特許 6940462 発熱コンポーネントを冷却するための冷却アセンブリおよびこれを内蔵する車両および電子機器アセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6940462

(24)【登録日】2021年9月6日

(45)【発行日】2021年9月29日

(54)【発明の名称】発熱コンポーネントを冷却するための冷却アセンブリおよびこれを内蔵する車両および電子機器アセンブリ

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/473 20060101AFI20210916BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20210916BHJP

   F01P 3/12 20060101ALI20210916BHJP

   F01P 5/02 20060101ALI20210916BHJP

   F01P 3/18 20060101ALI20210916BHJP

   F01P 5/10 20060101ALI20210916BHJP

   B60K 11/04 20060101ALI20210916BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20210916BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/46 Z

   H05K7/20 N

   F01P3/12

   F01P5/02 G

   F01P3/18 V

   F01P5/10 A

   B60K11/04 H

   B60L3/00 J

【請求項の数】13

【外国語出願】

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2018-190834(P2018-190834)

(22)【出願日】2018年10月9日

(65)【公開番号】特開2019-96863(P2019-96863A)

(43)【公開日】2019年6月20日

【審査請求日】2020年5月14日

(31)【優先権主張番号】15/782,536

(32)【優先日】2017年10月12日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】507342261

【氏名又は名称】トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ，インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(72)【発明者】

【氏名】アーカン エム．デデ

【審査官】 庄司 一隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２２８２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０８４８２９１９（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１５−２２０４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５２８５３４７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１５１０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２８７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１４７２８０２（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２３／４７３

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｆ０１Ｐ ３／１２

Ｆ０１Ｐ ５／０２

Ｆ０１Ｐ ３／１８

Ｆ０１Ｐ ５／１０

Ｂ６０Ｋ １１／０４

Ｂ６０Ｌ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体入口チャネルと流体出口チャネルを含む少なくとも１つの回路板基材と、
前記回路板基材に結合され、前記流体入口チャネルおよび前記流体出口チャネルに対して流体結合されている、少なくとも１つの発熱コンポーネントと、
前記回路板基材に直接結合され、前記回路板基材の前記流体出口チャネルに対して流体結合された入口プレナムおよび前記回路板基材の前記流体入口チャネルに対して流体結合された出口プレナムを含む、熱交換器と、
前記回路板基材および前記熱交換器に対して流体結合されたポンプと、
を含み、
前記熱交換器は、前記回路板基材を収容するように構成された１つ以上のスロットを含み、該１つ以上のスロットは、２つ以上の回路板基材を収容するように構成されている、
電子機器アセンブリ。

【請求項2】

前記少なくとも１つの回路板基材が２つ以上の回路板基材を含み、前記２つ以上の回路板基材の各々が前記熱交換器に直接結合されている、請求項１に記載の電子機器アセンブリ。

【請求項3】

前記２つ以上の回路板基材が前記熱交換器に対して並列に流体結合されている、請求項２に記載の電子機器アセンブリ。

【請求項4】

前記少なくとも１つの回路板基材の反対側で前記熱交換器に対して結合された少なくとも１つの冷却ファンをさらに含み、前記少なくとも１つの冷却ファンが、前記少なくとも１つの回路板基材を横断しかつ前記熱交換器を通して空気を引いて前記少なくとも１つの発熱コンポーネントから熱を除去する、請求項１に記載の電子機器アセンブリ。

【請求項5】

前記少なくとも１つの回路板基材がさらに、
周囲と、
前記流体入口チャネルおよび少なくとも１つのコンポーネント用陥凹を含む流体入口マニホルド層であって、前記少なくとも１つの発熱コンポーネントが前記少なくとも１つのコンポーネント用陥凹の内部に埋込まれ、前記流体入口チャネルが前記回路板基材の内部で前記周囲から前記少なくとも１つのコンポーネント用陥凹まで延在している、流体入口マニホルド層と、
前記流体出口チャネルおよび少なくとも１つの第１のコンポーネント用開口部を含む流体出口マニホルド層であって、
前記流体出口マニホルド層が前記流体入口マニホルド層に結合されており、
前記少なくとも１つの発熱コンポーネントが前記少なくとも１つの第１のコンポーネント用開口部の内部に配置されており、
前記流体出口チャネルが、前記回路板基材の内部で前記少なくとも１つの第１のコンポーネント用開口部から前記回路板基材の周囲まで延在している、
流体出口マニホルド層と、
少なくとも１つの第２のコンポーネント用開口部を含む電力回路層であって、前記流体出口マニホルド層に結合され、前記少なくとも１つの発熱コンポーネントが前記少なくとも１つの第２のコンポーネント用開口部の内部に配置されている、電力回路層と、
少なくとも１つの第３のコンポーネント用開口部を含む、前記電力回路層に結合された制御回路層と、
を含む、請求項１に記載の電子機器アセンブリ。

【請求項6】

流体入口チャネルと流体出口チャネルを含む少なくとも１つの回路板基材と、
前記回路板基材に結合され、前記流体入口チャネルおよび前記流体出口チャネルに対して流体結合されている、少なくとも１つの発熱コンポーネントと、
前記回路板基材に直接結合され、前記回路板基材の前記流体出口チャネルに対して流体結合された入口プレナムおよび前記回路板基材の前記流体入口チャネルに対して流体結合された出口プレナムを含む、熱交換器と、
前記回路板基材および前記熱交換器に対して流体結合されたポンプと、
を含む電子機器アセンブリであって、
前記熱交換器は、前記回路板基材を収容するように構成された１つ以上のスロットを含み、該１つ以上のスロットは、２つ以上の回路板基材を収容するように構成されている、電子機器アセンブリ、
を含む車両。

【請求項7】

前記少なくとも１つの回路板基材が２つ以上の回路板基材を含み、前記２つ以上の回路板基材の各々が前記熱交換器に直接結合されている、請求項６に記載の車両。

【請求項8】

前記２つ以上の回路板基材が前記熱交換器に対して並列に流体結合されている、請求項７に記載の車両。

【請求項9】

前記少なくとも１つの回路板基材の反対側で前記熱交換器に対して結合された冷却ファンをさらに含み、該冷却ファンが、前記少なくとも１つの回路板基材を横断しかつ前記熱交換器を通して空気を引いて前記少なくとも１つの発熱コンポーネントから熱を除去する、請求項８に記載の車両。

【請求項10】

前記回路板基材がさらに、
周囲と、
前記流体入口チャネルおよび少なくとも１つのコンポーネント用陥凹を含む流体入口マニホルド層であって、前記少なくとも１つの発熱コンポーネントが前記少なくとも１つのコンポーネント用陥凹の内部に配置され、前記流体入口チャネルが前記回路板基材の内部で前記周囲から前記少なくとも１つのコンポーネント用陥凹まで延在している、流体入口マニホルド層と、
前記流体出口チャネルおよび少なくとも１つの第１のコンポーネント用開口部を含む流体出口マニホルド層であって、
前記流体出口マニホルド層が前記流体入口マニホルド層に結合されており、
前記少なくとも１つの発熱コンポーネントが前記少なくとも１つの第１のコンポーネント用開口部の内部に配置されており、
前記流体出口チャネルが、前記回路板基材の内部で前記少なくとも１つの第１のコンポーネント用開口部から前記回路板基材の周囲まで延在している、
流体出口マニホルド層と、
少なくとも１つの第２のコンポーネント用開口部を含む電力回路層であって、前記流体出口マニホルド層に結合され、前記少なくとも１つの発熱コンポーネントが前記少なくとも１つの第２のコンポーネント用開口部の内部に配置されている、電力回路層と、
少なくとも１つの第３のコンポーネント用開口部を含む、前記電力回路層に結合された制御回路層と、
を含む、請求項９に記載の車両。

【請求項11】

入口プレナム、出口プレナムおよび前記入口プレナムおよび前記出口プレナムに対して流体結合された少なくとも１つの冷却ラインを含む熱交換器と、
前記熱交換器に結合された少なくとも１つの冷却ファンと、
少なくとも１つの回路板アセンブリの少なくとも１つの回路板基材を収容するように構成され、前記熱交換器および前記少なくとも１つの冷却ファンのうちの一方に位置付けされている１つ以上のスロットと、
を含み、
前記１つ以上のスロットが２つ以上の回路板基材を収容するように構成されている、
冷却アセンブリ。

【請求項12】

前記入口プレナムおよび前記出口プレナムのうちの１つに流体結合された少なくとも１つのポンプをさらに含む、請求項１１に記載の冷却アセンブリ。

【請求項13】

前記熱交換器の前記出口プレナムに流体結合された少なくとも１つの低温配管脚部と前記熱交換器の前記入口プレナムに流体結合された少なくとも１つの高温配管脚部とをさらに含む、請求項１２に記載の冷却アセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は概して冷却アセンブリに関し、より具体的には、一体型熱交換器を内蔵する冷却アセンブリ、ならびにこれを内蔵する車両および電子機器アセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

パワーエレクトロニクスシステムは、車両内部の１つ以上のコンポーネントに動力供給するために、電動車両中で使用され得る。動作中、電子コンポーネント、例えばパワーエレクトロニクスシステムまたは回路、半導体デバイスなどは、熱を発生し、この熱は、電子コンポーネントを動作温度範囲内の温度に保つため適切に放散される必要がある。したがって、電動車両は、パワーエレクトロニクス回路を冷却するための１つ以上の冷却システムを使用し得る。

【0003】

電動車両などの利用分野においてパワーエレクトロニクスシステムを冷却するための現在の冷却システムは、閉鎖ループシステム内で冷却液を流すために実質的な量の配管を必要とする可能性がある。さまざまな機械的、熱的、空間的または他の設計上の考慮事項に起因して、ラジエータまたは他の熱交換システムがシステムの発熱コンポーネントから分離して位置付けされる可能性がある。例えば、ラジエータは、比較的低い温度の空気がラジエータの冷却コイル上を通るように、比較的低い空気温度が存在する部域内で発熱コンポーネントから離隔されることがある。これらの制約は、発熱コンポーネントとラジエータの間に冷却液を流すのに必要とされる配管の量を増大させる可能性がある。

【発明の概要】

【0004】

一実施形態において、電子機器アセンブリは、流体入口チャネルと流体出口チャネルを含む少なくとも１つの回路板基材を含み、この回路板基材に少なくとも１つの発熱コンポーネントが結合されている。少なくとも１つの発熱コンポーネントは、流体入口チャネルおよび流体出口チャネルに対して流体結合されている。熱交換器は回路板基材に直接結合され、回路板基材の流体出口チャネルに流体結合された入口プレナム(inlet plenum)と、回路板基材の入口チャネルに対して流体結合された出口プレナム(outlet plenum)とを含む。回路板基材および熱交換器には、ポンプが流体結合される。

【0005】

別の実施形態において、車両には、流体入口チャネルと流体出口チャネルを伴う少なくとも１つの回路板基材を含む電子機器アセンブリが含まれる。回路板基材は、回路板基材に結合され、流体入口チャネルおよび流体出口チャネルに対して流体結合されている、少なくとも１つの発熱コンポーネントを含む。熱交換器が回路板基材に直接結合されており、この熱交換器は、回路板基材の流体出口チャネルに対して流体結合された入口プレナムおよび回路板基材の入口チャネルに対して流体結合された出口プレナムを含む。回路板基材および熱交換器に対してポンプが流体結合されている。

【0006】

さらに別の実施形態においては、冷却アセンブリが、入口プレナム、出口プレナムおよび入口プレナムおよび出口プレナムに対して流体結合された少なくとも１つの冷却ラインを有する熱交換器を含む。少なくとも１つの冷却ファンが熱交換器に結合されている。１つ以上のスロットが、少なくとも１つの回路板アセンブリの少なくとも１つの回路板基材を収容するように構成され、この１つ以上のスロットは、熱交換器および少なくとも１つの冷却ファンのうちの一方に位置付けされている。

【0007】

本明細書で説明されている実施形態により提供されるこれらのおよび追加の特徴は、図面と併せて以下の詳細な説明を考慮することでより完全に理解されるものである。

【0008】

図面中に記されている実施形態は、それ自体例証的かつ例示的なものであり、クレームによって定義されている主題を限定するように意図されているわけではない。例示的実施形態についての以下の詳細な説明は、以下の図面と併せて読んだ場合に理解し得るものであり、図面中、同様の構造は同様の参照番号で標示されている。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明中で示され説明されている１つ以上の実施形態に係る、１つ以上のパワーエレクトロニクスデバイスを冷却するパワーエレクトロニクス冷却アセンブリを有する車両を概略的に描いている。

【図2】本発明中で示され説明されている１つ以上の実施形態に係る、図１の車両の冷却アセンブリを概略的に描いている。

【図3】本発明中で示され説明されている１つ以上の実施形態に係る、明確さのため冷却アセンブリのさまざまな態様が除去された状態の図２の冷却アセンブリを概略的に描いている。

【図4】本発明中で示され説明されている１つ以上の実施形態に係る、図２の冷却アセンブリにより冷却される複数のパワーエレクトロニクスデバイスを収納する回路板アセンブリの分解組立図を概略的に描いている。

【図5】本発明中で示され説明されている１つ以上の実施形態に係る図２の冷却アセンブリのハウジングを概略的に描いている。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の実施形態は、概して、パワーエレクトロニクスデバイスなどの発熱コンポーネントを冷却するための冷却アセンブリに向けられている。より詳細には、実施形態は、１つ以上の回路板基材に直接結合されている熱交換器を有する冷却アセンブリに向けられている。実施形態は同様に、このような冷却アセンブリを内蔵する車両および電子機器アセンブリに向けられている。本発明中に記載されている冷却アセンブリは、例えば電動車両などの特定のサイズ、形状および／または重量上の制約を伴う冷却利用分野において有用であり得る。本発明中に記載の回路板規模の冷却アセンブリは、なかでも、所要配管数が少なく、モジュール式設計でありかつ／またはコンパクトな設計を有することができる。したがって、本発明中に記載の冷却アセンブリを内蔵する電子機器アセンブリおよび車両は、製造コストが比較的低く、実装がより容易であり、材料、労働力および電力の有意な要件の必要性を削減する一方で追加の冷却容量を生成することができる。

【0011】

ここで図１を参照すると、車両１０の発熱コンポーネントを冷却するための回路板規模のループ冷却アセンブリを有する例示的車両１０が示されている。非限定的な実施例として、車両１０は、電動車両、例えばハイブリッド車両、プラグイン電気ハイブリッド車両、電気車両または例えば電気モータ１４などの電気モータを利用するまたは部分的に利用する任意の車両であり得る。本発明中に記載の実施形態は同様に非電動車両の発熱コンポーネントを冷却するためにも使用可能であるということを理解すべきである。さらに、電子機器アセンブリおよび冷却アセンブリは車両に関連して本発明中で記載されているものの、実施形態はそれに限定されない。むしろ、本発明中に記載の電子機器アセンブリ１００および冷却アセンブリ１０１（図２および３を参照）は、発熱コンポーネントを冷却しなければならない任意の利用分野において使用可能である。

【0012】

図１中に描かれている車両１０は、ハイブリッド車両またはプラグインハイブリッド車両として構成されているが、実施形態はこれに限定されるわけではない。車両１０は概して、ガソリンエンジン１２および電気モータ１４を含み、これらは両方共、道路上で車両を前進させるため、例えば車両１０の駆動系などを通して、ホイール１６に対して回転運動を提供するように構成されている。車両１０はさらに、以下でより詳しく説明するように、少なくとも１つの発熱コンポーネントを含めた電子機器アセンブリ１００を含む。

【0013】

本発明中に記載のさまざまな電子機器アセンブリ１００の態様または実施形態を、より大きい電力回路、例えば車両１０のインバータおよび／またはコンバータ回路などに内蔵することができる。図１に示されているように、電子機器アセンブリ１００は、電気モータ１４に電気結合された電力回路１８を含む。電力回路１８は、電気モータ１４に対し電力を提供するインバータおよび／またはコンバータ回路として構成されてよい。電力回路１８は、それ自体、例えば電力供給を受けるためのバッテリバンク２０などの電源に電気結合されてよい。

【0014】

車両１０の実施形態は、１つ以上のバッテリバンク２０を含んでいてよい。１つ以上のバッテリバンク２０内に格納されるバッテリは、現在公知のまたは後日発見される任意のタイプのバッテリ、例えばリチウムイオンバッテリ、または鉛酸バッテリであり得る。１つ以上のバッテリバンク２０は、車両１０の動作中に例えば電気モータ１４などのモータ／発電機によって、または車両１０が動作中でない間に例えば車両１０の外部にある充電ステーションによって、充電することができる。

【0015】

１つ以上の電力回路１８は、車両１０内で使用するためにバッテリバンク２０の電気エネルギを変換するにつれて熱を発生し、したがって冷却する必要がある。本発明中で使用される「熱」なる用語は、概して、温度に結び付けられる環境的条件を意味し得る。したがって、熱は、任意のタイプの熱質量または熱エネルギを含み得る。したがって、本発明中で、「熱」、「熱質量」および「熱エネルギ」なる用語は、互換的に使用され得る。

【0016】

ここで図２を参照すると、例示的電子機器アセンブリ１００は、１つ以上の回路板基材１３０および１つ以上の発熱コンポーネント１１４を含む１つ以上の回路板アセンブリ１１０を含む。１つ以上の回路板基材１３０は、例えばプリント回路板基材などの電子デバイスを組付けるように構成された任意の基材であってよい。例示的回路板基材には、ＦＲ−４、ＦＲ−１、ＣＥＭ−１、ＣＥＭ−３、ＨＴＣＣ、ＬＴＣＣ、ガラスおよびテフロン（登録商標）が含まれるが、これらに限定されない。

【0017】

発熱コンポーネント１１４は、動作中に熱を発生する任意のコンポーネント、例えば電子デバイスなどのであってよい。非限定的な発熱コンポーネントには、マイクロコントローラ、プロセッサ、特定用途向け集積回路、光学的集積回路、受動的電子コンポーネント、およびバイポーラトランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ、金属酸化物電界効果トランジスタ、およびケイ素被覆整流器が含まれる。非限定的例として、発熱コンポーネント１１４は、車両１０の電気モータ１４を駆動するために電力インバータ回路を提供するスイッチング電力半導体デバイスである。しかしながら、実施形態が電力インバータ回路に限定されないことを理解すべきである。

【0018】

図２に描かれている例示された実施形態において、電子機器アセンブリ１００は、各々３つの発熱コンポーネント１１４を含む５つの回路板アセンブリ１１０を含む。実施形態が任意の数の回路板アセンブリ１１０を含んでおり、任意の数の発熱コンポーネント１１４が提供可能である、ということを理解すべきである。

【0019】

例示的流体結合１００はさらに、１つ以上の回路板アセンブリ１１０に直接結合され少なくとも１つの発熱コンポーネント１１４を冷却するように動作可能である例示的冷却アセンブリ１０１を含む。例示的冷却アセンブリ１０１は、１つ以上の低温配管脚部１１８を含む供給ヘッダ１１６、１つ以上の高温配管脚部１２２を含む戻りヘッダ１２０、１つ以上のポンプ１２４、熱交換器１２６、例えばラジエータ、および１つ以上の冷却ファン１２８を含む。

【0020】

いくつかの実施形態において、回路板アセンブリ１１０の回路板基材１３０は、冷却アセンブリ１０１に対して流体結合された内部冷却チャネル（図２には図示せず）を有していてよい。回路板基材１３０の内部冷却チャネル（例えば図４を参照のこと）は、冷却液が回路板アセンブリ１１０の各々に供給され、この各々から戻ることができるように、それぞれ低温配管脚部１１８および高温配管脚部１２２を介して電子機器アセンブリ１００の供給ヘッダ１１６および戻りヘッダ１２０に対して流体結合され得る。回路板アセンブリ１１０の非限定的例が、図４に示され、以下でより詳細に説明される。

【0021】

なおも図２を参照すると、冷却液は、例示された実施形態の個別の回路板基材１３０内を並列に流れる。すなわち、各々の個別の回路板基材１３０は、そのそれぞれの低温配管脚部１１８を介して直接、出口プレナム１２３から個別に冷却液を受け取る。並列冷却は、例えば電子機器アセンブリ１００の個別の回路板アセンブリ１１０の各々が等価量の熱を生成する場合などの一定の状況下で有利であり得る。例えば、電子機器アセンブリ１００の回路板アセンブリ１１０の全てが同じ要素を格納している場合、例えば単一の電子機器アセンブリ１００によって冷却される全ての回路板アセンブリ１１０が電力インバータ回路のみまたはコンバータ回路のみを含む場合がそれであり得る。並列冷却は、回路板アセンブリ１１０の発熱コンポーネント１１４から熱を均一に除去することができる。

【0022】

しかしながら、冷却液が個別の回路板アセンブリ１１０を通って直列に流れる実施形態が企図されている。非限定的な例として、さまざまな回路板アセンブリ１１０が発生させる熱が等価でない場合には、複数の回路板アセンブリ１１０のうちのさまざまな回路板アセンブリ１１０が冷却液を個別の冷却要件に基づいて直列に、並列に、またはこの２つの何らかの組合せで受け取ることができるということが企図される。

【0023】

なおも図２を参照して、各回路板アセンブリ１１０は、１つ以上の流体入口１１１および１つ以上の流体出口１１３を含む。流体入口１１１は、ポンプ１２４、出口プレナム１２３および供給ヘッダ１１６の低温配管脚部１１８を介して熱交換器１２６の低温流体流出口と流体連通状態にある。流体出口１１３は、冷却ループが形成されるように高温配管脚部１２２および入口プレナム１２１を介して、戻りヘッダ１２０を介して熱交換器１２６の高温流体入口と流体連通状態にある。さまざまな冷却ループを、前述の通りに並列または直列に連結することができる。さらに、任意の好適な固定型または急速着脱型流体継手が、回路板アセンブリ１１０を高温配管脚部１２２に、そして低温配管脚部１１８を入口プレナム１２１および出口プレナム１２３にそれぞれ連結できることが企図されている。

【0024】

１つ以上のポンプ１２４が、冷却液をさまざまな冷却ループ内部で流れさせるために差圧を付与することができる。１つ以上のポンプ１２４は、電子機器アセンブリ１００または他のいくつかの手段によって動力供給されてよい。１つ以上のポンプ１２４は、冷却ループ内部で差圧を付与するのに充分である任意のタイプのポンプを含み得る。例えば、電子機器アセンブリ１００の実施形態は、往復ポンプ、回転ポンプ、スクシュー型ポンプ、軸流ポンプ、容積型ポンプ、遠心ポンプまたは任意のタイプのポンプ（単複）を含み得る。

【0025】

１つ以上のポンプ１２４は、熱交換器１２６と１つ以上の回路板アセンブリ１１０の間に設置されてよいが、実施形態はそれに限定されるわけではない。電子機器アセンブリ１００の態様には、回路板アセンブリ１１０の１つ以上の流体出口１１３と熱交換器１２６の間に１つ以上のポンプ１２４が設置されている実施形態が含まれる。冷却ループ内部のポンプ１２４の相対的場所の如何に関わらず、ポンプ１２４は、冷却ループ内部の冷却液を圧送して、熱交換器１２６および１つ以上の回路板アセンブリの中に冷却液を通す。

【0026】

図２に示された例示的実施形態において、冷却ループ（単複）を通って流れる冷却液は、発熱コンポーネント１１４からの熱エネルギを吸収し、熱交換器１２６を通して大気に熱を排出する。冷却液は、例えば比熱容量、熱伝導率、蒸発時の潜熱または他の熱−物理的特性などの具体的特性に基づいて選択されてよい。

【0027】

いくつかの実施形態において、冷却液は、１つ以上の発熱コンポーネント１１４と直接接触した状態にある。例えば、冷却液は、基材１３０の上部に組付けられるかまたは基材１３０の内部に埋め込まれ得る発熱コンポーネント１１４の上および／またはその周りを直接通過することができる。このような実施形態においては、冷却液は、発熱コンポーネント１１４の電気的短絡を回避するため、誘電性冷却液であってよい。冷却液が導電性および／または半導電性コンポーネントと直接接触状態にない他の実施形態においては、導電性冷却液を使用することができる。いくつかの実施形態において、冷却液は、精製水または精製水とグリコールの混合物、例えば水とグリコールの等量混合物であってよい。いくつかの実施形態において、冷却液は、ヒドロフルオロカーボンであってよい。例えば、いくつかの実施形態において、冷却液はヒドロフルオロエーテル（「ＨＦＥ」）例えば、ＨＦＥ７１００であってよい。いくつかの実施形態において、冷却液は、ペンタフルオロプロパン（Ｒ−２４５ｆａ）であってよい。他の冷却液も利用可能であることを理解すべきである。

【0028】

ここで図３を参照すると、図２の電子機器アセンブリ１００の例示的冷却アセンブリ１０１が示されている。例示的冷却アセンブリは、入口プレナム１２１、出口プレナム１２３、一連の表面積増強冷却コイル１２５および冷却液を格納する冷却液ライン１２７を含む熱交換器１２６を含む。冷却アセンブリはさらに、１つ以上の冷却ファン１２８ならびに低温配管脚部１１８および高温配管脚部１２２（図３には図示せず）を含む。

【0029】

熱交換器１２６は、冷却アセンブリ１０１内に回路板アセンブリ１１０を収容し維持するための構造を含む。図３に示されている例示的熱交換器は、回路板アセンブリ１１０を保持するため、熱交換器１２６内に１つ以上のスロット１２９を含む。例えばスロット１２９は、熱交換器１２６の各縁部１３１に配置されていてよい。１つ以上のスロット１２９は、図３に示されているように熱交換器１２６の縁部１３１に沿って不連続であってよい。しかしながら、他の実施形態においては、１つ以上のスロット１２９は、熱交換器１２６の表面に沿って連続的に延在し得る。１つ以上のスロット１２９は、回路板アセンブリ１１０の高さおよび幅に対応する高さおよび幅を含むことができる。したがって、回路板アセンブリ１１０は、スナップ嵌め、カードロックまたは摩擦嵌めによって電子機器アセンブリ１００の他のコンポーネントとの関係において所定の位置に保持され得る。非限定的な一例として、１つ以上の回路板アセンブリ１１０を熱交換器１２６に係止するためにラッチ（図示せず）を利用することができる。いくつかの実施形態において、回路板アセンブリ１１０はピンまたはクリップを用いて保持される。熱交換器１２６に対して１つ以上の回路板アセンブリ１１０を保持するための任意のメカニズムを利用することができる。

【0030】

他の実施形態において、１つ以上の回路板アセンブリ１１０は、熱交換器１２６に対し、例えば１つ以上のスロット１２９の内部などで永久的に取付けることができる。例えば、１つ以上の回路板アセンブリ１１０を、接着剤により所定の場所に接着させるか、はんだづけするかまたは他の何らかの手段でしっかり固定することができる。

【0031】

概して、図２を簡単に参照すると、スロット１２９は、発熱コンポーネント１１４を横断する最大空気流、ひいては回路板アセンブリ１１０の最大冷却容量を提供するため熱交換器１２６に直交して回路板アセンブリ１１０を保持しているが、実施形態はこれに限定されない。例えば、回路板アセンブリ１１０は、熱交換器との関係において角度付けされていてもよい。

【0032】

図３に示されているように、１つ以上のスロット１２９は、回路板アセンブリ１１０が直接熱交換器１２６に結合されるように、熱交換器１２６のハウジング内に設けられる。他の実施形態において、１つ以上のスロット１２９などの取付け構造は、１つ以上の冷却ファン１２８のハウジングの内部に具備されていてよい。回路板アセンブリ１１０を熱交換器１２６または冷却ファン１２８に直接組付けることにより、電子機器アセンブリ１００をよりコンパクトな形にすることができ、回路板規模のループ冷却アセンブリを可能にする。さらに、熱交換器が回路板アセンブリの発熱コンポーネントから離れて位置設定されている冷却システムに比べて、回路板アセンブリ１１０を熱交換器１２６に流体結合するのに必要な配管は少なくてすむ。

【0033】

個別のスロット１２９間の垂直間隔は、発熱コンポーネント１１４が発生させる熱を効果的に冷却できるような、個別の回路板アセンブリを通過する充分な空気流の提供に基づくものであり得る。例えば、いくつかの実施形態において、スロット１２９は、等間隔に置かれ、こうして回路板アセンブリ１１０の各々の間に等しい空気流および等しい距離を提供してよい。他の実施形態では、スロット１２９は、例えばより多くの空気流を必要とするより高温の発熱コンポーネント１１４を有する回路板アセンブリ１１０の間により多くの空隙を提供するために、不等間隔で置かれてよい。さらに他の実施形態において、スロットのうちの１つは、いかなる回路板アセンブリ１１０も設置されない状態で、開放したままに残されてよく、空気流は、遮るものの全くない低温空気流となるように、この開放位置を通ってハウジングにより誘導され得る。

【0034】

熱交換器１２６は、一次流体から二次流体へと熱を伝達することにより、一次流体（すなわち作動流体）を冷却する任意のタイプの熱交換器であってよい。図３に描かれている特定の実施形態において、冷却コイル１２５は、冷却液ライン１２７に熱結合されている。熱は、冷却液ライン１２７内の冷却液から冷却コイル１２５まで伝導されてよく、この冷却コイルにおいて、二次流体へと対流され得る。冷却コイル１２５は、１つ以上のフィンの形状をとり得る。その上、熱は、冷却液ライン１２７から二次流体へと直接さらに対流されてよい。図示された特定の実施形態においては、二次流体は、矢印Ａにより冷却コイル１２５を横断して流れるものとして例示されている空気である。しかしながら、上述の冷却液と同様に、二次流体は、任意の特定の物質に限定されない。電子機器アセンブリ１００のいくつかの実施形態では、二次流体として空気が使用されるものの、冷却液から空気でない二次流体に熱エネルギを伝達する熱交換器の態様が企図されている。

【0035】

熱交換器のタイプのいくつかの例としては、非限定的に、シェルアンドチューブ熱交換器、平板熱交換器、プレートアンドシェル熱交換器またはプレート・フィン熱交換器および／またはそれらの組合せが含まれる。さらに、いくつかの実施形態において、熱交換器１２６は、例えばフィン付きコンデンサなどの２相コンデンサであり得る。

【0036】

フィン付きコンデンサは、それ自体一次冷却液または冷却コイル１２５と接触状態にある１つ以上のフィン付きチャンバと熱的連通状態にある空気または二次冷却液に曝露された１つ以上の表面またはフィンを含む複数のプレートを含む。一次冷却液が１つ以上のフィン付きチャンバの表面上を通過するにつれて、冷却液から、空気または二次冷却液に曝露されたフィンまで熱が伝達される。

【0037】

フィン付きコンデンサの実施形態は、例えば非限定的に、プレーンフィンコンデンサ(plain fin condenser)、ヘリンボーンフィンコンデンサ(herringbone fin condenser)、セレートフィンコンデンサ(serrated fin condenser)または有孔フィンコンデンサ(perforated fin condenser)などの多くの形態をとることができる。プレーンフィンコンデンサは概して、単純なストレートフィン付きの三角形または矩形の設計を使用するコンデンサを意味することができる。ヘリンボーンフィンコンデンサは、概して、ジグザグパターンで斜めに置かれたフィンを使用するコンデンサを意味する。セレートフィンコンデンサおよび有孔フィンコンデンサは、概して、流量分布を増大させ熱伝達を改善するようにそれぞれ切断または穿孔されたフィンを格納する。

【0038】

熱交換器１２６が２相コンデンサである電子機器アセンブリ１００の実施形態において、冷却液は、（システム圧力制御により決定される）電子機器アセンブリ１００の内部の正常な動作圧力において、冷却液が１つ以上の発熱コンポーネント１１４の表面上を通過するにつれて蒸発して、発熱コンポーネント１１４から蒸発の潜熱を吸収し、次に熱交換器１２６内で冷却し凝縮して、吸収された熱を大気または他の媒質へと冷却コイル１２５および／またはフィンを通って排出することになるような、蒸発点および凝縮点を有する。

【0039】

図３に示されているように、いくつかの実施形態において、熱交換器１２６は、熱交換器１２６に結合された１つ以上の冷却ファン１２８によって熱除去プロセスにおいて補助されてよい。１つ以上の冷却ファン１２８は、矢印Ａにより表わされている方向で、熱交換器１２６の冷却コイル１２５上で空気を循環させ、こうして冷却液を冷却するように動作することができる。熱交換器１２６がコンデンサである実施形態においては、これによって、冷却液は液体形態へと再凝縮させられる可能性がある。

【0040】

冷却ファン１２８は、軸流ファンを含み得るが、実施形態はこれらに限定されない。本開示の態様は、発熱コンポーネント１１４から熱を除去するために発熱コンポーネント１１４および熱交換器１２６を横断して空気を移動させるように構成された任意のタイプのファンまたはデバイスを利用し得るということが企図されている。冷却ファン１２８は、例えば熱交換器１２６の冷却コイル１２５を横断して空気を強制して内部に格納された冷却液から熱を除去することによって、および直接発熱コンポーネント１１４自体を横断して空気を強制することによって、電子機器アセンブリ１００の熱除去容量を増大させることができる。

【0041】

冷却ファン１２８の速度は、一定であるか、または、システムの１つ以上のパラメータに基づいて、例えば非限定的に、１つ以上の発熱コンポーネント１１４の瞬間的または予想される熱生成に基づいて調整可能であり得る。例えば、車両１０の加速中にはより多くの電力が必要とされることから、１つ以上の発熱コンポーネント１１４が発生させる熱は増大し、これにより発熱コンポーネント１１４または他のコンポーネントの機能不良を回避するためにより大きな熱放散が必要となる可能性がある。このようなシステムにおいては、冷却ファン１２８の速度を、例えばシステム内に設置された１つ以上の熱電対を用いて発熱コンポーネント１１４の温度を測定することなどによって、発熱コンポーネント１１４の温度と直接結び付けることができる。１つ以上の発熱コンポーネント１１４の温度は同様に、例えば、電力モードにあるときの車両の速度を測定し予想温度を計算することなど、他のいくつかの手段により得ることもできる。

【0042】

冷却ファン１２８は、回路板アセンブリ１１０および熱交換器１２６のサイズに対応してサイズ決定されてよい。例えば、回路板アセンブリ１１０が冷却ファン１２８または熱交換器１２６に対し直接結合される実施形態においては、冷却ファン１２８は、発熱コンポーネント１１４の各々から熱を放散するため均等に発熱コンポーネント１１４の全てを横断して空気または他の二次冷却液を引くように、サイズ決定されてよい。

【0043】

図２および３に例示されるように、空気は、回路板アセンブリ１１０を横断し、次に熱交換器１２６の冷却コイル１２５を通って流れ、熱を冷却液から除去し、その後１つ以上の冷却ファン１２８のブレード内を通る。しかしながら、実施形態は、この配設に限定されず、例えば、空気は１つ以上の回路板アセンブリ１１０内または上を通る前に冷却ファン１２８の中を通過し得ること、または、冷却ファン１２８は回路板アセンブリ１１０と熱交換器１２６の冷却コイルの間に設置されてよいこと、が企図されている。代替的には、スロット１２９の１つを、いかなる回路板アセンブリ１１０も設置されていない状態で開放したままに残すことができ、遮るものが全くない低温空気流のため、この開放位置を通してハウジングにより空気流を誘導することができる。

【0044】

ここで図４を参照すると、例示的回路板アセンブリ１１０の分解組立図が概略的に示されている。図４は、全体が参照により本明細書に組込まれている米国特許第８，４８２，９１９号の中に記載の回路板アセンブリ１１０の１つの非限定的な例示的実施形態を示す。実施形態は図４に描かれた回路板アセンブリ１１０に限定されず、他の構成も同様に可能であることを理解すべきである。

【0045】

例示された実施形態において、回路板アセンブリ１１０は、流体入口マニホルド層１３２、流体出口マニホルド層１３４、電力回路層１３６および制御回路層１３８を含む。回路板アセンブリ１１０の層は、例えばＦＲ−４、ＦＲ−１、ＣＥＭ−１、ＣＥＭ−３、ＨＴＣＣ、ＬＴＣＣ、ガラスまたはテフロン（登録商標）などの任意のタイプの回路板誘電性材料製であってよい。さまざまな回路板層のために、他の公知のおよび未知の誘電性基材を使用してもよい。回路板アセンブリ１１０のさまざまな層を、例えば、エポキシ樹脂などによる積層により、共に結合させることができる。回路板アセンブリ１１０のさまざまな層の寸法は、例えば回路板基材１３０が熱交換器１２６の１つ以上のスロット１２９内に適合するように適切にサイズ決定される場合など、電子機器アセンブリ１００が実装される特定の利用分野によって左右される。

【0046】

流体入口マニホルド層１３２は、パワーエレクトロニクスデバイスなどの１つ以上の発熱コンポーネント１１４を受容するように構成された１つ以上のコンポーネント用陥凹１４２を含む。コンポーネント用陥凹１４２の形状は、発熱コンポーネント１１４がコンポーネント用陥凹１４２内部にしっかりと位置付けされるように、結び付けられる発熱コンポーネント１１４の形状に対応していなければならない。コンポーネント用陥凹１４２は、流体入口マニホルド層１３２内部で一定の深さまで延在する。一実施形態において、コンポーネント用陥凹１４２の深さは、発熱コンポーネント１１４の上部表面が制御回路層１３８の上部表面と実質的に同一平面上にある（すなわち埋込まれている）ようなものである。変形実施形態において、発熱コンポーネント１１４の上部表面は、制御回路層１３８の上部表面の下方または上方に位置付けされ得る。

【0047】

流体入口マニホルド層１３２はさらに、流体入口マニホルド層１３２の周囲で流体入口１１１（図２）から各々のコンポーネント用陥凹１４２まで延在する流体入口チャネル１４０を含む。流体入口チャネル１４０は、流体入口１１１をコンポーネント用陥凹１４２およびその内部に配置された発熱コンポーネント１１４に対して流体結合する。流体入口チャネル１４０の形状は、各々のコンポーネント用陥凹１４２に対して均一な冷却液流を提供するように最適化されてよい。図４に例示された実施形態において、流体入口チャネル１４０の壁は湾曲しており、流体入口チャネル１４０の面積は、流体入口１１１から遠位に位置付けされたコンポーネント用陥凹１４２においてより小さくなる。

【0048】

流体入口マニホルド層１３２は、冷却液を回路板アセンブリ１１０に送出するマニホルドとして作用する。以下でより詳しく説明するように、流体入口１１１は、回路板アセンブリ１１０に対して冷却液を提供する冷却液タンクまたは供給ヘッダ１１６（図２および図３）に対して流体結合されてよい。冷却液は、流体入口１１１において流体入口マニホルド層１３２に進入し、コンポーネント用陥凹１４２内部に維持された発熱コンポーネント１１４の各々の中に流入する。

【0049】

流体出口マニホルド層１３４は、流体入口マニホルド層１３２に結合される。流体出口マニホルド層１３４の底部表面は流体入口チャネル１４０の上部封止層を提供し、これにより冷却液を流体入口チャネル１４０内部に維持する。流体出口マニホルド層１３４は、１つ以上の第１のコンポーネント用開口部１４４と流体出口チャネル１４６とを含む。第１のコンポーネント用開口部１４４は、完全に流体出口マニホルド層１３４の厚みを通して延在していてよい。第１のコンポーネント用開口部１４４の幾何学的構成および配置は、第１のコンポーネント用開口部１４４が流体入口マニホルド層１３２のコンポーネント用陥凹１４２と実質的に整列するようなものでなければならない。第１のコンポーネント用開口部１４４、コンポーネント用陥凹１４２および第２および第３のコンポーネント用開口部１４８および１５２（以下で説明）は、発熱コンポーネント１１４が中に位置付けされるコンポーネント用開口部を画定している。

【0050】

流体出口チャネル１４６は、完全に流体出口マニホルド層１３４の厚みを通して延在し、第１のコンポーネント用開口部１４４から流体出口マニホルド層１３４の周囲に位置設定された流体出口１１３まで延在することができる。流体入口マニホルド層１３２の上部表面が、流体出口チャネル１４６により画定される流体出口チャネル下部表面として作用することができる。流体出口チャネル１４６は、第１のコンポーネント用開口部１４４内部に配置された発熱コンポーネント１１４を流体出口１１３（図２参照）に流体結合する。以上で流体入口チャネル１４０に関して説明したように、流体出口チャネル１４６の形状は、第１のコンポーネント用開口部１４４の各々からの冷却液流量が均一となるように最適化されてよい。

【0051】

流体出口マニホルド層１３４は、回路板アセンブリ１１０から暖められた冷却液を除去するマニホルドとして作用する。流体出口１１３は、熱交換器１２６の入口に戻るために戻りヘッダ１２０にまたは冷却液タンクに流体結合されてよい。

【0052】

電力回路層１３６は、電力回路層１３６の底部表面が流体出口チャネル１４６の上部表面を提供し、こうして、流体出口チャネル１４６、流体入口マニホルド層１３２の上部表面および電力回路層１３６の底部表面によって画定された流体出口チャネルの内部に冷却液を維持するように、流体出口マニホルド層１３４に結合されてよい。

【0053】

電力回路層１３６は、完全に電力回路層１３６の厚みを通して延在し得る1つ以上の第２のコンポーネント用開口部１４８を含む。第２のコンポーネント用開口部１４８の幾何学的構成および配置は、第２のコンポーネント用開口部１４８が第１のコンポーネント用開口部１４４およびコンポーネント用陥凹１４２と実質的に整列するようなものでなければならない。第２のコンポーネント用開口部１４８の形状は、発熱コンポーネント１１４がその中に配置され得るようなものでなければならない。

【0054】

電力回路層１３６はさらに、発熱コンポーネント１１４を電力接続領域１５８および／または制御回路コンポーネント１５４に対して電気的に結合させることのできる１つ以上の電力接続特徴部１５０を含み得る。電力回路層１３６は、電力接続特徴部１５０を電力接続部および／または制御回路コンポーネント１５４に対して電気的に結合するための電気ビア(electrical vias)（図示せず）を含んでいてよい。電力接続特徴部１５０は、発熱コンポーネント１１４に対しておよび発熱コンポーネント１１４からの電気信号および電力のための電気経路を提供する埋込み型導電性トレース（例えば銅トレース）として構成されてよい。別の実施形態において、電力接続特徴部１５０は、電力回路層１３６内部の陥凹内に位置付けされた導電性ワイヤとして構成されていてよい。一実施形態において、電力接続領域１５８も同様に導電性トレースとして構成され得る。一変形実施形態において、電力接続領域１５８は、回路板アセンブリ１１０を外部回路または電気システムに接続するために使用され得る一体型コネクタとして構成されてよい。

【0055】

制御回路層１３８は、電力回路層１３６に結合されてよく、１つ以上の第３のコンポーネント用開口部１５２、電力接続領域１５８、および制御回路コンポーネント１５４を非限定的に含む。変形実施形態において、制御回路層１３８は、制御回路コンポーネント１５４を含まず、むしろ、回路板アセンブリ１１０を外部制御回路に対し電気的に結合する制御回路コネクタ（例えば電力接続領域１５８およびコネクタ、図示せず）を含む。第３のコンポーネント用開口部１５２は、第１および第２のコンポーネント用開口部１４４、１４８の幾何学的構成を共有し、これらのコンポーネント用開口部と実質的に整列していてよい。

【0056】

発熱コンポーネント１１４は、コンポーネント用陥凹１４２、第１のコンポーネント用開口部１４４、第２のコンポーネント用開口部１４８および第３のコンポーネント用開口部１５２により画定されるパワーエレクトロニクス開口部の内部に位置付け（すなわち埋込み）されていてよい。説明したように、回路板基材１３０のさまざまな層は、内部に維持されたパワーエレクトロニクスデバイスおよび／または発熱コンポーネントに対する流体結合と電気的結合の両方を提供する。

【0057】

モジュール式電子機器アセンブリ１００の利用分野の１つの非限定的な実施例が図５に概略的に示されている。例示される通り、電子機器アセンブリ１００はハウジング１６０内に格納されていてよい。いくつかの実施形態において、ハウジング１６０は、ハウジング１６０に連結されたフタ１６２を有していてよいが、実施形態はこれに限定されるわけではない。１つの非限定的例として、フタ１６２はヒンジ式連結１６４を介してハウジング１６０に連結されてよい。ヒンジ式連結１６４により回路板アセンブリ１１０へのアクセスが可能となり得る。ヒンジ式連結１６４によって電子機器アセンブリ１００の内部コンポーネント１６９へのアクセスが容易になり、追加の回路板アセンブリ１１０を除去または設置することが可能となる。ヒンジ式連結１６４が例示されているものの、現在公知のまたは後日開発される任意のタイプの連結を用いて、フタ１６２をハウジング１６０に連結することができる。

【0058】

ハウジング１６０は同様に、冷却液および内部に格納されている発熱コンポーネント１１４を冷却するために空気がハウジング１６０内を通過できるようにする１つ以上のルーバ(louvers)１６６および／または他の開口部を含むことができる。ハウジング１６０のいくつかの実施形態はさらに、供給ヘッダ１１６および戻りヘッダ１２０の配管のための開口部を提供する穿孔穴１６３を含んでいてよい。ハウジング１６０は、金属、プラスチックまたは回路板アセンブリ１１０を環境から保護するのに好適な他の任意の材料で製造されてよい。

【0059】

図５に示されているように、ポンプ１２４は、ハウジング１６０の外側に位置付けされてよいが、実施形態はそのように限定されるわけではない。例えばポンプ１２４および冷却ファン１２８（同じく図５内でハウジングの外側に描かれている）などの電子機器アセンブリ１００のさまざまなコンポーネントのいずれも、ハウジング１６０の内側または外側に設置され得るということが企図されている。例えば、いくつかの実施形態において、熱交換器１２６および冷却ファン１２８は、ハウジング１６０の内部に配置されている。

【0060】

ハウジング１６０は、破片または他のアイテムが回路板アセンブリ１１０と干渉するのを防ぐことができ、一方、ルーバ１６６は、回路板アセンブリ１１０および冷却コイル１２６上に充分な空気の流れを可能にする。さらにルーバ１６６は、特定された回路板アセンブリ１１０または空のスロットにわたり空気流を案内するように、選択的に位置付けされてよい。このようにして、電子機器アセンブリ１００の発熱コンポーネント１１４は、なおも充分に冷却されながら、機械的干渉から保護される。ハウジング１６０のファンに面する側は同様に、空気がハウジング１６０から外に流れることができるようにしかつ／またそれを案内する１つ以上のルーバおよび／または他の開口部も含み得る。

【0061】

ここで、本発明中に記載の実施形態が概して、１つ以上の回路板アセンブリの１つ以上の回路板基材に直接結合されている熱交換器を含む冷却アセンブリを有する電子機器アセンブリに向けられているということを理解すべきである。回路板基材を熱交換器に直接結合することによって、よりコンパクトな設計が達成され、１つ以上の回路板アセンブリを熱交換器に対して流体結合するのに必要な配管は少なくなる。車両の利用分野において、冷却液は、冷却アセンブリと別個に位置設定された熱交換器との間で輸送される必要がなく、こうして、車両内部の配管の長さは最小限に抑えられ、よりコンパクトな冷却システムが得られる。その上、熱除去要件はパワーエレクトロニクス技術の進歩につれて増大することから、専用の局在化された熱交換器は、車両のラジエータに多大な負荷を加えることなく、発熱コンポーネントからの熱除去を改善する一助となり得る。

【0062】

「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」および「約（ａｂｏｕｔ）」なる用語は、本発明において、任意の数量的比較、値、測定値または他の表現に起因し得る固有の不確実度を表わすために使用され得る。これらの用語は同様に、本発明において、問題となっている主題の基本的な機能の変化を結果としてもたらすことなく数量的表現が規定の基準から変動し得る度合を表わすためにも使用される。

【0063】

特定の実施形態が本発明中で例示され説明されてきたが、請求対象の主題の精神または範囲から逸脱することなくさまざまな他の変更および修正を加えることが可能である、ということを理解すべきである。さらに、請求対象の主題のさまざまな態様が本発明中で説明されてきたが、このような態様が、組合せた形で使用される必要はない。したがって、添付のクレームは、請求対象の主題の範囲内に入るこのような変更および修正の全てを網羅するものとして意図されている。

【0064】

〔例１〕
流体入口チャネルと流体出口チャネルを含む少なくとも１つの回路板基材と、
前記回路板基材に結合され、前記流体入口チャネルおよび前記流体出口チャネルに対して流体結合されている、少なくとも１つの発熱コンポーネントと、
前記回路板基材に直接結合され、前記回路板基材の前記流体出口チャネルに対して流体結合された入口プレナムおよび前記回路板基材の前記流体入口チャネルに対して流体結合された出口プレナムを含む、熱交換器と、
前記回路板基材および前記熱交換器に対して流体結合されたポンプと、
を含む、電子機器アセンブリ。
〔例２〕
前記少なくとも１つの回路板基材が２つ以上の回路板基材を含み、前記２つ以上の回路板基材の各々が前記熱交換器に直接結合されている、例１に記載の電子機器アセンブリ。
〔例３〕
前記２つ以上の回路板基材が前記熱交換器に対して並列に流体結合されている、例２に記載の電子機器アセンブリ。
〔例４〕
前記少なくとも１つの回路板基材の反対側で前記熱交換器に対して結合された少なくとも１つの冷却ファンをさらに含み、前記少なくとも１つの冷却ファンが、前記少なくとも１つの回路板基材を横断しかつ前記熱交換器を通して空気を引いて前記少なくとも１つの発熱コンポーネントから熱を除去する、例１に記載の電子機器アセンブリ。
〔例５〕
前記少なくとも１つの発熱コンポーネントが少なくとも１つのパワーエレクトロニクスデバイスを含む、例１に記載の電子機器アセンブリ。
〔例６〕
前記少なくとも１つの回路板基材がさらに、
周囲と、
前記流体入口チャネルおよび少なくとも１つのコンポーネント用陥凹を含む流体入口マニホルド層であって、前記少なくとも１つの発熱コンポーネントが前記少なくとも１つのコンポーネント用陥凹の内部に埋込まれ、前記流体入口チャネルが前記回路板基材の内部で前記周囲から前記少なくとも１つのコンポーネント用陥凹まで延在している、流体入口マニホルド層と、
前記流体出口チャネルおよび少なくとも１つの第１のコンポーネント用開口部を含む流体出口マニホルド層であって、
前記流体出口マニホルド層が前記流体入口マニホルド層に結合されており、
前記少なくとも１つの発熱コンポーネントが前記少なくとも１つの第１のコンポーネント用開口部の内部に配置されており、
前記流体出口チャネルが、前記回路板基材の内部で前記少なくとも１つの第１のコンポーネント用開口部から前記回路板基材の周囲まで延在している、
流体出口マニホルド層と、
少なくとも１つの第２のコンポーネント用開口部を含む電力回路層であって、前記流体出口マニホルド層に結合され、前記少なくとも１つの発熱コンポーネントが前記少なくとも１つの第２のコンポーネント用開口部の内部に配置されている、電力回路層と、
少なくとも１つの第３のコンポーネント用開口部を含む、前記電力回路層に結合された制御回路層と、
を含む、例５に記載の電子機器アセンブリ。
〔例７〕
前記熱交換器が１つ以上のスロットを含み、少なくとも１つの回路板アセンブリが少なくとも部分的に前記１つ以上のスロットの内部に配置されている、例６に記載の電子機器アセンブリ。
〔例８〕
流体入口チャネルと流体出口チャネルを含む少なくとも１つの回路板基材と、
前記回路板基材に結合され、前記流体入口チャネルおよび前記流体出口チャネルに対して流体結合されている、少なくとも１つの発熱コンポーネントと、
前記回路板基材に直接結合され、前記回路板基材の前記流体出口チャネルに対して流体結合された入口プレナムおよび前記回路板基材の前記流体入口チャネルに対して流体結合された出口プレナムを含む、熱交換器と、
前記回路板基材および前記熱交換器に対して流体結合されたポンプと、
を含む、電子機器アセンブリ、
を含む車両。
〔例９〕
前記少なくとも１つの回路板基材が２つ以上の回路板基材を含み、前記２つ以上の回路板基材の各々が前記熱交換器に直接結合されている、例８に記載の車両。
〔例１０〕
前記２つ以上の回路板基材が前記熱交換器に対して並列に流体結合されている、例９に記載の車両。
〔例１１〕
前記少なくとも１つの回路板基材の反対側で前記熱交換器に対して結合された冷却ファンをさらに含み、冷却が、前記少なくとも１つの回路板基材を横断しかつ前記熱交換器を通して空気を引いて前記少なくとも１つの発熱コンポーネントから熱を除去する、例８に記載の車両。
〔例１２〕
前記少なくとも１つの発熱コンポーネントが少なくとも１つのパワーエレクトロニクスデバイスを含む、例８に記載の車両。
〔例１３〕
前記回路板基材がさらに、
周囲と、
前記流体入口チャネルおよび少なくとも１つのコンポーネント用陥凹を含む流体入口マニホルド層であって、前記少なくとも１つの発熱コンポーネントが前記少なくとも１つのコンポーネント用陥凹の内部に配置され、前記流体入口チャネルが前記回路板基材の内部で前記周囲から前記少なくとも１つのコンポーネント用陥凹まで延在している、流体入口マニホルド層と、
前記流体出口チャネルおよび少なくとも１つの第１のコンポーネント用開口部を含む流体出口マニホルド層であって、
前記流体出口マニホルド層が前記流体入口マニホルド層に結合されており、
前記少なくとも１つの発熱コンポーネントが前記少なくとも１つの第１のコンポーネント用開口部の内部に配置されており、
前記流体出口チャネルが、前記回路板基材の内部で前記少なくとも１つの第１のコンポーネント用開口部から前記回路板基材の周囲まで延在している、
流体出口マニホルド層と、
少なくとも１つの第２のコンポーネント用開口部を含む電力回路層であって、前記流体出口マニホルド層に結合され、前記少なくとも１つの発熱コンポーネントが前記少なくとも１つの第２のコンポーネント用開口部の内部に配置されている、電力回路層と、
少なくとも１つの第３のコンポーネント用開口部を含む、前記電力回路層に結合された制御回路層と、
を含む、例１２に記載の車両。
〔例１４〕
前記熱交換器が１つ以上のスロットを含み、少なくとも１つの前記回路板アセンブリが少なくとも部分的に前記１つ以上のスロットの内部に配置されている、例８に記載の車両。
〔例１５〕
入口プレナム、出口プレナムおよび前記入口プレナムおよび前記出口プレナムに対して流体結合された少なくとも１つの冷却ラインを含む熱交換器と、
前記熱交換器に結合された少なくとも１つの冷却ファンと、
少なくとも１つの回路板アセンブリの少なくとも１つの回路板基材を収容するように構成され、前記熱交換器および前記少なくとも１つの冷却ファンのうちの一方に位置付けされている１つ以上のスロットと、
を含む、冷却アセンブリ。
〔例１６〕
前記少なくとも１つの発熱コンポーネントが少なくとも１つのパワーエレクトロニクスデバイスを含む、例１５に記載の冷却アセンブリ。
〔例１７〕
前記１つ以上のスロットが２つ以上の回路板基材を収容するように構成されている、例１６に記載の冷却アセンブリ。
〔例１８〕
前記入口プレナムおよび前記出口プレナムのうちの１つに流体結合された少なくとも１つのポンプをさらに含む、例１５に記載の冷却アセンブリ。
〔例１９〕
前記熱交換器の前記出口プレナムに流体結合された少なくとも１つの低温配管脚部と前記熱交換器の前記入口プレナムに流体結合された少なくとも１つの高温配管脚部とをさらに含む、例１８に記載の冷却アセンブリ。
〔例２０〕
さらにハウジングを含み、前記熱交換器および前記少なくとも１つの冷却ファンが前記ハウジング内部に配置されている、例１８に記載の冷却アセンブリ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】