JP5838910B2 - 冷却器及び冷却器の製造方法 - Google Patents
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Description
これによれば、フィンを貫通孔に挿入する際には、ガイド部によってフィンを貫通孔に誘導できる。したがって、フィンを貫通孔に挿入しやすくなる。
これによれば、フィンと基体はロウ材によって接合される。このため、フィンと基体との接合強度が高く、冷却器の長寿命化が図られる。
これによれば、フィンと基体は、熱伝導率の高い接着材で接合されるため、発熱体の発熱時には、基体を介してフィンに熱が適切に伝導される。
これによれば、第1基体形成部材と第2基体形成部材は、封止材で接合され、内部領域からの熱媒体の流出が防止される。
請求項7に記載の発明は、第1基体形成部材と、第2基体形成部材を接合することにより形成される基体の内部領域にピン状のフィンが収容される冷却器の製造方法であって、前記内部領域に、前記ピン状のフィンが挿入される複数の貫通孔を有する支持板を配設し、前記支持板に形成された貫通孔には、前記貫通孔の内周面と接触する接触面がその外周に形成されたフィンが挿入され、前記接触面と前記貫通孔の内周面との間に生じる摩擦力によってフィン間ピッチが狭ピッチとなるように前記フィンを前記支持板に支持し、前記第1基体形成部材に前記フィンの第1端面が当接し、前記第2基体形成部材に前記フィンの第2端面が当接した状態で、前記第1基体形成部材を加圧しながら前記第1基体形成部材と前記第2基体形成部材を接合し、前記フィンの両端面を前記基体の内面に接合することを要旨とする。
図1に示すように、本実施形態における冷却器10の基体20は、アルミニウム製の第1基体形成部材21及びアルミニウム製の第2基体形成部材22を接合することで形成されている。本実施形態では、第1基体形成部材21及び第2基体形成部材22は、同一の形状とされている。第1基体形成部材21及び第2基体形成部材22は、平面視矩形状をなす底板23の四辺のうち、短辺から立設された側壁25a及び長辺から立設された側壁25bと、各側壁25a,25bの先端から外方に向かって略水平に延びる板状の接合部26とから形成されている。
本実施形態における冷却器10は、電気自動車、ハイブリッド自動車、電車などに搭載される電力変換装置に用いられるIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などのパワーデバイス(発熱体)を冷却するのに好適に用いられる。
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
以下、本発明を具体化した第2の実施形態について図4にしたがって説明する。以下に説明する実施形態において、すでに説明した実施形態と同一構成については同一符号を付すなどしてその重複する説明を省略又は簡略する。
(11)フィン31の両端面31a,31bと基体20の内面を熱伝導率の高い接着剤51で接合し、第1基体形成部材21と第2基体形成部材22を液状ガスケット(接着剤52)で接合している。基体20においてフィン31の両端面31a,31bが当接する部分は、発熱体Hが接合される部分であり、発熱体Hからの熱が、フィン31に適切に伝導されることが要求されている。また、第1基体形成部材21及び第2基体形成部材22の接合部26と、支持板32の接合界面は、内部領域Sからの熱媒体の流出を防止する封止部位であるため、内部領域Sを流通する熱媒体の流出を防止することが要求されている。このため、接着剤51,52を使いわけることで、要求に応じた接合を行うことができる、
なお、実施形態は、以下のように変更してもよい。
○ 各実施形態において、第1基体形成部材21と、第2基体形成部材22を異なる形状としてもよい。例えば、接合面21aに加え、第2基体形成部材22にも発熱体Hを接合する場合であって、接合面21aに接合される発熱体Hの発熱量が、第2基体形成部材22に接合される発熱体Hの発熱量よりも多い場合には、第1流路S1の流路面積が第2流路S2よりも狭くなるように、第1基体形成部材21と第2基体形成部材22の組み合わせを変更する。第1流路S1の流路面積が狭くなることで、第1流路S1を流通する熱媒体の流速は、第2流路S2を流通する熱媒体の流速に比べて、速くなるため、接合面21aに接合される発熱体Hに対する冷却効率は、第2基体形成部材22に接合される発熱体Hに対する冷却効率に比べて、向上される。
○ 各実施形態において、フィン31を互い違いに配置してもよい。すなわち、支持板32に形成される貫通孔32aを、互い違いに形成してもよい。この場合、同一領域内に同一形状のフィン31を形成する場合に、フィン31を一定間隔おきに配置する場合に比べて、多くのフィン31を配置することができる。また、第1流路S1及び第2流路S2を熱媒体が流通するときに、乱流が発生しやすく、発熱体Hに対する冷却効率が向上される。
○ 各実施形態において、第1基体形成部材21の接合部26と第2基体形成部材22の接合部26は、パッキンなどの封止材で封止されていてもよい。
○ 各実施形態において、隣り合うフィン31同士の最短離間距離は、フィン31の直径の1/6倍から2倍の範囲内であれば、長くしてもよいし短くしてもよい。
Claims (7)
- 第1基体形成部材と、第2基体形成部材と、を接合することにより形成される基体の内部領域に熱媒体を流通させることで前記基体に接合される発熱体を冷却する冷却器であって、
前記内部領域に、ピン状のフィンが挿入される複数の貫通孔を有する支持板が配設されており、前記フィンの外周に、前記貫通孔の内周面と接触する接触面が形成されており、前記接触面と前記貫通孔の内周面との間に生じる摩擦力によってフィン間ピッチが狭ピッチとなるように前記フィンが前記支持板に支持されており、前記フィンの両端面が前記基体の内面に接合されていることを特徴とする冷却器。 - 前記支持板には、前記フィンを前記貫通孔に誘導するガイド部が形成されることを特徴とする請求項1に記載の冷却器。
- 前記フィンの両端面をロウ材によって接合したことを特徴とする請求項1に記載の冷却器。
- 前記フィンの両端面を熱伝導率の高い接着剤によって接合したことを特徴とする請求項1に記載の冷却器。
- 前記第1基体形成部材と前記第2基体形成部材を封止材によって接合したことを特徴とする請求項4に記載の冷却器。
- 前記第1基体形成部材及び前記第2基体形成部材は、少なくとも前記発熱体が接合される部分が金属製であることを特徴とする請求項1〜請求項5のうちいずれか1項に記載の冷却器。
- 第1基体形成部材と、第2基体形成部材を接合することにより形成される基体の内部領域にピン状のフィンが収容される冷却器の製造方法であって、
前記内部領域に、前記ピン状のフィンが挿入される複数の貫通孔を有する支持板を配設し、
前記支持板に形成された貫通孔には、前記貫通孔の内周面と接触する接触面がその外周に形成されたフィンが挿入され、
前記接触面と前記貫通孔の内周面との間に生じる摩擦力によってフィン間ピッチが狭ピッチとなるように前記フィンを前記支持板に支持し、
前記第1基体形成部材に前記フィンの第1端面が当接し、前記第2基体形成部材に前記フィンの第2端面が当接した状態で、前記第1基体形成部材を加圧しながら前記第1基体形成部材と前記第2基体形成部材を接合し、前記フィンの両端面を前記基体の内面に接合することを特徴とする冷却器の製造方法。
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