JP2016046422A - 冷却器モジュール、および冷却器モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】冷却器コア部30を変更することなく、供給パイプ31や排出パイプ32の位置を自由に設定する。【解決手段】冷却器モジュール1は、複数の電子部品4を冷却する冷却器コア部30を備える。流路変更用プレート40は、冷却器コア部30に対してチューブ積層方向DRstの一方側に配置されている。流路変更用プレート40には、冷媒供給流路41、および冷媒排出流路42が形成されている。冷媒供給流路41は、冷媒供給流路を介して冷却器コア部30の冷媒入口24aに接続されている。冷媒排出流路42は、シール部材50の冷媒排出流路を介して冷却器コア部30の冷媒出口24bに接続されている。流路変更用プレート40には、突出開口部43、44が設けられている。【選択図】図1
Description
本発明は、冷却器モジュール、および冷却器モジュールの製造方法に関するものである。
従来、冷却器モジュールにおいて、積層型冷却器によって複数の電子部品を冷却するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
冷却器コア部は、所定方向に積層されている複数本の熱交換チューブと、複数本の熱交換チューブの一端側に接続されて複数本の熱交換チューブに冷媒を供給する供給タンクと、複数本の熱交換チューブの他端側に接続されて複数本の熱交換チューブから流れる冷媒を回収する排出タンクとを備える。
複数本の熱交換チューブのうち隣り合う2本の熱交換チューブ毎に前記隣り合う2本の熱交換チューブの間には、発熱体としての電子部品がそれぞれ配置されている。複数本の熱交換チューブが熱交換チューブ積層方向に圧縮されて、複数の電子部品が前記隣り合う2本の熱交換チューブによってそれぞれ狭持されている。これにより、複数の電子部品がそれぞれ前記隣り合う2本の熱交換チューブの冷却面に密着される。
このように構成される積層型冷却器では、供給タンクからの冷媒は、複数本の熱交換チューブに分配されると、冷媒が複数本の熱交換チューブを通過してから排出タンクに回収される。このとき、複数の電子部品は、それぞれ、隣り合う2本の熱交換チューブに流れる冷媒によって冷却される。
本発明者等は、上記特許文献1の冷却器モジュールにおいて、図14、図15に示すように、供給タンク11のうち熱交換チューブ積層方向一方側に、供給タンク11に冷媒を供給する供給パイプ31を接続し、かつ排出タンク12のうち熱交換チューブ積層方向一方側に排出タンク12から冷媒を回収する排出パイプ32を接続する構成について検討した。
治具5a、5bの間で複数本の熱交換チューブ2cを圧縮させる際に、複数本の熱交換チューブ2cにおいて、高い圧力が加わる高圧力領域6aが幅方向中央側に形成され、低い圧力が加わる低圧力領域6b、6cが幅方向端側に形成される。当該幅方向は、図15、図14中の左右方向のことである。
ここで、図14に示すように、供給タンク11および排出タンク12の間の寸法Laと供給パイプ31および排出パイプ32の寸法Lbとが同一であるときには、上側の治具5aの幅寸法を大きくすることできる。このため、高圧力領域6aが広がり、低圧力領域6b、6cが狭くなる。すなわち、複数本の熱交換チューブ2cをチューブ長手方向DRtbの広い範囲に亘って熱交換チューブ積層方向に圧縮することができる。したがって、複数本の熱交換チューブ2cのうち隣り合う2本の熱交換チューブ2cの冷却面と電子部品3とを密着させて複数の電子部品3の冷却性能を確保することができる。
しかし、図15に示すように、供給タンク11および排出タンク12の間の寸法Laよりも、供給パイプ31および排出パイプ32の寸法Lbが小さい場合には、上側の治具5aの幅寸法が制限される。このため、例えば、複数本の熱交換チューブ2cのうち上側の熱交換チューブ2cにおいては、高圧力領域6aが狭くなり、低圧力領域6b、6cが拡がる。したがって、複数本の熱交換チューブ2cのうち圧縮させることができる範囲が狭くなる。このため、複数本の熱交換チューブ2cを十分に圧縮させることができない。よって、複数本の熱交換チューブ2cのうち隣り合う2本の熱交換チューブ2cと電子部品3とを十分に密着させることができない、といった問題が生じる。
本発明は上記点に鑑みて、冷却器コア部を変更することなく、供給パイプや排出パイプの位置を自由に設定することができるようにした冷却器モジュール、および冷却器モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、冷媒が流れる冷媒流路を有して、冷媒流路内の冷媒により被冷却対象(4)を冷却する冷却器コア部(30)を備え、
冷媒流路のうち冷媒入口(24a)には、供給パイプ(31)から冷媒が供給されて、冷媒流路のうち冷媒出口(24b)からの冷媒は排出パイプ(32)に回収される冷却器モジュールであって、
冷媒入口および冷媒出口のうち少なくとも一方の部位と、供給パイプおよび排出パイプのうち一方の部位に対応するパイプとの間の冷媒流路(41、42)を形成する冷媒流路部材(40、60)を備えることを特徴とする。
冷媒流路のうち冷媒入口(24a)には、供給パイプ(31)から冷媒が供給されて、冷媒流路のうち冷媒出口(24b)からの冷媒は排出パイプ(32)に回収される冷却器モジュールであって、
冷媒入口および冷媒出口のうち少なくとも一方の部位と、供給パイプおよび排出パイプのうち一方の部位に対応するパイプとの間の冷媒流路(41、42)を形成する冷媒流路部材(40、60)を備えることを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、冷媒入口および冷媒出口のうち少なくとも一方の部位と供給パイプおよび排出パイプのうち一方の部位に対応するパイプとの間を冷媒流路部材によって接続することができる。したがって、冷却器コア部を変更することなく、供給パイプや排出パイプの位置を自由に設定することができる。これに加えて、供給パイプや排出パイプの冷媒流路の断面積(具体的には、内径)を自由に設定することができる。
なお、当該冷媒流路の断面積とは、供給パイプ31(或いは、供給タンク11)の冷媒流れ方向に直交する断面の面積である。
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、後述の他の実施形態を含む以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、後述の他の実施形態を含む以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
図1は、本発明の実施形態における冷却器モジュール1の全体構成を示した図である。この冷却器モジュール1は、その内部を循環する冷媒と熱交換対象とを熱交換させることによりその熱交換対象を冷却する積層型熱交換器を構成している。具体的には、その熱交換対象すなわち被冷却対象は、板状に形成された複数の電子部品4であり、冷却器モジュール1は、その電子部品4をその両面から冷却する。冷却器モジュール1の冷媒としては、例えばエチレングリコール系の不凍液が混入した水すなわち冷却水が用いられる。なお、図2のチューブ積層方向DRst、チューブ長手方向DRtb、および後述の図4のチューブ幅方向DRwは何れも互いに直交する方向である。
上記冷却対象としての電子部品4は、具体的には、大電力を制御するパワー素子などを収容しており、扁平な直方体形状に形成されている。そして、電子部品4は、その一方の長辺側外周面から電力用電極が延び出し、その他方の長辺側外周面から制御用電極が延びだしている。詳細には、電子部品4は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等の半導体素子とダイオードとを内蔵した半導体モジュールである。そして、その半導体モジュールは、自動車の走行用電動機用の電力変換装置を構成している。電力変換装置は、直流電力を交流電力に変換して走行用電動機に出力する回路である。
具体的には、冷却器モジュール1は、冷却器コア部30、流路変更用プレート40、およびシール部材50を備える。
冷却器コア部30は、複数本の冷却管2がチューブ積層方向DRstへ積層されることによって構成されている。そして、個々の冷却管2は、そのチューブ長手方向DRtbの一端部分に供給タンク構成部2aを有すると共に、チューブ長手方向DRtbの他端部分に排出タンク構成部2bを有している。そして、供給タンク構成部2aと排出タンク構成部2bとの間に、それらをつなぐと共に、冷媒が流れるチューブ冷媒流路2d(図2参照)を形成している扁平形状の熱交換チューブ2cを有している。
その供給タンク構成部2aは、チューブ積層方向DRstへ積層され、それにより、チューブ冷媒流路2dへ冷媒を供給する供給タンク11を構成している。すなわち、その供給タンク11は、複数の供給タンク構成部2aから構成され、複数本の熱交換チューブ2cの一端がそれぞれ接続されている。
排出タンク構成部2bは、チューブ積層方向DRstへ積層され、それにより、チューブ冷媒流路2dから排出された冷媒が流入する排出タンク12を構成している。すなわち、その排出タンク12は、複数の排出タンク構成部2bから構成され、複数本の熱交換チューブ2cの他端がそれぞれ接続されている。
熱交換チューブ2cは、その一方の扁平面(冷却面)において電子部品4の一方の主平面に接し、他方の扁平面(冷却面)において別の電子部品4の他の主平面にも接するように配置されている。すなわち、チューブ積層方向DRstにおいて、複数の電子部品4と複数本の熱交換チューブ2cとが交互に積層配置されている。そして、その複数の電子部品4と複数本の熱交換チューブ2cとを積層配置した組み立て体におけるチューブ積層方向DRstの両端には更に熱交換チューブ2cが配置されている。このような積層配置により、熱交換チューブ2cは、チューブ冷媒流路2dを流れる冷媒に電子部品4へ放熱させ、複数の電子部品4を両面から冷却する。
図2は、冷却器モジュール1の供給タンク11付近を示す断面図である。冷却管2は、例えばアルミニウム合金などの高い熱伝導性をもつ金属製のプレートを積層し、これらプレートをろう付けなどの接合技術により接合して構成されている。具体的には、図3および図2に示すように、冷却管2は、一対の外殻プレート27と中間プレート28とから構成されている。その一対の外殻プレート27は、冷却管2の外殻を成しチューブ積層方向DRstに並んで配置されている。また、中間プレート28は、その一対の外殻プレート27の間に配置されている。
言い換えれば、熱交換チューブ2cは一対の外殻プレート27と中間プレート28とから構成され、一対の外殻プレート27は供給タンク構成部2aと排出タンク構成部2bとにまでそれぞれ延設されている。そして、中間プレート28は、熱交換チューブ2c内から供給タンク構成部2a内および排出タンク構成部2b内へそれぞれ延設されている。
外殻プレート27は、チューブ積層方向DRstへ突き出るように設けられた突出管部22を、供給タンク構成部2aおよび排出タンク構成部2bを構成する部位に有している。その突出管部22は、チューブ積層方向DRstへ開口している。そして、複数本の冷却管2の突出管部22が互いに接合されることにより、複数本の冷却管2がチューブ積層方向DRstへ連結され、供給タンク11及び排出タンク12がそれぞれ構成される。
また、外殻プレート27は、突出管部22の付け根部周辺すなわち突出管部22の基部周辺に、所定の径方向幅をもって環状に形成されたダイヤフラム部23を有している。そのダイヤフラム部23は、供給タンク構成部2aおよび排出タンク構成部2bにおいて、そのタンク構成部2a、2bの内部へ向けてチューブ積層方向DRstに窪んでいる。
本実施形態の各ダイヤフラム部23は、冷却器モジュール1の組み立て時にてチューブ積層方向DRstへの押圧力により容易に変形可能に形成されている容易変形部を構成している。各ダイヤフラム部23は、供給タンク11(或いは、排出タンク12)のうち各ダイヤフラム部23以外の部位に比べて剛性が小さくなっている。
また、外殻プレート27の突出管部22は、インロー接続される。すなわち、チューブ積層方向DRstに接続されている2つの突出管部22のうち、一方の突出管部22は、インロー接続において外側に配置される段付き大径突出管部223となっており、他方の突出管部22は、その大径突出管部223の内側に挿入配置される小径突出管部222となっている。従って、冷却管2を構成する一対の外殻プレート27の一方は、突出管部22としての大径突出管部223を有し、一対の外殻プレート27の他方は、突出管部22としての小径突出管部222を有している。
そして、供給タンク11および排出タンク12の各々において小径突出管部222が大径突出管部223へ嵌合されることにより、その小径突出管部222および大径突出管部223は、1つの管路形成部224を構成している。その管路形成部224は、各タンク11、12において冷媒をチューブ積層方向DRstへ流す円管状のタンク管路224aを形成している。
但し、図1に示すように、冷却器コア部30のうちチューブ積層方向DRstにおける両端に設けられた端部用の外殻プレート27(図3参照)はそれぞれ、突出管部22を有していない。すなわち、図2の上方である一方の端部用の外殻プレート27は、流路変更用プレート40の冷媒供給流路41、および冷媒排出流路42が接続される冷媒入口24a、および冷媒出口24bを有している。
換言すれば、複数本の冷却管2のうちチューブ積層方向DRstの一方側の冷却管2には、冷媒入口24a、および冷媒出口24bが形成されている。冷媒入口24aは、供給タンク11のうちチューブ積層方向DRstの一方側に位置する。冷媒出口24bは、排出タンク12チューブ積層方向DRstの一方側に位置する。冷媒入口24a、および冷媒出口24bは、チューブ積層方向DRstの一方側に開口している。
図2の下方である一方の端部用の外殻プレート27は、突出管部22を有さず閉鎖されている。
図2に示すように、大径突出管部223は、その内部に小径突出管部222を受け容れる。大径突出管部223内に形成された段部は、小径突出管部222の挿入長さを規制するための規制部分として機能する。小径突出管部222の先端は段部に当接して、軸方向すなわちチューブ積層方向DRstへの小径突出管部222の挿入長さが規制される。大径突出管部223の内面と、小径突出管部222の外面との間には、その組み付け過程では挿入可能な程度の隙間があるが、両者はろう付けにより接合され、隙間は閉じられ、密封される。
接合後の突出管部22は、それらの軸方向すなわちチューブ積層方向DRstにおいて、ダイヤフラム部23が塑性変形する程度の加圧力を受けても坐屈しない程度の剛性を提供する。
外殻プレート27の外側縁部には、図2に示すように、チューブ積層方向DRstに立ち上がる外周壁面274と、その外周壁面274から外側へ広がる細い幅のフランジ部275とが形成されている。フランジ部275は、積層方向と垂直な方向に広がる平面を提供している。
一対の外殻プレート27は、それぞれのフランジ部275を相対向させ、そのフランジ部275で中間プレート28の縁部を挟むようにして配置されている。そして、その一対の外殻プレート27および中間プレート28は、ろう付けにより接合されている。
上述のごとく、隣り合う冷却管2の突出管部22同士が嵌合されその突出管部22の側壁同士が接合されることにより、互いの供給タンク構成部2a同士が連通し、互いの排出タンク構成部2b同士が連通する。これにより、供給タンク11及び排出タンク12が形成されている。
また、図2に示すように、冷却管2では、チューブ積層方向DRstに変形するダイヤフラム部23が、突出管部22の周囲に形成されている。そのダイヤフラム部23は、冷却器モジュール1に電子部品4を配設するに当たって、隣り合う2本の冷却管2の間の間隔を狭める際に、チューブ積層方向DRstにおける冷却管2の内側に向かって変形する。
また、熱交換チューブ2cの斜視図である図3に示すように、冷却管2は、熱交換チューブ2cを構成する部位に、中間プレート28を挟んでチューブ積層方向DRstに積層されて一対を成すインナーフィン29を有している。そのインナーフィン29は、中間プレート28と外殻プレート27との間に配置されており、波形状に成形され冷媒の熱交換を促進する。言い換えれば、熱交換チューブ2cにおいて中間プレート28と外殻プレート27との間にはチューブ冷媒流路2dが形成されており、インナーフィン29はそのチューブ冷媒流路2d内に配設されている。そして、外殻プレート27、中間プレート28、及びインナーフィン29は、互いにろう付け接合されることにより、冷却管2を構成している。
このように構成される供給タンク11、排出タンク12、および複数本の熱交換チューブ2cは、複数の電子部品4を冷媒により冷却する積層型冷却器を構成している。
本実施形態の冷却器モジュール1の流路変更用プレート40は、冷却器コア部30に対してチューブ積層方向DRstの一方側に配置されている。
流路変更用プレート40のチューブ幅方向DRwの寸法Lcは、熱交換チューブ2cのチューブ幅方向DRwの寸法よりも大きく、かつ流路変更用プレート40のチューブ長手方向DRtbの寸法は、熱交換チューブ2c(或いは、冷却管2)のチューブ長手方向DRtbの寸法よりも大きくなっている。流路変更用プレート40のうちチューブ積層方向DRstの寸法Lcは、熱交換チューブ2cのうちチューブ積層方向DRstの寸法よりも大きくなっている。
流路変更用プレート40は、アルミニウム合金などの高い熱伝導性をもつ金属製のプレートから構成されている。流路変更用プレート40には、冷媒供給流路41、および冷媒排出流路42が形成されている。
冷媒供給流路41の冷媒出口は、流路変更用プレート40のうちチューブ積層方向DRstの他方側に開口されている。前記冷媒出口は、シール部材50の冷媒供給流路(図示省略)を介して冷却器コア部30の冷媒入口24aに接続されている。
冷媒排出流路42の冷媒入口は、流路変更用プレート40のうちチューブ積層方向DRstの他方側に開口されている。前記冷媒入口は、シール部材50の冷媒排出流路(図示省略)を介して冷却器コア部30の冷媒出口24bに接続されている。
本実施形態のシール部材50は、流路変更用プレート40および冷却器コア部30の間に配置されて、流路変更用プレート40と冷却器コア部30とを密着させる。シール部材50は、冷媒供給流路および冷媒排出流路を備える。前記冷媒供給流路は、冷媒供給流路41の冷媒出口および冷却器コア部30の冷媒入口24aの間の冷媒流路である。前記冷媒排出流路は、冷媒排出流路42の冷媒入口と冷却器コア部30の冷媒出口24bとの間の冷媒流路である。シール部材50は、流路変更用プレート40および冷却器コア部30の間における冷媒供給流路および冷媒排出流路をそれぞれ密閉する。シール部材50は、流路変更用プレート40および冷却器コア部30の間から冷媒が漏れることを防止する。なお、このシール部材はろう付け等の接合でも代用することができる。つまり、流路変更用プレート40および冷却器コア部30の間をろう付け等で接合することにより、流路変更用プレート40および冷却器コア部30の間における冷媒供給流路および冷媒排出流路をそれぞれ密閉することができる。
流路変更用プレート40のうちチューブ積層方向DRstの一方側には、突出開口部43、44(図1、図4参照)が設けられている。突出開口部43は、冷媒供給流路41の冷媒入口を構成している。突出開口部44は、冷媒排出流路42の冷媒出口を構成している。突出開口部43には、供給パイプ31が接続されている。突出開口部44には、排出パイプ32が接続されている。
本実施形態では、供給タンク11および排出タンク12の間の寸法Laは、供給パイプ31および排出パイプ32の間の寸法Lbよりも大きくなっている。
寸法Laは、供給タンク11の軸心S3および排出タンク12の軸心S4の間の寸法である。供給タンク11の軸心S3は、供給タンク11の冷媒流路の中心を通りチューブ積層方向DRstに延びる仮想線である。排出タンク12の軸心S4は、排出タンク12の冷媒流路の中心を通りチューブ積層方向DRstに延びる仮想線である。
寸法Lbは、供給パイプ31の軸心S1および排出パイプ32の軸心S2の間の寸法である。供給パイプ31の軸心S1は、供給パイプ31の冷媒流路の中心を通り供給パイプ31の長手方向に延びる仮想線である。排出パイプ32の軸心S2は、排出パイプ32の冷媒流路の中心を通り排出パイプ32の長手方向に延びる仮想線である。
次に、本実施形態の冷却器モジュール1の作動について説明する。
まず、供給パイプ31から冷媒が流路変更用プレート40の冷媒供給流路41およびシール部材50の冷媒供給流路を通して冷却器コア部30の冷媒入口24aに流入される。この冷媒入口24aに流入される冷媒は、供給タンク11に導入される。この冷媒は、供給タンク11から複数本の熱交換チューブ2cのそれぞれに分配される。この分配された冷媒は、複数本の熱交換チューブ2cをそれぞれ通過した後、排出タンク12に回収される。この回収された冷媒は、冷却器コア部30の冷媒出口24bからシール部材50の冷媒排出流路および流路変更用プレート40の冷媒排出流路42を通して排出パイプ32に排出される。このように冷媒が流れることにより、複数の電子部品4は、それぞれ、複数本の熱交換チューブ2cのうち隣り合う2本の熱交換チューブ2c内の冷媒により冷却される。
次に、本実施形態の冷却器モジュール1の組み立てについて説明する。
まず、第1の工程において、ダイヤフラム部23が変形する前の冷却器コア部30、複数の電子部品4、流路変更用プレート40、およびシール部材50を別々に用意する(ステップ100)。
次に、第2の工程において、冷却器コア部30の複数本の熱交換チューブ2cのうち隣り合う2本の熱交換チューブ2cの間に電子部品4を隣り合う2本の熱交換チューブ2c毎に配置する(ステップ110)。
次に、第3の工程において、冷却器コア部30に対してチューブ積層方向DRstの一方側にシール部材50を介して流路変更用プレート40を配置する(ステップ120)。
次に、第4の工程において、流路変更用プレート40に対してチューブ積層方向DRstの一方側に治具5aを配置して、冷却器コア部30に対してチューブ積層方向DRstの他方側に治具5bを配置する(ステップ130:図6参照)。治具5a、5bは、金属製のプレートからなるものである。治具5aから流路変更用プレート40に対して治具5b側に押圧力を加える。この押圧力は、流路変更用プレート40から冷却器コア部30に加えられて、冷却器コア部30をチューブ積層方向DRstに圧縮する(ステップ140)。
具体的には、押圧力は、突出管部22を通じてダイヤフラム部23に加えられると、図3に示すごとく、ダイヤフラム部23が冷却管2の内側に向かって変形する。
すなわち、押圧力により、外殻プレート27毎のダイヤフラム部23は、供給タンク構成部2aおよび排出タンク構成部2bにおいて、そのタンク構成部2a、2bの内部へ向けてチューブ積層方向DRstに窪む。
このとき、複数本の冷却管2のうち隣り合う2本の冷却管2(すなわち、隣り合う2本の熱交換チューブ2c)の間の間隔が狭められる。このため、前記隣り合う2本の冷却管2と電子部品4とが密着して、電子部品4が前記隣り合う2本の冷却管2によって挟持されている状態となる(ステップ130)。
なお、押圧力によって冷却管2(すなわち、熱交換チューブ2c)の間の間隔を狭めて冷却管2と電子部品4とが密着させる作用は、特開2006−5014と同様である。
以上説明した本実施形態によれば、冷却器モジュール1は、チューブ冷媒流路2dを有して、チューブ冷媒流路2d内の冷媒により複数の電子部品4を冷却する冷却器コア部30を備える。流路変更用プレート40は、冷却器コア部30に対してチューブ積層方向DRstの一方側に配置されている。流路変更用プレート40には、冷媒供給流路41、および冷媒排出流路42が形成されている。冷媒供給流路41の冷媒出口は、シール部材50の冷媒供給流路(図示省略)を介して冷却器コア部30の冷媒入口24aに接続されている。冷媒排出流路42の冷媒入口は、シール部材50の冷媒排出流路(図示省略)を介して冷却器コア部30の冷媒出口24bに接続されている。流路変更用プレート40のうちチューブ積層方向DRstの一方側には、突出開口部43、44が設けられている。突出開口部43には、供給パイプ31が接続されている。突出開口部44には、排出パイプ32が接続されている。
以上により、冷却器コア部30を変更することなく、供給パイプ31や排出パイプ32の位置を自由に設定することができる。すなわち、供給パイプ31や排出パイプ32の位置の自由度を高めることができる冷却器モジュール1、および冷却器モジュール1の製造方法を提供することができる。
本実施形態の流路変更用プレート40のチューブ長手方向DRtbの寸法は、熱交換チューブ2cのチューブ長手方向DRtbの寸法よりも大きく、流路変更用プレート40のチューブ幅方向DRwの寸法は、熱交換チューブ2c(或いは、冷却管2)のチューブ幅方向DRwの寸法よりも大きい。このため、冷却器コア部30をチューブ積層方向DRstに圧縮する際に、流路変更用プレート40の剛性を十分に確保して、流路変更用プレート40が撓むことを抑制することができる。したがって、冷却器コア部30を圧縮する際に、流路変更用プレート40から冷却器コア部30に対してチューブ長手方向DRtbの広い範囲で十分な荷重を加えることができる。これにより、前記隣り合う2本の熱交換チューブ2cの冷却面と電子部品4とを広い範囲に亘って十分に密着させて複数の電子部品3の冷却性能を確保することができる。
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、流路変更用プレート40を冷却器コア部30に対してチューブ積層方向DRstの一方側に接続した例について説明したが、これに代えて、本第2実施形態では、流路変更用プレート(40、40A)を冷却器コア部30に対してチューブ積層方向DRstの一方側および他方側に配置した例について説明する。
上記第1実施形態では、流路変更用プレート40を冷却器コア部30に対してチューブ積層方向DRstの一方側に接続した例について説明したが、これに代えて、本第2実施形態では、流路変更用プレート(40、40A)を冷却器コア部30に対してチューブ積層方向DRstの一方側および他方側に配置した例について説明する。
図7に本発明の第2実施形態の冷却器モジュール1の正面図を示す。図7において、図2と同一符号のものは同一物を示し、その説明は簡素化する。
本実施形態の冷却器モジュール1は、上記第1実施形態の冷却器モジュール1に流路変更用プレート40Aを追加したものである。流路変更用プレート40Aは、冷却器コア部30に対してチューブ積層方向DRstの他方側に配置されている。これにより、本実施形態の冷却器モジュール1には、流路変更用プレート40、40Aが設けられている。
流路変更用プレート40Aには、突出開口部44および冷媒排出流路42が設けられている。流路変更用プレート40Aおよび冷却器コア部30の間には、シール部材50Aが配置されている。冷媒出口24bは、排出タンク12のうちチューブ積層方向DRstの他方向に開口している。
冷媒排出流路42の冷媒入口は、流路変更用プレート40Aのうちチューブ積層方向DRstの一方側に開口されている。冷媒排出流路42の冷媒入口は、シール部材50Aの冷媒排出流路(図示省略)を介して冷却器コア部30の冷媒出口24bに接続されている。突出開口部44は、流路変更用プレート40Aのうちチューブ積層方向DRstの他方向に開口している。そして、流路変更用プレート40Aの突出開口部44には、排出パイプ32(図7中省略)が接続されることになる
本実施形態のシール部材50Aは、流路変更用プレート40Aおよび冷却器コア部30の間を密着させることにより、流路変更用プレート40Aおよび冷却器コア部30の間における冷媒排出流路を密閉する。このことにより、シール部材50Aは、流路変更用プレート40Aおよび冷却器コア部30の間から冷媒が漏れることを防止する。
本実施形態のシール部材50Aは、流路変更用プレート40Aおよび冷却器コア部30の間を密着させることにより、流路変更用プレート40Aおよび冷却器コア部30の間における冷媒排出流路を密閉する。このことにより、シール部材50Aは、流路変更用プレート40Aおよび冷却器コア部30の間から冷媒が漏れることを防止する。
流路変更用プレート40Aのチューブ幅方向DRwの寸法は、熱交換チューブ2cのチューブ幅方向DRwの寸法よりも大きく、かつ流路変更用プレート40Aのチューブ長手方向DRtbの寸法は、熱交換チューブ2c(或いは、冷却管2)のチューブ長手方向DRtbの寸法よりも大きくなっている。流路変更用プレート40Aのうちチューブ積層方向DRstの寸法Lcは、熱交換チューブ2cのうちチューブ積層方向DRstの寸法よりも大きくなっている。
さらに、本実施形態の流路変更用プレート40では、突出開口部43および冷媒排出流路42が設けられて、突出開口部44および冷媒排出流路42が廃止されている。これにより、流路変更用プレート40の突出開口部43には、供給パイプ31が接続されることになる。
本実施形態のシール部材50は、流路変更用プレート40および冷却器コア部30の間を密着させることにより、流路変更用プレート40および冷却器コア部30の間における冷媒供給流路を密閉する。このことにより、シール部材50Aは、流路変更用プレート40および冷却器コア部30の間から冷媒が漏れることを防止する。
次に、本実施形態の冷却器モジュール1の作動について説明する。
まず、供給パイプ31から冷媒が流路変更用プレート40の冷媒供給流路41およびシール部材50の冷媒供給流路を通して冷却器コア部30の冷媒入口24aに流入される。この冷媒入口24aに流入される冷媒は、供給タンク11に導入される。この供給タンク11から冷媒が複数本の熱交換チューブ2cのそれぞれに分配される。この分配された冷媒は、複数本の熱交換チューブ2cをそれぞれ通過した後、排出タンク12に回収される。この回収された冷媒は、冷却器コア部30Aの冷媒出口24bからシール部材50Aの冷媒供給流路および流路変更用プレート40Aの冷媒排出流路42を通して排出パイプ32に排出される。このように冷媒が流れることにより、複数の電子部品4は、複数本の熱交換チューブ2cのうち隣り合う2本の熱交換チューブ2c内の冷媒により冷却される。
次に、本実施形態の冷却器モジュール1の組み立てについて図5を参照して説明する。
まず、第1の工程において、ダイヤフラム部23が変形する前の冷却器コア部30、複数の電子部品4、流路変更用プレート40、40A、およびシール部材50、50Aを別々に用意する(ステップ100)。
次に、第2の工程において、冷却器コア部30の複数本の熱交換チューブ2cのうち隣り合う2本の熱交換チューブ2cの間に電子部品4を隣り合う2本の熱交換チューブ2c毎に配置する(ステップ110)。
次に、第3の工程において、冷却器コア部30に対してチューブ積層方向DRstの一方側にシール部材50を介して流路変更用プレート40を配置する(ステップ120)。
これに加えて、冷却器コア部30に対してチューブ積層方向DRstの他方側にシール部材50Aを介して流路変更用プレート40Aを配置する(ステップ120)。
次に、第4の工程において、流路変更用プレート40に対してチューブ積層方向DRstの一方側に治具5aを配置して、流路変更用プレート40Aに対してチューブ積層方向DRstの他方側に治具5bを配置する。治具5a、5bは、
上記第1実施形態と同様のものである。治具5aから流路変更用プレート40に対して治具5b側に押圧力を加える。この押圧力は、流路変更用プレート40から冷却器コア部30に加えられて冷却器コア部30をチューブ積層方向DRstに圧縮する。
上記第1実施形態と同様のものである。治具5aから流路変更用プレート40に対して治具5b側に押圧力を加える。この押圧力は、流路変更用プレート40から冷却器コア部30に加えられて冷却器コア部30をチューブ積層方向DRstに圧縮する。
具体的には、押圧力は、突出管部22を通じてダイヤフラム部23に加えられると、図3に示すごとく、ダイヤフラム部23が冷却管2の内側に向かって変形する。
すなわち、押圧力により、外殻プレート27毎のダイヤフラム部23は、供給タンク構成部2aおよび排出タンク構成部2bにおいて、そのタンク構成部2a、2bの内部へ向けてチューブ積層方向DRstに窪む。
このとき、複数本の冷却管2のうち隣り合う2本の冷却管2(すなわち、隣り合う2本の熱交換チューブ2c)の間の間隔が狭められる。このため、前記隣り合う2本の冷却管2と電子部品4とが密着して、電子部品4が前記隣り合う2本の冷却管2によって挟持されている状態となる。
以上説明した本実施形態によれば、冷却器モジュール1において、流路変更用プレート40は、冷却器コア部30に対してチューブ積層方向DRstの一方側に配置されている。流路変更用プレート40には、冷媒供給流路41および突出開口部43が形成されている。突出開口部43には、供給パイプ31が接続されている。
以上により、冷却器コア部30を変更することなく、供給パイプ31の位置を自由に設定することができる。
本実施形態では、流路変更用プレート40Aは、冷却器コア部30に対してチューブ積層方向DRstの他方側に配置されている。流路変更用プレート40Aには、冷媒供給流路41および突出開口部44が形成されている。突出開口部44には、排出パイプ32が接続されている。
以上により、冷却器コア部30を変更することなく、排出パイプ32の位置を自由に設定することができる。
本実施形態では、流路変更用プレート40、40Aのチューブ長手方向DRtbの寸法は、熱交換チューブ2c(或いは、冷却管2)のチューブ長手方向DRtbの寸法よりも大きく、流路変更用プレート40、40Aのチューブ幅方向DRwの寸法は、熱交換チューブ2cのチューブ幅方向DRwの寸法よりも大きい。このため、治具5a、5bの間で流路変更用プレート40(40A)から冷却器コア部30に押圧力を加える際に、複数本の熱交換チューブ2cのうち高い圧力が加わる領域を拡がることができる。このため、複数本の熱交換チューブ2cを広い範囲に亘って十分に圧縮させることができる。したがって、複数の電子部品4と複数本の熱交換チューブ2cの冷却面とを密着させて複数の電子部品3の冷却性能を確保することができる。
(第3実施形態)
上記第1、第2の実施形態では、供給タンク11および排出タンク12の間の寸法Lbと供給パイプ31および排出パイプ32の寸法Laとを相違する場合に、流路変更用プレート40(40A)を用いた例について説明したが、これに代えて、本第3実施形態では、次のようにする。
上記第1、第2の実施形態では、供給タンク11および排出タンク12の間の寸法Lbと供給パイプ31および排出パイプ32の寸法Laとを相違する場合に、流路変更用プレート40(40A)を用いた例について説明したが、これに代えて、本第3実施形態では、次のようにする。
すなわち、本実施形態では、図8に示すように、寸法Laと寸法Lbとが同一で、かつ供給タンク11の軸心S3と供給パイプ31の軸心S1とがオフセットし、排出タンク12の軸心S4とおよび排出パイプ32の軸心S2がオフセットした場合に、流路変更用プレート40を用いる。
以上説明した本実施形態によれば、冷却器モジュール1において、流路変更用プレート40は、冷却器コア部30に対してチューブ積層方向DRstの一方側に配置されている。流路変更用プレート40には、冷媒供給流路41、42および突出開口部43、44が形成されている。突出開口部43には、供給パイプ31が接続されている。突出開口部44には、排出パイプ32が接続されている。
以上により、冷却器コア部30を変更することなく、供給パイプ31や排出タンク12の位置を自由に設定することができる。
(第4実施形態)
上記第1、第2の実施形態では、供給タンク11および排出タンク12の間の寸法Lbと供給パイプ31および排出パイプ32の寸法Laとを相違する場合に、流路変更用プレート40(40A)を用いた例について説明したが、これに代えて、本第4実施形態では、供給タンク11(或いは、排出タンク12)の内径と供給パイプ31(或いは、排出パイプ32)の内径とが相違する場合に流路変更用プレート40を用いた例について説明する。
上記第1、第2の実施形態では、供給タンク11および排出タンク12の間の寸法Lbと供給パイプ31および排出パイプ32の寸法Laとを相違する場合に、流路変更用プレート40(40A)を用いた例について説明したが、これに代えて、本第4実施形態では、供給タンク11(或いは、排出タンク12)の内径と供給パイプ31(或いは、排出パイプ32)の内径とが相違する場合に流路変更用プレート40を用いた例について説明する。
図9に本発明の第4実施形態の冷却器モジュール1の正面図を示す。図9において、図2と同一符号のものは同一物を示し、その説明は簡素化する。
本実施形態では、供給タンク11の内径と供給パイプ31の内径Kaとが相違している。供給タンク11の内径は、供給タンク11の冷媒流路の直径である。供給パイプ31の内径Kaは、供給パイプ31の冷媒流路の直径である。本実施形態の供給タンク11の内径とは、冷媒入口24aの直径のことである。
排出タンク12の内径と排出パイプ32の内径Kbとが相違している。排出タンク12の内径は、排出タンク12の冷媒流路の直径である。排出パイプ32の内径Kbは、排出パイプ32の冷媒流路の直径である。本実施形態の排出タンク12の内径とは、冷媒出口24bの直径のことである。
以上説明した本実施形態によれば、冷却器モジュール1において、流路変更用プレート40は、冷却器コア部30に対してチューブ積層方向DRstの一方側に配置されている。流路変更用プレート40には、冷媒供給流路41、42および突出開口部43、44が形成されている。突出開口部43には、供給パイプ31が接続されている。突出開口部44には、排出パイプ32が接続されている。
以上により、冷却器コア部30を変更することなく、供給パイプ31の内径Kaや排出パイプ32の内径Kbを自由に設定することができる。これにより、供給パイプ31の冷媒流路の断面積や排出パイプ32の冷媒流路の断面積を自由に設定することができる。なお、冷媒流路の断面積とは、供給パイプ31(或いは、排出パイプ32)のうち冷媒流路の冷媒流れ方向に直交する断面の面積のことである。
(第5実施形態)
本第5実施形態では、上記第1実施形態において、供給パイプ31の内周を供給タンク11の内周の内側に位置するようにした例について図10を参照して説明する。
本第5実施形態では、上記第1実施形態において、供給パイプ31の内周を供給タンク11の内周の内側に位置するようにした例について図10を参照して説明する。
図10に本発明の第5実施形態の冷却器モジュール1の流路変更用プレート40の一部をチューブ積層方向DRstの一方側から視た図を示す。
本実施形態では、供給パイプ31の内径は、供給タンク11の内径よりも小さい。さらに、供給パイプ31の内周(実線の円)は、供給タンク11の内周(鎖線の円)の内側に位置する。換言すれば、供給パイプ31の長手方向から視て供給パイプ31の冷媒流路は、供給タンク11の冷媒流路の内側に位置する。
さらに、本実施形態において、排出パイプ32の内径は、排出タンク12の内径よりも小さい。排出パイプ32の内周は排出タンク12の内周の内側に位置する。換言すれば、排出パイプ32の長手方向から視て排出パイプ32の冷媒流路は、排出タンク12の冷媒流路の内側に位置する。
以上説明した本実施形態によれば、供給パイプ31の長手方向から視て供給パイプ31の冷媒流路は、供給タンク11の冷媒流路の内側に位置する。排出パイプ32の長手方向から視て排出パイプ32の冷媒流路は、排出タンク12の冷媒流路の内側に位置する。このため、供給パイプ31および供給タンク11の間の冷媒流れの抵抗が増加することを低減することができる。さらに、排出パイプ32および排出タンク12の間の冷媒流れの抵抗が増加することを低減することができる。
(第6実施形態)
上記第5実施形態では、供給パイプ31の内径を供給タンク11の内径よりも小さくし、かつ排出パイプ32の内径を排出タンク12の内径よりも小さくした例について説明したが、これに代えて、本第6実施形態では、供給パイプ31の内径を供給タンク11の内径よりも大きくし、かつ排出パイプ32の内径を排出タンク12の内径よりも大きくした例について説明する。
上記第5実施形態では、供給パイプ31の内径を供給タンク11の内径よりも小さくし、かつ排出パイプ32の内径を排出タンク12の内径よりも小さくした例について説明したが、これに代えて、本第6実施形態では、供給パイプ31の内径を供給タンク11の内径よりも大きくし、かつ排出パイプ32の内径を排出タンク12の内径よりも大きくした例について説明する。
図11に本発明の第6実施形態の冷却器モジュール1の流路変更用プレート40の一部をチューブ積層方向DRstの一方側から視た図を示す。
本実施形態では、供給タンク11の内周(鎖線の円)は、供給パイプ31の内周(実線の円)の内側に位置する。換言すれば、供給パイプ31の長手方向から視て、供給タンク11の冷媒流路は、供給パイプ31の冷媒流路の内側に位置する。
さらに、本実施形態において、排出タンク12の内周は排出パイプ32の内周の内側に位置する。換言すれば、排出パイプ32の長手方向から視て、排出タンク12の冷媒流路は、排出パイプ32の冷媒流路の内側に位置する。
以上説明した本実施形態によれば、供給パイプ31の長手方向から視て、供給タンク11の冷媒流路は、供給パイプ31の冷媒流路の内側に位置する。排出パイプ32の長手方向から視て、排出タンク12の冷媒流路は、排出パイプ32の冷媒流路の内側に位置する。このため、供給パイプ31および供給タンク11の間の冷媒流れの抵抗が増加することを低減することができる。さらに、排出パイプ32および排出タンク12の間の冷媒流れの抵抗が増加することを低減することができる。
(第7実施形態)
本第7実施形態では、上記第1実施形態の冷却器モジュール1をケースに収納した例について説明する。
本第7実施形態では、上記第1実施形態の冷却器モジュール1をケースに収納した例について説明する。
図12に本発明の本第7実施形態の冷却器モジュール1の正面図を示す。図12において、図2と同一符号のものは同一物を示し、その説明は簡素化する。
本実施形態の冷却器モジュール1は、ケース60およびコンデンサ70を備える。ケース60には、冷却器コア部30、流路変更用プレート40、およびシール部材50、50Bが収納されている。ケース60は、一方側が開口する開口部を有する。ケース60の開口部は蓋部60Aによって閉鎖されている。冷却器コア部30のうちチューブ積層方向DRstの一方側がケース60の開口部側に位置して、冷却器コア部30のうちチューブ積層方向DRstの他方側がケース60の底部側に位置する。
本実施形態のケース60の底部65と冷却器コア部30との間には、コンデンサ70が配置されている。コンデンサ70は、複数の電子部品4とともに、電力変換装置を構成している。コンデンサ70および冷却器コア部30の間には、バネ等の弾性部材75が配置されている。
蓋部60Aには、突出開口部43、44、冷媒供給流路61、および冷媒排出流路62が設けられている。突出開口部43は、冷媒供給流路61の冷媒入出口を構成している。突出開口部44は、冷媒排出流路62の冷媒出口を構成している。突出開口部43には、供給パイプ31が接続されている。突出開口部44には、排出パイプ32が接続されている。
冷媒供給流路61は、シール部材50Bの冷媒供給流路を通して流路変更用プレート40の冷媒供給流路41に連通している。冷媒排出流路62は、シール部材50Bの冷媒排出流路を通して流路変更用プレート40の冷媒排出流路42に連通している。
シール部材50Bは、蓋部60Aおよび流路変更用プレート40の間に配置されて、蓋部60Aと流路変更用プレート40とを密着する。シール部材50Bは、蓋部60Aと流路変更用プレート40との間における冷媒供給流路および冷媒排出流路をそれぞれ密閉する。
次に、本実施形態の冷却器モジュール1の作動について説明する。
まず、供給パイプ31からの冷媒が蓋部60Aの冷媒供給流路61、シール部材50Bの冷媒供給流路、流路変更用プレート40の冷媒供給流路41、シール部材50の冷媒供給流路を通して冷却器コア部30の冷媒入口24aに流入される。
この冷媒入口24aに流入される冷媒は、供給タンク11に導入される。この供給タンク11から冷媒が複数本の熱交換チューブ2cのそれぞれに分配される。この分配された冷媒は、複数本の熱交換チューブ2cをそれぞれ通過した後、排出タンク12に回収される。この回収された冷媒は、冷却器コア部30の冷媒出口24bからシール部材50の冷媒供給流路および流路変更用プレート40の冷媒排出流路42、シール部材50Bの冷媒排出供給流路、蓋部60Aの冷媒排出流路62、供給パイプ31を通して排出パイプ32に排出される。このように冷媒が流れることにより、複数の電子部品4は、複数本の熱交換チューブ2cのうち隣り合う2本の熱交換チューブ2c内の冷媒により冷却される。
次に、本実施形態の冷却器モジュール1の組み立てについて説明する。
まず、第1の工程において、ダイヤフラム部23が変形する前の冷却器コア部30、複数の電子部品4、流路変更用プレート40、シール部材50、50B、弾性部材75、コンデンサ70、ケース60、および蓋部60Aを別々に用意する。
次に、第2の工程において、冷却器コア部30、流路変更用プレート40、シール部材50、50Bを、ケース60のうちコンデンサ70に対して開口部(図12中上側)側に配置する。
これに伴い、冷却器コア部30の複数本の熱交換チューブ2cのうち隣り合う2本の熱交換チューブ2c毎に電子部品4を前記隣り合う2本の熱交換チューブ2cの間に配置する。
次に、第3の工程において、ケース60の開口部を蓋部材60Aによって閉じる。
このとき、蓋部材60Aから流路変更用プレート40に対して弾性部材75側に押圧力を加わる。この押圧力は、流路変更用プレート40から冷却器コア部30に加えられて冷却器コア部30をチューブ積層方向DRstに圧縮する。具体的には、押圧力は、突出管部22を通じてダイヤフラム部23に加えられると、図3に示すごとく、ダイヤフラム部23が冷却管2の内側に向かって変形する。
すなわち、押圧力により、外殻プレート27毎のダイヤフラム部23は、供給タンク構成部2aおよび排出タンク構成部2bにおいて、そのタンク構成部2a、2bの内部へ向けてチューブ積層方向DRstに窪む。
このとき、複数本の冷却管2のうち隣り合う2本の冷却管2(すなわち、隣り合う2本の熱交換チューブ2c)の間の間隔が狭められる。このため、前記隣り合う2本の冷却管2と電子部品4とが密着して、電子部品4が前記隣り合う2本の冷却管2によって挟持されている状態となる。その後、ケース60に対して蓋部材60Aを締結部材63、64によって締結する。
以上説明した本実施形態によれば、流路変更用プレート40には、冷媒供給流路41、および冷媒排出流路42が形成されている。蓋部60Aには、突出開口部43、44、冷媒供給流路61、および冷媒排出流路62が設けられている。
以上により、冷却器コア部30を変更することなく、供給パイプ31、32の位置を自由に設定することができる。
(第8実施形態)
上記第1〜第7の実施形態では、複数本の熱交換チューブ2cを積層した積層型の冷却器コア部30を用いた例について説明したが、これに代えて、本第8実施形態では、図13に示すように、積層型以外の他のタイプの冷却器コア部30Aを用いた例について説明する。
上記第1〜第7の実施形態では、複数本の熱交換チューブ2cを積層した積層型の冷却器コア部30を用いた例について説明したが、これに代えて、本第8実施形態では、図13に示すように、積層型以外の他のタイプの冷却器コア部30Aを用いた例について説明する。
図13は、本発明の第8実施形態の冷却器モジュール1の正面図である。図13において、図2と同一符号のものは同一物を示し、その説明は簡素化する。冷却器コア部30Aは、チューブ冷媒流路2d内の冷媒により複数の複数の電子部品4を冷却する。
(他の実施形態)
上記第1、第2の実施形態では、冷却器コア部30を圧縮する際に、治具5aから冷却器コア部30に対して治具5b側に押圧力を加えた例について説明したが、これに代えて、冷却器コア部30を圧縮する際に、治具5bから冷却器コア部30に対して治具5a側に押圧力を加えてもよい。
上記第1、第2の実施形態では、冷却器コア部30を圧縮する際に、治具5aから冷却器コア部30に対して治具5b側に押圧力を加えた例について説明したが、これに代えて、冷却器コア部30を圧縮する際に、治具5bから冷却器コア部30に対して治具5a側に押圧力を加えてもよい。
上記第1実施形態では、冷却器コア部30を圧縮する際に、流路変更用プレート40から冷却器コア部30に押圧力を加えた例について説明したが、これに限らず、冷却器コア部30を圧縮する際に、冷却器コア部30から流路変更用プレート40に押圧力を加えてもよい。
上記第1、第2の実施形態では、供給タンク11および排出タンク12の間の寸法Laを、供給パイプ31および排出パイプ32の寸法Lbよりも大きくした例について説明したが、これに代えて、供給タンク11および排出タンク12の間の寸法Laを、供給パイプ31および排出パイプ32の寸法Lbよりも小さくしてもよい。
上記第1〜第8の実施形態では、被冷却対象として電子部品4を用いた例について説明したが、これに代えて、被冷却対象として電子部品4以外の発熱体を用いてもよい。
上記第7実施形態では、冷媒供給流路41および冷媒排出流路42を有する流路変更用プレート40を用いた例について説明したが、これに代えて、上記第2実施形態と同様、流路変更用プレート40、40Aを用いる用にしてもよい。
この場合、流路変更用プレート40、40Aのうち一方の流路変更用プレートを冷却器コア部30と蓋部60Aとの間に配置する。他方の流路変更用プレートを冷却器コア部30とケース60の底部との間に配置する。このため、冷媒供給流路61および冷媒排出流路62のうち一方の流路が蓋部60Aに設けられ、残りの流路がケース60の底部に設けられることになる。
上記第1〜第8の実施形態では、供給パイプ31、排出パイプ32の冷媒流路の断面を円形とした例について説明したが、これに代えて、供給パイプ31、排出パイプ32の冷媒流路の断面を円形以外の形状(例えば、四角形)としてもよい。
上記第1〜第8の実施形態では、直流電力を交流電力に変換する電力変換装置に本発明の冷却器モジュールを適用した例について説明したが、これに代えて、
交流電力を直流電力に変換する電力変換装置に、本発明の冷却器モジュールを適用してもよい。或いは、電力変換装置以外の装置に本発明の冷却器を適用してもよい。
交流電力を直流電力に変換する電力変換装置に、本発明の冷却器モジュールを適用してもよい。或いは、電力変換装置以外の装置に本発明の冷却器を適用してもよい。
上記第1〜第8の実施形態では、ダイヤフラム部23を変形させて、複数本の冷却管2のうち隣り合う2本の冷却管2の間の間隔が狭くした例について説明したが、これに代えて、突出管部22に代えて、蛇腹状に形成されているベローズパイプを用いて、次のようにしてもよい。
すなわち、複数本の冷却管2のそれぞれの長手方向一方側は、複数本の冷却管2のうち隣り合う2本の冷却管2の間をベローズパイプを介して接続することにより、供給タンク11を構成する。複数本の冷却管2のそれぞれの長手方向他方側は、複数本の冷却管2のうち隣り合う2本の冷却管2の間をベローズパイプを介して接続することにより、排出タンク12を構成する。
そして、積層型冷却器30をチューブ積層方向DRstに圧縮する際には、複数のベローズパイプをそれぞれ圧縮して変形する。これにより、複数本の熱交換チューブ2cのうち隣り合う2本の熱交換チューブ2cの間の間隔が狭められる。このため、前記隣り合う2本の熱交換チューブ2cと電子部品4とが密着することができる。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
1 積層型冷却器
4 電子部品(被冷却対象)
24a 冷媒入口
24b 冷媒出口
30 冷却器コア部
31 供給パイプ
32 排出パイプ
40 流路変更用プレート40(冷媒流路部材)
41 冷媒供給流路(冷媒流路)
42 冷媒排出流路(冷媒流路)
60 ケース(冷媒流路部材)
4 電子部品(被冷却対象)
24a 冷媒入口
24b 冷媒出口
30 冷却器コア部
31 供給パイプ
32 排出パイプ
40 流路変更用プレート40(冷媒流路部材)
41 冷媒供給流路(冷媒流路)
42 冷媒排出流路(冷媒流路)
60 ケース(冷媒流路部材)
Claims (14)
- 冷媒が流れる冷媒流路を有して、前記冷媒流路内の冷媒により被冷却対象(4)を冷却する冷却器コア部(30)を備え、
前記冷媒流路のうち冷媒入口(24a)には、供給パイプ(31)から冷媒が供給されて、前記冷媒流路のうち冷媒出口(24b)からの冷媒は排出パイプ(32)に回収される冷却器であって、
前記冷媒入口および前記冷媒出口のうち少なくとも一方の部位と、前記供給パイプおよび前記排出パイプのうち前記一方の部位に対応するパイプとの間の冷媒流路(41、42)を形成する冷媒流路部材(40、60)を備えることを特徴とする冷却器モジュール。 - 前記冷却器コア部は、
所定方向に積層されている複数本の熱交換チューブ(2c)と、
前記複数本の熱交換チューブのそれぞれの長手方向一端側に接続されて、前記供給パイプから前記冷媒入口を通して供給される冷媒を前記複数本の熱交換チューブに分配する供給タンク(11)と、
前記複数本の熱交換チューブのそれぞれの長手方向他端側に接続されて、前記複数本の熱交換チューブから流れる冷媒を回収し、この回収した冷媒を前記冷媒出口から前記排出パイプに排出する回収タンク(12)と、を備え、
前記複数本の熱交換チューブのうち隣り合う2本の熱交換チューブの間には前記被冷却対象が前記2本の熱交換チューブ毎に配置されており、
前記隣り合う2本の熱交換チューブ毎に前記被冷却対象が前記隣り合う2本の熱交換チューブ内の冷媒により冷却されることを特徴とする請求項1に記載の冷却器モジュール。 - 前記冷媒流路部材のうち前記熱交換チューブの積層方向寸法は、前記熱交換チューブのうちその積層方向寸法よりも大きいことを特徴とする請求項2に記載の冷却器モジュール。
- 前記冷媒流路部材(40)は、前記冷媒入口および前記供給パイプの間に形成される前記冷媒流路として第1冷媒流路(41)と、前記冷媒出口および前記排出パイプの間に形成される前記冷媒流路として第2冷媒流路(42)と、を備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の冷却器モジュール。
- 前記冷媒流路部材は、前記冷却器コア部に対して前記熱交換チューブの積層方向一方側に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の冷却器モジュール。
- 前記冷媒入口および前記供給パイプの間に形成される前記冷媒流路を有する前記冷媒流路部材としての第1の冷媒流路部材(40)と、
前記冷媒出口および前記排出パイプの間に形成される前記冷媒流路を有する前記冷媒流路部材としての第2の冷媒流路部材(40A)と、を備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の冷却器モジュール。 - 前記第1の冷媒流路部材は、前記冷却器コア部に対して前記熱交換チューブの積層方向一方側に配置されており、
前記第2の冷媒流路部材は、前記冷却器コア部に対して、前記熱交換チューブの積層方向他方側に配置されていることを特徴とする請求項6に記載の冷却器モジュール。 - 開口部を有し、かつ前記開口部内に前記冷却器コア部および前記冷媒流路部材
を収納するケース(60)と、
前記ケースの前記開口部を閉じる蓋部(60A)と、を備え、
前記蓋部は、前記一方の部位に対応するパイプ(31、32)と前記冷媒流路部材(40)の前記冷媒流路(41、42)との間で前記冷媒を流す冷媒流路(61、62)を備えることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の冷却器モジュール。 - 前記排出パイプの長手方向から視て前記排出タンクの冷媒流路の内側に前記排出パイプの冷媒流路が位置するように前記排出パイプおよび前記排出タンクが配置されていることを特徴とする請求項2ないし8のいずれか1つに記載の冷却器モジュール。
- 前記排出パイプの長手方向から視て前記排出パイプの冷媒流路の内側に前記排出タンクの冷媒流路が位置するように前記排出パイプおよび前記排出タンクが配置されていることを特徴とする請求項2ないし8のいずれか1つに記載の冷却器モジュール。
- 前記供給パイプの長手方向から視て前記供給タンクの冷媒流路の内側に前記供給パイプの冷媒流路が位置するように前記供給パイプおよび前記供給タンクが配置されていることを特徴とする請求項2ないし8のいずれか1つに記載の冷却器モジュール。
- 前記供給パイプの長手方向から視て前記供給パイプの冷媒流路の内側に前記供給タンクの冷媒流路が位置するように前記供給パイプおよび前記供給タンクが配置されていることを特徴とする請求項2ないし8のいずれか1つに記載の冷却器モジュール。
- 請求項4または5に記載の冷却器モジュールの製造方法であって、
前記冷媒流路部材および前記冷却器コア部のうち一方から他方に圧力を加えて前記冷却器コア部を圧縮して、前記複数本の熱交換チューブのうち隣り合う2本の熱交換チューブ毎に前記被冷却対象と前記隣り合う2本の熱交換チューブとを密着させる工程(S140)を有することを特徴とする冷却器モジュールの製造方法。 - 請求項6または7に記載の冷却器モジュールの製造方法であって、
前記第1、第2の冷媒流路部材のうち一方の冷媒流路部材から他方の冷媒流路部材に圧力を加えて前記冷却器コア部を圧縮して、前記複数本の熱交換チューブのうち隣り合う2本の熱交換チューブ毎に前記被冷却対象と前記隣り合う2本の熱交換チューブとを密着させる工程(S140)を有することを特徴とする冷却器モジュールの製造方法。
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WO2021015006A1 (ja) * | 2019-07-23 | 2021-01-28 | 日立造船株式会社 | 電気デバイスユニット |
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WO2021015006A1 (ja) * | 2019-07-23 | 2021-01-28 | 日立造船株式会社 | 電気デバイスユニット |
JP2021019144A (ja) * | 2019-07-23 | 2021-02-15 | 日立造船株式会社 | 電気デバイスユニット |
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