特許 7600540 移動体用演算装置の冷却構造

(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】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】移動体用演算装置の冷却構造

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/20 20060101AFI20241210BHJP

   H01L 23/473 20060101ALI20241210BHJP

   G06F 1/20 20060101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

H05K7/20 N

H01L23/46 Z

G06F1/20 A

G06F1/20 C

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020084579

(22)【出願日】2020-05-13

(65)【公開番号】P2021180249

(43)【公開日】2021-11-18

【審査請求日】2023-03-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 勉

(72)【発明者】

【氏名】吉武 慎介

(72)【発明者】

【氏名】森本 康治

(72)【発明者】

【氏名】岡野 俊一

【審査官】吉川 直也

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００６８７４８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１７１６６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０６８８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０１２８０１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｈ０１Ｌ ２３／４７３

Ｇ０６Ｆ １／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体用演算装置の冷却構造であって、
箱状の筐体と、
前記筐体内に収容され、発熱素子が実装された一対の実装基板と、
前記筐体に固定されかつ前記筐体内に収容され、冷却水が流通する流通経路を有する冷却体と、を備え、
前記冷却体は、前記筐体の内部を二室に区分するように配置され、
前記実装基板は、前記冷却体と熱的に接続された状態で前記二室に１つずつ配置されるとともに、前記筐体に対してそれぞれ取り外し可能にかつ前記冷却体と分離可能に前記筐体に取り付けられ、
前記筐体は、
前記一対の実装基板のうち一方の実装基板が取り付けられる第１基板側部材と、
前記一対の実装基板のうち他方の実装基板が取り付けられる第２基板側部材と、
前記冷却体が固定される冷却体固定部材と、
を有し、
前記第１基板側部材、前記第２基板側部材、及び前記冷却体固定部材は、互いに分離可能に構成されていることを特徴とする移動体用演算装置の冷却構造。

【請求項2】

請求項１に記載の移動体用演算装置の冷却構造において
前記筐体は、外観が直方体形状の箱状をなし、
前記一対の実装基板は、電源ラインと接続される第１コネクタをそれぞれ有し、
前記流通経路は、前記冷却水が流通する流通路と接続される第２コネクタを有し、
前記各第１コネクタは、前記筐体の第１壁部に設けられた第１孔部を通って、該筐体の外部にそれぞれ突出し、
前記第２コネクタは、前記筐体における前記第１壁部とは異なる第２壁部に設けられた第２孔部を通って、該筐体の外部に突出することを特徴とする移動体用演算装置の冷却構造。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の移動体用演算装置の冷却構造において、
前記各実装基板は、前記冷却体側に面する第１実装面と、該第１実装面と対向しかつ前記冷却体とは反対側に位置する第２実装面との両方に前記発熱素子を実装可能な両面実装型の基板であり、
前記発熱素子は、相対的に発熱量の大きい第１発熱素子と、相対的に発熱量の小さい第２発熱素子とを含み、
前記第１発熱素子は前記第１実装面にそれぞれ実装され、
前記第２発熱素子は前記第２実装面にそれぞれ実装されていることを特徴とする移動体用演算装置の冷却構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示された技術は、移動体用演算装置の冷却構造に関する技術分野に属する。

【背景技術】

【0002】

近年では、自動車や鉄道車両などの移動体に備えられたアクチュエータのほぼ全てが電子制御されるようになっている。電子制御を行うための演算装置は、例えば、半導体素子により構成される。このような電子素子は、一般に熱に弱いため、適切に冷却する必要がある。コンピュータの分野では、電子素子を有する演算装置の冷却構造が提案されている。

【0003】

例えば特許文献１には、電子部品が実装された一対の電子カード（実装基板）と、自律液体冷却デバイス（冷却体）とを有し、一対の電子カードで自律液体冷却デバイスを挟んでサンドイッチ構造体を形成し、該サンドイッチ構造体を筐体内に収容する冷却構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０１７－５０２３８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、実装基板の電子部品が故障したり、実装基板に設けられた配線が断線したりしたときには、筐体から実装基板を取り出して修理を行う必要がある。また、電子部品の交換を行う際にも筐体から実装基板を取り出す必要がある。特許文献１に記載の冷却構造では、一対の実装基板で冷却体を挟んでサンドイッチ構造体を１つのユニットとしているため、筐体から実装基板を取り出す際には、サンドイッチ構造体ごと筐体から外す必要がある。したがって、一対の実装基板のうちの一方の実装基板が故障したときであっても、故障していない他方の実装基板及び冷却体も一緒に筐体から取り出す必要がある。

【0006】

冷却体を筐体から外すときには、冷却液が実装基板に付着するおそれがある。冷却液が実装基板に付着すると、短絡が発生して故障の原因となり得る。このため、故障していない他方の実装基板が故障してしまうおそれがある。また、電子部品としての集積回路をアップデートのために交換するときに冷却液が実装基板に付着して、実装基板の電子回路が故障してしまうと、本来必要のない修理を行う必要が生じてしまい、無駄な作業が生じてしまう。

【0007】

ここに開示された技術は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこは、演算装置の冷却効率を維持しつつメンテナンス性を向上させる演算装置の冷却構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するために、ここに開示された技術では、移動体用演算装置の冷却構造を対象として、箱状の筐体と、前記筐体内に配置され、発熱素子が実装された一対の実装基板と、前記筐体に固定され、冷却媒体が流通する流通経路を有する冷却体と、を備え、前記冷却体は、前記筐体の内部を二室に区分するように配置され、前記実装基板は、前記冷却体と熱的に接続された状態で前記二室に１つずつ配置されるとともに、前記筐体にそれぞれ取り外し可能に取り付けられている、という構成とした。

【0009】

この構成によると、実装基板と筐体とは着脱可能である。冷却体は筐体に固定されている。このため、冷却体を筐体から取り外すことなく、実装基板を筐体から取り出すことができる。各実装基板は、冷却体によって区分された部屋に１つずつ配置されているため、各実装基板は互いに独立して冷却体による冷却が可能である。したがって、演算装置の冷却効率を維持しつつメンテナンス性を向上させることができる。

【0010】

前記移動体用演算装置の冷却構造において、前記筐体は、外観が直方体形状の箱状をなし、前記一対の実装基板は、電源ラインと接続される第１コネクタをそれぞれ有し、前記流通経路は、前記冷却媒体が流通する流通路と接続される第２コネクタを有し、前記各第１コネクタは、前記筐体の第１壁部に設けられた第１孔部を通って、該筐体の外部にそれぞれ突出し、前記第２コネクタは、前記筐体における前記第１壁部とは異なる第２壁部に設けられた第２孔部を通って、該筐体の外部に突出する、という構成でもよい。

【0011】

この構成によると、実装基板を筐体から取り外すときに、第１コネクタが第２コネクタと干渉しにくくなる。また、第１孔部から冷却媒体が筐体内に浸入することを抑制することができる。このため、実装基板に冷却媒体が付着して実装基板が故障する可能性を出来る限り低くすることができる。これにより、演算装置のメンテナンス性をより向上させることができる。

【0012】

前記移動体用演算装置の冷却構造において、前記各実装基板は、前記冷却体側に面する第１実装面と、該第１実装面と対向しかつ前記冷却体とは反対側に位置する第２実装面との両方に前記発熱素子を実装可能な両面実装型の基板であり、前記発熱素子は、相対的に発熱量の大きい第１発熱素子と、相対的に発熱量の小さい第２発熱素子とを含み、前記第１発熱素子は前記第１実装面にそれぞれ実装され、前記第２発熱素子は前記第２実装面にそれぞれ実装されている、という構成でもよい。

【0013】

すなわち、発熱量の大きい素子ほど積極的に冷却する必要がある。前記の構成によると、相対的に発熱量の大きい第１発熱素子が冷却体側に位置するため、該第１発熱素子を積極的に冷却することができ、演算装置の冷却効率を向上させることができる。

【0014】

前記移動体用演算装置の冷却構造において、前記筐体は、前記一対の実装基板のうち一方の実装基板が取り付けられる第１基板側部材と、前記一対の実装基板のうち他方の実装基板が取り付けられる第２基板側部材と、前記冷却体が固定される冷却体固定部材とを有し、前記第１基板側部材、前記第２基板側部材、及び前記冷却体固定部材は、互いに分離可能に構成されている、という構成でもよい。

【0015】

この構成によると、例えば、一対の実装基板のうち一方の実装基板のみが故障したときには、一方の実装基板のみを第１基板側部材ごと分離させることができる。これにより、新たな故障のリスクが低減されるとともに、演算装置のメンテナンス性をより向上させることができる。

【発明の効果】

【0016】

以上説明したように、ここに開示された技術によると、一対の実装基板のそれぞれを冷却体から分離して筐体から取り出すことができるため、演算装置の冷却効率を維持しつつメンテナンス性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】例示的な実施形態に係る冷却構造を有する演算装置が搭載された自動車を示す概略図である。

【図2】演算装置の斜視図である。

【図3】演算装置の分解斜視図である。

【図4】図３におけるIV-IV線で切断した断面図である。

【図5】図３におけるV-V線で切断した断面図である。

【図6】筐体の内部において冷却体側から上側部材を見た平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0019】

図１は、本実施形態に係る演算装置が搭載された自動車１を示す。この自動車１は、不図示の駆動装置（エンジンやモータ）が車両前側に搭載されたＦＦ式又はＦＲ式の自動車である。自動車１は演算装置１００を備える。演算装置１００は、コンピュータハードウェアであって、具体的には、ＣＰＵを有するプロセッサ、複数のモジュールが格納されたメモリ等を有している。演算装置１００は、モジュールを構成する複数の電気素子１０（図３等参照）が搭載されている。複数の電気素子１０は、自動車１の自動運転を可能にするためのプログラムが記録された特定集積回路１１を含む。この自動運転用の特定集積回路１１は、人工知能(Artificial Intelligence:ＡＩ)が搭載されていてもよい。電気素子１０は、発熱素子の一例である。

【0020】

自動車１は、演算装置１００に供給する電力が蓄積されたバッテリ４を有する。バッテリ４は電源ライン５により、演算装置１００と電気的に接続されている。

【0021】

自動車１には、該自動車１に搭載されたデバイスに冷却水を供給するためのウォータポンプ２が設けられている。ウォータポンプ２は、例えば、前記駆動装置に冷却水を供給するウォータポンプである。ウォータポンプ２は、流水管３を介して演算装置１００の冷却体３０（図３等参照）と接続されている。つまり、演算装置１００は、ウォータポンプ２から供給される冷却水により冷却されるようになっている。演算装置１００の冷却構造については後述する。

【0022】

図２～図５は、演算装置１００のハード構成を概略的に示す。以下の説明では、上、下、右、左、前、及び後は、図２に示す矢印に従う。これは、演算装置１００が実際に自動車１に搭載された状態での方向を限定するものではない。

【0023】

図２及び図３に示すように、演算装置１００は筐体２０を有する。筐体２０は、アルミニウム製の箱体であって、外観が直方体形状をなす。筐体２０は、複数の部材（ここでは３つの部材）で構成されている。筐体２０は、有底の角筒状をなしかつ相対的に上側に位置する部材（以下、上側部材２１という）と、有底の角筒状をなしかつ相対的に下側に位置する部材（以下、下側部材２２という）と、上側部材２１と下側部材２２とに挟まれかつ冷却体３０を支持する支持プレート２３と、を有する。上側部材２１、下側部材２２、及び支持プレート２３は、互いに分離可能に構成されている。上側部材２１と下側部材２２とは締結部材２４により互いに固定されている。具体的には、上側部材２１の下側端縁には上側フランジ２１ａが形成される一方、下側部材２２の上側端縁には下側フランジ２２ａが形成されており、上側フランジ２１ａと下側フランジ２２ａとが上下に重ね合わされた状態で、締結部材２４により互いに固定されている。

【0024】

筐体２０の右側壁部２０ａにおいて、上側部材２１は上側に向かって凹む上側凹部２１ｂを有する一方で、下側部材２２は下側に向かって凹む下側凹部２２ｂを有する。図２、図３、及び図５に示すように、上側凹部２１ｂ及び下側凹部２２ｂには、支持プレート２３が嵌まり込む。図５に示すように、上側凹部２１ｂ及び下側凹部２２ｂのそれぞれの周縁には、係合溝２３ａが形成されている。この係合溝２３ａに、支持プレート２３の周縁全体に設けられた突出部２３ｂが入り込むことで、上側部材２１と下側部材２２とが固定された状態で、支持プレート２３が上側部材２１及び下側部材２２から外れないようになる。これにより、支持プレート２３は、筐体２０の右側壁部２０ａの一部を構成する。右側壁部２０ａは、筐体２０の第２壁部に相当する。

【0025】

筐体２０の前側壁部２０ｂにおいて、上側部材２１及び下側部材２２は、矩形状の上側孔部２１ｃ及び下側孔部２２ｃをそれぞれ有する。この上側孔部２１ｃ及び下側孔部２２ｃは、それぞれ、電源ライン５と接続される後述の電源コネクタ６０が挿通する孔部である。前側壁部２０ｂは、筐体２０の第１壁部に相当する。

【0026】

図４及び図５に示すように、上側部材２１の下側縁部における上側凹部２１ｂを除く部分、及び下側部材２２の上側縁部における下側凹部２２ｂを除く部分には、溝がそれぞれ設けられている。この溝には、防水シール２５が配置される。

【0027】

支持プレート２３は、複数の貫通孔を有する。具体的には、支持プレート２３は、相対的に大径な２つの大径孔２３ｃと、相対的に小径な３つの小径孔２３ｄとを有する。大径孔２３ｃと小径孔２３ｄとは、支持プレート２３の長手方向に交互に並んでいる。２つの大径孔２３ｃは、冷却体３０の後述する水路用コネクタ３４が挿通される孔である。３つの小径孔２３ｄは、支持プレート２３に冷却体３０を取り付けるためのボルト２６が通る孔である。

【0028】

筐体２０の内部には、図３～図５に示すように、それぞれ複数の電気素子１０が実装された、上側実装基板４０及び下側実装基板５０から成る一対の実装基板と、上側及び下側実装基板４０，５０に上下方向に挟まれるように配置された冷却体３０とが収容されている。

【0029】

冷却体３０は、アルミニウム合金で構成されたブロック状の本体部３１を有する。本体部３１は、筐体２０の内部における上下方向の中央部において、前後方向及び左右方向に広がるように配置されている。これにより、冷却体３０は、筐体２０の内部を上下に二室に区分するように配置される。冷却体３０は、冷却水が流通する流通経路３２を有する。流通経路３２は、冷却体３０内に形成されたＵ字状の内部経路３３と、内部経路３３の２つの開口にそれぞれ接続され、流水管３と接続される２つの水路用コネクタ３４とを有する。２つの水路用コネクタ３４のうち一方は冷却水の流入部となっており、他方は内部経路３３を流通した後の冷却水の流出部となっている。

【0030】

図５に示すように、各水路用コネクタ３４は、細長い金属管でそれぞれ構成されている。水路用コネクタ３４は、一端部が内部経路３３に差し込まれている。各水路用コネクタ３４は、本体部３１にロウ付けにより接合されている。

【0031】

冷却体３０は、各水路用コネクタ３４を大径孔２３ｃに挿通させた後、支持プレート２３にボルト２６により固定される。これにより、冷却体３０は、筐体２０に固定支持される。このことから、支持プレート２３は、冷却体固定部材に相当する。

【0032】

図４に示すように、上側実装基板４０は、冷却体３０により区分された二室のうち上側の室に配設されている、上側実装基板４０は、特定集積回路１１を含む複数の電気素子１０が実装されている。上側実装基板４０は、冷却体３０側に面する第１上側実装面４１と、該第１上側実装面４１と対向しかつ冷却体３０とは反対側に位置する第２上側実装面４２とを有する。つまり、上側実装基板４０は、両面実装型の実装基板である。第１上側実装面４１は、特定集積回路１１が実装される実装面である。第２上側実装面４２は、各電気素子１０のうち特定集積回路１１以外の電気素子、詳しくは、特定集積回路１１よりも単位時間当たりの発熱量が小さい低発熱素子（コンデンサなど）が実装される実装面である。特定集積回路１１は第１発熱素子に相当し、低発熱素子は第２発熱素子に相当する。

【0033】

図４～図６に示すように、第１上側実装面４１において、各特定集積回路１１は、冷却体３０の内部経路３３に対応する位置にそれぞれ配置されている。すなわち、各特定集積回路１１は、内部経路３３に沿ってそれぞれ配置されている。各特定集積回路１１は、伝熱シート１２を介して冷却体３０と熱的に接続されている。

【0034】

第２上側実装面４２には、電源コネクタ６０の配線６１が実装されている。電源コネクタ６０は、実際に電源ライン５と接続される電源端子６２を有する。電源端子６２は、ハウジング６３を有する。ハウジング６３は、直方体形状の箱体をなし、短手方向の途中に鍔部６３ａを有する。鍔部６３ａは、図４に示すように、上側孔部２１ｃよりも大きい断面積を有する。これにより、電源端子６２における、鍔部６３ａに対して配線６１とは反対側に位置する部分のみが、上側孔部２１ｃに挿通されるようになる。ハウジング６３は、長手方向の両側端部に、電源端子６２を上側実装基板４０に対して取付固定するための取付部６４をそれぞれ有する。各取付部６４が、不図示のボルトにより上側実装基板４０にそれぞれ取り付けられることで、電源端子６２が上側実装基板４０に対して固定される。これにより、上側実装基板４０は、電源コネクタ６０も含むユニット体となっている。

【0035】

図６に示すように、上側実装基板４０は、ボルト４３により筐体２０の上側部材２１に取り外し可能に取り付けられている。具体的には、上側部材２１の内部において、四隅のコーナー部には、ボス部２１ｄがそれぞれ設けられ、上側実装基板４０の四隅のコーナー部には、厚み方向（ここでは上下方向）に貫通する貫通孔４４（図３参照）がそれぞれ設けられている。各ボス部２１ｄの孔と各貫通孔４４とが上下方向に連通した状態で、ボルト４３が貫通孔４４を通ってボス部２１ｄとそれぞれ締結されることで、上側実装基板４０が上側部材２１に取り付けられる。上側実装基板４０と上側部材２１との固定位置は、ボルト４３の軸方向（ここでは上下方向）から見て、冷却体３０と重複しない位置となっている。上側部材２１は、各実装基板４０，５０のうち上側実装基板４０が取り付けられる第１基板側部材に相当する。

【0036】

図４に示すように、下側実装基板５０は、配置される電気素子１０が上側実装基板４０と若干異なるだけで、基本的には上側実装基板４０と上下対称な構造をしている。具体的には、下側実装基板５０は、冷却体３０により区分された二室のうち下側の室に配設されている、下側実装基板５０は、冷却体３０側に面する第１下側実装面５１と、該第１下側実装面５１と対向しかつ冷却体３０とは反対側に位置する第２下側実装面５２とを有する。つまり、下側実装基板５０も、両面実装型の実装基板である。第１下側実装面５１は、特定集積回路１１が実装される実装面である。第２下側実装面５２は、各電気素子１０のうち特定集積回路１１以外の電気素子、詳しくは、特定集積回路１１よりも単位時間当たりの発熱量が小さい低発熱素子（コンデンサなど）が実装される実装面である。

【0037】

第１下側実装面５１においても、各特定集積回路１１は、冷却体３０の内部経路３３に対応する位置にそれぞれ配置されている。各特定集積回路１１は、伝熱シート１２を介して冷却体３０と熱的に接続されている。

【0038】

第２下側実装面５２には、電源コネクタ６０の配線６１が実装されている。電源コネクタ６０の構成は上側実装基板４０に取付固定されるものと同じであるため、詳細な説明は省略する。下側の電源コネクタ６０の電源端子６２も、ハウジング６３の長手方向の両側端部に取付部６４をそれぞれ有しており、各取付部６４が、不図示のボルトにより下側実装基板５０にそれぞれ取り付けられることで、電源端子６２が下側実装基板５０に対して固定されている。

【0039】

図３に示すように、下側実装基板５０は、ボルト５３により筐体２０の下側部材２２に取り外し可能に取り付けられている。具体的には、下側部材２２の内部において、四隅のコーナー部には、ボス部２２ｄ（図３で１つだけ示している）がそれぞれ設けられ、下側実装基板５０の四隅のコーナー部には、厚み方向（ここでは上下方向）に貫通する貫通孔５４（図３参照）がそれぞれ設けられている。各ボス部２２ｄの孔と各貫通孔５４とが上下方向に連通した状態で、ボルト５３が貫通孔５４を通ってボス部２２ｄとそれぞれ締結されることで、下側実装基板５０が下側部材２２に取り付けられる。下側実装基板５０と下側部材２２との固定位置も、ボルト５３の軸方向（ここでは上下方向）から見て、冷却体３０と重複しない位置となっている。下側部材２２は、各実装基板４０，５０のうち下側実装基板５０が取り付けられる第２基板側部材に相当する。

【0040】

図３及び図５に示すように、上側実装基板４０の第１上側実装面４１と下側実装基板５０の第１下側実装面５１とは、通電コネクタ１３により接続されている。この通電コネクタ１３により、第１上側実装面４１に実装された特定集積回路１１と、第１下側実装面５１に実装された特定集積回路１１とが電気的に接続される。これにより、上側の特定集積回路１１と下側の特定集積回路１１との間の通信が可能となる。

【0041】

ここで、各実装基板４０，５０の電気素子１０が故障したり、各実装基板４０，５０に設けられた配線が断線したりしたときには、筐体２０から故障した実装基板を取り出して修理を行う必要がある。また、電気素子１０の交換を行う際にも筐体２０から対象の実装基板を取り出す必要がある。特に、特定集積回路１１にＡＩが搭載されているときには、ＡＩのアップデートのために、特定集積回路１１自体の交換が必要になることがある。従来は、各実装基板４０，５０を筐体２０から取り外すときには、冷却体３０も一緒に取り外す必要があった。このため、冷却体３０を筐体２０から外すときに、冷却水が各実装基板４０，５０に付着してしまい、短絡などの新たな故障を発生させるおそれがあった。

【0042】

これに対して、本実施形態によると、各実装基板４０，５０と筐体２０とは着脱可能である。また、冷却体３０は支持プレート２３に固定されている。このため、冷却体３０を筐体２０から取り外すことなく、各実装基板４０，５０を筐体２０からそれぞれ取り出すことができる。これにより、新たな故障を発生させるリスクが低減されるため、演算装置１００のメンテナンス性を向上させることができる。

【0043】

特に、本実施形態では、電源コネクタ６０が、各実装基板４０．５０のそれぞれに取付固定されており、各実装基板４０．５０は、電源コネクタ６０も含めたユニット体となっている。これにより、ハードウェアのアップデートのために基板毎全ての回路を交換するようなときにも、交換作業を非常に容易に行うことができる。

【0044】

また、本実施形態では、各電源コネクタ６０は、筐体２０の前側壁部２０ｂに設けられた上側孔部２１ｃ又は下側孔部２２ｃを通って、該筐体２０の外部にそれぞれ突出し、水路用コネクタ３４は、筐体２０における右側壁部２０ａに設けられた大径孔２３ｃを通って、該筐体２０の外部に突出する。各実装基板４０，５０を筐体２０から取り外すときに、電源コネクタ６０が水路用コネクタ３４と干渉しにくくなる。また、上側孔部２１ｃ又は下側孔部２２ｃから冷却水が筐体２０内に浸入することを抑制することができる。このため、各実装基板４０，５０に冷却水が付着して各実装基板４０，５０が故障する可能性を出来る限り低くすることができる。

【0045】

また本実施形態では、筐体２０は、上側実装基板４０が取り付けられる上側部材２１と、下側実装基板５０が取り付けられる下側部材２２と、冷却体３０が固定される支持プレート２３とを有し、上側部材２１、下側部材２２、及び支持プレート２３は、互いにに分離可能に構成されている。これにより、例えば、上側実装基板４０のみが故障したときには、冷却体３０が固定された支持プレート２３と切り離して、上側実装基板４０を上側部材２１ごと分離させることができる。このため、新たな故障のリスクが低減されるとともに、故障の修理作業を容易に行うことができる。この結果、演算装置１００のメンテナンス性をより向上させることができる。

【0046】

また、本実施形態では、各実装基板４０，５０は、冷却体３０によって区分された部屋に１つずつ配置されているため、各実装基板４０，５０は互いに独立して冷却体３０による冷却が可能である。これにより、演算装置１００の冷却効率を高い状態に維持できる。

【0047】

特に、本実施形態では、各実装基板４０，５０において、特定集積回路１１は冷却体３０側の実装面（第１上側実装面４１及び第１下側実装面５１）に実装されている。すなわち、特定集積回路１１は、自動車１の自動運転に関する演算を行うための集積回路であるため、膨大な量の演算処理を行う。このため、各特定集積回路１１は、他の電気素子１０と比較して発熱量が大きく、積極的に冷却する必要がある。したがって、特定集積回路１１を冷却体３０側の実装面に実装させて、伝熱シート１２を介して冷却体３０と熱的に接続するとともに、他の電気素子１０は冷却体３０とは反対側の実装面（第２上側実装面４２及び第２下側実装面５２）に実装させることで、特定集積回路１１を積極的に冷却することができる。これにより、演算装置１００の冷却効率を高くすることができる。

【0048】

さらに、本実施形態では、各特定集積回路１１は、冷却体３０の内部経路３３に対応する位置に、該内部経路３３に沿ってそれぞれ配置されている。これにより、各特定集積回路１１を一層積極的に冷却することができる。この結果、演算装置１００の冷却効率を向上させることができる。

【0049】

ここに開示された技術は、前述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

【0050】

例えば、前述の実施形態では、冷却体３０の内部経路３３はＵ字状をなしていた。これに限らず、内部経路３３が冷却体３０全体を蛇行する形状であってもよい。このときには、特定集積回路１１を内部経路３３の蛇行形状に沿うように配置することが好ましい。

【0051】

また、前述の実施形態では、駆動装置に冷却水を供給するウォータポンプ２を利用して、冷却水を流通経路３２に流通させていた。これに限らず、演算装置１００を冷却する冷却水を循環させる専用のウォータポンプを設けてもよい。

【0052】

また、前述の実施形態では、上側及び下側実装基板４０，５０をボルト４３，５３により、上側部材２１及び下側部材２２にそれぞれ取り付けていた。これに限らず、実装基板を筐体に取り外し可能に取り付けることができれば、任意の構造を採用してよい。例えば、筐体に爪部を設け、実装基板の四隅を爪部で係止させることで、実装基板を筐体に取り付けるようにしてもよい。

【0053】

前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。

【産業上の利用可能性】

【0054】

ここに開示された技術は、移動体用演算装置の冷却構造において、演算装置の冷却効率を維持しつつメンテナンス性を向上させる際に有用である。

【符号の説明】

【0055】

１ 自動車（移動体）
３ 流水管（流通路）
５ 電源ライン
１０ 電気素子（発熱素子）
１１ 特定集積回路（第１発熱素子）
２０ 筐体
２０ａ 右側壁部（第２壁部）
２０ｂ 前側壁部（第１壁部）
２１ 上側部材（第１基板側部材）
２２ 下側部材（第２基板側部材）
２３ 支持プレート（冷却体固定部材）
３０ 冷却体
３２ 流通経路
３４ 水路用コネクタ（第２コネクタ）
４０ 上側実装基板
４１ 第１上側実装面（第１実装面）
４２ 第２上側実装面（第２実装面）
５０ 下側実装基板
５１ 第１下側実装面（第１実装面）
５２ 第２下側実装面（第２実装面）
６０ 電源コネクタ（第１コネクタ）
１００ 演算装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】