JP2018117099A

JP2018117099A - 冷却構造

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Publication number: JP2018117099A
Application number: JP2017008655A
Authority: JP
Inventors: 健男大栗; Takeo Oguri; 史紀大場; Fuminori Oba; 祥久藤田; Yoshihisa Fujita
Original assignee: Sanoh Industrial Co Ltd
Current assignee: Sanoh Industrial Co Ltd
Priority date: 2017-01-20
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2018-07-26
Anticipated expiration: 2037-01-20
Also published as: JP6708564B2; WO2018135055A1

Abstract

【課題】隣接する冷却器間に発熱部品を配置した組立体とマニホールドが接続される構成において、各冷却器の配管部の位置にばらつきがある場合でも組立体とマニホールドの接続が容易な冷却構造を提供する。
【解決手段】冷却構造２２は、熱交換部３３と入側配管部３４と出側配管部３５とを備えた複数の冷却器３２と、隣接する熱交換部３３間に配置されて熱交換部３３に接触する発熱部品３６と、を有する組立体３０と、冷媒Ｌが流れる入側流路４４を構成する入側流路構成部４２と、弾性材料で形成され、入側配管部３４が挿入される入側挿入口４８が複数設けられた入側接続部４６と、を備えた入側マニホールド４０と、冷媒が流れる出側流路５４を構成する出側流路構成部５２と、弾性材料で形成され、出側配管部３５が挿入される出側挿入口５８が複数設けられた出側接続部５６と、を備えた出側マニホールド５０と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、冷却構造に関する。

特許文献１には、所定間隔を隔てて冷却チューブを配置し、冷却チューブの両端部に一対のヘッダを設け、隣接する冷却チューブ間に半導体モジュール（発熱部品）を配置した冷却構造が開示されている。この冷却構造では、ヘッダの各冷却チューブとの接続部間に冷却チューブの配置方向に変形可能な凹部が形成されている。

特許第５５５６６８０号公報

特許文献１の冷却構造では、ヘッダに形成された凹部が変形することで、各半導体モジュールの厚みが異なっていても、隣接する冷却チューブ間に半導体モジュールを配置することができる。しかし、複数の冷却チューブと複数の半導体モジュールを組み立てて組立体とした場合、製造誤差により、各冷却チューブの端部の位置が定位置とならない（ばらつきが生じる）ことがある。この場合、ヘッダに形成された複数の挿入口と、各冷却チューブの端部の位置が合わず、挿入し難いなどの不具合が生じることがある。

本発明は、上記事実を考慮して、隣接する冷却器間に発熱部品を配置した組立体とマニホールドが接続される構成において、各冷却器の配管部の位置にばらつきがある場合でも組立体とマニホールドの接続が容易な冷却構造を提供することを課題とする。

本発明の第１態様の冷却構造は、第１方向に間隔をあけて配置され、かつ、内部を冷媒が流れる熱交換部と、前記熱交換部から第１方向と交差する方向へ延び、前記熱交換部内と連通する第１配管部と、前記熱交換部から前記第１配管部と反対側へ延び、前記熱交換部内と連通する第２配管部と、を備えた複数の冷却器と、前記第１方向に隣接する前記熱交換部間に配置されて前記熱交換部に接触する発熱部品と、を有する組立体と、前記第１方向に延び、前記冷媒が流れる第１流路を構成する第１流路構成部と、弾性材料で形成され、前記第１配管部が挿入される第１挿入口が複数設けられ、前記第１配管部内と前記第１流路を連通させる第１接続部と、を備えた第１マニホールドと、前記第１方向に延び、前記冷媒が流れる第２流路を構成する第２流路構成部と、弾性材料で形成され、前記第２配管部が挿入される第２挿入口が複数設けられ、前記第２配管部内と前記第２流路を連通させる第２接続部と、を備えた第２マニホールドと、を備えている。

第１態様の冷却構造では、組立体の各冷却器の第１配管部を第１マニホールドの第１接続部に設けられた複数の第１挿入口にそれぞれ挿入することで、第１配管部内と第１流路が連通する。また、組立体の各冷却器の第２配管部を第２マニホールドの第２接続部に設けられた複数の第２挿入口にそれぞれ挿入することで、第２配管部内と第２流路が連通する。この連通状態で、例えば、第１マニホールドに冷媒を供給すると、冷媒が第１流路から冷却器の第１配管部内を通して熱交換部内に流れ込む。そして、熱交換部内に流れ込んだ冷媒は、冷却器の熱交換部から第２配管部内を通して第２流路に流れ込み、第２マニホールドから排出される。上記のように冷媒が流れることで、冷却器の熱交換部を介して発熱部品と冷媒との間で熱交換が行われ、発熱部品が冷却される。

ここで、上記冷却構造では、第１マニホールドの第１接続部を弾性材料で形成しているため、第１挿入口が弾性変形可能である。このため、上記冷却構造では、第１挿入口が弾性変形できない構成と比べて、組立体を構成する各冷却器の第１配管部の位置にばらつきがある場合でも各冷却器の第１配管部を第１挿入口に対して容易に挿入することができる。
同様に、上記冷却構造では、第２マニホールドの第２接続部を弾性材料で形成しているため、第２挿入口が弾性変形可能である。このため、上記冷却構造では、第２挿入口が弾性変形できない構成と比べて、組立体を構成する各冷却器の第２配管部の位置にばらつきがある場合でも各冷却器の第２配管部を第２挿入口に対して容易に挿入することができる。
以上のように上記冷却構造では、各冷却器の配管部の位置にばらつきがある場合でも組立体とマニホールドとの接続を容易に行うことができる。

本発明の第２態様の冷却構造は、第１態様の冷却構造において、前記第１流路構成部と前記第１接続部とが弾性材料によって一体成形され、前記第２流路構成部と前記第２接続部とが弾性材料によって一体成形されている。

第２態様の冷却構造では、第１流路構成部と第１接続部を弾性材料の一体成形品としていることから、例えば、第１流路構成部と第１接続部を別体（別部品）とする構成と比べて、部品数及び第１流路構成部と第１接続部を組み付けるための工程などを削減することができる。
同様に、上記冷却構造では、第２流路構成部と第２接続部を弾性材料の一体成形品としていることから、例えば、第２流路構成部と第２接続部を別体（別部品）とする構成と比べて、部品数及び第２流路構成部と第２接続部を組み付けるための工程などを削減することができる。

本発明の第３態様の冷却構造は、第１態様又は第２態様の冷却構造において、前記第１マニホールドは、前記冷却器よりも前記冷媒の流れ方向上流側に配置され、前記第１流路には、前記冷媒の流れ方向上流側よりも下流側で前記冷媒の流量を減らすための流量調整手段が設けられている。

第３態様の冷却構造では、冷却器よりも冷媒の流れ方向上流側に第１マニホールドが配置されている。すなわち、冷媒は、第１マニホールド、冷却器、第２マニホールドの順で流れるように構成されている。ここで、上記冷却構造では、第１マニホールドの第１流路に、冷媒の流れ方向上流側よりも下流側で冷媒の流量を減らすための流量調整手段を設けている。このため、冷媒の流れ方向上流側に位置する冷却器には、冷媒の流れ方向下流側に位置する冷却器よりも多くの冷媒が流れ込む。すなわち、上記冷却構造では、第１流路に流量調整手段が設けられない構成と比べて、冷媒の流れ方向上流側に位置する冷却器に接触する発熱部品を、冷媒の流れ方向下流側に位置する冷却器に接する発熱部品よりも早期に冷却することができる。例えば、冷媒の流れ方向上流側に位置する冷却器に接触する発熱部品の発熱量が、冷媒の流れ方向下流側に位置する冷却器に接する発熱部品の発熱量よりも高い場合、上記冷却構造を適用することで、冷媒の流れ方向上流側に位置する冷却器に接触する発熱部品と冷媒の流れ方向下流側に位置する冷却器に接触する発熱部品を効率よく冷却することができる。

本発明の第４態様の冷却構造は、第３態様の冷却構造において、前記流量調整手段は、前記第１流路に設けられ、前記冷媒の流れ方向上流側よりも下流側で前記第１流路の流路面積を小さくする面積縮小部である。

第４態様の冷却構造では、第１流路に設けられた面積縮小部によって冷媒の流れ方向上流側よりも下流側で第１流路の流路面積が小さくなる。上記冷却構造では、第１流路に流路面積を小さくする面積縮小部を設ける簡単な構成で第１流路において冷媒の流れ方向上流側よりも下流側で冷媒の流量を減らすことができる。

本発明の第５態様の冷却構造は、第３態様の冷却構造において、前記流量調整手段は、前記第１流路に設けられ、前記第１流路の開放面積を調整する調整弁である。

第５態様の冷却構造では、第１流路に設けられた調整弁によって第１流路の開放面積が減少するように調整されると、冷媒の流れ方向上流側よりも下流側で冷媒の流量が減少する。上記冷却構造では、調整弁で第１流路の開放面積を調整できるため、冷媒の流れ方向上流側に位置する冷却器に接触する発熱部品の発熱量と冷媒の流れ方向下流側に位置する冷却器に接触する発熱部品の発熱量に応じて第１流路を流れる冷媒の流量を、冷媒の流れ方向上流側と下流側で適正に調整可能となる。

本発明の第６態様の冷却構造は、第１態様〜第５態様のいずれか一態様の冷却構造において、前記第１配管部の外周には、周方向に沿って円環状の第１突部が管軸方向に間隔をあけて複数設けられ、前記第２配管部の外周には、周方向に沿って円環状の第２突部が管軸方向に間隔をあけて複数設けられ、前記第１接続部は、前記第１挿入口の周囲に形成された第１凹部と、前記第１挿入口の内周面に形成され、前記第１突部が嵌合する第１嵌合部と、を備え、前記第２接続部は、前記第２挿入口の周囲に形成された第２凹部と、前記第２挿入口の内周面に形成され、前記第２突部が嵌合する第２嵌合部と、を備えている。

第６態様の冷却構造では、第１配管部の外周に円環状の第１突部が管軸方向に間隔をあけて複数設けられ、第１挿入口の内周面に第１突部が嵌合する第１嵌合部が形成されている。このため、第１突部が第１嵌合部に嵌合するまで第１配管部を第１挿入口に挿入することで、第１配管部と第１挿入口を確実に接続することができる。これにより、上記冷却構造では、例えば、第１配管部の外周に第１突部を設けず、第１挿入口の内周面に第１嵌合部を設けない構成と比べて、第１配管部と第１挿入口との間のシール性が向上する。また、第１配管部を第１挿入口に挿入した状態では、第１突部が第１嵌合部に嵌合するため、第１配管部が第１挿入口から抜け出るのを効果的に抑制することができる。さらに、第１接続部の第１挿入口の周囲に第１凹部を形成しているため、例えば、第１挿入口の周囲に第１凹部を形成しない構成と比べて、第１配管部の挿入による第１挿入口の弾性変形を第１凹部で吸収することができる。このため、第１配管部と第１挿入口との間のシール性がさらに向上する。
同様に、上記冷却構造では、第２配管部の外周に円環状の第２突部が管軸方向に間隔をあけて複数設けられ、第２挿入口の内周面に第２突部が嵌合する第２嵌合部が形成されている。このため、第２突部が第２嵌合部に嵌合するまで第２配管部を第２挿入口に挿入することで、第２配管部と第２挿入口を確実に接続することができる。これにより、上記冷却構造では、例えば、第２配管部の外周に第２突部を設けず、第２挿入口の内周面に第２嵌合部を設けない構成と比べて、第２配管部と第２挿入口との間のシール性が向上する。また、第２配管部を第２挿入口に挿入した状態では、第２突部が第２嵌合部に嵌合するため、第２配管部が第２挿入口から抜け出るのを効果的に抑制することができる。さらに、第２接続部の第２挿入口の周囲に第２凹部を形成しているため、例えば、第２挿入口の周囲に第２凹部を形成しない構成と比べて、第２配管部の挿入による第２挿入口の弾性変形を第２凹部で吸収することができる。このため、第２配管部と第２挿入口との間のシール性がさらに向上する。

本発明の第７態様の冷却構造は、第１態様〜第６態様のいずれか一態様の冷却構造において、前記第１マニホールドは、前記冷却器よりも前記冷媒の流れ方向上流側に配置され、前記第１流路には、前記第１配管部に流入する前記冷媒の流れを乱すための乱流促進体が設けられている。

第７態様の冷却構造では、冷却器よりも冷媒の流れ方向上流側に第１マニホールドが配置されている。すなわち、冷媒は、第１マニホールド、冷却器、第２マニホールドの順で流れるように構成されている。ここで、上記冷却構造では、第１マニホールドの第１流路に、第１配管部に流入する冷媒の流れを乱すための乱流促進体を設けているため、第１配管部から熱交換部内へ流れ込む冷媒に乱流が生じるのが促進される。このように上記冷却構造では、第１流路に乱流促進体を設けているため、例えば、第１流路に乱流促進体を設けない構成と比べて、熱交換部内を流れる冷媒に乱流が生じるのが促進され、熱交換部内の冷媒と発熱部品との間の熱交換が効果的に行われる。

以上説明したように、本発明によれば、隣接する冷却器間に発熱部品を配置した組立体とマニホールドが接続される構成において、各冷却器の配管部の位置にばらつきがある場合でも組立体とマニホールドの接続が容易な冷却構造を提供することができる。

第１実施形態の冷却構造を適用した冷却装置の斜視図である。図１に示す冷却構造を構成する組立体の分解斜視図である。図１の３−３線断面図である。図１に示す冷却構造を構成する第１マニホールドの斜視図である。図４に示す第１マニホールドを第１挿入口側から見た側面図である。図５の６−６線断面図である。第２実施形態の冷却構造を構成する第１マニホールドを第１挿入口側から見た側面図である。図７の８−８線断面図である。第２実施形態の冷却構造を構成する第１マニホールドの変形例を第１挿入口側から見た側面図である。図９の１０−１０線断面図である。第２実施形態の冷却構造を構成する第１マニホールドの他の変形例を第１挿入口側から見た側面図である。図１１の１２−１２線断面図である。第２実施形態の冷却構造を構成する第１マニホールドのさらに他の変形例を第１挿入口側から見た側面図である。図１３の１４−１４線断面図である。第３実施形態の冷却構造を構成する第１マニホールドの断面図（図３に対応する断面図）である。第３実施形態の冷却構造を構成する第１マニホールドの変形例の断面図（図３に対応する断面図）である。第３実施形態の冷却構造を構成する第２マニホールドの変形例の断面図（図３に対応する断面図）である。第４実施形態の冷却構造を構成する第２マニホールドの断面図（図３に対応する断面図）である。第５実施形態の冷却構造を構成する第１マニホールドの断面図（図３に対応する断面図）である。

以下、図面を参照しながら本発明に係る一実施形態の冷却構造について説明する。なお、各図において適宜図示される矢印Ｘ、矢印Ｙ、矢印Ｚは、冷却構造が適用された冷却装置の装置幅方向、装置奥行き方向、装置厚さ方向をそれぞれ示しており、矢印Ｚ方向を上下方向として説明する。

（第１実施形態）
図１には、第１実施形態（以下、本実施形態）の冷却構造２２が適用された冷却装置２０が示されている。この冷却装置２０は、例えば、ＣＰＵや電力用半導体素子などの発熱部品（冷却対象物）３６を冷却するために用いられる。具体的には、冷却装置２０は、後述する組立体３０を構成する発熱部品３６の熱を冷却器３２内の冷媒に伝達することにより、発熱部品３６を冷却するものである。

図１に示されるように、本実施形態の冷却装置２０は、冷却構造２２を構成する組立体３０、入側マニホールド４０及び出側マニホールド５０と、入側マニホールド４０に冷媒Ｌを供給するための供給パイプ２４（図１では二点鎖線で示す）と、出側マニホールド５０から冷媒Ｌを排出するための排出パイプ２６（図１では二点鎖線で示す）と、を備えている。

本実施形態の冷却構造２２は、前述のように、組立体３０と、入側マニホールド４０と、出側マニホールド５０とを備えている。

（組立体３０）
図１及び図２に示されるように、組立体３０は、第１方向（本実施形態では、装置奥行き方向と同じ方向）に間隔をあけて配置された複数の冷却器３２と、第１方向に隣接する冷却器３２の後述する熱交換部３３間に配置されて熱交換部３３に接触する発熱部品３６と、を有する。言い換えると、組立体３０は、複数の冷却器３２と、複数の発熱部品３６とを第１方向（本実施形態では、装置奥行き方向）に交互に重ねて形成されている。

冷却器３２は、内部を冷媒Ｌが流れる前述の熱交換部３３と、熱交換部３３から第１方向と交差する方向へ延びる入側配管部３４と、熱交換部３３から入側配管部３４と反対側へ延びる出側配管部３５と、を備えている。

熱交換部３３は、略板状とされており、内部が冷媒Ｌの流路を構成している。また、熱交換部３３の内部には、冷却性能を高めるために図示しないフィン（例えば、コルゲートフィン）などが設けられている。また、熱交換部３３の板面である伝熱面３３Ａに発熱部品３６が接触している。

入側配管部３４は、円筒状とされ、熱交換部３３内と連通している。また、入側配管部３４は、入側マニホールド４０の後述する入側挿入口４８に挿入可能とされている。入側配管部３４が入側マニホールド４０の入側挿入口４８に挿入された状態では、入側マニホールド４０から冷媒Ｌが入側配管部３４を介して熱交換部３３内へ流れ込むようになっている。

出側配管部３５は、円筒状とされ、熱交換部３３内と連通している。また、出側配管部３５は、出側マニホールド５０の後述する出側挿入口５８に挿入可能とされている。出側配管部３５が出側マニホールド５０の出側挿入口５８に挿入された状態では、熱交換部３３内の冷媒Ｌが出側配管部３５を介して出側マニホールド５０に流れ出るようになっている。

また、本実施形態の冷却器３２は、金属材料（例えば、アルミニウム、銅）を用いた一体成形品である。

発熱部品３６は、冷却器３２の熱交換部３３の伝熱面３３Ａに接触した状態で該伝熱面３３Ａに固定されている。具体的には、発熱部品３６の厚み方向の両面が、第１方向に隣接する熱交換部３３にそれぞれ固定されている。この構成により、発熱部品３６は、隣接する冷却器３２の熱交換部３３によって、厚み方向の両面側から冷却される。なお、発熱部品３６と冷却器３２の熱交換部３３との固定は、伝熱性の観点から、例えば、ろう付けや機械的接合（ねじなどの締結部材を用いた接合）によって行われることが好ましい。

（入側マニホールド４０）
図３〜図６に示されるように、入側マニホールド４０は、冷媒Ｌが流れる入側流路４４を構成する入側流路構成部４２と、入側配管部３４が挿入される入側挿入口４８が複数設けられる入側接続部４６と、を備えている。なお、本実施形態の入側マニホールド４０は、本発明の第１マニホールドの一例である。また、本実施形態の入側流路構成部４２、入側流路４４、入側接続部４６、入側挿入口４８は、それぞれ本発明の第１流路構成部、第１流路、第１接続部、第１挿入口の一例である。

図３及び図６に示されるように、入側流路構成部４２は、第１方向である装置奥行き方向を長手方向とする略直方体状とされ、内部に第１方向に延びる入側流路４４が形成されている。この入側流路４４は、一端が入側流路構成部４２の長手方向の一端部に開口し、他端が入側流路構成部４２内で終端している。なお、入側流路４４の一端は、入側流路４４と供給パイプ２４を接続するための接続口４４Ａを構成している。

入側接続部４６は、入側流路構成部４２に第１方向と直交する方向（入側流路構成部４２の短手方向）に隣接して形成されており、入側挿入口４８が第１方向に間隔をあけて複数設けられている。この入側挿入口４８は、図４及び図５に示されるように、入側接続部４６に設けられた円孔（断面円形の貫通孔）であり、入側流路４４に連通している。すなわち、入側接続部４６の入側挿入口４８に冷却器３２の入側配管部３４を挿入することで、入側配管部３４内と入側流路４４とが連通するようになっている。また、入側配管部３４を入側挿入口４８に挿入した状態では、入側挿入口４８の内周面に入側配管部３４の外周面が密着するように構成されており、入側挿入口４８と入側配管部３４との間のシール性が確保されている。

また、入側流路構成部４２と入側接続部４６は、同一の弾性材料（例えば、ゴム、シール性に優れた樹脂）の一体成形品とされている。なお、本発明は上記構成に限定されず、入側流路構成部４２と入側接続部４６とを異なる弾性材料の一体成形品としてもよいし、入側流路構成部４２を弾性材料で形成し、入側流路構成部４２を金属材料で形成する構成としてもよい。

また、入側マニホールド４０は、入側流路構成部４２の下面に第１方向に間隔をあけて複数の脚部４９を備えている。本実施形態では、入側マニホールド４０が入側流路構成部４２、入側接続部４６及び脚部４９を含めて、弾性材料の一体成形品とされている。なお、本発明は上記構成に限定されず、入側流路構成部４２及び入側接続部４６と、脚部４９とを異なる弾性材料の一体成形品としてもよいし、入側流路構成部４２及び入側接続部４６を弾性材料で形成し、脚部４９を金属材料で形成する構成としてもよい。

（出側マニホールド５０）
図３に示されるように、出側マニホールド５０は、冷媒Ｌが流れる出側流路５４を構成する出側流路構成部５２と、出側配管部３５が挿入される出側挿入口５８が複数設けられる出側接続部５６と、を備えている。なお、本実施形態の出側マニホールド５０は、本発明の第２マニホールドの一例である。また、本実施形態の出側流路構成部５２、出側流路５４、出側接続部５６、出側挿入口５８は、それぞれ本発明の第２流路構成部、第２流路、第２接続部、第２挿入口の一例である。

図１及び図３に示されるように、出側流路構成部５２は、第１方向である装置奥行き方向を長手方向とする略直方体状とされ、内部に第１方向に延びる出側流路５４が形成されている。この出側流路５４は、一端が出側流路構成部５２の長手方向の一端部に開口し、他端が出側流路構成部５２内で終端している。なお、出側流路５４の一端は、出側流路５４と排出パイプ２６を接続するための接続口５４Ａを構成している。

出側接続部５６は、出側流路構成部５２に第１方向と直交する方向（出側流路構成部５２の短手方向）に隣接して形成されており、出側挿入口５８が第１方向に間隔をあけて複数設けられている。この出側挿入口５８は、図３に示されるように、出側接続部５６に設けられた円孔（断面円形の貫通孔）であり、出側流路５４に連通している。すなわち、出側接続部５６の出側挿入口５８に冷却器３２の出側配管部３５を挿入することで、出側配管部３５内と出側流路５４とが連通するようになっている。また、出側配管部３５を出側挿入口５８に挿入した状態では、出側挿入口５８の内周面に出側配管部３５の外周面が密着するように構成されており、出側挿入口５８と出側配管部３５との間のシール性が確保されている。

また、出側流路構成部５２と出側接続部５６は、同一の弾性材料（例えば、ゴム、シール性に優れた樹脂）の一体成形品とされている。なお、本発明は上記構成に限定されず、出側流路構成部５２と出側接続部５６とを異なる弾性材料の一体成形品としてもよいし、出側流路構成部５２を弾性材料で形成し、出側流路構成部５２を金属材料で形成する構成としてもよい。

また、出側マニホールド５０は、出側流路構成部５２の下面に第１方向に間隔をあけて複数の脚部５９を備えている。本実施形態では、出側マニホールド５０が出側流路構成部５２、出側接続部５６及び脚部５９を含めて、弾性材料の一体成形品とされている。なお、本発明は上記構成に限定されず、出側流路構成部５２及び出側接続部５６と、脚部５９とを異なる弾性材料の一体成形品としてもよいし、出側流路構成部５２及び出側接続部５６を弾性材料で形成し、脚部５９を金属材料で形成する構成としてもよい。

次に、本実施形態の冷却構造２２の作用効果について説明する。
冷却構造２２では、組立体３０を構成する各冷却器３２の入側配管部３４を入側マニホールド４０の入側接続部４６に設けられた複数の入側挿入口４８にそれぞれ挿入することで、入側配管部３４内と入側流路４４が連通する。また、組立体３０を構成する各冷却器３２の出側配管部３５を出側マニホールド５０の出側接続部５６に設けられた複数の出側挿入口５８にそれぞれ挿入することで、出側配管部３５内と出側流路５４が連通する。この連通状態で、図３に示されるように、供給パイプ２４から入側マニホールド４０の入側流路４４に冷媒Ｌを供給すると、冷媒Ｌが入側流路４４から冷却器３２の入側配管部３４内を通して熱交換部３３内に流れ込む。そして、熱交換部３３内に流れ込んだ冷媒Ｌは、熱交換部３３から出側配管部３５内を通して出側流路５４に流れ込み、出側マニホールド５０から排出される。上記のように冷媒Ｌが流れることで、冷却器３２の熱交換部３３を介して発熱部品３６と冷媒Ｌとの間で熱交換が行われ、発熱部品３６が冷却される。

ここで、上記冷却構造２２では、入側マニホールド４０の入側接続部４６を弾性材料で形成しているため、入側挿入口４８が弾性変形可能である。このため、冷却構造２２では、入側挿入口４８が弾性変形できない構成と比べて、組立体３０を構成する各冷却器３２の入側配管部３４の位置にばらつきがある場合でも各冷却器３２の入側配管部３４を入側挿入口４８に対して容易に挿入することができる。
同様に、上記冷却構造２２では、出側マニホールド５０の出側接続部５６を弾性材料で形成しているため、出側挿入口５８が弾性変形可能である。このため、上記冷却構造２２では、出側挿入口５８が弾性変形できない構成と比べて、組立体３０を構成する各冷却器３２の出側配管部３５の位置にばらつきがある場合でも各冷却器３２の出側配管部３５を出側挿入口５８に対して容易に挿入することができる。
以上のように上記冷却構造２２では、各冷却器３２の配管部（入側配管部３４及び出側配管部３５を含む）の位置にばらつきがある場合でも組立体３０とマニホールド（入側マニホールド４０及び出側マニホールド５０を含む）との接続を容易に行うことができる。

また、冷却構造２２では、入側流路構成部４２と入側接続部４６を弾性材料の一体成形品としていることから、例えば、入側流路構成部４２と入側接続部４６を別体（別部品）とする構成と比べて、部品数及び入側流路構成部４２と入側接続部４６を組み付けるための工程などを削減することができる。
同様に、上記冷却構造では、出側流路構成部５２と出側接続部５６を弾性材料の一体成形品としていることから、例えば、出側流路構成部５２と出側接続部５６を別体（別部品）とする構成と比べて、部品数及び出側流路構成部５２と出側接続部５６を組み付けるための工程などを削減することができる。

（第２実施形態）
図７及び図８には、第２実施形態の冷却構造６２が示されている。本実施形態の冷却構造６２は、冷却器６４の入側配管部６６及び出側配管部６８の構成と、入側マニホールド７０の入側接続部７２の構成と、出側マニホールド８０の出側接続部８２の構成が第１実施形態の冷却構造２２と異なり、それ以外の構成が冷却構造２２と同一のため、冷却構造２２と同一の構成についてはその説明を省略する。また、第１実施形態と同一の構成については同一符号を付す。

図８に示されるように、冷却器６４を構成する円筒状の入側配管部６６の外周には、周方向（円周方向）に沿って円環状の突部６７が管軸方向に間隔をあけて複数（本実施形態では２つ）設けられている。これらの突部６７は、入側配管部６６の内周を管径方向外側に押し出して形成されている。

また、冷却器６４を構成する円筒状の出側配管部６８の外周には、周方向（円周方向）に沿って円環状の突部６９が管軸方向に間隔をあけて複数（本実施形態では２つ）設けられている。これらの突部６９は、出側配管部６８の内周を管径方向外側に押し出して形成されている。

図７及び図８に示されるように、入側マニホールド７０を構成する入側接続部７２に形成された入側挿入口７４の周囲には、凹部７６が形成されている。具体的には、図７に示されるように、凹部７６は、入側挿入口７４の周囲に等間隔で複数（本実施形態では４つ）形成されている。この凹部７６により、入側挿入口７４は、略円筒状に形成されている。

また、入側挿入口７４の内周面には、突部６７が嵌合する嵌合部７８が形成されている。具体的には、嵌合部７８は、入側配管部６６の奥側（先端側と反対側）に設けられた突部６７が嵌合した状態で、入側配管部６６の先端側に設けられた突部６７が入側流路４４内に位置するように、入側挿入口７４の内周面に形成されている。

一方、出側マニホールド８０を構成する出側接続部８２に形成された出側挿入口８４の周囲には、凹部８６が形成されている。具体的には、図７に示されるように、凹部８６は、出側挿入口８４の周囲に等間隔で複数（本実施形態では４つ）形成されている。この凹部８６により、出側挿入口８４は、略円筒状に形成されている。

また、出側挿入口８４の内周面には、突部６９が嵌合する嵌合部８８が形成されている。具体的には、嵌合部８８は、出側配管部６８の奥側（先端側と反対側）に設けられた突部６９が嵌合した状態で、出側配管部６８の先端側に設けられた突部６９が出側流路５４内に位置するように、出側挿入口８４の内周面に形成されている。

次に、本実施形態の冷却構造６２の作用効果について説明する。なお、第１実施形態で得られる作用効果と同様の作用効果についてはその説明を適宜省略する。

本実施形態の冷却構造６２では、入側配管部６６の外周に円環状の突部６７が管軸方向に間隔をあけて複数設けられ、入側挿入口７４の内周面に突部６７が嵌合する嵌合部７８が形成されている。このため、突部６７が嵌合部７８に嵌合するまで入側配管部６６を入側挿入口７４に挿入することで、入側配管部６６と入側挿入口７４を確実に接続することができる。これにより、冷却構造６２では、例えば、入側配管部６６の外周に突部６７を設けず、入側挿入口７４の内周面に嵌合部７８を設けない構成と比べて、入側配管部６６と入側挿入口７４との間のシール性が向上する。また、入側配管部６６を入側挿入口７４に挿入した状態では、突部６７が嵌合部７８に嵌合するため、入側配管部６６が入側挿入口７４から抜け出るのを効果的に抑制することができる。特に、本実施形態では、入側配管部６６の先端側に設けられた突部６７が入側流路４４内に位置しているため、この突部６７が入側挿入口７４の入側流路４４側の開口縁部に引っ掛かり、入側配管部６６が入側挿入口７４から抜け出るのをさらに効果的に抑制することができる。また、入側接続部７２の入側挿入口７４の周囲に凹部７６を形成しているため、例えば、入側挿入口７４の周囲に凹部７６を形成しない構成と比べて、入側配管部６６の挿入による入側挿入口７４の弾性変形を凹部７６で吸収することができる。このため、入側配管部６６と入側挿入口７４との間のシール性がさらに向上する。

同様に、上記冷却構造６２では、出側配管部６８の外周に円環状の突部６９が管軸方向に間隔をあけて複数設けられ、出側挿入口８４の内周面に突部６９が嵌合する嵌合部８８が形成されている。このため、突部６９が嵌合部８８に嵌合するまで出側配管部６８を出側挿入口８４に挿入することで、出側配管部６８と出側挿入口８４を確実に接続することができる。これにより、冷却構造６２では、例えば、出側配管部６８の外周に突部６９を設けず、出側挿入口８４の内周面に嵌合部８８を設けない構成と比べて、出側配管部６８と出側挿入口８４との間のシール性が向上する。また、出側配管部６８を出側挿入口８４に挿入した状態では、突部６９が嵌合部８８に嵌合するため、出側配管部６８が出側挿入口８４から抜け出るのを効果的に抑制することができる。特に、本実施形態では、出側配管部６８の先端側に設けられた突部６９が出側流路５４内に位置しているため、この突部６９が出側挿入口８４の出側流路５４側の開口縁部に引っ掛かり、出側配管部６８が出側挿入口８４から抜け出るのをさらに効果的に抑制することができる。また、出側接続部８２の出側挿入口８４の周囲に凹部８６を形成しているため、例えば、出側挿入口８４の周囲に凹部８６を形成しない構成と比べて、出側配管部６８の挿入による出側挿入口８４の弾性変形を凹部８６で吸収することができる。このため、出側配管部６８と出側挿入口８４との間のシール性がさらに向上する。

第２実施形態の入側マニホールド７０では、嵌合部７８が、入側配管部６６の奥側に設けられた突部６７が嵌合した状態で、入側配管部６６の先端側に設けられた突部６７が入側流路４４内に位置するように、入側挿入口７４の内周面に形成されているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、図９及び図１０に示す変形例の入側マニホールド９２のように、入側配管部６６に設けられた複数（２つ）の突部６７が嵌合する嵌合部９３が入側挿入口７４の内周面に複数（２つ）形成されていてもよい。この構成とすることで、入側配管部６６を入側挿入口７４に挿入した状態において、入側配管部６６の管軸方向の移動を抑制することができる。これにより、入側配管部６６と入側挿入口７４との間のシール性を確保することができる。また、変形例の入側マニホールド９２では、入側挿入口７４の内周面の嵌合部９３間に円環状の窪み部９４を形成している。この窪み部９４により入側挿入口７４が拡径方向に弾性変形しやすくなっている。このため、入側配管部６６を入側挿入口７４に挿入しやすくなっている。また、図１１及び図１２に示す他の変形例の入側マニホールド１０２のように、入側挿入口７４の嵌合部７８と入側流路４４の開口との間に円環状の窪み部１０４を形成してもよい。さらに、図１３及び図１４示すさらに他の変形例の入側マニホールド１１２のように、入側挿入口７４の入側流路４４の開口周囲に周方向に間隔をあけて凹部１１４を形成してもよい。このように凹部１１４を形成することで、入側配管部６６に作用する抜去方向の力に対し、入側挿入口７４の入側流路４４の開口縁部の少なくとも一部が縮径方向に変形可能となり、入側配管部６６の先端側の突部６７の抜けがより効果的に抑制される。

また、第２実施形態の出側マニホールド８０では、嵌合部８８が、出側配管部６８の奥側に設けられた突部６９が嵌合した状態で、出側配管部６８の先端側に設けられた突部６９が出側流路５４内に位置するように、出側挿入口８４の内周面に形成されているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、図９及び図１０に示す変形例の出側マニホールド９６のように、出側配管部６８に設けられた複数（２つ）の突部６９が嵌合する嵌合部９７が出側挿入口８４の内周面に複数（２つ）形成されていてもよい。この構成とすることで、出側配管部６８を出側挿入口８４に挿入した状態において、出側配管部６８の管軸方向の移動を抑制することができる。これにより、出側配管部６８と出側挿入口８４との間のシール性を確保することができる。また、変形例の出側マニホールド９６では、出側挿入口８４の内周面の嵌合部９７間に円環状の窪み部９８を形成している。この窪み部９８により出側挿入口８４が拡径方向に弾性変形しやすくなっている。このため、出側配管部６８を出側挿入口８４に挿入しやすくなっている。また、図１１及び図１２に示す他の変形例の出側マニホールド１０６のように、出側挿入口８４の嵌合部８８と出側流路５４の開口との間に円環状の窪み部１０８を形成してもよい。さらに、図１３及び図１４示すさらに他の変形例の出側マニホールド１１６のように、出側挿入口８４の出側流路５４の開口周囲に周方向に間隔をあけて凹部１１８を形成してもよい。このように凹部１１８を形成することで、出側配管部６８に作用する抜去方向の力に対し、出側挿入口８４の出側流路５４の開口縁部の少なくとも一部が縮径方向に変形可能となり、出側配管部６８の先端側の突部６９の抜けがより効果的に抑制される。

（第３実施形態）
図１５には、第３実施形態の冷却構造１２２が示されている。本実施形態の冷却構造１２２は、入側マニホールド１２４の入側流路構成部１２６の構成が第１実施形態の冷却構造２２と異なり、それ以外の構成が冷却構造２２と同一のため、冷却構造２２と同一の構成についてはその説明を省略する。また、第１実施形態と同一の構成については同一符号を付す。

図１５に示されるように、入側流路１２８には、冷媒Ｌの流れ方向上流側よりも下流側で冷媒Ｌの流量を減らすための流量調整手段の一例としての面積縮小部１３０が設けられている。この面積縮小部１３０は、冷媒Ｌの流れ方向上流側よりも下流側で入側流路１２８の流路面積を小さくするように入側流路１２８の壁面から隆起した部分である。

次に、本実施形態の冷却構造１２２の作用効果について説明する。なお、第１実施形態で得られる作用効果と同様の作用効果についてはその説明を適宜省略する。

本実施形態の冷却構造１２２では、入側マニホールド１２４の入側流路１２８に、冷媒の流れ方向上流側よりも下流側で冷媒Ｌの流量を減らすための面積縮小部１３０を設けている。このため、冷媒Ｌの流れ方向上流側に位置する冷却器３２には、冷媒Ｌの流れ方向下流側に位置する冷却器３２よりも多くの冷媒Ｌが流れ込む。すなわち、上記冷却構造１２２では、入側流路１２８に面積縮小部１３０が設けられない構成と比べて、冷媒Ｌの流れ方向上流側に位置する冷却器３２の熱交換部３３に接触する発熱部品３６を、冷媒Ｌの流れ方向下流側に位置する冷却器３２の熱交換部３３に接する発熱部品３６よりも早期に冷却することができる。例えば、冷媒Ｌの流れ方向上流側に位置する冷却器３２の熱交換部３３に接触する発熱部品３６の発熱量が、冷媒Ｌの流れ方向下流側に位置する冷却器３２の熱交換部３３に接する発熱部品３６の発熱量よりも高い場合、冷却構造１２２を適用することで、冷媒Ｌの流れ方向上流側に位置する冷却器３２に流れる冷媒Ｌの流量を冷媒Ｌの流れ方向下流側に位置する冷却器３２に流れる流量よりも多くできる。このため、冷媒Ｌの流れ方向上流側に位置する冷却器３２の熱交換部３３に接触する発熱部品３６と、冷媒Ｌの流れ方向下流側に位置する冷却器３２の熱交換部３３に接触する発熱部品３６を効率よく冷却することができる。

また、上記冷却構造１２２では、入側流路１２８に設けられた面積縮小部１３０によって冷媒Ｌの流れ方向上流側よりも下流側で入側流路１２８の流路面積が小さくなる。上記冷却構造１２２では、入側流路１２８に流路面積を小さくする面積縮小部１３０を設ける簡単な構成で入側流路１２８において冷媒Ｌの流れ方向上流側よりも下流側で冷媒Ｌの流量を減らすことができる。

第３実施形態では、入側マニホールド１２４の入側流路１２８に面積縮小部１３０を設ける構成としているが本発明はこの構成に限定されない。例えば、図１６に示す変形例の入側マニホールド１３２のように入側流路１３４に流量調整手段の一例としての調整弁１３６を設けてもよい。この調整弁１３６は、冷媒Ｌの流れ方向上流側に位置する発熱部品３６の発熱量と下流側に位置する発熱部品３６の発熱量に応じて入側流路１２８の開放面積を調整するようになっている。なお、調整弁１３６は、図示しない制御装置によって制御されており、この制御装置には各発熱部品３６の発熱量が送信されるようになっている。上記構成では、調整弁１３６で入側流路１２８の開放面積を調整できるため、冷媒Ｌの流れ方向上流側に位置する冷却器３２の熱交換部３３に接触する発熱部品３６の発熱量と冷媒Ｌの流れ方向下流側に位置する冷却器３２の熱交換部３３に接触する発熱部品３６の発熱量に応じて入側流路１３４を流れる冷媒Ｌの流量を、冷媒Ｌの流れ方向上流側と下流側で適正に調整可能となる。
また、前述の変形例では、入側マニホールド１３２に調整弁１３６を設ける構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、図１７に示す変形例の出側マニホールド１３８のように出側流路１４０に流量調整手段の一例としての調整弁１４２を設けてもよい。上記構成では、入側流路１２８に調整弁１３６を設けた構成と同様の作用効果が得られる。

第３実施形態の入側マニホールド１２４及び変形例の入側マニホールド１３２、出側マニホールド１３８の各構成については、第１実施形態、第２実施形態及び後述する第５実施形態に適用してもよい。

（第４実施形態）
図１８には、第４実施形態の冷却構造１５２が示されている。本実施形態の冷却構造１５２は、出側マニホールド１５４の出側挿入口１５６の構成が第１実施形態の冷却構造２２と異なり、それ以外の構成が冷却構造２２と同一のため、冷却構造２２と同一の構成についてはその説明を省略する。また、第１実施形態と同一の構成については同一符号を付す。

図１８に示されるように、出側マニホールド１５４の各出側挿入口１５６には、それぞれサーモスタット１５８が設けられている。このサーモスタット１５８は、冷却器３２において発熱部品３６と熱交換をした冷媒Ｌの温度が所定の温度以上のときに、出側挿入口１５６を開放するように構成されている。

次に、本実施形態の冷却構造１５２の作用効果について説明する。なお、第１実施形態で得られる作用効果と同様の作用効果についてはその説明を適宜省略する。

本実施形態の冷却構造１５２では、冷却器３２において発熱部品３６と熱交換をした冷媒Ｌの温度が所定の温度以上になるとサーモスタット１５８が出側挿入口１５６を開放する。このため、各発熱部品３６の発熱量に差がある場合に、発熱量が高い発熱部品３６を冷却する冷却器３２の出側配管部３５に対応する出側挿入口１５６に設けられたサーモスタット１５８が開放され、発熱量が低い発熱部品３６を冷却する冷却器３２の出側配管部３５に対応する出側挿入口１５６に設けられたサーモスタット１５８が閉鎖状態となる。これにより、発熱量が高い発熱部品３６に対応する冷却器３２にはより多くの冷媒Ｌが流れるため、発熱量が高い発熱部品３６を効果的に冷却することができる。

第４実施形態では、出側マニホールド１５４の各出側挿入口１５６にそれぞれサーモスタット１５８を設ける構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、出側マニホールド１５４の各出側挿入口１５６にそれぞれ出側挿入口１５６の流量を調整する調整弁を設ける構成としてもよい。この調整弁は、各発熱部品３６の発熱量に応じて対応する出側挿入口１５６の流量を調整するように構成されている。

第４実施形態の出側マニホールド１５４の構成については、第１実施形態、第２実施形態及び後述する第５実施形態に適用してもよい。

（第５実施形態）
図１９には、第５実施形態の冷却構造１６２が示されている。本実施形態の冷却構造１６２は、入側マニホールド１６４の入側流路構成部１６６の構成が第１実施形態の冷却構造２２と異なり、それ以外の構成が冷却構造２２と同一のため、冷却構造２２と同一の構成についてはその説明を省略する。また、第１実施形態と同一の構成については同一符号を付す。

図１９に示されるように、入側マニホールド１６４の入側流路構成部１６６には入側流路１６８が設けられている。この入側流路１６８には、入側挿入口４８を通して入側配管部３４に流入する冷媒Ｌの流れを乱すための乱流促進体１７０が設けられている。具体的には、入側流路１６８の各入側挿入口４８に対応する位置に乱流促進体１７０がそれぞれ設けられている。

次に、本実施形態の冷却構造１６２の作用効果について説明する。なお、第１実施形態で得られる作用効果と同様の作用効果についてはその説明を適宜省略する。

本実施形態の冷却構造１６２では、入側マニホールド１６４の入側流路１６８に、入側配管部３４に流入する冷媒Ｌの流れを乱すための乱流促進体１７０を設けているため、入側配管部３４から熱交換部３３内へ流れ込む冷媒Ｌに乱流が生じるのが促進される。このように冷却構造１６２では、入側流路１６８に乱流促進体１７０を設けているため、例えば、入側流路１６８に乱流促進体１７０を設けない構成と比べて、熱交換部３３内を流れる冷媒Ｌに乱流が生じるのが促進され、熱交換部３３内の冷媒Ｌと発熱部品３６との間の熱交換が効果的に行われる。

第５実施形態の入側マニホールド１６４の構成（乱流促進体１７０）については、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態及び第４実施形態に適用してもよい。

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。

２２冷却構造
３０組立体
３２冷却器
３３熱交換部
３４入側配管部（第１配管部）
３５出側配管部（第２配管部）
３６発熱部品
４０入側マニホールド（第１マニホールド）
４２入側流路構成部（第１流路構成部）
４４入側流路（第１流路）
４６入側接続部（第１接続部）
４８入側挿入口（第１挿入口）
５０出側マニホールド（第２マニホールド）
５２出側流路構成部（第２流路構成部）
５４出側流路（第２流路）
５６出側接続部（第２接続部）
５８出側挿入口（第２挿入口）
６２冷却構造
６４冷却器
６６入側配管部（第１配管部）
６７突部（第１突部）
６８出側配管部（第２配管部）
６９突部（第２突部）
７０入側マニホールド（第１マニホールド）
７２入側接続部（第１接続部）
７４入側挿入口（第１挿入口）
７６凹部（第１凹部）
７８嵌合部（第１嵌合部）
８０出側マニホールド（第２マニホールド）
８２出側接続部（第２接続部）
８４出側挿入口（第２挿入口）
８６凹部（第２凹部）
８８嵌合部（第２嵌合部）
９２入側マニホールド（第１マニホールド）
９３嵌合部（第１嵌合部）
９６出側マニホールド（第２マニホールド）
９７嵌合部（第２嵌合部）
１０２入側マニホールド（第１マニホールド）
１０６出側マニホールド（第２マニホールド）
１１２入側マニホールド（第１マニホールド）
１１４凹部（第１凹部）
１１６出側マニホールド（第２マニホールド）
１１８凹部（第２凹部）
１２２冷却構造
１２４入側マニホールド（第２マニホールド）
１２６入側流路構成部（第１流路構成部）
１２８入側流路（第１流路）
１３０面積縮小部（流量調整手段）
１３２入側マニホールド（第１マニホールド）
１３４入側流路（第１流路）
１３６調整弁（流量調整手段）
１３８出側マニホールド（第２マニホールド）
１４０出側流路（第２流路）
１４２調整弁（流量調整手段）
１５２冷却構造
１５４出側マニホールド（第２マニホールド）
１５６出側挿入口（第２挿入口）
１６２冷却構造
１６４入側マニホールド（第１マニホールド）
１６６入側流路構成部（第１流路構成部）
１６８入側流路（第１流路）
１７０乱流促進体

Claims

第１方向に間隔をあけて配置され、かつ、内部を冷媒が流れる熱交換部と、前記熱交換部から第１方向と交差する方向へ延び、前記熱交換部内と連通する第１配管部と、前記熱交換部から前記第１配管部と反対側へ延び、前記熱交換部内と連通する第２配管部と、を備えた複数の冷却器と、前記第１方向に隣接する前記熱交換部間に配置されて前記熱交換部に接触する発熱部品と、を有する組立体と、
前記第１方向に延び、前記冷媒が流れる第１流路を構成する第１流路構成部と、弾性材料で形成され、前記第１配管部が挿入される第１挿入口が複数設けられ、前記第１配管部内と前記第１流路を連通させる第１接続部と、を備えた第１マニホールドと、
前記第１方向に延び、前記冷媒が流れる第２流路を構成する第２流路構成部と、弾性材料で形成され、前記第２配管部が挿入される第２挿入口が複数設けられ、前記第２配管部内と前記第２流路を連通させる第２接続部と、を備えた第２マニホールドと、
を備える冷却構造。
前記第１流路構成部と前記第１接続部とが弾性材料によって一体成形され、
前記第２流路構成部と前記第２接続部とが弾性材料によって一体成形された、請求項１に記載の冷却構造。
前記第１マニホールドは、前記冷却器よりも前記冷媒の流れ方向上流側に配置され、
前記第１流路には、前記冷媒の流れ方向上流側よりも下流側で前記冷媒の流量を減らすための流量調整手段が設けられている、請求項１又は請求項２に記載の冷却構造。
前記流量調整手段は、前記第１流路に設けられ、前記冷媒の流れ方向上流側よりも下流側で前記第１流路の流路面積を小さくする面積縮小部である、請求項３に記載の冷却構造。
前記流量調整手段は、前記第１流路に設けられ、前記第１流路の開放面積を調整する調整弁である、請求項３に記載の冷却構造。
前記第１配管部の外周には、周方向に沿って円環状の第１突部が管軸方向に間隔をあけて複数設けられ、
前記第２配管部の外周には、周方向に沿って円環状の第２突部が管軸方向に間隔をあけて複数設けられ、
前記第１接続部は、前記第１挿入口の周囲に形成された第１凹部と、前記第１挿入口の内周面に形成され、前記第１突部が嵌合する第１嵌合部と、を備え、
前記第２接続部は、前記第２挿入口の周囲に形成された第２凹部と、前記第２挿入口の内周面に形成され、前記第２突部が嵌合する第２嵌合部と、を備えている、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の冷却構造。
前記第１マニホールドは、前記冷却器よりも前記冷媒の流れ方向上流側に配置され、
前記第１流路には、前記第１配管部に流入する前記冷媒の流れを乱すための乱流促進体が設けられている、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の冷却構造。