WO2025205366A1 - 冷却装置の製造方法および冷却装置 - Google Patents

冷却装置の製造方法および冷却装置

Info

Publication number
WO2025205366A1
WO2025205366A1 PCT/JP2025/010806 JP2025010806W WO2025205366A1 WO 2025205366 A1 WO2025205366 A1 WO 2025205366A1 JP 2025010806 W JP2025010806 W JP 2025010806W WO 2025205366 A1 WO2025205366 A1 WO 2025205366A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flow path
recess
cooling
connection
thickness direction
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
PCT/JP2025/010806
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
章裕 田辺
晶一 中南
啓治 三木
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.)
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Precision Products 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 Sumitomo Precision Products Co Ltd filed Critical Sumitomo Precision Products Co Ltd
Publication of WO2025205366A1 publication Critical patent/WO2025205366A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/26Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass heat exchangers or the like
    • 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
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W40/00Arrangements for thermal protection or thermal control
    • H10W40/40Arrangements for thermal protection or thermal control involving heat exchange by flowing fluids
    • H10W40/47Arrangements for thermal protection or thermal control involving heat exchange by flowing fluids by flowing liquids, e.g. forced water cooling

Definitions

  • a method for manufacturing a cooling device that cools an externally installed object is known.
  • JP 2009-248169 A discloses a manufacturing method for a cooling device (cold plate) in which a pipe is sandwiched in a groove formed by overlapping two metal plates.
  • a serpentine pipe is placed between two metal plates to produce a cooling device.
  • the cooling device disclosed in JP 2009-248169 A has a refrigerant inlet and outlet located on the same surface of the main body of the cooling device, and the refrigerant drawn in through the inlet exchanges heat with a heating element placed in the main body before being discharged through the outlet.
  • This invention was made to solve the above-mentioned problems, and one object of this invention is to provide a manufacturing method for a cooling device and a cooling device that can suppress a decrease in the cooling capacity of an object due to heat exchange downstream of the cooling flow path.
  • the manufacturing method of the cooling device is a manufacturing method of a cooling device having a flat main body portion and configured to cool an externally installed object, and includes the steps of: forming a first recess for a cooling flow path, recessed toward the other side in the first thickness direction, on one side of the first thickness direction (i.e., the thickness direction of the main body portion) where an inlet for drawing in a refrigerant and an outlet for discharging the refrigerant are provided; forming a first connection recess, recessed toward the other side in the first thickness direction, on a bottom surface of the inner circumferential surface of the first recess for a cooling flow path, which is a surface perpendicular to the first thickness direction; forming a first connection recess, recessed toward the other side in the first thickness direction, which connects with a side surface perpendicular to the bottom surface and connects with an end of the return flow path recess on the side where the inlet and outlet are
  • a first recess for the cooling flow path is formed on one surface of the main body in the first thickness direction, which is the thickness direction of the main body. Therefore, by placing a lid on the main body, the cooling flow path can be formed without meandering on one surface of the main body in the first thickness direction.
  • a method for manufacturing a cooling device and a cooling device can be provided that can suppress the decrease in the cooling capacity of the object as it moves downstream of the cooling flow path, compared to a configuration in which the cooling flow path meanders on one surface of the main body in the first thickness direction.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a cooling device according to an embodiment.
  • 1 is a perspective view showing a cooling device according to an embodiment
  • 2 is a schematic view of a main body of the cooling device according to the embodiment, viewed in the Z2 direction.
  • FIG. 10 is a schematic view of a main body of the cooling device according to the embodiment before recesses are formed, viewed in the Z2 direction.
  • FIG. 10 is a schematic view of the main body of the cooling device of the embodiment after the first recess for cooling flow path is formed, viewed in the Z2 direction.
  • FIG. 10 is a schematic view of the main body of the cooling device of the embodiment after a return flow path recess is formed, viewed in the Z2 direction.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along line II-II of the cooling device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of the cooling device according to the embodiment.
  • 1 is a perspective view showing a main body portion in which a partition member is arranged according to an embodiment of the cooling device; 1 is a perspective view showing a main body portion in which a first plate-shaped member is arranged according to an embodiment of the cooling device; 1 is a perspective view showing a main body portion on which fin members are arranged according to an embodiment of the cooling device;
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along line IV-IV of the cooling device according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a cooling device 100 of this embodiment.
  • the cooling device 100 is what is known as a cold plate.
  • the cooling device 100 cools an object 90 placed outside by exchanging heat between a refrigerant circulating inside the cooling device 100 and the object 90.
  • the refrigerant is, for example, water.
  • the refrigerant may be a liquid other than water, such as antifreeze (brine), as long as it is capable of exchanging heat with the object 90.
  • the object 90 is, for example, an element such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).
  • IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
  • FIG 2 is a perspective view showing the cooling device 100 of this embodiment.
  • the cooling device 100 comprises a main body 10, a partition member 11, a first plate-shaped member 12, a fin member 13, a second plate-shaped member 14, and a lid member 15.
  • the cooling device 100 is manufactured by joining the main body 10, the partition member 11, the first plate-shaped member 12, the fin member 13, the second plate-shaped member 14, and the lid member 15 by brazing.
  • An object 90 is placed on one side of the cooling device 100 in the thickness direction (Z direction).
  • the thickness direction of the main body 10 of the cooling device 100 is the Z direction.
  • the thickness direction of the main body 10 is the stacking direction when the lid member 15 and other components are stacked on the main body 10.
  • One direction of the Z direction is the Z1 direction, and the other direction is the Z2 direction.
  • the "thickness direction of the main body” in the claims refers to the thickness direction (Z direction) of the main body 10.
  • the “first thickness direction” in the claims is an example of the thickness direction (Z direction) of the main body 10.
  • the direction along one side is defined as the X direction
  • the direction along the other side is defined as the Y direction.
  • One of the X directions is defined as the X1 direction, and the other as the X2 direction.
  • one of the Y directions is defined as the Y1 direction, and the other as the Y2 direction.
  • the "first direction" in the claims refers to the X direction.
  • the main body 10 is a flat metal member.
  • the main body 10 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy.
  • the partition member 11 is a metal member with an elongated shape.
  • the partition member 11 separates the first connection flow path 4 into a portion 4a that connects to the cooling flow path 2 and a portion 4b that connects to the return flow path 3 (see Figure 25).
  • the partition member 11 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy. Note that an elongated shape refers to a thin shape that extends in a predetermined direction.
  • the first plate-shaped member 12 is a member having a core material and brazing filler metal layers provided on both sides of the core material.
  • the first plate-shaped member 12 has a flat plate shape.
  • the first plate-shaped member 12 has brazing filler metal layers on one side and the other side in the Z direction.
  • the first plate-shaped member 12 is, for example, a brazing sheet.
  • the fin member 13 is a corrugated fin.
  • the fin member 13 may be, for example, a plain type, a perforated type, a herringbone type, a louver type, or a serrated type.
  • the fin member 13 is disposed on the upper surface of the first plate-shaped member 12.
  • the second plate-shaped member 14 is a member having a core material and brazing filler metal layers provided on both sides of the core material.
  • the second plate-shaped member 14 has a flat plate shape.
  • the second plate-shaped member 14 has brazing filler metal layers on one side and the other side in the Z direction.
  • the second plate-shaped member 14 is, for example, a brazing sheet.
  • the second plate-shaped member 14 is provided with through holes 14a through which screws are inserted to fix the object 90.
  • the lid member 15 is a flat metal member.
  • the lid member 15 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy.
  • the lid member 15 is provided on one surface 10a of the main body 10 in the Z direction.
  • the lid member 15 has an object placement surface 15a. Note that in Figure 2, the object placement surface 15a is shown by a dashed line.
  • the lid member 15 also has a through hole 15b through which a screw for fixing the object 90 is inserted.
  • (Structure of main body) 3 is a schematic diagram of the main body 10 of the cooling device 100 of this embodiment, viewed in the Z2 direction.
  • the main body 10 is provided with an inlet 1, an outlet 8, a first cooling flow path recess 20, a return flow path recess 21, a first connection recess 22, a second connection recess 23, a step portion 24, a third connection recess 25, and a fourth connection recess 26.
  • the main body 10 is also provided with a screw hole 91 for fixing an object 90 (see FIG. 1).
  • Inlet 1 is a through hole that connects to the third connection recess 25. Inlet 1 is provided on the end face of the main body 10 on the Y2 direction side.
  • the outlet 8 is a through hole that connects to the fourth connection recess 26.
  • the outlet 8 is located at a position on the end face of the main body 10 on the Y2 side that is different in the X direction from the inlet 1.
  • the first cooling flow path recesses 20 are recesses formed in the main body 10.
  • the first cooling flow path recesses 20 are provided to connect the third connection recesses 25 and the second connection recesses 23.
  • four first cooling flow path recesses 20 are provided.
  • the first connection recess 22 is a recess formed in the main body 10.
  • the first connection recess 22 connects to the side surface 20c, which is a surface perpendicular to the bottom surface 20b.
  • the first connection recess 22 also connects to one end 21a of the return flow path recess 21 on one side in the longitudinal direction.
  • the longitudinal direction is the direction along the longest side of the bottom surface 20b.
  • the longitudinal direction is the Y direction.
  • the one side in the longitudinal direction is the Y1 direction side where the inlet 1 and outlet 8 are provided.
  • the first connection recess 22 connects four first cooling flow path recesses 20 and eight return flow path recesses 21.
  • the step portion 24 is a stepped portion provided on the inner circumferential surface 22a of the first connection recess.
  • the step portion 24 is provided on the inner circumferential surface 22a of the first connection recess.
  • the partition member 11 (see Figure 2) is disposed in the step portion 24.
  • the fourth connection recess 26 is a recess that recesses toward the other side in the Z direction (the Z2 direction side).
  • the fourth connection recess 26 also connects the outlet 8 and the first connection recess 22.
  • the surface 10a on which the lid member 15 is placed is formed by removing a portion corresponding to the shape and thickness of the lid member 15 from one side of the main body in the Z direction.
  • Figure 7 is a schematic diagram of the main body 10 of the cooling device 100 of this embodiment, viewed in the Z2 direction, after the step portions 24 have been formed.
  • the step portions 24 are formed by cutting so as to connect each first cooling flow path recess 20 and each return flow path recess 21.
  • the step portions 24 are formed so as to connect the Y1-direction end portions 21a of each return flow path recess in the Y direction.
  • Figure 8 is a schematic diagram of the main body 10 of the cooling device 100 of this embodiment, viewed in the Z2 direction, after the first connection recess 22 has been formed.
  • the first connection recess 22 is formed on the outer periphery of the stepped portion by cutting.
  • FIG 9 is a schematic diagram of the main body 10 viewed in the Z2 direction after the second connection recesses 23 of the cooling device 100 of this embodiment have been formed.
  • the second connection recesses 23 are formed by cutting so as to connect with each of the first cooling flow path recesses 20 and each of the return flow path recesses 21.
  • the second connection recesses 23 are formed so as to connect the Y2-side end 20d of each of the first cooling flow path recesses and the Y2-side end 21b of each of the return flow path recesses in the Y direction.
  • FIG 10 is a schematic diagram of the main body 10 viewed in the Z2 direction after the third connection recess 25 and fourth connection recess 26 of the cooling device 100 of this embodiment have been formed.
  • the third connection recess 25 is formed by cutting so as to connect to the Y1-direction end 20e of each first cooling flow path recess.
  • the third connection recess 25 is formed so as to connect the Y-direction end 20e of each first cooling flow path recess.
  • connection recess 26 is formed by cutting so as to connect to the first connection recess 22.
  • the outlet 8 is formed by cutting so as to connect with the fourth connection recess 26.
  • Figure 12 is a schematic diagram of the main body 10 of the cooling device 100 of this embodiment, viewed in the Z2 direction, after the screw holes 91 have been formed.
  • the screw holes 91 are provided at predetermined positions on the surface 10a of the main body 10. Specifically, the screw holes 91 are provided on both sides of each first cooling channel recess 20 in the X direction, at positions corresponding to the installation surface 15a (see Figure 2).
  • Figure 13 is a diagram showing a cross section of the cooling device 100 of this embodiment taken along line I-I.
  • the first connection recess 22 has a concave shape that recesses toward the other side in the Z direction (the Z2 direction side).
  • first connection recess 22 has a length L1 in the X direction that allows multiple first cooling flow path recesses 20 and multiple return flow path recesses 21 to be formed.
  • first connection recess 22 has a length L1 that allows at least four or more first cooling flow path recesses 20 and eight or more return flow path recesses 21 to be formed.
  • Figure 14 shows an enlarged cross-sectional view of the step portion 24 along line I-I of the cooling device 100 of this embodiment.
  • the first depth D1 which is the length of the portion 24a of the step portion 24 along the Z direction, is smaller than the second depth D2, which is the length of the first connection recess in the Z direction.
  • the partition wall 11b is a wall portion provided between the second recesses 11a for the cooling flow path.
  • the partition wall 11b becomes the side wall of the cooling flow path 2 (see Figure 19).
  • Figure 17 is a cross-sectional view taken along line II-II of the cooling device 100 of this embodiment.
  • Figure 18 is an enlarged cross-sectional view of the cooling device 100 of this embodiment taken along line II-II.
  • the third width W3, which is the length between the opposing inner circumferential surfaces of the return flow path recess that are perpendicular to the bottom surface 20b, is smaller than the first width W1, which is the length between the opposing inner circumferential surfaces of the first cooling flow path recess that are perpendicular to the bottom surface 20b.
  • the combined length of the third widths W3 of the two return flow path recesses is smaller than the first width W1 of the first cooling flow path recess.
  • the fifth depth D5 which is the length of the return flow path recess along the Z direction, is greater than the fourth depth D4, which is the length of the first cooling flow path recess along the Z direction.
  • the first cooling flow path recess 20 is formed on the surface 10a on one side in the Z direction. Specifically, the first cooling flow path recess 20 is provided on the surface 10a on the Z1 side, closer to the Z1 direction than the return flow path recess 21.
  • the return flow path recess 21 is provided on the Z1 side surface 10a of the main body 10, closer to the Z2 direction than the first cooling flow path recess 20.
  • the bottom surface 20b of the first cooling flow path recess is located on the Z1 direction side of the bottom surface 21d, which is a surface of the inner circumferential surface of the return flow path recess that is parallel to the bottom surface 20b.
  • Fig. 19 is a diagram showing an enlarged cross section of the cooling device 100 of this embodiment taken along line III-III.
  • Fig. 19 is a cross section of the second connection recess 23 of the cooling device 100 of this embodiment as seen from the Y1 direction side.
  • the second connection recess 23 has a concave shape that recesses toward the other side in the Z direction (the Z2 direction side).
  • the second connection recess 23 also has a length L2 in the X direction that allows multiple first cooling flow path recesses 20 and multiple return flow path recesses 21 to be formed.
  • the second connection recess 23 has a length L2 that allows at least four or more first cooling flow path recesses 20 and eight or more return flow path recesses 21 to be formed.
  • FIG. 1 (Arrangement of the partition member, first plate-shaped member, and fin member relative to the main body portion) Next, the arrangement of the partition member 11, the first plate-like member 12, and the fin members 13 relative to the main body 10 will be described with reference to FIGS. 20 to 22.
  • FIG. 1 (Arrangement of the partition member, first plate-shaped member, and fin member relative to the main body portion)
  • Figure 20 is a perspective view showing the main body 10 in which the partition member 11 of the cooling device 100 of this embodiment is arranged. Note that in Figure 20, the partition member 11 is hatched to make it easier to understand.
  • the partition member 11 is positioned on the Z1 side of the step portion 24 of the main body 10.
  • Figure 21 is a perspective view showing the main body 10 in which the first plate-shaped member 12 of the cooling device 100 of this embodiment is arranged. Note that in Figure 21, the first plate-shaped member 12 is hatched to make it easier to understand.
  • the first plate-shaped member 12 is positioned on the Z1 side of the main body 10, facing the partition member 11 and the bottom surface 20b.
  • Figure 22 is a perspective view showing the main body 10 in which the fin members 13 of the cooling device 100 of this embodiment are arranged. Note that in Figure 22, the fin members 13 are hatched to make them easier to understand.
  • the fin member 13 is positioned on the Z1 direction side of the first plate-shaped member 12 of the main body 10.
  • Figure 23 is a diagram showing a cross section of the cooling device 100 of this embodiment taken along line IV-IV. In other words, Figure 23 is a cross section of the portion of the cooling device 100 of this embodiment where the partition member 11 is arranged.
  • the cooling flow path 2 is provided at a position adjacent to the object 90 across the installation surface 15a. Furthermore, in the portion where the partition member 11 is located, the cooling flow path 2 is partitioned by the partition member 11, the first plate-shaped member 12, and the second plate-shaped member 14. That is, the side surface 2a of the cooling flow path 2 in the X direction is partitioned by the partition member 11. Furthermore, the bottom surface 2b of the cooling flow path 2, which is the surface on the Z2 direction side of the surfaces perpendicular to the Z direction, is partitioned by the first plate-shaped member 12. Furthermore, the top surface 2c of the cooling flow path 2, which is the surface on the Z1 direction side of the surfaces perpendicular to the Z direction, is partitioned by the second plate-shaped member 14.
  • the first plate-shaped member 12 is arranged on the bottom surface 11e of the partition member 11.
  • the return flow path 3 is defined by the return flow path recess 21 and the partition member 11. Specifically, by arranging the partition member 11 on the Z1 direction side of the return flow path recess, the return flow path 3 is defined by the top surface 3b, which is the surface on the Z1 direction side of the surfaces perpendicular to the Z direction. In other words, the return flow path 3 is defined by the inner circumferential surface 21c of the return flow path recess and the top surface 3b.
  • Figure 24 is an enlarged cross-sectional view of the cooling device 100 of this embodiment taken along line V-V. In other words, Figure 24 is a cross-sectional view of a portion of the cooling device of this embodiment where the partition member 11 is not arranged.
  • the first plate-shaped member 12 is provided on the bottom surface 20b of the first recess for the cooling flow path.
  • the first plate-shaped member 12 is a partition member that separates the cooling flow path 2 and the return flow path 3.
  • the cooling flow path 2 is defined by the first cooling flow path recess 20, the first plate-shaped member 12, and the second plate-shaped member 14. That is, the side surface 2d of the cooling flow path 2 in the X direction is defined by a surface of the inner circumferential surface of the first cooling flow path recess that is perpendicular to the bottom surface 20b. Furthermore, the bottom surface 2e of the cooling flow path 2, which is the surface on the Z2 direction side of the surfaces perpendicular to the Z direction, is defined by the first plate-shaped member 12. Furthermore, the top surface 2c of the cooling flow path 2, which is the surface on the Z1 direction side of the surfaces perpendicular to the Z direction, is defined by the second plate-shaped member 14.
  • the return flow path 3 is defined by the return flow path recess 21 and the first plate-shaped member 12. Specifically, by placing the first plate-shaped member 12 on the Z1 direction side of the return flow path recess, the return flow path 3 is defined by the top surface 3b, which is the surface on the Z1 direction side of the surfaces perpendicular to the Z direction. In other words, the return flow path 3 is defined by the inner circumferential surface 21c of the return flow path recess and the top surface 3b.
  • Fig. 25 is a diagram showing a cross section of the cooling device 100 of this embodiment taken along line VI-VI.
  • the first connection flow path 4 is a flow path defined by the first connection recess 22 and the lid member 15. Specifically, the first connection flow path 4 is defined by the first connection recess 22, the lid member 15, the partition member 11, and the second plate-shaped member 14.
  • the first connection flow path 4 is divided into a portion 4a that connects to the cooling flow path 2 and a portion 4b that connects to the return flow path 3 by dividing the space formed by placing the second plate-shaped member 14 and the cover member 15 in the first connection recess 22 with a partition member 11.
  • the partition member 11 is a member that divides the first connection flow path 4 into a portion 4a that connects to the cooling flow path 2 and a portion 4b that connects to the return flow path 3.
  • the portion 4b that connects to the return flow paths 3 connects multiple return flow paths 3 in the Y direction.
  • the second connection flow path 5 is a flow path defined by the second connection recess 23 and the cover member 15.
  • the second connection flow path 5 connects the cooling flow path 2 and the return flow path 3.
  • the second connection flow path 5 allows the refrigerant that flows out of the cooling flow path 2 to flow into the return flow path 3.
  • Fig. 26 is a block diagram showing the connection relationships of the flow paths in the cooling device 100 of this embodiment and the connection relationships between the cooling device 100, the pump 200, and the heat dissipation device 201.
  • the cooling device 100 includes an inlet 1, a cooling flow path 2, a return flow path 3, a first connection flow path 4, a second connection flow path 5, a third connection flow path 6, a fourth connection flow path 7, and an outlet 8.
  • Inlet 1 is a through-hole that draws refrigerant into the cooling device 100.
  • Inlet 1 is a through-hole that connects to the third connection flow path 6. The drawn refrigerant flows out of inlet 1 into the third connection flow path 6.
  • the cooling flow path 2 is a flow path through which a refrigerant flows to exchange heat with the object 90 (see Figure 1).
  • the cooling flow path 2 is a flow path that connects to the second connection flow path 5 and the third connection flow path 6.
  • the cooling flow path 2 allows the refrigerant that flows in from the third connection flow path 6 to flow out to the second connection flow path 5.
  • the first connecting flow path 4 is a flow path that connects the return flow path 3 and the fourth connecting flow path 7.
  • the first connecting flow path 4 allows the refrigerant that flows in from the return flow path 3 to flow out to the fourth connecting flow path 7.
  • the second connection flow path 5 is a flow path that connects the cooling flow path 2 and the return flow path 3.
  • the second connection flow path 5 allows the refrigerant that flows in from the cooling flow path 2 to flow out to the return flow path 3.
  • the third connection flow path 6 is a flow path that connects the inlet 1 and the cooling flow path 2.
  • the third connection flow path 6 allows the refrigerant that flows in from the inlet 1 to flow out to the cooling flow path 2.
  • the fourth connection flow path 7 is a flow path that connects the first connection flow path 4 and the outlet 8.
  • the fourth connection flow path 7 allows the refrigerant that flows in from the first connection flow path 4 to flow out to the outlet 8.
  • the outlet 8 is a through-hole that discharges the refrigerant from inside the cooling device 100.
  • the outlet 8 connects to the fourth connection flow path 7.
  • the outlet 8 discharges the refrigerant that has flowed in from the fourth connection flow path 7.
  • the cooling device 100 is connected to the pump 200 and heat dissipation device 201 via an inlet flow path 202 and an outlet flow path 203.
  • the cooling device 100 draws in the refrigerant flowing out from the inlet flow path 202 through the inlet 1, circulates it through the third connecting flow path 6, the cooling flow path 2, the second connecting flow path 5, the return flow path 3, the first connecting flow path 4, the fourth connecting flow path 7, and the outlet 8, and then flows out from the outlet 8 to the outlet flow path 203.
  • the refrigerant flowing out from the cooling device 100 is cooled by the heat dissipation device 201.
  • the heat dissipation device 201 includes a radiator and a fan.
  • Fig. 27 is a flowchart showing the method for manufacturing the cooling device 100 of this embodiment.
  • First cooling channel recesses 20 are formed in the main body 10 (S1, see Figure 5). Specifically, multiple first cooling channel recesses 20 are formed at predetermined intervals.
  • the return flow path recesses 21 are formed in the main body 10 (S2, see Figure 6). Specifically, the return flow path recesses 21 are formed in a concave shape recessed toward the other side in the Z direction on the bottom surface 20b, which is the surface of the inner circumferential surface of the first cooling flow path recess that is perpendicular to the Z direction. More specifically, the return flow path recesses 21 are formed on the bottom surface 20b of each of the multiple first cooling flow path recesses (see Figure 6). In addition, the return flow path recesses 21 are formed so that the fifth depth D5 of the return flow path recess is greater than the fourth depth D4 of the first cooling flow path recess (see Figure 18).
  • step S3 it is determined whether the required number of return flow path recesses 21 have been formed. If the required number of return flow path recesses 21 have not been formed (S3 NO), proceed to step S2. If the required number of return flow path recesses 21 have been formed (S3 YES), proceed to step S4. In other words, by repeating step S2, the required number of return flow path recesses 21 are formed.
  • a step portion 24 is formed in the main body portion 10 (S4, see Figure 7). Specifically, a step portion 24 is formed that connects the multiple first cooling flow path recesses 20 and the multiple return flow path recesses 21.
  • a first connection recess 22 is formed on the outer periphery of the step portion 24 (S5, see Figure 8). Specifically, a first connection recess 22 is formed that is recessed toward the other side in the Z direction and connects to the side surface 20c, which is a surface perpendicular to the bottom surface 20b. The first connection recess 22 is also formed to connect to the end portion 21a on one side (Y1 direction side) in the longitudinal direction of the return flow path recess 21.
  • steps S4 and S5 form a step portion 24 in which the first depth D1, which is the length of the portion 24a of the step portion 24 along the Z direction, is smaller than the second depth D2, which is the length of the first connection recess 22 in the Z direction (see Figure 14).
  • a second connection recess 23 is formed in the main body 10 (S6, see Figure 9). Specifically, a second connection recess 23 is formed that is recessed toward the other side in the Z direction and connects to the end 20d on the other side in the longitudinal direction (Y2 direction side) of the first cooling flow path recess 20. In addition, a second connection recess 23 is formed that connects to the end 21b on the other side in the longitudinal direction of the return flow path recess 21.
  • connection recess 25 and the fourth connection recess 26 are formed in the main body 10 (S7, see Figure 10).
  • the first plate-shaped member 12 is placed on the bottom surface 20b (S10, see Figure 21).
  • the fin member 13 is placed on the placed first plate-like member 12 (S11, see Figure 22).
  • the lid member 15 (see Figure 2) is placed (S13). Specifically, the lid member 15 is placed on one surface 10a (see Figure 2) of the main body in the Z direction. More specifically, the lid member 15 is placed on one surface of the second plate-shaped member 14 in the Z direction.
  • the cooling flow path 2 can be formed without meandering on the surface 10 a on one side in the first thickness direction of the main body part, which results in a suppression of a decrease in the cooling ability of the object toward the downstream side of the cooling flow path, compared to a configuration in which the cooling flow path 2 meanders on the surface 10 a on one side in the first thickness direction of the main body part.
  • a first recess 20 for a cooling flow path is formed on one side surface 10a in the first thickness direction of the main body portion, and a recess 21 for a return flow path is formed on the other side surface, making it possible to manufacture the cooling device 100 without placing separate cover members 15 on both sides.
  • the first depth D1 of the step portion is smaller than the second depth D2 of the first connection recessed portion, and therefore, by arranging the partition member 11 in the step portion 24, the first connection recessed portion 22 can be partitioned into two portions in the first thickness direction within the range of the second depth D2.
  • the first connection flow path 4 can be more easily partitioned into a portion 4a connected to the cooling flow path 2 and a portion 4b connected to the return flow path 3.
  • the partition member 11 having an elongated shape can divide the first connection flow path 4 into a portion 4a that connects to the plurality of cooling flow paths 2 and a portion 4b that connects to the return flow path 3.
  • a manufacturing method for a cooling device 100 that includes a plurality of cooling flow paths 2 and a plurality of return flow paths 3, which can suppress a decrease in cooling capacity while reducing the number of manufacturing steps and parts.
  • the shape of the portion of the first connection flow path that connects to the cooling flow path 2 can be made to correspond to the shape of the inner circumferential surface of the first recess for cooling flow path. Therefore, it is possible to prevent each of the multiple cooling flow paths from being connected to each other by the first connection flow path 4. This makes it possible to prevent the refrigerants from mixing in each cooling flow path 2. As a result, it is possible to prevent a decrease in the heat exchange rate in each cooling flow path 2.
  • the third width W3 of the return flow passage recess is smaller than the first width W1 of the first cooling flow passage recess, the amount of processing of the main body when forming the return flow passage recess 21 can be reduced compared to a configuration in which the third width W3 is formed to be the same length as the first width W1. Furthermore, compared to a configuration in which the fifth depth D5 is equal to the fourth depth D4, the cross-sectional area of the return flow passage recess can be increased. As a result, an increase in pressure loss in the return flow passage 3 can be suppressed.
  • the fin members 13 are arranged in the cooling flow path 2, so that the heat transfer area in the cooling flow path 2 can be increased compared to a configuration in which the fin members 13 are not arranged. Therefore, the amount of heat exchange in the cooling flow path 2 can be improved. As a result, the cooling capacity of the cooling device 100 can be improved compared to a configuration in which the fin members 13 are not arranged.
  • the second plate-shaped member 14 is also brazed, so that the main body 10, the partition member 11, the second plate-shaped member 14, and the lid member 15 can be brazed together with a brazing material layer disposed on the other surface of the lid member.
  • the main body 10, the partition member 11, the second plate-shaped member 14, and the lid member 15 can be more firmly joined together compared to a configuration in which the second plate-shaped member 14 is not disposed.
  • cooling device 100 Similar to the above-mentioned method for manufacturing the cooling device, it is possible to provide a cooling device 100 that can suppress the decrease in the cooling capacity of the object as it moves downstream of the cooling flow path.
  • a first recess 20 for a cooling flow path can be formed on one side surface 10a in the first thickness direction, and a recess 21 for a return flow path can be formed on the other side surface, thereby providing a cooling device 100 that can be manufactured without placing separate cover members 15 on both sides.
  • FIG. 28 is a flowchart showing a first modified manufacturing method of the cooling device 100 of the embodiment.
  • step S6 may be performed before steps S4 and S5. That is, it does not matter which of steps S4 and S5 and step S6 is performed first.
  • Fig. 29 is a flowchart showing a second modified manufacturing method of the cooling device 100 of the embodiment.
  • step S8 may be performed before step S7. That is, either step S7 or step S8 may be performed first.
  • FIG. 30 is a schematic perspective view showing the cooling device 300 according to the third modification.
  • a third plate-like member 16 may be disposed between the main body 10 and the partition member 11.
  • the third plate-shaped member 16 is a plate-shaped member having a brazing material layer on both sides in the Z direction.
  • the third plate-shaped member 16 is a brazing sheet.
  • the third plate-shaped member 16 has a shape that corresponds to the partition member 11. Specifically, the third plate-shaped member 16 has a rectangular shape that corresponds to the partition member 11 when viewed from above in the Z1 direction.
  • Figure 31 is a flowchart showing the manufacturing method for the cooling device 300 according to the third modified example.
  • the third plate-shaped member 16 is placed in the first connection recess 22 (S20, see Figure 30).
  • a third plate-shaped member 16 having a brazing material layer is arranged between the bottom surface 11e of the partition member and the first connection recess 22, and by joining by brazing, the liquid-tightness of the portion 4a of the first connection flow path that connects to the cooling flow path 2 can be improved.
  • FIG. 32 is a schematic diagram showing a partition member 111 according to the fourth modified example.
  • the partition member 111 may have a support portion 11f and a support portion 11g, as in the partition member 111 according to the fourth modified example shown in Fig. 32.
  • the support portion 11f is a portion that supports the partition member 110 when the partition member 110 is placed in the first connection recess 22 (see Figure 3).
  • the support portion 11f is provided on the side wall 11c on one side (X1 direction side) of the partition member so as to protrude outward (in the X1 direction).
  • the support portion 11f is configured to support the partition member 110 by abutting against the first connection recess 22 from the Z1 direction side.
  • the support portion 11g is a portion that supports the partition member 110 when the partition member 110 is placed in the first connection recess 22.
  • the support portion 11g is provided on the side wall 11c so as to protrude outward (in the X2 direction) from the side wall 11c on the other side (X2 direction side) of the partition member.
  • the support portion 11g is configured to support the partition member 110 by abutting against the first connection recess 22 (see Figure 3) from the Z1 direction side.
  • the partition member 111 according to the fourth modified example shown in FIG. 32 also allows the partition member 11 to be placed in the first connection recess 22, followed by the lid member 15. This allows the first connection flow path 4 to be easily divided into a portion 4a that connects to the cooling flow path 2 and a portion 4b that connects to the return flow path 3, similar to the configuration of the above embodiment.
  • the support portions 11f and 11g are positioned further toward the Z1 direction than the end face of the first connection recess 22. In this case, when the lid member 15 is placed, a gap is created between the lid member 15 and the main body 10 at and near the support portions.
  • a recess must be formed in the lid member 15, which increases the number of manufacturing processes. Therefore, a configuration in which a step portion 24 is provided in the first connection recess 22 is preferred.
  • the number of first cooling channel recesses is not limited to four.
  • the number of first cooling channel recesses may be more or less than four.
  • the number of first cooling channel recesses may be one.
  • the number of first cooling channel recesses can be set as desired.
  • the number of return flow path recesses per cooling flow path first recess is not limited to 2.
  • the number of return flow path recesses per cooling flow path first recess may be more than 2 or may be 1.
  • the number of return flow path recesses per cooling flow path first recess can be set as desired.
  • the partition member 11 does not necessarily have to have the second cooling flow path recess 11a. That is, the partition member 11 may have only a pair of side walls 11c. However, if the partition member 11 does not have the second cooling flow path recess 11a, the refrigerants flowing through the cooling flow path 2 will mix with each other at the position where the partition member 11 is disposed. In this case, the amount of heat exchange through the cooling flow path 2 will decrease, and the cooling ability of the cooling device 100 to cool the object will decrease. Therefore, it is preferable that the partition member 11 has the second cooling flow path recess 11a.
  • the second width W2 of the second cooling channel recess does not have to be a length corresponding to the first width W1 of the first cooling channel recess.
  • the second width W2 of the second cooling channel recess does not correspond to the first width W1 of the first cooling channel recess.
  • the refrigerants flowing through the cooling channel 2 will mix at the position where the partition member 11 is disposed. In this case, the amount of heat exchange through the cooling channel 2 will decrease, and the cooling ability of the cooling device 100 to cool the object will decrease. Therefore, it is preferable that the second width W2 of the second cooling channel recess corresponds to the first width W1 of the first cooling channel recess.
  • the third depth D3 of the second cooling channel recess does not have to be a length corresponding to the fourth depth D4 of the first cooling channel recess.
  • the second plate-shaped member 14 has a brazing filler metal layer on one surface in the Z direction, it does not have to have a brazing filler metal layer on the other surface.
  • the second plate-shaped member 14 also has a brazing filler metal layer on the other surface in the Z direction, the bonding strength between the main body 10 and the lid member 15 can be improved compared to a configuration in which the second plate-shaped member 14 has a brazing filler metal layer only on one surface in the Z direction.

Landscapes

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

Abstract

この冷却装置の製造方法では、本体部(10)の第1厚み方向の一方側の面(10a)において冷却流路用第1凹部(20)を形成する工程と、冷却流路用第1凹部の底面(20b)において戻り流路用凹部(21)を形成する工程と、第1接続凹部(22)を形成する工程と、第2接続凹部(23)を形成する工程と、第1接続流路(4)を、冷却流路(2)に接続する部分(4a)と戻り流路(3)に接続する部分(4b)とに仕切る仕切部材(11)を配置する工程と、冷却流路と戻り流路とを隔てる第1板状部材(12)を底面(20b)に配置する工程と、面(10a)に蓋部材(15)を配置する工程と、本体部と仕切部材と蓋部材とをろう付けによって互いに接合する工程と、を備える。

Description

冷却装置の製造方法および冷却装置
 この発明は、冷却装置の製造方法および冷却装置に関し、特に、外部に設置する対象物を冷却する冷却装置の製造方法および冷却装置に関する。
 外部に設置する対象物を冷却する冷却装置の製造方法が知られている。
 特開2009-248169号公報には、2枚の金属プレートを重ねて形成される溝に、パイプが挟まれた状態で配置される冷却装置(コールドプレート)の製造方法が開示されている。上記特開2009-248169号公報に開示されている冷却装置の製造方法では、2枚の金属プレートの間に蛇行形状を有するパイプを配置することにより、冷却装置が製造される。また、上記特開2009-248169号公報に開示されている冷却装置は、冷媒の入口および出口が、冷却装置の本体部のうちの同一の面に設けられており、入口から吸入された冷媒は、本体部に配置された発熱体と熱交換を行い、出口から排出される。
特開2009-248169号公報
 上記特開2009-248169号公報の冷却装置では、下流側になるにつれて、冷媒の温度が上昇し、冷媒と対象物の温度が近づくため、対象物との熱交換量が低下する。そこで、冷却流路の下流側になるにつれて対象物の冷却能力が低下することを抑制することが可能な冷却装置の製造方法および冷却装置が望まれている。
 この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、冷却流路の下流側において熱交換を行うことによる対象物の冷却能力の低下を抑制することが可能な冷却装置の製造方法および冷却装置を提供することである。
 上記目的を達成するため、発明に係る冷却装置の製造方法は、平板状の本体部を有し、外部に設置する対象物を冷却する冷却装置の製造方法であって、冷媒を吸入する入口および冷媒を排出する出口が設けられる本体部の厚み方向である第1厚み方向の一方側の面において、第1厚み方向の他方側に向けて窪む凹状の冷却流路用第1凹部を形成する工程と、冷却流路用第1凹部の内周面のうちの、第1厚み方向と直交する面である底面において、第1厚み方向の他方側に向けて窪む凹状の戻り流路用凹部を形成する工程と、底面と直交する面である側面と接続するとともに、戻り流路用凹部のうちの、底面の最も長い辺に沿う方向である長軸方向の一方側である、入口および出口が設けられている側の端部と接続する、第1厚み方向の他方側に向けて窪む凹状の第1接続凹部を形成する工程と、冷却流路用第1凹部の長軸方向の他方側の端部と接続するとともに、戻り流路用凹部の長軸方向の他方側の端部と接続する、第1厚み方向の他方側に向けて窪む凹状の第2接続凹部を形成する工程と、第1接続凹部と対象物の設置面を有する平板状の蓋部材とによって区画される第1接続流路を、設置面を挟んで対象物と隣接する冷却流路に接続する部分と、第2接続凹部と蓋部材とによって区画される第2接続流路を介して冷却流路と接続され、冷却流路および第2接続流路を流通した冷媒を第1接続流路に流出する戻り流路に接続する部分とに仕切る部材である仕切部材を配置する工程と、冷却流路と戻り流路とを隔てる隔壁部材である第1板状部材を、底面に配置する工程と、本体部の第1厚み方向の一方側の面に、蓋部材を配置する工程と、本体部と仕切部材と蓋部材とをろう付けによって互いに接合する工程と、を備える。
 また、発明に係る冷却装置は、外部に設置する対象物を冷却する冷却装置であって、冷媒を吸入する入口および冷媒を排出する出口が設けられ、平板状の形状を有する本体部と、本体部の厚み方向の一方側の面に設けられ、対象物の設置面を有する平板状の蓋部材と、本体部の一方側の面に形成され、厚み方向の他方側に向けて窪む凹状の冷却流路用第1凹部と、冷却流路用第1凹部の内周面のうちの、厚み方向と直交する面である底面に形成され、厚み方向の他方側に向けて窪む凹状の戻り流路用凹部と、底面と直交する面である側面と接続するとともに、戻り流路用凹部のうちの、底面の最も長い辺に沿う方向である長軸方向の一方側である、入口および出口が設けられている側の端部と接続する、厚み方向の他方側に向けて窪む凹状の第1接続凹部と、冷却流路用第1凹部の長軸方向の他方側の端部と接続するとともに、戻り流路用凹部の長軸方向の他方側の端部と接続する、厚み方向の他方側に向けて窪む凹状の第2接続凹部と、第1接続凹部と蓋部材とによって区画される第1接続流路を、設置面を挟んで対象物と隣接する冷却流路に接続する部分と、第2接続凹部と蓋部材とによって区画される第2接続流路を介して冷却流路と接続され、冷却流路および第2接続流路を流通した冷媒を第1接続流路に流出する戻り流路に接続する部分とに仕切る部材である仕切部材と、冷却流路用第1凹部の底面に設けられ、冷却流路と戻り流路とを隔てる隔壁部材である第1板状部材と、を備える。
 本発明によれば、上記のように、本体部の厚み方向である第1厚み方向の一方側の面に冷却流路用第1凹部が形成されるため、本体部に蓋部を配置することにより、冷却流路を本体部の第1厚み方向の一方側の面において蛇行することなく形成することができる。その結果、本体部の第1厚み方向の一方側の面において冷却流路が蛇行する構成と比較して、冷却流路の下流側になるにつれて対象物の冷却能力が低下することを抑制することが可能な冷却装置の製造方法および冷却装置を提供することができる。
実施形態の冷却装置を示す模式的な斜視図である。 実施形態の冷却装置を示す斜視図である。 実施形態の冷却装置に係る本体部をZ2方向に見た模式図である。 実施形態の冷却装置に係る各凹部が形成される前の本体部をZ2方向に見た模式図である。 実施形態の冷却装置に係る冷却流路用第1凹部が形成された後の本体部をZ2方向に見た模式図である。 実施形態の冷却装置に係る戻り流路用凹部が形成された後の本体部をZ2方向に見た模式図である。 実施形態の冷却装置に係る段差部が形成された後の本体部をZ2方向に見た模式図である。 実施形態の冷却装置に係る第1接続凹部が形成された後の本体部をZ2方向に見た模式図である。 実施形態の冷却装置に係る第2接続凹部が形成された後の本体部をZ2方向に見た模式図である。 実施形態の冷却装置に係る第3接続凹部および第4接続凹部が形成された後の本体部をZ2方向に見た模式図である。 実施形態の冷却装置に係る入口および出口が形成された後の本体部をZ2方向に見た模式図である。 実施形態の冷却装置に係るねじ孔が形成された後の本体部をZ2方向に見た模式図である。 実施形態の冷却装置に係るI-I線に沿った断面を示す図である。 実施形態の冷却装置に係るI-I線に沿った断面図の拡大した段差部を示す図である。 実施形態の冷却装置に係る仕切部材をZ2方向に見た模式図である。 実施形態の冷却装置に係る仕切部材をY2方向に見た模式図である。 実施形態の冷却装置に係るII-II線に沿った断面を示す図である。 実施形態の冷却装置に係るII-II線に沿った拡大した断面を示す図である。 実施形態の冷却装置に係るIII-III線に沿った断面を示す図である。 実施形態の冷却装置に係る仕切部材が配置された本体部を示す斜視図である。 実施形態の冷却装置に係る第1板状部材が配置された本体部を示す斜視図である。 実施形態の冷却装置に係るフィン部材が配置された本体部を示す斜視図である。 実施形態の冷却装置に係るIV-IV線に沿った拡大した断面を示す図である。 実施形態の冷却装置に係るV-V線に沿った拡大した断面を示す図である。 実施形態の冷却装置に係るVI-VI線に沿った断面を示す図である。 実施形態の冷却装置に係る各流路の接続関係および冷却装置とポンプと放熱装置との接続関係を示すブロック図である。 実施形態の冷却装置に係る製造方法を示すフローチャートである。 実施形態の冷却装置に係る第1の変形例の製造方法を示すフローチャートである。 実施形態の冷却装置に係る第2の変形例の製造方法を示すフローチャートである。 第3の変形例の冷却装置を示す模式的な斜視図である。 第3の変形例の冷却装置に係る製造方法を示すフローチャートである。 第4の変形例に係る仕切部材を示す模式図である。
 以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略することがある。
 (冷却装置の全体構成)
 図1を参照して、本実施形態に係る冷却装置100の構成について説明する。
 図1は、本実施形態の冷却装置100を示す模式的な斜視図である。冷却装置100は、いわゆる、コールドプレートである。冷却装置100は、内部を流通する冷媒と外部に設置する対象物90との間で熱交換を行うことにより、対象物90を冷却する。冷媒は、たとえば、水である。なお、冷媒は、対象物90と熱交換することが可能であれば、不凍液(ブライン)などの水以外の液体でもよい。対象物90は、たとえば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などの素子である。
 図2は、本実施形態の冷却装置100を示す斜視図である。冷却装置100は、本体部10、仕切部材11、第1板状部材12、フィン部材13、第2板状部材14、および、蓋部材15を備える。冷却装置100は、本体部10、仕切部材11、第1板状部材12、フィン部材13、第2板状部材14、および、蓋部材15がろう付けによって接合されることにより製造される。また、冷却装置100の厚み方向(Z方向)の一方側に、対象物90が配置される。
 図2において、冷却装置100の本体部10の厚み方向をZ方向とする。本体部10の厚み方向とは、本体部10に蓋部材15などが積層される際の積層方向である。Z方向のうち、一方の向きをZ1方向、他方の向きをZ2方向とする。請求の範囲の「本体部の厚み方向」は、本体部10の厚み方向(Z方向)である。また、請求の範囲の「第1厚み方向」は、本体部10の厚み方向(Z方向)の一例である。
 また、本体部10のうちのZ方向と直交する面を構成する辺のうち、一方の辺に沿う方向をX方向とし、他方の辺に沿う方向をY方向とする。X方向のうち、一方の向きをX1方向、他方の向きをX2方向とする。また、Y方向のうち、一方の向きをY1方向、他方の向きをY2方向とする。また、請求の範囲の「第1方向」は、X方向である。
 本体部10は、平板形状の金属部材である。本体部10は、たとえば、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。
 仕切部材11は、細長形状の金属部材である。仕切部材11は、第1接続流路4を、冷却流路2に接続する部分4aと、戻り流路3に接続する部分4bとに仕切る部材である(図25参照)。仕切部材11は、たとえば、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。なお、細長形状とは、細い形状であり、かつ、所定の方向に沿って延びる形状である。
 第1板状部材12は、芯材と、芯材の両面に設けられたろう材層とを有する部材である。第1板状部材12は、平板形状である。第1板状部材12は、Z方向の一方側の面および他方側の面にろう材層を有する。第1板状部材12は、たとえば、ブレージングシートである。
 フィン部材13は、コルゲートフィンである。フィン部材13は、たとえば、プレーン型、パーホレート型、ヘリンボーン型、ルーバー型、および、セレート型のうちのいずれかの形式である。フィン部材13は、第1板状部材12の上面に配置される。
 第2板状部材14は、芯材と、芯材の両面に設けられたろう材層とを有する部材である。第2板状部材14は、平板形状である。第2板状部材14は、Z方向の一方側の面および他方側の面にろう材層を有する。第2板状部材14は、たとえば、ブレージングシートである。第2板状部材14には、対象物90を固定するためのねじが挿通される貫通孔14aが設けられる。
 蓋部材15は、平板形状の金属部材である。蓋部材15は、たとえば、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。蓋部材15は、本体部10のZ方向の一方側の面10aに設けられる。蓋部材15は、対象物の設置面15aを有する。なお、図2では、対象物の設置面15aを、破線で図示している。また、蓋部材15には、対象物90を固定するためのねじが挿通される貫通孔15bが設けられる。
 (本体部の構造)
 図3は、本実施形態の冷却装置100に係る本体部10をZ2方向に見た模式図である。本体部10には、入口1、出口8、冷却流路用第1凹部20、戻り流路用凹部21、第1接続凹部22、第2接続凹部23、段差部24、第3接続凹部25、および、第4接続凹部26が設けられる。また、本体部10には、対象物90(図1参照)を固定するためのねじ孔91が設けられる。
 入口1は、第3接続凹部25と接続される貫通孔である。入口1は、本体部10のY2方向側の端面に設けられる。
 出口8は、第4接続凹部26と接続される貫通孔である。出口8は、本体部10のY2方向側の端面のうち、X方向の位置が入口1とは異なる位置に設けられる。
 冷却流路用第1凹部20は、本体部10に形成された凹部である。冷却流路用第1凹部20は、第3接続凹部25と第2接続凹部23との間を接続するように設けられている。図3では、冷却流路用第1凹部20は、4つ設けられる。
 戻り流路用凹部21は、本体部10に形成された凹部である。戻り流路用凹部21は、冷却流路用第1凹部20の内周面のうちの、厚み方向と直交する面である底面20bに形成される。図3では、戻り流路用凹部21は、1つの冷却流路用第1凹部20に対して、2つ設けられる。すなわち、図3では、戻り流路用凹部21は、合計8つ設けられる。
 第1接続凹部22は、本体部10に形成された凹部である。第1接続凹部22は、底面20bと直交する面である側面20cと接続する。また、第1接続凹部22は、戻り流路用凹部21のうちの、長軸方向の一方側の端部21aと接続する。なお、長軸方向とは、底面20bの最も長い辺に沿う方向である。また、長軸方向は、Y方向である。また、長軸方向の一方側とは、入口1および出口8が設けられているY1方向側である。図3では、第1接続凹部22は、4つの冷却流路用第1凹部20と、8つの戻り流路用凹部21とを接続する。
 第2接続凹部23は、本体部10に形成された凹部である。第2接続凹部23は、冷却流路用第1凹部20のうちの、長軸方向の他方側の端部20dと接続する。長軸方向の他方側とは、入口1および出口8が設けられていないY2方向側である。また、第2接続凹部23は、戻り流路用凹部21の長軸方向の他方側の端部21bと接続する。図3では、第2接続凹部23は、4つの冷却流路用第1凹部20と、8つの戻り流路用凹部21とを接続する。
 段差部24は、第1接続凹部の内周面22aに設けられた段差状の部分である。段差部24は、第1接続凹部の内周面22aに設けられる。段差部24には、仕切部材11(図2参照)が配置される。
 第3接続凹部25は、Z方向の他方側(Z2方向側)に向けて窪む凹部である。また、第3接続凹部25は、入口1と第1接続凹部22とを接続する凹部である。また、第3接続凹部25は、複数の冷却流路用第1凹部20に対応する位置に形成される。
 第4接続凹部26は、Z方向の他方側(Z2方向側)に向けて窪む凹部である。また、第4接続凹部26は、出口8と第1接続凹部22とを接続する凹部である。
 ねじ孔91は、対象物90(図1参照)を固定するねじが挿通される孔である。ねじ孔91は、設置面15a(図2参照)に対応する位置に複数個設けられる。具体的には、ねじ孔91は、各設置面15aの4つの角に対応する位置に設けられる。
 (各凹部およびねじ孔を形成する工程)
 次に、図4~図12を参照して、本体部10に対して各凹部およびねじ孔91を形成する工程について説明する。
 図4は、本実施形態の冷却装置100に係る各凹部が形成される前の本体部10をZ2方向に見た模式図である。なお、図4では、各凹部およびねじ孔91が形成される前の本体部10には、蓋部材15(図2参照)が配置される面10aが形成される。
 蓋部材15が配置される面10aは、蓋部材15の形状および厚みに相当する部分を、本体部のZ方向の一方側の面から削り取ることにより形成される。
 図5は、本実施形態の冷却装置100に係る冷却流路用第1凹部20が形成された後の本体部10をZ2方向に見た模式図である。冷却流路用第1凹部20は、切削加工によって、本体部10の面10aに形成される。冷却流路用第1凹部20は、所定の間隔を隔てて複数形成される。図5では、冷却流路用第1凹部20は、X方向に所定の間隔を隔てて、4つ形成される。
 図6は、本実施形態の冷却装置100に係る戻り流路用凹部21が形成された後の本体部10をZ2方向に見た模式図である。戻り流路用凹部21は、切削加工によって、冷却流路用第1凹部の底面20bに形成される。戻り流路用凹部21は、複数の冷却流路用第1凹部の各々の底面20bにおいて複数形成される。図6では、戻り流路用凹部21は、各冷却流路用第1凹部の底面20bに対して、2つずつ形成される。すなわち、図6では、戻り流路用凹部21は、合計8つ形成される。
 図7は、本実施形態の冷却装置100に係る段差部24が形成された後の本体部10をZ2方向に見た模式図である。段差部24は、切削加工によって、各冷却流路用第1凹部20および各戻り流路用凹部21と接続するように形成される。図7では、段差部24は、各戻り流路用凹部のY1方向側の端部21aを、Y方向に接続するように形成される。
 図8は、本実施形態の冷却装置100に係る第1接続凹部22が形成された後の本体部10をZ2方向に見た模式図である。第1接続凹部22は、切削加工によって、段差部の外周縁に形成される。
 図9は、本実施形態の冷却装置100に係る第2接続凹部23が形成された後の本体部10をZ2方向に見た模式図である。第2接続凹部23は、切削加工によって、各冷却流路用第1凹部20および各戻り流路用凹部21と接続するように形成される。図9では、第2接続凹部23は、各冷却流路用第1凹部のY2方向側の端部20d、および、各戻り流路用凹部のY2方向側の端部21bを、Y方向に接続するように形成される。
 図10は、本実施形態の冷却装置100に係る第3接続凹部25および第4接続凹部26が形成された後の本体部10をZ2方向に見た模式図である。第3接続凹部25は、切削加工によって、各冷却流路用第1凹部のY1方向側の端部20eと接続するように形成される。図10では、第3接続凹部25は、各冷却流路用第1凹部の端部20eをY方向に接続するように形成される。
 また、第4接続凹部26は、切削加工によって、第1接続凹部22と接続するように形成される。
 図11は、本実施形態の冷却装置100に係る入口1および出口8が形成された後の本体部10をZ2方向に見た模式図である。
 入口1は、切削加工によって第3接続凹部25と接続するように形成される。
 また、出口8は、切削加工によって第4接続凹部26と接続するように形成される。
 図12は、本実施形態の冷却装置100に係るねじ孔91が形成された後の本体部10をZ2方向に見た模式図である。
 ねじ孔91は、本体部10の面10aのうちの、所定の位置に設けられる。具体的には、ねじ孔91は、各冷却流路用第1凹部20のX方向の両側において、設置面15a(図2参照)に対応する位置に設けられる。
 (第1接続凹部および段差部の構造)
 次に、図13および図14を参照して、第1接続凹部22および段差部24の構造について説明する。
 図13は、本実施形態の冷却装置100に係るI‐I線に沿った断面を示す図である。第1接続凹部22は、Z方向の他方側(Z2方向側)に向けて窪む凹状の形状である。
 また、第1接続凹部22は、複数の冷却流路用第1凹部20および複数の戻り流路用凹部21が形成可能なX方向の長さL1を有する。図13では、第1接続凹部22は、少なくとも、4つ以上の冷却流路用第1凹部20、および、8つ以上の戻り流路用凹部21が形成可能な長さL1を有する。
 図14は、本実施形態の冷却装置100に係るI‐I線に沿った断面図の拡大した段差部24を示す図である。段差部24のうちの、Z方向に沿った部分24aの長さである第1深さD1が、第1接続凹部のZ方向の長さである第2深さD2よりも小さい。
 また、段差部24のうちの、X方向に沿った部分24bに、仕切部材11(図2参照)が配置される。
 (仕切部材の構造)
 次に、図15および図16を参照して、仕切部材11の構造について説明する。
 図15は、本実施形態の冷却装置100に係る仕切部材11をZ2方向に見た模式図である。
 仕切部材11は、第1接続流路4(図24参照)を仕切る部材である。仕切部材11が第1接続流路4を仕切る構成については、後述する。
 仕切部材11には、複数の冷却流路用第1凹部の各々と対応する位置に、複数の冷却流路用第1凹部の各々が窪む方向に対応した方向に向けて窪む凹状の冷却流路用第2凹部11aが設けられる。図15では、仕切部材11には、4つの冷却流路用第2凹部11aが設けられる。また、仕切部材11は、3つの隔壁11bと、2つの側壁11cとを有する。
 隔壁11bは、冷却流路用第2凹部11aの間に設けられる壁部である。冷却装置100(図23参照)が製造された際に、隔壁11bは、冷却流路2(図19参照)の側壁となる。
 側壁11cは、仕切部材11の長辺の一方側の端部および他方側の端部に設けられる壁部である。図15では、側壁11cは、仕切部材11のX1方向側の端部およびX2方向側の端部に設けられる。冷却装置100が製造された際に、側壁11cは、隔壁11bとともに、冷却流路2の側壁となる。
 複数の冷却流路用第2凹部の各々は、冷却流路用第2凹部の内周面11dのうちの、互いに対向する面の間の長さである第2幅W2が、冷却流路用第1凹部の内周面20a(図18参照)のうちの、X方向に互いに対向する面の間の長さである第1幅W1(図18参照)に対応する長さを有する。
 図16は、本実施形態の冷却装置100に係る仕切部材11をY2方向に見た模式図である。仕切部材11のZ方向の厚みT1は、後述するZ方向(第1厚み方向)に沿った冷却流路用第1凹部の長さである第4深さD4(図18参照)よりも大きい。
 また、仕切部材の厚み方向である第2厚み方向に沿った冷却流路用第2凹部の長さである第3深さD3が、第4深さD4に対応する長さである。
 (冷却流路用第1凹部および戻り流路用凹部の構造)
 次に、図17および図18を参照して、冷却流路用第1凹部20および戻り流路用凹部21の構造について説明する。図17は、本実施形態の冷却装置100に係るII-II線に沿った断面を示す図である。
 冷却流路用第1凹部20は、Z方向の他方側(Z2方向側)に向けて窪む凹状の形状を有する。
 また、戻り流路用凹部21は、Z方向の他方側に向けて窪む凹状の形状である。
 図18は、本実施形態の冷却装置100に係るII-II線に沿った拡大した断面を示す図である。戻り流路用凹部の内周面のうちの、底面20bと直交し、互いに対向する面の間の長さである第3幅W3は、冷却流路用第1凹部の内周面のうちの、底面20bと直交し、互いに対向する面の間の長さである第1幅W1よりも小さい。
 図18では、2つの戻り流路用凹部の第3幅W3を足し合わせた長さは、冷却流路用第1凹部の第1幅W1よりも小さい。
 また、戻り流路用凹部のZ方向に沿った長さである第5深さD5は、冷却流路用第1凹部のZ方向に沿った長さである第4深さD4よりも大きい。
 冷却流路用第1凹部の第4深さD4、および、戻り流路用凹部の第5深さD5は、第1接続凹部の第2深さD2(図14参照)よりも小さい。
 また、冷却流路用第1凹部20は、Z方向の一方側の面10aに形成される。具体的には、冷却流路用第1凹部20は、Z1方向側の面10aのうちの、戻り流路用凹部21よりも、Z1方向側に設けられる。
 また、戻り流路用凹部21は、本体部10のZ1方向側の面10aのうち、冷却流路用第1凹部20よりもZ2方向側に設けられる。
 言い換えると、冷却流路用第1凹部の底面20bは、戻り流路用凹部の内周面のうちの、底面20bと平行な面である底面21dよりも、Z1方向側に設けられる。
 (第2接続凹部の構造)
 次に、図19を参照して、第2接続凹部23の構造について説明する。図19は、本実施形態の冷却装置100に係るIII-III線に沿った拡大した断面を示す図である。言い換えると、図19は、本実施形態の冷却装置100に係る第2接続凹部23をY1方向側から見た断面図である。
 第2接続凹部23は、Z方向の他方側(Z2方向側)に向けて窪む凹状の形状である。また、第2接続凹部23は、複数の冷却流路用第1凹部20および複数の戻り流路用凹部21が形成可能なX方向の長さL2を有する。図19では、第2接続凹部23は、少なくとも、4つ以上の冷却流路用第1凹部20、および、8つ以上の戻り流路用凹部21が形成可能な長さL2を有する。
 また、Z方向に沿った第2接続凹部の長さである第6深さD6は、第4深さD4(図18参照)および第5深さD5(図18参照)よりも大きい。
 (本体部に対する仕切部材、第1板状部材、および、フィン部材の配置)
 次に、図20~図22を参照して、本体部10に対する仕切部材11、第1板状部材12、および、フィン部材13の配置について説明する。
 図20は、本実施形態の冷却装置100に係る仕切部材11が配置された本体部10を示す斜視図である。なお、図20では、仕切部材11を把握し易くするために、仕切部材11に対してハッチングを付している。
 仕切部材11は、本体部10のうちの、段差部24のZ1方向側に配置される。
 図21は、本実施形態の冷却装置100に係る第1板状部材12が配置された本体部10を示す斜視図である。なお、図21では、第1板状部材12を把握し易くするために、第1板状部材12に対してハッチングを付している。
 第1板状部材12は、本体部10のうちの、仕切部材11および底面20bのZ1方向側に配置される。
 図22は、本実施形態の冷却装置100に係るフィン部材13が配置された本体部10を示す斜視図である。なお、図22では、フィン部材13を把握し易くするために、フィン部材13に対してハッチングを付している。
 フィン部材13は、本体部10のうちの、第1板状部材12のZ1方向側に配置される。
 (冷却流路および戻り流路の構造)
 次に、図23~図25を参照して、冷却流路2および戻り流路3の構造について説明する。
 図23は、本実施形態の冷却装置100に係るIV-IV線に沿った断面を示す図である。言い換えると、図23は、本実施形態の冷却装置100に係る仕切部材11が配置されている部分の断面図である。
 冷却流路2は、設置面15aを挟んで対象物90と隣接する位置に設けられる。また、仕切部材11が配置されている部分では、冷却流路2は、仕切部材11と、第1板状部材12と、第2板状部材14とによって区画される。すなわち、冷却流路2は、X方向の側面2aが、仕切部材11によって区画される。また、冷却流路2は、Z方向と直交する面のうちの、Z2方向側の面である底面2bが、第1板状部材12によって区画される。また、冷却流路2は、Z方向と直交する面のうちの、Z1方向側の面である天面2cが、第2板状部材14によって区画される。
 また、仕切部材11が配置されている部分では、第1板状部材12は、仕切部材11の底面11eに配置される。
 また、仕切部材11が配置されている部分では、戻り流路3は、戻り流路用凹部21および仕切部材11によって区画される。具体的には、戻り流路3は、戻り流路用凹部のZ1方向側に仕切部材11が配置されることにより、Z方向と直交する面のうちの、Z1方向側の面である天面3bが区画される。すなわち、戻り流路3は、戻り流路用凹部の内周面21cと、天面3bとによって区画される。
 図24は、本実施形態の冷却装置100に係るV-V線に沿った拡大した断面を示す図である。言い換えると、図24は、本実施形態の冷却装置に係る仕切部材11が配置されていない部分の断面図である。
 第1板状部材12は、冷却流路用第1凹部の底面20bに設けられる。すなわち、第1板状部材12は、冷却流路2と戻り流路3とを隔てる隔壁部材である。
 仕切部材11が配置されていない部分では、冷却流路2は、冷却流路用第1凹部20と、第1板状部材12と、第2板状部材14とによって区画される。すなわち、冷却流路2は、X方向の側面2dが、冷却流路用第1凹部の内周面のうちの、底面20bと直交する面によって区画される。また、冷却流路2は、Z方向と直交する面のうちの、Z2方向側の面である底面2eが、第1板状部材12によって区画される。また、冷却流路2は、Z方向と直交する面のうちの、Z1方向側の面である天面2cが、第2板状部材14によって区画される。
 また、仕切部材11が配置されていない部分では、戻り流路3は、戻り流路用凹部21および第1板状部材12によって区画される。具体的には、戻り流路3は、戻り流路用凹部のZ1方向側に第1板状部材12が配置されることにより、Z方向と直交する面のうちの、Z1方向側の面である天面3bが区画される。すなわち、戻り流路3は、戻り流路用凹部の内周面21cと、天面3bとによって区画される。
 (第1接続流路および第2接続流路)
 次に、図25を参照して、第1接続流路4および第2接続流路5について説明する。図25は、本実施形態の冷却装置100に係るVI-VI線に沿った断面を示す図である。
 第1接続流路4は、第1接続凹部22と蓋部材15とによって区画される流路である。具体的には、第1接続流路4は、第1接続凹部22と、蓋部材15と、仕切部材11と、第2板状部材14とによって区画される。
 第1接続流路4は、第1接続凹部22に対して第2板状部材14および蓋部材15が配置されて形成された空間が、仕切部材11によって仕切られることにより、冷却流路2に接続する部分4aと、戻り流路3に接続する部分4bとに分けられる。
 すなわち、仕切部材11は、第1接続流路4を、冷却流路2に接続する部分4aと戻り流路3に接続する部分4bとに仕切る部材である。
 第1接続流路のうち、戻り流路3と接続する部分4bは、複数の戻り流路3をY方向に接続する。
 また、第2接続流路5は、第2接続凹部23と蓋部材15とによって区画される流路である。第2接続流路5は、冷却流路2と戻り流路3とを接続する。すなわち、第2接続流路5は、冷却流路2から流出した冷媒を、戻り流路3に流入する。
 (冷却装置の流路の接続関係)
 次に、図26を参照して、冷却装置100の各流路の接続関係について説明する。図26は、本実施形態の冷却装置100に係る各流路の接続関係および冷却装置100とポンプ200と放熱装置201との接続関係を示すブロック図である。冷却装置100は、入口1と、冷却流路2と、戻り流路3と、第1接続流路4と、第2接続流路5と、第3接続流路6と、第4接続流路7と、出口8と、を備える。
 入口1は、冷却装置100の内部に冷媒を吸入する貫通孔である。入口1は、第3接続流路6と接続する貫通孔である。入口1は、吸入した冷媒を、第3接続流路6に流出する。
 冷却流路2は、冷媒を流通させて対象物90(図1参照)と熱交換を行う流路である。冷却流路2は、第2接続流路5および第3接続流路6と接続する流路である。冷却流路2は、第3接続流路6から流入された冷媒を第2接続流路5に流出する。
 戻り流路3は、第1接続流路4および第2接続流路5と接続する流路である。戻り流路3は、第2接続流路5を流通した冷媒を第1接続流路4に流出する流路である。
 第1接続流路4は、戻り流路3および第4接続流路7と接続する流路である。第1接続流路4は、戻り流路3から流入した冷媒を、第4接続流路7に流出する。
 第2接続流路5は、冷却流路2および戻り流路3と接続する流路である。第2接続流路5は、冷却流路2から流入した冷媒を、戻り流路3に流出する。
 第3接続流路6は、入口1および冷却流路2と接続する流路である。第3接続流路6は、入口1から流入した冷媒を、冷却流路2に流出する。
 第4接続流路7は、第1接続流路4および出口8と接続する流路である。第4接続流路7は、第1接続流路4から流入した冷媒を、出口8に流出する。
 出口8は、冷却装置100の内部から冷媒を排出する貫通孔である。出口8は、第4接続流路7と接続する。出口8は、第4接続流路7から流入した冷媒は排出する。
 また、冷却装置100は、導入流路202および導出流路203を介して、ポンプ200および放熱装置201と接続されている。冷却装置100は、導入流路202から流出された冷媒を、入口1から吸入し、第3接続流路6、冷却流路2、第2接続流路5、戻り流路3、第1接続流路4、第4接続流路7、および、出口8に流通させ、出口8から導出流路203に流出する。また、冷却装置100から流出した冷媒は、放熱装置201によって冷却される。放熱装置201は、ラジエータおよびファンを備える。
 (冷却装置の製造方法)
 次に、図27を参照して、冷却装置の製造方法について説明する。図27は、本実施形態の冷却装置100に係る製造方法を示すフローチャートである。
 本体部10に対して、冷却流路用第1凹部20を形成する(S1、図5参照)。具体的には、所定の間隔を隔てて複数の冷却流路用第1凹部20を形成する。
 次に、本体部10に対して、戻り流路用凹部21を形成する(S2、図6参照)。具体的には、冷却流路用第1凹部の内周面のうちの、Z方向と直交する面である底面20bにおいて、Z方向の他方側に向けて窪む凹状の戻り流路用凹部21を形成する。より具体的には、複数の冷却流路用第1凹部の各々の底面20bに、戻り流路用凹部21を形成する(図6参照)。また、戻り流路用凹部の第5深さD5が、冷却流路用第1凹部の第4深さD4よりも大きくなるように、戻り流路用凹部21を形成する(図18参照)。
 次に、必要な本数の戻り流路用凹部21が形成されているか否かを判定する(S3)。必要な本数の戻り流路用凹部21が形成されていない場合(S3 NO)、S2の工程に進む。必要な本数の戻り流路用凹部21が形成されている場合(S3 YES)、S4の工程に進む。すなわち、S2の工程を繰り返すことにより、必要な本数の戻り流路用凹部21を形成する。
 次に、本体部10に対して段差部24を形成する(S4、図7参照)。具体的には、複数の冷却流路用第1凹部20および複数の戻り流路用凹部21と接続する段差部24を形成する。
 次に、段差部24の外周縁に対して、第1接続凹部22を形成する(S5、図8参照)。具体的には、底面20bと直交する面である側面20cと接続する、Z方向の他方側に向けて窪む凹状の第1接続凹部22を形成する。また、戻り流路用凹部21の長軸方向の一方側(Y1方向側)の端部21aと接続する、第1接続凹部22を形成する。すなわち、S4の工程およびS5の工程により、段差部24のうちのZ方向に沿った部分24aの長さである第1深さD1が、第1接続凹部22のZ方向の長さである第2深さD2よりも小さい段差部24が形成される(図14参照)。
 次に、本体部10に対して、第2接続凹部23を形成する(S6、図9参照)。具体的には、冷却流路用第1凹部20の長軸方向の他方側(Y2方向側)の端部20dと接続する、Z方向の他方側に向けて窪む凹状の第2接続凹部23を形成する。また、戻り流路用凹部21の長軸方向の他方側の端部21bと接続する、第2接続凹部23を形成する。
 次に、第3接続凹部25および第4接続凹部26を本体部10に形成する(S7、図10参照)。
 次に、本体部10のY1方向側の端面に対して、貫通孔を形成することにより、入口1および出口8を形成する(S8、図11参照)。
 次に、仕切部材11を段差部24に配置する(S9、図20参照)。具体的には、細長形状を有する仕切部材11を、複数の冷却流路用第1凹部20が並ぶ方向であるX方向に沿った方向に向けて、第1接続流路4に配置する。
 次に、第1板状部材12を、底面20bに配置する(S10、図21参照)。
 次に、配置された第1板状部材12にフィン部材13を配置する(S11、図22参照)。
 次に、冷却流路用第1凹部のZ方向の一方側の面20f(図25参照)に、第2板状部材14を配置する(S12)。
 次に、蓋部材15(図2参照)を配置する(S13)。具体的には、本体部のZ方向の一方側の面10a(図2参照)に、蓋部材15を配置する。より具体的には、第2板状部材14のZ向の一方側の面に、蓋部材15を配置する。
 次に、ろう付けによって互いに接合する(S14)。具体的には、本体部10と仕切部材11と蓋部材15とをろう付けによって互いに接合する。その後、冷却装置の製造方法は、終了する(エンド)。
 (本実施形態の効果)
 本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
 (本実施形態の第1の効果)
 実施形態の製造方法によれば、冷却流路2を本体部の第1厚み方向の一方側の面10aにおいて蛇行することなく形成することができる。その結果、本体部の第1厚み方向の一方側の面10aにおいて冷却流路2が蛇行する構成と比較して、冷却流路の下流側になるにつれて対象物の冷却能力が低下することを抑制することができる。
 (本実施形態の第2の効果)
 また、実施形態の製造方法によれば、本体部の第1厚み方向の一方側の面10aに冷却流路用第1凹部20を形成し、他方側の面に戻り流路用凹部21を形成して、両側から別個の蓋部材15を配置することなく、冷却装置100を製造することが可能となる。
 (本実施形態の第3の効果)
 また、実施形態の製造方法によれば、段差部の第1深さD1が第1接続凹部の第2深さD2よりも小さいので、段差部24に仕切部材11を配置することにより、第2深さD2の範囲内において、第1接続凹部22を第1厚み方向において2つの部分に仕切ることができる。その結果、第1接続凹部22に段差部24が設けられていない構成と比較して、第1接続流路4を、冷却流路2に接続する部分4aと、戻り流路3に接続する部分4bとに容易に仕切ることができる。
 (本実施形態の第4の効果)
 また、実施形態の製造方法によれば、細長形状を有する仕切部材11によって、第1接続流路4を複数の冷却流路2に接続する部分4aおよび戻り流路3に接続する部分4bに仕切ることができる。その結果、複数の冷却流路2および複数の戻り流路3を備える冷却装置100において、製造工程数、および、部品点数を抑えつつ、冷却能力が低下することを抑制することが可能な冷却装置の製造方法を提供することができる。
 (本実施形態の第5の効果)
 また、実施形態の製造方法によれば、段差部24に仕切部材11を配置することにより、第1接続流路のうちの、冷却流路2に接続する部分の形状を、冷却流路用第1凹部の内周面の形状に対応する形状にすることができる。したがって、複数の冷却流路の各々が、第1接続流路4によって互いに接続されることを抑制することができる。これにより、各冷却流路2において冷媒が混合されることを抑制することができる。その結果、各冷却流路2における熱交換量が低下することを抑制することができる。
 (本実施形態の第6の効果)
 また、実施形態の製造方法によれば、戻り流路用凹部の第3幅W3が冷却流路用第1凹部の第1幅W1よりも小さいので、第3幅W3を第1幅W1と同じ長さに形成する構成と比較して、戻り流路用凹部21を形成する際の本体部の加工量を削減することができる。また、第5深さD5が第4深さD4と等しい構成と比較して、戻り流路用凹部の断面積を大きくすることができる。その結果、戻り流路3における圧力損失が増加することを抑制することができる。
 (本実施形態の第7の効果)
 また、実施形態の製造方法によれば、冷却流路2にフィン部材13が配置されるので、フィン部材13を配置しない構成と比較して、冷却流路2における伝熱面積を増加させることができる。したがって、冷却流路2における熱交換量を向上させることができる。その結果、フィン部材13を配置しない構成と比較して、冷却装置100の冷却能力を向上させることができる。
 (本実施形態の第8の効果)
 また、実施形態の製造方法によれば、本体部10と仕切部材11と蓋部材15とをろう付けする際に、第2板状部材14も併せてろう付けされるため、蓋部材の他方側の面にろう材層を配置した状態で、本体部10と仕切部材11と第2板状部材14と蓋部材15とをろう付けすることができる。その結果、第2板状部材14を配置しない構成と比較して、本体部10と仕切部材11と第2板状部材14と蓋部材15とをより強固に接合することができる。
 (本実施形態の第9の効果)
 また、実施形態の冷却装置100によれば、上記冷却装置の製造方法と同様に、冷却流路の下流側になるにつれて対象物の冷却能力が低下することを抑制することが可能な冷却装置100を提供することができる。
 (本実施形態の第10の効果)
 また、上記冷却装置の製造方法と同様に、第1厚み方向の一方側の面10aに冷却流路用第1凹部20を形成し、他方側の面に戻り流路用凹部21を形成して、両側から別個の蓋部材15を配置することなく製造可能な冷却装置100を提供することができる。
 [変形例]
 (第1の変形例)
 図28を参照して、冷却装置100に係る第1の変形例の製造方法について説明する。図28は、実施形態の冷却装置100に係る第1の変形例の製造方法を示すフローチャートである。図28に示す第1の変形例のように、S6の工程は、S4およびS5の工程よりも先に行われてもよい。すなわち、S4の工程およびS5の工程と、S6の工程とは、どちらが先に行われてもよい。
 (第2の変形例)
 図29を参照して、冷却装置100に係る第2の変形例の製造方法について説明する。図29は、実施形態の冷却装置100に係る第2の変形例の製造方法を示すフローチャートである。図29に示す第2の変形例のように、S8の工程は、S7の工程よりも先に行われてもよい。すなわち、S7の工程と、S8の工程とは、どちらが先に行われてもよい。
 (第3の変形例)
 図30を参照して、第3の変形例の冷却装置300について説明する。図30は、第3の変形例の冷却装置300を示す模式的な斜視図である。図30に示す第3の変形例による冷却装置300のように、本体部10と仕切部材11との間に、第3板状部材16を配置してもよい。
 第3板状部材16は、Z方向の両面にろう材層を有する板状部材である。すなわち、第3板状部材16はブレージングシートである。
 また、第3板状部材16は、仕切部材11に対応する形状である。具体的には、第3板状部材16は、Z1方向側から見た上面視において、仕切部材11に対応する矩形形状である。
 次に、図31を参照して、第3の変形例による冷却装置の製造方法について説明する。図31は、第3の変形例の冷却装置300に係る製造方法を示すフローチャートである。
 S1~S8の工程によって、各凹部、段差部24、入口1および出口8を形成する。
 次に、第1接続凹部22に第3板状部材16を配置する(S20、図30参照)。
 次に、S9~S13の工程で、仕切部材11、第1板状部材12、フィン部材13、第2板状部材14、および、蓋部材15を配置する。
 次に、ろう付けによって互いに接合する(S21)。具体的には、本体部10と、第3板状部材16と、仕切部材11と、第1板状部材12と、フィン部材13と、第2板状部材14と、蓋部材15とをろう付けによって互いに接合する。その後、冷却装置の製造方法は、終了する(エンド)。
 なお、第3の変形例によるその他の構成は、上記実施形態による構成と同様である。
 (第3の変形例の効果)
 第3の変形例の製造方法によれば、仕切部材の底面11eと第1接続凹部22との間に、ろう材層を有する第3板状部材16が配置されるので、ろう付けによって接合することにより、第1接続流路のうちの、冷却流路2と接続する部分4aの液密性を向上させることができる。
 なお、第3の変形例の構成によるその他の効果は、上記実施形態の構成による効果と同様である。
 (第4の変形例)
 図32を参照して、第4の変形例に係る仕切部材111について説明する。図32は、第4の変形例に係る仕切部材111を示す模式図である。段差部24を形成する代わりに、図32に示す第4の変形例による仕切部材111のように、仕切部材111が、支持部11fおよび支持部11gを有していてもよい。
 支持部11fは、仕切部材110が第1接続凹部22(図3参照)に配置された際に、仕切部材110を支持する部分である。支持部11fは、仕切部材の一方側(X1方向側)の側壁11cから、外側(X1方向)に向けて突出するように、側壁11cに設けられる。支持部11fは、第1接続凹部22にZ1方向側から当接することにより、仕切部材110を支持するように構成されている。
 支持部11gは、仕切部材110が第1接続凹部22に配置された際に、仕切部材110を支持する部分である。支持部11gは、仕切部材の他方側(X2方向側)の側壁11cから、外側(X2方向)に向けて突出するように、側壁11cに設けられる。支持部11gは、第1接続凹部22(図3参照)にZ1方向側から当接することにより、仕切部材110を支持するように構成されている。
 図32に示す第4の変形例による仕切部材111によっても、第1接続凹部22に仕切部材11を配置し、その後、蓋部材15を配置することにより、上記実施形態による構成と同様に、第1接続流路4を、冷却流路2に接続する部分4aと、戻り流路3に接続する部分4bとに容易に仕切ることができる。しかしながら、支持部11fおよび支持部11gを有する仕切部材110を第1接続凹部22に配置した場合、支持部11fおよび支持部11gが第1接続凹部22の端面よりもZ1方向側に配置される。この場合、蓋部材15を配置した際に、支持部および支持部の近傍において、蓋部材15と本体部10との間に隙間が生じる。蓋部材15と本体部10との間に隙間が生じることを抑制するためには、蓋部材15に凹部を形成する必要があり、製造工程数が増加する。したがって、第1接続凹部22に段差部24を設ける構成が好ましい。
 (第5の変形例)
 また、冷却流路用第1凹部の数は、4つに限られない。冷却流路用第1凹部の数は、4つより多くてもよいし、少なくてもよい。また、冷却流路用第1凹部の数は、1つでもよい。冷却流路用第1凹部の数は、任意に設定し得る。
 (第6の変形例)
 また、1つの冷却流路用第1凹部毎の戻り流路用凹部の数は、2つに限られない。1つの冷却流路用第1凹部毎の戻り流路用凹部の数は、2つより多くてもよいし、1つであってもよい。1つの冷却流路用第1凹部毎の戻り流路用凹部の数は、任意に設定し得る。
 (第7の変形例)
 また、仕切部材11は、冷却流路用第2凹部11aを有していなくてもよい。すなわち、仕切部材11は、一対の側壁11cのみを有していてもよい。しかしながら、仕切部材11が冷却流路用第2凹部11aを有していない場合、冷却流路2を流通する冷媒が、仕切部材11が配置された位置において互いに混合する。この場合、冷却流路2による熱交換量が低下し、冷却装置100による対象物の冷却能力が低下する。したがって、仕切部材11は、冷却流路用第2凹部11aを有していることが好ましい。
 (第8の変形例)
 また、冷却流路用第2凹部の第2幅W2は、冷却流路用第1凹部の第1幅W1に対応する長さでなくてもよい。しかしながら、冷却流路用第2凹部の第2幅W2が、冷却流路用第1凹部の第1幅W1に対応する長さでない場合、冷却流路2を流通する冷媒が、仕切部材11が配置された位置において互いに混合する。この場合、冷却流路2による熱交換量が低下し、冷却装置100による対象物の冷却能力が低下する。したがって、冷却流路用第2凹部の第2幅W2は、却流路用第1凹部の第1幅W1に対応する長さであることが好ましい。
 また、冷却流路用第2凹部の第3深さD3は、冷却流路用第1凹部の第4深さD4に対応する長さでなくてもよい。
 (第9の変形例)
 第2板状部材14は、Z方向の一方側の面にろう材層を有していれば、他方側の面にろう材層を有していなくてもよい。なお、第2板状部材14がZ方向の他方側の面にもろう材層を有している場合、第2板状部材14がZ方向の一方側の面にのみろう材層を有している構成と比較して、本体部10と蓋部材15との接合強度を向上させることができる。
 1 入口
 2 冷却流路
 3 戻り流路
 4 第1接続流路
 5 第2接続流路
 8 出口
 10 本体部
 10a 本体部の第1厚み方向(厚み方向)の一方側の面
 11、111 仕切部材
 11a 冷却流路用第2凹部
 12 第1板状部材
 13 フィン部材
 14 第2板状部材
 15 蓋部材
 15a 設置面
 20 冷却流路用第1凹部
 20b 底面(冷却流路用第1凹部の底面)
 20c 側面(冷却流路用第1凹部の底面と直交する面)
 21 戻り流路用凹部
 22 第1接続凹部
 23 第2接続凹部
 24 段差部
 24a 段差部のうちの第1厚み方向に沿った部分
 90 対象物
 100、300 冷却装置
 D1 第1深さ(段差部のうちの第1厚み方向に沿った部分の長さ)
 D2 第2深さ(第1接続凹部の第1厚み方向の長さ)
 D3 第3深さ(仕切部材の厚み方向である第2厚み方向に沿った冷却流路用第2凹部の長さ)
 D4 第4深さ(第1厚み方向に沿った冷却流路用第1凹部の長さ)
 D5 第5深さ(戻り流路用凹部の第1厚み方向に沿った長さ)
 W1 第1幅(冷却流路用第1凹部の内周面のうちの、第1方向に互いに対向する面の間の長さ)
 W2 第2幅(冷却流路用第2凹部の内周面のうちの、互いに対向する面の間の長さ)
 W3 第3幅(戻り流路用凹部の内周面のうちの、底面と直交し、互いに対向する面の間の長さ)
 X方向 第1方向(冷却流路用第1凹部が並ぶ方向)
 Z方向 本体部の厚み方向

Claims (8)

  1.  平板状の本体部を有し、外部に設置する対象物を冷却する冷却装置の製造方法であって、
     冷媒を吸入する入口および前記冷媒を排出する出口が設けられる前記本体部の厚み方向である第1厚み方向の一方側の面において、前記第1厚み方向の他方側に向けて窪む凹状の冷却流路用第1凹部を形成する工程と、
     前記冷却流路用第1凹部の内周面のうちの、前記第1厚み方向と直交する面である底面において、前記第1厚み方向の他方側に向けて窪む凹状の戻り流路用凹部を形成する工程と、
     前記底面と直交する面である側面と接続するとともに、前記戻り流路用凹部のうちの、前記底面の最も長い辺に沿う方向である長軸方向の一方側である、前記入口および前記出口が設けられている側の端部と接続する、前記第1厚み方向の他方側に向けて窪む凹状の第1接続凹部を形成する工程と、
     前記冷却流路用第1凹部の前記長軸方向の他方側の端部と接続するとともに、前記戻り流路用凹部の前記長軸方向の他方側の端部と接続する、前記第1厚み方向の他方側に向けて窪む凹状の第2接続凹部を形成する工程と、
     前記第1接続凹部と前記対象物の設置面を有する平板状の蓋部材とによって区画される第1接続流路を、前記設置面を挟んで前記対象物と隣接する冷却流路に接続する部分と、前記第2接続凹部と前記蓋部材とによって区画される第2接続流路を介して前記冷却流路と接続され、前記冷却流路および前記第2接続流路を流通した前記冷媒を前記第1接続流路に流出する戻り流路に接続する部分とに仕切る部材である仕切部材を配置する工程と、
     前記冷却流路と前記戻り流路とを隔てる隔壁部材である第1板状部材を、前記底面に配置する工程と、
     前記本体部の前記第1厚み方向の一方側の面に、前記蓋部材を配置する工程と、
     前記本体部と前記仕切部材と前記蓋部材とをろう付けによって互いに接合する工程とを備える、
     冷却装置の製造方法。
  2.  前記冷却流路用第1凹部を形成する工程では、前記第1接続凹部の内周面に設けられ、前記第1厚み方向に沿った部分の長さである第1深さが、前記第1接続凹部の前記第1厚み方向の長さである第2深さよりも小さい段差部を形成し、
     前記仕切部材を配置する工程では、前記仕切部材を前記段差部に配置する、
     請求項1に記載の冷却装置の製造方法。
  3.  前記冷却流路用第1凹部を形成する工程では、所定の間隔を隔てて複数の前記冷却流路用第1凹部を形成し、
     前記戻り流路用凹部を形成する工程では、複数の前記冷却流路用第1凹部の各々の前記底面に、前記戻り流路用凹部を形成し、
     前記仕切部材を配置する工程では、細長形状を有する前記仕切部材を、複数の前記冷却流路用第1凹部が並ぶ方向である第1方向に沿った方向に向けて、前記第1接続流路に配置する、
     請求項2に記載の冷却装置の製造方法。
  4.  前記仕切部材には、複数の前記冷却流路用第1凹部の各々と対応する位置に、複数の前記冷却流路用第1凹部の各々が窪む方向に対応した方向に向けて窪む凹状の冷却流路用第2凹部が設けられており、
     複数の前記冷却流路用第2凹部の各々は、前記冷却流路用第2凹部の内周面のうちの、互いに対向する面の間の長さである第2幅が、前記冷却流路用第1凹部の内周面のうちの、前記第1方向に互いに対向する面の間の長さである第1幅に対応する長さであり、かつ、前記仕切部材の厚み方向である第2厚み方向に沿った前記冷却流路用第2凹部の長さである第3深さが、前記第1厚み方向に沿った前記冷却流路用第1凹部の長さである第4深さに対応する長さである、
     請求項3に記載の冷却装置の製造方法。
  5.  前記戻り流路用凹部を形成する工程では、前記戻り流路用凹部の内周面のうちの、前記底面と直交し、互いに対向する面の間の長さである第3幅が、前記冷却流路用第1凹部の内周面のうちの、前記底面と直交し、互いに対向する面の間の長さである第1幅よりも小さく、かつ、前記戻り流路用凹部の前記第1厚み方向に沿った長さである第5深さが、前記冷却流路用第1凹部の前記第1厚み方向に沿った長さである第4深さよりも大きくなるように、前記戻り流路用凹部を形成する、
     請求項1に記載の冷却装置の製造方法。
  6.  配置された前記第1板状部材にフィン部材を配置する工程をさらに備える、
     請求項1に記載の冷却装置の製造方法。
  7.  前記冷却流路用第1凹部の前記第1厚み方向の一方側の面に、ろう材層を有する第2板状部材を配置する工程をさらに備え、
     前記蓋部材を配置する工程では、前記第2板状部材の前記第1厚み方向の一方側の面に、前記蓋部材を配置する、
     請求項1に記載の冷却装置の製造方法。
  8.  外部に設置する対象物を冷却する冷却装置であって、
     冷媒を吸入する入口および前記冷媒を排出する出口が設けられ、平板状の形状を有する本体部と、
     前記本体部の厚み方向の一方側の面に設けられ、前記対象物の設置面を有する平板状の蓋部材と、
     前記本体部の一方側の面に形成され、前記厚み方向の他方側に向けて窪む凹状の冷却流路用第1凹部と、
     前記冷却流路用第1凹部の内周面のうちの、前記厚み方向と直交する面である底面に形成され、前記厚み方向の他方側に向けて窪む凹状の戻り流路用凹部と、
     前記底面と直交する面である側面と接続するとともに、前記戻り流路用凹部のうちの、前記底面の最も長い辺に沿う方向である長軸方向の一方側である、前記入口および前記出口が設けられている側の端部と接続する、前記厚み方向の他方側に向けて窪む凹状の第1接続凹部と、
     前記冷却流路用第1凹部の前記長軸方向の他方側の端部と接続するとともに、前記戻り流路用凹部の前記長軸方向の他方側の端部と接続する、前記厚み方向の他方側に向けて窪む凹状の第2接続凹部と、
     前記第1接続凹部と前記蓋部材とによって区画される第1接続流路を、前記設置面を挟んで前記対象物と隣接する冷却流路に接続する部分と、前記第2接続凹部と前記蓋部材とによって区画される第2接続流路を介して前記冷却流路と接続され、前記冷却流路および前記第2接続流路を流通した前記冷媒を前記第1接続流路に流出する戻り流路に接続する部分とに仕切る部材である仕切部材と、
     前記冷却流路用第1凹部の前記底面に設けられ、前記冷却流路と前記戻り流路とを隔てる隔壁部材である第1板状部材と、を備える、
     冷却装置。
PCT/JP2025/010806 2024-03-29 2025-03-19 冷却装置の製造方法および冷却装置 Pending WO2025205366A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024-058154 2024-03-29
JP2024058154 2024-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025205366A1 true WO2025205366A1 (ja) 2025-10-02

Family

ID=97219002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2025/010806 Pending WO2025205366A1 (ja) 2024-03-29 2025-03-19 冷却装置の製造方法および冷却装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2025205366A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS586120U (ja) * 1981-07-07 1983-01-14 松下電工株式会社 熱交換器
JP2007010277A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Fujitsu Ltd 液冷用の熱交換器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS586120U (ja) * 1981-07-07 1983-01-14 松下電工株式会社 熱交換器
JP2007010277A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Fujitsu Ltd 液冷用の熱交換器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11254236B2 (en) High performance uniform temperature cold plate
US11976894B2 (en) High-performance heat exchanger with calibrated bypass
CN216790965U (zh) 热交换器和传热表面
US11740028B2 (en) Two-pass heat exchanger with calibrated bypass
US20010050162A1 (en) Normal-flow heat exchanger
JP4265509B2 (ja) 積層型冷却器
US6742574B2 (en) Cooling apparatus
EP3832785B1 (en) Cooler
JP4568581B2 (ja) プレート型熱交換器
KR20180136257A (ko) 플레이트 열교환기
WO2025205366A1 (ja) 冷却装置の製造方法および冷却装置
JPH0493596A (ja) 積層型熱交換器のコア部構造
JP4857074B2 (ja) プレート型熱交換器
JP7000777B2 (ja) 熱交換器
US20230204305A1 (en) Heat dissipation member and cooling device
WO2017195588A1 (ja) 積層型熱交換器
US20230356847A1 (en) Heat exchange device comprising external plates having at least one hollow, air-conditioning system and vehicle
JPH10281692A (ja) 並設一体型熱交換器
CN113574332B (zh) 热交换器
JP2941768B1 (ja) 積層型熱交換器
JP7431719B2 (ja) パワーデバイス用冷却器
US20080230211A1 (en) Heat Exchangers
US20240314978A1 (en) Cooling device
WO2019216183A1 (ja) プレート積層型の熱交換器
JP7696756B2 (ja) 面接触型熱交換器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 25777355

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1