冷卻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及通過強制風(fēng)冷對發(fā)熱元件進行冷卻的冷卻裝置，特別設(shè)及對搭載 于鐵路車輛等輸送體的功率轉(zhuǎn)換裝置等電氣元件進行冷卻的強制風(fēng)冷型冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] W往，作為用于對多個電氣元件進行冷卻的強制風(fēng)冷型冷卻裝置，存在具有受熱 體、固定于該受熱體的多個U字型（或者L字型）的熱導(dǎo)管、W及安裝于熱導(dǎo)管的散熱片組 的冷卻裝置（參考專利文獻1)。在該樣的冷卻裝置中，通常全部U字型（L字型）熱導(dǎo)管都 平行于冷卻風(fēng)的流動方向排列，或者垂直于冷卻風(fēng)的流動方向排列。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1 ;特開2011-181882公報 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 實用新型所要解決的課題
[0007] 但是，在上述現(xiàn)有的冷卻裝置中，在熱導(dǎo)管平行配置的情況下，存在因由配置于冷 卻風(fēng)上游的熱導(dǎo)管、散熱片等產(chǎn)生的壓力損失，而導(dǎo)致下游側(cè)的冷卻能力下降的傾向。另 夕F，在垂直配置的情況下，由于翅片效率下降，而存在不僅下游側(cè)，連上游的冷卻能力也下 降的傾向。因此，為了進一步提高冷卻能力，可W考慮增加冷卻用翅片的數(shù)量、增加冷卻風(fēng) 的風(fēng)量等措施，但該樣會產(chǎn)生工時增加的問題，并且產(chǎn)生冷卻裝置的設(shè)置空間增大、電力消 耗增大的問題。
[0008] 本實用新型的目的在于提供可W防止設(shè)置空間、電力消耗增大等問題，而且能夠 增大下游側(cè)的冷卻能力的冷卻裝置
[0009] 用于解決課題的方案
[0010] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的冷卻裝置的特征在于，包括：與發(fā)熱元件熱連 接的受熱體，與所述受熱體熱連接的熱導(dǎo)管組，和與所述多個熱導(dǎo)管熱連接的散熱片組，所 述熱導(dǎo)管組具有；配置于冷卻風(fēng)的上游、由大致垂直于所述冷卻風(fēng)的流動方向配置的多個 熱導(dǎo)管構(gòu)成的第1熱導(dǎo)管單元，配置于所述冷卻風(fēng)的下游、由大致平行于所述冷卻風(fēng)的流 動方向配置的多個熱導(dǎo)管構(gòu)成的第2熱導(dǎo)管單元。
[0011] 優(yōu)選地，所述第1熱導(dǎo)管單元由U字型或L字型的多個熱導(dǎo)管構(gòu)成，所述熱導(dǎo)管具 有：固定于所述受熱體的第1固定部，和從所述第1固定部的至少一端延伸出的第1伸出 部，并且如下配置：由所述第1固定部和所述第1伸出部所確定的面大致垂直于所述冷卻風(fēng) 的流動方向。
[0012] 另外，優(yōu)選地，所述第2熱導(dǎo)管單元由U字型或L字型的多個熱導(dǎo)管構(gòu)成，所述熱 導(dǎo)管具有：固定于所述受熱體的第2固定部，和從所述第2固定部的至少一端延伸出的第2 伸出部，由所述第2固定部和所述第2伸出部所確定的面大致平行于所述冷卻風(fēng)的流動方 向。
[0013]而且，所述第1熱導(dǎo)管單元由所述多個熱導(dǎo)管并列設(shè)置而成，具有；W預(yù)定間距排 列所述熱導(dǎo)管而成的一個熱導(dǎo)管列，和W不同于所述預(yù)定間距的間距排列所述熱導(dǎo)管而成 的另一熱導(dǎo)管列。
[0014]進而，優(yōu)選地，所述一個熱導(dǎo)管列中的排列間距是所述散熱片的寬度尺寸的1/a， 其中，a為2W上的整數(shù)，所述另一熱導(dǎo)管列中的排列間距是所述散熱片的寬度尺寸的1/ 0，其中，0聲a，0為2W上的整數(shù)。
[0015] 進而，優(yōu)選地，所述一個熱導(dǎo)管列和所述另一個熱導(dǎo)管列在所述冷卻風(fēng)的流動方 向上交替地配置。
[0016] 進而，優(yōu)選地，所述第2熱導(dǎo)管單元由W預(yù)定間距排列的多個熱導(dǎo)管并列設(shè)置而 成。
[0017]實用新型的效果
[0018] 根據(jù)本實用新型，第1熱導(dǎo)管單元配置于冷卻風(fēng)的上游，并且由大致垂直于該冷 卻風(fēng)的流動方向配置的多個熱導(dǎo)管構(gòu)成。而且，第2熱導(dǎo)管單元配置于所述冷卻風(fēng)的下游， 并且由大致平行于該冷卻風(fēng)的流動方向配置的多個熱導(dǎo)管構(gòu)成。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，使新來的冷 卻風(fēng)通過上述配置的第1熱導(dǎo)管單元，可W在維持冷卻能力的同時，減小壓力損失。而且， 使充足風(fēng)量的冷卻風(fēng)通過上述配置的第2熱導(dǎo)管單元，可W在抑制第2熱導(dǎo)管單元中的風(fēng) 量降低的同時，利用翅片的高效率來提高冷卻能力。其結(jié)果，可W實現(xiàn)沿冷卻風(fēng)的流動方向 配置的發(fā)熱元件溫度的均勻化。而且，由于不需要翅片片數(shù)、熱導(dǎo)管根數(shù)等的增加，或因風(fēng) 量增大而要求風(fēng)扇大型化，可W防止冷卻裝置的設(shè)置空間的增大、電力消耗的增大。
【附圖說明】
[0019] 圖1是示意性示出根據(jù)本實用新型第1實施方式的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0020] 圖2是圖1的冷卻裝置的側(cè)視圖。
[0021] 圖3中（a)是沿圖1的線A-A的截面圖，化）是沿圖1的線B-B的截面圖。
[0022] 圖4是圖1的冷卻裝置的俯視圖。
[002引圖5中（a)是示出圖1的冷卻裝置中的冷卻風(fēng)的流動方向的俯視圖，化）是示出 熱導(dǎo)管12A的配置和流動方向的關(guān)系的放大圖，（C)是示出熱導(dǎo)管12B的配置和流動方向 的關(guān)系的放大圖。
[0024]圖6是示意性示出根據(jù)本實用新型第2實施方式的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。 [002引圖7是圖6的冷卻裝置的俯視圖。
[0026] 圖8是示出通過數(shù)值分析求取受熱體溫度時的發(fā)熱元件的配置的圖。
[0027] 圖9是示出由數(shù)值分析求得的實施例、現(xiàn)有例的受熱體溫度的曲線圖。
[0028] 圖10是示出圖1的第1熱導(dǎo)管單元的變形例的圖。
[0029] 圖11是示出圖6的第1熱導(dǎo)管單元的變形例的圖。
[0030] 圖12是示出圖1的散熱片組的變形例的圖。
【具體實施方式】
[0031] 下面參照附圖對本實用新型的實施方式進行詳細的說明。
[0032]圖1是示意性示出根據(jù)本實用新型第1實施方式的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖 2是圖1的冷卻裝置的側(cè)視圖。另外，圖1中的熱導(dǎo)管數(shù)目和翅片數(shù)目是為了示出其一個例 子，根據(jù)本實用新型的冷卻裝置的熱導(dǎo)管數(shù)目和翅片數(shù)目并不限于圖1所示。
[003引如圖1所示，本實用新型的冷卻裝置1包括；與發(fā)熱元件10-1~10-8熱連接的受 熱體11、與該受熱體熱連接的熱導(dǎo)管組12、與多個熱導(dǎo)管熱連接的散熱片組13。
[0034]受熱體11是具有預(yù)定厚度的平板狀構(gòu)件，在受熱體11的一面11a安裝有發(fā)熱元 件10-1~10-8,在另一面1化安裝有熱導(dǎo)管組12。而且，在將與冷卻風(fēng)的流動方向F大 致平行的方向設(shè)為受熱體11的長度，將與流動方向F大致垂直的方向設(shè)為受熱體11的寬 度時，受熱體11的寬度和長度可W根據(jù)發(fā)熱元件10-1~10-8的尺寸和發(fā)熱量選擇各種尺 寸。
[00巧]熱導(dǎo)管組12例如由側(cè)面視圖呈大致U字型的多個熱導(dǎo)管構(gòu)成，各熱導(dǎo)管大致垂直 于受熱體11地配置。
[0036] 在本實施方式中，熱導(dǎo)管組12具有；配置于冷卻風(fēng)的上游、由大致垂直于冷卻風(fēng) 的流動方向F地配置的多個熱導(dǎo)管12A構(gòu)成的熱導(dǎo)管單元12-1 (第1熱導(dǎo)管單元），和配置 于冷卻風(fēng)F的下游、由大致平行于冷卻風(fēng)的流動方向F地配置的多個熱導(dǎo)管12B構(gòu)成的熱 導(dǎo)管單元12-2(第2熱導(dǎo)管單元）。
[0037]目P，熱導(dǎo)管單元12-1的熱導(dǎo)管12A與流動方向F大致垂直地配置，熱導(dǎo)管單元 12-2的熱導(dǎo)管12B與流動方向大致平行地配置。換而言之，熱導(dǎo)管單元12-1的各熱導(dǎo)管配 置成與熱導(dǎo)管單元12-2的任一熱導(dǎo)管大致垂直。
[003引另外，熱導(dǎo)管單元12-1的多個熱導(dǎo)管12A沿冷卻風(fēng)的流動方向F等間隔地排列配 置。熱導(dǎo)管單元12-2的多個熱導(dǎo)管12B與冷卻風(fēng)的流動方向F大致平行地等間隔配置。
[0039] 如圖3(a)所示，熱導(dǎo)管12A具有；固定于受熱體11的固定部121(第1固定部）， 從該固定部的兩端大致垂直地延伸出的伸出部122、123(第1伸出部）。固定部121埋設(shè)固 定于受熱體11的面1化偵U，伸出部122、123大致垂直于受熱體11的面1化地延伸。
[0040] 在該熱導(dǎo)管12A中，固定部121起熱量輸入部（蒸發(fā)部）的作用，而伸出部122、 123起散熱部（冷凝部）的作用。具體地，當(dāng)從發(fā)熱元件10-1~10-8發(fā)出的熱量傳遞到固 定部121時，在固定部121中工作液蒸發(fā)，所蒸發(fā)的蒸氣到達伸出部122、123。到達了伸出 部122、123的蒸氣在該伸出部的內(nèi)壁冷凝、液化，放出潛熱。所放出的潛熱傳遞到熱導(dǎo)管和 翅片，而放出到外部大氣。另外，液化了的工作液利用配置于熱導(dǎo)管內(nèi)的管巧（未示出）等 的毛細管現(xiàn)象，回流至固定部121。工作液返回固定部121，通過反復(fù)進行上述循環(huán)，連續(xù)地 進行熱傳遞。