JP2015233074A - 部品冷却用部材 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、簡単な作業で伝熱シートをジャケットの所定箇所に装着して、伝熱シートの［位置ずれ］、［折り込み］、［しわ］及び［破損］を防止することができるジャケットを提供することにある。【解決手段】冷却ジャケット６０では、シート保持溝６１０が一つの伝熱シート７９の両端を挟む一対の溝である。そして、その一対の溝の内側面である第１規制面６１１及び第３規制面６１３が伝熱シート７９の厚み方向への移動を規制するので、伝熱シート７９の厚み方向への［浮き上がり］、及び［反り返り］を防止することができる。その結果、伝熱シート７９を単に支持部６１上に配置するだけでは対処できなかった伝熱シート７９の［位置ずれ］、［折り込み］、［しわ］及び［破損］が解消され、最終的に必要な伝熱性能を確保することができる。【選択図】図４Ａ

Description

本発明は、電装品の冷却を行う部品冷却用部材に関する。

電装品ユニット内の発熱部品の冷却手段として、冷媒回路の冷媒配管が取り付けられた部品冷却用部材、いわゆるジャケットを発熱部品に装着して冷却する方法が広く普及している。

通常、発熱部品の冷却器では、冷媒配管を溝付きのジャケットに押さえ板により固定しており、冷媒配管とジャケットの接触部は熱抵抗を低減するために放熱グリスが塗布されている。

上記の方法では、「放熱グリスを塗布するための工数がかかる」、「塗布後にゴミ付着防止用のカバーが必要である」、「放熱グリスが垂れる」、「メンテナンスの際にグリスが付着する」、「ふき取り及び再塗布が面倒である」などの製造コスト増大の諸要因を有している。そのため、放熱グリスの代わりに伝熱シートを使うことが検討されている。

例えば、特許文献１（特開２０１１−１０６７２７号公報）では放熱シートに粘着加工をすること、又は伝熱シートを溝の形に加工することが開示されている。また、特許文献２（特開Ｈ１０−１３１３９０号公報）では放熱シートを分割することが教示されている。さらに、特許文献３（特開２００２−２９５８５３号公報）では放熱シートの溝に入る部分を折り畳んでおくことが提案されている。

しかしながら、粘着加工はコストがかかり、粘着材が熱抵抗となるため、熱抵抗も増加する上、溝に貼りつけることが難しく、位置ずれし易いなどの問題がある。また、伝熱シートを溝の形に加工することは、加工のためのコストがかかる上に、柔らかいシートではそもそも加工ができないという問題がある。また、分割する方法では伝熱シート２枚を貼りつける際の精度が悪い場合には冷媒配管とジャケットとの接触部分のシートが２重になったり、隙間ができたりなど、熱抵抗を増加させる要因となる。伝熱シートの溝に入る部分を折り畳んでおく方法では、伝熱シートを折り畳むための工数が増え、折り畳む精度が悪い場合には伝熱シートに［折り込み］や［しわ］ができたり、破損したりして、熱抵抗が増加するなどの問題がある。

本発明の課題は、簡単な作業で伝熱シートを所定箇所に装着して、伝熱シートの［位置ずれ］、［折り込み］、［しわ］及び［破損］を防止することができる部品冷却用部材を提供することにある。

本発明の第１観点に係る部品冷却用部材は、発熱部品に装着され、冷媒によって冷やされる冷媒側部材からの冷熱を受ける部品冷却用部材であって、支持部を備えている。この支持部は、冷媒側部材との間に伝熱シートを挟み込んだ状態で冷媒側部材を支持する。また、支持部は、シート保持部を有している。シート保持部は、冷媒側部材との間に伝熱シートを挟み込む最終形態となる前に、伝熱シートを保持する。また、シート保持部には、規制面が形成されている。この規制面は、伝熱シートが厚み方向に動いて離れることを規制する。

この部品冷却用部材では、シート保持部の規制面が伝熱シートの厚み方向への移動を規制するので、伝熱シートの厚み方向への［浮き上がり］、及び［反り返り］を防止することができ、伝熱シートを単に部材上に配置するだけでは対処できない伝熱シートの［位置ずれ］、［折り込み］、［しわ］及び［破損］が解消され、最終的に必要な伝熱性能を確保することができる。

本発明の第２観点に係る部品冷却用部材は、第１観点に係る部品冷却用部材であって、シート保持部が溝である。そして、規制面はその溝の内面である。

この部品冷却用部材では、溝という単純構造によって、伝熱シートの［位置ずれ］、［折り込み］、［しわ］及び［破損］が解消されるので、製造上のコスト増大を抑制することができる。

本発明の第３観点に係る部品冷却用部材は、第２観点に係る部品冷却用部材であって、シート保持部が互いに対向する一対の溝である。

この部品冷却用部材では、一対の溝の内側面が伝熱シートの厚み方向への移動を規制し、一対の溝の底面が伝熱シートの幅方向への移動を規制するので、伝熱シートの［位置ずれ］、［折り込み］、［しわ］及び［破損］が解消され、最終的に必要な伝熱性能を確保することができる。

本発明の第４観点に係る部品冷却用部材は、第２観点又は第３観点に係る部品冷却用部材であって、押し出し加工によって成形されている。

この部品冷却用部材では、押し出し加工と同時に押し出し方向と平行な溝を成形することができ、溝を成形するためだけの後加工が不要となるので、製造上のコスト増大を抑制することができる。

本発明の第５観点に係る部品冷却用部材組立体は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係る部品冷却用部材と、シート保持部に保持された伝熱シートとを備える部品冷却用部材組立体である。

この部品冷却用部材組立体では、部品冷却用部材と伝熱シートとを一つの集合体として扱えるので、生産性が向上する。

本発明の第６観点に係る部品冷却用部材組立体は、第５観点に係る部品冷却用部材組立体であって、抜け防止部が設けられている。抜け防止部は、伝熱シートがシート保持部の長手方向に抜けることを防止する。

この部品冷却用部材組立体では、生産工程において、部品冷却用部材組立体が立てられた状態、つまり伝熱シートの長手方向を鉛直にした状態で搬送されるときでも、伝熱シートが溝に沿って抜け落ちることが防止される。そのため、抜け防止部が設けられていないものに比べ、伝熱シートの抜け落ちが無い分だけ、生産性が良い。

本発明の第７観点に係る部品冷却用部材組立体は、第６観点に係る部品冷却用部材組立体であって、抜け防止部が、伝熱シートに設けられている。

この部品冷却用部材組立体では、伝熱シートに対する抜け防止部は、シート状で加工がし易い伝熱シート側に設ける方が製造上のコスト増大を抑制することができる。

本発明の第８観点に係る部品冷却用部材組立体は、第７観点に係る部品冷却用部材組立体であって、抜け防止部が、伝熱シートの一部を幅方向、又は厚み方向に突出させた突出部である。

この部品冷却用部材組立体では、生産工程において、部品冷却用部材組立体が立てられた状態（伝熱シートの長手方向を鉛直にした状態）で搬送されるときでも、伝熱シート側の突出部がシート保持部（例えば溝）の長手方向の一端面に当たって位置決めされるので、溝に沿って抜け落ちることが防止される。そのため、抜け防止部が設けられていないものに比べて、伝熱シートの抜け落ちが無い分だけ、生産性が良い。

本発明の第９観点に係る部品冷却用部材組立体は、第５観点から第８観点のいずれか１つに係る部品冷却用部材組立体であって、支持部のうち冷媒側部材とで伝熱シートを挟み込む部分が湾曲面である。この湾曲面の縁にシート保持部が設けられている。

この部品冷却用部材組立体では、湾曲面の縁にシート保持部が設けられているので、伝熱シートがセットされたときは、伝熱シートと湾曲面との間には隙間が存在するが、冷媒側部材が伝熱シートを挟んで支持部の湾曲面に押し付けられるだけで、伝熱シールが湾曲面に沿って接触する。したがって、予め伝熱シートを円弧状に加工する必要も、伝熱シート及び湾曲面のいずれか一方に粘着加工を施す必要もないので、製造上のコスト増大が抑制される。

本発明の第１０観点に係る部品冷却用部材組立体の製造方法は、［第９観点に係る部品冷却用部材組立体］の製造方法であって、冷媒側部材が銅管である。その銅管が支持部の湾曲面側に装着されることによって、伝熱シートが銅管と湾曲面との間に挟みこまれる。

この部品冷却用部材組立体の製造方法では、予め伝熱シートを円弧状に加工する必要も、伝熱シート及び湾曲面のいずれか一方に粘着加工を施す必要もないので、製造上のコスト増大が抑制される。

本発明の第１観点に係る部品冷却用部材では、シート保持部の規制面が伝熱シートの厚み方向への移動を規制するので、伝熱シートの厚み方向への［浮き上がり］、及び［反り返り］を防止することができ、伝熱シートを単に部材上に配置するだけでは対処できない伝熱シートの［位置ずれ］、［折り込み］、［しわ］及び［破損］が解消され、最終的に必要な伝熱性能を確保することができる。

本発明の第２観点に係る部品冷却用部材では、溝という単純構造によって、伝熱シートの［位置ずれ］、［折り込み］、［しわ］及び［破損］が解消されるので、製造上のコスト増大を抑制することができる。

本発明の第３観点に係る部品冷却用部材では、一対の溝の内側面が伝熱シートの厚み方向への移動を規制し、一対の溝の底面が伝熱シートの幅方向への移動を規制するので、伝熱シートの［位置ずれ］、［折り込み］、［しわ］及び［破損］が解消され、最終的に必要な伝熱性能を確保することができる。

本発明の第４観点に係る部品冷却用部材では、押し出し加工と同時に押し出し方向と平行な溝を成形することができ、溝を成形するためだけの後加工が不要となるので、製造上のコスト増大を抑制することができる。

本発明の第５観点に係る部品冷却用部材組立体では、部品冷却用部材と伝熱シートとを一つの集合体として扱えるので、生産性が向上する。

本発明の第６観点に係る部品冷却用部材組立体では、生産工程において、部品冷却用部材組立体が立てられた状態、つまり伝熱シートの長手方向を鉛直にした状態で搬送されるときでも、伝熱シートが溝に沿って抜け落ちることが防止される。そのため、抜け防止部が設けられていないものに比べ、伝熱シートの抜け落ちが無い分だけ、生産性が良い。

本発明の第７観点に係る部品冷却用部材組立体では、伝熱シートに対する抜け防止部は、シート状で加工がし易い伝熱シート側に設ける方が製造上のコスト増大を抑制することができる。

本発明の第８観点に係る部品冷却用部材組立体では、生産工程において、部品冷却用部材組立体が立てられた状態（伝熱シートの長手方向を鉛直にした状態）で搬送されるときでも、伝熱シート側の突出部がシート保持部（例えば溝）の長手方向の一端面に当たって位置決めされるので、溝に沿って抜け落ちることが防止される。そのため、抜け防止部が設けられていないものに比べて、伝熱シートの抜け落ちが無い分だけ、生産性が良い。

本発明の第９観点に係る部品冷却用部材組立体では、湾曲面の縁にシート保持部が設けられているので、伝熱シートがセットされたときは、伝熱シートと湾曲面との間には隙間が存在するが、冷媒側部材が伝熱シートを挟んで支持部の湾曲面に押し付けられるだけで、伝熱シールが湾曲面に沿って接触する。したがって、予め伝熱シートを円弧状に加工する必要も、伝熱シート及び湾曲面のいずれか一方に粘着加工を施す必要もないので、製造上のコスト増大が抑制される。

本発明の第１０観点に係る部品冷却用部材組立体の製造方法では、予め伝熱シートを円弧状に加工する必要も、伝熱シート及び湾曲面のいずれか一方に粘着加工を施す必要もないので、製造上のコスト増大が抑制される。

本発明の第１実施形態に係る冷却ジャケットを搭載した冷凍装置の冷媒回路図。 図１における室外ユニットの平面図。 図２における電装品ユニット・アセンブリの正面図。 冷却ジャケットに冷却管が取り付けられる前の電装品ユニット・アセンブリの断面図。 冷却ジャケットに冷却管が取り付けられた後の電装品ユニット・アセンブリの断面図。 伝熱シートがシート保持溝に挿入される途中の冷却ジャケットの正面図。 伝熱シートがシート保持溝に挿入された直後の冷却ジャケットの正面図。 変形例に係る冷却ジャケットを有する電装品ユニット・アセンブリであって、冷却管が取り付けられる前の当該電装品ユニット・アセンブリの断面図。 変形例に係る冷却ジャケットを有する電装品ユニット・アセンブリであって、冷却管が取り付けられた後の当該電装品ユニット・アセンブリの断面図。 他の実施形態に係る冷却ジャケットを有する電装品ユニット・アセンブリであって、冷却管が取り付けられた後の当該電装品ユニット・アセンブリの断面図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

＜第１実施形態＞
（１）冷凍装置１の全体構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る冷却ジャケット６０を搭載した冷凍装置１の冷媒回路図である。図１において、冷凍装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路１０を有している。この冷凍装置１は空気調和機に適用され、室内ユニット２０と室外ユニット３０とで構成されている。上記冷媒回路１０は、室内ユニット２０と室外ユニット３０とが２本の連絡配管１１，１２によって互いに接続されることによって形成されている。

（１−１）室内ユニット２０
室内ユニット２０は、室内熱交換器２１と室内ファン２２と室内膨張弁２３とを有している。室内熱交換器２１は、室内ファン２２によって送風される。室内熱交換器２１では、内部を流れる冷媒と外部を通過する空気とが熱交換する。室内膨張弁２３は、例えば電子膨張弁によって構成されている。

（１−２）室外ユニット３０
室外ユニット３０は、室外熱交換器３１と室外ファン３２と室外膨張弁３３と圧縮機３４と四方切換弁３５とを有している。室外熱交換器３１は、室外ファン３２によって送風される。室外熱交換器３１では、内部を流れる冷媒と外部を通過する空気とが熱交換する。室外膨張弁３３は、例えば電子膨張弁によって構成されている。圧縮機３４は、例えばスクロール圧縮機等の回転式圧縮機によって構成されている。四方切換弁３５は、第１から第４までの４つのポートを有し、冷媒回路１０の冷媒の循環方向を切り換えるように構成されている。また、四方切換弁３５は、冷房運転時に第１ポートと第２ポートを連通させ且つ第３ポートと第４ポートを連通させる状態（図１の実線で示す状態）となり、暖房運転時に第１ポートと第３ポートを連通させ且つ第２ポートと第４ポートとを連通させる状態（図１の破線で示す状態）となる。

図２は、図１における室外ユニット３０の平面図である。図２において、下側を「前」、上側を「後」、左側を「左」、右側を「右」、紙面直交方向の手前側を「上」、紙面直交方向の奥側を「下」として、室外ユニット３０の構成を説明する。

室外ユニット３０は、箱形のケーシング４０を有している。ケーシング４０は、前面パネル４１、後面パネル４２、左側面パネル４３、及び右側面パネル４４を有している。前面パネル４１は、室外ユニット３０の前側に形成されている。前面パネル４１には、室外空気が吹き出される吹出口４１ａが形成されている。前面パネル４１は、ケーシング４０の本体に対して着脱自在に構成されている。後面パネル４２は、室外ユニット３０の後側に形成されている。後面パネル４２には、室外空気が吸い込まれる吸込口４２ａが形成されている。左側面パネル４３は、室外ユニット３０の左側に形成されている。左側面パネル４３には、吸込口４３ａが形成されている。右側面パネル４４は、室外ユニット３０の右側に形成されている。

ケーシング４０は、縦仕切板４５と横仕切板４６とを有している。ケーシング４０の内部空間は、縦仕切板４５によって左右方向に２つの空間に仕切られている。左右に並ぶ２つの空間のうち左側の空間が送風機室４７を構成している。右側の空間は、横仕切板４６によって更に前後に２つの空間に仕切られている。前後に並ぶ２つの空間のうち後側の空間が機械室４８を構成し、前側の空間が電装品室４９を構成している。

電装品室４９は、電装品ユニット・アセンブリ５０を収容している。電装品ユニット・アセンブリ５０は、冷凍装置１の各種構成機器を制御する各種電装品、冷媒回路１０の冷媒が流通する冷却管１５などで構成されている。

（２）電装品ユニット・アセンブリ５０の詳細構成
電装品ユニット・アセンブリ５０は、冷却管１５、プリント基板５１、冷却ジャケット６０、及び押さえ板６４を有している。電装品ユニット・アセンブリ５０は、固定部材５０１（図２参照）を介して横仕切板４６に固定されている。

（２−１）冷却管１５
冷却管１５は、冷媒回路１０の冷媒配管の一部であり、冷媒回路１０の室内膨張弁２３
と室外膨張弁３３との間に接続される銅管である。冷却管１５には、室内熱交換器２１又は室外熱交換器３１で凝縮した後の高圧の液冷媒が流通する。

図３は、図２における電装品ユニット・アセンブリ５０の正面図である。図３において、冷却管１５は、Ｕ字状に形成され、２本の直管部１６と、その２本の直管部１６の端部を連結する曲管部１７とを有している。２本の直管部１６は、ほぼ平行に配置されている。

冷却管１５は、電装品室４９内で、曲管部１７が２本の直管部１６よりも上方に位置するように鉛直姿勢で配置されている。

（２−２）プリント基板５１
プリント基板５１は、高発熱部品であるパワーモジュール５３を含む各種電子部品が実装されている。パワーモジュール５３は、例えばインバータ回路のスイッチング素子等であり、運転時に発熱して動作可能な温度（例えば９０℃）を越えないように冷却ジャケット６０によって冷却される。

（２−３）冷却ジャケット６０
図４Ａは、冷却ジャケット６０に冷却管１５が取り付けられる前の電装品ユニット・アセンブリ５０の断面図である。また、図４Ｂは、冷却ジャケット６０に冷却管１５が取り付けられた後の電装品ユニット・アセンブリ５０の断面図である。

なお、図４Ａ及び図４Ｂの断面は、図３のＡ−Ａ線における断面である。図４Ａ及び図４Ｂにおいて、冷却ジャケット６０は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料で成形され、長板状に加工されている。冷却ジャケット６０は、支持部６１と、主平面部６２とを有している。

（２−３−１）支持部６１
支持部６１は、冷却管１５を支持する。支持部６１は、２つの湾曲面６１ａ、各湾曲面６１ａの両側から鉛直方向に隆起する第１側壁６１ｂ及び第２側壁６１ｃ、支持部６１の中央域から鉛直方向に隆起する中央リブ６１ｄ、及び中央リブ６１ｄの所定位置に設けられたビス穴６１ｅを有している。

湾曲面６１ａは、冷却ジャケット６０の長手方向に延び、且つ内側に窪む２つの湾曲面である。湾曲面６１ａは、冷却管１５の直管部１６が嵌まり込む断面形状に形成されている。

冷却管１５が湾曲面６１ａに嵌め込まれる際、冷却管１５と湾曲面６１ａとの間に伝熱シート７９が配置され、その後、冷却管１５が押さえ板６４によって湾曲面６１ａに押さえ付けられる。

第１側壁６１ｂは、支持部６１の幅方向の外側端部に位置し、冷却管１５が湾曲面６１ａに嵌め込まれる際に、幅方向の位置決めとして機能する。

第２側壁６１ｃは、支持部６１の中央リブ６１ｄに隣接し、冷却管１５が湾曲面６１ａに嵌め込まれる際に、第１側壁６１ｂと共に幅方向の位置決めとして機能する。

中央リブ６１ｄは、冷却ジャケット６０の中央部を長手方向の一端から他端に向かって延びている。中央リブ６１ｄの天面は、押さえ板６４を支える。

ビス穴６１ｅは、押さえ板６４を中央リブ６１ｄにビス９１で締結する際にビス９１が螺合する穴である。中央リブ６１ｄには、少なくとも２つのビス穴６１ｅが中央リブ６１ｄの長手方向に所定間隔をあけて設けられている。

湾曲面６１ａの縁、即ち面幅方向の両端には、シート保持溝６１０が設けられている。シート保持溝６１０は、一つの湾曲面６１ａに対して、湾曲面６１ａを短寸方向の両端から挟むように配置される一対の溝であり、一方の溝が第１側壁６１ｂの壁面に垂直に入り込み、他方の溝が第２側壁６１ｃの壁面に垂直に入り込んでいる。

シート保持溝６１０を設けた目的は、湾曲面６１ａと冷却管１５との間に伝熱シート７９が挟み込まれる最終形態となる前に、伝熱シート７９がその厚み方向、及び幅方向に動くことを規制するためである。それゆえ、溝状に形成されたシート保持溝６１０の内面は、第１規制面６１１、第２規制面６１２及び第３規制面６１３として機能する。

第１規制面６１１及び第３規制面６１３は、いわゆる溝の側面であり、伝熱シート７９がその厚み方向に移動することを規制している。特に第１規制面６１１は、伝熱シート７９が支持部６１から離れることを防止する上で重要な機能を果たしている。第２規制面６１２は、いわゆる溝の底面であり、伝熱シート７９が湾曲面６１ａの幅方向に移動することを規制している。

（２−３−２）主平面部６２
主平面部６２は、冷却ジャケット６０の基部である。主平面部６２では、上記支持部６１の反対側にパワーモジュール５３等を冷却する冷却平面６２ａが形成されている。冷却平面６２ａは、平坦に形成されている。

（２−４）伝熱シート７９
伝熱シート７９は、放熱シートよも呼ばれており、発熱部品等と金属板等との間に密着し、発熱部品等から発生した熱を金属板等に伝えて放熱させるシート状の樹脂成形体である。本実施形態における伝熱シート７９を介在させる目的は、冷却管１５と湾曲面６１ａとの間で双方に密着することで微小な隙間を埋め、冷却管１５と湾曲面６１ａとの接触熱抵抗を低減させ、冷却管１５と湾曲面６１ａとの間の伝熱を促進させるためである。

図５Ａは、伝熱シート７９がシート保持溝６１０に挿入される途中の冷却ジャケット６０の正面図である。また、図５Ｂは、伝熱シート７９がシート保持溝６１０に挿入された直後の冷却ジャケット６０の正面図である。図５Ａ及び図５Ｂにおいて、伝熱シート７９の一端には、幅方向に突出する抜け防止部７９０が設けられている。

伝熱シート７９の冷却ジャケット６０への取り付けは、伝熱シート７９をシート保持溝６１０に鉛直方向に挿入するだけで完了する。伝熱シート７９は、柔らかい部材であるので、挿入方式に限定されるものではなく、湾曲面６１ａの正面から押し込むことも可能である。

実際の冷却ジャケット６０及び伝熱シート７９の組み立て工程では、冷却ジャケット６０は図５Ａ及び図５Ｂに示すような鉛直姿勢で搬送されてくる。伝熱シート７９がシート保持溝６１０に挿入された後は、第１規制面６１１（図４Ａ及び図４Ｂ参照）によって伝熱シート７９が湾曲面６１ａの正面から手前側に倒れ出ることが防止されている。

他方、図５Ｂに示すように、伝熱シート７９がシート保持溝６１０から鉛直下方に抜け落ちることは、抜け防止部７９０が冷却ジャケット６０の端面に当たることよって防止されている。

本実施形態では、抜け防止部７９０は伝熱シート７９の一端部を幅方向に突出させた形状であるが、この形状に限定されるものではなく、厚み方向に突出させてもよい。ただ、伝熱シート７９の柔軟性を考慮すると、厚み方向へ突出させる加工、或いは厚み方向に曲げる加工は容易ではなく、幅方向に突出させた形状が、プレス加工で成形可能な分だけ合理的である。

シート保持溝６１０に伝熱シート７９がセットされたときは、伝熱シート７９と湾曲面６１ａとの間には隙間が存在するが、冷却管１５が伝熱シート７９を挟んで支持部６１の湾曲面６１ａに押し付けられることによって、伝熱シート７９が湾曲面６１ａに沿って接触する。

（２−５）押さえ板６４
図４Ａ及び図４Ｂにおいて、押さえ板６４は、メッキが施された矩形の金属板を折り曲げることによって形成されている。押さえ板６４は、支持部６１側からビス９１によって固定されると、冷却管１５の２つの直管部１６に当接し、直管部１６を２つの湾曲面６１ａに押し付ける。

（３）動作
次に、冷却ジャケット６０を備えた冷凍装置１の動作について図１を参照しながら説明する。冷凍装置１は、空気調和機であり、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行う。

（３−１）冷房運転
冷房運転では、圧縮機３４で圧縮された冷媒が、室外熱交換器３１で凝縮する。凝縮した冷媒は、例えば全開状態の室外膨張弁３３を通過し、冷却管１５を流れる。圧縮機３４の運転時には、パワーモジュール５３が発熱する。冷却管１５を流れる冷媒の温度自体はパワーモジュール５３の発熱温度よりも低いので、パワーモジュール５３の熱は、冷却平面６２ａ、主平面部６２、支持部６１、湾曲面６１ａ、及び冷却管１５の順で伝わり、冷却管１５内の冷媒に放出される。その結果、パワーモジュール５３が冷却され、パワーモジュール５３が動作可能な所定温度に維持される。

冷却管１５を流れた冷媒は、室内膨張弁２３で減圧された後、室内熱交換器２１で蒸発する。これにより、室内空気が冷却される。蒸発した冷媒は、圧縮機３４に吸入されて圧縮される。

（３−２）暖房運転
暖房運転では、圧縮機３４で圧縮された冷媒が、室内熱交換器２１で凝縮する。これにより、室内空気が加熱される。凝縮した冷媒は、例えば全開状態の室内膨張弁２３を通過し、冷却管１５を流れる。冷却管１５を流れる冷媒は、上記冷房運転と同様にして、パワーモジュール５３から吸熱し、パワーモジュール５３を冷却する。冷却管１５を流れた冷媒は、室外膨張弁３３で減圧された後、室外熱交換器３１で蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機３４に吸入されて圧縮される。

（４）特徴
（４−１）
冷却ジャケット６０では、シート保持溝６１０が一つの伝熱シート７９の両端を挟む一対の溝である。そして、その一対の溝の内側面である第１規制面６１１及び第３規制面６１３が伝熱シート７９の厚み方向への移動を規制するので、伝熱シート７９の厚み方向への［浮き上がり］、及び［反り返り］を防止することができる。その結果、伝熱シート７９を単に支持部６１上に配置するだけでは対処できなかった伝熱シート７９の［位置ずれ］、［折り込み］、［しわ］及び［破損］が解消され、最終的に必要な伝熱性能を確保することができる。

（４−２）
また、その一対の溝の底面である第２規制面６１２が伝熱シート７９の幅方向への移動を規制するので、伝熱シート７９の［位置ずれ］、［折り込み］、［しわ］及び［破損］が解消され、最終的に必要な伝熱性能を確保することができる。

（４−３）
冷却ジャケット６０は押し出し加工によって成形されており、支持部６１及び主平面部６２の押し出し加工時にその押し出し方向と平行な溝を成形することによって、シート保持溝６１０が形成される。したがって、シート保持溝６１０（溝）だけを形成するための後加工が不要となり、製造上のコスト増大を抑制することができる。

（４−４）
伝熱シート７９がシート保持溝６１０に保持されることによって冷却ジャケット６０と伝熱シート７９とを一つの集合体として扱えるので、生産性が向上する。

（４−５）
冷却ジャケット６０及び伝熱シート７９の組立体は、生産工程において、伝熱シート７９の長手方向を鉛直にした状態で搬送されるときでも、伝熱シート７９に設けられた突出部である抜け防止部７９０がシート保持溝６１０の長手方向の一端面に当たって位置決めされるので、シート保持溝６１０（溝）に沿って抜け落ちることが防止される。そのため、抜け防止部７９０が設けられていないものに比べて、伝熱シート７９の抜け落ちが無い分だけ、生産性が良い。

（４−６）
また、支持部６１の湾曲面６１ａの縁にシート保持溝６１０が設けられているので、伝熱シート７９がセットされたときは、伝熱シート７９と湾曲面６１ａとの間には隙間が存在するが、冷却管１５が伝熱シート７９を挟んで支持部６１の湾曲面６１ａに押し付けられるだけで、伝熱シート７９が湾曲面６１ａに沿って接触する。したがって、予め伝熱シート７９を円弧状に加工する必要も、伝熱シート７９及び湾曲面６１ａのいずれか一方に粘着加工を施す必要もないので、製造上のコスト増大が抑制される。

（５）変形例
図６Ａは、変形例に係る冷却ジャケット１６０を有する電装品ユニット・アセンブリであって、冷却管１５が取り付けられる前の当該電装品ユニット・アセンブリの断面図である。また、図６Ｂは、変形例に係る冷却ジャケット１６０を有する電装品ユニット・アセンブリであって、冷却管１５が取り付けられた後の電装品ユニット・アセンブリの断面図である。

図６Ａ及び図６Ｂにおいて、上記実施形態と本変形例との相違点は、上記実施形態における冷却ジャケット６０では伝熱シート７９を保持するシート保持溝６１０が伝熱シート７９の両端部が配置される位置、つまり第１側壁６１ｂ及び第２側壁６１ｃに設けられているのに対し、本変形例に係る冷却ジャケット１６０では第１側壁６１ｂだけに設けられている、という点である。

シート保持溝６１０の本来機能は、伝熱シート７９が支持部６１から離れてしまうことを防止することにあるので、一枚の伝熱シート７９につき一つのシート保持溝６１０であっても、第１規制面６１１及び第３規制面６１３によって、伝熱シート７９の厚み方向の移動は規制される。また、伝熱シート７９の幅方向の移動は、溝の底面である第２規制面６１２と、第２側壁６１ｃの壁面とによって規制される。

図６Ａ及び図６Ｂでは、第２側壁６１ｃと中央リブ６１ｄとの間に深い凹部６１ｆが形成されているが、この凹部６１ｆは不要な材料を削減すること、及び押さえ板６４のＶ字型の折り曲げ部６４ａの深さが深い場合に、折り曲げ部６４ａと冷却ジャケット１６０との干渉を避けるために設けられている。

シート保持溝６１０を片側のみとしたことによるメリットは、伝熱シート７９を湾曲面６１ａの正面側から押し込む際の作業性が良くなる点である。上記実施形態では、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、直立したシート保持溝６１０に対して、鉛直上方から伝熱シート７９を挿入することを想定している。

しかし、作業時間の短縮化を図るためには、伝熱シート７９の端を湾曲面６１ａの正面側からシート保持溝６１０に嵌め込む作業（以下、嵌め込み作業という。）の方が作業性がよい。もちろん、上記実施形態であっても嵌め込み作業は可能であるが、伝熱シート７９の両端を嵌め込むのでその分だけ作業時間が僅かに手間取る。よって、変形例に係る冷却ジャケット１６０は伝熱シート７９の装着性に優れる。

＜第２実施形態＞
（１）冷却ジャケット２６０の構成
図７は、他の実施形態に係る冷却ジャケット２６０を有する電装品ユニット・アセンブリであって、冷却管１５が取り付けられた後の当該電装品ユニット・アセンブリの断面図である。冷却ジャケット２６０は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料で成形され、長板状に加工されている。冷却ジャケット２６０は、支持部２６１と、主平面部２６２とを有している。

（１−１）支持部６１
支持部２６１は、冷却管１５を間接的に支持する。支持部２６１は、水平面２６１ａ、水平面２６１ａの両側から鉛直方向に隆起する側壁２６１ｂ、支持部２６１の中央の所定位置に設けられたビス穴２６１ｅを有している。

水平面２６１ａは、冷却ジャケット２６０の長手方向に延びる。水平面２６１ａには、冷却管１５が直に取り付けられるのではなく、冷却管１５は予めヒートマスブロック２６４に挿入されており、そのヒートマスブロック２６４が水平面２６１ａに固定される。その際、ヒートマスブロック２６４と水平面２６１ａとの間に伝熱シート２７９が配置され、その後、支持部２６１とヒートマスブロック２６４がビス２９１によって固定される。

シート保持溝６１０は、水平面２６１ａをその面幅方向の両端から挟むように配置される一対の溝であり、各溝が各側壁２６１ｂの壁面に垂直に入り込んでいる。シート保持溝６１０を設けた目的は、水平面２６１ａとヒートマスブロック２６４との間に伝熱シート２７９が挟み込まれる最終形態となる前に、伝熱シート２７９がその厚み方向、及び幅方向に動くことを規制するためである。それゆえ、溝状に形成されたシート保持溝６１０の内面は、第１規制面６１１、第２規制面６１２及び第３規制面６１３として機能する。

第１規制面６１１及び第３規制面６１３は、いわゆる溝の側面であり、伝熱シート２７９がその厚み方向に移動することを規制している。特に第１規制面６１１は、伝熱シート２７９が支持部６１から離れることを防止する上で重要な機能を果たしている。第２規制面６１２は、いわゆる溝の底面であり、伝熱シート２７９が水平面２６１ａの幅方向に移動することを規制している。

（１―２）主平面部２６２
主平面部２６２は、冷却ジャケット２６０の基部である。主平面部２６２は、上記支持部２６１の反対側に、パワーモジュール５３等を冷却する冷却平面２６２ａが形成されている。冷却平面２６２ａは、平坦に形成されている。

（２）伝熱シート２７９の構成
伝熱シート２７９は、放熱シートよも呼ばれており、発熱部品等と金属板等との間に密着し、発熱部品等から発生した熱を金属板等に伝えて放熱させるシート状の樹脂成形体である。本実施形態における伝熱シート２７９を介在させる目的は、ヒートマスブロック２６４と水平面２６１ａとの間で双方に密着することで微小な隙間を埋め、ヒートマスブロック２６４と支持部２６１の水平面２６１ａとの接触熱抵抗を低減させ、ヒートマスブロック２６４と水平面２６１ａとの間の伝熱を促進させるためである。

伝熱シート２７９の一端には、幅方向に突出する抜け防止部（図示せず）が設けられており、具体的形状は図５Ａ及び図５Ｂの抜け防止部７９０と同様である。

伝熱シート２７９の冷却ジャケット２６０への取り付けは、伝熱シート２７９をシート保持溝６１０に鉛直方向に挿入するだけで完了する。伝熱シート２７９は、柔らかい部材であるので、挿入方式に限定されるものではなく、水平面２６１ａの正面から押し込むことも可能である。

実際の冷却ジャケット２６０及び伝熱シート２７９の組み立て工程では、冷却ジャケット２６０は鉛直姿勢で搬送されてくる。伝熱シート２７９がシート保持溝６１０に挿入された後は、第１規制面６１１（図７参照）によって伝熱シート２７９が水平面２６１ａの正面から手前側に倒れ出ることが防止されている。

他方、伝熱シート２７９がシート保持溝６１０から鉛直下方に抜け落ちることは、抜け防止部（図示せず）が冷却ジャケット２６０の端面に当たることよって防止されている。

シート保持溝６１０に伝熱シート２７９がセットされたのち、ヒートマスブロック２６４が伝熱シート２７９を挟んで支持部２６１の水平面２６１ａにビス２９１によって押し付けられ、伝熱シート２７９が水平面２６１ａに沿って接触する。

（３）ヒートマスブロック２６４の構成
図７に示すように、ヒートマスブロック２６４は、冷却管１５が貫通する金属製のブロックである。ヒートマスブロック２６４は、伝熱性の良いアルミニウムなどで成形されている。ヒートマスブロック２６４は、冷却管１５が貫通する２つの管挿入穴２６４ａと、２つの管挿入穴２６４ａの中間位置に冷却管１５の貫通方向とは垂直な方向に貫通するビス挿入穴２６４ｂが設けられている。

（４）動作
次に、冷却ジャケット２６０を備えた冷凍装置１の動作について図１を参照しながら説明する。冷凍装置１は、空気調和機であり、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行う。

（４−１）冷房運転
冷房運転では、圧縮機３４で圧縮された冷媒が、室外熱交換器３１で凝縮する。凝縮した冷媒は、例えば全開状態の室外膨張弁３３を通過し、冷却管１５を流れる。圧縮機３４の運転時には、パワーモジュール５３が発熱する。冷却管１５を流れる冷媒の温度自体はパワーモジュール５３の発熱温度よりも低いので、パワーモジュール５３の熱は、冷却平面２６２ａ、主平面部２６２、支持部２６１、水平面２６１ａ、ヒートマスブロック２６４及び冷却管１５の順で伝わり、冷却管１５内の冷媒に放出される。その結果、パワーモジュール５３が冷却され、パワーモジュール５３が動作可能な所定温度に維持される。

冷却管１５を流れた冷媒は、室内膨張弁２３で減圧された後、室内熱交換器２１で蒸発する。これにより、室内空気が冷却される。蒸発した冷媒は、圧縮機３４に吸入されて圧縮される。

（４−２）暖房運転
暖房運転では、圧縮機３４で圧縮された冷媒が、室内熱交換器２１で凝縮する。これにより、室内空気が加熱される。凝縮した冷媒は、例えば全開状態の室内膨張弁２３を通過し、冷却管１５を流れる。冷却管１５を流れる冷媒は、上記冷房運転と同様にして、パワーモジュール５３から吸熱し、パワーモジュール５３を冷却する。冷却管１５を流れた冷媒は、室外膨張弁３３で減圧された後、室外熱交換器３１で蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機３４に吸入されて圧縮される。

（５）特徴
（５−１）
冷却ジャケット２６０では、シート保持溝６１０が一つの伝熱シート２７９の両端を挟む一対の溝である。そして、その一対の溝の内側面である第１規制面６１１及び第３規制面６１３が伝熱シート２７９の厚み方向への移動を規制するので、伝熱シート２７９の厚み方向への［浮き上がり］、及び［反り返り］を防止することができる。その結果、伝熱シート２７９を単に支持部２６１上に配置するだけでは対処できなかった伝熱シート２７９の［位置ずれ］、［折り込み］、［しわ］及び［破損］が解消され、最終的に必要な伝熱性能を確保することができる。

（５−２）
また、その一対の溝の底面である第２規制面６１２が伝熱シート２７９の幅方向への移動を規制するので、伝熱シート２７９の［位置ずれ］、［折り込み］、［しわ］及び［破損］が解消され、最終的に必要な伝熱性能を確保することができる。

（５−３）
冷却ジャケット２６０は押し出し加工によって成形されており、支持部２６１及び主平面部２６２の押し出し加工時にその押し出し方向と平行な溝を成形することによって、シート保持溝６１０が形成される。したがって、シート保持溝６１０（溝）だけを形成するための後加工が不要となり、製造上のコスト増大を抑制することができる。

（５−４）
伝熱シート２７９がシート保持溝６１０に保持されることによって冷却ジャケット２６０と伝熱シート２７９とを一つの集合体として扱えるので、生産性が向上する。

本願では、冷媒配管に取り付けられて発熱部品を冷却する冷却ジャケットを搭載した冷凍装置として、空気調和機を例に説明しているが、空気調和機に限らずヒートポンプ式給湯機にも有用である。

１５ 冷却管（冷媒側部材）
５３ パワーモジュール（発熱部品）
６０ 冷却ジャケット（部品冷却用部材）
６１ 支持部
６１ａ 湾曲面
７９ 伝熱シート
１６０ 冷却ジャケット（部品冷却用部材）
２６０ 冷却ジャケット（部品冷却用部材）
２６１ 支持部
２７９ 伝熱シート
６１０ シート保持溝（シート保持部）
６１１ 第１規制面
６１２ 第２規制面
７９０ 抜け防止部

特開２０１１−１０６７２７号公報 特開Ｈ １０−１３１３９０号公報 特開２００２−２９５８５３号公報

Claims (10)

1. 発熱部品（５３）に装着され、冷媒によって冷やされる冷媒側部材（１５）からの冷熱を受ける部品冷却用部材であって、
   前記冷媒側部材（１５）との間に伝熱シート（７９）を挟み込んだ状態で前記冷媒側部材（１５）を支持する支持部（６１）を備え、
   前記支持部（６１）は、前記冷媒側部材（１５）との間に前記伝熱シート（７９）を挟み込む最終形態となる前に、前記伝熱シート（７９）を保持するためのシート保持部（６１０）を有し、
   前記シート保持部（６１０）には、前記伝熱シート（７９）が厚み方向に動いて離れることを規制する規制面（６１１）が形成されている、
   部品冷却用部材（６０）。
2. 前記シート保持部（６１０）は溝であり、
   前記規制面（６１１）は前記溝の内面である、
   請求項１に記載の部品冷却用部材（６０）。
3. 前記シート保持部（６１０）は互いに対向する一対の溝である、
   請求項２に記載の部品冷却用部材（６０）。
4. 押し出し加工によって成形される、
   請求項２又は請求項３に記載の部品冷却用部材（６０）。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の前記部品冷却用部材（６０）と、
   前記シート保持部（６１０）に保持された前記伝熱シート（７９）と、
   を備える、
   部品冷却用部材組立体。
6. 前記伝熱シート（７９）が前記シート保持部（６１０）の長手方向に抜けることを防止するための抜け防止部（７９０）が設けられている、
   請求項５に記載の部品冷却用部材組立体。
7. 前記抜け防止部（７９０）は、前記伝熱シート（７９）に設けられている、
   請求項６に記載の部品冷却用部材組立体。
8. 前記抜け防止部（７９０）は、前記伝熱シート（７９）の一部を幅方向、又は厚み方向に突出させた突出部である、
   請求項７に記載の部品冷却用部材組立体。
9. 前記支持部（６１）のうち前記冷媒側部材（１５）とで前記伝熱シート（７９）を挟み込む部分が湾曲面（６１ａ）であり、
   前記湾曲面（６１ａ）の縁に前記シート保持部（６１０）が設けられている、
   請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の部品冷却用部材組立体。
10. 請求項９に記載の部品冷却用部材組立体の製造方法であって、
    前記冷媒側部材（１５）は銅管であり、
    前記銅管が前記支持部（６１）の前記湾曲面（６１ａ）側に装着されることによって、前記伝熱シート（７９）が前記銅管と前記湾曲面（６１ａ）との間に挟みこまれる、
    部品冷却用部材組立体の製造方法。

Images