JP2013197160A - Cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device.
従来から、例えばパワー半導体素子等の発熱体を冷却する冷却装置として、水冷式ヒートシンクがよく利用されている(下記特許文献1参照)。一般的に、この水冷式ヒートシンクは、冷却水の導入口と排出口が設けられ、これら導入口と排出口とを結ぶ内部空間を冷却水路とする箱形状の密閉ケースと、その密閉ケース内の冷却水路に設けられた板状の冷却フィンとから構成される。 Conventionally, for example, a water-cooled heat sink is often used as a cooling device for cooling a heating element such as a power semiconductor element (see Patent Document 1 below). In general, this water-cooled heat sink is provided with a cooling water introduction port and a discharge port, and a box-shaped sealing case having an internal space connecting the introduction port and the discharge port as a cooling water channel, and the inside of the sealing case. It is comprised from the plate-shaped cooling fin provided in the cooling water channel.
このような構成の水冷式ヒートシンクにおいて、密閉ケースの外壁面(冷却フィンが設けられた内壁面に対向する外壁面)に、発熱体を基板やサーマルコンパウンド等からなる中間熱伝層を介して配置した状態で、密閉ケース内の冷却水路に冷却水を流通させると、発熱体で発生した熱は、中間熱伝層→密閉ケース→冷却フィン→冷却水という経路で伝達して外部に放出される。 In the water-cooled heat sink having such a configuration, the heating element is disposed on the outer wall surface of the sealed case (the outer wall surface facing the inner wall surface provided with the cooling fin) via an intermediate heat transfer layer made of a substrate, a thermal compound, or the like. When the cooling water is circulated through the cooling water channel in the sealed case, the heat generated by the heating element is transferred to the outside through the path of intermediate heat transfer layer → sealed case → cooling fin → cooling water. .
上記構成の水冷式ヒートシンクにおいて、冷却水の導入口と排出口が密閉ケースの鉛直方向の下向きに開口している場合、つまり、密閉ケースに対して鉛直方向の下方から冷却水が導入され、密閉ケースから鉛直方向の下方に向けて冷却水が排出される場合、冷却水の補充や交換時に密閉ケース内に入り込んだ空気(気泡)が冷却フィン間に滞留してしまい、冷却性能が低下する可能性がある。 In the water-cooled heat sink having the above configuration, when the cooling water introduction port and the discharge port are opened downward in the vertical direction of the sealed case, that is, the cooling water is introduced into the sealed case from below in the vertical direction and sealed. When cooling water is discharged downward in the vertical direction from the case, air (bubbles) that has entered the sealed case during replenishment or replacement of the cooling water may remain between the cooling fins, resulting in reduced cooling performance. There is sex.
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、冷却水の補充や交換時に密閉ケース内に入り込んだ気泡による冷却性能の低下を防止することの可能な冷却装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a cooling device capable of preventing a decrease in cooling performance due to air bubbles that enter a sealed case during replenishment or replacement of cooling water. To do.
上記目的を達成するために、本発明では、冷却装置に係る第1の解決手段として、鉛直方向の下向きに開口する冷却水の導入口と排出口が設けられ、前記導入口と前記排出口とを結ぶ内部空間を冷却水路とする箱形状の密閉ケースと、前記冷却水路に設けられた冷却フィンとを備えた水冷式の冷却装置において、前記密閉ケースの内壁面の内、前記導入口及び排出口に対向する内壁面に空気だまりが設けられている、という手段を採用する。 In order to achieve the above object, in the present invention, as a first solving means related to the cooling device, an inlet and an outlet for cooling water that open downward in the vertical direction are provided, and the inlet and the outlet are provided. In a water-cooled cooling device comprising a box-shaped sealed case having an internal space connecting the two as cooling water channels, and cooling fins provided in the cooling water channel, the inlet port and the exhaust port are formed in the inner wall surface of the sealed case. A means is adopted in which an air pocket is provided on the inner wall surface facing the outlet.
また、本発明では、冷却装置に係る第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記密閉ケースの内壁面の内、前記導入口及び排出口に対向する内壁面に前記冷却フィンが設けられており、前記空気だまりは、前記密閉ケースの前記導入口及び排出口に対向する内壁面において前記冷却フィンから外れた位置で且つ前記冷却水路の下流端の位置に設けられている、という手段を採用する。 Further, in the present invention, as a second solving means related to the cooling device, in the first solving means, the cooling fin is provided on the inner wall surface of the sealed case facing the inlet and the outlet. The air reservoir is provided at a position away from the cooling fin on the inner wall surface facing the inlet and outlet of the sealed case and at a downstream end of the cooling water channel. Adopt means.
また、本発明では、冷却装置に係る第3の解決手段として、上記第2の解決手段において、前記密閉ケースの前記導入口及び排出口に対向する内壁面は、前記空気だまりに向かって前記鉛直方向の上向きに傾斜している、という手段を採用する。 Further, in the present invention, as a third solving means relating to the cooling device, in the second solving means, an inner wall surface of the sealed case facing the inlet and the outlet is the vertical wall toward the air reservoir. Adopting a means that is inclined upward in the direction.
また、本発明では、冷却装置に係る第4の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記密閉ケースの内壁面の内、前記導入口及び排出口に対向する内壁面に前記冷却フィンが設けられており、前記空気だまりは、前記密閉ケースの前記導入口及び排出口に対向する内壁面において前記冷却フィンから外れた位置で且つ前記冷却水路の上流端及び下流端の位置に設けられている、という手段を採用する。 Further, in the present invention, as a fourth solving means relating to the cooling device, in the first solving means, the cooling fin is provided on the inner wall surface of the sealed case facing the inlet and the outlet. The air reservoir is provided at a position away from the cooling fin on the inner wall surface of the sealed case facing the inlet and outlet, and at an upstream end and a downstream end of the cooling water channel. Adopt the means of being.
また、本発明では、冷却装置に係る第5の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記密閉ケースの内壁面の内、前記導入口及び排出口に対向する内壁面に対して直角に接する内壁面に前記冷却フィンが設けられており、前記空気だまりは、前記密閉ケースの前記導入口及び排出口に対向する内壁面において前記冷却水路の下流端の位置に設けられている、という手段を採用する。 Further, according to the present invention, as a fifth solving means relating to the cooling device, in the first solving means, the inner wall surface of the sealed case is perpendicular to the inner wall surface facing the introduction port and the discharge port. Means that the cooling fins are provided on an inner wall surface that is in contact with each other, and the air pool is provided at a position at a downstream end of the cooling water channel on an inner wall surface facing the introduction port and the discharge port of the sealed case. Is adopted.
また、本発明では、冷却装置に係る第6の解決手段として、上記第5の解決手段において、前記冷却フィンは、前記空気だまりに向かって前記鉛直方向の上向きに傾斜している、という手段を採用する。 In the present invention, as a sixth solving means relating to the cooling device, in the fifth solving means, the cooling fin is inclined upward in the vertical direction toward the air reservoir. adopt.
また、本発明では、冷却装置に係る第7の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記密閉ケースの内壁面の内、前記導入口及び排出口に対向する内壁面に対して直角に接する内壁面に前記冷却フィンが設けられており、前記空気だまりは、前記密閉ケースの前記導入口及び排出口に対向する内壁面において前記冷却水路の上流端及び下流端の位置に設けられている、という手段を採用する。 Further, in the present invention, as a seventh solving means relating to the cooling device, in the first solving means, the inner wall surface of the sealed case is perpendicular to the inner wall surface facing the introduction port and the discharge port. The cooling fins are provided on the inner wall surface in contact therewith, and the air pool is provided at positions of the upstream end and the downstream end of the cooling water channel on the inner wall surface facing the introduction port and the discharge port of the sealed case. , Is adopted.
また、本発明では、冷却装置に係る第8の解決手段として、鉛直方向の下向きに開口する冷却水の導入口と排出口が設けられ、前記導入口と前記排出口とを結ぶ内部空間を冷却水路とする箱形状の密閉ケースと、前記冷却水路に設けられた冷却フィンとを備えた水冷式の冷却装置において、前記密閉ケースの壁部の内、前記導入口及び排出口に対向する壁部に対して前記冷却水路の下流端の位置で接続され、前記冷却水路と連通する内部空間を空気だまりとして有する貯水タンクを備える、という手段を採用する。 In the present invention, as an eighth solving means related to the cooling device, an inlet and an outlet for cooling water that open downward in the vertical direction are provided, and an internal space connecting the inlet and the outlet is cooled. In a water-cooled cooling device comprising a box-shaped sealed case serving as a water channel and cooling fins provided in the cooling water channel, a wall portion facing the introduction port and the discharge port among the wall portions of the sealed case A means is provided that includes a water storage tank that is connected at a position of the downstream end of the cooling water passage and has an internal space communicating with the cooling water passage as an air reservoir.
また、本発明では、冷却装置に係る第9の解決手段として、上記第8の解決手段において、前記密閉ケースの内壁面の内、前記導入口及び排出口に対向する内壁面に対して直角に接する内壁面に前記冷却フィンが設けられており、前記冷却フィンは、前記貯水タンクの接続位置に向かって前記鉛直方向の上向きに傾斜している、という手段を採用する。 Further, in the present invention, as a ninth solving means relating to the cooling device, in the eighth solving means, the inner wall surface of the sealed case is perpendicular to the inner wall surface facing the inlet and the outlet. The said cooling fin is provided in the inner wall surface which touches, The said cooling fin is employ | adopted as the said inclination in the said perpendicular direction toward the connection position of the said water storage tank is employ | adopted.
本発明によれば、冷却水の補充や交換時に密閉ケース内に入り込んだ気泡が、密閉ケース内の水流によって空気だまりに捕獲されるので、冷却フィン間に気泡が滞留することを回避することができ、その結果、気泡による冷却性能の低下を防止することが可能となる。 According to the present invention, since air bubbles that have entered the sealed case at the time of replenishment or replacement of the cooling water are trapped in the air pool by the water flow in the sealed case, it is possible to avoid the bubbles from staying between the cooling fins. As a result, it is possible to prevent the cooling performance from being lowered due to the bubbles.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
最初に、本実施形態に係る冷却装置の理解を容易とするために、発熱体として例えばパワー半導体素子を冷却する冷却装置(水冷式ヒートシンク)の一般的な構成とその課題について図7を用いて説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, in order to facilitate understanding of the cooling device according to the present embodiment, a general configuration of a cooling device (water-cooled heat sink) that cools, for example, a power semiconductor element as a heating element and its problems will be described with reference to FIG. explain.
図7(a)及び(b)に示すように、一般的な水冷式ヒートシンク10は、冷却水の導入口11aと排出口11bが設けられ、これら導入口11aと排出口11bとを結ぶ内部空間を冷却水路11cとする箱形状の密閉ケース11と、その密閉ケース11内の冷却水路11cに設けられた板状の冷却フィン12とから構成される。
As shown in FIGS. 7A and 7B, a general water-cooled
冷却水の導入口11aと排出口11bは、密閉ケース11の鉛直方向(図中のZ軸方向)の下向きに開口している。つまり、密閉ケース11の導入口11aに対して鉛直方向の下方から冷却水が導入され、密閉ケース11の排出口11bから鉛直方向の下方に向けて冷却水が排出される。
The cooling
なお、冷却フィン12は、密閉ケース11の内壁面11dに、冷却水の流れ方向(図中のX軸方向)に対して長辺が平行となるように立設されている。また、冷却フィン12は、冷却水の流れ方向に対して直交する方向(図中のY軸方向)に沿って、一定間隔で複数設けられている。
The
このような構成の水冷式ヒートシンク10において、密閉ケース11の外壁面11e(冷却フィン12が設けられた内壁面11dに対向する外壁面)には、例えば三つのパワー半導体素子33を内包する半導体モジュール30がサーマルコンパウンド40を介して設置される。この半導体モジュール30は、例えばハイブリッド車両に搭載されるインバータを構成するモジュール部品の一つであり、板状のベース部材31と、その上面にX軸方向に沿って一定間隔で三つ設置された絶縁基板32と、これら三つの絶縁基板32の各々に実装されたパワー半導体素子33とを備えている。
In the water-cooled
なお、この半導体モジュール30において、絶縁基板32及びパワー半導体素子33は、ベース部材31上に設置された樹脂ケース34によって密閉状態で覆われていると共に、樹脂ケース34の外部に露出して設けられた電極部材であるブスバー35とアルミワイヤ36を介して電気的に接続されている。
In this
このように、水冷式ヒートシンク10における密閉ケース11の外壁面11eに、パワー半導体素子33を絶縁基板32やベース部材31、サーマルコンパウンド40等からなる中間熱伝層を介して配置した状態で、密閉ケース11内に冷却水を流通させると、パワー半導体素子33で発生した熱は、中間熱伝層→密閉ケース11→冷却フィン12→冷却水という経路で伝達して外部に放出される。
As described above, the
上記構成の水冷式ヒートシンク10において、冷却水の導入口11aと排出口11bが密閉ケース11の鉛直方向下向きに開口しているため、図7(b)に示すように、冷却水の補充や交換時に密閉ケース11内に入り込んだ空気(気泡50)が冷却フィン12間に滞留してしまい、冷却性能が低下する可能性がある。
In the water-cooled
本実施形態に係る冷却装置は、上記のような従来の水冷式ヒートシンク10の課題を解決して、冷却水の補充や交換時に密閉ケース11内に入り込んだ気泡50による冷却性能の低下を防止するものである。以下では、本発明の第1〜第6実施形態に係る冷却装置について図面を参照しながら説明するが、説明の便宜上、図7に示す従来の水冷式ヒートシンク10と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略するものとする。
The cooling device according to the present embodiment solves the problems of the conventional water-cooled
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係る冷却装置である水冷式ヒートシンク1の構成を示す図(水冷式ヒートシンク1をY軸方向から視た図)である。この図1に示すように、第1実施形態に係る水冷式ヒートシンク1は、従来の水冷式ヒートシンク10の構成と比較して、密閉ケース11の内壁面の内、冷却水の導入口11a及び排出口11bに対向する内壁面(つまり冷却フィン12が設けられた内壁面11d)に、空気だまり13としての凹部が設けられている点で異なっている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a water-cooled heat sink 1 that is a cooling device according to a first embodiment of the present invention (a diagram of the water-cooled heat sink 1 viewed from the Y-axis direction). As shown in FIG. 1, the water-cooled heat sink 1 according to the first embodiment has an inner wall surface of a sealed
この空気だまり13は、密閉ケース11の内壁面11dにおいて冷却フィン12から外れた位置で且つ冷却水路11cの下流端の位置に設けられている。このように、空気だまり13は、水冷式ヒートシンク1の冷却性能に影響しない位置(パワー半導体素子33の直下を避け、冷却フィン12から外れた位置)に設けることが望ましい。また、空気だまり13は、Y軸方向に沿って連続的に設けても良いし、断続的に複数設けても良い。
The
このような構成の水冷式ヒートシンク1によれば、冷却水の補充や交換時に密閉ケース11内に入り込んだ気泡50が、密閉ケース11内の水流によって空気だまり13に捕獲されるので、冷却フィン12間に気泡50が滞留することを回避することができ、その結果、気泡50による冷却性能の低下を防止することが可能となる。
According to the water-cooled heat sink 1 having such a configuration, the
なお、空気だまり13を、密閉ケース11の内壁面11dにおいて冷却フィン12から外れた位置で且つ冷却水路11cの上流端の位置に設けても良いが、上記のように冷却水路11cの下流端の位置に設けた方が、冷却水の水流によって気泡50を効率的に空気だまり13に捕獲することができる。
The
〔第2実施形態〕
図2は、本発明の第2実施形態に係る冷却装置である水冷式ヒートシンク2の構成を示す図(水冷式ヒートシンク2をY軸方向から視た図)である。この図2に示すように、第2実施形態に係る水冷式ヒートシンク2は、第1実施形態に係る水冷式ヒートシンク1の構成と比較して、密閉ケース11の内壁面11dが、空気だまり13に向かって鉛直方向(Z軸方向)の上向きに傾斜している点で異なっている。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a water-cooled
このような構成の水冷式ヒートシンク2でも第1実施形態に係る水冷式ヒートシンク1と同様の作用効果を得ることができる。また、密閉ケース11の内壁面11dが傾斜していることから、第1実施形態よりも冷却水の水流によって気泡50を効率的に空気だまり13に捕獲することができる。
The water-cooled
〔第3実施形態〕
図3は、本発明の第3実施形態に係る冷却装置である水冷式ヒートシンク3の構成を示す図(水冷式ヒートシンク3をY軸方向から視た図)である。この図3に示すように、第3実施形態に係る水冷式ヒートシンク3は、第1実施形態に係る水冷式ヒートシンク1の構成と比較して、空気だまり13が、密閉ケース11の内壁面11dにおいて冷却フィン12から外れた位置で且つ冷却水路11cの上流端及び下流端の両方の位置に設けられている点で異なっている。
[Third Embodiment]
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a water-cooled
このような構成の水冷式ヒートシンク3でも第1実施形態に係る水冷式ヒートシンク1と同様の作用効果を得ることができる。また、空気だまり13が増えたことから、第1実施形態よりも多量の気泡50を効率的に空気だまり13に捕獲することができる。
Even the water-cooled
〔第4実施形態〕
第1〜第3実施形態では、横置き型の水冷式ヒートシンク1〜3を例示したが、図4(a)及び(b)に示すように、縦置き型の水冷式ヒートシンク20も存在する。図4(a)は、従来の縦置き型の水冷式ヒートシンク20をY軸方向から視た図であり、図4(b)は、水冷式ヒートシンク20のA−A断面図である。
[Fourth Embodiment]
In the first to third embodiments, the horizontal-type water-cooled heat sinks 1 to 3 are illustrated, but as shown in FIGS. 4A and 4B, a vertical-type water-cooled
従来の縦置き型の水冷式ヒートシンク20は、図7に示した従来の横置き型の水冷式ヒートシンク10と比較して、鉛直方向の下向き(Z軸方向の下向き)に開口する冷却水の導入口21aと排出口21bが設けられ、これら導入口21aと排出口21bとを結ぶ内部空間を冷却水路21cとする箱形状の密閉ケース21と、その密閉ケース21内の冷却水路21cに設けられた板状の冷却フィン22とから構成される点で一致するが、冷却フィン22が、密閉ケース21の内壁面の内、導入口21a及び排出口21bに対向する内壁面21dに対して直角に接する内壁面21eに設けられている点で異なっている。
Compared with the conventional horizontal-type water-cooled
半導体モジュール30は、密閉ケース21の外壁面21f(冷却フィン22が設けられた内壁面21eに対向する外壁面)にサーマルコンパウンド40を介して配置されている。なお、冷却フィン22は、密閉ケース21の内壁面21eに、冷却水の流れ方向(X軸方向)に対して長辺が平行となるように立設されている。また、冷却フィン22は、鉛直方向(Z軸方向)に沿って、一定間隔で複数設けられている。
The
このような構成の縦置き型の水冷式ヒートシンク20でも、横置き型の水冷式ヒートシンク10と同様に、冷却水の補充や交換時に密閉ケース21内に入り込んだ空気(気泡60)が冷却フィン22間に滞留してしまい、冷却性能が低下する可能性がある。
Even in the vertically-mounted water-cooled
図4(c)は、本発明の第4実施形態に係る冷却装置である縦置き型の水冷式ヒートシンク4の構成を示す図(水冷式ヒートシンク4をY軸方向から視た図)である。この図に示すように、第4実施形態に係る縦置き型の水冷式ヒートシンク4は、従来の縦置き型の水冷式ヒートシンク20の構成と比較して、密閉ケース21の内壁面の内、冷却水の導入口21a及び排出口21bに対向する内壁面21dにおいて冷却水路21cの下流端の位置に、空気だまり23としての凹部が設けられている点で異なっている。
FIG. 4C is a diagram (a view of the water-cooled
このような構成の縦置き型の水冷式ヒートシンク4によれば、第1〜第3実施形態と同様に、冷却水の補充や交換時に密閉ケース21内に入り込んだ気泡60が、密閉ケース21内の水流によって空気だまり23に捕獲されるので、冷却フィン22間に気泡60が滞留することを回避することができ、その結果、気泡60による冷却性能の低下を防止することが可能となる。なお、空気だまり23は、第3実施形態と同様に、密閉ケース21の内壁面21dにおいて冷却水路21cの上流端及び下流端の両方の位置に設けても良い。
According to the vertical-type water-cooled
〔第5実施形態〕
図5は、本発明の第5実施形態に係る冷却装置である縦置き型の水冷式ヒートシンク5の構成を示す図(水冷式ヒートシンク5をY軸方向から視た図)である。この図に示すように、第5実施形態に係る縦置き型の水冷式ヒートシンク5は、第4実施形態に係る縦置き型の水冷式ヒートシンク4の構成と比較して、各冷却フィン22が、空気だまり23に向かってZ軸方向の上向きに傾斜している点で異なっている。
[Fifth Embodiment]
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a vertically placed water-cooled
このような構成の縦置き型の水冷式ヒートシンク5でも第4実施形態に係る縦置き型の水冷式ヒートシンク4と同様の作用効果を得ることができる。また、各冷却フィン22が傾斜していることから、第4実施形態よりも冷却水の水流によって気泡60を効率的に空気だまり23に捕獲することができる。
The vertical-type water-cooled
〔第6実施形態〕
図6は、本発明の第6実施形態に係る冷却装置である縦置き型の水冷式ヒートシンク6の構成を示す図(水冷式ヒートシンク6をY軸方向から視た図)である。この図に示すように、第6実施形態に係る縦置き型の水冷式ヒートシンク6は、従来の縦置き型の水冷式ヒートシンク20の構成と比較して、密閉ケース21の壁部の内、導入口21a及び排出口21bに対向する壁部21gに対して冷却水路21cの下流端の位置で接続され、冷却水路21cと連通する内部空間を空気だまり24aとして有する貯水タンク24を備える点で異なっている。
[Sixth Embodiment]
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a vertically-mounted water-cooled
また、各冷却フィン22は、貯水タンク24の接続位置に向かってZ軸方向の上向きに傾斜している。また、水冷式ヒートシンク6が冷却水補充用のリザーブタンクを備える場合には、このリザーブタンクを上記の貯水タンク24として利用することができる。
Each cooling
このような構成の縦置き型の水冷式ヒートシンク6によれば、冷却水の補充や交換時に密閉ケース21内に入り込んだ気泡60が、密閉ケース21内の水流によって貯水タンク24内の空気だまり24aに捕獲されるので、冷却フィン22間に気泡60が滞留することを回避することができ、その結果、気泡60による冷却性能の低下を防止することが可能となる。また、各冷却フィン22が傾斜していることから、従来よりも冷却水の水流によって気泡60を効率的に貯水タンク24内の空気だまり24aに捕獲することができる。なお、必ずしも、各冷却フィン22を傾斜させる必要はない。
According to the vertical-type water-cooled
以上、本発明の第1〜第6実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
例えば、上記第1〜第6実施形態では、本発明に係る冷却装置として、ハイブリッド車両に使用されるパワー半導体素子23を冷却する水冷式ヒートシンク1〜6を例示したが、本発明に係る冷却装置は、パワー半導体素子23に限らず、高温の熱を発生する発熱体を冷却水によって冷却するシステムに広く適用することができる。
The first to sixth embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to this, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the first to sixth embodiments, the water-cooled heat sinks 1 to 6 for cooling the
1、2、3、4、5、6、10、20…水冷式ヒートシンク(冷却装置)、11、21…密閉ケース、12、22…冷却フィン、13、23、24a…空気だまり、24…貯水タンク、30…半導体モジュール、31…ベース部材、32…絶縁基板、33…パワー半導体素子(発熱体)、34…樹脂ケース、35…ブスバー、36…アルミワイヤ、40…サーマルコンパウンド、50、60…気泡 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 20 ... water-cooled heat sink (cooling device), 11, 21 ... sealed case, 12, 22 ... cooling fins, 13, 23, 24a ... air pool, 24 ... water storage Tank, 30 ... Semiconductor module, 31 ... Base member, 32 ... Insulating substrate, 33 ... Power semiconductor element (heating element), 34 ... Resin case, 35 ... Bus bar, 36 ... Aluminum wire, 40 ... Thermal compound, 50, 60 ... Bubbles
Claims (9)
前記密閉ケースの内壁面の内、前記導入口及び排出口に対向する内壁面に空気だまりが設けられていることを特徴とする冷却装置。 A cooling water introduction port and a discharge port that open downward in the vertical direction are provided, a box-shaped hermetic case having an internal space connecting the introduction port and the discharge port as a cooling water channel, and the cooling water channel In a water-cooled cooling device provided with cooling fins,
A cooling device, wherein an air reservoir is provided on an inner wall surface of the sealed case that faces the inlet and the outlet.
前記空気だまりは、前記密閉ケースの前記導入口及び排出口に対向する内壁面において前記冷却フィンから外れた位置で且つ前記冷却水路の下流端の位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の冷却装置。 Of the inner wall surface of the sealed case, the cooling fin is provided on the inner wall surface facing the introduction port and the discharge port,
The air reservoir is provided at a position away from the cooling fin on the inner wall surface of the sealed case facing the inlet and outlet, and at a downstream end of the cooling water channel. 2. The cooling device according to 1.
前記空気だまりは、前記密閉ケースの前記導入口及び排出口に対向する内壁面において前記冷却フィンから外れた位置で且つ前記冷却水路の上流端及び下流端の位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の冷却装置。 Of the inner wall surface of the sealed case, the cooling fin is provided on the inner wall surface facing the introduction port and the discharge port,
The air reservoir is provided at a position away from the cooling fin on an inner wall surface of the sealed case facing the inlet and outlet, and at an upstream end and a downstream end of the cooling water channel. The cooling device according to claim 1.
前記空気だまりは、前記密閉ケースの前記導入口及び排出口に対向する内壁面において前記冷却水路の下流端の位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の冷却装置。 Of the inner wall surface of the sealed case, the cooling fin is provided on an inner wall surface that is perpendicular to the inner wall surface facing the introduction port and the discharge port,
2. The cooling device according to claim 1, wherein the air reservoir is provided at a downstream end position of the cooling water channel on an inner wall surface of the sealed case facing the inlet and outlet.
前記空気だまりは、前記密閉ケースの前記導入口及び排出口に対向する内壁面において前記冷却水路の上流端及び下流端の位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の冷却装置。 Of the inner wall surface of the sealed case, the cooling fin is provided on an inner wall surface that is perpendicular to the inner wall surface facing the introduction port and the discharge port,
2. The cooling device according to claim 1, wherein the air pool is provided at positions of an upstream end and a downstream end of the cooling water channel on an inner wall surface of the sealed case facing the introduction port and the discharge port. .
前記密閉ケースの壁部の内、前記導入口及び排出口に対向する壁部に対して前記冷却水路の下流端の位置で接続され、前記冷却水路と連通する内部空間を空気だまりとして有する貯水タンクを備えることを特徴とする冷却装置。 A cooling water introduction port and a discharge port that open downward in the vertical direction are provided, a box-shaped hermetic case having an internal space connecting the introduction port and the discharge port as a cooling water channel, and the cooling water channel In a water-cooled cooling device provided with cooling fins,
A water storage tank that is connected to a wall portion facing the introduction port and the discharge port at a downstream end position of the cooling water channel, and has an internal space communicating with the cooling water channel as an air pool. A cooling device comprising:
前記冷却フィンは、前記貯水タンクの接続位置に向かって前記鉛直方向の上向きに傾斜していることを特徴とする請求項8に記載の冷却装置。 Of the inner wall surface of the sealed case, the cooling fin is provided on an inner wall surface that is perpendicular to the inner wall surface facing the introduction port and the discharge port,
The cooling device according to claim 8, wherein the cooling fin is inclined upward in the vertical direction toward a connection position of the water storage tank.
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CN109411428A (en) * | 2018-10-10 | 2019-03-01 | 李汝和 | A kind of high efficiency and heat radiation package metals shell of chip |
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JP7120480B1 (en) | 2022-01-19 | 2022-08-17 | 富士電機株式会社 | Coolers and semiconductor equipment |
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2012
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