WO2019180762A1 - 液冷式冷却器 - Google Patents

Abstract

液冷式冷却器（１）は、放熱フィン（２ｂ、３ｂ）の間に配置された仕切り部材（４）により、入口ヘッダ領域（６）及び出口ヘッダ領域（９）を形成している。流入口（３１）への冷媒の流入方向をＹ方向、Ｙ方向と直交する方向をＸ方向とするとき、仕切り部材（４）は、入口ヘッダ領域（６）へＹ方向に流入した冷媒を、仕切り壁（４３）によって進行方向を曲げさせながら入口流路（７）に導くことにより、ヘッダ領域（６）を通過した冷媒を、入口流路（７）全域に対してほぼ等しい流速で流入させ、さらに放熱領域（１１）の一側面に対してＸ方向に一様な流速で流入させる。これにより、発熱素子（５０）の設置面において均一な冷却効果が得られる。

Description

液冷式冷却器

　本願は、発熱素子を冷却する液冷式冷却器に関するものである。

　パワー半導体のＳｉＣチップ等は、高コストであるためチップサイズの縮小が必要不可欠となっている。その結果、発熱密度が増大して高温になることから、従来の空冷式冷却器よりも冷却性能の高い液冷式冷却器が用いられることが多い。

　例えば特許文献１には、液冷式冷却器の流路を３層構成とし、上層と下層に放熱フィンを配置して放熱領域とし、中層を冷媒の出入口とした液冷式冷却器が開示されている。この先行例では、放熱領域の他の領域に仕切り壁で区画された入口ヘッダ領域と出口ヘッダ領域を形成し、冷却液の流入口及び流出口はそれぞれ、入口ヘッダ領域及び出口ヘッダ領域の外側面全域のいずれの箇所でも設置可能としている。

　また、特許文献２には、冷媒の導入口と排出口がウォータージャケットの同一壁面に形成され、導入口から延在された冷媒導入流路と、冷媒導入流路と並列して配置され排出口に延在された冷媒排出流路と、冷媒導入流路と冷媒排出流路とを連通する位置に形成されヒートシンクが配置された冷却用流路を備えた冷却器が開示されている。この先行例では、冷媒導入流路にヒートシンクの一側面に向かって冷媒を誘導するためのガイド部を配置し、冷却用流路へ入る冷媒が偏って流れる偏流を解消している。

特開２０１５－１５３７９９号公報 ＷＯ２０１２／１４７５４４号公報

　上記特許文献１では、入口ヘッダ領域及び出口ヘッダ領域を設けることにより、冷却液の流入口と流出口の配置箇所の自由度を高めている。しかしながら、従来の液冷式冷却器は、パイプレイアウトに制約があることが多く、冷媒の流入口と流出口の位置が固定されることが多かった。このため、設置される発熱素子が増えるに伴い、冷却器を冷媒進行方向に拡大することで、発熱素子の設置面を確保していた。この場合、発熱素子は冷媒の進行方向に配列されるため、流出口側に配置された発熱素子直下の冷媒温度が流入口側よりも高くなっているという問題があった。

　また、冷却器の拡大に伴い冷却器内の流路の距離が延び、さらに圧力損失の主要因であるフィン領域の通過距離が延びるため、圧力損失が増大するという問題があった。また、放熱領域の横に流量調整用のヘッダを設け、流路断面積を大きくした場合、冷却器の投影面積が大きくなり冷却器が大型化するという問題があった。

　上記特許文献２では、冷媒導入流路とヒートシンクが配置された冷却用流路とが直交しているため、冷却器が冷媒進行方向に拡大してもフィン領域の通過距離は延びない。しかし、冷媒導入流路が延びるためガイド部の効果が薄れ、ヒートシンクの一側面に向かって冷媒を偏りなく誘導するのが難しくなる。また、この特許文献２のように、冷媒の進行方向を曲げるための領域を放熱領域以外の箇所に設けた場合、冷却器の投影面積が大きくなり大型化は避けられない。

　本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、発熱素子の設置面の拡大に伴う圧力損失の増大と装置の大型化を抑制することができ、設置面において均一な冷却効果が得られる液冷式冷却器を提供することを目的とする。

　本願に開示される液冷式冷却器は、第１の放熱フィンを有するヒートシンクと、第２の放熱フィンを有しヒートシンクと共に冷却容器を形成するジャケットと、冷却容器の内部で対向配置された第１の放熱フィンと第２の放熱フィンとの間に配置された仕切り部材とを備え、冷却容器は、対向する一対の側壁面に冷媒の流入口と流出口を個々に有すると共に、対向する他の一対の側壁面に沿って互いに平行に設けられた入口流路と出口流路を有し、仕切り部材は、第１の放熱フィン及び第２の放熱フィンのそれぞれと接する一対の板部と、一対の板部を連結する仕切り壁とを有し、一方の板部と第１の放熱フィン、及び他方の板部と第２の放熱フィンとによって２層の放熱領域を形成すると共に、２層の放熱領域の間に一対の板部と仕切り壁によって入口ヘッダ領域と出口ヘッダ領域を形成し、入口ヘッダ領域は流入口と連通し、出口ヘッダ領域は流出口と連通し、且つ２層の放熱領域は、入口流路を介して入口ヘッダ領域と連通すると共に出口流路を介して出口ヘッダ領域と連通しており、第１の放熱フィンの設置面と平行な面内において、流入口への冷媒の流入方向をＹ方向とし、Ｙ方向と直交する方向をＸ方向とするとき、仕切り部材は、入口ヘッダ領域へＹ方向に流入した冷媒を、仕切り壁によって進行方向を曲げさせながら入口流路に導き、入口流路から２層の放熱領域へＸ方向に流入させるものである。

　本願に開示される液冷式冷却器よれば、２層の放熱領域の間に配置された仕切り部材により入口ヘッダ領域及び出口ヘッダ領域を形成し、流入口から入口ヘッダ領域へＹ方向に流入した冷媒を、仕切り壁によって進行方向を曲げさせながら入口流路に導くことにより、ヘッダ領域を通過した冷媒を、入口流路全域に対してほぼ等しい流速で流入させ、さらに放熱領域に対してＸ方向に一様な流速で流入させることができる。これにより、放熱領域全面において均一な冷却効果が得られる。また、冷却容器をＹ方向に拡大した場合でも、冷媒が放熱フィンを通過する距離は一定であるため、圧力損失の増大を抑制することができる。さらに、入口ヘッダ領域及び出口ヘッダ領域を２層の放熱領域の間に設けているため、装置の大型化を抑制することができる。
　本願の上記以外の目的、特徴、観点及び効果は、図面を参照する以下の本願の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。

実施の形態１による液冷式冷却器の構成を説明する分解斜視図である。 実施の形態１による液冷式冷却器を示す平面図である。 実施の形態１による液冷式冷却器を示す断面斜視図である。 実施の形態１による液冷式冷却器の一部を拡大して示す断面斜視図である。 実施の形態１による液冷式冷却器における冷媒の流れを説明する図である。 実施の形態１による液冷式冷却器における仕切り部材の変形例を示す斜視図である。 実施の形態１による液冷式冷却器における仕切り部材の別の変形例を示す斜視図である。 実施の形態２による液冷式冷却器の構成を説明する分解斜視図である。 実施の形態２による液冷式冷却器を示す平面図である。 実施の形態２による液冷式冷却器の一部を拡大して示す断面斜視図である。 実施の形態３による液冷式冷却器の構成を説明する分解斜視図である。 実施の形態３による液冷式冷却器を示す平面図である。 実施の形態３による液冷式冷却器を示す断面図である。 実施の形態４による液冷式冷却器を示す断面図である。 実施の形態５による液冷式冷却器を示す平面図である。 実施の形態５による液冷式冷却器を示す断面図である。 実施の形態６による液冷式冷却器を示す断面図である。

実施の形態１．
　以下に、実施の形態１による液冷式冷却器について、図面に基づいて説明する。図１は、実施の形態１による液冷式冷却器の構成を説明する分解斜視図であり、各構成部品を透視して示している。図２は、実施の形態１による液冷式冷却器を示す平面図であり、図３は、図２中Ａ－Ａで示す位置で切断した断面を矢印方向から見た断面斜視図、図４は、図３中Ｂで示す実線で囲まれた部分を拡大した断面斜視図である。さらに、図５は、実施の形態１による液冷式冷却器における冷媒の流れを説明する図である。なお、各図において、同一、相当部分には同一符号を付している。

　図１に示すように、本実施の形態１による液冷式冷却器１は、ヒートシンク２、ジャケット３、及び仕切り部材４を備えている。ヒートシンク２とジャケット３は、例えばアルミニウム、銅等の良熱伝導性の材料を用いて形成される。ヒートシンク２のベース面２ａには複数の発熱素子５０が設置され、その反対側の面には第１の放熱フィンである放熱フィン２ｂを有している。

　ジャケット３は、ヒートシンク２と共に液冷式冷却器１の冷却容器を形成する。ジャケット３のベース面３ａには複数の発熱素子５０が設置され、その反対側の面には第２の放熱フィンである放熱フィン３ｂを有している。発熱素子５０は、ベース面２ａ、３ａに対して金属結合、グリース、または接着等で固定される。

　仕切り部材４は、冷却容器の内部で対向配置された放熱フィン２ｂ、３ｂの間に配置される。仕切り部材４は、放熱フィン２ｂ、３ｂのそれぞれと接する一対の板部４１、４２と、一対の板部４１、４２を連結する仕切り壁４３を有している。一方の板部４１と放熱フィン２ｂ、及び他方の板部４２と放熱フィン３ｂによって、２層の放熱領域１１ａ、１１ｂ（総称して放熱領域１１）が形成される。

　さらに、仕切り部材４は、２層の放熱領域１１ａ、１１ｂの間に、一対の板部４１、４２と仕切り壁４３によって、入口ヘッダ領域６と出口ヘッダ領域９を形成している。すなわち、仕切り壁４３は、一対の板部４１、４２により形成される中間層を、入口ヘッダ領域６と出口ヘッダ領域９に分割している。

　図２に示すように、液冷式冷却器１の冷却容器は、対向する一対の長手方向側壁面１ａ、１ｂと、これらに直交する一対の短手方向側壁面１ｃ、１ｄを有している。さらに、冷却容器は、短手方向側壁面１ｃ、１ｄに冷媒の流入口３１と流出口３２を個々に有すると共に、長手方向側壁面１ａ、１ｂに沿って互いに平行に設けられた入口流路７と出口流路８を有している。放熱領域１１は、入口流路７を介して入口ヘッダ領域６と連通すると共に、出口流路８を介して出口ヘッダ領域９と連通している。

　また、短手方向側壁面１ｃ、１ｄの内側には、流入口３１と連通する冷媒入口部５と、流出口３２と連通する冷媒出口部１０が設けられている。冷媒入口部５は入口ヘッダ領域６を介して入口流路７と連通し、冷媒出口部１０は出口ヘッダ領域９を介して出口流路８と連通している。すなわち、流入口３１から流入した冷媒は、冷媒入口部５、入口ヘッダ領域６、入口流路７、放熱領域１１、出口流路８、出口ヘッダ領域９、及び冷媒出口部１０を通過して流出口３２から排出される。

　以下の説明では、放熱フィン２ｂ、３ｂの設置面と平行な面内において、流入口３１への冷媒の流入方向をＹ方向とし、Ｙ方向と直交する方向をＸ方向とする（図２参照）。複数の発熱素子５０は、長手方向であるＹ方向に配列され、設置される発熱素子５０の数が増えた場合、冷却容器はＹ方向に拡大される。また、放熱領域１１において、発熱素子５０の配列方向（Ｙ方向）と、冷媒の進行方向（Ｘ方向）は直交している。

　図１及び図２に示すように、仕切り部材４を板部４１、４２の面に対して垂直な方向から見たとき、仕切り壁４３の形状は直線状であり、入口ヘッダ領域６の流路断面積は、流入口３１側から流出口３２側に向かって連続的に減少している。すなわち、入口ヘッダ領域６の流路断面積は、流入口３１側より流出口３２側が小さくなっている。これにより、仕切り部材４は、入口ヘッダ領域６へＹ方向に流入した冷媒を、仕切り壁４３によって進行方向を曲げさせながら入口流路７へ導き、入口流路７から２層の放熱領域１１ａ、１１ｂへＸ方向に流入させることができる。

　液冷式冷却器１における冷媒の流れについて、図２及び図５を用いて説明する。図２及び図５において、矢印は冷媒の流れを示している。外部から供給される冷却水等の冷媒は、流入口３１からＹ方向に冷媒入口部５へ流入し、続いて入口ヘッダ領域６へ流入する。入口ヘッダ領域６では、流路断面積がＹ方向に向かって減少しているため、冷媒は進行方向を入口流路７の方へ曲げられる。また、入口ヘッダ領域６において、流入口３１側と流出口３２側を流れる冷媒の流体抵抗はほぼ等しい。

　このため、入口ヘッダ領域６を通過した冷媒は、排出口３２側においても流速が低下せず、入口流路７全域に対してほぼ等しい流速で流入し、さらに入口流路７から上層と下層の放熱領域１１ａ、１１ｂへＸ方向に流入する。このとき、入口流路７全域にほぼ等しい流速で流入した冷媒は、放熱領域１１の一側面に対して一様に流入する。放熱領域１１ａ、１１ｂに流入した冷媒は、発熱素子５０からの熱を吸熱した放熱フィン２ｂ、３ｂと熱交換する。熱交換により受熱した冷媒は、出口流路８で合流した後、出口ヘッダ領域９を通過して冷媒出口部１０に流入し、流出口３２から排出される。

　なお、仕切り部材４を板部４１、４２の面に対して垂直な方向から見たときの仕切り壁の形状は、直線状に限定されるものではなく、折れ線状、または曲線状であってもよい。また、入口ヘッダ領域６の流路断面積は、流入口３１側から流出口３２側に向かって段階的に減少していてもよく、増減を繰り返しながら減少していてもよい。いずれの場合も、入口ヘッダ領域６の流路断面積は、流入口３１側より流出口３２側が小さくなっている。

　直線状の仕切り壁４３の場合、Ｙ方向に配列された複数の発熱素子５０が均一に冷却されるが、発熱密度が異なる発熱素子が設置される場合、発熱素子毎に必要な冷却性能が得られるように、仕切り壁の形状を変更することができる。例えば、図６に示すような曲線状の仕切り壁４３ａ、あるいは図７に示すような折れ線状の仕切り壁４３ｂとし、冷媒の流速が任意の箇所で大きくなるように制御してもよい。具体的には、入口ヘッダ領域６の流路断面積を小さくした箇所では流体抵抗が大きくなるため、入口流路７に流入する冷媒の流速は大きくなり、さらに放熱領域１１へ流入する冷媒の流速も大きくなる。

　なお、仕切り壁４３ａ、４３ｂの形状は、発熱素子５０の設置箇所に対応する放熱領域１１を通過する冷媒の流速が、設置箇所に対応しない放熱領域１１を通過する冷媒の流速より大きくなるように決定されることが望ましい。あるいは、発熱密度が大きい発熱素子５０の設置箇所に対応する放熱領域１１を通過する冷媒の流速を特に大きくすることも可能である。

　本実施の形態１によれば、２層の放熱領域１１ａ、１１ｂの間に配置された仕切り部材４により入口ヘッダ領域６及び出口ヘッダ領域９を形成し、流入口３１から入口ヘッダ領域６へＹ方向に流入した冷媒を、仕切り壁４３によって進行方向を曲げさせながら入口流路７に導くことにより、入口ヘッダ領域６を通過した冷媒を、入口流路７全域に対してほぼ等しい流速で流入させ、さらに放熱領域１１の一側面に対してＸ方向に一様な流速で流入させることができる。

　これにより、発熱素子５０が設置されるベース面２ａ、３ａの全域に対し、直下の放熱領域１１ａ、１１ｂに同等の温度の冷媒を一様に流入させることができる。すなわち、流入口３１付近の発熱素子５０の直下と、流出口３２付近の発熱素子５０の直下とで、同等の温度の冷媒を流入することが可能であり、発熱素子５０の設置面において均一な冷却効果が得られる。

　また、発熱素子５０の設置面を増加させるために冷却容器を長手方向（Ｙ方向）に拡大した場合でも、冷媒が放熱フィン２ｂ、３ｂを通過する距離は一定であるため、圧力損失の増大を抑制することができる。さらに、入口ヘッダ領域６及び出口ヘッダ領域９を放熱領域１１ａ、１１ｂの間に設けているため、冷却容器の投影面積の拡大を抑制することができる。以上のことから、本実施の形態１に係る液冷式冷却器１によれば、発熱素子５０の設置面の拡大に伴う圧力損失の増大と装置の大型化を抑制することができ、設置面において均一な冷却効果が得られる。

実施の形態２．
　図８は、実施の形態２による液冷式冷却器の構成を説明する分解斜視図であり、各構成部品を透視して示している。図９は、実施の形態２による液冷式冷却器を示す平面図であり、図１０は、図９中Ｃ－Ｃで示す位置で切断した断面の一部を拡大した断面斜視図である。

　上記実施の形態１では、一対の板部４１、４２と仕切り壁４３が一体に形成された仕切り部材４を用いたが、本実施の形態２による液冷式冷却器１Ａは、２つの仕切り部材４Ａ、４Ｂにより入口ヘッダ領域６と出口ヘッダ領域９を別個に形成している。なお、本実施の形態２による液冷式冷却器１Ａのその他の構成及び動作については、上記実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。

　本実施の形態２による仕切り部材４Ａ、４Ｂは、流入口３１または流出口３２の方向から見た断面形状がＵ字型である。図１０に示すように、仕切り部材４Ａは、一対の板部４１Ａ、４２Ａと、これらを連結する仕切り壁４３Ａを有している。同様に、仕切り部材４Ｂは、一対の板部４１Ｂ、４２Ｂと、これらを連結する仕切り壁４３Ｂを有している。これらの仕切り部材４Ａ、４Ｂは、放熱フィン２ｂ、３ｂの間に、互いの仕切り壁４３Ａ、４３Ｂが接するように配置される。

　本実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、断面Ｕ字型の仕切り部材４Ａ、４Ｂは、１枚の板から絞り加工で製作することができるため、製造が容易で低コスト化が図られる。

実施の形態３．
　図１１は、実施の形態３による液冷式冷却器の構成を説明する分解斜視図であり、各構成部品を透視して示している。図１２は、実施の形態３による液冷式冷却器を示す平面図であり、図１３は、図１２中Ｄ－Ｄで示す位置で切断した断面を矢印方向から見た断面図である。

　本実施の形態３による液冷式冷却器１Ｂは、冷却容器の内部をＹ方向に隣接する複数の領域に分割する仕切り板として、ヒートシンク仕切り板２１とジャケット仕切り板３３を備えている。分割された各々の領域は、入口ヘッダ領域、入口流路、放熱領域、出口流路、及び出口ヘッダ領域を有している。

　具体的には、ヒートシンク仕切り板２１は、ヒートシンク２側の放熱領域を第１の放熱領域１１ｃと第２の放熱領域１１ｄに仕切っている。また、ジャケット仕切り板３３は、ジャケット３側の放熱領域を第１の放熱領域１１ｃと第２の放熱領域１１ｄに仕切ると共に、入口流路を第１の入口流路７ａと第２の入口流路７ｂに仕切り、出口流路を第１の出口流路８ａと第２の出口流路８ｂに仕切っている。

　これにより、図１２に示すように、流入口３１に近い領域は、第１の放熱領域１１ｃ、第１の入口流路７ａ、及び第１の出口流路８ａを有し、仕切り壁４３Ｃを有する仕切り部材４Ｃにより入口ヘッダ領域６ａと出口ヘッダ領域９ａが形成されている。また、流入口３１に遠い領域は、第２の放熱領域１１ｄ、第２の入口流路７ｂ、及び第２の出口流路８ｂを有し、仕切り壁４３Ｄを有する仕切り部材４Ｄにより入口ヘッダ領域６ｂと出口ヘッダ領域９ｂが形成されている。

　また、ジャケット仕切り板３３は、互いに隣接する２つの領域において、流入口３１に近い領域の出口ヘッダ領域９ａと、流入口３１に遠い領域の入口ヘッダ領域６ｂとを連通させる開口部３３ａを有している。

　液冷式冷却器１Ｂにおける冷媒の流れは、基本的には上記実施の形態１と同様であるが、第１の放熱領域１１ｃから出口ヘッダ領域９ａを通過した後は、ジャケット仕切り板３３の開口部３３ａを通過し、隣の領域の入口ヘッダ領域６ｂへ流入する。その後は、第２の入口流路７ｂ、第２の放熱領域１１ｄ、第２の出口流路８ｂ、及び冷媒出口部１０を通過して流出口３２から排出される。

　なお、本実施の形態３では、冷却容器の内部をＹ方向に隣接する２つの領域に分割したが、３つ以上の領域に分割することも可能である。本実施の形態３によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、冷却容器の長手方向（Ｙ方向）の寸法が拡大した場合でも、各々の領域に流入する冷媒の流速の低下が抑制されるため、高い冷却性能を確保することができる。

実施の形態４．
　図１４は、実施の形態４による液冷式冷却器を示す断面図である。本実施の形態４による液冷式冷却器１Ｃは、仕切り部材４の仕切り壁４４を、板部４１、４２の面に対して垂直な方向に弾性を有する弾性部材で構成したものである。なお、本実施の形態４による液冷式冷却器１Ｃのその他の構成及び動作については、上記実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。

　本実施の形態４では、冷却容器に組み込まれる前の仕切り部材４は、板部４１、４２の面に対して垂直な方向の寸法が、放熱フィン２ｂ先端と放熱フィン３ｂ先端との間隔よりも大きい。このため、図１４に示すように、ジャケット３をヒートシンク２で閉じる際に発生する荷重により、仕切り壁４４は湾曲する。さらに、仕切り壁４４の復元力により、板部４１、４２は図１４中、矢印方向に放熱フィン２ｂ、３ｂに押しつけられ、板部４１、４２は、放熱フィン２ｂ、３ｂに密着して配置される。

　本実施の形態４によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、板部４１、４２と放熱フィン２ｂ、３ｂとの間に隙間がないため、放熱領域１１を通過する冷媒が放熱フィン２ｂ、３ｂと確実に熱交換することができ、高い冷却性能を確保することができる。

実施の形態５．
　図１５は、実施の形態５による液冷式冷却器を示す平面図であり、図１６は、図１５中Ｅ－Ｅで示す位置で切断した断面を矢印方向から見た断面図である。本実施の形態５による液冷式冷却器１Ｄは、上記実施の形態４と同様に、弾性部材からなる仕切り壁４４を有する仕切り部材４を備え、さらに、一対の板部４１、４２の間に、板部４１、４２の外周部を支持する複数の板バネ１２を備えたものである。なお、本実施の形態５による液冷式冷却器１Ｄのその他の構成及び動作については、上記実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。

　上記実施の形態４では、仕切り部材４の板部４１、４２の端部は、仕切り壁４４を支点とした自由端となっている。このため、入口ヘッダ領域６及び出口ヘッダ領域９の流路断面積が安定しない可能性がある。そこで、本実施の形態５では、板部４１、４２の外周部を板バネ１２で支持することにより、上記実施の形態４よりも安定して所定の流路断面積を保つことが可能である。また、板バネ１２の弾性力により、板部４１、４２は図１６中、矢印方向に放熱フィン２ｂ、３ｂに押しつけられ、板部４１、４２は、放熱フィン２ｂ、３ｂに密着して配置される。

　本実施の形態５によれば、上記実施の形態４と同様の効果に加え、板バネ１２により入口ヘッダ領域６及び出口ヘッダ領域９の流路断面積が確保されるため、安定した冷却効果が得られ信頼性が向上する。

実施の形態６．
　図１７は、実施の形態６による液冷式冷却器を示す断面図である。本実施の形態６による液冷式冷却器１Ｅは、仕切り部材４の一対の板部４１、４２の放熱フィン２ｂ、３ｂと接する面に、板部４１、４２よりも低熱伝導率の樹脂材料１３を接合または接着したものである。なお、本実施の形態５による液冷式冷却器１Ｅのその他の構成及び動作については、上記実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。

　本実施の形態６では、板部４１、４２の放熱フィン２ｂ、３ｂと接する面に、板部４１、４２よりも低熱伝導率の樹脂材料１３を設けることにより、放熱フィン２ｂ、３ｂの熱が板部４１、４２を介して入口ヘッダ領域６へ伝導することを抑制している。これにより、入口ヘッダ領域６を通過する冷媒の温度上昇を抑制することができ、放熱領域１１へ流入する冷媒の温度を低く保つことができる。

　本実施の形態６によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、放熱フィン２ｂ、３ｂから入口ヘッダ領域６への熱の伝導を抑制することができるので、さらに高い冷却性能を確保することができる。

　本開示は、様々な例示的な実施の形態が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

　１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ　液冷式冷却器、１ａ、１ｂ　長手方向側壁面、１ｃ、１ｄ　短手方向側壁面、２　ヒートシンク、２ａ　ベース面、２ｂ　放熱フィン、３　ジャケット、３ａ　ベース面、３ｂ　放熱フィン、４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ　仕切り部材、５　冷媒入口部、６、６ａ、６ｂ　入口ヘッダ領域、７　入口流路、７ａ　第１の入口流路、７ｂ　第２の入口流路、８　出口流路、８ａ　第１の出口流路、８ｂ　第２の出口流路、９、９ａ、９ｂ　出口ヘッダ領域、１０　冷媒出口部、１１、１１ａ、１１ｂ　放熱領域、１１ｃ　第１の放熱領域、１１ｄ　第２の放熱領域、１２　板バネ、１３　樹脂材料、２１　ヒートシンク仕切り板、３１　流入口、３２　流出口、３３　ジャケット仕切り板、３３ａ　開口部、４１、４１Ａ、４１Ｂ、４２、４２Ａ、４２Ｂ　板部、４３、４３ａ、４３ｂ、４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ、４４　仕切り壁、５０　発熱素子

Claims (9)

1. 　第１の放熱フィンを有するヒートシンクと、第２の放熱フィンを有し前記ヒートシンクと共に冷却容器を形成するジャケットと、前記冷却容器の内部で対向配置された前記第１の放熱フィンと前記第２の放熱フィンとの間に配置された仕切り部材とを備え、
   前記冷却容器は、対向する一対の側壁面に冷媒の流入口と流出口を個々に有すると共に、対向する他の一対の側壁面に沿って互いに平行に設けられた入口流路と出口流路を有し、
   前記仕切り部材は、前記第１の放熱フィン及び前記第２の放熱フィンのそれぞれと接する一対の板部と、前記一対の板部を連結する仕切り壁とを有し、一方の前記板部と前記第１の放熱フィン、及び他方の前記板部と前記第２の放熱フィンとによって２層の放熱領域を形成すると共に、前記２層の放熱領域の間に前記一対の板部と前記仕切り壁によって入口ヘッダ領域と出口ヘッダ領域を形成し、
   前記入口ヘッダ領域は前記流入口と連通し、前記出口ヘッダ領域は前記流出口と連通し、且つ前記２層の放熱領域は、前記入口流路を介して前記入口ヘッダ領域と連通すると共に前記出口流路を介して前記出口ヘッダ領域と連通しており、
   前記第１の放熱フィンの設置面と平行な面内において、前記流入口への冷媒の流入方向をＹ方向とし、前記Ｙ方向と直交する方向をＸ方向とするとき、前記仕切り部材は、前記入口ヘッダ領域へ前記Ｙ方向に流入した冷媒を、前記仕切り壁によって進行方向を曲げさせながら前記入口流路に導き、前記入口流路から前記２層の放熱領域へ前記Ｘ方向に流入させることを特徴とする液冷式冷却器。
2. 　前記仕切り部材を前記板部の面に対して垂直な方向から見たとき、前記仕切り壁の形状は、直線状、折れ線状、または曲線状であることを特徴とする請求項１記載の液冷式冷却器。
3. 　前記入口ヘッダ領域の流路断面積は、前記流入口側から前記流出口側に向かって連続的または段階的に減少していること特徴とする請求項２記載の液冷式冷却器。
4. 　前記ヒートシンクの前記第１の放熱フィンと反対側の面、及び前記ジャケットの前記第２の放熱フィンと反対側の面は、複数の発熱素子が前記Ｙ方向に配列される設置面であり、前記仕切り壁の形状は、前記発熱素子の設置箇所に対応する前記放熱領域を通過する冷媒の流速が、前記設置箇所に対応しない前記放熱領域を通過する冷媒の流速よりも大きくなるように決定されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液冷式冷却器。
5. 　前記仕切り部材は、断面形状がＵ字型の部材を２つ含み、前記２つの部材により前記入口ヘッダ領域と前記出口ヘッダ領域を別個に形成していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液冷式冷却器。
6. 　前記冷却容器の内部を前記Ｙ方向に隣接する複数の領域に分割する仕切り板を備え、各々の前記領域は、前記入口ヘッダ領域、前記入口流路、前記放熱領域、前記出口流路、及び前記出口ヘッダ領域を有し、
   前記仕切り板は、互いに隣接する２つの前記領域において前記流入口に近い領域の前記出口ヘッダ領域と、前記流入口に遠い領域の前記入口ヘッダ領域とを連通させる開口部を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の液冷式冷却器。
7. 　前記仕切り部材において、前記仕切り壁は、前記板部の面に対して垂直な方向に弾性を有する弾性部材であり、前記一対の板部は、前記第１の放熱フィン及び前記第２の放熱フィンに密着して配置されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の液冷式冷却器。
8. 　前記一対の板部の間に、前記板部の外周部を支持する複数の板バネを備えたことを特徴とする請求項７記載の液冷式冷却器。
9. 　前記仕切り部材において、前記一対の板部は、前記第１の放熱フィン及び前記第２の放熱フィンと接する面に、前記板部よりも低熱伝導率である樹脂材料が接合または接着されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の液冷式冷却器。

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