JP2023037693A - 冷却装置 - Google Patents

冷却装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2023037693A
JP2023037693A JP2021144426A JP2021144426A JP2023037693A JP 2023037693 A JP2023037693 A JP 2023037693A JP 2021144426 A JP2021144426 A JP 2021144426A JP 2021144426 A JP2021144426 A JP 2021144426A JP 2023037693 A JP2023037693 A JP 2023037693A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
side end
cooling device
convex portion
recess
inclined surface
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.)
Pending
Application number
JP2021144426A
Other languages
English (en)
Inventor
和宏 西川
Kazuhiro Nishikawa
浩二 村上
Koji Murakami
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.)
Nidec Corp
Original Assignee
Nidec Corp
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 Nidec Corp filed Critical Nidec Corp
Priority to JP2021144426A priority Critical patent/JP2023037693A/ja
Priority to CN202211048461.7A priority patent/CN115773677A/zh
Priority to US17/901,027 priority patent/US20230077047A1/en
Priority to DE102022209242.2A priority patent/DE102022209242A1/de
Publication of JP2023037693A publication Critical patent/JP2023037693A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/12Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F28F3/048Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of ribs integral with the element or local variations in thickness of the element, e.g. grooves, microchannels
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20254Cold plates transferring heat from heat source to coolant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0028Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cooling heat generating elements, e.g. for cooling electronic components or electric devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0028Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cooling heat generating elements, e.g. for cooling electronic components or electric devices
    • F28D2021/0029Heat sinks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

【課題】圧力損失及び製造コストを抑制しつつ、冷却性能を向上させる冷却装置を提供する。【解決手段】冷却装置1において、液冷ジャケット2は、基台部21と、基台部21の第3方向一方側端面からZ方向一方側へ突出する凸部22A、22B、22Cと、を有する。放熱部材3は、放熱部材3のZ方向他方側端面からZ方向一方側へ凹む凹部31A、31B、31Cを有する。Y方向に幅を有する冷媒流路は、基台部21のZ方向一方側端面と放熱部材3のZ方向他方側端面との間に配置される。凹部31A、31B、31Cにおける少なくとも一部のY方向配置位置は、凸部22A、22B、22Cにおける少なくとも一部のY方向配置位置と一致する。凸部22A、22B、22CのX方向他方側端部は、凹部31A、31B、31Cの第1方向一方側端部よりもX方向他方側に配置される。【選択図】図2

Description

本発明は、冷却装置に関する。
従来、放熱部材とウォータージャケットを備える冷却装置が知られている。放熱部材は、冷却フィンを有する。ウォータージャケットには、冷却フィンが収容される。ウォータージャケット内部が冷却水の流路となり、発熱体は冷却フィンを介して水冷される(例えば、特許文献1参照)。
特開2015-220382号公報
しかしながら、上記のように放熱部材に冷却フィンを設けると、圧力損失が増加する課題、および製造コストが上昇する課題があった。
上記状況に鑑み、本開示は、圧力損失および製造コストを抑制しつつ、冷却性能を向上させることが可能となる冷却装置を提供することを目的とする。
冷媒が流れる方向に沿う方向を第1方向とし、第1方向に直交する方向を第2方向とし、第1方向および第2方向に直交する方向を第3方向として、下流側を第1方向一方側とし、上流側を第1方向他方側として、本開示の例示的な冷却装置は、液冷ジャケットと、前記液冷ジャケットの第3方向一方側に配置される放熱部材と、を有する。前記液冷ジャケットは、基台部と、前記基台部の第3方向一方側端面から第3方向一方側へ突出する凸部と、を有する。前記放熱部材は、前記放熱部材の第3方向他方側端面から第3方向一方側へ凹む凹部を有する。第2方向に幅を有する冷媒流路は、前記基台部の第3方向一方側端面と前記放熱部材の第3方向他方側端面との間に配置される。前記凹部における少なくとも一部の第2方向配置位置は、前記凸部における少なくとも一部の第2方向配置位置と一致する。前記凸部の第1方向他方側端部は、前記凹部の第1方向一方側端部よりも第1方向他方側に配置される。
本開示の例示的な冷却装置によれば、圧力損失および製造コストを抑制しつつ、冷却性能を向上させることが可能となる。
図1は、例示的な実施形態に係る冷却装置の分解斜視図である。 図2は、例示的な実施形態に係る冷却装置の平面図とI-I断面図である。 図3は、図2に示す凸部および凹部付近の構成の拡大図である。 図4は、第1変形例に係る冷却装置における凸部および凹部付近の構成の拡大図である。 図5は、第2変形例に係る冷却装置における凸部および凹部付近の構成の拡大図である。 図6は、第3変形例に係る冷却装置における凸部および凹部付近の構成の拡大図である。 図7は、第4変形例に係る冷却装置における凸部および凹部付近の構成の拡大図である。 図8は、第5変形例に係る冷却装置における凸部および凹部付近の構成の拡大図である。 図9は、第6変形例に係る冷却装置における凸部および凹部付近の構成の拡大図である。 図10は、第7変形例に係る冷却装置における凸部および凹部付近の構成の拡大図である。 図11は、第8変形例に係る冷却装置の第3方向一方側から視た平面図である。 図12は、第9変形例に係る冷却装置の第3方向一方側から視た平面図である。
以下に、本開示の例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。
なお、図面においては、第1方向をX方向として、X1を第1方向一方側、X2を第1方向他方側として示す。第1方向は、冷媒Wが流れる方向Fに沿う方向であり、下流側をF1、上流側をF2として示す。下流側F1が第1方向一方側、上流側F2が第1方向他方側である。また、第1方向に直交する第2方向をY方向として、Y1を第2方向一方側、Y2を第2方向他方側として示す。また、第1方向および第2方向に直交する第3方向をZ方向として、Z1を第3方向一方側、Z2を第3方向他方側として示す。なお、上記直交とは、90度から若干ずれた角度での交差も含む。また、上記の各方向は、冷却装置1を各種機器に組み込んだときの方向を限定しない。
<1.冷却装置の全体構成>
図1は、本開示の例示的な実施形態に係る冷却装置1の分解斜視図である。図2は、冷却装置1の第3方向一方側から視た平面図(上段)と、I-I側面断面図(下段)である
。図2に示すように、I-I線は、冷却装置1の平面図において第2方向中心位置を通る
中心線である。
冷却装置1は、液冷ジャケット2と、放熱部材3と、を有する。冷却装置1は、複数の発熱体4A,4B,4Cを冷媒Wにより冷却する装置である。冷媒Wは、水などの液体である。すなわち、冷却装置1は、水冷などの液冷を行う。なお、発熱体は、3つ以外の複数であってもよいし、単数であってもよい。
液冷ジャケット2は、第1方向、第2方向、および第3方向に延びる各辺を有する直方体状である。液冷ジャケット2は、例えばアルミニウムなどの金属によるダイキャスト品である。液冷ジャケット2は、基台部21を有する。
冷却装置1は、冷媒Wを流すための流路を有する。具体的には、冷却装置1は、第1冷媒流路101と、第2冷媒流路102と、第3冷媒流路103と、入口流路104と、出口流路105と、を有する。
入口流路104は、液冷ジャケット2に設けられる。入口流路104は、液冷ジャケット2の第1方向他方側端部に配置され、第1方向に延びる円柱状である。入口流路104は、基台部21の第1方向他方側に配置される。
第1冷媒流路101は、液冷ジャケット2に設けられる。第1冷媒流路101は、第2方向に幅を有し、第1方向一方側かつ第3方向一方側に傾斜する。第1冷媒流路101は、基台部21の第3方向一方側に配置される。第1冷媒流路101の第1方向他方側端部は、入口流路104の第1方向一方側端部に連接される。
ここで、放熱部材3は、第1方向、第2方向、および第3方向に延びる各辺を有する直方体状の平板であり、第3方向に厚みを有する。放熱部材3は、例えば銅プレートである。放熱部材3は、液冷ジャケット2の第3方向一方側に配置される。
放熱部材3を液冷ジャケット2に取り付けていない状態では、基台部21の第3方向一方側は外部に露出している。放熱部材3を液冷ジャケット2に取り付けることで、放熱部材3と基台部21との間に第2冷媒流路102としての空間が構成される。すなわち、第2冷媒流路102は、基台部21の第3方向一方側端面21Aと、放熱部材3の第3方向他方側端面3Aとの間に配置される。第2冷媒流路102は、第2方向に幅を有し、第1方向に延びる。第2冷媒流路102の第1方向他方側端部は、第1冷媒流路101の第1方向一方側端部に連接される。
第3冷媒流路103は、液冷ジャケット2に設けられる。第3冷媒流路103は、第2方向に幅を有し、第1方向一方側かつ第3方向他方側に傾斜する。第3冷媒流路103は、基台部21の第3方向一方側に配置される。第3冷媒流路103の第1方向他方側端部は、第2冷媒流路102の第1方向一方側端部に連接される。
出口流路105は、液冷ジャケット2に設けられる。出口流路105は、液冷ジャケット2の第1方向一方側端部に配置され、第1方向に延びる円柱状である。出口流路105は、基台部21の第1方向一方側に配置される。出口流路105の第1方向他方側端部は、第3冷媒流路103の第1方向一方側端部に連接される。
これにより、入口流路104に流入した冷媒Wは、第1冷媒流路101に流入して第1冷媒流路101内を第1方向一方側かつ第3方向一方側へ流れ、第2冷媒流路102に流入して第2冷媒流路102内を第1方向一方側へ流れ、第3冷媒流路103に流入して第3冷媒流路103内を第1方向一方側かつ第3方向他方側へ流れ、出口流路105に流入して液冷ジャケット2の外部へ排出される。
<2.冷却に関する構成>
発熱体4A,4B,4C(以下、4A等)は、この順に第1方向一方側へ並んで配置される。発熱体4A等は、放熱部材3の第3方向一方側端面3Bに直接的あるいは間接的に接触する。発熱体4A等から発生した熱が放熱部材3を介して第2冷媒流路102を流れる冷媒Wに伝達されることで、発熱体4A等の冷却が行われる。
液冷ジャケット2は、基台部21の第3方向一方側端面21Aから第3方向一方側へ突出する凸部22A,22B,22C(以下、22A等)を有する。放熱部材3は、放熱部材3の第3方向他方側端面3Aから第3方向一方側へ凹む凹部31A,31B,31C(以下、31A等)を有する。
凸部22Aと凹部31A、凸部22Bと凹部31B、凸部22Cと凹部31Cは、それぞれ組を構成する。当該組の個数は、発熱体4A等の個数にあわせて3つとしている。なお、当該組の個数は、3つ以外の複数であってもよいし、単数であってもよい。
第2冷媒流路102の第2方向一方側には、第1方向および第3方向に広がる壁部W1が設けられる。第2冷媒流路102の第2方向他方側には、第1方向および第3方向に広がる壁部W2が設けられる。
凸部22A等は、第2方向に延びる柱状であり、壁部W1から壁部W2にかけて配置される。凸部22A等は、第2方向に視た断面が、第1方向および第3方向に延びる辺を有する四角形である四角柱状である。なお、凸部22A等は、四角柱状に限らず、後述する変形例の他、例えば台形柱状、半円柱状などとしてもよい。また、凸部22A等は、壁部W1と壁部W2との間の第2方向一部に配置されてもよい。さらにこのように第2方向一部に配置された凸部22A等を第2方向に複数配置してもよい。
凹部31A等は、第3方向に視て、第2方向および第1方向に延びる各辺を有する四角形状である。なお、凹部31A等は、四角形状に限らず、例えば上記四角形状における第1方向に延びる各辺を第2方向外側に凸である円弧状とした形状などとしてもよい。凹部は、例えば切削加工により形成される。液冷ジャケット2と放熱部材3はネジ等によって締結されるため、放熱部材3にはネジが貫通する穴加工が必要である。上記凹部の切削加工は上記穴加工と合わせて加工すれば良い。なお、凹部の第3方向深さは、0.1mm以上が望ましく、特に0.2mm以上であることが望ましい。
第3方向に視て、凹部31A等における第1方向他方側の辺は、凸部22A等における第1方向他方側の辺の一部と重なる。すなわち、凹部31A等における少なくとも一部の第2方向配置位置は、凸部22A等における少なくとも一部の第2方向配置位置と一致する。
第3方向に視て、発熱体4A等は、凹部31A等の全体および凸部22A等の一部と重なる。なお、第3方向に視て、発熱体は、凹部31A等の一部、あるいは凸部22A等の全体と重なってもよい。
図3は、図2に示す凸部22Aおよび凹部31A付近の構成の拡大図である。図3は、I-I線で切断した場合の一部断面図であり、後述する図4から図10についても同様で
ある。また、図3に示す構成は、凸部22B,22Cおよび凹部31B,31Cについても同様である。
図3に示すように、凸部22Aの第3方向一方側端面220は、放熱部材3の第3方向他方側端面3Aよりも第3方向他方側に配置される。凸部22Aの第1方向他方側端部221は、凹部31Aの第1方向他方側端部311と同じ第1方向位置に配置される。すなわち、凸部22Aの第1方向他方側端部221は、凹部31Aの第1方向一方側端部312よりも第1方向他方側に配置される。
放熱部材3の第3方向他方側端面3Aに生じる流れの境界層は、凹部31Aの不連続面によって破壊され、冷媒Wの流れは凹部31Aの第3方向一方側端面310から浮いた状態となる。さらに当該浮いた状態の流れに、凸部22Aにより生成された乱流が合流することにより、境界層の破壊が促進される。従って、冷媒Wにより発熱体4Aを冷却する冷却性能を向上させることができる。また、放熱部材3に凹部31Aを設ける構成であるため、冷却フィンを設ける必要がなく、圧力損失および製造コストを抑制することができる。
また、図3に示すように、凸部22Aの第1方向一方側端部222は、凹部31Aの第1方向一方側端部312よりも第1方向他方側に配置される。これにより、凸部22Aにより生成される乱流の下流側端部を凹部31Aの第1方向一方側端部312よりも上流側に配置させることができ、境界層を破壊しやすくなる。
さらに言えば、凸部22Aの第1方向一方側端部222は、凹部31Aの第1方向他方側端部311よりも第1方向一方側に配置される。これにより、凸22A部により生成される乱流の下流側端部を凹部31Aの第1方向両端間に配置させやすくなり、境界層を破壊しやすくなる。
また、図3に示すように、凸部22Aの第1方向他方側端部221は、凹部31Aの第1方向他方側端部311と同じ第1方向位置に配置される。これにより、凸部22Aにより生成される乱流を上記浮いた状態の流れに合流させやすくなり、境界層を破壊しやすくなる。
また、図3に示すように、凸部22Aの第3方向一方側端面220における第1方向他方側端部220Aと第1方向一方側端部220Bは、同じ第3方向位置に配置される。これにより、凸部22Aにより生成される乱流による冷却性能を向上させることができる。
また、本実施形態では、図2に示すように、凸部22A等と凹部31A等との組は、第1方向に複数配置される。これにより、発熱体4A等のように発熱体が第1方向に複数配置される場合に、上記発熱体を冷却する冷却性能を向上させることができる。
また、図2に示す構成では、第3方向に視て、凹部31Aの第2方向一方側端部は、壁部W1よりも第2方向他方側に配置され、凹部31Aの第2方向他方側端部は、壁部W2よりも第2方向一方側に配置される。すなわち、凹部31Aは、冷媒流路102の第2方向両端間における第2方向一部に配置される。これにより、冷却性能が比較的に不要である箇所では凹部31Aを設けないことにより、放熱部材3の強度の低下を抑制できる。なお、上記のように第2方向一部に配置される凹部31Aは、第2方向に複数配置されてもよい。
また、図2に示すように、第3方向に視て、凹部31Aの少なくとも一部は、放熱部材3の第3方向一方側に配置可能な発熱体4Aと重なる。これにより、発熱体4Aを冷却する冷却性能を向上させることができる。
また、図2に示すように、第3方向に視て、凹部31Aの一部は、凸部22Aの一部と重なる。すなわち、凹部31Aの少なくとも一部は、凸部22Aの少なくとも一部と重なる。これにより、凸部22Aにより生成される乱流を上記浮いた状態の流れに合流させやすくなり、境界層を破壊しやすくなる。
<3.変形例>
図4は、第1変形例に係る冷却装置における凸部22Aおよび凹部31A付近の構成の拡大図である。本実施形態では、図3との相違点として、凸部22Aの第1方向他方側端部221は、凹部31Aの第1方向他方側端部311よりも第1方向他方側に配置される。これにより、凸部22Aにより生成される乱流による上記境界層の破壊を促進することができ、冷却性能を向上させることができる。
図5は、第2変形例に係る冷却装置における凸部22Aおよび凹部31A付近の構成の拡大図である。本実施形態では、図3との相違点として、凸部22Aの第1方向一方側端部222は、凹部31Aの第1方向他方側端部311と同じ第1方向位置に配置される。これにより、凸部22Aにより生成される乱流の下流側端部を凹部31Aの第1方向両端間に配置させやすくなり、境界層を破壊しやすくなる。
図6は、第3変形例に係る冷却装置における凸部22Aおよび凹部31A付近の構成の拡大図である。本実施形態では、図3との相違点として、凸部22Aの第1方向一方側端部222は、凹部31Aの第1方向他方側端部311よりも第1方向他方側に配置される。
図7は、第4変形例に係る冷却装置における凸部22Aおよび凹部31A付近の構成の拡大図である。本実施形態では、図3との相違点として、凸部22Aの第1方向他方側端部221は、凹部31Aの第1方向他方側端部311よりも第1方向一方側に配置される。これにより、凸部22Aにより生成される乱流を上記浮いた状態の流れに合流させやすくなり、境界層を破壊しやすくなる。
図8は、第5変形例に係る冷却装置における凸部22Aおよび凹部31A付近の構成の拡大図である。本実施形態では、図3との相違点として、凸部22Aは、第1傾斜面22SAを有する。第1傾斜面22SAは、第1方向一方側および第3方向一方側に傾斜し、かつ凸部22Aの第1方向他方側端部221から第1方向一方側へ延びる。このような第1傾斜面22SAにより、圧力損失を低減することができる。より具体的には、第1傾斜面22SAは、凸部22Aの第1方向他方側端面221Aにおける第3方向一方側端から凸部22Aの第3方向一方側端面220Aの第1方向他方側端にかけて延びる。
図9は、第6変形例に係る冷却装置における凸部22Aおよび凹部31A付近の構成の拡大図である。本実施形態では、図3との相違点として、凸部22Aは、第2傾斜面22SBを有する。第2傾斜面22SBは、第1方向他方側および第3方向一方側に傾斜し、かつ凸部22Aの第1方向一方側端部222から第1方向他方側へ延びる。これにより、圧力損失を低減しつつ、冷却性能を向上させることができる。より具体的には、第2傾斜面22SBは、凸部22Aの第1方向一方側端面222Aにおける第3方向一方側端から凸部22Aの第3方向一方側端面220Aの第1方向一方側端にかけて延びる。
図10は、第7変形例に係る冷却装置における凸部22Aおよび凹部31A付近の構成の拡大図である。本実施形態では、図8との相違点として、第1傾斜面22SAは、基台部21の第3方向一方側端面21Aから第1方向一方側へ延びる。なお、図10に示す構成では、凸部22Aの第1方向一方側端部222は、凹部31Aの第1方向一方側端部よりも第1方向一方側へ配置される。
図11は、第8変形例に係る冷却装置1の第3方向一方側から視た平面図である。本実施形態では、図2との相違点として、第3方向に視て、凹部31A等は、壁部W1から壁部W2にかけて配置される。すなわち、凹部31A等は、冷媒流路102の第2方向両端間における第2方向全体に配置される。これにより、例えば図11に示すような第2方向の広範囲にわたり配置される発熱体4A等を冷却しやすくなる。
図12は、第9変形例に係る冷却装置1の第3方向一方側から視た平面図である。本実施形態では、図2との相違点として、凸部22A等の第1方向中心位置P1は、発熱体4A等の第1方向中心位置P2よりも第1方向他方側に位置する。凹部31A等の箇所に加え、凹部31A等よりも下流側において熱伝達係数が高くなるため、上記のような第1方向中心位置P1,P2の位置関係とすることで、発熱体4A等を冷却する冷却性能をより向上させることができる。
<4.その他>
以上、本開示の実施形態を説明した。なお、本開示の範囲は上述の実施形態に限定されない。本開示は、発明の主旨を逸脱しない範囲で上述の実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾を生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。
例えば、放熱部材は、金属プレートに限らず、ベイパーチャンバーあるいはヒートパイプであってもよい。
本開示は、各種発熱体の冷却に利用することができる。
1 冷却装置
2 液冷ジャケット
3 放熱部材
3A 第3方向他方側端面
3B 第3方向一方側端面
4A,4B,4C 発熱体
21 基台部
21A 第3方向一方側端面
22A,22B,22C 凸部
22SA 第1傾斜面
22SB 第2傾斜面
101 第1冷媒流路
102 第2冷媒流路
103 第3冷媒流路
104 入口流路
105 出口流路
W 冷媒
W1,W2 壁部

Claims (16)

  1. 冷媒が流れる方向に沿う方向を第1方向とし、第1方向に直交する方向を第2方向とし、第1方向および第2方向に直交する方向を第3方向として、
    下流側を第1方向一方側とし、上流側を第1方向他方側として、
    液冷ジャケットと、前記液冷ジャケットの第3方向一方側に配置される放熱部材と、を有し、
    前記液冷ジャケットは、
    基台部と、
    前記基台部の第3方向一方側端面から第3方向一方側へ突出する凸部と、
    を有し、
    前記放熱部材は、前記放熱部材の第3方向他方側端面から第3方向一方側へ凹む凹部を有し、
    第2方向に幅を有する冷媒流路は、前記基台部の第3方向一方側端面と前記放熱部材の第3方向他方側端面との間に配置され、
    前記凹部における少なくとも一部の第2方向配置位置は、前記凸部における少なくとも一部の第2方向配置位置と一致し、
    前記凸部の第1方向他方側端部は、前記凹部の第1方向一方側端部よりも第1方向他方側に配置される、冷却装置。
  2. 前記凸部の第1方向一方側端部は、前記凹部の第1方向一方側端部よりも第1方向他方側に配置される、請求項1に記載の冷却装置。
  3. 前記凸部の第1方向一方側端部は、前記凹部の第1方向他方側端部と同じ第1方向位置に、または前記凹部の第1方向他方側端部よりも第1方向一方側に配置される、請求項2に記載の冷却装置。
  4. 前記凸部の第1方向他方側端部は、前記凹部の第1方向他方側端部と同じ第1方向位置に、または前記凹部の第1方向他方側端部よりも第1方向一方側に配置される、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の冷却装置。
  5. 前記凸部の第1方向他方側端部は、前記凹部の第1方向他方側端部よりも第1方向他方側に配置される、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の冷却装置。
  6. 前記凸部の第3方向一方側端面における第1方向他方側端部と第1方向一方側端部は、同じ第3方向位置に配置される、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の冷却装置。
  7. 前記凸部は、第1傾斜面を有し、
    前記第1傾斜面は、第1方向一方側および前記第3方向一方側に傾斜し、かつ前記凸部の第1方向他方側端部から第1方向一方側へ延びる、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の冷却装置。
  8. 前記第1傾斜面は、前記凸部の第1方向他方側端面における第3方向一方側端から前記凸部の第3方向一方側端面における第1方向他方側端にかけて延びる、請求項7に記載の冷却装置。
  9. 前記凸部は、第2傾斜面を有し、
    前記第2傾斜面は、第1方向他方側および前記第3方向一方側に傾斜し、かつ前記凸部の第1方向一方側端部から第1方向他方側へ延びる、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の冷却装置。
  10. 前記第2傾斜面は、前記凸部の第1方向一方側端面における第3方向一方側端から前記凸部の第3方向一方側端面における第1方向一方側端にかけて延びる、請求項9に記載の冷却装置。
  11. 前記凸部と前記凹部との組は、第1方向に複数配置される、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の冷却装置。
  12. 前記凹部は、前記冷媒流路の第2方向両端間における第2方向一部に配置される、請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の冷却装置。
  13. 前記凹部は、前記冷媒流路の第2方向両端間における第2方向全体に配置される、請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の冷却装置。
  14. 第3方向に視て、前記凹部の少なくとも一部は、前記放熱部材の第3方向一方側に配置可能な発熱体と重なる、請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の冷却装置。
  15. 前記凸部の第1方向中心位置は、前記発熱体の第1方向中心位置よりも第1方向他方側に位置する、請求項14に記載の冷却装置。
  16. 第3方向に視て、前記凹部の少なくとも一部は、前記凸部の少なくとも一部と重なる、請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の冷却装置。
JP2021144426A 2021-09-06 2021-09-06 冷却装置 Pending JP2023037693A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021144426A JP2023037693A (ja) 2021-09-06 2021-09-06 冷却装置
CN202211048461.7A CN115773677A (zh) 2021-09-06 2022-08-30 冷却装置
US17/901,027 US20230077047A1 (en) 2021-09-06 2022-09-01 Cooling device
DE102022209242.2A DE102022209242A1 (de) 2021-09-06 2022-09-06 Kühlvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021144426A JP2023037693A (ja) 2021-09-06 2021-09-06 冷却装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023037693A true JP2023037693A (ja) 2023-03-16

Family

ID=85226658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021144426A Pending JP2023037693A (ja) 2021-09-06 2021-09-06 冷却装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230077047A1 (ja)
JP (1) JP2023037693A (ja)
CN (1) CN115773677A (ja)
DE (1) DE102022209242A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6984778B1 (ja) * 2021-05-20 2021-12-22 富士電機株式会社 冷却装置および冷却装置を備える半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20230077047A1 (en) 2023-03-09
DE102022209242A1 (de) 2023-03-09
CN115773677A (zh) 2023-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5009249B2 (ja) 冷却器
US20080216991A1 (en) Cooling device for information equipment
JP2015050232A (ja) 冷却器
JP2014072395A (ja) 冷却装置
JP2008041750A (ja) 水冷式ヒートシンク及び水冷システム
JP2019149404A (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
TW202204840A (zh) 均溫板結構
US8899307B2 (en) Cooling device
JP2023037693A (ja) 冷却装置
JP2023023518A (ja) 液冷ジャケット、および冷却装置
WO2019180762A1 (ja) 液冷式冷却器
JP2022179285A (ja) 放熱部材
JP6563161B1 (ja) 冷却器、電力変換装置ユニット及び冷却システム
JP2022060088A (ja) 冷却装置、および冷却システム
JP2023154856A (ja) 液冷ジャケット、および冷却装置
JP2024034334A (ja) 放熱部材
JP2024034337A (ja) 放熱部材
WO2023181914A1 (ja) 放熱部材、冷却装置、および半導体モジュール
JP2023023517A (ja) 液冷ジャケット、および冷却装置
JP2008218828A (ja) 冷却装置及び冷却装置付半導体装置
WO2023063192A1 (ja) 放熱部材
JP2005123260A (ja) 水冷式ヒートシンク
JP2023135729A (ja) 冷却部材
TWI747037B (zh) 液冷式散熱頭改良結構
JP3936940B2 (ja) ヒートシンクおよび冷却装置