JP2013019549A - Cooling device, and electronic apparatus and electric vehicle equipped with the same - Google Patents
Cooling device, and electronic apparatus and electric vehicle equipped with the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013019549A JP2013019549A JP2011150655A JP2011150655A JP2013019549A JP 2013019549 A JP2013019549 A JP 2013019549A JP 2011150655 A JP2011150655 A JP 2011150655A JP 2011150655 A JP2011150655 A JP 2011150655A JP 2013019549 A JP2013019549 A JP 2013019549A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- working fluid
- cooling device
- heat receiving
- liquid reservoir
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電力半導体を搭載した電子機器、および電気自動車の冷却装置に関するものである。 The present invention relates to an electronic device equipped with a power semiconductor and an electric vehicle cooling device.
従来この種の冷却装置は、電子機器および電気自動車の電力変換回路に搭載されたものが知られている。電気自動車では、駆動動力源となる電動モータを電力変換回路であるインバータ回路でスイッチング駆動していた。インバータ回路には、パワートランジスタを代表とする半導体スイッチング素子が複数個使われていて、それぞれの素子に数十アンペアの大電流が流れていた。そのため、大きな熱が発生し、冷却することが必要であった。 Conventionally, this type of cooling device is known to be mounted on a power conversion circuit of an electronic device or an electric vehicle. In an electric vehicle, an electric motor serving as a driving power source is switched by an inverter circuit that is a power conversion circuit. A plurality of semiconductor switching elements represented by power transistors are used in the inverter circuit, and a large current of several tens of amperes flows through each element. Therefore, great heat was generated and it was necessary to cool.
そこで、従来は、例えば特許文献1のように、加熱部と冷却器と閉ループ経路で構成するループ型ヒートパイプにより半導体スイッチング素子の冷却を行っていた。 Therefore, conventionally, as in Patent Document 1, for example, the semiconductor switching element is cooled by a loop heat pipe configured by a heating unit, a cooler, and a closed loop path.
以下、特許文献1に示すループ型ヒートパイプについて、図5を参照しながら説明する。 Hereinafter, the loop heat pipe shown in Patent Document 1 will be described with reference to FIG.
図4に示すようにループ型ヒートパイプは上昇管101と下降管102とを別個に含むループ回路、前記ループ回路に真空化において封入された作動流体である熱媒体103、前記ループ回路の一部を構成し、かつ前記ループ回路の上方に位置する冷却器104、前記上昇管101の下部に位置する加熱部105、前記ループ回路内の下部に介装し前記ループ回路内の前記熱媒体103の流向を限定する逆止弁106とを備えている。
As shown in FIG. 4, the loop heat pipe includes a loop circuit that includes an
ここで、加熱部105に接触させた半導体スイッチング素子に熱が発生すると、発生した熱は加熱部105へ伝わる。加熱部105を循環する熱媒体103に熱が加えられ気化する、逆止弁106によりその循環方向が制限され、気化した熱媒体103は上昇管101を上昇し冷却器104に導かれて冷却され、ここで加熱部105で加えられた熱を放出する。冷却器104で加えられた熱を放出した熱媒体103は下降管103を下降し、逆止弁106を介して再び加熱部105へと循環する。
Here, when heat is generated in the semiconductor switching element brought into contact with the
このような従来の冷却装置においては、半導体スイッチング素子に発生する熱が大きくなり、冷却に必要な作動流体の量が下降管に溜められている作動流体の量より多くなると、冷却に必要な量の作動流体を供給することができず、冷却能力が低下するという課題を有していた。 In such a conventional cooling device, when the heat generated in the semiconductor switching element increases and the amount of working fluid required for cooling exceeds the amount of working fluid stored in the downcomer, the amount required for cooling However, the working fluid cannot be supplied, and the cooling capacity is reduced.
そこで本発明は、上記の従来の課題を解決するものであり、半導体スイッチング素子に発生する熱が大きくなり、冷却に必要な作動流体の量が多くなった場合でも、冷却に必要な量の作動流体を供給することができる、冷却能力の低下を抑制した冷却装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-described conventional problems, and even when the heat generated in the semiconductor switching element increases and the amount of working fluid necessary for cooling increases, the amount of operation necessary for cooling is increased. It is an object of the present invention to provide a cooling device capable of supplying a fluid and suppressing a decrease in cooling capacity.
そして、この目的を達成するために、本発明は、作動流体を循環し液相と気相との相変化により冷却する冷却装置であって、発熱体からの熱を作動流体に伝える受熱部と、前記作動流体の熱を放出する放熱部と、前記受熱部の排出口と前記放熱部とを連通する放熱経路と、前記放熱部と前記受熱部の流入口を連通する帰還経路とで構成し前記帰還経路には逆流防止弁を備えるとともに、前記放熱部と前記逆流防止弁との間の前記帰還経路に液溜め部を設けたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。 In order to achieve this object, the present invention provides a cooling device that circulates a working fluid and cools it by a phase change between a liquid phase and a gas phase, and a heat receiving portion that transmits heat from a heating element to the working fluid. A heat dissipating part that releases heat of the working fluid; a heat dissipating path that communicates the discharge port of the heat receiving part and the heat dissipating part; and a feedback path that communicates the inlet of the heat dissipating part and the heat receiving part. The return path is provided with a backflow prevention valve, and a liquid reservoir is provided in the return path between the heat dissipating part and the backflow prevention valve, thereby achieving the intended purpose. .
本発明の冷却装置によれば、作動流体を循環し液相と気相との相変化により冷却する冷却装置であって、発熱体からの熱を作動流体に伝える受熱部と、前記作動流体の熱を放出する放熱部と、前記受熱部の排出口と前記放熱部とを連通する放熱経路と、前記放熱部と前記受熱部の流入口を連通する帰還経路とで構成し前記帰還経路には逆流防止弁を備えるとともに、前記放熱部と前記逆流防止弁との間の前記帰還経路に液溜め部を設けた構成とすることにより、液溜め部を設けない時と比較して、液溜め部を設けたことにより増加した内容積分だけ作動流体を溜めることができる。その結果、発熱体に発生した熱が大きくなり、冷却に必要な作動流体の量が多くなった場合でも、受熱部に作動流体を供給することができるため、冷却能力の低下を抑制することができるという効果を得ることができる。 According to the cooling device of the present invention, the cooling device circulates the working fluid and cools it by the phase change between the liquid phase and the gas phase, and includes a heat receiving portion that transmits heat from the heating element to the working fluid, The heat radiation part that releases heat, a heat radiation path that communicates the discharge port of the heat receiving part and the heat radiation part, and a feedback path that communicates the heat radiation part and the inlet of the heat reception part, Comprising a backflow prevention valve, and a configuration in which a liquid reservoir is provided in the return path between the heat radiating portion and the backflow prevention valve, the liquid reservoir is compared to when no liquid reservoir is provided. Therefore, the working fluid can be accumulated by the increased content integral. As a result, even when the amount of heat generated in the heating element increases and the amount of working fluid required for cooling increases, the working fluid can be supplied to the heat receiving part, so that the reduction in cooling capacity can be suppressed. The effect that it is possible can be obtained.
本発明の請求項1記載の冷却装置は、作動流体を循環し液相と気相との相変化により冷却する冷却装置であって、発熱体からの熱を作動流体に伝える受熱部と、前記作動流体の熱を放出する放熱部と、前記受熱部の排出口と前記放熱部とを連通する放熱経路と、前記放熱部と前記受熱部の流入口を連通する帰還経路とで構成し前記帰還経路には逆流防止弁を備えるとともに、前記放熱部と前記逆流防止弁との間の前記帰還経路に液溜め部を設けたという構成を有する。 A cooling device according to claim 1 of the present invention is a cooling device that circulates a working fluid and cools it by a phase change between a liquid phase and a gas phase, and a heat receiving portion that transfers heat from a heating element to the working fluid; The feedback comprising a heat dissipating part for releasing the heat of the working fluid, a heat dissipating path communicating the discharge port of the heat receiving part and the heat dissipating part, and a feedback path communicating the inlet of the heat dissipating part and the heat receiving part. The path includes a backflow prevention valve, and a liquid reservoir is provided in the return path between the heat dissipating part and the backflow prevention valve.
これにより、液溜め部を設けない時と比較して、液溜め部を設けたことにより増加した内容積分だけ作動流体を溜めることができる。その結果、発熱体に発生した熱が大きくなり、冷却に必要な作動流体の量が多くなった場合でも、受熱部に作動流体を供給することができるため、冷却能力の低下を抑制することができるという効果を奏する。 As a result, the working fluid can be stored by the content integral increased by providing the liquid reservoir compared to when the liquid reservoir is not provided. As a result, even when the amount of heat generated in the heating element increases and the amount of working fluid required for cooling increases, the working fluid can be supplied to the heat receiving part, so that the reduction in cooling capacity can be suppressed. There is an effect that can be done.
また、請求項2記載の冷却装置は、前記作動流体循環方向に対する前記液溜め部の垂直断面積は、前記作動流体循環方向に対する前記帰還経路の垂直断面積より大きいという構成にしてもよい。
Further, the cooling device according to
これにより、液溜め部を設けない時と比較して、液溜め部を設けたことにより増加した内容積分だけ作動流体の循環量を増加させることができる。その結果、発熱体に発生した熱が大きくなり、冷却に必要な作動流体の量が多くなった場合でも、受熱部に作動流体を供給することができるため、冷却能力の低下を抑制することができるという効果を奏する。 Thereby, compared with the case where a liquid reservoir part is not provided, the circulation amount of a working fluid can be increased by the content integral increased by having provided the liquid reservoir part. As a result, even when the amount of heat generated in the heating element increases and the amount of working fluid required for cooling increases, the working fluid can be supplied to the heat receiving part, so that the reduction in cooling capacity can be suppressed. There is an effect that can be done.
また、請求項3記載の冷却装置は、前記受熱部は前記放熱部より低い位置に設置し、前記液溜め部は前記受熱部と前記放熱部とを結ぶ直線の半分より高い位置に設けたという構成にしてもよい。
Further, in the cooling device according to
これにより、液溜め部を設けた場合でも作動流体の水頭高さを高くすることができるため、受熱部に供給する作動流体の量を多くすることができる。詳述する。まず、液溜め部を受熱部と放熱部とを結ぶ直線の半分より低い位置に設けた場合を考える。ここで、液溜め部が作動流体で完全に満たされている時、水頭高さは液溜め部上部までの高さとなる。 Thereby, even when a liquid reservoir is provided, the head height of the working fluid can be increased, so that the amount of working fluid supplied to the heat receiving portion can be increased. Detailed description. First, consider a case where the liquid reservoir is provided at a position lower than half of the straight line connecting the heat receiving portion and the heat radiating portion. Here, when the liquid reservoir is completely filled with the working fluid, the water head height is the height to the upper part of the liquid reservoir.
続いて、同量の作動流体が循環している状態で、液溜め部を高い位置に設けた場合を考えると、液溜め部は途中まで作動流体で満たされることになる。この時、水頭高さは液溜め部を低い位置に設けた場合より高くなる。つまり、水頭圧力が高くなり、受熱部へ作動流体を循環させるための圧力が高くなるため、受熱部に供給する作動流体の量を多くすることができる。 Subsequently, considering the case where the liquid reservoir is provided at a high position while the same amount of working fluid is circulating, the liquid reservoir is filled with the working fluid partway. At this time, the head height is higher than when the liquid reservoir is provided at a low position. That is, the water head pressure increases and the pressure for circulating the working fluid to the heat receiving portion increases, so that the amount of working fluid supplied to the heat receiving portion can be increased.
その結果、発熱体に発生した熱が大きくなり、冷却に必要な作動流体の量が多くなった場合でも、受熱部に作動流体を供給することができるため、冷却能力の低下を抑制することができるという効果を奏する。 As a result, even when the amount of heat generated in the heating element increases and the amount of working fluid required for cooling increases, the working fluid can be supplied to the heat receiving part, so that the reduction in cooling capacity can be suppressed. There is an effect that can be done.
また、請求項4記載の冷却装置は、前記送風機は前記帰還経路の外表面に送風するという構成にしてもよい。
The cooling device according to
これにより、受熱部で作動流体に加えられた熱を放熱部で完全に放出できなかった場合でも、作動流体が帰還経路を循環している間に作動流体を冷却することができ、作動流体に加えられた熱を放出することができる。 As a result, even when the heat applied to the working fluid in the heat receiving part cannot be completely released in the heat radiating part, the working fluid can be cooled while the working fluid circulates in the return path. The applied heat can be released.
完全に熱を放出できなかった作動流体と比較すると、帰還経路で冷却された作動流体は帰還経路で放出した熱の量だけ多くの熱を受熱部で加えることができる。 Compared with the working fluid that could not completely release heat, the working fluid cooled in the return path can add more heat in the heat receiving portion by the amount of heat released in the return path.
その結果、発熱体に発生した熱が大きくなり、冷却に必要な作動流体の量が多くなった場合でも、受熱部に作動流体を供給することができるため、冷却能力の低下を抑制することができるという効果を奏する。 As a result, even when the amount of heat generated in the heating element increases and the amount of working fluid required for cooling increases, the working fluid can be supplied to the heat receiving part, so that the reduction in cooling capacity can be suppressed. There is an effect that can be done.
また、請求項5記載の冷却装置は、前記送風機は前記液溜め部の外表面に送風するという構成にしてもよい。
The cooling device according to
これにより、受熱部で作動流体が吸収した熱を放熱部で完全に放出できなかった場合でも、作動流体が液溜め部に溜められている間に作動流体を冷却することができ、作動流体に加えられた熱を放出することができる。 As a result, even when the heat absorbed by the working fluid in the heat receiving part cannot be completely released by the heat radiating part, the working fluid can be cooled while the working fluid is stored in the liquid reservoir, The applied heat can be released.
完全に熱を放出できなかった作動流体と比較すると、液溜め部で冷却された作動流体は液溜め部で放出した熱の量だけ多くの熱を受熱部で加えることができる。 Compared with the working fluid that could not completely release heat, the working fluid cooled in the liquid reservoir can add more heat in the heat receiving portion by the amount of heat released in the liquid reservoir.
その結果、発熱体に発生した熱が大きくなり、冷却に必要な作動流体の量が多くなった場合でも、受熱部に作動流体を供給することができるため、冷却能力の低下を抑制することができるという効果を奏する。 As a result, even when the amount of heat generated in the heating element increases and the amount of working fluid required for cooling increases, the working fluid can be supplied to the heat receiving part, so that the reduction in cooling capacity can be suppressed. There is an effect that can be done.
また、請求項6記載の冷却装置は、請求項1から5いずれか一つに記載の冷却装置を備えたこと構成とした電子機器にしてもよい。
Further, the cooling device according to
これにより、電子機器は、発熱体に発生した熱が大きくなった場合でも、受熱部に作動流体を供給し、冷却能力の低下を抑制する効果を有した冷却装置を備えた構成となる。 Thereby, even when the heat generated in the heating element is increased, the electronic device is configured to include a cooling device that has an effect of supplying a working fluid to the heat receiving portion and suppressing a decrease in cooling capacity.
その結果、電子機器に発生した熱が大きくなり、冷却に必要な作動流体の量が多くなった場合でも、受熱部に作動流体を供給することができるため、冷却能力の低下を抑制することができるという効果を奏する。 As a result, even when the heat generated in the electronic device is increased and the amount of working fluid required for cooling is increased, the working fluid can be supplied to the heat receiving part, so that the reduction in cooling capacity can be suppressed. There is an effect that can be done.
また、請求項7記載の冷却装置は、請求項1から5いずれか一つに記載の冷却装置を備えたこと構成とした電気自動車にしてもよい。
Further, the cooling device according to
これにより、電気自動車は、発熱体に発生した熱が大きくなった場合でも、受熱部に作動流体を供給し、冷却能力の低下を抑制する効果を有した冷却装置を備えた構成となる。 Accordingly, the electric vehicle has a configuration including a cooling device that has an effect of supplying the working fluid to the heat receiving portion and suppressing the decrease in the cooling capacity even when the heat generated in the heating element increases.
その結果、電気自動車に発生した熱が大きくなり、冷却に必要な作動流体の量が多くなった場合でも、受熱部に作動流体を供給することができるため、冷却能力の低下を抑制することができるという効果を奏する。 As a result, even when the amount of heat generated in the electric vehicle increases and the amount of working fluid required for cooling increases, the working fluid can be supplied to the heat receiving part, so that it is possible to suppress a decrease in cooling capacity. There is an effect that can be done.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1に示すように、電気自動車1の車軸(図示せず)を駆動する電動モータ(図示せず)は、電気自動車1の内に配置した電力変換装置であるインバータ回路2に接続されている。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, an electric motor (not shown) that drives an axle (not shown) of the electric vehicle 1 is connected to an
インバータ回路2は、電動モータに電力を供給するもので、複数の半導体スイッチング素子(図3の9)を備えおり、この半導体スイッチング素子(図3の9)が動作中に熱を発生する。
The
このため、この半導体スイッチング素子(図3の9)を冷却するために、熱媒体となる作動流体(図3の11で、例えば水)を循環させることで冷却を行う冷却装置3を備えている。
For this reason, in order to cool this semiconductor switching element (9 in FIG. 3), a
冷却装置3は、作動流体(図3の11で、例えば水)に熱を加える受熱部4と、加えた熱を放出する放熱部5を備え、受熱部4と放熱部5の間で熱媒体となる作動流体(図3の11で、例えば水)を循環させる放熱経路6と帰還経路7とを設けることで、受熱部4、放熱経路6、放熱部5、帰還経路7、前記受熱部4となる帰還経路を構成している。
The
さらに、帰還経路7に逆流防止弁(図3の16)を備えることで、この帰還経路7においては、作動流体(図3の11、例えば水)が、気体状態(水の場合水蒸気)や液体状態及びその混合状態で、受熱部4、放熱経路6、放熱部5、帰還経路7、前記受熱部4と一方向に、循環するようになっている。
Further, by providing the
ここで、放熱部5は送風機8から外気が送風されることで、冷却され熱を放出している。
Here, the
なお、この放熱部5の表面から放出された熱は、電気自動車1の車内の暖房に活用することも出来る。
The heat released from the surface of the
図2に示すように受熱部4は、半導体スイッチング素子9に接触させて熱を吸収する受熱板10と、この受熱板10の表面を覆い、流れ込んだ作動流体11を蒸発させる受熱空間12を形成する受熱板カバー13とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
さらに、受熱板カバー13には、受熱空間12に帰還経路7から作動流体11を流入させる流入口14と、受熱空間12から作動流体11を放熱経路6へ排出する排出口15が設けられている。
Further, the heat receiving
ここで、帰還経路7には、流入口14近傍上部に逆流防止弁16を備え、さらに、放熱部5と逆流防止弁16との間には液溜め部17を設けており、作動流体11を溜めることができるようになっている。
Here, the
このような構成による冷却装置3の作用について説明する。
The operation of the
上記構成において、インバータ回路2の半導体スイッチング素子9が動作を開始すると電動モータに電力が供給されて、電気自動車1は、動きだすこととなる。
In the above configuration, when the
このとき、半導体スイッチング素子9には大電流が流れることにより、大きな熱が発生する。
At this time, a large amount of heat is generated due to a large current flowing through the
ここで、半導体スイッチング素子9で発生した熱は受熱板10へ伝わる。受熱板10へ伝わった熱は、受熱空間12の受熱板10上に供給された液体状態の作動流体11を瞬時に気化させ、気体状態へと変化させる。蒸発潜熱を与えられた気体状態の作動流体は、排出口15から放熱経路6へと循環し、放熱部5で冷却され凝縮し液体状態になることで熱を外気に放出する。
Here, the heat generated in the
続いて、凝縮潜熱を放出した液体状態の作動流体11は帰還経路7へと循環する。作動流体11は液溜め部17を通過した後に、逆流防止弁16の上に溜まることとなる。液体状態の作動流体11は、徐々に帰還経路7で増加し、水頭圧力が高くなる。(水頭高さが高くなる。)一方、受熱空間12では作動流体11が供給されないため、徐々に気体状態の作動流体11が減少し、受熱空間12の圧力が低下する。
Subsequently, the
逆流防止弁16の上流側の圧力(帰還経路7の液体状態の作動流体11の持つ水頭圧力と作動流体11の液面での気体の圧力との和)が逆流防止弁16の下流の圧力(受熱空間12の圧力)より高くなった時に、作動流体11は逆流防止弁16を通過し、再び受熱空間12の受熱板10上に作動流体11が供給される。
The pressure upstream of the backflow prevention valve 16 (the sum of the head pressure of the working
このようにして作動流体11が冷却装置3を循環することで、半導体スイッチング素子9の冷却を行なうことになる。
In this way, the working
ここで、受熱空間12の冷却のメカニズムについて図3を用いて説明を加える。
Here, the cooling mechanism of the
受熱空間12では、帰還経路7からの作動流体11は、受熱板10上に液滴となって滴下される。滴下した作動流体11は、帰還経路7の流入口14と受熱板10の隙間から外周部へ拡散される。このとき、受熱板10の表面では、作動流体11が薄い膜として広がり、高温の受熱板10の熱を加えられ一瞬にして気化することとなる。
In the
なお、受熱空間12を含む帰還経路7の気圧は、使用する作動流体11によって異なるが、例えば作動流体11として水を使用した場合、大気圧よりも低く設定することで、大気圧中の水の沸騰に比べて低い温度で気化させることができる。本実施の形態では、ほぼ真空に減圧した帰還経路内に所望の水を封入し、外気温度に応じた飽和水蒸気状態にしておくことで、外気温度+数10度程度の気化温度で容易に水を気化させることができる。
The pressure in the
これにより、半導体スイッチング素子9からの熱は作動流体11に気化潜熱として除去され、効率的な冷却が可能となる。
Thereby, the heat from the
また、作動流体11が気化するときに受熱空間12の圧力は増加するが、逆流防止弁16の作用により作動流体11は逆流して帰還経路7側へ戻ることはなく、確実に排出口15から放熱経路6へ放出させることができる。
Further, when the working
このように冷却装置3を動作させることで、規則的な受熱と放熱のサイクルができ、連続して作動流体11を受熱空間12で気化させて半導体スイッチング素子9からの熱を効率的に除去し、大きな冷却効果を実現することができる。
By operating the
次に、本実施形態における最も特徴的な部分について説明する。 Next, the most characteristic part in this embodiment will be described.
図2に液溜め部17を設けた冷却装置3を示し、図3に液溜め部17を設けていない冷却装置3を示す。
FIG. 2 shows the
まず、図3を用い、液溜め部17を設けていない冷却装置3で半導体スイッチング素子9を冷却する場合について説明する。
First, the case where the
前述したように、液体状態の作動流体11が逆流防止弁16を通過し、受熱空間12へ供給され、半導体スイッチング素子9から発生した熱を除去することにより冷却を行う。ここで、半導体スイッチング素子9から発生した熱の量が大きくなると、多くの量の作動流体11を受熱空間12へ供給する必要がある。図3のような液溜め部17を設けていない冷却装置3の場合、受熱空間12へ供給することができる液体状態の作動流体11の量は帰還経路7の内部容積分となる。もし、必要な作動流体11の量がこの内部容積分より大きい場合、冷却能力が低下し、半導体スイッチング素子9から発生した熱を除去しきれなくなる。最悪の場合、半導体スイッチング素子9が破壊されることになる。
As described above, the working
続いて、図2を用い、液溜め部17を設けた冷却装置3で半導体スイッチング素子9を冷却する場合について説明する。
Next, the case where the
図2に示すように、帰還経路7に液溜め部17を設けた構成としており、液溜め部17を設けていない時と比較して、液溜め部17を設けたことにより増加した内部容積分だけ多くの量の作動流体11を溜めることができるようにしている。
As shown in FIG. 2, the
ここで、半導体スイッチング素子9から発生した熱の量が大きくなり、多くの量の作動流体11を受熱空間12へ供給する必要となった時でも、液溜め部17を設けたことにより増加した量の作動流体11を受熱空間12へ供給することができる。
Here, even when the amount of heat generated from the
その結果、半導体スイッチング素子9から発生した熱の量が大きくなり、冷却に必要な作動流体11の量が多くなった場合でも、受熱部4に作動流体11を供給することができるため、冷却能力の低下を抑制することができる。
As a result, even when the amount of heat generated from the
また、図2中の矢印で示す作動流体11の循環方向に対する液溜め部17の垂直断面積を帰還経路7の垂直断面積より大きくした構成としている。
Further, the vertical cross-sectional area of the
このような構成にすることで、液溜め部17を設けることにより、帰還経路7の内部容積が減ることを防ぎ、帰還経路7の内部容積を確実に増やすことができる。
With such a configuration, by providing the
その結果、上述の通り、半導体スイッチング素子9から発生した熱の量が大きくなり、冷却に必要な作動流体11の量が多くなった場合でも、受熱部4に作動流体11を供給することができるため、冷却能力の低下を抑制することができる。
As a result, as described above, even when the amount of heat generated from the
さらに、液溜め部17を受熱部4と放熱部5とを結ぶ直線の半分より高い位置に設けた構成とすることで、作動流体11の水頭高さを高くできるようにしている。
Further, the
ここで、図4を用いて詳述する。図4(a)には液溜め部17を受熱部4と放熱部5とを結ぶ直線の半分より低い位置に設けた帰還経路7を示し、図4(b)には液溜め部17を半分より高い位置に設けた帰還経路7を示す。
Here, it explains in full detail using FIG. FIG. 4A shows the
図4(a)に示すように、液溜め部17が作動流体11で完全に満たされている時、水頭高さHaは液溜め部17の上部までの高さとなる。
As shown in FIG. 4A, when the
続いて、図4(b)に示すように、図4(a)と同量の作動流体11が循環している状態で、液溜め部17を高い位置に設けた場合には、液溜め部17は途中まで作動流体11で満たされることになる。この時、水頭高さHbは液溜め部17を低い位置に設けた場合の水頭高さHaより高くなる。つまり、水頭圧力が高くなり、受熱空間12に供給する作動流体11の量を多くすることができる。
Subsequently, as shown in FIG. 4 (b), when the
その結果、半導体スイッチング素子9から発生した熱の量が大きくなり、冷却に必要な作動流体11の量が多くなった場合でも、受熱部4に作動流体11を供給することができるため、冷却能力の低下を抑制することができる。
As a result, even when the amount of heat generated from the
また、送風機8は帰還経路7の外表面に送風する構成となっている。
The
このような構成にすることで、受熱部4にて作動流体11に加えられた熱を放熱部5で完全に放出できなかった場合でも、作動流体11が帰還経路7を循環している間に作動流体11を冷却することができ、作動流体11に加えられた熱を放出することができる。
By adopting such a configuration, even when the heat applied to the working
完全に熱を放出できなかった作動流体11と比較すると、帰還経路7で冷却された作動流体11は帰還経路7で放出した熱の量だけ多くの熱を受熱部4で加えることができる。
Compared with the working
その結果、半導体スイッチング素子9から発生した熱の量が大きくなり、冷却に必要な作動流体11の量が多くなった場合でも、受熱部4に作動流体11を供給することができるため、冷却能力の低下を抑制することができる。
As a result, even when the amount of heat generated from the
さらに、送風機8は液溜め部17の外表面に送風する構成となっている。
Further, the
このような構成にすることで、受熱部4にて作動流体11に加えられた熱を放熱部5で完全に放出できなかった場合でも、作動流体11が液溜め部17に溜まっている間に作動流体11を冷却することができ、作動流体11に加えられた熱を放出することができる。作動流体11を低い温度で受熱部4に供給させることができる。
By adopting such a configuration, even when the heat applied to the working
完全に熱を放出できなかった作動流体11と比較すると、液溜め部17で冷却された作動流体11は液溜め部17で放出した熱の量だけ多くの熱を受熱部4で加えることができる。
Compared with the working
その結果、半導体スイッチング素子9から発生した熱の量が大きくなり、冷却に必要な作動流体11の量が多くなった場合でも、受熱部4に作動流体11を供給することができるため、冷却能力の低下を抑制することができる。
As a result, even when the amount of heat generated from the
なお、上記実施形態においては、冷却装置3を電気自動車1に適用したものを説明したが、電子機器に冷却装置3を適用することも出来る。
In the above embodiment, the
本発明にかかる冷却装置は半導体スイッチング素子から発生した熱の量が大きくなり、冷却に必要な作動流体の量が多くなった場合でも、受熱部に作動流体を供給することができるため、電子機器および電気自動車のインバータ回路内の半導体スイッチング素子などの冷却に有用である。 The cooling device according to the present invention can supply the working fluid to the heat receiving portion even when the amount of heat generated from the semiconductor switching element is large and the amount of the working fluid necessary for cooling is large. It is also useful for cooling semiconductor switching elements in inverter circuits of electric vehicles.
1 電気自動車
2 インバータ回路
3 冷却装置
4 受熱部
5 放熱部
6 放熱経路
7 帰還経路
8 送風機
9 半導体スイッチング素子
10 受熱板
11 作動流体
12 受熱空間
13 受熱板カバー
14 流入口
15 排出口
16 逆流防止弁
17 液溜め部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011150655A JP2013019549A (en) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | Cooling device, and electronic apparatus and electric vehicle equipped with the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011150655A JP2013019549A (en) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | Cooling device, and electronic apparatus and electric vehicle equipped with the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013019549A true JP2013019549A (en) | 2013-01-31 |
Family
ID=47691161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011150655A Withdrawn JP2013019549A (en) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | Cooling device, and electronic apparatus and electric vehicle equipped with the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013019549A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016507043A (en) * | 2013-02-14 | 2016-03-07 | ユーロ ヒート パイプス | Heat transport device using two-phase fluid |
CN109690223A (en) * | 2016-09-09 | 2019-04-26 | 株式会社电装 | Device temperature regulating device |
JP2019082273A (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-30 | 下田 一喜 | Cooling system |
-
2011
- 2011-07-07 JP JP2011150655A patent/JP2013019549A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016507043A (en) * | 2013-02-14 | 2016-03-07 | ユーロ ヒート パイプス | Heat transport device using two-phase fluid |
US10234213B2 (en) | 2013-02-14 | 2019-03-19 | Euro Heat Pipes | Device for heat transport with two-phase fluid |
CN109690223A (en) * | 2016-09-09 | 2019-04-26 | 株式会社电装 | Device temperature regulating device |
CN109690223B (en) * | 2016-09-09 | 2021-05-14 | 株式会社电装 | Equipment temperature adjusting device |
JP2019082273A (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-30 | 下田 一喜 | Cooling system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2014038179A1 (en) | Cooling device, electric automobile equipped with said cooling device, and electronic device | |
JP5786132B2 (en) | Electric car | |
KR20140041707A (en) | Pumped loop cooling system | |
JP5957686B2 (en) | COOLING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE AND ELECTRIC CAR HAVING THE SAME | |
JP5891349B2 (en) | COOLING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE AND ELECTRIC CAR HAVING THE SAME | |
JP2013019549A (en) | Cooling device, and electronic apparatus and electric vehicle equipped with the same | |
JP6101936B2 (en) | Cooling device and electric vehicle equipped with the same | |
JP2014048002A (en) | Cooling device, electric vehicle equipped with the same, and electronic apparatus equipped with the same | |
JP2014052117A (en) | Cooling device, electric vehicle equipped with the same, and electronic apparatus equipped with the same | |
JP5799205B2 (en) | COOLING DEVICE, ELECTRONIC DEVICE WITH THE SAME, AND ELECTRIC CAR | |
JP2017116151A (en) | Cooling device, electronic equipment and electric vehicle mounting the same | |
JP2017067355A (en) | Cooling device and electronic apparatus mounting the same and electric vehicle | |
JP5938574B2 (en) | Cooling device and electric vehicle equipped with the same | |
JP5903549B2 (en) | COOLING DEVICE, ELECTRONIC DEVICE WITH THE SAME, AND ELECTRIC CAR | |
JP2018031557A (en) | Cooling device and electric equipment mounting the same, and electric car | |
JP5994103B2 (en) | COOLING DEVICE AND ELECTRIC CAR AND ELECTRONIC DEVICE EQUIPPED WITH THE SAME | |
JP6035513B2 (en) | Cooling device and electric vehicle equipped with the same | |
JP5903548B2 (en) | COOLING DEVICE, ELECTRONIC DEVICE WITH THE SAME, AND ELECTRIC CAR | |
JP2013120010A (en) | Cooling device, electronic device equipped with the same, and electric vehicle | |
JP6010753B2 (en) | Cooling device and electric vehicle equipped with the same | |
JP6028232B2 (en) | COOLING DEVICE, ELECTRONIC DEVICE WITH THE SAME, AND ELECTRIC CAR | |
JP2014081177A (en) | Cooling apparatus, electric automobile loaded with the same, and electronic apparatus | |
JP2013170746A (en) | Cooling device, and electric vehicle and electronic device loading the same | |
JP5887479B2 (en) | COOLING DEVICE, ELECTRONIC DEVICE WITH THE SAME, AND ELECTRIC CAR | |
JP2017150767A (en) | Cooling device and electronic device mounting the same and electric vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20141007 |