JP4265509B2 - Stacked cooler - Google Patents
Stacked cooler Download PDFInfo
- Publication number
- JP4265509B2 JP4265509B2 JP2004252886A JP2004252886A JP4265509B2 JP 4265509 B2 JP4265509 B2 JP 4265509B2 JP 2004252886 A JP2004252886 A JP 2004252886A JP 2004252886 A JP2004252886 A JP 2004252886A JP 4265509 B2 JP4265509 B2 JP 4265509B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- cooling pipe
- outer shell
- pipe
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 239
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 96
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 71
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 51
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 40
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 35
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims description 22
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 19
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 9
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 21
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 21
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 15
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- OHMHBGPWCHTMQE-UHFFFAOYSA-N 2,2-dichloro-1,1,1-trifluoroethane Chemical compound FC(F)(F)C(Cl)Cl OHMHBGPWCHTMQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- KYKAJFCTULSVSH-UHFFFAOYSA-N chloro(fluoro)methane Chemical compound F[C]Cl KYKAJFCTULSVSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
Description
本発明は、複数の電子部品を両面から冷却するための積層型冷却器に関する。 The present invention relates to a stacked cooler for cooling a plurality of electronic components from both sides.
従来より、図20、図21に示すごとく、半導体素子を内蔵した半導体モジュール91の放熱を行うために、該半導体モジュール91を両面から挟持するように冷却管92を配設してなる積層型冷却器9がある(特許文献1参照)。
この積層型冷却器9においては、上記半導体モジュール91と上記冷却管92とが交互に積層された構成となっている。そして、積層された複数の冷却管92は、連通部材93によって連通され、冷却媒体が各冷却管92に流通するよう構成されている。
Conventionally, as shown in FIGS. 20 and 21, in order to radiate heat from a
The stacked
しかしながら、上記冷却管92の一方の面に配された半導体モジュール91と他方の面に配された半導体モジュール91との間に、大きな発熱量の差が生じると、一方の半導体モジュール91から、上記冷却管92を介して、他方の半導体モジュール91に熱移動するおそれがある。これにより、発熱量の小さい半導体モジュール91の温度を上昇させてしまうおそれがある。
それ故、積層型冷却器の冷却能力が不充分となるおそれがある。
However, if a large difference in heat generation occurs between the
Therefore, the cooling capacity of the stacked cooler may be insufficient.
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、優れた冷却能力を有する積層型冷却器を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a stacked cooler having an excellent cooling capacity.
第1の発明は、複数の電子部品を両面から冷却するための積層型冷却器であって、
該積層型冷却器は、冷却媒体を流通させる冷媒流路を設けた扁平形状の複数の冷却管と、該複数の冷却管を連通する連通部材とを有しており、
上記複数の冷却管は、該冷却管と交互に配置される上記電子部品を両面から挟持できるように積層配置してあると共に、積層方向の両端に配された2つの外側冷却管と、これらの間に配された複数の内側冷却管とよりなり、
該内側冷却管は、少なくとも、上記電子部品と当接する第1主面を有する第1管壁に面した第1冷媒流路と、上記第1主面の反対側において上記電子部品と当接する第2主面を有する第2管壁に面した第2冷媒流路とを設けて、上記冷媒流路を上記内側冷却管の厚み方向に2段以上形成してなり、
上記内側冷却管は、上記冷媒流路を上記内側冷却管の厚み方向と直交する方向に複数に区画するためのインナフィンを有しており、
上記内側冷却管は、上記第1管壁及び上記第2管壁を構成する一対の上記外殻プレートと、該一対の外殻プレートの間に配された中間プレートと、該中間プレートと上記外殻プレートとの間に配された波形状の上記インナフィンとを有し、上記中間プレートと上記外殻プレートとの間に、上記第1冷媒流路及び上記第2冷媒流路がそれぞれ形成されており、
上記中間プレートは、芯材と、その両面にろう材を配したブレージングシートからなり、かつ、上記一対の外殻プレートは、端部における内側面を、上記中間プレートの端部における両面に接合してなることを特徴とする積層型冷却器にある(請求項1)。
第2の発明は、複数の電子部品を両面から冷却するための積層型冷却器であって、
該積層型冷却器は、冷却媒体を流通させる冷媒流路を設けた扁平形状の複数の冷却管と、該複数の冷却管を連通する連通部材とを有しており、
上記複数の冷却管は、該冷却管と交互に配置される上記電子部品を両面から挟持できるように積層配置してあると共に、積層方向の両端に配された2つの外側冷却管と、これらの間に配された複数の内側冷却管とよりなり、
該内側冷却管は、少なくとも、上記電子部品と当接する第1主面を有する第1管壁に面した第1冷媒流路と、上記第1主面の反対側において上記電子部品と当接する第2主面を有する第2管壁に面した第2冷媒流路とを設けて、上記冷媒流路を上記内側冷却管の厚み方向に2段以上形成してなり、
上記内側冷却管は、上記冷媒流路を上記内側冷却管の厚み方向と直交する方向に複数に区画するためのインナフィンを有しており、
上記内側冷却管は、上記第1管壁及び上記第2管壁を構成する一対の上記外殻プレートと、該一対の外殻プレートの間に配された中間プレートと、該中間プレートと上記外殻プレートとの間に配された波形状の上記インナフィンとを有し、上記中間プレートと上記外殻プレートとの間に、上記第1冷媒流路及び上記第2冷媒流路がそれぞれ形成されており、
上記中間プレートは、上記外殻プレートの芯材よりも電位的に卑となる材質であり、かつ、上記一対の外殻プレートは、端部における内側面を互いに接合してなることを特徴とする積層型冷却器にある(請求項2)。 A first invention is a stacked type cooler for cooling a plurality of electronic components from both sides,
The stacked cooler has a plurality of flat cooling pipes provided with a refrigerant flow path for circulating a cooling medium, and a communication member that communicates the plurality of cooling pipes.
The plurality of cooling pipes are stacked so that the electronic components arranged alternately with the cooling pipes can be sandwiched from both sides, two outer cooling pipes arranged at both ends in the stacking direction, and these It consists of a plurality of inner cooling pipes arranged between
The inner cooling pipe includes at least a first coolant channel facing a first pipe wall having a first main surface that comes into contact with the electronic component, and a first coolant channel that contacts the electronic component on the opposite side of the first main surface. provided a second refrigerant flow path facing the second wall having a second major surface, Ri and the coolant channel name to form two or more stages in the thickness direction of the inner cooling tube,
The inner cooling pipe has inner fins for dividing the refrigerant flow path into a plurality of directions in a direction orthogonal to the thickness direction of the inner cooling pipe,
The inner cooling pipe includes a pair of outer shell plates constituting the first pipe wall and the second pipe wall, an intermediate plate disposed between the pair of outer shell plates, the intermediate plate, and the outer plate. A corrugated inner fin disposed between the shell plate and the intermediate plate and the outer shell plate, wherein the first coolant channel and the second coolant channel are respectively formed. And
The intermediate plate is composed of a core material and a brazing sheet in which a brazing material is disposed on both sides thereof, and the pair of outer shell plates join the inner side surfaces at the end portions to both surfaces at the end portions of the intermediate plate. The present invention is a stacked type cooler (claim 1).
A second invention is a stacked cooler for cooling a plurality of electronic components from both sides,
The stacked cooler has a plurality of flat cooling pipes provided with a refrigerant flow path for circulating a cooling medium, and a communication member that communicates the plurality of cooling pipes.
The plurality of cooling pipes are stacked so that the electronic components arranged alternately with the cooling pipes can be sandwiched from both sides, two outer cooling pipes arranged at both ends in the stacking direction, and these Consisting of multiple inner cooling pipes,
The inner cooling pipe includes at least a first coolant channel facing a first pipe wall having a first main surface that comes into contact with the electronic component, and a first coolant channel that contacts the electronic component on the opposite side of the first main surface. A second refrigerant channel facing the second pipe wall having two main surfaces, and the refrigerant channel is formed in two or more stages in the thickness direction of the inner cooling tube,
The inner cooling pipe has inner fins for dividing the refrigerant flow path into a plurality of directions in a direction orthogonal to the thickness direction of the inner cooling pipe,
The inner cooling pipe includes a pair of outer shell plates constituting the first pipe wall and the second pipe wall, an intermediate plate disposed between the pair of outer shell plates, the intermediate plate, and the outer plate. A corrugated inner fin disposed between the shell plate and the intermediate plate and the outer shell plate, wherein the first coolant channel and the second coolant channel are respectively formed. And
The intermediate plate is made of a material that is lower in potential than the core material of the outer shell plate, and the pair of outer shell plates are formed by joining the inner side surfaces of the end portions to each other. It exists in a lamination type cooler (Claim 2).
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記内側冷却管には、上記冷媒流路が該内側冷却管の厚み方向に2段以上形成されており、上記内側冷却管は、上記第1冷媒流路と上記第2冷媒流路とを有する。そのため、上記内側冷却管の第1主面に接触配置した電子部品を上記第1冷媒流路を流通する冷却媒体によって冷却し、第2主面に接触配置した電子部品を上記第2冷媒流路を流通する冷却媒体によって冷却することができる。
Next, the effects of the present invention will be described.
Two or more stages of the refrigerant flow paths are formed in the inner cooling pipe in the thickness direction of the inner cooling pipe, and the inner cooling pipe includes the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path. . Therefore, the electronic component placed in contact with the first main surface of the inner cooling pipe is cooled by the cooling medium flowing through the first refrigerant flow path, and the electronic component placed in contact with the second main face is moved into the second refrigerant flow path. It can cool with the cooling medium which distribute | circulates.
それ故、仮に、第1主面(第2主面)に接触配置した電子部品の発熱量が大きい場合に、その熱を受けた冷却媒体が第2主面(第1主面)側へ流れることがない。これにより、熱が第2主面(第1主面)にまで達することを防ぐことができ、該第2主面(第1主面)に接触配置した電子部品の温度を上昇させることを防ぐことができる。 Therefore, if the heat generation amount of the electronic component placed in contact with the first main surface (second main surface) is large, the cooling medium that receives the heat flows to the second main surface (first main surface) side. There is nothing. Thereby, heat can be prevented from reaching the second main surface (first main surface), and the temperature of the electronic component placed in contact with the second main surface (first main surface) can be prevented from increasing. be able to.
また、上記冷媒流路の断面積を一定とした場合、該冷媒流路を2段以上とすることにより、1段の場合と比べて冷却管と冷却媒体との間の伝熱面積を大きくすることができる。それ故、積層型冷却器の冷却能力を向上させることができる。
また、同様に、冷媒流路を2段以上とすると、各冷媒流路の断面の相当直径(同一面積の円の直径)を小さくすることができる。これにより、冷却管と冷却媒体との間の熱伝達率が向上し、積層型冷却器の冷却能力が向上する(参考例1参照)。
Further, when the cross-sectional area of the refrigerant flow path is constant, the heat transfer area between the cooling pipe and the cooling medium is increased as compared with the case of the single stage by providing the refrigerant flow path with two or more stages. be able to. Therefore, the cooling capacity of the stacked cooler can be improved.
Similarly, when there are two or more refrigerant channels, the equivalent diameter (diameter of a circle of the same area) of the cross section of each refrigerant channel can be reduced. Thereby, the heat transfer coefficient between the cooling pipe and the cooling medium is improved, and the cooling capacity of the stacked cooler is improved (see Reference Example 1 ).
以上のごとく、本発明によれば、優れた冷却能力を有する積層型冷却器を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a stacked cooler having an excellent cooling capacity.
本発明において、上記電子部品は、例えば、IGBT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とすることができる。そして、該半導体モジュールは、自動車用インバータ、産業機器のモータ駆動インバータ、ビル空調用のエアコンインバータ等に用いるものとすることができる。
また、上記電子部品として、上記半導体モジュール以外にも、例えば、パワートランジスタ、パワーFET、IGBT等を用いることもできる。
Oite the present invention, the electronic component may be, for example, a semiconductor module with a built-in semiconductor element and a diode such as IGBT. And this semiconductor module can be used for the inverter for motor vehicles, the motor drive inverter of industrial equipment, the air conditioner inverter for building air conditioning, etc.
In addition to the semiconductor module, for example, a power transistor, a power FET, or an IGBT can be used as the electronic component.
また、上記冷却媒体としては、例えば、エチレングリコール系の不凍液が混入した水、水やアンモニア等の自然冷媒、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、HCFC123、HFC134a等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒などを用いることができる。 Examples of the cooling medium include water mixed with ethylene glycol antifreeze, natural refrigerants such as water and ammonia, fluorocarbon refrigerants such as fluorinate, chlorofluorocarbon refrigerants such as HCFC123 and HFC134a, methanol, alcohol, and the like. Alcohol-based refrigerants such as acetone and ketone-based refrigerants such as acetone can be used.
また、上記内側冷却管に設けた上記2段以上の冷媒流路は、上記第1管壁と上記第2管壁との間に配設された中間壁によって互いに仕切られていることが好ましい(請求項3)。
この場合には、上記2段以上の冷媒流路を容易に形成することができる。
Further, the two or more stages of the refrigerant flow paths provided in the inner cooling pipe are preferably separated from each other by an intermediate wall disposed between the first pipe wall and the second pipe wall ( Claim 3 ).
In this case, the above-described two or more refrigerant flow paths can be easily formed.
また、上記内側冷却管は、上記冷媒流路を上記内側冷却管の厚み方向と直交する方向に複数に区画するためのインナフィンを有している。
この場合には、上記インナフィンの存在によって、内側冷却管と冷却媒体との接触面積をさらに向上させることができる。
なお、このような構成の冷却管としては、例えば、後述するような扁平形状の押出成形チューブや、いわゆるドロンカップ構造のチューブがある。
The inner cooling pipe has inner fins for dividing the refrigerant flow path into a plurality of sections in a direction orthogonal to the thickness direction of the inner cooling pipe .
In this case, the contact area between the inner cooling pipe and the cooling medium can be further improved by the presence of the inner fin.
Examples of the cooling pipe having such a configuration include a flat extruded tube as described later and a so-called drone cup structure tube.
また、上記内側冷却管は、上記第1管壁及び上記第2管壁を構成する一対の上記外殻プレートと、該一対の外殻プレートの間に配された中間プレートと、該中間プレートと上記外殻プレートとの間に配された波形状の上記インナフィンとを有し、上記中間プレートと上記外殻プレートとの間に、上記第1冷媒流路及び上記第2冷媒流路がそれぞれ形成されている。 The inner cooling pipe includes a pair of outer shell plates constituting the first pipe wall and the second pipe wall, an intermediate plate disposed between the pair of outer shell plates, and the intermediate plate; The inner fin having a wave shape arranged between the outer shell plate and the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path are formed between the intermediate plate and the outer shell plate, respectively. Has been .
この場合には、上記外殻プレートと中間プレートとインナフィンとをそれぞれ別個にプレス成形等した後、これらを接合することにより、いわゆるドロンカップ構造の上記内側冷却管を得ることができる。それ故、該内側冷却管を容易に製造することができる。
また、上記インナフィンを所望の部分に形成することが容易となる。これによって、例えば、上記内側冷却管における上記連通部材との接続部分には上記インナフィンを配置しないようにして、上記接続部分の加工を容易にすることができる。
In this case, after the outer shell plate, the intermediate plate, and the inner fin are separately press-molded, the inner cooling pipe having a so-called drone cup structure can be obtained by joining them. Therefore, the inner cooling pipe can be easily manufactured.
Moreover, it becomes easy to form the said inner fin in a desired part. Thereby, for example, the inner fin is not disposed at a connection portion of the inner cooling pipe with the communication member, and the connection portion can be easily processed.
また、上記インナフィンは、少なくとも上記電子部品が上記冷却管と接触する領域全体に形成されていることが好ましい(請求項4)。
この場合には、上記電子部品が冷却管と接触する領域において、冷却管と冷却媒体との間の伝熱面積を確保することができる。これにより、上記電子部品を確実に冷却することができる。
Further, the inner fin is preferably at least the electronic component is formed on the entire region in contact with the cooling tube (claim 4).
In this case, a heat transfer area between the cooling pipe and the cooling medium can be ensured in a region where the electronic component is in contact with the cooling pipe. Thereby, the said electronic component can be cooled reliably.
また、上記インナフィンは、上記冷却媒体の流通方向に2個以上に分割されて配設されており、各インナフィンの間には、上記流通方向に1mm以上の隙間が形成されていることが好ましい(請求項5)。
この場合には、上記冷却管に冷却媒体を流通させたときに、上記インナフィンを設けた領域において形成される冷却媒体の流れの境界層が、上記隙間において一旦消滅する。これにより、上記境界層が大きく形成されることを防ぐことができる。そのため、積層型冷却器の冷却能力を向上させることができる。
上記隙間が1mm未満の場合には、上記境界層を充分に消滅させることができないため、積層型冷却器の冷却能力を充分に向上させることが困難となるおそれがある。
なお、上記隙間は、電子部品が冷却管に接触する領域に入り込まないことが好ましい。これにより、伝熱面積を確保しつつ、小型の積層型冷却器を容易に得ることができる。
Further, the inner fin is divided into two or more in the flow direction of the cooling medium, and a gap of 1 mm or more is preferably formed between the inner fins in the flow direction ( Claim 5 ).
In this case, when the cooling medium is circulated through the cooling pipe, the boundary layer of the cooling medium flow formed in the region where the inner fins are provided disappears once in the gap. Thereby, it can prevent that the said boundary layer is formed large. Therefore, the cooling capacity of the stacked cooler can be improved.
When the gap is less than 1 mm, the boundary layer cannot be sufficiently eliminated, and it may be difficult to sufficiently improve the cooling capacity of the stacked cooler.
In addition, it is preferable that the said clearance does not enter into the area | region where an electronic component contacts a cooling pipe. Thereby, a small stacked cooler can be easily obtained while ensuring a heat transfer area.
また、上記外殻プレートは、金属材料よりなる芯材を有すると共に、その外表面に上記芯材を構成する金属材料を露出させたベア表面を有することが好ましい(請求項6)。
この場合には、上記ベア表面を介して上記内側冷却管と上記電子部品とを接触させることができる。そのため、ろう付けによってプレート表面(冷却管表面)が粗くなることがない。したがって、電子部品とプレート間の接触熱抵抗が低減されて冷却効率が向上する。
The outer shell plate preferably has a core made of a metal material and has a bare surface on the outer surface of which the metal material constituting the core material is exposed ( Claim 6 ).
In this case, the inner cooling pipe and the electronic component can be brought into contact with each other through the bare surface. Therefore, the plate surface (cooling tube surface) is not roughened by brazing. Therefore, the contact thermal resistance between the electronic component and the plate is reduced, and the cooling efficiency is improved.
上記芯材を構成する金属材料としては、アルミニウム(アルミニウム合金を含む)、銅(銅合金を含む)等を採用可能であるが、性能、耐食性、軽量化、その他の面からアルミニウムが最も好ましい。 As the metal material constituting the core material, aluminum (including an aluminum alloy), copper (including a copper alloy), or the like can be used. Aluminum is most preferable from the viewpoints of performance, corrosion resistance, weight reduction, and other aspects.
また、上記外殻プレートは、上記芯材の内側面に犠牲陽極材を配したブレージングシートからなることが好ましい(請求項7)。
この場合には、腐食により上記内側冷却管に孔が開いて、冷却媒体が漏洩することを防ぐことができる。即ち、上記外殻プレートの上記芯材の内側面に犠牲陽極材を配することにより、該犠牲陽極材を選択的に腐食させ、外殻プレートの芯材の腐食を防ぐことができる。これにより、該外殻プレートの厚み方向に腐食が進むことがなく、上記内側冷却管に孔が開くことを防ぐことができる。
Further, the shell plate is preferably made of a brazing sheet which arranged sacrificial anode material on the inner surface of the core material (claim 7).
In this case, it is possible to prevent the cooling medium from leaking due to opening of the inner cooling pipe due to corrosion. That is, by disposing the sacrificial anode material on the inner side surface of the core material of the outer shell plate, the sacrificial anode material can be selectively corroded and corrosion of the core material of the outer shell plate can be prevented. Thereby, corrosion does not advance in the thickness direction of the outer shell plate, and it is possible to prevent the inner cooling pipe from opening a hole.
上記ろう材としては、上記芯材よりも融点が低い金属材料を採用することができ、特に芯材がアルミニウムよりなる場合には、これよりも融点が低いアルミニウムを採用することが好ましい。 As the brazing material, a metal material having a melting point lower than that of the core material can be used. In particular, when the core material is made of aluminum, it is preferable to use aluminum having a lower melting point.
また、上記外殻プレートは、上記芯材の内側面に配した上記犠牲陽極材の上にさらにろう材を配した三層構造を有していることが好ましい(請求項8)。この場合には、上記ろう材によって上記波形状のインナフィンとの接合を容易に行うことができると共に、ろう付け後において芯材の内側面に上記犠牲陽極材が存在し、外殻プレートに孔が開くことを抑制することができる。 Further, the shell plate, it has a three-layer structure further arranged a brazing material on said sacrificial anode material arranged on the inner surface of the core material is preferred (claim 8). In this case, the brazing material can be easily joined to the corrugated inner fin, the sacrificial anode material is present on the inner surface of the core material after brazing, and the outer shell plate has holes. Opening can be suppressed.
また、上記外殻プレートは、上記芯材の内側面にろう材を配したブレージングシートからなることも好ましい(請求項9)。芯材の腐食対策が十分になされている場合には、上記犠牲陽極材を配することなくろう材を配した外殻プレートを採用することができ、これにより、外殻プレートのコスト低下を図ることができる。 Further, the shell plate is also preferably made of a brazing sheet arranged a brazing material on the inner surface of the core material (claim 9). When the core material is sufficiently protected against corrosion, an outer shell plate in which a brazing material is disposed without using the sacrificial anode material can be employed, thereby reducing the cost of the outer shell plate. be able to.
また、上記インナフィンは、上記外殻プレートの芯材よりも電位的に卑となる材質であることが好ましい(請求項10)。この場合には、インナフィンを外殻プレートよりも腐食しやすい状態にすることが容易となり、外殻プレートの腐食進行を抑制することができる。
なお、「芯材よりも卑な金属」とは、芯材とする金属よりも腐食電位が低い金属をいう。例えば、上記芯材及びろう材としてアルミニウム(Al)を用いた場合、上記インナフィンに用いる芯材に亜鉛(Zn)を添加した金属材料を用いることができる。
The inner fin is preferably made of a material that is lower in potential than the core material of the outer shell plate ( claim 10 ). In this case, it becomes easy to make the inner fins more easily corroded than the outer shell plate, and the progress of corrosion of the outer shell plate can be suppressed.
The “base metal than the core material” refers to a metal having a lower corrosion potential than the metal used as the core material. For example, when aluminum (Al) is used as the core material and the brazing material, a metal material in which zinc (Zn) is added to the core material used for the inner fin can be used.
また、上記インナフィンは、上記芯材の両面にろう材を配したブレージングシートからなることが好ましい(請求項11)。この場合には、インナフィンに配したろう材を用いて外殻プレートとインナフィン又は中間プレートとインナフィンの接合を容易に行うことができる。 Further, the inner fin is preferably made of a brazing sheet which arranged brazing material on both surfaces of the core material (claim 11). In this case, the outer plate and the inner fin or the intermediate plate and the inner fin can be easily joined using the brazing material disposed on the inner fin.
また、上記第1の発明では、上記中間プレートは、芯材と、その両面にろう材を配したブレージングシートからなり、かつ、上記一対の外殻プレートは、端部における内側面を、上記中間プレートの端部における両面に接合してなる。
この場合には、上記中間プレートと一対の外殻プレートとを容易にろう付け接合することができる。
In the first aspect of the invention, the intermediate plate is composed of a core material and a brazing sheet in which a brazing material is disposed on both sides thereof, and the pair of outer shell plates has an inner surface at an end portion of the intermediate plate. Bonded to both sides at the end of the plate .
In this case, the intermediate plate and the pair of outer shell plates can be easily brazed and joined.
また、上記第2の発明では、上記中間プレートは、上記外殻プレートの芯材よりも電位的に卑となる材質であり、かつ、上記一対の外殻プレートは、端部における内側面を互いに接合してなる。この場合には、例えば上記インナフィンに配したろう材によるろう付けを行うことにより、中間プレートとインナフィンとの接合を行うことができる。また、上記中間プレートを、上記外殻プレートに対して優先的に腐食させ、外殻プレートの腐食を防ぐことができる。これにより、冷却管からの冷却媒体の漏れを防止することができる。また、一対の外殻プレートの接合面に上記ろう材が配されることとなるため、一対の外殻プレートを容易にろう付け接合することができ、冷却管の作製を容易に行うことができる。 In the second aspect of the invention, the intermediate plate is made of a material that is lower in potential than the core material of the outer shell plate, and the pair of outer shell plates have the inner surfaces at the end portions of each other. Joined . In this case, for example, the intermediate plate and the inner fin can be joined by brazing with a brazing material disposed on the inner fin. Further, the intermediate plate can be preferentially corroded with respect to the outer shell plate, and corrosion of the outer shell plate can be prevented. Thereby, leakage of the cooling medium from the cooling pipe can be prevented. Further, since the brazing material is disposed on the joining surfaces of the pair of outer shell plates, the pair of outer shell plates can be easily brazed and joined, and the cooling pipe can be easily manufactured. .
また、上記インナフィンは、長さ方向に複数に分割されていると共に、波形状の多数のセグメントをその山部の位置を千鳥状にずらしつつ配置してなるオフセットフィンによって構成されていることが好ましい(請求項12)。
この場合には、上記インナフィンにおける熱交換効率がより高くなり、より冷却性能に優れた積層型冷却器を得ることができる。
Further, the inner fin is preferably divided into a plurality of segments in the length direction, and is constituted by an offset fin formed by arranging a large number of wavy segments while shifting the positions of the peaks in a staggered manner. ( Claim 12 ).
In this case, the heat exchange efficiency in the inner fin is higher, and a stacked cooler with better cooling performance can be obtained.
また、隣り合う上記インナフィンの流路幅wfは、該インナフィンの高さhfよりも小さいこと(wf<hf)が好ましい(請求項13)。この場合には、冷却管の幅が一定の場合には、上記インナフィンの高さhfを流路幅wfよりも大きくすればするほど冷却媒体との伝熱面積を高めることができ、熱交換効率を高めることができる。 Further, the flow path width wf of adjacent said inner fin is smaller than the height hf of the inner fins (wf <hf) is preferable (claim 13). In this case, when the width of the cooling pipe is constant, the heat transfer area with the cooling medium can be increased as the height hf of the inner fin is made larger than the flow path width wf. Can be increased.
また、上記インナフィンの流路幅wfは1.5mm以下であることが好ましい(請求項14)。インナフィンの流路幅wfを小さくすればするほど、冷媒流路の数を多くすることができ、冷却媒体との伝熱面積を高めることができる。インナフィンの流路幅wfを1.5mm以下とした場合には、冷却媒体との伝熱面積向上効果が十分に発揮され、より優れた冷却効果を得ることができる。なお、インナフィンの流路幅wfが狭くなりすぎると、冷却媒体に万一異物が混入していた場合に、その異物が詰まって流動性を阻害するおそれがある。そのため、インナフィンの流路幅wfは0.9mm程度が好ましい。 Further, the channel width wf of the inner fin is preferably 1.5 mm or less ( claim 14 ). The smaller the inner fin channel width wf, the larger the number of refrigerant channels, and the higher the heat transfer area with the cooling medium. When the inner fin channel width wf is 1.5 mm or less, the effect of improving the heat transfer area with the cooling medium is sufficiently exhibited, and a more excellent cooling effect can be obtained. Note that if the inner fin channel width wf becomes too narrow, in the unlikely event that foreign matter is mixed in the cooling medium, the foreign matter may be clogged and flowability may be hindered. For this reason, the inner fin channel width wf is preferably about 0.9 mm.
また、上記インナフィンの高さhfは1〜5mmの範囲内にあることが好ましい(請求項15)。インナフィンの高さhfが大きいほど冷却媒体との伝熱面積が向上するが、5mmを超える大きさにすると、全体が大型化しすぎてしまうという問題がある。一方、1mm未満の場合には、冷却媒体を流通させるときの抵抗が高くなるなどの問題が生じうる。 Further, the height hf of the inner fin is preferably in the range of 1 to 5 mm ( claim 15 ). As the height hf of the inner fin is increased, the heat transfer area with the cooling medium is improved. However, if the size is larger than 5 mm, there is a problem that the whole is excessively enlarged. On the other hand, when the thickness is less than 1 mm, problems such as an increase in resistance when circulating the cooling medium may occur.
また、上記インナフィンの厚みtfは、上記第1管壁及び上記第2管壁の厚みtpよりも小さいことが好ましい(請求項16)。この関係を維持することによって、電子部品を上記外殻プレートに加圧接触させた際に第1管壁及び第2管壁と電子部品との密着性が低下することを防止することができる。これは、第1管壁及び第2管壁よりもインナフィンの方が厚みが薄いことにより変形しやすく、第1管壁及び第2管壁と電子部品の表面がなじみやすくなり、接触熱抵抗が低減されて冷却効率が向上する。 The thickness tf of the inner fin is preferably the less than the first wall and the second wall thickness tp (claim 16). By maintaining this relationship, it is possible to prevent the adhesion between the first tube wall and the second tube wall and the electronic component from being lowered when the electronic component is brought into pressure contact with the outer shell plate. This is because the inner fins are thinner than the first tube wall and the second tube wall, so that the inner fins are easily deformed, the first tube wall and the second tube wall are easily adapted to the surface of the electronic component, and the contact thermal resistance is reduced. This reduces the cooling efficiency.
また、上記インナフィンの厚みtfは、0.03〜1.0mmの範囲内にあることが好ましい(請求項17)。インナフィンの厚みtfが1.0mm以下の場合には、上記電子部品の冷却に十分な冷却能力を得やすくなる。一方、0.03mm未満の場合には、構造上剛性が低くなりすぎるという問題と、作製が困難になるという製造上の問題が生じる。 The thickness tf of the inner fin is preferably in the range of 0.03~1.0Mm (claim 17). When the thickness tf of the inner fin is 1.0 mm or less, it becomes easy to obtain a sufficient cooling capacity for cooling the electronic component. On the other hand, when the thickness is less than 0.03 mm, there arises a problem that the rigidity is too low due to the structure and a manufacturing problem that the production becomes difficult.
また、上記第1管壁及び上記第2管壁の厚みtpは、0.1〜5.0mmの範囲内にあることが好ましい(請求項18)。上記第1管壁及び第2管壁の厚みtpが薄くなるほど伝熱性が向上し、冷却効果が高くなる。そして、第1管壁及び第2管壁の厚みtpが5.0mm以下の場合には、上記電子部品の冷却に十分な冷却能力を得やすくなる。一方、0.1mm未満の場合には、構造上剛性が低くなりすぎて、電子部品との密着性が低下するという問題が生じる。 Moreover, it is preferable that thickness tp of the said 1st tube wall and the said 2nd tube wall exists in the range of 0.1-5.0 mm ( Claim 18 ). As the thickness tp of the first tube wall and the second tube wall is reduced, the heat transfer property is improved and the cooling effect is enhanced. And when thickness tp of the 1st tube wall and the 2nd tube wall is 5.0 mm or less, it becomes easy to obtain sufficient cooling capacity for cooling of the above-mentioned electronic parts. On the other hand, when the thickness is less than 0.1 mm, the structure is too low in rigidity, resulting in a problem that the adhesion with the electronic component is lowered.
また、上記連通部材は、連通方向に伸縮可能なベローズチューブからなり、各冷却管の間隔を変化させることができるよう構成されていることが好ましい(請求項19)。
この場合には、容易かつ確実に上記電子部品を上記冷却管の間に挟持させることができる。
Further, the communicating member comprises a stretchable bellows tube extending direction, it is preferably configured to be able to vary the distance of each cooling tube (claim 19).
In this case, the electronic component can be sandwiched between the cooling pipes easily and reliably.
また、上記外側冷却管は、上記冷媒流路を冷却管の厚み方向に1段形成してなり、上記外側冷却管に形成した冷媒流路と上記内側冷却管に形成した冷媒流路とは、互いに同等の断面積を有することが好ましい(請求項20)。
この場合には、上記外側冷却管の冷媒流路の流路抵抗と、上記内側冷却管の冷媒流路の流路抵抗とを、略均一にすることができる。それ故、上記複数の電子部品を効率よく冷却することができる。
The outer cooling pipe is formed by forming the refrigerant flow path in one stage in the thickness direction of the cooling pipe, and the refrigerant flow path formed in the outer cooling pipe and the refrigerant flow path formed in the inner cooling pipe are: it is preferred to have the same cross-sectional area from each other (claim 20).
In this case, the flow path resistance of the refrigerant flow path of the outer cooling pipe and the flow path resistance of the refrigerant flow path of the inner cooling pipe can be made substantially uniform. Therefore, the plurality of electronic components can be efficiently cooled.
また、上記外側冷却管は、上記電子部品を接触配置しない側の外側管壁の厚みが、他の管壁の厚みよりも大きいことが好ましい(請求項21)。
この場合には、上記外側冷却管の外側管壁の強度を確保すると共に、孔食防止をより確実にすることができる。
即ち、上記積層型冷却器の構造上、外側冷却管の外側管壁には、導入された冷却媒体の圧力が大きくかかる。それ故、この外側管壁の厚みを大きくして、強度を向上させることにより、上記冷却媒体の圧力による変形を防ぐことができる。また、上記外側管壁の内側面にろう材を配設すると、犠牲陽極材を配設することが困難である。そこで、上記外側管壁の厚みを大きくすることによって、上記犠牲陽極材を配設することなく、その孔食(腐食により孔が開くこと)を防いでいる。
Furthermore, the outer cooling tube, the thickness of the outer tube wall on the side not in contact placing the electronic component is preferably greater than the thickness of other tube wall (claim 21).
In this case, the strength of the outer tube wall of the outer cooling tube can be ensured and pitting corrosion can be prevented more reliably.
That is, due to the structure of the stacked cooler, the pressure of the introduced cooling medium is greatly applied to the outer tube wall of the outer cooling tube. Therefore, by increasing the thickness of the outer tube wall and improving the strength, deformation due to the pressure of the cooling medium can be prevented. Further, when a brazing material is disposed on the inner surface of the outer tube wall, it is difficult to dispose a sacrificial anode material. Therefore, by increasing the thickness of the outer tube wall, pitting corrosion (opening of holes due to corrosion) is prevented without disposing the sacrificial anode material.
また、上記外側管壁は、1mm以上の厚みを有することが好ましい(請求項22)。
この場合には、上記外側管壁の強度を充分に確保し、孔食防止をより確実にすることができると共に、軽量な積層型冷却器を得ることができる。
上記外側管壁の厚みが1mm未満の場合には、上記外側管壁の強度、耐孔食性を確保することが困難となるおそれがある。一方、上記厚みが2mmを超える場合には、軽量な積層型冷却器を得ることが困難となるおそれがあるため、外側管壁の厚みは2mm以下であることが好ましい。
Further, the outer tube wall preferably has a thickness of at least 1 mm (claim 22).
In this case, the strength of the outer tube wall can be sufficiently secured to prevent pitting corrosion more reliably, and a lightweight stacked cooler can be obtained.
When the thickness of the outer tube wall is less than 1 mm, it may be difficult to ensure the strength and pitting corrosion resistance of the outer tube wall. On the other hand, when the thickness exceeds 2 mm, it may be difficult to obtain a lightweight stacked cooler. Therefore, the thickness of the outer tube wall is preferably 2 mm or less.
(参考例1)
本発明の参考例にかかる積層型冷却器につき、図1〜図3を用いて説明する。
上記積層型冷却器1は、図1、図2に示すごとく、複数の電子部品6を両面から冷却する。
該積層型冷却器1は、冷却媒体5を流通させる冷媒流路21を設けた扁平形状の複数の冷却管2と、該複数の冷却管2を連通する連通部材3とを有する。上記複数の冷却管2は、上記電子部品6を両面から挟持できるように複数個積層配置してある。
上記冷却管2は、積層方向の両端に配された2つの外側冷却管2bと、これらの間に配された複数の内側冷却管2aとよりなる。
( Reference Example 1 )
A stacked cooler according to a reference example of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the stacked
The
The
該内側冷却管2aには、図3に示すごとく、上記冷媒流路21が内側冷却管2aの厚み方向に2段形成されている。
即ち、上記内側冷却管2aは、内側冷却管2aの第1主面221を構成する第1管壁231に面した第1冷媒流路211と、上記第1主面221の反対側の第2主面222を構成する第2管壁232に面した第2冷媒流路212とを有する。
上記2段の冷媒流路21、即ち上記第1冷媒流路211及び第2冷媒流路212は、中間壁24によって互いに仕切られている。
In the
That is, the
The two-stage
また、上記第1冷媒流路211及び第2冷媒流路212は、それぞれ複数形成され、冷却管2の幅方向に一列に並んでいる。具体的には、インナフィン29を多数設け、冷媒流路211、212を冷却管2の厚み方向と直交する方向に複数に区画している。
図2に示すごとく、上記外側冷却管2bは、上記冷媒流路21を冷却管2の厚み方向に1段形成してなる。そして、上記外側冷却管2bに形成した1段分の冷媒流路21と上記内側冷却管2aに形成した1段分の冷媒流路21とは、互いに同等の断面積を有する。
In addition, a plurality of the first
As shown in FIG. 2, the
上記連通部材3は、連通方向に伸縮可能なベローズチューブからなり、各冷却管2の間隔を変化させることができるよう構成されている。
上記連通部材3は、図1に示すごとく、上記冷却管2の長さ方向の2つの端部25に接続されると共に、上記複数の冷却管2を連通している。即ち、該冷却管2は、上記端部25における第1主面221及び第2主面222に開口部を形成してなり、該開口部に上記連通部材3を接続している。また、一方の上記外側冷却管2bの2つの端部25には、冷却媒体5を積層型冷却器1に導入するための冷媒導入口41と、冷却媒体5を積層型冷却器1から排出するための冷媒排出口42とがそれぞれ接続されている。
The
As shown in FIG. 1, the
また、上記冷却管2と上記連通部材3とは、ろう付けにより接合する。
また、上記冷却管2は、アルミニウムの押出成形品からなり、その長さ方向の両端面は、側面封止部材26によって閉塞されている。該側面封止材26、冷媒導入口41及び冷媒排出口42もろう付けにより、上記冷却管2に接合する。
また、上記側面封止材26、冷媒導入口41、冷媒排出口42、及び上記連通部材3も、アルミニウム製である。
The
The
The
上記冷媒導入口41から導入された冷却媒体5は、上記連通部材3を通って一方の端部25から各冷却管2に流入し、それぞれの冷媒流路21内を他方の端部25に向かって流れる。そして、冷却媒体5は、該端部25に接続された上記連通部材3を通って、上記冷媒排出口42から排出される。
このように、上記冷却媒体5が冷媒流路21を流通する間に、上記電子部品6との間で熱交換を行って、該電子部品6を冷却する。
The cooling medium 5 introduced from the
Thus, while the cooling medium 5 flows through the
上記電子部品6は、IGBT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、該半導体モジュールは、自動車用インバータの一部を構成する。
また、上記冷却媒体5としては、エチレングリコール系の不凍液が混入した水を用いる。
また、上記電子部品6は、冷却管2に直接接触させた状態で配設することができる。ただし、場合によっては、電子部品6と冷却管2との間に、セラミック等の絶縁板や、熱伝導性グリス等を介在させることもできる。
The
As the
Further, the
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記内側冷却管2aには、上記冷媒流路21が内側冷却管2aの厚み方向に2段形成されており、内側冷却管2aは、上記第1冷媒流路211と上記第2冷媒流路212とを有する。そのため、上記内側冷却管2aの第1主面221に接触配置した電子部品6を上記第1冷媒流路211を流通する冷却媒体5によって冷却し、第2主面222に接触配置した電子部品6を上記第2冷媒流路212を流通する冷却媒体5によって冷却することができる。
Next, the function and effect of this example will be described.
In the
それ故、仮に、第1主面221(第2主面222)に接触配置した電子部品6の発熱量が大きい場合に、その熱を受けた冷却媒体5が第2主面222(第1主面221)側へ流れることがない。これにより、熱が第2主面222(第1主面221)にまで達することを防ぐことができ、該第2主面222(第1主面221)に接触配置した電子部品6の温度を上昇させることを防ぐことができる。
Therefore, if the heat generation amount of the
また、上記冷媒流路21の断面積を一定とした場合、該冷媒流路21を2段とすることにより、1段の場合と比べて冷却管2と冷却媒体5との間の伝熱面積を大きくすることができる。それ故、積層型冷却器1の冷却能力を向上させることができる。
また、同様に、冷媒流路21を2段以上とすると、各冷媒流路21の断面の相当直径(同一面積の円の直径)を小さくすることができる。これにより、冷却管2と冷却媒体5との間の熱伝達率が向上し、積層型冷却器1の冷却能力が向上する。
In addition, when the cross-sectional area of the
Similarly, when the
上記熱伝達率(α)は、上記相当直径(d)、ヌセルト数(Nu)、熱伝導率(λ)を用いて、以下の式(1)により表すことができる。
α=Nu・λ/d・・・(1)
従って、上記相当直径dを小さくすることにより、上記熱伝達率αを向上させることができる。
The heat transfer coefficient (α) can be expressed by the following equation (1) using the equivalent diameter (d), Nusselt number (Nu), and thermal conductivity (λ).
α = Nu · λ / d (1)
Therefore, the heat transfer coefficient α can be improved by reducing the equivalent diameter d.
また、本例において、上記相当直径dは以下のように算出する。即ち、上記冷媒流路21の断面は長方形状となるが、その長辺の長さをH、短辺の長さをWとすると、次式(2)により上記相当直径dを算出する。
d=4W・H/(2H+2W)・・・(2)
In this example, the equivalent diameter d is calculated as follows. That is, the cross-section of the
d = 4W · H / (2H + 2W) (2)
また、上記内側冷却管2aに設けた冷媒流路21は、中間壁24によって互いに仕切られている。これにより、上記2段の冷媒流路21を容易に形成することができる。
また、上記連通部材3はベローズチューブからなり、各冷却管2の間隔を変化させることができるよう構成されている。そのため、容易かつ確実に電子部品6を冷却管2の間に挟持させることができる。
Further, the
Moreover, the said
また、図2に示すごとく、上記外側冷却管2bは、冷媒流路21を厚み方向に1段形成してなり、上記外側冷却管2bに形成した1段分の冷媒流路21と上記内側冷却管2aに形成した1段分の冷媒流路21とは、互いに同等の断面積を有する。これにより、上記外側冷却管2bの冷媒流路21の流路抵抗と、上記内側冷却管2aの冷媒流路21の流路抵抗とを、略均一にすることができる。それ故、上記複数の電子部品6を効率よく冷却することができる。
Further, as shown in FIG. 2, the
以上のごとく、本例によれば、優れた冷却能力を有する積層型冷却器を提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide a stacked type cooler having an excellent cooling capacity.
(参考例2)
本例は、図4に示すごとく,冷媒流路21を有する扁平形状の押出成形チューブ27を複数重ねて接合して、内側冷却管2aを構成した積層型冷却器1の例である。
本例においては、上記押出成形チューブ27は、厚み方向に1段の冷媒流路21が形成されている。そして、互いに重ね合わされた管壁によって、中間壁24を構成している。
その他は、参考例1と同様である。
( Reference Example 2 )
As shown in FIG. 4, this example is an example of a
In this example, the extruded
Others are the same as in Reference Example 1 .
この場合には、同形状の押出成形チューブ27を多数成形しておき、内側冷却管2aとして使用する際には、上記押出成形チューブ27を複数重ねて接合することができる。
そして、外側冷却管2bも、上記押出成形チューブ27によって構成することができる。この場合は、該押出成形チューブ27を重ね合わせることなく単独で用いる。
このようにして、1種類の押出成形チューブ27によって上記内側冷却管2a及び上記外側冷却管2bの双方を構成することができる。それ故、積層型冷却器1の製造コストを低減することができる。
その他、参考例1と同様の作用効果を有する。
In this case, a large number of
The
In this way, both the
In addition, the same effects as those of Reference Example 1 are obtained.
(実施例1)
本例は、図5〜図8に示すごとく、内側冷却管2aを、いわゆるドロンカップ構造とした例である。
即ち、図6に示すごとく、上記内側冷却管2aは、第1管壁231及び第2管壁232を構成する一対の外殻プレート201と、該一対の外殻プレート201の間に配されて中間壁24を構成する中間プレート202と、該中間プレート202と上記外殻プレート201との間に配された波形状のインナフィンとを有し203とを有する。
( Example 1 )
In this example, as shown in FIGS. 5 to 8, the
That is, as shown in FIG. 6, the
上記中間プレート202と上記外殻プレート201との間には、第1冷媒流路211及び第2冷媒流路212がそれぞれ形成されている。
上記インナフィン203は、図5、図7に示すごとく、電子部品6が冷却管2と接触する領域全体を含みそれよりも大きい領域に形成されている。
A
As shown in FIGS. 5 and 7, the
上記インナフィン203は、冷却媒体5の流通方向に2個配設されており、各インナフィン203の間には、1mm以上の隙間δが形成されている。
また、図8に示すごとく、上記外殻プレート201は、内側面に犠牲陽極材204を配したブレージングシートからなり、上記中間プレート202は、両面にろう材205を配したブレージングシートからなる。
Two
As shown in FIG. 8, the
また、図5に示すごとく、外側冷却管2bは、電子部品6を接触配置する側の内側管壁233と、その反対側の外側管壁234と、両者の間に波状に配設されたインナフィン203とからなる。そして、上記内側管壁233は、その内側面に犠牲陽極材204を配したブレージングシートからなり、上記外側管壁234は、その内側面にろう材205を配したブレージングシートからなる。
As shown in FIG. 5, the
また、外側冷却管2bにおける外側管壁234の厚みは、他の管壁の厚みよりも大きく、1mmの厚みを有する。他の管壁、即ち上記内側管壁233、第1管壁231、第2管壁232、及び中間壁24は、それぞれ0.4mmの厚みを有する。
また、上記インナフィン203の厚みは0.2mmである。
また、上記連通部材3の管壁厚みは0.3mmであり、内側面に犠牲陽極材を配し、外側面にろう材を配してなる。また、冷媒導入口41及び冷媒排出口42の管壁厚みは1mmであり、内側面に犠牲陽極材を配してなる。
その他は、参考例1と同様である。
In addition, the thickness of the
The
The communicating
Others are the same as in Reference Example 1 .
本例の場合には、外殻プレート201と中間プレート202とインナフィン203とをそれぞれ別個にプレス成形等した後、これらを接合することにより、いわゆるドロンカップ構造の内側冷却管2aを得ることができる。それ故、該内側冷却管2aを容易に製造することができる。
また、上記インナフィン203を所望の部分に形成することが容易となる。これによって、上記内側冷却管2aにおける上記連通部材3との接続部分には、インナフィン203を配設しないようにして、上記接続部分である開口部の加工を容易に行うことができる。
In the case of this example, after the
Further, it becomes easy to form the
また、上記インナフィン203は、電子部品6が冷却管2と接触する領域全体を含みそれよりも大きい領域に形成されている。そのため、電子部品6が冷却管2と接触する領域において、冷却管2と冷却媒体5との間の伝熱面積を確保することができる。これにより、上記電子部品6を確実に冷却することができる。
The
また、図7に示すごとく、冷却媒体5の流通方向に配設された2個のインナフィン203の間には、1mm以上の隙間δが形成されている。それ故、冷却管2に冷却媒体5を流通させたときに、上記インナフィン203を設けた領域において形成される冷却媒体5の流れの境界層が、上記隙間δにおいて一旦消滅する。これにより、上記境界層が大きく形成されることを防ぐことができる。そのため、積層型冷却器1の冷却能力を向上させることができる。
As shown in FIG. 7, a gap δ of 1 mm or more is formed between the two
また、上記外殻プレート201は、内側面に犠牲陽極材204を配したブレージングシートからなり、上記中間プレート202は、両面にろう材205を配したブレージングシートからなる。
そのため、腐食により上記内側冷却管2aに孔が開いて、冷却媒体5が漏洩することを防ぐことができる。即ち、外殻プレート201の内側面に犠牲陽極材204を配することにより、該犠牲陽極材204を選択的に腐食させ、外殻プレート201の芯材の腐食を防ぐことができる。これにより、該外殻プレート201の厚み方向に腐食が進むことがなく、内側冷却管2aに孔が開くことを防ぐことができる。
また、中間プレート202を、両面にろう材205を配したブレージングシートによって形成することにより、中間プレート202と一対の外殻プレート201とを容易にろう付け接合することができる。
The
Therefore, it is possible to prevent the cooling medium 5 from leaking due to the opening of the
Further, by forming the
また、上記外側冷却管2bに形成した1段分の冷媒流路21と上記内側冷却管2aに形成した1段分の冷媒流路21とは、互いに同等の断面積を有する。そのため、外側冷却管2bの冷媒流路21の流路抵抗と、内側冷却管2aの冷媒流路21の流路抵抗とを、略均一にすることができる。それ故、上記複数の電子部品6を効率よく冷却することができる。
The one-stage
また、上記外側冷却管2bの外側管壁234の厚みが、他の管壁の厚みよりも大きい。そのため、外側管壁234の強度を確保すると共に、孔食防止をより確実にすることができる。即ち、積層型冷却器1の構造上、外側冷却管2bの外側管壁234には、導入された冷却媒体5の圧力が大きくかかる。それ故、この外側管壁234の厚みを大きくして、強度を向上させることにより、上記冷却媒体5の圧力による変形を防ぐことができる。また、上記外側管壁234は、上述のごとく犠牲陽極材204を配設していない。そこで、外側管壁234の厚みを大きくすることによって、その孔食(腐食により孔が開くこと)を防いでいる。
Moreover, the thickness of the
また、上記外側管壁234の厚みが1mmであるため、外側管壁234の強度を充分に確保し、孔食防止をより確実にすることができると共に、軽量な積層型冷却器1を得ることができる。
その他、参考例1と同様の作用効果を有する。
Further, since the thickness of the
In addition, the same effects as those of Reference Example 1 are obtained.
(実施例2)
本例は、図9に示すごとく、波形状の多数のセグメント208をその山部209の位置を千鳥状にずらしつつ配置してなるオフセットフィンによって、冷却管2のインナフィン203を構成した例である。
即ち、図9に示すごとく、略同形状の波形状に形成された多数のセグメント208を、その波形状の4分の1波長分ずらしつつ、冷却管2の長さ方向に交互に配設していくことによって、上記インナフィン203を構成している。
その他は、実施例1と同様である。
( Example 2 )
In this example, as shown in FIG. 9, the
That is, as shown in FIG. 9, a large number of
Others are the same as in the first embodiment .
この場合には、上記インナフィン203における熱交換効率がより高くなり、より冷却性能に優れた積層型冷却器1を得ることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In this case, the heat exchange efficiency in the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained .
なお、上記実施例においては、内側冷却管2aにおける冷媒流路21を、冷却管2の厚み方向に2段形成する例を示したが、冷媒流路を3段以上とすることもできる。
In the above-described embodiment, the example in which the
(参考例3)
本例は、図10に示すごとく、参考例2(図4)に示した内側冷却管2aの寸法関係をより詳しく説明した例である。
同図に示すごとく、本例の内側冷却管2aは、第1管壁231又は第2管壁232を含む扁平形状の外郭部230と、その内部の上記冷媒流路211、212を複数に区画するインナフィン29とを一体的に設けた扁平形状の押出成形チューブ27を複数重ねて接合してなる。
また、冷却すべき電子部品6としては、その発熱量が400W/個のものを想定した。
( Reference Example 3 )
In this example, as shown in FIG. 10, the dimensional relationship of the
As shown in the figure, the
Further, the
同図に示すごとく、各部の寸法関係は次のようになっている。
まず、隣り合う2つのインナフィン29の流路幅wfは、インナフィン29の高さhfよりも小さい。
また、インナフィン29の流路幅wfは1.5mm以下である。
また、インナフィン29の高さhfは1〜5mmの範囲内にある。
また、インナフィン29の厚みtfは、第1管壁231及び第2管壁232の厚みtpよりも小さい。
また、インナフィン29の厚みtfは、0.03〜1.0mmの範囲内にある。
また、第1管壁231及び第2管壁232の厚みtpは、0.1〜5.0mmの範囲内にある。
さらに、本例では、第1管壁231及び第2管壁232の平坦部分の幅wpが、電子部品6の幅weよりも大きい。
As shown in the figure, the dimensional relationship of each part is as follows.
First, the channel width wf of two adjacent
Further, the channel width wf of the
The height hf of the
Further, the thickness tf of the
Further, the thickness tf of the
Moreover, the thickness tp of the
Furthermore, in this example, the width wp of the flat portion of the
そして、より具体的には、インナフィン29の流路幅wf=0.9mm、高さhf=1.8mm、厚みtf=0.2mm、第1管壁231及び第2管壁232の厚みtp=0.4mmに設定した。
このように、本例の内側冷却管2aは、上記のような寸法関係を全て満たしているので、参考例1、2と同様の作用効果をより確実に発揮することができる。
More specifically, the
Thus, since the inner
(実施例3)
本例は、図11に示すごとく、実施例1(図6)に示した内側冷却管2aの寸法関係をより詳しく説明した例である。
同図に示すごとく、本例の内側冷却管2aは、ドロンカップ構造とした例である。
即ち、図6に示すごとく、上記内側冷却管2aは、第1管壁231及び第2管壁232を構成する一対の外殻プレート201と、該一対の外殻プレート201の間に配されて中間壁24を構成する中間プレート202と、該中間プレート202と上記外殻プレート201との間に配された波形状のインナフィンとを有し203とを有する。
( Example 3 )
In this example, as shown in FIG. 11, the dimensional relationship of the
As shown in the figure, the
That is, as shown in FIG. 6, the
そして、同図に示すごとく、各部の寸法関係は次のようになっている。
まず、隣り合う2つのインナフィン203の流路幅wfは、インナフィン203の高さhfよりも小さい。ここで、本例におけるインナフィン203の流路幅wfは、同図に示すごとく、ちょうど平均値となる高さ方向中央部の幅寸法をいう。
また、インナフィン203の流路幅wfは1.5mm以下である。
また、インナフィン203の高さhfは1〜5mmの範囲内にある。
また、インナフィン203の厚みtfは、第1管壁231及び第2管壁232の厚みtpよりも小さい。
また、インナフィン203の厚みtfは、0.03〜1.0mmの範囲内にある。
また、第1管壁231及び第2管壁232の厚みtpは、0.1〜5.0mmの範囲内にある。
さらに、本例では、第1管壁231及び第2管壁232の平坦部分の幅wpが、電子部品6の幅weよりも大きい。
And as shown in the same figure, the dimensional relationship of each part is as follows.
First, the channel width wf of two adjacent
Moreover, the channel width wf of the
The height hf of the
The thickness tf of the
The thickness tf of the
Moreover, the thickness tp of the
Furthermore, in this example, the width wp of the flat portion of the
そして、より具体的には、参考例3の場合と同様に、インナフィン203の流路幅wf=0.9mm、高さhf=1.8mm、厚みtf=0.2mm、第1管壁231及び第2管壁232の厚みtp=0.4mmに設定した。
このように、本例の内側冷却管2aは、上記のような寸法関係を全て満たしているので、実施例1、2と同様の作用効果をより確実に発揮することができる。
More specifically, as in the case of the reference example 3 , the flow path width wf of the
Thus, since the inner
(実施例4)
本例では、実施例3に示したドロンカップ構造の内側冷却管2aを用い、上述した寸法と、冷却能力との関係を調べた例である。
まず、インナフィン203の高さhf=1.8mm、厚みtf=0.2mm、第1管壁231及び第2管壁232の厚みtp=0.4mmを固定し、インナフィン203の流路幅wfを変動させて、冷却能力を仕様検討した。冷却能力は、電子部品6に当接する内側冷却管2aの第1管壁231の表面温度Twを計算し、その温度Twが低いほど冷却能力が高いと判断した。なお、電子部品6は、その発熱量が400W/個のものを採用し、その他は実施例1と同様の構成とした。
また、表面温度Twは、一応の目安として、これまでの経験を踏まえて110℃以下にすることを目標とした。
( Example 4 )
In this example, the
First, the height hf of the
Further, the surface temperature Tw was set to 110 ° C. or less as a temporary guide based on past experience.
仕様検討結果を図12に示す。同図は、横軸にインナフィンの流路幅wf(mm)を、縦軸に内側冷却管の表面温度Tw(℃)をとったものである。
同図から知られるごとく、インナフィンの流路幅wfは、少なくとも1.5mm以下とすることによって、目標とする冷却能力を発揮することができた。
The specification review results are shown in FIG. In the drawing, the horizontal axis represents the flow width wf (mm) of the inner fin, and the vertical axis represents the surface temperature Tw (° C.) of the inner cooling pipe.
As can be seen from the figure, by setting the flow width wf of the inner fin to at least 1.5 mm or less, the target cooling capacity could be exhibited.
次に、インナフィン203の流路幅wf=0.9mm、厚みtf=0.2mm、第1管壁231及び第2管壁232の厚みtp=0.4mmを固定し、インナフィン203の高さhfを変動させて、冷却能力を仕様検討した。その他は上記と同様とした。
Next, the channel width wf = 0.9 mm, the thickness tf = 0.2 mm, and the thickness tp = 0.4 mm of the
仕様検討結果を図13に示す。同図は、横軸にインナフィンの高さhf(mm)を、縦軸に内側冷却管の表面温度Tw(℃)をとったものである。
同図から知られるごとく、インナフィンの高さhfは、少なくとも仕様検討範囲であった5mm以下ではいずれも冷却能力に悪影響を起こさなかった。なお、1mm未満の場合には異物つまりや製造状の問題が生じるおそれがあるので、少なくとも、1〜5mmの範囲が好ましいことが分かる。
The specification review results are shown in FIG. In the figure, the horizontal axis represents the height hf (mm) of the inner fin, and the vertical axis represents the surface temperature Tw (° C.) of the inner cooling pipe.
As can be seen from the figure, the inner fin height hf was at least 5 mm or less, which was the specification examination range, and the cooling capacity did not adversely affect any of them. In addition, in the case of less than 1 mm, there is a possibility that a foreign matter, that is, a manufacturing problem may occur.
次に、インナフィン203の流路幅wf=0.9mm、高さhf=1.8mm、第1管壁231及び第2管壁232の厚みtp=0.4mmを固定し、インナフィン203の厚さtfを変動させて、冷却能力を仕様検討した。その他は上記と同様とした。
Next, the channel width wf = 0.9 mm, the height hf = 1.8 mm, the thickness tp = 0.4 mm of the
仕様検討結果を図14に示す。同図は、横軸にインナフィンの厚さtf(mm)を、縦軸に内側冷却管の表面温度Tw(℃)をとったものである。
同図から知られるごとく、インナフィンの厚さtfは、少なくとも仕様検討範囲であった1mm以下ではいずれも冷却能力が十分であったが、特に厚みが小さいほど冷却能力が向上することがわかる。ただし、構造上及び製造上の問題からインナフィンの厚さを0.03mm未満にすることは困難であるので、少なくとも、0.03〜1mmの範囲が好ましいことが分かる。
The specification review results are shown in FIG. In the drawing, the horizontal axis represents the thickness tf (mm) of the inner fin, and the vertical axis represents the surface temperature Tw (° C.) of the inner cooling pipe.
As can be seen from the figure, the inner fin thickness tf is at least 1 mm, which is the specification study range, and the cooling capacity is sufficient. However, it can be seen that the cooling capacity improves as the thickness decreases. However, since it is difficult to make the thickness of the inner fin less than 0.03 mm due to structural and manufacturing problems, it is understood that at least a range of 0.03 to 1 mm is preferable.
次に、インナフィン203の流路幅wf=0.9mm、高さhf=1.8mm、厚みtf=0.2mmを固定し、第1管壁231及び第2管壁232の厚み(プレート板厚)tpを変動させて、冷却能力を仕様検討した。その他は上記と同様とした。
Next, the channel width wf = 0.9 mm, the height hf = 1.8 mm, and the thickness tf = 0.2 mm of the
仕様検討結果を図15に示す。同図は、横軸に第1管壁及び第2管壁の厚み(プレート板厚)tp(mm)を、縦軸に内側冷却管の表面温度Tw(℃)をとったものである。
同図から知られるごとく、プレート板厚tpは、少なくとも仕様検討範囲であった5mm以下ではいずれも冷却能力が十分であったが、特に厚みが小さいほど冷却能力が向上することがわかる。ただし、電子部品との密着性等の問題から0.1mm未満にすることは困難であるので、少なくとも、0.1〜5mmの範囲が好ましいことが分かる。
The specification review results are shown in FIG. In the figure, the horizontal axis represents the thickness (plate thickness) tp (mm) of the first tube wall and the second tube wall, and the vertical axis represents the surface temperature Tw (° C.) of the inner cooling tube.
As can be seen from the figure, the plate thickness tp has a sufficient cooling capacity at least 5 mm or less, which is the specification examination range, but it can be seen that the cooling capacity is improved as the thickness is reduced. However, it is difficult to make it less than 0.1 mm due to problems such as adhesion to electronic components, and it is understood that at least a range of 0.1 to 5 mm is preferable.
(実施例5)
本例では、図16〜図19に示すごとく、実施例1に示したドロンカップ構造の内側冷却管2aについて、その構成の変形例を示す。
図16に示すタイプの内側冷却管2aは、一対の外殻プレート201が、アルミニウム製のベア材からなり、ベア表面281を有している。上記一対の外殻プレートは、端部における内側面を、上記中間プレートの端部における両面に接合している。中間プレート202は、Znを含有しないアルミニウムよりなる芯材の両面にろう材205を配したブレージングシートからなる。また、インナフィン203は、芯材にZn含有のアルミニウム材料を用い、その両表面にろう材205を配したブレージングシートとした。
( Example 5 )
In this example, as shown in FIGS. 16 to 19, a modified example of the configuration of the
In the
この場合には、まず、外殻プレート201の表面がベア表面281であるため、ろう付けによってプレート表面(冷却管表面)が粗くなることがなく、電子部品との接触状態を良好にすることができる。さらに、インナフィン203の芯材としてZn含有のアルミニウム材料を採用しているので、インナフィン203が外殻プレート201よりも電位的に卑となって優先的に腐食し、外殻プレート201の孔空きを抑制することができる。
In this case, first, since the surface of the
図17に示すタイプの内側冷却管2aは、一対の外殻プレート201が、その外表面にアルミニウム製のベア表面281を有した芯材よりなり、その内表面に犠牲陽極材204を配してなる。中間プレート202及びインナフィン203の構成は、上記図16に示すタイプと同じである。
The
この場合には、上記図16に示すタイプよりも、さらに外殻プレート201の耐食性を向上させることができる。すなわち、外殻プレート201の内表面に配した犠牲陽極材204が選択的に腐食され、外殻プレート201の芯材の腐食を抑制することができる。
In this case, the corrosion resistance of the
図18に示すタイプの内側冷却管2aは、一対の外殻プレート201が、その外表面にアルミニウム製のベア表面281を有した芯材よりなり、その内表面にろう材205を配してなる。上記一対の外殻プレートは、端部における内側面を互いに接合してなる。中間プレート202は、芯材にZn含有のアルミニウム材料を用いる。インナフィン203の構成は、上記図16、17に示すタイプと同じである。
また、これまで外殻プレート201は上下一対であったが、中間プレート202を挟み込まないため、上下一体で加工し、一端を折り曲げ、残った端部の内側面を互いに接合する構造とすることもできる。
The
In addition, the
この場合には、中間プレート202を外殻プレート201の間に挟み込んだ接合をする必要がないので、製造容易であると共に、外殻プレート201の接合構造を簡単にすることができ、接合部の信頼性を高めることもできる。
また、外殻プレート201を上下一体にしたことにより、取り扱う部品点数を低減することができ、コストダウンを図ることができる。さらに、一端は折り曲げであるため、残った端部の接合長さが短くなることにより、ろう付けによる接合部の信頼性を高めることもできる。
In this case, since it is not necessary to join the
Further, by integrating the
図19に示すタイプの内側冷却管2aは、一対の外殻プレート201が、その外表面にアルミニウム製のベア表面281を有した芯材よりなり、その内表面に、犠牲陽極材204とろう材205とを配してなる。その他は図18に示すタイプと同様である。
The
この場合には、上記の効果に加え、さらに、中間プレート202とインナフィン203とが腐食してしまった後においては、外殻プレート201の内表面に配した犠牲陽極材204が選択的に腐食され、外殻プレート201の孔空きをより抑制することができる。
In this case, in addition to the above effects, the
1 積層型冷却器
2 冷却管
2a 内側冷却管
2b 外側冷却管
21 冷媒流路
211 第1冷媒流路
212 第2冷媒流路
221 第1主面
222 第2主面
231 第1管壁
232 第2管壁
24 中間壁
3 連通部材
5 冷却媒体
6 電子部品
DESCRIPTION OF
Claims (22)
該積層型冷却器は、冷却媒体を流通させる冷媒流路を設けた扁平形状の複数の冷却管と、該複数の冷却管を連通する連通部材とを有しており、
上記複数の冷却管は、該冷却管と交互に配置される上記電子部品を両面から挟持できるように積層配置してあると共に、積層方向の両端に配された2つの外側冷却管と、これらの間に配された複数の内側冷却管とよりなり、
該内側冷却管は、少なくとも、上記電子部品と当接する第1主面を有する第1管壁に面した第1冷媒流路と、上記第1主面の反対側において上記電子部品と当接する第2主面を有する第2管壁に面した第2冷媒流路とを設けて、上記冷媒流路を上記内側冷却管の厚み方向に2段以上形成してなり、
上記内側冷却管は、上記冷媒流路を上記内側冷却管の厚み方向と直交する方向に複数に区画するためのインナフィンを有しており、
上記内側冷却管は、上記第1管壁及び上記第2管壁を構成する一対の上記外殻プレートと、該一対の外殻プレートの間に配された中間プレートと、該中間プレートと上記外殻プレートとの間に配された波形状の上記インナフィンとを有し、上記中間プレートと上記外殻プレートとの間に、上記第1冷媒流路及び上記第2冷媒流路がそれぞれ形成されており、
上記中間プレートは、芯材と、その両面にろう材を配したブレージングシートからなり、かつ、上記一対の外殻プレートは、端部における内側面を、上記中間プレートの端部における両面に接合してなることを特徴とする積層型冷却器。 A stacked cooler for cooling a plurality of electronic components from both sides,
The stacked cooler has a plurality of flat cooling pipes provided with a refrigerant flow path for circulating a cooling medium, and a communication member that communicates the plurality of cooling pipes.
The plurality of cooling pipes are stacked so that the electronic components arranged alternately with the cooling pipes can be sandwiched from both sides, two outer cooling pipes arranged at both ends in the stacking direction, and these It consists of a plurality of inner cooling pipes arranged between
The inner cooling pipe includes at least a first coolant channel facing a first pipe wall having a first main surface that comes into contact with the electronic component, and a first coolant channel that contacts the electronic component on the opposite side of the first main surface. provided a second refrigerant flow path facing the second wall having a second major surface, Ri and the coolant channel name to form two or more stages in the thickness direction of the inner cooling tube,
The inner cooling pipe has inner fins for dividing the refrigerant flow path into a plurality of directions in a direction orthogonal to the thickness direction of the inner cooling pipe,
The inner cooling pipe includes a pair of outer shell plates constituting the first pipe wall and the second pipe wall, an intermediate plate disposed between the pair of outer shell plates, the intermediate plate, and the outer plate. A corrugated inner fin disposed between the shell plate and the intermediate plate and the outer shell plate, wherein the first coolant channel and the second coolant channel are respectively formed. And
The intermediate plate is composed of a core material and a brazing sheet in which a brazing material is disposed on both sides thereof, and the pair of outer shell plates join the inner side surfaces at the end portions to both surfaces at the end portions of the intermediate plate. laminated cooler characterized by comprising Te.
該積層型冷却器は、冷却媒体を流通させる冷媒流路を設けた扁平形状の複数の冷却管と、該複数の冷却管を連通する連通部材とを有しており、 The stacked cooler has a plurality of flat cooling pipes provided with a refrigerant flow path for circulating a cooling medium, and a communication member that communicates the plurality of cooling pipes.
上記複数の冷却管は、該冷却管と交互に配置される上記電子部品を両面から挟持できるように積層配置してあると共に、積層方向の両端に配された2つの外側冷却管と、これらの間に配された複数の内側冷却管とよりなり、 The plurality of cooling pipes are stacked so that the electronic components arranged alternately with the cooling pipes can be sandwiched from both sides, two outer cooling pipes arranged at both ends in the stacking direction, and these It consists of a plurality of inner cooling pipes arranged between
該内側冷却管は、少なくとも、上記電子部品と当接する第1主面を有する第1管壁に面した第1冷媒流路と、上記第1主面の反対側において上記電子部品と当接する第2主面を有する第2管壁に面した第2冷媒流路とを設けて、上記冷媒流路を上記内側冷却管の厚み方向に2段以上形成してなり、 The inner cooling pipe includes at least a first coolant channel facing a first pipe wall having a first main surface that comes into contact with the electronic component, and a first coolant channel that contacts the electronic component on the opposite side of the first main surface. A second refrigerant channel facing the second pipe wall having two main surfaces, and the refrigerant channel is formed in two or more stages in the thickness direction of the inner cooling tube,
上記内側冷却管は、上記冷媒流路を上記内側冷却管の厚み方向と直交する方向に複数に区画するためのインナフィンを有しており、 The inner cooling pipe has inner fins for dividing the refrigerant flow path into a plurality of directions in a direction orthogonal to the thickness direction of the inner cooling pipe,
上記内側冷却管は、上記第1管壁及び上記第2管壁を構成する一対の上記外殻プレートと、該一対の外殻プレートの間に配された中間プレートと、該中間プレートと上記外殻プレートとの間に配された波形状の上記インナフィンとを有し、上記中間プレートと上記外殻プレートとの間に、上記第1冷媒流路及び上記第2冷媒流路がそれぞれ形成されており、 The inner cooling pipe includes a pair of outer shell plates constituting the first pipe wall and the second pipe wall, an intermediate plate disposed between the pair of outer shell plates, the intermediate plate, and the outer plate. A corrugated inner fin disposed between the shell plate and the intermediate plate and the outer shell plate, wherein the first coolant channel and the second coolant channel are respectively formed. And
上記中間プレートは、上記外殻プレートの芯材よりも電位的に卑となる材質であり、かつ、上記一対の外殻プレートは、端部における内側面を互いに接合してなることを特徴とする積層型冷却器。 The intermediate plate is made of a material that is lower in potential than the core material of the outer shell plate, and the pair of outer shell plates are formed by joining the inner side surfaces of the end portions to each other. Stacked cooler.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004252886A JP4265509B2 (en) | 2003-12-03 | 2004-08-31 | Stacked cooler |
DE102004057526.6A DE102004057526B4 (en) | 2003-12-03 | 2004-11-29 | Stack cooler |
US11/001,509 US7571759B2 (en) | 2003-12-03 | 2004-12-01 | Stacked type cooler |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003404940 | 2003-12-03 | ||
JP2004252886A JP4265509B2 (en) | 2003-12-03 | 2004-08-31 | Stacked cooler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005191527A JP2005191527A (en) | 2005-07-14 |
JP4265509B2 true JP4265509B2 (en) | 2009-05-20 |
Family
ID=34797557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004252886A Active JP4265509B2 (en) | 2003-12-03 | 2004-08-31 | Stacked cooler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4265509B2 (en) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4552805B2 (en) * | 2005-08-19 | 2010-09-29 | 株式会社デンソー | Laminated heat exchanger and manufacturing method thereof |
JP4766110B2 (en) * | 2008-01-10 | 2011-09-07 | 株式会社デンソー | Semiconductor cooling structure |
JP5163160B2 (en) * | 2008-02-01 | 2013-03-13 | 株式会社デンソー | Semiconductor cooling structure |
JP4941398B2 (en) * | 2008-04-23 | 2012-05-30 | 株式会社デンソー | Stacked cooler |
JP2009266937A (en) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Denso Corp | Stacked cooler |
JP5157681B2 (en) * | 2008-06-27 | 2013-03-06 | 株式会社デンソー | Stacked cooler |
US20110308709A1 (en) * | 2008-12-12 | 2011-12-22 | Joseph Ouellette | Mandrel with integral heat pipe |
JP5012824B2 (en) * | 2009-01-30 | 2012-08-29 | 株式会社デンソー | Laminated cooling device and manufacturing method of cooling pipe used therefor |
WO2010134160A1 (en) * | 2009-05-19 | 2010-11-25 | トヨタ自動車株式会社 | Heat exchanger and method of manufacturing the same |
JP2011167049A (en) | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Denso Corp | Power conversion apparatus |
JP2011171569A (en) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Denso Corp | Cooler |
JP5545260B2 (en) | 2010-05-21 | 2014-07-09 | 株式会社デンソー | Heat exchanger |
JP2011247432A (en) * | 2010-05-21 | 2011-12-08 | Denso Corp | Laminated heat exchanger |
DE102012201710A1 (en) | 2011-02-14 | 2012-08-16 | Denso Corporation | heat exchangers |
JP5621908B2 (en) | 2011-03-10 | 2014-11-12 | トヨタ自動車株式会社 | Cooler |
JP5382185B2 (en) * | 2012-10-08 | 2014-01-08 | 株式会社デンソー | Stacked cooler |
JP5983565B2 (en) | 2013-08-30 | 2016-08-31 | 株式会社デンソー | Cooler |
JP6541957B2 (en) * | 2014-10-23 | 2019-07-10 | ローム株式会社 | Power module |
JP6627720B2 (en) * | 2016-11-04 | 2020-01-08 | 株式会社デンソー | Stacked heat exchanger |
WO2019159666A1 (en) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | 日本電産株式会社 | Electronic component with cooler, and inverter |
US20210144879A1 (en) * | 2018-07-09 | 2021-05-13 | Lg Electronics Inc. | Cooling apparatus |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0637219A (en) * | 1992-07-16 | 1994-02-10 | Fuji Electric Co Ltd | Cooling unit for power semiconductor device |
JP2558578B2 (en) * | 1992-09-30 | 1996-11-27 | 住友軽金属工業株式会社 | Heat dissipation device for heating element |
JP3010602U (en) * | 1994-10-26 | 1995-05-02 | 東洋ラジエーター株式会社 | Electronic component cooler |
JPH10298686A (en) * | 1997-04-18 | 1998-11-10 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Aluminum alloy multilayer brazing sheet excellent in corrosion resistance and its production |
JP2001050690A (en) * | 1999-05-28 | 2001-02-23 | Denso Corp | Heat exchanger made of aluminum alloy |
JP4774581B2 (en) * | 2000-06-30 | 2011-09-14 | 株式会社デンソー | Cooling fluid cooling type semiconductor device |
JP2002098454A (en) * | 2000-07-21 | 2002-04-05 | Mitsubishi Materials Corp | Liquid-cooled heat sink and its manufacturing method |
JP3880812B2 (en) * | 2001-06-04 | 2007-02-14 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Cooler |
JP2003007944A (en) * | 2001-06-18 | 2003-01-10 | Showa Denko Kk | Cooling device for heating part |
-
2004
- 2004-08-31 JP JP2004252886A patent/JP4265509B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005191527A (en) | 2005-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4265509B2 (en) | Stacked cooler | |
US7571759B2 (en) | Stacked type cooler | |
JP5157681B2 (en) | Stacked cooler | |
KR101750066B1 (en) | Water-cooled type secondary battery | |
US20160223264A9 (en) | Compact aluminium heat exchanger with welded tubes for power electronics and battery cooling | |
JP4766110B2 (en) | Semiconductor cooling structure | |
JP4432892B2 (en) | Semiconductor cooling structure | |
JP2008166423A (en) | Cooling tube and manufacturing method therefor | |
JP5445305B2 (en) | Cooler | |
JP4941398B2 (en) | Stacked cooler | |
JP2005311046A (en) | Cooler | |
JP4664114B2 (en) | Multi-plate heat exchanger | |
JP2015530552A (en) | Small aluminum heat exchanger with welded tube for power electronics and battery cooling | |
JP5316470B2 (en) | Laminate heat exchanger | |
JP4682938B2 (en) | Stacked cooler | |
JP6331870B2 (en) | Stacked cooler | |
JP6708113B2 (en) | Stacked cooler | |
JP2010165714A (en) | Apparatus for cooling semiconductor module | |
JP5556691B2 (en) | Heat exchanger | |
JP2011003708A (en) | Heat exchanger using corrugated heat radiation unit | |
JP5382185B2 (en) | Stacked cooler | |
JP2014053442A (en) | Plate laminated type cooling device | |
JP6191414B2 (en) | Laminate heat exchanger | |
JP6616264B2 (en) | Cooler and cooling device provided with the same | |
JP6750420B2 (en) | Stacked heat exchanger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061106 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081010 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081111 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081223 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090127 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090209 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4265509 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140227 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |