JP2012099748A - Stacked cooler - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To save the time of assembly and the space of a stacked cooler which cools electronic components from both sides.SOLUTION: A stacked cooler 10 has refrigerant flow paths 14 which hold electronic components 12 from both sides and through which refrigerant flows, a supply header 16 extending to one side in the stacking direction and supplying refrigerant to each refrigerant flow path 14, and a discharge header 18 extending in the same direction as the supply header 16 and discharging refrigerant from each refrigerant flow path 14. The supply and discharge headers 16, 18 are provided, respectively, with a pressure holding structure 32 which holds pressure being applied to the electronic components 12 from the refrigerant flow path 14. Since the pressure holding structure 32 becomes an alternative material of a spring employed in the prior art, the time of assembly and the space of the spring can be saved.

Description

本発明は、電子部品を両面から冷却する積層型冷却器の構造の改良に関する。   The present invention relates to an improvement in the structure of a stacked cooler that cools electronic components from both sides.

従来から、冷媒が流れる冷媒流路を、発熱体である電子部品の両面にそれぞれ接触させて、この電子部品を冷却する積層型冷却器が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a multilayer cooler is known that cools an electronic component by bringing a refrigerant flow path through which the refrigerant flows into contact with both surfaces of the electronic component that is a heating element.

下記特許文献1には、電子部品を両面から冷却する積層型冷却器が記載されている。この積層型冷却器は、電子部品を両面から挟持する冷媒流路と、積層方向の一方側に延在し、各冷媒流路に冷媒を供給する供給ヘッダ部と、供給ヘッダ部と同じ方向に延在し、各冷媒流路から冷媒を排出する排出ヘッダ部とを有する。冷媒流路は、冷媒の圧力により、積層方向の厚みが大きくなるよう拡管変形するように構成されている。この構成により、電子部品と冷媒流路とが密着することができる。   Patent Document 1 below describes a stacked cooler that cools an electronic component from both sides. This stacked cooler includes a refrigerant flow path that sandwiches electronic components from both sides, a supply header section that extends to one side in the stacking direction, and supplies the refrigerant to each refrigerant flow path, in the same direction as the supply header section. And a discharge header portion that discharges the refrigerant from each refrigerant flow path. The refrigerant flow path is configured to be expanded and deformed so as to increase the thickness in the stacking direction due to the pressure of the refrigerant. With this configuration, the electronic component and the coolant channel can be in close contact with each other.

下記特許文献2には、複数のセルを積層して構成されるスタックと、スタックの積層方向両端にそれぞれ設けられるボルスタと、両ボルスタを貫通するように積層方向に延びるロッドと、ボルスタを拘束するためにロッドに嵌り合うナットとを有する燃料電池が記載されている。また、この燃料電池においては、ボルスタとナットとの間にばねが設けられ、このばねが、運転中におけるスタックの積層方向への厚さ変化を吸収する。   In Patent Document 2 below, a stack formed by stacking a plurality of cells, a bolster provided at each end of the stack in the stacking direction, a rod extending in the stacking direction so as to penetrate both bolsters, and the bolster are restrained. Therefore, a fuel cell is described having a nut that fits over the rod. In this fuel cell, a spring is provided between the bolster and the nut, and this spring absorbs a thickness change in the stacking direction of the stack during operation.

特開2008−16718号公報JP 2008-16718 A 特開2003−282134号公報JP 2003-282134 A

積層型冷却器においては、冷却性能を高めるため、一般的に、冷媒流路と電子部品を隙間なく密着させる必要がある。従来の積層型冷却器においては、積層方向の一方側の端部に位置する冷媒流路に弾性変形させたばねを押し当て、ばねの復元力により冷媒流路と電子部品を密着させていた。   In the stacked cooler, in order to improve the cooling performance, it is generally necessary to closely contact the refrigerant flow path and the electronic component without any gap. In a conventional stacked cooler, a spring elastically deformed is pressed against a refrigerant flow channel located at one end in the stacking direction, and the refrigerant flow channel and the electronic component are brought into close contact by the restoring force of the spring.

しかしながら、製造工程において、冷媒流路と電子部品とからなる積層体に対して所定の加圧をするために、ばねストロークを考慮しつつばねを圧縮させた状態でその積層体に組み付ける作業は困難であり、組み立てに手間がかかってしまうという問題がある。   However, in the manufacturing process, in order to apply a predetermined pressure to the laminated body composed of the refrigerant flow path and the electronic component, it is difficult to assemble the laminated body with the spring compressed in consideration of the spring stroke. However, there is a problem that it takes time to assemble.

また、上記特許文献1の積層型冷却器のように、ばねの代替材として、拡管変形する冷媒流路を採用することも考えられるが、冷媒の圧力により、冷媒流路と電子部品との間の目標圧を保持することは困難であるという問題がある。   In addition, it is conceivable to employ a refrigerant flow path that expands and deforms as an alternative material for the spring as in the stacked cooler of Patent Document 1 described above, but the refrigerant pressure causes a gap between the refrigerant flow path and the electronic component. There is a problem that it is difficult to maintain the target pressure.

また、上記特許文献2の積層型燃料電池のように、スタックを挟持するボルスタを貫通するロッドにナットを締め付けて、スタック間の目標圧を保持することが考えられるが、部品点数の増加で構造が複雑化するので、組み付け工数がかかってしまうという問題がある。   In addition, as in the stacked fuel cell of Patent Document 2 above, it is conceivable to hold a target pressure between the stacks by tightening a nut to a rod that passes through a bolster that sandwiches the stack. However, there is a problem that it takes time for assembly.

また、積層型冷却器が、例えば車両などの設置スペースが制限される装置に搭載される場合、その積層型冷却器の体格においては小型化が要求されており、積層型冷却器内部のスペースに余裕がなくなってしまうという問題がある。   In addition, when the stacked cooler is mounted on a device where the installation space is limited, such as a vehicle, the size of the stacked cooler is required to be reduced, and the space inside the stacked cooler is required. There is a problem that there is no room.

本発明の目的は、簡易な構造で、組み立ての手間を省くとともに省スペース化を図ることができる積層型冷却器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a stacked cooler that has a simple structure, saves assembling, and can save space.

本発明は、電子部品を両面から挟持し、冷媒が流れる冷媒流路と、電子部品及び冷媒流路の積層方向の一方側に延在し、各冷媒流路に冷媒を供給する供給ヘッダ部と、供給ヘッダ部と同じ方向に延在し、各冷媒流路から冷媒を排出する排出ヘッダ部と、を有し、電子部品を両面から冷却する積層型冷却器において、供給及び排出ヘッダ部には、電子部品が冷媒流路から受ける圧力を保持する圧力保持構造が設けられることを特徴とする。   The present invention includes an electronic component sandwiched from both sides, a refrigerant flow path through which a refrigerant flows, a supply header portion that extends to one side in the stacking direction of the electronic component and the refrigerant flow path, and supplies the refrigerant to each refrigerant flow path. A stacked header that extends in the same direction as the supply header portion and discharges the refrigerant from each refrigerant flow path, and cools electronic components from both sides. A pressure holding structure for holding the pressure received by the electronic component from the refrigerant flow path is provided.

また、圧力保持構造は、供給及び排出ヘッダ部に、それぞれ形成される雄ねじ部と、各雄ねじ部にそれぞれ嵌り合うとともに、前記一方側の端部に位置する冷媒流路を電子部品の方向に向けて押圧するナットとを有することができる。   In addition, the pressure holding structure is fitted to the supply and discharge header portions respectively with the male screw portions and the male screw portions, and the refrigerant flow path located at the one end is directed toward the electronic component. And a pressing nut.

また、前記一方側の端部に位置する冷媒流路と前記ナットとの間には、弾性部材が設けられることが好適である。   Moreover, it is preferable that an elastic member is provided between the refrigerant flow channel located at the end portion on the one side and the nut.

また、供給及び排出ヘッダ部にそれぞれ接続され、積層方向における供給及び排出ヘッダ部の移動を規制するヘッダ移動規制部と、積層方向の他方側の端部に位置する冷媒流路に接続され、積層方向における、その冷媒流路の移動を規制する冷媒流路移動規制部とを有することができる。   Also, connected to the supply and discharge header portions, respectively, connected to a header movement restricting portion for restricting the movement of the supply and discharge header portions in the stacking direction, and to a refrigerant channel located at the other end in the stacking direction, and stacked A refrigerant flow path movement restricting portion for restricting movement of the refrigerant flow path in the direction.

また、この積層型冷却器はハウジングに収容され、ハウジングには、ヘッダ移動規制部と冷媒流路移動規制部がそれぞれ接続されることが好適である。   In addition, it is preferable that the stacked cooler is accommodated in a housing, and a header movement restricting portion and a refrigerant flow passage restricting portion are connected to the housing.

本発明の積層型冷却器によれば、簡易な構造で、組み立ての手間を省くとともに省スペース化を図ることができる。   According to the stacked type cooler of the present invention, it is possible to save the space while saving the labor of assembly with a simple structure.

本実施形態に係る積層型冷却器の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the lamination type cooler concerning this embodiment. 図1のA−A線による積層型冷却器の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a stacked cooler along line AA in FIG. 1.

以下、本発明に係る積層型冷却器の実施形態について、図を用いて説明する。一例として、自動車を駆動するモータに電力を供給するパワーモジュールを挙げ、これを冷却する積層型冷却器について説明する。なお、本発明は、上記パワーモジュールに限らず、発熱体である電子部品を冷却する積層型冷却器にも適用することができる。   Hereinafter, an embodiment of a stacked cooler according to the present invention will be described with reference to the drawings. As an example, a power module that supplies power to a motor that drives an automobile will be described, and a stacked cooler that cools the power module will be described. The present invention can be applied not only to the power module described above but also to a stacked cooler that cools an electronic component that is a heating element.

図1は、本実施形態に係る積層型冷却器の分解斜視図であり、図2は、図1のA−A線による積層型冷却器の断面図である。なお、図に示されるX軸は、後述する電子部品及び冷媒流路が積層する積層方向である。   FIG. 1 is an exploded perspective view of the stacked cooler according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the stacked cooler taken along line AA of FIG. Note that the X axis shown in the figure is a stacking direction in which electronic components and a refrigerant flow path, which will be described later, are stacked.

積層型冷却器10は、電子部品12を両面から挟持する冷媒流路14と、各冷媒流路14に冷媒を供給する供給ヘッダ部16と、各冷媒流路14から冷媒を排出する排出ヘッダ部18とを有する。本実施形態の冷媒は、LLC(Long Life Coolant)であるが、本発明はこの構成に限定されず、周知の冷媒を用いることができる。   The stacked cooler 10 includes a refrigerant flow path 14 that holds the electronic component 12 from both sides, a supply header section 16 that supplies the refrigerant to each refrigerant flow path 14, and a discharge header section that discharges the refrigerant from each refrigerant flow path 14. 18. Although the refrigerant of this embodiment is LLC (Long Life Coolant), the present invention is not limited to this configuration, and a known refrigerant can be used.

電子部品12は、スイッチングモジュールである。電子部品12は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)と電極とを含み、これらを絶縁性の樹脂でモールドして形成される。電子部品12は、積層方向に対して潰れた矩形板状である。本実施形態の自動車は、駆動用のモータを2個有し、各モータにそれぞれ対応するインバータを2個有する。1個のインバータは6個のスイッチングモジュールにより構成されるので、本実施形態の電子部品12は計12個となる。電子部品12は2個を1組にして積層方向に計6組配置される。なお、電子部品12の数は一例であって、本発明は電子部品12の数12個に限定されない。また、電子部品12の積層数も一例であって、本発明は電子部品12の積層数6組に限定されない。   The electronic component 12 is a switching module. The electronic component 12 includes an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) and electrodes, and is formed by molding these with an insulating resin. The electronic component 12 has a rectangular plate shape that is crushed in the stacking direction. The automobile of this embodiment has two drive motors and two inverters corresponding to the respective motors. Since one inverter is composed of six switching modules, the total number of electronic components 12 in this embodiment is twelve. Six electronic components 12 are arranged in the stacking direction, with two electronic components 12 as one set. The number of electronic components 12 is an example, and the present invention is not limited to the number 12 of electronic components 12. Further, the number of stacked electronic components 12 is also an example, and the present invention is not limited to the number of stacked 6 electronic components 12.

冷媒流路14はアルミニウム製である。冷媒流路14は積層方向に対して潰れた角筒状である。冷媒流路14は、積層方向に計7個配置される。冷媒流路14の長手方向一端には、冷媒が流れ込む流入口20が形成され、他端には、冷媒が流れ出す流出口22が形成される。流入口20と流出口22とは、冷媒流路14内部において区画された空間により連通している。   The refrigerant channel 14 is made of aluminum. The refrigerant channel 14 has a rectangular tube shape that is crushed in the stacking direction. A total of seven refrigerant flow paths 14 are arranged in the stacking direction. An inlet 20 through which the refrigerant flows is formed at one end in the longitudinal direction of the refrigerant flow path 14, and an outlet 22 through which the refrigerant flows out is formed at the other end. The inflow port 20 and the outflow port 22 communicate with each other through a space defined inside the refrigerant flow path 14.

供給ヘッダ部16はアルミニウム製である。供給ヘッダ部16は、供給ヘッダ本体部24と供給ヘッダ連通管26とを有する。供給ヘッダ連通管26は、短軸の円筒状である。供給ヘッダ連通管26は、積層方向において互いに隣接する冷媒流路14に接続される。具体的には、互いの冷媒流路14の流入口20をそれぞれ覆うように接続される。供給ヘッダ連通管26は、積層方向に直線上に並んで計6個配置される。   The supply header portion 16 is made of aluminum. The supply header portion 16 includes a supply header main body portion 24 and a supply header communication pipe 26. The supply header communication pipe 26 has a short-axis cylindrical shape. The supply header communication pipe 26 is connected to the refrigerant flow paths 14 adjacent to each other in the stacking direction. Specifically, it connects so that the inflow port 20 of the mutual refrigerant flow path 14 may be covered, respectively. A total of six supply header communication pipes 26 are arranged in a straight line in the stacking direction.

供給ヘッダ本体部24は、供給ヘッダ連通管26よりも長軸の円筒状である。供給ヘッダ本体部24は、供給ヘッダ連通管26と同じ直線上に、電子部品12と冷媒流路14からなる積層体より積層方向の一方側に延在するように設けられる。供給ヘッダ本体部24の一端は、積層方向の一方側の端部に位置する冷媒流路14に、これの流入口20を覆うように接続される。供給ヘッダ本体部24の他端は、放熱装置(図示せず)に接続される。また、供給ヘッダ本体部24は、積層型冷却器10を収容するハウジングに固定される。   The supply header main body 24 has a longer cylindrical shape than the supply header communication pipe 26. The supply header main body 24 is provided on the same straight line as the supply header communication pipe 26 so as to extend to one side in the stacking direction from the stacked body including the electronic component 12 and the refrigerant flow path 14. One end of the supply header main body 24 is connected to the refrigerant flow path 14 located at one end in the stacking direction so as to cover the inlet 20 thereof. The other end of the supply header main body 24 is connected to a heat radiating device (not shown). Further, the supply header main body 24 is fixed to a housing that houses the stacked cooler 10.

排出ヘッダ部18はアルミニウム製である。排出ヘッダ部18は、排出ヘッダ本体部28と排出ヘッダ連通管30とを有する。排出ヘッダ連通管30は、短軸の円筒状である。排出ヘッダ連通管30は、積層方向において互いに隣接する冷媒流路14に接続される。具体的には、互いの冷媒流路14の流出口22をそれぞれ覆うように接続される。排出ヘッダ連通管30は、積層方向に直線上に並んで計6個配置される。   The discharge header portion 18 is made of aluminum. The discharge header portion 18 includes a discharge header main body portion 28 and a discharge header communication pipe 30. The discharge header communication pipe 30 has a short-axis cylindrical shape. The discharge header communication pipe 30 is connected to the refrigerant flow paths 14 adjacent to each other in the stacking direction. Specifically, they are connected so as to cover the outlets 22 of the refrigerant flow paths 14. A total of six discharge header communication pipes 30 are arranged in a straight line in the stacking direction.

排出ヘッダ本体部28は、排出ヘッダ連通管30よりも長軸の円筒状である。排出ヘッダ本体部28は、排出ヘッダ連通管30と同じ直線上に、電子部品12と冷媒流路14からなる積層体より積層方向の一方側に延在するように設けられる。排出ヘッダ本体部28の一端は、積層方向の一方側の端部に位置する冷媒流路14に、これの流出口22を覆うように接続される。排出ヘッダ本体部28の他端は、放熱装置(図示せず)に接続される。また、排出ヘッダ本体部28は、積層型冷却器10を収容するハウジングに固定される。   The discharge header main body 28 has a cylindrical shape with a longer axis than the discharge header communication pipe 30. The discharge header main body 28 is provided on the same straight line as the discharge header communication pipe 30 so as to extend to one side in the stacking direction from the stacked body including the electronic component 12 and the refrigerant flow path 14. One end of the discharge header main body 28 is connected to the refrigerant flow path 14 located at one end in the stacking direction so as to cover the outlet 22 thereof. The other end of the discharge header main body 28 is connected to a heat radiating device (not shown). In addition, the discharge header main body 28 is fixed to a housing that houses the stacked cooler 10.

冷媒流路14と供給ヘッダ部16と排出ヘッダ部18とは、それらの各接合部がろう付け、またはかしめにより接合される。そして、積層方向において隣接する冷媒流路14の間に、電子部品12をそれぞれ配置し、これらからなる積層体を積層方向外側から所定圧力で挟みこむことにより、電子部品12が冷媒流路14により挟持される。具体的には、上記所定圧力の挟みこみにより、供給及び排出ヘッダ連通管26,30が積層方向に縮むように塑性変形し、隣接する冷媒流路14の距離が小さくなることで、電子部品12と冷媒流路14とが、積層方向に直交する接触面において密着することができる。   The refrigerant flow path 14, the supply header part 16, and the discharge header part 18 are joined to each other by brazing or caulking. Then, the electronic components 12 are respectively disposed between the refrigerant flow paths 14 adjacent in the stacking direction, and the stacked body composed of these components is sandwiched at a predetermined pressure from the outside in the stacking direction. It is pinched. Specifically, the supply and discharge header communication pipes 26 and 30 are plastically deformed so as to be contracted in the stacking direction by sandwiching the predetermined pressure, and the distance between the adjacent refrigerant flow paths 14 is reduced. The refrigerant flow path 14 can be in close contact with the contact surface orthogonal to the stacking direction.

このように構成される積層型冷却器10における冷媒の流れについて、図2を用いて説明する。なお、パワーモジュールが動作中であり、電子部品12が発熱している場合について説明する。   The flow of the refrigerant in the stacked cooler 10 configured as described above will be described with reference to FIG. A case where the power module is in operation and the electronic component 12 is generating heat will be described.

図示しない放熱装置から供給ヘッダ本体部24に導入される冷媒は、直接または供給ヘッダ連通管26を介して、7個の冷媒流路14にそれぞれ供給される。電子部品12の熱は、冷媒流路14を流れる冷媒に伝達される。電子部品12の熱を受けて温度が上昇した冷媒は、冷媒流路14から、直接または排出ヘッダ連通管30を介して、排出ヘッダ本体部28に流れ込む。排出ヘッダ本体部28において合流した冷媒は、放熱装置へ供給され冷却される。そして、放熱装置において冷却された冷媒は、再び供給ヘッダ本体部24に導入される。   The refrigerant introduced into the supply header main body 24 from the heat radiating device (not shown) is supplied to each of the seven refrigerant flow paths 14 directly or via the supply header communication pipe 26. The heat of the electronic component 12 is transmitted to the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 14. The refrigerant whose temperature has risen due to the heat of the electronic component 12 flows into the discharge header main body 28 from the refrigerant flow path 14 directly or via the discharge header communication pipe 30. The refrigerant merged in the discharge header main body 28 is supplied to the heat radiating device and cooled. And the refrigerant | coolant cooled in the thermal radiation apparatus is again introduce | transduced into the supply header main-body part 24. FIG.

本発明の積層型冷却器10は、積層方向の一方側に延在する供給及び排出ヘッダ部16,18には、電子部品12が冷媒流路14から受ける圧力を保持する圧力保持構造32が設けられる。この圧力保持構造32が従来技術で採用されるばねの代替材となる。この構成により、簡易な構造で、組み立ての手間を省くとともに、そのばねのスペースを省くことができ、結果として積層型冷却器10の体格の小型化が図れる。ここで、積層方向の一方側に延在する供給及び排出ヘッダ部16,18とは、電子部品12と冷媒流路14からなる積層体から積層方向の一方側に延在する部分のことであり、本実施形態においては、供給及び排出ヘッダ本体部24,28にそれぞれ相当する。   In the stacked cooler 10 of the present invention, the supply and discharge header portions 16 and 18 extending to one side in the stacking direction are provided with a pressure holding structure 32 that holds the pressure received by the electronic component 12 from the refrigerant flow path 14. It is done. This pressure holding structure 32 is an alternative to the spring employed in the prior art. With this configuration, it is possible to save the assembly time and the space of the spring with a simple structure, and as a result, it is possible to reduce the size of the stacked cooler 10. Here, the supply and discharge header portions 16 and 18 extending to one side in the stacking direction are portions extending from the stack formed of the electronic component 12 and the coolant channel 14 to one side in the stacking direction. In the present embodiment, they correspond to the supply and discharge header main body portions 24 and 28, respectively.

次に、圧力保持構造32の構成について説明する。圧力保持構造32は、供給及び排出ヘッダ本体部24,28に、それぞれ形成される雄ねじ部34と、各雄ねじ部34にそれぞれ嵌り合うナット36とを有する。雄ねじ部34は、図1に示されるように、供給及び排出ヘッダ本体部24,28の一端側における所定の区間に形成される。しかし、本発明はこの構成に限定されず、供給及び排出ヘッダ本体部24,28の全長において形成されてもよい。また、ナット36の内周面には、雄ねじ部34に螺合するめねじが形成される。   Next, the configuration of the pressure holding structure 32 will be described. The pressure holding structure 32 has male screw portions 34 formed on the supply and discharge header main body portions 24 and 28, and nuts 36 fitted into the male screw portions 34, respectively. As shown in FIG. 1, the male screw portion 34 is formed in a predetermined section on one end side of the supply and discharge header main body portions 24 and 28. However, the present invention is not limited to this configuration, and may be formed over the entire length of the supply and discharge header body portions 24 and 28. Further, a female screw that is screwed into the male screw portion 34 is formed on the inner peripheral surface of the nut 36.

また、圧力保持構造32は、供給及び排出ヘッダ本体部24,28の各一端にそれぞれ接続する冷媒流路14とナット36との間に設けられる弾性部材38を有する。弾性部材38は、供給及び排出ヘッダ本体部24,28に対してスライド可能な環状であり、例えば樹脂製スペーサ、またはばねワッシャーである。   Further, the pressure holding structure 32 has an elastic member 38 provided between the refrigerant flow path 14 and the nut 36 respectively connected to one ends of the supply and discharge header main body portions 24 and 28. The elastic member 38 has an annular shape that is slidable with respect to the supply and discharge header main body portions 24 and 28, and is, for example, a resin spacer or a spring washer.

電子部品12が冷媒流路14により挟持された積層型冷却器10において、供給及び排出ヘッダ本体部24,28の他端から、弾性部材38とナット36は順に挿入することができる。このとき、供給及び排出ヘッダ本体部24,28の他端には放熱装置が未接続であり、かつ供給及び排出ヘッダ本体部24,28がハウジングに固定されていない状態である。   In the stacked cooler 10 in which the electronic component 12 is sandwiched by the refrigerant flow path 14, the elastic member 38 and the nut 36 can be sequentially inserted from the other ends of the supply and discharge header main body portions 24 and 28. At this time, the heat radiating device is not connected to the other ends of the supply and discharge header main body portions 24 and 28, and the supply and discharge header main body portions 24 and 28 are not fixed to the housing.

そして、ナット36を雄ねじ部34に対してねじ込むことにより、ナット36が、供給及び排出ヘッダ本体部24,28の各一端にそれぞれ接続する冷媒流路14を電子部品12の方向に向けて押圧することができる。電子部品12と冷媒流路14の間が目標圧になるように、ナット36のねじ込み量、または位置を予め設定することが好適である。   Then, by screwing the nut 36 into the male screw portion 34, the nut 36 presses the refrigerant flow path 14 connected to each end of the supply and discharge header main body portions 24 and 28 toward the electronic component 12. be able to. It is preferable to set the screwing amount or position of the nut 36 in advance so that the target pressure is between the electronic component 12 and the refrigerant flow path 14.

また、冷媒流路14とナット36との間に設けられる弾性部材38により、パワーモジュールの動作中における電子部品12の積層方向への膨張を吸収することができる。   Further, the elastic member 38 provided between the refrigerant flow path 14 and the nut 36 can absorb the expansion of the electronic components 12 in the stacking direction during the operation of the power module.

また、積層型冷却器10がハウジングに収容されるとき、積層方向の他方側の端部に位置する冷媒流路14に対して、この冷媒流路14の積層方向における移動を規制する冷媒流路移動規制部(図示せず)を接続することが好適である。この冷媒流路移動規制部は、積層型冷却器10を支持するブラケット、または冷媒流路14により冷却可能な電子部品モジュール、例えば昇圧コンバータである。積層型冷却器10をハウジングに収容されるときには、供給及び排出ヘッダ本体部24,28もそれぞれハウジングに接続されるので、積層方向における供給及び排出ヘッダ供給及び排出ヘッダ本体部24,28の移動も規制される。   Further, when the laminated cooler 10 is accommodated in the housing, the refrigerant flow path that restricts the movement of the refrigerant flow path 14 in the stacking direction with respect to the refrigerant flow path 14 located at the other end in the stacking direction. It is preferable to connect a movement restricting portion (not shown). The refrigerant channel movement restricting unit is a bracket that supports the stacked cooler 10 or an electronic component module that can be cooled by the refrigerant channel 14, for example, a boost converter. When the stacked type cooler 10 is accommodated in the housing, the supply and discharge header main body portions 24 and 28 are also connected to the housing, respectively. Therefore, the supply and discharge header supply and discharge header main body portions 24 and 28 are also moved in the stacking direction. Be regulated.

このような構成により、電子部品12と冷媒流路14からなる積層体の積層方向における移動も規制され、圧力保持構造32により電子部品12と冷媒流路14の間の目標圧が保持される。よって、電子部品12と冷媒流路14は隙間なく密着することができるので冷却性能も維持することができる。   With such a configuration, the movement in the stacking direction of the laminate including the electronic component 12 and the refrigerant flow path 14 is also restricted, and the target pressure between the electronic component 12 and the refrigerant flow path 14 is held by the pressure holding structure 32. Therefore, since the electronic component 12 and the coolant channel 14 can be in close contact with each other without any gap, the cooling performance can also be maintained.

本実施形態の積層型冷却器10によれば、圧力保持構造32が従来技術で採用されるばねの代替材となるので、組み立ての手間を省くことができる。そして、従来技術で採用されたばねのスペース(図2に示されるAの領域)が空くので、その空間を積層方向において小さくするようにハウジングの体格を構成することができる。さらに、その空いたスペースに、従来、積層型冷却器10の幅方向外側を通っていたワイヤーハーネスなどのケーブル類を通すことができるので、幅方向におけるハウジングの体格を小さくすることもできる。   According to the stacked cooler 10 of the present embodiment, the pressure holding structure 32 becomes an alternative material for the spring employed in the conventional technique, so that the labor of assembling can be saved. And since the space (A area | region shown by FIG. 2) of the spring employ | adopted by the prior art is vacant, the physique of a housing can be comprised so that the space may be made small in the lamination direction. Furthermore, since cables such as a wire harness that has conventionally passed through the outside in the width direction of the stacked cooler 10 can be passed through the vacant space, the size of the housing in the width direction can be reduced.

本実施形態においては、冷媒流路14と供給ヘッダ部16と排出ヘッダ部18は、アルミニウム製である場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。熱伝導性に優れた材質であれば、例えば銅製であってもよい。   In the present embodiment, the refrigerant flow path 14, the supply header portion 16, and the discharge header portion 18 have been described as being made of aluminum, but the present invention is not limited to this configuration. If it is a material excellent in thermal conductivity, it may be made of copper, for example.

10 積層型冷却器、12 電子部品、14 冷媒流路、16 供給ヘッダ部、18 排出ヘッダ部、20 流入口、22 流出口、24 供給ヘッダ本体部、26 供給ヘッダ連通管、28 排出ヘッダ本体部、30 排出ヘッダ連通管、32 圧力保持構造、34 雄ねじ部、36 ナット、38 弾性部材。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stack type cooler, 12 Electronic component, 14 Refrigerant flow path, 16 Supply header part, 18 Discharge header part, 20 Inlet, 22 Outlet, 24 Supply header main part, 26 Supply header communication pipe, 28 Discharge header main part , 30 discharge header communication pipe, 32 pressure holding structure, 34 male screw part, 36 nut, 38 elastic member.

Claims (5)

電子部品を両面から挟持し、冷媒が流れる冷媒流路と、
電子部品及び冷媒流路の積層方向の一方側に延在し、各冷媒流路に冷媒を供給する供給ヘッダ部と、
供給ヘッダ部と同じ方向に延在し、各冷媒流路から冷媒を排出する排出ヘッダ部と、
を有し、
電子部品を両面から冷却する積層型冷却器において、
供給及び排出ヘッダ部には、電子部品が冷媒流路から受ける圧力を保持する圧力保持構造が設けられる、
ことを特徴とする積層型冷却器。
A refrigerant flow path that sandwiches electronic components from both sides and through which refrigerant flows;
A supply header portion that extends to one side of the stacking direction of the electronic component and the refrigerant flow path and supplies the refrigerant to each refrigerant flow path;
A discharge header portion extending in the same direction as the supply header portion and discharging the refrigerant from each refrigerant flow path;
Have
In a stacked cooler that cools electronic components from both sides,
The supply and discharge header portion is provided with a pressure holding structure that holds the pressure that the electronic component receives from the refrigerant flow path.
A laminated cooler characterized by that.
請求項1に記載の積層型冷却器において、
圧力保持構造は、
供給及び排出ヘッダ部に、それぞれ形成される雄ねじ部と、
各雄ねじ部にそれぞれ嵌り合うとともに、前記一方側の端部に位置する冷媒流路を電子部品の方向に向けて押圧するナットと、
を有する、
ことを特徴とする積層型冷却器。
The stacked cooler according to claim 1, wherein
Pressure holding structure
Male screw portions formed respectively on the supply and discharge header portions;
A nut that fits to each male screw part and presses the coolant channel located at the end of the one side toward the electronic component,
Having
A laminated cooler characterized by that.
請求項2に記載の積層型冷却器において、
前記一方側の端部に位置する冷媒流路と前記ナットとの間には、弾性部材が設けられる、
ことを特徴とする積層型冷却器。
The stacked cooler according to claim 2, wherein
An elastic member is provided between the refrigerant channel located at the end on the one side and the nut.
A laminated cooler characterized by that.
請求項1から3のいずれか1つに記載の積層型冷却器において、
供給及び排出ヘッダ部にそれぞれ接続され、積層方向における供給及び排出ヘッダ部の移動を規制するヘッダ移動規制部と、
積層方向の他方側の端部に位置する冷媒流路に接続され、積層方向における、その冷媒流路の移動を規制する冷媒流路移動規制部と、
を有することを特徴とする積層型冷却器。
In the stacked type cooler according to any one of claims 1 to 3,
A header movement restricting portion that is connected to the supply and discharge header portions respectively and restricts the movement of the supply and discharge header portions in the stacking direction;
A refrigerant channel movement restricting unit connected to the refrigerant channel located at the other end in the stacking direction and regulating movement of the refrigerant channel in the stacking direction;
A laminated cooler characterized by comprising:
請求項4に記載の積層型冷却器において、
この積層型冷却器はハウジングに収容され、
ハウジングには、ヘッダ移動規制部と冷媒流路移動規制部がそれぞれ接続される、
ことを特徴とする積層型冷却器。
The stacked cooler according to claim 4, wherein
This stacked cooler is housed in a housing,
A header movement restriction part and a refrigerant flow movement restriction part are connected to the housing,
A laminated cooler characterized by that.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106068683A (en) * 2014-03-20 2016-11-02 西门子公司 There is the electric module of clamping device
WO2017116128A1 (en) * 2015-12-30 2017-07-06 한온시스템 주식회사 Heat exchanger for cooling electrical device

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