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1、(10)申请公布号 CN 103210707 A (43)申请公布日 2013.07.17 CN 103210707 A *CN103210707A* (21)申请号 201080070044.1 (22)申请日 2010.12.24 H05K 7/20(2006.01) H01L 23/473(2006.01) (71)申请人 丰田自动车株式会社 地址 日本爱知县丰田市 (72)发明人 吉田忠史 (74)专利代理机构 中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人 高培培 车文 (54) 发明名称 冷却器 (57) 摘要 一种冷却器， 具备 ： 并排设置有多个散热片， 使制冷剂流过该。
2、散热片间的通路 （Rp） 的散热部 ； 在散热片的并排设置方向上延伸设置， 经由第 1 节流部 （Rs） 与散热片间的通路 （Rp） 的一端侧连 通的流入侧制冷剂储液槽 （Ri） ； 在散热片的并排 设置方向上延伸设置， 经由第 2 节流部 （Rs） 与散 热片间的通路 （Rp） 的另一端侧连通的流出侧制 冷剂储液槽 （Ro） 。在流入侧制冷剂储液槽 （Ri） 的 与第 1 节流部 （Rs） 相向的面形成有流入侧翅片 （21） ， 且流入侧制冷剂储液槽 （Ri） 的流通截面积 设定为小于流出侧制冷剂储液槽 （Ro） 的流通截 面积。 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.05.08 (8。
3、6)PCT申请的申请数据 PCT/JP2010/073340 2010.12.24 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/086058 JA 2012.06.28 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103210707 A CN 103210707 A *CN103210707A* 1/1 页 2 1. 一种冷却器， 其特征在于， 具备 ： 并排设置有多个散热片， 使制冷剂流过该散热片间的通路的散热部 ； 在所述散热片的并排设置。
4、方向上延伸设置， 经由第 1 节流部与所述散热片间的通路的 一端侧连通的流入侧制冷剂储液槽 ； 以及 在所述散热片的并排设置方向上延伸设置， 经由第 2 节流部与所述散热片间的通路的 另一端侧连通的流出侧制冷剂储液槽， 向所述流入侧制冷剂储液槽供给的制冷剂经由所述第 1 节流部流过所述散热片间的 通路， 经由所述第 2 节流部向所述流出侧制冷剂储液槽流出， 在所述流入侧制冷剂储液槽的与所述第 1 节流部相向的面上立起形成有流入侧翅片， 且所述流入侧制冷剂储液槽的流通截面积设定为小于所述流出侧制冷剂储液槽的流 通截面积。 2. 根据权利要求 1 所述的冷却器， 其特征在于， 所述流入侧制冷剂储液。
5、槽的流通阻力与所述流出侧制冷剂储液槽的流通阻力以及所 述第 1、 第 2 节流部的流通阻力满足如下关系 ： （第 1、 第 2 节流部的流通阻力） （流出侧制冷剂储液槽的流通阻力） （流入侧制冷剂 储液槽的流通阻力） 。 3. 根据权利要求 1 所述的冷却器， 其特征在于， 所述流入侧翅片为不定向翅片。 4. 根据权利要求 3 所述的冷却器， 其特征在于， 所述不定向翅片为钉状翅片。 5. 根据权利要求 4 所述的冷却器， 其特征在于， 所述钉状翅片不到达形成有所述第 1 节流部的面而立起设置形成。 6. 根据权利要求 4 所述的冷却器， 其特征在于， 所述钉状翅片立起设置形成为到达形成有所述。
6、第 1 节流部的面。 7. 根据权利要求 1 所述的冷却器， 其特征在于， 进而在所述流出侧制冷剂储液槽的与所述第 2 节流部相向的面上形成有流出侧翅片， 所述流入侧翅片及所述流出侧翅片为不定向翅片。 8. 根据权利要求 7 所述的冷却器， 其特征在于， 所述不定向翅片为钉状翅片。 权 利 要 求 书 CN 103210707 A 2 1/6 页 3 冷却器 技术领域 0001 本发明涉及冷却器， 尤其是涉及制冷剂流量的改善。 背景技术 0002 一直以来， 提出有如下方案 ： 在具备电动机、 收容电动机的驱动装置壳体以及控制 电动机的逆变器的驱动装置中， 具有用于冷却逆变器及电动机的冷却结构。
7、。 0003 在图 6、 图 7 及图 8 中， 示出了下述的专利文献 1 所公开的现有的冷却器结构。图 6 是冷却结构的整体立体图， 图 7 是冷却结构的纵剖面图， 图 8 是冷却结构的主要部分的纵 剖面图。使逆变器 3 或电动机 1 等的散热体散出的热量向在制冷剂循环路 4 中与散热器 42 之间循环的制冷剂散热， 在热方面保护散热体。 0004 逆变器 3 由将蓄电池电源的直流变换成交流的开关晶体管及附带的电路元件、 配 置有它们的电路基板构成。逆变器 3 安装在基板自身或通过将其他构件安装于基板而与基 板一体化后的吸热设备 53 的上表面侧， 吸热设备 53 固定于收容逆变器 3 的逆。
8、变器壳体 7 的底部。吸热设备 53 的下表面形成为与逆变器 3 热连接的散热面 53a。逆变器壳体 7 为了 保护内部的逆变器 3 免受雨水或灰尘侵入而形成为将其覆盖。 0005 电动机 1 收容于驱动装置壳体 2， 在驱动装置壳体 2 的上表面设有分隔构件 6。在 分隔构件 6 的上表面形成有与散热面 53a 相向配置且在与电动机 1 热连接的相向面 6a。在 分隔构件 6 的上表面形成有矩形的凹部， 用于在将吸热设备 53 搭载于分隔构件 6 上的状态 下在与吸热设备 53 的下表面、 即散热面 53a 之间形成制冷剂空间 R。凹部的底面形成相向 面 6a。在分隔构件 6 的下表面， 与。
9、驱动装置壳体 2 的上表面协作， 形成流入侧制冷剂路 Ri 的凹部 61 及形成流出侧制冷剂路 Ro 的凹部 62 形成为相互平行。 0006 冷却结构如下形成 ： 在吸热设备 53 的散热面 53a 与分隔构件 6 的相向面 6a 之间 形成制冷剂空间 R， 在该制冷剂空间 R 并排配置从散热面 53a 朝向相向面 6a 立起设置的多 个散热片 56， 在多个散热片 56 的各自的相邻之间形成供制冷剂流过的翅片间通路 Rp。散 热片 56 为了确保热交换面积， 从吸热设备 53 侧的散热面 53a 朝向分隔构件 6 的相向面 6a 向制冷剂空间 R 内延伸， 将制冷剂空间 R 在其厚度方向上。
10、横截。 0007 散热片 56 将吸热设备 53 的下侧削起而形成， 散热面 53a 接近逆变器 3 侧。在翅 片56立起设置时， 关于从削起前的面立起设置的部位， 散热片56的前端部的长度设定为比 基端部的长度短， 翅片间通路 Rp 的端面相对于散热片 56 的立起设置方向倾斜。 0008 通过分隔构件 6 的凹部 61 和驱动装置壳体 2 的上表面， 流入侧制冷剂储液槽 Ri 在翅片间通路Rp的并排设置方向上延伸形成， 通过分隔构件6的凹部62和驱动装置壳体2 的上表面， 流出侧制冷剂储液槽 Ro 在翅片间通路 Rp 的并排设置方向上延伸形成。流入侧 制冷剂储液槽 Ri 和翅片间通路 Rp。
11、 的一端通过在翅片间通路 Rp 的并排设置区域上延伸的 节流部 Rs 连通连结， 流出侧制冷剂储液槽 Ro 和翅片间通路 Rp 的另一端通过在翅片间通路 Rp 的并排设置区域上延伸的节流部 Rs 连通连结。 0009 在驱动装置壳体 2 的与凹部 61、 62 相向的位置上， 朝向流入侧制冷剂储液槽 Ri 及 说 明 书 CN 103210707 A 3 2/6 页 4 流出侧制冷剂储液槽 Ro 内， 立起设置有翅片 21， 使导热面积增加。 0010 在分隔构件6的一方侧的侧端部， 使制冷剂流入流入侧制冷剂储液槽Ri的流入侧 口 51 和使制冷剂从流出侧制冷剂储液槽 Ro 流出的流出侧口 5。
12、2 相互平行地连接。并且， 使 通过设于制冷剂循环路的制冷剂泵41向流入侧制冷剂储液槽Ri供给的制冷剂经由节流部 Rs 流过并列配置的多个翅片间通路 Rp， 从而经由散热面 53a 将逆变器 3 冷却。将逆变器 3 冷却后的制冷剂经由节流部 Rs 向流出侧制冷剂储液槽 Ro 流出。 0011 在先技术文献 0012 专利文献 0013 专利文献 1 ： 日本特开 2008-172024 号公报 发明内容 0014 现有技术的构成为向流入侧制冷剂储液槽Ri供给的制冷剂经由节流部Rs流过翅 片间通路Rp， 但在流入侧制冷剂储液槽Ri立起设置有翅片21， 因此向流入侧制冷剂储液槽 Ri供给的制冷剂选。
13、择性地流向翅片21和节流部Rs之间存在的空间， 存在向翅片21的底部 的制冷剂流量相对地减少而冷却性能降低的问题。 0015 本发明的目的是， 在散热面的制冷剂通路上经由节流部使流入侧制冷剂储液槽及 流出侧制冷剂储液槽连通的冷却器中， 提高流入侧制冷剂储液槽中的冷却性能。 0016 本发明提供一种冷却器， 具备 ： 并排设置有多个散热片， 使制冷剂流过该散热片间 的通路的散热部 ； 在所述散热片的并排设置方向上延伸设置， 经由第 1 节流部与所述散热 片间的通路的一端侧连通的流入侧制冷剂储液槽 ； 以及在所述散热片的并排设置方向上延 伸设置， 经由第 2 节流部与所述散热片间的通路的另一端侧连。
14、通的流出侧制冷剂储液槽， 向所述流入侧制冷剂储液槽供给的制冷剂经由所述第 1 节流部流过所述散热片间的通路， 经由所述第 2 节流部向所述流出侧制冷剂储液槽流出， 在所述流入侧制冷剂储液槽的与所 述第 1 节流部相向的面上立起形成有流入侧翅片， 且所述流入侧制冷剂储液槽的流通截面 积设定为小于所述流出侧制冷剂储液槽的流通截面积。 0017 本发明的一个实施方式中， 所述流入侧制冷剂储液槽的流通阻力与所述流出侧制 冷剂储液槽的流通阻力以及所述第 1、 第 2 节流部的流通阻力满足如下关系 ：（第 1、 第 2 节 流部的流通阻力） （流出侧制冷剂储液槽的流通阻力） （流入侧制冷剂储液槽的流通阻 。
15、力） 。 0018 另外， 本发明的另一实施方式中， 所述流入侧翅片为不定向翅片。 0019 另外， 本发明的另一实施方式中， 所述不定向翅片为钉状翅片。 0020 另外， 本发明的另一实施方式中， 所述钉状翅片不到达形成有所述第 1 节流部的 面而立起设置形成。 0021 另外， 本发明的另一实施方式中， 所述钉状翅片立起设置形成为到达形成有所述 第 1 节流部的面。 0022 另外， 本发明的另一实施方式中， 进而在所述流出侧制冷剂储液槽的与所述第 2 节流部相向的面形成有流出侧翅片， 所述流入侧翅片及所述流出侧翅片为不定向翅片。 0023 发明效果 0024 根据本发明， 流入侧制冷剂储。
16、液槽的制冷剂的流速增大， 向流入侧制冷剂储液槽 说 明 书 CN 103210707 A 4 3/6 页 5 的流入侧翅片也供给制冷剂， 流入侧制冷剂储液槽的冷却性能提高至现有水平以上。 附图说明 0025 图 1 是第 1 实施方式的冷却器的纵剖面图。 0026 图 2 是第 1 实施方式的冷却器的横剖面图， 是图 1 的 A-A 剖面图。 0027 图 3 是第 2 实施方式的冷却器的横剖面图。 0028 图 4 是第 3 实施方式的冷却器的横剖面图。 0029 图 5 是又一实施方式的冷却器的纵剖面图。 0030 图 6 是现有的冷却结构的立体图。 0031 图 7 是现有的冷却结构的纵。
17、剖面图。 0032 图 8 是现有的冷却结构的主要部分的纵剖面图。 具体实施方式 0033 以下， 基于图面说明本发明的实施方式。但是， 以下的实施方式仅是例示， 本发明 不限定于以下的实施方式。 0034 1. 第 1 实施方式 0035 本实施方式的冷却器的整体构成与图 6 图 8 所示的现有的冷却结构大致相同。 即， 冷却结构如下构成 ： 在吸热设备 53 的散热面 53a 和分隔构件 6 的相向面 6a 之间形成制 冷剂空间 R， 在该制冷剂空间 R 中并列配置从散热面 53a 朝向相向面 6a 立起设置的多个散 热片 56， 在多个散热片 56 彼此的相邻之间形成供制冷剂流过的翅片间。
18、通路 Rp。为了确保 热交换面积， 散热片 56 从吸热设备 53 侧的散热面 53a 朝向分隔构件 6 的相向面 6a 向制冷 剂空间 R 内延伸， 将制冷剂空间 R 沿其厚度方向横截。 0036 通过分隔构件 6 的凹部 61 和驱动装置壳体 2 的上表面， 流入侧制冷剂储液槽 Ri 在翅片间通路 Rp 的并排设置方向上延伸形成。另外， 通过分隔构件 6 的凹部 62 和驱动装 置壳体 2 的上表面， 流出侧制冷剂储液槽 Ro 在翅片间通路 Rp 的并排设置方向上延伸形成。 流入侧制冷剂储液槽 Ri 和翅片间通路 Rp 的一端通过在翅片间通路 Rp 的并排设置区域上 延伸的节流部 （第 1。
19、 节流部） Rs 连通连结， 流出侧制冷剂储液槽 Ro 和翅片间通路 Rp 的另一 端通过在翅片间通路 Rp 的并排设置区域上延伸的节流部 （第 2 节流部） Rs 连通连结。在驱 动装置壳体 2 的与凹部 61、 62 相向的位置， 朝向流入侧制冷剂储液槽 Ri 及流出侧制冷剂储 液槽 Ro 内立起设置翅片 21， 使导热面积增加。 0037 在分隔构件6的一方侧的侧端部， 使制冷剂流入流入侧制冷剂储液槽Ri的流入侧 口 51 和使制冷剂从流出侧制冷剂储液槽 Ro 流出的流出侧口 52 相互平行地连接。并且， 使 通过设于制冷剂循环路的制冷剂泵41向流入侧制冷剂储液槽Ri供给的制冷剂经由节流。
20、部 Rs 流过并列配置的多个翅片间通路 Rp， 由此经由散热面 53a 将逆变器 3 冷却。将逆变器 3 冷却后的制冷剂经由节流部 Rs 向流出侧制冷剂储液槽 Ro 流出。 0038 与现有的冷却结构的不同点是流入侧制冷剂储液槽 Ri 和流出侧制冷剂储液槽 Ro 的流通截面积。即， 现有技术中， 流入侧制冷剂储液槽 Ri 和流出侧制冷剂储液槽 Ro 的流通 截面积相同， 但本实施方式中， 减小流入侧制冷剂储液槽 Ri 的流通截面积， 设定为 （流入侧 制冷剂储液槽 Ri 的流通截面积） （流 入侧制冷剂储液槽 Ri 的流通阻力） =（流出侧制冷剂储液槽 Ro 的流通阻力） 的关系， 但本实 施。
21、方式中， 存在 （节流部 Rs 的流通阻力） （流出侧制冷剂储液槽部 Ro 的流通阻力） （流入 侧制冷剂储液槽 Ri 的流通阻力） 的关系。通过较小地设定流入侧制冷剂储液槽 Ri 的流通 截面积， 使从制冷剂循环路向流入侧制冷剂储液槽 Ri 供给的制冷剂的、 流入侧制冷剂储液 槽内的流速相应地加快， 能够补偿由于立起设置翅片 21 引起的制冷剂的流量降低。由此， 提高了翅片 21 的底部的冷却性能， 换言之提高了驱动装置壳体 2 的冷却性能。 0043 2. 第 2 实施方式 0044 第 1 实施方式中， 在流入侧制冷剂储液槽 Ri 及流出侧制冷剂储液槽 Ro 的内部立 起设置有翅片21，。
22、 但也可以取代流入侧制冷剂储液槽Ri内部的翅片21， 立起设置不定向翅 片 22。 0045 图 3 示出本实施方式的冷却器的横剖面图。流入侧制冷剂储液槽 Ri 的通路截面 积设定得小于流出侧制冷剂储液槽 Ro 的通路截面积， 且在流入侧制冷剂储液槽 Ri 的内部 取代翅片 21 而立起设置作为不定向翅片的钉状翅片 22。此外， 流出侧制冷剂储液槽 Ro 的 内部与第 1 实施方式同样立起设置有翅片 21。 说 明 书 CN 103210707 A 6 5/6 页 7 0046 即使构成为通过将流入侧制冷剂储液槽 Ri 内的翅片设为钉状翅片 22， 使导热面 积增加， 且使钉状翅片22在节流部。
23、Rs的方向上进一步延伸而填上钉状翅片22和节流部Rs 之间的空间， 也能够使制冷剂经由节流部Rs流过翅片间通路Rp， 且能够在立起设置翅片21 的情况下使选择性地集中于该空间部的制冷剂的流动也流向钉状翅片 22 的底部， 因此进 一步提高了驱动装置壳体 2 的冷却性能。 0047 3. 第 3 实施方式 0048 第2实施方式将流入侧制冷剂储液槽Ri内部的翅片设为不定向的钉状翅片22， 但 本实施方式中不仅是流入侧制冷剂储液槽 Ri， 在流出侧制冷剂储液槽 Ro 的内部也设置不 定向翅片。 0049 图 4 表示本实施方式的冷却器的横剖面图。流入侧制冷剂储液槽 Ri 的通路截面 积设定为小于流。
24、出侧制冷剂储液槽 Ro 的通路截面积， 且在流入侧制冷剂储液槽 Ri 的内部 及流出侧制冷剂储液槽 Ro 的内部取代翅片 21 而立起设置作为不定向翅片的钉状翅片 22。 0050 即使构成为通过将流入侧制冷剂储液槽 Ri 内的翅片设为钉状翅片 22， 而使导热 面积增加， 且使钉状翅片 22 在节流部 Rs 的方向上进一步延伸而填上钉状翅片 22 和节流部 Rs之间的空间， 也能够使制冷剂经由节流部Rs流过翅片间通路Rp， 且能够在立起设置有翅 片 21 的情况下使选择性地集中于该空间部的制冷剂的流动也流向钉状翅片 22 的底部， 因 此进一步提高了驱动装置壳体 2 的冷却性能。另外， 通过。
25、流出侧制冷剂储液槽 Ro 内部的钉 状翅片 22， 制冷剂更容易流至钉状翅片 22 的底部， 进一步提高了冷却性能。 0051 4. 变形例 0052 以上， 对本发明的实施方式进行了说明， 但本发明并不限定于此， 也能够采用其他 变形例。 0053 例如本实施方式中， 冷却器 50 冷却逆变器 3 并且冷却收容电动机 1 的驱动装置壳 体 2， 但也可以在驱动装置壳体 2 内收容 DC-DC 转换器及电抗器等电动机驱动单元， 通过冷 却器 50 冷却这些驱动单元。 0054 另外， 本实施方式中， 作为不定向翅片例示了钉状翅片 22， 但其截面形状不一定需 要如图 2 或图 3 那样为圆形，。
26、 也可以采用其他形状， 例如椭圆或菱形等。 0055 另外， 本实施方式中， 将作为不定向翅片的钉状翅片 22 仅立起设置于流入侧制冷 剂储液槽 Ri 内部， 或在流入侧制冷剂储液槽 Ri 和流出侧制冷剂储液槽 Ro 的内部均立起设 置， 但不定向翅片也可以延伸直至到达形成节流部 Rs 的分隔构件 6 的面， 或也可以并不延 伸直至到达分隔构件 6 的面而延伸直至中途。 0056 图 5 示出使作为不定向翅片的钉状翅片 22 延伸直至到达分隔构件 6 的面的情况 的构成。与图 1 同样， 流入侧制冷剂储液槽 Ri 的流通截面积设定得小于流出侧制冷剂储液 槽 Ro 的流通截面积。另外， 在流入侧。
27、制冷剂储液槽 Ri 的内部及流出侧制冷剂储液槽 Ro 的 内部均将钉状翅片22作为不定向翅片从驱动装置壳体2的上表面立起设置， 且钉状翅片22 延伸直至到达形成有节流部 Rs 的分隔构件 6 的面， 填上图 1 中存在的节流部 Rs 和翅片 21 之间的空间。节流部 Rs 在翅片间通路 Rp 的并排设置区域上延伸， 因此即使如此钉状翅片 22 延伸直至到达分隔构件 6 的面， 制冷剂也能够从流入侧制冷剂储液槽 Ri 经由节流部 Rs 流入翅片间通路 Rp， 且能够从翅片间通路向流出侧制冷剂储液槽 Ro 流出。根据该构成， 由 于钉状翅片 22 的表面积增大， 因此导热面积进一步增大。 说 明 。
28、书 CN 103210707 A 7 6/6 页 8 0057 标号说明 0058 3 逆变器、 21 翅片、 22 钉状翅片、 50 冷却器、 56 散热片、 Rp 翅片间通路、 Ri 流入侧 制冷剂储液槽、 Ro 流出侧制冷剂储液槽、 Rs 节流部。 说 明 书 CN 103210707 A 8 1/5 页 9 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103210707 A 9 2/5 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 103210707 A 10 3/5 页 11 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103210707 A 11 4/5 页 12 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103210707 A 12 5/5 页 13 图 8 说 明 书 附 图 CN 103210707 A 13 。