本發(fā)明涉及一種用于冷卻電氣元件的熱交換器以及用于冷卻電氣元件的熱交換器組件，尤其涉及一種容易插入電氣元件，并且電氣元件的兩個側(cè)面與流動有冷卻水的管道彼此接觸而形成，從而可以提高冷卻性能的用于冷卻電氣元件的熱交換器以及用于冷卻電氣元件的熱交換器組件。

背景技術(shù)：

作為環(huán)境問題對策的一環(huán)，最近利用電機的驅(qū)動力的混合動力車、燃料電池車、電動車等的發(fā)展進一步備受矚目。如上所述的車輛通常一同安裝有電力控制裝置(PCU)，PCU用于調(diào)節(jié)從驅(qū)動用電池(例如，300V的電壓)供應的電力使其以所期望的狀態(tài)供應至電機。

PCU包括逆變器(inverter)、平流電容器、變流器(converter)等電氣元件。如果所述電氣元件得到電力供應，則會發(fā)熱，所以所述電氣元件必須包括專門的冷卻單元。

作為相關技術(shù)，日本公開專利第2001-245478號(公開日：2001年9月07日，名稱：逆變器的冷卻裝置)中公開了一種使用內(nèi)置有IGBT等半導體元件和二極管的半導體模塊的逆變器；日本公開專利第2008-294283號(公開日：2008年12月04日，名稱：半導體裝置)中公開了如下的散熱器：以與半導體元件的下側(cè)面接觸的方式設置，并且形成為使流體在內(nèi)部流動的同時進行熱交換。

這種單側(cè)冷卻方式在冷卻性能方面具有局限性。為了改善上述問題，設計出了雙側(cè)冷卻方式。雙側(cè)冷卻方式是元件插入于熱交換器之間的空間的結(jié)構(gòu)。因此，雙側(cè)冷卻方式需要同時滿足如下條件：熱交換器的電氣元件的插入間隔必須大于電氣元件的高度，以及元件和熱交換器需要可靠地緊貼以提高熱交換器的導熱性能。

如圖1所示的雙側(cè)冷卻方式的熱交換器可以被配置為包括：管道20，位于電氣元件10的兩側(cè)表面，并且形成為使熱交換介質(zhì)能夠在內(nèi)部流動；箱體30，結(jié)合于所述管道20的兩端，使熱交換介質(zhì)流入或流出。然而，所述熱交換器的缺點在于，由于通過釬焊結(jié)合，從而需要使電氣元件的插入空間固定之后插入電氣元件，所以難以進行電氣元件的插入操作。

并且，對于所述熱交換器而言，如果加寬管道之間的間隔以使電氣元件的插入變得容易，則元件和管道不能緊貼，從而存在熱交換效率降低的問題。

因此，需要開發(fā)一種如下的用于冷卻電氣元件的熱交換器：容易插入電氣元件，并且使元件和熱交換器的緊貼能夠良好地形成。

并且，需要一種能夠?qū)⑷缟纤龅挠糜诶鋮s電氣元件的熱交換器穩(wěn)定地安裝在車輛的電力控制裝置(PCU：power controlunit)或混合動力控制單元(HPCU：hybrid power controlunit)內(nèi)的模塊。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供如下的用于冷卻電氣元件的熱交換器，該熱交換器包括局部區(qū)域彎曲以與電氣元件的高度方向的兩側(cè)面相接的管道而形成，從而使電氣元件的插入變得容易，并且可以容易地與電氣元件緊貼，并且電氣元件的兩側(cè)面能夠與流動有冷卻水的管道彼此接觸，因此冷卻性能和組裝性得到了提高。

本發(fā)明的又一目的在于，提供如下的電氣元件冷卻模塊，該冷卻模塊包括：上部板和下部板，沿著高度方向施加壓力，以在彎曲的管道維持預定壓力而能夠與插入到它們之間的元件緊貼；外部殼體，在內(nèi)部收容上部板、下部板及用于冷卻電氣元件的熱交換器，據(jù)此可以實現(xiàn)電氣元件的有效的冷卻，并且可以實現(xiàn)模塊化而使車輛內(nèi)的安裝簡便。

技術(shù)方案

本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器1的特征在于，包括：管道100，沿著長度方向延伸形成，在預定位置彎曲(bending)以與布置在上側(cè)面局部區(qū)域的電氣元件2的高度方向的兩側(cè)面相接，并且在內(nèi)部使熱交換介質(zhì)流動；第一集水槽210，結(jié)合固定于所述管道100的長度方向的一側(cè)端部；第二集水槽220，結(jié)合固定于所述管道100的長度方向的另一側(cè)端部，且被布置成在所述管道彎曲的狀態(tài)下與所述第一集水槽的中心沿長度方向隔預定距離；入口管310，形成于所述第一集水槽210，并使熱交換介質(zhì)流入；出口管320，形成于所述第二集水槽220，并使熱交換介質(zhì)流出。

并且，所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1中，所述入口管310及出口管320可以以寬度方向的所述第一集水槽210的中心線為基準而非對稱地布置。

并且，所述入口管310和出口管320中，連接到所述第一集水槽210或第二集水槽220的一側(cè)截面的橫向直徑W1可以形成為大于縱向直徑W2，另一側(cè)截面形成為具有比所述第一集水槽210和第二集水槽220的高度更大的直徑的圓形。

并且，所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1中，兩端結(jié)合到所述第一集水槽210和第二集水槽220的所述管道100從高度方向的所述第一集水槽210和第二集水槽220的中心可以偏心而結(jié)合。

并且，所述管道100可以包括彎曲的位置向外側(cè)突出形成的弧形部110，以使彎曲的位置的高度形成為比放置所述電氣元件2的位置的所述管道100之間的間距更高。

并且，所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1中，所述管道100可以沿寬度方向相隔預定距離而形成多個。

并且，所述管道100可以包括：第一管道101，沿著長度方向延伸形成，且與所述電氣元件的高度方向的兩側(cè)面緊貼，所述電氣元件布置于所述第一管道(101)的在預定位置彎曲而彼此相向的面之間；第二管道102，與所述第一管道沿寬度方向相隔預定距離而平行地布置，并且作為被彎曲而與所述電氣元件的兩側(cè)面相接的面之間的距離的元件插入間距與所述第一管道不同。

并且，用于冷卻電氣元件的熱交換器1及電氣元件2的組件的特征在于，所述電氣元件2以使高度方向的兩側(cè)面與所述管道100相接的方式組裝。

并且，所述用于冷卻電氣元件的熱交換器組件3在所述管道100為兩列的情況下，可以在由相鄰的所述管道100彼此相隔而形成的內(nèi)側(cè)空間布置有所述電氣元件2的元件固定部21，在外側(cè)空間布置有所述電氣元件2的電源部22。

并且，所述用于冷卻電氣元件的熱交換器組件3可以包括與相鄰的所述管道100沿寬度方向相隔預定距離的間隙，所述間隙可以形成為突出形成于在所述電氣元件2的寬度方向的一側(cè)的元件固定部21的長度的至少2倍。

并且，所述管道100的寬度Tw可以形成為小于或等于所述電氣元件2的寬度Cw。

并且，所述用于冷卻電氣元件的熱交換器組件3在所述管道100沿著寬度方向相隔預定距離而形成多個的情況下，插入到各列的所述管道100的電氣元件2的高度可以彼此不同。

并且，本發(fā)明的電氣元件冷卻模塊10的特征在于，包括：所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1；下部板30，布置在所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1的下側(cè)面；上部板40，布置在所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1的上側(cè)面，并與所述下部板30結(jié)合而向所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1施加預定壓力；外部殼體50，在內(nèi)部收容所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1、下部板30及上部板40。

并且，所述電氣元件冷卻模塊10可以在所述上部板40和管道100之間的空間還包括沿高度方向具有彈性的彈性部件60。

并且，所述彈性部件60可以與所述管道100對應地沿長度方向延伸，所述彈性部件60從兩側(cè)端部以鋸齒形彎曲而形成，以使兩側(cè)以寬度方向的中心線為基準而對稱。

并且，所述電氣元件冷卻模塊10可以通過所述入口管310及出口管320而與所述外部殼體50的外側(cè)連通，在所述外部殼體50形成有使所述入口管310和出口管320插入而向外側(cè)突出的第一結(jié)合孔51及第二結(jié)合孔52。

并且，所述電氣元件冷卻模塊10在所述入口管310和第一結(jié)合孔51之間、所述出口管320和第二結(jié)合孔52之間可以安裝有密封部件53。

并且，所述電氣元件冷卻模塊10可以包括：固定支架400，用于連接所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1和外部殼體50。

并且，所述固定支架400可以與所述第一集水槽210、第二集水槽220、管道100、入口管310和出口管320中的至少一個結(jié)合。

并且，所述電氣元件冷卻模塊10在所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1的管道100為兩列的情況下，在相鄰的所述管道100沿寬度方向彼此相隔而形成的內(nèi)側(cè)空間可以布置有所述電氣元件2的元件固定部21，在外側(cè)空間布置有所述電氣元件2的電源部22。

并且，所述電氣元件冷卻模塊10中，所述上部板40可以在對應于所述管道100的位置以兩列布置，在所述上部板40的彼此相鄰的側(cè)面形成有與所述元件固定部21結(jié)合的元件結(jié)合部42。

并且，所述上部板40可以包括第二板結(jié)合部41，所述第二板結(jié)合部41形成在與形成于所述下部板30的寬度方向的兩側(cè)面的第一板結(jié)合部31對應的位置，從而與所述第一板結(jié)合部31結(jié)合。

有益效果

本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器由于可以使電氣元件的兩側(cè)面與流動有冷卻水的管道彼此接觸，所以具有能夠有效地冷卻產(chǎn)生于集成電路元件的熱量的大的優(yōu)點。

并且，本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器包括在局部區(qū)域彎曲以與電氣元件的高度方向的兩側(cè)面相接的管道而形成，從而使電氣元件的插入變得容易，并且可以容易地與電氣元件緊貼，因此具有可以提高冷卻性能和組裝性的優(yōu)點。

換言之，在以往的兩面冷卻方式的熱交換器中為了使電氣元件能夠容易地被插入而增大管道之間的間距，則電氣元件和管道難以緊貼，相反地，為了使電氣元件和管道緊貼而減少管道之間的間距，則難以插入電氣元件，為了解決這樣的問題，本發(fā)明不進行將電氣元件插入到窄的縫隙的工序，而是使電氣元件布置在以預定角度彎曲的管道之間的空間之后，使管道及電氣元件彼此緊貼，從而可以同時提高冷卻性能和組裝性。

此時，本發(fā)明通過使在第一集水槽和第二集水槽在管道彎曲的狀態(tài)下未布置在高度方向的同一條線上，從而即使電氣元件的高度較低，也可以以管道緊貼電氣元件的方式形成。

并且，本發(fā)明包括由彎曲的位置向外側(cè)突出形成的弧形部而形成，從而可以在將管道彎曲成與厚度大約為4～5mm左右的薄的電氣元件的兩面的過程中，防止管道的損傷。

并且，本發(fā)明可以沿相同方向構(gòu)成入口管和出口管，從而流路構(gòu)成變得簡單，并且可以減少車輛內(nèi)所占據(jù)的空間，因此具有可以使周圍部件的布置變得容易的優(yōu)點。

并且，本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器中，管道布置為多列，并且在分別彎曲管道時，使彎曲高度不同，從而具有能夠應用于具有彼此不同的高度的兩種以上的電氣元件的優(yōu)點。

并且，如上所述，本發(fā)明包括：上部板和下部板，用于沿高度方向施加壓力，以使彎曲的管道維持預定壓力而能夠與插入到管道之間的元件緊貼；外部殼體，在內(nèi)部收容上部板、下部板及用于冷卻電氣元件的熱交換器。從而可以實現(xiàn)電氣元件的有效的冷卻，并且具有可以實現(xiàn)模塊化而使車輛內(nèi)的安裝簡便的優(yōu)點。

此時，本發(fā)明即使產(chǎn)生用于冷卻電氣元件的熱交換器與電氣元件的熱膨脹，也可以由于配備于管道和上部板之間的彈性部件而一直維持預定的壓力。

并且，本發(fā)明在將元件組裝到管道時，可以使元件固定部位于管道之間，并使元件的電源部位于管道外側(cè)，從而在組裝整體模塊時，具有電源部的連接容易的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是示出現(xiàn)有電氣元件冷卻裝置的一個示例的側(cè)視圖。

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器的立體圖。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的另一種用于冷卻電氣元件的熱交換器的立體圖。

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器的側(cè)視圖。

圖5是示出圖3的用于冷卻電氣元件的熱交換器中的入口管和出口管的側(cè)剖面圖。

圖6是示出本發(fā)明的入口管和出口管的立體圖。

圖7是在圖3的用于冷卻電氣元件的熱交換器中，從前端(b)和后端(a)觀察入口管的正視圖。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器中的第一集水槽和第二集水槽的正視圖。

圖9是圖3中示出的用于冷卻電氣元件的熱交換器的熱交換介質(zhì)流動圖。

圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器組件的立體圖。

圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的又一個用于冷卻電氣元件的熱交換器組件的立體圖。

圖12是示出圖11的用于冷卻電氣元件的熱交換器組件的分解立體圖。

圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的電氣元件冷卻模塊的立體圖。

圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的電氣元件冷卻模塊的分解立體圖。

圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的又一電氣元件冷卻模塊的分解立體圖。

圖16是示出圖15的電氣元件冷卻模塊的側(cè)視圖。

圖17是示出圖15中的彈性部件的立體圖。

圖18是示出在根據(jù)本發(fā)明的電氣元件冷卻模塊中，固定支架安裝在第一集水槽和第二集水槽的示例的立體圖。

圖19至圖20是示出在根據(jù)本發(fā)明的電氣元件冷卻模塊中，結(jié)合固定支架的多種實施例的立體圖。

符號說明

1：用于冷卻電氣元件的熱交換器

2：電氣元件

3：用于冷卻電氣元件的熱交換器組件

10：電氣元件冷卻模塊

21：元件固定部

22：電源部

30：下部板

31：第一板結(jié)合部

40：上部板

41：第二板結(jié)合部

42：元件結(jié)合部

50：外部殼體

51：第一結(jié)合孔

52：第二結(jié)合孔

53：密封部件

60：彈性部件

100：管道

101：第一管道

102：第二管道

101_h：第一管道插入孔

102_h：第二管道插入孔

110：弧形部

210：第一集水槽

220：第二集水槽

310：入口管

320：出口管

400：固定支架

具體實施方式

以下，參照附圖對上述的本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器以及用于冷卻電氣元件的熱交換器組件進行詳細的說明。

本發(fā)明涉及一種與電氣元件的兩側(cè)表面相接而形成的兩側(cè)冷卻方式的用于冷卻電氣元件的熱交換器1，其大體包括：管道100、第一集水槽210、第二集水槽220、入口管310及出口管320。

其中，電氣元件可以是使用半導體模塊的車輛用逆變器、電機驅(qū)動逆變器、空調(diào)變頻器中的某一個，其中所述半導體模塊中內(nèi)置有IGBT等半導體元件和二極管。本發(fā)明涉及一種用于冷卻上述元件的用于冷卻電氣元件的熱交換器1。

所述管道100沿著長度方向延伸而形成，并且其內(nèi)部流動有熱交換介質(zhì)，并且可以圖2至圖3所示地形成。

在所述管道100內(nèi)部流動的熱交換介質(zhì)可以是以下制冷劑：混合有乙二醇系的防凍液的水、水或氨等自然制冷劑、R134a等Fron系制冷劑、醇系制冷劑、丙酮等酮系制冷劑。

所述管道100可以是在內(nèi)部沿長度方向以擠出方式制造有多個隔壁的管道100，也可以是以折疊方式制造或者通過焊接方式制造的管道100。

以圖3為基準進行說明，所述第一集水槽210在所述管道100被彎曲之前，結(jié)合固定于長度方向的一側(cè)端部，并且形成有入口管310以使熱交換介質(zhì)能夠流入。

所述第二集水槽220在所述管道100被彎曲之前，結(jié)合固定于長度方向的另一側(cè)端部，并且形成有出口管320以使熱交換介質(zhì)能夠流出。

即，本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器1在所述管道100被彎曲之前，在所述管道100的兩端結(jié)合固定有第一集水槽210及第二集水槽220，從而成為第一集水槽210及第二集水槽220沿著長度方向平行地相隔預定距離的狀態(tài)。

此后，如圖2及圖3所示，本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器1中，所述管道100以預定點為中心彎曲而形成，以使布置在所述管道100的上側(cè)面局部區(qū)域的電氣元件的高度方向的兩個側(cè)面與所述管道100相接。

本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器1在所述管道100的兩端釬焊結(jié)合有所述第一集水槽210和第二集水槽220的狀態(tài)下彎曲，尤其，使所述第一集水槽210和第二集水槽220避免在高度方向上布置于同一條線上，從而即使電子元件非常薄，也可以形成為能夠被所述管道100緊貼。

換言之，本發(fā)明即使所述管道100被彎曲，所述第一集水槽210和第二集水槽220也不是在高度方向上層疊的形態(tài)，而是錯開布置，因此可以與第一集水槽210和第二集水槽220無關地，自由地調(diào)節(jié)所述管道100的元件插入間距。

并且，在本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器1中，為了使所述電氣元件的兩側(cè)面與所述管道100緊貼，在完全彎曲的狀態(tài)即最終形狀下，所述管道100之間的間距變得與電氣元件的高度一致，如圖3所示，即使處于第一集水槽和第二集水槽沒有布置在同一條線上的狀態(tài)，在電子元件的高度非常低的情況下，兩端結(jié)合于所述第一集水槽210和第二集水槽220的所述管道100優(yōu)選從高度方向的所述第一集水槽210和第二集水槽210的中心向內(nèi)側(cè)偏心而結(jié)合。

另外，所述管道100可以包括：第一管道101，沿著長度方向延伸形成，并在預定位置被彎曲，從而與布置在彼此相向的面之間的所述電氣元件的高度方向的兩側(cè)面緊貼；第二管道102，與所述第一管道沿寬度方向相隔預定距離而平行布置，并且作為被彎曲而與所述電氣元件的兩側(cè)面相接的面之間的距離的元件插入間距與所述第一管道不同。

據(jù)此，即使對于具有彼此不同高度的電氣元件，本發(fā)明也可以在彎曲第一管道101和第二管道102時，對應于電氣元件的高度而彎曲，然后在第一管道101和第二管道102適當?shù)夭贾秒姎庠迦?，從而可以實現(xiàn)有效的兩側(cè)冷卻。

此時，所述第一管道101和第二管道102為了提高電氣元件之間的導熱效率，需要減少熱阻抗，為此，需要在與電氣元件相接的面沒有沿寬度方向和長度方向的變形，并且最大平面度(flatness)優(yōu)選為0.15以下。

圖8是示出在插入具有彼此不同的高度的電氣元件的情況下，形成于第一集水槽和第二集水槽的第一管道插入孔101_h和第二管道插入孔102_h的位置的圖，并且是在第一管道101布置有厚的電氣元件，在第二管道102布置有薄的電氣元件的示例。

如插入到第二管道102的電氣元件，在電氣元件的高度非常低的情況下，所述第一管道101或者第二管道102可以在高度方向上從所述第一集水槽210和第二集水槽220的中心線C_h向內(nèi)側(cè)偏心而結(jié)合。相反地，如插入到第一管道101的電氣元件，在電氣元件較厚的情況下，所述第一管道101或者所述第二管道102可以在高度方向上從所述第二集水槽220和第二集水槽220的中心線C_h向外側(cè)偏心而結(jié)合。

所述第一管道101在預定位置彎曲而形成，以與布置在上側(cè)面局部區(qū)域的電氣元件的高度方向的兩側(cè)面相接。

與此相同地，所述第二管道102也在預定位置彎曲，以與布置在上側(cè)面局部區(qū)域的電氣元件的高度方向的兩側(cè)面相接。所述第二管道102的特征在于，作為被彎曲而與電氣元件的兩側(cè)面相接的面之間的距離的元件插入間距與第一管道101不同地形成。

據(jù)此，即使是具有彼此不同的高度的電氣元件，本發(fā)明也可以在彎曲第一管道101和第二管道102時，對應于電氣元件的高度而彎曲，然后在第一管道101和第二管道102適當?shù)夭贾秒姎庠迦耄瑥亩梢詫崿F(xiàn)有效的兩側(cè)冷卻。

此時，所述第一管道101和第二管道102為了提高電氣元件之間的導熱效率，需要減少熱阻抗，為此，需要在與電氣元件相接的面沒有沿寬度方向和長度方向的變形，并且最大平面度優(yōu)選為0.15以下。

圖4是示出在插入具有彼此不同的高度的電氣元件的情況下，形成于第一集水槽和第二集水槽的第一管道插入孔101_h和第二管道插入孔102_h的位置的圖，并且是在第一管道101布置有厚的電氣元件，在第二管道102布置有薄的電氣元件的示例。

如插入到第二管道102的電氣元件，在電氣元件的高度非常低的情況下，所述第一管道101或者第二管道102可以在高度方向上從所述第一集水槽210和第二集水槽220的中心線C_h向內(nèi)側(cè)偏心而結(jié)合。相反地，如插入到第一管道101的電氣元件，在電氣元件較厚的情況下，所述第一管道101或者所述第二管道102可以在高度方向上從所述第二集水槽220和第二集水槽220的中心線C_h向外側(cè)偏心而結(jié)合。

如上所述，本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器1在與電氣元件進行組裝時，具有在彎曲的所述管道100之間插入有電氣元件的形態(tài)，為了使所述電氣元件的兩個側(cè)面與所述管道100緊貼，在完全彎曲的狀態(tài)下所述管道100之間的距離只有4～5mm左右。

為了使彎曲的所述管道100之間的距離變成4～5mm左右，只能使施加于被彎曲的部位的疲勞度相當?shù)拇螅诖?，為了最小化上述疲勞度，所述管?00可以包括在彎曲的位置處向外側(cè)突出形成的弧形部110，以使被彎曲的位置處的高度大于安置所述電氣元件2的位置處的所述管道100之間的間距。

如圖4所示，所述弧形部110形成于彎曲的位置，并且其截面可以形成為一側(cè)局部區(qū)域開口的圓形態(tài)。

本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器1中，所述入口管310以及出口管320的直徑可以形成為大于所述第一集水槽210以及第二集水槽220的高度，然而在此情況下，如果形成為在所述第一集水槽210及第二集水槽220的中心部布置有所述入口管310及出口管320，則所述第一集水槽210及第二集水槽220因所述管道100彎曲而在高度方向上平行布置時，彼此之間必然會產(chǎn)生干擾。

因此，本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器1中，所述入口管310及出口管320優(yōu)選以寬度方向的所述第一集水槽210的中心線為基準而非對稱地布置。

此時，本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器1可以為了熱交換介質(zhì)的適當?shù)姆峙涠鴮⑷肟诠?10和出口管320的形狀和位置可變地改變，在如圖3所示地形成為2列管道的情況下，入口管310盡可能地布置在所述第一集水槽210的中心而使流入的熱交換介質(zhì)可以均勻地分配到2個管道100。

如上所述，本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器1中，所述入口管310及出口管320的直徑可以形成為大于所述第一集水槽210和第二集水槽220的高度，更為準確地說明的話，如圖6及圖7所示，所述入口管310和出口管320的連接到所述第一集水槽210或第二集水槽220的一側(cè)的截面和另一側(cè)的截面彼此不同地形成，且另一側(cè)的截面的直徑形成為大于第一集水槽210和第二集水槽220的高度。

安裝于PCU(power controlunit)或HPCU(hybrid power controlunit)內(nèi)的用于冷卻電氣元件的熱交換器優(yōu)選將集水槽的大小設計得盡可能小，以提高封裝性(package)。此時，由于用于冷卻電氣元件的熱交換器的入口管和出口管利用汽車的冷卻流體，因此具有共用直徑，且通常大于集水槽的大小，本發(fā)明的入口管和出口管中，連接到所述第一集水槽210或第二集水槽220的一側(cè)端部的直徑形成為比另一側(cè)端部的直徑更小。

參考圖7進行說明，所述入口管和出口管的前端形成為具有共用直徑的圓形管形態(tài)，后端形成為橫向直徑W1大于縱向直徑W2，從而形成為連接到比前端的共用直徑形成得小的所述第一集水槽210和第二集水槽220。

以圖9為基準，對本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器1中的熱交換介質(zhì)的流動進行說明。

首先，通過與所述第一集水槽210連通形成的入口管310而流入的熱交換介質(zhì)經(jīng)過所述第一集水槽210而沿著緊貼到所述電氣元件的上側(cè)面而形成的所述管道100而流動。

然后，熱交換介質(zhì)沿著緊貼到所述電氣元件2的下側(cè)面而形成的所述管道100而流動之后，經(jīng)過所述第二集水槽220而流出到出口管320。

另外，如圖10至圖12所示，本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器組件3以使如上所述的用于冷卻電氣元件的熱交換器1的管道100與電氣元件的高度方向的兩側(cè)面緊貼的方式組裝而形成。

本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器組件3在所述管道100為一列的情況下，在所述管道100的寬度方向的一側(cè)布置有所述電氣元件2的連接器22，并在所述管道100的寬度方向的另一側(cè)布置有所述電氣元件2的元件固定部21。

并且，本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器組件3在所述管道100為兩列的情況下，優(yōu)選以如下方式構(gòu)成：在相鄰的所述管道100彼此相隔而形成的內(nèi)側(cè)空間布置有所述電氣元件的元件固定部21，在外側(cè)空間布置有所述電氣元件的連接器22，從而在組裝整體模塊時，使電源部的連接變得容易。

此時，本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器1包括所述管道100之間沿著寬度方向相隔預定距離而形成的間隙(gap)，所述間隙優(yōu)選形成為突出形成于所述電氣元件的寬度方向的一側(cè)的元件固定部21的長度的至少兩倍，從而防止相鄰地布置的電氣元件2的元件固定部21彼此產(chǎn)生干涉。

并且，本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器1中，所述管道100的寬度Tw優(yōu)選形成為小于或等于所述電氣元件的寬度Cw，以防止所述管道100將突出形成于所述電氣元件的寬度方向的兩側(cè)面的引腳覆蓋，

并且，在本發(fā)明的用于冷卻電氣元件的熱交換器組件為兩列的情況下，以使所述第一管道101和第二管道102的元件插入高度形成為不同的方式彎曲，從而可以使組裝于所述第一管道101側(cè)的電氣元件和組裝于所述第二管道102側(cè)的電氣元件具有彼此不同的高度。

另外，圖13至圖15中示出的本發(fā)明的電氣元件冷卻模塊10包括如上所述的用于冷卻電氣元件的熱交換器1，并且是與上部板40、下部板30和外部殼體50一同組裝而形成的模塊。

所述下部板30布置在所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1的下側(cè)面，所述上部板40布置在所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1的上側(cè)面，所述上部板40和下部板30彼此結(jié)合而向位于其之間的用于冷卻電氣元件的熱交換器1施加預定壓力，從而可以使彎曲的管道100及插入到其之間的電氣元件2穩(wěn)定地緊貼。

所述外部殼體50用于使上述的構(gòu)成被收容于內(nèi)部，雖然在圖2中只示出了下部殼體，但是實際上還可以配備上部殼體，從而通過上部殼體和下部殼體的結(jié)合而形成在內(nèi)部收容用于冷卻電氣元件的熱交換器1、上部板30、下部板40的封閉的空間。

如圖4所示，在所述電氣元件冷卻模塊10還可以在所述上部板40和管道100之間的空間配備具有沿高度方向的彈性的彈性部件。

如圖6所示，所述彈性部件與所述管道100對應地沿著長度方向延伸，并且可以從兩側(cè)端部以鋸齒形(zigzag)彎曲形成，以使兩側(cè)以寬度方向的中心線為基準而對稱。

在所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1中的管道100形成為兩列的情況下，所述彈性部件與此對應地形成2個，并且其長度對應于所述管道100的長度。

此時，所述彈性部件可以如圖4所示地以所述管道100的長度而形成為一個，也可以形成得比所述管道100短而在所述管道100的上側(cè)面布置多個。

因此，即使產(chǎn)生用于冷卻電氣元件的熱交換器1和電氣元件2的熱膨脹，也可以由于配備于管道100和上部板40之間的所述彈性部件而一直維持預定的壓力。

如上所述，所述外部殼體50在內(nèi)部空間收容所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1，并通過所述入口管310和出口管320而與外側(cè)連通。

為此，在所述外部殼體50形成有能夠使所述入口管310和出口管320并向外側(cè)突出的第一結(jié)合孔51和第二結(jié)合孔52，在所述入口管310和第一結(jié)合孔51之間、所述出口管320和第二結(jié)合孔52之間還安裝有環(huán)(ring)形態(tài)的密封部件53，從而能夠在所述外部殼體50與入口管310、出口管320之間維持密封及固定。

并且，本發(fā)明的電氣元件冷卻模塊10還可以包括用于連接所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1和外部殼體50的固定支架400而形成。

所述固定支架400可以如圖2所示地連接到所述第一集水槽210和第二集水槽220，也可以如圖11所示地連接到所述管道100，也可以如圖12所示地連接到入口管310或出口管320。

圖2中示出的固定支架400由類似字形支架和字形支架結(jié)合而總共具有3個結(jié)合面，其中兩個分別連接到第一集水槽210和第二集水槽220，另一個連接到外部殼體50側(cè)。

據(jù)此，所述固定支架400可以通過將所述第一集水槽210和第二集水槽220固定于預定位置，而有助于所述管道100緊貼所述電氣元件2。

如上所述，所述用于冷卻電氣元件的熱交換器在所述管道100為兩列的情況下，優(yōu)選以如下方式構(gòu)成，在相鄰的所述管道100彼此相隔而形成的內(nèi)側(cè)空間布置有所述電氣元件2的元件固定部21，在外側(cè)空間布置有所述電氣元件2的電源部22，從而在組裝整體模塊時，使電源部22的連接變得容易。

此時，本發(fā)明的電氣元件冷卻模塊10可以在對應于所述管道100的位置布置有兩個所述上部板40，并且在所述上部板40的彼此相鄰的側(cè)面形成與所述元件固定部21結(jié)合的元件結(jié)合部42。

所述上部板40可以包括如下的第二板結(jié)合部41而形成：所述第二板結(jié)合部41形成在與形成于所述下部板30的寬度方向的兩側(cè)面的第一板結(jié)合部31對應的位置，從而與所述第一板結(jié)合部31結(jié)合。

對組裝本發(fā)明的電氣元件冷卻模塊10的過程進行說明。

首先，所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1在彎曲的所述管道100以形成大約5～10度左右的角度的方式彎曲的狀態(tài)下，使所述電氣元件2插入固定于所述管道100之間，然后按壓所述相隔的間距，從而以所述電氣元件2的上表面和所述管道100緊貼的方式組裝。

此時，布置于所述用于冷卻電氣元件的熱交換器1的上表面及下表面的上部板40和下部板30由于所述第一板結(jié)合部31及第二板結(jié)合部41的結(jié)合而幫助所述管道100的緊貼。

此時，所述上部板40的元件結(jié)合部42結(jié)合到所述電氣元件2的元件固定部21，從而使電氣元件2、上部板40、下部板30及管道100之間都直接或間接地連接，從而可以提高模塊的組裝性。

理所當然地，本發(fā)明不限于上述實施例，且其應用范圍多樣。并且在不脫離權(quán)利要求所請求的本發(fā)明的宗旨的情況下，在本發(fā)明的所屬領域具有基本知識的人員可以進行多種變形實施。