JP2001183042A - 冷却液の循環による電気部品の冷却装置 - Google Patents
冷却液の循環による電気部品の冷却装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この冷却液の循環による電気部品の冷却装置
は，車体フレーム等を放熱構造体に構成し，電気部品で
発熱した熱を冷却液の循環で効率的に放熱して電気部品
を冷却する。 【解決手段】 この冷却装置は，電気部品５が取り付け
た電気回路ボード１２に接して冷却液を流す冷却通路７
が形成された冷却ボード３を取り付け，車体フレーム等
の放熱構造体６に冷却液を冷却する放熱通路８が形成さ
れた放熱ボード４を取り付ける。冷却通路７と放熱通路
８とを，加熱された冷却液を流す第１パイプ１４及び冷
却された冷却液を流す冷却液パイプ１５で連通させる。
冷却液は，ポンプ９によって第１パイプ１４，放熱通路
８，第２パイプ１５及び冷却通路７を循環し，電気部品
５を冷却する。
は，車体フレーム等を放熱構造体に構成し，電気部品で
発熱した熱を冷却液の循環で効率的に放熱して電気部品
を冷却する。 【解決手段】 この冷却装置は，電気部品５が取り付け
た電気回路ボード１２に接して冷却液を流す冷却通路７
が形成された冷却ボード３を取り付け，車体フレーム等
の放熱構造体６に冷却液を冷却する放熱通路８が形成さ
れた放熱ボード４を取り付ける。冷却通路７と放熱通路
８とを，加熱された冷却液を流す第１パイプ１４及び冷
却された冷却液を流す冷却液パイプ１５で連通させる。
冷却液は，ポンプ９によって第１パイプ１４，放熱通路
８，第２パイプ１５及び冷却通路７を循環し，電気部品
５を冷却する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，受熱領域と放熱
領域との間で水，オイル等の冷却液を循環させて受熱領
域で発生した熱を放熱領域へと熱移動させ，受熱領域に
おける電子回路等の電気部品を冷却する電気部品の冷却
構造に関する。
領域との間で水，オイル等の冷却液を循環させて受熱領
域で発生した熱を放熱領域へと熱移動させ，受熱領域に
おける電子回路等の電気部品を冷却する電気部品の冷却
構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，自動車等の移動体，或いはコンパ
クト化を要求される機器類を電子回路等の電気部品で制
御する装置では，電力制御に要する電力ロスが大きくな
り，発熱量が増大し，電子素子類の電気部品が加熱し，
使用できなくなる。そこで，電子素子，トランジスタ等
の電気部品を冷却できるように極めて大きい冷却装置が
設けられている。また，半導体回路等の電気部品におい
て，大電流を制御してサインカーブ等にする高出力イン
バータでは，大抵の場合に，大型サイリスタ又はパワー
トランジスタが用いられている。このような半導体回路
では，サイリスタやトランジスタ等での熱損失が大き
く，作動中に発熱によってサイリスタやトランジスタ等
の電子部品の機能が劣化することが度々発生する。そこ
で，半導体回路での作動中の発熱を阻止するため，半導
体回路を冷却する種々の冷却装置が知られている。イン
バータは，直流を交流に変換したり，電圧と周波数を変
換させて速度等を調節するものであり，例えば，周波数
を１０〜６００サイクルの範囲で変換でき，インバータ
で周波数を変換して発電機や回転軸の回転数を変換でき
る。
クト化を要求される機器類を電子回路等の電気部品で制
御する装置では，電力制御に要する電力ロスが大きくな
り，発熱量が増大し，電子素子類の電気部品が加熱し，
使用できなくなる。そこで，電子素子，トランジスタ等
の電気部品を冷却できるように極めて大きい冷却装置が
設けられている。また，半導体回路等の電気部品におい
て，大電流を制御してサインカーブ等にする高出力イン
バータでは，大抵の場合に，大型サイリスタ又はパワー
トランジスタが用いられている。このような半導体回路
では，サイリスタやトランジスタ等での熱損失が大き
く，作動中に発熱によってサイリスタやトランジスタ等
の電子部品の機能が劣化することが度々発生する。そこ
で，半導体回路での作動中の発熱を阻止するため，半導
体回路を冷却する種々の冷却装置が知られている。イン
バータは，直流を交流に変換したり，電圧と周波数を変
換させて速度等を調節するものであり，例えば，周波数
を１０〜６００サイクルの範囲で変換でき，インバータ
で周波数を変換して発電機や回転軸の回転数を変換でき
る。
【０００３】また，特開平１１−１９０５９５号公報に
は，図３に示すような半導体回路の冷却装置が開示され
ている。該冷却装置３０は，熱伝導率が大きい多孔質金
属部材３１に冷却空気を通すことによって多孔質金属部
材３１自体から熱を奪うという特性を利用し，各種の電
子部品の熱影響による劣化を防止するものである。冷却
装置３０は，セラミックス等の絶縁材から成る一方の面
の取付面４２に電子部品を取り付けられたトランジスタ
基板３５，トランジスタ基板３５の背面４３に固着した
高熱伝導率のアルミニウム製本体３２，アルミニウム製
本体３２に取り付けられた多孔質金属部材３１，多孔質
金属部材３１を覆うケーシング３３，多孔質金属部材３
１内に冷却のためケーシング３３の入口４４から出口４
５へと空気流を形成するファン３７，及びファン３７を
駆動する小型モータ３８から構成されている。多孔質金
属部材３１の空気通路３４の入口４４側には流入する空
気を清浄にするダストフィルタ３６が配置され，空気通
路３４の下流側にはモータ３８で駆動されるファン３７
が配置されている。多孔質金属部材３１に固定されたト
ランジスタ基板３５には，パワートランジスタ４０，サ
イリスタ４１，プリント回路の回路素子３９等の電子部
品が取り付けられている。
は，図３に示すような半導体回路の冷却装置が開示され
ている。該冷却装置３０は，熱伝導率が大きい多孔質金
属部材３１に冷却空気を通すことによって多孔質金属部
材３１自体から熱を奪うという特性を利用し，各種の電
子部品の熱影響による劣化を防止するものである。冷却
装置３０は，セラミックス等の絶縁材から成る一方の面
の取付面４２に電子部品を取り付けられたトランジスタ
基板３５，トランジスタ基板３５の背面４３に固着した
高熱伝導率のアルミニウム製本体３２，アルミニウム製
本体３２に取り付けられた多孔質金属部材３１，多孔質
金属部材３１を覆うケーシング３３，多孔質金属部材３
１内に冷却のためケーシング３３の入口４４から出口４
５へと空気流を形成するファン３７，及びファン３７を
駆動する小型モータ３８から構成されている。多孔質金
属部材３１の空気通路３４の入口４４側には流入する空
気を清浄にするダストフィルタ３６が配置され，空気通
路３４の下流側にはモータ３８で駆動されるファン３７
が配置されている。多孔質金属部材３１に固定されたト
ランジスタ基板３５には，パワートランジスタ４０，サ
イリスタ４１，プリント回路の回路素子３９等の電子部
品が取り付けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，基板の
取り付けられた半導体回路は，インバータの作動によっ
て周波数を切り換えるとき，パワートタンジスタ等で熱
が発生し，その熱が半導体の特性を劣化させるので，半
導体回路には冷却装置が設けられている。従来の冷却装
置は，半導体回路を冷却するため，大きなファンを持っ
た極めて冷却効率の悪いフィン型構造であり，大型構造
のものである。半導体回路から成る制御装置等の小型の
機器では，アルミニウム製の大型の冷却フィンを用いる
ことができず，該冷却フィンを用いた場合には制御機器
を小型に構成できない。そこで，半導体回路の冷却装置
について，冷却性能が良く，コンパクトな構造の冷却装
置が望まれているのが現状である。
取り付けられた半導体回路は，インバータの作動によっ
て周波数を切り換えるとき，パワートタンジスタ等で熱
が発生し，その熱が半導体の特性を劣化させるので，半
導体回路には冷却装置が設けられている。従来の冷却装
置は，半導体回路を冷却するため，大きなファンを持っ
た極めて冷却効率の悪いフィン型構造であり，大型構造
のものである。半導体回路から成る制御装置等の小型の
機器では，アルミニウム製の大型の冷却フィンを用いる
ことができず，該冷却フィンを用いた場合には制御機器
を小型に構成できない。そこで，半導体回路の冷却装置
について，冷却性能が良く，コンパクトな構造の冷却装
置が望まれているのが現状である。
【０００５】ところで，自動車等の移動体における車体
フレーム，或いは外気に晒されている金属製の機器本体
では，最適の放熱体を構成している。このような放熱体
を，電気部品を冷却に利用できれば，電気部品の冷却装
置を小型に構成すると考えられるが，電気部品で発生す
る熱を放熱体に移動させるため，如何なる構成にすれば
良いかの課題がある。
フレーム，或いは外気に晒されている金属製の機器本体
では，最適の放熱体を構成している。このような放熱体
を，電気部品を冷却に利用できれば，電気部品の冷却装
置を小型に構成すると考えられるが，電気部品で発生す
る熱を放熱体に移動させるため，如何なる構成にすれば
良いかの課題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
の熱発生させる電気部品には該電気部品を組み込む機器
があり，しかも該機器が放熱体を構成しているというこ
とを考慮し，該放熱体を利用して電気部品を冷却するた
め，冷却液を放熱体と電気部品を取り付けた基盤間で循
環させて電気部品を冷却すると共に，基盤から冷却液へ
の熱伝達，冷却液から放熱体への熱伝達を良好にするよ
うに構成した冷却液の循環による電気部品の冷却装置を
提供することである。
の熱発生させる電気部品には該電気部品を組み込む機器
があり，しかも該機器が放熱体を構成しているというこ
とを考慮し，該放熱体を利用して電気部品を冷却するた
め，冷却液を放熱体と電気部品を取り付けた基盤間で循
環させて電気部品を冷却すると共に，基盤から冷却液へ
の熱伝達，冷却液から放熱体への熱伝達を良好にするよ
うに構成した冷却液の循環による電気部品の冷却装置を
提供することである。
【０００７】この発明は，電気部品が取り付けられた電
気回路ボード，該電気回路ボードに接して固定され且つ
冷却液を流す冷却通路が形成された冷却ボード，該冷却
ボードの前記冷却通路を通過して加熱された前記冷却液
を冷却する放熱通路が形成された放熱ボード，前記冷却
通路の出口と前記放熱通路の入口とを連通した加熱され
た前記冷却液を流す第１パイプ，前記放熱通路の出口と
前記冷却通路の入口とを連通した冷却された前記冷却液
を流す第２パイプ，前記放熱ボードが取り付けられた放
熱構造体，並びに前記冷却液を前記第１パイプ，前記放
熱通路，前記第２パイプ及び前記冷却通路に循環させる
ポンプ，から成る冷却液の循環による電気部品の冷却装
置に関する。
気回路ボード，該電気回路ボードに接して固定され且つ
冷却液を流す冷却通路が形成された冷却ボード，該冷却
ボードの前記冷却通路を通過して加熱された前記冷却液
を冷却する放熱通路が形成された放熱ボード，前記冷却
通路の出口と前記放熱通路の入口とを連通した加熱され
た前記冷却液を流す第１パイプ，前記放熱通路の出口と
前記冷却通路の入口とを連通した冷却された前記冷却液
を流す第２パイプ，前記放熱ボードが取り付けられた放
熱構造体，並びに前記冷却液を前記第１パイプ，前記放
熱通路，前記第２パイプ及び前記冷却通路に循環させる
ポンプ，から成る冷却液の循環による電気部品の冷却装
置に関する。
【０００８】前記放熱ボードと前記放熱構造体との間に
熱的遮断層ができないように互いに密着状態に固定する
ため，前記放熱ボードと前記放熱構造体との間に高熱伝
導性の可塑性樹脂材又はＳｉＣ，ＡｌＮ等の粒子を混入
した可塑性樹脂材が介在されている。また，前記冷却ボ
ードと前記電気回路ボードとの間に熱的遮断層ができな
いように互いに密着状態に固定するため，前記冷却ボー
ドは前記電気回路ボードに高熱伝導性の可塑性絶縁材又
はＳｉＣ，ＡｌＮ等の粒子を混入した可塑性絶縁材を介
して取り付けられている。
熱的遮断層ができないように互いに密着状態に固定する
ため，前記放熱ボードと前記放熱構造体との間に高熱伝
導性の可塑性樹脂材又はＳｉＣ，ＡｌＮ等の粒子を混入
した可塑性樹脂材が介在されている。また，前記冷却ボ
ードと前記電気回路ボードとの間に熱的遮断層ができな
いように互いに密着状態に固定するため，前記冷却ボー
ドは前記電気回路ボードに高熱伝導性の可塑性絶縁材又
はＳｉＣ，ＡｌＮ等の粒子を混入した可塑性絶縁材を介
して取り付けられている。
【０００９】前記放熱構造体は，走行風に晒される金属
製車体フレーム又は前記電気部品を取り付けた機器の金
属製構造体で構成されているものである。
製車体フレーム又は前記電気部品を取り付けた機器の金
属製構造体で構成されているものである。
【００１０】前記冷却通路は，前記冷却ボードに伝熱面
積が大きくなるようにジグザグ通路又は多孔通路に形成
されている。また，前記放熱通路は，前記放熱ボードに
伝熱面積が大きくなるようにジグザグ通路又は多孔通路
に形成されている。
積が大きくなるようにジグザグ通路又は多孔通路に形成
されている。また，前記放熱通路は，前記放熱ボードに
伝熱面積が大きくなるようにジグザグ通路又は多孔通路
に形成されている。
【００１１】前記第１パイプと前記第２パイプは，放熱
機能を有するフィン等の放熱壁体で構成されている。ま
た，前記冷却ボードと前記放熱ボードは，高熱伝導性の
金属材料で形成されている。
機能を有するフィン等の放熱壁体で構成されている。ま
た，前記冷却ボードと前記放熱ボードは，高熱伝導性の
金属材料で形成されている。
【００１２】この冷却装置では，前記冷却液は，冷却水
又は潤滑油等の冷却オイルを利用できる。また，前記電
気回路ボードは，半導体回路ボード等の電子回路ボード
である。
又は潤滑油等の冷却オイルを利用できる。また，前記電
気回路ボードは，半導体回路ボード等の電子回路ボード
である。
【００１３】前記ポンプは，加熱状態の冷却液が排出す
る前記冷却通路の出口側に設けられたギヤポンプで構成
されることが，冷却液を確実に循環させることができ，
好ましいタイプである。また，前記ポンプは，前記冷却
ボードの所定温度以上の温度で作動されるように構成す
ることができる。
る前記冷却通路の出口側に設けられたギヤポンプで構成
されることが，冷却液を確実に循環させることができ，
好ましいタイプである。また，前記ポンプは，前記冷却
ボードの所定温度以上の温度で作動されるように構成す
ることができる。
【００１４】この冷却装置は，上記のように，受熱領域
と放熱領域とを分離させた構造に構成したので，電子部
品そのものをコンパクトに構成でき，スペースに限界が
あるような車両等への搭載性を向上させることができ，
車両の走行風を利用してファン等の付属品を不要にして
冷却効果を向上させることができる。また，放熱領域に
おける車両のフレームは，平らな面に形成されていない
ので，放熱板を車両フレームの面に密着させるため，良
熱伝導率の可塑性樹脂材又はＳｉＣ，ＡｌＮ等の粒子を
混入した可塑性樹脂材を介在させることによって熱伝達
を良好に構成でき，放熱効率を向上させることができ
る。また，受熱領域と放熱領域との間を水や潤滑油の冷
却液即ち冷媒液を循環させるパイプは，放熱パイプに構
成でき，冷却効果を良好にすることができる。
と放熱領域とを分離させた構造に構成したので，電子部
品そのものをコンパクトに構成でき，スペースに限界が
あるような車両等への搭載性を向上させることができ，
車両の走行風を利用してファン等の付属品を不要にして
冷却効果を向上させることができる。また，放熱領域に
おける車両のフレームは，平らな面に形成されていない
ので，放熱板を車両フレームの面に密着させるため，良
熱伝導率の可塑性樹脂材又はＳｉＣ，ＡｌＮ等の粒子を
混入した可塑性樹脂材を介在させることによって熱伝達
を良好に構成でき，放熱効率を向上させることができ
る。また，受熱領域と放熱領域との間を水や潤滑油の冷
却液即ち冷媒液を循環させるパイプは，放熱パイプに構
成でき，冷却効果を良好にすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
による冷却液の循環による電気部品の冷却装置の実施例
を説明する。図１はこの発明による冷却液の循環による
電気部品の冷却装置の一実施例を示す断面図，及び図２
は図１の冷却装置における受熱領域の冷却ボードを示す
平面図である。
による冷却液の循環による電気部品の冷却装置の実施例
を説明する。図１はこの発明による冷却液の循環による
電気部品の冷却装置の一実施例を示す断面図，及び図２
は図１の冷却装置における受熱領域の冷却ボードを示す
平面図である。
【００１６】この発明による冷却液の循環による電気部
品の冷却装置は，特に，半導体回路等の電子回路を冷却
するのに適したものであり，例えば，車両に搭載する発
電機によって発電される電圧を調整する制御素子等の電
気部品５を冷却するのに使用して好ましいものである。
この冷却装置は，発熱源となる電気部品５が設けられて
いる受熱領域１，受熱領域１で受熱した熱エネルギを放
熱する放熱領域２，及び受熱領域１と放熱領域２との間
で冷却液を循環させるため受熱領域１と放熱領域２とを
連通するパイプ１４，１５から構成されている。
品の冷却装置は，特に，半導体回路等の電子回路を冷却
するのに適したものであり，例えば，車両に搭載する発
電機によって発電される電圧を調整する制御素子等の電
気部品５を冷却するのに使用して好ましいものである。
この冷却装置は，発熱源となる電気部品５が設けられて
いる受熱領域１，受熱領域１で受熱した熱エネルギを放
熱する放熱領域２，及び受熱領域１と放熱領域２との間
で冷却液を循環させるため受熱領域１と放熱領域２とを
連通するパイプ１４，１５から構成されている。
【００１７】電気回路ボード１２は，セラミックス等の
絶縁板から成るトランジスタ基板，半導体回路ボード等
の電子回路ボード等であり，電気回路ボード１２に取り
付けられた電気部品５には，パワートランジスタ，サイ
リスタ，ダイオード，プリント回路の回路素子等があ
る。電気回路ボード１２には，電気部品５を取り付けた
領域に異物が侵入しないようにするため電気回路カバー
１６が設けられている。例えば，電気部品５におけるパ
ワートランジスタは，大電力，大電流用に設計されたも
のであり，制御機器に適用されているが，頻繁な切り換
え作動等によって熱を発生する制御素子である。
絶縁板から成るトランジスタ基板，半導体回路ボード等
の電子回路ボード等であり，電気回路ボード１２に取り
付けられた電気部品５には，パワートランジスタ，サイ
リスタ，ダイオード，プリント回路の回路素子等があ
る。電気回路ボード１２には，電気部品５を取り付けた
領域に異物が侵入しないようにするため電気回路カバー
１６が設けられている。例えば，電気部品５におけるパ
ワートランジスタは，大電力，大電流用に設計されたも
のであり，制御機器に適用されているが，頻繁な切り換
え作動等によって熱を発生する制御素子である。
【００１８】この冷却液の循環による電気部品の冷却装
置は，主として，電気部品５が取り付けられた電気回路
ボード１２，電気回路ボード１２に接して固定され且つ
冷却液を流す冷却通路７が形成された冷却ボード３，冷
却ボード３の冷却通路７を通過して加熱された冷却液即
ち高温液を冷却する放熱通路８が形成された放熱ボード
４，冷却通路７の出口１９と放熱通路８の入口２０とを
連通する加熱された冷却液を流す第１パイプ１４，放熱
通路８の出口２１と冷却通路７の入口１８とを連通する
冷却された冷却液を流す第２パイプ１５，放熱ボード４
が取り付けられた放熱構造体６，並びに冷却液（高温
液）を第１パイプ１４，放熱通路８，第２パイプ１５及
び冷却通路７に循環させるポンプ９から構成されてい
る。
置は，主として，電気部品５が取り付けられた電気回路
ボード１２，電気回路ボード１２に接して固定され且つ
冷却液を流す冷却通路７が形成された冷却ボード３，冷
却ボード３の冷却通路７を通過して加熱された冷却液即
ち高温液を冷却する放熱通路８が形成された放熱ボード
４，冷却通路７の出口１９と放熱通路８の入口２０とを
連通する加熱された冷却液を流す第１パイプ１４，放熱
通路８の出口２１と冷却通路７の入口１８とを連通する
冷却された冷却液を流す第２パイプ１５，放熱ボード４
が取り付けられた放熱構造体６，並びに冷却液（高温
液）を第１パイプ１４，放熱通路８，第２パイプ１５及
び冷却通路７に循環させるポンプ９から構成されてい
る。
【００１９】冷却ボード３は，冷却通路７が形成された
冷却通路本体２７と，冷却通路本体２７にシール部材２
４を介在して密封状態に固着された冷却平板１０とから
構成されている。冷却ボード３は，電気回路ボード１２
にボルト２２や接着剤等によって密着状態に固着されて
いる。また，冷却通路本体２７に形成された冷却通路７
は，冷却通路本体２７に伝熱面積が大きくなるようにジ
グザグ通路又は多孔通路に形成されている。また，冷却
ボード３における冷却平板１０は，電気回路ボード１２
に高熱伝導性の可塑性絶縁材２６を介して互いに密着し
て取り付けられている。また，可塑性絶縁材２６の代わ
りに，ＳｉＣ，ＡｌＮ等の粒子を混入した可塑性絶縁材
を用いることもできる。
冷却通路本体２７と，冷却通路本体２７にシール部材２
４を介在して密封状態に固着された冷却平板１０とから
構成されている。冷却ボード３は，電気回路ボード１２
にボルト２２や接着剤等によって密着状態に固着されて
いる。また，冷却通路本体２７に形成された冷却通路７
は，冷却通路本体２７に伝熱面積が大きくなるようにジ
グザグ通路又は多孔通路に形成されている。また，冷却
ボード３における冷却平板１０は，電気回路ボード１２
に高熱伝導性の可塑性絶縁材２６を介して互いに密着し
て取り付けられている。また，可塑性絶縁材２６の代わ
りに，ＳｉＣ，ＡｌＮ等の粒子を混入した可塑性絶縁材
を用いることもできる。
【００２０】また，放熱ボード４は，放熱通路８が形成
された放熱通路本体２８と，放熱通路本体２８にシール
部材２５を介在して密封状態に固着された放熱平板１１
とから構成されている。放熱ボード４は，車両フレーム
等の放熱構造体６に可塑性樹脂材１３を介在してボルト
２３や接着剤等によって密着状態に固着されている。放
熱通路本体２８に形成された放熱通路８は，放熱通路本
体２８に伝熱面積が大きくなるようにジグザグ通路又は
多孔通路に形成されている。また，放熱ボード４におけ
る放熱平板１１は，放熱構造体６に高熱伝導性の可塑性
樹脂材１３を介して互いに密着して取り付けられてい
る。また，可塑性樹脂材１３の代わりに，ＳｉＣ，Ａｌ
Ｎ等の粒子を混入した可塑性樹脂材をもちいることもで
きる。
された放熱通路本体２８と，放熱通路本体２８にシール
部材２５を介在して密封状態に固着された放熱平板１１
とから構成されている。放熱ボード４は，車両フレーム
等の放熱構造体６に可塑性樹脂材１３を介在してボルト
２３や接着剤等によって密着状態に固着されている。放
熱通路本体２８に形成された放熱通路８は，放熱通路本
体２８に伝熱面積が大きくなるようにジグザグ通路又は
多孔通路に形成されている。また，放熱ボード４におけ
る放熱平板１１は，放熱構造体６に高熱伝導性の可塑性
樹脂材１３を介して互いに密着して取り付けられてい
る。また，可塑性樹脂材１３の代わりに，ＳｉＣ，Ａｌ
Ｎ等の粒子を混入した可塑性樹脂材をもちいることもで
きる。
【００２１】放熱構造体６は，走行風に晒される金属製
車体フレーム又は前記電気部品を取り付けた機器の金属
製構造体で構成することができる。例えば，車両に搭載
する発電機によって発電される電圧を調整する制御素子
等の電気部品５は，車両に搭載されているので，車体フ
レームは走行時には走行風を直接受けており，常に空冷
されている状態であるので，最適な放熱構造体６として
利用できる。車両等では，冷却水や潤滑油を循環させて
いるので，それらの液体を冷却液として利用することが
できる。また，車体フレーム等の放熱構造体６は，必ず
しも平らな面に形成されていないので，放熱ボード４の
放熱平板１１を放熱構造体６に密着させるため，可塑性
樹脂材１３又はＳｉＣ，ＡｌＮ等の粒子を混入した可塑
性樹脂材を介在させて接触面に空気層が形成されない構
造にして良好な熱伝達構造に構成することができる。同
様に，冷却平板１０と電気回路ボード１２との間に，高
熱伝導性の可塑性絶縁材２６又はＳｉＣ，ＡｌＮ等の粒
子を混入した可塑性絶縁材を介在させて接触面に空気層
が形成されない構造に構成する。
車体フレーム又は前記電気部品を取り付けた機器の金属
製構造体で構成することができる。例えば，車両に搭載
する発電機によって発電される電圧を調整する制御素子
等の電気部品５は，車両に搭載されているので，車体フ
レームは走行時には走行風を直接受けており，常に空冷
されている状態であるので，最適な放熱構造体６として
利用できる。車両等では，冷却水や潤滑油を循環させて
いるので，それらの液体を冷却液として利用することが
できる。また，車体フレーム等の放熱構造体６は，必ず
しも平らな面に形成されていないので，放熱ボード４の
放熱平板１１を放熱構造体６に密着させるため，可塑性
樹脂材１３又はＳｉＣ，ＡｌＮ等の粒子を混入した可塑
性樹脂材を介在させて接触面に空気層が形成されない構
造にして良好な熱伝達構造に構成することができる。同
様に，冷却平板１０と電気回路ボード１２との間に，高
熱伝導性の可塑性絶縁材２６又はＳｉＣ，ＡｌＮ等の粒
子を混入した可塑性絶縁材を介在させて接触面に空気層
が形成されない構造に構成する。
【００２２】第１パイプ１４と第２パイプ１５は，放熱
機能を有する放熱壁体で構成されている。第１パイプ１
４と第２パイプ１５は，例えば，銅，アルミニウム，Ｓ
ＵＳ等の高熱伝導性の金属材料で作製されている。場合
によっては，第１パイプ１４と第２パイプ１５は，パイ
プ外周面に放熱フィン等を形成した構造に構成されてい
る。この冷却装置では，冷却液は，冷却水又は潤滑油等
の冷却オイルを使用することができる。また，ポンプ９
は，加熱された冷却液が排出される冷却通路７の出口１
９側に設けられたギヤポンプで構成され，モータ１７の
回転によって作動される。ポンプ９は，コントローラ
（図示せず）によって冷却ボード３の所定温度以上の温
度でモータ１７が作動し，駆動されるように構成するこ
とができる。
機能を有する放熱壁体で構成されている。第１パイプ１
４と第２パイプ１５は，例えば，銅，アルミニウム，Ｓ
ＵＳ等の高熱伝導性の金属材料で作製されている。場合
によっては，第１パイプ１４と第２パイプ１５は，パイ
プ外周面に放熱フィン等を形成した構造に構成されてい
る。この冷却装置では，冷却液は，冷却水又は潤滑油等
の冷却オイルを使用することができる。また，ポンプ９
は，加熱された冷却液が排出される冷却通路７の出口１
９側に設けられたギヤポンプで構成され，モータ１７の
回転によって作動される。ポンプ９は，コントローラ
（図示せず）によって冷却ボード３の所定温度以上の温
度でモータ１７が作動し，駆動されるように構成するこ
とができる。
【００２３】
【発明の効果】この発明による冷却液の循環による電気
部品の冷却装置は，上記のように構成されているので，
電気部品で発熱する受熱領域から車体フレーム等の放熱
構造体へパイプによって冷却液（高温液）を循環させる
ことで効果的に熱を移動させることができ，電気部品を
適正に冷却することができ，電気部品を熱影響で劣化さ
せることがない。しかも，電気部品を取り付けた電気回
路ボードには，冷却液が循環する冷却通路の形成した冷
却ボードの取り付けるのみであるので，電気部品を取り
付けた電気機器類は，電気部品を取り付けた冷却装置の
受熱領域の構造そのものがコンパクトで小型に形成でき
るので，設計の自由度をアップさせることができる。
部品の冷却装置は，上記のように構成されているので，
電気部品で発熱する受熱領域から車体フレーム等の放熱
構造体へパイプによって冷却液（高温液）を循環させる
ことで効果的に熱を移動させることができ，電気部品を
適正に冷却することができ，電気部品を熱影響で劣化さ
せることがない。しかも，電気部品を取り付けた電気回
路ボードには，冷却液が循環する冷却通路の形成した冷
却ボードの取り付けるのみであるので，電気部品を取り
付けた電気機器類は，電気部品を取り付けた冷却装置の
受熱領域の構造そのものがコンパクトで小型に形成でき
るので，設計の自由度をアップさせることができる。
【図１】この発明による冷却液の循環による電気部品の
冷却装置の一実施例を示す断面図である。
冷却装置の一実施例を示す断面図である。
【図２】図１の冷却装置における受熱領域の冷却ボード
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図３】従来の半導体回路の冷却装置を示す断面図であ
る。
る。
【符号の説明】 １ 受熱領域 ２ 放熱領域 ３ 冷却ボード ４ 放熱ボード ５ 電気部品 ６ 放熱構造体 ７ 冷却通路 ８ 放熱通路 ９ ギヤポンプ １０ 冷却平板 １１ 放熱平板 １２ 電気回路ボード １３ 可塑性樹脂材 １４ 第１パイプ １５ 第２パイプ １８，２０ 入口 １９，２１ 出口 ２６ 可塑性絶縁材
Claims (11)
- 【請求項１】 電気部品が取り付けられた電気回路ボー
ド，該電気回路ボードに接して固定され且つ冷却液を流
す冷却通路が形成された冷却ボード，該冷却ボードの前
記冷却通路を通過して加熱された前記冷却液を冷却する
放熱通路が形成された放熱ボード，前記冷却通路の出口
と前記放熱通路の入口とを連通した加熱された前記冷却
液を流す第１パイプ，前記放熱通路の出口と前記冷却通
路の入口とを連通した冷却された前記冷却液を流す第２
パイプ，前記放熱ボードが取り付けられた放熱構造体，
並びに前記冷却液を前記第１パイプ，前記放熱通路，前
記第２パイプ及び前記冷却通路に循環させるポンプ，か
ら成る冷却液の循環による電気部品の冷却装置。 - 【請求項２】 前記放熱ボードと前記放熱構造体との間
に熱的遮断層ができないように互いに密着状態に固定す
るため，前記放熱ボードと前記放熱構造体との間に高熱
伝導性の可塑性樹脂材又はＳｉＣ，ＡｌＮ等の粒子を混
入した可塑性樹脂材が介在されていることから成る請求
項１に記載の冷却液の循環による電気部品の冷却装置。 - 【請求項３】 前記冷却ボードと前記電気回路ボードと
の間に熱的遮断層ができないように互いに密着状態に固
定するため，前記冷却ボードは前記電気回路ボードに高
熱伝導性の可塑性絶縁材又はＳｉＣ，ＡｌＮ等の粒子を
混入した可塑性絶縁材を介して取り付けられていること
から成る請求項１に記載の冷却液の循環による電気部品
の冷却装置。 - 【請求項４】 前記放熱構造体は，走行風に晒される金
属製車体フレーム又は前記電気部品を取り付けた機器の
金属製構造体であることから成る請求項１に記載の冷却
液の循環による電気部品の冷却装置。 - 【請求項５】 前記冷却通路は前記冷却ボードに伝熱面
積が大きくなるようにジグザグ通路又は多孔通路に形成
され，また，前記放熱通路は前記放熱ボードに伝熱面積
が大きくなるようにジグザグ通路又は多孔通路に形成さ
れていることから成る請求項１に記載の冷却液の循環に
よる電気部品の冷却装置。 - 【請求項６】 前記第１パイプと前記第２パイプは，放
熱機能を有するフィン等の放熱壁体で構成されているこ
とから成る請求項１に記載の冷却液の循環による電気部
品の冷却装置。 - 【請求項７】 前記冷却ボードと前記放熱ボードは，高
熱伝導性の金属材料で形成されていることから成る請求
項１に記載の冷却液の循環による電気部品の冷却装置。 - 【請求項８】 前記冷却液は，冷却水又は潤滑油等の冷
却オイルであることから成る請求項１に記載の冷却液の
循環による電気部品の冷却装置。 - 【請求項９】 前記電気回路ボードは，半導体回路ボー
ド等の電子回路ボードであることから成る請求項１に記
載の冷却液の循環による電気部品の冷却装置。 - 【請求項１０】 前記ポンプは，加熱状態の冷却液が排
出する前記冷却通路の出口側に設けられたギヤポンプで
構成されていることから成る請求項１に記載の冷却液の
循環による電気部品の冷却装置。 - 【請求項１１】 前記ポンプは，前記冷却ボードの所定
温度以上の温度で作動されることから成る請求項１に記
載の冷却液の循環による電気部品の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36711199A JP2001183042A (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | 冷却液の循環による電気部品の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36711199A JP2001183042A (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | 冷却液の循環による電気部品の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001183042A true JP2001183042A (ja) | 2001-07-06 |
Family
ID=18488488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36711199A Pending JP2001183042A (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | 冷却液の循環による電気部品の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001183042A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004103936A (ja) * | 2002-09-11 | 2004-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | 電力半導体装置およびその製造方法 |
| WO2004107837A1 (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 冷却装置 |
| WO2005098943A1 (en) * | 2004-04-06 | 2005-10-20 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Semiconductor element mounting substrate, semiconductor module, and electric vehicle |
| CN105374770A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-03-02 | 无锡方盛换热器股份有限公司 | 散热模块集成一体化的散热器 |
| JP2019520585A (ja) * | 2016-07-06 | 2019-07-18 | ４アクティブシステムズ ゲーエムベーハー | 衝突または衝突に近い状況を試験するための試験システム用の高性能かつ耐候性のプラットフォーム |
-
1999
- 1999-12-24 JP JP36711199A patent/JP2001183042A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004103936A (ja) * | 2002-09-11 | 2004-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | 電力半導体装置およびその製造方法 |
| WO2004107837A1 (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 冷却装置 |
| JPWO2004107837A1 (ja) * | 2003-05-30 | 2006-07-20 | 松下電器産業株式会社 | 冷却装置 |
| US7264359B2 (en) | 2003-05-30 | 2007-09-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Cooling apparatus |
| JP4559361B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2010-10-06 | パナソニック株式会社 | 投写型表示装置 |
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| US11092515B2 (en) | 2016-07-06 | 2021-08-17 | 4Activesystems Gmbh | High-power, weather resistant platform for a test system for testing collision or near-collision situations |
| JP7014499B2 (ja) | 2016-07-06 | 2022-02-01 | ４アクティブシステムズ ゲーエムベーハー | 衝突または衝突に近い状況を試験するための試験システム用の高性能かつ耐候性のプラットフォーム |
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