[發明專利]電氣設備的冷卻裝置

有效

• 申請號: 201180074834.1
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN103946043A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 新井邦彥
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B60H1/22
• 分類號: B60H1/22;B60H1/32;B60K11/02;B60R16/02;H01L23/36;H05K7/20
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

技術領域

本發明一般而言涉及搭載于車輛的電氣設備的冷卻裝置，更加特定而言涉及并用使用車廂空調用制冷劑的冷卻和使用散熱片構造的冷卻的電氣設備的冷卻裝置。

背景技術

關于以往的電氣設備的冷卻裝置，例如在日本特開2007-69733號公報中，公開了以有效地冷卻電池等發熱體并且謀求制熱性能的提高為目的的、利用車輛用空調裝置的發熱體冷卻系統(專利文獻1)。在專利文獻1所公開的發熱體冷卻系統中，在從膨脹閥向壓縮機的制冷劑通路，并聯地配置有與空調用空氣進行熱交換的熱交換器和與發熱體進行熱交換的熱交換器，利用空調裝置用制冷劑來冷卻發熱體。

另外，在日本特開2005-90862號公報中，公開了以利用蒸氣壓縮式制冷循環來有效地冷卻HV設備為目的的冷卻系統(專利文獻2)。在專利文獻2所公開的冷卻系統中，在繞過空調用的制冷循環的減壓器、蒸發器以及壓縮機的旁通通路，設置有用于對發熱體進行冷卻的發熱體冷卻裝置。

另外，在日本特開2008-109131號公報中，公開了熱效率高，完全內置于半導體模塊，以避免流體的污染和/或泄露的問題且容易進行模塊的安裝/更換為目的的冷卻系統(專利文獻3)。在專利文獻3所公開的冷卻系統中，在殼體內劃定的凹處配設有電力設備。制冷劑流體主動地在殼體內循環，并且在殼體結合有針散熱片。

另外，在日本特開2002-270748號公報中，公開了冷卻能力高，且以消除制造時以及運轉時由熱應力引起的絕緣破壞的危險而具備高的可靠性為目的的半導體模塊以及電極變換裝置(專利文獻4)。在專利文獻4所公開的半導體模塊中，在基底板接合有在內部具有流通路的導體部件。在導體部件，通過焊錫接合有功率半導體元件。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-69733號公報

專利文獻2：日本特開2005-90862號公報

專利文獻3：日本特開2008-109131號公報

專利文獻4：日本特開2002-270748號公報

發明內容

發明要解決的問題

如在上述專利文獻中公開的那樣，作為對搭載于車輛的電氣設備進行冷卻的冷卻裝置，提出了利用用于車廂內的空調的蒸氣壓縮式制冷循環的技術的方案。在這樣的冷卻裝置中，為了避免車輛的燃料經濟性的惡化和/或空調能力的下降，需要提高利用車廂空調用制冷劑進行的電氣設備的冷卻效率。

于是，本發明的目的在于解決上述問題，提供冷卻效率優異的電氣設備的冷卻裝置。

用于解決問題的手段

按照本發明的電氣設備的冷卻裝置是搭載于車輛的電氣設備的冷卻裝置。電氣設備的冷卻裝置具備冷卻部，其用于對電氣設備所包含的發熱源進行冷卻。冷卻部包含：傳熱部件，其具有設置發熱源的第1表面和配置在第1表面的背側的第2表面，形成配置在第1表面與第2表面之間的熱傳遞介質空間，傳遞由發熱源產生的熱；散熱片部，其設置在第2表面，對通過傳熱部件而傳遞的熱進行散熱；制冷劑通路形成部件，其設置在第1表面，形成供車廂空調用制冷劑流通的制冷劑通路；以及供給排出部，其向熱傳遞介質空間供給或從熱傳遞介質空間排出與在制冷劑通路中流通的制冷劑不同的熱傳遞介質。

根據這樣地構成的電氣設備的冷卻裝置，由發熱源產生、經過傳熱部件傳遞的熱在形成制冷劑通路的制冷劑通路形成部件和散熱片部散熱。在本發明中，制冷劑通路形成部件和散熱片部隔著傳熱部件而設置在相反側，制冷劑通路形成部件和發熱源設置在相同側，所以能夠在抑制從散熱片部向制冷劑通路形成部件的熱傳遞的同時，促進從發熱源向制冷劑通路形成部件的熱傳遞。此時，配置在熱傳遞介質空間的熱傳遞介質成為吸收從發熱源傳遞到傳熱部件的熱并將其向散熱片部傳遞的熱傳遞的介質。配置在熱傳遞介質空間的熱傳遞介質通過吸熱而逐漸溫度上升，但是通過供給排出部，能夠將溫度上升了的熱傳遞介質替換為新的熱傳遞介質。因此，根據本發明，能夠提高電氣設備的冷卻效率。

另外，優選的是，電氣設備的冷卻裝置還具備：循環通路，其構成蒸氣壓縮式制冷循環，車輛空調用制冷劑在該循環通路中循環；連接通路，其將循環通路與制冷劑通路之間連接；以及切換閥，其設置在連接通路的路徑上，允許或者切斷循環通路與制冷劑通路之間的制冷劑流動。

根據這樣地構成的電氣設備的冷卻裝置，通過切換閥的動作，能夠選擇性地利用使用車廂空調用制冷劑的冷卻。