JP2017017073A - 発熱体冷却構造 - Google Patents

発熱体冷却構造 Download PDF

Info

Publication number
JP2017017073A
JP2017017073A JP2015129215A JP2015129215A JP2017017073A JP 2017017073 A JP2017017073 A JP 2017017073A JP 2015129215 A JP2015129215 A JP 2015129215A JP 2015129215 A JP2015129215 A JP 2015129215A JP 2017017073 A JP2017017073 A JP 2017017073A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
heating element
refrigerant path
heat radiating
cooling structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015129215A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6497238B2 (ja
Inventor
誠二 安井
Seiji Yasui
誠二 安井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin AW Co Ltd
Original Assignee
Aisin AW Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin AW Co Ltd filed Critical Aisin AW Co Ltd
Priority to JP2015129215A priority Critical patent/JP6497238B2/ja
Publication of JP2017017073A publication Critical patent/JP2017017073A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6497238B2 publication Critical patent/JP6497238B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

【課題】より簡易な構造で冷媒の流通状態を均一に近づけて効果的に冷却を行うことが可能な発熱体冷却構造を実現する。
【解決手段】発熱体冷却構造Sは、冷媒路3における流入口と排出口との間に配置され、流入口から排出口へ向かう方向に交差する方向に延びた状態で配置される流通制限部材4を有する。流通制限部材4は、対向面21に接触する接触面41aを有する。流通制限部材4の接触面41aからの高さD1が、放熱用突起部12の先端12aと対向面21との間隔D2よりも大きく、放熱面11aと対向面21との間隔D3よりも小さい。
【選択図】図4

Description

本発明は、発熱体冷却構造に関する。
例えば、大きな出力の電動機を駆動するためのインバータ回路において、発熱量の多いスイッチング素子を冷却するために、水冷方式の冷却構造が用いられることがある。水冷方式の冷却構造として、特開2008−172024号公報(特許文献1)に記載されたものが知られている。
特許文献1に記載された発熱体冷却構造では、発熱体と熱的に接続された放熱面と、当該放熱面と対向配置された対向面との間に、冷媒空間が形成され、冷媒空間に、放熱面から対向面に向けて立設された複数の放熱フィンが並列配置されている。そして、当該複数の放熱フィンの夫々の隣接間に冷媒が通流するフィン間通路が形成されている。更に、フィン間通路の並設方向に延在して設けられ、フィン間通路の一端側に連通する流入側冷媒溜を備えている。そして、この流入側冷媒溜とフィン間通路とが、少なくともフィン間通路の並設領域に亘って延在する絞り部により連通連結されるとともに、絞り部が、流入側冷媒溜よりも大きな流通抵抗を有している。
以上の構成により特許文献1に記載の発熱体冷却構造では、各フィン間通路における冷媒の流通状態が均一に近くなり、効率よく発熱体を冷却することができるとされている。しかしながら、絞り部を形成するために、発熱体冷却構造を構成する部材の数が多くなり、また各部材の形状も複雑となっている。
特開2008−172024号公報(図1、図5等)
そこで、より簡易な構造で冷媒の流通状態を均一に近づけて効果的に冷却を行うことが可能な発熱体冷却構造の実現が望まれる。
上記に鑑みた、発熱体冷却構造の特徴構成は、発熱体に熱的に接続された放熱面と前記放熱面に形成された複数の放熱用突起部とを有する放熱体と、前記放熱面を覆う対向面を有し、前記放熱面との間に冷媒路を形成する冷媒路形成部材と、前記冷媒路に開口し、前記冷媒路に冷媒を供給する流入口と、前記冷媒路に開口し、前記冷媒路から冷媒を排出する排出口と、前記冷媒路における前記流入口と前記排出口との間に配置され、前記流入口から前記排出口へ向かう方向に交差する方向に延びた状態で配置される流通制限部材とを有し、前記流通制限部材は、前記対向面に接触する接触面を有し、前記流通制限部材の前記接触面からの高さが、前記放熱用突起部の先端と前記対向面との間隔よりも大きく、前記放熱面と前記対向面との間隔よりも小さい点にある。
これらの特徴構成によれば、冷媒路において流入口から排出口へ向かう冷媒の流通が、流通制限部材が配置されている部分において、他の部分に比べて制限される。これにより、流通制限部材が絞り部として機能し、冷媒の流量及び流速の、流通制限部材の延びている方向に関する差を低減することができる。
ここで、流通制限部材は対向面に接触する接触面を有し、流通制限部材の接触面からの高さが、放熱用突起部の先端と対向面との間隔よりも大きく、放熱面と対向面との間隔よりも小さい。これにより、放熱用突起部の先端と対向面との間及び放熱用突起部の先端付近における冷媒の流通が制限され、流通制限部材が配置されていない部分に比べて速い流速の冷媒が、流通制限部材よりも放熱面側を流通することになる。これにより、発熱体に熱的に接続された放熱面側に多くの冷媒を流すことができ、発熱体の冷却効果を高めることができる。
以上のとおり、上述の特徴構成により、流通制限部材という簡易な構成により冷媒路における冷媒の流通状態を均一に近づけて効果的に冷却を行うことが可能となる。
第一実施形態の発熱体冷却構造の概略構成を示す分解図 発熱体冷却構造のXY平面による断面図 発熱体冷却構造の上面図 発熱体冷却構造のIV−IV断面図 発熱体冷却構造のV−V断面図 第二実施形態の流通制限部材の形状を示す断面図 第三実施形態の流通制限部材が冷媒路形成部材に接触していない状態を示す断面図 第三実施形態の流通制限部材が冷媒路形成部材に接触している状態を示す断面図 第四実施形態の流通制限部材の形状を示す斜視図 第五実施形態の発熱体冷却構造のXY平面による断面図 第六実施形態の流通制限部材が放熱用突起部に取り付けられる前の状態を示す断面図 第六実施形態の流通制限部材が放熱用突起部に取り付けられた状態を示す断面図
1.第一の実施形態
発熱体冷却構造の第一の実施形態について図面に基づいて説明する。図1に示す発熱体冷却構造Sは、放熱体1と、冷媒路形成部材2と、流通制限部材4とを有する。そして放熱体1の放熱面11aを冷媒路形成部材2の対向面21が覆う形態にて、放熱体1に冷媒路形成部材2が取り付けられることにより、放熱面11aと対向面21との間に冷媒路3が形成される。
以下、冷媒路形成部材2の対向面21に平行で、流入口26から排出口27へ向かう方向を+X方向とする。冷媒路形成部材2の対向面21に平行で、+X方向に直交する方向の1つ(本実施形態では図2における上方に向かう方向)を+Y方向とする。冷媒路形成部材2の対向面21に直交し、対向面21から放熱体1の放熱面11aへ向かう方向を+Z方向とする。+X方向、+Y方向及び+Z方向の各方向と反対の方向を、それぞれ−X方向、−Y方向及び−Z方向とする。
なお、+、−の向きが関係ない場合には、単に、X方向、Y方向、Z方向という場合がある。また、例えばある部材に対して+X方向の側を単に+X側という場合がある。+Z方向の側を上側と、−Z方向の側を下側という場合がある。冷媒が冷媒路3を流入口26から排出口27へ向かう方向に通流することから、+X側を下流側、−X側を上流側という場合がある。Y方向を、冷媒路3の幅方向(あるいは、単に幅方向)という場合がある。
また以下の説明において、2つの部材の配置に関して、「ある方向に見て重なる」とは、その視線方向に平行な仮想直線を当該仮想直線に直交する各方向に移動させた場合に、当該仮想直線が2つの部材の双方に交わる領域が少なくとも一部に存在することを指す。
1−1.放熱体
放熱体1は、放熱板11と放熱用突起部12とを有する。放熱板11は、板状の部材である。本実施形態では、放熱体1は、Z方向に見て矩形状とされている。放熱板11の冷媒路3側(ここでは−Z側)の面である放熱面11aに、複数の放熱用突起部12が設けられている。放熱用突起部12は、柱状、板状、錐状等の各種形状の突起部であり、放熱面11aから突出するように形成されている。本実施形態では、放熱用突起部12は、円柱状の部材であって、一方の端部が放熱面11aに固定されている。放熱用突起部12は、図2に示されるように、Z方向に見た場合における冷媒路3の全体に渡って複数が分散して配置されている。本実施形態では、複数の放熱用突起部12が、互いに均等な間隔で規則的に配置されている。また放熱用突起部12は、X方向に隣接する他の放熱用突起部12に対してY方向の位置をずらした状態で、互い違いに配置されている。放熱板11と放熱用突起部12とは、熱伝導率の高い材料で形成されており、例えば、アルミニウム、銅、又はこれらを主成分とする合金、或いは熱伝導性樹脂等で形成されている。
1−2.発熱体
放熱板11の放熱面11aとは反対側の面である発熱体配置面11bには、発熱体Hとしての複数の素子が配置されている。本実施形態では、発熱体配置面11bには、6つのスイッチング素子5a〜5fと、6つの整流素子6a〜6fとが配置されている。これらの素子は、電動機を駆動するためのインバータ回路の一部を形成している。スイッチング素子5a〜5fは、発熱量の多い素子であり、放熱面11aに熱的に接続されている。これにより、発熱体Hが発熱体冷却構造Sにて冷却される。なお、放熱面11aが発熱体Hに熱的に接続されるとは、発熱体Hが発生した熱が直接又は間接的に、放熱面11aに伝達される状態をいう。
3つのスイッチング素子5a、5b及び5cは、+Y方向に沿って並ぶように配置されて、第一の発熱体列B1が形成されている。同様に、別の3つのスイッチング素子5d、5e及び5fは、+Y方向に沿って並ぶように配置されて、第二の発熱体列B2が形成されている。第二の発熱体列B2は、第一の発熱体列B1に対して+X側に配置されている。つまり、2つの発熱体列B1及びB2が、+X方向に沿って並ぶように配置されている。
1−3.冷媒路形成部材
冷媒路形成部材2は、放熱面11aを覆う対向面21を有し、放熱面11aとの間に冷媒路3を形成する部材である。本実施形態では、冷媒路形成部材2は、対向面21を形成する底部20と、対向面21の周縁部に沿って立設され、Z方向に見て冷媒路3の周囲を囲む壁部22を有する。そして、放熱板11が取り付けられる面(ここでは+Z側の面)が開放された箱状に形成されている。より詳しくは、冷媒路形成部材2は、底部20の内面である対向面21と、−Y方向の壁部22の内壁面である第一側壁面22a及び+Y方向の壁部22の内壁面である第二側壁面22bと、−X方向の壁部22の内壁面である第三側壁面23aと、+X方向の壁部22の内壁面である第四側壁面23bとを有する。冷媒路形成部材2の形状は、Z方向に見て放熱板11と同じ形状の箱状体である。すなわち、本実施形態では、冷媒路形成部材2の形状は、Z方向に見て矩形状であり、全体として直方体状である。
冷媒路3に面する冷媒路形成部材2の内壁面には、冷媒路3に開口し、冷媒路3に冷媒を供給する流入口26と、冷媒路3に開口し、冷媒路3から冷媒を排出する排出口27とが形成されている。本実施形態では、流入口26及び排出口27の双方が、第一側壁面22aに形成されている。また、流入口26につながる流入路26aと、排出口27につながる排出路27aとが、第一側壁面22aを構成する冷媒路形成部材2の壁部22に形成されており、本例では、いずれも、冷媒路形成部材2の当該壁部22を貫通する貫通孔とされている。
対向面21の−X方向の端部には、−Z方向に凹んだ部位である第一凹部24が形成されている。第一側壁面22aにおける第一凹部24内の部分に、流入口26が形成されている。これにより、冷媒路形成部材2の外部と第一凹部24とが、流入路26a及び流入口26を介して連通している。対向面21の+X方向の端部には、−Z方向に凹んだ部位である第二凹部25が形成されている。第一側壁面22aにおける第二凹部25内の部分に、排出口27が形成されている。これにより、冷媒路形成部材2の外部と第二凹部25とが、排出路27a及び排出口27を介して連通している。本実施形態では、第一凹部24は、第三側壁面23aに沿って、冷媒路3におけるY方向の全域に渡って連続的に形成されている。一方、第二凹部25は、第四側壁面23b沿って、冷媒路3におけるY方向の一部の領域、ここでは、−Y側の端部から連続する一部の領域に形成されている。これら第一凹部24及び第二凹部25のX−Z平面に平行な断面の形状は、Y方向のいずれの位置においても同じとされている。
直方体状の冷媒路形成部材2の一つの頂点である、+X方向、+Y方向、−Z方向の頂点には、第三凹部28が形成されている。第三凹部28は、冷媒路形成部材2を他の部材に近接させて配置する場合等に、当該他の部材の一部又は全部を第三凹部28の内部に収め、全体として省スペース化を図ったり、冷媒路形成部材2を安定的に配置したりするために設けられている。本実施形態では、この第三凹部28が設けられていることに起因して、第二凹部25が冷媒路3におけるY方向の一部の領域のみに形成されている。なお、第二凹部25を、第一凹部24と同様に、第四側壁面23bに沿って、冷媒路3におけるY方向の全域に渡って連続的に形成した構成としても好適である。
1−4.流通制限部材
流通制限部材4は、対向面21に沿って特定の延在方向に延びた状態で配置される。そこで、流通制限部材4は特定の延在方向に比べて当該延在方向に直交する方向に短い形状に形成されている。本実施形態では、流通制限部材4は、細長い棒状とされている。詳しくは、流通制限部材4は、延在方向に直交する断面の形状が当該延在方向に沿って一定である柱状とされている。このような流通制限部材4として、例えば、断面が台形や矩形を含む四角形の他、三角形、五角形以上の多角形、円形、楕円形、半円形等の様々な断面形状の柱状部材を用いることができる。図示の例では、断面が矩形の柱状部材を用いている。流通制限部材4は、弾性及び耐熱性を有する材質で形成されており、例えばニトリルゴム(NBR)やエチレン・プロピレンゴム(EPDM)で形成されている。流通制限部材4の放熱体1側(ここでは+Z側)の面である放熱体側面41bには、放熱用突起部12の先端12aが嵌合する複数の嵌合凹部44が形成されている。嵌合凹部44の形状としては、放熱用突起部12の先端部が嵌合可能な形状であればよい。従って、円筒状、四角錐状、三角錐状、円錐状、スリット状等の各種形状が可能である。嵌合凹部44の形状は、放熱用突起部12の形状に合致する形状であることが好ましいが、嵌合凹部44の弾性変形により適合可能な範囲で放熱用突起部12の形状と異なっていてもよい。本実施形態では、嵌合凹部44は、放熱用突起部12の先端部の形状に合致する円柱状の凹部である。
流通制限部材4の冷媒路形成部材2側(ここでは−Z側)の面は接触面41aである。流通制限部材4が発熱体冷却構造Sに組み込まれた状態において、接触面41aは冷媒路形成部材2の対向面21に接触する。流通制限部材4の第一側壁面22a側(ここでは−Y側)の側面は第一側壁接触面43aである。流通制限部材4が発熱体冷却構造Sに組み込まれた状態において、第一側壁接触面43aは冷媒路形成部材2の第一側壁面22aに接触する。流通制限部材4の第二側壁面22b側(ここでは+Y側)の側面は第二側壁接触面43bである。流通制限部材4が発熱体冷却構造Sに組み込まれた状態において、第二側壁接触面43bは冷媒路形成部材2の第二側壁面22bに接触する。
流通制限部材4の第三側壁面23a側(ここでは−X側)の面は、上流側側面42aである。流通制限部材4の第四側壁面23b側(ここでは+X側)の面は、下流側側面42bである。流通制限部材4の各々の面は、内側あるいは外側へ湾曲した面でもよいし、平面でもよい。突起や溝等を有していてもよい。本実施形態では、接触面41a、放熱体側面41b、上流側側面42a、下流側側面42b、第一側壁接触面43a、第二側壁接触面43bは、いずれも平面である。
流通制限部材4は、放熱用突起部12の先端12aに流通制限部材4の嵌合凹部44が嵌合した状態で、放熱体1に取り付けられる。そして冷媒路形成部材2が放熱体1に取り付けられることで、流通制限部材4が冷媒路3に配置される。
1−5.冷媒路
冷媒路3は、放熱体1の放熱面11aと、放熱面11aを覆うように取り付けられた冷媒路形成部材2の対向面21との間に形成される空間である。すなわち、冷媒路3は、Z方向の両側をの対向面21と放熱面11aとに挟まれ、Z方向に直交する方向の周囲を冷媒路形成部材2の壁部22の内壁面によって囲まれた空間である。すなわち、冷媒路3は、流入口26及び排出口27を除き、放熱体1と冷媒路形成部材2とに囲まれて密閉された空間とされている。上記のとおり、本実施形態では、冷媒路形成部材2がZ方向に見て矩形状の箱状体とされている。そのため、冷媒路3は、当該冷媒路形成部材2の第一側壁面22aと、第二側壁面22bと、第三側壁面23aと、第四側壁面23bとによって周囲が囲まれたZ方向に見て矩形状の空間とされている。冷媒路3の幅方向(Y方向)の両側は、上述した一対の側壁面22a、22bにより区画されている。
図2中の矢印にて、冷媒路3における冷媒の流れが示されている。流入口26は冷媒路3に開口しており、冷媒路3に冷媒を供給する。排出口27は冷媒路3に開口しており、冷媒路3から冷媒を排出する。ここで+X方向は、流入口26から排出口27へ向かう方向である。冷媒路3の幅方向の両側は、上述した一対の第一側壁面22a及び22bにより区画されている。
ここで、冷媒路形成部材2の第一凹部24が、冷媒路3の流入側冷媒溜31となり、冷媒路形成部材2の第二凹部25が、冷媒路3の排出側冷媒溜32となっている。流入口26には、図示しない冷媒の供給源から流入路26aを通って冷媒が供給される。流入口26から流入した冷媒は、冷媒路3の幅方向(+Y方向)に広がりつつ排出口27へ向かって+X方向に流れる。ここで、流入口26は流入側冷媒溜31に面して形成されていると共に、流入側冷媒溜31は、冷媒路3の他の部分に比べて流路断面積が大きくなっているため、流入口26から流入した冷媒は、主に流入側冷媒溜31に沿って+Y方向に流れる。すなわち、流入側冷媒溜31は、冷媒路3の幅方向(Y方向)の位置による冷媒流量の不均等を低減させる機能を有する。+X方向に流れた冷媒は、排出側冷媒溜32へ至り、排出口27から排出路27aへと排出される。ここで、排出側冷媒溜32は、冷媒路3の他の部分に比べて流路断面積が大きくなっているため、+X方向に流れて第四側壁面23b付近に至った冷媒は、排出側冷媒溜32に到達すれば、そこからは主に排出側冷媒溜32に沿って−Y方向に流れる。すなわち、排出側冷媒溜32も、冷媒路3の幅方向(Y方向)の位置による冷媒流量の不均等を低減させる機能を有する。但し、本実施形態のように、排出側冷媒溜32が冷媒路3の幅方向(Y方向)の一部だけに設けられている場合には、このような不均等の低減機能は制限され、冷媒路3の幅方向における排出側冷媒溜32が形成されている領域に優先的に向かう冷媒の流れが生じやすい。そのため、冷媒路3の中央部付近においても、+X方向に対して−Y方向に偏った流れが生じやすくなる。このような構成においては、流通制限部材4の必要性が特に高い。
1−6.流通制限部材の配置構造
流通制限部材4は、冷媒路3における流入口26と排出口27との間に配置され、流入口26から排出口27へ向かう方向に交差する方向に延びた状態で配置される。本実施形態では、流通制限部材4を、流入口26から排出口27へ向かう方向(X方向)に対して直交する方向、すなわち、冷媒路3の幅方向(ここではY方向)に延びた状態で配置している。すなわち、本実施形態では、冷媒路3の幅方向が、上述した流通制限部材4の「特定の延在方向」となっている。なお、流通制限部材4を流入口26から排出口27へ向かう方向(X方向)に対して傾斜させて配置してもよい。また、本実施形態では、流通制限部材4は、冷媒路3の幅方向の全域にわたって連続的に配置されている。なお、流通制限部材4を、冷媒路3の幅方向の一部の領域のみに配置してもよい。
上述したように、流通制限部材4の一対の側壁接触面43a、43bは、冷媒路形成部材2の一対の側壁面22a、22bに接触している。本実施形態では流通制限部材4の幅方向(Y方向)の長さは、冷媒路形成部材2に組み付けられる前の状態において、冷媒路3の幅、すなわち第一側壁面22aと第二側壁面22bとの間の距離よりも若干大きくなっている。よって流通制限部材4が冷媒路形成部材2に組み付けられると、流通制限部材4が幅方向に圧縮され、第一側壁接触面43aが冷媒路形成部材2の一対の第一側壁面22aに押し付けられた状態で接触し、第二側壁接触面43bが第二側壁面22bに押し付けられた状態で接触する。これにより、流通制限部材4の両端部が弾性変形した状態となる。
また、流通制限部材4は、放熱面11aに直交する方向(ここではZ方向)に見て少なくとも一つの発熱体Hと重なる位置に配置されていると好適である。図3に示されるように本実施形態では、流通制限部材4は、放熱面11aに直交する方向に見て、複数(ここでは3個)のスイッチング素子5d、5e、5fと重なる位置に配置されている。上述したように本実施形態では、6つのスイッチング素子5a〜5fが放熱板11の発熱体配置面11bに配置されており、第一の発熱体列B1と第二の発熱体列B2とが+X方向に並んで配置されている。つまり本実施形態では、+X方向には2つのスイッチング素子(5aと5d、5bと5e、5cと5f)が並ぶように配置されている。そして+X方向に沿う並び順が最下流側であるスイッチング素子5d、5e、5fに対して、流通制限部材4がX方向視で重なる位置に配置されている。
図4を用いて、流通制限部材4による冷媒の流れの制限について説明する。上述したように、流入口26から流入側冷媒溜31に流入した冷媒は、冷媒路3を+X方向に流れる。冷媒路3には、放熱面11aに設けられた放熱用突起部12が配置されているから、冷媒は放熱用突起部12と接触しながら放熱用突起部12の間を下流に向けて流れる。その間に冷媒が放熱用突起部12から熱を奪い、これによりスイッチング素子5a及び5dが冷却される。冷媒路3を通流して排出側冷媒溜32に到達した冷媒は、排出口27から排出される。
スイッチング素子5dの下側の放熱用突起部12には、流通制限部材4が取り付けられている。流通制限部材4の嵌合凹部44には、放熱用突起部12が挿入されている。本実施形態では、嵌合凹部44のそれぞれは、放熱面11a側に開口していると共に対向面21側が閉塞された有底筒状に形成されている。そして、嵌合凹部44には、放熱用突起部12の先端部が挿入されている。また、流通制限部材4における対向面21側の面である接触面41aは、冷媒路形成部材2の対向面21に接触している。このような流通制限部材4を冷媒路3に配置することで、冷媒路3における冷媒の流通が、流通制限部材4が配置されている部分において、他の部分に比べて制限される。これにより、流通制限部材4が絞り部として機能し、流通制限部材4の延びている方向、ここでは冷媒路3の幅方向(Y方向)に関する、冷媒の流量及び流速の差を低減することができる。すなわち、流通制限部材4が絞り部として機能することにより、流通制限部材4よりも上流側(−X方向側)におけるX方向の冷媒の流れが制限され、必然的にY方向(ここでは+Y方向)の冷媒の流れが増加する。これにより、Y方向における冷媒の流量及び流速の不均等が低減される。そして、流通制限部材4よりも上流側における冷媒の流量及び流速のY方向における不均等が低減されることにより、流通制限部材4よりも下流側(+X方向側)においても、Y方向における冷媒の流量及び流速の不均等が低減される。従って、流通制限部材4という簡易な構成により、冷媒路3における冷媒の流通状態を均一に近づけることができる。これにより、放熱板11の発熱体配置面11bに沿って分散配置された複数のスイッチング素子5a〜5fの互いの冷却状態を均一に近づけることができる。
流通制限部材4の接触面41aからの高さD1は、放熱用突起部12の先端12aと対向面21との間隔D2よりも大きく、放熱面11aと対向面21との間隔D3よりも小さい。これにより、流通制限部材4の放熱体側面41bは、Z方向に関して、放熱用突起部12の先端12aよりも放熱面11a側に位置し、放熱面11aよりも対向面21側に位置することになる。本実施形態では、流通制限部材4の接触面41aからの高さD1は、放熱面11aと対向面21との間隔D3の1/2よりも大きい。つまり流通制限部材4の放熱体側面41bは、Z方向に関して、冷媒路3の深さ(Z方向の大きさ)の半分よりも浅い位置に配置されている。
流通制限部材4をこのような構成とすることにより、放熱用突起部12の先端12aと対向面21との間及び放熱用突起部12の先端12a付近における冷媒の流通が制限され、流通制限部材4が配置されていない部分に比べて速い流速の冷媒が、流通制限部材4よりも放熱面11a側を流通することになる。これにより、スイッチング素子5a〜5fに熱的に接続された放熱面11a側に多くの冷媒を流すことができ、スイッチング素子5a〜5fの冷却効果を高めることができる。本実施形態では、+X方向に沿う並び順が最下流側であるスイッチング素子5d、5e、5fに対して、流通制限部材4がX方向視で重なる位置に配置されている。従って、冷媒の流れの最下流側のスイッチング素子5d、5e、5fの近傍の放熱面11a側に多くの冷媒を流すことで、これらのスイッチング素子5d、5e、5fの冷却効果を高めることができる。本実施形態のように、冷媒の流れる方向に沿って複数のスイッチング素子5a〜5fが並ぶように配置されている場合、冷媒は、上流側のスイッチング素子5a、5b、5cを冷却して温度が上昇した後に、下流側のスイッチング素子5d、5e、5fを冷却することになる。従って、通常であれば、下流側のスイッチング素子5d、5e、5fの方が冷却効率が悪化する。しかし、本実施形態のように、下流側のスイッチング素子5d、5e、5fに対してX方向視で重なる位置に流通制限部材4を配置することにより、下流側のスイッチング素子5d、5e、5fの冷却効果を相対的に高め、全てのスイッチング素子5a〜5fに対する冷却効果を均等に近づけることができる。
なお、流通制限部材4は、放熱用突起部12の先端12aと対向面21との間において、弾性変形した状態で挟まれている。本実施形態では、発熱体冷却構造Sに組み込まれる前の状態において、流通制限部材4の接触面41aと凹部底面44bとの距離、すなわち流通制限部材4の嵌合凹部44の底部の厚さは、放熱用突起部12の先端12aと対向面21との間隔D2よりも大きくなっている。そして流通制限部材4が発熱体冷却構造Sに組み込まれると、流通制限部材4の凹部底面44bが放熱用突起部12の先端12aによって対向面21に向けて押し付けられ、流通制限部材4が先端12aと対向面21との間において弾性変形した状態で挟まれる。
図5は、図4(IV−IV断面図)とは異なる位置での断面図(V−V断面図)である。流入口26から流入側冷媒溜31に流入した冷媒は、冷媒路3を+X方向に流れ、スイッチング素子5cの下方、流通制限部材4の配置箇所であってスイッチング素子5fの下方を通流し、冷媒路3の下流の端に到達する。上述したIV−IV断面の位置では、冷媒路3の下流の端に排出側冷媒溜32が形成されていた。しかしV−V断面の位置では上述した第三凹部28の存在のため、冷媒路3の下流の端に排出側冷媒溜32が形成されていない。このため冷媒路3の下流の端に到達した冷媒は、−Y方向に通流して排出側冷媒溜32に流入し、排出口27から排出される(図2も参照)。
なお本実施形態では、図1から3に示すように、流入口26と排出口27は両方とも、冷媒路形成部材2の第一側壁面22aに形成されている。冷媒路3をZ方向から見た平面的形状は矩形状であって、流入口26と排出口27の両方が当該矩形状の一つの辺に偏って配置されていることになる。冷媒路3をZ方向から見た平面的形状の重心は、図3に示される重心Gである。重心Gを通りX方向と平行な基準直線Lに対して、一方側(−Y側)に、流入口26及び排出口27の双方が形成されている。なお重心Gを通る基準直線Lとしては、上述したX方向と平行な直線以外にも、例えばX方向と30°の角度をなす直線を基準直線Lとして設定することもできる。しかし、流入口26及び排出口27の双方が基準直線Lに対して一方側に配置されることになるような基準直線Lを設定することができる限り、流入口26及び排出口27の少なくとも一方が冷媒路3の平面的形状からみて偏って配置されているといえる。
2.第二の実施形態
次に、発熱体冷却構造の第二の実施形態について、図6を用いて説明する。本実施形態では、流通制限部材4が上流側傾斜面45a及び下流側傾斜面45bを有する点で、上記第一の実施形態とは異なる。以下では、本実施形態に係る流通制限部材4について、上記第一の実施形態との相違点を中心として説明する。なお、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
本実施形態では、流通制限部材4は、流入口26側の端縁から排出口27側へ向かうに従って放熱面11a側へ次第に近づく上流側傾斜面45aを有している。上流側傾斜面45aは、流入口26側の端縁から排出口27側へ向かうに従って放熱面11a側へ次第に近づく形態であれば、平面でもよいし、曲面でもよいし、あるいは平面と曲面が組み合わされた面でもよく、段差や突起を有していてもよい。本実施形態では上流側傾斜面45aは平面となっている。本実施形態では上流側傾斜面45aは、流通制限部材4の延在方向(流入口26から排出口27へ向かう方向に交差する方向)の全体に渡って連続的に形成されている。なお、上流側傾斜面45aを流通制限部材4の延在方向の一部の領域に設けても好適である。
更に、本実施形態では、流通制限部材4は、排出口27側の端縁から流入口26側へ向かうに従って放熱面11a側へ次第に近づく下流側傾斜面45bを有している。下流側傾斜面45bは、排出口27側の端縁から流入口26側へ向かうに従って放熱面11a側へ次第に近づく形態であれば、平面でもよいし、曲面でもよいし、あるいは平面と曲面が組み合わされた面でもよく、段差や突起を有していてもよい。本実施形態では下流側傾斜面45bは平面となっている。本実施形態では下流側傾斜面45bは流通制限部材4の延在方向(流入口26から排出口27へ向かう方向に交差する方向)の全体に渡って連続的に形成されている。なお、下流側傾斜面45bを流通制限部材4の延在方向の一部の領域に設けても好適である。
以上述べた本実施形態の流通制限部材4は、上流側傾斜面45aと下流側傾斜面45bとの双方を有している。従って、流通制限部材4の延在方向に直交する断面の形状は、図6に示されるように台形状となっている。なお、流通制限部材4が、上流側傾斜面45a及び下流側傾斜面45bのいずれか一方を備え、他方を備えない構成としても好適である。
3.第三の実施形態
次に、発熱体冷却構造の第三の実施形態について、図7及び図8を用いて説明する。本実施形態では、流通制限部材4の側壁接触面43a、43bが傾斜面とされている点で、上記第一の実施形態とは異なる。以下では、本実施形態に係る流通制限部材4について、上記第一の実施形態との相違点を中心として説明する。なお、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
流通制限部材4は、幅方向の両端部に形成された一対の側壁接触面43a、43bを有し、一対の側壁接触面43a、43bのそれぞれが第一側壁面22a、第二側壁面22bに押し付けられた状態で接触し、流通制限部材4の両端部が弾性変形した状態とされている。また一対の側壁接触面43a、43bのそれぞれは、第一側壁面22a、第二側壁面22bに接触していない状態で、接触面41a側の端縁から放熱面11a側へ向かうに従って幅方向の外側へ向かう傾斜面としても好適である。側壁接触面43a、43bは、全体として傾斜面となっていればよく、平面でもよいし、曲面でもよいし、あるいは平面と曲面が組み合わされた面でもよい。本実施形態では、側壁接触面43a、43bは平面となっている。
図7は、流通制限部材4を取り付けた放熱体1を、冷媒路形成部材2に取り付ける前の状態を示す、YZ平面による断面図である。図7に示すように、本実施形態では、流通制限部材4の第一側壁接触面43aは、第一側壁面22aに接触していない状態で、接触面41a側の端縁から放熱面11a側へ向かうに従って、幅方向の外側(−Y側)へ向かう傾斜面とされている。また、図示を省略しているが、+Y側の第二側壁接触面43bは、第二側壁面22bに接触していない状態で、接触面41a側の端縁から放熱面11a側へ向かうに従って、幅方向の外側(+Y側)へ向かう傾斜面とされている。
図7に示す状態では、流通制限部材4の幅方向の長さは、接触面41a側の端縁(下側の端縁)では冷媒路3の幅(第一側壁面22aと第二側壁面22bとの間の距離)以下であり、放熱面11a側の端縁(上側の端縁)では冷媒路3の幅よりも大きい。従って、放熱体1を冷媒路形成部材2に取り付けると、側壁接触面43a、43bの上側が側壁面22a、22bに接触する。そして放熱体1を冷媒路形成部材2に取り付けた状態(図8)では、側壁接触面43a、43bのそれぞれが側壁面22a、23aに押し付けられた状態で接触し、流通制限部材4の両端部が弾性変形した状態となる。
4.第四の実施形態
次に、発熱体冷却構造の第四の実施形態について、図9を用いて説明する。本実施形態では、流通制限部材4の上流側側面42aと下流側側面42bとに嵌合凹部44が形成されている点で、上記第一の実施形態とは異なる。以下では、本実施形態に係る流通制限部材4について、上記第一の実施形態との相違点を中心として説明する。なお、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
流通制限部材4は、放熱用突起部12の先端12aが嵌合する複数の嵌合凹部44を有する。本実施形態では、図9に示すように、流通制限部材4の上流側側面42aと下流側側面42bに、嵌合凹部44が形成されている。すなわち、本実施形態における嵌合凹部44は、放熱面11a側に開口していることに加えて、流通制限部材4の延在方向に直交する幅方向(ここではX方向)の両側にも開口した溝状に形成されている。図示の例では、嵌合凹部44は、円筒を二等分した形状の空間であり、凹部内壁面44aと凹部底面44bとを有する。嵌合凹部44が放熱用突起部12と嵌合できるよう、上流側側面42aに形成された嵌合凹部44は、下流側側面42bに形成された嵌合凹部44に対して、Y方向の位置をずらした状態で互い違いに配置されている。
5.第五の実施形態
次に、発熱体冷却構造の第五の実施形態について、図10を用いて説明する。本実施形態では、流通制限部材4が嵌合凹部44を有さない点と、冷媒路形成部材2の流入口26が第三側壁面23aに形成されている点で、上記第一の実施形態とは異なる。以下では、本実施形態に係る発熱体冷却構造について、上記第一の実施形態との相違点を中心として説明する。なお、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
5−1.流通制限部材
本実施形態では流通制限部材4は、嵌合凹部44を有さない角棒状の部材として形成されている。流通制限部材4は弾性を有する材料で形成されているので、図10に示すように、流通制限部材4を弾性変形させて放熱用突起部12の間に嵌め込んで、流通制限部材4を冷媒路3に配置することができる。
5−2.冷媒路形成部材
本実施形態では流入口26が第三側壁面23aにおけるY方向の中央に形成されている。冷媒路3をZ方向から見た平面的形状は矩形状であって、流入口26が当該矩形状の一つの辺(第三側壁面23a)の中央に配置され、排出口27が隣接する辺(第一側壁面22a)の+X方向の端に配置されている。つまり本実施形態では、流入口26と排出口27とは冷媒路3の平面的形状からみて偏って配置されている。なお冷媒路3をZ方向から見た平面的形状の重心は、図10に示される重心Gである。本実施形態でも、重心Gを通りX方向と平行な基準直線Lに対して、一方側(紙面斜め左下側)に、流入口26及び排出口27の双方が形成されている。
6.第六の実施形態
次に、発熱体冷却構造の第六の実施形態について、図11及び図12を用いて説明する。本実施形態では、流通制限部材4の嵌合凹部44における凹部内壁面44aがZ方向に対して傾斜している点で、上記第一の実施形態とは異なる。以下では、本実施形態に係る流通制限部材4について、上記第一の実施形態との相違点を中心として説明する。なお、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
図11は、流通制限部材4を放熱体1に取り付ける前の状態を示す、YZ平面による断面図である。本実施形態では、嵌合凹部44の凹部内壁面44aが、凹部底面44bから接触面41a側に向かうに従って外側に広がる傾斜面とされている。つまり嵌合凹部44は、放熱体側面41bから凹部底面44b側に向かうに従って内径が小さくなる、テーパー状に形成されている。嵌合凹部44の放熱体側面41bでの開口部の直径は、放熱用突起部12の直径より大きい。凹部底面44bの直径は、放熱用突起部12の直径より小さい。
図12は、流通制限部材4を放熱体1に取り付けた状態を示す、YZ平面による断面図である。流通制限部材4は弾性変形した状態であり、放熱用突起部12は、先端12aが凹部底面44bに接触する位置まで、嵌合凹部44に挿入されている。
〔その他の実施形態〕
発熱体冷却構造のその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記の実施形態では、一つの流通制限部材4が幅方向における冷媒路3の全域に渡って連続的に配置される場合を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、複数の流通制限部材4を幅方向(Y方向)に連ねて配置して、流通制限部材4が幅方向における冷媒路3の全域に渡って連続的に配置されるように構成してもよい。また、幅方向(Y方向)に沿って複数の流通制限部材4を、互いに隙間を空けて並べて配置してもよい。
(2)上記の実施形態では、冷媒路3に1つの流通制限部材4が配置される場合を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、複数の流通制限部材4を流入口26から排出口27へ向かう方向に並べて配置してもよい。流入口26から排出口27へ向かう方向に沿って複数の発熱体Hが並んで配置されている場合には、当該複数の流通制限部材4のそれぞれが、Z方向に見ていずれかの発熱体Hと重なる位置に配置されていると好適である。
(3)その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎないと理解されるべきである。従って、当業者は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。
〔上記実施形態の概要〕
以下、上記において説明した発熱体冷却構造の概要について説明する。
発熱体冷却構造(S)は、発熱体(H)に熱的に接続された放熱面(11a)と、放熱面(11a)に形成された複数の放熱用突起部(12)とを有する放熱体(1)と、放熱面(11a)を覆う対向面(21)を有し、放熱面(11a)との間に冷媒路(3)を形成する冷媒路形成部材(2)と、冷媒路(3)に開口し、冷媒路(3)に冷媒を供給する流入口(26)と、冷媒路(3)に開口し、冷媒路(3)から冷媒を排出する排出口(27)と、冷媒路(3)における流入口(26)と排出口(27)との間に配置され、流入口(26)から排出口(27)へ向かう方向に交差する方向に延びるように配置される流通制限部材(4)とを有し、流通制限部材(4)は、対向面(21)に接触する接触面(41a)を有し、流通制限部材(4)の接触面(41a)からの高さが、放熱用突起部(12)の先端と対向面(21)との間隔よりも大きく、放熱面(11a)と対向面(21)との間隔よりも小さい。
このような構成により、冷媒路(3)において流入口(26)から排出口(27)へ向かう冷媒の流通が、流通制限部材(4)が配置されている部分において、他の部分に比べて制限される。これにより、流通制限部材(4)が絞り部として機能し、冷媒の流量及び流速の、流通制限部材(4)の延びている方向に関する差を低減することができる。ここで、流通制限部材(4)は対向面(21)に接触する接触面(41a)を有し、流通制限部材(4)の接触面(41a)からの高さ(D1)が、放熱用突起部(12)の先端(12a)と対向面(21)との間隔(D2)よりも大きく、放熱面(11a)と対向面(21)との間隔(D3)よりも小さい。これにより、放熱用突起部(12)の先端(12a)と対向面(21)との間及び放熱用突起部(12)の先端(12a)付近における冷媒の流通が制限され、流通制限部材(4)が配置されていない部分に比べて速い流速の冷媒が、流通制限部材(4)よりも放熱面(11a)側を流通することになる。これにより、発熱体(H)に熱的に接続された放熱面(11a)側に多くの冷媒を流すことができ、発熱体(H)の冷却効果を高めることができる。以上のとおり、流通制限部材(4)という簡易な構成により冷媒路(3)における冷媒の流通状態を均一に近づけて効果的に冷却を行うことが可能となる。
ここで、流通制限部材(4)は、放熱用突起部(12)の先端(12a)が嵌合する複数の嵌合凹部(44)を有すると好適である。
この構成によれば、放熱用突起部(12)の先端(12a)を複数の嵌合凹部(44)に嵌合させることにより流通制限部材(4)を放熱体(1)に取り付けることができる。従って、放熱体(1)への流通制限部材(4)の取り付け、及び位置決めが容易となっている。
また、流通制限部材(4)が、流入口(26)から排出口(27)へ向かう方向に交差する方向における冷媒路(3)の全域に渡って連続的に配置されていると好適である。
この構成によれば、流入口(26)から排出口(27)へ向かう方向に交差する方向における冷媒路(3)の全域に渡って冷媒の流通を制限できるので、冷媒路(3)における冷媒の流通状態を更に均一に近づけることが可能となる。
また、流通制限部材(4)が、流入口(26)側の端縁から排出口(27)側へ向かうに従って放熱面(11a)側へ次第に近づく上流側傾斜面(45a)を有すると好適である。
この構成によれば、流通制限部材(4)が冷媒の流れの上流側に傾斜面を有するので、流通制限部材(4)の上流側での渦の発生を抑制し、流通制限部材(4)を設けたことによる圧力損失の増加を抑制することができる。
また、流通制限部材(4)が、排出口(27)側の端縁から流入口(26)側へ向かうに従って放熱面(11a)側へ次第に近づく下流側傾斜面(45b)を有すると好適である。
この構成によれば、流通制限部材(4)が冷媒の流れの下流側に傾斜面を有するので、流通制限部材(4)の下流側での渦の発生を抑制し、流通制限部材(4)を設けたことによる圧力損失の増加を抑制することができる。
また、流通制限部材(4)が、放熱用突起部(12)の先端(12a)と対向面(21)との間において、弾性変形した状態で挟まれていると好適である。
この構成によれば、流通制限部材(4)が放熱用突起部(12)の先端(12a)によって対向面(21)に向けて押し付けられることになるから、流通制限部材(4)と対向面(21)との隙間の発生を抑制して、流通制限部材(4)による冷媒の流通制限の効果をより高めることができる。
また、冷媒路(3)における、流入口(26)から排出口(27)へ向かう方向に交差する方向を幅方向として、冷媒路形成部材(2)は、幅方向の両側を区画する一対の側壁面(22a、22b)を有し、流通制限部材(4)は、幅方向の両端部に形成された一対の側壁接触面(43a、43b)を有し、一対の側壁接触面(43a、43b)のそれぞれが側壁面(22a、22b)に押し付けられた状態で接触し、流通制限部材(4)の両端部が弾性変形した状態とされていると好適である。
この構成によれば、冷媒路形成部材(2)の側壁面(22a、22b)と流通制限部材(4)との隙間の発生を抑制して、流通制限部材(4)による冷媒の流通制限の効果をより高めることができる。
また、一対の側壁接触面(43a、43b)のそれぞれは、側壁面(22a、22b)に接触していない状態で、接触面(41a)側の端縁から放熱面(11a)側へ向かうに従って幅方向の外側へ向かう傾斜面とされていると好適である。
この構成によれば、流通制限部材(4)が取り付けられた状態の放熱体(1)を冷媒路形成部材(2)に組み付ける際における、流通制限部材(4)の両端部の弾性変形が容易な形状となっており、側壁接触面(43a、43b)と冷媒路形成部材(2)の側壁面(22a、22b)との間の摩擦を小さく抑えることができる。従って、冷媒路形成部材(2)への放熱体(1)及び流通制限部材(4)の組み付けを容易化することができる。
以上のように、上記の発熱体冷却構造(S)によれば、冷媒路(3)を流れる冷媒の流量及び流速の、流入口(26)から排出口(27)へ向かう方向に交差する方向に関する差を低減することができる。このため、流入口(26)及び排出口(27)の少なくとも一方が、冷媒路(3)の平面的形状からみて偏って配置されている場合であっても、そのような偏りに起因する冷媒の流量及び流速の差を低減して冷媒路(3)における冷媒の流通状態を均一に近づけることができる。従って、この発熱体冷却構造(S)は、対向面(21)に直交する方向に見た冷媒路(3)の平面的形状の重心Gを通る基準直線Lに対して一方側に流入口(26)及び排出口(27)の双方が形成されている場合に、特に好適である。
また、前記流通制限部材(4)が、前記放熱面(11a)に直交する方向に見て前記発熱体(H)と重なる位置に配置されていると好適である。
この構成によれば、流通制限部材(4)が配置されている発熱体(H)と重なる位置において、流通制限部材(4)が配置されていない部分に比べて速い流速の冷媒が、流通制限部材(4)よりも放熱面(11a)側を流通することになる。これにより、発熱体(H)の近傍における放熱面(11a)側に多くの冷媒を流すことができ、発熱体(H)の冷却効果を更に高めることができる。
また、流入口(26)から排出口(27)へ向かう方向に沿って複数の発熱体(H)が並ぶように配置されており、複数の発熱体(H)のうち流入口(26)から排出口(27)へ向かう方向に沿う並び順が最下流側である発熱体(H)に対して、放熱面(11a)に直交する方向に見て重なる位置に、流通制限部材(4)が配置されていると好適である。
冷媒は流入口(26)から排出口(27)へ向かう方向に流れるから、上流側の発熱体(H)によって加熱された冷媒が、最下流側の発熱体(H)を冷却することになる。従って、並び順が最下流側である発熱体(H)の冷却効率は、それより上流側の発熱体(H)に比べて低下することが多い。この構成によれば、並び順が最下流側である発熱体(H)と重なる位置において、流通制限部材(4)が配置されていない部分に比べて速い流速の冷媒が、流通制限部材(4)よりも放熱面(11a)側を流通することになる。これにより、最下流側の発熱体(H)の近傍における放熱面(11a)側に多くの冷媒を流すことができ、当該最下流側の発熱体(H)の冷却効果を更に高めることができるので、複数の発熱体(H)の冷却をより均一に行うことができる。
上記のような発熱体冷却構造(S)は、流入口(26)から排出口(27)へ向かう方向に交差する方向に沿って3つの発熱体(H)が並ぶように配置されて、発熱体列(B1、B2)が形成され、2つの発熱体列(B1、B2)が、流入口(26)から排出口(27)へ向かう方向に沿って並ぶように配置されている構成に特に適している。
1 :放熱体
2 :冷媒路形成部材
3 :冷媒路
4 :流通制限部材
11a :放熱面
12 :放熱用突起部
12a :先端
21 :対向面
22a :側壁面
22b :側壁面
26 :流入口
27 :排出口
41a :接触面
43a :側壁接触面
43b :側壁接触面
44 :嵌合凹部
45a :上流側傾斜面
45b :下流側傾斜面
B1 :発熱体列
B2 :発熱体列
G :重心
H :発熱体
L :基準直線
S :発熱体冷却構造

Claims (12)

  1. 発熱体に熱的に接続された放熱面と前記放熱面に形成された複数の放熱用突起部とを有する放熱体と、
    前記放熱面を覆う対向面を有し、前記放熱面との間に冷媒路を形成する冷媒路形成部材と、
    前記冷媒路に開口し、前記冷媒路に冷媒を供給する流入口と、
    前記冷媒路に開口し、前記冷媒路から冷媒を排出する排出口と、
    前記冷媒路における前記流入口と前記排出口との間に配置され、前記流入口から前記排出口へ向かう方向に交差する方向に延びた状態で配置される流通制限部材とを有し、
    前記流通制限部材は、前記対向面に接触する接触面を有し、
    前記流通制限部材の前記接触面からの高さが、前記放熱用突起部の先端と前記対向面との間隔よりも大きく、前記放熱面と前記対向面との間隔よりも小さい発熱体冷却構造。
  2. 前記流通制限部材は、前記放熱用突起部の先端が嵌合する複数の嵌合凹部を有する請求項1に記載の発熱体冷却構造。
  3. 前記流通制限部材が、前記流入口から前記排出口へ向かう方向に交差する方向における前記冷媒路の全域に渡って連続的に配置されている請求項1又は2に記載の発熱体冷却構造。
  4. 前記流通制限部材が、前記流入口側の端縁から前記排出口側へ向かうに従って前記放熱面側へ次第に近づく上流側傾斜面を有する請求項1から3のいずれか一項に記載の発熱体冷却構造。
  5. 前記流通制限部材が、前記排出口側の端縁から前記流入口側へ向かうに従って前記放熱面側へ次第に近づく下流側傾斜面を有する請求項1から4のいずれか一項に記載の発熱体冷却構造。
  6. 前記流通制限部材が、前記放熱用突起部の先端と前記対向面との間において、弾性変形した状態で挟まれている請求項1から5のいずれか一項に記載の発熱体冷却構造。
  7. 前記冷媒路における、前記流入口から前記排出口へ向かう方向に交差する方向を幅方向として、
    前記冷媒路形成部材は、前記幅方向の両側を区画する一対の側壁面を有し、
    前記流通制限部材は、前記幅方向の両端部に形成された一対の側壁接触面を有し、
    一対の前記側壁接触面のそれぞれが前記側壁面に押し付けられた状態で接触し、前記流通制限部材の両端部が弾性変形した状態とされている請求項1から6のいずれか一項に記載の発熱体冷却構造。
  8. 一対の前記側壁接触面のそれぞれは、前記側壁面に接触していない状態で、前記接触面側の端縁から前記放熱面側へ向かうに従って前記幅方向の外側へ向かう傾斜面とされている請求項7に記載の発熱体冷却構造。
  9. 前記対向面に直交する方向に見た前記冷媒路の平面的形状の重心を通る基準直線に対して一方側に前記流入口及び前記排出口の双方が形成されている請求項1から8のいずれか一項に記載の発熱体冷却構造。
  10. 前記流通制限部材が、前記放熱面に直交する方向に見て前記発熱体と重なる位置に配置されている請求項1から9のいずれか一項に記載の発熱体冷却構造。
  11. 前記流入口から前記排出口へ向かう方向に沿って複数の前記発熱体が並ぶように配置されており、
    複数の前記発熱体のうち前記流入口から前記排出口へ向かう方向に沿う並び順が最下流側である前記発熱体に対して、前記放熱面に直交する方向に見て重なる位置に、前記流通制限部材が配置されている請求項1から10のいずれか一項に記載の発熱体冷却構造。
  12. 前記流入口から前記排出口へ向かう方向に交差する方向に沿って3つの前記発熱体が並ぶように配置されて、発熱体列が形成され、
    2つの前記発熱体列が、前記流入口から前記排出口へ向かう方向に沿って並ぶように配置されている請求項1から11のいずれか一項に記載の発熱体冷却構造。
JP2015129215A 2015-06-26 2015-06-26 発熱体冷却構造 Active JP6497238B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015129215A JP6497238B2 (ja) 2015-06-26 2015-06-26 発熱体冷却構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015129215A JP6497238B2 (ja) 2015-06-26 2015-06-26 発熱体冷却構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017017073A true JP2017017073A (ja) 2017-01-19
JP6497238B2 JP6497238B2 (ja) 2019-04-10

Family

ID=57828250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015129215A Active JP6497238B2 (ja) 2015-06-26 2015-06-26 発熱体冷却構造

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6497238B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020145245A (ja) * 2019-03-05 2020-09-10 三菱電機株式会社 ヒートシンク及びこれを備えた半導体モジュール
WO2020240777A1 (ja) * 2019-05-30 2020-12-03 三菱電機株式会社 半導体装置
KR20210075439A (ko) * 2019-12-13 2021-06-23 한국전자기술연구원 핀휜 구조 히트싱크의 균일 냉각성을 향상시키기 위한 수냉각 장치 구조
WO2021246290A1 (ja) * 2020-06-04 2021-12-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 レーザモジュール
EP3944306A4 (en) * 2019-03-22 2022-04-20 Showa Denko Materials Co., Ltd. COOLING STRUCTURE

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004128439A (ja) * 2002-08-07 2004-04-22 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 発熱体冷却装置
JP2008294068A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Aisin Aw Co Ltd 半導体モジュール及びインバータ装置
JP2011108683A (ja) * 2009-11-12 2011-06-02 Nippon Soken Inc 半導体素子の冷却装置
JP2012156322A (ja) * 2011-01-26 2012-08-16 Toyota Motor Corp 熱交換器
JP2014135457A (ja) * 2013-01-11 2014-07-24 Honda Motor Co Ltd 半導体モジュール用冷却器及び半導体モジュール

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004128439A (ja) * 2002-08-07 2004-04-22 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 発熱体冷却装置
JP2008294068A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Aisin Aw Co Ltd 半導体モジュール及びインバータ装置
JP2011108683A (ja) * 2009-11-12 2011-06-02 Nippon Soken Inc 半導体素子の冷却装置
JP2012156322A (ja) * 2011-01-26 2012-08-16 Toyota Motor Corp 熱交換器
JP2014135457A (ja) * 2013-01-11 2014-07-24 Honda Motor Co Ltd 半導体モジュール用冷却器及び半導体モジュール

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020145245A (ja) * 2019-03-05 2020-09-10 三菱電機株式会社 ヒートシンク及びこれを備えた半導体モジュール
EP3944306A4 (en) * 2019-03-22 2022-04-20 Showa Denko Materials Co., Ltd. COOLING STRUCTURE
WO2020240777A1 (ja) * 2019-05-30 2020-12-03 三菱電機株式会社 半導体装置
JPWO2020240777A1 (ja) * 2019-05-30 2021-11-04 三菱電機株式会社 半導体装置
KR20210075439A (ko) * 2019-12-13 2021-06-23 한국전자기술연구원 핀휜 구조 히트싱크의 균일 냉각성을 향상시키기 위한 수냉각 장치 구조
KR102328940B1 (ko) * 2019-12-13 2021-11-19 한국전자기술연구원 핀휜 구조 히트싱크의 균일 냉각성을 향상시키기 위한 수냉각 장치 구조
WO2021246290A1 (ja) * 2020-06-04 2021-12-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 レーザモジュール

Also Published As

Publication number Publication date
JP6497238B2 (ja) 2019-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6497238B2 (ja) 発熱体冷却構造
US10433457B2 (en) Cooler and flow path unit
US11502023B2 (en) Semiconductor device with partition for refrigerant cooling
US20180139865A1 (en) Microstructure water cooling unit for cooling of an electrical or electronic component that already includes a flow diverter and a flow distributor
WO2015029411A1 (ja) 冷却器
JP6318857B2 (ja) ヒートシンク及び基板ユニット
JP6789335B2 (ja) ヒートシンク及びこれを備えた半導体モジュール
JP2012216711A (ja) ヒートシンク、およびヒートシンク付き電子部品
JP2010027963A (ja) 冷却器
CN110226365B (zh) 散热器
JP7081203B2 (ja) 放熱フィン構造及びこれを用いた電子基板の冷却構造
TWI768877B (zh) 均溫板結構
CN212848370U (zh) 散热装置
JP2016219572A (ja) 液冷式冷却装置
US20170234627A1 (en) Cooler and flow path unit
US20220201899A1 (en) Electric appliance having a housing part
JP7023349B2 (ja) 液冷式冷却器
JP6178276B2 (ja) 冷却器
JP5251916B2 (ja) 電子機器の冷却器
US20190080984A1 (en) Liquid-cooled type cooling device
JP2020155580A (ja) 冷却器
TWI747037B (zh) 液冷式散熱頭改良結構
JP2006278735A (ja) 冷却装置
KR101853567B1 (ko) 방열 장치
WO2022131064A1 (ja) 冷却装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180827

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180918

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190225

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6497238

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150