JP2020088108A - Cooler and structure - Google Patents

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JP2020088108A JP2018218662A JP2018218662A JP2020088108A JP 2020088108 A JP2020088108 A JP 2020088108A JP 2018218662 A JP2018218662 A JP 2018218662A JP 2018218662 A JP2018218662 A JP 2018218662A JP 2020088108 A JP2020088108 A JP 2020088108A
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瑞枝 栗谷川
Mizue Kuriyagawa
瑞枝 栗谷川
和樹 木村
Kazuki Kimura
和樹 木村
康之 奥村
Yasuyuki Okumura
康之 奥村
宣秀 鳥羽
Nobuhide Toba
宣秀 鳥羽
ハーグリーヴス アダム
Hargreaves Adam
ハーグリーヴス アダム
康太 植竹
Kota UETAKE
康太 植竹
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Abstract

To provide a cooler capable of liquid-cooling multiple electrical heating elements simultaneously, while improving cooling efficiency of the multiple electrical heating elements.SOLUTION: In a cooler including a metal cooling panel 9 for cooling electrical heating elements, and a resin duct 8 joined to the metal cooling panel 9, and feeding cooling medium, the resin duct 8 includes at least a first duct unit 2 and a second duct unit 3, the first duct unit 2 includes a duct A (17) for introducing the cooling medium from the first duct unit 2 to the second duct unit 3, and a duct B (18) for introducing the cooling medium throughout the first duct unit 2. Out of the branch point of the duct A (17) and the duct B (18), a branch point C (19) located just before the exit (cooling medium shunt 82) of the duct A (17) is provided with a guide part 16 for restraining flow of the cooling medium to the duct B (18) side.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、冷却装置および構造体に関する。 The present invention relates to a cooling device and a structure.

近年、電気自動車等の動力源として電池が注目されている。高出力で、かつ、大容量の電池は充放電過程において多量の熱を発生し、この熱によって電池の劣化を引き起こすことが知られている。よって、電池には冷却システムが必要である。
また、発熱素子である半導体素子を搭載した電子部品は従来から熱対策が重要視されている。特に、近年の電子部品の小型化・高密度実装化の傾向、あるいはマイクロプロセッサ類の高速化に伴い、電子部品1つあたりの消費電力は著しく増大しており、効率的な冷却システムが重要となっている。
In recent years, batteries have attracted attention as a power source for electric vehicles and the like. It is known that a battery with a high output and a large capacity generates a large amount of heat during the charge/discharge process, and this heat causes deterioration of the battery. Therefore, the battery needs a cooling system.
In addition, heat countermeasures have been conventionally emphasized for electronic parts equipped with a semiconductor element that is a heat generating element. In particular, with the recent trend toward miniaturization and high-density mounting of electronic components, or the speeding up of microprocessors, the power consumption per electronic component has significantly increased, and an efficient cooling system is important. Is becoming

電池や電子部品等の発熱体の冷却システムとして、近年では、液冷方式の冷却装置が採用されつつある。液冷方式の冷却装置は、冷媒を循環させる流路を内蔵する金属製板、いわゆるコールドプレートを発熱体に接触させ、流路内に通液した冷媒によって、発熱体から発生する熱を、装置外部に設けられた放熱側ヒートシンクに搬送することで、発熱体を冷却するものである(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1には、複数の電池セルが、上記各電池セル間にスペーサを介在して配列され、配列方向の両端にエンドプレートが配置された電池ブロックであって、複数の上記電池セルの配列方向に延在され、上記各電池セルの一面に、直接、または熱伝導層を介して接触する冷却プレートを備え、上記冷却プレートは、複数の上記電池セルの配列方向に延在された肉厚部、および上記肉厚部の空洞部であり、冷媒が流れる冷却用貫通孔を有する、電池ブロックが開示されている。
In recent years, liquid cooling type cooling devices have been adopted as cooling systems for heating elements such as batteries and electronic components. A liquid-cooling type cooling device is a device in which heat generated by a heating element is generated by a refrigerant that has passed through a metal plate, a so-called cold plate, which has a flow path for circulating a refrigerant, in contact with the heating element. The heating element is cooled by being conveyed to a heat sink on the heat radiation side provided outside (for example, refer to Patent Document 1).
Patent Document 1 discloses a battery block in which a plurality of battery cells are arranged with a spacer interposed between the battery cells, and end plates are arranged at both ends in the arrangement direction. A cooling plate that extends in a direction and contacts one surface of each of the battery cells directly or through a heat conduction layer, and the cooling plate has a wall thickness that extends in the arrangement direction of the plurality of battery cells. And a battery block that is a hollow portion of the thick portion and has a cooling through hole through which a refrigerant flows.

また、集積回路等の電子部品が故障したときの稼働保証や、さらなる高性能化を狙って、複数の電子部品を搭載した電子装置も知られている。複数の電子部品を搭載した電子装置の液冷方式に関して、上流側の電子部品冷却ジャケットを通過した冷媒を、下流側の電子部品冷却ジャケットに流入させる方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, an electronic device equipped with a plurality of electronic components is also known for the purpose of guaranteeing operation when an electronic component such as an integrated circuit fails and further improving performance. Regarding a liquid cooling system of an electronic device having a plurality of electronic components mounted therein, a method of causing a refrigerant having passed through an upstream electronic component cooling jacket to flow into a downstream electronic component cooling jacket is disclosed (for example, Patent Document 2). reference).

特開2016−29624号公報JP, 2016-29624, A 特開平5−315488号公報JP-A-5-315488

しかし、特許文献2に開示されたような、複数の発熱体を同時に液冷する方法では、上流側の発熱体によって加熱されてしまった冷媒を下流側の発熱体の冷却に使用するため、下流側の発熱体の冷却効率が落ちてしまう。すなわち、複数の発熱体を同時に液冷する方法には下流側の発熱体の発生熱量が上流側の発熱体の発生熱量に比べて少ない用途に限定されるという問題点があった。
すなわち、従来の技術において、複数の発熱体を同時に液冷する冷却装置には、複数の発熱体の冷却効率を向上させるという点において改善の余地があった。
However, in the method of simultaneously liquid-cooling a plurality of heating elements as disclosed in Patent Document 2, the refrigerant that has been heated by the heating element on the upstream side is used for cooling the heating element on the downstream side. The cooling efficiency of the heating element on the side is reduced. That is, the method of simultaneously liquid-cooling a plurality of heating elements has a problem that the amount of heat generated by the heating element on the downstream side is limited as compared with the amount of heat generated by the heating element on the upstream side.
That is, in the conventional technology, there is room for improvement in the cooling device that simultaneously liquid-cools a plurality of heating elements in order to improve the cooling efficiency of the plurality of heating elements.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の発熱体を同時に液冷することが可能であるとともに、複数の発熱体の冷却効率が向上した冷却装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a cooling device capable of simultaneously liquid cooling a plurality of heating elements and improving the cooling efficiency of the plurality of heating elements.

本発明によれば以下に示す冷却装置および構造体が提供される。 According to the present invention, the following cooling device and structure are provided.

[1]
発熱体を冷却するための金属製冷却パネルと、上記金属製冷却パネルに接合し、かつ、冷媒を流すための樹脂製流路と、を備える冷却装置であって、
上記樹脂製流路は少なくとも第1の流路ユニットおよび第2の流路ユニットを含み、
上記第1の流路ユニットは、上記第1の流路ユニットから上記第2の流路ユニットへ上記冷媒を導くための流路Aと、上記第1の流路ユニット全体に亘って上記冷媒を導くための流路Bと、を含み、
上記流路Aと上記流路Bとの分岐点のうち、上記流路Aの出口の直前に位置する分岐点Cに上記流路B側への上記冷媒の流れを抑制するためのガイド部が設けられている冷却装置。
[2]
上記[1]に記載の冷却装置において、
上記樹脂製流路は、底部と、上記底部に立設する側壁部と、を有する冷却装置。
[3]
上記[1]または[2]に記載の冷却装置において、
上記金属製冷却パネルと上記樹脂製流路とが、接着剤法、熱溶着法および機械締結法から選ばれる一つ以上の手段で接合されている冷却装置。
[4]
上記[1]乃至[3]のいずれか一つに記載の冷却装置において、
上記金属製冷却パネルの表面の少なくとも一部に微細凹凸構造が形成されており、
上記微細凹凸構造上に上記樹脂製流路の側壁部が位置する冷却装置。
[5]
上記[1]乃至[4]のいずれか一つに記載の冷却装置において、
上記ガイド部は、上記流路Aの出口が設けられた側壁部から上記第1の流路ユニットの内部側へ張り出した出っ張り部を含む冷却装置。
[6]
上記[1]乃至[5]のいずれか一つに記載の冷却装置において、
上記金属製冷却パネルがアルミニウム製部材、アルミニウム合金製部材、銅製部材および銅合金製部材からなる群から選択される少なくとも一種の部材により構成されている冷却装置。
[7]
発熱体と、
上記[1]乃至[6]のいずれか一つに記載の冷却装置と、
を備え、
上記冷却装置における上記金属製冷却パネル表面に上記発熱体が配置されている構造体。
[1]
A cooling device comprising a metal cooling panel for cooling the heating element, and a resin flow path for joining the metal cooling panel, and flowing a refrigerant,
The resin flow path includes at least a first flow path unit and a second flow path unit,
The first flow channel unit has a flow channel A for guiding the coolant from the first flow channel unit to the second flow channel unit, and the coolant over the entire first flow channel unit. A flow path B for guiding,
Among the branch points of the flow path A and the flow path B, a guide part for suppressing the flow of the refrigerant to the flow path B side is provided at a branch point C located immediately before the outlet of the flow path A. Cooling device provided.
[2]
In the cooling device described in [1] above,
The cooling device having the bottom part and the side wall part standing on the bottom part.
[3]
In the cooling device described in [1] or [2] above,
A cooling device in which the metal cooling panel and the resin flow path are joined by one or more means selected from an adhesive method, a heat welding method, and a mechanical fastening method.
[4]
In the cooling device according to any one of [1] to [3] above,
A fine concavo-convex structure is formed on at least a part of the surface of the metal cooling panel,
A cooling device in which a side wall portion of the resin flow path is located on the fine concavo-convex structure.
[5]
In the cooling device according to any one of [1] to [4] above,
The said guide part is a cooling device containing the protrusion part which protruded to the inner side of the said 1st flow path unit from the side wall part in which the exit of the said flow path A was provided.
[6]
In the cooling device according to any one of the above [1] to [5],
A cooling device in which the metal cooling panel is composed of at least one member selected from the group consisting of an aluminum member, an aluminum alloy member, a copper member, and a copper alloy member.
[7]
A heating element,
A cooling device according to any one of the above [1] to [6],
Equipped with
A structure in which the heating element is arranged on the surface of the metallic cooling panel in the cooling device.

本発明によれば、複数の発熱体を同時に液冷することが可能であるとともに、複数の発熱体の冷却効率が向上した冷却装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide liquid cooling for a plurality of heating elements at the same time, and it is possible to provide a cooling device with improved cooling efficiency for a plurality of heating elements.

本実施形態に係る樹脂製流路の構造の一例を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically an example of the structure of the resin-made flow path which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る樹脂製流路の構造の一例を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically an example of the structure of the resin-made flow path which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る樹脂製流路を構成する流路ユニットの構造の一例を模式的に示した斜視図であり、流路ユニットが備える冷媒注入口と冷媒分流口の配置の一例を示す図面ある。It is a perspective view which showed typically an example of the structure of the channel unit which constitutes the resin channel concerning this embodiment, and is drawing showing an example of arrangement of a refrigerant inlet and a refrigerant diversion port with which a channel unit is provided. .. 本実施形態に係る冷却装置を構成する冷却ユニットおよび構造体の構造の一例を模式的に示した断面図である。なお、樹脂製流路の内部に形成された流路は図示していない。It is sectional drawing which showed typically an example of the structure of the cooling unit and structure which comprise the cooling device which concerns on this embodiment. The flow channel formed inside the resin flow channel is not shown. 本実施形態に係る樹脂製流路の構造の一例を模式的に示した斜視図であり、川上側の第1の流路ユニットに形成された流路Aを流れる冷媒が、流路Bに向かう流れと、直列状に配置された川下側の第2の流路ユニットに向かう流れと、に分流するイメージを示した図面である。It is a perspective view which showed typically an example of the structure of the resin-made flow path which concerns on this embodiment, and the refrigerant|coolant which flows through the flow path A formed in the 1st flow path unit on the river side goes to the flow path B. It is the drawing which showed the image which divides into the flow and the flow which goes to the downstream 2nd flow path unit arrange|positioned in series. 川上側の第1の流路ユニットの冷媒分流口の直前に設けられたガイド部の構造の一例を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically an example of the structure of the guide part provided just before the refrigerant distribution port of the 1st flow path unit on the river side. 本実施形態に係る樹脂製流路の構造の一例を模式的に示した平面図である。It is a top view which showed typically an example of the structure of the resin-made flow path which concerns on this embodiment.

以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には共通の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは一致していない。文中の数字の間にある「〜」は特に断りがなければ、以上から以下を表す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be appropriately omitted. Moreover, the figure is a schematic view and does not match the actual dimensional ratio. Unless otherwise specified, "~" between the numbers in the sentence represents the following from the above.

本実施形態に係る冷却装置は、発熱体を冷却するための金属製冷却パネル9と、金属製冷却パネル9に接合し、かつ、冷媒を流すための樹脂製流路8と、を備える冷却装置であって、樹脂製流路8は少なくとも第1の流路ユニット2および第2の流路ユニット3を含み、第1の流路ユニット2は、第1の流路ユニット2から第2の流路ユニット3へ冷媒を導くための流路A(17)と、第1の流路ユニット2全体に亘って冷媒を導くための流路B(18)と、を含み、流路A(17)と流路B(18)との分岐点のうち、流路A(17)の出口(冷媒分流口82)の直前に位置する分岐点C(19)に流路B(18)側への冷媒の流れを抑制するためのガイド部16が設けられている。 The cooling device according to the present embodiment includes a metal cooling panel 9 for cooling a heating element, and a resin flow path 8 that is joined to the metal cooling panel 9 and flows a refrigerant. The resin flow path 8 includes at least the first flow path unit 2 and the second flow path unit 3, and the first flow path unit 2 includes the first flow path unit 2 to the second flow path unit 2. The flow path A(17) includes a flow path A(17) for guiding the refrigerant to the path unit 3 and a flow path B(18) for guiding the refrigerant throughout the first flow path unit 2. Of the branch points of the flow path B(18) and the branch point C(19) located immediately before the outlet of the flow path A(17) (the refrigerant distribution port 82). The guide part 16 for suppressing the flow of the is provided.

ここで、本実施形態に係る冷却装置において、樹脂製流路8が、複数の流路ユニットを含み、さらに第1の流路ユニット2が、第1の流路ユニット2から第2の流路ユニット3へ冷媒を導くための流路A(17)と、第1の流路ユニット2全体に亘って冷媒を導くための流路B(18)と、を含むことによって、上流側の冷却ユニット上の発熱体によって未だ加熱されていない冷媒を下流側の冷却ユニットへ送ることができるため、下流側の冷却ユニットの冷却効率を向上させることができる。その結果、複数の発熱体を同時に液冷することが可能であるとともに、複数の発熱体の冷却効率を向上させることができる。さらに、上記のような複数の流路ユニットと、複数の流路を含むことにより、冷却装置への冷媒の注入圧力を下げることができる。 Here, in the cooling device according to the present embodiment, the resin flow path 8 includes a plurality of flow path units, and the first flow path unit 2 includes the first flow path unit 2 to the second flow path. By including the flow path A (17) for guiding the refrigerant to the unit 3 and the flow path B (18) for guiding the refrigerant over the entire first flow path unit 2, the cooling unit on the upstream side is provided. Since the refrigerant not yet heated by the upper heating element can be sent to the cooling unit on the downstream side, the cooling efficiency of the cooling unit on the downstream side can be improved. As a result, it is possible to simultaneously liquid-cool a plurality of heating elements and improve the cooling efficiency of the heating elements. Further, by including the plurality of flow passage units and the plurality of flow passages as described above, the injection pressure of the refrigerant into the cooling device can be lowered.

図1および図2は、本実施形態に係る樹脂製流路8の構造の一例を模式的に示した斜視図である。図3は、本実施形態に係る樹脂製流路8を構成する流路ユニットの構造の一例を模式的に示した斜視図であり、流路ユニットが備える冷媒注入口81と冷媒分流口82の配置の一例を示す図面ある。なお本実施形態においては、各流路ユニットは金属製冷却パネル9と接合一体化して冷却ユニット1’になり、さらに複数の冷却ユニット1’の集合体が冷却装置である。
樹脂製流路8は、少なくとも第1の流路ユニット2および第2の流路ユニット3を含む。
図1に示す態様では、第1の流路ユニット2と第2の流路ユニット3とが直列状に配置された構成となっており、第1の流路ユニット2が川上側であり、第2の流路ユニット3が川下側である。本実施形態において、「直列状に配置」とは、二つの流路ユニット内の冷媒の流通方式が、川上の流路ユニットを通過した冷媒の一部が川下の流路ユニットに流入する配置を言う。
ここで、樹脂製流路8は、図1に示すように第1の流路ユニット2および第2の流路ユニット3が一体化された構成であってもよいし、第1の流路ユニット2および第2の流路ユニット3が分割された構成であってもよい。第1の流路ユニット2および第2の流路ユニット3が分割されている場合、第1の流路ユニット2と第2の流路ユニット3とは、例えば、冷媒が流れる冷媒管を用いて接続することができる。
1 and 2 are perspective views schematically showing an example of the structure of the resin flow path 8 according to the present embodiment. FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of the structure of the flow path unit that constitutes the resin flow path 8 according to the present embodiment, and shows the refrigerant inlet 81 and the refrigerant distribution port 82 provided in the flow path unit. It is drawing which shows an example of arrangement|positioning. In this embodiment, each flow path unit is joined and integrated with the metallic cooling panel 9 to form a cooling unit 1', and an assembly of a plurality of cooling units 1'is a cooling device.
The resin flow path 8 includes at least a first flow path unit 2 and a second flow path unit 3.
In the mode shown in FIG. 1, the first flow path unit 2 and the second flow path unit 3 are arranged in series, and the first flow path unit 2 is on the upstream side, The channel unit 3 of 2 is on the downstream side. In the present embodiment, "arranged in series" refers to an arrangement in which the refrigerant flow system in the two flow path units is such that a part of the refrigerant that has passed through the upstream flow path unit flows into the downstream flow path unit. To tell.
Here, the resin flow path 8 may have a configuration in which the first flow path unit 2 and the second flow path unit 3 are integrated as shown in FIG. 1, or the first flow path unit The second and second flow path units 3 may be divided. When the first flow path unit 2 and the second flow path unit 3 are divided, the first flow path unit 2 and the second flow path unit 3 may be, for example, a refrigerant pipe through which a refrigerant flows. Can be connected.

樹脂製流路8は、図2に示すように、第1の流路ユニット2および第2の流路ユニット3に加えて、さらに第3の流路ユニット4および第4の流路ユニット5を備えてもよい。この場合、第1の流路ユニット2と第3の流路ユニット4、および第2の流路ユニット3と第4の流路ユニット5がそれぞれ並列状に配置されている。
また、第3の流路ユニット4と第4の流路ユニット5が直列状に配置されている。
ここで、樹脂製流路8は、図2に示すように各流路ユニットが一体化された構成であってもよいし、各流路ユニットがそれぞれ分割された構成であってもよい。各流路ユニットが分割されている場合、各流路ユニット同士は、例えば、冷媒が流れる冷媒管によってつながっている。
樹脂製流路8を構成する流路ユニットの数は特に限定されず、冷却する発熱体の大きさや個数によって任意に設定することができる。
As shown in FIG. 2, the resin flow path 8 includes a third flow path unit 4 and a fourth flow path unit 5 in addition to the first flow path unit 2 and the second flow path unit 3. You may prepare. In this case, the first flow path unit 2 and the third flow path unit 4, and the second flow path unit 3 and the fourth flow path unit 5 are arranged in parallel, respectively.
Further, the third flow path unit 4 and the fourth flow path unit 5 are arranged in series.
Here, the resin flow path 8 may have a configuration in which each flow path unit is integrated as shown in FIG. 2, or may have a configuration in which each flow path unit is divided. When each flow path unit is divided, the flow path units are connected to each other by, for example, a refrigerant pipe through which a refrigerant flows.
The number of flow path units forming the resin flow path 8 is not particularly limited, and can be arbitrarily set depending on the size and number of heating elements to be cooled.

第1の流路ユニット2は、第1の流路ユニット2から第2の流路ユニット3へ冷媒を導くための流路A(17)と、第1の流路ユニット2全体に亘って冷媒を導くための流路B(18)と、を含む。また、第1の流路ユニット2には、冷媒の流入・流出のための複数個の通液口が設けられている。本実施形態に係る冷却装置の好ましい態様においては、後述するように、樹脂製流路8は底部と、底部に立設する側壁部からなり、底部上に流路が形成されている。
第1の流路ユニット2に設けられた通液口の個数は特に限定されないが、例えば4個であり、具体的には一つの側壁部の両端位置、および対向する側壁部の両端位置である。このような一例を図3に示した。冷媒注入口81から進入する冷媒は、冷媒分流口82において流路B(18)用と第2の流路ユニット3への搬送用とに分流され、冷媒合流口83において第2の流路ユニット3から移送された冷媒と合流し、冷媒回収口84において熱交換器に戻される。
より具体的には、冷媒の温度を下げて冷却機能を付与する熱交換器から送給される冷媒はポンプによって昇圧されて冷媒注入口81から第1の流路ユニット2の流路A(17)に流入し、次いで、流入した冷媒の一部が分岐点C(19)から流路B(18)に流れ、そして第1の流路ユニット2全体に流れる。これにより、第1の流路ユニット2全体が冷却される。残りの冷媒が冷媒分流口82から第2の流路ユニット3に流れて第2の流路ユニット3全体に流れる。これにより、第2の流路ユニット3全体が冷却される。第2の流路ユニット3全体に流れた冷媒は冷媒合流口83から第1の流路ユニット2に戻り、冷媒回収口84から熱交換器に戻る。
なお、図1〜3および図5では、樹脂製流路8中に形成された流路を視認し易くするため、冷却ユニット1’を構成する金属製冷却パネル9の記載を省略している。通常は、図4に示すように、樹脂製流路8上に金属製冷却パネル9が配置される。また、図3および図5中の白色矢印は冷媒の流通状況をイメージ的に示したものである。
また、第1の流路ユニット2以外の流路ユニットは、基本的には第1の流路ユニット2と同じ構造を有している。
The first flow path unit 2 includes a flow path A (17) for guiding the refrigerant from the first flow path unit 2 to the second flow path unit 3, and a refrigerant over the entire first flow path unit 2. And a flow path B (18) for guiding. Further, the first flow path unit 2 is provided with a plurality of liquid passage ports for inflow and outflow of the refrigerant. In a preferred mode of the cooling device according to the present embodiment, as will be described later, the resin flow path 8 is composed of a bottom portion and a side wall portion standing on the bottom portion, and the flow passage is formed on the bottom portion.
The number of liquid passage ports provided in the first flow path unit 2 is not particularly limited, but is, for example, four, and specifically, both end positions of one side wall portion and both end positions of opposing side wall portions. .. One such example is shown in FIG. The refrigerant entering from the refrigerant inlet 81 is divided into the refrigerant flow dividing port 82 for the flow path B (18) and for the conveyance to the second flow path unit 3, and the refrigerant flow combining port 83 is used for the second flow path unit. It joins with the refrigerant transferred from No. 3, and is returned to the heat exchanger at the refrigerant recovery port 84.
More specifically, the refrigerant supplied from the heat exchanger that lowers the temperature of the refrigerant and imparts a cooling function is boosted by the pump to flow from the refrigerant inlet 81 to the flow path A (17) of the first flow path unit 2. ), and then a part of the inflowing refrigerant flows from the branch point C (19) to the flow path B (18) and then to the entire first flow path unit 2. As a result, the entire first flow path unit 2 is cooled. The remaining refrigerant flows from the refrigerant distribution port 82 to the second flow path unit 3 and flows to the entire second flow path unit 3. As a result, the entire second flow path unit 3 is cooled. The refrigerant that has flowed through the entire second flow path unit 3 returns to the first flow path unit 2 from the refrigerant merge port 83, and returns to the heat exchanger from the refrigerant recovery port 84.
It should be noted that in FIGS. 1 to 3 and 5, the metal cooling panel 9 constituting the cooling unit 1 ′ is omitted in order to make the flow channels formed in the resin flow channel 8 easy to visually recognize. Usually, as shown in FIG. 4, a metal cooling panel 9 is arranged on the resin flow path 8. Further, white arrows in FIGS. 3 and 5 conceptually show the circulation state of the refrigerant.
The flow channel units other than the first flow channel unit 2 have basically the same structure as the first flow channel unit 2.

図4は、本実施形態に係る冷却装置を構成する単位ユニット(冷却ユニット1’)および構造体20の構造の一例を模式的に示した断面図である。なお、樹脂製流路8の内部に形成された流路は図示していない。
本実施形態に係る構造体20は、発熱体10と、本実施形態に係る冷却ユニット1’と、必要に応じて発熱体10を収容するケースと、を備え、冷却ユニット1’における金属製冷却パネル9の表面に発熱体10が配置されている。発熱体10は、例えば、電池や電子部品である。金属製冷却パネル9と発熱体10は直接接触させてもよいが、好ましくは該接触部に熱伝導性シートが介装される。熱伝導性シートに替えて、いわゆるサーマル・インターフェース・マテリアル(TIM)と呼ばれる物質を用いてもよく、具体的にはサーマルグリース、相変化材料(PCM)、ゲル、高熱伝導接着剤、サーマルテープ等を例示できる。
図4に示す冷却ユニット1’は、平面状の金属製冷却パネル9の周縁部に、樹脂製流路8(内部の流路は図示せず)が接合されたものであり、金属製冷却パネル9の冷媒流通面とは反対面に電池や電子部品等の発熱体10が搭載され、発熱体10は、必要に応じてケース内に収納されている。樹脂製流路8の側面には、冷媒の流入・流出のための通液口である冷媒注入口81と冷媒分流口82が設けられている(冷媒合流口83と冷媒回収口84は図示せず)。
FIG. 4 is a cross-sectional view that schematically shows an example of the structure of the unit 20 (cooling unit 1′) and the structure 20 that form the cooling device according to the present embodiment. The flow path formed inside the resin flow path 8 is not shown.
The structure 20 according to the present embodiment includes the heating element 10, the cooling unit 1 ′ according to the present embodiment, and a case that accommodates the heating element 10 as necessary, and the metal cooling in the cooling unit 1 ′. The heating element 10 is arranged on the surface of the panel 9. The heating element 10 is, for example, a battery or an electronic component. The metal cooling panel 9 and the heating element 10 may be in direct contact with each other, but a heat conductive sheet is preferably interposed at the contact portion. Instead of the heat conductive sheet, a so-called thermal interface material (TIM) may be used. Specifically, thermal grease, phase change material (PCM), gel, high heat conductive adhesive, thermal tape, etc. Can be illustrated.
The cooling unit 1'shown in FIG. 4 has a resin-made flow path 8 (the internal flow path is not shown) joined to the peripheral edge of a flat metal-made cooling panel 9. A heating element 10 such as a battery or an electronic component is mounted on the surface of the cooling element 9 opposite to the refrigerant circulation surface, and the heating element 10 is housed in a case as required. A side surface of the resin flow path 8 is provided with a refrigerant inlet port 81 and a refrigerant diversion port 82 which are liquid passage ports for the inflow and outflow of the refrigerant (refrigerant merging port 83 and refrigerant recovery port 84 are not shown). No).

金属製冷却パネル9は樹脂製流路8の内部に形成された流路を流通する冷媒によって、全体が冷却されているため、金属製冷却パネル9の樹脂製流路8との接合面とは反対面に接する発熱体10の冷却効率を高くすることができる。また、冷媒の流路が形成された樹脂製流路8は軽量且つ断熱性に優れた材質により形成されているので、例えば構造体20全体の重量軽減に寄与するとともに冷却効率を向上させることができる。 Since the entire metal cooling panel 9 is cooled by the refrigerant flowing through the flow passage formed inside the resin flow passage 8, the metal cooling panel 9 is not joined to the resin flow passage 8. The cooling efficiency of the heating element 10 in contact with the opposite surface can be increased. In addition, since the resin-made flow path 8 in which the flow path of the refrigerant is formed is made of a material that is lightweight and has excellent heat insulating properties, it is possible to contribute to, for example, reducing the weight of the entire structure 20 and improve the cooling efficiency. it can.

図5は、本実施形態に係る樹脂製流路8の構造の一例を模式的に示した斜視図であり、川上側の第1の流路ユニット2中に形成された流路A(17)を流れる冷媒が、流路B(18)に向かう流れと、直列する川下側の第2の流路ユニット3に向かう流れとに分流するイメージを示した図面である。
本実施形態に係る冷却装置では、図5に示すように、分岐点C(19)において、川上側の第1の流路ユニット2の冷媒分流口82に至る分流前の流れ13が、川下側の第2の流路ユニット3に向かう流れ14と、流路B(18)に向かう流れ15とに分岐している。
FIG. 5 is a perspective view schematically showing an example of the structure of the resin flow path 8 according to the present embodiment, and the flow path A (17) formed in the first flow path unit 2 on the river side. It is the drawing which showed the image which the refrigerant which flows through divides into the flow which goes to the flow path B (18), and the flow which goes to the downstream 2nd flow path unit 3 which is in series.
In the cooling device according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, at the branch point C (19), the flow 13 before the diversion to the refrigerant diversion port 82 of the first flow path unit 2 on the upstream side is the downstream side. Of the second flow path unit 3 and a flow 15 toward the flow path B (18).

発熱体を冷却するための冷却装置(例えば、冷却ジャケットやコールドプレート)に関する従来技術では、川下側の第2の流路ユニット3に向かう流れ14と流路B(18)に向かう流れ15を制御して、川上側の第1の流路ユニット2と川下側の第2の流路ユニット3を均等に冷却する方法は知られていなかった。
本実施形態に係る冷却装置によれば、図6に示すように、川下側の第2の流路ユニット3に向かう流れ14と流路B(18)に向かう流れ15を分流するためのガイド部16を、流路Aと流路Bとの分岐点のうち、流路Aの出口の直前に位置する分岐点C(例えば、冷媒分流口82の脇)に設置することによって、川下側の第2の流路ユニット3に向かう流れ14と流路B(18)に向かう流れ15の流量比が制御されている。より具体的には、ガイド部16によって、流路B(18)に向かう流れ15を抑制し、川下側の第2の流路ユニット3に向かう流れ14の冷媒の量を増加させている。
この制御の結果、第2の流路ユニット3へ流入する冷媒の量を増やすことができ、冷却装置全体すなわち各冷却ユニットの冷却効率を高めることができる。これにより、複数の冷却ユニットを接続させて複数の発熱体を同時に液冷する際に、下流側の冷却ユニットの冷却効率の低下を抑制でき、その結果、複数の発熱体の冷却効率を向上させることができる。すなわち、本実施形態に係る冷却装置によれば、複数の発熱体を同時に液冷することが可能であるとともに、複数の発熱体の冷却効率を向上させることが可能となる。
ここで、本発明者らは、ガイド部16を設けた場合、第2の流路ユニット3への冷媒の最大流速および平均流速が、ガイド部16を設けない場合に比べて、10%以上向上することをCFD(数値流体力学)計算により確認している。
In the related art related to a cooling device (for example, a cooling jacket or a cold plate) for cooling the heating element, the flow 14 toward the second flow path unit 3 on the downstream side and the flow 15 toward the flow path B (18) are controlled. Then, a method for uniformly cooling the first channel unit 2 on the upstream side and the second channel unit 3 on the downstream side has not been known.
According to the cooling device according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, a guide portion for dividing the flow 14 toward the downstream second flow path unit 3 and the flow 15 toward the flow path B (18). By installing 16 at a branch point C (for example, next to the refrigerant distribution port 82) located immediately before the outlet of the flow path A among the branch points of the flow path A and the flow path B, the downstream side first The flow rate ratio of the flow 14 toward the second flow path unit 3 and the flow 15 toward the flow path B (18) is controlled. More specifically, the guide portion 16 suppresses the flow 15 toward the flow path B (18) and increases the amount of the refrigerant in the flow 14 toward the downstream second flow path unit 3.
As a result of this control, the amount of refrigerant flowing into the second flow path unit 3 can be increased, and the cooling efficiency of the entire cooling device, that is, each cooling unit can be increased. With this, when a plurality of cooling units are connected to simultaneously liquid-cool a plurality of heating elements, it is possible to suppress a decrease in cooling efficiency of the cooling unit on the downstream side, and as a result, improve the cooling efficiency of the plurality of heating elements. be able to. That is, according to the cooling device of the present embodiment, it is possible to simultaneously liquid-cool a plurality of heating elements and improve the cooling efficiency of the heating elements.
Here, when the guide portion 16 is provided, the present inventors improve the maximum flow velocity and the average flow velocity of the refrigerant to the second flow path unit 3 by 10% or more as compared with the case where the guide portion 16 is not provided. This has been confirmed by CFD (Computational Fluid Dynamics) calculation.

ガイド部16の詳細な設置場所、その大きさ、流路に占める高さ等の形状要因については、例えば、上記CFD計算等を用いた最適化検討のもとに最適の形状が設計されうる。 Regarding the shape factor such as the detailed installation place of the guide portion 16, its size, and the height occupied in the flow path, for example, the optimum shape can be designed based on the optimization study using the CFD calculation or the like.

また、ガイド部16の構造としては、例えば、流路Aの出口が設けられた側壁部から第1の流路ユニット2の内部側へ張り出した出っ張り部を含む構造が挙げられる。分岐点Cに、このような出っ張り部を含むガイド部16が配置されることにより、流路B(18)に向かう流れ15を抑制することが可能となり、川下側の第2の流路ユニット3に向かう流れ14の冷媒の量を増加させることができる。 Further, as the structure of the guide portion 16, for example, a structure including a protruding portion protruding from the side wall portion provided with the outlet of the flow passage A to the inner side of the first flow passage unit 2 can be cited. By disposing the guide portion 16 including such a protruding portion at the branch point C, the flow 15 toward the flow passage B (18) can be suppressed, and the second flow passage unit 3 on the downstream side can be suppressed. The amount of refrigerant in stream 14 towards can be increased.

さらに、ガイド部16の構造としては、例えば、分岐点Cの底部から鉛直方向に張り出した出っ張り部を含む構造が挙げられる。分岐点Cに、このような出っ張り部を含むガイド部16が配置されることにより、流路B(18)に向かう流れ15を抑制することが可能となり、川下側の第2の流路ユニット3に向かう流れ14の冷媒の量を増加させることができる。 Further, as the structure of the guide portion 16, for example, a structure including a protruding portion protruding in the vertical direction from the bottom of the branch point C can be cited. By disposing the guide portion 16 including such a protruding portion at the branch point C, the flow 15 toward the flow passage B (18) can be suppressed, and the second flow passage unit 3 on the downstream side can be suppressed. The amount of refrigerant in stream 14 towards can be increased.

ガイド部16の配置形状は、樹脂製流路8の内部に形成された冷媒流路の形状によらない。本実施形態においては、内部に形成された冷媒流路(流路B)としては、後述するように、対向する二辺の縁部に形成された順方向マニホールド部および逆方向マニホールドと、両マニホールド間に配置された複数の直線状流路からなる櫛歯型流路方式と、蛇行状流路の一端に冷媒注入口が、蛇行状流路を形成する最初の直線流路の対向辺側に、隣接する第2の流路ユニットへの冷媒分流口が形成されている蛇行状流路方式を好ましい態様として挙げることができる。ガイド部16の配置は冷媒分流口82に近接して、流路B(18)に向かう流れ15を邪魔するように設置されることが好ましい。
本実施形態に係る櫛歯状流路においては、後述するように順方向マニホールドから分岐する複数の櫛歯状流路の敷居高さ、敷居幅、流路幅については、冷却される発熱体の発熱量に応じて適宜設定される。ただし、単位冷却ユニットの金属製冷却パネル9内の特定位置を強冷却したい場合、単位冷却ユニットの金属製冷却パネル9表面を押しなべて均一温度で冷却したい場合、あるいは一台のポンプで複数個に配置された冷却ユニットからなる冷却装置を、冷却ユニット間で温度ムラなく冷却した場合等の特定の目的で、上記敷居高さ、敷居幅、流路幅を任意に調整することできる。例えば、本実施形態に係る、二個の冷却ユニットが直列状に配置された構成を含む冷却装置の場合において、後段の冷却ユニットの冷却能力低下を防ぐため、前段の冷却ユニットの複数の櫛歯状流路、好ましくは全ての櫛歯状流路における流路入口の流路幅を絞る態様を挙げることができる。
The arrangement shape of the guide portion 16 does not depend on the shape of the refrigerant flow passage formed inside the resin flow passage 8. In the present embodiment, as the refrigerant flow passage (flow passage B) formed inside, as will be described later, a forward manifold portion and a reverse manifold portion formed at edges of two opposing sides, and both manifolds. A comb-tooth type flow path system consisting of a plurality of linear flow paths arranged in between, and a refrigerant inlet at one end of the meandering flow path on the opposite side of the first straight flow path forming the meandering flow path. The meandering flow path system in which the refrigerant distribution port to the adjacent second flow path unit is formed can be mentioned as a preferred embodiment. It is preferable that the guide portion 16 is disposed near the refrigerant distribution port 82 so as to obstruct the flow 15 toward the flow path B (18).
In the comb-tooth-shaped flow passage according to the present embodiment, as to the threshold height, the threshold width, and the flow passage width of the plurality of comb-tooth-shaped flow passages branched from the forward manifold as described later, It is appropriately set according to the amount of heat generation. However, if you want to strongly cool a specific position in the metal cooling panel 9 of the unit cooling unit, if you want to push the surface of the metal cooling panel 9 of the unit cooling unit to cool at a uniform temperature, or arrange multiple units with one pump. The sill height, the sill width, and the flow passage width can be arbitrarily adjusted for a specific purpose such as when a cooling device including the cooling unit is cooled between the cooling units without uneven temperature. For example, in the case of a cooling device including a configuration in which two cooling units are arranged in series according to the present embodiment, a plurality of comb teeth of the cooling unit of the former stage are provided in order to prevent the cooling ability of the cooling unit of the latter stage from being deteriorated. The flow channel can have an aspect in which the flow channel width is narrowed at the flow channel inlet, preferably in all comb-shaped channels.

本実施形態に係る冷却装置は、厳しい環境下で使用した場合であっても冷媒が漏れることのない厳密な水密性を担保するために、金属製冷却パネル9と流路ユニット乃至樹脂製流路8は緊密且つ堅固に接合していることが好ましい。好ましい接合手段は、接着剤法、熱溶着法および機械締結法から選ばれる一種、または二種以上を組み合わせる方法である。例えば流路ユニット乃至樹脂製流路8と金属製冷却パネル9を接着剤を介して接合する方法は、接着剤法を用いた接合である。金属製冷却パネル9の表面に、インサート成形等の手段で樹脂土手部を形成させた後、次いで、該樹脂土手部の上に樹脂製流路を溶着手段で接合する方法は、樹脂−金属熱溶着法と樹脂−樹脂熱溶着法を組みわせて利用する方法である。樹脂製流路8と金属製冷却パネル9を接着剤を介して接合させた後、さらに機械締結する方法は、熱溶着法と機械締結法を組み合わせた接合手段である。
上記の接合手段で用いた接着剤としては公知の天然系接着剤および合成系接着剤が制限なく使用できるが接着力の持続性の視点から合成系接着剤が好ましい。
合成系接着剤は熱可塑性接着剤、熱硬化性接着剤、エラストマーに分類できるが、接着強度の観点から熱硬化性接着剤が好ましい。熱硬化性接着剤としては、常温反応型接着剤(一液形)であっても加熱硬化型接着剤(二液形)であってもよい。
どのような接着剤を用いるかは、どのような特性を持つ冷却装置を、どのような材料から形成するか等の事情によって当業者が任意に判断する事項である。
The cooling device according to the present embodiment has a metal cooling panel 9 and a flow path unit or a resin flow path in order to ensure strict water tightness in which the refrigerant does not leak even when used in a severe environment. 8 is preferably tightly and firmly joined. A preferable joining method is a method selected from an adhesive method, a heat welding method and a mechanical fastening method, or a method of combining two or more kinds. For example, a method of joining the flow path unit or the resin flow path 8 and the metal cooling panel 9 via an adhesive is a bonding using an adhesive method. After forming a resin bank portion on the surface of the metal cooling panel 9 by means of insert molding or the like, and then joining a resin flow path on the resin bank portion by welding means, a resin-metal heat treatment method is used. This is a method of combining and using a welding method and a resin-resin heat welding method. A method of joining the resin flow path 8 and the metal cooling panel 9 via an adhesive and further mechanically fastening is a joining means that combines a heat welding method and a mechanical fastening method.
As the adhesive used in the above-mentioned joining means, known natural adhesives and synthetic adhesives can be used without limitation, but synthetic adhesives are preferable from the viewpoint of the durability of the adhesive force.
Synthetic adhesives can be classified into thermoplastic adhesives, thermosetting adhesives, and elastomers, but thermosetting adhesives are preferable from the viewpoint of adhesive strength. The thermosetting adhesive may be a room temperature reaction type adhesive (one component type) or a heat curing type adhesive (two component type).
What kind of adhesive is used is a matter for a person skilled in the art to arbitrarily determine depending on circumstances such as what kind of material a cooling device having what kind of characteristics is formed.

本実施形態に係る冷却装置において、金属製冷却パネル9と流路ユニット乃至樹脂製流路8との機械締結は、具体的にはリベットまたはネジ止め等による機械締結である。この場合、少なくとも金属製冷却パネル9の外周端部と流路ユニット乃至樹脂製流路8とがリベットまたはネジ止めされていることが好ましい。金属製冷却パネル9の外周端部のみならず、金属製冷却パネル9の中央部周辺にも流路の流れを邪魔しない程度にリベットまたはネジ止めすることも可能である。金属製冷却パネル9の外周端部を機械的接合する場合、例えば金属製冷却パネル9が平面視矩形の場合、少なくとも外周部の四隅が機械的接合されていることが好ましい。金属製冷却パネル9の外周端部のみならず、金属製冷却パネル9の中央部近辺にも機械的接合用の樹脂土台を形成させたのち、金属製冷却パネル9と樹脂製流路8の機械的接合してもよい。この際は樹脂土台部の流路内での位置を、流路が乱流を引き起こすように工夫して設置することにより、流路内を通液する冷媒の温度均一化に資することが可能な場合がある。
また、本実施形態に係る冷却装置において、上記のように接着層12を介して接合(接着剤法)されていることに加えて、金属製冷却パネル9と流路ユニット乃至樹脂製流路8とがリベットまたはネジ止め等によって機械的接合されていることが好ましい。このように樹脂製流路8と金属製冷却パネル9を二段階で堅固に接合することによって流路ユニット乃至樹脂製流路8内を流通する冷媒の液漏れをより効果的に抑制できる。
In the cooling device according to the present embodiment, the mechanical fastening between the metal cooling panel 9 and the flow channel unit or the resin flow channel 8 is specifically mechanical fastening by rivets or screwing. In this case, it is preferable that at least the outer peripheral end of the metal cooling panel 9 and the flow path unit or the resin flow path 8 be riveted or screwed. It is also possible to rivet or screw not only the outer peripheral end of the metal cooling panel 9 but also the periphery of the central part of the metal cooling panel 9 to the extent that the flow of the flow path is not disturbed. When mechanically joining the outer peripheral ends of the metal cooling panel 9, for example, when the metal cooling panel 9 has a rectangular shape in plan view, at least the four corners of the outer peripheral portion are preferably mechanically joined. After forming a resin base for mechanical joining not only on the outer peripheral edge of the metal cooling panel 9 but also in the vicinity of the central portion of the metal cooling panel 9, the machine of the metal cooling panel 9 and the resin flow path 8 is formed. You may join them. In this case, by arranging the position of the resin base portion in the flow channel so that the flow channel causes turbulence, it is possible to contribute to equalizing the temperature of the refrigerant passing through the flow channel. There are cases.
Further, in the cooling device according to the present embodiment, in addition to being bonded (adhesive method) via the adhesive layer 12 as described above, the metal cooling panel 9 and the flow channel unit or the resin flow channel 8 are provided. It is preferable that and are mechanically joined by rivets or screwing. By firmly joining the resin-made flow passage 8 and the metal-made cooling panel 9 in this manner, it is possible to more effectively suppress the liquid leakage of the refrigerant flowing through the flow passage unit or the resin-made flow passage 8.

本実施形態において、接着剤法を用いて接合する場合の接着層12の平均厚みは、例えば0.5〜5000μm、好ましくは1.0〜2000μm、より好ましくは10〜1000μmである。平均厚みが上記下限値以上であることによって、金属製冷却パネル9と樹脂製流路8との間の接着強度をより良好にすることができ、上記上限値以下であることによって硬化反応中に発生する残留歪量を抑制することができる。 In this embodiment, the average thickness of the adhesive layer 12 in the case of joining using an adhesive method is, for example, 0.5 to 5000 μm, preferably 1.0 to 2000 μm, and more preferably 10 to 1000 μm. When the average thickness is equal to or more than the above lower limit value, the adhesive strength between the metal cooling panel 9 and the resin flow channel 8 can be further improved, and when the average thickness is equal to or less than the above upper limit value, during the curing reaction. The amount of residual strain that occurs can be suppressed.

本実施形態に係る冷却装置においては、流路ユニット乃至樹脂製流路8と接着層12との間、接着層12と金属製冷却パネル9との間にプライマー層を備えていてもよい。プライマー層は特に限定されないが、通常は樹脂層を構成する樹脂成分を含む樹脂材料からなる。プライマー層用の樹脂材料は特に限定されず、公知の物を用いることができる。具体的には、ポリオレフィン系プライマー、エポキシ系プライマー、ウレタン系プライマー等を例示することができる。これらのプライマーは、多層態様等も含めて二種以上を組み合わせてもよい。 In the cooling device according to the present embodiment, a primer layer may be provided between the flow path unit or the resin flow path 8 and the adhesive layer 12, and between the adhesive layer 12 and the metal cooling panel 9. The primer layer is not particularly limited, but is usually made of a resin material containing a resin component forming the resin layer. The resin material for the primer layer is not particularly limited, and known materials can be used. Specific examples include polyolefin-based primers, epoxy-based primers, urethane-based primers and the like. These primers may be used in combination of two or more kinds including the multi-layer mode.

本実施形態に係る冷却装置は、流路ユニット乃至樹脂製流路8の流路形成面と、金属製冷却パネル9の周縁部とを重ね合わせ、例えば接着層12を介して接合させることによって作製することができる。具体的には、樹脂製流路8側の接着面、および/または金属製冷却パネル9側の接着面に、接着剤を塗布したのち、両者を接着する方法が挙げられる。接着条件は接着剤としてどのようなタイプを用いるかによっても変わるが、例えば、室温〜150℃の温度下で、0.1分〜7日程度の条件を例示できる。接着時は、加圧下で行ってもよい。加圧下で接着を行う場合、圧力は、例えば、0.01〜1MPa程度である。 The cooling device according to the present embodiment is manufactured by superposing the flow path forming surface of the flow path unit or the resin flow path 8 and the peripheral edge portion of the metal cooling panel 9 and joining them by, for example, the adhesive layer 12. can do. Specifically, there is a method in which an adhesive is applied to the adhesive surface on the resin flow path 8 side and/or the adhesive surface on the metal cooling panel 9 side, and then both are adhered. The bonding conditions vary depending on what type of adhesive is used, but for example, conditions of about 0.1 minutes to 7 days at room temperature to 150° C. can be exemplified. The bonding may be performed under pressure. When adhering under pressure, the pressure is, for example, about 0.01 to 1 MPa.

本実施形態に係る樹脂製流路8は、好ましくは熱可塑性樹脂組成物の成形体である。熱可塑性樹脂組成物は樹脂成分としての熱可塑性樹脂を含み、必要に応じて充填剤をさらに含んでもよい。
熱可塑性樹脂としては特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン系樹脂、極性基含有ポリオレフィン系樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂等のポリメタクリル系樹脂、ポリアクリル酸メチル樹脂等のポリアクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール−ポリ塩化ビニル共重合体樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、無水マレイン酸−スチレン共重合体樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂等の芳香族ポリエーテルケトン、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、スチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、アイオノマー、アミノポリアクリルアミド樹脂、イソブチレン無水マレイン酸コポリマー、ABS、ACS、AES、AS、ASA、MBS、エチレン−塩化ビニルコポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニルグラフトポリマー、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、塩素化ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、カルボキシビニルポリマー、ケトン樹脂、非晶性コポリエステル樹脂、ノルボルネン樹脂、フッ素プラスチック、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、フッ素化エチレンポリプロピレン樹脂、PFA、ポリクロロフルオロエチレン樹脂、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリパラメチルスチレン樹脂、ポリアリルアミン樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、オリゴエステルアクリレート、キシレン樹脂、マレイン酸樹脂、ポリヒドロキシブチレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリグルタミン酸樹脂、ポリカプロラクトン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は一種単独で使用してもよいし、二種以上組み合わせて使用してもよい。
The resin flow path 8 according to the present embodiment is preferably a molded body of a thermoplastic resin composition. The thermoplastic resin composition contains a thermoplastic resin as a resin component, and may further contain a filler if necessary.
The thermoplastic resin is not particularly limited, for example, polyolefin resin, polar group-containing polyolefin resin, polymethacrylic resin such as polymethyl methacrylate resin, polyacrylic resin such as polymethyl acrylate resin, polystyrene resin, Polyvinyl alcohol-polyvinyl chloride copolymer resin, polyvinyl acetal resin, polyvinyl butyral resin, polyvinyl formal resin, polymethylpentene resin, maleic anhydride-styrene copolymer resin, polycarbonate resin, polyphenylene ether resin, polyether ether ketone resin , Aromatic polyetherketone such as polyetherketone resin, polyester resin, polyamide resin, polyamideimide resin, polyimide resin, polyetherimide resin, styrene elastomer, polyolefin elastomer, polyurethane elastomer, polyester elastomer, polyamide -Based elastomer, ionomer, aminopolyacrylamide resin, isobutylene maleic anhydride copolymer, ABS, ACS, AES, AS, ASA, MBS, ethylene-vinyl chloride copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl acetate-vinyl chloride graft polymer, Ethylene-vinyl alcohol copolymer, chlorinated polyvinyl chloride resin, chlorinated polyethylene resin, chlorinated polypropylene resin, carboxyvinyl polymer, ketone resin, amorphous copolyester resin, norbornene resin, fluoroplastic, polytetrafluoroethylene resin, fluorine Ethylene polypropylene resin, PFA, polychlorofluoroethylene resin, ethylene tetrafluoroethylene copolymer, polyvinylidene fluoride resin, polyvinyl fluoride resin, polyarylate resin, thermoplastic polyimide resin, polyvinylidene chloride resin, polyvinyl chloride resin, polyacetic acid Vinyl resin, polysulfone resin, polyparamethylstyrene resin, polyallylamine resin, polyvinyl ether resin, polyphenylene oxide resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, polymethylpentene resin, oligoester acrylate, xylene resin, maleic acid resin, polyhydroxybutyl Examples thereof include rate resins, polysulfone resins, polylactic acid resins, polyglutamic acid resins, polycaprolactone resins, polyethersulfone resins, polyacrylonitrile resins, and styrene-acrylonitrile copolymer resins. These thermoplastic resins may be used alone or in combination of two or more.

これらの中でも、熱可塑性樹脂としては、樹脂製流路8と接着層12との接着強度や、金属製冷却パネル9と接着層12と接着強度がより効果的に得られるという観点、あるいは冷媒が含有する化学薬品への耐性を効果的に発現できるという観点から、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂、ポリアリーレンエーテル系樹脂およびポリアリーレンスルフィド系樹脂から選択される一種または二種以上の熱可塑性樹脂が好適に用いられる。 Among these, as the thermoplastic resin, the adhesive strength between the resin flow path 8 and the adhesive layer 12 and the adhesive strength between the metal cooling panel 9 and the adhesive layer 12 can be more effectively obtained, or the refrigerant is From the viewpoint of effectively expressing resistance to chemicals contained, one or more selected from polyolefin resins, polyester resins, polyamide resins, fluorine resins, polyarylene ether resins and polyarylene sulfide resins or Two or more types of thermoplastic resins are preferably used.

本実施形態に係る熱可塑性樹脂組成物においては、樹脂製流路8の機械的特性の改良の視点や線膨張係数差の調整等の視点から任意成分と充填剤を併用できる。充填剤としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、炭素粒子、粘土、タルク、シリカ、ミネラル、セルロース繊維からなる群から一種または二種以上を選ぶことができる。これらのうち、好ましくは、ガラス繊維、炭素繊維、タルク、ミネラルから選択される一種または二種以上である。また、アルミナ、フォルステライト、マイカ、窒化アルミナ、窒化ホウ素、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等に代表される放熱性フィラーを用いることもできる。これらの充填剤の形状は特に限定されず、繊維状、粒子状、板状等どのような形状であってもよいが、後述するように金属製冷却パネル9の表面に微細凹凸構造が形成されている場合は、凹部に侵入できる程度の大きさを含む充填剤を使用することが好ましい。
なお、熱可塑性樹脂組成物が充填剤を含む場合、その含有量は、熱可塑性樹脂100質量部に対して、好ましくは1質量部以上100質量部以下であり、より好ましくは5質量部以上90質量部以下であり、特に好ましくは10質量部以上80質量部以下である。
In the thermoplastic resin composition according to the present embodiment, an arbitrary component and a filler can be used together from the viewpoint of improving the mechanical properties of the resin flow path 8 and adjusting the difference in linear expansion coefficient. As the filler, for example, one kind or two or more kinds can be selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber, carbon particles, clay, talc, silica, mineral and cellulose fiber. Of these, one or more selected from glass fiber, carbon fiber, talc, and mineral are preferable. Further, a heat dissipation filler typified by alumina, forsterite, mica, alumina nitride, boron nitride, zinc oxide, magnesium oxide and the like can be used. The shape of these fillers is not particularly limited and may be any shape such as fibrous, particulate or plate-like, but as will be described later, a fine concavo-convex structure is formed on the surface of the metallic cooling panel 9. In this case, it is preferable to use a filler having a size that allows it to enter the recess.
When the thermoplastic resin composition contains a filler, the content thereof is preferably 1 part by mass or more and 100 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or more and 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin. It is not more than 10 parts by mass, and particularly preferably not less than 10 parts by mass and not more than 80 parts by mass.

本実施形態に係る樹脂製流路8として、熱硬化性樹脂組成物を用いることも可能である。熱硬化性樹脂組成物とは、熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物である。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、オキセタン樹脂、マレイミド樹脂、ユリア(尿素)樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が用いられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上組み合わせて使用してもよい。
これらの中でも、耐熱性、加工性、機械的特性、接着性および防錆性等の視点から、フェノール樹脂、エポキシ樹脂および不飽和ポリエステル樹脂からなる群より選択される1以上を含む熱硬化性樹脂組成物が好適に用いられる。熱硬化性樹脂組成物に占める熱硬化性樹脂の含有量は、樹脂組成物全体を100質量部としたとき、好ましくは15質量部以上60質量部以下であり、より好ましくは25質量部以上50質量部以下である。なお残余成分は例えば充填剤であり、充填剤としては、例えば、前述した充填剤を用いることができる。
It is also possible to use a thermosetting resin composition as the resin flow path 8 according to the present embodiment. The thermosetting resin composition is a resin composition containing a thermosetting resin. Examples of the thermosetting resin include phenol resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, diallyl phthalate resin, melamine resin, oxetane resin, maleimide resin, urea (urea) resin, polyurethane resin, silicone resin, and benzoxazine ring. Resins, cyanate ester resins and the like are used. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, a thermosetting resin containing one or more selected from the group consisting of a phenol resin, an epoxy resin and an unsaturated polyester resin from the viewpoints of heat resistance, processability, mechanical properties, adhesiveness, rust resistance and the like. The composition is preferably used. The content of the thermosetting resin in the thermosetting resin composition is preferably 15 parts by mass or more and 60 parts by mass or less, more preferably 25 parts by mass or more and 50 parts by mass, when the total amount of the resin composition is 100 parts by mass. It is below the mass part. The residual component is, for example, a filler, and as the filler, for example, the above-mentioned filler can be used.

樹脂製流路8の成形方法としては公知の方法を制限なく使用でき、例えば射出成形、押出成形、加熱プレス成形、圧縮成形、トランスファーモールド成形、注型成形、レーザー溶着成形、反応射出成形(RIM成形)、リム成形(LIM成形)、溶射成形等を例示することができる。これらの中でも、樹脂製流路8の成形方法としては、生産性および品質安定性の視点から射出成形法が好ましい。 Any known method can be used without limitation as a method for molding the resin flow path 8, and examples thereof include injection molding, extrusion molding, heat press molding, compression molding, transfer molding, cast molding, laser welding molding, and reaction injection molding (RIM). Molding), rim molding (LIM molding), thermal spray molding and the like. Among these, the injection molding method is preferable as the molding method of the resin flow path 8 from the viewpoint of productivity and quality stability.

本実施形態に係る樹脂製流路8は、例えば、底部と、底部に立設する側壁部と、を有する。樹脂製流路8の形状は好ましくは、平面視矩形の底部と、底部に立設する4枚の平面視矩形枠状の側壁部からなり、底部上に冷媒の流路を形成するために複数の敷居状の障壁、並びに冷媒分流のためのガイド部16が形成されている。障壁の頂面は好ましくは金属製冷却パネル9の、発熱体10を搭載する面とは反対面に接している。そして、該頂面と金属製冷却パネル9は接着剤によって接合されていてもよい。
本実施形態に係る樹脂製流路8の金属製冷却パネル9側の底面全体には溝部が複数形成されており、この溝部は金属製冷却パネル9面と密接することによって冷媒の流路としての機能を生みだす。
The resin flow path 8 according to the present embodiment has, for example, a bottom portion and a side wall portion provided upright on the bottom portion. The shape of the resin-made flow path 8 is preferably composed of a bottom portion having a rectangular shape in plan view and four side wall portions having a rectangular frame shape in plan view, which are erected on the bottom portion, and a plurality of flow paths for the coolant are formed on the bottom portion. Is formed with a threshold barrier and a guide portion 16 for dividing the refrigerant. The top surface of the barrier is preferably in contact with the surface of the metal cooling panel 9 opposite to the surface on which the heating element 10 is mounted. Then, the top surface and the metal cooling panel 9 may be joined by an adhesive.
A plurality of groove portions are formed on the entire bottom surface of the resin-made flow passage 8 on the metal cooling panel 9 side according to the present embodiment, and the groove portions serve as a coolant flow passage by closely contacting with the metal cooling panel 9 surface. Create a function.

流路ユニットにおける流路の構造について本発明は何ら限定するものではないが、好ましい例として、内部に形成された冷媒流路が、対向する二辺に形成された順方向マニホールド部および逆方向マニホールドと、両マニホールドに配置された複数の流路からなる方式(以下の説明では、「櫛歯型流路方式」と呼ぶ場合がある)と、内部に形成された冷媒流路が蛇行した一本の流路からなる方式(以下の説明では、「蛇行状流路方式」と呼ぶ場合がある)が挙げられる。
また、流路ユニットにおける流路のその他の構造の例としては、例えば、図7に示す(a)〜(e)の構造が挙げられる。なお、図7(a)〜(e)において、それぞれ右端の流路が流路Aであり、その他の流路が流路Bである。
The present invention is not limited to the structure of the flow passage in the flow passage unit, but as a preferable example, the refrigerant passage formed inside has a forward manifold portion and a reverse manifold portion formed on two opposing sides. And a system consisting of a plurality of flow channels arranged in both manifolds (may be referred to as "comb-shaped flow channel system" in the following description), and a single coolant flow channel formed inside. The method including the above-mentioned flow path (which may be referred to as “a meandering flow path method” in the following description).
Further, examples of other structures of the flow path in the flow path unit include the structures (a) to (e) shown in FIG. 7, for example. 7A to 7E, the flow path at the right end is the flow path A, and the other flow paths are the flow path B.

本実施形態に係る樹脂製流路8には冷媒注入口81と冷媒分流口82が設けられている。通常、櫛歯型流路方式においては順方向マニホールド部の一端に冷媒注入口81が、順方向マニホールルドの他端に第2の流路ユニット3への冷媒分流口82が形成されている。一方、蛇行状流路方式においては、蛇行状流路の一端に冷媒注入口81が、蛇行状流路を構成する最初の直線流路すなわち流路Aの、冷媒注入口81が設けられた辺の対向辺側に冷媒分流口82が形成されている。 The resin flow path 8 according to the present embodiment is provided with a refrigerant inlet 81 and a refrigerant distribution port 82. Usually, in the comb-tooth type flow path system, a coolant inlet port 81 is formed at one end of the forward direction manifold portion, and a coolant distribution port 82 to the second flow channel unit 3 is formed at the other end of the forward direction manifold. On the other hand, in the meandering flow path system, the refrigerant inlet 81 is provided at one end of the meandering passage, and the side of the first straight passage forming the meandering passage, that is, the passage A where the refrigerant inlet 81 is provided. A refrigerant distribution port 82 is formed on the opposite side.

本実施形態に係る樹脂製流路8の、金属製冷却パネル9側の面とは反対側の面には、すだれ状あるいは格子状の補強リブが形成されていることが好ましい。このような補強リブは樹脂製流路8と同一の材質からなることが好ましい。上記補強リブを備えることによって外的ストレスから樹脂製流路8の構造を保護することができる。また、補強リブのリブ高さを高く設定することによって樹脂製流路8の接地面との間に十分な空間を作ることができ、その結果、樹脂製流路8の断熱効果をより向上でき、冷却機能の持続時間を延ばすことができる場合がある。あるいは補強リブのリブ間の間隔を狭めることによっても樹脂製流路8の断熱効果をより向上でき、その結果として冷却機能の持続時間を延ばすことができる場合がある。 It is preferable that a comb-shaped or lattice-shaped reinforcing rib is formed on the surface of the resin flow path 8 according to the present embodiment that is opposite to the surface on the metal cooling panel 9 side. Such reinforcing ribs are preferably made of the same material as the resin flow path 8. By providing the reinforcing ribs, it is possible to protect the structure of the resin flow path 8 from external stress. Further, by setting the rib height of the reinforcing rib to be high, a sufficient space can be created between the reinforcing channel and the ground surface of the resin flow path 8, and as a result, the heat insulating effect of the resin flow path 8 can be further improved. , It may be possible to extend the duration of the cooling function. Alternatively, it may be possible to further improve the heat insulating effect of the resin flow path 8 by narrowing the space between the reinforcing ribs, and as a result, to extend the duration of the cooling function.

本実施形態に係る樹脂製流路8の流路形成面側は金属製冷却パネル9で覆われている。各流路ユニットは、流路ユニットごとに、それぞれ1枚の金属製冷却パネル9で覆われていてもよいし、複数個の大面積の流路ユニットの全体が1枚の金属製冷却パネル9で覆われていてもよい。
本実施形態に係る金属製冷却パネル9は、例えば、平面視において矩形である。金属製冷却パネル9は、発熱体からの熱を拡散するとともに、樹脂製流路8内を流通する冷媒に効率的に熱を伝達するという二つの役割を担う。それゆえ、金属製冷却パネル9の材質は伝熱性に優れることが好ましい。このような視点から金属製冷却パネル9を構成する金属種としては、アルミニウム系金属または銅系金属が用いられ、具体的には、金属製冷却パネル9はアルミニウム製部材、アルミニウム合金製部材、銅製部材および銅合金製部材からなる群から選択される少なくとも一種の部材により構成されていることが好ましい。また金属製冷却パネル9の平均厚みは、伝熱性、強度および軽量性を総合的に勘案して、例えば0.5mm〜30mm、好ましくは0.5mm〜20mmである。
The flow passage forming surface side of the resin flow passage 8 according to the present embodiment is covered with a metal cooling panel 9. Each flow path unit may be covered with one metal cooling panel 9 for each flow path unit, or a plurality of large area flow path units may be entirely covered with one metal cooling panel 9. May be covered with.
The metal cooling panel 9 according to the present embodiment has, for example, a rectangular shape in plan view. The metal cooling panel 9 plays two roles of diffusing the heat from the heating element and efficiently transmitting the heat to the refrigerant flowing in the resin flow path 8. Therefore, it is preferable that the material of the metal cooling panel 9 has excellent heat conductivity. From such a viewpoint, an aluminum-based metal or a copper-based metal is used as the metal species forming the metal cooling panel 9, and specifically, the metal cooling panel 9 is made of an aluminum member, an aluminum alloy member, or a copper member. It is preferable to be composed of at least one member selected from the group consisting of members and members made of copper alloy. The average thickness of the metal cooling panel 9 is, for example, 0.5 mm to 30 mm, preferably 0.5 mm to 20 mm, in consideration of heat transfer property, strength, and lightness.

金属製冷却パネル9上の、少なくとも樹脂製流路8との接合部表面は、脱脂されていることが好ましい。また、金属製冷却パネル9の表面の少なくとも一部に微細凹凸構造が形成されているか、親水性基が形成されていることがより好ましく、微細凹凸構造が形成された表面にさらに親水性基が形成されていることがさらに好ましい。
また、金属製冷却パネル9の表面の少なくとも一部に形成された微細凹凸構造上に樹脂製流路8の側壁部が位置することが好ましい。こうすることで、樹脂製流路8と金属製冷却パネル9との接合強度を高めることができ、その結果、冷媒の漏洩をより一層抑制できるとともに、機械的強度および耐久性の信頼性により一層優れた冷却装置を得ることができる。
It is preferable that at least the surface of the metal cooling panel 9 joined to the resin flow path 8 is degreased. Further, it is more preferable that a fine concavo-convex structure is formed on at least a part of the surface of the metallic cooling panel 9, or a hydrophilic group is formed, and a hydrophilic group is further formed on the surface on which the fine concavo-convex structure is formed. More preferably, it is formed.
Further, it is preferable that the side wall portion of the resin flow path 8 is located on the fine concavo-convex structure formed on at least a part of the surface of the metal cooling panel 9. By doing so, the bonding strength between the resin flow path 8 and the metal cooling panel 9 can be increased, and as a result, the leakage of the refrigerant can be further suppressed and the reliability of mechanical strength and durability can be further improved. An excellent cooling device can be obtained.

本実施形態において、金属製冷却パネル9の表面に形成されている微細凹凸構造の大きさ(深さ、孔径、孔径間距離等)については特段の制限はないが、JIS B 0601に準じて測定した十点平均粗さRzjisが、例えば1μm以上、好ましくは1μm以上1mm以下、より好ましく3μm以上100μm以下である微細凹凸構造である。
金属製冷却パネル9の表面に上記微細凹凸構造を形成する方法としては特段の制限はないが、例えば、水酸化ナトリウム等の無機塩基水溶液および/または塩酸や硝酸等の無機酸水溶液に金属製冷却パネル9を浸漬する方法;陽極酸化法により金属製冷却パネル9を処理する方法;例えばダイヤモンド砥粒研削またはブラスト加工等の機械的切削によって作製した微細凹凸構造を有する金型パンチを金属製冷却パネル9の表面にプレスすることにより金属製冷却パネル9の表面に微細凹凸構造を形成する方法;サンドブラストやローレット加工、レーザー加工により金属製冷却パネル9の表面に微細凹凸構造を形成する方法;国際公開第2009/31632号パンフレットに開示されているような、水和ヒドラジン、アンモニア、および水溶性アミン化合物から選ばれる1種以上の水溶液に金属製冷却パネル9を浸漬する方法等が挙げることができる。
In the present embodiment, the size (depth, hole diameter, hole distance, etc.) of the fine concavo-convex structure formed on the surface of the metal cooling panel 9 is not particularly limited, but measured according to JIS B 0601. The ten-point average roughness R zjis is, for example, 1 μm or more, preferably 1 μm or more and 1 mm or less, and more preferably 3 μm or more and 100 μm or less.
There is no particular limitation on the method of forming the fine concavo-convex structure on the surface of the metal cooling panel 9, but for example, an inorganic base aqueous solution such as sodium hydroxide and/or an inorganic acid aqueous solution such as hydrochloric acid or nitric acid is used to cool the metal. Method for immersing panel 9; Method for treating metal cooling panel 9 by anodizing method; Metal cooling panel with die punch having fine concavo-convex structure produced by mechanical cutting such as diamond abrasive grain grinding or blasting Method for forming a fine concavo-convex structure on the surface of the metal cooling panel 9 by pressing on the surface of 9; Method for forming a fine concavo-convex structure on the surface of the metal cooling panel 9 by sandblasting, knurling, or laser processing; International Publication Examples thereof include a method of immersing the metal cooling panel 9 in an aqueous solution of at least one selected from hydrated hydrazine, ammonia, and a water-soluble amine compound, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 2009/31632.

なお、上記した方法の中で、特に浸漬方法を採用する場合、上記微細凹凸構造は、金属製冷却パネル9の樹脂製流路8との接合面のみならず、金属製冷却パネル9の全表面に微細凹凸構造が形成されることになるが、このような実施形態は本発明の効果を何ら損なうものではない。 In the method described above, when the dipping method is adopted, the fine concavo-convex structure is not limited to the joint surface of the metal cooling panel 9 with the resin flow path 8, but the entire surface of the metal cooling panel 9. Although a fine concavo-convex structure will be formed in the above, such an embodiment does not impair the effects of the present invention.

本実施形態において、金属製冷却パネル9の表面を覆う親水性基の具体例として、水酸基、シラノール基等を挙げることができる。金属製冷却パネル9の表面への水酸基等の親水性基の導入は、例えばプラズマトリート社が開発したオープンエア(商標)とプラズマプラス(商標)技術を適宜組み合わせたプラズマ表面改質技術を実施することによって達成可能である。また、金属製冷却パネル9の表面へのシラノール基の導入は、例えば、特許第3557194号公報に記載されているようなイトロ処理(ケイ酸化炎処理)によって可能である。上記微細凹凸構造が形成された金属製冷却パネル9の表面にさらに水酸基やシラノール基を導入するためには、いったん上記方法で金属表面に微細凹凸構造を形成させた後、プラズマあるいはイトロ処理を行えばよい。 In the present embodiment, specific examples of the hydrophilic group that covers the surface of the metal cooling panel 9 include a hydroxyl group and a silanol group. The introduction of hydrophilic groups such as hydroxyl groups on the surface of the metal cooling panel 9 is performed by, for example, a plasma surface modification technique developed by Plasmatreat, which appropriately combines open air (trademark) and plasmaplus (trademark) techniques. It can be achieved by Further, the introduction of silanol groups onto the surface of the metal cooling panel 9 can be performed by, for example, an itro treatment (silica flame treatment) as described in Japanese Patent No. 3557194. In order to further introduce a hydroxyl group or a silanol group to the surface of the metal cooling panel 9 on which the fine concavo-convex structure is formed, once the fine concavo-convex structure is formed on the metal surface by the above method, plasma or itro treatment is performed. I'll do it.

1’ 冷却装置を構成する単位ユニット(冷却ユニット)
2 第1の流路ユニット
3 第2の流路ユニット
4 第3の流路ユニット
5 第4の流路ユニット
8 樹脂製流路
81 冷媒注入口
82 冷媒分流口(流路Aの出口)
83 冷媒合流口
84 冷媒回収口
9 金属製冷却パネル
10 発熱体
12 接着層
13 分流前の流れ
14 川下側の第2の流路ユニットに向かう流れ
15 流路Bに向かう流れ
16 ガイド部
17 流路A
18 流路B
19 分岐点C
20 構造体
1'Unit unit (cooling unit) that constitutes a cooling device
2 1st flow path unit 3 2nd flow path unit 4 3rd flow path unit 5 4th flow path unit 8 Resin flow path 81 Refrigerant injection port 82 Refrigerant distribution port (flow path A outlet)
83 Refrigerant Merge Port 84 Refrigerant Recovery Port 9 Metal Cooling Panel 10 Heating Element 12 Adhesive Layer 13 Flow Before Dividing 14 Flow toward Second Channel Unit on Downstream Side 15 Flow toward Flow Path B 16 Guide Part 17 Flow Path A
18 Channel B
19 Junction C
20 structures

Claims (7)

発熱体を冷却するための金属製冷却パネルと、前記金属製冷却パネルに接合し、かつ、冷媒を流すための樹脂製流路と、を備える冷却装置であって、
前記樹脂製流路は少なくとも第1の流路ユニットおよび第2の流路ユニットを含み、
前記第1の流路ユニットは、前記第1の流路ユニットから前記第2の流路ユニットへ前記冷媒を導くための流路Aと、前記第1の流路ユニット全体に亘って前記冷媒を導くための流路Bと、を含み、
前記流路Aと前記流路Bとの分岐点のうち、前記流路Aの出口の直前に位置する分岐点Cに前記流路B側への前記冷媒の流れを抑制するためのガイド部が設けられている冷却装置。
A cooling device comprising a metal cooling panel for cooling a heating element, and a resin flow path for joining the metal cooling panel and flowing a refrigerant,
The resin flow path includes at least a first flow path unit and a second flow path unit,
The first flow channel unit has a flow channel A for guiding the coolant from the first flow channel unit to the second flow channel unit, and the coolant over the entire first flow channel unit. A flow path B for guiding,
Of the branch points of the flow channel A and the flow channel B, a branch point C located immediately before the outlet of the flow channel A has a guide portion for suppressing the flow of the refrigerant toward the flow channel B. Cooling device provided.
請求項1に記載の冷却装置において、
前記樹脂製流路は、底部と、前記底部に立設する側壁部と、を有する冷却装置。
The cooling device according to claim 1,
The cooling device having the bottom part and the side wall part standing on the bottom part.
請求項1または2に記載の冷却装置において、
前記金属製冷却パネルと前記樹脂製流路とが、接着剤法、熱溶着法および機械締結法から選ばれる一つ以上の手段で接合されている冷却装置。
The cooling device according to claim 1 or 2,
A cooling device in which the metal cooling panel and the resin flow path are joined by one or more means selected from an adhesive method, a heat welding method, and a mechanical fastening method.
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の冷却装置において、
前記金属製冷却パネルの表面の少なくとも一部に微細凹凸構造が形成されており、
前記微細凹凸構造上に前記樹脂製流路の側壁部が位置する冷却装置。
The cooling device according to any one of claims 1 to 3,
A fine concavo-convex structure is formed on at least a part of the surface of the metal cooling panel,
A cooling device in which a side wall portion of the resin flow path is located on the fine concavo-convex structure.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の冷却装置において、
前記ガイド部は、前記流路Aの出口が設けられた側壁部から前記第1の流路ユニットの内部側へ張り出した出っ張り部を含む冷却装置。
The cooling device according to any one of claims 1 to 4,
The said guide part is a cooling device containing the protrusion part which protruded from the side wall part in which the exit of the said flow path A was provided to the inner side of the said 1st flow path unit.
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の冷却装置において、
前記金属製冷却パネルがアルミニウム製部材、アルミニウム合金製部材、銅製部材および銅合金製部材からなる群から選択される少なくとも一種の部材により構成されている冷却装置。
The cooling device according to any one of claims 1 to 5,
A cooling device in which the metal cooling panel is composed of at least one member selected from the group consisting of an aluminum member, an aluminum alloy member, a copper member, and a copper alloy member.
発熱体と、
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の冷却装置と、
を備え、
前記冷却装置における前記金属製冷却パネル表面に前記発熱体が配置されている構造体。
A heating element,
A cooling device according to any one of claims 1 to 6,
Equipped with
A structure in which the heating element is arranged on the surface of the metallic cooling panel in the cooling device.
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