特開 2023-126992 冷却部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023126992

(43)【公開日】2023-09-13

(54)【発明の名称】冷却部材

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/473 20060101AFI20230906BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20230906BHJP

【ＦＩ】

H01L23/46 Z

H05K7/20 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020131229

(22)【出願日】2020-07-31

(71)【出願人】

【識別番号】503190785

【氏名又は名称】尼得科超▲しゅう▼科技股▲ふん▼有限公司

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１８４－３，Ｚｈｏｎｇｘｉｎｇ Ｎ．Ｓｔ．，Ｓａｎｃｈｏｎｇ Ｄｉｓｔ．，Ｎｅｗ Ｔａｉｐｅｉ Ｃｉｔｙ ２４１５８，Ｔａｉｗａｎ

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高尾 征志

(72)【発明者】

【氏名】楊 仕▲ゆ▼

(72)【発明者】

【氏名】小関 敏彦

(72)【発明者】

【氏名】花野 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】石田 淳一

【テーマコード（参考）】

5E322

5F136

【Ｆターム（参考）】

5E322AA01

5E322AA05

5E322AA11

5E322AB11

5E322DA00

5E322FA01

5F136BA04

5F136BA22

5F136CB07

5F136CB08

5F136CC14

5F136FA02

5F136FA03

5F136GA06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】冷却効率を向上させることが可能な冷却部材を提供する。
【解決手段】冷却部材１は、発熱体と接触する支持部２Ａと、発熱体の上側に配置される複数のフィン３１と、フィン３１を覆い、内部に冷媒が流通する冷媒流路５を有するカバー４と、を有する。カバー４は、冷媒流路５の一端側に配置されて冷媒流路５に冷媒が流入する流入口４１１と、冷媒流路５の他端側に配置されて冷媒流路５から冷媒が流出する流出口４１２と、を有する。複数のフィン３１は、冷媒流路５の冷媒流通方向Ｄｆと直交する冷媒流路５の幅方向Ｄｗに並んで配置されるとともに、幅方向Ｄｗに延びる接続部３２よって互いに接続される。流入口４１１は、上壁部４１に配置され、上下方向から見て少なくとも一部がフィン３１及び接続部３２と離れて配置される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発熱体と接触する支持部と、
前記支持部の上側に配置されて上下方向に延びる複数のフィンと、
前記フィンを覆い、内部に冷媒が流通する冷媒流路を有するカバーと、
を有し、
前記カバーは、
前記支持部と上下方向に対向して前記複数のフィンの上側を覆う上壁部と、
前記上壁部の外縁部から下側に延びて前記支持部に接続される側壁部と、
前記冷媒流路の一端側に配置されて前記冷媒流路に前記冷媒が流入する流入口と、
前記冷媒流路の他端側に配置されて前記冷媒流路から前記冷媒が流出する流出口と、
を有し、
前記複数のフィンは、前記冷媒流路の冷媒流通方向と直交する前記冷媒流路の幅方向に並んで配置されるとともに、前記幅方向に延びる接続部よって互いに接続され、
前記流入口は、前記上壁部に配置されるとともに、上下方向から見て少なくとも一部が前記フィン及び前記接続部と離れて配置される、
冷却部材。

【請求項2】

前記流出口は、前記上壁部に配置されるとともに、上下方向から見て少なくとも一部が前記フィン及び前記接続部と離れて配置される、請求項１に記載の冷却部材。

【請求項3】

前記複数のフィンは、前記流入口に対して前記冷媒流路の下流側に向かって延びる、請求項１または請求項２に記載の冷却部材。

【請求項4】

前記複数のフィンは、前記流出口に対して前記冷媒流路の上流側に向かって延びる、請求項１から請求項３のいずれかに記載の冷却部材。

【請求項5】

前記支持部は、前記発熱体が取り付けられる発熱体取付部を有し、
前記流入口及び前記流出口の少なくとも一方は、上下方向から見て少なくとも一部が前記発熱体取付部と重なる、請求項１から請求項４のいずれかに記載の冷却部材。

【請求項6】

前記流入口は、前記冷媒流路内の前記冷媒の流通経路の上流端部に配置され、
前記流出口は、前記冷媒流路内の前記冷媒の流通経路の下流端部に配置される、請求項１から請求項５のいずれかに記載の冷却部材。

【請求項7】

前記支持部は、金属板である、請求項１から請求項６のいずれかに記載の冷却部材。

【請求項8】

前記支持部は、筐体内に熱を輸送する作動媒体を密閉した熱伝導部材である、請求項１から請求項６のいずれかに記載の冷却部材。

【請求項9】

前記冷媒流路は、前記冷媒の流通経路が屈曲する屈曲部を有する、請求項１から請求項８のいずれかに記載の冷却部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却部材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、発熱体の冷却に冷却部材が用いられる。冷却部材は、複数の金属板それぞれの間に伝熱フィンを介在させて重ね合わせ、周囲を側板にて囲うことで、密閉空間を形成している。密閉空間には、冷媒が流入する配管と、冷媒が流出する配管と、がそれぞれ接続される。発熱体から発せられた熱は、金属板を介して冷媒に伝達され、冷却部材の外部へ流出した冷媒から放熱される（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭６３－８３５６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

冷媒流路に配置されるフィンは、冷媒を所定の方向に流通させるために、複数が整然と配列される。複数のフィンは、互いの間を所定の間隔で保持するために、配列方向に延びる接続部等によって接続されることがある。従来の冷却部材の場合、この接続部に関して配慮がなされておらず、例えば配管から密閉空間内に冷媒が流入するときに、流入する冷媒が直接接続部に当たり、冷媒を速やかに流入させることができないことに課題があった。これにより、冷媒の好適な流通が妨げられ、冷却効率が低下する虞があった。

【0005】

上記の点に鑑み、本発明は、冷却効率を向上させることが可能な冷却部材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の例示的な冷却部材は、発熱体と接触する支持部と、前記支持部の上側に配置されて上下方向に延びる複数のフィンと、前記フィンを覆い、内部に冷媒が流通する冷媒流路を有するカバーと、を有する。前記カバーは、前記支持部と上下方向に対向して前記複数のフィンの上側を覆う上壁部と、前記上壁部の外縁部から下側に延びて前記支持部に接続される側壁部と、前記冷媒流路の一端側に配置されて前記冷媒流路に前記冷媒が流入する流入口と、前記冷媒流路の他端側に配置されて前記冷媒流路から前記冷媒が流出する流出口と、を有する。前記複数のフィンは、前記冷媒流路の冷媒流通方向と直交する前記冷媒流路の幅方向に並んで配置されるとともに、前記幅方向に延びる接続部よって互いに接続される。前記流入口は、前記上壁部に配置されるとともに、上下方向から見て少なくとも一部が前記フィン及び前記接続部と離れて配置される。

【発明の効果】

【0007】

本発明の構成によれば、冷却効率を向上させることが可能な冷却部材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の一実施形態の冷却部材の上側から見た分解斜視図である。

【図2】図２は、冷却部材の下側から見た斜視図である。

【図3】図３は、冷却部材の横断面図である。

【図4】図４は、冷却部材の縦断面図である。

【図5】図５は、変形例１の冷却部材の縦断面図である。

【図6】図６は、変形例２の冷却部材の横断面図である。

【図7】図７は、変形例３の冷却部材の横断面図である。

【図8】図８は、変形例４の冷却部材の横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

【0010】

本書では、後述する発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに対して冷却部材１が配置された側を「上側」と称し、冷却部材１に対して発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが配置された側を「下側」と称する。支持部２Ａの発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと対向する一面の法線方向が「上下方向」であり、支持部２Ａの延伸方向が上下方向と直交する「水平方向」である。すなわち、図４における上下方向が冷却部材１の上下方向であり、図４における左右横方向が冷却部材１の水平方向である。これらの方向に基づき、冷却部材の各部の形状及び位置関係を説明する。なお、これらの方向の定義は、冷却部材の使用時の向き及び位置関係を限定するものではない。

【0011】

また、本書では、上下方向に平行な断面を「縦断面」と呼び、上下方向と直交する断面を「横断面」と呼ぶ。また、本書で用いる「平行」、「直交」は、厳密な意味で平行、直交を表すものではなく、略平行、略直交を含む。

【0012】

＜１．冷却部材の概略構成＞
図１は、本発明の一実施形態の冷却部材１の上側から見た分解斜視図である。図２は、冷却部材１の下側から見た斜視図である。

【0013】

冷却部材１は、本実施形態において、複数の発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを冷却する部材である。発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、例えば車両の車輪を駆動するためのトラクションモータに備えられるインバータのパワートランジスタである。このパワートランジスタは、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。この場合、冷却部材１は、トラクションモータに搭載される。なお、発熱体の個数は、３個に限定されるわけではなく、１個、２個、或いは４個以上であっても良い。

【0014】

冷却部材１は、支持部２Ａと、フィン部３と、カバー４と、を有する。

【0015】

支持部２Ａは、例えばアルミニウム合金により形成される金属板である。支持部２Ａは、フィン部３及びカバー４の下側に配置される。支持部２Ａは、例えば上下方向から見て長方形状である。

【0016】

支持部２Ａは、下面に発熱体取付部２１を有する。発熱体取付部２１は、例えば発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの数に合わせて、３つ設けられる。３つの発熱体取付部２１それぞれには、発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが取り付けられる。すなわち、支持部２Ａは、下面において発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと接触する。

【0017】

フィン部３は、支持部２Ａの上側に配置される。フィン部３は、複数のフィン３１によって構成される。すなわち、複数のフィン３１は、発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの上側に配置される。複数のフィン３１は、上下方向に延びる。

【0018】

カバー４は、支持部２Ａの上側に配置される。カバー４は、底壁部が開口した直方体の箱形状である。カバー４は、支持部２Ａに接続することで、内部にフィン部３を収容する閉鎖された空間を形成する。カバー４は、上壁部４１と、側壁部４２と、を有する。

【0019】

上壁部４１は、例えば上下方向から見て長方形状であり、支持部２Ａと上下方向に対向する。上壁部４１は、複数のフィン３１の上側を覆う。側壁部４２は、上壁部４１の外縁部から下側に延びて支持部２Ａに接続される。詳細に言えば、側壁部４２の下端部は、支持部２Ａの上面に接合される。これにより、カバー４は、フィン３１を覆い、内部に冷媒が流通する冷媒流路５を有する。

【0020】

上壁部４１は、流入口４１１と、流出口４１２と、を有する。流入口４１１及び流出口４１２は、上壁部４１を上下方向に貫通し、開口する。流入口４１１及び流出口４１２は、例えば送液チューブを介してポンプ及び放熱部に接続される（いずれも不図示）。ポンプを駆動させることで、冷媒が冷却部材１と放熱部との間を循環する。

【0021】

＜２．冷却部材の詳細構成＞
図３は、冷却部材１の横断面図である。図４は、冷却部材１の縦断面図である。

【0022】

＜２－１．フィン部の詳細構成＞
フィン部３は、冷媒流路５内に配置される。フィン部３は、複数のフィン３１によって形成された複数のフィン群３Ａ、３Ｂ、３Ｃを有する。フィン群３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、上下方向から見て長方形状である支持部２Ａの長手方向に沿って、所定の間隔をあけて配列される。

【0023】

なお、フィン群の個数は、３個に限定されるわけではなく、１個、２個、或いは４個以上であっても良い。また、フィン群３Ａ、３Ｂ、３Ｃを構成する複数のフィン３１は、図１、図３及び図４に記載された形状、大きさ、数量に限定されるわけではなく、適宜任意に変更することができる。

【0024】

フィン群３Ａ、３Ｂ、３Ｃを構成する複数のフィン３１それぞれは、上下方向、且つ支持部２Ａの長手方向に沿って平行に延びる。支持部２Ａの長手方向に沿うフィン３１の延伸方向は、冷媒流路５の冷媒流通方向Ｄｆである。複数のフィン３１は、冷媒流路５の冷媒流通方向Ｄｆと直交する冷媒流路５の幅方向Ｄｗに並んで配置される。冷媒は、複数のフィン３１それぞれの間と、カバー４の内面とフィン３１との間と、を流通する。

【0025】

フィン部３は、接続部３２を有する。接続部３２は、例えばフィン３１の上端部の、冷媒流通方向Ｄｆの中央部に配置される。接続部３２は、冷媒流路５の幅方向Ｄｗに延びる。詳細に言えば、接続部３２は、例えば冷媒流路５の幅方向Ｄｗ及び冷媒流通方向Ｄｆに延びる板形状であり、例えばカシメ等の接続方法によって互いが接続される接続片である。接続部３２は、フィン３１に一体として設け、冷媒流路５の幅方向Ｄｗに折り曲げて形成しても良いし、フィン３１とは別体として形成してフィン３１に接合しても良い。フィン群３Ａ、３Ｂ、３Ｃを構成する複数のフィン３１は、接続部３２よって互いに接続される。これにより、複数のフィン３１は、冷媒流路５の幅方向Ｄｗにおける互いの間が所定の間隔で保持される。

【0026】

＜２－２．カバーの詳細構成＞
流入口４１１及び流出口４１２は、冷媒流路５の両端側に配置される。流入口４１１は、冷媒流路５の一端側に配置され、冷媒流路５に冷媒が流入する。流出口４１２は、冷媒流路５の他端側に配置され、冷媒流路５から冷媒が流出する。冷媒は、冷媒流路５の、流入口４１１側から流出口４１２側に向かう冷媒流通方向Ｄｆに沿って流通する。

【0027】

流入口４１１は、上壁部４１に配置される。流入口４１１は、冷媒流路５の上流部に配置されたフィン群３Ａよりも冷媒流通方向Ｄｆの上流側に配置される。図３及び図４に示すように、流入口４１１は、上下方向から見てフィン群３Ａのフィン３１と離れて配置される。なお、流入口４１１は、上下方向から見て少なくとも一部がフィン群３Ａのフィン３１と離れて配置されることが好ましい。そして、流入口４１１は、上下方向から見てフィン群３Ａの接続部３２と離れて配置される。なお、流入口４１１は、上下方向から見て少なくとも一部がフィン群３Ａの接続部３２と離れて配置されることが好ましい。

【0028】

＜３．冷却部材の作用＞
ポンプ（不図示）を駆動させることで、冷却部材１の冷媒流路５には、流入口４１１から冷媒が流入する。冷媒は、冷媒流路５の幅方向Ｄｗ及び冷媒流通方向Ｄｆの全域にわたって流通する。冷媒は、冷媒流路５を流通する間に、支持部２Ａと、フィン部３と、を冷却する。支持部２Ａ及びフィン部３を冷却した冷媒は、流出口４１２を通って、冷媒流路５から冷却部材１の外部へと流出する。発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、冷媒によって冷却された支持部２Ａに吸熱されることで冷却される。

【0029】

上記の構成によれば、流入口４１１を通って冷媒流路５に流入する冷媒の少なくとも一部は、直接接続部３２に当たらない。これにより、冷媒は、接続部３２に妨げられることなく、複数のフィン３１それぞれの間などに流入する。したがって、冷媒を速やかに冷媒流路５に流入させることができ、冷却部材１の冷却効率を向上させることが可能である。

【0030】

流出口４１２は、上壁部４１に配置される。流出口４１２は、冷媒流路５の下流部に配置されたフィン群３Ｃよりも冷媒流通方向Ｄｆの下流側に配置される。図３及び図４に示すように、流出口４１２は、上下方向から見てフィン群３Ｃのフィン３１と離れて配置される。なお、流出口４１２は、上下方向から見て少なくとも一部がフィン群３Ｃのフィン３１と離れて配置されることが好ましい。そして、流出口４１２は、上下方向から見てフィン群３Ｃの接続部３２と離れて配置される。なお、流出口４１２は、上下方向から見て少なくとも一部がフィン群３Ｃの接続部３２と離れて配置されることが好ましい。

【0031】

上記の構成によれば、流出口４１２を通って冷媒流路５から流出する冷媒の少なくとも一部の流通経路は、接続部３２によって遮られない。これにより、冷媒は、接続部３２に妨げられることなく、複数のフィン３１それぞれの間などから流出する。したがって、冷媒を速やかに冷媒流路５から流出させることができ、冷却部材１の冷却効率を向上させることが可能である。

【0032】

また、複数のフィン３１は、流入口４１１に対して冷媒流路５の下流側に向かって延びることがより好ましい。すなわち、すべてのフィン３１は、上下方向から見て流入口４１１と重ならず、流入口４１１に対して冷媒流路５の上流側に配置されていない。

【0033】

この構成によれば、冷媒が冷媒流路５の上流部に滞留することを抑制することができる。さらに、流入口４１１から冷媒流路５内に流入した冷媒を、冷媒流路５の幅方向Ｄｗの全域に行き渡らせることができる。したがって、冷却部材１の冷却効率を向上させることが可能である。

【0034】

また、複数のフィン３１は、流出口４１２に対して冷媒流路５の上流側に向かって延びることがより好ましい。すなわち、すべてのフィン３１は、上下方向から見て流出口４１２と重ならず、流出口４１２に対して冷媒流路５の下流側に配置されていない。

【0035】

この構成によれば、冷媒が冷媒流路５の下流部に滞留することを抑制することができる。さらに、冷媒流路５の幅方向Ｄｗの全域に流通する冷媒を、滞らせることなく流出口４１２に導くことができる。したがって、冷却部材１の冷却効率を向上させることが可能である。

【0036】

支持部２Ａは、下面に、発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが取り付けられる発熱体取付部２１を有する。

【0037】

流入口４１１は、上下方向から見て少なくとも一部が発熱体取付部２１と重なる。この構成によれば、冷媒が流入口４１１から冷媒流路５に流入したときに、冷媒による発熱体１０Ａに対する冷却作用を高めることができる。また、冷却部材１の小型化を図ることができる。

【0038】

流出口４１２は、上下方向から見て少なくとも一部が発熱体取付部２１と重なる。この構成によれば、小型化が図られた構成で、冷媒が流出口４１２から流出する直前まで、発熱体１０Ｃに対して冷媒による冷却を行うことができる。したがって、冷却部材１の冷却効率を向上させることが可能である。

【0039】

なお、流入口４１１及び流出口４１２の少なくとも一方が、上下方向から見て発熱体取付部２１と重なることにしても良い。また、流入口４１１及び流出口４１２は、全体が上下方向から見て発熱体取付部２１と重なることにしても良い。

【0040】

また、支持部２Ａは金属板であるので、簡便な構成で、発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの熱を効率良く冷媒に伝達することができる。これにより、冷却部材１の冷却効率を向上させることが可能である。

【0041】

＜４．変形例＞
続いて、冷却部材１の変形例について説明する。なお、変形例の基本的な構成は、図１から図４を用いて説明した上記実施形態と同じであるので、共通する構成要素には前と同じ符号または前と同じ名称を付してその説明を省略する場合がある。

【0042】

＜４－１．変形例＞
図５は、変形例１の冷却部材１の縦断面図である。なお、図５は、説明の便宜上、支持部２Ｂを拡大して模式的に示している。

【0043】

変形例１の冷却部材１は、図５に示す支持部２Ｂを有する。支持部２Ｂは、図１から図４に示した冷却部材１の支持部２Ａに代えて、複数のフィン３１の下側、且つ発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの上側に配置される。なお、支持部２Ｂは、支持部２Ａの下面に接触させて配置しても良い。

【0044】

支持部２Ｂは、図５に示すように、筐体２２と、ウィック構造体２３と、作動媒体２４と、を有する。支持部２Ｂは、筐体２２内に熱を輸送する作動媒体２４を密閉した熱伝導部材である。

【0045】

筐体２２は、例えば銅などの金属により形成され、内部に空間２２Ｓを有する。空間２２Ｓは、密閉空間であり、例えば大気圧よりも気圧が低い減圧状態に維持される。空間２２Ｓが減圧状態であることにより、空間２２Ｓに収容される作動媒体２４は蒸発し易くなる。

【0046】

筐体２２の空間２２Ｓには、ウィック構造体２３と、作動媒体２４とが収容される。ウィック構造体２３は、例えば多孔質の銅の焼結体で構成され、作動媒体２４を輸送する。作動媒体２４は、例えば水であるが、アルコールなどの他の液体であっても良い。作動媒体２４は、ウィック構造体２３内を含む空間２２Ｓ内を移動することで、熱を輸送する。

【0047】

筐体２２は、第１金属板２２１を有する。第１金属板２２１は、筐体２２の下部に配置される。第１金属板２２１は、ウィック構造体２３を下側から支持する。すなわち、ウィック構造体２３は、筐体２２の内面に配置される。

【0048】

筐体２２は、第２金属板２２２をさらに有する。第２金属板２２２は、筐体２２の上部に配置される。第２金属板２２２は、第１金属板２２１に対して上側に配置され、上下方向において第１金属板２２１と対向する。第２金属板２２２は、第１金属板２２１上のウィック構造体２３の上側を覆う。

【0049】

第２金属板２２２は、複数のリブ２２２ｒを有する。リブ２２２ｒは、第２金属板２２２の下面から下側に延びてウィック構造体２３に接触する。リブ２２２ｒは、例えば上下方向から見て円形の円柱に形成される。リブ２２２ｒは、第２金属板２２２の延伸方向において２次元的に、規則的な間隔で配列される。上下方向においてリブ２２２ｒがウィック構造体２３と接触することにより、筐体２２の上下方向の厚みが一定に保たれる。なお、リブ２２２ｒは、第２金属板２２２と同一部材で形成しても良いし、第２金属板２２２と別部材で形成しても良い。

【0050】

筐体２２は、接合部２２Ｃをさらに有する。接合部２２Ｃは、第１金属板２２１と第２金属板２２２とをそれぞれの外縁でつなぎ合わせる接合構造である。接合部２２Ｃは、上下方向から見てウィック構造体２３の周囲に配置され、第１金属板２２１と第２金属板２２２とを接合する。第１金属板２２１と第２金属板２２２との接合方法は、特に限定されない。接合部２２Ｃは、例えば熱と圧力を加えて接合する方法、拡散接合、ろう材を用いた接合、などの様々な接合方法が用いられても良い。

【0051】

なお、接合部２２Ｃは、封止部を含んでいても良い。封止部は、例えば支持部２Ｂの製造過程において、作動媒体２４を筐体２２内に注入するための注入口を溶接によって封止した箇所である。

【0052】

筐体２２は、下面に発熱体取付部２１を有する。発熱体取付部２１は、例えば発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの数に合わせて、３つ設けられる。これにより、筐体２２及びウィック構造体２３は、複数の発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに跨って配置される。すなわち、ウィック構造体２３は、上下方向から見て発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと重なる。

【0053】

図５には、作動媒体２４が気化して生成される蒸気の流れを、支持部２Ｂ内の黒矢印で示した。また、図５には、液状の作動媒体２４の流れを、支持部２Ｂ内の白抜き矢印で示した。

【0054】

発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの熱は、第１金属板２２１を介してウィック構造体２３に伝達される。ウィック構造体２３が温度上昇すると、ウィック構造体２３に含まれた液状の作動媒体２４が気化し、蒸気が生成される。作動媒体２４の蒸気の熱は、第２金属板２２２を介してフィン部３に伝達される。第２金属板２２２及びフィン部３は、冷媒流路５を流通する冷媒によって冷却される。このようにして、支持部２Ｂは、発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの熱を冷媒に伝える。

【0055】

作動媒体２４の蒸気は、第２金属板２２２に吸熱されることで液化する。なおここで、発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに対する冷媒による冷却効果は、冷媒流通方向Ｄｆの上流側に近いほど高い。したがって、筐体２２の空間２２Ｓでは、冷媒流通方向Ｄｆの上流側で液化する蒸気量が、冷媒流通方向Ｄｆの下流側で液化する蒸気量よりも多い。これにより、空間２２Ｓの内圧は、冷媒流通方向Ｄｆの上流側において下流側よりも低くなる。したがって、冷媒流通方向Ｄｆの下流側で液化しなかった蒸気の一部は、空間２２Ｓを流通して冷媒流通方向Ｄｆの上流側へ移動し、液化する。

【0056】

液化した作動媒体２４は、毛細管現象によってウィック構造体２３中を、冷媒による冷却効果が低い冷媒流通方向Ｄｆの下流側に向かって移動する。上記のように作動媒体２４が状態変化を伴いながら移動することにより、支持部２Ｂでは、冷媒流通方向Ｄｆの下流側から上流側への熱の輸送が連続的に行われる。特に、筐体２２及びウィック構造体２３は、複数の発熱体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに跨って配置されており、支持部２Ｂは、熱輸送を効率的に行うことができる。これにより、冷却部材１は、冷媒流通方向Ｄｆにおける冷却効果の偏りを低減することができ、冷却性能を向上させることが可能である。

【0057】

＜４－２．変形例＞
図６は、変形例２の冷却部材１の横断面図である。変形例２の冷却部材１は、図６に示す流入口４１１及び流出口４１２を有する。流入口４１１及び流出口４１２は、上下方向から見て長方形状である冷媒流路５の対角となる位置に、それぞれ配置される。

【0058】

冷媒は、冷媒流路５の上流部において、流入口４１１から流入してすぐにフィン部３に進入する流通経路と、流入口４１１から流入してすぐ冷媒流路５の幅方向Ｄｗに進んでからフィン部３に進入する流通経路と、これらの経路の間の流通経路と、をたどる。また、冷媒は、冷媒流路５下流部において、フィン部３を退出してすぐに流出口４１２から流出する流通経路と、フィン部３を退出した後に冷媒流路５の幅方向Ｄｗに進んで流出口４１２から流出する流通経路と、これらの経路の間の流通経路と、をたどる。

【0059】

流入口４１１は、冷媒流路５内の冷媒の流通経路の上流端部に配置される。流出口４１２は、冷媒流路５内の冷媒の流通経路の下流端部に配置される。この構成によれば、冷却部材１において、流入口４１１から流出口４１２までの冷媒の流通経路を最も長くすることができる。したがって、冷却部材１の冷却効率を向上させることが可能である。

【0060】

＜４－３．変形例＞
図７は、変形例３の冷却部材１の横断面図である。変形例３の冷却部材１は、図７に示す２つの流出口４１２を有する。２つの流出口４１２は、冷媒流路５の幅方向Ｄｗに並置される。この構成によれば、冷媒流路５の下流部まで到達した冷媒を、速やかに冷媒流路５の外部へと流出させることができる。これにより、冷媒流路５における冷媒の滞留を抑制することができ、冷却部材１の冷却効率を向上させることが可能である。

【0061】

＜４－４．変形例＞
図８は、変形例４の冷却部材１の横断面図である。変形例４の冷却部材１は、図８に示す冷媒流路５と、流入口４１１と、流出口４１２と、フィン群３Ｄ、３Ｅと、を有する。流入口４１１は、冷媒流路５の上流端部に配置される。流出口４１２は、冷媒流路５の下流端部に配置される。冷媒流路５は、屈曲部５ｃと、隔壁部５ｗと、を有する。

【0062】

屈曲部５ｃは、冷媒流路５における流入口４１１から流出口４１２までの冷媒の流通経路の中央部に配置される。屈曲部５ｃは、冷媒の流通経路が屈曲している。

【0063】

隔壁部５ｗは、流入口４１１から屈曲部５ｃまでの冷媒流路５の上流部５ｕと、屈曲部５ｃから流出口４１２までの冷媒流路５の下流部５ｄとの間に配置される。冷媒流路５の上流部５ｕにおける冷媒流通方向Ｄｆ１と、冷媒流路５の下流部５ｄにおける冷媒流通方向Ｄｆ２とは、上下方向から見て互いに反対方向を向いている。すなわち、冷媒流路５は、上下方向から見てＵ字形状に形成されている。

【0064】

フィン群３Ｄは、冷媒流路５の上流部５ｕに配置される。フィン群３Ｅは、冷媒流路５の下流部５ｄに配置される。フィン群３Ｄ、３Ｅそれぞれにおいて、複数のフィン３１は接続部３２よって互いに接続される。

【0065】

流入口４１１は、冷媒流路５の上流端部に配置される。流出口４１２は、冷媒流路５の下流端部に配置される。流入口４１１及び流出口４１２はともに、上下方向から見て長方形状である冷却部材１の長手方向の一端部側に配置される。なお、屈曲部５ｃは、上下方向から見て長方形状である冷却部材１の長手方向の他端部側に配置される。

【0066】

流入口４１１は、上下方向から見てフィン群３Ｄのフィン３１と重ならず、上下方向から見てフィン群３Ｄの接続部３２と重ならない。流出口４１２は、上下方向から見てフィン群３Ｅのフィン３１と重ならず、上下方向から見てフィン群３Ｅの接続部３２と重ならない。

【0067】

上記の構成によれば、冷媒流路５が屈曲部５ｃを有する場合であっても、冷媒流路５に流入する冷媒は、直接接続部３２に当たらない。これにより、冷媒は、接続部３２に妨げられることなく、複数のフィン３１それぞれの間などに流入する。したがって、冷却部材１の冷却効率を向上させることが可能である。また、冷媒流路５が屈曲部５ｃを有する場合であっても、流出口４１２を通って冷媒流路５から流出する冷媒の流通経路は、接続部３２によって遮られない。これにより、冷媒は、接続部３２に妨げられることなく、複数のフィン３１それぞれの間などから流出する。したがって、冷却部材１の冷却効率を向上させることが可能である。

【0068】

＜５．その他＞
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換及び他の種々の変更を加えて実施することができる。

【産業上の利用可能性】

【0069】

本発明は、例えば各種発熱体の冷却に利用することができる。

【符号の説明】

【0070】

１・・・冷却部材、２Ａ、２Ｂ・・・支持部、３・・・フィン部、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ・・・フィン群、４・・・カバー、５・・・冷媒流路、５ｃ・・・屈曲部、５ｄ・・・下流部、５ｕ・・・上流部、５ｗ・・・隔壁部、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ・・・発熱体、２１・・・発熱体取付部、２２・・・筐体、２２Ｃ・・・接合部、２２Ｓ・・・空間、２３・・・ウィック構造体、２４・・・作動媒体、３１・・・フィン、３２・・・接続部、４１・・・上壁部、４２・・・側壁部、２２１・・・第１金属板、２２２・・・第２金属板、２２２ｒ・・・リブ、４１１・・・流入口、４１２・・・流出口、Ｄｆ、Ｄｆ１、Ｄｆ２・・・冷媒流通方向、Ｄｗ・・・幅方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】