JP5897760B1 - Cooling system - Google Patents
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Abstract
【課題】流路全体の流速の均等化を図った冷却装置を提供する。【解決手段】凹形状の流路11が形成され、液体冷媒が流れる流路部材10と、パワーモジュールが載置され、流路11の凹形状の開口を閉塞する蓋部材20と、を備え、蓋部材20には、流路11内に突出する放熱ピン群21が千鳥配列で形成され、流路11において放熱ピン群21を間に挟む側壁12には、複数の凸部12Aが設けられ、それぞれの凸部12Aは、最も前記側壁12に近い放熱ピン21a1同士の間に向かって突出するように設けられ、且つ、凸部21と放熱ピン12を非接触とする冷却装置。【選択図】図5A cooling device that equalizes the flow velocity of the entire flow path is provided. A flow path member 10 in which a concave flow path 11 is formed and a liquid refrigerant flows, and a lid member 20 on which a power module is placed and closes the concave opening of the flow path 11 are provided. The lid member 20 is formed with a staggered arrangement of heat dissipation pin groups 21 protruding into the flow path 11, and a plurality of convex portions 12A are provided on the side wall 12 sandwiching the heat dissipation pin group 21 in the flow path 11. Each of the convex portions 12A is a cooling device that is provided so as to protrude between the heat radiation pins 21a1 closest to the side wall 12 and that makes the convex portions 21 and the heat radiation pins 12 non-contact. [Selection] Figure 5
Description
本発明は、パワーモジュール等を冷却する冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device for cooling a power module and the like.
パワーMOSFETやIGBTなどのパワー半導体を搭載したパワーモジュール等を冷
却する冷却装置は、電気自動車やハイブリッド自動車等において広く用いられている。
A cooling device that cools a power module or the like on which a power semiconductor such as a power MOSFET or IGBT is mounted is widely used in electric vehicles, hybrid vehicles, and the like.
ここで、冷却水等の液体冷媒を用い、液体冷媒の流路に放熱ピンを複数設けた構成の冷
却装置に関する技術は種々提案されている(例えば、特許文献1等)。
Here, various techniques related to a cooling device having a configuration in which a plurality of heat radiation pins are provided in a flow path of the liquid refrigerant using a liquid refrigerant such as cooling water have been proposed (for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の電力変換装置に開示される冷却装置は、図12に示すように、冷媒
を流通させる流路510を形成する筐体501と、流路510内に配置されて冷媒との間
で熱交換を行う複数の放熱ピン533を有している。また、流路510の側壁512には
、複数の邪魔板513が突設されている。
As shown in FIG. 12, the cooling device disclosed in the power conversion device described in Patent Document 1 includes a
このような邪魔板513を設けることにより、冷媒が放熱ピン533へ導かれるため、
冷却効率を向上させることができる。即ち、放熱ピン533の上流側では、邪魔板513
により放熱ピン533側に流路が絞られるためピン間の流速が上がり、冷却効率が向上す
る。
By providing such a
Cooling efficiency can be improved. That is, on the upstream side of the
As a result, the flow path is narrowed toward the
しかしながら、上記のような従来技術では、放熱ピン533の配列による凸凹部で流速
に不均衡を生じ、冷媒は放熱ピン533の間から抵抗の低い側壁512側へ流れるため、
側壁512における流速が速くなってしまう。
However, in the prior art as described above, the flow velocity is imbalanced by the convex and concave portions due to the arrangement of the
The flow velocity at the
そのため、各放熱ピン533間と、側壁512側とにおける冷却性能に差異を生じ、パ
ワーモジュール等を均一に冷却できないという不都合を生じる。
For this reason, there is a difference in cooling performance between the
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、流路全体の流速を均等化することので
きる冷却装置を提供することを目的とする。
This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the cooling device which can equalize the flow velocity of the whole flow path.
上記目的を達成するため、本発明に係る冷却装置は、凹形状の流路が形成され、液体冷媒
が流れる流路部材と、放熱対象部材が載置され、流路の凹形状の開口を閉塞する蓋部材と
、を備え、蓋部材には、流路内に突出する複数の放熱ピンが千鳥配列で形成され、流路に
おいて放熱ピンを間に挟む側壁には、複数の凸部が設けられ、それぞれの前記凸部は、最
も側壁に近い放熱ピン同士の間に向かって突出するように設けられ、且つ、凸部と放熱ピ
ンを非接触とすることを要旨とする。
In order to achieve the above object, a cooling device according to the present invention has a concave channel formed, a channel member through which a liquid refrigerant flows, and a heat radiation target member are placed, and the concave opening of the channel is closed. A plurality of radiating pins projecting into the flow path are formed in a staggered arrangement, and a plurality of convex portions are provided on the side wall sandwiching the radiating pins in the flow path. Each of the convex portions is provided so as to protrude between the radiating pins closest to the side walls, and makes the bulging portion and the radiating pins non-contact.
本発明によれば、放熱ピンが配置された領域における流速の均等化を図ることができる
。
According to the present invention, it is possible to equalize the flow velocity in the region where the heat radiating pins are arranged.
以下、本発明の一例としての実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、添
付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略され
ている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は
当該形態に限定されるものではない。
Hereinafter, an embodiment as an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, in the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the same members, and duplicate descriptions are omitted. In addition, since description here is the best form by which this invention is implemented, this invention is not limited to the said form.
(実施の形態に係る冷却装置)
[冷却装置の概略構成]
図1から図4を参照して、実施の形態に係る冷却装置1の概略構成について説明する。
(Cooling device according to the embodiment)
[Schematic configuration of cooling device]
With reference to FIGS. 1 to 4, a schematic configuration of a cooling device 1 according to the embodiment will be described.
ここで、図1は、実施の形態に係る冷却装置1の構成例を示す全体斜視図、図2は、冷
却装置1の要部を構成する流路部材10の構成例を示す斜視図、図3は、流路部材10が
備える凸部12Aの形成例を示す拡大斜視図、図4は、他の要部を構成する蓋部材20の
構成例を示す斜視図である。
Here, FIG. 1 is an overall perspective view illustrating a configuration example of the cooling device 1 according to the embodiment, and FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration example of a
図1に示す冷却装置1は、図2に示すように液体冷媒(図示せず)の流路11(凹形状
)を有する流路部材10と、図4に示すように複数の放熱ピン21aを備える蓋部材20
とから構成されている。蓋部材20は、流路11の凹形状の開口を閉塞している。
The cooling device 1 shown in FIG. 1 includes a
It consists of and. The
なお、図1に示す冷却装置1では、流路部材10に対して、蓋部材20を位置合わせし
て設置した後、蓋部材20のネジ孔22および流路部材10のネジ孔15にネジ30が螺
合されて両部材10、20が締結されている。
In the cooling device 1 shown in FIG. 1, after the
図2に示す流路部材10は、例えば銅やアルミニウム等の金属材で構成され、長手方向
の略中央部に冷却水等の液体冷媒(図示せず)を流通させる流路11が形成されている。
The
流路11の長手方向の両端には、外部から液体冷媒を導入する流入口13と、液体冷媒
を外部に排出する流出口14が穿設されている。なお、矢印D1は液体冷媒の流通方向を
示す。
At both ends in the longitudinal direction of the
また、流路部材10の上面の周縁部には、ネジ孔15が設けられている。
Further, a
そして、図2および図3に示すように、流路11の側壁12には、蓋部材20が備える
放熱ピン21a(図4参照)と平行に所定間隔で設けられる複数の凸部12Aが一体的に
形成されている。特に図示しないが、蓋部材20の上面(放熱ピン21aが形成される面
の反対側)には、パワーMOSFETやIGBTなどのパワー半導体が搭載される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
なお、凸部12A等の具体的な構成例(実施例)については後述する。
A specific configuration example (example) of the
図4に示すように、蓋部材20の一面には、複数の放熱ピン21aから成る放熱ピン群
21が立設されている。
As shown in FIG. 4, a heat radiating
蓋部材20および放熱ピン群21は、例えば銅やアルミニウム等の金属材で一体的に構
成されている。
The
なお、放熱ピン21aの配列例の詳細については後述する。
The details of the arrangement example of the
また、蓋部材20の周縁部には、ネジ孔22が穿設されている。
Further, a
[第1の実施例に係る凸部について]
図5を参照して、流路部材10が備える第1の実施例に係る凸部12Aと、蓋部材20
が備える放熱ピン21a(21a1、21a2・・・)との位置関係について説明する。
[About the convex portion according to the first embodiment]
With reference to FIG. 5, the
The positional relationship with the radiation pins 21a (21a1, 21a2,.
本実施例において、放熱ピン群21は、千鳥配列となっている。より詳細には、側壁1
2と直近の列(流通方向D1に沿った1列目)に属する放熱ピン21a1、側壁12から
離間する2列目に属する放熱ピン21a2、3列目に属する放熱ピン21a3、4列目に
属する放熱ピン21a4・・・、n(整数)列目に属する放熱ピン21an・・・のよう
に配列される。ちなみに、図5でいえば、流通方向D1に沿ったX方向への並びを列とし
、Y方向に沿った並びを行とする。
In the present embodiment, the radiating
2 and the heat radiation pin 21a1 belonging to the nearest row (the first row along the flow direction D1), the heat radiation pin 21a2 belonging to the second row separated from the
また、図5に示す例では、例えば放熱ピン21a2の中心を通る仮想線E1のように、
各列に属する放熱ピンは、流通方向D1の一直線上に所定間隔で設けられている。
Further, in the example shown in FIG. 5, for example, an imaginary line E1 passing through the center of the heat dissipation pin 21a2,
The heat dissipation pins belonging to each row are provided at a predetermined interval on a straight line in the flow direction D1.
また、各列の放熱ピン21a1、21a2・・・は、各周縁が例えば仮想線F1、F2
に接するように配列されている。換言すれば、各行における放熱ピン(例えば、21a2
と21a4)の間隔は、放熱ピンの直径分の距離となっている。
Further, each of the radiating pins 21a1, 21a2,.
It is arranged so that it touches. In other words, the radiating pins in each row (for example, 21a2
And 21a4) is the distance corresponding to the diameter of the heat dissipation pin.
そして、各放熱ピン21a1、21a2・・・は、流路11の流通方向D1と該流通方
向D1の直交方向にそれぞれ所定間隔(図5に示す例では等間隔)で、且つ、流路11の
流通方向D1に沿って並ぶ各列に属するものと次列に属するもの同士が交互に直交方向に
シフトして配置されている。
Each of the heat dissipation pins 21a1, 21a2,... Has a predetermined interval (equal interval in the example shown in FIG. 5) in the flow direction D1 of the
このような配列により、仮に、端部側から流路11を流通方向D1に見た場合に、直線
的に見通せる流路がなくなり、液体冷媒を均等に各放熱ピン21a1、21a2・・・に
接触させることができる。
With such an arrangement, if the
そして、流路の側壁12には、複数の凸部12Aが、流路方向D1に沿った所定間隔で
、且つ、放熱ピン群21とは非接触となるように設けられている。この凸部12Aは、流
路方向D1の方向において、側壁12と最も近接する列に属する放熱ピン21a1同士の
間であって、側壁12と最も近接する列からみて2列目の放熱ピン21a2と対向するよ
うに配置される。一方、流路の側壁12において、放熱ピン21a1と対向する箇所は、
平面部121となっている。
A plurality of
The
すなわち、本実施形態においては、凸部12Aは、放熱ピンの隔行ごとに配置されること
から、側壁12付近を流れる液体冷媒は、凸部12Aと放熱ピン21a2の間と、平面部
121と放熱ピン21a1の間と、を交互に流れるため、側壁12付近で液体冷媒が直線
的に流れないようになっている。
That is, in this embodiment, since the
また、各凸部12Aと、側壁12と最も近接する列に属する放熱ピン21a1との隙間
距離L1、L2が、シフトして配置された放熱ピン(例えば、放熱ピン21a1と放熱ピ
ン21a2)間の隙間距離(L10、L11)と同じ距離となるように設定される。
In addition, the gap distances L1 and L2 between the
即ち、図5に示す例では、側壁12と直近の列(1列目)に属する各放熱ピン21a1
は、流通方向D1に隣合う一対の凸部12A(例えば、12A1、12A2)の間に位置
し、各放熱ピン21a1と一対の凸部12A1、12A2との各隙間距離L1、L2は、
放熱ピン21a1と放熱ピン21a2間の隙間距離L10、L11と実質的に等距離とな
るように構成されている。
That is, in the example shown in FIG. 5, each heat radiation pin 21a1 belonging to the
Is located between a pair of
The gap distances L10 and L11 between the heat radiation pin 21a1 and the heat radiation pin 21a2 are substantially equal to each other.
なお、本実施例において、流路11の側壁12に形成される凸部12Aは、放熱ピン2
1a(21a1、21a2・・・)の断面形状の半分(即ち、半円状の断面形状)と同じ
形状とされている。すなわち、凸部12Aは、半円柱状となっている。
In this embodiment, the
1a (21a1, 21a2,...) Half of the cross-sectional shape (ie, a semicircular cross-sectional shape). That is, the
これにより、側壁12と直近の列に属する各放熱ピン21aと側壁12とで形成される
流路の断面形状と、他の列に属する各放熱ピン21a2、21a3・・・間で形成される
流路の断面形状とが近似した形状となるので、液体冷媒の流体抵抗を、側壁12付近と各
放熱ピン21a2、21a3・・・間(流通方向における中央部分)とで略同等とするこ
とができる。したがって、流路11全体の流速を均等化することができ、パワーモジュー
ル等の被冷却物を均一に冷却することができる。
Thereby, the cross-sectional shape of the flow path formed by the
なお、冷却水等の液体冷媒は、凸部12Aの表面に沿ってスムーズに流通するので、凸
部12A付近で液体冷媒が淀むことがなく、側壁12付近と各放熱ピン21a2、21a
3・・・間との流速差を低減することができる。
In addition, since the liquid refrigerant such as cooling water flows smoothly along the surface of the
The difference in the flow rate between 3... Can be reduced.
また、側壁12側の流速が上がることを抑制できるので、流路全体の流速あるいは流量
を上げることができ、冷却効率を一層向上させることができる。
Moreover, since it can suppress that the flow velocity by the
また、本実施例では、凸部12Aを設けたことで、側壁12の表面積が増大し、これに
よって放熱も促進される。すなわち、凸部12Aを放熱部材としても利用している。また
、凸部12Aが平面部121と一体形で形成されていることも、放熱の観点で有利となっ
ている。
Further, in the present embodiment, by providing the
[第2の実施例に係る凸部について]
図6を参照して、流路部材10が備える第2の実施例に係る凸部12Bと、蓋部材20
が備える放熱ピン21a(21a1、21a2・・・)との位置関係について説明する。
[About the convex portion according to the second embodiment]
With reference to FIG. 6, the convex part 12B which concerns on 2nd Example with which the flow-
The positional relationship with the radiation pins 21a (21a1, 21a2,.
なお、放熱ピン21a(21a1、21a2・・・)の形状、配列等については、上述
の第1の実施例と同様であるので、同一符号を付して重複した説明は省略する。
Note that the shape, arrangement, and the like of the heat radiation pins 21a (21a1, 21a2,...) Are the same as those in the first embodiment described above, and thus the same reference numerals are given and redundant descriptions are omitted.
第2の実施例に係る凸部12Bでは、図6に示すように、断面形状が、放熱ピン21a
(21a1、21a2・・・)の断面形状と略同じ形とされている。
In the convex part 12B according to the second embodiment, as shown in FIG. 6, the cross-sectional shape is the
(21a1, 21a2,...) Are substantially the same as the cross-sectional shape.
また、各放熱ピン21a1と一対の凸部(例えば、12B1、12B2)との各隙間距
離L3、L4は、等距離となるように構成されている。
Further, the gap distances L3 and L4 between each heat radiation pin 21a1 and a pair of convex portions (for example, 12B1 and 12B2) are configured to be equidistant.
これにより、側壁12と直近の列に属する各放熱ピン21aと側壁12とで形成される
流路の断面形状と、他の列に属する各放熱ピン21a2、21a3・・・間で形成される
流路の断面形状とが近似した形状となるので、液体冷媒の流体抵抗を、側壁12付近と各
放熱ピン21a2、21a3・・・間とで略同等とすることができる。したがって、流路
11全体の流速を均等化することができ、パワーモジュール等の被冷却物を均一に冷却す
ることができる。
Thereby, the cross-sectional shape of the flow path formed by the
また、凸部12Bの断面形状は、図6に示す場合に限定されず、放熱ピン21a(21
a1、21a2・・・)の断面形状の少なくとも一部と同じ形状とされる場合であっても
よい。
Moreover, the cross-sectional shape of the convex part 12B is not limited to the case shown in FIG.
a1, 21a2,...)) may be the same shape as at least a part of the cross-sectional shape.
また、側壁12側の流速が上がることを抑制できるので、流路全体の流速あるいは流量
を上げることができ、冷却効率を一層向上させることができる。
Moreover, since it can suppress that the flow velocity by the
[第3の実施例に係る凹部について]
図7および図8を参照して、第3の実施例に係る凹部12Cについて説明する。
[Regarding the recess according to the third embodiment]
With reference to FIGS. 7 and 8, the
なお、放熱ピン21a(21a1、21a2・・・)の形状、配列等については、上述
の第1、第2の実施例と同様であるので、同一符号を付して重複した説明は省略する。
In addition, about the shape, arrangement | sequence, etc. of the
図7および図8に示す構成例では、上述の第1、第2の実施例における凸部12A、1
2Bに代えて、側壁12に凹部12Cを所定間隔で設けている。ただし、凹部12Cの先
端を第1及び2実施形態における凸部12A、12Bとみることもできる。
In the configuration example shown in FIGS. 7 and 8, the
Instead of 2B, recesses 12C are provided in the
本実施例において、流路11の側壁12に形成される凹部12Cの空隙部の形状は、半
円状の断面形状を有している。
In the present embodiment, the shape of the gap of the
また、各凹部12Cは、側壁12と直近の列(1列目)に属する各放熱ピン21a1と
対向するように位置し、各放熱ピン21a1と凹部12Cの隙間距離L5は、放熱ピン2
1a2の中心を通る線分(仮想線E1)と放熱ピン21a1の周縁との距離αと実質的に
等距離となるように構成されている。
In addition, each
The distance α between the line segment passing through the center of 1a2 (virtual line E1) and the peripheral edge of the heat radiation pin 21a1 is substantially equal.
これにより、流路全体の流速を均等化することができ、パワーモジュール等の被冷却物
を均一に冷却することができる。
Thereby, the flow velocity of the whole flow path can be equalized, and to-be-cooled objects, such as a power module, can be cooled uniformly.
なお、凹部12Cの空隙部の断面形状は、図8に示す場合に限定されず、放熱ピン21
a(21a1、21a2・・・)の断面形状の少なくとも一部と近似した形状あるいは相
似形状とされる場合であってもよい。
The cross-sectional shape of the gap portion of the
The shape may be similar to or similar to at least a part of the cross-sectional shape of a (21a1, 21a2,...).
また、側壁12側の流速が上がることを抑制できるので、流路全体の流速あるいは流量
を上げることができ、冷却効率を一層向上させることができる。
Moreover, since it can suppress that the flow velocity by the
[第4の実施例に係る凸部について]
図9を参照して、第4の実施例に係る凸部50Aについて説明する。
[About the convex portion according to the fourth embodiment]
With reference to FIG. 9, the
図9は、流路部材10が備える第4の実施例に係る凸部50Aと、蓋部材20が備える
放熱ピン21aとの位置関係を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the
なお、放熱ピン21a(21a1、21a2・・・)の形状、配列等については、上述
の第1から第3の実施例と同様であるので、同一符号を付して重複した説明は省略する。
In addition, about the shape, arrangement | positioning, etc. of the
図9に示すように、第4の実施例に係る凸部50Aは、流路11の側壁12に沿って設
置される壁部材50に形成されている。
As shown in FIG. 9, the
より具体的には、側壁12に密着状態で固定される板状の壁部材50の放熱ピン21a
側の表面に、図5に示す第1の実施例に係る凸部12Aと同様の形状を有する凸部50A
が所定間隔で設けられている。
More specifically, the
A
Are provided at predetermined intervals.
なお、板状の壁部材50は、流路部材10を構成する銅やアルミニウムなどよりも耐摩
耗性に優れた材料で構成するとよい。
Note that the plate-
これにより、液体冷媒の流通による凸部50A等の摩耗を低減することができる。
Thereby, wear of
また、壁部材50と直近の列に属する各放熱ピン21aと壁部材50とで形成される流
路の断面形状と、他の列に属する各放熱ピン21a2、21a3・・・間で形成される流
路の断面形状とが近似した形状となるので、液体冷媒の流体抵抗を、壁部材50付近と各
放熱ピン21a2、21a3・・・間とで略同等とすることができる。したがって、流路
11全体の流速を均等化することができ、パワーモジュール等の被冷却物を均一に冷却す
ることができる。
Moreover, it is formed between the cross-sectional shape of the flow path formed by the
なお、冷却水等の液体冷媒は、凸部50Aの表面に沿ってスムーズに流通するので、凸
部50A付近で液体冷媒が淀むことがなく、壁部材50付近と各放熱ピン21a2、21
a3・・・間との流速差を低減することができる。
In addition, since the liquid refrigerant such as cooling water flows smoothly along the surface of the
It is possible to reduce the flow rate difference between a3.
また、凸部50Aの断面形状は、図9に示す場合に限定されず、放熱ピン21a(21
a1、21a2・・・)の断面形状の少なくとも一部と同じ形状とされる場合であっても
よい。
Moreover, the cross-sectional shape of the
a1, 21a2,...)) may be the same shape as at least a part of the cross-sectional shape.
また、壁部材50側の流速が上がることを抑制できるので、流路全体の流速あるいは流
量を上げることができ、冷却効率を一層向上させることができる。
Moreover, since it can suppress that the flow velocity by the side of the
[第5の実施例に係る凹部について]
図10を参照して、第5の実施例に係る凹部51Cについて説明する。
[Regarding the recess according to the fifth embodiment]
With reference to FIG. 10, the recessed
図10は、流路部材10が備える第5の実施例に係る凹部51Cと、蓋部材20が備え
る放熱ピン21aとの位置関係を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the
なお、放熱ピン21a(21a1、21a2・・・)の形状、配列等については、上述
の第1から第4の実施例と同様であるので、同一符号を付して重複した説明は省略する。
In addition, about the shape, arrangement | positioning, etc. of the
図10に示すように、第5の実施例に係る凹部51Cは、流路11の側壁12に沿って
設置される壁部材50に形成されている。
As shown in FIG. 10, the recess 51 </ b> C according to the fifth embodiment is formed in the
より具体的には、側壁12に密着状態で固定される板状の壁部材50の放熱ピン21a
側の表面に、図7および図8に示す第3の実施例に係る凹部12Cと同様の形状を有する
凹部51Cが所定間隔で設けられている。
More specifically, the
On the side surface, recesses 51C having the same shape as the
なお、板状の壁部材50は、流路部材10を構成する銅やアルミニウムなどよりも耐摩
耗性に優れた材料で構成するとよい。
Note that the plate-
これにより、液体冷媒の流通による凹部51C等の摩耗を低減することができる。
Thereby, abrasion of the recessed
また、各凹部51Cは、壁部材50と直近の列(1列目)に属する各放熱ピン21a1
と対向するように位置し、各放熱ピン21a1と凹部51Cの隙間距離L6は、放熱ピン
21a2の中心を通る仮想線E1と放熱ピン21a1の周縁との距離αと実質的に等距離
となるように構成されている。
これにより、流路全体の流速を均等化することができ、パワーモジュール等の被冷却物を
均一に冷却することができる。
In addition, each of the recesses 51 </ b> C corresponds to each
The gap distance L6 between each heat radiation pin 21a1 and the
Thereby, the flow velocity of the whole flow path can be equalized, and to-be-cooled objects, such as a power module, can be cooled uniformly.
また、凹部51Cの空隙部の断面形状は、図10に示す場合に限定されず、放熱ピン2
1a(21a1、21a2・・・)の断面形状の少なくとも一部と近似形状あるいは相似
形状とされる場合であってもよい。
Further, the cross-sectional shape of the gap portion of the
The shape may be an approximate shape or a similar shape to at least a part of the cross-sectional shape of 1a (21a1, 21a2,...).
また、壁部材50側の流速が上がることを抑制できるので、流路全体の流速あるいは流
量を上げることができ、冷却効率を一層向上させることができる。
Moreover, since it can suppress that the flow velocity by the side of the
[放熱ピンの他の配列について]
図11(a)、(b)を参照して、放熱ピン21aの他の配列について説明する。
[Other arrangements of heat dissipation pins]
With reference to FIG. 11 (a), (b), the other arrangement | sequence of the
まず、上述の第1から第2の実施例では、例えば図5に示すように、各列の放熱ピン2
1a1、21a2・・・は、各周縁が仮想線F1、F2に接するように配列されていた。
すなわち、各行における放熱ピン(例えば、21a2と21a4)の間隔は、放熱ピンの
直径分の距離となっている。
First, in the first to second embodiments described above, for example, as shown in FIG.
1a1, 21a2,... Are arranged so that their peripheral edges are in contact with the virtual lines F1, F2.
That is, the distance between the heat radiation pins (for example, 21a2 and 21a4) in each row is a distance corresponding to the diameter of the heat radiation pins.
一方、図11(a)に示す配列では、各列の放熱ピン21a1、21a2・・・は、液
体冷媒の流通方向D1と垂直な方向に、幅L20だけオーバーラップ(シフト)するよう
に並べられている。
On the other hand, in the arrangement shown in FIG. 11A, the radiating pins 21a1, 21a2,... In each row are arranged so as to overlap (shift) by a width L20 in a direction perpendicular to the liquid refrigerant flow direction D1. ing.
また、図11(b)に示す配列では、各列の放熱ピン21a1、21a2・・・は、液
体冷媒の流通方向D1と垂直な方向に、幅L21だけオーバーラップ(シフト)するよう
に並べられている。
In the arrangement shown in FIG. 11B, the radiating pins 21a1, 21a2,... In each row are arranged so as to overlap (shift) by a width L21 in a direction perpendicular to the liquid refrigerant flow direction D1. ing.
ここで、L20>L21>0の関係になっている。 Here, the relationship is L20> L21> 0.
すなわち、各行における放熱ピン(例えば、21a2と21a4)の間隔を、放熱ピンの
直径以下の距離としてもよい。
In other words, the distance between the heat radiation pins (for example, 21a2 and 21a4) in each row may be a distance equal to or smaller than the diameter of the heat radiation pins.
このような放熱ピン21aの配列によっても流通方向D1に直線で見通せる流路がなく
なり、液体冷媒を均等に各放熱ピン21a1、21a2・・・に接触させることができる
。
Even with such an arrangement of the heat radiation pins 21a, there is no flow path that can be seen in a straight line in the flow direction D1, and liquid refrigerant can be evenly brought into contact with the heat radiation pins 21a1, 21a2,.
また、第1から第5の実施例に示す凸部12A等、凹部12C等と、放熱ピン21a1
との位置関係により、流路全体の流速を均等化して、パワーモジュール等の被冷却物を均
一に冷却することができるという同様の効果を奏することができる。
Further, the
Therefore, it is possible to achieve the same effect that the flow rate of the entire flow path is equalized and the object to be cooled such as the power module can be cooled uniformly.
[第6の実施例について]
図13を参照して、第6の実施例を説明する。
[About the sixth embodiment]
A sixth embodiment will be described with reference to FIG.
本実施例では、蓋部材20の外周に、流路部材10の上端を囲繞する枠部23を設け流路
部材10の側面上部に溝24aを形成し、リング状のシール部材24(後述する図14を
参照)を収容している。これにより、凸部12A、12B(第3実施例でいえば凹部12
C)を蓋部材20に密着させることができるので、凸部12A、12Bを放熱部材として
も、有効に活用できる。すなわち、パワーモジュールの熱を、放熱ピン群21だけでなく
、凸部12A,12Bに対しても効果的に伝熱させることができ、放熱効果を高めること
ができる。なお、シール部材24を収容する溝については、枠部23に形成してもよい。
In the present embodiment, a
Since C) can be brought into close contact with the
[第7の実施例について]
図14及び図15を参照して、第7の実施例を説明する。
[About the seventh embodiment]
A seventh embodiment will be described with reference to FIGS.
本実施例では、図14及び図15に示すように、流路部材10の上面において、凸部12
A、12B及びネジ孔15が形成された周囲(ネジを受ける箇所)を他の箇所よりも高く
するように、段差hを設けている。これにより、凸部12A、12B(第3実施例でいえ
ば凹部12C)を蓋部材20に密着させることができるので、凸部12A、12Bを放熱
部材としても、有効に活用できる。ちなみに、本実施例においても、シール部材24は、
凸部12A、12Bよりも外側、且つ、ネジ孔15の内側に配置されている。
[第8の実施例について]
図16及び図17を参照して、第8の実施例を説明する。
In this embodiment, as shown in FIGS. 14 and 15, the
The level difference h is provided so that the periphery (location where the screw is received) where A, 12B and the
It is arranged outside the
[About the eighth embodiment]
An eighth embodiment will be described with reference to FIGS.
本実施例では、図16及び図17に示すように、流路部材10の上面において、凸部12
A、12Bの上部と蓋部材20との間にガスケット25を配置した。このガスケット25
は、耐水性及び伝熱性に優れた素材で構成され、例えばカーボンを用いることができる。
これにより、蓋部20から凸部12A、12B(第3実施例でいえば凹部12C)への伝
熱が促進し、凸部12A、12Bを放熱部材としても有効に利用することができる。ちな
みに、本実施例においても、シール部材24は、凸部12A、12Bよりも外側、且つ、
ネジ孔15の内側に配置されている。また、ガスケット25がシール機能も有することか
ら、蓋部材20と流路部材10の間の密封も向上する。
In this embodiment, as shown in FIGS. 16 and 17, the
A
Is made of a material excellent in water resistance and heat conductivity, and for example, carbon can be used.
Thereby, the heat transfer from the
It is arranged inside the
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細
書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるもの
ではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態に
おける説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載
にしたがって解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求
の範囲内でのすべての変更が含まれる。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and are not limited to the disclosed technology. Should not be considered. That is, the technical scope of the present invention should not be construed restrictively based on the description in the above embodiment, but should be construed according to the description of the scope of claims. All the modifications within the scope of the claims and the equivalent technique to the described technique are included.
1…冷却装置
10…流路部材
11…流路
12…側壁
12A(12A1、12A2)、12B(12B1、12B2)…凸部
12C…凹部
13…流入口
14…流出口
15…ネジ孔
20…蓋部材
21…放熱ピン群
21a(21a1、21a2・・・21an)…放熱ピン
22…ネジ孔
30…ネジ
50…壁部材
50A…凸部
51C…凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (5)
放熱対象部材が載置され、前記流路の凹形状の開口を閉塞する蓋部材と、を備え、
前記蓋部材には、前記流路内に突出する複数の放熱ピンが千鳥配列で形成され、
前記流路において前記放熱ピンを間に挟む側壁には、複数の凸部が設けられ、
それぞれの前記凸部は、最も前記側壁に近い前記放熱ピン同士の間に向かって突出するように設けられ、且つ、前記凸部と前記放熱ピンを非接触とし、
前記蓋部材は、前記流路部材の外周を囲繞する枠部を有し、
前記枠部又は前記流路部材の外周面のいずれかにシール部材が配置され、
前記蓋部材において前記放熱ピンが形成された面と、前記流路部材の上面が互いに当接する冷却装置。 A channel member in which a concave channel is formed and a liquid refrigerant flows;
A heat radiation target member is placed, and a lid member that closes the concave opening of the flow path,
The lid member is formed with a plurality of heat dissipation pins protruding into the flow path in a staggered arrangement,
A plurality of convex portions are provided on the side wall sandwiching the heat dissipation pin in the flow path,
Each of the convex portions is provided so as to protrude between the heat radiation pins closest to the side wall, and the convex portions and the heat radiation pins are not in contact with each other,
The lid member has a frame portion surrounding the outer periphery of the flow path member,
A seal member is disposed on either the frame portion or the outer peripheral surface of the flow path member,
The cooling device with which the surface in which the said radiation pin was formed in the said lid member, and the upper surface of the said flow-path member contact | abut mutually .
放熱対象部材が載置され、前記流路の凹形状の開口を閉塞する蓋部材と、A lid member on which a heat radiation target member is placed and closes the concave opening of the flow path;
前記蓋部材と前記流路部材を締結する締結部材と、A fastening member for fastening the lid member and the flow path member;
前記蓋部材と前記流路部材の間を密封するシール部材と、を備え、A seal member for sealing between the lid member and the flow path member,
前記蓋部材には、前記流路内に突出する複数の放熱ピンが千鳥配列で形成され、The lid member is formed with a plurality of heat dissipation pins protruding into the flow path in a staggered arrangement,
前記流路において前記放熱ピンを間に挟む側壁には、複数の凸部が設けられ、A plurality of convex portions are provided on the side wall sandwiching the heat dissipation pin in the flow path,
それぞれの前記凸部は、最も前記側壁に近い前記放熱ピン同士の間に向かって突出するように設けられ、且つ、前記凸部と前記放熱ピンを非接触とし、Each of the convex portions is provided so as to protrude between the heat radiation pins closest to the side wall, and the convex portions and the heat radiation pins are not in contact with each other,
前記流路部材の上面において、前記凸部は、前記凸部の周囲よりも突出しており、On the upper surface of the flow path member, the convex portion protrudes from the periphery of the convex portion,
前記流路部材の上面において前記締結部材が配置される箇所と、前記凸部の間に前記シール部材が配置される冷却装置。A cooling device in which the sealing member is disposed between a portion where the fastening member is disposed on the upper surface of the flow path member and the convex portion.
前記側壁は、最も外側の前記放熱ピンと対向する平面部を有し、
前記液体冷媒は、前記側壁に沿って、前記平面部と前記放熱ピンとの間と、前記凸部と前記放熱ピンの間を交互に流れる冷却装置。 The cooling device according to claim 1 or 2 ,
The side wall has a flat portion facing the outermost heat dissipation pin,
The cooling device in which the liquid refrigerant alternately flows along the side wall between the flat portion and the heat dissipation pin and between the convex portion and the heat dissipation pin.
前記平面部と前記凸部は、一体形である冷却装置。 The cooling device according to claim 3 ,
The cooling device in which the flat portion and the convex portion are integrated.
前記放熱ピンの千鳥配列において、前記液体冷媒が通過する方向を行又は列としたとき、
前記凸部は、前記放熱ピンの隔行又は隔列ごとに配置される冷却装置。 The cooling device according to any one of claims 1 to 4 ,
In the staggered arrangement of the heat dissipation pins, when the direction in which the liquid refrigerant passes is a row or a column,
The said convex part is a cooling device arrange | positioned for every row or row of the said thermal radiation pin.
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