JP4224940B2

JP4224940B2 - 積層冷却器

Info

Publication number: JP4224940B2
Application number: JP2000357724A
Authority: JP
Inventors: 和広小坂; 誠司井上
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2020-11-24
Also published as: JP2002162188A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数枚のプレートを積層して内部に冷却水路を形成し、この冷却水路に冷却水を流通させて発熱素子を冷却する積層冷却器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両用等の大電流を必要とするインバータ装置は、発熱素子の発熱量が大きいため、冷却水などを用いた強制的な冷却が必要である。そこで、本発明者は、２種類の中間プレートを交互に積層し、その両外層に２枚の外側プレートを重ね合わせて内部に冷却水路を形成する積層冷却器を考案した。
中間プレートは、図９（ａ）、（ｂ）に示す様に、両側にヘッダ開口部１１０を有し、その両ヘッダ開口部１１０の間に複数のスリット１２０が略一定のピッチで斜め方向に形成されている。この２種類の中間プレート１００を交互に積層すると、互いのスリット１２０同士が連通して網目状の冷却水路が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の中間プレート１００は、通常プレス加工によって製造される。ところが、スリットパターンが異なる２種類のプレートを使用すると、必然的に別々のプレス型を用いて加工する必要が生じるため、加工コストが高くなるという問題があった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、複数枚のプレートを積層して構成される積層冷却器において、中間プレートに要する加工コストの低減を図ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の手段）
本発明の積層冷却器に使用される複数枚の中間プレートは、同一の切り抜きパターンを有する１種類のプレートから成り、その１種類のプレートを１枚毎または数枚毎に１８０度回転させて重ね合わせることにより、スリット同士が連通して網目状の冷却流路を形成している。
これにより、複数枚の中間プレートを１種類のプレートで構成できるので、従来の様に２種類のプレートを使用する場合と比較して、中間プレートの加工コストを低く抑えることができる。
【０００５】
（請求項２の手段）
請求項１に記載した積層冷却器において、
中間プレートは、一組のヘッダ開口部の大きさが異なり、
２枚の中間プレートのうち１枚の中間プレートを１８０度回転してもう１枚の中間プレートと重ね合わせ、その一方の中間プレートをプレートＡ、他方の中間プレートをプレートＢと呼ぶ時に、プレートＡに設けられているスリットの一端部がプレートＢに設けられている一方のヘッダ開口部と連通し、且つプレートＢに設けられているスリットの他端部がプレートＡに設けられている他方のヘッダ開口部と連通し、更にプレートＡのスリットとプレートＢのスリットとが連通する。
【０００６】
（請求項３の手段）
請求項１に記載した積層冷却器において、
中間プレートは、複数のスリットの少なくとも一部が一組のヘッダ開口部のうち何方か一方と連通して設けられており、
２枚の中間プレートのうち１枚の中間プレートを１８０度回転してもう１枚の中間プレートと重ね合わせ、その一方の中間プレートをプレートＡ、他方の中間プレートをプレートＢと呼ぶ時に、プレートＡのヘッダ開口部と連通しているスリットと、プレートＢのヘッダ開口部と連通しているスリットとが連通する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は中間プレートの平面図、図４は積層冷却器を使用したインバータ装置の断面図である。
図４に示すインバータ装置１は、電気自動車の走行用モータを制御するもので、積層冷却器２（以下冷却器２と略す）にインバータモジュールやコンバータ等の発熱部品３を取り付けてアッセンブリとし、このアッセンブリをケース４、５に組付けて構成されている。
【０００８】
冷却器２は、複数枚の中間プレート６と２枚の外側プレート７（７Ａ、７Ｂ）とを積層し、一組のパイプ８（８Ａ、８Ｂ）を組付けた後、一体ろう付けにより製造される。
ａ）中間プレート６は、一定の厚みを有する金属板（例えばアルミニウム板）の表面（片面）にろう材層を具備したブレージングシートを使用する。
この中間プレート６は、プレス加工によって製造され、図１に示す様に、一組のヘッダ開口部９（９ａ、９ｂ）、複数個のボルト孔１０、及び複数のスリット１１が設けられている。
【０００９】
ヘッダ開口部９は、中間プレート６の長手方向（図１の上下方向）の両側に設けられ、幅方向（図１の左右方向）に大きく矩形状に開口している。但し、一方のヘッダ開口部９ａの方が他方のヘッダ開口部９ｂより長手方向の幅（図１の上下幅）が広く形成されている。
ボルト孔１０は、冷却器２に発熱部品３を固定するためのボルト（図示しない）を通す丸孔で、両ヘッダ開口部９ａ、９ｂの間に６箇所開けられている。
【００１０】
スリット１１（１１ａ、１１ｂ）は、図１に示す様に、両ヘッダ開口部９ａ、９ｂの間で中間プレート６の左側と右側とに分かれて設けられ、それぞれ中間プレート６に対し斜め方向に略一定のピッチ及び略同一のスリット幅で形成されている。但し、中間プレート６の左側と右側とでスリット１１ａとスリット１１ｂの傾きが逆方向となり、左右対称に形成されている。
複数枚の中間プレート６は、同一の切り抜きパターンを有する１種類のプレートから成り、その１種類のプレートを表裏が反転しない様に、１枚毎あるいは数枚毎に１８０度回転させて積層される。
【００１１】
ここで、１８０度回転して重ね合わせた２枚の中間プレート６のうち一方の中間プレート６をプレートＡ、他方の中間プレート６をプレートＢと呼ぶ時に、両プレートＡ、Ｂは、図２に示す様に積層される。即ち、プレートＡの左側スリット１１ａとプレートＢの右側スリット１１ｂ、及びプレートＡの右側スリット１１ｂとプレートＢの左側スリット１１ａが連通して、それぞれ網目状に冷却流路が形成され、且つ両プレートＡ、Ｂのヘッダ開口部９ａ、９ｂ同士が重なって入口ヘッダ１２と出口ヘッダ１３が形成される。また、プレートＡに設けられているスリット１１の一端部がプレートＢに設けられている一方のヘッダ開口部９ａと連通し、且つプレートＢに設けられているスリット１１の他端部がプレートＡに設けられている他方のヘッダ開口部９ｂと連通する。
【００１２】
ｂ）外側プレート７は、上側プレート７Ａと下側プレート７Ｂから成り、複数枚の中間プレート６を積層して、その両外層に重ね合わされることにより、冷却器２の上下両面を閉じている。この外側プレート７には、図３に示す様に、６個のボルト孔１０が開けられ、それぞれのプレート表面に発熱部品３が取り付けられて、ボルトにより固定される。
【００１３】
また、下側プレート７Ｂには、図３（ｂ）に示す様に、パイプ８を取り付けるための取付け孔７ａ、７ｂが開けられている。一方の取付け孔７ａは、入口ヘッダ１２に連通する位置に設けられ、他方の取付け孔７ｂは、出口ヘッダ１３に連通する位置に設けられている。
ｃ）パイプ８は、外部の冷却水回路（図示しない）と冷却器２とを接続するもので、下側プレート７Ｂに設けられた一方の取付け孔７ａに取り付けられる入口パイプ８Ａと、他方の取付け孔７ｂに取り付けられる出口パイプ８Ｂとから成る（図４参照）。
【００１４】
次に、冷却器２の作用及び効果を説明する。
外部の冷却水回路から入口パイプ８Ａに供給された冷却水は、入口パイプ８Ａから入口ヘッダ１２に流入し、入口ヘッダ１２からスリット１１によって形成される冷却流路を流れた後、出口ヘッダ１３を経て出口パイプ８Ｂから再び外部の冷却水回路へ還流する。これにより、発熱部品３に内蔵されている発熱素子が冷却水によって冷却される。
【００１５】
本実施例の冷却器２に使用される複数枚の中間プレート６は、同一の切り抜きパターンを有する１種類のプレートを使用し、その１種類のプレートを１枚毎または数枚毎に１８０度回転させて積層している。この場合、複数枚の中間プレート６を１つのプレス型で加工できるので、スリットパターンが異なる２種類のプレートを使用する場合と比較して、中間プレート６に要する加工コストを低く抑えることができる。
【００１６】
（第２実施例）
図５は中間プレート６の平面図である。
本実施例の中間プレート６は、図１に示した中間プレート６とスリットパターンが異なるもので、図５に示す様に、中間プレート６の中央部にもスリット１１が形成されている。この中間プレート６を１枚毎あるいは数枚毎に１８０度回転させて積層することにより、図６に示す様に、各中間プレート６のスリット１１同士が連通して網目状に冷却流路が形成され、ヘッダ開口部９ａ、９ｂ同士が連通して入口ヘッダ１２と出口ヘッダ１３が形成される。
この実施例では、各中間プレート６の中央部でもスリット１１同士が重なって流路が確保されるので、より高い冷却効果を得ることが可能である。
【００１７】
（第３実施例）
図７は中間プレート６の平面図である。
本実施例の中間プレート６は、図７に示す様に、スリット１１が一方のヘッダ開口部９ａ（または他方のヘッダ開口部９ｂ）に繋がって形成されている。
この場合、最初からスリット１１と一方のヘッダ開口部９ａとが連通しているので、一組のヘッダ開口部９ａ、９ｂを同じ大きさに設けることができる。この中間プレート６を１８０度回転して重ね合わせると、図８に示す様に、スリット１１同士が連通して形成される冷却流路を介して入口ヘッダ１２と出口ヘッダ１３とが連通する。
【図面の簡単な説明】
【図１】中間プレートの平面図である（第１実施例）。
【図２】中間プレートを重ね合わせた状態を示す平面図である（第１実施例）。
【図３】外側プレートの平面図である。
【図４】インバータ装置の断面図である。
【図５】中間プレートの平面図である（第２実施例）。
【図６】中間プレートを重ね合わせた状態を示す平面図である（第２実施例）。
【図７】中間プレートの平面図である（第３実施例）。
【図８】中間プレートを重ね合わせた状態を示す平面図である（第３実施例）。
【図９】中間プレートの平面図である（従来技術）。
【符号の説明】
２積層冷却器
３発熱部品
６中間プレート
７外側プレート
９ヘッダ開口部
１１スリット

Claims

一組のヘッダ開口部と複数のスリットを有する中間プレートを複数枚積層し、その両外層に外側プレートを重ね合わせて構成され、前記スリットに冷却媒体を流通させて前記外側プレートの表面に取り付けられる発熱部品を冷却する積層冷却器であって、
前記複数枚の中間プレートは、同一の切り抜きパターンを有する１種類のプレートから成り、その１種類のプレートを１枚毎または数枚毎に１８０度回転させて重ね合わせることにより、前記スリット同士が連通して網目状の冷却流路を形成していることを特徴とする積層冷却器。
請求項１に記載した積層冷却器において、
前記中間プレートは、前記一組のヘッダ開口部の大きさが異なり、
２枚の前記中間プレートのうち１枚の中間プレートを１８０度回転してもう１枚の中間プレートと重ね合わせ、その一方の中間プレートをプレートＡ、他方の中間プレートをプレートＢと呼ぶ時に、
前記プレートＡに設けられているスリットの一端部が前記プレートＢに設けられている一方のヘッダ開口部と連通し、且つ前記プレートＢに設けられているスリットの他端部が前記プレートＡに設けられている他方のヘッダ開口部と連通し、更に前記プレートＡのスリットと前記プレートＢのスリットとが連通することを特徴とする積層冷却器。
請求項１に記載した積層冷却器において、
前記中間プレートは、前記複数のスリットの少なくとも一部が前記一組のヘッダ開口部のうち何方か一方と連通して設けられており、
２枚の前記中間プレートのうち１枚の中間プレートを１８０度回転してもう１枚の中間プレートと重ね合わせ、その一方の中間プレートをプレートＡ、他方の中間プレートをプレートＢと呼ぶ時に、
前記プレートＡの前記ヘッダ開口部と連通しているスリットと、前記プレートＢの前記ヘッダ開口部と連通しているスリットとが連通することを特徴とする積層冷却器。