JP2014175648A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器 Download PDF

Info

Publication number
JP2014175648A
JP2014175648A JP2013060899A JP2013060899A JP2014175648A JP 2014175648 A JP2014175648 A JP 2014175648A JP 2013060899 A JP2013060899 A JP 2013060899A JP 2013060899 A JP2013060899 A JP 2013060899A JP 2014175648 A JP2014175648 A JP 2014175648A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat exchanger
annular wall
space
heat
wall
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.)
Granted
Application number
JP2013060899A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6534024B2 (ja
JP2014175648A5 (ja
Inventor
Nobuki Mutsuki
伸季 睦月
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mutsuki Electric KK
Original Assignee
Mutsuki Electric KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mutsuki Electric KK filed Critical Mutsuki Electric KK
Priority to JP2013060899A priority Critical patent/JP6534024B2/ja
Publication of JP2014175648A publication Critical patent/JP2014175648A/ja
Publication of JP2014175648A5 publication Critical patent/JP2014175648A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6534024B2 publication Critical patent/JP6534024B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、流入口から流出口に向けて流す液状冷媒を有する熱交換器において、発熱体に装着してその発熱体を冷却する際に、熱交換器の表面を平滑化処理せずに、薄形軽量でかつ発熱体に密着させて効率のよい冷却を行う熱交換器を提供する。
【解決手段】本発明の熱交換器は、少なくとも片面が開口した空間部5を形成する環状壁4と、環状壁4から空間部5に突出した仕切壁6と、環状壁4にあって空間部5と連通した流入口7および流出口8とからなる合成樹脂材またはエラストマー材で成形された流路本体3を有し、良熱伝導材で可撓性のある薄板で構成した蓋材1、2を少なくとも環状壁4に密着接合させて開口した空間部5を閉塞させるとともに空間部5において環状壁4を支持端として外方向に変移させるようにした熱交換器である。
【選択図】図1

Description

本発明は、流入口から流出口に向けて流した液状冷媒を介して発熱体を冷却する熱交換器に関する。
冷却の必要な発熱体の機器として、例えば、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等の半導体素子を用いて電力変換を行う機器がある。これらの機器においては、小型化や軽量化とともに大きな出力が求められており、半導体素子の発熱量が増加しているため、電力変換を行う機器の動作の安定を保つために半導体素子を効率よく冷却させる必要がある。そこで、半導体素子等の発熱体を冷却するためにその発熱体表面に装着する熱交換器が用いられている。
発熱体表面に装着する熱交換器として、発熱を放熱させやすくするために液状冷媒を介して冷却する熱交換器が用いられており、例えば、半導体素子、特に両面に接触電極を有する平形半導体素子の両面に接触させて冷却水を貫流することにより冷却を行う半導体素子用冷却体として、特許文献1のように、冷却水を流出入させる流入口と流出口を有し、熱伝導性の良い例えば銅、あるいはアルミニウム材でできた上部冷却体と渦巻状に成形した凹部を有する下部冷却体とを硬度を異ならしめて圧接して冷却水を外部に洩らさないようにした熱交換器が提案されている。
また、電鉄車両に搭載した電力変換装置などに適用する水冷式冷却体として、特許文献2のように、冷却水入口と冷却水出口とを有し、窒化アルミニウム材の平型容器内にグザグ状に蛇行する冷却水流通路を有する熱交換器が提案されている。
しかし、特許文献1および特許文献2で提案された熱交換器は、何れも半導体素子のような発熱体に装着したとき、その発熱体の表面と熱交換器の表面とを均一に接触させるために、熱交換器の表面を平滑化するなどの仕上げ加工が行なわれている。
特公平7−112034号公報 特開平10−107194号公報
本発明は、上記の問題点を解消するために、流入口から流出口に向けて流す液状冷媒を有する熱交換器において、発熱体に装着してその発熱体を冷却する際に、熱交換器の表面を平滑化処理せずに、薄形軽量でかつ発熱体に密着させて効率のよい冷却を行う熱交換器を提供することを目的とする。
本発明の請求項1に記載の熱交換器は、流入口および流出口を有し、開口した流路本体を蓋材で閉塞させた熱交換器であって、前記流路本体は、少なくとも片面が開口した空間部を形成する環状壁と、前記環状壁から空間部に突出した仕切壁と、前記環状壁にあって前記空間部と連通した流入口および流出口とからなるように合成樹脂材またはエラストマー材で成形されてできており、前記蓋材は良熱伝導材で可撓性のある薄板で構成してできており、この蓋材を少なくとも前記環状壁に密着接合させて開口した空間部を閉塞させるとともに前記空間部において前記環状壁を支持端として外方向に変移させるようにしたことを特徴とする。また、請求項2に記載の熱交換器は、請求項1に記載の熱交換器において前記流路本体の環状壁は、両面が開口した空間を形成しており、この空間部を前記蓋材で閉塞させたことを特徴とする。また、請求項3に記載の熱交換器は、請求項1または2に記載の熱交換器において、前記仕切壁は金属材でできており、合成樹脂材またはエラストマー材の前記環状壁と一体に成形されて流路本体を構成していることを特徴とする。また、請求項4に記載の熱交換器は、請求項1から3の何れかひとつに記載の熱交換器において、前記蓋材は裏面に熱溶着剤を有する金属材でできており、前記熱溶着剤の熱溶着により前記蓋材を流路本体に密着接合させて前記空間部を閉塞させたことを特徴とする。また、請求項5に記載の熱交換器は、請求項1から4の何れかひとつに記載の熱交換器において前記蓋材はアルミニウムを主成分とする薄板でできたことを特徴とする。さらに、請求項6に記載の熱交換器は、請求項1から5の何れかひとつに記載の熱交換器において、前記蓋材は前記環状壁のみに密着接合させて仕切壁の端面とは接合させずに開口した空間部を閉塞させるとともに前記空間部において前記環状壁を支持端として外方向に変移させるようにしたことを特徴とする。
本発明の熱交換器は、流入口および流出口を有し、開口した流路本体を蓋材で閉塞させた熱交換器であって、前記流路本体は、少なくとも片面が開口した空間部を形成する環状壁と、前記環状壁から空間部に突出した仕切壁と、前記環状壁にあって前記空間部と連通した流入口および流出口とからなるように合成樹脂材またはエラストマー材で成形されてできており、前記蓋材は良熱伝導材で可撓性のある薄板で構成して発熱体からの伝熱性を向上させ、少なくとも前記環状壁に密着接合させて開口した空間部を閉塞させるとともに前記空間部において前記環状壁を支持端として外方向に変移させるようにすることにより、蓋材は液状冷媒の流れにより発熱体側に変移して蓋材が発熱体表面に密着させることができて熱交換器の表面を平滑化処理せずに、熱伝導が向上させて冷却効率を向上させることができる。また、前記蓋材は前記環状壁のみに密着接合させて仕切壁の端面とは接合させずに開口した空間部を閉塞させるとともに前記空間部において前記環状壁を支持端として外方向に変移させるようにしているので、蓋材は液状冷媒の流れにより発熱体側に変移して仕切壁の端面との間にも液状冷媒が流れ込み、冷却効率を向上させることができるなどの効果がある。
本発明の実施形態1で、熱交換器の使用状態の断面である。 同上熱交換器の流路本体の斜視図である。 同上熱交換器の斜視図である。 図2のA−A断面図である。 図2のB−B断面図である。 図2のC−C断面図である。 本発明の実施形態2で、熱交換器の使用状態の断面である。 本発明の実施形態3で、熱交換器の流路本体の斜視図である。 同上熱交換器の斜視図である。 図9のD−D断面図である。 図9のE−E断面図である。 図9のF−F断面図である。 同上熱交換器の使用状態の説明図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(実施形態1)
図1〜図6は本発明の実施形態1を示す。図2において、流路本体3は、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリブチレンナフタレート系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂などの熱可塑性樹脂やフェノール系樹脂などの熱硬化性樹脂で例示する合成樹脂材またはゴムや熱可塑性エラストマーなどのエラストマー材で、上下方向の両面が開口した空間部5を有する矩形状の環状壁4が形成されている。この矩形状の環状壁4には、その一辺に筒状の流入口7がそして対向する他辺に流出口8がそれぞれ設けられており、流入口7および流出口8は環状壁4の空間部5と連通するように環状壁4と同じ合成樹脂材またはエラストマー材もしくは金属材で環状壁4と一体に成形されている。液状冷媒は矢印Pから流入口7に流入し、流出口8から矢印Q方向に流出するが、この空間部5には、環状壁4と同じ合成樹脂材またはエラストマー材もしくは金属材でできた複数片(図ではそれぞれ3片)の仕切壁6が環状壁4の一辺および他辺において対向する内壁面から突出されるとともに離間して交互にかつその先端が環状壁4と隙間を有するようにして射出成形型などで一体に成形されている。このようにして流路本体3は複数片の仕切壁6によりジグザグ状に蛇行した流路が形成されている。この仕切壁6は後述する液状冷媒を流入口7から流出口8に流し込む際に空間部5内で整流させるためであるので、1片でもよいが、複数片とすることにより、流路個数が多くなり、冷却効率が向上する。また、図示しないが、環状壁4や仕切壁6の側面に凹凸を形成することにより空間部5内で液状冷媒を乱流させることができるので、冷却効率を向上させることができる。
図3は、上下方向に開口した流路本体3の両面すなわち上下端面を良熱伝導材で可撓性のある矩形状の薄板からなる蓋材1、2にて閉塞させてできた厚さtが2〜15mmの熱交換器を示す。蓋材1、2は冷却する面となり、素材としてはアルミニウム、銅、鉄およびこれらの合金などの金属材または前記金属材表面にニッケル膜形成などの表面処理をした金属材またはステンレスなどの金属材が良熱伝導材として好ましい。この好ましい金属材は薄板の可撓性とすることが可能であり、液状冷媒はポンプにて0.1〜0.5MPaの圧力で流入口7から流路本体3の空間部5内に送られた場合においても、流路本体3の空間部5に流れる液状冷媒の押圧力(水圧)にて変形する程度の柔軟性が確保できる。このように蓋材1、2にて流路本体3の上下方向の両面が閉塞されて、空間部5は流路となって、液状冷媒が流入口7から矢印P方向に向かって流路本体3の空間部5内に流入し、流出口8から矢印Q方向に向かって流出する。この場合、上下端面が両面とも開口した流路本体3を蓋体1、2にて閉塞しているが、例えば成形や他の素材との接合により上下端面の一方の端面を閉塞して有底の容器として、その開口している端面のみを冷却させる面として蓋材1または2にて閉塞させるようにしてもよい。
図4は、図3に示す熱交換器の略中央部位を液状冷媒の流出方向Qに向かって横断したA−A断面図であり、流路本体3の上下方向の両面すなわち上下端面は蓋材1、2にて環状壁4の上下端面および仕切壁6の上下端面に密着接合されることにより閉塞されて上記流路となる空間部5が形成されている。図5は、図3に示す熱交換器において仕切壁6が環状壁4の内壁面から離間した部位を液状冷媒の流出方向Qに向かって横断したB−B断面図であり、流路本体3の対向する環状壁4の内壁面からそれぞれ突出された3片の仕切壁6における空間部5は互いに連通した流路が形成されて流出口8に液状媒体が流れるようになっている。また、図6は、図3に示す熱交換器において環状壁4を流出口8の部位で液状冷媒の流出方向Qに向かって横断したC−C断面図であり、蓋体1、2は環状壁4に密着接合されている。
この蓋材1、2が環状壁4の上下端面および仕切壁6の上下端面に密着接合されるのは、蓋材1、2をアルミニウム、銅、鉄およびこれらの合金などの金属材または前記金属材表面にニッケル膜形成などの表面処理をした金属材またはステンレスなどの金属材で可撓性のある薄板を構成して、エポキシ樹脂などの接着剤を環状壁4の上下端面および仕切壁6の上下端面に塗布して蓋材1、2を流路本体3に載置して加圧または加熱加圧して行われる。この場合、上記接着剤に代えて蓋材1、2をアルミニウム、銅、鉄およびこれらの合金などの金属材または前記金属材表面にニッケル膜形成などの表面処理をした金属材またはステンレスなどの金属材の内面に熱溶着樹脂層を有するラミネートシートで可撓性のある薄板を構成して、その熱溶着樹脂層を環状壁4の上下端面および仕切壁6の上下端面に当接させてその熱溶着材を熱溶着させることにより蓋材1、2を環状壁4の上下端面および仕切壁6の上下端面と密着接合させてもよい。なお、この密着接合となる接合強度の設定は、環状壁4の上下端面および仕切壁6の上下端面の面積と熱溶着材または接着剤の材質により選定するが、液状冷媒はポンプにて0.1〜0.5MPaの圧力で流入口7から流路本体3の空間部5内に送られた場合においても、蓋材1、2が環状壁4の上下端面および仕切壁6の上下端面を支持端として流路本体3の空間部5内に流れる液状冷媒の水圧にてその空間部5において変形でき、発熱体Hに圧接する際に液漏れが生じないようにすればよいので、例えば、環状壁4の上下端面および仕切壁6の上下端面におけるJIS Z0238(ヒートシール軟包装袋及び半剛性容器の試験方法)にもとづくピール強度が20〜30N/15mmに相当する接合強度であればよい。
このようにして形成した熱交換器を用いて、図1に示すように電力変換を行う機器の半導体素子を発熱体Hとして、蓋板1、2のそれぞれの表面にそれぞれ少なくともひとつの発熱体H(本実施形態ではひとつ)を装着した状態で、液状冷媒はポンプにて0.1〜0.5MPaの圧力で流入口7から流路本体3の空間部5内に送られた場合においても、液状冷媒が流入口7から流出口8に至る過程で液状流体の押圧力(水圧)により薄板の蓋材1、2は空間部5において環状壁4の上下端面および仕切壁6の上下端面を支持端として外方向を示す矢印Aの方向すなわち発熱体H側に変移できるので、蓋材1、2が発熱体Hの表面に圧接して発熱体Hの発熱を熱交換器の液状冷媒に有効に伝熱させて液状冷媒が発熱体Hの発熱を吸収しやすくなり冷却効率を向上させることができる。このように、蓋材1、2は押圧力(水圧)により変移可能で良熱伝導とするために、厚さが0.05〜0.5mmで好ましくは0.1mmのアルミニウム、銅、鉄およびこれらの合金などの金属材または前記金属材表面にニッケル膜形成などの表面処理をした金属材またはステンレスなどの金属材を用いている。なお、液状流体となる液状冷媒としては水や不凍液などであり、その液状流体としては直径が50μm以下の微細気泡のマイクロバブルを含む冷却水や直径が100〜200nmの超微細気泡のナノバブルを含む冷却水を用いて、蓋材1、2の裏面を洗浄するようにしてもよい。また、仕切壁6は液状冷媒を整流もしくは乱流させるためのものであり、さらに、仕切壁6を蓋材1、2と同じ金属材で構成することにより液状冷媒に蓋材1、2から発熱体Hの熱を伝える放熱フィンの役目も果たし、発熱体Hの冷却効率を向上させることができる。
(実施形態2)
図7は、実施形態と同じ流路本体3(図2参照)を用いており、蓋体1、2をその流路本体3に密着接合させる異なる実施形態の熱交換器に発熱体Hを装着した使用状態を示す。
蓋材1、2は良熱伝導材で可撓性のある矩形状の薄板でできており、実施形態1と同様に、エポキシ樹脂などの接着剤または金属材の内面に熱溶着樹脂層を有する構成のラミネートシートの熱溶着樹脂層を用いて、環状壁4の上下端面のみを密着接合させ、仕切壁6の上下端面には接合させていない。この場合も密着接合となる接合強度の設定は、環状壁4の上下端面の面積と熱溶着材または接着剤の材質により選定するが、蓋材1、2が環状壁4の上下端面を支持端として流路本体3の空間部5内に流れる液状冷媒の水圧にてその空間部5において変形でき、発熱体Hに圧接する際に液漏れが生じないようにすればよいので、実施形態1と同様で、例えば、環状壁4の上下端面および仕切壁6の上下端面におけるJIS Z0238(ヒートシール軟包装袋及び半剛性容器の試験方法)にもとづくピール強度が20〜30N/15mmに相当する接合強度であればよい。
このようにして形成した熱交換器の蓋材1、2に少なくともひとつの発熱体Hを装着して、この熱交換器に液状冷媒を流すことにより、液状冷媒は仕切壁6の上下端面と蓋体1、2との間にも流れ、蓋材1、2は環状壁4を支持端として外方向を示す発熱体Hの方向(図7の矢印Bの方向)に変移され、発熱体H方向への変移の大きさは実施形態1のような環状壁4の上下端面および仕切壁6の上下端面に密着接合させた場合に比し大きいので、蓋材1、2は発熱体Hの表面に均一に圧接されやすくなり冷却効率がよい。
(実施形態3)
図8〜図13は本発明の実施形態3を示す。
図8において、流路本体31は実施形態1または2のように、上下方向の両面すなわち上下端面が開口した空間部51を有する矩形状の環状壁41が形成されるように、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリブチレンナフタレート系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂などの熱可塑性樹脂やフェノール系樹脂などの熱硬化性樹脂で例示する合成樹脂材またはゴムや熱可塑性エラストマーなどのエラストマー材でできている。この矩形状の環状壁41には、実施形態1または2とは異なり、その一辺には筒状の流入口7および流出口8が設けられている。流入口7および流出口8はそれぞれ液状冷媒が矢印Pから流入し、矢印Q方向に流出できるように環状壁41の空間部51と連通するように、この環状壁41と同じ合成樹脂材またはエラストマー材もしくは金属材でできている。さらに、この環状壁41で形成された空間部51には、この環状壁41と同じ合成樹脂材またはエラストマー材もしくは金属材でできた複数片(図では3片と4片の組み合わせ)の仕切壁61が環状壁41の一辺および他辺において対向する内壁面から突出されるとともに離間して交互にかつその先端が環状壁41と隙間を有するように射出成形型など一体に成形されている。このようにして流路本体31は複数片の仕切壁61によりジグザグ状に蛇行した流路が形成されている。この仕切壁61は実施形態1または2のように液状冷媒を流入口7から流出口8に流し込む際に空間部51内で整流させるためであるので、1片でもよいが、複数片とすることにより流路個数が多くなり、冷却効率が向上する。また、図示しないが、環状壁41や仕切壁61の側面に凹凸を形成することにより空間部51内で液状冷媒を乱流させることができるので、冷却効率を向上させることができる。
図9は、上下方向に開口した流路本体31の両面を良熱伝導材で可撓性のある矩形状の薄板からなる蓋材1、2にて閉塞させてできた厚さtが2〜15mmの熱交換器を示す。この蓋材1、2の素材は実施形態1または2と同様であるが、上下方向に開口した流路本体31における流入口7および流出口8の配置は実施形態1または2においては対向するように配置していたが、横並びとなるように配置されている。なお、流路本体31は実施形態1または2のように上下方向に両面が開口しているが、例えば成形や他の素材との接合により上下端面の一方の端面を閉塞して有底の容器として、その開口している端面のみを冷却させる面として上記薄板の蓋材1または2にて閉塞させるようにしてもよい。
図10は、図9に示す熱交換器の略中央部位を流入口7および流出口8に向かって横断したD−D断面図であり、流路本体31の上下方向の両面すなわち上下端面は蓋材1、2にて閉塞されて上記流路となる空間部51が形成されている。この蓋材1、2はアルミニウム、銅、鉄およびこれらの合金などの金属材または前記金属材表面にニッケル膜形成などの表面処理をした金属材またはステンレスなどの金属材でエポキシ樹脂などの接着剤にて環状壁41の上下端面に加圧または加熱加圧して熱溶着させるかまたはその内面には熱溶着樹脂層を有する構成のラミネートシートとしてその熱溶着樹脂層を環状壁41の上下端面に熱溶着させて環状壁41の上下端面と密着接合させている。なお、本実施形態では、実施形態2のように蓋材1、2は環状壁41の上下端面のみと密着接合させているが、実施形態1のように仕切壁61の上下端面にも密着接合させてもよい。なお、この密着接合となる接合強度の設定は実施形態2と同様に、環状壁41の上下端面の面積と熱溶着材または接着剤の材質により選定するが、液状冷媒はポンプにて0.1〜0.5MPaの圧力で流入口7から流路本体31の空間部51内に送られた場合においても、蓋材1、2が環状壁41の上下端面を支持端として流路本体31の空間部51内に流れる液状冷媒の押圧力(水圧)にてその空間部51において変形でき、発熱体Hに圧接する際に液漏れが生じないようにすればよいので、例えば、環状壁41の上下端面および仕切壁61の上下端面におけるJIS Z0238(ヒートシール軟包装袋及び半剛性容器の試験方法)にもとづくピール強度が20〜30N/15mmに相当する接合強度であればよい。
図11は、図9に示す熱交換器の環状壁41の内壁面から離間した仕切壁61の部位を流入口7および流出口8に向かって横断したE−E断面図であり、流路本体31の仕切壁61における空間部51は互いに連通した流路が形成されて、液状冷媒が流入口7から流出口8に流れるようになっている。また、図12は、図9に示す熱交換器において環状壁41を流入口7および流出口8の部位で流入口7および流出口8に向かって横断したF−F断面図であり、蓋体1、2は環状壁41に密着接合されている。
このようにして形成した熱交換器を用いて、図13に示すように電力変換を行う機器の半導体素子を発熱体Hとして、蓋板1、2のそれぞれの表面にそれぞれ少なくともひとつの発熱体H(本実施形態ではひとつ)を装着した状態で、液状冷媒を流入口7から流出口8に流し込むことにより、その過程で、液状冷媒は仕切壁61の上下端面と蓋体1、2との間にも流れ、液状冷媒の押圧力(水圧)により薄板の蓋材1、2は環状壁41を支持端として外方向を示す矢印Cの方向すなわち発熱体H側に変移して、蓋材1、2が発熱体Hの表面に圧接して発熱体Hの発熱を熱交換器の液状冷媒に有効に伝熱させて液状冷媒が発熱体Hの発熱を吸収しやすくなり冷却効率を向上させることができる。このように、蓋材1、2は押圧力(水圧)により変移可能で良熱伝導とするために、厚さが0.05〜0.5mmで好ましくは0.1mmのアルミニウム、銅、鉄およびこれらの合金などの金属材または前記金属材表面にニッケル膜形成などの表面処理をした金属材またはステンレスなどの金属材を用いている。なお、液状流体となる液状冷媒としては水や不凍液などであり、実施形態1または2のように直径が50μm以下の微細気泡のマイクロバブルを含む冷却水や直径が100〜200nmの超微細気泡のナノバブルを含む冷却水を用いて、蓋材1、2の裏面を洗浄するようにしてもよい。また、仕切壁61は液状冷媒を整流もしくは乱流させるためのものであり、さらに、仕切壁61を金属材で構成することにより液状冷媒に蓋材1、2から発熱体Hの熱を伝える放熱フィンの役目も果たし、発熱体Hの冷却効率を向上させることができる。
本発明の熱交換器を実施形態1、2および3にて説明したが、蓋体1、2は、上下に分離した薄板とせずにひとりの薄板で流路本体3、31の環状壁4、41の上端面および下端面を介在させるようにU字状にしたものであってもよい。この場合、蓋体1、2は可撓性もたせて変移可能であると同時に発熱体Hへの装着作業や冷却使用において損傷を受けないように強度面での考慮をして素材および厚さを設定する必要がある。
本発明の熱交換器は、熱交換を効率よく行うことができるように薄形軽量でしかも安価に製作することができるので、特に上述のように半導体素子などの電子部品を冷却したり、さらには電解液を有するコンデンサやリチウム電池などの密閉型電気化学デバイスを所定の使用可能温度にするために前記密閉型電気化学デバイスの本体を冷却したりする用途として利用できる。
1、2 蓋体
3、31 流路本体
4、41 環状壁
5、51 空間部
6、61 仕切壁

Claims (6)

  1. 流入口および流出口を有し、開口した流路本体を蓋材で閉塞させた熱交換器であって、前記流路本体は、少なくとも片面が開口した空間部を形成する環状壁と、前記環状壁から空間部に突出した仕切壁と、前記環状壁にあって前記空間部と連通した流入口および流出口とからなるように合成樹脂材またはエラストマー材で成形されてできており、前記蓋材は良熱伝導材で可撓性のある薄板で構成してできており、この蓋材を少なくとも前記環状壁に密着接合させて開口した空間部を閉塞させるとともに前記空間部において前記環状壁を支持端として外方向に変移させるようにしたことを特徴とする熱交換器。
  2. 前記流路本体の環状壁は、両面が開口した空間を形成しており、この空間部を前記蓋材で閉塞させたことを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
  3. 前記仕切壁は金属材でできており、合成樹脂材またはエラストマー材の前記環状壁と一体に成形されて流路本体を構成していることを特徴とする請求項1または2に記載の熱交換器。
  4. 前記蓋材は裏面に熱溶着剤を有する金属材でできており、前記熱溶着剤の熱溶着により流路本体に前記蓋材を密着接合させて前記空間部を閉塞させたことを特徴とする請求項1から3の何れかひとつに記載の熱交換器。
  5. 前記蓋材はアルミニウムを主成分とする薄板でできたことを特徴とする請求項1から4の何れかひとつに記載の熱交換器。
  6. 前記蓋材は前記環状壁のみに密着接合させて仕切壁の端面とは接合させずに開口した空間部を閉塞させるとともに前記空間部において前記環状壁を支持端として外方向に変移させるようにしたことを特徴とする請求項1から5の何れかひとつに記載の熱交換器。
JP2013060899A 2013-03-05 2013-03-05 熱交換器 Active JP6534024B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013060899A JP6534024B2 (ja) 2013-03-05 2013-03-05 熱交換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013060899A JP6534024B2 (ja) 2013-03-05 2013-03-05 熱交換器

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2014175648A true JP2014175648A (ja) 2014-09-22
JP2014175648A5 JP2014175648A5 (ja) 2016-04-21
JP6534024B2 JP6534024B2 (ja) 2019-06-26

Family

ID=51696544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013060899A Active JP6534024B2 (ja) 2013-03-05 2013-03-05 熱交換器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6534024B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7212762B2 (ja) 2019-03-28 2023-01-25 三井化学株式会社 冷却ユニット、冷却装置、電池構造体および電動車両

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05235572A (ja) * 1992-02-20 1993-09-10 Mitsubishi Shindoh Co Ltd 回路基板の冷却装置
JP2004006563A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Nippon Light Metal Co Ltd 放熱機構
JP2008292876A (ja) * 2007-05-28 2008-12-04 Ricoh Co Ltd 冷却装置、電子機器及び画像形成装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05235572A (ja) * 1992-02-20 1993-09-10 Mitsubishi Shindoh Co Ltd 回路基板の冷却装置
JP2004006563A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Nippon Light Metal Co Ltd 放熱機構
JP2008292876A (ja) * 2007-05-28 2008-12-04 Ricoh Co Ltd 冷却装置、電子機器及び画像形成装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7212762B2 (ja) 2019-03-28 2023-01-25 三井化学株式会社 冷却ユニット、冷却装置、電池構造体および電動車両

Also Published As

Publication number Publication date
JP6534024B2 (ja) 2019-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6694076B2 (ja) バッテリーのエッジ面に直接冷却方式を適用したバッテリーパック
US11867471B2 (en) Heat exchanger
JP6328567B2 (ja) 熱交換器とその製造方法
KR101073191B1 (ko) 배터리 셀 어셈블리 및 상기 배터리 셀 어셈블리를 어셈블링하는 방법
JP5655575B2 (ja) 冷却器及びそれを用いた電力変換装置
CN211017316U (zh) 片型传热器及热处理系统
JP6244646B2 (ja) 熱交換器
JP5327150B2 (ja) 半導体モジュールの積層体及びその製造方法
JP2014204111A5 (ja)
JP2021103059A (ja) 熱交換器およびその外包ラミネート材
JP6534024B2 (ja) 熱交換器
JP2014175648A5 (ja)
JP6424750B2 (ja) 電力変換装置
JP7199900B2 (ja) ラミネート材を用いた熱交換器およびその出入口構造
JP5333357B2 (ja) 半導体モジュールの積層体
JP2020194695A (ja) 熱交換器
JP2021162198A (ja) 熱交換器およびその外包体
KR102411029B1 (ko) 배터리 모듈
JP7530776B2 (ja) 熱交換器の製造方法
JP7369029B2 (ja) 熱交換器
JP2016009856A (ja) 熱交換器
JP7365896B2 (ja) 熱交換器
JP7446918B2 (ja) 熱交換器およびそのインナーフィン
WO2023190755A1 (ja) 冷却構造体及び構造体
WO2022075043A1 (ja) 熱交換器の製造方法および製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160216

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160216

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161221

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170530

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181009

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190515

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6534024

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250