层叠芯体型散热器制造技术

在金属平板上排列多个狭缝而形成板、且层叠多个板而成的层叠芯体型散热器中，进一步提高热交换性能。将在层叠方向上位于从安装半导体的端盖(9)起第二个位置的第二板(4b)的厚度(T2)设为比除此以外的第一板(4a)的厚度(T1)厚。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层叠芯体型散热器
本专利技术涉及一种层叠芯体型散热器，该层叠芯体型散热器具有将多个板层叠而成的芯体，该多个板通过在金属平板冲裁多个狭缝而在除此以外的部分形成有肋，该层叠芯体型散热器通过在该芯体的上下两端配置端盖而被接合，在该端盖配置逆变器等各种电路基板的元件，并使制冷剂在由各板的狭缝形成的流路中呈蜿蜒状地流通，由此将被冷却体冷却。
技术介绍
本申请人已提出了下述专利文献1的层叠型散热器。在该层叠型散热器中，如图11所示，对各个金属平板冲裁彼此平行的狭缝1，在各个狭缝1之间形成有多个彼此平行且细长的纵向肋2和与纵向肋2正交的横向肋3。而且，彼此邻接的板4以纵向肋2彼此重叠且横向肋3在制冷剂7的流通方向上彼此不同的方式层叠，从而形成芯体。而且，制冷剂7以沿着邻接的板的各横向肋3蜿蜒的方式流通。该层叠型散热器的各板的厚度相同。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-33063号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本申请的专利技术人以散热性能的进一步提高为目标，使制冷剂的流动状态可视化，并且，随着与板各部分的表面分离而调节了要变化的各部分的温度分布。图6示出现有的层叠型散热器的流动状态。在该图中可知，在最有助于热交换的与端盖9相接的板4中，在其横向肋3的下游侧产生涡流。而且，此时，如图8所示，在板4的下游侧对其横向肋3的附近的温度分布进行测定时，可知在该横向肋3的涡流的滞留区域，温度分布高。在该实验中，将水用作制冷剂，该流入口的水温为65℃，流量为10L/min，使作为被冷却体的半导体元件附着于端盖9上，产生300W的发热，对与端盖9相接的板4的表面附近的温度分布进行了研究，结果可知产生图8的分布。即，该图中，将温度差为72.25℃以上的范围由砂粒状(74℃以上)以及网格状(72.25℃～74℃)的部分示出。图6中停止流动的涡流所存在的场所的水温高，示出72.25℃以上的范围的厚度较厚的分布。即，在该图中，板4的表面附近的砂粒状的点所示的部分为74℃以上，标注网格的范围为72.25℃～74℃。根据该图明显可知，在板4的下游侧，温度较高的分布范围宽。对此，本专利技术的课题在于，在散热器的芯体构造中，消除从端盖9起第一个横向肋3的下游侧的滞留区域10，使在此处产生的高温的温度分布区域尽可能地薄，在整体上促进热交换。解决方案技术方案1所记载的本专利技术是一种层叠芯体型散热器，其具有多个平坦的板4，该多个平坦的板4通过对金属平板冲裁多个彼此平行的狭缝1而成，在所述狭缝1间形成有多个彼此平行且细长的纵向肋2以及将邻接的各纵向肋2间连结的横向肋3，所述层叠芯体型散热器具有芯体，该芯体通过如下方式形成：以使所述纵向肋2彼此对齐且使横向肋3的位置彼此错开的方式层叠各板4，且在该层叠方向的两端配置端盖9，将各板4间接合，使制冷剂在该芯体的各所述狭缝1中向纵向肋2方向流通，并在所述端盖9的外表面接合有被冷却体6，其中，所述芯体具有：在层叠方向上邻接且具有相同厚度的多个第一板4a；以及在层叠方向上位于从端盖9起第二个位置且厚度比所述第一板4a厚的第二板4b。技术方案2所记载的本专利技术在技术方案1所记载的层叠芯体型散热器的基础上，其中，第二板4b的厚度T2/第一板4a的厚度T1≥1.2。技术方案3所记载的本专利技术在技术方案1所记载的层叠芯体型散热器的基础上，其中，将平面形状相同的所述第一板4a重叠多片而形成第二板4b。技术方案4所记载的本专利技术在技术方案1至3中任一方案所记载的层叠芯体型散热器的基础上，其特征在于，所述各板具备：位于所述芯体中的纵向肋2的长度方向两端的一对歧管部5；以及包围所述芯体及所述歧管部5的框部13，框部13以及一对歧管部5与所述芯体一体成形。技术方案5所记载的本专利技术是一种层叠芯体型散热器，其通过将多个平坦的板4以使纵向肋2彼此对齐且使横向肋3的位置彼此错开的方式层叠而成，该多个平坦的板4通过对金属平板冲裁彼此平行的狭缝1而成，在所述狭缝1间形成有多个彼此平行且细长的所述纵向肋2以及将邻接的各纵向肋2间连结的所述横向肋3，所述层叠芯体型散热器具有：芯体，其通过将各板4间接合而成；以及至少一方形成为盘状的壳体11，其以在所述纵向肋2的长度方向两端形成一对歧管部5的方式将所述芯体收容于内部，使制冷剂经由所述歧管部5而在所述芯体的各所述狭缝1中向纵向肋2方向流通，被冷却体6与所述壳体11的外表面接合，其中，所述芯体具有：在层叠方向上邻接且具有相同厚度的多个第一板4a；以及在层叠方向上位于从壳体11起第二个位置且厚度比所述第一板4a厚的第二板4b。技术方案6所记载的本专利技术在技术方案5所记载的层叠芯体型散热器的基础上，其中，第二板4b的厚度T2/第一板4a的厚度T1≥1.2。技术方案7所记载的本专利技术在技术方案5所记载的层叠芯体型散热器的基础上，其中，将平面形状相同的所述第一板4a重叠多片而形成第二板4b。专利技术效果本专利技术的层叠芯体型散热器的特征在于，该芯体包括在层叠方向上邻接且具有相同厚度的多个第一板4a，在层叠方向上位于从端盖9起第二个位置的第二板4b的厚度比第一板4a厚。因此，与具有被冷却体6的端盖9相接的第一板4a的周围的制冷剂的流动得以改善(从图6的以往状态成为图5的本专利技术的状态)，并且，随着与该表面分离，制冷剂的温度分布急剧下降(从图8的以往状态成为图7的本专利技术的状态)，热交换性能提高。在技术方案2所记载的层叠芯体型散热器中，在(第二板4b的厚度T2)/(第一板4a的厚度T1)≥1.2的情况下，能够更加可靠地提高热交换性能。在技术方案3所记载的层叠芯体型散热器中，将平面形状相同的第一板4a重叠多片而形成第二板4b，因此，第二板4b无需采取其他板，因此抑制了制造成本。如技术方案4所记载的专利技术那样，在各板的纵向肋和横向肋的外周一体形成有框部13，通过经由这些框部13进行层叠而能够形成散热器的壳体部。需要说明的是，在如技术方案5～技术方案7那样的利用壳体嵌合芯体的结构的层叠芯体型散热器中，也发挥技术方案1～技术方案3的效果。附图说明图1是本专利技术的层叠芯体型散热器的分解立体图。图2是制冷剂的流通方向的该散热器的纵剖面说明图，是沿着图1的II-II线的剖面说明图。图3是示出该散热器的层叠状态的说明图，是沿着图1的III-III线的剖面说明图。图4是示出表示本专利技术的另一实施方式的散热器的层叠状态的纵向剖视图，是沿着图1的III-III线的剖面说明图。图5是示出本专利技术的第一实施例的层叠芯体型散热器的流动状态的说明图。图6是示出该现有型散热器的流动状态的说明图。图7是示出本专利技术的层叠芯体型散热器的温度分布的说明图。图8是示出该现有型层叠芯体型散热器的温度分布的说明图。图9示出现有型散热器与本专利技术的散热器的热阻的比较，且示出到图1的被冷却体6a～6f为止。图10是示出本专利技术的又一实施方式的分解立体图。图11是现有型散热器的说明图。具体实施方式接着，基于附图对本专利技术的实施方式进行说明。本专利技术的散热器的芯体部分的各板的构造除了其厚度之外，与示出现有型散热器的图11的散热器相同。即，对金属平板冲裁多个彼此平行的狭缝1，在狭缝1之间配置多个彼此平行的纵向肋2和将邻接的纵向肋2间连结的横向肋3。需要说明的是，相邻的板的横向肋3在制冷剂的流通方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层叠芯体型散热器，其具有多个平坦的板(4)，该多个平坦的板(4)通过对金属平板冲裁多个彼此平行的狭缝(1)而成，在所述狭缝(1)间形成有多个彼此平行且细长的纵向肋(2)以及将邻接的各纵向肋(2)间连结的横向肋(3)，所述层叠芯体型散热器具有芯体，该芯体通过如下方式形成：以使所述纵向肋(2)彼此对齐且使横向肋(3)的位置彼此错开的方式层叠各板(4)，且在该层叠方向的两端配置端盖(9)，将各板(4)间接合，使制冷剂在该芯体的各所述狭缝(1)中向纵向肋(2)方向流通，并在所述端盖(9)的外表面接合有被冷却体(6)，其中，所述芯体具有：在层叠方向上邻接且具有相同厚度的多个第一板(4a)；以及在层叠方向上位于从端盖(9)起第二个位置且厚度比所述第一板(4a)厚的第二板(4b)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.18 JP 2015-1847071.一种层叠芯体型散热器，其具有多个平坦的板(4)，该多个平坦的板(4)通过对金属平板冲裁多个彼此平行的狭缝(1)而成，在所述狭缝(1)间形成有多个彼此平行且细长的纵向肋(2)以及将邻接的各纵向肋(2)间连结的横向肋(3)，所述层叠芯体型散热器具有芯体，该芯体通过如下方式形成：以使所述纵向肋(2)彼此对齐且使横向肋(3)的位置彼此错开的方式层叠各板(4)，且在该层叠方向的两端配置端盖(9)，将各板(4)间接合，使制冷剂在该芯体的各所述狭缝(1)中向纵向肋(2)方向流通，并在所述端盖(9)的外表面接合有被冷却体(6)，其中，所述芯体具有：在层叠方向上邻接且具有相同厚度的多个第一板(4a)；以及在层叠方向上位于从端盖(9)起第二个位置且厚度比所述第一板(4a)厚的第二板(4b)。2.根据权利要求1所述的层叠芯体型散热器，其中，第二板(4b)的厚度(T2)/第一板(4a)的厚度(T1)≥1.2。3.根据权利要求1所述的层叠芯体型散热器，其中，将平面形状相同的所述第一板(4a)重叠多片而形成第二板(4b)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的层叠芯体型散热器，其特征在于，所述各板具备：位于所述芯体中的纵向肋(2)的长度方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：文后卓也，大久保厚，坂井耐事，
申请(专利权)人：株式会社TRAD，
类型：发明
国别省市：日本,JP