冷却装置和电力转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够高效地冷却电力转换器中的电力转换元件等发热体的冷却装置和电力转换装置。该冷却装置包括：受热体，其为矩形平板状，该受热体将一面作为发热体的搭载面来接受该发热体发出的热；多条散热片，该多条散热片以与该受热体的一侧边平行的方式突出设置于该受热体的另一面；风洞体，其具有与所述多条散热片的两端部分别相对的开口部，该风洞体以覆盖所述散热片的方式设置，且形成自所述开口部流入的空气的流通路径；以及排出口，其位于所述空气的流通路径的大致中央并在所述风洞体上开口，该排出口用于将在所述流通路径中流通的空气排出。

Cooling device and power conversion device

The present invention provides a cooling device and an electric power conversion device that can efficiently cool a heat exchanger such as an electric power conversion element in an electric converter. The cooling device comprises a heating body, which is a rectangular flat plate and the body side as the heating body equipped with surface to accept the heating body heat; a plurality of radiating fins, the heat sink with the body of the side parallel to the other side prominent arranged on the body of the the wind tunnel body, which has two ends; and the plurality of fins don't relative to the opening of the tunnel body is arranged to cover the heat sink, and the formation of the flow path from the opening into the air; and the discharge opening, generally located in the central air flow path the opening in the tunnel body, the outlet for circulation in the flow path of the air discharge.

【技术实现步骤摘要】
冷却装置和电力转换装置
本专利技术涉及能够利用少的风量将电力转换器中的半导体开关元件等发热体高效地冷却的冷却装置和将搭载有电力转换器的多台冷却装置收纳于壳体内而构成的电力转换装置。
技术介绍
图4是表示将多个电力转换器1收纳于箱型的壳体2而构成的以往通常的电力转换装置3的概略结构的例子的图，图4的(a)示出了从前表面侧看所述电力转换装置3的内部构造时的结构，另外，图4的(b)示出了从侧面侧看所述电力转换装置3的内部构造时的结构。另外，图中的附图标记4是吸气扇，该吸气扇设于所述壳体2的上部，用于将随着所述电力转换器1的工作而被加热的该壳体2的内部的空气排出到外部。在例如专利文献1等中，详细地公开了如此构成的电力转换装置3。在此，所述电力转换器1通常构成为包括由作为电力转换元件的半导体开关元件等构成的发热体并一体地包括用于冷却该发热体的冷却装置5。如在例如图5中对其概略结构示意性地示出的那样，该冷却装置5构成为包括：受热体7，该受热体7将一面作为所述发热体的搭载面，在该受热体7的另一面突出设置有平行的多个散热片6；以及风洞体8，该风洞体8以覆盖所述散热片6的方式设置。该风洞体8在与所述散热片6的两端部分别对峙的端面具有开口部，在所述开口部之间形成了空气的流通路径。即，所述风洞体8用于形成使自一个开口部导入的空气沿着所述散热片6流通并将该空气朝向另一个开口部引导的、空气的流通路径。所述受热体7和所述散热片6发挥如下作用：传递自所述发热体发出的热，并通过与在所述流通路径中流动的空气之间进行热交换来冷却所述发热体。另外，图中的附图标记9是连接于所述风洞体8的所述另一个开口部的辅助风洞体。顺带地说，通常，所述散热片6以在将所述电力转换器1收纳于所述壳体2的状态下自该电力转换器1的一端部所对峙的所述壳体2的前表面侧朝向所述电力转换器1的另一端部所对峙的所述壳体2的背面侧延伸的方式设置。因此，如图6的(a)和图6的(b)所示，在所述冷却装置5中，沿着所述散热片6形成自该冷却装置5的一个端部(前表面侧)朝向另一个端部(背面侧)去的气流而冷却所述电力转换器1的发热体。另外，图6的(a)示出了从下表面侧看所述冷却装置5时的空气流动，图6的(b)示出了从侧面侧看所述冷却装置5时的空气流动。因此，在将分别具有所述结构的冷却装置5的多台电力转换器1以沿上下方向层叠的方式收纳于所述壳体2而构成的所述电力转换装置3中，如图4的(a)和图4的(b)所示，自所述壳体2的前表面侧导入到该壳体2内的空气以自所述各冷却装置5的前表面侧朝向背面侧的方式沿着所述风洞体8内的所述散热片6分别流动。并且，在吸收来自所述电力转换器1的发热体的热后自所述冷却装置5的背面侧排出的空气经由位于所述壳体2的背面侧进深部的空间2a被所述吸气扇4吸入并被放出到该壳体2的外部。专利文献1：日本特开2012-186352号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题另外，一体地设于所述电力转换器1并被收纳于所述壳体2的所述冷却装置5的散热片6如图4～图6所示那样，其以散热片面沿所述壳体2的前后方向延伸的方式设置。并且，以覆盖所述散热片6的方式设置的所述风洞体8被设置成使空气在所述散热片6的全长上沿一个方向流通。因此，由所述风洞体8形成的空气的流通路径变长，不可否认会招致该流通路径内的压力损失增大。并且，该压力损失导致在所述风洞体8内流通的空气的量减少，从而因与所述散热片6之间的热交换而温度上升的气流在所述流通路径的上风侧和下风侧产生大的温度差。为了消除这样的不良状况，例如，作为所述吸气扇4，需要使用抽吸能力大的大型的吸气扇，或者需要对所述散热片6的形状进行设计以减小压力损失。但是，在提高了所述吸气扇4的抽吸能力的情况下，会使其运转声(叶片转动声)变大并且导致成本上升。另外，在降低了所述散热片6处的压力损失的情况下，反而会产生使该散热片6的散热性能变差这样的问题。另外，为了防止所述散热片6的局部的温度上升，例如，需要增大所述吸气扇4的风量来增加在所述流通路径内流通的空气的绝对量，或者需要使所述散热片6大型化来提高其散热性能。但是，当实施这样的对策时，不仅会使所述冷却装置5大型化，还会使所述电力转换装置3大型化，从而产生使其制造成本(零件成本)增大这样的问题。本专利技术是考虑到这样的情况而做出的，其目的在于提供一种能够在不招致制造成本(零件成本)增大的情况下提高散热片的散热性能从而高效地冷却发热体的冷却装置。并且，本专利技术的目的在于，提供一种即使在将分别搭载有多台电力转换器的所述结构的多台冷却装置以沿上下方向层叠的方式收纳于箱型的壳体内而构成电力转换装置的情况下也能够高效地冷却所述多台电力转换器的电力转换装置。用于解决问题的方案为了达到所述目的，本专利技术所涉及的冷却装置的特征在于，该冷却装置包括：受热体，其为矩形平板状，由例如热导率高的材料形成，该受热体将一面作为发热体的搭载面来接受该发热体发出的热；多条散热片，该多条散热片以与该受热体的一侧边平行的方式突出设置于所述受热体的位于与所述搭载面相反的一侧的另一面；风洞体，其具有与所述多条散热片的两端部分别相对的开口部，该风洞体以将所述多条散热片一并覆盖的方式设置，且在该散热片之间形成了自所述开口部流入的空气的流通路径；以及排出口，其位于所述空气的流通路径的大致中央并在所述风洞体上开口，该排出口用于将在所述流通路径中流通的空气朝向与所述受热体相反的一侧排出。另外，所述冷却装置的特征在于，还包括辅助风洞体，该辅助风洞体以与所述排出口相连通的方式设置，用于引导自该排出口排出的空气来使该空气沿与所述散热片的延伸方向正交的方向移动。优选的是，所述散热片由例如与所述受热体形成为一体的翅片构成。另外，优选的是，所述排出口遍及所述多条散热片的排列方向上的整个宽度地设于所述风洞体中的与所述受热体的另一面对峙的部位。另外，所述发热体由例如电力转换器中的电力转换元件构成，具体而言由半导体开关元件构成。另外，在由所述风洞体形成的流通路径中流动的空气例如被吸气扇强制地抽吸而形成使所述散热片排热的气流。另外，本专利技术所涉及的电力转换装置是通过将分别搭载有电力转换器的所述结构的多台冷却装置以沿上下方向层叠的方式收纳于箱型的壳体内而构成的，该电力转换装置的特征在于，所述壳体具有以使所述风洞体的开口部与该壳体的宽度方向上的两侧面对峙的方式分别收纳多台所述冷却装置的构造，所述壳体包括：第1空气流通路径，其形成于在所述壳体的前表面部设置的吸气口与各所述冷却装置的所述开口部之间；以及第2空气流通路径，其形成于在所述壳体的上部设置的排气口与多台所述冷却装置的各所述排出口之间。优选的是，所述第2空气流通路径形成于所述壳体的背面侧进深部，该背面侧进深部位于被层叠地收纳于所述壳体内的多台所述冷却装置的后侧。另外，优选的是，在所述排气口设有用于将例如所述壳体内的空气向外部排出的吸气扇。专利技术的效果根据所述结构的冷却装置，由所述风洞体和平行地突出设置于所述受热体且沿一个方向延伸的所述多条散热片形成的空气的流通路径被在所述风洞体的大致中央部开口的所述排出口隔着而划分为两个区域。并且，自与所述散热片的两端部分别相对地设置的所述开口部分别流入到所述风洞体内的空气沿着所述散热片流通并自所述排出口排本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却装置，其特征在于，该冷却装置包括：受热体，其为矩形平板状，该受热体将一面作为发热体的搭载面来接受该发热体发出的热；多条散热片，该多条散热片以与该受热体的一侧边平行的方式突出设置于该受热体的另一面；风洞体，其具有与所述多条散热片的两端部分别相对的开口部，该风洞体以覆盖所述散热片的方式设置，且形成了自所述开口部流入的空气的流通路径；以及排出口，其位于所述空气的流通路径的大致中央并在所述风洞体上开口，该排出口用于将在所述流通路径中流通的空气排出。

【技术特征摘要】
2015.12.15 JP 2015-2446821.一种冷却装置，其特征在于，该冷却装置包括：受热体，其为矩形平板状，该受热体将一面作为发热体的搭载面来接受该发热体发出的热；多条散热片，该多条散热片以与该受热体的一侧边平行的方式突出设置于该受热体的另一面；风洞体，其具有与所述多条散热片的两端部分别相对的开口部，该风洞体以覆盖所述散热片的方式设置，且形成了自所述开口部流入的空气的流通路径；以及排出口，其位于所述空气的流通路径的大致中央并在所述风洞体上开口，该排出口用于将在所述流通路径中流通的空气排出。2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，该冷却装置还包括辅助风洞体，该辅助风洞体以与所述排出口相连通的方式设置，用于引导自该排出口排出的空气来使该空气沿与所述散热片的延伸方向正交的方向移动。3.根据权利要求1或2所述的冷却装置，其中，所述散热片是与所述受热体形成为一体的翅片。4.根据权利要求1或2所述的冷却装置，其中，所述排出口遍及所述多条散热片的排列方向上的整个宽度地设...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛健裕，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP