特開 2024-80259 冷却器

(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】P2024080259

(43)【公開日】2024-06-13

(54)【発明の名称】冷却器

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/473 20060101AFI20240606BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20240606BHJP

【ＦＩ】

H01L23/46 Z

H05K7/20 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022193306

(22)【出願日】2022-12-02

(71)【出願人】

【識別番号】390039929

【氏名又は名称】三桜工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100114270

【弁理士】

【氏名又は名称】黒川 朋也

(74)【代理人】

【識別番号】100130052

【弁理士】

【氏名又は名称】大阪 弘一

(72)【発明者】

【氏名】冨倉 康治

(72)【発明者】

【氏名】柴▲崎▼ 嘉隆

【テーマコード（参考）】

5E322

5F136

【Ｆターム（参考）】

5E322AA01

5E322AA05

5E322AA11

5E322DA04

5E322FA01

5F136BA03

5F136CB06

5F136CB11

5F136DA25

5F136FA02

5F136FA03

5F136FA51

(57)【要約】

【課題】被冷却体に重ね合わされる重ね合わせ方向に小さくすることができる冷却器を提供する。
【解決手段】冷却器１は、金属製ベース２と、金属製ベース２に重ね合わされて、金属製ベース２との間に流路５を形成する樹脂製カバー３と、を備える。金属製ベース２は、流路５に配置される熱交換部２２を有する。樹脂製カバー３は、流路５に冷媒を供給するためのインレット３５と、流路５から冷媒を排出するためのアウトレット３６と、を有する。流路５は、熱交換部２２が配置される熱交換領域５１と、熱交換領域５１のインレット３５側に配置されて幅方向Ｄ２に延びる入口領域５２と、インレット３５と入口領域５２との間に配置された供給側チャンバ領域５４と、を有する。供給側チャンバ領域５４、入口領域５２、及び熱交換領域５１は、重ね合わせ方向Ｄ１と交差する方向に配置されている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被冷却体を冷却するための金属製ベースと、
前記金属製ベースに重ね合わされて、前記金属製ベースとの間に冷媒が流通する流路を形成する樹脂製カバーと、を備え、
前記金属製ベースは、前記流路に配置される熱交換部を有し、
前記樹脂製カバーは、前記流路に前記冷媒を供給するためのインレットと、前記流路から前記冷媒を排出するためのアウトレットと、を有し、
前記流路は、前記熱交換部が配置される熱交換領域と、前記熱交換領域の前記インレット側に配置されて前記金属製ベースと前記樹脂製カバーとが重ね合わされる重ね合わせ方向と交差する幅方向に延びる入口領域と、前記インレットと前記入口領域との間に配置されたチャンバ領域と、を有し、
前記チャンバ領域、前記入口領域、及び前記熱交換領域は、前記重ね合わせ方向と交差する方向に配置されている、
冷却器。

【請求項2】

前記幅方向における前記入口領域の幅は、前記幅方向における前記熱交換部の幅以上である、
請求項１に記載の冷却器。

【請求項3】

前記入口領域と前記熱交換領域とは、前記幅方向において同じ位置に配置されている、
請求項２に記載の冷却器。

【請求項4】

前記重ね合わせ方向における前記入口領域の高さは、前記重ね合わせ方向における前記熱交換部の高さ以下である、
請求項１に記載の冷却器。

【請求項5】

前記重ね合わせ方向及び前記幅方向に沿った前記入口領域の断面積は、前記重ね合わせ方向及び前記幅方向に沿った前記インレットの断面積の５０％以上４００％以下である、
請求項１に記載の冷却器。

【請求項6】

前記重ね合わせ方向及び前記幅方向に沿った前記入口領域の断面積は、前記重ね合わせ方向及び前記幅方向に沿った前記インレットの断面積以上である、
請求項１に記載の冷却器。

【請求項7】

前記インレットは、前記入口領域よりも前記重ね合わせ方向における前記金属製ベースとは反対側に位置している、
請求項１に記載の冷却器。

【請求項8】

前記樹脂製カバーは、前記チャンバ領域を前記重ね合わせ方向における前記金属製ベース側に向けて前記幅方向に広げる幅方向傾斜部を有する、
請求項７に記載の冷却器。

【請求項9】

前記樹脂製カバーは、前記チャンバ領域を前記重ね合わせ方向における前記金属製ベース側に向けて前記重ね合わせ方向及び前記幅方向と交差する長さ方向に広げる長さ方向傾斜部を有する、
請求項７に記載の冷却器。

【請求項10】

前記樹脂製カバーは、
前記重ね合わせ方向及び前記幅方向と交差する長さ方向に延びて前記インレットに連通される供給流路が形成された筒状の供給パイプ部と、
前記長さ方向に延びて前記アウトレットに連通される排出流路が形成された筒状の排出パイプ部と、を更に有する、
請求項１に記載の冷却器。

【請求項11】

前記金属製ベースは、平板状に形成されたプレート部と、前記プレート部上に配置されたフィンからなる前記熱交換部と、を有する、
請求項１に記載の冷却器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一側面は、ＣＰＵ等の被冷却体を冷却する冷却器に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、半導体素子を冷却する冷却器が記載されている。この冷却器は、半導体素子の下方に設けられて金属板からなる伝熱性ベース板と、伝熱性ベース板の下面に接続されたフィン部と、伝熱性ベース板の下面に接続されてフィン部を覆う冷却部品と、冷却部品に接続されてフィン部への冷却水が流入される流入口と、冷却部品に接続されてフィン部からの冷却水が流出される流出口と、流入口とフィン部との間に設けられた水溜め部であるヘッダと、を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６４６３５０５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載された冷却器では、伝熱性ベース板と、冷却部品と、流入口及び流出口とが、冷却部品に対して伝熱性ベース部を重ね合わせる重ね合わせ方向に配置されている。このため、重ね合わせ方向における冷却器の高さが大きくなるという問題がある。特に、ＨＰＣ（Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｃｏｎｐｕｔｉｎｇ）のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）に用いる場合は、冷却器の高さが大きく制限されるため、特許文献１に記載された冷却器をＨＰＣのＣＰＵの冷却に用いることが難しい。また、冷却器の構造が複雑になり、冷却器に接続される冷媒パイプの配置が複雑になるという問題もある。

【0005】

そこで、本発明の一側面は、被冷却体に重ね合わされる重ね合わせ方向に小さくすることができる冷却器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】

本発明の一側面に係る冷却器は、以下の通りである。

【0007】

［１］ 本発明の一側面に係る冷却器は、被冷却体を冷却するための金属製ベースと、金属製ベースに重ね合わされて、金属製ベースとの間に冷媒が流通する流路を形成する樹脂製カバーと、を備え、金属製ベースは、流路に配置される熱交換部を有し、樹脂製カバーは、流路に冷媒を供給するためのインレットと、流路から冷媒を排出するためのアウトレットと、を有し、流路は、熱交換部が配置される熱交換領域と、熱交換領域のインレット側に配置されて金属製ベースと樹脂製カバーとが重ね合わされる重ね合わせ方向と交差する幅方向に延びる入口領域と、インレットと入口領域との間に配置されたチャンバ領域と、を有し、チャンバ領域、入口領域、及び熱交換領域は、重ね合わせ方向と交差する方向に配置されている。

【0008】

この冷却器では、熱交換領域のインレット側に配置された入口領域が幅方向に延びており、インレットと入口領域との間にチャンバ領域が配置されている。このため、インレットから流路に供給された冷媒は、一旦チャンバ領域に溜まることで幅方向における流れの不均一が抑制され、その後、入口領域から熱交換領域に供給される。これにより、入口領域から熱交換領域に供給される冷媒の幅方向における流れの不均一を抑制することができる。そして、チャンバ領域、入口領域、及び熱交換領域が長さ方向と交差する方向に配置されている。このため、被冷却部材に重ね合わされる重ね合わせ方向に小さくすることができる。

【0009】

［２］ ［１］に記載の冷却器において、幅方向における入口領域の幅は、幅方向における熱交換部の幅以上であってもよい。この冷却器では、幅方向における入口領域の幅が、幅方向における熱交換部の幅以上である。このため、冷媒が入口領域から熱交換部に流れて行く際の圧力損失を小さくすることができる。

【0010】

［３］ ［２］に記載の冷却器において、入口領域と熱交換領域とは、幅方向において同じ位置に配置されていてもよい。この冷却器では、入口領域と熱交換領域とが、幅方向において同じ位置に配置されている。このため、入口領域において幅方向における流れの不均一が抑制された冷媒を、幅方向における流れの不均一が抑制された状態で熱交換領域に供給することができる。

【0011】

［４］ ［１］～［３］の何れか一つに記載の冷却器において、重ね合わせ方向における入口領域の高さは、重ね合わせ方向における熱交換部の高さ以下であってもよい。この冷却器では、重ね合わせ方向における入口領域の高さが、重ね合わせ方向における熱交換部の高さ以下である。このため、熱交換領域を広くしつつ、入口領域における冷媒の幅方向における流れの不均一を抑制することができる。これにより、被冷却体の冷却効率を高めることができる。

【0012】

［５］ ［１］～［４］の何れか一つに記載の冷却器において、重ね合わせ方向及び幅方向に沿った入口領域の断面積は、重ね合わせ方向及び幅方向に沿ったインレットの断面積の５０％以上４００％以下であってもよい。この冷却器では、重ね合わせ方向及び幅方向に沿った入口領域の断面積が、重ね合わせ方向及び幅方向に沿ったインレットの断面積の５０％以上４００％以下である。このため、入口領域における冷媒の幅方向における流れの不均一を抑制しつつ、入口領域を通過する際の冷媒の圧力損失を小さくすることができる。

【0013】

［６］ ［１］～［５］の何れか一つに記載の冷却器において、重ね合わせ方向及び幅方向に沿った入口領域の断面積は、重ね合わせ方向及び幅方向に沿ったインレットの断面積以上であってもよい。この冷却器では、重ね合わせ方向及び幅方向に沿った入口領域の断面積が、重ね合わせ方向及び幅方向に沿ったインレットの断面積以上である。このため、入口領域を通過する際の冷媒の圧力損失を小さくすることができる。

【0014】

［７］ ［１］～［６］の何れか一つに記載の冷却器において、インレットは、入口領域よりも重ね合わせ方向における金属製ベースとは反対側に位置していてもよい。この冷却器では、インレットは、入口領域よりも重ね合わせ方向における金属製ベースとは反対側に位置している。このため、インレットから供給された冷媒は、チャンバ領域において金属製ベースに向かうように流れて、入口領域から熱交換領域に供給される。これにより、被冷却体の冷却効率を高めることができる。

【0015】

［８］ ［７］に記載の冷却器において、樹脂製カバーは、チャンバ領域を重ね合わせ方向における金属製ベース側に向けて幅方向に広げる幅方向傾斜部を有してもよい。この冷却器では、樹脂製カバーが、チャンバ領域を重ね合わせ方向における金属製ベース側に向けて幅方向に広げる幅方向傾斜部を有する。このため、チャンバ領域における乱流の発生を抑制しつつ、インレットからチャンバ領域に供給された冷媒をチャンバ領域において幅方向に広げることができる。これにより、チャンバ領域から入口領域に流れる冷媒の圧力損失を小さくすることができる。

【0016】

［９］ ［７］又は［８］に記載の冷却器において、樹脂製カバーは、チャンバ領域を重ね合わせ方向における金属製ベース側に向けて長さ方向に広げる長さ方向傾斜部を有してもよい。この冷却器では、樹脂製カバーが、チャンバ領域を重ね合わせ方向における金属製ベース側に向けて長さ方向に広げる長さ方向傾斜部を有する。このため、チャンバ領域における乱流の発生を抑制しつつ、インレットから供給された冷媒をチャンバ領域において金属製ベースに向かわせることができる。これにより、チャンバ領域から入口領域に流れる冷媒の圧力損失を小さくしつつ、被冷却体の冷却効率を高めることができる。

【0017】

［１０］ ［１］～［９］の何れか一つに記載の冷却器において、樹脂製カバーは、長さ方向に延びてインレットに連通される供給流路が形成された筒状の供給パイプ部と、長さ方向に延びてアウトレットに連通される排出流路が形成された筒状の排出パイプ部と、を更に有してもよい。この冷却器では、樹脂製カバーが筒状の供給パイプ部及び排出パイプ部を有する。このため、冷媒を流通させる冷媒パイプを冷却器に接続することができる。つまり、冷却器に接続される冷媒パイプを介して、冷却器に冷媒を供給することができるとともに、冷却器から冷媒を排出することができる。これにより、冷却器の配置自由度を高めることができる。しかも、供給パイプ部及び排出パイプ部が長さ方向に延びている。このため、被冷却部材に重ね合わされる重ね合わせ方向に小さくすることができるとともに、冷媒パイプを容易に接続することができる。

【0018】

［１１］ ［１］～［１０］の何れか一つに記載の冷却器において、金属製ベースは、平板状に形成されたプレート部と、プレート部上に配置されたフィンからなる熱交換部と、を有してもよい。この冷却器では、金属製ベースが、平板状に形成されたプレート部と、プレート部上に配置されたフィンからなる熱交換部と、を有する。このため、被冷却体を適切に冷却することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明の一側面によれば、被冷却体に重ね合わされる重ね合わせ方向に小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本実施形態の冷却器を示す平面図である。

【図2】本実施形態の冷却器を示す正面図である。

【図3】本実施形態の冷却器を示す側面図である。

【図4】本実施形態の冷却器を示す底面図である。

【図5】本実施形態の冷却器を示す分解斜視図である。

【図6】図１に示すＶＩ－ＶＩ線における断面図である。

【図7】図６の一部を拡大した断面図である。

【図8】図６に示すＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線における断面図である。

【図9】図６に示すＩＸ－ＩＸ線における断面図である。

【図10】図６に示すＸ－Ｘ線における断面図である。

【図11】図２に示すＸＩ－ＸＩ線における断面図である。

【図12】変形例の冷却器を示す平面図である。

【図13】他の変形例の冷却器を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照して、実施形態に係る冷却器を説明する。本実施形態に係る冷却器は、被冷却体に重ね合わされることで被冷却体を冷却するものである。なお、本実施形態に係る冷却器は、被冷却体に直接的に重ね合わされるものであってもよく、他部材を介して被冷却体に間接的に重ね合わされるものであってもよい。被冷却体としては、特に限定されるものではなく、例えば、ＨＰＣ、基地局装置等に用いられるＣＰＵとすることができる。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0022】

図１は、本実施形態の冷却器を示す平面図である。図２は、本実施形態の冷却器を示す正面図である。図３は、本実施形態の冷却器を示す側面図である。図４は、本実施形態の冷却器を示す底面図である。図５は、本実施形態の冷却器を示す分解斜視図である。図６は、図１に示すＶＩ－ＶＩ線における断面図である。図７は、図６の一部を拡大した断面図である。図８は、図６に示すＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線における断面図である。図９は、図６に示すＩＸ－ＩＸ線における断面図である。図１０は、図６に示すＸ－Ｘ線における断面図である。図１１は、図２に示すＸＩ－ＸＩ線における断面図である。図１～図１１に示すように、本実施形態に係る冷却器１は、被冷却体を冷却するための金属製ベース２と、金属製ベース２に重ね合わされて、金属製ベース２との間に冷媒が流通する流路５を形成する樹脂製カバー３と、金属製ベース２と樹脂製カバー３との間に配置されるシール部材４と、を備える。ここで、金属製ベース２に樹脂製カバー３が重ね合わされる方向を重ね合わせ方向Ｄ１という。重ね合わせ方向Ｄ１は、被冷却体に冷却器１が重ね合わされる方向でもある。また、重ね合わせ方向Ｄ１と交差する方向を幅方向Ｄ２といい、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２と交差する方向を長さ方向Ｄ３という。本実施形態では、一例として、重ね合わせ方向Ｄ１と直交する方向を幅方向Ｄ２といい、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２と直交する方向を長さ方向Ｄ３という。

【0023】

金属製ベース２は、被冷却体を冷却するために被冷却体に重ね合わされる金属製の部材である。金属製ベース２の素材としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の熱伝導率の高い金属が用いられる。金属製ベース２は、平板状に形成されたプレート部２１と、プレート部２１上に配置された熱交換部２２と、を備える。

【0024】

プレート部２１は、重ね合わせ方向Ｄ１に厚みを有して、幅方向Ｄ２及び長さ方向Ｄ３に沿う方向に延びている。プレート部２１には、プレート部２１を被冷却体に固定するための複数の貫通穴２３が形成されている。

【0025】

熱交換部２２は、プレート部２１の中央部に配置されている。熱交換部２２は、冷媒との間で熱交換を行うことで、被冷却体を冷却するための部位である。熱交換部２２は、例えば、フィンにより構成されている。熱交換部２２を構成するフィンとしては、例えば、屈曲された金属薄板からなるプレート型、波型に形成された複数の金属薄板からなるウェーブ型、複数の立設されたピンからなるピン型、複数の金属薄板が積層されてなる積層型のものが用いられる。熱交換部２２は、全体として、矩形平板状に形成されている。熱交換部２２は、全体として、重ね合わせ方向Ｄ１に厚みを有して、幅方向Ｄ２及び長さ方向Ｄ３に沿う方向に延びている。熱交換部２２は、プレート部２１と一体的に形成されたものであってもよく、プレート部２１に対して固定されたものであってもよい。

【0026】

樹脂製カバー３は、金属製ベース２との間に流路５を形成するための樹脂製の部材である。樹脂製カバー３は、金属製ベース２に対して固定されている。金属製ベース２に対する樹脂製カバー３の固定方法は、特に限定されるものではなく、例えば、レーザー溶着とすることができる。樹脂製カバー３の素材としては、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、芳香族ポリアミド樹脂、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂、などの耐熱性及び強度の高い樹脂が用いられる。樹脂製カバー３は、カバー本体３１と、供給パイプ部３２と、排出パイプ部３３と、を備える。

【0027】

カバー本体３１は、金属製ベース２との間に流路５を形成する部分である。カバー本体３１には、流路５に冷媒を供給するためのインレット３５と、流路５から冷媒を排出するためのアウトレット３６と、が形成されている。インレット３５及びアウトレット３６は、円形（例えば、真円形）に形成されている。また、インレット３５及びアウトレット３６は、金属製ベース２から離間した位置に形成されている。流路５は、熱交換領域５１と、入口領域５２と、出口領域５３と、供給側チャンバ領域５４と、排出側チャンバ領域５５と、を有する。流路５では、インレット３５、供給側チャンバ領域５４、入口領域５２、熱交換領域５１、出口領域５３、排出側チャンバ領域５５、及びアウトレット３６が、この順で、重ね合わせ方向Ｄ１と交差する方向である長さ方向Ｄ３に配置されている。

【0028】

熱交換領域５１は、熱交換部２２が配置される領域である。つまり、熱交換部２２は、熱交換領域５１において冷媒と接触するように、熱交換領域５１に収容されている。熱交換領域５１は、熱交換部２２に対応する形状の領域となっている。つまり、熱交換領域５１は、重ね合わせ方向Ｄ１、幅方向Ｄ２、及び長さ方向Ｄ３のそれぞれの方向に延びる薄い直方体状の領域となっている。

【0029】

入口領域５２は、熱交換領域５１のインレット３５側に配置される領域である。入口領域５２が熱交換領域５１のインレット３５側に配置されるとは、入口領域５２が流路５に沿う方向における熱交換領域５１のインレット３５側に配置されることをいうとともに、入口領域５２が流路５における熱交換領域５１の上流側に配置されることをいう。つまり、入口領域５２は、熱交換領域５１に隣接して、熱交換領域５１の入口となる領域である。入口領域５２は、幅方向Ｄ２に延びている。重ね合わせ方向Ｄ１における入口領域５２の高さＨ５２は、重ね合わせ方向Ｄ１における熱交換部２２の高さＨ２２以下、又は重ね合わせ方向Ｄ１における熱交換部２２の高さＨ２２未満となっている。入口領域５２の高さＨ５２は、重ね合わせ方向Ｄ１における入口領域５２の最も高い位置の高さである。同様に、熱交換部２２の高さＨ２２は、重ね合わせ方向Ｄ１における熱交換部２２の最も高い位置の高さである。なお、熱交換部２２は熱交換領域５１に収容されているため、重ね合わせ方向Ｄ１における熱交換領域５１の最も高い位置の高さは、重ね合わせ方向Ｄ１における熱交換部２２の最も高い位置の高さ以上となる。

【0030】

出口領域５３は、熱交換領域５１のアウトレット３６側に配置される領域である。出口領域５３が熱交換領域５１のアウトレット３６側に配置されるとは、出口領域５３が流路５に沿う方向における熱交換領域５１のアウトレット３６側に配置されることをいうとともに、出口領域５３が流路５における熱交換領域５１の下流側に配置されることをいう。つまり、出口領域５３は、熱交換領域５１に隣接して、熱交換領域５１の出口となる領域である。出口領域５３は、幅方向Ｄ２に延びている。なお、出口領域５３は、長さ方向Ｄ３において入口領域５２と対称となるように形成されている。

【0031】

供給側チャンバ領域５４は、インレット３５と入口領域５２との間に配置される領域である。供給側チャンバ領域５４がインレット３５と入口領域５２との間に配置されるとは、供給側チャンバ領域５４が流路５に沿う方向におけるインレット３５と入口領域５２との間に配置されることをいうとともに、供給側チャンバ領域５４が流路５におけるインレット３５の上流側且つ入口領域５２の下流側に配置されることをいう。供給側チャンバ領域５４は、インレット３５及び入口領域５２と隣接して、インレット３５から供給された冷媒を一旦貯留して入口領域５２に供給する領域である。供給側チャンバ領域５４は、重ね合わせ方向Ｄ１に延びている。そして、インレット３５は、入口領域５２よりも重ね合わせ方向Ｄ１における金属製ベース２とは反対側に位置している。つまり、重ね合わせ方向Ｄ１において、インレット３５は、入口領域５２よりも高い位置に配置されている。樹脂製カバー３は、供給側チャンバ領域５４を重ね合わせ方向Ｄ１における金属製ベース２側（図９における下方）に向けて幅方向Ｄ２に広げる幅方向傾斜部５６を有する。このため、供給側チャンバ領域５４は、幅方向傾斜部５６により、重ね合わせ方向Ｄ１における金属製ベース２側に向けて幅方向Ｄ２に広がっている。樹脂製カバー３は、供給側チャンバ領域５４を重ね合わせ方向Ｄ１における金属製ベース２側に向けて長さ方向Ｄ３に広げる長さ方向傾斜部５７を有する。このため、供給側チャンバ領域５４は、長さ方向傾斜部５７により、重ね合わせ方向Ｄ１における金属製ベース２側に向けて長さ方向Ｄ３に広がっている。

【0032】

排出側チャンバ領域５５は、出口領域５３とアウトレット３６との間に配置される領域である。排出側チャンバ領域５５が出口領域５３とアウトレット３６との間に配置されるとは、排出側チャンバ領域５５が流路５に沿う方向における出口領域５３とアウトレット３６との間に配置されることをいうとともに、排出側チャンバ領域５５が流路５における出口領域５３の上流側且つアウトレット３６の下流側に配置されることをいう。排出側チャンバ領域５５は、出口領域５３及びアウトレット３６と隣接して、出口領域５３から排出された冷媒を一旦貯留してアウトレット３６に排出する領域である。なお、排出側チャンバ領域５５は、長さ方向Ｄ３において供給側チャンバ領域５４と対称となるように形成されている。

【0033】

供給パイプ部３２は、カバー本体３１から長さ方向Ｄ３に延びる部分である。供給パイプ部３２は、冷媒を流通させる供給側冷媒パイプ（不図示）を接続できるように、筒状（パイプ状）に形成されて、直線状に延びている。なお、供給パイプ部３２には、供給パイプ部３２に接続された供給側冷媒パイプが供給パイプ部３２から容易に抜けないように、一つのバルジ（供給パイプ部３２の周方向に延びる膨出部）が形成されている。供給パイプ部３２には、インレット３５に連通される供給流路３７が形成されている。供給流路３７は、供給パイプ部３２の内周面により形成される。

【0034】

排出パイプ部３３は、カバー本体３１から長さ方向Ｄ３における供給パイプ部３２とは反対方向に延びる部分である。排出パイプ部３３は、冷媒を流通させる排出側冷媒パイプ（不図示）を接続できるように、筒状（パイプ状）に形成されて、直線状に延びている。なお、排出パイプ部３３には、排出パイプ部３３に接続された排出側冷媒パイプが排出パイプ部３３から容易に抜けないように、一つのバルジが形成されている。排出パイプ部３３には、アウトレット３６に連通される排出流路３８が形成されている。排出流路３８は、排出パイプ部３３の内周面により形成される。

【0035】

シール部材４は、重ね合わせ方向Ｄ１から見て流路５を囲む、無端形状に形成されている。シール部材４は、例えば、弾性材からなる矩形リングである。シール部材４は、金属製ベース２と樹脂製カバー３との間に配置されて、金属製ベース２と樹脂製カバー３との間をシールしている。

【0036】

このように構成される冷却器１では、供給パイプ部３２に供給側冷媒パイプが接続されるとともに、排出パイプ部３３に排出側冷媒パイプが接続される。そして、供給側冷媒パイプから供給パイプ部３２の供給流路３７に冷媒が供給されて、排出パイプ部３３の排出流路３８から排出側冷媒パイプに冷媒が排出される。供給パイプ部３２の供給流路３７に供給された冷媒は、インレット３５から流路５に供給される。インレット３５から流路５に供給された冷媒は、インレット３５、供給側チャンバ領域５４、入口領域５２、熱交換領域５１、出口領域５３、排出側チャンバ領域５５、及びアウトレット３６の順に流れて行き、アウトレット３６から排出パイプ部３３の排出流路３８に排出される。このとき、インレット３５から流路５に供給された冷媒は、一旦供給側チャンバ領域５４に溜まることで幅方向Ｄ２における流れの不均一が抑制され、その後、入口領域５２から熱交換領域５１に供給される。そして、熱交換領域５１において冷媒が熱交換部２２と熱交換することで、被冷却体が冷却される。

【0037】

ここで、幅方向Ｄ２における供給側チャンバ領域５４の入口領域５２に隣接する部分の幅Ｗ５４と、幅方向Ｄ２における入口領域５２の幅Ｗ５２と、が異なっていると、冷媒が供給側チャンバ領域５４から入口領域５２に流れて行く際の圧力損失が大きくなると考えられる。更に、供給側チャンバ領域５４の入口領域５２に隣接する部分と入口領域５２とが、幅方向Ｄ２において互いにずれた位置に配置されていると、冷媒が供給側チャンバ領域５４から入口領域５２に流れ込む際に冷媒の流れが幅方向Ｄ２に乱れると考えられる。

【0038】

このため、冷媒が供給側チャンバ領域５４から入口領域５２に流れて行く際の圧力損失を小さくする観点から、幅方向Ｄ２における供給側チャンバ領域５４の入口領域５２に隣接する部分の幅Ｗ５４は、幅方向Ｄ２における入口領域５２の幅Ｗ５２と同じであることが好ましい。更に、冷媒が供給側チャンバ領域５４から入口領域５２に流れ込む際の冷媒の流れの幅方向Ｄ２における乱れを抑制する観点から、供給側チャンバ領域５４の入口領域５２に隣接する部分と熱交換領域５１とが、幅方向Ｄ２において同じ位置に配置されていることが好ましい。

【0039】

また、幅方向Ｄ２における入口領域５２の幅Ｗ５２が、幅方向Ｄ２における熱交換部２２の幅Ｗ２２より小さいと、冷媒が入口領域５２から熱交換部２２に流れて行く際の圧力損失が大きくなると考えられる。更に、入口領域５２と熱交換部２２とが、幅方向Ｄ２において互いにずれた位置に配置されていると、冷媒が入口領域５２から熱交換部２２に流れ込む際に冷媒の流れが幅方向Ｄ２に乱れると考えられる。

【0040】

このため、冷媒が入口領域５２から熱交換部２２に流れて行く際の圧力損失を小さくする観点から、幅方向Ｄ２における入口領域５２の幅Ｗ５２は、幅方向Ｄ２における熱交換部２２の幅Ｗ２２以上であることが好ましい。なお、幅方向Ｄ２における熱交換領域５１の幅Ｗ５１は、幅方向ｄ２における熱交換部２２の幅Ｗ２２以上となっている。更に、冷媒が入口領域５２から熱交換領域５１に流れ込む際の冷媒の流れの幅方向Ｄ２における乱れを抑制する観点から、入口領域５２と熱交換部２２とが、幅方向Ｄ２において同じ位置に配置されていることが好ましい。

【0041】

また、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿った入口領域５２の断面積が、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿ったインレット３５の断面積に対して大きすぎると、入口領域５２における冷媒の幅方向Ｄ２における流れの不均一を十分に抑制できないと考えられる。重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿った入口領域５２の断面は、図１０に示す入口領域５２の断面である。一方、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿った入口領域５２の断面積が、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿ったインレット３５の断面積に対して小さすぎると、入口領域５２を通過する際の冷媒の圧力損失が大きくなると考えられる。

【0042】

このため、入口領域５２における冷媒の幅方向Ｄ２における流れの不均一を抑制する観点から、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿った入口領域５２の断面積は、例えば、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿ったインレット３５の断面積の４００％以下、２００％以下、又は１１０％以下であることが好ましい。一方、入口領域５２を通過する際の冷媒の圧力損失を小さくする観点から、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿った入口領域５２の断面積は、例えば、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿ったインレット３５の断面積の５０％以上、９０％以上、又は１００％以上であることが好ましい。これらの観点から、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿った入口領域５２の断面積は、例えば、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿ったインレット３５の断面積の５０％以上４００％以下、９０％以上２００％以下、又は１００％以上１１０％以下であることが好ましい。

【0043】

また、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿った入口領域５２の断面積が、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿ったインレット３５の断面積よりも小さいと、入口領域５２を通過する際の冷媒の圧力損失が大きくなると考えられる。このため、入口領域５２を通過する際の冷媒の圧力損失を小さくする観点から、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿った入口領域５２の断面積は、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿ったインレット３５の断面積以上であることが好ましい。

【0044】

以上説明したように、本実施形態に係る冷却器１では、熱交換領域５１のインレット３５側に配置された入口領域５２が幅方向Ｄ２に延びており、インレット３５と入口領域５２との間に供給側チャンバ領域５４が配置されている。このため、インレット３５から流路５に供給された冷媒は、一旦供給側チャンバ領域５４に溜まることで幅方向Ｄ２における流れの不均一が抑制され、その後、入口領域５２から熱交換領域５１に供給される。これにより、入口領域５２から熱交換領域５１に供給される冷媒の幅方向Ｄ２における流れの不均一を抑制することができる。そして、供給側チャンバ領域５４、入口領域５２、及び熱交換領域５１が重ね合わせ方向Ｄ１と直交する方向である長さ方向Ｄ３に配置されている。このため、被冷却部材に重ね合わされる重ね合わせ方向Ｄ１に小さくすることができる。しかも、本実施形態では、供給側チャンバ領域５４、入口領域５２、及び熱交換領域５１だけでなく、インレット３５、出口領域５３、排出側チャンバ領域５５、及びアウトレット３６も重ね合わせ方向Ｄ１と直交する方向である長さ方向Ｄ３に配置されている。このため、重ね合わせ方向Ｄ１に更に小さくすることができる。

【0045】

また、この冷却器１では、幅方向Ｄ２における入口領域５２の幅Ｗ５２が、幅方向Ｄ２における熱交換部２２の幅Ｗ２２以上である。このため、冷媒が入口領域５２から熱交換領域５１に流れて行く際の圧力損失を小さくすることができる。

【0046】

また、この冷却器１では、入口領域５２と熱交換領域５１とが、幅方向Ｄ２において同じ位置に配置されている。このため、入口領域５２において幅方向Ｄ２における流れの不均一が抑制された冷媒を、幅方向Ｄ２における流れの不均一が抑制された状態で熱交換領域５１に供給することができる。

【0047】

また、この冷却器１では、重ね合わせ方向Ｄ１における入口領域５２の高さＨ５２が、重ね合わせ方向Ｄ１における熱交換部２２の高さＨ２２以下である。このため、熱交換領域５１を広くしつつ、入口領域５２における冷媒の幅方向における流れの不均一を抑制することができる。これにより、被冷却体の冷却効率を高めることができる。

【0048】

また、この冷却器１では、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿った入口領域５２の断面積が、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿ったインレット３５の断面積の５０％以上４００％以下、９０％以上２００％以下、又は１００％以上１１０％以下である。このため、入口領域５２における冷媒の幅方向Ｄ２における流れの不均一を抑制しつつ、入口領域５２を通過する際の冷媒の圧力損失を小さくすることができる。

【0049】

また、この冷却器１では、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿った入口領域５２の断面積が、重ね合わせ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿ったインレット３５の断面積以上である。このため、入口領域５２を通過する際の冷媒の圧力損失を小さくすることができる。

【0050】

また、この冷却器１では、インレット３５は、入口領域５２よりも重ね合わせ方向Ｄ１における金属製ベース２とは反対側に位置している。このため、インレット３５から供給された冷媒は、供給側チャンバ領域５４において金属製ベース２に向かうように流れて、入口領域５２から熱交換領域５１に供給される。これにより、被冷却体の冷却効率を高めることができる。

【0051】

また、この冷却器１では、樹脂製カバー３が、供給側チャンバ領域５４を重ね合わせ方向Ｄ１における金属製ベース２側に向けて幅方向Ｄ２に広げる幅方向傾斜部５８を有する。このため、供給側チャンバ領域５４における乱流の発生を抑制しつつ、インレット３５から供給側チャンバ領域５４に供給された冷媒を供給側チャンバ領域５４において幅方向Ｄ２に広げることができる。これにより、供給側チャンバ領域５４から入口領域５２に流れる冷媒の圧力損失を小さくすることができる。

【0052】

また、この冷却器１では、樹脂製カバー３が、供給側チャンバ領域５４を重ね合わせ方向Ｄ１における金属製ベース２側に向けて長さ方向Ｄ３に広げる長さ方向傾斜部を有する。このため、供給側チャンバ領域５４における乱流の発生を抑制しつつ、インレット３５から供給された冷媒を供給側チャンバ領域５４において金属製ベース２に向かわせることができる。これにより、チャンバ領域から入口領域に流れる冷媒の圧力損失を小さくしつつ、被冷却体の冷却効率を高めることができる。

【0053】

また、この冷却器１では、樹脂製カバー３が筒状の供給パイプ部３２及び排出パイプ部３３を有する。このため、冷媒を流通させる供給側冷媒パイプ及び排出側冷媒パイプを冷却器１に接続することができる。つまり、冷却器１に接続される供給側冷媒パイプ及び排出側冷媒パイプを介して、冷却器１に冷媒を供給することができるとともに、冷却器１から冷媒を排出することができる。これにより、冷却器１の配置自由度を高めることができる。しかも、供給パイプ部３２及び排出パイプ部３３が長さ方向Ｄ３に延びている。このため、被冷却部材に重ね合わされる重ね合わせ方向Ｄ１に小さくすることができるとともに、供給側冷媒パイプ及び排出側冷媒パイプを容易に接続することができる。

【0054】

また、この冷却器１では、金属製ベース２が、平板状に形成されたプレート部２１と、プレート部２１上に配置されたフィンからなる熱交換部２２と、を有する。このため、被冷却体を適切に冷却することができる。

【0055】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

【0056】

例えば、上記実施形態では、冷却器が長さ方向Ｄ３において対称となる形状であるものとして説明したが、冷却器は、長さ方向Ｄ３において対称ではない形状であってもよい。例えば、出口領域及び排出側チャンバ領域の少なくとも一方を備えないものであってもよく、出口領域及び排出側チャンバ領域と入口領域及び排出側チャンバ領域とは対称ではなく互いに異なる形状を有するものであってもよい。

【0057】

また、上記実施形態では、インレット、供給側チャンバ領域、入口領域、熱交換領域、出口領域、排出側チャンバ領域、及びアウトレットが長さ方向Ｄ３に配置されているものとして説明したが、供給側チャンバ領域、入口領域、及び熱交換領域が長さ方向Ｄ３に配置されていれば、その他の領域は長さ方向Ｄ３に配置されていなくてもよい。例えば、供給側チャンバ領域、入口領域、熱交換領域、出口領域、及び排出側チャンバ領域が長さ方向Ｄ３に配置されており、インレットと供給側チャンバ領域とが幅方向Ｄ２方向に配置されており、アウトレットと排出側チャンバ領域とが幅方向Ｄ２方向に配置されていてもよい。

【0058】

また、供給パイプ部及び排出パイプ部は、接続される冷媒パイプの形状や冷媒パイプとの接続構造等に応じて、適宜変更してもよい。

【0059】

図１２は、変形例の冷却器を示す平面図である。図１２に示す変形例の冷却器１Ａは、上記実施形態の樹脂製カバー３の代わりに樹脂製カバー３Ａを備えている。樹脂製カバー３Ａには、上記実施形態の供給パイプ部３２及び排出パイプ部３３の代わりに、供給パイプ部３２Ａ及び排出パイプ部３３Ａが設けられている。供給パイプ部３２Ａ及び排出パイプ部３３Ａは、上記実施形態の供給パイプ部３２及び排出パイプ部３３と同様に、筒状（パイプ状）に形成されて、直線状に延びている。また、供給パイプ部３２Ａ及び排出パイプ部３３Ａには、上記実施形態の供給パイプ部３２及び排出パイプ部３３と同様に、インレット３５に連通される供給流路３７及びアウトレット３６に連通される排出流路３８が形成されている。そして、供給パイプ部３２Ａ及び排出パイプ部３３Ａの先端部は、供給側冷媒パイプ及び排出側冷媒パイプを接続しやすくするために、テーパ状に形成されている。また、供給パイプ部３２Ａ及び排出パイプ部３３Ａには、接続された供給側冷媒パイプ及び排出側冷媒パイプが容易に抜けないように、二つのバルジが形成されている。

【0060】

図１３は、他の変形例の冷却器を示す平面図である。図１３に示す他の変形例の冷却器１Ｂは、上記実施形態の樹脂製カバー３の代わりに樹脂製カバー３Ｂを備えている。樹脂製カバー３Ｂには、上記実施形態の供給パイプ部３２と同様の供給パイプ部３２Ｂと、図１２に示す冷却器１Ａの排出パイプ部３３Ａと同様の排出パイプ部３３Ｂと、が設けられている。

【0061】

また、上記実施形態では、供給パイプ部３２と排出パイプ部３３とが長さ方向Ｄ３に互いに反対側に延びるように配置されるものとして説明したが、チャンバ領域、入口領域、及び熱交換領域が重ね合わせ方向と交差する方向に配置されていれば、供給パイプ部及び排出パイプ部は如何なる方向に向くように配置されていてもよい。例えば、供給パイプ部及び排出パイプ部は、幅方向の同じ方向を向くように配置されていてもよく、幅方向及び長さ方向に対して傾斜した方向を向くように配置されていてもよい。

【符号の説明】

【0062】

１，１Ａ，１Ｂ…冷却器、２…金属製ベース、３，３Ａ，３Ｂ…樹脂製カバー、４…シール部材、５…流路、２１…プレート部、２２…熱交換部、２３…貫通穴、３１…カバー本体、３２，３２Ａ，３２Ｂ…供給パイプ部、３３，３３Ａ，３３Ｂ…排出パイプ部、３５…インレット、３６…アウトレット、３７…供給流路、３８…排出流路、５１…熱交換領域、５２…入口領域、５３…出口領域、５４…供給側チャンバ領域、５５…排出側チャンバ領域、５６…幅方向傾斜部、５７…長さ方向傾斜部、５８…幅方向傾斜部、Ｄ１…重ね合わせ方向、Ｄ２…幅方向、Ｄ３…長さ方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】