特許 7503681 電子部品冷却装置

(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】

(24)【登録日】2024-06-12

(45)【発行日】2024-06-20

(54)【発明の名称】電子部品冷却装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/473 20060101AFI20240613BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20240613BHJP

【ＦＩ】

H01L23/46 Z

H05K7/20 N

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2023049171

(22)【出願日】2023-03-27

(62)【分割の表示】P 2019211443の分割

【原出願日】2019-11-22

(65)【公開番号】P2023076552

(43)【公開日】2023-06-01

【審査請求日】2023-03-27

(31)【優先権主張番号】P 2018219324

(32)【優先日】2018-11-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】郭 暁琳

(72)【発明者】

【氏名】朝柄 浩嗣

(72)【発明者】

【氏名】竹内 和哉

(72)【発明者】

【氏名】殿本 雅也

【審査官】佐藤 靖史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１６９４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７４１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３２７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０５８０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／４７３

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子部品（Ｅ）を冷却する電子部品冷却装置（１０）であって、
上記電子部品と熱的に接触する冷却管（２０）を備えており、
該冷却管は、冷媒を流通させる冷媒流路（２２）と、該冷媒流路への冷媒の入口である冷媒入口（２３１）と、上記冷媒流路からの冷媒の出口である冷媒出口（２３２）とを有し、
上記冷媒流路には、インナフィン（２４）が設けてあり、
上記冷却管と上記電子部品との積層方向（Ｘ）と、上記冷媒入口と上記冷媒出口との並び方向（Ｙ）との双方に直交する方向を、幅方向（Ｚ）としたとき、上記冷媒流路の上記幅方向における両外側部と、その間の中央部とには、上記インナフィンの形成パターンが互いに異なる外側流路（２２２）と中央流路（２２１）とが、それぞれ形成され、
上記外側流路における上記インナフィンは、上記積層方向から見たとき、上記並び方向に対して傾斜した複数の傾斜部（２４１）を有すると共に、該傾斜部の傾斜方向が、上記並び方向において交互に変わるように配置され、かつ、上記並び方向において隣り合う上記傾斜部の間には、上記幅方向に開口する連通路（２２３）が形成され、
上記中央流路における流路抵抗は、上記外側流路における流路抵抗よりも小さく、
上記中央流路は、上記並び方向において、上記電子部品よりも上流側から上記電子部品よりも下流側までにわたって連続して形成された上記インナフィンである連続インナフィン（２４２）を有し、該連続インナフィンによって互いに隔離された複数の分岐流路（２２４）が、上記電子部品よりも上流側から上記電子部品よりも下流側まで、互いに合流することなく連続している、電子部品冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子部品を冷却する冷却装置として、液状の冷媒を流通させて、電子部品と冷媒との熱交換を行うものがある。かかる冷却装置においては、電子部品から受熱した冷媒の温度が上昇して、冷媒が沸騰することがある。そして、電子部品と熱接触する部分において、冷却器内の冷媒にドライアウトが生じると、電子部品の冷却が充分に行われなくなるおそがある。そのため、ドライアウトの発生を防ぐことが求められる。

【0003】

特許文献１においては、冷却サイクルにおいて、蒸発器内でドライアウトが発生しない範囲にて冷媒循環量を低減させるような制御を行うことが記載されている。そして、蒸発器通過後の冷媒の乾き度に応じて冷媒循環量を制御し、ドライアウトを防ぐ旨、特許文献１には記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－１１９５１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１に記載の方法を、電子部品の冷却装置における冷媒の制御に採用しようとすると、冷却装置として制限が課されることとなる。
つまり、上記のように、蒸発器通過後の冷媒の乾き度に応じて冷媒循環量を制御するということは、当該方法は、少なくとも蒸発器を備えた冷却システムでなければ適用できない。すなわち、蒸発器と圧縮機と凝縮器と膨脹弁とを備える冷却サイクルが構成されていることが必要となる。したがって、特許文献１の技術は、適用範囲が狭く、効率のよい電子部品の冷却を実現する手法としては、必ずしも容易な手法とは言えない。

【0006】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、効率のよい電子部品の冷却を容易に実現することができる電子部品冷却装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の参考態様は、内部に液状の冷媒を流通させて、電子部品（Ｅ）を冷却する冷却器（２）と、
上記冷却器内に導入される上記冷媒の温度を取得する冷媒温度取得部（３）と、
上記冷却器内を流通する上記冷媒の流量を取得する冷媒流量取得部（４）と、
上記電子部品における熱損失を推定する熱損失推定部（５１）と、
上記冷媒温度取得部によって取得された冷媒温度（Ｔ）と、上記冷媒流量取得部によって取得された冷媒流量（Ｖ）と、に基づいて、上記電子部品における熱損失の適正上限閾値（Ｑ１）を算出する損失閾値算出部（５２）と、
上記冷却器を流通する上記冷媒の流量を制御する冷媒流量制御部（５３）と、を有し、
上記冷媒流量制御部は、上記熱損失推定部によって推定された上記電子部品の熱損失である推定熱損失（Ｑ）が、上記適正上限閾値を超えたとき、上記冷却器を流通する上記冷媒の流量を増加させるよう構成されている、電子部品冷却装置（１）にある。

【0008】

第２の参考態様は、内部に液状の冷媒を流通させて、電子部品（Ｅ）を冷却する冷却器（２）と、
上記冷却器内に導入される上記冷媒の温度を取得する冷媒温度取得部（３）と、
上記冷却器内を流通する上記冷媒の流量を取得する冷媒流量取得部（４）と、
上記冷却器内における流路内圧を取得する内圧取得部（６０）と、
上記内圧取得部によって取得された上記流路内圧の振幅である内圧振幅（Ｐｗ）を算出する内圧振幅算出部（６１）と、
上記冷媒温度取得部によって取得された冷媒温度（Ｔ）と、上記冷媒流量取得部によって取得された冷媒流量（Ｖ）と、に基づいて、上記内圧振幅の適正上限閾値（Ｐｗ１）を算出する振幅閾値算出部（６２）と、
上記冷却器を流通する上記冷媒の流量を制御する冷媒流量制御部（６３）と、を有し、
上記冷媒流量制御部は、上記内圧振幅算出部によって算出された上記内圧振幅が、上記適正上限閾値を超えたとき、上記冷却器を流通する上記冷媒の流量を増加させるよう構成されている、電子部品冷却装置（１）にある。

【0009】

本発明の第１の態様は、電子部品（Ｅ）を冷却する電子部品冷却装置（１０）であって、
上記電子部品と熱的に接触する冷却管（２０）を備えており、
該冷却管は、冷媒を流通させる冷媒流路（２２）と、該冷媒流路への冷媒の入口である冷媒入口（２３１）と、上記冷媒流路からの冷媒の出口である冷媒出口（２３２）とを有し、
上記冷媒流路には、インナフィン（２４）が設けてあり、
上記冷却管と上記電子部品との積層方向（Ｘ）と、上記冷媒入口と上記冷媒出口との並び方向（Ｙ）との双方に直交する方向を、幅方向（Ｚ）としたとき、上記冷媒流路の上記幅方向における両外側部と、その間の中央部とには、上記インナフィンの形成パターンが互いに異なる外側流路（２２２）と中央流路（２２１）とが、それぞれ形成され、
上記外側流路における上記インナフィンは、上記積層方向から見たとき、上記並び方向に対して傾斜した複数の傾斜部（２４１）を有すると共に、該傾斜部の傾斜方向が、上記並び方向において交互に変わるように配置され、かつ、上記並び方向において隣り合う上記傾斜部の間には、上記幅方向に開口する連通路（２２３）が形成され、
上記中央流路における流路抵抗は、上記外側流路における流路抵抗よりも小さく、
上記中央流路は、上記並び方向において、上記電子部品よりも上流側から上記電子部品よりも下流側までにわたって連続して形成された上記インナフィンである連続インナフィン（２４２）を有し、該連続インナフィンによって互いに隔離された複数の分岐流路（２２４）が、上記電子部品よりも上流側から上記電子部品よりも下流側まで、互いに合流することなく連続している、電子部品冷却装置にある。

【0010】

本発明の第３の参考態様は、電子部品（Ｅ）を冷却する電子部品冷却装置（１０）であって、
上記電子部品と熱的に接触する冷却管（２０）を備えており、
該冷却管は、冷媒を流通させる冷媒流路（２２）と、該冷媒流路への冷媒の入口である冷媒入口（２３１）と、上記冷媒流路からの冷媒の出口である冷媒出口（２３２）とを有し、
上記冷媒流路には、インナフィン（２４）が設けてあり、
上記冷却管と上記電子部品との積層方向（Ｘ）と、上記冷媒入口と上記冷媒出口との並び方向（Ｙ）との双方に直交する方向を、幅方向（Ｚ）としたとき、上記冷媒流路の上記幅方向における両外側部と、その間の中央部とには、上記インナフィンの形成パターンが互いに異なる外側流路（２２２）と中央流路（２２１）とが、それぞれ形成され、
上記中央流路における流路抵抗は、上記外側流路における流路抵抗よりも小さい、電子部品冷却装置にある。

【発明の効果】

【0011】

上記第１の参考態様にかかる電子部品冷却装置は、上記熱損失推定部と上記損失閾値算出部とを有する。熱損失推定部は、電子部品における熱損失を推定する。損失閾値算出部は、冷媒温度と冷媒流量とに基づいて上記適正上限閾値を算出する。そして、上記冷媒流量制御部において、推定熱損失が適正上限閾値を超えたとき、冷媒の流量を増加させる。

【0012】

すなわち、電子部品における熱損失と、現状の冷媒温度と、現状の冷媒流量と、に基づいて、冷媒の流量を適切に調整することが可能となる。その結果、効率のよい電子部品の冷却を容易に実現することができる。

【0013】

上記第２の参考態様にかかる電子部品冷却装置は、上記内圧振幅算出部と上記振幅閾値算出部とを有する。内圧振幅算出部は、内圧振幅を算出する。振幅閾値算出部は、冷媒温度と冷媒流量とに基づいて、内圧振幅の適正上限閾値を算出する。そして、内圧振幅Ｐｗが適正上限閾値を超えたとき、上記冷媒流量制御部は、冷媒の流量を増加させる。

【0014】

すなわち、現状の内圧振幅と、現状の冷媒温度と、現状の冷媒流量と、に基づいて、冷媒の流量を適切に調整することが可能となる。その結果、効率のよい電子部品の冷却を容易に実現することができる。

【0015】

上記第１の態様にかかる電子部品冷却装置において、上記中央流路における流路抵抗は、上記外側流路における流路抵抗よりも小さい。これにより、中央流路における冷媒流量を多くすることができる。それゆえ、局部的な冷媒温度の上昇を抑制し、電子部品の冷却を効率よく行うことができる。

【0016】

上記第３の参考態様にかかる電子部品冷却装置によっても、効率のよい電子部品の冷却を容易に実現することができる。

【0017】

以上のごとく、上記態様によれば、効率のよい電子部品の冷却を容易に実現することができる電子部品冷却装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】参考形態１における、電子部品冷却装置の概念図。

【図2】参考形態１における、電子部品冷却装置の冷媒制御のフロー図。

【図3】図２のフロー図を表し直した、冷媒制御のフロー図。

【図4】参考形態２における、電子部品冷却装置の概念図。

【図5】参考形態３における、電子部品冷却装置の概念図。

【図6】参考形態３における、電子部品冷却装置の冷媒制御のフロー図。

【図7】図６のフロー図を表し直した、冷媒制御のフロー図。

【図8】参考形態４における、電子部品冷却装置の概念図。

【図9】参考形態５における、電子部品冷却装置の概念図。

【図10】参考形態５における、電子部品冷却装置の冷媒制御のフロー図。

【図11】図１０のフロー図を表し直した、冷媒制御のフロー図。

【図12】実施形態６における、電子部品冷却装置の説明図。

【図13】実施形態６における、冷却管の断面説明図であって、図１２のＡ－Ａ線矢視断面相当の説明図。

【図14】実施形態６における、オフセットウェーブパターンの説明図。

【図15】実施形態６における、連続インナフィンと分岐流路の説明図。

【図16】 参考形態７における、冷却管の断面説明図。

【図17】 参考形態８における、冷却管の断面説明図。

【図18】 参考形態９における、冷却管の断面説明図。

【図19】 参考形態１０における、冷却管の断面説明図。

【図20】変形参考形態における、電子部品冷却装置の概念図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

（参考形態１）
電子部品冷却装置に係る参考形態について、図１～図３を参照して説明する。
本形態の電子部品冷却装置１は、図１に示すごとく、冷却器２と、冷媒温度取得部３と、冷媒流量取得部４と、熱損失推定部５１と、損失閾値算出部５２と、冷媒流量制御部５３と、を有する。

【0020】

冷却器２は、内部に液状の冷媒を流通させて、電子部品Ｅを冷却する。冷媒温度取得部３は、冷却器２内に導入される冷媒の温度を取得する。冷媒流量取得部４は、冷却器２内を流通する冷媒の流量を取得する。熱損失推定部５１は、電子部品Ｅにおける熱損失を推定する。損失閾値算出部５２は、冷媒温度取得部３によって取得された冷媒温度Ｔと、冷媒流量取得部４によって取得された冷媒流量Ｖと、に基づいて、電子部品Ｅにおける熱損失の適正上限閾値Ｑ１を算出する。冷媒流量制御部５３は、冷却器２を流通する冷媒の流量を制御する。

【0021】

冷媒流量制御部５３は、推定熱損失Ｑが、適正上限閾値Ｑ１を超えたとき、冷却器２を流通する冷媒の流量を増加させるよう構成されている。推定熱損失Ｑは、熱損失推定部５１によって推定された電子部品Ｅの熱損失である。

【0022】

冷却器２は、アルミニウム等、熱伝導性に優れた金属によって構成されている。そして、電子部品Ｅは、冷却器２に熱的に接触するように配置されている。すなわち、電子部品Ｅは、冷却器２の表面に直接接触して配置され、或いは、熱伝導性を有する部材を介して、冷却器２と熱的に接触するように配置されている。また、電子部品Ｅは、冷媒に直接接触するように配されてもよい。

【0023】

冷却器２は、冷媒を導入する冷媒入口２１１と、冷媒を排出する冷媒出口２１２とを有する。冷媒入口２１１と冷媒出口２１２とには、それぞれ、冷媒を循環させる冷媒循環路１１が接続されている。冷媒循環路１１には、タンク１１１とポンプ１１２とが設けてある。

【0024】

ポンプ１１２は、タンク１１１に貯留された冷媒を、冷媒入口２１１から冷却器２に送り込む。冷却器２の冷媒出口２１２から排出された冷媒は、タンク１１１に戻される。冷却器２から排出された冷媒は、電子部品Ｅと熱交換した後の、高温となった冷媒である。この冷媒は、タンク１１１内、または、冷媒循環路１１におけるタンク１１１の前もしくは後において、空冷等によって放熱される。そして、低温となった冷媒が、再び冷却器２に導入されることとなる。

【0025】

本形態において、冷媒温度取得部３は、冷媒入口２１１付近に設けられた温度センサとすることができる。温度センサ（すなわち冷媒温度取得部３）は、例えば、冷媒循環路１１における、冷媒入口２１１の上流側の位置に設けてもよいし、冷却器２における冷媒入口２１１付近に設けてもよい。冷媒温度取得部３は、冷却器２に導入され電子部品Ｅと熱交換を行う前の冷媒の温度を取得できれば、特に配設箇所を限定されるものではない。

【0026】

また、冷媒流量取得部４は、冷媒流量を計測する流量計とすることができる。本形態においては、冷媒循環路１１におけるポンプ１１２と冷却器２との間に設けられている。流量計は、冷却器２に設けてもよい。例えば、流量計を、冷却器２における冷媒入口２１１に設けてもよいし、冷媒出口２１２に設けてもよいし、冷媒入口２１１と冷媒出口２１２との間に設けてもよい。冷媒流量取得部４は、冷却器２における冷媒の流量を取得できれば、特に配設箇所を限定されるものではない。

【0027】

また、本形態において、熱損失推定部５１は、電子部品Ｅの電流値から、電子部品Ｅの熱損失を推定するよう構成されたものとすることができる。熱損失推定部５１は、損失閾値算出部５２及び冷媒流量制御部５３とともに、ＥＣＵ（電子制御ユニット）５に設けられている。なお、電子部品Ｅの電流値は、例えば、電子部品Ｅもしくは電子部品Ｅに接続された配線に設けられた電流センサによって、取得することができる。

【0028】

損失閾値算出部５２は、冷媒温度取得部３によって取得された冷媒温度Ｔと、冷媒流量取得部４によって取得された冷媒流量Ｖと、に基づいて、電子部品Ｅにおける熱損失の適正下限閾値Ｑ２を算出するよう構成されている。適正下限閾値Ｑ２は、適正上限閾値Ｑ１よりも小さい。
冷媒流量制御部５３は、推定熱損失Ｑが、適正下限閾値Ｑ２を下回ったとき、冷却器２を流通する冷媒の流量を減少させるよう構成されている。

【0029】

次に、図２のフローを参照して、本形態の電子部品冷却装置１における、冷媒流量の制御手法の一例を説明する。
まず、冷媒温度取得部３としての温度センサ、冷媒流量取得部４としての流量計、さらには電子部品Ｅの電流を取得する電流センサによって、それぞれ冷媒温度Ｔ、冷媒流量Ｖ、電子部品Ｅに流れる電流の電流値Ｉを取得する（ステップＳ１参照）。

【0030】

次に、冷媒温度Ｔ及び冷媒流量Ｖから、適正上限閾値Ｑ１及び適正下限閾値Ｑ２を算出する（ステップＳ２参照）。ここで、適正上限閾値Ｑ１は、現状の冷媒の状態（すなわち冷媒温度及び冷媒流量）によって適切に対応可能な電子部品Ｅの熱損失の適正範囲の上限値として、設定することができる。すなわち、現状の冷媒にとって、電子部品Ｅの熱損失が大きすぎると、冷媒のドライアウトが生じるおそれがある。つまり、冷却器２内において冷媒が沸騰し、冷却器２における電子部品Ｅと熱的に接触する部位と液冷媒との間に気化した冷媒の層が介在してしまうような状態を招くおそれがある。かかるドライアウトの状態となると、冷媒による電子部品Ｅの冷却性能が大きく低下することとなるため、かかる状態を回避することが望ましい。

【0031】

そして、ドライアウトが発生し始める電子部品Ｅの熱損失は、現状の冷媒温度及び冷媒流量に応じて変動する。つまり、現状の冷媒温度が高いほど、ドライアウトが発生し始める電子部品Ｅの熱損失は小さく、現状の冷媒流量が少ないほど、ドライアウトが発生し始める電子部品Ｅの熱損失は小さい。

【0032】

つまり、ドライアウトを回避できる程度の電子部品Ｅの熱損失は、冷媒温度Ｔ及び冷媒流量Ｖに応じて変動する。そこで、まず、Ｔ及びＶから、ドライアウトを回避できる適正な熱損失の上限値として、適正上限閾値Ｑ１を算出する。

【0033】

また、適正下限閾値Ｑ２は、電子部品Ｅの熱損失の適正範囲の下限値として、設定することができる。すなわち、現状の冷媒にとって、電子部品Ｅの熱損失が小さすぎる場合は、冷媒の冷却性能が過剰性能であると考えられる。つまり、必要以上の冷却能力が発揮される状態にて、現状の冷媒の温度や流量が設定されていることとなる。そうすると、電子部品冷却装置１の運転効率を向上させる余地があるといえる。

【0034】

このように、現状の冷却能力が過剰とならない程度の電子部品Ｅの熱損失は、現状の冷媒温度Ｔ及び冷媒流量Ｖに応じて変動する。つまり、現状の冷媒温度Ｔが高いほど、冷却能力が過剰とならない程度の電子部品Ｅの熱損失は小さく、現状の冷媒流量Ｖが少ないほど、冷却能力が過剰とならない程度の電子部品Ｅの熱損失は小さい。

【0035】

つまり、冷却能力が過剰とならない程度の電子部品Ｅの熱損失は、冷媒温度Ｔ及び冷媒流量Ｖに応じて変動する。そこで、まず、冷媒温度Ｔ及び冷媒流量Ｖから、冷却能力の過剰が回避される適正な熱損失の下限値として、適正下限閾値Ｑ２を算出する。

【0036】

なお、適正上限閾値Ｑ１及び適正下限閾値Ｑ２は、上述の考え方に基づいて設定し得るが、その具体的な値については、適宜設定される。すなわち、適正上限閾値Ｑ１については、例えば、ドライアウトの発生をどの程度確実に防ぐかによって、その設定値は変わり得る。また、適正下限閾値Ｑ２については、例えば、冷却装置の運転効率をどの程度向上させるか、さらには、電子部品Ｅの冷却の確実性をどの程度向上させるか等に応じて、適宜設定される。

【0037】

また、熱損失推定部５１によって、電流値Ｉに基づいて、電子部品Ｅの推定熱損失Ｑを算出する（ステップＳ３参照）。
そして、推定熱損失Ｑを、適正上限閾値Ｑ１及び適正下限閾値Ｑ２と、それぞれ比較する（ステップＳ４、Ｓ５参照）。ここで、推定熱損失Ｑが、適正上限閾値Ｑ１以下、かつ、適正下限閾値Ｑ２以上である場合、すなわち、Ｑ２≦Ｑ≦Ｑ１ を満たしている場合には、特に冷媒流量を変更しない。

【0038】

これに対して、ステップＳ４において、推定熱損失Ｑが、適正上限閾値Ｑ１を超えていると判断された場合、ドライアウトの発生が懸念されると判断される。そこで、この場合は、冷媒流量制御部５３によって、冷媒流量を増加させる（ステップＳ６参照）。例えば、ポンプ１１２の出力を高める。

【0039】

一方、ステップＳ５において、推定熱損失Ｑが、適正下限閾値Ｑ２を下回っていると判断された場合、冷却装置の過剰性能が懸念されると判断される。そこで、この場合は、冷媒流量制御部５３によって、冷媒流量を減少させる（ステップＳ７参照）。例えば、ポンプ１１２の出力を低下させる。

【0040】

なお、ステップＳ６、ステップＳ７における、冷媒流量の増加量、減少量は、適宜設定することができる。また、この冷媒流量の増加、減少は、それぞれ、予め設定された所定量を増加、減少させるようにしてもよい。或いは、ＱとＱ１との関係、ＱとＱ２との関係、或いは、Ｔ、Ｖ、Ｉ等の検出値から、適切な増加量、減少量を算出することも考えられる。

【0041】

上述のフローにおける、ステップＳ２とステップＳ３とは、時系列的な順序は特にない。ただし、上述のように、冷媒温度Ｔ及び冷媒流量Ｖに基づいて、適正上限閾値Ｑ１及び適正下限閾値Ｑ２を算出する（図３のステップＳ１ａ，Ｓ２参照）。また、電流値Ｉに基づいて、電子部品Ｅの推定熱損失Ｑを推定する（図３のステップＳ１ｂ，Ｓ３参照）。かかる手順を考慮すれば、図２のフローは、図３のフローのように表し直すこともできる。すなわち、図２のフローにおけるステップＳ１～Ｓ３は、図３のフローにおけるステップＳ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ２，Ｓ３に置き換えて表すことができる。

【0042】

なお、本形態において、電子部品冷却装置１は、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車等に搭載されるものとすることができる。また、電子部品Ｅは、電力変換装置の構成部品（例えば、半導体部品）とすることができる。また、本形態において、冷媒は、例えば、水とすることができる。

【0043】

次に、本形態の作用効果につき説明する。
上記電子部品冷却装置１は、熱損失推定部５１と損失閾値算出部５２とを有する。熱損失推定部５１は、電子部品Ｅにおける熱損失を推定する。損失閾値算出部５２は、冷媒温度Ｔと冷媒流量Ｖとに基づいて適正上限閾値Ｑ１を算出する。そして、冷媒流量制御部５３において、推定熱損失Ｑが適正上限閾値Ｑ１を超えたとき、冷媒の流量を増加させる。

【0044】

すなわち、電子部品Ｅにおける熱損失と、現状の冷媒温度Ｔと、現状の冷媒流量Ｖと、に基づいて、冷媒の流量を適切に調整することが可能となる。その結果、効率のよい電子部品Ｅの冷却を容易に実現することができる。つまり、現状の冷媒流量Ｖを維持したときに、ドライアウトが発生する可能性を、電子部品Ｅの推定熱損失Ｑ等に基づいて推定することができる。そして、その推定に基づいて、冷媒の流量を制御することができる。これにより、ドライアウトの発生を防ぎつつ、効率のよい電子部品Ｅの冷却を実現することができる。

【0045】

また、損失閾値算出部５２は、冷媒温度Ｔと冷媒流量Ｖとに基づいて、電子部品Ｅにおける熱損失の適正下限閾値Ｑ２を算出するよう構成されている。冷媒流量制御部５３は、推定熱損失Ｑが適正下限閾値Ｑ２を下回ったとき、冷却器２を流通する冷媒の流量を減少させる。これにより、電子部品Ｅの冷却能力として過剰な流量の冷媒が供給されることを抑制することができる。その結果、電子部品Ｅの冷却を充分に行いつつ、電子部品冷却装置１の運転効率を向上させることができる。

【0046】

上述のように、本形態においては、検出された冷媒温度Ｔ、冷媒流量Ｖ、及び電流値Ｉを用いて、Ｑ２≦Ｑ≦Ｑ１が満たされるように、冷媒流量を調整することが可能となる。その結果、ドライアウトの発生を充分に防ぐことができる範囲で、極力冷媒流量を抑制することが可能となる。その結果、効率的な電子部品Ｅの冷却を実現することができる。

【0047】

以上のごとく、本形態によれば、効率のよい電子部品の冷却を容易に実現することができる電子部品冷却装置を提供することができる。

【0048】

（参考形態２）
本形態は、図４に示すごとく、冷媒循環路１１にバルブ１１３を設けた形態である。
本形態においては、バルブ１１３として、電磁弁を採用している。

【0049】

そして、本形態においては、冷媒流量取得部４として、バルブ１１３の開度から冷媒流量を推定するものを採用している。この場合、冷媒流量取得部４は、例えば、ＥＣＵ５内に設けられ、バルブ１１３の開度を基に、冷媒流量Ｖを算出するよう構成するものとすることができる。すなわち、本形態においては、冷媒流量取得部４として、間接的に、冷却器２内の冷媒流量を取得するものを採用している。

【0050】

また、冷媒流量取得部４として、ポンプ１１２の出力やデューティから冷媒流量を算出するものを採用することもできる。また、冷媒流量取得部４は、バルブ１１３の開度と、ポンプ１１２の出力等との双方を基に、冷媒流量Ｖを算出するよう構成してもよい。

【0051】

また、冷媒流量制御部５３は、バルブ１１３の開度を制御することで、冷却器２における冷媒流量を制御するよう構成されている。また、冷媒流量制御部５３は、ポンプ１１２の出力とバルブ１１３の開度との双方を適宜調整することで、冷媒流量を制御するよう構成してもよい。

【0052】

その他は、参考形態１と同様である。なお、参考形態２以降において用いた符号のうち、既出の形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

【0053】

本形態においては、バルブ１１３の開度を用いて、冷媒流量Ｖを推定するため、流量計を設ける必要が特にない。その結果、電子部品冷却装置１を簡素化することができる。
その他、参考形態１と同様の作用効果を有する。

【0054】

（参考形態３）
本形態は、図５～図７に示すごとく、冷却器２における流路内圧の振幅である内圧振幅を利用して、適正な冷媒流量の制御を行うことができるよう構成した、電子部品冷却装置１の形態である。

【0055】

本形態の電子部品冷却装置１は、図５に示すごとく、冷却器２と、冷媒温度取得部３と、冷媒流量取得部４と、内圧取得部６０と、内圧振幅算出部６１と、振幅閾値算出部６２と、冷媒流量制御部６３と、を有する。冷却器２、冷媒温度取得部３、及び冷媒流量取得部４は、参考形態１にて示したものと同様である。

【0056】

内圧取得部６０は、冷却器２内における流路内圧Ｐを取得する。内圧振幅算出部６１は、内圧振幅Ｐｗを算出する。内圧振幅Ｐｗは、内圧取得部６０によって取得された流路内圧Ｐの振幅である。振幅閾値算出部６２は、冷媒温度取得部３によって取得された冷媒温度Ｔと、冷媒流量取得部４によって取得された冷媒流量Ｖと、に基づいて、内圧振幅Ｐｗの適正上限閾値Ｐｗ１を算出する。冷媒流量制御部６３は、冷却器２を流通する冷媒の流量を制御する。

【0057】

冷媒流量制御部６３は、内圧振幅算出部６１によって算出された内圧振幅Ｐｗが、適正上限閾値Ｐｗ１を超えたとき、冷却器２を流通する冷媒の流量を増加させるよう構成されている。

【0058】

振幅閾値算出部６２は、内圧振幅Ｐｗの適正下限閾値Ｐｗ２を算出するよう構成されている。適正下限閾値Ｐｗ２は、冷媒温度取得部３によって取得された冷媒温度Ｔと、冷媒流量取得部４によって取得された冷媒流量Ｖと、に基づいて、算出される。適正下限閾値Ｐｗ２は、適正上限閾値Ｐｗ１よりも小さい。
冷媒流量制御部６３は、内圧振幅Ｐｗが、適正下限閾値Ｐｗ２を下回ったとき、冷却器２を流通する冷媒の流量を減少させるよう構成されている。

【0059】

内圧取得部６０は、圧力センサによって構成することができる。圧力センサは、冷媒循環路１１におけるポンプ１１２と冷却器２との間に設けてある。これにより、圧力センサによって冷却器２内の流路内圧を検出できる。なお、圧力センサは、冷却器２に設けることもできる。

【0060】

次に、図６のフローを参照して、本形態の電子部品冷却装置１における、冷媒流量の制御手法の一例を説明する。
まず、冷媒温度取得部３としての温度センサ、冷媒流量取得部４としての流量計、さらには内圧取得部６０としての圧力センサによって、それぞれ冷媒温度Ｔ、冷媒流量Ｖ、冷却器２の流路内圧Ｐを取得する（ステップＳ１１参照）。

【0061】

次に、冷媒温度Ｔ及び冷媒流量Ｖから、適正上限閾値Ｐｗ１及び適正下限閾値Ｐｗ２を算出する（ステップＳ１２参照）。ここで、適正上限閾値Ｐｗ１は、現状の冷媒流量Ｖを維持しても所定時間ｔ１後にドライアウトを招くことがないと考えられる冷媒の内圧振幅Ｐｗの上限値として、設定することができる。換言すると、適正上限閾値Ｐｗ１は、内圧振幅がこれを超えると、現状の冷媒流量Ｖを維持したとき、所定時間ｔ１後にドライアウトを招くおそれがあると考えられる値として、設定できる。

【0062】

すなわち、冷媒は温度が高くなると沸騰し始めるが、その沸騰状態は、ドライアウトを招くほどの状態となるまで、徐々に変化する。この沸騰状態は、冷却器２内の流路内圧Ｐの振動の仕方によって把握することができる。つまり、冷媒が沸騰していない状態においては、特に流路内圧Ｐの振動は生じず、内圧振幅Ｐｗは略ゼロである。しかし、冷媒が沸騰し始めると、流路内圧Ｐが振動し始め、その内圧振幅Ｐｗが徐々に大きくなる。それゆえ、非沸騰状態からドライアウト発生までの間に徐々に大きくなる内圧振幅Ｐｗを基に、ドライアウトの発生を予測することが可能である。

【0063】

また、適正下限閾値Ｐｗ２は、現状の冷媒流量Ｖを維持しても所定時間ｔ２後にドライアウトを招くことがないと考えられる冷媒の内圧振幅Ｐｗの上限値として、設定することができる。ここで、所定時間ｔ２は、上述の所定時間ｔ１よりも長い。つまり、ドライアウトの発生まで、比較的余裕がある冷媒の沸騰状態を示す内圧振幅Ｐｗの上限値といえる。

【0064】

ここで、冷媒の沸騰状態は、非沸騰状態から、核沸騰状態を経て、遷移沸騰状態、膜沸騰状態へと移行する。ドライアウトは、遷移沸騰状態及び膜沸騰状態において生じ得るが、核沸騰状態の間は生じない。むしろ、核沸騰状態では、電子部品Ｅから冷媒への熱の移動が生じやすい。それゆえ、この核沸騰状態を保つことで、より効率的な冷却を実現することができる。

【0065】

それゆえ、ドライアウトを防ぎつつ、核沸騰状態を維持できるように、冷媒流量を調整することが望ましい。したがって、上述のように、ある程度小さい内圧振幅にて流路内圧Ｐの振動が生じている状態となるように、冷媒流量を制御することが望ましい。そのような適切な冷媒の沸騰状態を示す、内圧振幅Ｐｗの範囲の下限値として、適正下限閾値Ｐｗ２を設定することができる。

【0066】

なお、適正上限閾値Ｐｗ１及び適正下限閾値Ｐｗ２は、上述の考え方に基づいて設定し得るが、その具体的な値については、適宜設定される。すなわち、適正上限閾値Ｐｗ１については、例えば、ドライアウトの発生をどの程度確実に防ぐかによって、その設定値は変わり得る。また、適正下限閾値Ｐｗ２については、例えば、核沸騰による冷却効果をどの程度利用するかによって、その設定値は変わり得る。

【0067】

また、図６のステップＳ１３において、内圧振幅算出部６１によって、内圧振幅Ｐｗを算出する。すなわち、圧力センサによって計測された流路内圧Ｐの微小時間内の変動に基づき、内圧振幅Ｐｗを算出する。

【0068】

そして、内圧振幅Ｐｗを、適正上限閾値Ｐｗ１及び適正下限閾値Ｐｗ２と、それぞれ比較する（ステップＳ１４、Ｓ１５参照）。ここで、内圧振幅Ｐｗが、適正上限閾値Ｐｗ１以下、かつ、適正下限閾値Ｐｗ２以上である場合、すなわち、Ｐｗ２≦Ｐｗ≦Ｐｗ１ を満たしている場合には、特に冷媒流量を変更しない。

【0069】

これに対し、ステップＳ１４において、内圧振幅Ｐｗが、適正上限閾値Ｐｗ１を超えていると判断された場合、所定時間ｔ１後にドライアウトの発生が懸念される。そこで、この場合は、冷媒流量制御部６３によって、冷媒流量を増加させる（ステップＳ１６参照）。例えば、ポンプ１１２の出力を高める。

【0070】

一方、ステップＳ１５において、内圧振幅Ｐｗが、適正下限閾値Ｐｗ２を下回っていると判断された場合、ドライアウトの発生までに余裕があると共に、冷媒の核沸騰による高い冷却性能を充分に活かせない可能性がある。そこで、この場合は、冷媒流量制御部６３によって、冷媒流量を減少させる（ステップＳ１７参照）。例えば、ポンプ１１２の出力を低下させる。

【0071】

なお、ステップＳ１６、ステップＳ１７における、冷媒流量の増加量、減少量は、適宜設定することができる。また、この冷媒流量の増加、減少は、それぞれ、予め設定された所定量を増加、減少させるようにしてもよい。或いは、内圧振幅Ｐｗと適正上限閾値Ｐｗ１との関係、内圧振幅Ｐｗと適正下限閾値Ｐｗ２との関係、或いは、冷媒温度Ｔ、冷媒流量Ｖ、内圧振幅Ｐｗ等の測定値から、適切な増加量、減少量を算出することも考えられる。

【0072】

上述のフローにおける、ステップＳ１２とステップＳ１３とは、時系列的な順序は特にない。ただし、上述のように、冷媒温度Ｔ及び冷媒流量Ｖに基づいて、適正上限閾値Ｐｗ１及び適正下限閾値Ｐｗ２を算出する（図７のステップＳ１１ａ，Ｓ１２参照）。また、流路内圧Ｐの微小時間内の変動に基づき、内圧振幅Ｐｗを算出する（図７のステップＳ１１ｂ，Ｓ１３参照）。かかる手順を考慮すれば、図６のフローは、図７のフローのように表し直すこともできる。すなわち、図６のフローにおけるステップＳ１１～Ｓ１３は、図７のフローにおけるステップＳ１１ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ１２，Ｓ１３に置き換えて表すことができる。
その他は、参考形態１と同様である。

【0073】

次に、本形態の作用効果につき説明する。
上記電子部品冷却装置１は、内圧振幅算出部６１と振幅閾値算出部６２とを有する。内圧振幅算出部６１は、内圧振幅Ｐｗを算出する。振幅閾値算出部６２は、冷媒温度Ｔと冷媒流量Ｖとに基づいて、内圧振幅Ｐｗの適正上限閾値Ｐｗ１を算出する。そして、内圧振幅Ｐｗが適正上限閾値Ｐｗ１を超えたとき、冷媒流量制御部６３は、冷媒の流量を増加させる。

【0074】

すなわち、現状の内圧振幅Ｐｗと、現状の冷媒温度Ｔと、現状の冷媒流量Ｖと、に基づいて、冷媒の流量を適切に調整することが可能となる。その結果、効率のよい電子部品Ｅの冷却を容易に実現することができる。つまり、現状の冷媒流量Ｖを維持したとしたときに、所定時間ｔ１後にドライアウトが発生する可能性を、内圧振幅Ｐｗ等に基づいて推定することができる。そして、その推定に基づいて、冷媒の流量を制御することができる。これにより、ドライアウトの発生を防ぎつつ、効率のよい電子部品Ｅの冷却を実現することができる。

【0075】

また、振幅閾値算出部６２は、冷媒温度Ｔと冷媒流量Ｖとに基づいて、内圧振幅の適正下限閾値Ｐｗ２を算出するよう構成されている。冷媒流量制御部６３は、内圧振幅Ｐｗが適正下限閾値Ｐｗ２を下回ったとき、冷却器２を流通する冷媒の流量を減少させる。これにより、過剰な冷媒の供給を抑制して、電子部品冷却装置１の運転の効率向上を図ることができる。そして、冷媒流量を抑制することで、核沸騰状態を利用して冷却能力を向上させることで、冷却効率を向上させることもできる。

【0076】

以上のごとく、本形態によれば、効率のよい電子部品の冷却を容易に実現することができる電子部品冷却装置を提供することができる。その他、参考形態１と同様の作用効果を有する。

【0077】

（参考形態４）
本形態は、図８に示すごとく、冷媒循環路１１にバルブ１１３を設けた形態である。
本形態においては、バルブ１１３として、電磁弁を採用している。バルブ１１３は、冷媒循環路１１における、ポンプ１１２よりも下流側、かつ内圧取得部６０よりも上流側に配置されている。

【0078】

そして、参考形態２と同様に、冷媒流量取得部４として、バルブ１１３の開度から冷媒流量Ｖを推定するものを採用している。また、冷媒流量取得部４として、ポンプ１１２の出力やデューティから冷媒流量を算出するものを採用することもできる。また、冷媒流量取得部４は、バルブ１１３の開度と、ポンプ１１２の出力等との双方を基に、冷媒流量Ｖを算出するよう構成してもよい。

【0079】

また、冷媒流量制御部６３は、バルブ１１３の開度を制御することで、冷却器２における冷媒流量を制御するよう構成されている。また、冷媒流量制御部６３は、ポンプ１１２の出力とバルブ１１３の開度との双方を適宜調整することで、冷媒流量を制御するよう構成してもよい。その他は、参考形態１と同様である。

【0080】

本形態においては、バルブ１１３の開度を用いて、冷媒流量Ｖを推定するため、流量計を設ける必要が特にない。その結果、電子部品冷却装置１を簡素化することができる。
その他、参考形態３と同様の作用効果を有する。

【0081】

（参考形態５）
本形態は、図９～図１１に示すごとく、参考形態１と参考形態２とを組み合わせた形態である。
すなわち、本形態においては、推定熱損失Ｑと内圧振幅Ｐｗとの双方を利用して、冷媒流量の制御を行うよう構成されている。

【0082】

本形態の電子部品冷却装置１は、図９に示すごとく、冷却器２と、冷媒温度取得部３と、冷媒流量取得部４と、内圧取得部６０と、内圧振幅算出部６１と、振幅閾値算出部６２と、熱損失推定部５１と、損失閾値算出部５２と、冷媒流量制御部７３と、を有する。これらの各構成要素は、参考形態１又は参考形態３に示したものと同様である。なお、冷媒流量制御部７３は、参考形態１に示したものと参考形態３に示したものとの双方の機能を有する。

【0083】

本形態の電子部品冷却装置１における冷媒流量の制御手法につき、図１０を参照して、説明する。
まず、冷媒温度Ｔ、冷媒流量Ｖ、電子部品Ｅに流れる電流の電流値Ｉ、及び流路内圧Ｐを取得する（ステップＳ２１参照）。

【0084】

次に、冷媒温度Ｔ及び冷媒流量Ｖから、熱損失の適正上限閾値Ｑ１及び適正下限閾値Ｑ２、さらには、流路内圧の内圧振幅の適正上限閾値Ｐｗ１及び適正下限閾値Ｐｗ２を算出する（ステップＳ２２参照）。

【0085】

また、電流値Ｉに基づいて、熱損失推定部５１が電子部品Ｅの推定熱損失Ｑを算出すると共に、流路内圧Ｐに基づいて、内圧振幅算出部６１が内圧振幅Ｐｗを算出する（ステップＳ２３）。

【0086】

そして、ステップＳ２４において、推定熱損失Ｑと熱損失の適正上限閾値Ｑ１とを比較すると共に、内圧振幅Ｐｗと内圧振幅の適正上限閾値Ｐｗ１とを比較する。ここで、「Ｑ≦Ｑ１」と「Ｐｗ≦Ｐｗ１」との双方が満たされていれば、ステップＳ２５に進む。一方、「Ｑ≦Ｑ１」と「Ｐｗ≦Ｐｗ１」との少なくとも一方が満たされていなければ、冷媒流量を増加させる（ステップＳ２６参照）。つまり、推定熱損失Ｑが適正上限閾値Ｑ１を超えているか、或いは、内圧振幅Ｐｗが適正上限閾値Ｐｗ１を超えていれば、ドライアウトの発生が懸念されると判断され、冷媒流量を増加させる。

【0087】

また、ステップＳ２５においては、推定熱損失Ｑと熱損失の適正下限閾値Ｑ２とを比較すると共に、内圧振幅Ｐｗと内圧振幅の適正下限閾値Ｐｗ２とを比較する。ここで、「Ｑ≧Ｑ２」と「Ｐｗ≧Ｐｗ２」との双方が満たされていれば、冷媒流量を変化させない。一方、「Ｑ≧Ｑ２」と「Ｐｗ≧Ｐｗ２」との少なくとも一方が満たされていなければ、冷媒流量を減少させる（ステップＳ２７参照）。つまり、推定熱損失Ｑが適正下限閾値Ｑ２を下回っているか、或いは、内圧振幅Ｐｗが適正下限閾値Ｐｗ２を下回っていれば、冷却能力の過剰又は冷却効率の低下が懸念されると判断され、冷媒流量を減少させる。

【0088】

上述のフローにおける、ステップＳ２２とステップＳ２３とは、時系列的な順序は特にない。ただし、上述のように、冷媒温度Ｔ及び冷媒流量Ｖに基づいて、適正上限閾値Ｑ１及び適正下限閾値Ｑ２を算出する（図１１のステップＳ２１ａ，Ｓ２２ａ参照）。また、冷媒温度Ｔ及び冷媒流量Ｖに基づいて、適正上限閾値Ｐｗ１及び適正下限閾値Ｐｗ２を算出する（図１１のステップＳ２１ａ，Ｓ２２ｂ参照）。また、流路内圧Ｐの微小時間内の変動に基づき、内圧振幅Ｐｗを算出する（図１１のステップＳ２１ｃ，Ｓ２３ｃ参照）。また、電流値Ｉに基づいて、電子部品Ｅの推定熱損失Ｑを推定する（図１１のステップＳ２１ｄ，Ｓ２３ｄ参照）。かかる手順を考慮すれば、図１０のフローは、図１１のフローのように表し直すこともできる。すなわち、図１０のフローにおけるステップＳ２１～Ｓ２３は、図１１のフローにおけるステップＳ２１ａ，Ｓ２１ｃ，Ｓ２１ｄ，Ｓ２２ａ，Ｓ２２ｂ，Ｓ２３ｃ，Ｓ２３ｄに置き換えて表すことができる。
その他は、参考形態１又は参考形態３と同様である。

【0089】

上述のように、本形態の電子部品冷却装置１においては、参考形態１にて示した冷媒流量を増加させる条件と、参考形態３にて示した冷媒流量を増加させる条件とのいずれか一方が満たされたとき、冷媒流量を増加させることとなる。それゆえ、より確実に、ドライアウトの発生を防ぐことができる。

【0090】

また、本形態の電子部品冷却装置１においては、参考形態１にて示した冷媒流量を減少させる条件と、参考形態３にて示した冷媒流量を減少させる条件とのいずれか一方が満たされたとき、冷媒流量を減少させることとなる。それゆえ、電子部品冷却装置１の運転効率をより向上させることができる。
その他、参考形態１又は参考形態３と同様の作用効果を有する。

【0091】

なお、本形態は、例えば、以下のように一部を変形した形態とすることもできる。すなわち、図８のステップＳ２５において、「Ｑ≧Ｑ２」と「Ｐｗ≧Ｐｗ２」との少なくとも一方が満たされていれば、冷媒流量を変化させないとの判断を行うようにする形態とすることもできる。或いは、ステップＳ２５において、「Ｑ≧Ｑ２」を満たすか否かのみを判断するような形態としてもよいし、「Ｐｗ≧Ｐｗ２」を満たすか否かのみを判断するような形態としてもよい。

【0092】

（実施形態６）
本形態は、図１２～図１５に示すごとく、冷却管２０内の冷媒流路２２が、下記のような中央流路２２１と外側流路２２２とを有する、電子部品冷却装置１０の形態である。
本形態の電子部品冷却装置１０は、電子部品Ｅを冷却する冷却装置である。図１２に示すごとく、電子部品冷却装置１０は、電子部品Ｅと熱的に接触する冷却管２０を備えている。

【0093】

冷却管２０は、図１３に示すごとく、冷媒を流通させる冷媒流路２２と、冷媒流路２２への冷媒の入口である冷媒入口２３１と、冷媒流路からの冷媒の出口である冷媒出口２３２とを有する。

【0094】

冷媒流路２２には、インナフィン２４が設けてある。
冷却管２０と電子部品Ｅとの積層方向Ｘと、冷媒入口２３１と冷媒出口２３２との並び方向Ｙとの双方に直交する方向を、幅方向Ｚとする。冷媒流路の幅方向Ｚにおける両外側部と、その間の中央部とには、インナフィン２４の形成パターンが互いに異なる外側流路２２２と中央流路２２１とが、それぞれ形成されている。

【0095】

図１３、図１４に示すごとく、外側流路２２２におけるインナフィン２４は、積層方向Ｘから見たとき、並び方向Ｙに対して傾斜した複数の傾斜部２４１を有する。そして、傾斜部２４１の傾斜方向が、並び方向Ｙにおいて交互に変わるように配置されている。また、並び方向Ｙにおいて隣り合う傾斜部２４１の間には、幅方向Ｚに開口する連通路２２３が形成されている。なお、このようなインナフィン２４の形成パターンを、以下において、適宜、オフセットウェーブパターンＯＷともいう。

【0096】

中央流路２２１における流路抵抗は、外側流路２２２における流路抵抗よりも小さい。以下において適宜、積層方向Ｘを単にＸ方向ともいい、並び方向Ｙを単にＹ方向ともいい、幅方向Ｚを単にＺ方向ともいう。

【0097】

本形態において、電子部品冷却装置１０は、図１２に示すごとく、複数の冷却管２０をＸ方向に積層配置したものとすることができる。Ｘ方向に隣り合う冷却管２０同士は、互いの冷媒入口２３１同士及び冷媒出口２３２同士を接続している。Ｘ方向に隣り合う冷却管２０の間には、電子部品Ｅが配置されている。電子部品Ｅは、一対の冷却管２０によって、Ｘ方向から挟持されている。これにより、電子部品Ｅは、Ｘ方向の両面において冷却管２０によって冷却できるよう構成されている。なお、本形態においては、一対の冷却管２０の間に、２つの電子部品Ｅが、Ｙ方向に並んで配置されている。

【0098】

電子部品冷却装置１０は、Ｘ方向の一端に配置された冷却管２０に、冷媒を導入する導入口１２１と、冷媒を排出する排出口１２２とを設けてある。冷却管２０は、アルミニウム等、熱伝導性に優れた金属にて構成されている。また、インナフィン２４も、アルミニウム等、熱伝導性に優れた金属にて構成されている。

【0099】

図１３に示すごとく、冷媒流路２２の中央流路２２１は、Ｘ方向から見て、電子部品Ｅと重なる。中央流路２２１は、Ｚ方向の略全域にわたり、電子部品Ｅと重なる。また、冷媒流路２２の外側流路２２２は、Ｘ方向から見て、その大半が重ならない。なお、ここで、電子部品Ｅは、例えば半導体素子等、冷却管２０が受熱する部分を意味し、例えば、半導体素子等が樹脂モールドされているような場合において、樹脂部分を含まない。また、例えば、樹脂部にて複数の半導体素子等が一体化された半導体モジュール等の場合には、電子部品Ｅというときは、半導体モジュールではなく、そこに設けられた個々の半導体素子等を意味する。

【0100】

中央流路２２１は、連続インナフィン２４２を有する。連続インナフィン２４２は、図１３、図１５に示すごとく、Ｙ方向において、電子部品Ｅよりも上流側から電子部品Ｅよりも下流側までにわたって連続して形成されたインナフィン２４である。連続インナフィン２４２によって互いに隔離された複数の分岐流路２２４が、電子部品Ｅよりも上流側から電子部品Ｅよりも下流側まで、互いに合流することなく連続している。

【0101】

ここで、本形態においては、Ｙ方向に複数個の電子部品Ｅが並んでいる。このような場合において、電子部品Ｅよりも上流側というときは、Ｙ方向に並んだいずれの電子部品Ｅよりも、上流側であることを意味する。同様に、電子部品Ｅよりも下流側というときは、Ｙ方向に並んだいずれの電子部品Ｅよりも、下流側であることを意味する。

【0102】

中央流路２２１には、複数の連続インナフィン２４２が並列配置されている。Ｚ方向に隣り合う連続インナフィン２４２同士は、互いに略平行に形成されている。各連続インナフィン２４２は、Ｘ方向から見たとき、略波型形状を有するウェーブフィンである。そして、この波型形状の山同士、谷同士が、複数の連続インナフィン２４２の間で、互いにＺ方向に重なるような位置に形成されている。

【0103】

これにより、連続インナフィン２４２同士の間に、略波型の分岐流路２２４が形成されている。ただし、連続インナフィン２４２の上流端と下流端においては、それぞれ、Ｙ方向に略平行なストレート部２４Ｓが形成されている。本形態においては、Ｘ方向から見て、上流側のストレート部２４Ｓの下流端と、下流側のストレート部２４Ｓの上流端との間に、２つの電子部品Ｅが配置されている。

【0104】

外側流路２２２においては、上述のように、オフセットウェーブパターンＯＷが形成されている。すなわち、外側流路２２２には、インナフィン２４として、複数の傾斜部２４１が形成されている。また、外側流路２２２にも、上流側と下流側との双方に、インナフィン２４のストレート部２４Ｓが形成されている。外側流路２２２におけるインナフィン２４は、ストレート部２４Ｓ以外は、オフセットウェーブパターンＯＷとなっている。

【0105】

図１４に示すごとく、オフセットウェーブパターンＯＷにおいて、多数の傾斜部２４１は、Ｙ方向に対して傾斜している。そして、Ｙ方向に隣り合う傾斜部２４１同士は、Ｙ方向に対する傾斜の向きが互いに異なっている。本形態においては、Ｘ方向から見たとき、傾斜部２４１は、Ｙ方向に対して、例えば３０°～６０°程度傾斜した状態にある。ただし、複数の傾斜部２４１のうちの一部は、Ｙ方向に対して一方側に傾斜しており、複数の傾斜部２４１のうちの他の一部は、Ｙ方向に対して他方側に傾斜している。そして、互いにＹ方向に隣り合う傾斜部２４１同士は、Ｙ方向に対する傾斜の向きが逆となっている。

【0106】

また、複数の傾斜部２４１は、Ｚ方向にも並んで配列されている。幅方向Ｚに配列された複数の傾斜部２４１は、Ｙ方向に対する傾斜の向きが互いに同じである。

【0107】

なお、「Ｙ方向に対する傾斜の向きが逆」とは、Ｘ方向から見たとき、Ｙ方向の一方から他方へ向かうにつれてＺ方向の互いに反対側へ向かうように傾斜していることを、意味する。また、「Ｙ方向に対する傾斜の向きが同じ」とは、Ｘ方向から見たとき、Ｙ方向の一方から他方へ向かうにつれてＺ方向の互いに同じ側へ向かうように傾斜していることを、意味する。

【0108】

本形態において、Ｘ方向から見て、各傾斜部２４１は、略直線状に形成されている。Ｙ方向に隣り合う傾斜部２４１同士は、上流側の傾斜部２４１を下流側に延長した仮想の延長線が、下流側の傾斜部２４１と交差するような状態で、配置されている。
そして、外側流路２２２においては、上記のような状態にて、複数の傾斜部２４１が配列されてインナフィン２４が形成されているため、その間を流れる冷媒の流路抵抗が大きくなりやすい。すなわち、連続インナフィン２４２同士の間に分岐流路２２４が形成される中央流路２２１よりも、外側流路２２２の方が、冷媒の流路抵抗が大きくなっている。

【0109】

なお、本形態において、電子部品冷却装置１０は、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車等に搭載されるものとすることができる。また、電子部品Ｅは、電力変換装置の構成部品（例えば、半導体素子）とすることができる。また、本形態において、冷媒は、例えば、水とすることができる。

【0110】

次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記電子部品冷却装置１０において、中央流路２２１における流路抵抗は、外側流路２２２における流路抵抗よりも小さい。これにより、中央流路２２１における冷媒流量を多くすることができる。それゆえ、局部的な冷媒温度の上昇を抑制し、電子部品Ｅの冷却を効率よく行うことができる。

【0111】

すなわち、冷媒入口２３１から導入された冷媒は、中央流路２２１にも外側流路２２２にも流入する。しかし、冷媒は、より流路抵抗が小さい方へ、多く流れる。したがって、流路抵抗が比較的小さい中央流路２２１の方が、外側流路２２２よりも多く、冷媒が流れることとなる。それゆえ、特に全体の冷媒の流量を増やさなくても、中央流路２２１における冷媒の流量を増やすことができる。その結果、例えば、冷媒を送り込むポンプの出力を上げるなどすることなく、中央流路２２１における冷媒の流量を増やすことができる。その結果、電子部品Ｅを効率的に冷却することが容易となる。

【0112】

特に、冷媒流路２２内において、冷媒のドライアウトが生じることを効果的に抑制することができる。つまり、冷媒流路２２において、電子部品Ｅから熱を受けるのは、主として、中央流路２２１に存在する冷媒となる。この冷媒の流量を、上述のように、多くすることができるため、当該冷媒の蒸発を抑制することができる。その結果、ドライアウトの発生を抑制することができる。これにより、冷却性能が低下することを抑制することができる。

【0113】

また、これに伴い、全体の冷媒の供給量を節約することができる。その結果、全体として、電子部品冷却装置１０の運転効率を向上させることができる。

【0114】

また、中央流路２２１は、連続インナフィン２４２を有する。そして、複数の分岐流路２２４が、電子部品Ｅよりも上流側から電子部品Ｅよりも下流側まで、互いに合流することなく連続している。これにより、中央流路２２１の流路抵抗を、効果的に抑制することができる。その結果、中央流路２２１における冷媒の流量を多くしやすい。

【0115】

以上のごとく、本形態によれば、効率のよい電子部品の冷却を容易に実現することができる電子部品冷却装置を提供することができる。

【0116】

（参考形態７）
本形態は、図１６に示すごとく、中央流路２２１の一部において、インナフィン２４の形成パターンを、オフセットウェーブパターンＯＷとした形態である。
すなわち、中央流路２２１において、Ｘ方向から見て電子部品Ｅと重なる部分を、オフセットウェーブパターンＯＷとしている。そして、中央流路２２１において、Ｘ方向から見て電子部品Ｅと重ならない部分は、連通路２２３が形成されていない。

【0117】

外側流路２２２におけるインナフィン２４の形成パターンは、実施形態６と同様である。
その他は、実施形態６と同様である。

【0118】

本形態においては、Ｘ方向から見て電子部品Ｅと重なる部分を、オフセットウェーブパターンＯＷとしている。これにより、電子部品Ｅと重なる部分において、冷媒とインナフィン２４との接触面積が増えると共に、インナフィン２４への冷媒の衝突が増える。それゆえ、電子部品Ｅと冷媒との熱交換効率を向上させることができる。

【0119】

また、電子部品Ｅと重なる領域、すなわち、電子部品Ｅから受熱しやすい領域に、オフセットウェーブパターンＯＷを形成することで、沸騰した冷媒が、連通路２２３を介して、Ｚ方向に移動しやすくなる。これにより、冷媒流路２２内のドライアウトを抑制すると共に、中央流路２２１への液冷媒の流入を促進しやすくなる。その結果、中央流路２２１における冷却性能を向上させることができる。
その他、実施形態６と同様の作用効果を有する。

【0120】

（参考形態８）
本形態は、図１７に示すごとく、外側流路２２２の一部のみにオフセットウェーブパターンＯＷを形成した形態である。

【0121】

本形態においては、Ｙ方向の位置が電子部品Ｅと重なる領域に、オフセットウェーブパターンＯＷを形成している。そして、外側流路２２２においても、中央流路２２１においても、Ｙ方向に隣り合う傾斜部２４１の間に連通路２２３を設けない箇所を有する。本形態においては、Ｙ方向における２つの電子部品Ｅの間の領域においては、冷媒流路２２におけるＺ方向の全体にわたり、連通路２２３が形成されていない。

【0122】

また、上流側の電子部品Ｅよりも上流側、及び、下流側の電子部品Ｅよりも下流側においては、外側流路２２２の一部に、連通路２２３が形成されている。一方、中央流路２２１には、上流側の電子部品Ｅよりも上流側、及び、下流側の電子部品Ｅよりも下流側において、連通路２２３が形成されていない。このようにすることで、中央流路２２１の流路抵抗を、外側流路２２２の流路抵抗よりも小さくしている。
その他は、参考形態７と同様である。

【0123】

本形態においては、冷媒流路２２内における電子部品Ｅと重なる領域において、冷媒が沸騰したとき、冷媒蒸気を外側流路２２２まで逃すことができる。これにより、冷媒が沸騰しても、ドライアウトの発生を抑制することができる。また、中央流路２２１への液冷媒の流入をより促進しやすくなる。その結果、中央流路２２１における冷却性能をより向上させることができる。
その他、参考形態７と同様の作用効果を有する。

【0124】

（参考形態９）
本形態は、図１８に示すごとく、Ｙ方向の位置が上流側の電子部品Ｅと重なる領域に、オフセットウェーブパターンＯＷを形成し、Ｙ方向の位置が下流側の電子部品Ｅと重なる領域には、オフセットウェーブパターンＯＷを形成しない形態である。
その他は、参考形態８と同様である。

【0125】

本形態においては、特に、上流側の電子部品Ｅがより発熱しやすい部品である場合において、冷却効率の向上、ドライアウトの抑制を図りやすい。
その他、参考形態８と同様の作用効果を有する。

【0126】

（参考形態１０）
本形態は、図１９に示すごとく、参考形態９とは逆に、Ｙ方向の位置が下流側の電子部品Ｅと重なる領域に、オフセットウェーブパターンＯＷを形成し、Ｙ方向の位置が上流側の電子部品Ｅと重なる領域には、オフセットウェーブパターンＯＷを形成しない形態である。
その他は、参考形態８と同様である。

【0127】

本形態においては、Ｙ方向の位置が下流側の電子部品Ｅと重なる領域に、オフセットウェーブパターンＯＷを形成している。２つの電子部品ＥがＹ方向に並んで配されている場合、上流側において受熱して高温となった冷媒が、さらに下流側においても受熱する。そのため、一般に、下流側の方が、より沸騰が生じやすい。そのため、この下流側の領域に、オフセットウェーブパターンＯＷを形成することで、ドライアウトの発生を効果的に抑制し、中央流路２２１への冷媒の流入を効果的に促進することができる。
その他、参考形態８と同様の作用効果を有する。

【0128】

参考形態１～５において、冷媒流量取得部は、流量計、或いはポンプの出力等、バルブの開度等に基づいて取得する形態を示したが、これに限られるものではない。例えば、冷媒流量取得部は、電子部品の電流、電子部品の温度、及び冷却器に導入される冷媒の温度から、冷媒流量を推定するよう構成されたものとすることもできる。

【0129】

また、参考形態１～５において、温度取得部として、温度センサを用いる形態を示したが、これに限られるものではない。例えば、温度取得部は、電子部品の電流、電子部品の温度、及び冷媒の流量等を基に算出し、間接的に冷媒温度を取得するものとすることもできる。

【0130】

また、例えば、冷却器へ供給される冷媒の温度を所定の値に設定して運転するようにした電子部品冷却装置であれば、温度取得部は、予め設定された所定の温度（例えば一定温度）を記憶するものであってもよい。

【0131】

つまり、このような電子部品冷却装置の場合、下記の変形参考形態（図２０参照）のように、参考形態１に示した温度センサも流量計も、不要とすることが可能となる。

【0132】

（変形参考形態）
本変形参考形態の電子部品冷却装置１においては、図２０に示すごとく、例えば、ＥＣＵ５内に、冷媒温度取得部３及び冷媒流量取得部４を設ける。冷媒温度取得部３には、上述のように予め設定された所定の冷媒温度Ｔが入力され、記憶されている。この冷媒温度Ｔは、損失閾値算出部５２へ送られると共に、冷媒流量取得部４にも送られる。冷媒流量取得部４は、冷媒温度取得部３から受け取った冷媒温度Ｔを、電子部品の電流及び電子部品の温度と共に用いて、冷却器２内の冷媒流量Ｖを算出する。
そして、損失閾値算出部５２は、冷媒温度取得部３から受け取った冷媒温度Ｔと、冷媒流量取得部４から受け取った冷媒流量Ｖとを基に、電子部品Ｅにおける熱損失の適正上限閾値Ｑ１及び適正下限閾値Ｑ２を算出する。その他は、参考形態１と同様である。

【0133】

また、実施形態６に示したインナフィンの形成パターンは、一部の例であり、これら以外にも、種々の形態を採用することができる。

【0134】

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。

【符号の説明】

【0135】

１、１０ 電子部品冷却装置
２ 冷却器
３ 冷媒温度取得部
４ 冷媒流量取得部
５１ 熱損失推定部
５２ 損失閾値算出部
５３、６３ 冷媒流量制御部

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】