[go: up one dir, main page]

JP2010114174A - Core structure for heat sink - Google Patents

Core structure for heat sink Download PDF

Info

Publication number
JP2010114174A
JP2010114174A JP2008283929A JP2008283929A JP2010114174A JP 2010114174 A JP2010114174 A JP 2010114174A JP 2008283929 A JP2008283929 A JP 2008283929A JP 2008283929 A JP2008283929 A JP 2008283929A JP 2010114174 A JP2010114174 A JP 2010114174A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plate
heat sink
members
core structure
oblique
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008283929A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Joji Yamazaki
丈嗣 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
T Rad Co Ltd
Original Assignee
T Rad Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by T Rad Co Ltd filed Critical T Rad Co Ltd
Priority to JP2008283929A priority Critical patent/JP2010114174A/en
Publication of JP2010114174A publication Critical patent/JP2010114174A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

【課題】ヒートシンクの厚み方向における伝熱性の向上と、冷却液の攪拌促進と、による熱交換性能の向上をはかったヒートシンク用コア構造の提供。
【解決手段】第1プレート1,第2プレート2の幅方向に並列して多数の縦部材1a,縦部材2aを設けると共に、隣り合う各縦部材1a間,縦部材2a間を斜め部材1b,斜め部材2bで一体的に形成する。そして第1プレート1,第2プレート2を積層し、夫々の縦部材1a,縦部材2aを整合して重ね合わせると共に、第1プレート1の斜め部材1bと第2プレート2の斜め部材2bとは、流れ方向に互いに離間して且つその向きを逆向きにする。
【選択図】図3
A heat sink core structure is provided which has improved heat transfer performance in the thickness direction of the heat sink and improved heat exchange performance by promoting stirring of a coolant.
A plurality of vertical members 1a and 2a are provided in parallel in the width direction of a first plate 1 and a second plate 2, and oblique members 1b are provided between adjacent vertical members 1a and between vertical members 2a. The slanting member 2b is integrally formed. Then, the first plate 1 and the second plate 2 are stacked, the vertical members 1a and 2a are aligned and overlapped, and the oblique member 1b of the first plate 1 and the oblique member 2b of the second plate 2 are , Spaced apart from each other in the flow direction and reversed in direction.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、半導体チップ等のパワーデバイスを冷却するヒートシンクに関し、より詳しくはその内部に挿入されるコアに関する。   The present invention relates to a heat sink for cooling a power device such as a semiconductor chip, and more particularly to a core inserted therein.

従来のパワーモジュール用ヒートシンクは、内部に冷却液を流通させる偏平な矩形断面をなすケーシングの外面にパワーモジュールを搭載し、内部の冷媒流路にフィンを固定したものである。
一例として、下記特許文献1に示すものは、ケーシング内の冷媒流路内に薄肉のコルゲートフィンを配置し、そのコルゲートフィンに無数のルーバを配置したものである。
また、下記特許文献2に記載のものは、ケーシング内に平面網状プレートを多数積層したものであり、隣接するプレートの網目が互いに位置ずれしたものである。
A conventional heat sink for a power module has a power module mounted on the outer surface of a casing having a flat rectangular cross section through which a coolant flows, and fins are fixed to an internal refrigerant flow path.
As an example, what is shown in Patent Document 1 below is one in which thin corrugated fins are arranged in a refrigerant flow path in a casing, and innumerable louvers are arranged in the corrugated fins.
In addition, the one described in Patent Document 2 below is obtained by laminating a large number of planar mesh plates in a casing, and the meshes of adjacent plates are displaced from each other.

特開2007−5673号公報JP 2007-5673 A 特許第2862213号公報Japanese Patent No. 2862213

前者のヒートシンクは、比較的薄肉のコルゲートフィンをインナーフィンとして内装するため、ケーシングの厚み方向における熱伝導が悪い欠点がある。ケーシング外面のパワーモジュールの熱は、ケーシングから波形フィンの立ち上がり面及び立ち下がり面を介して冷却液に伝達されるが、そのフィン自体の厚みが薄いため伝熱が良好に行われ難い欠点がある。   The former heat sink has a disadvantage that heat conduction in the thickness direction of the casing is poor because a relatively thin corrugated fin is used as an inner fin. The heat of the power module on the outer surface of the casing is transferred from the casing to the coolant through the rising and falling surfaces of the corrugated fins, but the fin itself has a small thickness, which makes it difficult to transfer heat well. .

これに対し、後者のヒートシンクは多孔の金属板を重ね合わせたものの、その重ね合わせ部が比較的小さく、伝熱性が充分でない。また、積層されたプレートの交差部が多く、内部を流通する冷却液の流通抵抗が過大になる欠点がある。
そこで本発明は、係る欠点を取り除くことを課題とする。
On the other hand, although the latter heat sink is an overlap of porous metal plates, the overlap portion is relatively small and the heat transfer property is not sufficient. In addition, there are many crossed portions of the stacked plates, and there is a drawback that the flow resistance of the coolant flowing inside is excessive.
Then, this invention makes it a subject to remove the fault which concerns.

請求項1に記載の本発明は、内部に冷却液が流通すると共に、外面に被冷却用の素子が取り付けられるケーシング(7) を有し、そのケーシング(7)内に、その内面に接触して挿入されるヒートシンク用コアにおいて、
それぞれ金属板の打ち抜き成形による平板状の第1プレート(1)と、第2プレート(2)との積層体からなり、
両プレート(1)(2)には、冷却液の流れ方向に直交する方向に互いに平行に離間して並列されると共に、それぞれ冷却液の流れ方向に位置された細長い多数の縦部材(1a)(2a)と、隣り合う縦部材(1a)(2a)間を斜めに接続する斜め部材(1b)(2b)とが一体に形成され、
両プレート(1)(2)は、それぞれの各縦部材(1a)(2a)が整合して重なり、夫々の斜め部材(1b)(2b)は前記流れ方向に互いに離間して配置されると共に、その向きが互いに逆向きに配置されたことを特徴とするヒートシンク用コア構造である。
The present invention according to claim 1 has a casing (7) in which a coolant is circulated inside and an element to be cooled is attached to the outer surface, and the inner surface is in contact with the inner surface of the casing (7). In the heat sink core inserted
Each consists of a laminate of flat plate-like first plate (1) and second plate (2) by punching metal plate,
The two plates (1) and (2) are arranged in parallel and spaced apart from each other in a direction orthogonal to the flow direction of the coolant, and a plurality of elongated vertical members (1a) positioned in the flow direction of the coolant, respectively. (2a) and the oblique members (1b) (2b) that obliquely connect the adjacent vertical members (1a) (2a) are integrally formed,
The two plates (1) and (2) are overlapped in alignment with the respective vertical members (1a) and (2a), and the oblique members (1b) and (2b) are arranged apart from each other in the flow direction. The heat sink core structure is characterized in that the directions are arranged in opposite directions.

請求項2に記載の本発明は、請求項1において、
積層方向に隣り合う第1プレート(1)の縦部材(1a)と、第2プレート(2)の縦部材(2a)との間のみにスペーサ(3)が介装されたヒートシンク用コア構造である。
請求項3に記載の本発明は、請求項1または請求項2において、
前記第1プレート(1)および第2プレート(2)の各縦部材(1a)(2a)が平面的に波形に曲折されてなるヒートシンク用コア構造である。
The present invention according to claim 2 is the method according to claim 1,
A heat sink core structure in which a spacer (3) is interposed only between the vertical member (1a) of the first plate (1) and the vertical member (2a) of the second plate (2) adjacent to each other in the stacking direction. is there.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect,
It is a heat sink core structure in which the vertical members (1a) and (2a) of the first plate (1) and the second plate (2) are bent into a waveform in a plane.

請求項4に記載の本発明は、請求項1において、
所定長さのコア(4)が、流体の流通方向に断続的に配置されたヒートシンク用コア構造である。
請求項5に記載の本発明は、請求項1または請求項3において、
各プレート(1)(2)の各縦部材(1a)(2a)の側面に突起(5)を一体に設けたヒートシンク用コア構造である。
請求項6に記載の本発明は、請求項1〜請求項5のいずれかにおいて、
各プレート(1)(2)どうしが、積層方向にろう付け等の手段により接合されたヒートシンク用コア構造である。
The present invention according to claim 4 provides the method according to claim 1,
This is a heat sink core structure in which the core (4) having a predetermined length is intermittently arranged in the fluid flow direction.
The present invention according to claim 5 provides the method according to claim 1 or claim 3,
This is a heat sink core structure in which protrusions (5) are integrally provided on the side surfaces of the vertical members (1a) and (2a) of the plates (1) and (2).
A sixth aspect of the present invention provides the method according to any one of the first to fifth aspects,
Each of the plates (1) and (2) has a heat sink core structure joined in the stacking direction by means such as brazing.

本発明のヒートシンク用コアは、平板状の第1プレート1と第2プレート2との積層体からなり、多数の夫々の縦部材1a,縦部材2aは互いに整合して重なり合うため、積層方向の熱伝達がよく、結果、ケーシング7との熱伝達が良好に行われる。そして、第1プレート1の斜め部材1b,第2プレート2の斜め部材2bは、互いに流れ方向に離間して配置されると共に、その向きが互いに逆向きに対称に配置されているから、各縦部材間の流路6を流通する冷却液11は積層方向に規則的に蛇行すると共に、流路6の幅方向に規則的に蛇行し、結果として冷却液11は各流路6に沿って螺旋状に回転しながら流通し、熱交換を促進することができる。   The heat sink core of the present invention is composed of a laminated body of a flat plate-like first plate 1 and second plate 2, and a large number of the vertical members 1a and 2a are aligned and overlapped with each other. As a result, heat transfer with the casing 7 is favorably performed. The oblique member 1b of the first plate 1 and the oblique member 2b of the second plate 2 are arranged so as to be separated from each other in the flow direction, and their orientations are arranged symmetrically opposite to each other. The coolant 11 flowing through the channel 6 between the members regularly meanders in the stacking direction and regularly meanders in the width direction of the channel 6, and as a result, the coolant 11 spirals along each channel 6. It can distribute | circulate, rotating, and can promote heat exchange.

さらに、各斜め部材1b,斜め部材2bは夫々冷却液11の流通方向に対して斜めに配置されているため、それらの存在する各横断面は流路の入口側から出口側に向けて、図11の如く山形に、徐々に減少し次いで徐々に増加し、流路抵抗の急激な増加を防止して、冷却液の流通に伴う圧力損失を比較的低い値に維持できる。
また、斜め部材1b,斜め部材2bは流れ方向に互いに離間しているため、各斜め部材の全外周において冷却液11との熱交換が行われる。
Further, since each of the oblique members 1b and the oblique members 2b are disposed obliquely with respect to the flow direction of the coolant 11, the respective cross sections thereof exist from the inlet side to the outlet side of the flow path. As shown in FIG. 11, it gradually decreases in a mountain shape and then gradually increases, preventing a rapid increase in flow path resistance and maintaining the pressure loss associated with the flow of the coolant at a relatively low value.
Further, since the oblique member 1b and the oblique member 2b are separated from each other in the flow direction, heat exchange with the coolant 11 is performed on the entire outer periphery of each oblique member.

上記構成において、請求項2に記載のように第1プレート1の縦部材1aと第2プレート2の縦部材2aとの間のみにスペーサ3を介装した場合には、コア内部の冷却液11の圧力損失をさらに減少し得る。
上記構成において、請求項3に記載のように第1プレート1及び第2プレート2の各縦部材1a,縦部材2aを平面的に波形に曲折した場合には、伝熱面積が増加すると共に、各流路6を流通する冷却液11を幅方向にさらに蛇行させることにより、冷却液と伝熱部分の接触時間および接触距離が長くなり、熱交換性能を向上し得る。
In the above configuration, when the spacer 3 is interposed only between the vertical member 1a of the first plate 1 and the vertical member 2a of the second plate 2 as described in claim 2, the coolant 11 inside the core 11 The pressure loss can be further reduced.
In the above configuration, when each of the vertical members 1a and 2a of the first plate 1 and the second plate 2 is bent in a planar shape as described in claim 3, the heat transfer area increases, By further meandering the cooling liquid 11 flowing through each flow path 6 in the width direction, the contact time and the contact distance between the cooling liquid and the heat transfer portion are increased, and the heat exchange performance can be improved.

上記構成において、請求項4に記載のように所定長さのコア4を流体の流通方向に断続的に配置した場合には、必要に応じて適宜容量のヒートシンクを、コアの数の調整により容易に製造することができる。
上記構成において、請求項5に記載のように第1プレート1,第2プレート2の縦部材1a,2aの側面に突起5を一体に設けた場合には、伝熱面積の増加と、各流路6内の冷却液11の攪拌とにより熱交換を促進することができる。
上記構成において、請求項6に記載のように第1プレート1,第2プレート2どうしを積層方向にろう付け等の手段により接合した場合には、その積層方向の熱伝達をさらに向上し得る。
In the above configuration, when the core 4 having a predetermined length is intermittently arranged in the fluid flow direction as described in claim 4, an appropriate capacity heat sink can be easily adjusted by adjusting the number of cores as required. Can be manufactured.
In the above configuration, when the protrusions 5 are integrally provided on the side surfaces of the vertical members 1a and 2a of the first plate 1 and the second plate 2 as described in claim 5, the heat transfer area is increased and each flow is increased. Heat exchange can be promoted by stirring the coolant 11 in the passage 6.
In the above configuration, when the first plate 1 and the second plate 2 are joined to each other in the stacking direction by means such as brazing as described in claim 6, heat transfer in the stacking direction can be further improved.

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図1は本発明のコア4を構成する第1プレート1の平面図、図2は同第2プレート2の平面図、図3は同コア4の平面図、図4はその斜視図、図5は一対の同コア4を内装したヒートシンクの分解斜視図、図6は同横断面図である。
このコア4は、第1プレート1と第2プレート2とを交互に積層したものである。第1プレート1,第2プレート2は夫々アルミニューム等の金属板の打ち抜き加工により形成されたものであり、両プレートには幅方向に多数の直線状の縦部材1a,2aが定間隔に並列されている。そして隣り合う縦部材1a間及び2a間を、斜め部材1b,2bによって一体に接続する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a plan view of the first plate 1 constituting the core 4 of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the second plate 2, FIG. 3 is a plan view of the core 4, FIG. 4 is a perspective view thereof, FIG. Is an exploded perspective view of a heat sink having a pair of the same cores 4, and FIG. 6 is a cross-sectional view thereof.
The core 4 is formed by alternately laminating the first plate 1 and the second plate 2. The first plate 1 and the second plate 2 are formed by punching a metal plate such as aluminum, and a large number of straight vertical members 1a and 2a are arranged in parallel at regular intervals in the width direction. Has been. The adjacent vertical members 1a and 2a are integrally connected by the oblique members 1b and 2b.

第1プレート1,第2プレート2が積層されたとき、図3に示す如く、第1プレート1の縦部材1aと第2プレート2の縦部材2aとは整合して重なり合い、第1プレート1の斜め部材1bと第2プレート2の斜め部材2bとは、その長手方向に互いに離間して配置されると共に、第1プレート1の斜め部材1bの向きと、第2プレート2の斜め部材2bの向きは逆向きの対称(傾斜角度が、縦部材に対して、一方をθとすれば他方は−θ)に形成されている。
なお、第2プレート2の斜め部材2bの位置は、第1プレート1の長手方向に隣り合う斜め部材1bの中間に存在する。また、この例では、両プレート1,2の厚みを同一としたが、それが異なったものでもよい。
このように第1プレート1,第2プレート2が積層されたコア4は、一例として図5及び図6に示す如く、ケーシング7の内部に収納される。この例では、ケーシング7は皿状のケーシング本体7aと平板状のケーシング蓋7bとからなる。ケーシング本体7aは外周及び中間部が立ち上げられ、それらの間に一対の溝部10が形成され、一対の溝部10の端部間は連通し、そこに両コア4共通のタンク部10aを設けている。そしてケーシング蓋7bには、その長手方向両端に冷却液の出入口9が形成され、それが前記タンク部10aに連通している。
When the first plate 1 and the second plate 2 are laminated, the vertical member 1a of the first plate 1 and the vertical member 2a of the second plate 2 are aligned and overlapped as shown in FIG. The oblique member 1b and the oblique member 2b of the second plate 2 are arranged apart from each other in the longitudinal direction, and the orientation of the oblique member 1b of the first plate 1 and the orientation of the oblique member 2b of the second plate 2 Are symmetrical in the opposite direction (inclination angle with respect to the longitudinal member, if one is θ, the other is −θ).
The position of the oblique member 2b of the second plate 2 exists in the middle of the oblique member 1b adjacent in the longitudinal direction of the first plate 1. In this example, the thicknesses of both plates 1 and 2 are the same, but they may be different.
The core 4 in which the first plate 1 and the second plate 2 are stacked in this way is housed in the casing 7 as shown in FIGS. 5 and 6 as an example. In this example, the casing 7 is composed of a dish-shaped casing body 7a and a plate-shaped casing lid 7b. The casing body 7a has an outer periphery and an intermediate portion raised, a pair of groove portions 10 are formed between them, and the ends of the pair of groove portions 10 communicate with each other, and a tank portion 10a common to both cores 4 is provided there. Yes. The casing lid 7b is formed with a coolant inlet / outlet port 9 at both longitudinal ends thereof, and communicates with the tank portion 10a.

コア4は、その積層方向である上下両面がケーシング本体7a,ケーシング蓋7bに接触し、全体が一体的にろう付け固定されている。即ち、第1プレート1と第2プレート2との間及びそれらとケーシング7内面との間が一体にろう付け固定される。そして、ケーシング7の一方の出入口9から冷却液が内部に導かれ、それが一対のコア4を流通して他方の出入口9から流出する。
なお、ケーシング7の外面にはパワーモジュール等の被冷却用の素子が取り付けられ、その発熱がコア4を介して冷却液に吸収させるものである。このとき冷却液は、図3,図4においてその長手方向に流通する。その冷却液11は、各第1プレート1,第2プレート2の隣り合う縦部材1aどうし及び、2aどうしの間の流路6を流通する。
As for the core 4, the upper and lower surfaces which are the lamination directions contact the casing main body 7a and the casing lid 7b, and the whole is integrally brazed and fixed. That is, between the first plate 1 and the second plate 2 and between them and the inner surface of the casing 7 are integrally brazed and fixed. Then, the coolant is introduced into one of the inlets and outlets 9 of the casing 7, and flows through the pair of cores 4 and flows out of the other inlet / outlet 9.
An element to be cooled such as a power module is attached to the outer surface of the casing 7, and the generated heat is absorbed by the coolant through the core 4. At this time, the coolant flows in the longitudinal direction in FIGS. The cooling liquid 11 flows through the flow path 6 between the adjacent vertical members 1a and 2a of the first plate 1 and the second plate 2.

その冷却液11の流通の状態を図7及び図8に示す。図7はその要部縦断面図であり、図8はその要部平面図である。
図8において、隣り合う縦部材1aどうし及び縦部材2aどうしの間を流通する冷却液11は、斜め部材1b,2bの位置において、それらの存在により、図7の如く上下方向に蛇行すると共に、図8の如く平面方向にも蛇行する。これは斜め部材1b,2bが流路6に対して斜めに逆対称に配置されているためである。その結果、冷却液11は平面的に蛇行すると共に上下方向に蛇行し、結果として流路6内を螺旋状に流通するものである。
The state of circulation of the coolant 11 is shown in FIGS. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the main part, and FIG. 8 is a plan view of the main part.
In FIG. 8, the coolant 11 flowing between the adjacent vertical members 1a and 2a is meandering in the vertical direction as shown in FIG. 7 due to their presence at the positions of the diagonal members 1b and 2b. It also meanders in the plane direction as shown in FIG. This is because the oblique members 1b and 2b are disposed in an obliquely antisymmetric manner with respect to the flow path 6. As a result, the cooling liquid 11 meanders in a plane and meanders in the vertical direction, and as a result, it circulates in the flow path 6 in a spiral shape.

このとき流路6の横断面積は、斜め部材1b,斜め部材2bの位置において、その上流側から中間部に次第に減少し、中間部から下流側に次第に増加する。このことを図9,図10で示す。図9はコア4の要部平面図であり、その流路6の図9におけるA位置の横断面は図10のAであり、斜め部材1bの存在しない位置と同一であり、B断面,C断面,D断面と次第にその流路断面積が斜め部材1bの存在により減少する。そして断面E〜Gでは最小となり、HにおいてDと同一断面となり、IにおいてCと同一断面であり、JにおいてBと同一であり、KにおいてAと同一となる。   At this time, the cross-sectional area of the flow path 6 gradually decreases from the upstream side to the intermediate portion and gradually increases from the intermediate portion to the downstream side at the positions of the oblique member 1b and the oblique member 2b. This is shown in FIGS. 9 is a plan view of the main part of the core 4. The cross section at the position A in FIG. 9 of the flow path 6 is A in FIG. 10, which is the same as the position where the oblique member 1b does not exist, and the cross section B, C The cross section, the D cross section, and the flow path cross sectional area gradually decrease due to the presence of the oblique member 1b. It is the smallest in the sections E to G, the same section as D in H, the same section as C in I, the same section as B in J, and the same section as A in K.

これを流路に沿って表現すると、図11の通りとなる。同図において、mはコア4の要部平面図であり、nはその流路断面積の変化を%で表したものである。これは、斜め部材1b、2bの存在しない位置における流路6の横断面を100%とし、それらが存在する場所での各流路断面の変化を表したものである。同図から明らかなように斜め部材1b,2bにおいて、その流路断面は下流側に次第に減少し、中間で一定となった後に次第に増加する。このことは流路6の急激な増減を避け、徐々の減少及び徐々の増加によって冷却液11の流通に伴う圧力損失を可及的に小さくしつつ、その攪拌効果を増大させるものである。   This can be expressed along the flow path as shown in FIG. In the figure, m is a plan view of the main part of the core 4, and n is a change in flow channel cross-sectional area expressed in%. This represents a change in the cross section of each flow path at the location where the cross section of the flow path 6 at a position where the oblique members 1b and 2b do not exist is 100%. As is clear from the figure, in the slant members 1b and 2b, the cross section of the flow path gradually decreases to the downstream side and gradually increases after becoming constant in the middle. This avoids a sudden increase / decrease in the flow path 6 and increases the stirring effect while minimizing the pressure loss associated with the circulation of the coolant 11 by gradually decreasing and increasing gradually.

次に、図12〜図14は本発明の第2の実施の形態のコアを示し、この例が前記第1の実施の形態と異なる点は、図12に示す如く第1プレート1と第2プレート2との間にスペーサ3を介装したものである。
このスペーサ3は、第1プレート1の縦部材1aと第2プレート2の縦部材2aの位置のみに介装され、それらが一体的にろう付け固定されたものである。このスペーサ3の存在により、冷却液11の流通に伴う流路抵抗をさらに減少させるものである。このときの流路断面の変化割合は、図14に示す如く、前記第1実施例のそれより少ない。即ち、流路変化の割合が小となっている。
Next, FIGS. 12 to 14 show a core according to a second embodiment of the present invention. This example is different from the first embodiment in that the first plate 1 and the second plate 1 are different from the first embodiment as shown in FIG. A spacer 3 is interposed between the plate 2 and the plate 2.
The spacer 3 is interposed only at the position of the vertical member 1a of the first plate 1 and the vertical member 2a of the second plate 2, and is integrally brazed and fixed. The presence of the spacer 3 further reduces the channel resistance associated with the circulation of the coolant 11. At this time, the change rate of the flow path cross section is smaller than that of the first embodiment as shown in FIG. That is, the flow rate change rate is small.

次に、図15〜図17は本発明の第3の実施の形態を示し、この例が前記第1の実施の形態と異なる点は、第1プレート1,第2プレート2の各縦部材1a,縦部材2aの側面に夫々突起5を一体に突出したものである。
そして、図17に示す如く、第1プレート1,第2プレート2を積層したとき、各プレート1,2の各突起5が整合するものである。その結果、各突起5が厚み方向に連続し凸条を形成する。その結果、流路内においてその凸状に基づいて冷却液11はその位置で蛇行し攪拌される。それによって、熱交換性能が向上する。
Next, FIGS. 15 to 17 show a third embodiment of the present invention. This example is different from the first embodiment in that each vertical member 1a of the first plate 1 and the second plate 2 is shown. The protrusions 5 are integrally projected on the side surfaces of the vertical member 2a.
And as shown in FIG. 17, when the 1st plate 1 and the 2nd plate 2 are laminated | stacked, each protrusion 5 of each plate 1 and 2 aligns. As a result, each protrusion 5 is continuous in the thickness direction to form a ridge. As a result, the cooling liquid 11 meanders and stirs at that position based on the convex shape in the flow path. Thereby, the heat exchange performance is improved.

次に、図18は本発明の第4の実施の形態を示す平面図であり、この例は所定長さのコア4を断続的に直列方向に配置したものである。このようにコア4を所定長さのブロックとすることにより、その接続数の増減によって適宜容量のヒートシンクを容易に製造することができる。   Next, FIG. 18 is a plan view showing a fourth embodiment of the present invention. In this example, cores 4 having a predetermined length are intermittently arranged in a series direction. Thus, by making the core 4 into a block having a predetermined length, a heat sink having an appropriate capacity can be easily manufactured by increasing or decreasing the number of connections.

次に、図19〜図22は本発明の第5の実施の形態を示し、図19はその第1プレート1の平面図、図20は第2プレート2の平面図、図21はその組み合わせ状態を示すコア4の平面図、図22は同コア4の斜視略図である。
このコア4を構成する第1プレート1,第2プレート2は、夫々の縦部材1a,2aが平面視、定ピッチで波形に曲折されている。そして隣り合う縦部材1aどうし及び縦部材2aどうしを、斜め部材1b,斜め部材2bによって一体に接続したものである。この例でも、第1プレート1,第2プレート2の縦部材1a,縦部材2aどうしは図21の如く互いに整合する。そして第1プレート1の斜め部材1bと、第2プレート2の斜め部材2bは流路6の流れ方向に互いに離間して配置されている。この例では、縦部材1a,縦部材2aが蛇行状に形成されているため、その蛇行された流路6に対し斜め部材1b,2bは、その蛇行流れに対しそれぞれ傾斜し且つ、両斜め部材1b,2bはその蛇行流れに対して互いに向きが逆向きに形成されている。
19 to 22 show a fifth embodiment of the present invention. FIG. 19 is a plan view of the first plate 1, FIG. 20 is a plan view of the second plate 2, and FIG. FIG. 22 is a schematic perspective view of the core 4.
In the first plate 1 and the second plate 2 constituting the core 4, the longitudinal members 1a and 2a are bent into a waveform at a constant pitch in plan view. Adjacent vertical members 1a and vertical members 2a are integrally connected by an oblique member 1b and an oblique member 2b. Also in this example, the vertical members 1a and 2a of the first plate 1 and the second plate 2 are aligned with each other as shown in FIG. The oblique member 1b of the first plate 1 and the oblique member 2b of the second plate 2 are arranged away from each other in the flow direction of the flow path 6. In this example, since the vertical member 1a and the vertical member 2a are formed in a meandering shape, the oblique members 1b and 2b are inclined with respect to the meandering flow path 6 and both the oblique members. 1b and 2b are formed in opposite directions with respect to the meandering flow.

次に、図23は図6のヒートシンクの変形例であり、この例はコアの長手方向の中間におけるヒートシンクの横断面である。この例では、ケーシング本体7a,ケーシング蓋7bが平板状に形成されたものを用いている。そして冷却水の流通方向の一端及び他端に、図示しない冷却液の導出入用ヘッダをもうけるものである。   Next, FIG. 23 is a modification of the heat sink of FIG. 6, and this example is a cross section of the heat sink in the middle in the longitudinal direction of the core. In this example, the casing body 7a and the casing lid 7b are formed in a flat plate shape. Then, a cooling liquid lead-in / out header (not shown) is provided at one end and the other end in the flow direction of the cooling water.

本発明のコア4を構成する第1プレート1の平面図。The top view of the 1st plate 1 which comprises the core 4 of this invention. 同第2プレート2の平面図。The top view of the 2nd plate 2. FIG. 同コア4の平面図。The top view of the same core 4. FIG. 同コア4の斜視略図。The perspective schematic diagram of the same core 4. FIG.

同コア4を有するヒートシンクの分解斜視図。The disassembled perspective view of the heat sink which has the same core 4. FIG. 同ヒートシンクの横断面略図。The cross-sectional schematic of the heat sink. 同ヒートシンク内における冷却液11の流れ状態を示す縦断面説明図。FIG. 3 is a longitudinal sectional explanatory view showing a flow state of the cooling liquid 11 in the heat sink. 同流れ状態の平面的説明図。Plane explanatory drawing of the same flow state.

同コア4の流路6の要部拡大平面図。The principal part enlarged plan view of the flow path 6 of the same core 4. FIG. 図9のA〜Kにおける各横断面の減少割合を示す説明図。Explanatory drawing which shows the decreasing rate of each cross section in AK of FIG. 同コア4の斜め部材1b,斜め部材2bの位置と減少割合との関係を%で示した説明図。Explanatory drawing which showed the relationship between the position of the diagonal member 1b of the same core 4, the diagonal member 2b, and the decreasing rate with%. 本発明の第2の実施の形態を示す横断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which shows the 2nd Embodiment of this invention.

同平面図。FIG. 同実施例の各流路6の斜め部材1b,斜め部材2bにおける流路断面の減少割合を示す説明図。Explanatory drawing which shows the decreasing rate of the flow-path cross section in the diagonal member 1b of each flow path 6 of the Example, and the diagonal member 2b. 本発明の第3の実施の形態を示す第1プレート1の平面図。The top view of the 1st plate 1 which shows the 3rd Embodiment of this invention. 同第2プレート2の平面図。The top view of the 2nd plate 2. FIG.

同コア4の平面図。The top view of the same core 4. FIG. 本発明の第4の実施の形態を示す平面的説明図。Plane | planar explanatory drawing which shows the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態を示す第1プレート1の平面図。The top view of the 1st plate 1 which shows the 5th Embodiment of this invention. 同第2プレート2の平面図。The top view of the 2nd plate 2. FIG.

同コア4の平面図。The top view of the same core 4. FIG. 同コア4の斜視略図。The perspective schematic diagram of the same core 4. FIG. 本発明の第6のヒートシンクの横断面略図。The cross-sectional schematic of the 6th heat sink of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1プレート
1a 縦部材
1b 斜め部材
2 第2プレート
2a 縦部材
2b 斜め部材
1 First plate
1a Longitudinal member
1b Diagonal member 2 Second plate
2a Longitudinal member
2b Diagonal member

3 スペーサ
4 コア
5 突起
6 流路
7 ケーシング
7a ケーシング本体
7b ケーシング蓋
3 Spacer 4 Core 5 Protrusion 6 Flow path 7 Casing
7a Casing body
7b Casing lid

9 出入口
10 溝部
10a タンク部
11 冷却液
9 Entrance
10 Groove
10a Tank part
11 Coolant

Claims (6)

内部に冷却液が流通すると共に、外面に被冷却用の素子が取り付けられるケーシング(7) を有し、そのケーシング(7)内に、その内面に接触して挿入されるヒートシンク用コアにおいて、
それぞれ金属板の打ち抜き成形による平板状の第1プレート(1)と、第2プレート(2)との積層体からなり、
両プレート(1)(2)には、冷却液の流れ方向に直交する方向に互いに平行に離間して並列されると共に、それぞれ冷却液の流れ方向に位置された細長い多数の縦部材(1a)(2a)と、隣り合う縦部材(1a)(2a)間を斜めに接続する斜め部材(1b)(2b)とが一体に形成され、
両プレート(1)(2)は、それぞれの各縦部材(1a)(2a)が整合して重なり、夫々の斜め部材(1b)(2b)は前記流れ方向に互いに離間して配置されると共に、その向きが互いに逆向きに配置されたことを特徴とするヒートシンク用コア構造。
In the heat sink core inserted into the casing (7) in contact with the inner surface, the casing (7) has a cooling liquid flowing inside and an element to be cooled is attached to the outer surface.
Each consists of a laminate of flat plate-like first plate (1) and second plate (2) by punching metal plate,
The two plates (1) and (2) are arranged in parallel and spaced apart from each other in a direction orthogonal to the flow direction of the coolant, and a plurality of elongated vertical members (1a) positioned in the flow direction of the coolant, respectively. (2a) and the oblique members (1b) (2b) that obliquely connect the adjacent vertical members (1a) (2a) are integrally formed,
The two plates (1) and (2) are overlapped in alignment with the respective vertical members (1a) and (2a), and the oblique members (1b) and (2b) are arranged apart from each other in the flow direction. The heat sink core structure is characterized in that the directions are arranged in opposite directions.
請求項1において、
積層方向に隣り合う第1プレート(1)の縦部材(1a)と、第2プレート(2)の縦部材(2a)との間のみにスペーサ(3)が介装されたヒートシンク用コア構造。
In claim 1,
A heat sink core structure in which a spacer (3) is interposed only between the vertical member (1a) of the first plate (1) and the vertical member (2a) of the second plate (2) adjacent to each other in the stacking direction.
請求項1または請求項2において、
前記第1プレート(1)および第2プレート(2)の各縦部材(1a)(2a)が平面的に波形に曲折されてなるヒートシンク用コア構造。
In claim 1 or claim 2,
A heat sink core structure in which the longitudinal members (1a) and (2a) of the first plate (1) and the second plate (2) are bent into a waveform in a planar manner.
請求項1において、
所定長さのコア(4)が、流体の流通方向に断続的に配置されたヒートシンク用コア構造。
In claim 1,
A heat sink core structure in which a predetermined length of the core (4) is intermittently arranged in the fluid flow direction.
請求項1または請求項3において、
各プレート(1)(2)の各縦部材(1a)(2a)の側面に突起(5)を一体に設けたヒートシンク用コア構造。
In claim 1 or claim 3,
A heat sink core structure in which a protrusion (5) is integrally provided on the side surface of each vertical member (1a) (2a) of each plate (1) (2).
請求項1〜請求項5のいずれかにおいて、
各プレート(1)(2)どうしが、積層方向にろう付け等の手段により接合されたヒートシンク用コア構造。
In any one of Claims 1-5,
A heat sink core structure in which the plates (1) and (2) are joined together by means such as brazing in the stacking direction.
JP2008283929A 2008-11-05 2008-11-05 Core structure for heat sink Pending JP2010114174A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008283929A JP2010114174A (en) 2008-11-05 2008-11-05 Core structure for heat sink

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008283929A JP2010114174A (en) 2008-11-05 2008-11-05 Core structure for heat sink

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010114174A true JP2010114174A (en) 2010-05-20

Family

ID=42302530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008283929A Pending JP2010114174A (en) 2008-11-05 2008-11-05 Core structure for heat sink

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010114174A (en)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012013249A (en) * 2010-06-29 2012-01-19 T Rad Co Ltd Plate lamination type heat sink
JP2012018966A (en) * 2010-07-06 2012-01-26 T Rad Co Ltd Plate-type heatsink
JP2013030713A (en) * 2011-07-29 2013-02-07 T Rad Co Ltd Liquid cooled heat sink
JP2013235967A (en) * 2012-05-09 2013-11-21 T Rad Co Ltd Stacked heat exchanger
JP2014053442A (en) * 2012-09-07 2014-03-20 Mitsubishi Electric Corp Plate laminated type cooling device
US9417017B2 (en) 2012-03-20 2016-08-16 Thermal Corp. Heat transfer apparatus and method
JP2016207897A (en) * 2015-04-24 2016-12-08 株式会社Uacj Heat exchanger
WO2017047824A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 株式会社ティラド Laminated core type heat sink
WO2018131243A1 (en) * 2017-01-13 2018-07-19 三桜工業株式会社 Cooling device and method for manufacturing cooling device
WO2019235069A1 (en) * 2018-06-07 2019-12-12 三桜工業株式会社 Heat exchanger and method for manufacturing heat exchanger
WO2020031753A1 (en) * 2018-08-09 2020-02-13 富士電機株式会社 Cooler and semiconductor module
JP2020035927A (en) * 2018-08-30 2020-03-05 富士電機株式会社 Cooling apparatus, semiconductor module and vehicle
WO2020162549A1 (en) * 2019-02-08 2020-08-13 株式会社Uacj Heat sink and heat exchanger
WO2022248427A1 (en) * 2021-05-27 2022-12-01 Valeo Eautomotive Germany Gmbh Cooling structure, power module comprising such a cooling structure, electrical power converter, such as an inverter, comprising such a power module
DE112021008434T5 (en) 2021-11-04 2024-08-14 Mitsubishi Electric Corporation HEAT SINK AND METHOD FOR PRODUCING A HEAT SINK

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008103400A (en) * 2006-10-17 2008-05-01 T Rad Co Ltd Water-cooled heat sink and manufacturing method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008103400A (en) * 2006-10-17 2008-05-01 T Rad Co Ltd Water-cooled heat sink and manufacturing method thereof

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012013249A (en) * 2010-06-29 2012-01-19 T Rad Co Ltd Plate lamination type heat sink
JP2012018966A (en) * 2010-07-06 2012-01-26 T Rad Co Ltd Plate-type heatsink
JP2013030713A (en) * 2011-07-29 2013-02-07 T Rad Co Ltd Liquid cooled heat sink
US9417017B2 (en) 2012-03-20 2016-08-16 Thermal Corp. Heat transfer apparatus and method
JP2013235967A (en) * 2012-05-09 2013-11-21 T Rad Co Ltd Stacked heat exchanger
JP2014053442A (en) * 2012-09-07 2014-03-20 Mitsubishi Electric Corp Plate laminated type cooling device
JP2016207897A (en) * 2015-04-24 2016-12-08 株式会社Uacj Heat exchanger
JPWO2017047824A1 (en) * 2015-09-18 2018-08-02 株式会社ティラド Multilayer core heat sink
WO2017047824A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 株式会社ティラド Laminated core type heat sink
US10837718B2 (en) 2015-09-18 2020-11-17 T.Rad Co., Ltd. Laminated core type heat sink
JP7028526B2 (en) 2017-01-13 2022-03-02 三桜工業株式会社 Cooling device and manufacturing method of cooling device
WO2018131243A1 (en) * 2017-01-13 2018-07-19 三桜工業株式会社 Cooling device and method for manufacturing cooling device
CN110140208B (en) * 2017-01-13 2023-06-20 三樱工业株式会社 Cooling device and method for manufacturing the cooling device
CN110140208A (en) * 2017-01-13 2019-08-16 三樱工业株式会社 The manufacturing method of cooling device and cooling device
EP3570321A4 (en) * 2017-01-13 2020-09-09 Sanoh Industrial Co., Ltd. COOLING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING A COOLING DEVICE
JP2018113409A (en) * 2017-01-13 2018-07-19 三桜工業株式会社 Cooler and manufacturing method of cooler
US11109511B2 (en) 2017-01-13 2021-08-31 Sanoh Industrial Co., Ltd. Cooling device and method of manufacturing cooling device
WO2019235069A1 (en) * 2018-06-07 2019-12-12 三桜工業株式会社 Heat exchanger and method for manufacturing heat exchanger
JP7230020B2 (en) 2018-06-07 2023-02-28 三桜工業株式会社 HEAT EXCHANGER AND HEAT EXCHANGER MANUFACTURING METHOD
JPWO2019235069A1 (en) * 2018-06-07 2021-07-01 三桜工業株式会社 How to manufacture heat exchangers and heat exchangers
WO2020031753A1 (en) * 2018-08-09 2020-02-13 富士電機株式会社 Cooler and semiconductor module
JPWO2020031753A1 (en) * 2018-08-09 2020-12-17 富士電機株式会社 Cooler, semiconductor module
US11075144B2 (en) 2018-08-09 2021-07-27 Fuji Electric Co., Ltd. Cooler and semiconductor module
JP7200549B2 (en) 2018-08-30 2023-01-10 富士電機株式会社 Chillers, semiconductor modules and vehicles
JP2020035927A (en) * 2018-08-30 2020-03-05 富士電機株式会社 Cooling apparatus, semiconductor module and vehicle
JP2021153200A (en) * 2019-02-08 2021-09-30 株式会社Uacj Heat sink and heat exchanger
JP2020129599A (en) * 2019-02-08 2020-08-27 株式会社Uacj Heat sink and heat exchanger
JP7210646B2 (en) 2019-02-08 2023-01-23 株式会社Uacj heat sinks and heat exchangers
WO2020162549A1 (en) * 2019-02-08 2020-08-13 株式会社Uacj Heat sink and heat exchanger
US11935815B2 (en) 2019-02-08 2024-03-19 Uacj Corporation Heat sink and heat exchanger
WO2022248427A1 (en) * 2021-05-27 2022-12-01 Valeo Eautomotive Germany Gmbh Cooling structure, power module comprising such a cooling structure, electrical power converter, such as an inverter, comprising such a power module
DE112021008434T5 (en) 2021-11-04 2024-08-14 Mitsubishi Electric Corporation HEAT SINK AND METHOD FOR PRODUCING A HEAT SINK

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010114174A (en) Core structure for heat sink
JP6504367B2 (en) Heat exchanger
CN101802540B (en) Plate laminate type heat exchanger
US9766015B2 (en) Heat exchanger
JP5157681B2 (en) Stacked cooler
JP6256295B2 (en) Heat exchanger
JP4827905B2 (en) Plate type heat exchanger and air conditioner equipped with the same
CN103608639B (en) Fin tube heat exchanger
US20180045472A1 (en) Heat exchanger device
WO2018012558A1 (en) Laminated heat sink core
EP3040670A1 (en) Heat exchanger, in particular a condenser or a gas cooler
JP6528283B2 (en) Heat exchanger
JP6578964B2 (en) Laminate heat exchanger
US20170205156A1 (en) Heat exchangers
US9671169B2 (en) Cooling radiator for a vehicle, particularly a motor vehicle
EP2770289A1 (en) Heat exchange apparatus
JP6160385B2 (en) Laminate heat exchanger
JP5341549B2 (en) heatsink
JP2010121925A (en) Heat exchanger
JP5901416B2 (en) Fin for heat exchanger, heat sink using the same, and method for manufacturing fin for heat exchanger
JP6578980B2 (en) Laminate heat exchanger
KR20090049989A (en) Oil cooler
JP2013127341A (en) Heat exchanger
JP2001255093A (en) Evaporator
CN112146484B (en) Plate heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110401

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120423

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20120508

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20121002