冷卻器的制造方法
【專利說明】冷卻裔
[0001 ]關(guān)聯(lián)申請的相互參照
[0002]本發(fā)明基于2013年8月30日申請的日本申請2013-179332號，在此援引其記載內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及冷卻器。
【背景技術(shù)】
[0004]在混合動力汽車、電動汽車中，使用具備半導(dǎo)體模塊的電力變換裝置，半導(dǎo)體模塊內(nèi)置有開關(guān)元件等的半導(dǎo)體元件。該電力變換裝置具備用于冷卻發(fā)熱的半導(dǎo)體模塊的冷卻器。作為電力變換裝置所使用的冷卻器，例如有專利文獻(xiàn)1所示的結(jié)構(gòu)。
[0005]專利文獻(xiàn)1的冷卻器具有:冷卻管，該冷卻管具備使制冷劑流通的制冷劑流路；以及配置于制冷劑流路內(nèi)的內(nèi)翅片。內(nèi)翅片通過對一片金屬制造的板材進(jìn)行沖壓加工而形成，具備多個(gè)隔壁。通過在制冷劑流路內(nèi)配置內(nèi)翅片，從而將制冷劑流路劃分形成成多個(gè)的細(xì)流路。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本2005-191527號公報(bào)
[0009]然而，專利文獻(xiàn)1所示的冷卻器有如下課題。在專利文獻(xiàn)1的冷卻器中，在內(nèi)翅片的端部與制冷劑流路的內(nèi)壁面之間形成有截面積比細(xì)流路大且壓力損失較小的外側(cè)流路。因此，在制冷劑流路內(nèi)流通的制冷劑容易向壓力損失較小的外側(cè)流路流動。因此，細(xì)流路中的制冷劑的流量減少，冷卻器的冷卻效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明使鑒于該背景而完成的，其目的在于提供一種能夠提高冷卻效率，有效冷卻被熱交換部件的冷卻器。
[0011]本發(fā)明的一方式為一種冷卻器，該冷卻器具備冷卻管，該冷卻管具有與被熱交換部件抵接的冷卻面，且設(shè)置使制冷劑流通的制冷劑流路而成，該冷卻器的特點(diǎn)在于，上述冷卻管具有:使制冷劑流入該制冷劑流路的流入孔;從上述制冷劑流路排出制冷劑的排出孔；以及在上述制冷劑流路內(nèi)配置于上述流入孔與上述排出孔之間的內(nèi)部翅片，上述內(nèi)部翅片具有多個(gè)隔壁，該多個(gè)隔壁在與上述流入孔和上述排出孔的排列方向及上述冷卻面的法線方向雙方正交的正交方向上將上述制冷劑流路分割成多個(gè)細(xì)流路，在上述正交方向上，在一對相對內(nèi)壁面和配置于上述內(nèi)部翅片的兩端的一對上述隔壁之間形成有一對外側(cè)流路，該一對相對內(nèi)壁面構(gòu)成配置于上述冷卻管的內(nèi)壁面中的兩端的上述制冷劑流路，上述冷卻管的內(nèi)壁面(241)形成上述制冷劑流路，在上述制冷劑流路中，在上述正交方向上比上述一對外側(cè)流路更靠近內(nèi)側(cè)的位置且比上述流入孔及上述排出孔更靠近外側(cè)的位置，并且在上述排列方向上比上述內(nèi)部翅片更靠近外側(cè)的位置且比上述流入孔及上述排出孔更靠近外側(cè)的位置至少形成一個(gè)向上述制冷劑流路的內(nèi)側(cè)突出的整流肋，所述冷卻器構(gòu)成為通過該整流肋來抑制上述一對外側(cè)流路中的制冷劑的流量。
[0012]上述冷卻器構(gòu)成為在上述制冷劑流路具有上述整流肋，以抑制上述一對外側(cè)流路中的制冷劑的流量。因此，能夠提尚上述冷卻器的冷卻性能。
[00?3]即，在上述制冷劑流路內(nèi)流通的制冷劑通過被上述整流肋整流，從而在上述正交方向上被引導(dǎo)向上述制冷劑流路的中央側(cè)。另外，通過形成上述整流肋，從而縮小上述流入孔及上述排出孔與上述外側(cè)流路之間的制冷劑流路的流路截面。因此，能夠使制冷劑向上述外側(cè)流路流通時(shí)的壓力損失增大，使上述外側(cè)流路的制冷劑的流量降低。
[0014]由此，能夠使被上述內(nèi)部翅片分割的上述細(xì)流路中的制冷劑的流量增大，使上述外側(cè)流路中的制冷劑的流量減少。因此，根據(jù)上述冷卻器，能夠使更多的制冷劑向被熱交換性能較高的上述內(nèi)部翅片分割的上述細(xì)流路流通，有效冷卻上述被熱交換部件。
[0015]如上所述，根據(jù)上述冷卻器，能夠提高冷卻效率，有效冷卻被熱交換部件。
【附圖說明】
[0016]參照附圖并通過下述的詳細(xì)記載使本發(fā)明的上述目的及其他的目的、特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)更明確。這些附圖為:
[0017]圖1是表不實(shí)施例1的冷卻器的說明圖。
[0018]圖2是圖1的II—II箭頭剖視圖。
[0019]圖3是表示實(shí)施例1的內(nèi)部翅片的俯視圖。
[0020]圖4是表不實(shí)施例1的中間板的俯視圖。
[0021]圖5中圖5(a)是圖4的Va-Va箭頭剖視圖，圖5(b)是圖4的Vb-Vb箭頭剖視圖。
[0022]圖6是表示實(shí)施例1的半導(dǎo)體單元的說明圖。
[0023]圖7是表示實(shí)施例2的冷卻器的說明圖。
[0024]圖8是表示實(shí)施例3的冷卻器的說明圖。
[0025]圖9是圖8的IX-1X箭頭剖視圖。
[0026]圖10是表不實(shí)施例4的冷卻器的說明圖。
[0027]圖11是表不實(shí)施例5的冷卻器的說明圖。
[0028]圖12是圖11的XI1-XII箭頭剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]在上述冷卻器中，上述整流肋也可以是一端配置于上述細(xì)流路的內(nèi)側(cè)。在該情況下，能夠使制冷劑更可靠地向上述細(xì)流路流通，使該細(xì)流路的制冷劑的流量增大。由此，能夠進(jìn)一步提高上述冷卻器的冷卻效率。另外，能夠?qū)⑸鲜稣骼哂米鳛樯鲜鰞?nèi)部翅片的定位。因此，能夠使上述內(nèi)部翅片的位置精度及安裝作業(yè)性提高。
[0030]另外，上述整流肋也可以形成于各上述外側(cè)流路中的上述流入孔側(cè)與上述排出孔側(cè)的至少一方。在該情況下，能夠抑制各上述外側(cè)流路雙方中的制冷劑的流量。由此，能夠增大上述細(xì)流路中的制冷劑的流量，更可靠地提高上述冷卻器的冷卻性能。
[0031](實(shí)施例1)
[0032]參照圖1?圖6對上述冷卻器的實(shí)施例1進(jìn)行說明。如圖1及圖2所示，冷卻器1具備冷卻管20，該冷卻管20構(gòu)成為具有與作為被熱交換部件的半導(dǎo)體模塊5(圖6)抵接的冷卻面201，且設(shè)置使制冷劑流通的制冷劑流路24。冷卻管20具有:使制冷劑流入制冷劑流路24的流入孔271;從制冷劑流路24排出制冷劑的排出孔272;以及配置在制冷劑流路24內(nèi)的流入孔271與排出孔272之間的內(nèi)部翅片29。
[0033]內(nèi)部翅片29具有多個(gè)隔壁291，該多個(gè)隔壁291將制冷劑流路24在正交方向Z上分割成多個(gè)細(xì)流路26，該正交方向Z與流入孔271和排出孔272的排列方向Y及冷卻面201的法線方向X均正交。在正交方向Z上，在一對相對內(nèi)壁面242與配置于內(nèi)部翅片29的兩端的一對隔壁291之間形成有一對外側(cè)流路28，該一對的相對內(nèi)壁面242構(gòu)成配置于形成制冷劑流路24的冷卻管20的內(nèi)壁面241的兩端的制冷劑流路24。
[0034]在制冷劑流路24形成有向制冷劑流路24的內(nèi)側(cè)突出的整流肋3。整流肋3在正交方向Z上形成于比一對外側(cè)流路28更靠近內(nèi)側(cè)的位置且形成于比流入孔271及排出孔272更靠近外側(cè)的位置，并且在排列方向上形成于比內(nèi)部翅片29更靠近外側(cè)的位置且形成于比流入孔271及排出孔272更靠近外側(cè)的位置。冷卻器1構(gòu)成為通過整流肋3來抑制一對外側(cè)流路28中的制冷劑的流量。
[0035]以下，進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖6所示，本例的冷卻器1是用于在電力變換裝置中冷卻多個(gè)半導(dǎo)體模塊5的結(jié)構(gòu)。電力變換裝置具有:由冷卻器1及多個(gè)半導(dǎo)體模塊5構(gòu)成的半導(dǎo)體單元100;以及收容它們的殼體(省略圖示)。
[0036]如圖1及圖2所示，構(gòu)成半導(dǎo)體單元100的多個(gè)半導(dǎo)體模塊5內(nèi)置開關(guān)元件，在正交方向Z上，具有:向一方延伸的多個(gè)控制端子(省略圖示)；以及向與控制端子相反側(cè)延伸的多個(gè)主電極端子。半導(dǎo)體模塊5例如構(gòu)成為內(nèi)置IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、M0SFET(M0S型場效應(yīng)晶體管)等的開關(guān)元件。
[0037]如圖6所示，冷卻多個(gè)半導(dǎo)體模塊5的冷卻器1具備:使多個(gè)冷卻管20并排配置而成的熱交換部2;向制冷劑流路24導(dǎo)入制冷劑的制冷劑導(dǎo)入管42;從制冷劑流路24排出制冷劑的制冷劑排出管4 3。
[0038]制冷劑導(dǎo)入管42及制冷劑排出管43與配置于各自前端的冷卻管20—體地形成，并向前方延伸出去。制冷劑導(dǎo)入管42及制冷劑排出管43在排列方向Y的兩端部附近與連結(jié)管41大致同軸配置。
[0039]如圖1及圖2所示，構(gòu)成熱交換部2的多個(gè)冷卻管20具有與半導(dǎo)體模塊5抵接的冷卻面201和使制冷劑流通的制冷劑流路24。如圖6所示，相鄰的冷卻管20彼此以冷卻面201相互相對的方式通過連結(jié)管41連結(jié)，且以在兩者之間形成用于配置半導(dǎo)體模塊5的配置空隙44的方式排列配置。
[0040]如圖1及圖2所示，在本例中，從法線方向X觀察時(shí)，冷卻管20具有以從排列方向Y兩端分別向內(nèi)側(cè)加寬地形成的一對錐部202和配置于一對錐部202之間的長方形的中央部203。冷卻管20具有:配置于前方側(cè)的前方外殼板21;配置于后方側(cè)的后方外殼板22;配置于前方外殼板21及后方外殼板22之間的中間板23;以及配置于制冷劑流路24內(nèi)的內(nèi)部翅片29 ο
[0041]通過接合前方外殼板21與后方外殼板22這兩者，從而前方外殼板21及后方外殼板22的內(nèi)壁面241構(gòu)成為形成空隙，該空隙構(gòu)成制冷劑流路24。另外，制冷劑流路24被中間板23在法線方向X上分割成兩半，形成作為分割流路的第1流路251及第2流路252。
[0042]如圖1所示，形成冷卻管20的前方外殼板21及后方外殼板22形成與制冷劑導(dǎo)入管42、制冷劑排出管43及連結(jié)管41連通的貫通孔。將該貫通孔中的配置于排列方向Y上的制冷劑導(dǎo)入管42側(cè)的作為流入孔271，將配置于排列方向Y上的制冷劑排出管43側(cè)的作為排出孔272。
[0043]如圖2所示，內(nèi)部翅片29分別在第1流路251及第2流路252各配置一個(gè)，與排列方向Y正交的截面的形狀呈連續(xù)的凹凸形狀。層疊方向上相互相鄰的內(nèi)部翅片29彼此的山部與谷部配置于排列方向Y的相同位置。即，成為相互成相反相位的形狀。
[0044]如圖3所示，從法線方向X觀察時(shí)，內(nèi)部翅片29的排列方向Y兩端形成有一對直翅部292，該一對直翅部292具有隔壁291，隔壁291形成為沿排列方向Y直線狀地延伸。另外，在排列方向Y上的一對直翅部292的內(nèi)側(cè)形成有波紋翅片部293，該波紋翅片部293由從法線方向X觀察時(shí)形成為波型的隔壁291構(gòu)成。在內(nèi)部翅片29中，通過多個(gè)隔壁291將制冷劑流路24分割成在正交方向Z排列的多個(gè)細(xì)流路26。
[0045]如圖2所示，在構(gòu)成配置于正交方向Z的兩端的制冷劑流路24的一對相對內(nèi)壁面242與配置于內(nèi)部翅片29的正交方向Z的兩端的一對隔壁291之間形成有一對外側(cè)流路28。
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