プレート積層型冷却器
【課題】製造効率と品質安定性を向上させることができるプレート積層型冷却器を得る。
【解決手段】ヘッダ枠体1内に積層フィン2が取付けられている。積層フィン2は、積層したプレートにより構成されている。積層フィン2の上面に天板3が接合されている。ヘッダ枠体1の周縁部に段差6が設けられている。段差6は内壁7と平面8を持つ。天板3は、段差6の内壁7の内側に配置されている。ろう材9が、段差6の平面8と天板3の下面との間の間隙を埋設し、平面8と天板3を接合する。ヘッダ枠体1内に取付けられた積層フィン2の上面は、ヘッダ枠体1の段差6の平面8よりもヘッダ枠体1の底面から離れている。
【解決手段】ヘッダ枠体1内に積層フィン2が取付けられている。積層フィン2は、積層したプレートにより構成されている。積層フィン2の上面に天板3が接合されている。ヘッダ枠体1の周縁部に段差6が設けられている。段差6は内壁7と平面8を持つ。天板3は、段差6の内壁7の内側に配置されている。ろう材9が、段差6の平面8と天板3の下面との間の間隙を埋設し、平面8と天板3を接合する。ヘッダ枠体1内に取付けられた積層フィン2の上面は、ヘッダ枠体1の段差6の平面8よりもヘッダ枠体1の底面から離れている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液冷媒を循環させて電力制御用半導体装置などの発熱体を冷却するプレート積層型冷却器に関する。
【背景技術】
【0002】
液冷媒を流して発熱体を冷却する冷却器として、フィン部と流路部を形成した薄いプレートを複数積層したプレート積層型冷却器が用いられている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−282969号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
プレート積層型冷却器の積層フィンは、複数のプレートを積層することにより構成される。このため、プレートの厚みや平面の状態などの影響を受け、積層フィンの高さはばらつきやすい。また、コルゲート(波板形状)フィンに比べてフィン本体の変形による高低差を吸収し難い。このため、積層フィンの上面がヘッダ枠体の上面より低いと、天板をヘッダ枠体と積層フィンに接合した場合に、天板と積層フィンとの接合面積が減少する。この結果、冷却性能が低下して、品質安定性が劣化するという問題があった。
【0005】
この問題を回避するには、積層フィンの高さを測定して、積層フィンの切削加工やシム板の挿入などの後工程により、天板とヘッダ枠体の平面との間の間隙を調整すればよい。しかし、このような調整を積層フィンごとに行うと、製造効率が悪化してしまうという問題があった。
【0006】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は製造効率と品質安定性を向上させることができるプレート積層型冷却器を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係るプレート積層型冷却器は、内壁と平面を持つ段差が周縁部に設けられたヘッダ枠体と、積層したプレートにより構成され、前記ヘッダ枠体内に取付けられた積層フィンと、前記積層フィンの上面に接合され、前記段差の前記内壁の内側に配置された天板と、前記段差の前記平面と前記天板の下面との間の間隙を埋設し前記平面と前記天板を接合するろう材とを備え、前記ヘッダ枠体内に取付けられた前記積層フィンの上面は、前記段差の前記平面よりも前記ヘッダ枠体の底面から離れていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明により、製造効率と品質安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施の形態1に係るプレート積層型冷却器を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係るプレート積層型冷却器の内部を示す上面図である。
【図3】図1のI−IIに沿った断面図である。
【図4】本発明の実施の形態1に係るプレート積層型冷却器の製造工程を示す斜視図である。
【図5】本発明の実施の形態1に係るプレート積層型冷却器の製造工程を示す斜視図である。
【図6】本発明の実施の形態2に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。
【図7】本発明の実施の形態3に係るプレート積層型冷却器を示す斜視図である。
【図8】本発明の実施の形態3に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大上面図である。
【図9】本発明の実施の形態3に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大上面図である。
【図10】本発明の実施の形態4に係るプレート積層型冷却器を示す斜視図である。
【図11】本発明の実施の形態5に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。
【図12】本発明の実施の形態6に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。
【図13】本発明の実施の形態6に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。
【図14】本発明の実施の形態7に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。
【図15】本発明の実施の形態7に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。
【図16】本発明の実施の形態8に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の実施の形態に係るプレート積層型冷却器について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【0011】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係るプレート積層型冷却器を示す斜視図である。図2は、本発明の実施の形態1に係るプレート積層型冷却器の内部を示す上面図である。図3は、図1のI−IIに沿った断面図である。
【0012】
ヘッダ枠体1内に積層フィン2が取付けられている。ヘッダ枠体1と積層フィン2は、積層した3層以上のプレートにより構成されている。積層フィン2の上面に天板3が接合されている。ヘッダ枠体1の側面には冷媒導入パイプ4と冷媒導出パイプ5が設けられている。
【0013】
ヘッダ枠体1の周縁部に段差6が設けられている。段差6は内壁7と平面8を持つ。天板3は、段差6の内壁7の内側に配置されている。ろう材9が、段差6の平面8と天板3の下面との間の間隙を埋設し、平面8と天板3を接合する。ろう材9は例えばペーストろうや線ろうなどである。なお、ろう材9の代わりに接着剤などの他の接合材料を用いてもよい。天板3とヘッダ枠体1の間に、シート状の接着剤やろう材を挟み込んで両者を接合してもよい。
【0014】
ヘッダ枠体1内に取付けられた積層フィン2の上面は、ヘッダ枠体1の段差6の平面8よりもヘッダ枠体1の底面から離れている。さらに、ヘッダ枠体1の平面8は、ヘッダ枠体1の内側に向かうほどヘッダ枠体1の底面から離れるような傾斜を有する。
【0015】
続いて、上記冷却器の動作を説明する。冷媒導入パイプ4から導入された冷媒は、ヘッダ枠体1の上流側の流路を通って積層フィン2に分配される。この冷媒は積層フィン2のスリットを流れ、この際に発熱体からの熱を熱交換する。熱交換した冷媒は、ヘッダ枠体1の下流側の流路を通って冷媒導出パイプ5から導出される。
【0016】
続いて、上記冷却器の製造工程を説明する。図4及び図5は、本発明の実施の形態1に係るプレート積層型冷却器の製造工程を示す斜視図である。
【0017】
まず、積層フィン2を構成するプレートに、エッチングやパンチング等により冷却フィン形状を形成する。このプレートを積層することで積層フィン2を形成する。また、プレートを積層することでヘッダ枠体1を形成する。積層されたプレートは、冷媒が外部に漏れないようにろう付けで接合される。プレートの接合時に、冷媒導入パイプ4と冷媒導出パイプ5も同時に接合する。なお、プレートにろう材がクラッドされたブレージングシートを用いると、効率よく積層することができる。
【0018】
次に、図4に示すように、積層フィン2をヘッダ枠体1の開口内に取付ける。次に、図5に示すように、積層フィン2の上面に天板3をろう付けで接合する。なお、予め積層フィン2と天板3を積層して積み上げた状態でろう付けしてもよい。次に、ろう材9により、段差6の平面8と天板3の下面との間の間隙を埋設し、平面8と天板3を接合する。以上の工程により上記冷却器が製造される。
【0019】
続いて、本実施の形態の効果を説明する。本実施の形態では、ヘッダ枠体1内に取付けられた積層フィン2の上面が段差6の平面8よりもヘッダ枠体1の底面から離れるように設定する。これにより、積層フィン2の高さのばらつきを吸収して、天板3と積層フィン2を確実に接合することができる。両者の平面積を確保できるため、天板3からの熱が積層フィン2に確実に伝わり、冷却性能を確保することができる。さらに、積層フィン2の高さのばらつきに対して、間隙を調整するための後加工が不要となり、製造効率と品質安定性を向上させることができる。
【0020】
また、積層フィン2の上面を段差6の平面8よりもヘッダ枠体1の底面から離れるようにすることで、天板3とヘッダ枠体1の平面8との間に間隙が生じる。冷却器内の密閉性を確保するために、この間隙を確実に埋める必要がある。そこで、本実施の形態では、天板3とヘッダ枠体1の平面8との間隙をろう材9で埋める。ただし、これに限らず、天板3やスペーサーを変形させることで間隙を埋めてもよい。
【0021】
また、ヘッダ枠体1の平面8は、ヘッダ枠体1の内側に向かうほどヘッダ枠体1の底面から離れるような傾斜を有する。これにより、毛細管力によってろう材9が天板3とヘッダ枠体1の間隙に流入するため、更に確実に気密性を確保することができる。
【0022】
実施の形態2.
図6は、本発明の実施の形態2に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。ヘッダ枠体1の平面8は、溝部10と、溝部10よりもヘッダ枠体1の外側に配置された外側平面8aと、溝部10よりもヘッダ枠体1の内側に配置された内側平面8bとを有する。内側平面8bは外側平面8aよりヘッダ枠体1の底面に近い。
【0023】
冷却器の気密性を確保するために十分な量のろう材を供給しても、余剰のろう材9を溝部10に溜めることができる。そして、内側平面8bが外側平面8aよりヘッダ枠体1の底面に近いため、溝部10の内側では天板3とヘッダ枠体1との間隙が広がる。このため、毛細管力が無くなり、余剰のろう材9が積層フィン2に流れ込むのを防止することができる。この結果、積層フィン2の詰まりや熱伝達の悪化を防止することができる。
【0024】
実施の形態3.
図7は、本発明の実施の形態3に係るプレート積層型冷却器を示す斜視図である。図8及び図9は、本発明の実施の形態3に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大上面図である。
【0025】
天板3の側面に突出部11が設けられている。突出部11の幅は先端に向かうほど狭くなる。ヘッダ枠体1の段差6の内壁7に凹部12が設けられている。突出部11の先端部が凹部12に挿入される。凹部12の開口幅は突出部11の最大幅よりも小さい。突出部11の側面が凹部12の入り口の角部に当たることで、突出部11以外において天板3の側面と段差6の内壁7との間の間隙が確保される。
【0026】
これにより、天板3とヘッダ枠体1の段差6の平面8との間隙にろう材9を確実に供給して気密性を確保することができる。また、ヘッダ枠体1と天板3を位置決めする治具が不要であるため、製造の簡略化と品質安定性を両立することができる。
【0027】
実施の形態4.
図10は、本発明の実施の形態4に係るプレート積層型冷却器を示す斜視図である。天板3の側面に突出部13が設けられている。突出部13の先端が段差6の内壁7に当たることで、突出部13の長さだけ確実に突出部13以外において天板3の側面と段差6の内壁7との間の間隙が確保される。
【0028】
これにより、天板3とヘッダ枠体1の段差6の平面8との間隙にろう材9を確実に供給して気密性を確保することができる。また、ヘッダ枠体1と天板3を位置決めする治具が不要であるため、製造の簡略化と品質安定性を両立することができる。
【0029】
実施の形態5.
図11は、本発明の実施の形態5に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。ヘッダ枠体1の段差6の平面8に突起14が設けられている。天板3の外周部の下面に窪み15が設けられている。突起14が窪み15に挿入されることで、ヘッダ枠体1と天板3が位置決めされ、天板3の側面と段差6の内壁7との間の間隙が確保される。
【0030】
これにより、天板3とヘッダ枠体1の段差6の平面8との間隙にろう材9を確実に供給して気密性を確保することができる。また、ヘッダ枠体1と天板3を位置決めする治具が不要であるため、製造の簡略化と品質安定性を両立することができる。
【0031】
実施の形態6.
図12及び図13は、本発明の実施の形態6に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。天板3は、積層フィン2に接合される中央部分3aと、ヘッダ枠体1の段差6の平面8に接合される周辺部分3bとを有する。周辺部分3bが中央部分3aよりも薄いため、周辺部分3bが中央部分3aに対して変形しやすくなっている。
【0032】
周辺部分3bが中央部分3aに対して変形しやすいため、ろう付時に加圧する際に天板3の周辺部分3bが変形して、天板3の周辺部分3bがヘッダ枠体1の段差6の平面8に近づいて確実にろう付することができる。一方、天板3の中央部分3aは変形しないため、天板3と積層フィン2の接合状態には影響を与えず、冷却性能を確保することができる。
【0033】
なお、ここでは天板3とヘッダ枠体1の平面8を平行にしたが、これに限らず天板3の側面をヘッダ枠体1に接触させて天板3の周辺部分3bを変形させてもよい。
【0034】
実施の形態7.
図14及び図15は、本発明の実施の形態7に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。天板3は、積層フィン2に接合される中央部分3aと、ヘッダ枠体1の段差6の平面8に接合される周辺部分3bとを有する。周辺部分3bと中央部分3aとの間にスリット16が設けられているため、周辺部分3bが中央部分3aに対して変形しやすい構造となっている。
【0035】
周辺部分3bが中央部分3aに対して変形しやすいため、ろう付時に加圧する際に天板3の周辺部分3bが変形して、天板3の周辺部分3bがヘッダ枠体1の段差6の平面8に近づいて確実にろう付することができる。一方、天板3の中央部分3aは変形しないため、天板3と積層フィン2の接合状態には影響を与えず、冷却性能を確保することができる。
【0036】
なお、ここでは天板3とヘッダ枠体1の平面8を平行にしたが、これに限らず天板3の側面をヘッダ枠体1に接触させて天板3の周辺部分3bを変形させてもよい。
【0037】
実施の形態8.
図16は、本発明の実施の形態8に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。天板3の周縁部に立ち上がり部分17が設けられている。立ち上がり部分17は、ヘッダ枠体1の段差6の内壁7に接合される。これにより、天板3とヘッダ枠体1を更に確実に接合することができる。
【0038】
また、ヘッダ枠体1の段差6の内壁7は、立ち上がり部分17よりも緩やかな傾斜を有する。これにより、ろう材9の流入方向に間隙が狭まっていくため、毛細管力によりろう材9が天板3とヘッダ枠体1の段差6の平面8との間隙に引き込まれる。この結果、更に確実に気密性を確保することができる。
【符号の説明】
【0039】
1 ヘッダ枠体、2 積層フィン、3 天板、3a 中央部分、3b 周辺部分、6 段差、7 内壁、8 平面、8a 外側平面、8b 内側平面、9 ろう材(接合材料)、10 溝部、11,13 突出部、12 凹部、14 突起、15 窪み、16 スリット、17 立ち上がり部分
【技術分野】
【0001】
本発明は、液冷媒を循環させて電力制御用半導体装置などの発熱体を冷却するプレート積層型冷却器に関する。
【背景技術】
【0002】
液冷媒を流して発熱体を冷却する冷却器として、フィン部と流路部を形成した薄いプレートを複数積層したプレート積層型冷却器が用いられている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−282969号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
プレート積層型冷却器の積層フィンは、複数のプレートを積層することにより構成される。このため、プレートの厚みや平面の状態などの影響を受け、積層フィンの高さはばらつきやすい。また、コルゲート(波板形状)フィンに比べてフィン本体の変形による高低差を吸収し難い。このため、積層フィンの上面がヘッダ枠体の上面より低いと、天板をヘッダ枠体と積層フィンに接合した場合に、天板と積層フィンとの接合面積が減少する。この結果、冷却性能が低下して、品質安定性が劣化するという問題があった。
【0005】
この問題を回避するには、積層フィンの高さを測定して、積層フィンの切削加工やシム板の挿入などの後工程により、天板とヘッダ枠体の平面との間の間隙を調整すればよい。しかし、このような調整を積層フィンごとに行うと、製造効率が悪化してしまうという問題があった。
【0006】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は製造効率と品質安定性を向上させることができるプレート積層型冷却器を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係るプレート積層型冷却器は、内壁と平面を持つ段差が周縁部に設けられたヘッダ枠体と、積層したプレートにより構成され、前記ヘッダ枠体内に取付けられた積層フィンと、前記積層フィンの上面に接合され、前記段差の前記内壁の内側に配置された天板と、前記段差の前記平面と前記天板の下面との間の間隙を埋設し前記平面と前記天板を接合するろう材とを備え、前記ヘッダ枠体内に取付けられた前記積層フィンの上面は、前記段差の前記平面よりも前記ヘッダ枠体の底面から離れていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明により、製造効率と品質安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施の形態1に係るプレート積層型冷却器を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係るプレート積層型冷却器の内部を示す上面図である。
【図3】図1のI−IIに沿った断面図である。
【図4】本発明の実施の形態1に係るプレート積層型冷却器の製造工程を示す斜視図である。
【図5】本発明の実施の形態1に係るプレート積層型冷却器の製造工程を示す斜視図である。
【図6】本発明の実施の形態2に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。
【図7】本発明の実施の形態3に係るプレート積層型冷却器を示す斜視図である。
【図8】本発明の実施の形態3に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大上面図である。
【図9】本発明の実施の形態3に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大上面図である。
【図10】本発明の実施の形態4に係るプレート積層型冷却器を示す斜視図である。
【図11】本発明の実施の形態5に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。
【図12】本発明の実施の形態6に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。
【図13】本発明の実施の形態6に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。
【図14】本発明の実施の形態7に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。
【図15】本発明の実施の形態7に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。
【図16】本発明の実施の形態8に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の実施の形態に係るプレート積層型冷却器について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【0011】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係るプレート積層型冷却器を示す斜視図である。図2は、本発明の実施の形態1に係るプレート積層型冷却器の内部を示す上面図である。図3は、図1のI−IIに沿った断面図である。
【0012】
ヘッダ枠体1内に積層フィン2が取付けられている。ヘッダ枠体1と積層フィン2は、積層した3層以上のプレートにより構成されている。積層フィン2の上面に天板3が接合されている。ヘッダ枠体1の側面には冷媒導入パイプ4と冷媒導出パイプ5が設けられている。
【0013】
ヘッダ枠体1の周縁部に段差6が設けられている。段差6は内壁7と平面8を持つ。天板3は、段差6の内壁7の内側に配置されている。ろう材9が、段差6の平面8と天板3の下面との間の間隙を埋設し、平面8と天板3を接合する。ろう材9は例えばペーストろうや線ろうなどである。なお、ろう材9の代わりに接着剤などの他の接合材料を用いてもよい。天板3とヘッダ枠体1の間に、シート状の接着剤やろう材を挟み込んで両者を接合してもよい。
【0014】
ヘッダ枠体1内に取付けられた積層フィン2の上面は、ヘッダ枠体1の段差6の平面8よりもヘッダ枠体1の底面から離れている。さらに、ヘッダ枠体1の平面8は、ヘッダ枠体1の内側に向かうほどヘッダ枠体1の底面から離れるような傾斜を有する。
【0015】
続いて、上記冷却器の動作を説明する。冷媒導入パイプ4から導入された冷媒は、ヘッダ枠体1の上流側の流路を通って積層フィン2に分配される。この冷媒は積層フィン2のスリットを流れ、この際に発熱体からの熱を熱交換する。熱交換した冷媒は、ヘッダ枠体1の下流側の流路を通って冷媒導出パイプ5から導出される。
【0016】
続いて、上記冷却器の製造工程を説明する。図4及び図5は、本発明の実施の形態1に係るプレート積層型冷却器の製造工程を示す斜視図である。
【0017】
まず、積層フィン2を構成するプレートに、エッチングやパンチング等により冷却フィン形状を形成する。このプレートを積層することで積層フィン2を形成する。また、プレートを積層することでヘッダ枠体1を形成する。積層されたプレートは、冷媒が外部に漏れないようにろう付けで接合される。プレートの接合時に、冷媒導入パイプ4と冷媒導出パイプ5も同時に接合する。なお、プレートにろう材がクラッドされたブレージングシートを用いると、効率よく積層することができる。
【0018】
次に、図4に示すように、積層フィン2をヘッダ枠体1の開口内に取付ける。次に、図5に示すように、積層フィン2の上面に天板3をろう付けで接合する。なお、予め積層フィン2と天板3を積層して積み上げた状態でろう付けしてもよい。次に、ろう材9により、段差6の平面8と天板3の下面との間の間隙を埋設し、平面8と天板3を接合する。以上の工程により上記冷却器が製造される。
【0019】
続いて、本実施の形態の効果を説明する。本実施の形態では、ヘッダ枠体1内に取付けられた積層フィン2の上面が段差6の平面8よりもヘッダ枠体1の底面から離れるように設定する。これにより、積層フィン2の高さのばらつきを吸収して、天板3と積層フィン2を確実に接合することができる。両者の平面積を確保できるため、天板3からの熱が積層フィン2に確実に伝わり、冷却性能を確保することができる。さらに、積層フィン2の高さのばらつきに対して、間隙を調整するための後加工が不要となり、製造効率と品質安定性を向上させることができる。
【0020】
また、積層フィン2の上面を段差6の平面8よりもヘッダ枠体1の底面から離れるようにすることで、天板3とヘッダ枠体1の平面8との間に間隙が生じる。冷却器内の密閉性を確保するために、この間隙を確実に埋める必要がある。そこで、本実施の形態では、天板3とヘッダ枠体1の平面8との間隙をろう材9で埋める。ただし、これに限らず、天板3やスペーサーを変形させることで間隙を埋めてもよい。
【0021】
また、ヘッダ枠体1の平面8は、ヘッダ枠体1の内側に向かうほどヘッダ枠体1の底面から離れるような傾斜を有する。これにより、毛細管力によってろう材9が天板3とヘッダ枠体1の間隙に流入するため、更に確実に気密性を確保することができる。
【0022】
実施の形態2.
図6は、本発明の実施の形態2に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。ヘッダ枠体1の平面8は、溝部10と、溝部10よりもヘッダ枠体1の外側に配置された外側平面8aと、溝部10よりもヘッダ枠体1の内側に配置された内側平面8bとを有する。内側平面8bは外側平面8aよりヘッダ枠体1の底面に近い。
【0023】
冷却器の気密性を確保するために十分な量のろう材を供給しても、余剰のろう材9を溝部10に溜めることができる。そして、内側平面8bが外側平面8aよりヘッダ枠体1の底面に近いため、溝部10の内側では天板3とヘッダ枠体1との間隙が広がる。このため、毛細管力が無くなり、余剰のろう材9が積層フィン2に流れ込むのを防止することができる。この結果、積層フィン2の詰まりや熱伝達の悪化を防止することができる。
【0024】
実施の形態3.
図7は、本発明の実施の形態3に係るプレート積層型冷却器を示す斜視図である。図8及び図9は、本発明の実施の形態3に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大上面図である。
【0025】
天板3の側面に突出部11が設けられている。突出部11の幅は先端に向かうほど狭くなる。ヘッダ枠体1の段差6の内壁7に凹部12が設けられている。突出部11の先端部が凹部12に挿入される。凹部12の開口幅は突出部11の最大幅よりも小さい。突出部11の側面が凹部12の入り口の角部に当たることで、突出部11以外において天板3の側面と段差6の内壁7との間の間隙が確保される。
【0026】
これにより、天板3とヘッダ枠体1の段差6の平面8との間隙にろう材9を確実に供給して気密性を確保することができる。また、ヘッダ枠体1と天板3を位置決めする治具が不要であるため、製造の簡略化と品質安定性を両立することができる。
【0027】
実施の形態4.
図10は、本発明の実施の形態4に係るプレート積層型冷却器を示す斜視図である。天板3の側面に突出部13が設けられている。突出部13の先端が段差6の内壁7に当たることで、突出部13の長さだけ確実に突出部13以外において天板3の側面と段差6の内壁7との間の間隙が確保される。
【0028】
これにより、天板3とヘッダ枠体1の段差6の平面8との間隙にろう材9を確実に供給して気密性を確保することができる。また、ヘッダ枠体1と天板3を位置決めする治具が不要であるため、製造の簡略化と品質安定性を両立することができる。
【0029】
実施の形態5.
図11は、本発明の実施の形態5に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。ヘッダ枠体1の段差6の平面8に突起14が設けられている。天板3の外周部の下面に窪み15が設けられている。突起14が窪み15に挿入されることで、ヘッダ枠体1と天板3が位置決めされ、天板3の側面と段差6の内壁7との間の間隙が確保される。
【0030】
これにより、天板3とヘッダ枠体1の段差6の平面8との間隙にろう材9を確実に供給して気密性を確保することができる。また、ヘッダ枠体1と天板3を位置決めする治具が不要であるため、製造の簡略化と品質安定性を両立することができる。
【0031】
実施の形態6.
図12及び図13は、本発明の実施の形態6に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。天板3は、積層フィン2に接合される中央部分3aと、ヘッダ枠体1の段差6の平面8に接合される周辺部分3bとを有する。周辺部分3bが中央部分3aよりも薄いため、周辺部分3bが中央部分3aに対して変形しやすくなっている。
【0032】
周辺部分3bが中央部分3aに対して変形しやすいため、ろう付時に加圧する際に天板3の周辺部分3bが変形して、天板3の周辺部分3bがヘッダ枠体1の段差6の平面8に近づいて確実にろう付することができる。一方、天板3の中央部分3aは変形しないため、天板3と積層フィン2の接合状態には影響を与えず、冷却性能を確保することができる。
【0033】
なお、ここでは天板3とヘッダ枠体1の平面8を平行にしたが、これに限らず天板3の側面をヘッダ枠体1に接触させて天板3の周辺部分3bを変形させてもよい。
【0034】
実施の形態7.
図14及び図15は、本発明の実施の形態7に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。天板3は、積層フィン2に接合される中央部分3aと、ヘッダ枠体1の段差6の平面8に接合される周辺部分3bとを有する。周辺部分3bと中央部分3aとの間にスリット16が設けられているため、周辺部分3bが中央部分3aに対して変形しやすい構造となっている。
【0035】
周辺部分3bが中央部分3aに対して変形しやすいため、ろう付時に加圧する際に天板3の周辺部分3bが変形して、天板3の周辺部分3bがヘッダ枠体1の段差6の平面8に近づいて確実にろう付することができる。一方、天板3の中央部分3aは変形しないため、天板3と積層フィン2の接合状態には影響を与えず、冷却性能を確保することができる。
【0036】
なお、ここでは天板3とヘッダ枠体1の平面8を平行にしたが、これに限らず天板3の側面をヘッダ枠体1に接触させて天板3の周辺部分3bを変形させてもよい。
【0037】
実施の形態8.
図16は、本発明の実施の形態8に係るプレート積層型冷却器の主要部を示す拡大断面図である。天板3の周縁部に立ち上がり部分17が設けられている。立ち上がり部分17は、ヘッダ枠体1の段差6の内壁7に接合される。これにより、天板3とヘッダ枠体1を更に確実に接合することができる。
【0038】
また、ヘッダ枠体1の段差6の内壁7は、立ち上がり部分17よりも緩やかな傾斜を有する。これにより、ろう材9の流入方向に間隙が狭まっていくため、毛細管力によりろう材9が天板3とヘッダ枠体1の段差6の平面8との間隙に引き込まれる。この結果、更に確実に気密性を確保することができる。
【符号の説明】
【0039】
1 ヘッダ枠体、2 積層フィン、3 天板、3a 中央部分、3b 周辺部分、6 段差、7 内壁、8 平面、8a 外側平面、8b 内側平面、9 ろう材(接合材料)、10 溝部、11,13 突出部、12 凹部、14 突起、15 窪み、16 スリット、17 立ち上がり部分
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内壁と平面を持つ段差が周縁部に設けられたヘッダ枠体と、
積層したプレートにより構成され、前記ヘッダ枠体内に取付けられた積層フィンと、
前記積層フィンの上面に接合され、前記段差の前記内壁の内側に配置された天板と、
前記段差の前記平面と前記天板の下面との間の間隙を埋設し前記平面と前記天板を接合する接合材料とを備え、
前記ヘッダ枠体内に取付けられた前記積層フィンの上面は、前記段差の前記平面よりも前記ヘッダ枠体の底面から離れていることを特徴とするプレート積層型冷却器。
【請求項2】
前記ヘッダ枠体の前記平面は、前記ヘッダ枠体の内側に向かうほど前記ヘッダ枠体の底面から離れるような傾斜を有することを特徴とする請求項1に記載のプレート積層型冷却器。
【請求項3】
前記ヘッダ枠体の前記平面は、溝部と、前記溝部よりも前記ヘッダ枠体の外側に配置された外側平面と、前記溝部よりも前記ヘッダ枠体の内側に配置された内側平面とを有し、
前記内側平面は前記外側平面より前記ヘッダ枠体の底面に近いことを特徴とする請求項1に記載のプレート積層型冷却器。
【請求項4】
前記天板は、側面に設けられた突出部を有し、
前記突出部の幅は先端に向かうほど狭くなり、
前記ヘッダ枠体は、前記段差の前記内壁に設けられ、前記突出部の先端部が挿入される凹部を有し、
前記凹部の開口幅は前記突出部の最大幅よりも小さく、
前記突出部の側面が前記凹部の入り口の角部に当たることで、前記突出部以外において前記天板の側面と前記段差の前記内壁との間の間隙が確保されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のプレート積層型冷却器。
【請求項5】
前記天板は、側面に設けられた突出部を有し、
前記突出部の先端が前記段差の前記内壁に当たることで、前記突出部以外において前記天板の側面と前記段差の前記内壁との間の間隙が確保されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のプレート積層型冷却器。
【請求項6】
前記ヘッダ枠体は、前記平面に設けられた突起を有し、
前記天板は、外周部の下面に設けられた窪みを有し、
前記突起が前記窪みに挿入されることで、前記ヘッダ枠体と前記天板が位置決めされ、前記天板の側面と前記段差の前記内壁との間の間隙が確保されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のプレート積層型冷却器。
【請求項7】
前記天板は、前記積層フィンに接合される中央部分と、前記ヘッダ枠体の前記平面に接合される周辺部分とを有し、
前記周辺部分は前記中央部分に対して変形しやすい構造となっていることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のプレート積層型冷却器。
【請求項8】
前記天板は、周縁部に設けられた立ち上がり部分を有し、
前記立ち上がり部分は、前記ヘッダ枠体の前記段差の前記内壁に接合されることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載のプレート積層型冷却器。
【請求項9】
前記ヘッダ枠体の前記段差の前記内壁は、前記立ち上がり部分よりも緩やかな傾斜を有することを特徴とする請求項8に記載のプレート積層型冷却器。
【請求項1】
内壁と平面を持つ段差が周縁部に設けられたヘッダ枠体と、
積層したプレートにより構成され、前記ヘッダ枠体内に取付けられた積層フィンと、
前記積層フィンの上面に接合され、前記段差の前記内壁の内側に配置された天板と、
前記段差の前記平面と前記天板の下面との間の間隙を埋設し前記平面と前記天板を接合する接合材料とを備え、
前記ヘッダ枠体内に取付けられた前記積層フィンの上面は、前記段差の前記平面よりも前記ヘッダ枠体の底面から離れていることを特徴とするプレート積層型冷却器。
【請求項2】
前記ヘッダ枠体の前記平面は、前記ヘッダ枠体の内側に向かうほど前記ヘッダ枠体の底面から離れるような傾斜を有することを特徴とする請求項1に記載のプレート積層型冷却器。
【請求項3】
前記ヘッダ枠体の前記平面は、溝部と、前記溝部よりも前記ヘッダ枠体の外側に配置された外側平面と、前記溝部よりも前記ヘッダ枠体の内側に配置された内側平面とを有し、
前記内側平面は前記外側平面より前記ヘッダ枠体の底面に近いことを特徴とする請求項1に記載のプレート積層型冷却器。
【請求項4】
前記天板は、側面に設けられた突出部を有し、
前記突出部の幅は先端に向かうほど狭くなり、
前記ヘッダ枠体は、前記段差の前記内壁に設けられ、前記突出部の先端部が挿入される凹部を有し、
前記凹部の開口幅は前記突出部の最大幅よりも小さく、
前記突出部の側面が前記凹部の入り口の角部に当たることで、前記突出部以外において前記天板の側面と前記段差の前記内壁との間の間隙が確保されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のプレート積層型冷却器。
【請求項5】
前記天板は、側面に設けられた突出部を有し、
前記突出部の先端が前記段差の前記内壁に当たることで、前記突出部以外において前記天板の側面と前記段差の前記内壁との間の間隙が確保されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のプレート積層型冷却器。
【請求項6】
前記ヘッダ枠体は、前記平面に設けられた突起を有し、
前記天板は、外周部の下面に設けられた窪みを有し、
前記突起が前記窪みに挿入されることで、前記ヘッダ枠体と前記天板が位置決めされ、前記天板の側面と前記段差の前記内壁との間の間隙が確保されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のプレート積層型冷却器。
【請求項7】
前記天板は、前記積層フィンに接合される中央部分と、前記ヘッダ枠体の前記平面に接合される周辺部分とを有し、
前記周辺部分は前記中央部分に対して変形しやすい構造となっていることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のプレート積層型冷却器。
【請求項8】
前記天板は、周縁部に設けられた立ち上がり部分を有し、
前記立ち上がり部分は、前記ヘッダ枠体の前記段差の前記内壁に接合されることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載のプレート積層型冷却器。
【請求項9】
前記ヘッダ枠体の前記段差の前記内壁は、前記立ち上がり部分よりも緩やかな傾斜を有することを特徴とする請求項8に記載のプレート積層型冷却器。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【公開番号】特開2013−24483(P2013−24483A)
【公開日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−159958(P2011−159958)
【出願日】平成23年7月21日(2011.7.21)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年7月21日(2011.7.21)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】
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