JPS59108399A - 沸騰冷却冷媒中の接続導体 - Google Patents
沸騰冷却冷媒中の接続導体Info
- Publication number
- JPS59108399A JPS59108399A JP21784082A JP21784082A JPS59108399A JP S59108399 A JPS59108399 A JP S59108399A JP 21784082 A JP21784082 A JP 21784082A JP 21784082 A JP21784082 A JP 21784082A JP S59108399 A JPS59108399 A JP S59108399A
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- JP
- Japan
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- connecting conductor
- refrigerant
- heating element
- conductor
- cooling
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- Non-Insulated Conductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は車両用沸騰冷却装置の低沸点冷媒中に用いる接
続導体に関する。
続導体に関する。
［技術的背景とその問題点〕
最近電力用半導体などの冷却方法として利用されている
ものに自然循環沸騰冷却法がある。この自然循環沸騰冷
却方法は、低沸点の冷媒液、たとえばフロン１１３０．
Ｆ、Ｃ／、などを使用し、この冷媒液中で発熱体（半導
体素子）を浸漬して沸騰させ気化した冷媒を凝縮器へ自
然循環させて冷却する方法である。
ものに自然循環沸騰冷却法がある。この自然循環沸騰冷
却方法は、低沸点の冷媒液、たとえばフロン１１３０．
Ｆ、Ｃ／、などを使用し、この冷媒液中で発熱体（半導
体素子）を浸漬して沸騰させ気化した冷媒を凝縮器へ自
然循環させて冷却する方法である。
第１図において、冷媒を入れた容器１とその上部に設け
た凝縮器２とを連結管３によりつなぎ、容器ｌ内に装備
した発熱体装置を冷却し、その時に沸騰する冷媒を凝縮
器２１一連結管３を経由して自然循環させるものである
。なお容器ｌには電気的な発熱体装置、例えば半導体装
からなる半導体装置が組み込まれ、一端部に対容器ｌと
の絶縁を施したブッシング４が突出している。
た凝縮器２とを連結管３によりつなぎ、容器ｌ内に装備
した発熱体装置を冷却し、その時に沸騰する冷媒を凝縮
器２１一連結管３を経由して自然循環させるものである
。なお容器ｌには電気的な発熱体装置、例えば半導体装
からなる半導体装置が組み込まれ、一端部に対容器ｌと
の絶縁を施したブッシング４が突出している。
したがって容器１の内部の詳細は第２図に示すそして発
熱体装置へは、例えば上記した電力用半導体の半導体素
子７に冷却フィン８を構成する端子を出す接続導体９が
所定の位置に取付けられる。
熱体装置へは、例えば上記した電力用半導体の半導体素
子７に冷却フィン８を構成する端子を出す接続導体９が
所定の位置に取付けられる。
一般に発熱量は半導体素子７が最も大きいが接続導体９
からも、そこを通過する電流と内部抵抗により相当量の
大きな発熱量となる。一般に、外部からの容器ｌ内の半
導体素子７への通電は、容器ｌ壁（二貫通し゛〔設けら
れた絶縁ブッシング４からそれに接続された接続導体９
，１０へ、それから冷却フィン８へとつながり、可能と
なる。又半導体素子７の冷却はそれを介在する冷却フィ
ン８の沸騰熱伝達により放熱される。一般に接続導体９
、ｔｏは銅合金もしくけ、アルミニウム合金製で、その
断面積はその導体を通過する電流値と導体表面から熱放
散するときの熱伝達効率の条件とによって決まる。
からも、そこを通過する電流と内部抵抗により相当量の
大きな発熱量となる。一般に、外部からの容器ｌ内の半
導体素子７への通電は、容器ｌ壁（二貫通し゛〔設けら
れた絶縁ブッシング４からそれに接続された接続導体９
，１０へ、それから冷却フィン８へとつながり、可能と
なる。又半導体素子７の冷却はそれを介在する冷却フィ
ン８の沸騰熱伝達により放熱される。一般に接続導体９
、ｔｏは銅合金もしくけ、アルミニウム合金製で、その
断面積はその導体を通過する電流値と導体表面から熱放
散するときの熱伝達効率の条件とによって決まる。
つまり、接続導体９．１０の抵抗分による電力損失は、
その大部分が熱となり冷媒により大気へと放出される。
その大部分が熱となり冷媒により大気へと放出される。
この場合熱伝達は冷却フィン８と同様に沸騰熱伝達とな
る。この接続導体９．１０の表面の沸騰熱伝達の如何に
よって、これに許容される電力損失は大きく左右される
。
る。この接続導体９．１０の表面の沸騰熱伝達の如何に
よって、これに許容される電力損失は大きく左右される
。
従来半導体素子の大容嵐化に伴ない、前記接続導体９．
１０の通過電流を大きくする場合、その断面積を大きく
し、電力損失による発熱の増大を抑制して来たが、これ
は接続導体９．ＩＯの容器！内占有率が大きくなり、本
来の半導体素子７への冷却に寄与する部分が少なくなり
、これを確保するには、容器１を大きくしなければなら
ず、冷却装置の大型化につながる欠点があった。この事
は今時注目されている「小型・軽量化」の風潮に反する
もので不具合となっている。
１０の通過電流を大きくする場合、その断面積を大きく
し、電力損失による発熱の増大を抑制して来たが、これ
は接続導体９．ＩＯの容器！内占有率が大きくなり、本
来の半導体素子７への冷却に寄与する部分が少なくなり
、これを確保するには、容器１を大きくしなければなら
ず、冷却装置の大型化につながる欠点があった。この事
は今時注目されている「小型・軽量化」の風潮に反する
もので不具合となっている。
本発明は、冷却装置を大型化せずに上記不具合を解消す
る事を目的とし、「小型・軽量化」の冷却装置を実現さ
せることにある。
る事を目的とし、「小型・軽量化」の冷却装置を実現さ
せることにある。
本発明は冷媒を入れた冷媒及び容器と、前記冷媒中に設
けた電気的発熱体素子からなる発熱体装置、この発熱体
素子間若しくは発熱体素子より外部に通ずる通電用ブッ
シング間を結ぶ接続導体を冷媒中に納めて冷却するもの
１−おいて、前記接続導体の表面に微細な凹凸の粗面を
形成したことを特徴とする沸騰冷却冷媒中の接続導体に
関し、特にこれにより導体表面の熱伝達効率を高めて小
さい接続導体化とするものである。
けた電気的発熱体素子からなる発熱体装置、この発熱体
素子間若しくは発熱体素子より外部に通ずる通電用ブッ
シング間を結ぶ接続導体を冷媒中に納めて冷却するもの
１−おいて、前記接続導体の表面に微細な凹凸の粗面を
形成したことを特徴とする沸騰冷却冷媒中の接続導体に
関し、特にこれにより導体表面の熱伝達効率を高めて小
さい接続導体化とするものである。
以下本発明の一実施例を図面に基き説明する。
第３図（ａ） 、 （ｂ）に示す如く、本発明は例えば
熱伝導の良好な銅合金あるいはアルミニウム合金などの
金属板を予め所定の通電端子間に接続できるように折り
曲げ成形された接続導体９ａ及びｌｏｇを設ける。
熱伝導の良好な銅合金あるいはアルミニウム合金などの
金属板を予め所定の通電端子間に接続できるように折り
曲げ成形された接続導体９ａ及びｌｏｇを設ける。
−Ｆ記接続導体９ａ及びｌｏａの表面は砂１人造コラン
ダム、研磨材、ガラスピーズあるいは鋼球などを吹きつ
ける機械により、表面を所望の粗面（−加工処理する。
ダム、研磨材、ガラスピーズあるいは鋼球などを吹きつ
ける機械により、表面を所望の粗面（−加工処理する。
すると加工処理後の接続導体９ａ及びｌＯａの断面は第
４図に示す如く、表面に凹凸が略一様に形成される。
４図に示す如く、表面に凹凸が略一様に形成される。
更に接続導体９ａ及びｌｏａの表面を粗にするＥは前述
の如く鋼球砂１人造コランダム研磨材、ガラスピーズあ
るいは鋼球などを吹きつけるが、実験の結果は４００〜
８００μ程度の人造コランダム研磨材を用いて銅合金板
を粗にした面は、無処理の面に比し約２倍の熱伝達の向
上を得た。これは沸騰面が凹凸の激しい第５図に模型的
に示す如き粗面であると、凹みの箇所にある空気や冷媒
の残留気体が核となって気泡発生が促進されるためであ
る。
の如く鋼球砂１人造コランダム研磨材、ガラスピーズあ
るいは鋼球などを吹きつけるが、実験の結果は４００〜
８００μ程度の人造コランダム研磨材を用いて銅合金板
を粗にした面は、無処理の面に比し約２倍の熱伝達の向
上を得た。これは沸騰面が凹凸の激しい第５図に模型的
に示す如き粗面であると、凹みの箇所にある空気や冷媒
の残留気体が核となって気泡発生が促進されるためであ
る。
すなわち沸騰に適した粗面とは、このように気泡の発生
に丁度よい粗面でなければならない。つまり単に粗面で
あれば、何でもよいわけではない。
に丁度よい粗面でなければならない。つまり単に粗面で
あれば、何でもよいわけではない。
前述の如く、接続導体９”＋ｌＯａ の材質、吹きつ
ける粒子の種類・大きさ・吹きっけの条件などが適切で
なければ最適な粗面は得られない。
ける粒子の種類・大きさ・吹きっけの条件などが適切で
なければ最適な粗面は得られない。
第６図に条件の一つである粒子径と熱伝達率の関係を示
したもので、図中Ａ特性はガラスピーズＢ特性は鋼球・
Ｃ特性はコランダムによる処理であるが倒れの場合も無
処理の場合の熱伝達率ｌＯＯに対して２０〜３０チから
１００％以上の増加で本処理の効果的なことを示してい
る。この熱伝達率の向上により、電力損失による発熱は
、同じ断面形状で比較すれば最高約２倍までとれる事に
なり、これはとりもなおさず最高約４２倍の通過電流を
流せることを意味する。
したもので、図中Ａ特性はガラスピーズＢ特性は鋼球・
Ｃ特性はコランダムによる処理であるが倒れの場合も無
処理の場合の熱伝達率ｌＯＯに対して２０〜３０チから
１００％以上の増加で本処理の効果的なことを示してい
る。この熱伝達率の向上により、電力損失による発熱は
、同じ断面形状で比較すれば最高約２倍までとれる事に
なり、これはとりもなおさず最高約４２倍の通過電流を
流せることを意味する。
本発明によれば冷却装置の接続導体の熱伝達率が略２倍
に向上し、接続導体の断面を小さくできる他、加工性の
容易化及び導体素材使用量の減少などの効果が得られる
。
に向上し、接続導体の断面を小さくできる他、加工性の
容易化及び導体素材使用量の減少などの効果が得られる
。
これに伴い他の発熱体装置に好影響を与え、冷却装置と
しての容量を上げることもできるし、同じ容量のもので
あれば当然小形軽量化した冷却装置を提供できると共に
、経済的で、かつ冷却性能を顕著に向上させることがで
きる。
しての容量を上げることもできるし、同じ容量のもので
あれば当然小形軽量化した冷却装置を提供できると共に
、経済的で、かつ冷却性能を顕著に向上させることがで
きる。
第１図は浸漬式沸騰冷却装置の正面図、第２図は第１図
の冷却装置の部分断面図、第３図（ａ） 、 （ｂ）は
本発明の接続導体の斜視図、第４図は第３図（ａ）。 （ｂ）の■〜■断面図、第５図は本発明の接続導体の部
分拡大図、第６図は本発明を用いた接続導体の粒子径と
熱伝達率の関係を示す特性図である。 １・・・容器 ２・・・凝縮器４・・・ブッ
シング ５・・・冷媒６・・・冷却装置
７・・・発熱体素子（半導体素子）９．９ａ ｌ ｔ
ｏ ｌ ｌｏａ 、、、接続導体第１図 第２０ ５１３−
の冷却装置の部分断面図、第３図（ａ） 、 （ｂ）は
本発明の接続導体の斜視図、第４図は第３図（ａ）。 （ｂ）の■〜■断面図、第５図は本発明の接続導体の部
分拡大図、第６図は本発明を用いた接続導体の粒子径と
熱伝達率の関係を示す特性図である。 １・・・容器 ２・・・凝縮器４・・・ブッ
シング ５・・・冷媒６・・・冷却装置
７・・・発熱体素子（半導体素子）９．９ａ ｌ ｔ
ｏ ｌ ｌｏａ 、、、接続導体第１図 第２０ ５１３−
Claims (1)
- 冷媒を入れた冷媒及び容器と、前記冷媒中に設けた電気
的発熱体素子からなる発熱体装置、この発熱体素子間若
しくは発熱体素子より外部に通ずる通電用ブッシング間
を結ぶ接続導体を冷媒中に納めて冷却するものにおいて
、前記接続導体の表面に微細な凹凸の粗面を形成したこ
とを特徴とする沸騰冷却冷媒中の接続導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21784082A JPS59108399A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 沸騰冷却冷媒中の接続導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21784082A JPS59108399A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 沸騰冷却冷媒中の接続導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59108399A true JPS59108399A (ja) | 1984-06-22 |
Family
ID=16710575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21784082A Pending JPS59108399A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 沸騰冷却冷媒中の接続導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59108399A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5615808U (ja) * | 1979-07-17 | 1981-02-10 | ||
| JPS57106012A (en) * | 1980-12-23 | 1982-07-01 | Toshiba Corp | Evaporation cooling electric device |
-
1982
- 1982-12-14 JP JP21784082A patent/JPS59108399A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5615808U (ja) * | 1979-07-17 | 1981-02-10 | ||
| JPS57106012A (en) * | 1980-12-23 | 1982-07-01 | Toshiba Corp | Evaporation cooling electric device |
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