JPH1190566A - 冷却装置 - Google Patents

冷却装置

Info

Publication number
JPH1190566A
JPH1190566A JP25652597A JP25652597A JPH1190566A JP H1190566 A JPH1190566 A JP H1190566A JP 25652597 A JP25652597 A JP 25652597A JP 25652597 A JP25652597 A JP 25652597A JP H1190566 A JPH1190566 A JP H1190566A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling device
metal
metal tube
shape
heat
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.)
Pending
Application number
JP25652597A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiro Nomura
年弘 野村
Toshie Miura
敏栄 三浦
Saneaki Kawai
実明 河合
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP25652597A priority Critical patent/JPH1190566A/ja
Publication of JPH1190566A publication Critical patent/JPH1190566A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/04Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being spirally coiled
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/12Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄肉,小型,軽量で安価な冷却体を提供す
る。 【解決手段】 薄肉の金属管1を図1(a)に示すよう
に例えば円形状に巻いた後、その主要な冷却部分を万力
やプレスなどにより平面または曲面に沿って所定の厚さ
となるよう、図1(b)のように圧縮し、金属管1の内
部には冷媒を流すことで、上記課題の解決を図る。な
お、符号2は金属管1の平坦部と接する金属薄板で、こ
れを介して半導体などの電気部品をろう付けまたは半田
付けもしくは圧接する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、トランジスタイ
ンバータなどの電力変換装置やモータ,エンジンなどの
装置または部品を冷却するための、小型,軽量でしかも
安価な冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の冷却体にはいろいろあるが、銅製
のブロック内に鋳造または機械加工により流体の通路を
形成し、この通路に冷却水を流すようにしているのが、
一般的である。図11は、例えば銅製のブロック内に鋳
造等により流体の通路(溝)を形成した例、また、図1
2はドリル等による穴あけにより、ブロック内に流体の
通路を形成する例を示す。図11,12とも(a)は正
面図、(b)は側面図である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
構成では、通路の隔壁の肉厚,重量が大で大型化するだ
けでなく、熱抵抗も大きいという問題がある。また、鋳
物にできる巣による流体の漏れ、ろう(鑞:金属の接合
用)付けの隙間による漏れなどの心配、半導体等との熱
膨張の差が顕著に生じて半田の劣化が生じる、ホースと
の接続にニップルなどの特別な部品が必要になる、鋳物
には無酸素銅がなく水素還元炉によるろう付けができな
い、などの様々な問題がある。したがって、この発明の
課題は薄肉,小型,軽量で熱応力を低減し得る冷却体を
提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
べく、請求項1の発明では、薄肉金属管を直線,方形,
U字形を含む所定の形状に加工しその主要な冷却部分を
万力,プレスを用い平面または局面に沿って所定厚さと
なるように圧縮し、その内部に冷媒または熱流体を通流
させるようにしている。この請求項1の発明では、前記
圧縮された金属管部分を半導体,抵抗器,コンデンサを
含む電子部品の発熱または放熱部分に、直接または間接
にろう付けまたは半田付け若しくは圧接することができ
(請求項2の発明)、または、前記圧縮された金属管相
互間の一部または全部をろう付けして形状の安定化を図
ることができ(請求項3の発明)、もしくは、前記圧縮
された圧縮面に金属薄板をろう付けし、半導体を含む電
子部品と接する面を凹凸の少ない平坦な面とすることが
できる(請求項4の発明)。
【0005】上記請求項4の発明では、前記金属薄板は
熱膨張係数が半導体を含む電子部品のそれとほぼ等しい
モリブデンを含む金属材料からなり、その上にろう付け
される発熱部品との間の熱応力を緩和することができ
(請求項5の発明)、または、前記金属管と金属薄板と
の間だけろう付けし、金属管の熱応力が発熱部品へおよ
びにくくすることができる(請求項6の発明)。また、
請求項1の発明では、前記金属管の端部は円形断面のま
まとし、ホースに直接接続可能にすることができる(請
求項7の発明)。この請求項7の発明では、前記円形断
面の金属管端部の一部を膨らんだ形状に加工し、ホース
への挿入のし易さを維持したまま、ホースと金属管の密
着性を向上させることができる(請求項8の発明)。こ
の請求項8の発明では、前記加工に当たっては溝を備え
た割形治具と加工棒を用い、この加工棒を金属管端部か
ら挿入して行なうことができる(請求項9の発明)。
【0006】すなわち、長尺にわたり品質の安定した薄
肉の金属パイプ、特に伝熱性,電気伝導性,加工性など
に優れた外形10mm以下で、肉厚0.5mm程度の薄
肉銅管は安価で寸法精度も高く、漏れなどの欠陥は皆無
であり、万力とかプレスにより所定寸法(厚さ)に圧縮
すると、その寸法から0.1mm戻った所で安定した扁
平の断面形状が得られるので、このような特性を活かし
て直線の一部,U字形の一部,渦巻き形状の一部などを
扁平に圧縮するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の実施の形態を示
す構成図で、(a)は平面図、(b)は側断面図で、冷
却体を円形状とする例である。これは、直径がdの薄肉
金属管1を円(円盤)状に巻いて厚さTに圧縮成形し、
全体の外形がDの金属薄板2にろう付けするようにした
ものである。薄肉金属管は厚肉管に比べ曲げ加工に対し
ては折れ(つぶれ)易いので、最小曲げ半径rについて
は十分に考慮する必要がある。つまり、このrを意識し
て、S字状の中央部から巻き始め、所定の巻数(ここで
は3回)巻いた後プレスまたは万力などで厚さTに圧縮
し、例えば金属薄板2と金属管1をろう付けしている。
金属薄板2の半導体などと接する面は凹凸の少ない平坦
な面とすること、また、この金属薄板2は、熱膨張係数
が半導体などの電子部品のそれとほぼ等しいモリブデン
等の金属材料とし、その上にろう付けされる発熱部品と
の間の熱応力を緩和することが望ましい。
【0008】図2は冷却体を長円形状とした例で、形状
が異なるだけでその他の点は円形状の場合と同様なの
で、説明は省略する。図3は長方形の冷却体の例で、図
2に示すものの要所,要所にスペーサ3を設けることで
長方形にしたものである。図1,図2,図3に示すいず
れの場合も、金属管相互間の一部または全部をろう付け
し、形状の安定化をはかることが望ましいが、ろう付け
は金属管と金属薄板との間だけにすることで、金属管の
熱応力が発熱部品に及ぶのを低減することができる。ま
た、図1,図2,図3に示すものはいずれも、その中央
部のS字状近傍に冷却できない部分が生じる。これは、
最小曲げ半径rによって決まるデッドスペースであり、
これが問題となるような冷却用途には、その中心部に図
11,図12の従来例で説明したような、厚さがTの冷
却体を充当すれば良い。
【0009】図4は、鞍形の曲面に、図1,図2または
図3のように形成した厚さがTの冷却体を充当した例で
ある。図示のように、扁平に圧縮成形された冷却体は、
このような曲面にも良く馴染むことが分かる。軟銅の薄
肉管は直接曲面に圧縮成形することもできるし、平坦に
圧縮してから曲面に馴染ませることもできる。図5は金
属管圧縮部断面の具体例を示す。同図(a)に示すもの
は、管の直径をdに揃えて普通の巻き方をしたものを、
プレス等で厚さTaが0.6〜0.7dとなるまで圧縮
成形したものである。圧縮したときの一辺の長さをdと
すると、他の辺の長さは、 πd/2−d=(π/2−1)d≒1.57−1=0.
57d となる。これは、肉厚を無視した場合であるが、肉厚を
考慮すると0.7d程度にするのが適当である。
【0010】図5(b)は管どうしの間隔を0.1〜
0.3d程度に保って巻いた後、Tbが0.3〜0.5
dになるように圧縮成形したもので、特に薄い冷却体を
必要とする用途に適している。このとき、一定の隙間を
保つ一方圧縮直前には除去できるようなスペーサが必要
であるが、これにはロストワックスなどの特殊な技術
や、長尺のひも状スペーサを用いることが考えられる。
図5(c)は薄肉銅管を予め0.5〜0.9d程度に扁
平に圧縮成形したものを巻いた後、Tc=0.8〜1.
2d程度になるよう圧縮成形したもので、(a)の場合
よりも厚く、より冷却能力の高い冷却体とする例であ
る。
【0011】図6にU字形冷却体の例を、また、図7に
直線状冷却体の例を示す。図6,図7ともに、(a)が
平面図、(b)が側面図である。薄肉金属管の扁平に圧
縮成形された部分に、被冷却体すなわち発熱部に直接取
り付けても良いし、銅板,銅ブロックなどの冷却フィン
にろう付けまたは半田付け若しくは圧接により取り付け
するようにしても良い。被冷却体としては半導体だけで
なく、抵抗器,コンデンサ,電動機などの発熱部または
金属容器にも適用できる。
【0012】図8は金属管の接続方法説明図で、金属管
1の端部にホース4を嵌合し、ホースバンド5で止めた
例を示している。図11のようなニップルなどの特別な
部品をろう付けすることなく繋げることができる。図9
は金属管の端部に近い部分に膨らみを持たせた例で、ホ
ース4と金属管1との接触圧が部分的に上がり、ホース
との水密性能が向上する。図10に金属管に膨らみを形
成する方法例を示す。1.1〜1.2dの溝を持った割
形治具6で金属管1を固定し、これにスリコギ棒(加工
棒)を挿入してその握り部分を回転させることで、あた
かも蛇が卵を飲んだような形状の加工を施すものであ
る。
【0013】なお、金属管内を通流させる冷媒としては
水,油だけでなく、熱流体(フッ化炭素)などがある。
【0014】
【発明の効果】この発明によれば、薄肉金属管を様々な
形状に変形加工し、さらに所定部分を扁平に圧縮成形し
て冷却体を構成するようにしたので、小型,軽量,高性
能な冷却体とすることができる。薄肉でできるので、半
導体などとの間の半田の熱応力を低減できる、などの利
点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態を示す第1の構成
図である。
【図2】この発明の第1の実施の形態を示す第2の構成
図である。
【図3】この発明の第1の実施の形態を示す第3の構成
図である。
【図4】この発明の適用例の説明図である。
【図5】金属管の圧縮例の説明図である。
【図6】U字形冷却体の説明図である。
【図7】直線状冷却体の説明図である。
【図8】金属管の第1の接続例の説明図である。
【図9】金属管の第2の接続例の説明図である。
【図10】金属管の一部に膨らみを持たせる方法の説明
図である。
【図11】第1の従来例を説明するための説明図であ
る。
【図12】第2の従来例を説明するための説明図であ
る。
【符号の説明】
1…薄肉金属管、2…金属薄板、3…スペーサ、4…ホ
ース、5…ホースバンド、6…割形治具、7…スリコギ
棒(加工棒)。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薄肉金属管を直線,方形,U字形を含む
    所定の形状に加工しその主要な冷却部分を万力,プレス
    を用い平面または局面に沿って所定厚さとなるように圧
    縮し、その内部に冷媒または熱流体を通流させることを
    特徴とする冷却装置。
  2. 【請求項2】 前記圧縮された金属管部分を半導体,抵
    抗器,コンデンサを含む電子部品の発熱または放熱部分
    に、直接または間接にろう付けまたは半田付け若しくは
    圧接することを特徴とする請求項1に記載の冷却装置。
  3. 【請求項3】 前記圧縮された金属管相互間の一部また
    は全部をろう付けして形状の安定化を図ることを特徴と
    する請求項1に記載の冷却装置。
  4. 【請求項4】 前記圧縮された圧縮面に金属薄板をろう
    付けし、半導体を含む電子部品と接する面を凹凸の少な
    い平坦な面とすることを特徴とする請求項1に記載の冷
    却装置。
  5. 【請求項5】 前記金属薄板は熱膨張係数が半導体を含
    む電子部品のそれとほぼ等しいモリブデンを含む金属材
    料からなり、その上にろう付けされる発熱部品との間の
    熱応力を緩和したことを特徴とする請求項4に記載の冷
    却装置。
  6. 【請求項6】 前記金属管と金属薄板との間だけろう付
    けし、金属管の熱応力が発熱部品へおよびにくくしたこ
    とを特徴とする請求項4に記載の冷却装置。
  7. 【請求項7】 前記金属管の端部は円形断面のままと
    し、ホースに直接接続可能にしたことを特徴とする請求
    項1に記載の冷却装置。
  8. 【請求項8】 前記円形断面の金属管端部の一部を膨ら
    んだ形状に加工し、ホースへの挿入のし易さを維持した
    まま、ホースと金属管の密着性を向上させたことを特徴
    とする請求項7に記載の冷却装置。
  9. 【請求項9】 前記加工に当たっては溝を備えた割形治
    具と加工棒を用い、この加工棒を金属管端部から挿入し
    て行なうことを特徴とする請求項8に記載の冷却装置。
JP25652597A 1997-09-22 1997-09-22 冷却装置 Pending JPH1190566A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25652597A JPH1190566A (ja) 1997-09-22 1997-09-22 冷却装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25652597A JPH1190566A (ja) 1997-09-22 1997-09-22 冷却装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1190566A true JPH1190566A (ja) 1999-04-06

Family

ID=17293842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25652597A Pending JPH1190566A (ja) 1997-09-22 1997-09-22 冷却装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1190566A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2823293A1 (fr) * 2001-04-05 2002-10-11 Modine Mfg Copmpany Echangeur de chaleur a tube enroule en spirale
WO2003073485A1 (fr) 2002-02-28 2003-09-04 Tokyo Electron Limited Dispositif de refroidissement et dispositif de traitement thermique mettant en oeuvre celui-ci
FR2884309A1 (fr) * 2005-05-26 2006-10-13 France Etat Armement Tube et echangeur de chaleur associe
JP2020128830A (ja) * 2019-02-07 2020-08-27 ブランテック株式会社 フレークアイス製造装置及び渦状の冷媒流路の製造方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2823293A1 (fr) * 2001-04-05 2002-10-11 Modine Mfg Copmpany Echangeur de chaleur a tube enroule en spirale
WO2003073485A1 (fr) 2002-02-28 2003-09-04 Tokyo Electron Limited Dispositif de refroidissement et dispositif de traitement thermique mettant en oeuvre celui-ci
EP1480261A1 (en) * 2002-02-28 2004-11-24 Tokyo Electron Limited Cooling device and heat treating device using the same
EP1480261A4 (en) * 2002-02-28 2006-04-19 Tokyo Electron Ltd COOLING DEVICE AND THERMAL PROCESSING DEVICE USING THE SAME
KR100712170B1 (ko) * 2002-02-28 2007-04-27 도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤 냉각 장치 및 이를 이용한 열 처리 장치
US7528347B2 (en) 2002-02-28 2009-05-05 Tokyo Electron Limited Cooling device and heat treating device using the same
FR2884309A1 (fr) * 2005-05-26 2006-10-13 France Etat Armement Tube et echangeur de chaleur associe
JP2020128830A (ja) * 2019-02-07 2020-08-27 ブランテック株式会社 フレークアイス製造装置及び渦状の冷媒流路の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3199384B2 (ja) 電子部品冷却用液冷ヒートシンクとその形成方法
EP1276362A2 (en) Flattened tube cold plate for liquid cooling electrical components
JP2010156525A (ja) 熱交換器、その製造方法及びこの熱交換器を備えた空気調和機
KR930005490B1 (ko) 히트 파이프식 반도체 냉각기의 제조방법
JPH1190566A (ja) 冷却装置
JP2002181486A (ja) 熱交換器
EP0167978A2 (en) Suction tube heat exchanger and method of manufacture
JPS6166091A (ja) 熱交換器用チユ−ブ材及び該チユ−ブ材による熱交換器コアの製造方法
WO1995017765A2 (en) Liquid cooled heat sink for cooling electronic components
JPH06304739A (ja) 水冷式コールドプレートおよびその製造方法
JPH08278091A (ja) ヒートパイプ式冷却ユニットの製造方法
JP3417264B2 (ja) ヒートシンクの製造方法
US6953143B2 (en) Explosion welded design for cooling components
JP2006132850A (ja) 冷却ユニットおよびその製造方法
JP2002162177A (ja) 熱交換器要素
JPS61260660A (ja) 半導体素子冷却用ヒ−トシンク
JP2000180080A (ja) ヒートパイプ式放熱器
CN111805188A (zh) 扁平式热交换器及其制造方法
JPH0148097B2 (ja)
JP2558075B2 (ja) 電気絶縁型ヒートパイプの製造方法
JPH1062080A (ja) 配管部材およびヒートパイプ
JPS58168487A (ja) インナ−フイン付伝熱管の製造方法
JPS63254755A (ja) 電子素子体の冷却装置の製造方法
JP2008159757A (ja) 発熱体の冷却構造体及びその製造方法
JPH04316991A (ja) フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法