特開 2024-132020 冷却装置

(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】P2024132020

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】冷却装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/473 20060101AFI20240920BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

H01L23/46 Z

H05K7/20 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023042639

(22)【出願日】2023-03-17

(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】井上 健吾

(72)【発明者】

【氏名】堀 裕多

【テーマコード（参考）】

5E322

5F136

【Ｆターム（参考）】

5E322AA01

5E322AA06

5E322AA10

5E322AA11

5E322DA04

5E322DB06

5E322EA10

5E322FA01

5F136BA04

5F136BA22

5F136CB06

5F136DA27

5F136FA03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】放熱フィン部と液冷ジャケットの間に隙間を設ける構成において、冷却性能を向上させる冷却装置を提供する。
【解決手段】放熱フィン部１０は、液冷ジャケット１００を介して供給される冷媒が流入する第１方向一方側Ｘ１端部において、第１方向一方側へ突出する突出部１０１、１０２を少なくとも一つ有する。第３方向一方側Ｚ１に視て、突出部は、放熱フィン部の第２方向Ｙ中心位置に対して第２方向一方側Ｙ１と第２方向他方側Ｙ２の少なくとも何れかにおいて、少なくとも一つ設けられる。第３方向一方側に視て、第２方向中心位置に対して第２方向一方側または第２方向他方側において、あるいは、第２方向中心位置に対して第２方向一方側及び第２方向他方側の夫々において、最も第２方向中心位置側に設けられる突出部よりも第２方向中心位置側に、ベース部の第３方向他方側Ｚ２に設けられる半導体素子７Ａ～７Ｆの少なくとも一部が配置される。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液冷ジャケットと、前記液冷ジャケットに設置される放熱部材と、を備える冷却装置であって、
前記放熱部材は、
冷媒が流れる方向に沿う第１方向、かつ第１方向に直交する第２方向に広がり、第１方向および第２方向に直交する第３方向に厚みを有する板形状のベース部と、
前記ベース部から前記第３方向一方側に突出して第１方向に延びるフィンが第２方向に複数積層されて構成される放熱フィン部と、
を有し、
前記液冷ジャケットは、前記放熱フィン部の第２方向両端と第２方向に隙間を空けて配置される側壁部を有し、
前記放熱フィン部は、前記液冷ジャケットを介して供給される前記冷媒が流入する第１方向一方側端部において、第１方向一方側へ突出する突出部を少なくとも一つ有し、
第３方向一方側に視て、前記突出部は、前記放熱フィン部の第２方向中心位置に対して第２方向一方側と第２方向他方側の少なくともいずれかにおいて、少なくとも一つ設けられ、
第３方向一方側に視て、前記第２方向中心位置に対して第２方向一方側または第２方向他方側において、あるいは、前記第２方向中心位置に対して第２方向一方側および第２方向他方側のそれぞれにおいて、最も前記第２方向中心位置側に設けられる前記突出部よりも前記第２方向中心位置側に、前記ベース部の第３方向他方側に設けられる半導体素子の少なくとも一部が配置される、冷却装置。

【請求項2】

前記突出部の少なくとも一つは、前記フィンの第１方向一方側端部が第２方向に複数並んで構成される、請求項１に記載の冷却装置。

【請求項3】

前記第２方向中心位置に対して第２方向の同じ側において、前記突出部が複数設けられる、請求項１に記載の冷却装置。

【請求項4】

前記突出部の第３方向高さは、前記第１方向一方側端部において第２方向における前記突出部以外の部分の第３方向高さよりも低い、請求項１に記載の冷却装置。

【請求項5】

前記突出部は、前記第２方向中心位置に対して第２方向の両側に設けられる、請求項１に記載の冷却装置。

【請求項6】

前記液冷ジャケットは、前記液冷ジャケットの内部へ流入した前記冷媒を前記第２方向一方側に流れるように制御する流れ制御部を有し、
前記突出部は、前記第２方向中心位置より第２方向一方側のみに設けられ、かつ前記流れ制御部よりも第２方向一方側に配置される、請求項１に記載の冷却装置。

【請求項7】

前記流れ制御部と前記突出部との第２方向の間には、前記液冷ジャケットの底面と前記ベース部との第３方向の間に配置される空間が設けられる、請求項６に記載の冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、発熱体の冷却に放熱部材が用いられる。放熱部材は、ベース部と、複数のフィンと、を有する。複数のフィンは、ベース部から突出する。放熱部材は、液冷ジャケットに設置可能である。ベース部と液冷ジャケットによって流路が形成される。当該流路を冷媒が流れることにより、発熱体の熱は冷媒に移動する（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】特開２００７－１１００２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

フィンと液冷ジャケットの間には一定の隙間（クリアランス）を設ける必要がある。当該隙間が無ければ、液冷ジャケットにベース部を取り付ける際にフィンが変形し、所望の冷却性能が得られない可能性がある。また、ベース部にフィンを固定する際の位置ばらつき、あるいはフィンの組み立て公差のためにフィンを液冷ジャケットに収容できない可能性もある。

【0005】

このため、あらかじめフィンと液冷ジャケットの間には一定の隙間が設けられるが、この隙間に冷媒が多量に流れると、フィン間への冷媒の流入量が減少し、フィンを冷却する能力が低下する課題が発生する。

【0006】

上記状況に鑑み、本開示は、放熱フィン部と液冷ジャケットの間に隙間を設ける構成において、冷却性能を向上させることができる冷却装置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】

【0007】

本開示の例示的な冷却装置は、液冷ジャケットと、前記液冷ジャケットに設置される放熱部材と、を備える冷却装置である。前記放熱部材は、冷媒が流れる方向に沿う第１方向、かつ第１方向に直交する第２方向に広がり、第１方向および第２方向に直交する第３方向に厚みを有する板形状のベース部と、前記ベース部から前記第３方向一方側に突出して第１方向に延びるフィンが第２方向に複数積層されて構成される放熱フィン部と、を有する。前記液冷ジャケットは、前記放熱フィン部の第２方向両端と第２方向に隙間を空けて配置される側壁部を有する。前記放熱フィン部は、前記液冷ジャケットを介して供給される前記冷媒が流入する第１方向一方側端部において、第１方向一方側へ突出する突出部を少なくとも一つ有する。第３方向一方側に視て、前記突出部は、前記放熱フィン部の第２方向中心位置に対して第２方向一方側と第２方向他方側の少なくともいずれかにおいて、少なくとも一つ設けられる。第３方向一方側に視て、前記第２方向中心位置に対して第２方向一方側または第２方向他方側において、あるいは、前記第２方向中心位置に対して第２方向一方側および第２方向他方側のそれぞれにおいて、最も前記第２方向中心位置側に設けられる前記突出部よりも前記第２方向中心位置側に、前記ベース部の第３方向他方側に設けられる半導体素子の少なくとも一部が配置される。

【発明の効果】

【0008】

本開示の例示的な冷却装置によれば、放熱フィン部と液冷ジャケットの間に隙間を設ける構成において、冷却性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本開示の例示的な実施形態に係る冷却装置の分解斜視図である。

【図2】図２は、本開示の例示的な実施形態に係る冷却装置の分解斜視図である。

【図3】図３は、本開示の例示的な実施形態に係る冷却装置の側面断面図である。

【図4】図４は、本開示の例示的な実施形態に係る放熱部材の斜視図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る概略平面図である。

【図6】図６は、第２実施形態に係る概略平面図である。

【図7】図７は、第３実施形態に係る概略平面図である。

【図8】図８は、第４実施形態に係る概略平面図である。

【図9】図９は、突出部の高さについて説明するための放熱部材の一部斜視図である。

【図10】図１０は、変形例に係る冷却装置の一部分解斜視図である。

【図11】図１１は、変形例に係る概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本開示の例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。

【0011】

なお、図面においては、第１方向をＸ方向として、Ｘ１を第１方向一方側、Ｘ２を第１方向他方側として示す。第１方向は、冷媒ＷＴが流れる方向Ｆに沿い、下流側をＦ２、上流側をＦ１として示す。第１方向に直交する第２方向をＹ方向として、Ｙ１を第２方向一方側、Ｙ２を第２方向他方側として示す。第１方向および第２方向に直交する第３方向をＺ方向として、Ｚ１を第３方向一方側、Ｚ２を第３方向他方側として示す。なお、上記直交とは、９０度から若干ずれた角度での交差も含む。上記の各方向は、冷却装置１５０を各種機器に組み込んだときの方向を限定しない。

【0012】

＜１．冷却装置の構成＞
図１および図２は、本開示の例示的な実施形態に係る冷却装置１５０の分解斜視図である。なお、図２では、液冷ジャケット１００の内部が視認される。

【0013】

また、図３は、冷却装置１５０の側面断面図である。図３は、冷却装置１５０の第２方向途中位置において第２方向に直交する切断面で切断した状態を第２方向一方側から第２方向他方側へ視た図である。

【0014】

冷却装置１５０は、液冷ジャケット１００と、液冷ジャケット１００に設置される放熱部材１と、を備える。なお、図３において、冷媒ＷＴの流れを示す。第１方向一方側（Ｘ１）は冷媒ＷＴが流れる方向の上流側であり、第１方向他方側（Ｘ２）は冷媒ＷＴが流れる方向の下流側である。冷媒ＷＴは、水などの液体である。

【0015】

冷却装置１５０は、複数の半導体素子７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ（以下、７Ａ等）を冷却するための装置である。半導体素子７Ａ等は、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。当該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、冷却装置１５０は、トラクションモータに搭載される。なお、半導体素子の個数は、６個以外の複数個であってもよいし、単数であってもよい。

【0016】

半導体素子７Ａ等は、絶縁回路基板８上に搭載される。絶縁回路基板８は、後述するベース部２上に配置される。なお、絶縁回路基板８は、複数に分割されていてもよい。

【0017】

放熱部材１は、放熱フィン部１０と、ベース部２と、を有する。放熱フィン部１０は、ベース部２に対して第３方向一方側に固定される。液冷ジャケット１００は、入口側の第１流路１００Ａと、第２流路１００Ｂと、出口側の第３流路１００Ｃと、を有する。

【0018】

第１流路１００Ａは、液冷ジャケット１００における第１方向一方側に配置され、液冷ジャケット１００を第１方向に貫通する。第２流路１００Ｂは、第１方向に延びる。第２流路１００Ｂの第１方向一方側端部は、第１流路１００Ａと接続される。

【0019】

第３流路１００Ｃは、液冷ジャケット１００における第１方向他方側に配置され、液冷ジャケット１００を第１方向に貫通する。第２流路１００Ｂの第１方向他方側端部は、第３流路１００Ｃと接続される。

【0020】

放熱部材１を液冷ジャケット１００に取り付けていない状態では、第２流路１００Ｂの底面１００Ｓ１は、第３方向他方側に露出される（図２）。放熱部材１におけるベース部２の第３方向一方側面２１を液冷ジャケット１００の第３方向他方側面１００Ｓ２に固定することで、放熱部材１は液冷ジャケット１００に取り付けられる。放熱部材１を取り付けた状態で、底面１００Ｓ１の第３方向他方側はベース部２に覆われる。これにより、第２流路１００Ｂは、ベース部２により塞がれる。

【0021】

放熱部材１を液冷ジャケット１００に取り付けた状態で、放熱フィン部１０は、第２流路１００Ｂ内部に配置される。放熱フィン部１０は、後述するように複数のフィン６を第２方向に積み重ねることで構成される。放熱フィン部１０と底面１００Ｓ１との間には、第３方向の隙間（クリアランス）が形成される。

【0022】

液冷ジャケット１００外部から第１流路１００Ａへ流れ込んだ冷媒ＷＴは、第１流路１００Ａを流れた後、第２流路１００Ｂへ流れ込む。第２流路１００Ｂを第１方向一方側に流れる冷媒ＷＴは、第３流路１００Ｃに流れ込む。第３流路１００Ｃを第３方向一方側に流れる冷媒ＷＴは、液冷ジャケット１００外部へ排出される。

【0023】

ベース部２の第３方向他方側には絶縁回路基板８が配置される。半導体素子７Ａは、絶縁回路基板８上に配置される。半導体素子７Ａ等から発生する熱が絶縁回路基板８を介して放熱フィン部１０から、第２流路１００Ｂ内部を流れる冷媒ＷＴへ移動することで、半導体素子７Ａ等の冷却が行われる。なお、半導体素子７Ａ等、絶縁回路基板８、および放熱部材１から半導体モジュール２００が構成される。

【0024】

＜２．放熱部材の全体構成＞
次に、放熱部材１について、より詳細に説明する。図４は、本開示の例示的な実施形態に係る放熱部材１の斜視図である。

【0025】

先述したように、放熱部材１は、液冷ジャケット１００に設置可能であり、ベース部２と、放熱フィン部１０と、を有する。

【0026】

ベース部２は、第１方向かつ第２方向に広がり、第３方向に厚みを有する板形状である。ベース部２は、熱伝導性の高い金属から構成され、例えば銅合金から構成される。

【0027】

半導体素子７Ａ等（図３）は、ベース部２の第３方向他方側面２２に配置される絶縁回路基板８上に固定される。

【0028】

放熱フィン部１０は、フィン（フィンプレート）６を第２方向に複数配置することで、いわゆるスタックドフィンとして構成される。フィン６は、第１方向に延びる金属板から構成され、例えば、銅板により構成される。放熱フィン部１０は、ベース部２の第３方向一方側面２１に例えばろう付けにより固定される。すなわち、放熱部材１は、ベース部２から第３方向一方側に突出して第１方向に延びるフィン６が第２方向に複数積層されて構成される放熱フィン部１０を有する。

【0029】

冷媒ＷＴは、放熱フィン部１０の第１方向一方側端部（上流側端部）１０Ａに流入し、第２方向に隣接するフィン６間に形成される流路を第１方向他方側に流れ、放熱フィン部１０の第１方向他方側端部（下流側端部）１０Ｂから排出される。

【0030】

放熱フィン部１０の第１方向一方側端部１０Ａには、突出部１０１，１０２が設けられる。突出部１０１，１０２は、それぞれフィン６の第１方向一方側端部が第１方向一方側に延長されて形成される。これにより、突出部１０１，１０２は、第１方向一方側へ突出する。すなわち、放熱フィン部１０は、液冷ジャケット１００を介して供給される冷媒ＷＴが流入する第１方向一方側端部１０Ａにおいて、第１方向一方側へ突出する突出部１０１，１０２を少なくとも一つ有する。

【0031】

＜３．突出部に係る実施形態＞
次に、突出部１０１，１０２等の突出部に関する構成の各種実施形態について説明する。図５は、第１実施形態に係る概略平面図である。図５および後述する図６から図８は、いずれも第３方向一方側に視た平面図である。

【0032】

図５に示すように、液冷ジャケット１００は、放熱フィン部１０の第２方向両端と第２方向に隙間ｔ１，ｔ２を空けて配置される側壁部１００Ｗ１，１００Ｗ２を有する。側壁部１００Ｗ１，１００Ｗ２は、図２に示すように、第２流路１００Ｂに設けられる。

【0033】

図５に示す中心線Ｃは、放熱フィン部１０の第２方向中心位置を通る。突出部１０１は、中心線Ｃに対して第２方向一方側に配置される。突出部１０２は、中心線Ｃに対して第２方向他方側に配置される。

【0034】

図５に示すように、第３方向一方側に視て、放熱フィン部１０は、突出部１０１，１０２により第２方向に挟まれる中央領域Ｒ０と、中央領域Ｒ０に対して第２方向一方側の端部領域Ｒ１と、中央領域Ｒ０に対して第２方向他方側の端部領域Ｒ２と、を有する。端部領域Ｒ１には突出部１０１が含まれ、端部領域Ｒ２には突出部１０２が含まれる。

【0035】

図５に示すように、第３方向一方側に視て、半導体素子７Ａ等の全部は、中央領域Ｒ０に配置される。これにより、第３方向一方側に視て、半導体素子７Ａ等の全部は、突出部１０１，１０２それぞれに対して中心線Ｃ側（第２方向中心位置側）に配置される。

【0036】

第１流路１００Ａから第２流路１００Ｂに流れ込む冷媒ＷＴは、放熱フィン部１０の第１方向一方側端部１０Ａに流入する。すなわち、冷媒ＷＴは、中央領域Ｒ０、端部領域Ｒ１，Ｒ２にそれぞれ流入する。突出部１０１，１０２が設けられることにより、中央領域Ｒ０、端部領域Ｒ１，Ｒ２、隙間ｔ１，ｔ２のそれぞれの流量をＱＡ，ＱＢ，ＱＣとすると、ＱＡ＞ＱＢ＞ＱＣとなる。隙間ｔ１，ｔ２に流れる冷媒ＷＴは、半導体素子７Ａ等の冷却にほとんど寄与しないが、隙間ｔ１，ｔ２に流れる冷媒ＷＴを突出部１０１，１０２により抑制するため、中央領域Ｒ０に流れる流量を増やし、半導体素子７Ａ等の冷却効率を向上させることができる。

【0037】

図６は、第２実施形態に係る概略平面図である。図６に示す構成では、第１実施形態と異なる点として、半導体素子として半導体素子７Ａ等に加えて、半導体素子７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅ，７０Ｆ（以下、７０Ａ等）が設けられる。

【0038】

図６に示すように、第３方向一方側に視て、半導体素子７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｅは、一部が中央領域Ｒ０に配置され、他の一部が端部領域Ｒ２に配置される。また、第３方向一方側に視て、半導体素子７０Ｂ，７０Ｄ，７０Ｆは、一部が中央領域Ｒ０に配置され、他の一部が端部領域Ｒ１に配置される。

【0039】

すなわち、第３方向一方側に視て、半導体素子７Ａ等の全部、半導体素子７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｅの全部、半導体素子７０Ｂ，７０Ｄ，７０Ｆの一部が、突出部１０１に対して中心線Ｃ側に配置される。かつ、第３方向一方側に視て、半導体素子７Ａ等の全部、半導体素子７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｅの一部、半導体素子７０Ｂ，７０Ｄ，７０Ｆの全部が、突出部１０２に対して中心線Ｃ側に配置される。

【0040】

突出部１０１，１０２により隙間ｔ１，ｔ２に流れる冷媒ＷＴが抑制され、中央領域Ｒ０の流量が増えるため、半導体素子７Ａ等の全部および半導体素子７０Ａ等の一部を冷却する冷却効率を向上させることができる。また、端部領域Ｒ１，Ｒ２に流れる冷媒ＷＴにより、半導体素子７０Ａ等の一部を冷却することができる。

【0041】

図７は、第３実施形態に係る概略平面図である。第１、第２実施形態においては、第１流路１００Ａの第２方向範囲ＹＡ（図５、図６）が突出部１０１，１０２の一部と重なっているが、本実施形態（図７）においては、第１流路１００Ａの第２方向範囲ＹＢが突出部１０１，１０２と重ならない。

【0042】

なお、第１から第３実施形態において、突出部１０１，１０２は、図４に示すように、フィン６の延長された第１方向一方側端部を複数第２方向に並べて構成される。すなわち、突出部１０１，１０２の少なくとも一つは、フィン６の第１方向一方側端部が第２方向に複数並んで構成される。これにより、突出部１０１，１０２の強度を向上させ、冷媒ＷＴの圧力による突出部１０１，１０２の変形を抑制できる。ただし、突出部は、フィン６の単数の第１方向一方側端部により構成されてもよい。

【0043】

また、第１から第３実施形態において、突出部１０１，１０２は、中心線Ｃ（第２方向中心位置）に対して第２方向の両側に設けられる。これにより、第２方向両側の隙間ｔ１，ｔ２に流れる冷媒ＷＴを抑制できる。ただし、突出部は、中心線Ｃに対して第２方向の片側のみに設けてもよい。

【0044】

図８は、第４実施形態に係る概略平面図である。図８に示す構成では、突出部１０１Ａ，１０１Ｂが中心線Ｃに対して第２方向一方側に設けられ、突出部１０２Ａ，１０２Ｂが中心線Ｃに対して第２方向他方側に設けられる。すなわち、第２方向中心位置に対して第２方向の同じ側において、突出部（１０１Ａ，１０１Ｂ）（１０２Ａ，１０２Ｂ）が２個ずつ、すなわち複数設けられる。なお、複数の突出部の個数は、３個以上であってもよい。

【0045】

これにより、中心線Ｃ（第２方向中心位置）側に近いほうの突出部１０１Ｂ，１０２Ｂによりあらかじめ冷媒ＷＴを阻止することで、最も第２方向外側の突出部１０１Ａ，１０２Ａにより阻止されない冷媒ＷＴの量を抑制できる。

【0046】

以上の各実施形態のように、第３方向一方側に視て、突出部１０１，１０２は、放熱フィン部１０の第２方向中心位置に対して第２方向一方側と第２方向他方側の少なくともいずれかにおいて、少なくとも一つ設けられる。第３方向一方側に視て、第２方向中心位置に対して第２方向一方側または第２方向他方側において、あるいは、第２方向中心位置に対して第２方向一方側および第２方向他方側のそれぞれにおいて、最も第２方向中心位置側に設けられる突出部１０１，１０２よりも第２方向中心位置側に、ベース部２の第３方向他方側に設けられる半導体素子（７Ａ等、７０Ａ等）の少なくとも一部が配置される。これにより、隙間ｔ１，ｔ２に流れる冷媒ＷＴを抑制し、突出部１０１，１０２より第２方向中心位置側において放熱フィン部１０内部へ流れ込む冷媒ＷＴを増やし、半導体素子を冷却する冷却性能を向上させることができる。

【0047】

なお、上記最も第２方向中心位置側に設けられる突出部は、図５～図７の実施形態であれば、突出部１０１，１０２が該当し、図８の実施形態であれば、突出部１０１Ｂ，１０２Ｂに該当する。第３方向一方側に視て、突出部１０１，１０２、または突出部１０１Ｂ，１０２Ｂにより第２方向に挟まれる範囲に半導体素子の少なくとも一部が配置されればよい。また、図５～図８では、半導体素子７Ａ～７Ｆを中心線Ｃが横切っているが、必ずしも横切らなくてもよい。

【0048】

＜４．突出部の高さ＞
図９は、突出部１０１，１０２の高さについて説明するための放熱部材１の一部斜視図である。図９に示す構成では、突出部１０１，１０２の第３方向高さＨＡは、放熱フィン部１０の第１方向一方側端部１０Ａにおいて第２方向における突出部１０１，１０２以外の部分の第３方向高さＨＢよりも低い。これにより、冷媒ＷＴが突出部１０１，１０２の第３方向端面１０１Ｔ，１０２Ｔを通って放熱フィン部１０内部へ流入し、突出部１０１，１０２を含む端部領域（図５等のＲ１，Ｒ２）の流量を増やすことができる。

【0049】

＜５．流れ制御部＞
図１０は、変形例に係る冷却装置１５０の一部分解斜視図を示す。図１０に示す構成では、液冷ジャケット１００における第２流路１００Ｂの上流側において、流れ制御部１００Ｂ１が設けられる。

【0050】

流れ制御部１００Ｂ１は、第３方向一方側へ凹む窪みとして構成され、スロープＳＬを有する。スロープＳＬは、第２方向一方側かつ第３方向他方側へ傾斜する。なお、流れ制御部１００Ｂ１は、第３方向一方側かつ第２方向他方側において、図示しない開口部を有する。当該開口部から流れ制御部１００Ｂ１に流れ込んだ冷媒ＷＴは、スロープＳＬ上を第２方向一方側かつ第３方向他方側へ流れることで、流れを制御される。冷媒ＷＴは、スロープＳＬ上を流れた後、スロープＳＬに連接されて第２方向へ延びる底面１００Ｓ３上へ流れ込む。すなわち、液冷ジャケット１００は、液冷ジャケット１００の内部へ流入した冷媒ＷＴを第２方向一方側に流れるように制御する流れ制御部１００Ｂ１を有する。

【0051】

ここで、図１１は、変形例に係る構成を示す第３方向一方側へ視た概略平面図である。突出部１０１は、中心線Ｃ（第２方向中心位置）より第２方向一方側のみに設けられ、かつ流れ制御部１００Ｂ１よりも第２方向一方側に配置される。これにより、流れ制御部１００Ｂ１により第２方向一方側に流れるよう制御された冷媒ＷＴは、突出部１０１により第２方向一方側の隙間ｔ２に流れ込むことが抑制される。また、流れ制御部１００Ｂ１により第２方向一方側に流れるよう制御されるため、第２方向他方側に突出部を設けずとも第２方向他方側の隙間ｔ１に冷媒ＷＴが流れ込むことが抑制される。

【0052】

なお、図１１では、一例として、半導体素子７Ａ，７Ｃ，７Ｅの全部が突出部１０１よりも中心線Ｃ側に配置され、半導体素子７Ｂ，７Ｄ，７Ｆの一部が突出部１０１よりも中心線Ｃ側に配置される。上記のように隙間ｔ１，ｔ２に流れる冷媒ＷＴが抑制されるため、突出部１０１より第２方向他方側において放熱フィン部１０へ流れ込む冷媒ＷＴが増え、半導体素子７Ａ等の冷却効率を向上させることができる。

【0053】

また、流れ制御部１００Ｂ１と突出部１０１との第２方向の間には、液冷ジャケット１００の底面１００Ｓ３（図１０）とベース部２との第３方向の間に配置される空間ＳＰが設けられる。これにより、流れ制御部１００Ｂ１によって流れ方向が制御された冷媒ＷＴが空間ＳＰによって放熱フィン部１０内部へ流れ込みやすくなり、半導体素子７Ａ等の冷却効率を向上させることができる。

【0054】

＜６．その他＞
以上、本開示の実施形態を説明した。なお、本開示の範囲は上述の実施形態に限定されない。本開示は、発明の主旨を逸脱しない範囲で上述の実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾を生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。

【0055】

＜７．付記＞
以上のように、本開示の一態様に係る冷却装置は、液冷ジャケットと、前記液冷ジャケットに設置される放熱部材と、を備える冷却装置であって、
前記放熱部材は、
冷媒が流れる方向に沿う第１方向、かつ第１方向に直交する第２方向に広がり、第１方向および第２方向に直交する第３方向に厚みを有する板形状のベース部と、
前記ベース部から前記第３方向一方側に突出して第１方向に延びるフィンが第２方向に複数積層されて構成される放熱フィン部と、
を有し、
前記液冷ジャケットは、前記放熱フィン部の第２方向両端と第２方向に隙間を空けて配置される側壁部を有し、
前記放熱フィン部は、前記液冷ジャケットを介して供給される前記冷媒が流入する第１方向一方側端部において、第１方向一方側へ突出する突出部を少なくとも一つ有し、
第３方向一方側に視て、前記突出部は、前記放熱フィン部の第２方向中心位置に対して第２方向一方側と第２方向他方側の少なくともいずれかにおいて、少なくとも一つ設けられ、
第３方向一方側に視て、前記第２方向中心位置に対して第２方向一方側または第２方向他方側において、あるいは、前記第２方向中心位置に対して第２方向一方側および第２方向他方側のそれぞれにおいて、最も前記第２方向中心位置側に設けられる前記突出部よりも前記第２方向中心位置側に、前記ベース部の第３方向他方側に設けられる半導体素子の少なくとも一部が配置される構成としている（第１の構成）。

【0056】

また、上記第１の構成において、前記突出部の少なくとも一つは、前記フィンの第１方向一方側端部が第２方向に複数並んで構成されることとしてもよい（第２の構成）。

【0057】

また、上記第１または第２の構成において、前記第２方向中心位置に対して第２方向の同じ側において、前記突出部が複数設けられることとしてもよい（第３の構成）。

【0058】

また、上記第１から第３のいずれかの構成において、前記突出部の第３方向高さは、前記第１方向一方側端部において第２方向における前記突出部以外の部分の第３方向高さよりも低いこととしてもよい（第４の構成）。

【0059】

また、上記第１から第４のいずれかの構成において、前記突出部は、前記第２方向中心位置に対して第２方向の両側に設けられることとしてもよい（第５の構成）。

【0060】

また、上記第１から第４のいずれかの構成において、前記液冷ジャケットは、前記液冷ジャケットの内部へ流入した前記冷媒を前記第２方向一方側に流れるように制御する流れ制御部を有し、
前記突出部は、前記第２方向中心位置より第２方向一方側のみに設けられ、かつ前記流れ制御部よりも第２方向一方側に配置されることとしてもよい（第６の構成）。

【0061】

また、上記第６の構成において、前記流れ制御部と前記突出部との第２方向の間には、前記液冷ジャケットの底面と前記ベース部との第３方向の間に配置される空間が設けられることとしてもよい（第７の構成）。

【産業上の利用可能性】

【0062】

本開示は、各種用途の半導体素子の冷却に利用することができる。

【符号の説明】

【0063】

１ 放熱部材
２ ベース部
６ フィン
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ 半導体素子
８ 絶縁回路基板
１０ 放熱フィン部
１０Ａ 第１方向一方側端部
２１ 第３方向一方側面
２２ 第３方向他方側面
７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅ，７０Ｆ 半導体素子
１００ 液冷ジャケット
１００Ａ 第１流路
１００Ｂ 第２流路
１００Ｂ１ 流れ制御部
１００Ｃ 第３流路
１００Ｓ１ 底面
１００Ｓ２ 第３方向他方側面
１００Ｓ３ 底面
１００Ｗ１，１００Ｗ２ 側壁部
１０１，１０２ 突出部
１０１Ａ，１０１Ｂ 突出部
１０２Ａ，１０２Ｂ 突出部
１０１Ｔ，１０２Ｔ 第３方向端面
１５０ 冷却装置
２００ 半導体モジュール
Ｃ 中心線
Ｒ０ 中央領域
Ｒ１，Ｒ２ 端部領域
ＳＬ スロープ
ＳＰ 空間
ＷＴ 冷媒
ｔ１，ｔ２ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】