JP6555159B2 - Cooling tube - Google Patents
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Description
本発明は、冷却チューブに関するものである。 The present invention relates to a cooling tube.
従来、冷媒を通す冷却チューブが板（例えば絶縁板）を介して発熱体に熱的に接続されている冷却モジュールが知られている。この冷却モジュールとして一般的に知られているものでは、電気的絶縁性を有する板と発熱体の間にグリス等の弾性部材が介在し、板と冷却チューブの間にもグリス等の弾性部材が介在する。 Conventionally, a cooling module is known in which a cooling tube through which a refrigerant passes is thermally connected to a heating element via a plate (for example, an insulating plate). In what is generally known as this cooling module, an elastic member such as grease is interposed between the electrically insulating plate and the heating element, and an elastic member such as grease is also interposed between the plate and the cooling tube. Intervene.
この冷却モジュールでは、発熱体に発生する熱が板を介して冷却チューブに伝達されるようになっている。また、発熱体と板との間、および、冷却チューブと板の間には、弾性部材が介在されることで、これら発熱体、板、冷却チューブの各同士が密着し、上記熱交換が可能となる。 In this cooling module, the heat generated in the heating element is transmitted to the cooling tube via the plate. In addition, an elastic member is interposed between the heating element and the plate and between the cooling tube and the plate, so that each of the heating element, the plate, and the cooling tube is in close contact with each other, and the heat exchange can be performed. .
しかしながら、この構成の場合、パワーサイクルによって、弾性部材による密着性が低下するなどの不具合が生じて熱抵抗が増加する。 However, in the case of this configuration, the power cycle increases the thermal resistance due to a problem such as a decrease in adhesion due to the elastic member.
また、特許文献１には、発熱体と板との間、および、冷却チューブと板の間が、ろう付け等の金属接合によって接合する技術が開示されている。この技術は、高熱伝導性且つ絶縁機能を両立させることを目的とする。
発明者は、特許文献１に記載の冷却モジュールにおいて、冷却チューブ、発熱体、または接合用金属と、板との間に、発熱による線膨張係数の差がある場合を検討した。発明者の検討にそのような場合、冷却チューブ、発熱体、または接合用金属と、板との間に、熱応力が発生する。そして、この応力によるダメージは、線膨張係数の低い板において大きくなる。
The inventor studied the case where there is a difference in linear expansion coefficient due to heat generation between the cooling tube, the heating element, or the joining metal and the plate in the cooling module described in
そこで、発明者は、冷却チューブと板が接合材で接合され、発熱体と板が弾性部材を介して密着される技術を着想した。このような技術では、冷却チューブと発熱体の間の放熱経路に板が介在するので、冷却チューブと発熱体とは電気的に絶縁される。また、当該放熱経路において、冷却チューブと板との間に介在する金属製の接合材により、熱抵抗の悪化を抑制することができる。また、当該放熱経路において、発熱体と板との間に弾性部材が介在するので、発熱による線膨張係数差に起因して板に発生する応力を緩和することができる。 Therefore, the inventor has conceived a technique in which the cooling tube and the plate are joined with a joining material, and the heating element and the plate are brought into close contact with each other through an elastic member. In such a technique, since the plate is interposed in the heat radiation path between the cooling tube and the heating element, the cooling tube and the heating element are electrically insulated. Further, in the heat dissipation path, deterioration of thermal resistance can be suppressed by a metal bonding material interposed between the cooling tube and the plate. In addition, since the elastic member is interposed between the heating element and the plate in the heat dissipation path, the stress generated on the plate due to the difference in linear expansion coefficient due to heat generation can be reduced.
しかし、発明者の更なる検討によれば、冷却チューブと板を接合する際、冷却チューブと板の線膨張係数の差に起因して、板が冷却チューブに向かって凸に湾曲してしまう場合がある。このような場合、板と発熱体の間の距離が長くなる。板と発熱体の間の距離が長くなると、弾性部材を介した熱伝達性能が低下する。 However, according to further studies by the inventor, when joining the cooling tube and the plate, the plate curves convexly toward the cooling tube due to the difference in the linear expansion coefficient between the cooling tube and the plate. There is. In such a case, the distance between the plate and the heating element becomes long. When the distance between the plate and the heating element is increased, the heat transfer performance via the elastic member is degraded.
本発明は上記点に鑑み、発熱体、弾性部材、板、接合材、冷却チューブがこの順に積層される冷却モジュールにおいて、性部材を介した熱伝達性能の低下を抑制することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to suppress a decrease in heat transfer performance via a sex member in a cooling module in which a heating element, an elastic member, a plate, a bonding material, and a cooling tube are stacked in this order.
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
発熱する発熱体（１０）を含む接触部材（２）と接触し、前記発熱体を冷却する扁平かつ細長い冷却チューブであって、
前記接触部材は、前記発熱体に密着する弾性部材（５０）と、前記弾性部材の前記発熱体側とは反対側にあって前記弾性部材に密着する板（３０）と、前記板の前記弾性部材側とは反対側にあって前記弾性部材よりもヤング率の高い接合材（４０）とを含み、
前記冷却チューブは、
第１外殻プレート（２１）と、
第２外殻プレート（２２）と、
中間プレート（２３、２３ｘ、２３ｙ、２３ｚ）と、
インナーフィン（２４、２５、２４ｘ）と、を備え、
前記第１外殻プレートは、前記接合材の前記板側とは反対側に配置され、冷媒を流通させるための内部空間を前記第２外殻プレートと共に囲み、
前記第１外殻プレートの外側の面は、前記接合材を介して前記板に接合されており、
前記中間プレートは、前記内部空間に配置されて前記内部空間を前記板により近い側と前記板からより遠い側に仕切り、
前記インナーフィンは、前記内部空間に収容され、
前記インナーフィンは、前記中間プレートと前記第１外殻プレートの間に、または、前記中間プレートと前記第２外殻プレートの間に、配置され、
前記中間プレートは、当該冷却チューブの短手方向の両端の被保持部（２３ａ、２３ｂ）で前記第１外殻プレートと前記第２外殻プレートに保持され、
前記中間プレートは、スリットを形成するスリット形成部（２３０、２３３、２３４）を有し、
前記スリットは、前記両端の被保持部の間に、かつ、当該冷却チューブの厚み方向において前記インナーフィンと重なる位置に、形成されており、
前記スリット形成部は、前記中間プレートの一部であって前記第１外殻プレート側に伸びるリブが接続されたリブ接続部（２３３ｂ、２３３ｃ）と、前記リブ接続部に対して当該冷却チューブの長手方向にずれて配置されると共にリブが接続されていない部分（２３３ａ）とを有する、冷却チューブである。
In order to achieve the above object, the invention described in
A flat and elongated cooling tube that contacts a contact member (2) including a heating element (10) that generates heat and cools the heating element,
The contact member includes an elastic member (50) that is in close contact with the heating element, a plate (30) that is opposite to the heating element side of the elastic member and is in close contact with the elastic member, and the elastic member of the plate A bonding material (40) having a Young's modulus higher than that of the elastic member on the side opposite to the side,
The cooling tube is
A first outer shell plate (21);
A second outer shell plate (22);
Intermediate plates (23, 23x, 23y, 23z);
Inner fins (24, 25, 24x),
The first outer shell plate is disposed on the opposite side to the plate side of the bonding material, and surrounds an internal space for circulating a refrigerant together with the second outer shell plate,
The outer surface of the first outer shell plate is joined to the plate via the joining material,
The intermediate plate is disposed in the internal space and divides the internal space into a side closer to the plate and a side farther from the plate,
The inner fin is accommodated in the internal space,
The inner fin is disposed between the intermediate plate and the first outer shell plate, or between the intermediate plate and the second outer shell plate,
The intermediate plate is held by the first outer shell plate and the second outer shell plate by the held portions (23a, 23b) at both ends in the short direction of the cooling tube,
The intermediate plate has slit forming portions (230, 233, 234) for forming slits,
The slit is formed between the held parts at both ends, and at a position overlapping the inner fin in the thickness direction of the cooling tube ,
The slit forming portion includes a rib connecting portion (233b, 233c) that is a part of the intermediate plate and connected to a rib extending toward the first outer shell plate, and the cooling tube is connected to the rib connecting portion. It is a cooling tube which has a part (233a) which is displaced in the longitudinal direction and is not connected to a rib .
発明者は、鋭意検討および試行錯誤の末、板が冷却チューブに向かって凸に湾曲してしまう要因の１つに、中間プレートが第１外殻プレートと第２外殻プレートに保持される被保持部を有している点があることを見出した。接合材によって板と外殻プレートが互いに接合された後、板、接合材、第１外殻プレート、第２外殻プレートが冷えて収縮する。このとき、冷却チューブと板の線膨張係数が違うと、第１外殻プレートのうち板に接合されている部分は板と同程度しか収縮しないものの、板に接合されていない中間プレートは第１外殻プレートに比べて収縮量が大きくなる傾向にある。すると、中間プレートの被保持部によって、第１外殻プレートが中間プレートに引き込まれてしまう。 The inventor has found that the intermediate plate is held by the first outer shell plate and the second outer shell plate as one of the factors that cause the plate to be convexly curved toward the cooling tube after careful study and trial and error. It has been found that there is a point having a holding part. After the plate and the outer shell plate are joined to each other by the joining material, the plate, the joining material, the first outer shell plate, and the second outer shell plate are cooled and contracted. At this time, if the linear expansion coefficients of the cooling tube and the plate are different, the portion of the first outer shell plate that is bonded to the plate contracts to the same extent as the plate, but the intermediate plate that is not bonded to the plate is the first. The amount of shrinkage tends to be larger than that of the outer shell plate. Then, the first outer shell plate is drawn into the intermediate plate by the held portion of the intermediate plate.
この引き込みによって第１外殻プレートが変形する。この変形では、第１外殻プレートのうち、中間プレートを保持する部分の近傍が板側に向かって盛り上がる。このような外殻プレートの変形に伴い、板が冷却チューブに向かって凸に湾曲してしまう。板が冷却チューブに向かって凸に湾曲してしまうと、弾性部材の厚みが部分的に増加し、その結果、板と発熱体の間の距離が長くなる。 The first outer shell plate is deformed by this pull-in. In this deformation, the vicinity of the portion holding the intermediate plate of the first outer shell plate rises toward the plate side. With such deformation of the outer shell plate, the plate is curved convexly toward the cooling tube. If the plate is curved convexly toward the cooling tube, the thickness of the elastic member partially increases, and as a result, the distance between the plate and the heating element becomes long.
そこで、発明者は、中間プレートにおいて、スリットを形成するスリット形成部を、被保持部の間に設けることを着想した。このようにすることで、中間プレートが第１外殻プレートを引き込む力が低減され、その結果、板の湾曲が抑制される。板の湾曲が抑制されれば、板と発熱体の間の距離が長くなることを抑えられる。 Therefore, the inventor has conceived of providing a slit forming part for forming a slit between the held parts in the intermediate plate. By doing in this way, the force in which an intermediate | middle plate draws in the 1st outer shell plate is reduced, As a result, the curvature of a board is suppressed. If the bending of the plate is suppressed, it is possible to suppress an increase in the distance between the plate and the heating element.
また、請求項５に記載の発明は、発熱する発熱体（１０）を含む接触部材（２）と接触し、前記発熱体を冷却する冷却チューブであって、前記接触部材は、前記発熱体に密着する弾性部材（５０）と、前記弾性部材の前記発熱体側とは反対側にあって前記弾性部材に密着する板（３０）と、前記板の前記弾性部材側とは反対側にあって前記弾性部材よりもヤング率の高い接合材（４０）とを含み、前記冷却チューブは、
第１外殻プレート（２１）と、
第２外殻プレート（２２）と、
中間プレート（２３、２３ｘ、２３ｙ、２３ｚ）と、
インナーフィン（２４、２５）と、を備え、
前記第１外殻プレートは、前記接合材の前記板側とは反対側に配置され、冷媒を流通させるための内部空間を前記第２外殻プレートと共に囲み、
前記第１外殻プレートの外側の面は、前記接合材を介して前記板に接合されており、
前記中間プレートは当該冷却チューブの短手方向の両端部で前記第１外殻プレートと前記第２外殻プレートに保持され、
前記インナーフィンは、前記内部空間に収容されて前記中間プレートと前記第１外殻プレートの間に配置され、前記中間プレートに接合され、
前記インナーフィンは、前記第１外殻プレートに接触する複数個の外殻プレート接触部（２４１）と前記中間プレートに接触する複数個の中間プレート接触部（２４２）とを有し、
前記インナーフィンは、スリットを形成するスリット形成部（２４５、２４６、２４７、２４８）を有し
前記インナーフィンを、前記短手方向の長さが同じになるように、前記短手方向に３つの部分に分けた場合、前記スリットは前記３つの部分のうち中央部分以外の部分に形成されており、
前記インナーフィンは、前記中間プレートと前記第１外殻プレートの間の空間を当該冷却チューブの長手方向に伸びる複数個の細流路に仕切っており、
前記インナーフィンは、前記スリットにより、前記短手方向に分離されている、冷却チューブである。
The invention according to
A first outer shell plate (21);
A second outer shell plate (22);
Intermediate plates (23, 23x, 23y, 23z);
Inner fins (24, 25),
The first outer shell plate is disposed on the opposite side to the plate side of the bonding material, and surrounds an internal space for circulating a refrigerant together with the second outer shell plate,
The outer surface of the first outer shell plate is joined to the plate via the joining material,
The intermediate plate is held by the first outer shell plate and the second outer shell plate at both ends in the short direction of the cooling tube,
The inner fin is accommodated in the inner space and disposed between the intermediate plate and the first outer shell plate, and is joined to the intermediate plate,
The inner fin has a plurality of outer shell plate contact portions (241) that contact the first outer shell plate and a plurality of intermediate plate contact portions (242) that contact the intermediate plate,
The inner fin has slit forming portions (245, 246, 247, 248) for forming slits, and the inner fin has three in the short direction so that the length in the short direction is the same. When divided into parts, the slit is formed in a part other than the central part of the three parts ,
The inner fin partitions a space between the intermediate plate and the first outer shell plate into a plurality of narrow channels extending in the longitudinal direction of the cooling tube,
The inner fin is a cooling tube that is separated in the lateral direction by the slit .
発明者は、鋭意検討および試行錯誤の末、板が冷却チューブに向かって凸に湾曲してしまう別の要因として、中間プレートと第１外殻プレートの間にあるインナーフィンの存在があることを見出した。 The inventor has found that the presence of the inner fin between the intermediate plate and the first outer shell plate is another factor that causes the plate to curve convexly toward the cooling tube after intensive studies and trial and error. I found it.
インナーフィンは、第１外殻プレートに接触する複数個の外殻プレート接触部と中間プレートに接触する複数個の中間プレート接触部とを有する。そして、複数個の外殻プレート接触部および複数個の中間プレート接触部は、中間プレートの短手方向に並んで配置される。また、複数個の中間プレート接触部のうち隣り合う２個の中間プレート接触部の間には、複数個の外殻プレート接触部のうち一部の外殻プレート接触部が配置される。このようになっている場合、中間プレートが縮むと、インナーフィンの中間プレート接触部も中間プレートの縮む方向に移動する。このとき、もしインナーフィンに上記スリット形成部がなければ、インナーフィンは、短手方向の両側から大きく押し縮められる。これにより、外殻プレート接触部は、第１外殻プレート側に更に突出してしまう。このように突出してしまう外殻プレート接触部が、中間プレートの短手方向の端部付近に存在していれば、板が冷却チューブに向かって凸に湾曲してしまう要因となる。 The inner fin has a plurality of outer shell plate contact portions that contact the first outer shell plate and a plurality of intermediate plate contact portions that contact the intermediate plate. The plurality of outer shell plate contact portions and the plurality of intermediate plate contact portions are arranged side by side in the short direction of the intermediate plate. Moreover, some outer shell plate contact parts are arrange | positioned among two adjacent intermediate plate contact parts among several intermediate plate contact parts among several outer shell plate contact parts. In this case, when the intermediate plate contracts, the intermediate plate contact portion of the inner fin moves in the direction in which the intermediate plate contracts. At this time, if the inner fin does not have the slit forming portion, the inner fin is greatly compressed from both sides in the lateral direction. Thereby, an outer shell plate contact part will protrude further to the 1st outer shell plate side. If the outer shell plate contact portion that protrudes in this manner is present in the vicinity of the end portion in the short direction of the intermediate plate, it becomes a factor that the plate is convexly curved toward the cooling tube.
そこで、発明者は、インナーフィンにスリット形成部を設けることを着想した。このようになっていれば、インナーフィンの中間プレート接触部が中間プレートの縮む方向に移動しても、インナーフィンが、短手方向の両側から押し縮められる力が弱まる。この結果、外殻プレート接触部が短手方向の両側から押し縮められて第１外殻プレート側に更に突出する可能性が低下するので、板の湾曲が抑制される。 Therefore, the inventor has conceived of providing a slit forming portion in the inner fin. In this case, even if the intermediate plate contact portion of the inner fin moves in the direction in which the intermediate plate contracts, the force with which the inner fin is compressed from both sides in the short direction is weakened. As a result, the possibility that the outer shell plate contact portion is compressed from both sides in the short direction and further protrudes to the first outer shell plate side is reduced, so that the bending of the plate is suppressed.
なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis in the said and the claim shows the correspondence of the term described in the claim, and the concrete thing etc. which illustrate the said term described in embodiment mentioned later. .
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について説明する。本実施形態の冷却モジュール１は、図１に示すように、主たる構成要素として、複数個の接触部材２と、１個の冷却器３を備えている。冷却モジュール１は、例えばハイブリッド自動車などの車両に搭載される。冷却器３は、１個の冷媒導入部４、１個の冷媒導出部５、複数個の供給ヘッダ部６、複数個の排出ヘッダ部７、および複数個の冷却チューブ２０を有している。
(First embodiment)
The first embodiment will be described below. As shown in FIG. 1, the
複数個の冷却チューブ２０の各々は、１本の扁平かつ細長い管である。冷却チューブ２０の厚み方向の最大長さをＤ、長手方向の最大長さをＬ、短手方向の最大長さをＷとすると、扁平であるとは、Ｄ＜Ｗであることをいい、細長いとは、Ｗ＜Ｌであることをいう。
Each of the plurality of
これら冷却チューブ２０は、一定間隔を空けて、互いに平行に、個々の厚み方向に積層されて、配置されている。以下、冷却チューブ２０の長手方向、短手方向、厚み方向を、それぞれ、チューブ長手方向、チューブ短手方向、チューブ厚み方向ともいう。また、積層方向は、チューブ厚み方向と一致する。積層方向に隣り合うどの２個の冷却チューブ２０間においても、１つの接触部材２が挟まれている。
These cooling
冷媒導入部４は、冷却器３の外部から冷媒（例えば、水、エチレングリコール等）を導入する配管である。冷媒導入部４は、複数個の冷却チューブ２０のうち、積層方向の一方側の端に配置された冷却チューブ２０に接続される。より具体的には、冷媒導入部４は、当該冷却チューブ２０のチューブ長手方向一端部に接合される。
The refrigerant introduction unit 4 is a pipe that introduces a refrigerant (for example, water, ethylene glycol, or the like) from the outside of the cooler 3. The refrigerant introduction part 4 is connected to the cooling
冷媒導出部５は、冷却器３の外部に冷媒を導出する配管である。冷媒導出部５は、冷媒導入部４の接続先である冷却チューブ２０に接続される。より具体的には、冷媒導出部５は、当該冷却チューブ２０のチューブ長手方向他端部に接合される。
The
複数個の供給ヘッダ部６は、配管であり、積層方向に隣り合うあらゆる２個の冷却チューブ２０の上記チューブ長手方向一端部（すなわち、冷媒導入部４側の端部）の間に、１個ずつ配置される。そして、複数個の供給ヘッダ部６の各々は、当該供給ヘッダ部６を挟む２個の冷却チューブ２０の両方に接合される。この供給ヘッダ部６の内部空間を介して、当該２個の冷却チューブの内部空間が互いに連通する。
The plurality of
複数個の排出ヘッダ部７は、配管であり、積層方向に隣り合うあらゆる２個の冷却チューブ２０の上記チューブ長手方向他端部（すなわち、冷媒導出部５側の端部）の間に、１個ずつ配置される。そして、複数個の排出ヘッダ部７の各々は、当該排出ヘッダ部７を挟む２個の冷却チューブ２０両方に接合される。この排出ヘッダ部７の内部空間を介して、当該２個の冷却チューブの内部空間が互いに連通する。
The plurality of discharge header portions 7 are pipes, and each of the two
このような構成により、冷却器３の外部から冷媒導入部４に導入された冷媒は、直接、もしくは、１個または複数個の供給ヘッダ部６を通って、複数個の冷却チューブ２０の上記チューブ長手方向一端部から、複数個の冷却チューブ２０の内部空間に流入する。更に冷媒は、複数個の冷却チューブ２０の内部空間の各々において、当該冷却チューブ２０の上記チューブ長手方向一端部から上記チューブ長手方向他端部まで流れる。更に冷媒は、当該冷却チューブ２０の上記チューブ長手方向他端部から、直接、もしくは、１個または複数個の排出ヘッダ部７を通って、冷媒導出部５から冷却器３の外部に導出される。
With such a configuration, the refrigerant introduced into the refrigerant introduction part 4 from the outside of the cooler 3 directly or through one or a plurality of
接触部材２の各々は、図２に示すように、発熱体１０、絶縁板３０、接合材４０、弾性部材５０を有している。発熱体１０は、駆動時等に発熱する。
As shown in FIG. 2, each
発熱体１０は、いわゆる両面放熱型のモールドパッケージとして構成されている。具体的に、発熱体１０は、発熱素子１１と、発熱素子１１に電気的および熱的に接続されたヒートシンク１２と、これら発熱素子１１およびヒートシンク１２を封止するモールド樹脂１３とを有する。
The
発熱素子１１は、シリコン半導体等よりなるもので、たとえばＭＯＳトランジスタおよびＩＧＢＴ等のパワー素子等よりなる。このような発熱素子１１は、通常の半導体プロセス等により、たとえば半導体チップとして形成されたものである。
The
ヒートシンク１２は、発熱素子１１の表裏両側に、すなわち、図２中の発熱素子１１の上下両側に、それぞれに設けられている。このヒートシンク１２は、銅、鉄等の放熱性に優れた金属等よりなるもので、板状をなし、発熱素子１１の放熱板且つ電極として機能する。
The heat sinks 12 are provided on both front and back sides of the
発熱素子１１における表裏の各側において、ヒートシンク１２の一方の板面と発熱素子１１とが、はんだ１４を介して電気的および機械的に接合されている。このはんだ１４は、この種のモールドパッケージに通常採用されるものとすることができ、典型的には鉛フリーはんだ等よりなる。
On each of the front and back sides of the
そして、これらヒートシンク１２、発熱素子１１、ヒートシンク１２が順次積層された積層体が、モールド樹脂１３により、包み込まれるように封止されている。このモールド樹脂１３は、ポリイミドやエポキシ樹脂等の典型的なモールド材料よりなり、トランスファー成形、コンプレッション成形等より形成されたものである。
A laminated body in which the
ここで、発熱素子１１の表裏両側において、各ヒートシンク１２は、発熱素子１１とはんだ接続されている板面とは反対側の板面をモールド樹脂１３より露出させている。そして、各ヒートシンク１２において、このモールド樹脂１３から露出する面が、放熱の用をなす放熱面１５として構成されている。
Here, on both the front and back sides of the
このように、発熱体１０は、当該発熱体１０の表面において２個の放熱面１５を有している。駆動時等に発生する発熱素子１１の熱は、ヒートシンク１２に伝わり、放熱面１５を介して、発熱体１０の外部に放出されるようになっている。このように、発熱体１０は、発熱素子１１の表裏両側、すなわち発熱体１０の表裏両側に放熱面１５を有しており、上記した両面放熱型のモールドパッケージとして構成されている。
Thus, the
なお、発熱体１０は、この種のモールドパッケージと同様に、一部がモールド樹脂１３で封止された図示しないリードフレームを備えている。そして、このリードフレームにおけるインナーリードと発熱素子１１とがワイヤボンディング等で接続されている。また、このリードフレームにおけるアウターリードは、モールド樹脂１３より露出して、外部配線部材等との電気的接続が可能なものとされている。
The
また、図示しないが、各ヒートシンク１２には、各ヒートシンク１２に一体に形成された端子部が設けられ、この端子部はモールド樹脂１３より露出している。そして、これらリードフレームや各ヒートシンク１２の端子部により、本実施形態の発熱体１０は、発熱体１０外部、ひいては冷却モジュール１外部との電気的な接続が可能になる。
Although not shown, each
上述の複数個の冷却チューブ２０は、発熱体１０と熱交換して発熱体１０を冷却する冷却器として機能する。これら複数個の冷却チューブ２０は、例えばアルミニウム等の熱伝導性に優れ、軽量化等に適した金属よりなる。
The plurality of
複数個の冷却チューブ２０は、発熱体１０における表裏の両放熱面１５のそれぞれに対向して設けられている。つまり、冷却モジュール１は、積層方向に隣り合うどの２個の冷却チューブ２０の間にも発熱体１０が挟まれてなる積層構成を有する。
The plurality of
これら複数個の冷却チューブ２０のそれぞれにおいては、表面のうち発熱体１０の放熱面１５に対向する一面が、放熱面１５と熱的に接続される冷却面１９とされている。つまり、冷却面１９は、放熱面１５との間で熱交換して発熱体１０を冷却する用をなすものとされている。
In each of the plurality of
具体的には、複数個の冷却チューブ２０の各々は、図２中の上下方向を厚さ方向とし、表裏の矩形の主面を有する薄型の直方体形状をなすもので、発熱体１０と対向する一方の主面に冷却面１９が形成されている。
Specifically, each of the plurality of
複数個の絶縁板３０の各々は、電気絶縁性且つ熱伝導性を有する板であり、発熱体１０の放熱面１５と冷却チューブ２０の冷却面１９との間の電気絶縁性および熱伝導性を確保するものである。これら複数個の絶縁板３０としては、たとえばシリコンナイトライドやアルミナ等のセラミックやガラス等よりなる板が挙げられる。また、これら複数個の絶縁板３０は、絶縁板３０としての電気絶縁性および熱伝導性が確保されるならば、たとえば電気絶縁性の樹脂等を板状に成形したものであってもよい。
Each of the plurality of insulating
これら複数個の絶縁板３０の各々は、発熱体１０の表裏の各側において、放熱面１５と冷却チューブ２０の冷却面１９との間に介在している。具体的には、各絶縁板３０は、表裏の板面のうちの一面を放熱面１５に対向させ、他面を冷却面１９に対向させた状態とされている。
Each of the plurality of insulating
ここで、各冷却チューブ２０の冷却面１９と、当該冷却面１９に対向する絶縁板３０との間には、金属製の接合材４０が介在し、この接合材４０によって、絶縁板３０は冷却面１９に一体に接合されている。この接合材４０は、典型的には、ろう材であるが、はんだ等であってもよい。
Here, a
たとえば、ろう材としてはＡｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ａｇ、Ａｌ−Ｓｉ等が挙げられ、はんだとしては、Ｃｕを含むＣｕ系のはんだ等が挙げられる。このように、各絶縁板３０は、冷却面１９に対して、金属接合されている。金属接合の方法としては、ろう付け、はんだ付け等のろう接が採用される。
For example, examples of the brazing material include Al—Cu, Al—Ag, Al—Si, and the like, and examples of the solder include Cu-based solder containing Cu. Thus, each insulating
このような金属製の接合材４０は、２種類の金属から構成される共晶からなるもの、つまり共晶部とされたものであり、図２に示されるように、冷却面１９と接合されていることが望ましい。
Such a
この共晶部としての接合材４０は、冷却面１９と接合材４０とについて共晶による接合を発現しやすい材料を適宜選択することで接合される。接合材４０による共晶部が形成されていると、冷却面１９と接合材４０とで接合は確保されるので、強固な接合が実現されやすくなる、という利点がある。また、冷却モジュールの壊れ方を考えた場合、この共晶部の存在により、共晶部の脆弱な部分が優先的に破損するので、接合された絶縁板３０自身が破損することはなく、漏電による機能停止を防ぐことができる、という利点もある。
The
具体的に述べると、典型的には、接合材４０を構成する金属は、冷却面１９すなわち冷却チューブ２０を構成する金属とは異種金属である。また、共晶とは、共融混合物とも言い、同時に析出する２種以上の結晶の混合物である。
Specifically, typically, the metal constituting the
ここで、冷却面１９を構成する金属が、たとえばＡｌであり、接合材４０が、たとえば、Ａｌ−Ｃｕである場合には、接合材４０を構成する金属はＣｕである。そして、この場合、共晶部は、Ａｌ−Ｃｕの共晶により構成される。また、接合材４０がＡｌ−Ｃｕで構成されている場合、接合性の確保等の点から、接合材４０による共晶部を形成するθ相の厚さが２μｍ以下であることが望ましい。なお、絶縁板３０と接合材４０とは、直接接触した状態で、ろう付けやはんだ付けの形態で接合されていればよい。
Here, when the metal constituting the cooling
また、発熱体１０の各放熱面１５と絶縁板３０との間には、接合材４０よりも軟らかい弾性部材５０が介在している。弾性部材５０は、絶縁板３０と密着すると共に、発熱体１０の放熱面１５とも密着する。各放熱面１５と絶縁板３０とは、弾性部材５０を介して接続されている。
Further, an
さらに言えば、弾性部材５０は、接合材４０よりも弾性率あるいはヤング率が小さく、軟らかく変形しやすいものである。このようなヤング率が小さい弾性部材５０としては、典型的には、シリコーン樹脂等よりなる放熱グリスが挙げられる。なお、弾性部材５０としては、弾性を有するとともに使用環境耐性を有するものであれば、その他、ゴム等よりなるシートなどであってもよい。
Furthermore, the
こうして、本実施形態の冷却モジュール１は、複数個の冷却チューブ２０、複数個の絶縁板３０、および、複数個の発熱体１０が、複数個の接合材４０および複数個の弾性部材５０を介して積層された構成となっている。そして、各発熱体１０の放熱面１５とこれに対向する冷却チューブ２０の冷却面１９とは、対応する接合材４０、対応する絶縁板３０および対応する弾性部材５０を介して接触することで、熱的に接続されている。
Thus, in the
このような熱的接続構成を採用することにより、接合材４０、絶縁板３０および弾性部材５０を介して放熱面１５と冷却面１９との間で熱交換が行われる。そのため、発熱体１０に発生する熱は、冷却チューブ２０に放熱され、発熱体１０は冷却される。
By adopting such a thermal connection configuration, heat exchange is performed between the
ここで、本実施形態では、冷却チューブ２０、絶縁板３０、発熱体１０がこの順で繰り返し積層された積層構成とされているが、この積層構成は、図示しない箇所にて、ねじ止め等の固定手段等により保持されている。具体的には、積層方向に圧縮される力が印加された状態で、これら冷却チューブ２０、絶縁板３０および発熱体１０の積層がなされている。
Here, in the present embodiment, the cooling
このような本実施形態の冷却モジュール１の組み付け方法の一例を、次に示す。まず、各冷却チューブ２０の冷却面１９に、接合材４０を介して絶縁板３０を接合し、冷却チューブ２０と絶縁板３０とを一体化しておく。
An example of a method for assembling the
次に、各絶縁板３０に弾性部材５０を配置しておくか、もしくは、各発熱体１０の放熱面１５に弾性部材５０を配置しておく。そして、複数個の冷却チューブ２０と複数個の発熱体１０とを積層する。そして、上記ねじ止め等を行い、積層された各部品同士を固定する。こうして、冷却モジュール１ができあがる。
Next, the
本実施形態によれば、各冷却チューブ２０の冷却面１９と、それに対向する発熱体１０の放熱面１５との間の伝熱経路、つまり放熱経路に、電気絶縁性の絶縁板３０が介在する。したがって、冷却面１９と放熱面１５とは電気的に絶縁される。また、当該放熱経路において、冷却面１９と絶縁板３０との間に介在する金属製の接合材４０により、熱抵抗の悪化を抑制することができる。
According to the present embodiment, the electrically insulating insulating
また、当該放熱経路において、放熱面１５と絶縁板３０との間に介在する低ヤング率の弾性部材５０により、発熱による線膨張係数差に起因して絶縁板３０に発生する応力を緩和することができるから、従来のような当該熱的接続部分をモールド樹脂で囲う構成を採用することは、不要となる。
Further, in the heat dissipation path, the
したがって、冷却チューブ２０の冷却面１９と発熱体１０の放熱面１５との絶縁性を確保しつつ、発熱体１０と絶縁板３０の線膨張係数差により絶縁板３０に発生する応力の緩和を実現することができる。また、したがって、冷却チューブ２０の冷却面１９と発熱体１０の放熱面１５との絶縁性を確保しつつ、熱的接続部分における熱抵抗の悪化の低減を実現することができる。
Accordingly, the insulation between the cooling
また、予め冷却チューブ２０と絶縁板３０とを一体に接合したうえで、放熱面１５と絶縁板３０との間に弾性部材５０を配置して、発熱体１０を組み付けている。そのため、放熱面１５と絶縁板３０との間、および、絶縁板３０と冷却面１９との間の両方に、それぞれ放熱グリス等の弾性部材を配置して組み付けを行う場合に比べて、組み付け作業の簡素化が期待できる。
In addition, after the cooling
次に、各冷却チューブ２０の構成について更に詳細に説明する。複数の冷却チューブ２０の各々の構成は、いずれも同じである。冷却チューブ２０は、図２、図３に示すように、２個の外殻プレート２１、２２、１個の中間プレート２３、および２個のインナーフィン２４、２５を有している。これら部材２１、２２、２３、２４、２５は、すべて同一部材であり、例えばアルミニウム等の金属よりなる。また、部材２１、２２、２３、２４、２５の線膨張係数は、絶縁板３０の線膨張係数よりも大きい。例えば、部材２１、２２、２３、２４、２５の線膨張係数は、絶縁板３０の線膨張係数の３倍以上ででもよいし、６倍以上でもよい。
Next, the configuration of each cooling
外殻プレート２１、２２は、互いから遠ざかる方向に凸に湾曲した２個の板部材である。外殻プレート２１、２２は、接合材４０の絶縁板３０側とは反対側に配置される。冷却チューブ２０の内部空間は、外殻プレート２１、２２に囲まれることで形成される。この内部空間を冷媒が流通する。また、外殻プレート２１、２２のいずれか一方または両方の外側の面は、接合材４０を介して絶縁板３０に接合される冷却面１９である。
The
また、各外殻プレート２１のチューブ長手方向の一端部には、冷却チューブ２０の内部空間を供給ヘッダ部６内部または冷媒導入部４内部に連通させるための連通孔が形成されている。また、外殻プレート２１のチューブ長手方向の他端部には、冷却チューブ２０の内部空間を排出ヘッダ部７内部または冷媒導出部５内部に連通させるための連通孔が形成されている。外殻プレート２１は、第１外殻プレートに対応する。
In addition, a communication hole is formed in one end portion of each
また、各外殻プレート２２のチューブ長手方向の一端部には、冷却チューブ２０の内部空間を供給ヘッダ部６内部または冷媒導入部４内部に連通させるための連通孔が形成されている。また、外殻プレート２２のチューブ長手方向の他端部には、冷却チューブ２０の内部空間を排出ヘッダ部７内部または冷媒導出部５内部に連通させるための連通孔が形成されている。外殻プレート２２は、第２外殻プレートに対応する。
In addition, a communication hole for connecting the internal space of the cooling
ここで、積層方向に直交する平面を投影面とする。チューブ長手方向の上記一端側における外殻プレート２１の連通孔と外殻プレート２２の連通孔をこの投影面に投影した場合、投影された２つの図形は、少なくとも一部で、具体的にほぼ全部で、互いに重なり合う。また、チューブ長手方向の上記他端側における外殻プレート２１の連通孔と外殻プレート２２の連通孔をこの投影面に投影した場合、投影された２つの図形は、少なくとも一部で、具体的にほぼ全部で、互いに重なり合う。
Here, a plane orthogonal to the stacking direction is taken as a projection plane. When the communication hole of the
中間プレート２３は、上記内部空間に収容された平板形状の部材である。中間プレート２３は、絶縁板３０に対向する姿勢で、すなわち、絶縁板３０に対して直交しない姿勢で、配置される。例えば、中間プレート２３は、絶縁板３０に平行に配置されていてもよい。
The
中間プレート２３は、外殻プレート２１、２２以外の冷却チューブ２０の構成要素に該当する。この中間プレート２３は、図２に示すように、当該内部空間を積層方向一方側の空間と積層方向他方側の空間に仕切る。中間プレート２３から見て外殻プレート２１側にある絶縁板３０を基準とすれば、当該積層方向一方側の空間は、当該基準となる絶縁板３０に近い側の空間であり、当該積層方向他方側の空間は、当該基準となる絶縁板３０から遠い側の空間である。
The
この中間プレート２３の全周は、外殻プレート２１の縁部と外殻プレート２２の縁部に挟まれて保持される。したがって、図２に示すように、少なくともチューブ短手方向の一端２３ａおよび他端２３ｂが、チューブ長手方向の全範囲に亘って、外殻プレート２１の縁部と外殻プレート２２の縁部に挟まれて保持される。中間プレート２３が有するこれらチューブ短手方向の一端２３ａおよび他端２３ｂが、２個の被保持部に該当する。
The entire circumference of the
したがって、中間プレート２３のチューブ長手方向の両端部もチューブ短手方向の両端部も、外殻プレート２１の縁部と外殻プレート２２の縁部に挟まれて保持および固定される。中間プレート２３の外周縁部は、外殻プレート２１、２２の縁部に、ろう付けされていてもよいし、はんだ付けされていてもよい。
Therefore, both ends of the
図４に示すように、中間プレート２３は、チューブ長手方向の両端部に２個の貫通孔形成部２３１、２３２を有する。
As shown in FIG. 4, the
貫通孔形成部２３１によって形成される貫通孔は、複数の排出ヘッダ部７の内部空間と一列に並ぶ位置に配置されている。また、貫通孔形成部２３１によって形成される貫通孔は、チューブ長手方向の貫通孔形成部２３１側における外殻プレート２１の連通孔と外殻プレート２２の連通孔と、積層方向に垂直な面内の配置がほぼ一致している。
The through holes formed by the through
ここで、積層方向に直交する平面を投影面とする。貫通孔形成部２３１によって形成される貫通孔と、チューブ長手方向の上記一端側における外殻プレート２１の連通孔とを、この投影面に投影した場合、投影された２つの図形は、少なくとも一部で、具体的にほぼ全部で、互いに重なり合う。また。貫通孔形成部２３１によって形成される貫通孔と、チューブ長手方向の上記一端側における外殻プレート２２の連通孔とを、この投影面に投影した場合、投影された２つの図形は、少なくとも一部で、具体的にほぼ全部で、互いに重なり合う。
Here, a plane orthogonal to the stacking direction is taken as a projection plane. When the through hole formed by the through
また、貫通孔形成部２３２によって形成される貫通孔と、チューブ長手方向の上記他端側における外殻プレート２１の連通孔とを、この投影面に投影した場合、投影された２つの図形は、少なくとも一部で、具体的にほぼ全部で、互いに重なり合う。また。貫通孔形成部２３２によって形成される貫通孔と、チューブ長手方向の上記他端側における外殻プレート２２の連通孔とを、この投影面に投影した場合、投影された２つの図形は、少なくとも一部で、具体的にほぼ全部で、互いに重なり合う。
Further, when the through-hole formed by the through-
したがって、複数個の排出ヘッダ部７の内部空間は、貫通孔形成部２３１によって形成される貫通孔を介して、積層方向に真っ直ぐ一列に連通する。このようになっていることで、外殻プレート２１の当該連通孔から、貫通孔形成部２３１が形成する貫通孔を通って、外殻プレート２２の当該連通孔に至る直線経路が、他の部材によって遮られることなく存在する。これら直線経路には、積層方向に平行な直線経路も含まれる。
Accordingly, the internal spaces of the plurality of discharge header portions 7 communicate with each other in a straight line in the stacking direction via the through holes formed by the through
貫通孔形成部２３２によって形成される貫通孔は、複数の供給ヘッダ部６の内部空間と一列に並ぶ位置に配置されている。また、貫通孔形成部２３２によって形成される貫通孔は、チューブ長手方向の貫通孔形成部２３２側における外殻プレート２１の連通孔と外殻プレート２２の連通孔と、積層方向に垂直な面内の配置がほぼ一致している。
The through holes formed by the through
したがって、複数個の供給ヘッダ部６の内部空間は、貫通孔形成部２３２によって形成される貫通孔を介して、積層方向に真っ直ぐ一列に連通する。このようになっていることで、外殻プレート２１の当該連通孔から、貫通孔形成部２３２が形成する貫通孔を通って、外殻プレート２２の当該連通孔に至る直線経路が、他の部材によって遮られることなく存在する。これら直線経路には、積層方向に平行な直線経路も含まれる。
Therefore, the internal spaces of the plurality of
なお、図３に、積層方向に垂直な平面に発熱体１０と外殻プレート２１と絶縁板３０を投影した図を示す。この図では、外殻プレート２１を実線で表し、発熱体１０および絶縁板３０を破線で表している。
FIG. 3 shows a projection of the
また、図４に、積層方向に垂直な平面に発熱体１０と中間プレート２３と絶縁板３０とインナーフィン２４、とインナーフィン２５とを投影した図を示す。図４では、中間プレート２３を実線で表し、発熱体１０、絶縁板３０、インナーフィン２４およびインナーフィン２５を破線で表している。インナーフィン２４とインナーフィン２５の外形は一致している。
FIG. 4 shows a projection of the
図４に示すように、積層方向に垂直な平面において、中間プレート２３の貫通孔形成部２３１、２３２が投影される範囲の全体は、絶縁板３０が投影される破線内の範囲の外にある。
As shown in FIG. 4, in the plane perpendicular to the stacking direction, the entire range in which the through
また、中間プレート２３は、図４、図５、図６、図７に示すように、貫通孔形成部２３１、２３２とは別に、第１スリット形成部２３３および第２スリット形成部２３４を有している。
Further, as shown in FIGS. 4, 5, 6, and 7, the
第１スリット形成部２３３および第２スリット形成部２３４は、中間プレート２３のチューブ短手方向両端部の間に設けられている。この両端部は、既に説明した通り、外殻プレート２１、２２に挟まれて保持されている。
The first
ここで、積層方向に直交する平面を投影面とする。第１スリット形成部２３３によって形成される貫通孔（すなわちスリット）と、チューブ長手方向の上記一端側における外殻プレート２１の連通孔とを、この投影面に投影した場合、投影された２つの図形は、部分的にも重なることなく、分離している。また、第１スリット形成部２３３によって形成される貫通孔（すなわちスリット）と、チューブ長手方向の上記他端側における外殻プレート２１の連通孔とを、この投影面に投影した場合、投影された２つの図形は、部分的にも重なることなく、分離している。
Here, a plane orthogonal to the stacking direction is taken as a projection plane. When the through hole (that is, the slit) formed by the first
また、第１スリット形成部２３３によって形成されるスリットと、チューブ長手方向の上記一端側における外殻プレート２２の連通孔とを、この投影面に投影した場合、投影された２つの図形は、部分的にも重なることなく、分離している。第１スリット形成部２３３によって形成されるスリットと、チューブ長手方向の上記他端側における外殻プレート２２の連通孔とを、この投影面に投影した場合、投影された２つの図形は、部分的にも重なることなく、分離している。
Further, when the slit formed by the first
また、第２スリット形成部２３４によって形成されるスリットと、チューブ長手方向の上記一端側における外殻プレート２１の連通孔とを、この投影面に投影した場合、投影された２つの図形は、部分的にも重なることなく、分離している。また、第２スリット形成部２３４によって形成されるスリットと、チューブ長手方向の上記他端側における外殻プレート２１の連通孔とを、この投影面に投影した場合、投影された２つの図形は、部分的にも重なることなく、分離している。
Further, when the slit formed by the second
また、第２スリット形成部２３４によって形成されるスリットと、チューブ長手方向の上記一端側における外殻プレート２２の連通孔とを、この投影面に投影した場合、投影された２つの図形は、部分的にも重なることなく、分離している。第２スリット形成部２３４によって形成されるスリットと、チューブ長手方向の上記他端側における外殻プレート２２の連通孔とを、この投影面に投影した場合、投影された２つの図形は、部分的にも重なることなく、分離している。
Further, when the slit formed by the second
また、図４に示すように、第１スリット形成部２３３によって形成されるスリットをこの投影面に投影した範囲は、その一部が、インナーフィン２４をこの投影面に投影した範囲と重なる。また、第１スリット形成部２３３によって形成されるスリットをこの投影面に投影した範囲は、その一部が、インナーフィン２５をこの投影面に投影した範囲と重なる。したがって、当該スリットの一部は、チューブ厚み方向においてインナーフィン２４ともインナーフィン２５とも重なる位置に、配置される。
Further, as shown in FIG. 4, the range in which the slit formed by the first
また、図４に示すように、第２スリット形成部２３４によって形成されるスリットをこの投影面に投影した範囲は、その一部が、インナーフィン２４をこの投影面に投影した範囲と重なる。また、第２スリット形成部２３４によって形成されるスリットをこの投影面に投影した範囲は、その一部が、インナーフィン２５をこの投影面に投影した範囲と重なる。したがって、当該スリットの一部は、チューブ厚み方向においてインナーフィン２４ともインナーフィン２５とも重なる位置に、配置される。
Further, as shown in FIG. 4, the range in which the slit formed by the second
第１スリット形成部２３３および第２スリット形成部２３４の各々は、チューブ長手方向に伸びる細長いスリットを形成する。これら第１スリット形成部２３３および第２スリット形成部２３４は、絶縁板３０の湾曲を抑えるために設けられている。
Each of the first
第１スリット形成部２３３によって形成されるスリットは、中間プレート２３を、チューブ短手方向の長さが同じ３つの部分にチューブ短手方向に分けた場合に、それら３つの部分のうち中央部分以外の一方の部分に形成されている。また、第２スリット形成部２３４によって形成されるスリットは、上記３つの部分のうち中央部分でも上記一方の部分でもない他方の部分に形成されている。なお、これら分けられた部分のチューブ短手方向の長さを計測する際は、スリットもインナーフィン２４の一部として計測する。
The slit formed by the first
第１スリット形成部２３３は、中央部２３３ａ、導入側端部２３３ｂ、排出側端部２３３ｃを有している。
The 1st
中央部２３３ａが形成するスリットは、チューブ長手方向に伸びる細長いスリットである。このスリットは、チューブ長手方向の一端において導入側端部２３３ｂが形成するスリットに繋がり、チューブ長手方向の他端において排出側端部２３３ｃが形成するスリットに繋がる。図４に示すように、積層方向に垂直な平面（すなわち投影面）において、中央部２３３ａが投影される範囲の全体は、絶縁板３０が投影される範囲にも発熱体１０が投影される範囲にも含まれる。また、図４に示すように、中央部２３３ａによって形成されるスリットの全体は、チューブ厚み方向においてインナーフィン２４ともインナーフィン２５とも重なる。
The slit formed by the
積層方向に垂直な平面において、導入側端部２３３ｂが投影される範囲の一部（すなわち、貫通孔形成部２３１により近い一部）のみが、絶縁板３０が投影される範囲に含まれる。また、積層方向に垂直な平面において、導入側端部２３３ｂが投影される範囲の一部（すなわち、貫通孔形成部２３１により近い一部）のみが、発熱体１０が投影される範囲に含まれる。
On the plane perpendicular to the stacking direction, only a part of the range in which the
図４に示すように、第１スリット形成部２３３が形成するスリットのうち、導入側端部２３３ｂが形成する部分の一部のみが、チューブ厚み方向においてインナーフィン２４ともインナーフィン２５とも重なる。
As shown in FIG. 4, only a part of a portion formed by the introduction
第１スリット形成部２３３が形成するスリットのうち、導入側端部２３３ｂが形成する部分は、中央部２３３ａが形成する部分に比べ、チューブ短手方向の長さが長く、チューブ長手方向の長さが短い。
Of the slits formed by the first
積層方向に垂直な平面において、排出側端部２３３ｃが投影される範囲の一部（すなわち、貫通孔形成部２３１により近い一部）のみが、絶縁板３０が投影される範囲に含まれる。また、積層方向に垂直な平面において、排出側端部２３３ｃが投影される範囲の一部（すなわち、貫通孔形成部２３１により近い一部）のみが、発熱体１０が投影される範囲に含まれる。
On the plane perpendicular to the stacking direction, only a part of the range in which the
図４に示すように、第１スリット形成部２３３が形成するスリットのうち、排出側端部２３３ｃが形成する部分の一部のみが、チューブ厚み方向においてインナーフィン２４ともインナーフィン２５とも重なる。
As shown in FIG. 4, among the slits formed by the first
第１スリット形成部２３３が形成するスリットのうち、排出側端部２３３ｃが形成する部分は、中央部２３３ａが形成する部分に比べ、チューブ短手方向の長さが長く、チューブ長手方向の長さが短い。
Of the slits formed by the first
第２スリット形成部２３４は、中央部２３４ａ、導入側端部２３４ｂ、排出側端部２３４ｃを有している。中央部２３４ａ、導入側端部２３４ｂ、排出側端部２３４ｃは、上述の中央部２３３ａ、導入側端部２３３ｂ、排出側端部２３３ｃの説明において中央部２３３ａ、導入側端部２３３ｂ、排出側端部２３３ｃをそれぞれ中央部２３４ａ、導入側端部２３４ｂ、排出側端部２３４ｃに置き換えて成り立つ特徴を有している。
The 2nd
また、図４、図５、図６、図７に示すように、導入側端部２３３ｂ、排出側端部２３３ｃ、導入側端部２３４ｂ、排出側端部２３４ｃには、それぞれリブ２３５、２３６、２３７、２３８が接続されている。
In addition, as shown in FIGS. 4, 5, 6, and 7, the
リブ２３５、２３６、２３７、２３８は、中間プレート２３の一部であり、中間プレート２３の他の部分と一体に形成されている。リブ２３６、２３７は、積層方向の外殻プレート２１側に伸びており、インナーフィン２４の位置決めのために用いられる。リブ２３５、２３８は、積層方向の外殻プレート２２側に伸びており、インナーフィン２５の位置決めのために用いられる。中央部２３３ａは、リブ２３５、２３６よりもチューブ短手方向内側に配置されている。中央部２３４ａは、リブ２３７、２３８よりもチューブ短手方向内側に配置されている。
The
インナーフィン２４は、図２、図８に示すように、冷却チューブ２０の内部空間に収容されて中間プレート２３と外殻プレート２１の間に配置される板である。インナーフィン２５は、図２、図８に示すように、冷却チューブ２０の内部空間に収容されて中間プレート２３と外殻プレート２２の間に配置される板である。これらインナーフィン２４、２５の各々は、ストレートフィンと呼ばれるタイプのインナーフィンである。
As shown in FIGS. 2 and 8, the
インナーフィン２４、２５は、当該内部空間を流通する冷媒と発熱体１０との伝熱を促進させる部材である。そのために、インナーフィン２４、２５は、積層方向に蛇行しながらチューブ短手方向に伸びる波形状を有している。
The
これによりインナーフィン２４は、中間プレート２３と外殻プレート２１の間の空間をチューブ長手方向に伸びる複数個の細流路に仕切っている。これら複数個の細流路は、チューブ短手方向に並んでいる。また、インナーフィン２５は、中間プレート２３と外殻プレート２２の間の空間をチューブ長手方向に伸びる複数個の細流路に仕切っている。
Thereby, the
インナーフィン２４、２５のどちらも、チューブ長手方向の長さおよび配置は、絶縁板３０のチューブ長手方向における長さおよび配置と同じである。したがって、インナーフィン２４、２５のどちらも、チューブ長手方向の一端は第１スリット形成部２３３の導入側端部２３３ｂおよび第２スリット形成部２３４の導入側端部２３４ｂに重なる。また、インナーフィン２４、２５のどちらも、チューブ長手方向の一端は第１スリット形成部２３３の排出側端部２３３ｃおよび第２スリット形成部２３４の排出側端部２３４ｃに重なる。そして、インナーフィン２４は、リブ２３６、２３７によってチューブ長手方向の端部が位置決めされている。また、インナーフィン２５は、リブ２３５、２３８によってチューブ長手方向の端部が位置決めされている。
Both the
図８に示すように、インナーフィン２４は、複数個の外殻プレート接触部２４１、複数個の中間プレート接触部２４２、および複数個の連結部２４３を有している。
As shown in FIG. 8, the
複数個の外殻プレート接触部２４１の各々は、外殻プレート２１側の波形状の頂点部であり、外殻プレート２１に接触される部分である。これら複数個の外殻プレート接触部２４１は、外殻プレート２１に溶接（例えば、ろう付け、はんだ付け）によって接合されている。これら複数個の外殻プレート接触部２４１は、チューブ短手方向に並んで配置される。また、これら複数個の外殻プレート接触部２４１の各々は、チューブ長手方向に伸びている。
Each of the plurality of outer shell
複数個の中間プレート接触部２４２の各々は、中間プレート２３側の波形状の頂点部であり、中間プレート２３に接触する部分である。これら複数個の中間プレート接触部２４２は、中間プレート２３に溶接（例えば、ろう付け、はんだ付け）によって接合されている。これら複数個の中間プレート接触部２４２は、チューブ短手方向に並んで配置される。また、これら複数個の中間プレート接触部２４２の各々は、チューブ長手方向に伸びている。
Each of the plurality of intermediate
複数個の連結部２４３の各々は、波形状の隣り合う２個の頂点を繋ぐ部分である。複数個の連結部２４３の各々は、チューブ短手方向の一端において外殻プレート接触部２４１に接続し、チューブ短手方向の他端において中間プレート接触部２４２に接続し、外殻プレート２１にも中間プレート２３にも接触しない。これら複数個の連結部２４３も、チューブ短手方向に並んで配置される。
Each of the plurality of connecting
リブ２３７は、図８に示すように、チューブ短手方向の一方側の最も外側にある中間プレート接触部２４２と、当該一方側の２番目に外側にある中間プレート接触部２４２の間において、インナーフィン２４に向けて突出している。このようになっていることで、リブ２３７によってインナーフィン２４が位置決めされる。
As shown in FIG. 8, the
また、図示しないが、リブ２３６は、チューブ短手方向の他方側の最も外側にある中間プレート接触部２４２と、当該他方側の２番目に外側にある中間プレート接触部２４２の間において、インナーフィン２４に向けて突出している。このようになっていることで、リブ２３６によってインナーフィン２４が位置決めされる。
Although not shown, the
図８に示すように、インナーフィン２５は、複数個の外殻プレート接触部２５１、複数個の中間プレート接触部２５２、および複数個の連結部２５３を有している。
As shown in FIG. 8, the
複数個の外殻プレート接触部２５１の各々は、外殻プレート２２側の波形状の頂点部であり、外殻プレート２２に接触する部分である。これら複数個の外殻プレート接触部２５１は、外殻プレート２２に溶接（例えば、ろう付け、はんだ付け）によって接合されている。これら複数個の外殻プレート接触部２５１は、チューブ短手方向に並んで配置される。また、これら複数個の外殻プレート接触部２５１の各々は、チューブ長手方向に伸びている。
Each of the plurality of outer shell
複数個の中間プレート接触部２５２の各々は、中間プレート２３側の波形状の頂点部であり、中間プレート２３に接触する部分である。これら複数個の中間プレート接触部２５２は、中間プレート２３に溶接（例えば、ろう付け、はんだ付け）によって接合されている。これら複数個の中間プレート接触部２５２は、チューブ短手方向に並んで配置される。また、これら複数個の中間プレート接触部２５２の各々は、チューブ長手方向に伸びている。
Each of the plurality of intermediate
複数個の連結部２５３の各々は、波形状の隣り合う２個の頂点を繋ぐ部分である。複数個の連結部２５３の各々は、チューブ短手方向の一端において外殻プレート接触部２５１に接続し、チューブ短手方向の他端において中間プレート接触部２５２に接続し、外殻プレート２２にも中間プレート２３にも接触しない。これら複数個の連結部２５３も、チューブ短手方向に並んで配置される。
Each of the plurality of connecting
図示しないが、リブ２３８は、チューブ短手方向の上記一方側の最も外側にある中間プレート接触部２５２と、当該一方側の２番目に外側にある中間プレート接触部２５２の間において、インナーフィン２５に向けて突出している。このようになっていることで、リブ２３８によってインナーフィン２５が位置決めされる。
Although not shown, the
また、図示しないが、リブ２３５は、チューブ短手方向の上記他方側の最も外側にある中間プレート接触部２５２と、当該他方側の２番目に外側にある中間プレート接触部２５２の間において、インナーフィン２５に向けて突出している。このようになっていることで、リブ２３５によってインナーフィン２５が位置決めされる。
Although not shown, the
ここで、インナーフィン２４と第２スリット形成部２３４との位置関係について説明する。図８に示すように、複数個の中間プレート接触部２４２のうちチューブ短手方向に隣り合う２個の中間プレート接触部２４２の間には、複数個の外殻プレート接触部２４１のうち一部の外殻プレート接触部２４１が配置される。
Here, the positional relationship between the
特に、チューブ短手方向の上記一方側の最も外側から２番目および３番目にある２個の中間プレート接触部２４２の間には、チューブ短手方向の上記一方側の最も外側から２番目にある外殻プレート接触部２４１が配置される。
In particular, between the two intermediate
そして、図８に示すように、第２スリット形成部２３４の中央部２３４ａによって形成されるスリットの全体は、チューブ短手方向の上記一方側の最も外側から２番目にある外殻プレート接触部２４１に接する空間２４４ａに直接連通している。
As shown in FIG. 8, the entire slit formed by the
また図示しないが、第２スリット形成部２３４の導入側端部２３４ｂによって形成されるスリットの一部は、チューブ短手方向の上記一方側の最も外側から２番目にある外殻プレート接触部２４１に接する空間２４４ａに直接連通している。それと共に、当該スリットの一部は、チューブ短手方向の上記一方側の最も外側にある外殻プレート接触部２４１に接する空間２４４ｂにも直接連通している。
Although not shown, a part of the slit formed by the introduction
また図示しないが、第２スリット形成部２３４の排出側端部２３４ｃによって形成されるスリットの一部は、チューブ短手方向の上記一方側の最も外側から２番目にある外殻プレート接触部２４１に接する空間２４４ａに直接連通している。それと共に、当該スリットの一部は、チューブ短手方向の上記一方側の最も外側にある外殻プレート接触部２４１に接する空間２４４ｂにも直接連通している。
Although not shown, a part of the slit formed by the discharge
ここで、中間プレート２３のうち、チューブ短手方向の上記一方側の最も外側から２番目にある中間プレート接触部２４２に接触する部分を接触部分Ａとする。そして、中間プレート２３のうち、チューブ短手方向の上記一方側の最も外側から３番目にある中間プレート接触部２４２に接触する部分を接触部分Ｂとする。この場合、接触部分Ａから伸びて接触部分Ｂに至るチューブ短手方向に平行な直線は、すべて、第２スリット形成部２３４によって形成されたスリットを通る。このようになっていることで、第２スリット形成部２３４による絶縁板３０の湾曲低減効果を高めることができる。
Here, a portion of the
次に、インナーフィン２４と第１スリット形成部２３３との位置関係について説明する。図示しないが、チューブ短手方向の上記他方側の最も外側から２番目および３番目にある２個の中間プレート接触部２４２の間には、チューブ短手方向の上記他方側の最も外側から２番目にある外殻プレート接触部２４１が配置される。
Next, the positional relationship between the
そして、第１スリット形成部２３３の中央部２３３ａによって形成されるスリットの全体は、チューブ短手方向の上記他方側の最も外側から２番目にある外殻プレート接触部２４１に接するに直接連通している。
The entire slit formed by the
また図示しないが、第１スリット形成部２３３の導入側端部２３３ｂによって形成されるスリットの一部は、チューブ短手方向の上記他方側の最も外側から２番目にある外殻プレート接触部２４１に接する空間に直接連通している。それと共に、当該スリットの一部は、チューブ短手方向の上記他方側の最も外側にある外殻プレート接触部２４１に接する空間にも直接連通している。
Although not shown, a part of the slit formed by the introduction
また図示しないが、第１スリット形成部２３３の排出側端部２３３ｃによって形成されるスリットの一部は、チューブ短手方向の上記他方側の最も外側から２番目にある外殻プレート接触部２４１に接する空間に直接連通している。それと共に、当該スリットの一部は、チューブ短手方向の上記他方側の最も外側にある外殻プレート接触部２４１に接する空間にも直接連通している。
Although not shown, a part of the slit formed by the discharge
ここで、中間プレート２３のうち、チューブ短手方向の上記他方側の最も外側から２番目にある中間プレート接触部２４２に接触する部分を接触部分Ｃとする。そして、中間プレート２３のうち、チューブ短手方向の上記他方側の最も外側から３番目にある中間プレート接触部２４２に接触する部分を接触部分Ｄとする。この場合、接触部分Ｃから伸びて接触部分Ｄに至るチューブ短手方向に平行な直線は、すべて、第１スリット形成部２３３によって形成されたスリットを通る。このようになっていることで、第１スリット形成部２３３による絶縁板３０の湾曲低減効果を高めることができる。
Here, a portion of the
インナーフィン２５と第２スリット形成部２３４との位置関係は、インナーフィン２４と第２スリット形成部２３４の関係の説明において、外殻プレート接触部２４１、中間プレート接触部２４２、空間２４４ａ、空間２４４ｂを、それぞれ、外殻プレート接触部２５１、中間プレート接触部２５２、空間２５４、空間２５５に置き換えた事項が成り立つ。
The positional relationship between the
インナーフィン２５と第１スリット形成部２３３との位置関係は、インナーフィン２４と第１スリット形成部２３３の関係の説明において、外殻プレート接触部２４１、中間プレート接触部２４２を、それぞれ、外殻プレート接触部２５１、中間プレート接触部２５２に置き換えた事項が成り立つ。
The positional relationship between the
以上のような構成の冷却モジュール１を製造する際の、接合材４０を用いた絶縁板３０と冷却チューブ２０の接合工程について説明する。接合工程では、ろう接が採用されるので、冷却チューブ２０、絶縁板３０、接合材４０が高温になる。接合工程が終了した後は、冷却チューブ２０、絶縁板３０、接合材４０が急速に冷却される。その際、冷却チューブ２０、絶縁板３０、接合材４０が収縮する。
A process of joining the insulating
冷却チューブ２０の線膨張係数が絶縁板３０の線膨張係数よりも大きいので、これらが冷えて収縮するとき、冷却チューブ２０の方が絶縁板３０よりも収縮量が大きくなる傾向にある。以下では、絶縁板３０に接合されているのが外殻プレート２１である場合について説明するが、絶縁板３０に接合されているのが外殻プレート２２であっても同じことが言える。
Since the linear expansion coefficient of the cooling
外殻プレート２１のうち絶縁板３０に接合されている部分は、絶縁板３０と同程度しか収縮しないものの、絶縁板３０に接合されていない中間プレート２３は、外殻プレート２１に比べて収縮量が大きい。
The portion of the
すると、中間プレート２３の被保持部２３ａ、２３ｂによって、外殻プレートが中間プレートに引き込まれてしまう。この引き込みによって外殻プレート２１が変形する。この変形では、外殻プレート２１のうち、中間プレート２３を保持する部分の近傍が絶縁板３０側に向かって盛り上がる。このような外殻プレート２１の変形に伴い、図９に示すように、絶縁板３０が冷却チューブ２０に向かって凸に湾曲してしまう。なお、図９では外殻プレート２１および絶縁板３０の変形量は、誇張されて描かれている。外殻プレート２１および絶縁板３０の実際の変形量はもっと小さい。
Then, the outer shell plate is pulled into the intermediate plate by the held
図９のように、絶縁板３０が冷却チューブ２０に向かって凸に湾曲してしまうと、弾性部材５０の厚みが部分的に増加し、その結果、絶縁板３０と発熱体１０との間の距離が長くなって、絶縁板３０、弾性部材５０、発熱体１０間の密着性が悪化する。絶縁板３０と発熱体１０の間の距離が長くなると、弾性部材５０を介した熱伝達性能に影響がある。
As shown in FIG. 9, when the insulating
しかし、本実施形態の冷却モジュール１では、中間プレート２３のチューブ短手方向両端部の間に、第１スリット形成部２３３および第２スリット形成部２３４が設けられている。この両端部は、既に説明した通り、外殻プレート２１、２２に挟まれて保持されている。
However, in the
このように、チューブ短手方向両端部の間の部分に、第１スリット形成部２３３および第２スリット形成部２３４が設けられていることで、中間プレート２３の当該部分における短手方向の剛性が低下する。その結果、中間プレート２３が外殻プレート２１をチューブ短手方向に引き込む力が低減され、絶縁板３０の湾曲が抑制される。絶縁板３０の湾曲が抑制されれば、絶縁板３０と発熱体１０の間の距離が長くなることを抑えられ、ひいては、接合材４０を介した熱伝達性能の低下が抑えられる。
Thus, the first
また、絶縁板３０が冷却チューブ２０に向かって凸に湾曲してしまう別の要因として、中間プレート２３と外殻プレート２１、２２の間にあるインナーフィン２４、２５の存在がある。
Another factor that causes the insulating
中間プレート２３が縮むと、インナーフィン２４、２５の中間プレート接触部２４２、２５２も、中間プレート２３の縮む方向に付勢される。また、もし第１スリット形成部２３３、第２スリット形成部２３４がなければ、中間プレート２３は全体的にチューブ短手方向中央部に向かって縮む。したがって、もし中間プレート２３に第１スリット形成部２３３、第２スリット形成部２３４も設けられていなければ、チューブ短手方向に隣り合う２個の中間プレート接触部の間に配置される一部の外殻プレート接触部は、短手方向の両側から押し縮められる。
When the
ここで、冷却チューブ２０が、中間プレート２３に代えて、スリットが形成されていない中間プレート１２３を有している比較例について説明する。この比較例において、冷却チューブ２０、絶縁板３０が接合後に収縮する場合、インナーフィン２４、２５は、図１０に示す状態から図１１に示す状態に変形する。つまり、チューブ短手方向に隣り合う２個の中間プレート接触部の間に配置される一部の外殻プレート接触部は、短手方向の両側から押し縮められる。その結果、インナーフィン２４、２５は、図１１に示すように、外殻プレート２１、２２側に更に突出してしまう。
Here, a comparative example in which the
このように突出してしまう外殻プレート接触部が、図１１に示すように、中間プレート１２３の短手方向の端部付近に存在していれば、絶縁板３０が冷却チューブ２０に向かって凸に湾曲してしまう要因となる。
As shown in FIG. 11, if the outer shell plate contact portion that protrudes in this manner is present in the vicinity of the end portion in the short direction of the intermediate plate 123, the insulating
これに対し、本実施形態では、第１スリット形成部２３３、第２スリット形成部２３４によって形成されるスリットが、一部の外殻プレート接触部２４１、２５１に接する空間に連通および開口している。そして、当該一部の外殻プレート接触部２４１は、チューブ短手方向に隣り合う２個の中間プレート接触部２４２の間にある。また、当該一部の外殻プレート接触部２５１は、チューブ短手方向に隣り合う２個の中間プレート接触部２５２の間にある。ここで、外殻プレート接触部が２個の中間プレート接触部の間にあるとは、インナーフィン２４に沿って、外殻プレート接触部が２個の中間プレート接触部の間にあることを言う。
On the other hand, in the present embodiment, the slits formed by the first
中間プレート２３は、冷えて縮む際、スリットが大きくなるように縮む。言い換えれば、スリットを囲む第１スリット形成部２３３のうちチューブ短手方向の一方側端部と他方側端部は互いに反対方向に縮む。また、スリットを囲む第２スリット形成部２３４のうちチューブ短手方向の一方側端部と他方側端部は互いに反対方向に縮む。
When the
したがって、上記のような外殻プレート接触部２４１、２５１に接する空間に、スリットが連通していれば、当該外殻プレート接触部２４１、２５１は、中間プレートの短手方向の両端部に引き伸ばされる。この結果、外殻プレート接触部２４１、２５１が短手方向の両側から押し縮められて外殻プレート側に更に突出する可能性が低下するので、絶縁板３０の湾曲が抑制される。
Therefore, if the slit communicates with the space in contact with the outer shell
また、積層方向に垂直な平面において第１スリット形成部２３３が投影される範囲の一部、すなわち、中央部２３３ａの全部および導入側端部２３３ｂ、排出側端部２３３ｃの一部は、発熱体１０が投影される範囲に含まれる。また、積層方向に垂直な平面において第２スリット形成部２３４が投影される範囲の一部、すなわち、中央部２３４ａの全部および導入側端部２３３ｂ、排出側端部２３３ｃの一部は、発熱体１０が投影される範囲に含まれる。このようになっていることで、第１スリット形成部２３３、第２スリット形成部２３４によって形成されるスリットが発熱体１０の近傍に配置されるので、絶縁板３０の湾曲を抑制することが熱伝達性能の悪化抑制に顕著に寄与する。
Further, a part of the range in which the first
ここで、本実施形態の絶縁板３０、冷却チューブ２０の接合が完了し、冷却チューブ２０と絶縁板３０が冷却された後の、絶縁板３０の平面度について説明する。図１２は、図３と同等の図において、絶縁板３０の各部の積層方向位置が等高線で表されている。また、図１３には、絶縁板３０上の一点鎖線９０、９１で示す部分の積層方向位置が、それぞれ実線９０Ａ、９１Ａで表されている。図１３においては、横軸が高さ、すなわち、図１２における積層方向の手前ほど高くなる量を表す。また、図１３においては、縦軸がチューブ短手方向の位置を表す。なお、絶縁板３０上の一点鎖線９２で示す部分の積層方向位置は、絶縁板３０上の一点鎖線９１で示す部分の積層方向位置と同じである。
Here, the flatness of the insulating
この図に示すように、積層方向に垂直な平面において発熱体１０が投影される範囲内では、絶縁板３０の高さは、チューブ長手方向の端部付近かつチューブ短手方向の端部付近に対応する位置で、最も高い。また、当該範囲内では、絶縁板３０の高さは、チューブ長手方向の中央付近かつチューブ短手方向の中央付近に対応する位置で、最も低い。そして、当該範囲内では、絶縁板３０の最大高さと最低高さの差はＨ１である。なお、図１３における範囲Ｗは、積層方向に垂直な平面において発熱体１０が投影される範囲を表す。
As shown in this figure, within the range where the
ここで、比較例として、中間プレート２３と比べて第１スリット形成部２３３、第２スリット形成部２３４を有しない中間プレートを有する冷却モジュールにおける、絶縁板３０の平面度について説明する。この平面度は、絶縁板３０、冷却チューブ２０の接合が完了し、冷却チューブ２０と絶縁板３０が冷却された後の平面度である。
Here, as a comparative example, the flatness of the insulating
図１４は、図１２同様、絶縁板３０の各部の積層方向位置が等高線で表されている。また、図１５には、図１３と同じ形式で、絶縁板３０上の一点鎖線９０、９１で示す部分の積層方向位置が、それぞれ実線９０Ｂ、９１Ｂで表されている。なお、絶縁板３０上の一点鎖線９２で示す部分の積層方向位置は、絶縁板３０上の一点鎖線９１で示す部分の積層方向位置と同じである。
In FIG. 14, as in FIG. 12, the stacking direction position of each part of the insulating
この図に示すように、積層方向に垂直な平面において発熱体１０が投影される範囲内では、絶縁板３０の高さは、チューブ長手方向の端部付近かつチューブ短手方向の端部付近に対応する位置で、最も高い。また、当該範囲内では、絶縁板３０の高さは、チューブ長手方向の中央付近かつチューブ短手方向の中央付近に対応する位置で、最も低い。そして、当該範囲内では、絶縁板３０の最大高さと最低高さの差はＨ２である。
As shown in this figure, within the range where the
これら高低差Ｈ１、Ｈ２は、それぞれの絶縁板３０の平面度を示す指標である。高低差Ｈ２は、図１３に示した高低差Ｈ１の約２倍である。したがって、本実施形態の絶縁板３０の方が、比較例の絶縁板３０に比べ、反りが少ない。
These height differences H1 and H2 are indexes indicating the flatness of the respective insulating
なお、本実施形態の冷却モジュール１では、冷却モジュール１が完成した時点において、絶縁板３０の高さが最も高い位置、すなわち、絶縁板３０の接合対象の冷却チューブ２０から遠ざかる方向に最も盛り上がっている位置に、スリットの一部が形成されている。これらスリットは、第１スリット形成部２３３および第２スリット形成部２３４によって形成されるスリットである。このようになっていることで、絶縁板３０の反りがより低減される。
In addition, in the
（第２実施形態）
次に第２実施形態について説明する。本実施形態の冷却モジュール１は、第１実施形態の冷却モジュール１に対して、各中間プレート２３を図１６に示す中間プレート２３ｘに置き換えたものである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. The
中間プレート２３ｘは、第１実施形態の中間プレート２３に対して、２個の置き換えが行われたものである。具体的には、中間プレート２３ｘでは、中間プレート２３に対して、第１スリット形成部２３３の中央部２３３ａが、２個の中央部２３３ａ１、２３３ａ２に置き換えられている。そして、中間プレート２３ｘでは、中間プレート２３に対して、第２スリット形成部２３４の中央部２３４ａが、２個の中央部２３４ａ１、２３４ａ２に置き換えられている。
The
図１６に示す通り、中央部２３３ａ１と中央部２３３ａ２は、チューブ長手方向に一列に並んでおり、それぞれ、チューブ長手方向に伸びる細長いスリットを形成している。 As shown in FIG. 16, the central portion 233a1 and the central portion 233a2 are arranged in a line in the tube longitudinal direction, and each form a long and narrow slit extending in the tube longitudinal direction.
中央部２３３ａ１が形成するスリットは、貫通孔形成部２３２側の端部で導入側端部２３３ｂに形成されるスリットに繋がる。中央部２３３ａ２が形成するスリットは、貫通孔形成部２３１側の端部で排出側端部２３３ｃに形成されるスリットに繋がる。
The slit formed by the central portion 233a1 is connected to the slit formed in the introduction
中央部２３３ａ１が形成するスリットと中央部２３３ａ２が形成するスリットは、チューブ長手方向に分離している。したがって、中間プレート２３ｘのチューブ長手方向中央部には、第１スリット形成部２３３によって形成されるスリットが存在しない部分がある。
The slit formed by the central portion 233a1 and the slit formed by the central portion 233a2 are separated in the tube longitudinal direction. Therefore, there is a portion where the slit formed by the first
また、中央部２３４ａ１、２３４ａ２についても、上述の中央部２３３ａ１、２３３ａ２の説明において、中央部２３３ａ１、中央部２３３ａ２、導入側端部２３３ｂ、排出側端部２３３ｃ、第１スリット形成部２３３をそれぞれ中央部２３４ａ１、中央部２３４ａ２、導入側端部２３４ｂ、排出側端部２３４ｃ、第２スリット形成部２３４に置き換えたときの特徴が成立する。
As for the central portions 234a1 and 234a2, in the description of the central portions 233a1 and 233a2, the central portion 233a1, the central portion 233a2, the introduction
したがって、中間プレート２３ｘのチューブ長手方向中央部には、チューブ短手方向のどこにもスリットが存在しない部分が存在する。このような中間プレート２３ｘであっても、概ね第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、このような中間プレート２３ｘは、冷却チューブ２０が２個の接触部材２に挟まれて全体として積層方向に過度に押し潰されてしまう可能性を低減することができる。
Therefore, the middle part of the
なお、図１６に示されるように、第１スリット形成部２３３によって形成されるスリットの一部は、チューブ厚み方向においてインナーフィン２４ともインナーフィン２５とも重なる位置に、配置される。また、第２スリット形成部２３４によって形成されるスリットの一部は、チューブ厚み方向においてインナーフィン２４ともインナーフィン２５とも重なる位置に、配置される。
In addition, as FIG. 16 shows, a part of slit formed by the 1st
（第３実施形態）
次に第３実施形態について説明する。本実施形態の冷却モジュール１は、第１実施形態の冷却モジュール１に対して、各中間プレート２３を図１７に示す中間プレート２３ｙに置き換えたものである。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. The
中間プレート２３ｙは、第１実施形態の中間プレート２３に対して、第１スリット形成部２３３の中央部２３３ａおよび第２スリット形成部２３４の中央部２３４ａの位置を変更したものである。
The
具体的には、本実施形態の中央部２３３ａは、第１実施形態の中央部２３３ａに比べ、チューブ短手方向の第２スリット形成部２３４から離れる側に、ずれている。この結果、本実施形態の中央部２３３ａは、リブ２３５、２３６よりもチューブ短手方向外側に配置されている。
Specifically, the
また、本実施形態の中央部２３４ａは、第１実施形態の中央部２３４ａに比べ、チューブ短手方向の第１スリット形成部２３３から離れる側に、ずれている。この結果、本実施形態の中央部２３４ａは、リブ２３７、２３８よりもチューブ短手方向外側に配置されている。
Moreover, the
このような中間プレート２３ｘであっても、概ね第１実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態の冷却モジュール１では、冷却モジュール１が完成した時点において、絶縁板３０の高さが最も高い位置に、スリットが形成されていない。
Even with such an
なお、図１７に示されるように、第１スリット形成部２３３によって形成されるスリットの一部は、チューブ厚み方向においてインナーフィン２４ともインナーフィン２５とも重なる位置に、配置される。また、第２スリット形成部２３４によって形成されるスリットの一部は、チューブ厚み方向においてインナーフィン２４ともインナーフィン２５とも重なる位置に、配置される。
In addition, as FIG. 17 shows, a part of slit formed by the 1st
（第４実施形態）
次に第４実施形態について説明する。本実施形態の冷却モジュール１は、第３実施形態の冷却モジュール１に対して、各中間プレート２３ｙを図１８に示す中間プレート２３ｚに置き換えたものである。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described. The
中間プレート２３ｚは、第３実施形態の中間プレート２３ｙに対して、第３スリット形成部２３０を追加したものである。第３スリット形成部２３０が形成するスリットは、チューブ長手方向に伸びる細長いスリットである。このスリットは、チューブ長手方向の一端において貫通孔形成部２３２が形成する貫通孔に繋がり、チューブ長手方向の他端において貫通孔形成部２３１が形成する貫通孔に繋がる。
The
第１スリット形成部２３３によって形成されるスリットは、中間プレート２３を、チューブ短手方向の長さが同じ３つの部分にチューブ短手方向に分けた場合に、それら３つの部分のうち中央部分以外の一方の部分に形成されている。また、第２スリット形成部２３４によって形成されるスリットは、上記３つの部分のうち中央部分でも上記一方の部分でもない他方の部分に形成されている。また、第３スリット形成部２３０によって形成されるスリットは、上記３つの部分のうち中央部分に形成されている。
The slit formed by the first
このような中間プレート２３ｚであっても、概ね第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
Even with such an
なお、図１８に示されるように、第１スリット形成部２３３によって形成されるスリットの一部は、チューブ厚み方向においてインナーフィン２４ともインナーフィン２５とも重なる位置に、配置される。また、第２スリット形成部２３４によって形成されるスリットの一部は、チューブ厚み方向においてインナーフィン２４ともインナーフィン２５とも重なる位置に、配置される。また、第３スリット形成部２３０によって形成されるスリットの一部は、チューブ厚み方向においてインナーフィン２４ともインナーフィン２５とも重なる位置に、配置される。
In addition, as FIG. 18 shows, a part of slit formed by the 1st
（第５実施形態）
次に第５実施形態について説明する。本実施形態の冷却モジュール１は、第１実施形態の冷却モジュール１に対して、インナーフィン２４を図１９、図２０に示すインナーフィン２４ｘに置き換えたものである。図１９は、本実施形態の冷却モジュール１を図２と同じ形式で表した図である。図２０は、本実施形態のインナーフィン２４ｘのみを表す斜視図である。インナーフィン２４ｘは、外殻プレート２１、２２以外の冷却チューブ２０の構成要素に該当する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described. The
インナーフィン２４ｘは、第１実施形態のインナーフィン２４に対して、スリット形成部２４５、２４６、２４７、２４８を設けたものである。これらスリット形成部２４５、２４６、２４７、２４８が、歪緩和構造に該当する。これらスリット形成部２４５、２４６、２４７、２４８により、インナーフィン２４ｘには２個のスリットが形成されている。
The
具体的には、２個のスリット形成部２４５、２４６は、それぞれチューブ長手方向に伸びており、同じ１つのスリットを形成する。このスリットも、チューブ長手方向に伸びている。スリット形成部２４５とスリット形成部２４６の間にあるこのスリットは、インナーフィン２４ｘが存在しない空間である。
Specifically, the two
また、２個のスリット形成部２４７、２４８は、それぞれチューブ長手方向に伸びており、同じ１つのスリットを形成する。このスリットも、チューブ長手方向に伸びている。スリット形成部２４７とスリット形成部２４８の間にあるこのスリットは、インナーフィン２４ｘが存在しない空間である。
Further, the two
スリット形成部２４５、２４６によって形成されるスリットは、インナーフィン２４ｘを、チューブ短手方向の長さが同じ３つの部分にチューブ短手方向に分けた場合に、それら３つの部分のうち中央部分以外の一方の部分に形成されている。また、スリット形成部２４７、２４８によって形成されるスリットは、上記３つの部分のうち中央部分でも上記一方の部分でもない他方の部分に形成されている。なお、これら分けられた部分のチューブ短手方向の長さを計測する際は、スリットもインナーフィン２４ｘの一部として計測する。
The slits formed by the
インナーフィン２４は、これら２個のスリットにより、チューブ短手方向に３つに空間的に分離されている。より具体的には、インナーフィン２４ｘは、スリット形成部２４５を有する第１部分２４ａと、スリット形成部２４６、２４７を有する第２部分２４ｂと、スリット形成部２４８を有する第３部分２４ｃとを有している。これら３つの部分２４ａ、２４ｂ、２４ｃはいずれも、冷却チューブ２０の内部空間を、チューブ長手方向に伸びる複数個の細流路に仕切っている。これら複数個の細流路は、チューブ短手方向に並んでいる。
The
なお、インナーフィン２４ｘは、第１実施形態の中間プレート２３と同様の複数個の外殻プレート接触部２４１および複数個の中間プレート接触部２４２を有している。
The
冷却チューブ２０と絶縁板３０を接合した後に冷却チューブ２０、絶縁板３０、接合材４０が冷却されると、第１実施形態で説明した通り、中間プレート２３が縮む。中間プレート２３が縮むと、インナーフィン２４の中間プレート接触部２４２も中間プレート２３の縮む方向に移動する。このとき、もしインナーフィン２４ｘに上記スリット形成部２４５、２４６、２４７、２４８がなければ、インナーフィン２４ｘは、チューブ短手方向の両側から大きく押し縮められる。これにより、外殻プレート接触部２４１は、外殻プレート２１側に更に突出してしまう。このように突出してしまう外殻プレート接触部２４１が、中間プレート２３のチューブ短手方向の端部付近に存在していれば、絶縁板３０が冷却チューブに向かって凸に湾曲してしまう要因となる。
When the cooling
これに対し、本実施形態のように、インナーフィン２４ｘにスリット形成部２４５、２４６、２４７、２４８が設けられていれば、インナーフィン２４ｘの中間プレート接触部２４２が中間プレート２３の縮む方向に移動しても、インナーフィン２４ｘが、チューブ短手方向の両側から押し縮められる力が弱まる。この結果、外殻プレート接触部２４１がチューブ短手方向の両側から押し縮められて外殻プレート２１側に更に突出する可能性が低下するので、絶縁板３０の湾曲が抑制される。絶縁板３０の湾曲が抑制されれば、絶縁板３０と発熱体１０の間の距離が長くなることを抑えられる、ひいては、接合材４０を介した熱伝達性能の低下が抑えられる。
On the other hand, if the
（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本発明は、上記各実施形態に対する以下のような変形例および均等範囲の変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。
(Other embodiments)
In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably. Further, the above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible. In each of the above-described embodiments, the elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to the specific number except for the case. In particular, when a plurality of values are exemplified for a certain amount, it is also possible to adopt a value between the plurality of values unless specifically stated otherwise and in principle impossible. . Further, in each of the above embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of the component, etc., the shape, unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to the positional relationship or the like. In addition, the present invention allows the following modifications and equivalent modifications of the above embodiments. In addition, the following modifications can select application and non-application to the said embodiment each independently. In other words, any combination of the following modifications can be applied to the above-described embodiment.
（変形例１）
上記各実施形態における絶縁板３０は、もし接触部材２と冷却チューブ２０の間の電気的絶縁が必要でないなら、電気的絶縁性を有さない板に置き換えてもよい。
(Modification 1)
The insulating
（変形例２）
上記各実施形態において、中間プレートには第１スリット形成部２３３および第２スリット形成部２３４が設けられている。しかし、これらのうち１個のみが中間プレートに形成されている場合でも、弾性部材５０介した熱伝達性能の低下を抑制することができる。
(Modification 2)
In each of the above embodiments, the intermediate plate is provided with the first
（変形例３）
上記各実施形態において、スリット形成部２３０、２３３、２３４、２４５、２４６、２４７、２４８の各々が形成するスリットは、チューブ長手方向に伸びる細長い形状となっている。しかし、スリット形成部２３０、２３３、２３４、２４５、２４６、２４７、２４８の各々が形成するスリットは、チューブ短手方向に伸びる細長い形状となっていてもよい。
(Modification 3)
In each of the above embodiments, the slit formed by each of the
（変形例４）
上記第４実施形態において、中間プレート２３ｚから、第１スリット形成部２３３と第２スリット形成部２３４を廃して第３スリット形成部２３０のみを残してもよい。この場合でも、弾性部材５０介した熱伝達性能の低下を抑制することができる。
(Modification 4)
In the fourth embodiment, the first
（変形例５）
上記第５実施形態においては、インナーフィン２５も、インナーフィン２４と同様の特徴を有していてもよい。
(Modification 5)
In the fifth embodiment, the
（変形例６）
上記第５実施形態に記載した特徴は、第１実施形態のみならず、第２、第３、第４実施形態にも適用可能である。
(Modification 6)
The features described in the fifth embodiment can be applied not only to the first embodiment but also to the second, third, and fourth embodiments.
（変形例７）
上記第５実施形態においては、第１スリット形成部２３３および第２スリット形成部２３４を廃してもよい。この場合でも、インナーフィン２４にスリット形成部２４５、２４６、２４７、２４８が形成されているので、弾性部材５０介した熱伝達性能の低下を抑制することができる。
（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、発熱する発熱体を含む接触部材と接触し、発熱体を冷却する扁平かつ細長い冷却チューブが以下の特徴を有する。なお、接触部材は、発熱体に密着する弾性部材と、弾性部材の発熱体側とは反対側にあって弾性部材に密着する板と、板の弾性部材側とは反対側にあって弾性部材よりもヤング率の高い接合材とを含む。冷却チューブは、第１外殻プレートと、第２外殻プレートと、中間プレートと、を備える。第１外殻プレートは、接合材の板側とは反対側に配置され、冷媒を流通させるための内部空間を第２外殻プレートと共に囲む。第１外殻プレートの外側の面は、接合材を介して板に接合されており、中間プレートは、内部空間に配置されて内部空間を板により近い側と板からより遠い側に仕切り、中間プレートは、当該冷却チューブの短手方向の両端の被保持部で第１外殻プレートと第２外殻プレートに保持され、中間プレートは、当該冷却チューブの長手方向の両端部に２個の貫通孔形成部（２３１、２３２）を有し、中間プレートは、両端の被保持部の間に、スリットを形成するスリット形成部を、２個の貫通孔形成部とは別に、有している。
(Modification 7)
In the fifth embodiment, the first
(Summary)
According to the first aspect shown in part or all of the above embodiments, a flat and elongated cooling tube that contacts a contact member including a heat generating element that generates heat and cools the heat generating element has the following characteristics. The contact member includes an elastic member that is in close contact with the heating element, a plate that is opposite to the heating element side of the elastic member and that is in close contact with the elastic member, and an elastic member that is on the opposite side of the elastic member side of the plate. And a bonding material having a high Young's modulus. The cooling tube includes a first outer shell plate, a second outer shell plate, and an intermediate plate. The first outer shell plate is disposed on the side opposite to the plate side of the bonding material, and surrounds an internal space for circulating the refrigerant together with the second outer shell plate. The outer surface of the first outer shell plate is bonded to the plate via a bonding material, and the intermediate plate is disposed in the inner space and partitions the inner space into a side closer to the plate and a side farther from the plate, The plate is held by the first outer shell plate and the second outer shell plate at the held portions at both ends in the short direction of the cooling tube, and the intermediate plate has two penetrations at both ends in the longitudinal direction of the cooling tube. The intermediate plate has hole forming portions (231 and 232), and has a slit forming portion for forming a slit between the held portions at both ends, in addition to the two through-hole forming portions.
発明者は、鋭意検討および試行錯誤の末、板が冷却チューブに向かって凸に湾曲してしまう要因の１つに、中間プレートが第１外殻プレートと第２外殻プレートに保持される被保持部を有している点があることを見出した。接合材によって板と外殻プレートが互いに接合された後、板、接合材、第１外殻プレート、第２外殻プレートが冷えて収縮する。このとき、冷却チューブと板の線膨張係数が違うと、第１外殻プレートのうち板に接合されている部分は板と同程度しか収縮しないものの、板に接合されていない中間プレートは第１外殻プレートに比べて収縮量が大きくなる傾向にある。すると、中間プレートの被保持部によって、第１外殻プレートが中間プレートに引き込まれてしまう。 The inventor has found that the intermediate plate is held by the first outer shell plate and the second outer shell plate as one of the factors that cause the plate to be convexly curved toward the cooling tube after careful study and trial and error. It has been found that there is a point having a holding part. After the plate and the outer shell plate are joined to each other by the joining material, the plate, the joining material, the first outer shell plate, and the second outer shell plate are cooled and contracted. At this time, if the linear expansion coefficients of the cooling tube and the plate are different, the portion of the first outer shell plate that is bonded to the plate contracts to the same extent as the plate, but the intermediate plate that is not bonded to the plate is the first. The amount of shrinkage tends to be larger than that of the outer shell plate. Then, the first outer shell plate is drawn into the intermediate plate by the held portion of the intermediate plate.
この引き込みによって第１外殻プレートが変形する。この変形では、第１外殻プレートのうち、中間プレートを保持する部分の近傍が板側に向かって盛り上がる。このような外殻プレートの変形に伴い、板が冷却チューブに向かって凸に湾曲してしまう。板が冷却チューブに向かって凸に湾曲してしまうと、弾性部材の厚みが部分的に増加し、その結果、板と発熱体の間の距離が長くなる。 The first outer shell plate is deformed by this pull-in. In this deformation, the vicinity of the portion holding the intermediate plate of the first outer shell plate rises toward the plate side. With such deformation of the outer shell plate, the plate is curved convexly toward the cooling tube. If the plate is curved convexly toward the cooling tube, the thickness of the elastic member partially increases, and as a result, the distance between the plate and the heating element becomes long.
そこで、発明者は、中間プレートにおいて、スリットを形成するスリット形成部を、被保持部の間に設けることを着想した。このようにすることで、中間プレートが第１外殻プレートを引き込む力が低減され、その結果、板の湾曲が抑制される。板の湾曲が抑制されれば、板と発熱体の間の距離が長くなることを抑えられる。 Therefore, the inventor has conceived of providing a slit forming part for forming a slit between the held parts in the intermediate plate. By doing in this way, the force in which an intermediate | middle plate draws in the 1st outer shell plate is reduced, As a result, the curvature of a board is suppressed. If the bending of the plate is suppressed, it is possible to suppress an increase in the distance between the plate and the heating element.
また、第２の観点によれば、冷却チューブは、インナーフィンを備える。中間プレートを、短手方向の長さが同じになるように、短手方向に３つの部分に分けた場合、スリットは３つの部分のうち中央部分以外の部分に形成される。インナーフィンは、内部空間に収容されて中間プレートと第１外殻プレートの間に配置される。インナーフィンは、第１外殻プレートに接触する複数個の外殻プレート接触部と中間プレートに接触する複数個の中間プレート接触部とを有する。複数個の外殻プレート接触部が短手方向に並んで配置され、複数個の中間プレート接触部が短手方向に並んで配置される。複数個の中間プレート接触部のうち短手方向に隣り合う２個の中間プレート接触部の間に、複数個の外殻プレート接触部のうち一部の外殻プレート接触部が配置される。スリットが、一部の外殻プレート接触部に接する空間に開口している。 According to the second aspect, the cooling tube includes an inner fin. When the intermediate plate is divided into three parts in the short direction so that the length in the short direction is the same, the slit is formed in a part other than the central part among the three parts. The inner fin is accommodated in the internal space and disposed between the intermediate plate and the first outer shell plate. The inner fin has a plurality of outer shell plate contact portions that contact the first outer shell plate and a plurality of intermediate plate contact portions that contact the intermediate plate. A plurality of outer shell plate contact portions are arranged side by side in the short direction, and a plurality of intermediate plate contact portions are arranged side by side in the short direction. Among the plurality of intermediate plate contact portions, a portion of the outer shell plate contact portions among the plurality of outer shell plate contact portions is disposed between two intermediate plate contact portions adjacent in the short direction. The slit opens in a space in contact with a part of the outer shell plate contact portion.
発明者は、鋭意検討および試行錯誤の末、板が冷却チューブに向かって凸に湾曲してしまう別の要因として、中間プレートと第１外殻プレートの間にあるインナーフィンの存在があることを見出した。 The inventor has found that the presence of the inner fin between the intermediate plate and the first outer shell plate is another factor that causes the plate to curve convexly toward the cooling tube after intensive studies and trial and error. I found it.
インナーフィンは、第１外殻プレートに接触する複数個の外殻プレート接触部と中間プレートに接触する複数個の中間プレート接触部とを有する。そして、複数個の外殻プレート接触部および複数個の中間プレート接触部は、中間プレートの短手方向に並んで配置される。また、複数個の中間プレート接触部のうち隣り合う２個の中間プレート接触部の間には、複数個の外殻プレート接触部のうち一部の外殻プレート接触部が配置される。このようになっている場合、中間プレートが縮むと、インナーフィンの中間プレート接触部も中間プレートの縮む方向に付勢される。したがって、もし上記スリット形成部がなければ、当該一部の外殻プレート接触部は、短手方向の両側から押し縮められる。これにより、当該一部の外殻プレート接触部は、第１外殻プレート側に更に突出してしまう。このように突出してしまう外殻プレート接触部が、中間プレートの短手方向の端部付近に存在していれば、板が冷却チューブに向かって凸に湾曲してしまう要因となる。 The inner fin has a plurality of outer shell plate contact portions that contact the first outer shell plate and a plurality of intermediate plate contact portions that contact the intermediate plate. The plurality of outer shell plate contact portions and the plurality of intermediate plate contact portions are arranged side by side in the short direction of the intermediate plate. Moreover, some outer shell plate contact parts are arrange | positioned among two adjacent intermediate plate contact parts among several intermediate plate contact parts among several outer shell plate contact parts. In this case, when the intermediate plate contracts, the intermediate plate contact portion of the inner fin is also urged in the direction in which the intermediate plate contracts. Therefore, if there is no said slit formation part, the said some outer shell plate contact part will be compressed from both sides of a transversal direction. As a result, the part of the outer shell plate contact portion further protrudes toward the first outer shell plate. If the outer shell plate contact portion that protrudes in this manner is present in the vicinity of the end portion in the short direction of the intermediate plate, it becomes a factor that the plate is convexly curved toward the cooling tube.
そこで、発明者は、スリットを、当該一部の外殻プレート接触部に接する空間に開口するように配置することを着想した。中間プレートは、冷えて縮む際、スリットが大きくなるように縮む。言い換えれば、スリット形成部のうちスリットの一方側端部と他方側端部は互いに反対方向に縮む。したがって、上記のように、隣り合う２個の中間プレート接触部の間の一部の外殻プレート接触部に接する空間に、スリットが連通していれば、当該一部の外殻プレート接触部は、中間プレートの短手方向の両端部に引き伸ばされる。この結果、外殻プレート接触部が短手方向の両側から押し縮められて第１外殻プレート側に更に突出する可能性が低下するので、板の湾曲が抑制される。 Therefore, the inventor has conceived that the slit is arranged so as to open in a space in contact with the part of the outer shell plate contact portion. When the intermediate plate cools and contracts, the intermediate plate contracts so that the slit becomes large. In other words, one end and the other end of the slit in the slit forming portion contract in opposite directions. Therefore, as described above, if the slit communicates with the space that is in contact with a part of the outer shell plate contact part between two adjacent intermediate plate contact parts, the part of the outer shell plate contact part is , Stretched to both ends of the intermediate plate in the short direction. As a result, the possibility that the outer shell plate contact portion is compressed from both sides in the short direction and further protrudes to the first outer shell plate side is reduced, so that the bending of the plate is suppressed.
また、第３の観点によれば、当該冷却チューブの厚み方向に垂直な平面においてスリット形成部が投影される範囲の少なくとも一部は、発熱体が投影される範囲に含まれる。このようになっていることで、スリット形成部によって形成されるスリットが発熱体の近傍に配置されるので、板の湾曲を抑制することが熱伝達性能の悪化抑制に顕著に寄与する。 Further, according to the third aspect, at least a part of the range in which the slit forming portion is projected on the plane perpendicular to the thickness direction of the cooling tube is included in the range in which the heating element is projected. In this way, the slit formed by the slit forming portion is disposed in the vicinity of the heating element, so that suppressing the bending of the plate significantly contributes to suppressing the deterioration of the heat transfer performance.
また、第４の観点によれば、発熱する発熱体を含む接触部材と接触し、発熱体を冷却する冷却チューブが、以下の特徴を有する。なお、接触部材は、発熱体に密着する弾性部材と、弾性部材の発熱体側とは反対側にあって弾性部材に密着する板と、板の弾性部材側とは反対側にあって弾性部材よりもヤング率の高い接合材とを含む。冷却チューブは、第１外殻プレートと、第２外殻プレートと、中間プレートと、インナーフィンと、を備える。第１外殻プレートは、接合材の板側とは反対側に配置され、冷媒を流通させるための内部空間を第２外殻プレートと共に囲む。第１外殻プレートの外側の面は、接合材を介して板に接合されている。中間プレートは当該冷却チューブの短手方向の両端部で第１外殻プレートと第２外殻プレートに保持されている。インナーフィンは、内部空間に収容されて中間プレートと第１外殻プレートの間に配置され、中間プレートに接合される。インナーフィンは、第１外殻プレートに接触する複数個の外殻プレート接触部と中間プレートに接触する複数個の中間プレート接触部とを有し、インナーフィンは、スリットを形成するスリット形成部を有する。インナーフィンを、短手方向の長さが同じになるように、短手方向に３つの部分に分けた場合、スリットは３つの部分のうち中央部分以外の部分に形成されている。 Moreover, according to the 4th viewpoint, the cooling tube which contacts the contact member containing the heat generating body which heat | fever-generates, and cools a heat generating body has the following characteristics. The contact member includes an elastic member that is in close contact with the heating element, a plate that is opposite to the heating element side of the elastic member and that is in close contact with the elastic member, and an elastic member that is on the opposite side of the elastic member side of the plate. And a bonding material having a high Young's modulus. The cooling tube includes a first outer shell plate, a second outer shell plate, an intermediate plate, and an inner fin. The first outer shell plate is disposed on the side opposite to the plate side of the bonding material, and surrounds an internal space for circulating the refrigerant together with the second outer shell plate. The outer surface of the first outer shell plate is bonded to the plate via a bonding material. The intermediate plate is held by the first outer shell plate and the second outer shell plate at both ends in the short direction of the cooling tube. The inner fin is accommodated in the internal space, disposed between the intermediate plate and the first outer shell plate, and joined to the intermediate plate. The inner fin has a plurality of outer shell plate contact portions that contact the first outer shell plate and a plurality of intermediate plate contact portions that contact the intermediate plate, and the inner fin includes a slit forming portion that forms a slit. Have. When the inner fin is divided into three parts in the short direction so that the length in the short direction is the same, the slit is formed in a part other than the central part among the three parts.
発明者は、鋭意検討および試行錯誤の末、板が冷却チューブに向かって凸に湾曲してしまう別の要因として、中間プレートと第１外殻プレートの間にあるインナーフィンの存在があることを見出した。 The inventor has found that the presence of the inner fin between the intermediate plate and the first outer shell plate is another factor that causes the plate to curve convexly toward the cooling tube after intensive studies and trial and error. I found it.
インナーフィンは、第１外殻プレートに接触する複数個の外殻プレート接触部と中間プレートに接触する複数個の中間プレート接触部とを有する。そして、複数個の外殻プレート接触部および複数個の中間プレート接触部は、中間プレートの短手方向に並んで配置される。また、複数個の中間プレート接触部のうち隣り合う２個の中間プレート接触部の間には、複数個の外殻プレート接触部のうち一部の外殻プレート接触部が配置される。このようになっている場合、中間プレートが縮むと、インナーフィンの中間プレート接触部も中間プレートの縮む方向に移動する。このとき、もしインナーフィンに上記スリット形成部がなければ、インナーフィンは、短手方向の両側から大きく押し縮められる。これにより、外殻プレート接触部は、第１外殻プレート側に更に突出してしまう。このように突出してしまう外殻プレート接触部が、中間プレートの短手方向の端部付近に存在していれば、板が冷却チューブに向かって凸に湾曲してしまう要因となる。 The inner fin has a plurality of outer shell plate contact portions that contact the first outer shell plate and a plurality of intermediate plate contact portions that contact the intermediate plate. The plurality of outer shell plate contact portions and the plurality of intermediate plate contact portions are arranged side by side in the short direction of the intermediate plate. Moreover, some outer shell plate contact parts are arrange | positioned among two adjacent intermediate plate contact parts among several intermediate plate contact parts among several outer shell plate contact parts. In this case, when the intermediate plate contracts, the intermediate plate contact portion of the inner fin moves in the direction in which the intermediate plate contracts. At this time, if the inner fin does not have the slit forming portion, the inner fin is greatly compressed from both sides in the lateral direction. Thereby, an outer shell plate contact part will protrude further to the 1st outer shell plate side. If the outer shell plate contact portion that protrudes in this manner is present in the vicinity of the end portion in the short direction of the intermediate plate, it becomes a factor that the plate is convexly curved toward the cooling tube.
そこで、発明者は、インナーフィンにスリット形成部を設けることを着想した。このようになっていれば、インナーフィンの中間プレート接触部が中間プレートの縮む方向に移動しても、インナーフィンが、短手方向の両側から押し縮められる力が弱まる。この結果、外殻プレート接触部が短手方向の両側から押し縮められて第１外殻プレート側に更に突出する可能性が低下するので、板の湾曲が抑制される。 Therefore, the inventor has conceived of providing a slit forming portion in the inner fin. In this case, even if the intermediate plate contact portion of the inner fin moves in the direction in which the intermediate plate contracts, the force with which the inner fin is compressed from both sides in the short direction is weakened. As a result, the possibility that the outer shell plate contact portion is compressed from both sides in the short direction and further protrudes to the first outer shell plate side is reduced, so that the bending of the plate is suppressed.
１ 冷却モジュール
１０ 発熱体
２０ 冷却チューブ
２３、２３ｘ、２３ｙ、２３ｚ 中間プレート
２４、２５、２４ｘ インナーフィン
２３３、２３４ スリット形成部
２４５、２４６、２４７、２４８ スリット形成部
３０ 絶縁板
４０ 接合材
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記接触部材は、前記発熱体に密着する弾性部材（５０）と、前記弾性部材の前記発熱体側とは反対側にあって前記弾性部材に密着する板（３０）と、前記板の前記弾性部材側とは反対側にあって前記弾性部材よりもヤング率の高い接合材（４０）とを含み、
前記冷却チューブは、
第１外殻プレート（２１）と、
第２外殻プレート（２２）と、
中間プレート（２３、２３ｘ、２３ｙ、２３ｚ）と、
インナーフィン（２４、２５、２４ｘ）と、を備え、
前記第１外殻プレートは、前記接合材の前記板側とは反対側に配置され、冷媒を流通させるための内部空間を前記第２外殻プレートと共に囲み、
前記第１外殻プレートの外側の面は、前記接合材を介して前記板に接合されており、
前記中間プレートは、前記内部空間に配置されて前記内部空間を前記板により近い側と前記板からより遠い側に仕切り、
前記インナーフィンは、前記内部空間に収容され、
前記インナーフィンは、前記中間プレートと前記第１外殻プレートの間に、または、前記中間プレートと前記第２外殻プレートの間に、配置され、
前記中間プレートは、当該冷却チューブの短手方向の両端の被保持部（２３ａ、２３ｂ）で前記第１外殻プレートと前記第２外殻プレートに保持され、
前記中間プレートは、スリットを形成するスリット形成部（２３０、２３３、２３４）を有し、
前記スリットの少なくとも一部は、前記両端の被保持部の間に、かつ、当該冷却チューブの厚み方向において前記インナーフィンと重なる位置に、形成されており、
前記スリット形成部は、前記中間プレートの一部であって前記第１外殻プレート側に伸びるリブが接続されたリブ接続部（２３３ｂ、２３３ｃ）と、前記リブ接続部に対して当該冷却チューブの長手方向にずれて配置されると共にリブが接続されていない部分（２３３ａ）とを有する、冷却チューブ。 A flat and elongated cooling tube that contacts a contact member (2) including a heating element (10) that generates heat and cools the heating element,
The contact member includes an elastic member (50) that is in close contact with the heating element, a plate (30) that is opposite to the heating element side of the elastic member and is in close contact with the elastic member, and the elastic member of the plate A bonding material (40) having a Young's modulus higher than that of the elastic member on the side opposite to the side,
The cooling tube is
A first outer shell plate (21);
A second outer shell plate (22);
Intermediate plates (23, 23x, 23y, 23z);
Inner fins (24, 25, 24x),
The first outer shell plate is disposed on the opposite side to the plate side of the bonding material, and surrounds an internal space for circulating a refrigerant together with the second outer shell plate,
The outer surface of the first outer shell plate is joined to the plate via the joining material,
The intermediate plate is disposed in the internal space and divides the internal space into a side closer to the plate and a side farther from the plate,
The inner fin is accommodated in the internal space,
The inner fin is disposed between the intermediate plate and the first outer shell plate, or between the intermediate plate and the second outer shell plate,
The intermediate plate is held by the first outer shell plate and the second outer shell plate by the held portions (23a, 23b) at both ends in the short direction of the cooling tube,
The intermediate plate has slit forming portions (230, 233, 234) for forming slits,
At least a part of the slit is formed between the held parts at both ends and at a position overlapping the inner fin in the thickness direction of the cooling tube ,
The slit forming portion includes a rib connecting portion (233b, 233c) that is a part of the intermediate plate and connected to a rib extending toward the first outer shell plate, and the cooling tube is connected to the rib connecting portion. A cooling tube having a portion (233a) that is displaced in the longitudinal direction and is not connected to a rib .
前記インナーフィンは、前記中間プレートと前記第１外殻プレートの間に配置され、
前記インナーフィンは、前記第１外殻プレートに接触する複数個の外殻プレート接触部（２４１）と前記中間プレートに接触する複数個の中間プレート接触部（２４２）とを有し、
前記複数個の外殻プレート接触部が前記短手方向に並んで配置され、
前記複数個の中間プレート接触部が前記短手方向に並んで配置され、
前記複数個の中間プレート接触部のうち前記短手方向に隣り合う２個の中間プレート接触部の間に、前記複数個の外殻プレート接触部のうち一部の外殻プレート接触部が配置され、
前記スリットが、前記一部の外殻プレート接触部に接する空間に開口している請求項１に記載の冷却チューブ。 When the intermediate plate is divided into three parts in the short direction so that the length in the short direction is the same, the slit is formed in a part other than the central part among the three parts,
The inner fin is disposed between the intermediate plate and the first outer shell plate,
The inner fin has a plurality of outer shell plate contact portions (241) that contact the first outer shell plate and a plurality of intermediate plate contact portions (242) that contact the intermediate plate,
The plurality of outer shell plate contact portions are arranged side by side in the lateral direction,
The plurality of intermediate plate contact portions are arranged side by side in the lateral direction,
Among the plurality of intermediate plate contact portions, a portion of the plurality of outer shell plate contact portions is disposed between two intermediate plate contact portions adjacent in the short direction. ,
The cooling tube according to claim 1, wherein the slit opens in a space in contact with the part of the outer shell plate contact portion.
前記中間プレートは、前記スリット形成部を、前記２個の貫通孔形成部とは別に、有している請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷却チューブ。 The intermediate plate has two through-hole forming portions (231, 232) at both ends in the longitudinal direction of the cooling tube,
4. The cooling tube according to claim 1, wherein the intermediate plate has the slit forming portion separately from the two through-hole forming portions. 5.
前記接触部材は、前記発熱体に密着する弾性部材（５０）と、前記弾性部材の前記発熱体側とは反対側にあって前記弾性部材に密着する板（３０）と、前記板の前記弾性部材側とは反対側にあって前記弾性部材よりもヤング率の高い接合材（４０）とを含み、
前記冷却チューブは、
第１外殻プレート（２１）と、
第２外殻プレート（２２）と、
中間プレート（２３、２３ｘ、２３ｙ、２３ｚ）と、
インナーフィン（２４、２５）と、を備え、
前記第１外殻プレートは、前記接合材の前記板側とは反対側に配置され、冷媒を流通させるための内部空間を前記第２外殻プレートと共に囲み、
前記第１外殻プレートの外側の面は、前記接合材を介して前記板に接合されており、
前記中間プレートは当該冷却チューブの短手方向の両端部で前記第１外殻プレートと前記第２外殻プレートに保持され、
前記インナーフィンは、前記内部空間に収容されて前記中間プレートと前記第１外殻プレートの間に配置され、前記中間プレートに接合され、
前記インナーフィンは、前記第１外殻プレートに接触する複数個の外殻プレート接触部（２４１）と前記中間プレートに接触する複数個の中間プレート接触部（２４２）とを有し、
前記インナーフィンは、スリットを形成するスリット形成部（２４５、２４６、２４７、２４８）を有し
前記インナーフィンを、前記短手方向の長さが同じになるように、前記短手方向に３つの部分に分けた場合、前記スリットは前記３つの部分のうち中央部分以外の部分に形成されており、
前記インナーフィンは、前記中間プレートと前記第１外殻プレートの間の空間を当該冷却チューブの長手方向に伸びる複数個の細流路に仕切っており、
前記インナーフィンは、前記スリットにより、前記短手方向に分離されている、冷却チューブ。 A cooling tube that contacts the contact member (2) including the heat generating element (10) that generates heat and cools the heat generating element,
The contact member includes an elastic member (50) that is in close contact with the heating element, a plate (30) that is opposite to the heating element side of the elastic member and is in close contact with the elastic member, and the elastic member of the plate A bonding material (40) having a Young's modulus higher than that of the elastic member on the side opposite to the side,
The cooling tube is
A first outer shell plate (21);
A second outer shell plate (22);
Intermediate plates (23, 23x, 23y, 23z);
Inner fins (24, 25),
The first outer shell plate is disposed on the opposite side to the plate side of the bonding material, and surrounds an internal space for circulating a refrigerant together with the second outer shell plate,
The outer surface of the first outer shell plate is joined to the plate via the joining material,
The intermediate plate is held by the first outer shell plate and the second outer shell plate at both ends in the short direction of the cooling tube,
The inner fin is accommodated in the inner space and disposed between the intermediate plate and the first outer shell plate, and is joined to the intermediate plate,
The inner fin has a plurality of outer shell plate contact portions (241) that contact the first outer shell plate and a plurality of intermediate plate contact portions (242) that contact the intermediate plate,
The inner fin has slit forming portions (245, 246, 247, 248) that form slits. When divided into parts, the slit is formed in a part other than the central part of the three parts ,
The inner fin partitions a space between the intermediate plate and the first outer shell plate into a plurality of narrow channels extending in the longitudinal direction of the cooling tube,
The cooling tube , wherein the inner fin is separated in the lateral direction by the slit .
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