JP2011165939A - 積層型冷却器 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡素な構成で、冷却性能を向上できる積層型冷却器を提供する。
【解決手段】インナーフィン33を、冷却媒体の流れ方向と略平行に直線的に延びる平板部331と、隣接する平板部331間を繋ぐ頂部332とを有する波形状に形成し、冷却管3内の冷媒通路30を、平板部331により複数の細流路333に分割し、細流路333に、細流路333におけるインナーフィン33のフィン高さ方向の一方側または他方側に配置されるとともに、細流路333の流路断面積を縮小させる縮小部34を複数設け、複数の縮小部34のうち、フィン高さ方向の一方側に配置される第1縮小部341と、フィン高さ方向の他方側に配置される第2縮小部342とを、冷却媒体の流れ方向に交互に配置する。
【選択図】図4
【解決手段】インナーフィン33を、冷却媒体の流れ方向と略平行に直線的に延びる平板部331と、隣接する平板部331間を繋ぐ頂部332とを有する波形状に形成し、冷却管3内の冷媒通路30を、平板部331により複数の細流路333に分割し、細流路333に、細流路333におけるインナーフィン33のフィン高さ方向の一方側または他方側に配置されるとともに、細流路333の流路断面積を縮小させる縮小部34を複数設け、複数の縮小部34のうち、フィン高さ方向の一方側に配置される第1縮小部341と、フィン高さ方向の他方側に配置される第2縮小部342とを、冷却媒体の流れ方向に交互に配置する。
【選択図】図4
Description
本発明は、複数の発熱体を両面から冷却するための積層型冷却器に関するものである。
従来、半導体素子を内蔵した半導体モジュール等の発熱体の放熱を行うために、発熱体を両面から挟持するように冷却管を配設して構成される積層型冷却器が知られている。このような積層型冷却器では、発熱体と冷却管とが交互に積層された構成となっており、積層された複数の冷却管は、連通部材によって連通され、冷却媒体が各冷却管に流通するよう構成されている。
ところで、積層型冷却器において、冷却能力を向上させるために、冷却管内に仕切部材を配設して1つの冷却管内に冷媒通路を冷却管の厚み方向に2段形成するとともに、2段に形成された冷媒通路のそれぞれにインナーフィンを配置したものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
上記特許文献1に記載の積層型冷却器において、更なる冷却能力の向上を図るためには、冷媒通路内の冷媒流れの乱流化を促進することが考えられる。本発明者の検討によると、冷媒流れの乱流を促進するためには、インナーフィンとしてオフセットフィンやウェーブフィンを用いる方法、インナーフィンの表面に突起部(ディンプル)を形成する方法、インナーフィンの表面にスリットを形成する方法等が有効であることが分かっている。
しかしながら、これらの方法ではインナーフィンの形状が複雑化するため、インナーフィンをプレス加工にて形成する必要がある。すなわち、量産性に優れたローラ成形法によって、インナーフィンを形成することができない。このため、積層型冷却器の生産性が悪化するという問題がある。さらに、インナーフィンとして一般的に使用されているストレートフィンに対して大幅な設計変更が必要となるため、設計変更や生産設備変更等の費用がかかり、生産コストが増大するという問題もある。
本発明は上記点に鑑みて、簡素な構成で、冷却性能を向上できる積層型冷却器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、冷却媒体が流通する冷媒通路(30)を有する複数の冷却管(3)と、複数の冷却管(3)を連通する連通部材(4)とを備え、複数の冷却管(3)は、冷却管(3)と交互に配置される発熱体(2)を両面から挟持できるように積層配置されており、冷却管(3)内には、冷却媒体と冷却管(3)との伝熱面積を増大させるインナーフィン(33)が設けられており、インナーフィン(33)は、冷却媒体の流れ方向と略平行に直線的に延びる平板部(331)と、隣接する平板部(331)間を繋ぐ頂部(332)とを有する波形状に形成されており、冷媒通路(30)は、平板部(331)により複数の細流路(333)に分割されており、細流路(333)には、細流路(333)におけるインナーフィン(33)のフィン高さ方向の一方側または他方側に配置されるとともに、細流路(333)の流路断面積を縮小させる縮小部(34)が複数設けられており、複数の縮小部(34)のうち、フィン高さ方向の一方側に配置される第1縮小部(341)と、フィン高さ方向の他方側に配置される第2縮小部(342)とが、冷却媒体の流れ方向に交互に配置されていることを特徴としている。
これによれば、第1縮小部(341)により、細流路(333)にフィン高さ方向の一方側から他方側に向かう冷却媒体の流れが形成されるとともに、第2縮小部(342)により、細流路(333)にフィン高さ方向の他方側から一方側に向かう冷却媒体の流れが形成される。また、第1縮小部(341)および第2縮小部(342)は冷却媒体の流れ方向に交互に配置されているので、細流路(333)内にフィン高さ方向の冷却媒体流れ、すなわち冷却管(3)の厚み方向の冷却媒体流れを形成することができる。これにより、冷却管(3)内の冷却媒体の混合が促進されるので、冷却管(3)における発熱体(2)が配置された表面近傍に低温の冷却媒体を供給することができる。このため、冷却性能を向上させることができる。
しかも、インナーフィン(33)としては、従来一般に用いられているストレートフィンに第1縮小部(341)および第2縮小部(342)を形成するだけという簡素な構成になっている。したがって、簡素な構成で、冷却性能を向上させることが可能となる。
また、請求項2に記載の積層型冷却器では、請求項1に記載の積層型冷却器において、頂部(332)のうち、フィン高さ方向の一方側に配置されるものを第1頂部(332a)とし、フィン高さ方向の他方側に配置されるものを第2頂部(332b)とするとともに、複数の細流路(333)のうち、第1頂部(332a)と面するものを第1細流路(333a)とし、第2頂部(332b)と面するものを第2細流路(333b)としたとき、第1細流路(333a)において、第1縮小部(341)は、第1頂部(332a)の一部にプレス加工を施すことにより形成されており、第1細流路(333a)において、第2縮小部(342)は、第2頂部(332b)の一部にプレス加工を施すことにより、第1細流路(333a)側に移動した余肉部により形成されていることを特徴としている。
これによれば、インナーフィン(33)に対して、フィン高さ方向の一方側および他方側からプレス加工を施すだけの簡素な構成によって、第1縮小部(341)および第2縮小部(342)を形成し、冷却性能を向上させることが可能となる。
また、請求項3に記載の積層型冷却器では、請求項2に記載の積層型冷却器において、第1縮小部(341)は、複数の細流路(333)の配置方向から見た形状が、冷却媒体の流れ方向下流側に向かうにつれて、第1細流路(333a)におけるフィン高さ方向の中央部に近づくように、冷却媒体の流れ方向に対して傾斜した上流側面(34a)を有する三角形状となっていることを特徴としている。
これによれば、第1縮小部(341)の上流側面(34a)により、細流路(333)内の冷却媒体流れがガイドされるので、第1縮小部(341)において、冷却媒体をフィン高さ方向の一方側から他方側にスムーズに流すことができる。
また、請求項4に記載の積層型冷却器では、請求項2に記載の積層型冷却器において、第1縮小部(341)は、複数の細流路(333)の配置から見た形状が、フィン高さ方向の中央側から端部側に向かって拡がる台形状になっていることを特徴としている。
これによれば、細流路(333)を流れる冷却媒体が第1縮小部(341)に衝突することで混合がより促進されるので、冷却性能をより向上させることができる。
また、請求項5に記載の積層型冷却器では、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の積層型冷却器において、第1縮小部(341)および第2縮小部(342)は、冷却媒体の流れ方向に一定のピッチで形成されていることを特徴としている。これによれば、細流路(333)内にフィン高さ方向の冷却媒体流れを均一に形成することができる。
また、請求項6に記載の積層型冷却器では、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の積層型冷却器において、発熱体(2)は、冷却管(3)の冷却媒体の流れ方向に直列に複数個配置されており、複数個の発熱体(2)は、最大発熱量がそれぞれ異なっており、第1縮小部(341)および第2縮小部(342)は、細流路(333)において、複数個の発熱体(2)のうち最大発熱量が他の発熱体(2)よりも相対的に大きい発熱体(2)に対応する領域の方が、他の発熱体(2)に対応する領域よりも、隣接する第1縮小部(341)と第2縮小部(342)との間の冷却媒体の流れ方向の距離が小さくなるように配置されていることを特徴としている。
これによれば、最大発熱量の大きい発熱体(2)に対応する領域に、第1縮小部(341)および第2縮小部(342)を集中して配置できるので、最大発熱量が大きい、すなわち高い冷却性能が要求される発熱体(2)に対する冷却性能を向上させることができる。さらに、最大発熱量の大きい発熱体(2)に対応する領域以外では、第1縮小部(341)および第2縮小部(342)間のピッチが広くなるので、第1縮小部(341)および第2縮小部(342)によって冷却媒体の流通抵抗が増加することを抑制できる。
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について図1〜図6に基づいて説明する。図1は、本第1実施形態に係る積層型冷却器1を示す正面図である。
本発明の第1実施形態について図1〜図6に基づいて説明する。図1は、本第1実施形態に係る積層型冷却器1を示す正面図である。
図1に示すように、本実施形態の積層型冷却器1は、複数の電子部品2を両面から冷却するもので、冷却媒体を流通させる冷媒通路30(図2参照)を有する扁平形状の複数の冷却管3と、複数の冷却管3を連通する連通部材4とを備えている。複数の冷却管3は、電子部品2を両面から挟持できるように複数個積層配置されている。なお、電子部品2が、本発明の発熱体に相当している。
図2は、図1のA−A断面図である。図2に示すように、冷却管3には、電子部品2と当接する第1主面311aを有する第1管壁311bに面した第1冷媒通路301と、第1主面311aの反対側において電子部品2と当接する第2主面312aを有する第2管壁312bに面した第2冷媒通路302とが設けられている。
具体的には、本実施形態の冷却管3は、いわゆるドロンカップ構造となっている。すなわち、冷却管3は、一対の外殻プレート31と、一対の外殻プレート31の間に配置される中間プレート32とを有している。これにより、外殻プレート31と中間プレート32との間には、第1冷媒通路301および第2冷媒通路302がそれぞれ形成されている。したがって、冷却管3には、冷媒通路30が冷却管3の厚み方向、すなわち冷却管3の積層方向に二段形成されている。
以下、一対の外殻プレート31のうち、中間プレート32とともに第1冷媒通路301を形成するものを第1外殻プレート311といい、中間プレート32とともに第2冷媒通路302を形成するものを第2外殻プレート312ともいう。したがって、第1外殻プレート311は第1管壁311bを構成しており、第2外殻プレート312は第2管壁312bを構成している。
外殻プレート31と中間プレート32との間、すなわち第1冷媒通路301内および第2冷媒通路302内には、冷却媒体と冷却管3との伝熱面積を増加させるインナーフィン33が配設されている。このインナーフィン33の詳細については後述する。
図1に戻り、電子部品2は、冷却管3の第1、第2外殻プレート311、312のそれぞれに対して2個ずつ設けられている。換言すると、1枚の第1外殻プレート311に対して2個の電子部品2が設けられるとともに、1枚の第2外殻プレート312に対して2個の電子部品2が設けられている。各外殻プレート311、312に設けられた2つの電子部品2は、それぞれ冷却媒体の流れ方向に直列に配置されている。
また、冷却管3の外殻プレート31における長手方向両端部には、外側、すなわち隣接する他の冷却管3側に突出する略円筒状のフランジ部300が形成されている。そして、隣接する冷却管3のフランジ部300同士をろう付けにより接合することにより、複数の冷却管3を連通する連通部材4が形成されている。
複数の冷却管3のうち積層方向最外側に配置される冷却管3を外側冷却管3aとしたとき、2つの外側冷却管3aのうち一方の外側冷却管3aの長手方向両端部には、冷却媒体を積層型冷却器1に導入するための冷媒導入口401と、冷却媒体を積層型冷却器1から排出するための冷媒排出口402とがそれぞれ接続されている。冷媒導入口401および冷媒排出口402は、ろう付けにより一方の外側冷却管3aに接合されている。なお、本実施形態の冷却管3、連通部材4、冷媒導入口401および冷媒排出口402は、アルミニウム製である。
冷媒導入口401から導入された冷却媒体は、連通部材4を通って長手方向における一方の端部から各冷却管3に流入し、それぞれの冷媒通路30内を他方の端部に向かって流れる。そして、冷却媒体は、連通部材4を通って冷媒排出口402から排出される。このように、冷却媒体が冷媒通路30を流通する間に、電子部品2との間で熱交換を行って、電子部品2を冷却するようになっている。なお、冷却媒体としては、本実施形態ではエチレングリコール系の不凍液が混入した水を用いている。
図3は本第1実施形態に係る積層型冷却器1のインナーフィン33を示す斜視図である。図3に示すように、インナーフィン33は、冷却媒体の流れ方向と略平行に直線的に延びる平板部331と、隣接する平板部331間を繋ぐ頂部332とを有するように波形状に形成されている。すなわち、インナーフィン33は、冷却媒体の流れ方向に略垂直な断面形状が、頂部332を一方側と他方側に交互に位置させて曲折する波形状に形成されている。
ここで、インナーフィン33の冷却媒体の流れ方向に略垂直な断面形状における一方側の頂部332から他方側の頂部332までの距離(すなわち、山部と谷部との高低差)をフィン高さという。また、フィン高さ方向は、冷却媒体の流れ方向および冷却管3の幅方向の双方に直交する方向であり、冷却管3の厚み方向と一致する。
図2に戻り、冷却管3内の冷媒通路30は、平板部331により複数の細流路333に分割されている。したがって、本実施形態のインナーフィン33は、冷媒通路30を分割する壁面である平板部331が冷却媒体の流れ方向に直線的に延びているストレートフィンである。
図4(a)は本第1実施形態に係る積層型冷却器1のインナーフィン33をフィン高さ方向から見た平面図、図4(b)は図4(a)のB−B断面図である。なお、図4(b)中の矢印は、冷却媒体の流れを示している。
図3および図4に示すように、インナーフィン33の頂部332には、細流路333の流路断面積を縮小させる縮小部34が複数設けられている。本実施形態では、細流路333における縮小部34が設けられている部位の流路高さ(フィン高さ方向の長さ)は、0.9mm以上、かつ、細流路333における縮小部34が設けられていない部位の流路高さの1/2以下に設定されている。
ここで、複数の縮小部34のうち、インナーフィン33のフィン高さ方向の一方側に配置された縮小部34を第1縮小部341といい、フィン高さ方向の他方側に配置された縮小部34を第2縮小部342という。
図4(b)に示すように、各細流路333において、第1縮小部341および第2縮小部342は、冷却媒体の流れ方向に交互に配置されている。第1縮小部341および第2縮小部342は、冷却媒体の流れ方向に一定のピッチで形成されている。すなわち、各細流路333において、隣接する第1縮小部341および第2縮小部342間の冷却媒体の流れ方向の距離Pが全て等しくなっている。
図5は図3のC−C断面図、図6は図3のD−D断面図である。ここで、インナーフィン33の頂部332のうち、フィン高さ方向の一方側(図4(b)、図5および図6における紙面上側)に配置されるものを第1頂部332aといい、フィン高さ方向の他方側(図4(b)、図5および図6における紙面下側)に配置されるものを第2頂部332bという。また、複数の細流路333のうち、第1頂部332aと面するものを第1細流路333aといい、第2頂部332bと面するものを第2細流路333bという。
図4(b)および図5に示すように、第1細流路333aにおいて、第1縮小部341は、第1頂部332aの一部にフィン高さ方向の一方側からプレス加工を施すことにより形成されている。また、図4(b)および図6に示すように、第1細流路333aにおいて、第2縮小部342は、第2頂部332bの一部にフィン高さ方向の他方側からプレス加工を施すことにより第1細流路333a側に移動した余肉部35により形成されている。
図5に示すように、第2細流路33bにおいて、第1縮小部341は、第1頂部332aの一部にフィン高さ方向の一方側からプレス加工を施すことにより第2細流路333b側に移動した余肉部36により形成されている。また、図6に示すように、第2細流路333bにおいて、第2縮小部342は、第2頂部332bの一部にフィン高さ方向の他方側からプレス加工を施すことにより形成されている。
図3および図4(b)に示すように、第1細流路333aに配置される第1縮小部341は、複数の細流路333の配置方向、すなわち冷却管3の幅方向から見た形状が、上流側面34aと下流側面34bとを有する三角形状になっている。上流側面34aは、複数の細流路333の配置方向から見た際に、冷却媒体の流れ方向下流側に向かうにつれて、第1細流路333aにおけるフィン高さ方向の中央部に近づくように、冷却媒体の流れ方向に対して傾斜している。下流側面34bは、複数の細流路333の配置方向から見た際に、冷却媒体の流れ方向下流側に向かうにつれて、細流路333におけるフィン高さ方向の中央部から遠ざかるように、冷却媒体の流れ方向に対して傾斜している。
同様に、第2細流路333bに配置される第2縮小部342も、複数の細流路333の配置方向から見た形状が、上流側面34aと下流側面34bとを有する三角形状になっている。
本実施形態のインナーフィン33は、プレス成形またはローラ成形により形成されており、その板厚は、成形性の点から0.1mm以上2mm以下の範囲に設定されている。
以上説明したように、インナーフィン33のフィン高さ方向の一方側または他方側に配置されるとともに、細流路333の流路断面積を縮小させる第1縮小部341および第2縮小部342を複数設けることにより、第1縮小部341により、細流路333にフィン高さ方向の一方側から他方側に向かう冷却媒体の流れが形成されるとともに、第2縮小部342により、細流路333にフィン高さ方向の他方側から一方側に向かう冷却媒体の流れが形成される。そして、第1縮小部341および第2縮小部342を冷却媒体の流れ方向に交互に配置することで、細流路333内にフィン高さ方向の冷却媒体流れ、すなわち冷却管3の厚み方向の冷却媒体流れを形成することができる。これにより、冷却管3内の冷却媒体の混合が促進されるので、冷却管3における電子部品2が配置された表面近傍に低温の冷却媒体を供給することができる。このため、冷却性能を向上させることができる。
しかも、インナーフィン33としては、従来一般に用いられているストレートフィンに第1縮小部341および第2縮小部342を形成するだけという簡素な構成になっている。したがって、簡素な構成で、冷却性能を向上させることが可能となる。
また、第1細流路333aにおいて、第1縮小部341を、インナーフィン33の第1頂部332aの一部にプレス加工を施すことにより形成し、第1細流路333aにおいて、第2縮小部342を、第2頂部332bの一部にプレス加工を施すことにより第1細流路333a側に移動した余肉部35により形成することで、量産品であるストレートフィンに対して、フィン高さ方向の一方側および他方側からプレス加工を施すだけの簡素な構成によって、第1縮小部341および第2縮小部342を形成し、冷却性能を向上させることが可能となる。
すなわち、冷却性能を向上できるインナーフィン33を形成するために、新たにローラ成型用のローラを用意する必要がなく、パンチとダイのみを連続的に配置した簡易なプレス型を用意するだけでよい。このため、設計変更等による生産コストの増大を抑制しつつ、冷却性能を向上させることが可能となる。
また、第1縮小部341および第2縮小部342を、冷却媒体の流れ方向に一定のピッチで形成することで、細流路333内にフィン高さ方向の冷却媒体流れを均一に形成することができる。
また、第1細流路333aの第1縮小部341、および第2細流路333bの第2縮小部342を、冷却媒体の流れ方向に対して傾斜した上流側面34aを有する三角形状とすることで、当該上流側面34aにより、細流路333a、333b内の冷却媒体流れがガイドされる。このため、当該第1縮小部341において、冷却媒体をフィン高さ方向の一方側から他方側にスムーズに流すことができるとともに、当該第2縮小部342において、冷却媒体をフィン高さ方向の他方側から一方側にスムーズに流すことができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図7に基づいて説明する。本第2実施形態は、上記第1実施形態と比較して、第1縮小部341の形状が異なるものである。
次に、本発明の第2実施形態について図7に基づいて説明する。本第2実施形態は、上記第1実施形態と比較して、第1縮小部341の形状が異なるものである。
図7は、本第2実施形態に係る積層型冷却器1のインナーフィン33を細流路333の配置方向から見た断面図であり、上記第1実施形態の図4(b)に対応する図面である。なお、図7中の矢印は、冷却媒体の流れを示している。
図7に示すように、第1細流路333aに配置される第1縮小部341は、複数の細流路333の配置から見た形状が、フィン高さ方向の中央側から端部側に向かって拡がる台形状になっている。具体的には、第1縮小部341は、上流側面34aと下流側面34bとの間に、冷却媒体の流れ方向(すなわち、フィン高さ方向および細流路333の配置方向の双方に直交する方向)に略平行な中間接続面34cを有して構成されている。
同様に、第2細流路333bに配置される第2縮小部342は、複数の細流路333の配置から見た形状が、フィン高さ方向の中央側から端部側に向かって拡がる台形状になっている。
本実施形態によれば、台形状に形成された第1縮小部341および第2縮小部342が、冷却媒体が衝突する衝突壁としての役割を果たす。このため、第1細流路333aを流れる冷却媒体が台形状の第1縮小部341に衝突することで混合がより促進されるとともに、第2細流路333bを流れる冷却媒体が台形状の第2縮小部342に衝突することで混合がより促進される。これにより、冷却性能をより向上させることができる。
(他の実施形態)
本発明は上述の各実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
本発明は上述の各実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
(1)上述の各実施形態では、第1縮小部341および第2縮小部342を、冷却媒体の流れ方向に一定のピッチで形成した例について説明したが、これに限られない。例えば、最大発熱量が異なる電子部品2が冷却管3の冷却媒体の流れ方向に直列に複数個配置されている場合には、第1縮小部341および第2縮小部342を冷却媒体の流れ方向に一定のピッチで形成しなくてもよい。
ここで、複数個の電子部品2のうち、最大発熱量が他の電子部品2よりも相対的に大きいものを第1電子部品とし、第1電子部品より最大発熱量が小さいものを第2電子部品という。そして、第1縮小部341および第2縮小部342を、細流路333において、第1電子部品に対応する領域の方が、第2電子部品に対応する領域よりも、隣接する第1縮小部341と第2縮小部342との間の冷却媒体の流れ方向の距離が小さくなるように配置してもよい。
これによれば、最大発熱量の大きい第1電子部品に対応する領域に、第1縮小部341および第2縮小部342を集中して配置できるので、最大発熱量が大きい、すなわち高い冷却性能が要求される第1電子部品に対する冷却性能を向上させることができる。さらに、最大発熱量の小さい第2電子部品に対応する領域では、第1縮小部341および第2縮小部342間のピッチが広くなるので、第1縮小部341および第2縮小部342によって冷却媒体の流通抵抗が増加することを抑制できる。
(2)上述の第1実施形態では、第1縮小部341および第2縮小部342の下流側面34bを、複数の細流路333の配置方向から見た際に、冷却媒体の流れ方向下流側に向かうにつれて、細流路333におけるフィン高さ方向の中央部から遠ざかるように、冷却媒体の流通方向に対して傾斜させた例について説明したが、これに限らず、下流側面34bをフィン高さ方向に略平行、すなわち冷却媒体の流れ方向に対して略垂直となるように形成してもよい。
(3)上述の各実施形態では、1つの冷却管3内に冷媒通路30を冷却管3の厚み方向に二段形成した例について説明したが、これに限らず、1つの冷却管3内に冷媒通路30を一段のみ形成してもよい。
2 電子部品(発熱体)
3 冷却管
30 冷媒通路
33 インナーフィン
34 縮小部
331 平板部
332 頂部
333 細流路
341 第1縮小部
342 第2縮小部
3 冷却管
30 冷媒通路
33 インナーフィン
34 縮小部
331 平板部
332 頂部
333 細流路
341 第1縮小部
342 第2縮小部
Claims (6)
- 複数の発熱体(2)を両面から冷却する積層型冷却器であって、
冷却媒体が流通する冷媒通路(30)を有する複数の冷却管(3)と、
前記複数の冷却管(3)を連通する連通部材(4)とを備え、
前記複数の冷却管(3)は、前記冷却管(3)と交互に配置される前記発熱体(2)を両面から挟持できるように積層配置されており、
前記冷却管(3)内には、前記冷却媒体と前記冷却管(3)との伝熱面積を増大させるインナーフィン(33)が設けられており、
前記インナーフィン(33)は、前記冷却媒体の流れ方向と略平行に直線的に延びる平板部(331)と、隣接する前記平板部(331)間を繋ぐ頂部(332)とを有する波形状に形成されており、
前記冷媒通路(30)は、前記平板部(331)により複数の細流路(333)に分割されており、
前記細流路(333)には、前記細流路(333)における前記インナーフィン(33)のフィン高さ方向の一端側または他端側に配置されるとともに、前記細流路(333)の流路断面積を縮小させる縮小部(34)が複数設けられており、
前記複数の縮小部(34)のうち、前記フィン高さ方向の前記一端側に配置される第1縮小部(341)と、前記フィン高さ方向の前記他端側に配置される第2縮小部(342)とが、前記冷却媒体の流れ方向に交互に配置されていることを特徴とする積層型冷却器。 - 前記頂部(332)のうち、前記フィン高さ方向の前記一端側に配置されるものを第1頂部(332a)とし、前記フィン高さ方向の前記他端側に配置されるものを第2頂部(332b)とするとともに、前記複数の細流路(333)のうち、前記第1頂部(332a)と面するものを第1細流路(333a)とし、前記第2頂部(332b)と面するものを第2細流路(333b)としたとき、
前記第1細流路(333a)において、前記第1縮小部(341)は、前記第1頂部(332a)の一部にプレス加工を施すことにより形成されており、
前記第1細流路(333a)において、前記第2縮小部(342)は、前記第2頂部(332b)の一部にプレス加工を施すことにより、前記第1細流路(333a)側に移動した余肉部により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の積層型冷却器。 - 前記第1縮小部(341)は、前記複数の細流路(333)の配置方向から見た形状が、前記冷却媒体の流れ方向下流側に向かうにつれて、前記第1細流路(333a)における前記フィン高さ方向の中央部に近づくように、前記冷却媒体の流れ方向に対して傾斜した上流側面(34a)を有する三角形状となっていることを特徴とする請求項2に記載の積層型冷却器。
- 前記第1縮小部(341)は、前記複数の細流路(333)の配置方向から見た形状が、前記フィン高さ方向の中央側から端部側に向かって拡がる台形状になっていることを特徴とする請求項2に記載の積層型冷却器。
- 前記第1縮小部(341)および前記第2縮小部(342)は、前記冷却媒体の流れ方向に一定のピッチで形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の積層型冷却器。
- 前記発熱体(2)は、前記冷却管(3)の前記冷却媒体の流れ方向に直列に複数個配置されており、
前記複数個の発熱体(2)は、最大発熱量がそれぞれ異なっており、
前記第1縮小部(341)および前記第2縮小部(342)は、前記細流路(333)において、前記複数個の発熱体(2)のうち最大発熱量が他の前記発熱体(2)よりも相対的に大きい発熱体(2)に対応する領域の方が、前記他の発熱体(2)に対応する領域よりも、隣接する前記第1縮小部(341)と前記第2縮小部(342)との間の前記冷却媒体の流れ方向の距離が小さくなるように配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の積層型冷却器。
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JP2010027590A JP2011165939A (ja) | 2010-02-10 | 2010-02-10 | 積層型冷却器 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103413794A (zh) * | 2013-08-16 | 2013-11-27 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种半导体功率器件的散热封装结构 |
JP2016152302A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 株式会社デンソー | 熱交換器 |
CN107328272A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-11-07 | 无锡马山永红换热器有限公司 | 高效板翅式水冷却器 |
-
2010
- 2010-02-10 JP JP2010027590A patent/JP2011165939A/ja not_active Withdrawn
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