JP2011228566A

JP2011228566A - 冷却器

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Publication number: JP2011228566A
Application number: JP2010098605A
Authority: JP
Inventors: Yu Yamahira; 優山平
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2011-11-10
Anticipated expiration: 2030-04-22
Also published as: JP5445305B2

Abstract

【課題】複数の冷却管における冷却性能を容易に調整することができる冷却器を提供すること。
【解決手段】電子部品を両面から挟持するように配置された複数の冷却管２を積層してなる冷却器。冷却管は、冷却媒体を導入する冷媒入口２１１と、冷却媒体を排出する冷媒出口２１２とを有すると共に、冷媒入口２１１から冷媒出口２１２に向かって冷却媒体を流通させる冷媒流路２２を内部に有する。隣り合う冷却管２の冷媒流路２２は、冷媒入口２１１同士及び冷媒出口２１２同士において、互いに連結されている。冷却管３は、冷媒流路２２内に冷却管２の内壁に接触したフィン２３を設けてなる。複数の冷却管２のうちの少なくとも一部は、他の冷却管２に対して、冷媒流路２２における圧力損失が異なるようにフィン２３の形状を異ならせている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子部品を両面から挟持するように配置された複数の冷却管を積層してなる冷却器に関する。

例えば、インバータやＤＣ−ＤＣコンバータ等の電力変換装置として、半導体モジュール等の電子部品を冷却するための冷却器を備えるものがある。
そして、冷却器としては、例えば、電子部品を両面から挟持するように配置された複数の冷却管を互いに連結して積層してなるものがある。かかる冷却器は、積層方向の一端に配された冷却管に冷媒導入管及び冷媒排出管を取り付けてなる。そして、冷媒導入管から冷却器に冷却媒体を導入するとともに、各冷却管に冷却媒体を分配して、すべての冷却管に冷却媒体を流通させることにより、電子部品を冷却している。

ここで、複数の電子部品は、必ずしも同等の発熱量を有するとは限らない。そのため、冷却器としては、発熱量の大きい電子部品の冷却性能を高くし、発熱量の小さい電子部品の冷却性能を低くすることによって、全体として、効率的な電子部品の冷却を行うことができる。すなわち、特定の冷却管の冷却媒体の流量を増やすことにより、その冷却管に接触する特定の電子部品の冷却を優先的に行うことが考えられる。

そこで、特許文献１においては、複数の冷却管に冷却媒体を分配導入するための入口ヘッダ部内の冷媒流路に、絞り手段を設けることにより、絞り手段よりも冷媒導入管に近い側（前段側）の冷却管における冷却媒体の流量を増やすことが提案されている。

特開２００６−９３２９３号公報

しかしながら、入口ヘッダ部内の冷媒流路に絞り手段を設けることにより、複数の冷却管の流量を異ならせるという方法では、上述のごとく、絞り手段よりも冷媒導入管に近い側（前段側）の冷却管への冷却媒体の流量を増やし、遠い側（後段側）の冷却管への冷却媒体の流量を絞ることはできても、その逆はできない。そのため、複数の冷却管における冷却性能の調整に制約が生じるという問題がある。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、複数の冷却管における冷却性能を容易に調整することができる冷却器を提供しようとするものである。

本発明は、電子部品を両面から挟持するように配置された複数の冷却管を積層してなる冷却器であって、
上記冷却管は、上記冷却媒体を導入する冷媒入口と、上記冷却媒体を排出する冷媒出口とを有すると共に、上記冷媒入口から上記冷媒出口に向かって上記冷却媒体を流通させる冷媒流路を内部に有し、
隣り合う上記冷却管の上記冷媒流路は、上記冷媒入口同士及び上記冷媒出口同士において、互いに連結されており、
上記冷却管は、上記冷媒流路内に上記冷却管の内壁に接触したフィンを設けてなり、
上記複数の冷却管のうちの少なくとも一部は、他の上記冷却管に対して、上記冷媒流路における圧力損失が異なるように上記フィンの形状を異ならせていることを特徴とする冷却器にある（請求項１）。

上記冷却器において、上記複数の冷却管のうちの少なくとも一部は、他の上記冷却管に対して、上記冷媒流路における圧力損失が異なるように上記フィンの形状を異ならせている。
これにより、上記複数の冷却管を流れる冷却媒体の流量を、冷却管ごとに異ならせることが可能となる。それゆえ、各冷却管における冷却性能を、所望の冷却性能に調整することができ、効率的な電子部品の冷却を行うことができる。

すなわち、例えば、発熱量の大きい電子部品に接触する冷却管への冷却媒体の流量を大きくし、発熱量の小さい電子部品に接触する冷却管への冷却媒体の流量を小さくすることにより、全体として効率的な冷却を行うことができる。
あるいは、もともと冷却媒体が流れにくい位置に配された冷却管の圧力損失を、冷却媒体が流れやすい位置に配された冷却管の圧力損失よりも小さくするように、フィンの形状を調整することで、冷却媒体の流量を均等化することもできる。

また、上記のように各冷却管の冷媒流路における圧力損失を異ならせる手段として、上記フィンの形状を異ならせればよいため、圧力損失の調整を容易かつ効果的に行うことができる。
そして、冷却管の位置にかかわらず、所望の冷却管の冷媒流路を所望の圧力損失に調整することが可能であるため、冷却器の設計自由度、ひいては冷却器を用いた電力装置の設計自由度を向上させることができる。

以上のごとく、本発明によれば、複数の冷却管における冷却性能を容易に調整することができる冷却器を提供することができる。

実施例１における、電子部品を保持した冷却器の平面図。実施例１における、冷却管の内部の説明図であって、図１のＡ−Ａ線矢視断面図。実施例１における、冷却管の内部の説明図であって、図１のＢ−Ｂ線矢視断面図。実施例１における、冷却管の内部の説明図であって、図１のＣ−Ｃ線矢視断面図。実施例１における、冷却管の内部の説明図であって、図１のＤ−Ｄ線矢視断面図。図２のＥ−Ｅ線矢視断面図。実施例２における、幅方向の両側に切除部分を設けたフィンを有する冷却管の内部の断面説明図。実施例２における、幅方向の両側に矩形状の切除部分を設けたフィンを有する冷却管の内部の断面説明図。実施例２における、幅方向の中央部分に矩形状の切除部分を設けたフィンを有する冷却管の内部の断面説明図。実施例２における、流路方向の長さを短くしたフィンを有する冷却管の内部の断面説明図。実施例３における、電子部品を保持した冷却器の平面図。

本発明において、上記冷却器は、例えば、電力変換装置に用いられ、上記電子部品としての半導体モジュールを冷却するよう構成したものとすることができる。
また、上記フィンの形状を異ならせるにあたっては、積層方向から見た形状を異ならせることが好ましい。この場合には、例えば、同様の断面形状を有するフィンを切削加工したり、打ち抜きプレス加工したりすることによって、容易に異なる形状のフィンを得ることができる。

また、上記フィンは、少なくとも、積層方向から見たとき上記電子部品の放熱面（上記冷却管との熱接触面）と重なる領域には形成されていることが好ましい。そして、積層方向から見たとき上記電子部品の放熱面と重ならない領域において、上記フィンを配置したりしなかったりすることにより、フィンの形状を異ならせることが好ましい。この場合には、フィンと冷却媒体との接触面積の相違による電子部品の冷却性能の変化を伴うことなく、圧力損失の相違による電子部品の冷却性能の相違を生じさせることができる。そのため、複数の冷却管の冷却性能の調整を容易に行うことができる。

また、上記複数の冷却管のうちの少なくとも一部は、他の上記冷却管に対して、上記冷媒流路における上記冷却媒体の流量が異なるように上記フィンの形状を調整してあることが好ましい（請求項２）。
この場合には、発熱量の大きい電子部品に接触する冷却管への冷却媒体の流量を大きくし、発熱量の小さい電子部品に接触する冷却管への冷却媒体の流量を小さくすることにより、全体として効率的な冷却を行うことができる。

また、積層方向の前端に配置された冷却管に、上記冷却媒体を上記冷却器に導入するための冷媒導入管と、上記冷却媒体を上記冷却器から排出するための冷媒排出管とが取り付けられており、上記積層方向の後端に配された上記冷却管以外の上記冷却管のうち、少なくとも２本の上記冷却管に関して、前端側よりも後端側に配されたものの方が、上記圧力損失が低くなるように上記フィンの形状を調整してあることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記２本以上の上記冷却管における冷媒流路に流れる冷却媒体の流量のばらつきを抑制することができる。すなわち、上記のような構成の冷却器においては、仮に各冷却管の圧力損失が同等であるとすると、前端に近い冷却管ほど冷却媒体の流量が多くなる。なぜならば、冷却媒体が、冷媒導入管から各冷却管に達するまで、及び各冷却管から冷媒排出管に達するまでの圧力損失は、前端側の冷却管ほど小さいからである。そこで、２本以上の上記冷却管において、前端側よりも後端側の方の上記圧力損失を低下させることにより、上記２本以上の冷却管における冷却媒体の流量のばらつきを抑制することができる。これにより、例えば、これらの冷却管に接触した複数の電子部品の発熱量が同等である場合に、これらの電子部品を均等に冷却することができ、全体として効率的な冷却を行うことができる。

また、積層方向の両端に配置された上記冷却管は、これらにそれぞれ隣接する上記冷却管よりも、上記冷却媒体の流量が少ないことが好ましい（請求項４）。
この場合には、より効率的な電子部品の冷却を行うことができる。
すなわち、積層方向の両端に配置された冷却管は、他の冷却管とは異なり、片面にのみ上記電子部品が接触することとなる。それゆえ、これらの冷却管は、複数の電子部品の発熱量に大きな差がない場合には、他の冷却管よりも受熱量が小さくなりやすい。そこで、これらの冷却管に流れる冷却媒体の流量を少なくして、これらの冷却管の冷却性能を落とし、その分、他の冷却管の冷却性能を上げることにより、全体として効率的な電子部品の冷却を行うことができる。

また、上記複数の冷却管における上記フィンは、流路方向の長さが一定であることが好ましい（請求項５）。
この場合には、冷却管の製造を容易にし、生産性に優れた低コストの冷却器を得ることができる。
すなわち、上記フィンにおける流路方向の長さを一定にすることで、例えば、同じ形状のフィン素材を部分的に切除することにより、各冷却管のフィンの形状を異ならせることができる。
また、上記冷却管における上記フィンの配置は、冷却性能上重要であるため、冷却管には、上記流路方向に関する上記フィンの位置決めを行うための位置決め部が形成されていることが多い。ここで、上記フィンの長さが一定であれば、位置決め部の形成位置を変更する必要がないため、上記冷却管の構成部品のうち、上記フィン以外の部品を、複数の冷却管の間で共通化することができる。その結果、生産性に優れた低コストの冷却器を得ることができる。

（実施例１）
本発明の実施例に係る冷却器につき、図１〜図６を用いて説明する。
本例の冷却器１は、図１に示すごとく、電子部品４を両面から挟持するように配置された複数の冷却管２を積層してなる。
冷却管２は、図２〜図５に示すごとく、冷却媒体３を導入する冷媒入口２１１と、冷却媒体３を排出する冷媒出口２１２とを有すると共に、冷媒入口２１１から冷媒出口２１２に向かって冷却媒体３を流通させる冷媒流路２２を内部に有する。

図１に示すごとく、隣り合う冷却管２の冷媒流路２２は、冷媒入口２１１同士及び冷媒出口２１２同士において、互いに連結されている。
図２〜図５に示すごとく、冷却管２は、冷媒流路２２内に冷却管２の内壁に接触したフィン２３を設けてなる。
複数の冷却管２のうちの少なくとも一部は、他の冷却管２に対して、冷媒流路２２における圧力損失が異なるようにフィン２３の形状を異ならせている。

本例の冷却器１は、電機自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載される電力変換装置に用いられる冷却器である。電力変換装置は、スイッチング素子を内蔵した複数の半導体モジュールを有している。本例においては、この半導体モジュールが上記電子部品４である。電子部品４は、その両主面に放熱面４１を露出している。放熱面４１と冷却管２とは、互いに熱的に接触しており、両者の間には、必要に応じて熱伝導性に優れた絶縁材を介在させる。

フィン２３は、図６に示すごとく、冷媒流路２２の流路方向Ｙに直交する断面が波型となる形状を有し、この断面形状が流路方向Ｙに連続している。
フィン２３の形状を異ならせるにあたっては、図２〜図５に示すごとく、積層方向Ｘから見た形状を異ならせる。すなわち、図６に示す上記断面形状は、いずれの冷却管２におけるフィン２３についても同様の形状である。

フィン２３は、アルミニウム等の金属板をプレス成形等によって波型に形成することができる。また、積層方向Ｘから見たフィン２３の形状は、上記のようにプレス成形して波型に形成されたフィン素材を、打ち抜きプレス加工したり、切削加工したりすることによって形成する。このとき、同じ形状のフィン素材を加工することにより、異なる形状のフィン２３を作製する。

なお、冷却管２におけるフィン２３以外の部分も、アルミニウム等の金属からなる。
図２〜図５に示すごとく、冷却管２は、冷媒流路２２の流路方向Ｙに長尺の形状を有する。そして、冷却管２の長手方向（流路方向Ｙ）の両端部付近に、冷媒入口２１１と冷媒出口２１２とが設けてある。冷媒入口２１１及び冷媒出口２１２は、積層方向Ｘに開口している。そして、上述のごとく、隣り合う冷却管２は、冷媒入口２１１同士及び冷媒出口２１２同士において連結管２４によって互いに連結されている。連結管２４は、冷却管２と一体成形されたものであってもよいし、別体品を接合したものであってもよい。

図１に示すごとく、冷却器１は、積層方向Ｘの前端に配置された冷却管２（前端冷却管２０１）に、冷却媒体３を冷却器１に導入するための冷媒導入管１１１と、冷却媒体３を冷却器１から排出するための冷媒排出管１１２とを取り付けてなる。連結管２４、冷媒導入管１１１及び冷媒排出管１１２も、アルミニウム等の金属からなる。
また、互いに隣接する冷却管２の間に、それぞれ２個の電子部品４が、流路方向Ｙに並ぶように配置されている。

これにより、冷媒導入管１１１から導入された冷却媒体３は、適宜連結管２４を介して複数の冷却管２に分配され、各冷却管２内の冷媒流路２２を流れる。この間に、冷却媒体３は冷却管２に接触配置された電子部品４との間で熱交換を行い、電子部品４を冷却する。電子部品４から受熱した冷却媒体３は、その温度が上昇した状態で、他方の連結管２４を適宜介して冷媒排出管１１２から冷却器１の外へ排出される。

なお、冷却媒体３としては、例えば、水やアンモニア等の自然冷媒、エチレングリコール系の不凍液を混入した水、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、ＨＣＦＣ１２３、ＨＦＣ１３４ａ等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒等を用いることができる。

積層方向Ｘの後端に配された冷却管２（後端冷却管２０２）以外の冷却管２のうち、少なくとも２本の冷却管２に関して、前端側よりも後端側に配されたものの方が、圧力損失が低くなるようにフィン２３の形状を調整してある。本例においては、後端冷却管２０２以外のすべての冷却管２に関して、前端側よりも後端側に配されたものの方が、圧力損失が低いか、あるいは同等となるようにフィン２３の形状を調整してある。

具体的には、例えば、前端冷却管２０１におけるフィン２３は、図５に示すように、積層方向Ｘから見た形状が、長方形状となっている。
そして、前端冷却管２０１以外の冷却管２におけるフィン２３は、図２〜図４に示すように、積層方向Ｘから見た形状が、上記の長方形状における一対の対角部分を斜めに切り落とした形状を有する。この切除部分２３９、すなわち上記の長方形状（図５）との差となる部分の面積を、図２〜図４に示すごとく、複数の冷却管２のフィン２３の間で変更している。

例えば、後端から２本目の冷却管２におけるフィン２３は、図２に示すごとく、切除部分２３９が大きく、フィン２３の形成領域が小さい。これにより、冷却管２の冷媒流路２２の圧力損失を小さくしている。
そして、例えば、後端から７本目の冷却管２におけるフィン２３は、図３に示すごとく、上記後端から２本目の冷却管２におけるフィン２３（図２）よりも、切除部分２３９が小さく、フィン２３の形成領域が大きい。これにより、冷却管２の冷媒流路２２の圧力損失を、上記後端から２本目の冷却管２よりも大きくしている。

また、例えば、後端から１１本目（前端から２本目）の冷却管２におけるフィン２３は、図４に示すごとく、上記後端から７本目の冷却管２におけるフィン２３（図３）よりも、切除部分２３９がさらに小さく、フィン２３の形成領域がさらに大きい。これにより、冷却管２の冷媒流路２２の圧力損失を、上記後端から７本目の冷却管２よりも大きくしている。

また、前端冷却管２０１におけるフィン２３は、上述のごとく、図５に示すように、積層方向Ｘから見た形状が、長方形状であり、上記切除部分２３９はない。それゆえ、他のすべての冷却管２０１よりも圧力損失が大きい。
また、後端冷却管２０２におけるフィン２３は、例えば図３に示すごとく、後端から２本目の冷却管２におけるフィン２３（図２）よりも切除部分２３９が小さく、フィン２３の形成領域が大きい。これにより、冷却管２の冷媒流路２２の圧力損失を、上記後端から２本目の冷却管２よりも大きくし、その冷却媒体３の流量を少なくしている。
また、前端冷却管２０１も、これに隣接する前端から２本目の冷却管２よりも、冷却媒体３の流量が少なくなるようにしてある。

また、上述した冷却管２以外の冷却管２についても、後端冷却管２０２以外は、前端側よりも後端側に配されたものの方が、フィン２３の形成領域が小さいか、あるいは同等となるようにフィン２３の形状を調整してある。
ここで、後段冷却管２０２以外のすべての冷却管２は、前端から後端へ向かうにつれて徐々にフィン２３の形成領域を小さくすることもできるし、フィン２３の形状が同じ冷却管２を複数本ずつ連続させつつ、段階的にフィン２３の形成領域を小さくすることもできる。

また、図２〜図５に示すごとく、フィン２３は、少なくとも、積層方向Ｘから見たとき電子部品４の放熱面４１と重なる領域には形成されている。そして、積層方向Ｘから見たとき電子部品４の放熱面４１と重ならない領域において、フィン２３を配置したりしなかったりする、すなわち切除部分２３９を適宜配置することにより、フィン２３の形状を異ならせている。

また、上記複数の冷却管２におけるフィン２３は、流路方向Ｙの長さが一定である。
また、冷却管２におけるフィン２３の配置は、冷却性能上重要であるため、冷却管２には、流路方向Ｙに関するフィン２３の位置決めを行うための位置決め部２５が形成されている。位置決め部２５は、流路方向Ｙにおけるフィン２３の両端面２３１を係止するように、それぞれ積層方向Ｘ及び流路方向Ｙに直交する方向（幅方向Ｚ）の一端から冷媒流路２２へ向かって突出形成されている。端面２３１は、切除部分２３９が形成されていない部分に設けられた面である。

次に、本例の作用効果につき説明する。
冷却器１において、複数の冷却管２のうちの少なくとも一部は、他の冷却管２に対して、冷媒流路２２における圧力損失が異なるようにフィン２３の形状を異ならせている。
これにより、複数の冷却管２を流れる冷却媒体３の流量を、冷却管２ごとに異ならせることが可能となる。それゆえ、各冷却管２における冷却性能を、所望の冷却性能に調整することができ、効率的な電子部品４の冷却を行うことができる。

すなわち、例えば、もともと冷却媒体３が流れにくい位置に配された冷却管２の圧力損失を、冷却媒体３が流れやすい位置に配された冷却管２の圧力損失よりも小さくするように、フィン２３の形状を調整することで、冷却媒体３の流量を均等化することができる。

具体的には、前端側よりも後端側に配された冷却管２の方が、圧力損失が低くなるようにフィン２３の形状を調整してあるため、冷却管２における冷媒流路２２に流れる冷却媒体３の流量のばらつきを抑制することができる。すなわち、冷却器１においては、仮に各冷却管２の圧力損失が同等であるとすると、前端に近い冷却管２ほど冷却媒体３の流量が多くなる。なぜならば、冷却媒体３が、冷媒導入管１１１から各冷却管２に達するまで、及び各冷却管２から冷媒排出管１１２に達するまでの圧力損失は、前端側の冷却管２ほど小さいからである。そこで、前端側よりも後端側の冷却管２の圧力損失を低下させることにより、複数の冷却管２における冷却媒体３の流量のばらつきを抑制することができる。これにより、例えば、これらの冷却管２に接触した複数の電子部品４の発熱量が同等である場合に、これらの電子部品４を均等に冷却することができ、全体として効率的な冷却を行うことができる。

また、前端冷却管２０１及び後端冷却管２０２は、これらに隣接する冷却管２よりも、冷却媒体３の流量が少なくなるようにしてある。すなわち、前端冷却管２０１及び後端冷却管２０２は、他の冷却管２とは異なり、片面にのみ電子部品４が接触することとなる。それゆえ、これらの冷却管２は、複数の電子部品４の発熱量に大きな差がない場合には、他の冷却管２よりも受熱量が小さくなりやすい。そこで、これらの冷却管２に流れる冷却媒体３の流量を少なくして、これらの冷却管２の冷却性能を落とし、その分、他の冷却管２の冷却性能を上げることにより、全体として効率的な電子部品４の冷却を行うことができる。

また、上記のように各冷却管２の冷媒流路３における圧力損失を異ならせる手段として、フィン２３の形状を異ならせればよいため、圧力損失の調整を容易かつ効果的に行うことができる。
そして、冷却管２の位置にかかわらず、所望の冷却管２の冷媒流路３を所望の圧力損失に調整することが可能であるため、冷却器１の設計自由度、ひいては冷却器１を用いた電力装置の設計自由度を向上させることができる。

また、複数の冷却管２におけるフィン２３は、流路方向Ｙの長さが一定であるため、冷却管２の製造を容易にし、生産性に優れた低コストの冷却器１を得ることができる。
すなわち、フィン２３における流路方向Ｙの長さを一定にすることで、例えば、同じ形状のフィン素材を部分的に切除することにより、各冷却管２のフィン２３の形状を異なら
せることができる。

また、フィン２３の長さが一定であれば、各冷却管２に設ける位置決め部２５の形成位置を変更する必要がないため、冷却管２の構成部品のうち、フィン２３以外の部品を、複数の冷却管２の間で共通化することができる。その結果、生産性に優れた低コストの冷却器１を得ることができる。

以上のごとく、本例によれば、複数の冷却管における冷却性能を容易に調整することができる冷却器を提供することができる。

（実施例２）
本例は、図７〜図１０に示すごとく、積層方向Ｘから見たフィン２３の形状を種々変更した例である。
すなわち、各冷却管２における冷媒流路３の圧力損失を変更する手段としてのフィン２３の形状の変更の仕方としては、特に実施例１に示した形状の変更の仕方に限らず、種々の方法がある。その変形例の一部として、図７〜図１０に示すような形状がある。

図７に示す冷却管２は、フィン２３の流路方向Ｙの両端において、幅方向Ｚの両側に切除部分２３９を設けてある。この場合、フィン２３の端面２３１は幅方向Ｚの中央に形成されるため、位置決め部２５も、幅方向Ｚの両端よりも内側に入った部分に形成されている。

図８に示す冷却管２は、フィン２３の流路方向Ｙの一端（下流端）において、幅方向Ｚの両側に矩形状の切除部分２３９を設けてある。この矩形状の切除部分２３９は、フィン２３の流路方向Ｙの上流端に設けてもよいし、上流端と下流端との双方に設けてもよい。

図９に示す冷却管２は、フィン２３の流路方向Ｙの両端において、幅方向Ｚの両端部を除く部分に切除部分２３９を設けてある。
フィン２３の流路方向Ｙの両端面２３１は、幅方向Ｚの両端部に形成されている。そして、各端面２３１に対向する位置に、位置決め部２５が配設されている。

図１０に示す冷却管２は、フィン２３の流路方向Ｙの長さを短くしてある。そして、この長さを変更することにより、各冷却管２における冷媒流路２２の圧力損失を変更し、冷却媒体３の流量を調整する。
ただし、この場合には、フィン２３の位置決め部２５の形成位置も、冷却管２ごとに変更する必要がある。
その他は、実施例１と同様であり、同様の作用効果を奏することができる。

（実施例３）
本例は、図１１に示すごとく、発熱量の異なる複数の電子部品４を効率的に冷却する冷却器１の例である。
本例の冷却器１は、昇圧コンバータを構成する複数の半導体モジュールと、駆動用あるいは回生用のインバータを構成する複数の半導体モジュールとを冷却するものである。
昇圧コンバータを構成する半導体モジュールは、流れる電流が特に大きく、発熱量が大きい電子部品４Ｈである。一方、インバータを構成する半導体モジュールは、流れる電流が比較的小さく、発熱量が比較的小さい電子部品４Ｌである。

発熱量の大きい電子部品４Ｈは、冷却器１における前端側に配置されている。具体的には、電子部品４Ｈは、前端側から１〜３本目の冷却管２に接触配置されている。発熱量の比較的小さい電子部品４Ｌは、電子部品４Ｈよりも後端側に配置されている。
そして、電子部品４Ｈに接触する１〜３本目の冷却管２におけるフィン２３を、例えば図２のように小さくすることにより、これらの冷媒流路２２の圧力損失を小さくし、冷却媒体３の流量を多くする。
一方、その他の冷却管２におけるフィン２３を、例えば図４あるいは図５のように大きくすることにより、これらの冷媒流路２２の圧力損失を大きくし、冷却媒体３の流量を少なくする。
その他は、実施例１と同様である。

本例の場合には、発熱量の大きい電子部品４Ｈに接触する冷却管２への冷却媒体３の流量を多くし、発熱量の小さい電子部品４Ｌに接触する冷却管２への冷却媒体３の流量を少なくすることにより、全体として効率的な冷却を行うことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

１冷却器
２冷却管
２１１冷媒入口
２１２冷媒出口
２２冷媒流路
２３フィン
３冷却媒体
４電子部品

Claims

電子部品を両面から挟持するように配置された複数の冷却管を積層してなる冷却器であって、
上記冷却管は、上記冷却媒体を導入する冷媒入口と、上記冷却媒体を排出する冷媒出口とを有すると共に、上記冷媒入口から上記冷媒出口に向かって上記冷却媒体を流通させる冷媒流路を内部に有し、
隣り合う上記冷却管の上記冷媒流路は、上記冷媒入口同士及び上記冷媒出口同士において、互いに連結されており、
上記冷却管は、上記冷媒流路内に上記冷却管の内壁に接触したフィンを設けてなり、
上記複数の冷却管のうちの少なくとも一部は、他の上記冷却管に対して、上記冷媒流路における圧力損失が異なるように上記フィンの形状を異ならせていることを特徴とする冷却器。
請求項１に記載の冷却器において、上記複数の冷却管のうちの少なくとも一部は、他の上記冷却管に対して、上記冷媒流路における上記冷却媒体の流量が異なるように上記フィンの形状を調整してあることを特徴とする冷却器。
請求項１又は２に記載の冷却器において、積層方向の前端に配置された冷却管に、上記冷却媒体を上記冷却器に導入するための冷媒導入管と、上記冷却媒体を上記冷却器から排出するための冷媒排出管とが取り付けられており、上記積層方向の後端に配された上記冷却管以外の上記冷却管のうち、少なくとも２本の上記冷却管に関して、前端側よりも後端側に配されたものの方が、上記圧力損失が低くなるように上記フィンの形状を調整してあることを特徴とする冷却器。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷却器において、積層方向の両端に配置された上記冷却管は、これらにそれぞれ隣接する上記冷却管よりも、上記冷却媒体の流量が少ないことを特徴とする冷却器。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷却器において、上記複数の冷却管における上記フィンは、流路方向の長さが一定であることを特徴とする冷却器。