專利名稱：冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種用于電氣裝置的冷卻裝置，更具體地，涉及一種具有過濾器的冷卻裝置。
背景技術(shù)：
電氣裝置具有冷卻裝置，該冷卻裝置用于通過允許安裝至電氣裝置的熱發(fā)生器如半導(dǎo)體裝置產(chǎn)生的熱被發(fā)散來(lái)冷卻電氣裝置。冷卻裝置包括冷卻器，通過在冷卻器的密封殼體內(nèi)安裝翅片而在冷卻器中形成通道。該冷卻器可操作用以將由熱發(fā)生器產(chǎn)生的熱與冷卻劑如通過通道循環(huán)的水進(jìn)行交換，由此冷卻該熱發(fā)生器。通常，冷卻器通過用于循環(huán)冷卻劑的管或軟管連接至散熱器和泵。由于用于冷卻裝置的冷卻劑被由制冷回路的組成部件產(chǎn)生的雜質(zhì)顆粒污染以及由于這種組成部件的壁的損壞，存在冷卻器的通道被雜質(zhì)顆粒堵塞的擔(dān)憂。為了解決這一問題，日本申請(qǐng)公開 2007-205694中公開的冷卻裝置使用一種用于冷卻劑的過濾器以防止冷卻器中的通道被雜質(zhì)顆粒堵塞。在上述公開中所公開的冷卻裝置形成為整體層狀結(jié)構(gòu)，其中，入口側(cè)管連接板、通道擴(kuò)大板、過濾板、另一通道擴(kuò)大板、入口側(cè)通道限制板、交替布置的多個(gè)通道板和傳熱板、 出口側(cè)通道限制板、另一出口側(cè)通道擴(kuò)大板以及出口側(cè)管連接板以這種順序以層狀布置的方式設(shè)置。每個(gè)傳熱板在其中心處形成帶翅片區(qū)域，并且在任意兩個(gè)相鄰的傳熱板的帶翅片區(qū)域之間形成一個(gè)微通道。包含在從入口側(cè)管連接板流入的流體中的雜質(zhì)顆粒被過濾板捕集。因此，根據(jù)上述公開的冷卻裝置能夠防止在任意兩個(gè)相鄰的帶翅片區(qū)域之間形成的微通道被雜質(zhì)顆粒堵塞，由此防止泵的負(fù)荷增加以及冷卻性能降低并實(shí)現(xiàn)熱發(fā)生器的有效冷卻。被捕集的雜質(zhì)顆粒因冷卻裝置的操作而逐漸附著并沉積在過濾板的表面上，阻礙冷卻劑流的平穩(wěn)流動(dòng)，從而需要周期性地清潔過濾板。然而，在根據(jù)上述公開的形成為包括過濾板的多個(gè)部件的整體層狀結(jié)構(gòu)的冷卻裝置中，難以為了清潔而將過濾板從層狀結(jié)構(gòu)中移除。該層狀結(jié)構(gòu)是通過用任意適當(dāng)?shù)姆绞綄⑺霾考Y(jié)合在一起而形成的。此外，熱發(fā)生器通過銅焊或釬焊而連接至層狀結(jié)構(gòu)中的多個(gè)傳熱板，所以幾乎不可能拆卸層狀結(jié)構(gòu)中的這些部件。因此，不能夠清潔根據(jù)上述公開的冷卻裝置中的過濾器片，所以它不適合長(zhǎng)期使用。本發(fā)明旨在提供一種冷卻裝置，該冷卻裝置便于去除附著至過濾器的雜質(zhì)顆粒。

發(fā)明內(nèi)容
一種冷卻裝置，包括冷卻劑入口、冷卻劑出口、其中包括冷卻劑通道的冷卻器、與冷卻劑入口連通的引入管以及可拆卸地設(shè)置在冷卻劑入口與引入管之間的過濾器。根據(jù)結(jié)合通過示例示出本發(fā)明原理的附圖的以下描述，本發(fā)明的其它特征及優(yōu)點(diǎn)
3將變得顯而易見。


以所附權(quán)利要求中的特征來(lái)表述被認(rèn)為具有新穎性的本發(fā)明的特征。通過參照目前優(yōu)選實(shí)施方式的以下描述以及附圖可最好地理解本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的冷卻裝置的局部剖視示意圖；圖2是示出了圖1的冷卻裝置的過濾器與連接器之間關(guān)系的放大剖視圖；圖3是描述對(duì)根據(jù)第一實(shí)施方式的冷卻裝置的過濾器進(jìn)行清潔的方式的立體圖；圖4是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的冷卻裝置的過濾器與連接器之間關(guān)系的放大局部剖視圖；以及圖5是描述對(duì)根據(jù)第二實(shí)施方式的冷卻裝置的過濾器進(jìn)行清潔的方式的立體圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照?qǐng)D1至圖3來(lái)描述根據(jù)第一實(shí)施方式的冷卻裝置。為了方便，以下描述是在將圖1的視圖作為正視圖的情況下進(jìn)行的。參照?qǐng)D1，第一實(shí)施方式的冷卻裝置用1指示。冷卻裝置1包括冷卻器2、入口管
3、出口管4、引入管5、輸送管6、第一連接器16、第二連接器23、過濾器21、泵7以及散熱器 8。由熱發(fā)生器9如包括導(dǎo)熱材料的半導(dǎo)體模塊所形成的電氣裝置通過釬焊連接至冷卻器 2的頂面。冷卻器2包括頂板10、以預(yù)定距離與頂板10間隔開的底板11、連接頂板10的外周與底板11的外周的側(cè)板12、翅片13的多個(gè)陣列、連接至相應(yīng)側(cè)板的入口管3和出口管
4。頂板10、底板11以及側(cè)板12協(xié)作以形成作為冷卻器2的部件的殼體，冷卻劑流經(jīng)冷卻器2。翅片13的陣列設(shè)置為在頂板10與底板11之間延伸，并且冷卻劑通道14形成在冷卻器2中翅片13的任意兩個(gè)相鄰的陣列中。形成冷卻器2的頂板10、底板11、側(cè)板12、翅片 13、入口管3以及出口管4由主要包含具有高傳熱性的鋁的金屬制成。入口管3穿過冷卻器2的一個(gè)側(cè)板12固定地插入以與冷卻劑通道14連通，形成冷卻器2的冷卻劑入口。出口管4穿過另一個(gè)側(cè)板12固定地插入以與冷卻劑通道14連通， 形成冷卻器2的冷卻劑出口。引入管5連接至泵7，輸送管6連接至散熱器8。泵7與散熱器8通過管15彼此連接。如圖2所示，入口管3與引入管5通過第一連接器16連接。第一連接器16由環(huán)狀管制成，該環(huán)狀管在其中形成兩個(gè)大直徑通道18、19以及環(huán)狀突起17，該環(huán)狀突起17在所述大直徑通道18與19之間向內(nèi)突出并且形成小直徑通道。也就是，在第一連接器16中形成大直徑通道18、19以及小直徑通道，且冷卻劑從大直徑通道19通過中間的小直徑通道朝大直徑通道18流動(dòng)。大直徑通道18、19的內(nèi)徑分別與入口管3的外徑及引入管5的外徑基本相同。入口管3和引入管5的外徑可基本相同。由突起17形成的小直徑通道的內(nèi)徑與入口管3及引入管5的內(nèi)徑基本相同。第一連接器16對(duì)應(yīng)于連接器。入口管3在相對(duì)于冷卻劑流動(dòng)方向而言的第一連接器16的下游側(cè)插入第一連接器16的大直徑通道18中。入口管3通過多個(gè)螺栓20以入口管3的端面與突起17的下游側(cè)表面接觸的方式可拆卸地固定至第一連接器16。引入管5通過多個(gè)螺栓22以引入管5的端面與過濾器21接觸的方式可拆卸地固定至第一連接器16。過濾器21形成為圓柱形，其具有與大直徑通道19的內(nèi)徑基本相同的外徑。過濾器21可拆卸地插入大直徑通道19中，從而使得過濾器21的位于其下游側(cè)的端面的徑向外部與突起17的上游側(cè)表面接觸。過濾器21由金屬如不銹鋼、玻璃纖維、或樹脂如聚氨酯和尼龍制成?？偸潜┞队诶鋮s劑的過濾器21應(yīng)當(dāng)優(yōu)選由任意的耐腐蝕材料制成。過濾器21 的網(wǎng)孔尺寸小于由冷卻器2的翅片13的陣列限定的冷卻劑通道14的寬度，從而使冷卻劑中的雜質(zhì)顆粒能夠被過濾器21捕集，過濾器21防止冷卻劑通道14被堵塞。第二連接器23具有與第一連接器16基本相同的結(jié)構(gòu)，在第二連接器23的中間處形成環(huán)狀突起對(duì)。第二連接器23將出口管4與輸送管6連接在一起。出口管4在相對(duì)于冷卻劑流動(dòng)方向而言的第二連接器23的上游側(cè)插入第二連接器23的大直徑通道25中。出口管4通過多個(gè)螺栓沈以出口管4的端面與突起M的上游側(cè)表面接觸的方式固定至第二連接器23。輸送管6在第二連接器23的下游側(cè)插入第二連接器23的大直徑通道27中。 輸送管6通過多個(gè)螺栓觀以輸送管6的端面與突起M的下游側(cè)表面接觸的方式固定至第二連接器23。如果引入管5和輸送管6由柔性材料制成，則可便于將引入管5和輸送管6 分別組裝至第一連接器16和第二連接器23。下文將描述根據(jù)第一實(shí)施方式的冷卻裝置1的操作及有益效果。參照?qǐng)D1，在冷卻裝置1操作期間，從泵7供給至引入管5內(nèi)的冷卻劑通過過濾器21過濾并通過入口管3流入冷卻器2內(nèi)。在通過過濾器21從冷卻劑中去除了雜質(zhì)顆粒之后，冷卻劑在穿過冷卻劑通道14時(shí)與冷卻器2中的熱發(fā)生器9進(jìn)行熱交換，并且流出至出口管4。從冷卻器2排出的冷卻劑通過輸送管6流至散熱器8以被冷卻。在散熱器8中被冷卻的冷卻劑通過管15流至泵7，泵7將冷卻劑再次給送至引入管5。由此，冷卻器2通過循環(huán)冷卻劑來(lái)冷卻熱發(fā)生
9 ο當(dāng)冷卻裝置1操作達(dá)給定的時(shí)間段時(shí)，過濾器21變?yōu)楸浑s質(zhì)顆粒堵塞，因此穿過過濾器21的冷卻劑的流率降低。在這種情況下，停止冷卻裝置1的操作并且通過松開螺栓 20,22而將引入管5以及入口管3從第一連接器16移除。如圖3所示，通過以將第一連接器16的上游端設(shè)置為低于相對(duì)端的方式傾斜第一連接器16，可容易地將過濾器21從第一連接器16移除?？捎盟鍧崗牡谝贿B接器16移除的過濾器21，從而可容易地去除附著至過濾器21的雜質(zhì)顆粒。如果僅通過傾斜第一連接器16并未從第一連接器16移除過濾器 21，則可從第一連接器16的下游端將棒狀構(gòu)件插入第一連接器16內(nèi)以移除過濾器21。通過將經(jīng)清潔的過濾器21安裝在第一連接器16的大直徑通道19中的適當(dāng)位置并且隨后將入口管3和引入管5連接至第一連接器16，可使冷卻裝置1復(fù)原，如圖1及圖2 所示。由于可周期性地并且容易地清潔過濾器21，冷卻器2可保持冷卻劑在冷卻劑通道14 中的平穩(wěn)流動(dòng)并且允許由熱發(fā)生器9產(chǎn)生的熱的有效發(fā)散。下文將參照?qǐng)D4及圖5描述根據(jù)第二實(shí)施方式的冷卻裝置。第二實(shí)施方式的冷卻裝置與第一實(shí)施方式的冷卻裝置的不同之處在于過濾器的安裝方式。對(duì)于在第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式中共用的元件或部件，下文的描述將使用相同的參考數(shù)字，并且將省略這種共用的元件或部件的描述。如圖4所示，連接入口管3與引入管5的連接器四由以端對(duì)端的方式連接在一起的一對(duì)環(huán)狀管30、31形成，并且該連接器四具有與入口管3或引入管5的外徑基本相同的內(nèi)徑。分別在管30、31的位于徑向內(nèi)側(cè)的連接端面中形成環(huán)狀槽32、33。管30、31通過銅焊填料金屬34以過濾器21在其外周處配裝在環(huán)狀槽32、33中的方式連接在一起。管30、 31可通過任意其它適合的緊固方式如螺栓而機(jī)械地可拆卸地連接在一起。因此，管30、31 以及過濾器21 —體地形成為連接器四。入口管3插入至管30內(nèi)并通過螺栓20以如下方式固定入口管3的端面與過濾器21的位于其相對(duì)于冷卻劑流動(dòng)方向而言的下游側(cè)的端面接觸。相似地，引入管5插入至管31內(nèi)并通過螺栓22以如下方式固定引入管5的端面與過濾器21的位于其上游側(cè)的另一端面接觸。過濾器21由此而被設(shè)置在入口管3與引入管5之間，冷卻劑在穩(wěn)定狀態(tài)下被過濾ο以如下方式清潔過濾器21。通過松開螺栓20、22而從連接器四移除入口管3和引入管5。如圖5所示，通過將連接至清洗裝置(未示出)的軟管37指向管31的內(nèi)側(cè)并注射清潔液體38如水，可去除附著至過濾器21位于其上游側(cè)的端面的雜質(zhì)顆粒。相似地，通過將軟管37指向管30的內(nèi)側(cè)并注射清潔液體38，可容易地去除沉積在過濾器21中的雜質(zhì)顆粒。因此，可徹底地并容易地清潔過濾器21。本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式。本發(fā)明可以以處于本發(fā)明的范圍內(nèi)的各種方式實(shí)施，如下例示。(1)第一實(shí)施方式的過濾器21可被插入第一連接器16內(nèi)位于入口管3與突起17 的位于其下游側(cè)的端面之間。(2)在第一實(shí)施方式中，只要能夠?qū)⑦^濾器21安裝于第一連接器16中，入口管3、 引入管5以及突起17的小直徑通道各自的內(nèi)徑可彼此不同。(3)根據(jù)本發(fā)明，冷卻器2的冷卻劑入口可不必由入口管如第一實(shí)施方式中的入口管3形成，而可由形成為貫穿冷卻器2的側(cè)板12的孔形成。在這種情況下，過濾器21被可拆卸地設(shè)在側(cè)板12的孔中，第一實(shí)施方式的第一連接器16可直接連接至該孔，引入管5 可連接至第一連接器16?？商鎿Q地，可省去第一連接器16，引入管5可直接連接至側(cè)板12 的孔。(4)第一實(shí)施方式的第一連接器16和第二連接器23可以是卡合式，從而使入口管3以及引入管5、出口管4和輸送管6能夠僅通過將各個(gè)管插入至第一連接器16和第二連接器23內(nèi)而連接至第一連接器16和第二連接器23。根據(jù)本發(fā)明的用于將入口管3、引入管5、出口管4以及輸送管6固定至連接器16、23、四的方式不限于螺栓或上述卡合式連接。例如，入口管3、引入管5、出口管4以及輸送管6可由柔性材料制成并通過任意合適的固定方式如管夾而固定至連接器16、23、四。(5)用于將過濾器21固定在第二實(shí)施方式中的連接器四中的方式不限于如圖4 所示的結(jié)構(gòu)?？蓪⑦^濾器21插入至單獨(dú)的管內(nèi)并用粘合劑固定。(6)根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置1不僅可應(yīng)用于冷卻半導(dǎo)體模塊，還可用于冷卻形成電氣裝置的任意其它熱發(fā)生器。根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置可用于冷卻用于除車輛外的各種設(shè)備的電氣裝置。
權(quán)利要求
1.一種冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻裝置包括冷卻劑入口；冷卻劑出口；冷卻器，所述冷卻器包括冷卻劑通道；引入管，所述引入管與所述冷卻劑入口連通；以及過濾器，所述過濾器可拆卸地設(shè)置在所述冷卻劑入口與所述引入管之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻裝置還包括連接器，所述連接器連接所述引入管和所述冷卻劑入口，其中，所述過濾器設(shè)在所述連接器中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻裝置還包括入口管，所述入口管固定至所述冷卻器，其中，所述入口管形成所述冷卻劑入口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，其特征在于，所述過濾器可拆卸地設(shè)置于所述連接器中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，其特征在于，所述引入管和所述冷卻劑入口可拆卸地設(shè)在所述連接器中，其中，所述過濾器固定至所述連接器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，其特征在于，所述連接器包括多個(gè)大直徑通道，所述多個(gè)大直徑通道形成于所述連接器中；突起，所述突起在所述連接器中的所述大直徑通道之間成環(huán)狀地形成，向內(nèi)突出；小直徑通道，所述小直徑通道由所述突起形成，與所述大直徑通道連通，其中，所述過濾器設(shè)置在相對(duì)于冷卻劑的流動(dòng)方向而言的所述突起的上游側(cè)表面與所述引入管的下游端面之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，其特征在于，所述連接器包括多個(gè)管，所述多個(gè)管以端對(duì)端的方式連接在一起并分別在所述管的位于管的徑向內(nèi)側(cè)的連接端面中形成環(huán)狀槽，其中，當(dāng)所述管連接在一起時(shí)，所述過濾器在所述過濾器的外周處配裝在所述環(huán)狀槽中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其中，所述冷卻器包括翅片，所述翅片限定所述冷卻器中的所述冷卻劑通道，其特征在于，所述過濾器的網(wǎng)孔尺寸小于所述冷卻劑通道的寬
全文摘要
一種冷卻裝置，包括冷卻劑入口、冷卻劑出口、其中包括冷卻劑通道的冷卻器、與冷卻劑入口連通的引入管以及可拆卸地設(shè)置在冷卻劑入口與引入管之間的過濾器。
文檔編號(hào)H05K7/20GK102209459SQ20111008012
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者森昌吾 申請(qǐng)人:株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)