Abstract

一种流路模块、电力转换装置、马达装置和车辆，有助于避免冷却液体在流路中的特定区域处的流动堵塞。本发明的流路模块具有供冷却液体流动以对多个发热元件进行冷却的流路，其中，在所述流路中设置有第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域与三个所述发热元件分别对应，且彼此相邻，所述第一区域具有供冷却液体流入所述流路的流入口，所述第三区域具有供冷却液体从所述流路流出的流出口，在所述第一区域和所述第三区域中的至少一方设置有板状翅片，所述板状翅片使从所述流入口流入的冷却液体的一部分转换方向而流向所述第二区域。

Description

流路模块、电力转换装置、马达装置和车辆

技术领域

本发明涉及流路模块、包括该流路模块的电力转换装置、包括该电力转换装置的马达以及包括该马达的车辆。

背景技术

以往，有一种液体冷却式散热器，其具有供从一个流入口流入的冷却液体平行流动并从一个流出口流出的多条冷却液体流通路；并且，在上述液体冷却式散热器中，为了使冷却液体更均匀地流向多条冷却液体流通路，在多条冷却液体流通路的流入口一侧还设置了柱状的流动控制部件(参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开JP2011-134979A

不过，在实际中，有时需要冷却的三个发热元件呈两两相邻的布置，在这种情况下，用于冷却三个发热元件的冷却液体流通路的三个冷却区域也需要布置成两两相邻。此时，若只在三个冷却区域中的一个设置流入口而在另一个设置流出口，则从流入口流入冷却液体流通路的冷却液体可能会在剩下的那个冷却区域中停顿，从而影响冷却效果。

发明内容

本发明正是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种流路模块、包括该流路模块的电力转换装置、包括该电力转换装置的马达以及包括该马达的车辆，有助于避免冷却液体在流路中的特定区域处停顿，流动堵塞。

为了实现上述目的，本发明提供一种流路模块，具有供冷却液体流动以对多个发热元件进行冷却的流路，其中，在所述流路中设置有第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域与三个所述发热元件分别对应，且两两相邻，所述第一区域具有供冷却液体流入所述流路的流入口，所述第三区域具有供冷却液体从所述流路流出的流出口，在所述第一区域和所述第三区域中的至少一方设置有板状翅片，所述板状翅片使从所述流入口流入的冷却液体的一部分转换方向而流向所述第二区域。

根据本发明的流路模块，在第一区域和第三区域中的至少一方设置有板状翅片，该板状翅片使从流入口流入的冷却液体的一部分转换方向而流向第二区域，因此，有助于避免冷却液体在流路中的第二区域处停顿而导致流动堵塞，从而提高第二区域的冷却效果，并使流路整体的冷却能力变得均匀。

此外，在本发明的流路模块中，优选所述流入口与所述流出口彼此相对。

根据本发明的流路模块，流入口与流出口彼此相对，因此，能减小冷却液体在流路中的流动阻力，使冷却液体的流动速度变得均匀，从而提高整体的冷却效果。

此外，在本发明的流路模块中，优选所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域沿着平面配置，在从与所述平面垂直的方向观察时，所述第一区域的中心、所述第二区域的中心和所述第三区域的中心的连线构成三角形。

根据本发明的流路模块，第一区域、第二区域和第三区域沿着平面配置，从与平面垂直的方向观察时，第一区域的中心、第二区域的中心和第三区域的中心的连线构成三角形，因此，冷却液体容易在第二区域处停顿而导致流动堵塞，尽管如此，通过设置在第一区域和第三区域中的至少一方的板状翅片，也能抑制冷却液体在第二区域处停顿而导致流动堵塞，从而提高第二区域的冷却效果。

此外，在本发明的流路模块中，优选在所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域内分别设置有翅片组，所述板状翅片设置于所述翅片组的内部或所述翅片组的边缘处。

根据本发明的流路模块，在第一区域、第二区域和第三区域内分别设置有翅片组，因此，能增加用于将发热元件的热量传递至冷却液体的部件与冷却液体的接触面积，从而进一步提高整体的冷却效果。

此外，在本发明的流路模块中，优选所述流入口设置于所述第一区域的边缘，所述板状翅片设置于所述第一区域的边缘附近或所述第三区域的靠近所述第一区域或所述第二区域的边缘附近，所述板状翅片设置成使冷却液体能沿着该板状翅片的厚度方向穿过该板状翅片流动。

根据本发明的流路模块，流入口设置于第一区域的边缘，板状翅片设置于第一区域的边缘附近或第三区域的靠近第一区域或第二区域的边缘附近，因此，能将上游侧的温度相对较低的冷却流体朝向第二区域输送，从而提高第二区域的冷却效果；并且，板状翅片设置成使冷却液体能沿着该板状翅片的厚度方向穿过该板状翅片流动，因此，在提高第二区域的冷却效果的同时，能抑制冷却液体在板状翅片的厚度方向上的一侧停顿而导致流动堵塞，从而提高第一区域或第三区域的冷却效果。

此外，在本发明的流路模块中，优选所述板状翅片包括第一翅片，多个所述第一翅片沿着该第一翅片的长度方向间隔排列，和/或，所述板状翅片包括第二翅片，所述第二翅片由多孔金属板构成，以使冷却液体能沿着所述第二翅片的厚度方向贯穿该第二翅片流动。

根据本发明的流路模块，板状翅片包括第一翅片，多个第一翅片沿着该第一翅片的长度方向间隔排列，和/或，板状翅片包括第二翅片，第二翅片由多孔金属板构成，以使冷却液体能沿着第二翅片的厚度方向贯穿该第二翅片流动，因此，在提高第二区域的冷却效果的同时，能抑制冷却液体在板状翅片的厚度方向上的一侧停顿而导致流动堵塞，从而提高第一区域或第三区域的冷却效果。

此外，在本发明的流路模块中，优选所述板状翅片呈在该板状翅片的长度方向上弯曲的形状。

此处，“弯曲”不局限于此以圆弧状平滑弯曲，还包括以折线状弯曲的情况。

根据本发明的流路模块，板状翅片呈在该板状翅片的长度方向上弯曲的形状，因此，能将板状翅片的弯曲部位作为导向件，从而更容易将冷却液体朝向第一区域或第二区域输送。

此外，在本发明的流路模块中，优选包括框体以及与该框体一起形成所述流路的冷却板，所述框体呈开口盒状，且具有所述流入口和所述流出口，所述冷却板堵住所述框体的开口，在所述冷却板的供冷却液体接触的面设置有所述板状翅片和翅片组，所述发热元件设置在所述冷却板的不与冷却液体接触的面。

根据本发明的流路模块，在冷却板的供冷却液体接触的面设置有板状翅片和翅片组，发热元件设置在冷却板的不与冷却液体接触的面，因此，能使冷却液体直接接触设置有发热元件的冷却板，从而提高冷却效果。

此外，为了实现上述目的，本发明提供一种电力转换装置，其包括发热元件，还包括对所述发热元件进行冷却的上述任一项所述的流路模块。

此外，在本发明的电力转换装置中，优选所述发热元件是直流-直流转换器的电抗器。

此外，在本发明的电力转换装置中，优选具有构成所述流路的壳体。

此外，为了实现上述目的，本发明提供一种马达装置，其包括上述的电力转换装置。

此外，为了实现上述目的，本发明提供一种车辆，其包括上述的马达装置。

(发明效果)

根据本发明，在第一区域和第三区域中的至少一方设置有板状翅片，该板状翅片使从流入口流入的冷却液体的一部分转换方向而流向第二区域，因此，有助于避免冷却液体在流路中的第二区域处停顿而导致流动堵塞，从而提高第二区域的冷却效果，并使流路整体的冷却能力变得均匀。

附图说明

图1是示意表示本发明实施方式的流路模块的分解侧剖视图，其中，箭头表示冷却流体的流动方向。

图2是示意表示本发明实施方式的流路模块的俯视图。

图3是示意表示本发明实施方式的流路模块拆下了冷却板但保留板状翅片的状态的俯视图，其中，箭头表示冷却流体的流动方向。

图4是示意表示本发明变形例的流路模块拆下了冷却板但保留板状翅片的状态的俯视图。

图5是示意表示本发明另一变形例的流路模块拆下了冷却板但保留板状翅片的状态的俯视图，其中，箭头表示冷却流体的流动方向。

图6是示意表示本发明另一变形例的流路模块拆下了冷却板但保留板状翅片的状态的俯视图，其中，箭头表示冷却流体的流动方向。

图7是示意表示本发明另一变形例的流路模块拆下了冷却板但保留板状翅片的状态的俯视图。

图8是示意表示本发明另一变形例的流路模块拆下了冷却板但保留板状翅片的状态的俯视图。

图9是示意表示本发明另一变形例的流路模块拆下了冷却板但保留板状翅片的状态的俯视图。

(符号说明)

1 流路模块

11 框体

111 底壁

112 侧壁

1121 流入口

1122 流出口

1123 开口

12 冷却板

121 第一面

122 第二面

123 板状翅片

1231 第一翅片

13 发热元件

14 翅片组

141 翅片

RT 流路

S1 第一区域

S2 第二区域

S3 第三区域

O1 第一区域的中心

O2 第二区域的中心

O3 第三区域的中心

具体实施方式

下面，结合图1至图3对本发明实施方式的流路模块进行说明，其中，图1是示意表示本发明实施方式的流路模块的分解侧剖视图，图2是示意表示本发明实施方式的流路模块的俯视图，图3是示意表示本发明实施方式的流路模块拆下了冷却板但保留板状翅片的状态的俯视图。

(流路模块的整体结构)

如图1所示，流路模块1具有供冷却液体流动以对多个发热元件13进行冷却的流路RT。

此处，流路模块1由框体11和冷却板12构成，将框体11与冷却板12之间的空间设为流路RT，冷却液体在流路RT内流通。并且，框体11的一部分呈开口盒状，且具有流入口1121和流出口1122。并且，冷却板12堵住框体的开口1123，在冷却板12的供冷却液体接触的第一面121设置有板状翅片123，在冷却板12的不与冷却液体接触的第二面122设置有多个发热元件13。

此外，冷却液体可以是制冷剂，也可以是水等流体。

(冷却板侧的结构)

如上所述，在冷却板12上设置有多个发热元件13。

此处，如图1和图2所示，在冷却板12的与流路RT相反一侧的第二面122设置有三个发热元件13，这三个发热元件13布置成两两相邻(在图示的例子中，三个发热元件13彼此隔开稍许间隔，但并不局限于此，也可彼此接触设置)。

此外，在图1和图2中，在沿冷却板12的板厚方向观察时，发热元件13大致呈矩形，但并不局限于此，只要发热元件13与冷却板12接触，则冷却发热元件的形状可以是任意形状。

此外，在沿冷却板12的板厚方向观察时，冷却板12大致呈凸字状，在冷却板12的第二面122上，三个发热元件13与冷却板12的形状对应地也布置成凸字状。

(框体侧的结构)

框体11是收纳发热元件13等包含于电力转换装置的电子器件的壳体。在壳体的壁面的一部分设置有流路，图1和图3示出了框体11的流路部分。框体11的流路部分具有底壁111和从底壁111的周缘立起的侧壁112。

此处，如图1所示，侧壁112的远离底壁111的端部围成开口1123(在图示的例子中开口1123位于上方，但实际使用时不一定位于上方)。

此外，如图1和图3所示，侧壁112设有流入口1121和流出口1122，流入口1121和流出口1122大致相对(在图示的例子中非正对，但也可设置成正对)。

此外，如图3所示，在被侧壁112包围的流路中设置有第一区域S1、第二区域S2和第三区域S3，第一区域S1、第二区域S2及第三区域S3与三个发热元件13分别对应，且两两相邻(在图示的例子中，第一区域S1、第二区域S2及第三区域S3彼此隔开稍许间隔，但并不局限于此，也可彼此接触设置)。并且，第一区域S1、第二区域S2及第三区域S3沿着平面(图3中与纸面平行的平面)配置，在从与上述平面垂直的方向观察时，第一区域S1的中心O1、第二区域S2的中心O2和第三区域S3的中心O3的连线构成三角形(在图示的例子中呈等腰三角形，但并不局限于此)。并且，第一区域S1具有供冷却液体流入流路RT的流入口1121，第三区域S2具有供冷却液体从流路RT流出的流出口1122。并且，流入口1121设置于第一区域S1的边缘，具体而言，流入口1121设置于第一区域S1的远离第二区域S2和第三区域S3的角部。

(板状翅片的结构)

如上所述，在冷却板12的供冷却液体接触的第一面121设置有板状翅片123。

此处，如图1所示，板状翅片123从冷却板12的供冷却液体接触的第一面121朝向框体11的底壁111延伸(在冷却板12与框体11组装后的状态下板状翅片123例如延伸至底壁111附近，但并不局限于此)。

此外，如图3所示，板状翅片123设置在第一区域S1中，该板状翅片123使从流入口1121流入的冷却液体的一部分转换方向而流向第二区域S2。板状翅片123设置于第一区域S1的边缘附近，具体而言，板状翅片123设置于流入口1121的附近，板状翅片123的厚度方向上的一侧的面朝向流入口1121。

此外，如图3所示，板状翅片123包括多个(在图示的例子中是三个，但并不局限于此)第一翅片1231，多个第一翅片1231沿着该第一翅片1231的长度方向间隔排列，冷却液体能沿着板状翅片123的厚度方向(即第一翅片1231的厚度方向)穿过流动板状翅片123。

(本实施方式的主要效果)

根据本实施方式的流路模块1，在第一区域S1中设置有板状翅片123，该板状翅片123使从流入口1121流入的冷却液体的一部分转换方向而流向第二区域S2，因此，有助于避免冷却液体在流路RT中的第二区域S2处停顿而导致流动堵塞，从而提高第二区域S2的冷却效果，并使流路RT整体的冷却能力变得均匀。

此外，根据本实施方式的流路模块1，流入口1121设置于第一区域S1的边缘，板状翅片123设置于第一区域S1的边缘附近，因此，能将上游侧(即流入口1121侧)的温度相对较低的冷却流体朝向第二区域S2输送，从而提高第二区域S2的冷却效果；并且，板状翅片123设置成使冷却液体能沿着该板状翅片123的厚度方向穿过该板状翅片123流动，因此，在提高第二区域S2的冷却效果的同时，能抑制冷却液体在板状翅片123的厚度方向上的一侧停顿而导致流动堵塞，从而提高第一区域S1的冷却效果。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明的具体实现并不受上述实施方式的限制。

例如，在上述实施方式中，流入口1121和流出口1122大致相对，但并不局限于此，如图4所示，流入口1121和流出口1122也可配置成不相对。

此外，在上述实施方式中，流入口1121和流出口1122的设置位置可根据需要适当变更，流入口1121例如也可设置于第一区域S1的内部，流出口1122例如也可设置于第三区域S3的内部。

此外，在上述实施方式中，流入口1121和流出口1122的截面形状可以是圆形，也可设置成方形等其它形状。

此外，在上述实施方式中，板状翅片123设置于第一区域S1的边缘附近，且设置于远离第二区域S2和第三区域S3的位置，但并不局限于此，如图5所示，板状翅片123也可设置于第一区域S1的靠近第二区域S2和第三区域S3的位置，当然还可以设置于第一区域S1的其它位置。

此外，在上述实施方式中，板状翅片123设置于第一区域S1，但并不局限于此，如图6所示，板状翅片123也可设置于第三区域S3，具体例如可设置于第三区域S3的靠近第一区域S1或第二区域S2的边缘附近，当然还可以设置于第三区域S3的其它位置。

此外，在上述实施方式中，如图7至图9所示，还可在第一区域S1、第二区域S2和第三区域S3内分别设置翅片组14，板状翅片123设置于翅片组14的内部或翅片组14的边缘处。并且，翅片组14设置于冷却板12的供冷却液体接触的第一面121，且从冷却板12的第一面121朝向框体11的底壁111延伸；翅片组14由多个翅片141构成，各翅片141的截面形状可以是如图所示的圆形，也可以是其它形状。当然，也可仅在第一区域S1、第二区域S2和第三区域S3中的一个或两个区域内设置翅片组14。

此外，在上述实施方式中，板状翅片123包括多个第一翅片1231，多个第一翅片1231沿着该第一翅片1231的长度方向间隔排列，但并不局限于此，如图8所示，多个第一翅片1231也可沿着与该第一翅片1231的长度方向交叉的方向间隔排列。

此外，在上述实施方式中，板状翅片123包括多个第一翅片1231，多个第一翅片1231沿着该第一翅片1231的长度方向排列成一列，但并不局限于此，多个第一翅片1231也可在与该第一翅片1231的长度方向交叉的方向上排列成多排。

此外，在上述实施方式中，如图9所示，在沿板状翅片123从冷却板12突出的方向观察时，板状翅片123呈在该板状翅片123的长度方向上弯曲的形状，板状翅片123的弯曲形状既可以是折弯一次以上的折线状，也可以是弧线状。

此外，在上述实施方式中，板状翅片123的厚度方向上的一侧的面朝向流入口1121，板状翅片123的厚度方向上的另一侧的面背对流入口1121，但并不局限于此，板状翅片123相对于流入口1121的位置关系可根据需要适当变更。

此外，在上述实施方式中，板状翅片123还可包括一个或多个第二翅片(未图示)，该第二翅片由多孔金属板构成，以使冷却液体能沿着第二翅片的厚度方向贯穿该第二翅片流动。

此外，在上述实施方式中，板状翅片123的数量可根据需要适当变更。

此外，在上述实施方式中，板状翅片123设置于冷却板12，但并不局限于此，板状翅片123也可设置于框体11，例如将板状翅片123设置成从框体11的底壁111朝向冷却板12延伸；同样地，翅片组14也可设置于框体11，例如将翅片组14设置成从框体11的底壁111朝向冷却板12延伸。

此外，在上述实施方式中，第一区域S1、第二区域S2和第三区域S3内的翅片组14的整体形状可以根据需要适当设定。

此外，在上述实施方式中，发热元件13的形状不局限于矩形，还可以是其它形状；同样地，第一区域S1、第二区域S2和第三区域S3的形状也不局限于矩形，还可以是其它形状。

此外，还可将上述实施方式及变形例的流路模块应用于电力转换装置，其中，作为发热元件，可以是直流-直流转换器的电抗器，也可以是功率模块等。在这种情况下，电力转换装置例如具有构成流路RT的壳体(例如包括上述框体11和冷却板12)。

此外，还可将上述电力转换装置应用于马达装置。

此外，还可将上述马达装置应用于车辆。

应当理解，本发明在其范围内，能将实施方式和变形例中的各个部分自由组合，或是将实施方式和变形例中的各个部分适当变形、省略。

Claims (13)

1.一种流路模块，具有供冷却液体流动以对多个发热元件进行冷却的流路，其特征在于，

在所述流路中设置有第一区域、第二区域和第三区域，

所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域与三个所述发热元件分别对应，且两两相邻，

所述第一区域具有供冷却液体流入所述流路的流入口，

所述第三区域具有供冷却液体从所述流路流出的流出口，

在所述第一区域和所述第三区域中的至少一方设置有板状翅片，

所述板状翅片使从所述流入口流入的冷却液体的一部分转换方向而流向所述第二区域。

2.如权利要求1所述的流路模块，其特征在于，

所述流入口与所述流出口彼此相对。

3.如权利要求1所述的流路模块，其特征在于，

所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域沿着平面配置，

在从与所述平面垂直的方向观察时，所述第一区域的中心、所述第二区域的中心和所述第三区域的中心的连线构成三角形。

4.如权利要求1所述的流路模块，其特征在于，

在所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域内分别设置有翅片组，

所述板状翅片设置于所述翅片组的内部或所述翅片组的边缘处。

5.如权利要求1所述的流路模块，其特征在于，

所述流入口设置于所述第一区域的边缘，

所述板状翅片设置于所述第一区域的边缘附近或所述第三区域的靠近所述第一区域或所述第二区域的边缘附近，

所述板状翅片设置成使冷却液体能沿着该板状翅片的厚度方向穿过该板状翅片流动。

6.如权利要求1所述的流路模块，其特征在于，

所述板状翅片包括第一翅片，多个所述第一翅片沿着该第一翅片的长度方向间隔排列，

和/或，

所述板状翅片包括第二翅片，所述第二翅片由多孔金属板构成，以使冷却液体能沿着所述第二翅片的厚度方向贯穿该第二翅片流动。

7.如权利要求1所述的流路模块，其特征在于，

所述板状翅片呈在该板状翅片的长度方向上弯曲的形状。

8.如权利要求1所述的流路模块，其特征在于，

包括框体以及与该框体一起形成所述流路的冷却板，

所述框体呈开口盒状，且具有所述流入口和所述流出口，

所述冷却板堵住所述框体的开口，

在所述冷却板的供冷却液体接触的面设置有所述板状翅片和翅片组，

所述发热元件设置在所述冷却板的不与冷却液体接触的面。

9.一种电力转换装置，包括发热元件，其特征在于，包括对所述发热元件进行冷却的权利要求1至8中任一项所述的流路模块。

10.如权利要求9所述的电力转换装置，其特征在于，

所述发热元件是直流-直流转换器的电抗器。

11.如权利要求9所述的电力转换装置，其特征在于，

具有构成所述流路的壳体。

12.一种马达装置，其特征在于，包括权利要求9至11中任一项所述的电力转换装置。

13.一种车辆，其特征在于，包括权利要求12所述的马达装置。

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