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公開番号2024128397
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-24
出願番号2023037354
出願日2023-03-10
発明の名称冷却器
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人旺知国際特許事務所
主分類H01L 23/36 20060101AFI20240913BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】発熱体の熱を流路の断面方向に拡散させながら、効率的に放熱できる冷却器を提供する。
【解決手段】冷却器1は、発熱体に接触する第1面FSと第1面FSとは反対側の第2面SSとを含む冷却板10と、冷媒FLが流通する複数の流路Pが形成された流路部24とを具備し、流路部24の複数の流路Pに直交する断面において、第1領域R1における1以上の流路Pの占有率は、第2領域R2における1以上の流路Pの占有率より低く、第1領域R1は、第2領域R2よりも、発熱体の近傍に位置する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
発熱体に接触する第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを含む冷却板と、
冷媒が流通する複数の流路が形成された流路部とを具備し、
前記流路部の前記複数の流路に直交する断面において、第１領域における１以上の流路の占有率は、第２領域における１以上の流路の占有率より低く、
前記第１領域は、前記第２領域よりも、前記発熱体の近傍に位置する冷却器。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記第１領域における前記複数の流路に含まれる第１流路の断面積は、前記第２領域における前記複数の流路に含まれる第２流路の断面積よりも小さい、
請求項１に記載の冷却器。
【請求項３】
前記第１領域における単位面積当たりの前記複数の流路の本数は、前記第２領域における単位面積当たりの前記複数の流路の本数よりも少ない、
請求項１に記載の冷却器。
【請求項４】
前記流路部の前記流路に直交する断面において、
前記複数の流路の配列が、前記第２面に平行であり、
各配列は、前記第２面からの距離が異なり、
前記配列間の距離は互いに等しい、
請求項１に記載の冷却器。
【請求項５】
複数の前記発熱体が前記冷却板において第１方向に配列し、
複数の前記流路部が、前記第１方向に配列する、
請求項１に記載の冷却器。
【請求項６】
前記流路部は、
前記第２面に外壁面が対向した状態で当該第２面に沿って積層された複数の流路板を備え、
前記複数の流路板の各々には、開口部が形成され、
前記複数の流路板にわたり前記開口部が連通することで冷媒の流路が形成される、
請求項１に記載の冷却器。
【請求項７】
前記複数の流路板の各々には、前記開口部を含む複数の開口部が形成され、
前記複数の開口部の各々が前記複数の流路板にわたり連通することで、互いに並行する複数の流路が形成される、
請求項６に記載の冷却器。
【請求項８】
前記複数の流路板の各々には、当該流路板の表面に平行な第１方向及び第２方向にわたり前記複数の開口部が形成される、
請求項７に記載の冷却器。
【請求項９】
前記複数の流路板の各々は、長尺状の板状部材であり、
前記複数の流路板の各々において長辺に対応する前記外壁面が前記第２面に対向し、
前記複数の流路板の積層の厚さは、前記各流路板の長辺の長さを下回る、
請求項６に記載の冷却器。
【請求項１０】
前記複数の流路板の厚さが、互いに一致する、請求項６に記載の冷却器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却器に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
例えばパワー半導体モジュール等の発熱体を冷却するために、冷媒を用いた冷却器が用いられる。発熱体をより効率的に冷却するため、冷却器は、多穴管を備えることがある。しかし、多穴管を備える冷却器は、冷媒の流路が多数に分流されるため、冷媒の流速が低くなり、放熱性能が低くなる。
【０００３】
例えば、特許文献１は、放熱性能を高めるため、多穴管を、冷媒の流れ方向に蛇行させる構成を有する冷却器を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許５４２３６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多穴管を用いた冷却器において、とりわけ多穴管の肉厚が薄く流路幅が大きい場合、発熱体の熱は、専ら発熱体直下の流路によってしか伝達されなかった。この結果、効率的な放熱が困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、発熱体の熱を流路の断面方向に拡散させながら、効率的に放熱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】
【０００７】
本発明の一態様に係る冷却器は、発熱体に接触する第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを含む冷却板と、冷媒が流通する複数の流路が形成された流路部とを具備し、前記流路部の前記複数の流路に直交する断面において、第１領域における１以上の流路の占有率は、第２領域における１以上の流路の占有率より低く、前記第１領域は、前記第２領域よりも、前記発熱体の近傍に位置する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る冷却器１、及び冷却器１を含む半導体装置５の斜視図。
ウォータージャケット２０の構成を示す図。
流路部２４の断面図。
流路部２４の断面図。
流路部２４の断面図。
第１実施形態の比較例に係る冷却器と、第１実施形態の実施例に係る冷却器の熱抵抗比を示すグラフ。
流路部２４Ａの断面図。
ウォータージャケット２０Ｂの構成を示す図。
ウォータージャケット２０Ｂの構成を示す図。
ウォータージャケット２０Ｃの構成を示す図。
ウォータージャケット２０Ｃの構成を示す図。
流路部２４Ｃの断面図。
変形例１における流路Ｐ１１の形状の例を示す図。
変形例２における流路Ｐ１１の形状の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態に係る冷却装置について図面を参照して説明する。なお、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施形態は、好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１０】
１：第１実施形態
以下、図１～図７を参照することにより、第１実施形態に係る冷却器について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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