JP5145981B2 - Parts cooling structure - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品と、該電子部品を冷却するための冷却媒体を内部に流通させる冷却管とを密着配置してなる部品冷却構造に関する。   The present invention relates to a component cooling structure in which an electronic component and a cooling pipe that circulates a cooling medium for cooling the electronic component are arranged in close contact with each other.

冷却媒体を内部に流通させる冷却管を電子部品に密着配置して、電子部品を冷却する部品冷却構造がある(特許文献1)。
かかる部品冷却構造においては、発熱する電子部品と、これに密着配置した冷却管との間で熱交換を行うことで、電子部品の冷却を行っている。
There is a component cooling structure that cools an electronic component by placing a cooling pipe for circulating a cooling medium in close contact with the electronic component (Patent Document 1).
In such a component cooling structure, the electronic component is cooled by exchanging heat between the electronic component that generates heat and the cooling pipe arranged in close contact therewith.

電子部品の発熱量は、通常その中央部が最も大きくなるため、電子部品の中央部に対応する冷却管の部分において、最も冷却効率を向上させることが好ましい。そのためには、冷却管の中央部付近における冷却媒体の流通速度を向上させることが考えられる。かかる観点から、特許文献1に記載の発明においては、冷却管の内部に設けた複数のインナーフィンのうち、流路幅方向の中央付近のインナーフィンを短くして、中央付近の圧力損失を小さくし、冷却媒体の流通速度を向上させている。   Since the heat generation amount of the electronic component is usually the largest at the central portion, it is preferable to improve the cooling efficiency most at the portion of the cooling pipe corresponding to the central portion of the electronic component. For this purpose, it is conceivable to improve the flow rate of the cooling medium near the center of the cooling pipe. From this viewpoint, in the invention described in Patent Document 1, among the plurality of inner fins provided inside the cooling pipe, the inner fin near the center in the flow path width direction is shortened to reduce the pressure loss near the center. Thus, the circulation speed of the cooling medium is improved.

特開2006−60114号公報JP 2006-60114 A

ところが、インナーフィンは、冷却媒体との伝熱面積を大きくして冷却効果を向上させるという役割を考えると、インナーフィンを短くすることは、伝熱面積を小さくし、冷却効率を却って低下させてしまうことにつながることが考えられる。
一方、特許文献1においては、流路幅方向の中央部におけるインナーフィンの間隔を狭くして伝熱面積を向上させる旨も記載されているが、この場合には、逆に中央部の圧力損失が大きくなり、冷却媒体の流速が低下してしまう。
However, considering the role of the inner fin to increase the heat transfer area with the cooling medium and improve the cooling effect, shortening the inner fin reduces the heat transfer area and lowers the cooling efficiency. It is thought that it leads to it.
On the other hand, Patent Document 1 also describes that the heat transfer area is improved by narrowing the interval between the inner fins in the central portion in the flow path width direction. In this case, however, the pressure loss in the central portion is reversed. Increases and the flow rate of the cooling medium decreases.

また、上記のごとく電子部品の中央部の発熱量が大きいと、冷媒流路の流路幅方向の中央付近を流れる冷却媒体の温度が特に高くなり、流路幅方向に温度分布が生じるおそれがある。その結果、冷媒流路を流れる冷却媒体の全体を有効に利用できず、冷却効率の向上が困難となる。   In addition, when the calorific value at the center of the electronic component is large as described above, the temperature of the cooling medium flowing in the vicinity of the center of the coolant channel in the channel width direction becomes particularly high, and there is a risk that temperature distribution may occur in the channel width direction. is there. As a result, the entire cooling medium flowing through the refrigerant flow path cannot be effectively used, and it becomes difficult to improve the cooling efficiency.

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、冷媒流路を流れる冷却媒体の圧力損失を低減しつつ、冷却媒体の全体を効率的に利用して電子部品を冷却することができる部品冷却構造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 it is possible to cool an electronic component by efficiently using the entire cooling medium while reducing the pressure loss of the cooling medium flowing through the refrigerant flow path. An object of the present invention is to provide a component cooling structure that can be used.

本発明は、電子部品と、該電子部品を冷却するための冷却媒体を内部に流通させる冷却管とを密着配置してなる部品冷却構造において、
上記冷却管は、上記冷却媒体の流通方向及び上記電子部品との積層方向に直交する流路幅方向に、上記冷媒流路の流路幅を絞った絞り部を部分的に設けており、
該絞り部は、上記冷却管における上記電子部品を密着させた部分の中央部であって、上記冷媒流路の上記流路幅方向の中央部に形成されており、
上記冷媒流路は、上記絞り部の上流側に、上記絞り部へ向かって、上記流通方向及び上記流路幅方向に対して傾斜した傾斜フィンを設けていることを特徴とする部品冷却構造にある(請求項1)。
The present invention provides a component cooling structure in which an electronic component and a cooling pipe that circulates a cooling medium for cooling the electronic component are closely arranged.
The cooling pipe is partially provided with a throttle portion that narrows the flow passage width of the refrigerant flow passage in the flow passage width direction orthogonal to the flow direction of the cooling medium and the stacking direction with the electronic component ,
The throttle portion is a central portion of a portion of the cooling pipe where the electronic component is in close contact, and is formed in a central portion of the refrigerant flow passage in the flow passage width direction,
In the component cooling structure, the refrigerant flow path is provided with an inclined fin inclined with respect to the flow direction and the flow path width direction toward the throttle part on the upstream side of the throttle part. (Claim 1).

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記部品冷却構造においては、上記冷却管が、冷媒流路の流路幅を絞った上記絞り部を部分的に設けてなる。そのため、冷媒流路をその流路幅全体にわたって広がって流れる冷却媒体は、冷媒流路の途中において上記絞り部に集合する。そして、この絞り部およびその周囲においては冷却媒体の流れが速くなる。それゆえ、たとえば、冷却管における絞り部の形成位置に電子部品を密着配置させることにより、電子部品の冷却効率を向上させることができる。
Next, the effects of the present invention will be described.
In the component cooling structure, the cooling pipe is partially provided with the throttle portion that narrows the flow path width of the refrigerant flow path. For this reason, the cooling medium that flows in the refrigerant channel so as to spread over the entire channel width gathers in the throttle portion in the middle of the refrigerant channel. And the flow of a cooling medium becomes quick in this throttle part and its circumference. Therefore, for example, by placing the electronic component in close contact with the position where the throttle portion is formed in the cooling pipe, the cooling efficiency of the electronic component can be improved.

また、流路幅全体にわたって広がって流れる冷却媒体が、上記絞り部に集合することによって、冷却媒体が流路幅方向に混合される。そのため、冷却媒体の温度分布が流路幅方向に形成されることを防ぐことができ、冷却媒体全体を効果的に電子部品の冷却に利用することができる。   Moreover, the cooling medium that flows over the entire flow path width gathers in the throttle portion, whereby the cooling medium is mixed in the flow path width direction. Therefore, the temperature distribution of the cooling medium can be prevented from being formed in the flow path width direction, and the entire cooling medium can be effectively used for cooling the electronic component.

また、絞り部は冷媒流路において部分的に形成されるものであり、それ以外の部分においては充分に流路幅を大きくすることができる。その結果、冷却媒体の流れの圧力損失を低減することができる。   In addition, the throttle portion is partially formed in the refrigerant flow path, and the flow path width can be sufficiently increased in other portions. As a result, the pressure loss of the cooling medium flow can be reduced.

以上のごとく、本発明によれば、冷媒流路を流れる冷却媒体の圧力損失を低減しつつ、冷却媒体の全体を効率的に利用して電子部品を冷却することができる部品冷却構造を提供することができる。   As described above, according to the present invention, there is provided a component cooling structure capable of cooling an electronic component by efficiently using the entire cooling medium while reducing the pressure loss of the cooling medium flowing through the refrigerant flow path. be able to.

本発明(請求項1)において、上記冷却管は、例えば、上記電子部品の一方の面に密着配置されていてもよいし、上記電子部品を両面から挟持するように密着配置されていてもよい。
また、上記電子部品は、例えば、上記冷却管の一方の面に密着配置されていてもよいし、上記冷却管を両面から挟持するように密着配置されていてもよい。
In the present invention (Claim 1), for example, the cooling pipe may be disposed in close contact with one surface of the electronic component, or may be disposed in close contact so as to sandwich the electronic component from both sides. .
In addition, the electronic component may be disposed in close contact with one surface of the cooling pipe, or may be disposed in close contact so as to sandwich the cooling pipe from both sides.

また、上記絞り部は、上記冷却管における上記電子部品を密着させた部分に形成してある。
これにより、冷却管における上記電子部品を密着させた部分の冷却媒体の流速を大きくすることができるため、電子部品の冷却効率を向上させることができる。
Further, the throttle portion is Ru tare formed to the portion brought into close contact with the electronic components in the cooling pipe.
Thereby, since the flow velocity of the cooling medium of the part which contact | adhered the said electronic component in the cooling pipe can be enlarged, the cooling efficiency of an electronic component can be improved.

また、上記絞り部は、上記冷却管における上記電子部品を密着させた部分の中央部に形成してある。
これにより、上記電子部品の冷却効率を一層向上させることができる。すなわち、通常は、電子部品の中央部が最も発熱量が大きくなりやすいため、この発熱量が最大となりやすい電子部品の中央部に対応する位置に上記絞り部を設けることにより、電子部品の冷却を効率的に行うことができる。
Further, the throttle portion is Ru tare formed in the central portion of the portion brought into close contact with the electronic components in the cooling pipe.
Thereby , the cooling efficiency of the electronic component can be further improved. That is, normally, since the heat generation amount tends to be the largest at the central part of the electronic component, the electronic component is cooled by providing the throttle portion at a position corresponding to the central part of the electronic component at which the heat generation amount is likely to be maximum. Can be done efficiently.

また、上記絞り部は、上記冷媒流路の上記流路幅方向の中央部に形成されている。
これにより、上記電子部品の中央部を効果的に冷却しやすくなる。すなわち、通常は、冷却管の流路幅方向の中央部に電子部品の中央部が配置されるように、電子部品を冷却管に密着させる。そのため、このような通常の電子部品の配置に対して、上記絞り部を流路幅方向の中央部に配置することにより、電子部品の冷却効率を向上させることができる。
Further, the throttle portion is that is formed in the central portion of the flow path width direction of the coolant channel.
This facilitates effective cooling of the central part of the electronic component. That is, normally, the electronic component is brought into close contact with the cooling tube so that the central portion of the electronic component is disposed at the central portion of the cooling tube in the flow path width direction. For this reason, the cooling efficiency of the electronic component can be improved by arranging the throttle portion in the central portion in the flow path width direction with respect to the normal arrangement of the electronic component.

また、上記冷媒流路は、上記絞り部の上流側に、上記絞り部へ向かって、上記流通方向及び上記流路幅方向に対して傾斜した傾斜フィンを設けている。
これにより、冷媒流路の流路幅全体にわたって流れる冷却媒体を、上記傾斜フィンによって絞り部へ集めやすくなる。その結果、冷却媒体の流れを円滑化して、圧力損失を低減することができる。また、上記傾斜フィンを設けることにより、冷却管と冷却媒体との接触面積を大きくして、電子部品の冷却効率を向上させることができる。
Moreover, the coolant channel is on the upstream side of the throttle portion, toward the aperture portion, that has established an inclined fin inclined with respect to the flow direction and the flow path width direction.
Thereby , it becomes easy to collect the cooling medium flowing over the entire flow path width of the refrigerant flow path to the throttle portion by the inclined fins. As a result, the flow of the cooling medium can be smoothed and the pressure loss can be reduced. Further, by providing the inclined fins, the contact area between the cooling pipe and the cooling medium can be increased, and the cooling efficiency of the electronic component can be improved.

また、上記傾斜フィンは、3本以上形成されており、上記電子部品の中央部を上記冷却管に密着させた部分に近付くほど上記傾斜フィンの配設密度が高いことが好ましい(請求項)。
この場合には、冷却媒体の圧力損失を抑制しつつ、電子部品の冷却効率を向上させることができる。すなわち、電子部品の中央部を冷却管に密着させた部分に近い位置に傾斜フィンの配設密度を高くすることにより、電子部品と冷却媒体との熱交換効率を向上させ、電子部品から離れた位置の傾斜フィンの配設密度を低くすることにより、冷却媒体の圧力損失を低減することができる。
Further, the inclined fins are formed three or more, it a central portion of the electronic component is a high density of arrangement of the inclined fins closer to the portion brought into close contact with the cooling tube is preferably (claim 2) .
In this case, the cooling efficiency of the electronic component can be improved while suppressing the pressure loss of the cooling medium. That is, by increasing the arrangement density of the inclined fins near the portion where the central part of the electronic component is in close contact with the cooling pipe, the heat exchange efficiency between the electronic component and the cooling medium is improved and the electronic component is separated from the electronic component. By reducing the arrangement density of the inclined fins at the position, the pressure loss of the cooling medium can be reduced.

また、上記電子部品は、半導体素子を内蔵した半導体モジュールとすることができる(請求項)。
この場合には、上記半導体モジュールを効率的に冷却することができる。
なお、上記電子部品としては、上記半導体モジュール以外にも、例えば、抵抗、コンデンサ等がある。
Moreover, the electronic component may be a semiconductor module with a built-in semiconductor element (claim 3).
In this case, the semiconductor module can be efficiently cooled.
In addition to the semiconductor module, examples of the electronic component include a resistor and a capacitor.

参考例1
本発明の参考例に係る部品冷却構造につき、図1〜図3を用いて説明する。
部品冷却構造1は、電子部品2と、該電子部品2を冷却するための冷却媒体5を内部に流通させる冷却管3とを密着配置してなる。
冷却管3は、冷却媒体5の流通方向X及び電子部品2との積層方向Yに直交する流路幅方向Zに、冷媒流路31の流路幅を絞った絞り部4を部分的に設けている。
( Reference Example 1 )
A component cooling structure according to a reference example of the present invention will be described with reference to FIGS.
The component cooling structure 1 includes an electronic component 2 and a cooling pipe 3 through which a cooling medium 5 for cooling the electronic component 2 is circulated.
The cooling pipe 3 is partially provided with a throttle portion 4 that narrows the flow passage width of the refrigerant flow passage 31 in the flow passage width direction Z orthogonal to the flow direction X of the cooling medium 5 and the stacking direction Y with the electronic component 2. ing.

絞り部4は、冷却管3における電子部品2を密着させた部分であり特にその中央部に形成してある。
また、絞り部4は、冷媒流路31の流路幅方向Zの中央部に形成されている。本例においては、冷却管3における流路幅方向Zの両端の管壁32から、冷媒流路31の流路幅方向Zの中央部へ向かって、二対の三角形状の突出部33を互いに向き合うように形成してある。この互いに向き合う二対の突出部33の間に、それぞれ絞り部4が形成されている。
なお、絞り部4の幅をa、冷媒流路31における一般部の流路幅をbとしたとき、例えば、a/bは1/2程度である。
The throttle portion 4 is a portion of the cooling pipe 3 where the electronic component 2 is in close contact, and is particularly formed at the center thereof.
Further, the throttle portion 4 is formed at the center portion of the refrigerant flow passage 31 in the flow passage width direction Z. In this example, two pairs of triangular protrusions 33 are formed from the pipe walls 32 at both ends of the cooling pipe 3 in the flow path width direction Z toward the center of the refrigerant flow path 31 in the flow path width direction Z. It is formed to face each other. Between the two pairs of projecting portions 33 facing each other, the throttle portions 4 are respectively formed.
In addition, when the width of the throttle portion 4 is a and the channel width of the general portion in the refrigerant channel 31 is b, for example, a / b is about ½.

本例においては、電子部品2は、半導体素子21を内蔵した半導体モジュールである。半導体素子21は、電子部品2の中央部に内蔵されている。
冷却管3には、冷却媒体5の流通方向Xに、二個の電子部品2を並べて密着配置している。ただし、両者の間には、熱伝導性を有する絶縁板等を介在させてもよい。
In this example, the electronic component 2 is a semiconductor module in which a semiconductor element 21 is built. The semiconductor element 21 is built in the central part of the electronic component 2.
Two electronic components 2 are arranged in close contact with the cooling pipe 3 in the flow direction X of the cooling medium 5. However, an insulating plate having thermal conductivity may be interposed between the two.

冷却管3は、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属からなり、その長手方向の両端に、冷却媒体5を導入する冷媒入口341と、冷却媒体5を排出する冷媒出口342とが形成されている。なお、冷媒入口341の中心と冷媒出口342の中心とを結ぶ直線の方向が、流通方向Xとなる。   The cooling pipe 3 is made of a metal having excellent thermal conductivity such as aluminum, and a refrigerant inlet 341 for introducing the cooling medium 5 and a refrigerant outlet 342 for discharging the cooling medium 5 are formed at both ends in the longitudinal direction. Yes. The direction of the straight line connecting the center of the refrigerant inlet 341 and the center of the refrigerant outlet 342 is the flow direction X.

冷却管3は、図3に示すごとく、複数本、互いの間に間隔を設けながら積層配置されており、隣り合う冷却管3同士は、冷媒入口341および冷媒出口342において、それぞれ連結管301によって連結されている。そして、隣り合う冷却管3の間に、電子部品2が挟持されており、電子部品2の両主面を、冷却管3に密着させている。
また、積層方向Yの一端に配置される冷却管3には、複数の冷却管3の積層体の内部に冷却媒体5を導入するための冷媒導入管302と、冷却媒体5を排出する冷媒排出管303が設けられている。
As shown in FIG. 3, a plurality of cooling pipes 3 are stacked while being spaced from each other. Adjacent cooling pipes 3 are connected to each other by a connecting pipe 301 at a refrigerant inlet 341 and a refrigerant outlet 342, respectively. It is connected. The electronic component 2 is sandwiched between the adjacent cooling tubes 3, and both main surfaces of the electronic component 2 are in close contact with the cooling tube 3.
In addition, the cooling pipe 3 disposed at one end in the stacking direction Y includes a refrigerant introduction pipe 302 for introducing the cooling medium 5 into the laminated body of the plurality of cooling pipes 3 and a refrigerant discharge for discharging the cooling medium 5. A tube 303 is provided.

これにより、冷媒導入管302から導入された冷却媒体5は、適宜連結管301を通じて各冷却管3の冷媒流路31に分配され、流通する。この間に、冷却媒体5は、電子部品2との間で熱交換を行う。そして、電子部品2との熱交換によって温度上昇した後の冷却媒体5は、適宜連結管301を通じて冷媒排出管303から排出される。   Thereby, the cooling medium 5 introduced from the refrigerant introduction pipe 302 is distributed and circulated to the refrigerant flow paths 31 of the respective cooling pipes 3 through the connection pipes 301 as appropriate. During this time, the cooling medium 5 exchanges heat with the electronic component 2. Then, the cooling medium 5 whose temperature has been increased by heat exchange with the electronic component 2 is appropriately discharged from the refrigerant discharge pipe 303 through the connection pipe 301.

本例における電子部品2は、上記のごとく半導体素子21を内蔵した半導体モジュールであり、図示は省略するが、その両主面には放熱板が露出しており、これに半導体素子21が熱的に接続されている。そして、電子部品2は、両主面に露出した放熱板において直接或いは絶縁材を介して冷却管3と密着している。   The electronic component 2 in this example is a semiconductor module including the semiconductor element 21 as described above, and although not shown in the drawing, the heat sink is exposed on both main surfaces thereof, and the semiconductor element 21 is thermally It is connected to the. And the electronic component 2 is closely_contact | adhered with the cooling pipe 3 directly or via the insulating material in the heat sink exposed to both main surfaces.

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記部品冷却構造1においては、冷却管3が、冷媒流路31の流路幅を絞った絞り部4を部分的に設けてなる。そのため、図1に示すごとく、冷媒流路32をその流路幅全体にわたって広がって流れる冷却媒体5は、冷媒流路31の途中において絞り部4に集合する。そして、この絞り部4およびその周囲においては冷却媒体5の流れが速くなる。それゆえ、たとえば、冷却管3における絞り部4の形成位置に電子部品2を密着配置させることにより、電子部品2の冷却効率を向上させることができる。
Next, the function and effect of this example will be described.
In the component cooling structure 1, the cooling pipe 3 is partially provided with a throttle portion 4 that narrows the flow path width of the refrigerant flow path 31. Therefore, as shown in FIG. 1, the cooling medium 5 that flows through the refrigerant flow path 32 over the entire flow path width gathers in the throttle portion 4 in the middle of the refrigerant flow path 31. Then, the flow of the cooling medium 5 becomes faster in the throttle portion 4 and its surroundings. Therefore, for example, the cooling efficiency of the electronic component 2 can be improved by placing the electronic component 2 in close contact with the formation position of the throttle portion 4 in the cooling pipe 3.

また、流路幅全体にわたって広がって流れる冷却媒体5が、上記絞り部4に集合することによって、冷却媒体5が流路幅方向Zに混合される。そのため、冷却媒体5の温度分布が流路幅方向Zに形成されることを防ぐことができ、冷却媒体5全体を効果的に電子部品2の冷却に利用することができる。   Also, the cooling medium 5 that flows over the entire flow path width gathers in the throttle portion 4, whereby the cooling medium 5 is mixed in the flow path width direction Z. Therefore, the temperature distribution of the cooling medium 5 can be prevented from being formed in the flow path width direction Z, and the entire cooling medium 5 can be effectively used for cooling the electronic component 2.

また、絞り部4は冷媒流路31において部分的に形成されるものであり、それ以外の部分においては充分に流路幅を大きくすることができる。その結果、冷却媒体5の流れの圧力損失を低減することができる。   Further, the throttle portion 4 is partially formed in the refrigerant flow path 31, and the flow path width can be sufficiently increased in other portions. As a result, the pressure loss of the flow of the cooling medium 5 can be reduced.

また、絞り部4は、冷却管3における電子部品2を密着させた部分に形成してあるため、当該部分における冷却媒体5の流速を大きくすることができ、電子部品2の冷却効率を向上させることができる。特に、絞り部4は、冷却管3における電子部品2を密着させた部分の中央部に形成してあるため、電子部品2の冷却効率を一層向上させることができる。すなわち、発熱量が最大となりやすい電子部品2の中央部に対応する位置に絞り部4を設けることにより、電子部品2の冷却を効率的に行うことができる。   Moreover, since the throttle part 4 is formed in the part where the electronic component 2 in the cooling pipe 3 is in close contact, the flow rate of the cooling medium 5 in the part can be increased, and the cooling efficiency of the electronic part 2 is improved. be able to. In particular, since the throttle portion 4 is formed at the central portion of the portion of the cooling pipe 3 where the electronic component 2 is in close contact, the cooling efficiency of the electronic component 2 can be further improved. That is, the electronic component 2 can be efficiently cooled by providing the throttle portion 4 at a position corresponding to the central portion of the electronic component 2 where the amount of heat generation is likely to be maximized.

以上のごとく、本例によれば、冷媒流路を流れる冷却媒体の圧力損失を低減しつつ、冷却媒体の全体を効率的に利用して電子部品を冷却することができる部品冷却構造を提供することができる。   As described above, according to this example, there is provided a component cooling structure capable of cooling an electronic component by efficiently using the entire cooling medium while reducing the pressure loss of the cooling medium flowing through the refrigerant flow path. be able to.

参考例2
本例は、図4に示すごとく、絞り部4の上流側及び下流側における冷媒流路31に、冷却媒体5の流通方向Xに沿ったストレートフィン35を設けた例である。
ストレートフィン35は、例えばアルミニウム板等の金属板を波型に成形したものを、冷却管3における一対の内壁面に接合した状態で配設されている。
その他は、参考例1と同様である。
( Reference Example 2 )
In this example, as shown in FIG. 4, straight fins 35 along the flow direction X of the cooling medium 5 are provided in the refrigerant flow paths 31 on the upstream side and the downstream side of the throttle unit 4.
The straight fins 35 are disposed in a state where a corrugated metal plate such as an aluminum plate is joined to a pair of inner wall surfaces in the cooling pipe 3.
Others are the same as in Reference Example 1 .

本例の場合には、ストレートフィン35を設けることにより、冷却管3と冷却媒体5との間の接触面積を向上させ、電子部品2と冷却媒体5との間の熱交換効率を向上させることができる。
その他、参考例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, by providing the straight fins 35, the contact area between the cooling pipe 3 and the cooling medium 5 is improved, and the heat exchange efficiency between the electronic component 2 and the cooling medium 5 is improved. Can do.
In addition, the same effects as those of Reference Example 1 are obtained.

実施例1
本例は、図5に示すごとく、冷媒流路31における絞り部4の上流側に、絞り部4へ向かって、流通方向X及び流路幅方向Zに対して傾斜した傾斜フィン36を設けた例である。傾斜フィン36は、例えばアルミニウム板等の金属板を波型に成形したものを、冷却管3における一対の内壁面に接合した状態で配設されている。
また、絞り部4の下流側には、絞り部4から冷媒流路31の流路幅方向Zの両端へ向かって、流通方向X及び流路幅方向Zに対して傾斜した逆傾斜フィン37が配設されている。
流通方向Xに対する傾斜フィン36及び逆傾斜フィン37の傾斜角度は、例えば30°程度とする。
その他は、参考例1と同様である。
( Example 1 )
In this example, as shown in FIG. 5, inclined fins 36 that are inclined with respect to the flow direction X and the channel width direction Z toward the throttle unit 4 are provided on the upstream side of the throttle unit 4 in the refrigerant channel 31. It is an example. The inclined fins 36 are arranged in a state where a corrugated metal plate such as an aluminum plate is joined to a pair of inner wall surfaces in the cooling pipe 3.
Further, on the downstream side of the throttle unit 4, there are reverse inclined fins 37 that are inclined with respect to the flow direction X and the channel width direction Z from the throttle unit 4 toward both ends in the channel width direction Z of the refrigerant channel 31. It is arranged.
The inclination angle of the inclined fin 36 and the reverse inclined fin 37 with respect to the flow direction X is, for example, about 30 °.
Others are the same as in Reference Example 1 .

本例の場合には、冷媒流路31の流路幅全体にわたって流れる冷却媒体5を、傾斜フィン36によって絞り部4へ集めやすくなる。その結果、冷却媒体5の流れを円滑化して、圧力損失を低減することができる。すなわち、冷媒入口341から冷媒流路31に導入された冷却媒体5のうち、流路幅方向Zの両端部付近を流れる冷却媒体5は、傾斜フィン36に沿って、流路幅方向Zの中央部付近に向かうように流れを変える。これにより、冷却媒体5は円滑に絞り部4へ集まる。   In the case of this example, the cooling medium 5 flowing over the entire flow path width of the refrigerant flow path 31 is easily collected in the throttle portion 4 by the inclined fins 36. As a result, the flow of the cooling medium 5 can be smoothed and the pressure loss can be reduced. That is, among the cooling medium 5 introduced from the refrigerant inlet 341 to the refrigerant flow path 31, the cooling medium 5 that flows in the vicinity of both ends in the flow path width direction Z extends along the inclined fin 36 in the center in the flow path width direction Z. Change the flow so that it goes to the vicinity of the club. Thereby, the cooling medium 5 is smoothly collected in the throttle part 4.

また、絞り部4を通過した冷却媒体5の一部は、絞り部4の下流側に配された逆傾斜フィン37に沿って流路幅方向Zの両端部付近に向かうように流れを変える。これにより、冷却媒体5は、冷媒流路31の全体に円滑に広がる。
このようにして、傾斜フィン36と逆傾斜フィン37とを設けることにより、冷却媒体5の流れを円滑化することができる。
In addition, a part of the cooling medium 5 that has passed through the throttle unit 4 changes its flow so as to go to the vicinity of both ends in the channel width direction Z along the reverse inclined fins 37 disposed on the downstream side of the throttle unit 4. Thereby, the cooling medium 5 spreads smoothly throughout the refrigerant flow path 31.
Thus, by providing the inclined fin 36 and the reverse inclined fin 37, the flow of the cooling medium 5 can be smoothed.

また、傾斜フィン36及び逆傾斜フィン37を設けることにより、冷却管3と冷却媒体5との接触面積を大きくして、電子部品2の冷却効率を向上させることができる。
その他、参考例1と同様の作用効果を有する。
Further, by providing the inclined fins 36 and the reverse inclined fins 37, the contact area between the cooling pipe 3 and the cooling medium 5 can be increased, and the cooling efficiency of the electronic component 2 can be improved.
In addition, the same effects as those of Reference Example 1 are obtained.

実施例2
本例は、図6に示すごとく、電子部品2の中央部を冷却管3に密着させた部分に近付くほど傾斜フィン36及び逆傾斜フィン37の配設密度を高くした例である。
また、本例においては、参考例1(図1〜図3参照)において示した突出部33は形成されていない。すなわち、本例においては、傾斜フィン36及び逆傾斜フィン37によって、絞り部4を形成している。
( Example 2 )
In this example, as shown in FIG. 6, the arrangement density of the inclined fins 36 and the reverse inclined fins 37 is increased as the center of the electronic component 2 comes closer to the portion in close contact with the cooling pipe 3.
Moreover, in this example, the protrusion part 33 shown in the reference example 1 (refer FIGS. 1-3) is not formed. That is, in this example, the narrowed portion 4 is formed by the inclined fin 36 and the reverse inclined fin 37.

傾斜フィン36は、絞り部4の上流側において、流路幅方向Zの両側にそれぞれ複数本並列配置されている。並列配置された傾斜フィン36は、それぞれ、絞り部4に近付くほど、すなわち電子部品2の中央部を冷却管3に密着させた部分に近付くほど、配設ピッチが小さくなり、また傾斜フィン36の長さが長くなる。   A plurality of the inclined fins 36 are arranged in parallel on both sides in the channel width direction Z on the upstream side of the throttle portion 4. As the inclined fins 36 arranged in parallel are closer to the throttle portion 4, that is, closer to the portion where the central portion of the electronic component 2 is in close contact with the cooling pipe 3, the arrangement pitch becomes smaller. Length increases.

また、逆傾斜フィン37は、絞り部4の下流側において、流路幅方向Zの両側にそれぞれ複数本並列配置されている。並列配置された逆傾斜フィン37も、それぞれ、絞り部4に近付くほど、すなわち電子部品2の中央部を冷却管3に密着させた部分に近付くほど、配設ピッチが小さくなり、また逆傾斜フィン37の長さが長くなる。
その他は、参考例1と同様である。
A plurality of reversely inclined fins 37 are arranged in parallel on both sides in the flow path width direction Z on the downstream side of the throttle portion 4. Each of the reversely inclined fins 37 arranged in parallel also has a smaller arrangement pitch as it gets closer to the throttle portion 4, that is, closer to the portion where the central part of the electronic component 2 is in close contact with the cooling pipe 3. The length of 37 becomes longer.
Others are the same as in Reference Example 1 .

本例の場合には、冷却媒体5の圧力損失を抑制しつつ、電子部品2の冷却効率を向上させることができる。すなわち、電子部品2の中央部を冷却管3に密着させた部分に近い位置に傾斜フィン36及び逆傾斜フィン37の配設密度を高くすることにより、電子部品2と冷却媒体5との熱交換効率を向上させ、電子部品2から離れた位置の傾斜フィン36及び逆傾斜フィン37の配設密度を低くすることにより、冷却媒体5の圧力損失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 the case of this example, the cooling efficiency of the electronic component 2 can be improved while suppressing the pressure loss of the cooling medium 5. That is, heat exchange between the electronic component 2 and the cooling medium 5 is achieved by increasing the arrangement density of the inclined fins 36 and the reverse inclined fins 37 near the portion where the central portion of the electronic component 2 is in close contact with the cooling pipe 3. By improving the efficiency and lowering the arrangement density of the inclined fins 36 and the reverse inclined fins 37 at positions away from the electronic component 2, the pressure loss of the cooling medium 5 can be reduced.
In addition, the same effects as those of Reference Example 1 are obtained.

(参考例3)
本例は、図7、図8に示すごとく、絞り部4を、冷却管3における互いに隣り合う電子部品2の間の部分に対応する部分に形成した例である。
図7に示す冷却管3は、冷媒流路31にフィンを設けておらず、図8に示す冷却管3は、冷媒流路31に参考例2と同様のストレートフィン35を、絞り部4の上流側及び下流側にそれぞれ設けている。
その他は、参考例1と同様である。
(Reference Example 3)
In this example, as shown in FIGS. 7 and 8, the throttle portion 4 is formed in a portion corresponding to a portion between the adjacent electronic components 2 in the cooling pipe 3.
Cooling pipe 3 shown in FIG. 7 is not provided with fins in the coolant flow path 31, a cooling tube 3 shown in FIG. 8, the same manner as in Example 2 to the refrigerant passage 31 straight fins 35, the throttle portion 4 It is provided on each of the upstream side and the downstream side.
Others are the same as in Reference Example 1 .

本例の場合には、絞り部4よりも上流側において冷却管3に密着配置された電子部品2との熱交換によって温度分布が流路幅方向Zに形成された冷却媒体5が、絞り部4に集まることにより混合され、温度分布が低減される。そして、この温度分布の小さい冷却媒体5によって、絞り部4の下流側において冷却管3に密着配置された電子部品2を冷却することができる。その結果、絞り部4の下流側における電子部品2の冷却効率を、上流側の電子部品2の冷却効率に近付けて、複数の電子部品2を充分に冷却することができる。
その他、参考例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, the cooling medium 5 in which the temperature distribution is formed in the flow path width direction Z by heat exchange with the electronic component 2 disposed in close contact with the cooling pipe 3 on the upstream side of the throttle unit 4 is the throttle unit. 4 is mixed by gathering, and the temperature distribution is reduced. The electronic component 2 placed in close contact with the cooling pipe 3 on the downstream side of the throttle portion 4 can be cooled by the cooling medium 5 having a small temperature distribution. As a result, the cooling efficiency of the electronic component 2 on the downstream side of the throttle unit 4 can be brought close to the cooling efficiency of the electronic component 2 on the upstream side, and the plurality of electronic components 2 can be sufficiently cooled.
In addition, the same effects as those of Reference Example 1 are obtained.

参考例1における、部品冷却構造の説明図。Explanatory drawing of the components cooling structure in the reference example 1. FIG. 図1のA−A線矢視断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 参考例1における、電子部品と冷却管とを交互に積層した状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state which laminated | stacked the electronic component and the cooling pipe in the reference example 1 alternately. 参考例2における、部品冷却構造の説明図。Explanatory drawing of the component cooling structure in the reference example 2. FIG. 実施例1における、部品冷却構造の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a component cooling structure in the first embodiment . 実施例2における、部品冷却構造の説明図。Explanatory drawing of the components cooling structure in Example 2. FIG. 参考例3における、部品冷却構造の説明図。Explanatory drawing of the components cooling structure in the reference example 3. FIG. 参考例3における、部品冷却構造の説明図。Explanatory drawing of the components cooling structure in the reference example 3. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 部品冷却構造
2 電子部品
3 冷却管
31 冷媒流路
4 絞り部
5 冷却媒体
X 流通方向
Y 積層方向
Z 流路幅方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Component cooling structure 2 Electronic component 3 Cooling pipe 31 Refrigerant flow path 4 Constriction part 5 Cooling medium X Distribution direction Y Stacking direction Z Channel width direction

Claims (3)

電子部品と、該電子部品を冷却するための冷却媒体を内部に流通させる冷却管とを密着配置してなる部品冷却構造において、
上記冷却管は、上記冷却媒体の流通方向及び上記電子部品との積層方向に直交する流路幅方向に、上記冷媒流路の流路幅を絞った絞り部を部分的に設けており、
該絞り部は、上記冷却管における上記電子部品を密着させた部分の中央部であって、上記冷媒流路の上記流路幅方向の中央部に形成されており、
上記冷媒流路は、上記絞り部の上流側に、上記絞り部へ向かって、上記流通方向及び上記流路幅方向に対して傾斜した傾斜フィンを設けていることを特徴とする部品冷却構造。
In a component cooling structure in which an electronic component and a cooling pipe for circulating a cooling medium for cooling the electronic component are closely arranged,
The cooling pipe is partially provided with a throttle portion that narrows the flow passage width of the refrigerant flow passage in the flow passage width direction orthogonal to the flow direction of the cooling medium and the stacking direction with the electronic component ,
The throttle portion is a central portion of a portion of the cooling pipe where the electronic component is in close contact, and is formed in a central portion of the refrigerant flow passage in the flow passage width direction,
The component cooling structure , wherein the refrigerant flow path is provided with an inclined fin that is inclined with respect to the flow direction and the flow path width direction toward the throttle part on the upstream side of the throttle part .
請求項1において、上記傾斜フィンは、3本以上形成されており、上記電子部品の中央部を上記冷却管に密着させた部分に近付くほど上記傾斜フィンの配設密度が高いことを特徴とする部品冷却構造。 3. The inclined fin according to claim 1, wherein three or more inclined fins are formed, and the density of the inclined fins increases as the central portion of the electronic component comes closer to the cooling pipe. Parts cooling structure. 請求項1又は2において、上記電子部品は、半導体素子を内蔵した半導体モジュールであることを特徴とする部品冷却構造。 3. The component cooling structure according to claim 1, wherein the electronic component is a semiconductor module containing a semiconductor element .
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