本发明涉及散热器以及回路装置，特别涉及具备制冷剂流过的配管的散热器以及在散热器设置有电子零件的回路装置。
背景技术：
以往，作为对电子零件进行冷却的散热器，有具备冷却后的流体流过的配管和由热传导性的材料制作的冷却块的例子。在例如日本特开2013-232526号公报(专利文献1)中公开了这样的散热器。日本特开2013-232526号公报公开的散热器成为在冷却块的上表面形成槽，对该槽嵌入上述冷却后的流体流过的配管的结构。在日本特开2013-232526号公报中，通过在嵌入到槽的配管流过冷却后的流体，冷却块被冷却。由此，以与冷却块接触的方式设置的功率模块被冷却。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-232526号公报
技术实现要素：
在日本特开2013-232526号公报中，在作为散热器的本体的冷却块的俯视时所涉及的一个方向(例如纵深方向)的整体形成有用于嵌合配管的槽。配管以嵌合到该槽的方式通过，所以冷却块的俯视时的一个方向的整体的区域被冷却。因此，以与该冷却块接触的方式设置的电子零件由于不论其设置于一个方向的哪个部分都被过度冷却而有时结露。
另外，例如有时包含于电子零件的二极管由于温度变低而正向电压变大。因此，包含二极管的电子零件优选不被过剩地冷却。但是，在日本特开2013-232526号公报中，不论将包括二极管的电子零件设置于上述一个方向的哪个部分都被配管冷却，正向电压变大。如果正向电压变大，则二极管的电力损耗增加，效率降低。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够抑制不应过剩地冷却的电子零件的过冷却而仅使应冷却的电子零件高效地冷却的散热器以及包括该散热器的回路装置。
本方式的散热器具备配管和冷却块。在冷却块形成至少1个以上的凸部。配管与凸部接触。配管与冷却块的凸部以外的部分相互隔开间隔地配置。
本方式的回路装置具备上述散热器和电子零件。冷却块具有形成凸部的第1面和与第1面相反的一侧的第2面。在第2面安装电子零件。
根据本方式，在冷却块中的凸部接触载置配管，配管不接触到冷却块中的凸部以外的部分。因此，能够仅使期望的电子零件高效地冷却，抑制其以外的电子零件的过冷却。另外，配管与冷却块的凸部以外的部分保持一定的距离离开而大致平行地配置。因此，配管和冷却块的物理性的干扰被抑制。
附图说明
图1是示出实施方式1所涉及的散热器以及包括该散热器的回路装置设置于空调机的状态的回路图。
图2是实施方式1所涉及的散热器100a的一部分的概略立体图。
图3是沿着图2的iii-iii线的部分的概略剖面图。
图4是沿着图2的iv-iv线的部分的概略剖面图。
图5是实施方式1所涉及的散热器的整体的概略立体图。
图6是沿着图5的vi-vi线的部分的概略剖面图。
图7是沿着图5的vii-vii线的部分的概略剖面图。
图8是在图5的散热器安装有电子零件的回路装置的概略立体图。
图9是从箭头ix所示的方向观察将图8的回路装置装配到印刷布线板而成的构件的概略正面图。
图10是嵌入到包括图8以及图9的电子零件(图1的电子零件)的控制装置的逆变器装置的电路图。
图11是示出实施方式1所涉及的散热器的制造方法的概略图。
图12是示出形成于凸部的槽部的剖面的圆弧的形成角度和配管的冷却能力的关系的图表。
图13是实施方式2所涉及的散热器的整体的概略立体图。
图14是在图13的散热器安装有电子零件的回路装置的概略立体图。
图15是从箭头xv所示的方向观察将图14的回路装置装配到印刷布线板而成的构件的概略正面图。
图16是嵌入到包括图14以及图15的电子零件(图1的电子零件)的控制装置的逆变器装置的电路图。
图17是在实施方式3所涉及的散热器安装有电子零件的回路装置的概略立体图。
图18是从箭头xviii所示的方向观察将图17的回路装置装配到印刷布线板而成的构件的概略正面图。
图19是在实施方式4所涉及的散热器安装有电子零件的回路装置的概略立体图。
图20是从箭头xx所示的方向观察将图19的回路装置装配到印刷布线板而成的构件的概略正面图。
图21是嵌入到包括图19以及图20的电子零件(图1的电子零件)的控制装置的逆变器装置的电路图。
图22是示出从第1面侧观察实施方式5的第1例所涉及的散热器的一部分的方式的概略立体图。
图23是示出从第2面侧观察实施方式5的第1例所涉及的散热器的一部分的方式的概略立体图。
图24是在图22或者图23的实施方式5的第1例所涉及的散热器安装有电子零件的回路装置的概略立体图。
图25是从箭头xxv所示的方向观察将图24的回路装置装配到印刷布线板而成的构件的概略正面图。
图26是嵌入到包括图24以及图25的电子零件(图1的电子零件120)的控制装置240(参照图1)的逆变器装置的电路图。
图27是示出从第1面侧观察实施方式5的第2例所涉及的散热器的一部分的方式的概略立体图。
图28是作为针对图24的实施方式5的变形例的回路装置的概略立体图。
(符号说明)
1：二极管模块；1a、1b、1c、1d、1e、1f：整流二极管；2：igbt模块；3：平滑电容器；4：电抗器；5：升压模块；5d：二极管；6：复合模块；7、7a、7b、7c：智能功率模块；11：冷却块；12、12a、12b、12c、12d、12e：凸部；13：平坦部；14：主表面；14a：一方的主表面；14b：另一方的主表面；15：槽部；16：圆弧状突起；5b、21a、21b、21c、21d、21e、21f：igbt元件；5c、22a、22b、22c、22d、22e、22f：回流二极管；5a、23a、23b、23c、23d、23e、23f：驱动电路；24：分流电阻；30：印刷布线板；40：树脂密封材；100、100a、100b、100c、100d、100e、100f：散热器；101、101a、101b、101c、101d、101e、101g：回路装置；110：温度传感器；120：电子零件；200：热源单元；201：高压配管；202：低压配管；210：主回路；211：压缩机；212：流路切换装置；213：热源侧热交换器；220：旁通回路；221：旁通配管；222：预冷热交换器；223：流量调整装置；230：冷却控制器；240：控制装置；300：负载单元；301：负载侧节流装置；302：负载侧热交换器；400：空调机。
具体实施方式
以下，根据附图，说明实施方式。此外，为便于说明，导入x方向、y方向、z方向。
实施方式1.
图1是示出实施方式1所涉及的散热器以及包括该散热器的回路装置设置于空调机的状态的回路图。图1所示的空调机400具有热源单元200和多个负载单元300。热源单元200与例如室外机相当，负载单元300与例如室内机相当。本实施方式的散热器100以及包括该散热器的回路装置101包含于热源单元200。
热源单元200具有主回路210和旁通回路220。其中，主回路210主要具有压缩机211、流路切换装置212以及热源侧热交换器213。另外，旁通回路220具有控制装置240，但关于其后述，首先说明主回路210的结构部件。
压缩机211使制冷剂压缩而排出。流路切换装置212由例如四通阀构成，在制冷运转时与制热运转时之间切换制冷剂的流路。热源侧热交换器213在从压缩机211排出的在主回路210中循环的制冷剂与空气之间进行热交换。热源侧热交换器213在制冷运转时作为凝结器发挥功能，在制热运转时作为蒸发器发挥功能。
另一方面，负载单元300具有负载侧节流装置301和负载侧热交换器302。此外，在图1中，针对1台热源单元200并联地连接2台负载单元300。但是，针对1台热源单元200连接的负载单元300的数量任意，既可以是仅1台也可以是3台以上。负载侧节流装置301例如由电子式膨胀阀或者毛细管等构成。负载侧节流装置301使从热源侧热交换器213流入的制冷剂减压而膨胀。负载侧热交换器302在由负载侧节流装置301减压后的制冷剂与空气之间进行热交换。负载侧热交换器302在制冷运转时作为蒸发器发挥功能，在制热运转时作为凝结器发挥功能。
压缩机211、流路切换装置212、热源侧热交换器213、负载侧节流装置301以及负载侧热交换器302通过制冷剂配管连接而构成制冷剂回路的主回路210。在主回路210中流过的制冷剂例如使用从由水、碳氟化合物、氨、二氧化碳构成的群选择的任意制冷剂。
接下来，说明热源单元200的旁通回路220的结构部件。旁通回路220具有控制装置240，控制装置240具有作为发热体的电子零件120和根据电子零件120的温度控制其冷却的冷却控制器230。即，旁通回路220是用于使用制冷剂使控制装置240的作为发热体的电子零件120冷却的回路。
旁通回路220除了上述各部件以外，还具有预冷热交换器222、流量调整装置223以及散热器100。预冷热交换器222与热源侧热交换器213一体地构成。热源侧热交换器213的一部分被用作预冷热交换器222。预冷热交换器222使从主回路210分支而流入的制冷剂冷却。流量调整装置223由开度可变的电子式膨胀阀等构成，使由预冷热交换器222冷却后的制冷剂减压而膨胀。散热器100通过由流量调整装置223减压后的制冷剂的冷热，使包含于控制装置240的发热的电子零件120冷却。以下，电子零件120是指，构成控制装置240的多个电子零件120中的发热的零件。此外，电子零件120的温度能够通过温度传感器110检测。另外，在散热器100安装电子零件120，从而构成回路装置101。
在旁通回路220中，预冷热交换器222、流量调整装置223以及散热器100通过旁通配管221连接。在此，在压缩机211与流路切换装置212之间连接有高压配管201，在压缩机211的吸入侧连接有低压配管202。旁通配管221从高压配管201分支，与低压配管202连接。
此外，在图1中，在散热器100的入口侧(图1的左侧)设置有流量调整装置223。但是，流量调整装置223也可以设置于散热器100的出口侧(图1的右侧)。在如图1那样流量调整装置223设置于散热器100的入口侧的情况下，由预冷热交换器222冷却后的制冷剂在流量调整装置223中被减压，进而在温度降低的状态下流入到散热器100。
控制装置240控制压缩机211的频率、流路切换装置212的切换以及负载侧节流装置301的开度等。另外，包含于控制装置240的冷却控制器230根据由温度传感器110检测出的电子零件120的温度，控制流量调整装置223的开度。具体而言，在电子零件120的温度是上限温度以上的情况下，冷却控制器230打开流量调整装置223而使制冷剂在旁通回路220中流过，在电子零件120的温度是下限温度以下的情况下，关闭流量调整装置223而停止旁通回路220中的制冷剂的流通。在此电子零件120的上限温度例如与电子零件120的耐热温度对应，电子零件120的下限温度例如与在电子零件120中产生结露的温度对应。
从压缩机211排出的制冷剂在主回路210中流过，在负载单元300中与空气热交换。由此，进行制冷或者制热。如果电子零件120的温度上升到上限温度以上，则冷却控制器230以打开流量调整装置223的方式控制。由此，从压缩机211排出的高压气体制冷剂的一部分流入到旁通配管221。
流入到旁通配管221的高压气体制冷剂在预冷热交换器222中被冷却而成为液体制冷剂。该液体制冷剂由流量调整装置223减压，流入到散热器100。流入到散热器100的液体制冷剂吸收由电子零件120产生的热，成为气体制冷剂而流出到旁通配管221。从散热器100流出的气体制冷剂从旁通配管221经由低压配管202从此处被吸入到压缩机211。压缩机211使气体制冷剂压缩而成为高压气体制冷剂。
此时，在电子零件120的温度是上限温度以上的情况下，冷却控制器230使制冷剂流入到旁通回路220而使电子零件120冷却，在电子零件120的温度是下限温度以下的情况下，使向旁通回路220的制冷剂流入停止。
以上的空调机的回路图中的散热器100以及包括该散热器的回路装置101是本实施方式的散热器100以及回路装置101。接下来，使用图2～图7，说明作为本实施方式的散热器100的散热器100a。
图2是实施方式1所涉及的散热器100a的一部分的概略立体图。图3以及图4是从各方向观察图2的结构的概略剖面图。参照图2～图4，本实施方式的散热器100a具备冷却块11。冷却块11是在xy平面中具有矩形状、关于z方向具有厚度的平板状。冷却块11由传热性良好的材料、例如铝或者铜等形成。
在冷却块11形成有至少1个以上的凸部12。在图2的例子中，在冷却块11形成有1个凸部12。凸部12是相比于作为冷却块11的凸部以外的部分的平坦部13向z方向上方凸起的部分。即冷却块11以沿着xy平面的方式具有作为主表面14的一方的主表面14a(图2的z方向下侧)和其相反侧的另一方的主表面14b(z方向上侧)。一方的主表面14a以在其整体中沿着xy平面的方式平坦地形成。相对于此，另一方的主表面14b在凸部12中相比于平坦部13向图2的z方向上方隆起。但是，另一方的主表面14b是凸部12以及平坦部13都以沿着一方的主表面14a(xy平面)的方式扩展。
凸部12形成于冷却块11的x方向的整体。但是，凸部12仅形成于冷却块11的y方向所涉及的中央部。关于冷却块11的y方向，以从凸部12的里侧以及跟前侧这双方夹住凸部12的方式形成有平坦部13。
在凸部12形成有槽部15。槽部15沿着凸部12的俯视时的一个方向即y方向延伸。槽部15是凸部12的另一方的主表面14b部分性地向z方向下方凹陷而成的区域。槽部15例如具有沿着y方向延伸的形状。凸部12的作为俯视时的一个方向的y方向上的尺寸比冷却块11整体的y方向上的尺寸短。换言之，冷却块11关于槽部15延伸的方向，凸部12的部分的尺寸比冷却块11整体的尺寸短。
如图2以及图4所示，槽部15在与其延伸的y方向交叉的剖面中具有圆弧形状。即在该情况下，形成槽部15的表面成为曲面状。但是，槽部15的形状不限于此，能够根据后述配管的形状适当地变更。槽部15例如也可以在图4的剖面中具有椭圆形状的一部分。
图5是在图2的冷却块设置有配管的实施方式1所涉及的散热器100a整体的概略立体图。图6以及图7是从各方向观察图5的结构的概略剖面图。参照图5～图7，本实施方式的散热器100a在图2的冷却块11还设置有配管10。配管10在内部流过制冷剂。配管10如图5所示在俯视时具有例如u字形状。如图5以及图7所示，配管10的与其延伸的方向(大致y方向)交叉的剖面例如是圆形状，但不限于此。配管10的剖面例如既可以是椭圆形状也可以是矩形状或者正方形状。另外，配管10也可以在俯视时具有m字形状。
以与凸部12接触的方式设置有配管10。具体而言，以使配管10的一部分的表面与形成于凸部12的槽部15的曲面状的表面接触的方式配置有配管10。通过硬焊加工等针对槽部15接合配管10。由此，配管10嵌合到槽部15而与凸部12接触。
如图5所示，u字形状的配管10以关于y方向与配置冷却块11的区域的大致整体重叠的方式配置。即，配管10以在俯视时与冷却块11的凸部12以及配置于其y方向上的一方侧以及另一方侧的平坦部13重叠的方式配置。但是，如上所述，配管10与凸部12在槽部15中接触，但未与平坦部13接触。即，特别是如图6所示，配管10与作为冷却块11的凸部12以外的部分的平坦部13(更详细而言平坦部13的作为另一方的主表面14b的部分)，关于z方向保持距离而离开地配置。即，配管10与平坦部13相互隔开间隔地配置。
图8是在图5的散热器安装有电子零件的回路装置的概略立体图。图9是从箭头ix所示的方向观察将图8的回路装置装配到印刷布线板而成的构件的概略正面图。参照图8以及图9，如上所述散热器100a关于沿着xy平面的方向具有作为形成凸部12的第1面的另一方的主表面14b和作为与另一方的主表面14b相反的一侧的第2面的一方的主表面14a。作为本实施方式的回路装置101的回路装置101a包括散热器100a和后述电子零件。在回路装置101a中，散热器100a优选以使一方的主表面14a朝向z方向上方，使另一方的主表面14b朝向z方向下方的方式设置。在一方的主表面14a上安装有作为电子零件的二极管模块1以及igbt模块2。二极管模块1包括整流二极管。igbt模块2包括igbt(insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极晶体管)的元件。
作为第1电子零件的igbt模块2以使其至少一部分与凸部12的区域在俯视时重叠的方式设置于散热器100a的一方的主表面14a上。此外，在此俯视是指，从相对散热器100a的一方的主表面14a垂直的方向观察散热器100a的情况。但是，作为第2电子零件的二极管模块1以与平坦部13在俯视时重叠的方式设置于散热器100a的一方的主表面14a上。二极管模块1以及igbt模块2通过作为固定部件的一个例子的螺钉固定到一方的主表面14a。但是，二极管模块1以及igbt模块2优选经由散热片材或者润滑脂等散热界面安装到冷却块11。由此，能够降低二极管模块1以及igbt模块2与散热器100a之间的接触热阻。
如图9所示，二极管模块1以及igbt模块2被装配到以与散热器100a平面地重叠的方式配置的印刷布线板30。
图10是嵌入到包括图8以及图9的电子零件(图1的电子零件120)的控制装置240(参照图1)的逆变器装置的电路图。参照图10，逆变器装置具备输入电源pin、包括二极管模块1的整流电路、平滑电容器3、包括igbt模块2的逆变器电路以及输出电源pout。输入电源pin具有三相即r相、s相以及t相。另外，输出电源pout具有三相即u相、v相以及w相。对r相、s相以及t相各自连接有构成二极管模块1的整流二极管1a～1f。具体而言，整流二极管1a以及整流二极管1d相互串联连接，在两者之间连接有r相的端子。另外，整流二极管1b以及整流二极管1e相互串联连接，在两者之间连接有s相的端子。另外，整流二极管1c以及整流二极管1f相互串联连接，在两者之间连接有t相的端子。整流二极管1a、1b、1c各自与整流二极管1d、1e、1f各自的阴极侧串联连接。整流二极管1a、1d、整流二极管1b、1e以及整流二极管1c、1f相互并联连接。
在二极管模块1的整流二极管1a～1f的阳极侧连接有负线ln，在阴极侧连接有正线lp。以连接该负线ln以及正线lp的方式对整流二极管1a～1f并联地连接有平滑电容器3。
如图10所示，igbt模块2由形成有将igbt元件21a～21f的各自和回流二极管22a～22f的各自并联连接而成的6个电路的元件构成。igbt元件21a以及回流二极管22a和igbt元件21d以及回流二极管22d相互串联连接，在两者之间连接有u相的端子。另外，igbt元件21b以及回流二极管22b和igbt元件21e以及回流二极管22e相互串联连接，在两者之间连接有v相的端子。另外，igbt元件21c以及回流二极管22c和igbt元件21f以及回流二极管22f相互串联连接，在两者之间连接有w相的端子。igbt元件21a、21d、igbt元件21b、21e以及igbt元件21c、21f相互并联连接。
由igbt元件21a、21d构成的串联电路使u相开关。由igbt元件21b、21e构成的串联电路使v相开关。由igbt元件21c、21f构成的串联电路使w相开关。对输出电源pout的u相、v相、w相各自连接作为负载的例如马达的u相端子、v相端子、w相端子各自。
此外，从多个驱动电路23a～23f各自对各igbt元件21a～21f的栅极以及发射极个别地供给驱动信号。驱动电路23a～23f各自具备光绝缘用的光耦合器。驱动电路23a～23f各自接收来自微型处理器等外部控制电路的控制信号，输出各个驱动信号，供给给各igbt元件21a～21f的栅极以及发射极。
在igbt元件21d、21e、21f各自的发射极与负线ln之间，连接用于探测在u相端子、v相端子、w相端子中流过的电流的分流电阻24。
在图10的电路中，作为整体，从输入电源pin侧朝向输出电源pout侧按照二极管模块1、平滑电容器3、igbt元件21a～21f等的顺序连接。
以上说明的本实施方式的散热器100a如以下所述制造。图11是示出实施方式1所涉及的散热器100a的特别是冷却块11的形状的加工方法的概略图。参照图11，关于散热器100a的冷却块11，将平板形状地形成的金属部件设置到形成有具有散热器100a的yz面中的剖面形状的模孔的模内，例如从x方向正侧施加箭头所示的力f，进行挤压加工。该力f特别优选在金属部件的y方向跟前侧以及里侧施加。由此，在被施加力的区域中，以向x方向负侧移动的方式去除特别是另一方的主表面14b侧的金属材料。由此，在金属部件被去除的区域中，形成z方向的高度比其他区域低的平坦部13。反过来说，在金属部件被去除的区域以外的区域中，形成z方向的尺寸比金属部件被去除的区域相对大的凸部12。通过挤压加工时的在x方向施加的力f，在平坦部13的区域中在x方向的整体施加力而材料被挤压。因此，平坦部13以及凸部12形成于冷却块11的x方向所涉及的整体。
此外，用于形成凸部12的加工方法不限定于上述挤压加工。但是，根据挤压加工，能够降低加工成本。
在形成凸部12之后，以沿着与在挤压加工中施加的力f的方向交叉(例如正交)的y方向延伸的方式在凸部12的另一方的主表面14b中形成槽部15。槽部15通过凸部12的切削加工形成。
在图2以及图4中，与槽部15延伸的方向交叉的剖面形成的圆弧形状成为半圆形形状。即，槽部15的剖面的、相对圆形状的中心的圆弧的形成角度成为180°。该圆弧的形成角度优选为180°以上且360°以下。图12是将其示出的图表。
图12的横轴表示槽部15的与延伸的方向交叉的剖面形成的圆弧形状的形成角度，纵轴表示利用设置于槽部15的配管10的冷却能力的高低。参照图12，随着作为槽部15的圆弧的形成角度变大，冷却能力变高。其原因为，随着上述角度变大，配管10和槽部15的接触面积变大。
接下来，说明本实施方式的作用效果。
本实施方式的散热器100a具备制冷剂流过的配管10和冷却块11。在冷却块11形成至少1个以上的凸部12，配管10与凸部12接触。配管10与作为冷却块11的凸部12以外的部分的平坦部13相互隔开间隔地配置。
因此，冷却块11中的特别是凸部12通过配管10的接触而成为易于冷却的区域，但平坦部13由于未与配管10接触而成为难以冷却的区域。即，通过使易于冷却的凸部12和难以冷却的平坦部13共存于散热器100a，能够调整冷却量。因此，能够抑制由于过冷却引起的散热器100a的结露。
关于冷却块11的加工时的挤压加工中的、将用于形成凸部12的金属部件挤压去除的区域，能够通过调整在挤压加工中使用的模的模孔的形状来调整。因此，通过调整冷却块11整体中的形成凸部12的区域的比例，能够容易地调整配管10和凸部12的接触面积。因此，能够通过接触面积的调整，调整二极管模块1以及igbt模块2的冷却效率。
此外，冷却块11具有平坦部13，所以冷却块11具有由平坦部13提供的热容量。因此，例如相比于冷却块11不具有平坦部13的情况，能够减小凸部12的温度变化。
另外，配管10和冷却块11接触的区域限定于冷却块11的凸部12。因此，能够抑制在远离二极管模块1以及igbt模块2等发热源的冷却块11的区域中由于过冷却发生结露。另外，与冷却块11的凸部以外的部分保持一定的距离离开而大致平行地配置配管10。因此，配管10和冷却块11的物理性的干扰被抑制。
在上述凸部12形成沿着俯视时的一个方向(图2的y方向)延伸的槽部15，配管10嵌合到槽部15而与凸部12接触。由此，能够以使配管10容易地接触到形成有凸部12的区域的方式固定配管10。
凸部12的一个方向(图2的y方向)上的尺寸比冷却块11的y方向上的尺寸短。因此，沿着一个方向延伸的配管10在与冷却块11的y方向上的整体平面地重叠的情况下，其一部分与凸部12即冷却块11接触，另一部分与平坦部13重叠(与冷却块11成为非接触)。因此，如上所述，能够提供能够抑制过冷却的散热器100a。
冷却块11具有形成凸部12的另一方的主表面14b和其相反侧的一方的主表面14a，通过在一方的主表面14a安装电子零件来形成回路装置101a。一方的主表面14a由于未形成凸部12而其整体平坦，所以能够容易并且稳定地安装电子零件。
作为电子零件，包括igbt模块2和二极管模块1，但igbt模块2相比于二极管模块1，驱动时的发热量更多。因此，优选igbt模块2的至少一部分与凸部12的区域在俯视时重叠，二极管模块1与平坦部13在俯视时重叠。
由此，igbt模块2的至少一部分被固定于更接近固定有制冷剂流过的配管10的凸部12的区域。因此，能够使发热量比二极管模块1多的igbt模块2在与凸部12平面地重叠的区域高效地冷却。
另一方面，二极管模块1与接合有配管10的凸部12在俯视时不重叠。因此，二极管模块1配置于比igbt模块2远离配管10的位置。因此，二极管模块1比igbt模块2难以冷却。但是，二极管模块1的发热量比igbt模块2少，因此没有问题。
反而，通过将二极管模块1配置到远离配管10的平坦部13，使冷却效率降低，起到以下的效果。包含于二极管模块1的整流二极管1a～1f(参照图10)的正向电压一般其温度系数成为负。因此，通过整流二极管1a～1f难以冷却而其温度上升，正向电压降低。因此，由正向电流与正向电压之积发生的正向电力损耗随着整流二极管1a～1f的温度上升而降低。因此，能够提高二极管模块2的效率。
作为第1电子零件的igbt模块2的至少一部分与凸部12的区域在俯视时重叠即可。即，igbt模块2的另一部分也可以与凸部12的区域在俯视时不重叠，例如与平坦部13在俯视时重叠。但是，在俯视时，优选相比于凸部12的平面面积，igbt模块2的平面面积更小。由此，能够以使发热量大的igbt模块2的俯视时的整体与凸部12重叠的方式载置。因此，能够使发热量大的igbt模块2更高效地冷却。
在以上的实施方式1的说明中，在图10中，例示将三相(r相、s相、t相)的输入电源pin变换为三相(u相、v相、w相)的输出电源pout的逆变器装置。但是，本实施方式还能够应用于其他各种转换器或者各种逆变器。
实施方式2.
图13是实施方式2所涉及的散热器100b整体的概略立体图。参照图13，作为本实施方式的散热器100的散热器100b具有与实施方式1的图5所示的散热器100a大致相同的结构，其制造方法也大致相同。因此，在图13中，对与图5相同的构成要素附加同一符号，不反复其说明。但是，在图13的散热器100b的冷却块11中，凸部12相互隔开间隔地形成多个(2个)。在此，将各个凸部设为凸部12a、凸部12b。此外，凸部12的数量不限于2个，也可以是3个以上。另外，多个凸部12a、12b各自的形状虽然也可以相同，但也可以不同。例如，凸部12a的y方向的宽度也可以与凸部12b的y方向的宽度不同。散热器100b的凸部12a、12b与散热器100a的凸部12同样地形成于冷却块11的x方向的整体。另外，在凸部12a、12b各自形成有槽部15(未图示)。在凸部12a、12b各自的槽部15以接触的方式嵌合有制冷剂的配管10。
而且，散热器100b的凸部12a、12b关于y方向相互隔开间隔地形成。多个(2个)凸部12a、12b各自延伸的方向优选相互大致平行，但不限于此。在该方面，本实施方式的散热器100b的冷却块11与仅形成有单一的凸部12a、12b的散热器100a的冷却块11不同。
图14是在图13的散热器安装有电子零件的回路装置的概略立体图。图15是从箭头xv所示的方向观察将图14的回路装置装配到印刷布线板而成的构件的概略正面图。参照图14以及图15，散热器100b也与散热器100a同样地，关于沿着xy平面的方向具有作为形成凸部12a、12b的第1面的另一方的主表面14b和与另一方的主表面14b相反的一侧的一方的主表面14a。作为本实施方式的回路装置101的回路装置101b包括散热器100b。在一方的主表面14a上，作为电子零件，除了二极管模块1、igbt模块2以外，还安装有升压模块5。
作为第1电子零件的igbt模块2以及升压模块5以其至少一部分与凸部12的区域在俯视时重叠的方式设置于散热器100b的一方的主表面14a上。在图14以及图15中，作为一个例子，以与凸部12a重叠的方式安装有igbt模块2，以与凸部12b重叠的方式安装有升压模块5。但是，也可以相反地以与凸部12a重叠的方式安装升压模块5，以与凸部12b重叠的方式安装igbt模块2。此外，在本实施方式中，也与实施方式1同样地，二极管模块1以与平坦部13在俯视时重叠的方式设置于散热器100b的一方的主表面14a上。
二极管模块1、igbt模块2以及升压模块5的安装方式与实施方式1相同。另外，如图15所示，二极管模块1以及igbt模块2被装配到以与散热器100b平面地重叠的方式配置的印刷布线板30。
图16是嵌入到包括图14以及图15的电子零件(图1的电子零件120)的控制装置240(参照图1)的逆变器装置的电路图。参照图16，本实施方式的逆变器装置在图10的实施方式1的逆变器装置的电路中还设置有升压电路。在图16中，作为升压电路，使用电抗器4和升压模块5。电抗器4与二极管模块1的整流二极管1a、1b、1c的阴极侧即正线lp连接。
升压模块5具有驱动电路5a、igbt元件5b、回流二极管5c以及二极管5d。驱动电路5a、igbt元件5b以及回流二极管5c的连接方式与平滑电容器3的输出侧的驱动电路23a～23f、igbt元件21a～21f以及回流二极管22a～22f的连接方式相同。另外，在igbt元件5b的发射极与负线ln之间，连接用于探测在u相端子、v相端子、w相端子中流过的电流的分流电阻24。
驱动电路5a、igbt元件5b以及回流二极管5c的组合以连接负线ln以及正线lp的方式与整流二极管1a～1f以及平滑电容器3并联地连接。另一方面，二极管5d是与电抗器4串联地连接的整流二极管。换言之，二极管5d与电抗器4同样地与正线lp连接。二极管5d的阳极侧与电抗器4连接，阴极侧与平滑电容器3连接。
在图16的电路中，作为整体，从输入电源pin侧朝向输出电源pout侧按照二极管模块1、电抗器4、升压模块5、平滑电容器3、igbt元件21a～21f等的顺序连接。
本实施方式的作用效果基本上与实施方式1的作用效果相同。即，配管10与多个(2个)凸部12a、12b接触，与平坦部13相互隔开间隔地配置配管10。因此，通过在配管10之中流过的制冷剂，能够更高效地冷却以包括与凸部12a、12b在俯视时重叠的区域的方式配置的、发热量更多的igbt模块2以及升压模块5。另一方面，通过以与平坦部13在俯视时重叠的方式设置发热量少的二极管模块1，降低二极管模块1的冷却效率，降低正向电力损耗，从而能够提高其效率。
实施方式3.
图17是在实施方式3所涉及的散热器安装有电子零件的回路装置的概略立体图。即，图17与实施方式1的图8以及实施方式2的图14相当。图18是从箭头xviii所示的方向观察将图17的回路装置装配到印刷布线板而成的构件的概略正面图。参照图17以及图18，作为本实施方式的散热器100的散热器100c具有与实施方式2的图13所示的散热器100b大致相同的结构。因此，在图17中，对与图13相同的构成要素附加同一符号而不反复其说明。但是，在图17的散热器100c的冷却块11中，在一方的主表面14a的一部分还设置有圆弧状突起16。在该方面，散热器100c与散热器100b不同。
圆弧状突起16是一方的主表面14a向图17的z方向上方凸起而成的部分。圆弧状突起16与凸部12a、12b同样地形成于冷却块11的x方向的整体。在图17中，圆弧状突起16以与突起12b在俯视时重叠的方式形成，但圆弧状突起16也可以以与突起12a在俯视时重叠的方式形成。
圆弧状突起16也与突起12a、12b同样地优选通过例如挤压加工形成。圆弧状突起16虽然与其延伸的方向交叉的剖面具有圆弧状，但能够在该圆弧状部分的内侧配置例如圆柱形状的电抗器4(参照图16以及图18)。
作为本实施方式的回路装置101的回路装置101c具有与实施方式2的图14以及图15所示的回路装置101b大致相同的结构。因此，在图17以及图18中，对与图14以及图15相同的构成要素附加同一符号而不反复其说明。在回路装置101c中，与回路装置101b同样地设置有作为电子零件的二极管模块1、igbt模块2以及升压模块5。二极管模块1以与平坦部13在俯视时重叠的方式配置。相对于此，igbt模块2和升压模块5这双方以至少其一部分包括与凸部12a在俯视时重叠的区域的方式配置。这些二极管模块1、igbt模块2以及升压模块5被装配到以与散热器100c平面地重叠的方式配置的印刷布线板30。
如图18所示，在图17的回路装置101c中，电抗器4以使其表面与圆弧状突起16的圆弧状的部分的内侧接触的方式配置。电抗器4的布线从圆弧状突起16的上侧(图18的z方向下侧)的裂缝抽出。该电抗器4的布线与印刷布线板30连接。由圆弧状突起16固定的电抗器4的本体部分具有由树脂密封材40密封的结构。由此，电抗器4的本体部分能够以与由金属材料构成的散热器100c的圆弧状突起16接触的方式固定。对电抗器4的本体部分进行密封的树脂密封材40由环氧树脂或者硅树脂等形成。
本实施方式的作用效果基本上与实施方式1、2的作用效果相同。另外，在本实施方式中，通过具有上述结构，无需另外使用用于对电抗器4进行树脂密封的壳体，而能够与冷却块11容易地一体化。因此，得到回路装置101c的制造成本降低以及利用各部件的一体化的热阻的降低效果。
另外，根据本实施方式，电抗器4与散热器100c接触，所以能够将电抗器4的热向散热器100c散热，抑制其温度上升。因此，能够使电抗器4小型化。此外，在本实施方式中，作为一个例子，示出电抗器4收纳于圆弧状突起16的例子。但是，不限于此，例如在代替电抗器4而使用扼流线圈等绕组零件的情况下，也能够得到同样的效果。
实施方式4.
图19是在实施方式4所涉及的散热器安装有电子零件的回路装置的概略立体图。即，图19与实施方式1的图8、实施方式2的图14以及实施方式3的图17相当。图20是从箭头xx所示的方向观察将图19的回路装置装配到印刷布线板而成的构件的概略正面图。图21是嵌入到包括图19以及图20的电子零件(图1的电子零件120)的控制装置240(参照图1)的逆变器装置的电路图。
参照图19、图20以及图21，作为本实施方式的散热器100的散热器100d具有与实施方式1的散热器100a大致相同的结构。因此，在图19中对与图8相同的构成要素附加同一符号而不反复其说明。但是，设置于作为图19的回路装置101的回路装置101d的电子零件是复合模块6。复合模块6是实施方式1中的二极管模块1以及igbt模块2被复合而成为一体的模块。即，在复合模块6中包括整流二极管1a～1f、igbt元件21a～21f以及回流二极管22a～22f。复合模块6被直接装配到印刷布线板30。
由此，与发热量的多寡无关地，所有元件配置于与凸部12平面地重叠的区域，提高其冷却效果。但是，至少在本实施方式中，也通过存在凸部12，相比于不存在凸部12的情况，能够进行减小凸部12和配管10的接触面积等的调整。因此，在本实施方式中，也能够通过接触面积的调整，调整二极管模块1以及igbt模块2的冷却效率。
此外，在上述中，作为一个例子，示出使用与实施方式1同样地具有二极管模块1和igbt模块2的复合模块6的情况。但是，在本实施方式中，也可以在如实施方式2、3那样具有多个凸部12a、12b且还具有升压模块5的例子中，应用形成有复合模块6的部件。
实施方式5.
图22是示出从第1面侧观察实施方式5的第1例所涉及的散热器的一部分的方式的概略立体图。图23是示出从第2面侧观察实施方式5的第1例所涉及的散热器的一部分的方式的概略立体图。参照图22以及图23，作为本实施方式的第1例的散热器100的散热器100e的冷却块11的部分具有与实施方式1的散热器100a大致相同的结构。因此，在图22以及图23中对与图5的散热器100a相同的构成要素附加同一符号而不反复其说明。但是，在图22以及图23的散热器100e中，凸部12形成于作为第1面的另一方的主表面14b和作为第2面的一方的主表面14a这双方。在散热器100e中，在作为第2面的一方的主表面14a形成的凸部12包括第1凸部和第2凸部。
具体而言，在散热器100e中，与上述其他实施方式同样地形成有作为另一方的主表面14b的一部分的平坦部13向z方向正侧隆起的、作为另一方的主表面14b的另一部分的凸部12c。另外，在散热器100e中，形成有作为一方的主表面14a的一部分的平坦部13向z方向负侧隆起的、作为一方的主表面14a的另一部分的凸部12d、12e。在一方的主表面14a的平坦部13形成的凸部12包括作为第1凸部的凸部12d和作为第2凸部的凸部12e。
如图22所示，在散热器100e中，凸部12c形成于冷却块11的x方向的一部分即x方向的中央部。另外，在散热器100e中，凸部12c相比于上述其他实施方式的散热器100在y方向更长地延伸。但是，在散热器100e中，也与其他实施方式同样地，凸部12的作为俯视时的一个方向的y方向上的尺寸比冷却块11整体的y方向上的尺寸短。因此，在图23中，在y方向的最跟前侧，具有未配置凸部12c且配置有如与其左右侧的平坦部13连接的平坦部13的区域。以使仅在y方向延伸的u字形状的配管10在y方向延伸的两处的部分中的一处的部分嵌合的方式，在凸部12c形成有沿着y方向延伸的1个槽部15。
如图23所示，在散热器100e中，凸部12d形成于冷却块11的x方向的一部分即x方向的中央部。另外，在散热器100e中，凸部12d形成于冷却块11的y方向的整体。但是，不限于这样的方式，凸部12d也可以仅形成于冷却块11的y方向的一部分。
另一方面，在散热器100e中，凸部12e以使一方的主表面14a中的例如凸部12d的x方向右侧的平坦部13部分性地隆起的方式形成。凸部12e在y方向延伸的长度比凸部12d在y方向延伸的长度短。但是，凸部12e的y方向的长度也可以等于凸部12d的y方向的长度。另外，凸部12e在x方向延伸的长度相比于凸部12d在x方向延伸的长度，既可以更短，也可以相等，还可以更长。
如图23所示，在凸部12d和凸部12e中，连接另一方的主表面14b和一方的主表面14a的方向即z方向所涉及的厚度不同。具体而言，在图23中，凸部12d相比于凸部12e，关于z方向更厚地形成。此外，凸部12d、12e和凸部12c的z方向的厚度的大小关系任意。
图24是在图22或者图23的实施方式5的第1例所涉及的散热器安装有电子零件的回路装置的概略立体图。即，图24与实施方式1的图8、实施方式2的图14、实施方式3的图17以及实施方式4的图19相当。图25是从箭头xxv所示的方向观察将图24的回路装置装配到印刷布线板而成的构件的概略正面图。图26是嵌入到包括图24以及图25的电子零件(图1的电子零件120)的控制装置240(参照图1)的逆变器装置的电路图。
参照图24、图25以及图26，在本实施方式中，作为电子零件，安装有二极管模块1和智能功率模块7。具体而言，作为智能功率模块7，具有智能功率模块7a、7b、7c。智能功率模块7a、7b、7c是实施方式1中的igbt模块2以及驱动电路23被复合而成为一体的模块。
通过将这些作为电子零件的二极管模块1以及智能功率模块7a、7b、7c安装到散热器100e的一方的主表面14a，形成作为本实施方式的回路装置101的回路装置101e。即，在回路装置101e中，在散热器100e的一方的主表面14a的凸部12d、12e上安装有上述的电子零件。
更具体而言，作为第1电子零件的智能功率模块7安装于一方的主表面14a中的凸部12d。另外，作为第2电子零件的二极管模块1安装于一方的主表面14a中的凸部12e。但是，不限于此，也可以相反地，将智能功率模块7安装到凸部12e，将二极管模块1安装到凸部12d。无论如何，在本实施方式中，第1电子零件以及第2电子零件中的一方优选安装于凸部12d。另外，在本实施方式中，第1电子零件以及第2电子零件中的与上述一方不同的另一方优选安装于与在一方的主表面14a上作为其隆起的方式形成的凸部12d不同的凸部12e。此外，如图25所示，二极管模块1和智能功率模块7a、7b、7c被直接装配到印刷布线板30。
如以上所述，在本实施方式中，在一方的主表面14a上形成多个凸部12d、12e。由此，能够任意变更安装于回路装置101e的电子零件的z方向的设置位置。具体而言，首先，比较二极管模块1和智能功率模块7的z方向的尺寸。在此，在例如二极管模块1相比于智能功率模块7，其z方向的尺寸更大(即更厚)的情况下，如果假设二极管模块1和智能功率模块7设置于同一凸部上，则如图25那样，印刷布线板30与厚的二极管模块1产生干扰。其结果，难以将二极管模块1和智能功率模块7这双方适当地装配到印刷布线板30。
因此，在本实施方式中，使多个凸部12d、12e的z方向的厚度不同。由此，能够将厚的二极管模块1安装到薄的凸部12e，将薄的智能功率模块7安装到厚的凸部12d。由此，厚度原本不同的二极管模块1和智能功率模块7关于z方向安装于不同的位置。因此，如图25所示，能够使从一方的主表面14a的平坦部13起的、二极管模块1的最远离平坦部13的上表面、和智能功率模块7的最远离平坦部13的上表面的z方向所涉及的距离大致相等。因此，能够将二极管模块1和智能功率模块7装配到同一印刷布线板30。因此，例如无需将厚的二极管模块1和薄的智能功率模块7分别装配到分割的多个印刷布线板。
另外，在本实施方式中，也与上述其他实施方式同样地，通过进行减小凸部12和配管10的接触面积等的调整，能够调整二极管1和智能功率模块7的冷却效率。
图27是示出从第1面侧观察实施方式5的第2例所涉及的散热器的一部分的方式的概略立体图。参照图27，作为本实施方式的第2例的散热器100的散热器100f具有与该第1例的散热器100e大致相同的结构。因此，在图27中对与图22的散热器100e相同的构成要素附加同一符号而不反复其说明。但是，在图27的散热器100f中，形成于另一方的主表面14b的凸部12c具有与图2的散热器100a同样的方式。即，凸部12c形成于冷却块11的x方向的整体。但是，凸部12仅形成于冷却块11的y方向所涉及的中央部。为了能够嵌合以夹住u字形状地延伸的配管10的弯曲部的方式直线状地延伸的一方侧和另一方侧这双方，在x方向上相互隔开间隔而在两处形成凸部12c的槽部15。另一方面，散热器100f的一方的主表面14a侧的凸部12d、12e与散热器100e相同。在凸部12c的相反侧的位置搭载发热大的电子零件的情况下，也可以使用具有图27的结构的散热器100f来形成回路装置101。
图28是作为针对图24的实施方式5的变形例的回路装置的概略立体图。参照图28，该变形例的回路装置101g具有与本实施方式的图24的回路装置101e大致相同的结构。因此，在图28中对与图24的回路装置101e相同的构成要素附加同一符号而不反复其说明。但是，在图28的回路装置101g中，作为第1电子零件以及第2电子零件中的一方的智能功率模块7安装于凸部12d。另一方面，第1电子零件以及第2电子零件中的与上述一方不同的另一方安装于一方的主表面14a上的凸部12d、12e以外的区域即平坦部13上。
即使这样设置智能功率模块7，也能够起到与图24的实施方式5同样的作用效果。在总结图24以及图28时，在本实施方式中，第1电子零件以及第2电子零件中的与安装于作为第1凸部的凸部12d的一方不同的另一方安装于形成于第2面的作为与第1凸部不同的凸部的第2凸部以及第2面上的凸部以外的区域中的任意位置。
此外，虽然未图示，也可以将第1电子零件安装到凸部12e，将第2电子零件安装到平坦部13。
也可以在技术上不矛盾的范围内，适当地组合应用以上叙述的各实施方式记载的特征。
应认为本次公开的实施方式在所有方面仅为例示而非限制性的。本发明的范围并非由上述说明示出而由权利要求书表示，意图包括与权利要求书均等的意义以及范围内的所有变更。
1.一种散热器，具备：
配管，流过制冷剂；以及
冷却块，
在所述冷却块形成至少1个以上的凸部，
所述配管与所述凸部接触，
所述配管与所述冷却块的所述凸部以外的部分保持距离而离开地配置。
2.根据权利要求1所述的散热器，其中，
在所述凸部形成沿着俯视时的所述凸部的一个方向延伸的槽部，
所述配管嵌合到所述槽部而与所述凸部接触。
3.根据权利要求2所述的散热器，其中，
所述凸部的所述一个方向上的尺寸比所述冷却块的所述一个方向上的尺寸短。
4.一种回路装置，具备：
权利要求1～3中的任意一项所述的散热器；以及
电子零件，
所述冷却块具有形成所述凸部的第1面和与所述第1面相反的一侧的第2面，
在所述第2面安装有所述电子零件。
5.根据权利要求4所述的回路装置，其中，
所述电子零件包括第1电子零件和第2电子零件，
所述第1电子零件的至少一部分与所述凸部的区域在俯视时重叠，
所述第2电子零件与所述凸部以外的区域在俯视时重叠。
6.根据权利要求5所述的回路装置，其中，
所述第1电子零件相比于所述第2电子零件，发热量更多。
7.根据权利要求5或者6所述的回路装置，其中，
在俯视时，所述第1电子零件的平面面积小于所述凸部的平面面积。
8.根据权利要求5～7中的任意一项所述的回路装置，其中，
所述凸部形成于所述第1面和所述第2面这双方，
形成于所述第2面的所述凸部包括第1凸部和第2凸部，
所述第1凸部和所述第2凸部的、连接所述第1面和所述第2面的方向所涉及的厚度不同。
9.根据权利要求8所述的回路装置，其中，
所述第1电子零件以及所述第2电子零件中的一方安装于所述第1凸部，
所述第1电子零件以及所述第2电子零件中的与所述一方不同的另一方安装于形成于所述第2面的作为与所述第1凸部不同的所述凸部的所述第2凸部以及所述第2面上的所述凸部以外的区域中的任意位置。
技术总结