(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一組のヘッダ開口部と複数のスリットを有し、この複数のスリットが異なるパターンで形成された第１の中間プレートと第２の中間プレートを積層し、その両外層に外側プレートを重ね合わせて構成され、前記第１の中間プレートと第２の中間プレートのヘッダ開口部同士が連通し、且つスリット同士が連通して冷却流路が形成される積層冷却器であって、
前記第１及び第２の中間プレートは、それぞれ隣接するスリット間に有するリブ同士を連結する連結部を有し、この連結部が前記スリットの両端側に設けられ、
前記第１の中間プレートに設けられる一方のヘッダ開口部は、前記第２の中間プレートに設けられる一方のヘッダ開口部より大きく形成され、前記第１の中間プレートに設けられる他方のヘッダ開口部は、前記第２の中間プレートに設けられる他方のヘッダ開口部より小さく形成され、
前記第２の中間プレートに設けられる前記スリットの一端部が前記第１の中間プレートの前記一方のヘッダ開口部と連通し、前記第１の中間プレートに設けられる前記スリットの他端部が前記第２の中間プレートの前記他方のヘッダ開口部と連通していることを特徴とする積層冷却器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数枚のプレートを積層して内部に冷却水路を形成し、この冷却水路に冷却水を流通させて発熱素子を冷却する積層冷却器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両用等の大電流を必要とするインバータ装置は、発熱素子の発熱量が大きいため、冷却水などを用いた強制的な冷却が必要である。そこで、本発明者は、スリットが形成された２種類の中間プレートを交互に積層し、その両外層に２枚の外側プレートを重ね合わせて内部に冷却水路を形成する積層冷却器を考案した。
２種類の中間プレートは、例えば図７（ａ）、（ｂ）に示す様に、両側にヘッダ開口部１１０が形成され、その両ヘッダ開口部１１０の間に複数のスリット１２０が略一定のピッチで斜め方向に形成されている。この２種類の中間プレート１００Ａ、１００Ｂを交互に積層すると、互いのヘッダ開口部１１０同士が連通して入口ヘッダと出口ヘッダが形成され、更に互いのスリット１２０同士が連通して網目状に冷却水路が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の積層冷却器は、２種類の中間プレート１００Ａ、１００Ｂを積層して形成される冷却水路と入口ヘッダ及び出口ヘッダとを連通させる必要がある。そこで、各中間プレート１００Ａ、１００Ｂには、予めスリット１２０の一端が一方のヘッダ開口部１１０に繋がって形成されている。
ところが、中間プレート１００Ａ、１００Ｂをプレス加工で製造する場合、複数のスリット１２０がヘッダ開口部１１０と繋がっているので、プレスで打ち抜く形状が複雑になり、プレス型の周長が長くなる。その結果、プレス型の寿命が低下するという問題があった。
【０００４】
また、スリット１２０の一端が一方のヘッダ開口部１１０に繋がって形成されると、スリット１２０間に有するリブ１３０が片持ち形状となるため、加工後のリブ強度が弱く、運搬等の際に注意しないと容易にリブが変形してしまうという問題も生じる。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、複数枚のプレートを積層して構成される積層冷却器において、中間プレートをプレス加工する際の加工性を向上でき、且つ中間プレートのスリット間に有するリブの強度向上を実現することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の手段）
本発明の積層冷却器に使用される第１及び第２の中間プレートは、それぞれ隣接するスリット間に有するリブ同士を連結する連結部を有し、この連結部がスリットの両端側に設けられ、第１の中間プレートに設けられる一方のヘッダ開口部は、第２の中間プレートに設けられる一方のヘッダ開口部より大きく形成され、第１の中間プレートに設けられる他方のヘッダ開口部は、第２の中間プレートに設けられる他方のヘッダ開口部より小さく形成され、第２の中間プレートに設けられるスリットの一端部が第１の中間プレートの一方のヘッダ開口部と連通し、第１の中間プレートに設けられるスリットの他端部が第２の中間プレートの他方のヘッダ開口部と連通している。
【０００６】
この場合、第１の中間プレート及び第２の中間プレートは、自身のプレートに設けられるスリットとヘッダ開口部とを離して形成することができる。これにより、第１及び第２の中間プレートをプレス加工する際に、スリットとヘッダ開口部とを繋げて打ち抜く必要がないので、打ち抜き形状をシンプルに形成できる。その結果、プレス型の周長を短くでき、プレス型の寿命低下を抑制できる。
また、スリットの両端側に連結部を設けることにより、スリット間に有するリブを両側で支持できるので、加工後のリブ強度を確保できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は中間プレートの平面図、図４は積層冷却器を使用したインバータ装置の断面図である。
図４に示すインバータ装置１は、電気自動車の走行用モータを制御するもので、積層冷却器２（以下冷却器２と略す）にインバータモジュールやコンバータ等の発熱部品３を取り付けてアッセンブリとし、このアッセンブリをケース４、５に組付けて構成されている。
【００１０】
冷却器２は、２種類の中間プレート６（６Ａ、６Ｂ）と２枚の外側プレート７（７Ａ、７Ｂ）とを積層し、一組のパイプ８（８Ａ、８Ｂ）を組付けた後、一体ろう付けにより製造される。
ａ）中間プレート６は、一定の厚みを有する金属板（例えばアルミニウム板）の表面にろう材層を具備したブレージングシートを使用する。
この中間プレート６は、プレス加工によって図１に示す２種類が製造され、それぞれ一組のヘッダ開口部９（９ａ、９ｂ）、複数個のボルト孔１０、及び複数のスリット１１が設けられている。
【００１１】
ヘッダ開口部９は、中間プレート６の長手方向（図１の上下方向）の両側に設けられ、幅方向（図１の左右方向）に大きく矩形状に開口している。但し、一方の中間プレート６Ａに設けられるヘッダ開口部９ａの方が他方の中間プレート６Ｂに設けられるヘッダ開口部９ｂより長手方向の幅（図１の上下幅）が広く形成されている。
【００１２】
ボルト孔１０は、冷却器２に発熱部品３を固定するためのボルト（図示しない）を通す丸孔で、両ヘッダ開口部９の間に６箇所開けられている。
スリット１１は、両ヘッダ開口部９の間に略一定のピッチ及び略同一のスリット幅で並列に設けられ、且つ中間プレート６に対し斜め方向に形成されている。なお、並列するスリット１１同士の間に有するリブ１２は、スリット１１の両端側でスリット１１とヘッダ開口部９との間に設けられる連結部１３によって連結されている。
【００１３】
この２種類の中間プレート６は、図２に示す様に、互いのスリット１１の向きが逆方向となる様に交互に積層（何枚ずつでも良い）される。これにより、両プレート６Ａ、６Ｂのスリット１１同士が連通して網目状に冷却流路が形成され、且つ両プレート６Ａ、６Ｂのヘッダ開口部９ａ、９ｂ同士が重なって入口ヘッダ１４と出口ヘッダ１５が形成される。また、他方の中間プレート６Ｂに設けられたスリット１１の両端部が一方の中間プレート６Ａに設けられた両ヘッダ開口部９ａにそれぞれ連通することにより、入口ヘッダ１４及び出口ヘッダ１５が冷却流路と連通する。
【００１４】
ｂ）外側プレート７は、上側プレート７Ａと下側プレート７Ｂから成り、２種類の中間プレート６Ａ、６Ｂを複数枚積層して、その両外層に重ね合わされることにより、冷却器２の上下両面を閉じている。この外側プレート７には、図３に示す様に、６個のボルト孔１０が開けられ、それぞれのプレート表面に発熱部品３が取り付けられて、ボルトにより固定される。
【００１５】
また、下側プレート７Ｂには、図３（ｂ）に示す様に、パイプ８を取り付けるための取付け孔７ａ、７ｂが開けられている。一方の取付け孔７ａは、入口ヘッダ１４に連通する位置に設けられ、他方の取付け孔７ｂは、出口ヘッダ１５に連通する位置に設けられている。
ｃ）パイプ８は、外部の冷却水回路（図示しない）と冷却器２とを接続するもので、下側プレート７Ｂに設けられた一方の取付け孔７ａに取り付けられる入口パイプ８Ａと、他方の取付け孔７ｂに取り付けられる出口パイプ８Ｂとから成る（図４参照）。
【００１６】
次に、冷却器２の作用及び効果を説明する。
外部の冷却水回路から入口パイプ８Ａに供給された冷却水は、入口パイプ８Ａから入口ヘッダ１４に流入し、入口ヘッダ１４からスリット１１によって形成される冷却流路を流れた後、出口ヘッダ１５を経て出口パイプ８から再び外部の冷却水回路へ還流する。これにより、発熱部品３に内蔵されている発熱素子が冷却水によって冷却される。
【００１７】
本実施例の冷却器２に使用される第１及び第２の中間プレート６は、互いに連通するヘッダ開口部９同士の大きさが両プレートで異なり、他方の中間プレート６Ｂに設けられたスリット１１の両端部が一方の中間プレート６Ａに設けられた両ヘッダ開口部９ａにそれぞれ連通することで、入口ヘッダ１４と出口ヘッダ１５が冷却流路を介して連通している。この構成によれば、第１及び第２の中間プレート６は、それぞれスリット１１とヘッダ開口部９とを離して形成することができる。つまり、図１に示す様に、スリット１１の両端側にスリット１１間のリブ１２同士を連結する連結部１３を設けることができる。
【００１８】
これにより、第１及び第２の中間プレート６をプレス加工する際に、スリット１１とヘッダ開口部９とを繋げて打ち抜く必要がないので、打ち抜き形状をシンプルに形成できる。その結果、プレス型の周長を短くでき、プレス型に加わる負荷を軽減できるので、プレス型の寿命低下を抑制できる。
また、スリット１１の両端側に連結部１３を設けることにより、スリット１１間に有するリブ１２を両側で支持できるので、加工後のリブ１２強度を確保できる。
【００１９】
（第２実施例）
図５は中間プレート６の平面図である。
本実施例の第１及び第２の中間プレート６は、図５に示す様に、入口ヘッダ１４を形成する第１の中間プレート６Ａのヘッダ開口部９ａの方が、第２の中間プレート６Ｂのヘッダ開口部９ｂより小さく形成され、出口ヘッダ１５を形成する第１の中間プレート６Ａのヘッダ開口部９ａの方が、第２の中間プレート６Ｂのヘッダ開口部９ｂより大きく形成されている。
【００２０】
この第１及び第２の中間プレート６Ａ、６Ｂを重ね合わせると、図６に示す様に、第１の中間プレート６Ａに設けられるスリット１１の一端部が第２の中間プレート６Ｂの入口側ヘッダ開口部９ｂと連通し、且つ第２の中間プレート６Ｂに設けられるスリット１１の他端部が第１の中間プレート６Ａの出口側ヘッダ開口部９ａと連通している。
この構成でも、第１及び第２の中間プレート６Ａ、６Ｂは、スリット１１の両端側にスリット１１間のリブ１２同士を連結する連結部１３を設けることができ、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００２１】
上記の第１及び第２実施例では、２種類の中間プレート６Ａ、６Ｂを使用しているが、１種類の中間プレート６を１８０度回転して使用しても良い。あるいは、それぞれスリットパターンが異なる３種類以上の中間プレート６を使用しても良い。また、中間プレート６に形成されるスリット１１は、図１及び図５に示すパターンに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】中間プレートの平面図である（第１実施例）。
【図２】２種類の中間プレートを重ね合わせた状態を示す平面図である。
【図３】外側プレートの平面図である。
【図４】インバータ装置の断面図である。
【図５】中間プレートの平面図である（第２実施例）。
【図６】２種類の中間プレートを重ね合わせた状態を示す平面図である。
【図７】中間プレートの平面図である（従来技術）。
【符号の説明】
２    積層冷却器
６Ａ  第１の中間プレート
６Ｂ  第２の中間プレート
７    外側プレート
９    ヘッダ開口部
１１    スリット
１２    リブ
１３    連結部
【図１】
0004306119.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004306119.tif 000004
【図４】
0004306119.tif 000005
【図５】
0004306119.tif 000006
【図６】
0004306119.tif 000007
【図７】
0004306119.tif 000008