JP6440822B2 - 冷却器、電力変換装置および冷却システム - Google Patents
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Description
本発明の実施の形態1に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20を図1〜図6により説明する。なお、図において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに対応するものであり、このことは、明細書の全文において共通することである。
Fritzの式: d=0.0209Φ√(σ/(g(ρl−ρv)))
本発明の実施の形態2に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20を図7により説明する。なお、実施の形態1に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20においては、1枚の開口体22が取り付けられているものを説明した。本発明の実施の形態2では、複数枚の開口体22が取り付けられているものを説明する。以下に実施の形態1と異なる点を中心に説明し、同一または対応する部分についての説明は省略する。
本発明の実施の形態3に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20を図8により説明する。なお、実施の形態1に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20においては、開口体22として、断面形状が矩形のものを説明した。本発明の実施の形態3では、開口体22の形状の変形例について説明する。以下に実施の形態1と異なる点を中心に説明し、同一または対応する部分についての説明は省略する。
本発明の実施の形態4に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20を図9により説明する。なお、実施の形態1に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20においては、開口体22として、断面形状が矩形のものを説明した。本発明の実施の形態4では、開口体22の形状の変形例について説明する。以下に実施の形態1と異なる点を中心に説明し、同一または対応する部分についての説明は省略する。
本発明の実施の形態5に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20を図10により説明する。なお、実施の形態1に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20においては、開口体22として、断面形状が矩形のものを説明した。本発明の実施の形態5では、開口体22形状の変形例について説明する。以下に実施の形態1と異なる点を中心に説明し、同一または対応する部分についての説明は省略する。
本発明の実施の形態2に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20を図11により説明する。なお、実施の形態1に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20においては、開口体22として、断面形状が矩形のものを説明した。本発明の実施の形態6では、開口体22形状の変形例について説明する。以下に実施の形態1と異なる点を中心に説明し、同一または対応する部分についての説明は省略する。
本発明の実施の形態7に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20を図12により説明する。なお、実施の形態1に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20においては、開口体22として、断面形状が矩形のものを説明した。本発明の実施の形態7では、開口体22の形状の変形例について説明する。以下に実施の形態1と異なる点を中心に説明し、同一または対応する部分についての説明は省略する。
本発明の実施の形態8に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20を図13により説明する。なお、実施の形態1に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20においては、開口体22として、断面形状が矩形のものを説明した。本発明の実施の形態8では、開口体22の形状の変形例について説明する。以下に実施の形態8と異なる点を中心に説明し、同一または対応する部分についての説明は省略する。
本発明の実施の形態9に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20を図14、図15により説明する。なお、実施の形態1に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20においては、発熱する電子機器11が冷却器20底面の筐体21外側に設けられているものを説明した。本発明の実施の形態9では、発熱する電子機器11が冷却器20底面の筐体21外側だけでなく、冷却器20側面の筐体21外側にも設けられているものについて説明する。以下に実施の形態1と異なる点を中心に説明し、同一または対応する部分についての説明は省略する。
本発明の実施の形態10に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20を図16により説明する。なお、本発明の実施の形態10では、実施の形態1に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20において、冷却器20の加熱面にキャビティ32を設けた変形例について説明する。以下に実施の形態1と異なる点を中心に説明し、同一または対応する部分についての説明は省略する。
本発明の実施の形態11に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20を図17により説明する。なお、本発明の実施の形態11では、実施の形態1に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20において、冷却器20の加熱面にフィン33を設けた変形例について説明する。以下に実施の形態1と異なる点を中心に説明し、同一または対応する部分についての説明は省略する。
本発明の実施の形態12に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20を図18および図19により説明する。なお、本発明の実施の形態12では、実施の形態1に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20において、電力変換装置10の筐体21の断面形状を多角形に変更した変更例について説明する。以下に実施の形態1と異なる点を中心に説明し、同一または対応する部分についての説明は省略する。
本発明の実施の形態13に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20を図20により説明する。なお、本発明の実施の形態13では、実施の形態1に係る冷却システム1、電力変換装置10、および冷却器20において、電力変換装置10の筐体21の断面形状を円形に変更した変更例について説明する。以下に実施の形態1と異なる点を中心に説明し、同一または対応する部分についての説明は適宜省略する。
11 電子機器、21 筐体、22 開口体、23 冷媒入口部、24 冷媒出口部、25 第一領域、26 第二領域
Claims (12)
- 冷媒が流入する冷媒入口部および前記冷媒が流出する冷媒出口部を有する中空の部材であって、前記冷媒が流れる冷媒流路を内部に有する筐体と、
前記冷媒流路内に位置し、前記筐体の底面および側面の少なくとも一方であって前記冷媒を加熱する加熱面を含む第一領域と、
前記冷媒流路内に位置し、前記冷媒入口部および前記冷媒出口部を含む第二領域と、
前記筐体内で前記冷媒出口部まで延在するように設けられ、前記冷媒流路を前記第一領域と前記第二領域とに分割し、前記第一領域で発生した気泡が前記冷媒出口部へ移動するのを抑制する複数の開口を有する開口体と
を備える冷却器。 - 前記開口体は、前記開口の開口直径が0.1〜3.0mmである
請求項1に記載の冷却器。 - 気泡が前記底面または前記側面から離脱するときの接触角をΦ[度]、冷媒の表面張力をσ[N/m]、重力加速度をg[m2/s]、液冷媒の密度をρl[kg/m3]、および冷媒の飽和蒸気の密度をρv[kg/m3]とし、前記開口体は、前記開口の開口直径が下式により算出される気泡の直径d[m]より小さい
d=0.0209Φ√(σ/(g(ρl−ρv)))
請求項1に記載の冷却器。 - 前記開口体は、2枚以上の開口部材が積層された
請求項1〜3のいずれか一項に記載の冷却器。 - 前記開口体は、鉛直方向の断面がV字形またはW字形である
請求項1〜4のいずれか一項に記載の冷却器。 - 前記筐体は、前記筐体内側の前記加熱面にフィンを有する
請求項1〜5のいずれか一項に記載の冷却器。 - 前記フィンは、キャビティを有する
請求項6に記載の冷却器。 - 前記筐体は、前記筐体内側の前記加熱面にキャビティを有する
請求項1〜7のいずれか一項に記載の冷却器。 - 前記冷媒流路は、前記冷媒入口部の鉛直方向の流入断面よりも、前記冷媒流路の鉛直方向の断面が大きい
請求項1〜8のいずれか一項に記載の冷却器。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の冷却器と、
前記冷却器の前記筐体外側の底面および側面の少なくとも一方に設けられ、前記筐体内の前記冷媒を加熱する電子機器と
を備えた電力変換装置。 - 冷媒を循環させることで冷却する冷却システムであって、
内部に冷媒が流れる冷媒配管と、
前記冷媒配管と接続し、前記冷媒配管内の前記冷媒を循環させるポンプと、
前記冷媒配管と接続し、前記ポンプで循環する前記冷媒の熱を外部に放熱するラジエータと、
前記冷媒配管と接続し、前記ポンプで循環する前記冷媒により冷却される請求項10に記載の電力変換装置と
を備えた冷却システム。 - 冷媒が流入する冷媒入口部および前記冷媒が流出する冷媒出口部を有する中空の部材であって、前記冷媒が流れる冷媒流路を内部に有する筐体と、
前記筐体内に設けられ、前記筐体の底面および側面の少なくとも一方であって前記冷媒を加熱する加熱面を含む第一領域と、前記冷媒入口部および前記冷媒出口部を含む第二領域とに前記冷媒流路を分割し、前記第一領域で発生した気泡が前記第二領域へ移動するのを抑制する複数の開口を有する開口体と
を備え、
前記開口体は、鉛直方向の断面がV字形またはW字形である冷却器。
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