JP5299364B2 - Stacked cooler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用インバータに用いられる半導体モジュール等の電子部品を両面から冷却するための積層型冷却器に関する。 The present invention relates to a stacked type cooler for cooling electronic parts such as a semiconductor module used in an inverter for an automobile from both sides.
例えば、従来より、自動車用インバータに用いられる半導体モジュール等の電子部品を両面から狭持するように、複数の冷却管を積層配置してなり、上記電子部品を両面から冷却する積層型冷却器が存在する。
これらの積層型冷却器には、図9に示すごとく、積層型冷却器9の冷却管92に冷媒流路920が設けられ、該冷媒流路920内に冷却媒体96を流通させることで、上記冷却管92における電子部品95と接触する冷却壁924を介し、上記電子部品95を両面から冷却する(特許文献1参照)。
For example, conventionally, there is a stacked type cooler in which a plurality of cooling pipes are stacked so as to sandwich an electronic component such as a semiconductor module used in an inverter for an automobile from both sides, and the electronic component is cooled from both sides. Exists.
In these stacked coolers, as shown in FIG. 9, a
しかしながら、冷却媒体96の沸騰等により、該冷却媒体96にエア(気泡)940が発生あるいは混入したとき、このエア940が上記冷媒流路920内に残留することがある。
そして、上記冷却管92のうち、上記電子部品95と接触する冷却壁924に接触した状態で、上記エア940が留まると、その電子部品95の冷却効率が低下するおそれがある。
However, when air (bubbles) 940 is generated or mixed in the
If the
特に、上記積層型冷却器9は、図10に示すごとく、積層方向の後端側の後端冷却管926が最も高い位置に配するよう、傾斜した状態で設置されると、上記後端冷却管926にエア940が留まり、これに接触した電子部品95が充分に冷却されなくなるおそれがある。
また、図9に示すごとく、上記後端冷却管926に流れる上記冷却媒体96は、流速が低く、上記エア940が留まるとこれを冷却媒体96によって押し出しにくい。
In particular, as shown in FIG. 10, when the stacked cooler 9 is installed in an inclined state so that the rear
Further, as shown in FIG. 9, the
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、冷却媒体にエアが発生あるいは混入しても、電子部品の冷却効率の低下を防ぐことができる積層型冷却器を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a multilayer cooler that can prevent a decrease in cooling efficiency of electronic components even when air is generated or mixed in a cooling medium. is there.
第1の発明は、電子部品を両面から冷却するための積層型冷却器であって、
冷却媒体を流通させる冷媒流路を内部に設けてなると共に、互いに積層配置された複数の冷却管と、
隣り合う該冷却管同士を、上記冷媒流路の両端部においてそれぞれ互いに連結する連結部と、
上記複数の冷却管のうち積層方向の前端に配置された前端冷却管に接続され、上記積層型冷却器に冷却媒体を導入する冷媒導入管、及び冷却媒体を排出する冷媒排出管とを備え、
上記積層型冷却器における上記積層方向の後端には、上記冷媒流路の中で最も高い位置に形成されるエア溜まり部が設けてあり、
該エア溜まり部に溜まったエアが、上記冷却管における上記電子部品と接触する冷却壁に接触しないよう構成されており、
上記複数の冷却管のうち上記積層方向の後端に配置された後端冷却管は、内部に設けた冷媒流路が上記エア溜まり部を構成していると共に、上記電子部品と接触しておらず、
上記後端冷却管と、該後端冷却管に隣接配置された上記冷却管との間には、金属部材が挟持されており、該金属部材は、上記積層型冷却器を収容する金属ケースと接続されていることを特徴とする積層型冷却器にある。
第2の発明は、電子部品を両面から冷却するための積層型冷却器であって、
冷却媒体を流通させる冷媒流路を内部に設けてなると共に、互いに積層配置された複数の冷却管と、
隣り合う該冷却管同士を、上記冷媒流路の両端部においてそれぞれ互いに連結する連結部と、
上記複数の冷却管のうち積層方向の前端に配置された前端冷却管に接続され、上記積層型冷却器に冷却媒体を導入する冷媒導入管、及び冷却媒体を排出する冷媒排出管とを備え、
上記積層型冷却器における上記積層方向の後端には、上記冷媒流路の中で最も高い位置に形成されるエア溜まり部が設けてあり、
該エア溜まり部に溜まったエアが、上記冷却管における上記電子部品と接触する冷却壁に接触しないよう構成されており、
上記複数の冷却管のうち上記積層方向の後端に配置された後端冷却管は、内部に設けた冷媒流路が上記エア溜まり部を構成していると共に、上記電子部品と接触しておらず、
上記後端冷却管と、該後端冷却管に隣接配置された上記冷却管とは、互いに密着していることを特徴とする積層型冷却器にある。
第3の発明は、電子部品を両面から冷却するための積層型冷却器であって、
冷却媒体を流通させる冷媒流路を内部に設けてなると共に、互いに積層配置された複数の冷却管と、
隣り合う該冷却管同士を、上記冷媒流路の両端部においてそれぞれ互いに連結する連結部と、
上記複数の冷却管のうち積層方向の前端に配置された前端冷却管に接続され、上記積層型冷却器に冷却媒体を導入する冷媒導入管、及び冷却媒体を排出する冷媒排出管とを備え、
上記積層型冷却器における上記積層方向の後端には、上記冷媒流路の中で最も高い位置に形成されるエア溜まり部が設けてあり、
該エア溜まり部に溜まったエアが、上記冷却管における上記電子部品と接触する冷却壁に接触しないよう構成されており、
上記複数の冷却管のうち上記積層方向の後端に配置された後端冷却管は、内部に設けた冷媒流路が上記エア溜まり部を構成していると共に、上記電子部品と接触しておらず、
上記後端冷却管と、該後端冷却管に隣接配置された上記冷却管とを連結する一対の上記連結部のうち、少なくともいずれか一方は、他の上記連結部よりも冷却媒体の通水抵抗が高いことを特徴とする積層型冷却器にある。
第4の発明は、電子部品を両面から冷却するための積層型冷却器であって、
冷却媒体を流通させる冷媒流路を内部に設けてなると共に、互いに積層配置された複数の冷却管と、
隣り合う該冷却管同士を、上記冷媒流路の両端部においてそれぞれ互いに連結する連結部と、
上記複数の冷却管のうち積層方向の前端に配置された前端冷却管に接続され、上記積層型冷却器に冷却媒体を導入する冷媒導入管、及び冷却媒体を排出する冷媒排出管とを備え、
上記積層型冷却器における上記積層方向の後端には、上記冷媒流路の中で最も高い位置に形成されるエア溜まり部が設けてあり、
該エア溜まり部に溜まったエアが、上記冷却管における上記電子部品と接触する冷却壁に接触しないよう構成されており、
上記複数の冷却管のうち上記積層方向の後端に配置された後端冷却管は、内部に設けた冷媒流路が、他の上記冷却管の内部に設けた冷媒流路よりも上記積層方向の幅が大きい幅広部分を少なくとも一部に有し、該幅広部分における上記冷却壁と反対側の部分によって上記エア溜まり部が構成されていることを特徴とする積層型冷却器にある。
A first invention is a stacked cooler for cooling an electronic component from both sides,
A plurality of cooling pipes which are provided with a refrigerant flow path through which a cooling medium is circulated, and which are stacked on each other;
Connecting portions that connect the adjacent cooling pipes to each other at both ends of the refrigerant flow path;
A refrigerant introduction pipe that is connected to a front end cooling pipe disposed at a front end in the stacking direction among the plurality of cooling pipes, introduces a cooling medium to the stacked cooler, and a refrigerant discharge pipe that discharges the cooling medium;
At the rear end in the stacking direction of the stacked cooler, there is provided an air reservoir formed at the highest position in the refrigerant flow path,
The air accumulated in the air reservoir is configured not to contact a cooling wall that contacts the electronic component in the cooling pipe ,
Among the plurality of cooling pipes, the rear end cooling pipe disposed at the rear end in the stacking direction is configured such that the refrigerant flow path provided therein constitutes the air reservoir and is in contact with the electronic component. Without
A metal member is sandwiched between the rear end cooling pipe and the cooling pipe disposed adjacent to the rear end cooling pipe, and the metal member includes a metal case for housing the stacked cooler, Ru multilayer cooler near, characterized in that it is connected.
A second invention is a stacked cooler for cooling an electronic component from both sides,
A plurality of cooling pipes which are provided with a refrigerant flow path through which a cooling medium is circulated, and which are stacked on each other;
Connecting portions that connect the adjacent cooling pipes to each other at both ends of the refrigerant flow path;
A refrigerant introduction pipe that is connected to a front end cooling pipe disposed at a front end in the stacking direction among the plurality of cooling pipes, introduces a cooling medium to the stacked cooler, and a refrigerant discharge pipe that discharges the cooling medium;
At the rear end in the stacking direction of the stacked cooler, there is provided an air reservoir formed at the highest position in the refrigerant flow path,
The air accumulated in the air reservoir is configured not to contact a cooling wall that contacts the electronic component in the cooling pipe,
Among the plurality of cooling pipes, the rear end cooling pipe disposed at the rear end in the stacking direction is configured such that the refrigerant flow path provided therein constitutes the air reservoir and is not in contact with the electronic component. Without
The rear-end cooling pipe and the cooling pipe disposed adjacent to the rear-end cooling pipe are in close contact with each other.
A third invention is a stacked cooler for cooling an electronic component from both sides,
A plurality of cooling pipes which are provided with a refrigerant flow path through which a cooling medium is circulated, and which are stacked on each other;
Connecting portions that connect the adjacent cooling pipes to each other at both ends of the refrigerant flow path;
A refrigerant introduction pipe that is connected to a front end cooling pipe disposed at a front end in the stacking direction among the plurality of cooling pipes, introduces a cooling medium to the stacked cooler, and a refrigerant discharge pipe that discharges the cooling medium;
At the rear end in the stacking direction of the stacked cooler, there is provided an air reservoir formed at the highest position in the refrigerant flow path,
The air accumulated in the air reservoir is configured not to contact a cooling wall that contacts the electronic component in the cooling pipe,
Among the plurality of cooling pipes, the rear end cooling pipe disposed at the rear end in the stacking direction is configured such that the refrigerant flow path provided therein constitutes the air reservoir and is not in contact with the electronic component. Without
At least one of the pair of connecting parts that connect the rear end cooling pipe and the cooling pipe disposed adjacent to the rear end cooling pipe is more water-permeable to the cooling medium than the other connecting parts. A laminated cooler characterized by high resistance.
A fourth invention is a stacked cooler for cooling an electronic component from both sides,
A plurality of cooling pipes which are provided with a refrigerant flow path through which a cooling medium is circulated, and which are stacked on each other;
Connecting portions that connect the adjacent cooling pipes to each other at both ends of the refrigerant flow path;
A refrigerant introduction pipe that is connected to a front end cooling pipe disposed at a front end in the stacking direction among the plurality of cooling pipes, introduces a cooling medium to the stacked cooler, and a refrigerant discharge pipe that discharges the cooling medium;
At the rear end in the stacking direction of the stacked cooler, there is provided an air reservoir formed at the highest position in the refrigerant flow path,
The air accumulated in the air reservoir is configured not to contact a cooling wall that contacts the electronic component in the cooling pipe,
Among the plurality of cooling pipes, the rear end cooling pipe disposed at the rear end in the stacking direction is such that the refrigerant flow path provided in the inside is more in the stacking direction than the refrigerant flow paths provided in the other cooling pipes. The laminated cooler is characterized in that at least part of the wide portion has a large width, and the air pool portion is constituted by a portion of the wide portion opposite to the cooling wall.
本発明の積層型冷却器は、上記冷媒流路の中で最も高い位置に上記エア溜まり部を有する。それゆえ、上記冷却媒体に発生あるいは混入したエアを上記エア溜まり部に集めることができる。
そして、上記積層型冷却器は、上記エア溜まり部に溜まったエアが、上記冷却壁に接触しないよう構成されている。これによって、エアが上記電子部品と接触する冷却壁に接触することによる電子部品の冷却効率の低下を防ぐことができる。
このように、上記冷却媒体に発生あるいは混入したエアを上記冷媒流路内において、電子部品の冷却に影響を与えない位置に集めることができるため、上記積層型冷却器による電子部品の冷却効率の低下を防ぐことができる。
The stacked cooler of the present invention has the air reservoir at the highest position in the refrigerant flow path. Therefore, the air generated or mixed in the cooling medium can be collected in the air reservoir.
The stacked cooler is configured such that the air accumulated in the air reservoir does not contact the cooling wall. Accordingly, it is possible to prevent the cooling efficiency of the electronic component from being lowered due to the air coming into contact with the cooling wall in contact with the electronic component.
As described above, since air generated or mixed in the cooling medium can be collected in the refrigerant flow path at a position that does not affect the cooling of the electronic component, the cooling efficiency of the electronic component by the stacked cooler can be improved. Decline can be prevented.
以上のごとく、本発明によれば、冷却媒体にエアが発生あるいは混入しても、電子部品の冷却効率の低下を防ぐことができる積層型冷却器を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a stacked cooler that can prevent a decrease in cooling efficiency of electronic components even if air is generated or mixed in the cooling medium.
本発明において、上記積層型冷却器は、例えば、自動車のエンジン等に使用される電子部品を両面から冷却するための積層型冷却器として用いることができる。
上記電子部品は、例えば、IGBT等の半導体素子とダイオードとを内蔵した半導体モジュールとすることができる。そして、該半導体モジュールは、例えば、自動車用インバータ、産業機器のモータ駆動インバータ等に用いられる。
In the present invention, the stacked cooler can be used, for example, as a stacked cooler for cooling an electronic component used in an automobile engine or the like from both sides.
The electronic component can be, for example, a semiconductor module including a semiconductor element such as an IGBT and a diode. And this semiconductor module is used for the inverter for motor vehicles, the motor drive inverter of industrial equipment, etc., for example.
上記冷却媒体としては、例えば、エチレングリコール系の不凍液が混入した水、水やアンモニア等の自然冷媒、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、HCFC123、HFC134a等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒などを用いることができる。
また、上記積層型冷却器において、上記冷媒導入管及び上記冷媒排出管を配設した側を積層方向の前端側、その反対方向を積層方向の後端側として説明する。
Examples of the cooling medium include water mixed with ethylene glycol antifreeze, natural refrigerants such as water and ammonia, fluorocarbon refrigerants such as fluorinate, chlorofluorocarbon refrigerants such as HCFC123 and HFC134a, and alcohols such as methanol and alcohol. A system refrigerant, a ketone refrigerant such as acetone, and the like can be used.
In the stacked cooler, the side on which the refrigerant introduction pipe and the refrigerant discharge pipe are arranged will be described as the front end side in the stacking direction, and the opposite direction as the rear end side in the stacking direction.
また、上記複数の冷却管のうち上記積層方向の後端に配置された後端冷却管は、内部に設けた冷媒流路が上記エア溜まり部を構成していると共に、上記電子部品と接触していない。
これにより、上記電子部品と接触していない上記後端冷却管自体が、上記エア溜まり部となるため、上記エアが上記冷却管における上記電子部品と接触する冷却壁に接触することを確実に防ぎ、上記積層型冷却器の電子部品の冷却効率の低下を確実に防ぐことができる。
The rear end cooling pipe disposed at the rear end in the stacking direction among the plurality of cooling pipes is configured such that the refrigerant flow path provided therein constitutes the air reservoir and is in contact with the electronic component. I have a have.
As a result , the rear end cooling pipe itself that is not in contact with the electronic component becomes the air reservoir, and thus the air is reliably prevented from coming into contact with the cooling wall in contact with the electronic component in the cooling pipe. And the fall of the cooling efficiency of the electronic component of the said multilayer cooler can be prevented reliably.
第1の発明においては、上記後端冷却管と、該後端冷却管に隣接配置された上記冷却管との間には、金属部材が挟持されており、該金属部材は、上記積層型冷却器を収容する金属ケースと接続されている。
これにより、上記冷却管における冷媒流路内に流れる冷却媒体が、上記狭持される金属部材を両面から冷却し、該金属部材を介し、金属部材と接続される金属ケースを冷却することができる。したがって、上記金属ケースに接触する発熱部品をも効果的に冷却することができる。
In the first invention, a metal member is sandwiched between the rear end cooling pipe and the cooling pipe disposed adjacent to the rear end cooling pipe. vessels that is connected to the metal case housing.
Thereby , the cooling medium flowing in the refrigerant flow path in the cooling pipe cools the sandwiched metal member from both sides, and can cool the metal case connected to the metal member via the metal member. . Therefore, it is possible to effectively cool the heat-generating component that contacts the metal case.
第2の発明においては、上記後端冷却管と、該後端冷却管に隣接配置された上記冷却管とは、互いに密着している。
この場合には、上記積層型冷却器の小型化を図ることができる。
In the second invention, and the rear cooling tube, the adjacent arranged the cooling tube rear end cooling tube, it is in close contact with each other.
In this case, the stacked cooler can be reduced in size.
第4の発明においては、上記複数の冷却管のうち上記積層方向の後端に配置された後端冷却管は、内部に設けた冷媒流路が、他の上記冷却管の内部に設けた冷媒流路よりも上記積層方向の幅が大きい幅広部分を少なくとも一部に有し、該幅広部分における上記冷却壁と反対側の部分によって上記エア溜まり部が構成されている。
この場合には、上記エア溜まり部の形成のために上記冷却管の積層段数を増やす必要がなく、材料コストの低減及び軽量化を図ることができる。
In a fourth aspect of the present invention, the rear end cooling pipe disposed at the rear end in the stacking direction among the plurality of cooling pipes has a refrigerant flow path provided therein and a refrigerant provided in the other cooling pipes. than the channel has at least in part wider portion width of the stacking direction is large, that is configured is the air reservoir by the opposite side of the part and the cooling wall in the width wide portion.
In this case, it is not necessary to increase the number of stacking stages of the cooling pipes for the formation of the air reservoir, and the material cost can be reduced and the weight can be reduced.
第3の発明においては、上記後端冷却管と、該後端冷却管に隣接配置された上記冷却管とを連結する一対の上記連結部のうち、少なくともいずれか一方は、他の上記連結部よりも冷却媒体の通水抵抗が高い。
この場合には、上記電子部品に接触しない上記後端冷却管における、冷却媒体の流量を少なくすることができる。その結果、上記電子部品に接触する他の冷却管における冷却媒体の流量を多くすることができ、全体として、上記電子部品の冷却効率を高めることができる。
また、第1の発明又は第2の発明において、上記後端冷却管と、該後端冷却管に隣接配置された上記冷却管とを連結する一対の上記連結部のうち、少なくともいずれか一方は、他の上記連結部よりも冷却媒体の通水抵抗が高いことが好ましい。
In a third aspect of the invention , at least one of the pair of connecting portions connecting the rear end cooling pipe and the cooling pipe disposed adjacent to the rear end cooling pipe is the other connecting portion. flow resistance of the cooling medium than is not high.
In this case, the flow rate of the cooling medium in the rear end cooling pipe not in contact with the electronic component can be reduced. As a result, it is possible to increase the flow rate of the cooling medium in the other cooling pipes that come into contact with the electronic component, and as a whole, the cooling efficiency of the electronic component can be increased.
Further, in the first invention or the second invention, at least one of the pair of connecting portions connecting the rear end cooling pipe and the cooling pipe arranged adjacent to the rear end cooling pipe is It is preferable that the flow resistance of the cooling medium is higher than that of the other connecting portions.
(実施例1)
本発明における積層型冷却器1について、図1及び図2を用いて説明する。
本例の積層型冷却器1は、図1に示すごとく、電子部品5を両面から冷却するためのものである。
また、同図に示すごとく、積層型冷却器1は、冷却媒体6を流通させる冷媒流路20を内部に設けてなると共に、互いに積層配置された複数の冷却管2と、隣り合う冷却管2同士を、冷媒流路20の両端部21においてそれぞれ互いに連結する連結部3を有する。
さらに、同図に示すごとく、積層型冷却器1は、複数の冷却管2のうち積層方向の前端に配置された前端冷却管25に接続され、積層型冷却器1に冷却媒体6を導入する冷媒導入管22及び冷却媒体6を排出する冷媒排出管23を備える。
Example 1
A
As shown in FIG. 1, the
Further, as shown in the figure, the
Furthermore, as shown in the figure, the stacked
また、図1及び図2に示すごとく、積層型冷却器1における積層方向の後端には、冷媒流路20の中で最も高い位置に形成されるエア溜まり部4が設けてあり、エア溜まり部4に溜まったエア40が、冷却管2における電子部品5と接触する冷却壁24に接触しないよう構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
また、図1及び図2に示すごとく、複数の冷却管2のうち積層方向の後端に配置された後端冷却管26は、内部に設けた冷媒流路20がエア溜まり部4を構成していると共に、電子部品5と接触していない。
さらに、図1及び図2に示すごとく、後端冷却管26と、後端冷却管26に隣接配置された冷却管2との間には、金属部材7が挟持されている。また、金属部材7は、積層型冷却器1を収容する金属ケース8と接続されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the rear
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
本例においては、上記電子部品5はインバータやコンバータ等の電力変換装置の一部を構成する半導体モジュールである。すなわち、電子部品5には、スイッチング素子が内蔵されており、電力変換装置の動作時においては、大きく発熱する。
この熱を冷却媒体6によって吸収して、電子部品5の温度上昇を抑制すべく、積層型冷却器1は、電子部品5の両面に冷却管2を接触配置している。
In this example, the
In order to absorb this heat by the cooling
また、積層型冷却器1は複数の冷却管2を複数の電子部品5と交互に積層して配設されている。そして、後端冷却管26も含めたすべての冷却管2は略同様の形状、構造を有している。それゆえ、本例においては、エア溜まり部4を設けるために、後端冷却管26を追加する必要があるものの、後端冷却管26は他の冷却管2と略同じ形状、構造のものであるため、特に大きな設計変更や、追加加工を要しない。
In addition, the
また、積層型冷却器1及び金属ケース8は、アルミニウム等の金属からなる。
金属ケース8内には、電子部品5(半導体モジュール)の他にも、電力変換装置の他の構成部品(例えばコンデンサ等)も収容されている。
また、図2に示すごとく、積層型冷却器1は、後端冷却管26が最も高い位置に配されるように、積層方向が水平方向に対して傾斜した状態で用いられる。
The
In the
In addition, as shown in FIG. 2, the stacked
ここで、積層型冷却器1は、金属ケース8と共に傾斜していてもよいし、金属ケース8に対して傾斜させた状態で収容し、金属ケース8を水平な状態で設置したとき、積層型冷却器1が傾斜した状態となるようにしてもよい。
いずれにしても、積層型冷却器1は後端冷却管26(エア溜まり部4)が最も高い位置となるように傾斜した状態で、車両のエンジンルーム等に設置される。
Here, the
In any case, the stacked
次に、本例の作用効果について、説明する。
本例においては、積層型冷却器1は、冷媒流路20の中で最も高い位置にエア溜まり部4を有する。それゆえ、冷却媒体6に発生あるいは混入したエア40を、エア溜まり部4に集めることができる。
そして、積層型冷却器1は、エア溜まり部4に溜まったエア40が、冷却壁24に接触しないよう構成されている。これによって、エア40が電子部品5と接触する冷却壁24に接触することによる電子部品5の冷却効率の低下を防ぐことができる。
このように、冷却媒体6に発生あるいは混入したエア40を冷媒流路20内において、電子部品5の冷却に影響を与えない位置に集めることができるため、積層型冷却器1による電子部品5の冷却効率の低下を防ぐことができる(図1参照)。
Next, the function and effect of this example will be described.
In the present example, the stacked
The
As described above, since the
また、後端冷却管26の冷媒流路20がエア溜まり部4を構成しており、後端冷却管26は電子部品5と接触していない。すなわち、電子部品5と接触していない後端冷却管26自体が、エア溜まり部4となるため、エア40が冷却管2における電子部品5と接触する冷却壁24に接触することを確実に防ぎ、積層型冷却器1の電子部品5の冷却効率の低下を確実に防ぐことができる(図1及び図2参照)。
Further, the
また、後端冷却管26と、後端冷却管26に隣接配置された冷却管2との間には、金属部材7が挟持されており、金属部材7は、積層型冷却器1を収容する金属ケース8と接続されている。
これによって、冷却管2における冷媒流路20内に流れる冷却媒体6が、狭持される金属部材7を両面から冷却し、金属部材7を介し、金属部材7と接続される金属ケース8を冷却することができる。したがって、金属ケース8に接触する上記電子部品5(半導体モジュール)以外の発熱部品(例えばコンデンサ等)をも効果的に冷却することができる(図1及び図2参照)。
Further, a
Thereby, the cooling medium 6 flowing in the
以上のごとく、本例によれば、冷却媒体にエアが発生あるいは混入しても、電子部品の冷却効率の低下を防ぐことができる積層型冷却器を提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide a stacked cooler that can prevent a decrease in cooling efficiency of electronic components even if air is generated or mixed in the cooling medium.
(実施例2)
本例は、図3及び図4に示すごとく、後端冷却管26と、後端冷却管26に隣接配置された冷却管2とが、互いに密着して配設された積層型冷却器1の例である。
すなわち、後端冷却管26とこれに隣接配置された冷却管2とは、互いの主面を重ね合わせるように、密接配置されている。そして、後端冷却管26と冷却管2とは、これらの長手方向の両端部21において、互いの冷媒流路20同士を連通させている。その他は、実施例1と同様である。
本例の場合には、積層型冷却器1の積層方向寸法を小さくすることができ、積層型冷却器1の小型化を図ることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
(Example 2)
In this example, as shown in FIGS. 3 and 4, the rear
That is, the rear
In the case of this example, the stacking direction dimension of the stacked
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例3)
本例は、図5及び図6に示すごとく、後端冷却管26の内部に設けた冷媒流路20が、他の冷却管2の内部に設けた冷媒流路20よりも積層方向の幅が大きい幅広部分27を一部に有し、幅広部分27における冷却壁24と反対側の部分によってエア溜まり部4を形成した例である。
幅広部分27は後端冷却管26における長手方向の両端部21を除く部分において、積層方向の外方に向かって突き出している。その他は、実施例1と同様である。
(Example 3)
In this example, as shown in FIGS. 5 and 6, the
The
本例の場合には、エア溜まり部4の形成のために冷却管2の積層段数を増やす必要がなく、材料コストの低減及び軽量化を図ることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
なお、上記幅広部分27は、後端冷却管26の全体にわたって、形成してもよい。すなわち、後端冷却管26の幅を全体にわたって一定とすると共に、その幅を冷却管2よりも大きくしてもよい。
In the case of this example, it is not necessary to increase the number of stacks of the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
The
(実施例4)
本例は、図7および図8に示すごとく、後端冷却管26と、後端冷却管26に隣接配置された冷却管2とを連結する連結部3を、他の連結部3よりも冷却媒体6の通水抵抗が高くなるように構成した例である。
Example 4
In this example, as shown in FIGS. 7 and 8, the connecting
本例では、図7に示すごとく、後端冷却管26へ冷却媒体6を導入する側の連結部3を、他の連結部3よりも冷却媒体6の通水抵抗が高くなるようしている。
そのための構造として、連結部3の内部断面積を、他の連結部3における内部断面積よりも狭く形成している。その他は、実施例1と同様である。
In this example, as shown in FIG. 7, the connecting
As a structure for this purpose, the internal cross-sectional area of the connecting
これによって、電子部品5に接触しない後端冷却管26における、冷却媒体6の流量を少なくすることができる。その結果、電子部品5に接触する他の冷却管2における冷却媒体6の流量を多くすることができ、全体として、電子部品5の冷却効率を高めることができる(図7参照)。その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
As a result, the flow rate of the cooling medium 6 in the rear
なお、後端冷却管26から冷却媒体6を排出する側の連結部3を、他の連結部3よりも冷却媒体6の通水抵抗が高くなるように形成してもよい。あるいは、後端冷却管26と、後端冷却管26に隣接配置された冷却管2とを連結する一対の連結部3の両方を他の連結部3よりも冷却媒体6の通水抵抗が高くなるように構成してもよい。これらの場合にも、上記の実施例4と同様の効果を得ることができる。
The connecting
1 積層型冷却器
2 冷却管
20 冷媒流路
21 端部
22 冷媒導入管
23 冷媒排出管
24 冷却壁
25 前端冷却管
3 連結部
4 エア溜まり部
40 エア
5 電子部品
6 冷却媒体
DESCRIPTION OF
Claims (5)
冷却媒体を流通させる冷媒流路を内部に設けてなると共に、互いに積層配置された複数の冷却管と、
隣り合う該冷却管同士を、上記冷媒流路の両端部においてそれぞれ互いに連結する連結部と、
上記複数の冷却管のうち積層方向の前端に配置された前端冷却管に接続され、上記積層型冷却器に冷却媒体を導入する冷媒導入管、及び冷却媒体を排出する冷媒排出管とを備え、
上記積層型冷却器における上記積層方向の後端には、上記冷媒流路の中で最も高い位置に形成されるエア溜まり部が設けてあり、
該エア溜まり部に溜まったエアが、上記冷却管における上記電子部品と接触する冷却壁に接触しないよう構成されており、
上記複数の冷却管のうち上記積層方向の後端に配置された後端冷却管は、内部に設けた冷媒流路が上記エア溜まり部を構成していると共に、上記電子部品と接触しておらず、
上記後端冷却管と、該後端冷却管に隣接配置された上記冷却管との間には、金属部材が挟持されており、該金属部材は、上記積層型冷却器を収容する金属ケースと接続されていることを特徴とする積層型冷却器。 A laminated cooler for cooling electronic components from both sides,
A plurality of cooling pipes which are provided with a refrigerant flow path through which a cooling medium is circulated, and which are stacked on each other;
Connecting portions that connect the adjacent cooling pipes to each other at both ends of the refrigerant flow path;
A refrigerant introduction pipe that is connected to a front end cooling pipe disposed at a front end in the stacking direction among the plurality of cooling pipes, introduces a cooling medium to the stacked cooler, and a refrigerant discharge pipe that discharges the cooling medium;
At the rear end in the stacking direction of the stacked cooler, there is provided an air reservoir formed at the highest position in the refrigerant flow path,
The air accumulated in the air reservoir is configured not to contact a cooling wall that contacts the electronic component in the cooling pipe ,
Among the plurality of cooling pipes, the rear end cooling pipe disposed at the rear end in the stacking direction is configured such that the refrigerant flow path provided therein constitutes the air reservoir and is not in contact with the electronic component. Without
A metal member is sandwiched between the rear end cooling pipe and the cooling pipe disposed adjacent to the rear end cooling pipe, and the metal member includes a metal case for housing the stacked cooler, A stacked cooler characterized by being connected .
冷却媒体を流通させる冷媒流路を内部に設けてなると共に、互いに積層配置された複数の冷却管と、
隣り合う該冷却管同士を、上記冷媒流路の両端部においてそれぞれ互いに連結する連結部と、
上記複数の冷却管のうち積層方向の前端に配置された前端冷却管に接続され、上記積層型冷却器に冷却媒体を導入する冷媒導入管、及び冷却媒体を排出する冷媒排出管とを備え、
上記積層型冷却器における上記積層方向の後端には、上記冷媒流路の中で最も高い位置に形成されるエア溜まり部が設けてあり、
該エア溜まり部に溜まったエアが、上記冷却管における上記電子部品と接触する冷却壁に接触しないよう構成されており、
上記複数の冷却管のうち上記積層方向の後端に配置された後端冷却管は、内部に設けた冷媒流路が上記エア溜まり部を構成していると共に、上記電子部品と接触しておらず、
上記後端冷却管と、該後端冷却管に隣接配置された上記冷却管とは、互いに密着していることを特徴とする積層型冷却器。 A laminated cooler for cooling electronic components from both sides,
A plurality of cooling pipes which are provided with a refrigerant flow path through which a cooling medium is circulated, and which are stacked on each other;
Connecting portions that connect the adjacent cooling pipes to each other at both ends of the refrigerant flow path;
A refrigerant introduction pipe that is connected to a front end cooling pipe disposed at a front end in the stacking direction among the plurality of cooling pipes, introduces a cooling medium to the stacked cooler, and a refrigerant discharge pipe that discharges the cooling medium;
At the rear end in the stacking direction of the stacked cooler, there is provided an air reservoir formed at the highest position in the refrigerant flow path,
The air accumulated in the air reservoir is configured not to contact a cooling wall that contacts the electronic component in the cooling pipe,
Among the plurality of cooling pipes, the rear end cooling pipe disposed at the rear end in the stacking direction is configured such that the refrigerant flow path provided therein constitutes the air reservoir and is not in contact with the electronic component. Without
The rear-end cooling pipe and the cooling pipe disposed adjacent to the rear-end cooling pipe are in close contact with each other .
冷却媒体を流通させる冷媒流路を内部に設けてなると共に、互いに積層配置された複数の冷却管と、
隣り合う該冷却管同士を、上記冷媒流路の両端部においてそれぞれ互いに連結する連結部と、
上記複数の冷却管のうち積層方向の前端に配置された前端冷却管に接続され、上記積層型冷却器に冷却媒体を導入する冷媒導入管、及び冷却媒体を排出する冷媒排出管とを備え、
上記積層型冷却器における上記積層方向の後端には、上記冷媒流路の中で最も高い位置に形成されるエア溜まり部が設けてあり、
該エア溜まり部に溜まったエアが、上記冷却管における上記電子部品と接触する冷却壁に接触しないよう構成されており、
上記複数の冷却管のうち上記積層方向の後端に配置された後端冷却管は、内部に設けた冷媒流路が上記エア溜まり部を構成していると共に、上記電子部品と接触しておらず、
上記後端冷却管と、該後端冷却管に隣接配置された上記冷却管とを連結する一対の上記連結部のうち、少なくともいずれか一方は、他の上記連結部よりも冷却媒体の通水抵抗が高いことを特徴とする積層型冷却器。 A laminated cooler for cooling electronic components from both sides,
A plurality of cooling pipes which are provided with a refrigerant flow path through which a cooling medium is circulated, and which are stacked on each other;
Connecting portions that connect the adjacent cooling pipes to each other at both ends of the refrigerant flow path;
A refrigerant introduction pipe that is connected to a front end cooling pipe disposed at a front end in the stacking direction among the plurality of cooling pipes, introduces a cooling medium to the stacked cooler, and a refrigerant discharge pipe that discharges the cooling medium;
At the rear end in the stacking direction of the stacked cooler, there is provided an air reservoir formed at the highest position in the refrigerant flow path,
The air accumulated in the air reservoir is configured not to contact a cooling wall that contacts the electronic component in the cooling pipe,
Among the plurality of cooling pipes, the rear end cooling pipe disposed at the rear end in the stacking direction is configured such that the refrigerant flow path provided therein constitutes the air reservoir and is not in contact with the electronic component. Without
At least one of the pair of connecting parts that connect the rear end cooling pipe and the cooling pipe disposed adjacent to the rear end cooling pipe is more water-permeable to the cooling medium than the other connecting parts. A laminated cooler characterized by high resistance .
冷却媒体を流通させる冷媒流路を内部に設けてなると共に、互いに積層配置された複数の冷却管と、
隣り合う該冷却管同士を、上記冷媒流路の両端部においてそれぞれ互いに連結する連結部と、
上記複数の冷却管のうち積層方向の前端に配置された前端冷却管に接続され、上記積層型冷却器に冷却媒体を導入する冷媒導入管、及び冷却媒体を排出する冷媒排出管とを備え、
上記積層型冷却器における上記積層方向の後端には、上記冷媒流路の中で最も高い位置に形成されるエア溜まり部が設けてあり、
該エア溜まり部に溜まったエアが、上記冷却管における上記電子部品と接触する冷却壁に接触しないよう構成されており、
上記複数の冷却管のうち上記積層方向の後端に配置された後端冷却管は、内部に設けた冷媒流路が、他の上記冷却管の内部に設けた冷媒流路よりも上記積層方向の幅が大きい幅広部分を少なくとも一部に有し、該幅広部分における上記冷却壁と反対側の部分によって上記エア溜まり部が構成されていることを特徴とする積層型冷却器。 A laminated cooler for cooling electronic components from both sides,
A plurality of cooling pipes which are provided with a refrigerant flow path through which a cooling medium is circulated, and which are stacked on each other;
Connecting portions that connect the adjacent cooling pipes to each other at both ends of the refrigerant flow path;
A refrigerant introduction pipe that is connected to a front end cooling pipe disposed at a front end in the stacking direction among the plurality of cooling pipes, introduces a cooling medium to the stacked cooler, and a refrigerant discharge pipe that discharges the cooling medium;
At the rear end in the stacking direction of the stacked cooler, there is provided an air reservoir formed at the highest position in the refrigerant flow path,
The air accumulated in the air reservoir is configured not to contact a cooling wall that contacts the electronic component in the cooling pipe,
Among the plurality of cooling pipes, the rear end cooling pipe disposed at the rear end in the stacking direction is such that the refrigerant flow path provided in the inside is more in the stacking direction than the refrigerant flow paths provided in the other cooling pipes. A laminated type cooler comprising: a wide portion having a large width at least in part, and the air pool portion being constituted by a portion of the wide portion opposite to the cooling wall.
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