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公開番号2022097235
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-30
出願番号2020210697
出願日2020-12-18
発明の名称冷却装置
出願人昭和電工株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 23/40 20060101AFI20220623BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】軽量化、低コスト化を図ることができる冷却装置を提供する。
【解決手段】複数のフィン11を有する放熱器10と、放熱器10を収容するとともに内部に冷却液を流通させるケース20と、を備え、ケース20には、内部に冷却液を流入させる第1貫通孔341と、内部から冷却液を流出させる第2貫通孔342とが形成され、第1貫通孔341及び第2貫通孔342の少なくともいずれか一の貫通孔は、一の貫通孔を流通する冷却液の流通方向に一の貫通孔が形成された領域と放熱器10が配置された領域とが重複している。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項1】
複数のフィンを有する放熱器と、
前記放熱器を収容するとともに内部に熱媒体を流通させるケースと、
を備え、
前記ケースには、前記内部に前記熱媒体を流入させる流入貫通孔と、当該内部から当該熱媒体を流出させる流出貫通孔とが形成され、当該流入貫通孔及び当該流出貫通孔の少なくともいずれか一の貫通孔は、当該一の貫通孔を流通する熱媒体の流通方向に当該一の貫通孔が形成された領域と前記放熱器が配置された領域とが重複している
冷却装置。
続きを表示(約 660 文字)【請求項2】
前記流通方向に締め付け荷重が発生するように締付部材にて他の部材に締め付けられる
請求項1に記載の冷却装置。
【請求項3】
前記他の部材は、前記熱媒体が流通する流路が形成された流路部材であり、
前記ケースと前記流路部材との間には、前記一の貫通孔の周囲に、当該ケースと当該流路部材との間の隙間をシールするシール部材が設けられている
請求項2に記載の冷却装置。
【請求項4】
前記ケースは、有底筒状のケース本体と、当該ケース本体の開口部を覆うカバーとを有し、
前記放熱器は、前記ケース本体の底部と前記カバーとに接触するように配置されている
請求項2又は3に記載の冷却装置。
【請求項5】
前記フィンは平板状であり、当該フィンの先端が、前記底部又は前記カバーに接触するように配置され、
前記一の貫通孔は、前記底部及び前記カバーの内、前記フィンの先端が接触する方に形成されている
請求項4に記載の冷却装置。
【請求項6】
前記ケースの内部には、前記流入貫通孔と前記流出貫通孔とを結ぶ孔間方向における中央部に前記放熱器が配置され、当該孔間方向における両端部に空洞が形成されており、
前記流入貫通孔を介して前記ケースの内部に流入した熱媒体の一部は前記空洞を介して前記流出貫通孔に至り、残りの熱媒体は当該空洞を介さずに当該流出貫通孔に至る
請求項1から5のいずれか1項に記載の冷却装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、冷却装置に関する。
続きを表示(約 2,600 文字)【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献1には、以下のように構成されたパワー半導体モジュールが記載されている。すなわち、パワー半導体モジュールは、金属ベース板と、半導体チップを収容し、底面が金属ベース板の表面に接着された樹脂ケースと、金属ベース板の裏面に接合された冷却ケースとを備えている。そして、冷却ケースは、冷却液の入口部及び出口部を有する。また、冷却ケースは、入口部の導入口側に第1フランジを備え、出口部の排出口側に第2フランジを備えている。第1フランジは導入口に対向する様に配置された第1開口部を備える。第2フランジは排出口に対向する様に配置された第2開口部を備える。フランジは開口部を挟んで配置された2つで一組のボルト孔が形成されている。これらのボルト孔は、パワー半導体モジュールを流路部材に取り付けるためのボルト孔と、パワー半導体モジュールの導入口及び排出口を流路部材の流路に接続するためのボルト孔とを兼ねる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特許第6365775号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
冷却液の流路を形成するためにフランジ等の部品を追加すると、部品の種類が増えるため、重くなったりコストが高くなったりしてしまう。
本発明は、軽量化、低コスト化を図ることができる冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
かかる目的のもと完成させた本発明は、複数のフィンを有する放熱器と、前記放熱器を収容するとともに内部に熱媒体を流通させるケースと、を備え、前記ケースには、前記内部に前記熱媒体を流入させる流入貫通孔と、当該内部から当該熱媒体を流出させる流出貫通孔とが形成され、当該流入貫通孔及び当該流出貫通孔の少なくともいずれか一の貫通孔は、当該一の貫通孔を流通する熱媒体の流通方向に当該一の貫通孔が形成された領域と前記放熱器が配置された領域とが重複している冷却装置である。
ここで、前記流通方向に締め付け荷重が発生するように締付部材にて他の部材に締め付けられていても良い。
また、前記他の部材は、前記熱媒体が流通する流路が形成された流路部材であり、前記ケースと前記流路部材との間には、前記一の貫通孔の周囲に、当該ケースと当該流路部材との間の隙間をシールするシール部材が設けられていても良い。
また、前記ケースは、有底筒状のケース本体と、当該ケース本体の開口部を覆うカバーとを有し、前記放熱器は、前記ケース本体の底部と前記カバーとに接触するように配置されていても良い。
また、前記フィンは平板状であり、当該フィンの先端が、前記底部又は前記カバーに接触するように配置され、前記一の貫通孔は、前記底部及び前記カバーの内、前記フィンの先端が接触する方に形成されていても良い。
また、前記ケースの内部には、前記流入貫通孔と前記流出貫通孔とを結ぶ孔間方向における中央部に前記放熱器が配置され、当該孔間方向における両端部に空洞が形成されており、前記流入貫通孔を介して前記ケースの内部に流入した熱媒体の一部は前記空洞を介して前記流出貫通孔に至り、残りの熱媒体は当該空洞を介さずに当該流出貫通孔に至っても良い。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、軽量化、低コスト化を図ることができる冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
実施の形態に係る冷却装置を上方から見た斜視図の一例である。
実施の形態に係る冷却装置を下方から見た斜視図の一例である。
図1のIII-III部の断面図である。
冷却装置を下方から見た平面図の一例である。
図3のV-V部の断面の一例を示す図である。
図1のVI-VI部の断面の一例を示す図である。
比較例に係る構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
図1、図2は、実施の形態に係る冷却装置1の一例を示す斜視図である。図1は、冷却装置1を上方から見た斜視図であり、図2は、冷却装置1を下方から見た斜視図である。
図3は、図1のIII-III部の断面図である。
図4は、冷却装置1を下方から見た平面図の一例である。
冷却装置1は、矩形状の複数のフィン11を有する放熱器10と、放熱器10を収納するケース20と、ケース20の後述するカバー40に固定された複数(本実施の形態においては6個)のカラー50とを備えている。カラー50は、円筒状の部材であり、冷却装置1を後述する流路部材100に連結するためのボルト160の台座として機能する。以下では、矩形状のフィン11の長手方向を左右方向、フィン11の短手方向を上下方向、複数のフィン11の並び方向を前後方向と称する場合がある。
【0009】
冷却装置1は、平板状の絶縁部材Iを介してケース20の上面に装着された発熱体Pを、ケース20の内部に流通させる冷却液及び放熱器10を用いて冷却する装置である。発熱体Pは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor))等のパワー半導体デバイスであることを例示することができる。また、発熱体Pは、IGBTと、このIGBTを制御する制御回路とがパッケージ化されたIGBTモジュールや、このIGBTモジュールと自己保護機能とがパッケージ化されたインテリジェントパワーモジュールであることを例示することができる。
【0010】
冷却装置1は、カラー50の内部に通されたボルト160により、例えば、冷却液の流路が形成された流路部材100に取り付けられる。そして、冷却装置1と流路部材100との間には、冷却装置1と流路部材100との間の隙間から冷却液が漏れることを抑制する複数(本実施の形態においては2個)のOリング150が設けられている。
(【0011】以降は省略されています)

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