JP2009266937A - 積層型冷却器 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの冷却管に対して複数の発熱体が冷却媒体流れ方向に直列に配置されるとともに、１つの冷却管の両面に配置された発熱体の最大発熱量が互いに異なる積層型冷却器において、冷却媒体流れ下流側に配置された発熱体に対する冷却性能を向上させる。
【解決手段】冷却管３内に、冷媒通路３０を第１冷媒通路３０１と第２冷媒通路３０２とに仕切る中間プレート３２を設け、中間プレート３２に、第１冷媒通路３０１と第２冷媒通路３０２とを連通させる貫通孔３２１を設け、第１冷媒通路３０１内に、第１冷媒通路３０１を流れている冷却媒体を、貫通孔３２１を介して第２冷媒通路３０２へ導く第１ガイド部４１を設け、第２冷媒通路３０２内に、第２冷媒通路３０２を流れている冷却媒体を、貫通孔３２１を介して第１冷媒通路３０１へ導く第２ガイド部４２を設ける。
【選択図】図６

Description

本発明は、複数の発熱体を両面から冷却するための積層型冷却器に関する。

従来、半導体素子を内蔵した半導体モジュール（発熱体）の放熱を行うために、半導体モジュールを両面から挟持するように冷却管を配設して構成される積層型冷却器が知られている。このような積層型冷却器では、半導体モジュールと冷却管とが交互に積層された構成となっており、積層された複数の冷却管は、連通部材によって連通され、冷却媒体が各冷却管に流通するよう構成されている。そして、１つの冷却管に対して、複数の半導体モジュールが冷却媒体流れ方向に直列に配置されている。

さらに、冷却管内に仕切部材を配設することで、１つの冷却管内に冷媒通路を冷却管の厚み方向に２段形成した積層型冷却器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１９１５２７号公報

ところで、上記従来の積層型冷却器において、小型化やコスト削減のために、図９（ａ）に示すように半導体モジュールＪ２への半導体素子Ｊ２０の集積化を図ると、半導体モジュールＪ２全体の発熱量が増大する。このため、積層型冷却器に配置される半導体モジュールの全てにおいて、半導体素子の集積化を図ることは難しい。

これに対し、上記特許文献１に記載の積層型冷却器のように、冷却管内に冷媒通路が２段形成されている場合には、仕切部材における伝熱効果を期待して、冷却管の一方の面に半導体素子が集積化された（すなわち発熱量の大きい）半導体モジュールを配置し、冷却管の他方の面に半導体素子が集積化されていない（すなわち発熱量の小さい）半導体モジュールを配置することが考えられる。

しかしながら、半導体モジュール内に配置される半導体素子が１個から２個になれば、半導体モジュール全体の発熱量が従来の２倍になるため、半導体素子が集積化された半導体モジュールを十分に冷却することが非常に難しくなる。特に、複数の半導体モジュールが冷却媒体流れ方向に直列に配置される積層型冷却器では、図９（ｂ）に示すように、冷却媒体流れ下流側で冷却管Ｊ３の表面温度が上昇するため、冷却媒体流れ下流側に配置された半導体モジュールを十分に冷却できず、半導体素子の許容温度を超えてしまうという問題がある。

本発明は、上記点に鑑み、１つの冷却管に対して複数の発熱体が冷却媒体流れ方向に直列に配置されるとともに、冷却管の両面に配置された発熱体の最大発熱量が互いに異なる積層型冷却器において、冷却媒体流れ下流側に配置された発熱体に対する冷却性能を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、冷却媒体が流通する冷媒通路（３０）を有する扁平状に形成された複数の冷却管（３）と、複数の冷却管（３）を連通する連通部材（４）とを備え、複数の冷却管（３）は、冷却管（３）と交互に配置される発熱体（２）を両面から挟持できるように積層配置されており、冷却管（３）内には、冷媒通路（３０）を、発熱体（２）と当接する第１主面（３１１ａ）を有する第１管壁（３１１ｂ）に面した第１冷媒通路（３０１）と、第１主面（３１１ａ）の反対側において発熱体（２）と当接する第２主面（３１２ａ）を有する第２管壁（３１２ｂ）に面した第２冷媒通路（３０２）とに仕切る仕切部材（３２）が設けられており、発熱体（２）は、第１主面（３１１ａ）および第２主面（３１２ａ）のそれぞれに対して複数個ずつ設けられているとともに、冷却媒体の流れ方向に直列に配置されており、第１主面（３１１ａ）に当接する発熱体（２）の最大発熱量と、第２主面（３１２ａ）に当接する発熱体（２）の最大発熱量とが異なっており、仕切部材（３２）には、第１冷媒通路（３０１）と第２冷媒通路（３０２）とを連通する貫通孔（３２１）が設けられており、第１冷媒通路（３０１）内には、第１冷媒通路（３０１）を流れている冷却媒体を、貫通孔（３２１）を介して第２冷媒通路（３０２）へ導く第１ガイド部（４１）が設けられており、第２冷媒通路（３０２）内には、第２冷媒通路（３０２）を流れている冷却媒体を、貫通孔（３２１）を介して第１冷媒通路（３０１）へ導く第２ガイド部（４２）が設けられていることを特徴としている。

冷却管（３）の両主面（３１１ａ、３１２ａ）に当接する発熱体（２）の最大発熱量が互いに異なる場合、冷却管（３）内に形成された２つの冷媒通路（３０）のうち、一方の冷媒通路（３０）を通過する冷却媒体の温度が、他方の冷媒通路（３０）を通過する冷却媒体の温度より高くなる。

このため、仕切部材（３２）に、２つの媒流路（３０）を互いに連通させる貫通孔（３２１）を設けるとともに、各冷媒通路（３０）内に、一方の冷媒通路（３０）を流れている冷却媒体を、貫通孔（３２１）を介して他方の冷媒通路（３０）へ導く第１、第２ガイド部（４１、４２）をそれぞれ設けることで、一方の冷媒通路（３０）を流れている高温の冷却媒体と、他方の冷媒通路（３０）を流れている比較的低温の冷却媒体とを撹拌することができる。これにより、貫通孔（３２１）の冷却媒体流れ下流側において、一方の冷媒通路（３０）を流れる冷却媒体の温度を低下させることができる。したがって、積層型冷却器の基本構造を変更することなく、冷却媒体流れ下流側に配置された発熱体（２）に対する冷却性能を向上させることが可能となる。

また、請求項２に記載の発明のように、第１ガイド部（４１）は第１管壁（３１１ｂ）に形成されており、第２ガイド部（４２）は第２管壁（３１２ｂ）に形成されていてもよい。

また、請求項３に記載の発明では、第１ガイド部（４１）は、第１管壁（３１１ｂ）の長手方向中央部に配置されているとともに、第１管壁（３１１ｂ）の長手方向中心線（ＣＬ）に対して対称形状に形成されており、第２ガイド部（４２）は、第２管壁（３１２ｂ）の長手方向中央部に配置されているとともに、第２管壁（３１２ｂ）の長手方向中心線（ＣＬ）に対して対称形状に形成されていることを特徴としている。これによれば、第１、第２管壁（３１１ｂ、３１２ｂ）を構成する部材（３１）の誤組付けを防止することが可能となる。

また、請求項４に記載の発明では、第１、第２ガイド部（４１、４２）は、貫通孔（３２１）と対応する部位にそれぞれ形成されており、第１ガイド部（４１）と第２ガイド部（４２）との冷却管（３）の積層方向の距離（Ｌ３）は、第１管壁（３１１ｂ）と仕切部材（３２）との冷却管（３）の積層方向の距離（Ｌ１）と、第２管壁（３１２ｂ）と仕切部材（３２）との冷却管（３）の積層方向の距離（Ｌ２）とのうち、小さい方の距離以上となっていることを特徴としている。

これによれば、第１ガイド部（４１）と第２ガイド部（４２）との間の冷媒通路として、第１、第２冷媒通路（３０１、３０２）のうち通路高さ（冷媒通路（３０）の冷却管（３）積層方向の長さ）の小さい方と同等以上の通路高さを確保することができる。このため、第１、第２ガイド部（４１、４２）によって冷却媒体の流通抵抗が増加することを抑制できる。

また、請求項５に記載の発明では、冷却管（３）の積層方向および冷却媒体の流れ方向に対して共に直交する方向を、冷却管幅方向としたとき、発熱体（２）は、冷却管（３）における冷却管幅方向略中央部に配置されており、第１、第２ガイド部（４１、４２）は、冷媒通路（３０）の冷却管幅方向内側を流れている冷却媒体を、冷媒通路（３０）の冷却管幅方向外側へ導くように構成されていることを特徴としている。

発熱体（２）が冷却管（３）の冷却管幅方向略中央部に配置されている場合、冷却管（３）における発熱体（２）と対向する部位を通過した冷却媒体のうち、冷却管幅方向内側（冷却管幅方向における中央部近傍）を通過した冷却媒体の温度が、冷却管幅方向外側（冷却管幅方向における両縁部）を通過した冷却媒体の温度より高くなる。

このため、第１、第２ガイド部（４１、４２）を、冷媒通路（３０）の冷却管幅方向内側を流れている比較的高温の冷却媒体を、冷媒通路（３０）の冷却管幅方向外側へ導くように構成することで、第１、第２ガイド部（４１、４２）の冷却媒体流れ下流側において、冷却管幅方向中央部を流れる冷却媒体の温度を低下させることができる。これにより、冷却媒体流れ下流側に配置された発熱体（２）に対する冷却性能を向上させることが可能となる。

また、請求項６の記載の発明では、冷却管（３）は、第１、第２管壁（３１１ｂ、３１２ｂ）を構成する一対の外殻プレート（３１）と、一対の外殻プレート（３１）間に配置され、仕切部材を構成する中間プレート（３２）とを有しており、中間プレート（３２）と外殻プレート（３１）との間に、第１冷媒通路（３０１）および第２冷媒通路（３０２）がそれぞれ形成されていることを特徴としている。これによれば、冷却管（３）を容易に製造することが可能となる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、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る。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。図１は、本第１実施形態に係る積層型冷却器１を示す正面図である。

図１に示すように、本実施形態の積層型冷却器１は、複数の電子部品２を両面から冷却するもので、冷却媒体を流通させる冷媒通路３０（図２参照）を有する扁平形状の複数の冷却管３と、複数の冷却管３を連通する連通部材４とを備えている。複数の冷却管３は、電子部品２を両面から挟持できるように複数個積層配置されている。

図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図２に示すように、冷却管３には、電子部品２と当接する第１主面３１１ａを有する第１管壁３１１ｂに面した第１冷媒通路３０１と、第１主面３１１ａの反対側において電子部品２と当接する第２主面３１２ａを有する第２管壁３１２ｂに面した第２冷媒通路３０２とが設けられている。

具体的には、本実施形態の冷却管３は、いわゆるドロンカップ構造となっている。すなわち、冷却管３は、一対の外殻プレート３１と、一対の外殻プレート３１の間に配置される中間プレート３２とを有している。これにより、外殻プレート３１と中間プレート３２との間には、第１冷媒通路３０１および第２冷媒通路３０２がそれぞれ形成されている。したがって、冷却管３には、冷媒通路３０が冷却管３の厚み方向、すなわち冷却管３の積層方向に二段形成されている。なお、中間プレート３２が、本発明の仕切部材に相当している。

以下、一対の外殻プレート３１のうち、中間プレート３２とともに第１冷媒通路３０１を形成するものを第１外殻プレート３１１といい、中間プレート３２とともに第２冷媒通路３０２を形成するものを第２外殻プレート３１２ともいう。したがって、第１外殻プレート３１１は第１管壁３１１ｂを構成しており、第２外殻プレート３１２は第２管壁３１２ｂを構成している。

外殻プレート３１と中間プレート３２との間、すなわち第１冷媒通路３０１内および第２冷媒通路３０２内には、冷却媒体と冷却管３との伝熱面積を増加させるインナーフィン３３が配設されている。インナーフィン３３は波状に形成されており、これにより各冷媒通路３０１、３０２は、冷却管３の長手方向および厚み方向にともに直交する方向（以下、冷却管３の幅方向という）に複数に区画されている。なお、本実施形態では、冷却管３の幅方向は冷却風の流通方向と一致している。

図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。図３に示すように、インナーフィン３３は、冷却媒体の流れ方向に直列に２つ配設されており、各インナーフィン３３の間には、所定の隙間３２０が形成されている。以下、２つのインナーフィン３３のうち、冷却媒体流れ上流側に配置されるものを上流側インナーフィン３３ａといい、冷却媒体流れ下流側に配置されるものを下流側インナーフィン３３ｂという。

電子部品２の幅方向の長さは、冷却管３の幅方向の長さより短くなっている。また、電子部品２は、冷却管３の幅方向の略中央部に配置されている。

図１に戻り、冷却管３の外殻プレート３１における長手方向両端部には、外側、すなわち隣接する他の冷却管３側に突出する略円筒状のフランジ部３４が形成されている。そして、隣接する冷却管３のフランジ部３４同士をろう付けにより接合することにより、複数の冷却管３を連通する連通部材４が形成されている。

また、複数の冷却管３のうち積層方向最外側に配置される冷却管３を外側冷却管３ａとしたとき、２つの外側冷却管３ａのうち一方の外側冷却管３ａの長手方向両端部には、冷却媒体を積層型冷却器１に導入するための冷媒導入口４０１と、冷却媒体を積層型冷却器１から排出するための冷媒排出口４０２とがそれぞれ接続されている。冷媒導入口４０１および冷媒排出口４０２は、ろう付けにより一方の外側冷却管３ａに接合されている。なお、本実施形態の冷却管３、連通部材４、冷媒導入口４０１および冷媒排出口４０２は、アルミニウム製である。

冷媒導入口４０１から導入された冷却媒体は、連通部材４を通って長手方向における一方の端部から各冷却管３に流入し、それぞれの冷媒通路３０内を他方の端部に向かって流れる。そして、冷却媒体は、連通部材４を通って冷媒排出口４０２から排出される。このように、冷却媒体が冷媒通路３０を流通する間に、電子部品２との間で熱交換を行って、電子部品２を冷却するようになっている。なお、冷却媒体としては、本実施形態ではエチレングリコール系の不凍液が混入した水を用いている。

図４は図１のＣ−Ｃ断面図で、図５は図１のＤ−Ｄ断面図である。図４および図５に示すように、本実施形態の電子部品２は、ＩＧＢＴ等の半導体素子２０とダイオード（図示せず）とを内蔵した半導体モジュールである。そして、半導体モジュールは、自動車用インバータの一部を構成している。本実施形態では、図４に示すように、１つの半導体モジュール（電子部品２）内に１つの半導体素子２０が配置されているもの（以下、第１電子部品２１という）と、図５に示すように、１つの半導体モジュール（電子部品２）内に２つの半導体素子２０が配置されているもの（以下、第２電子部品２２という）との２種類の電子部品を備えている。また、第２電子部品２２内において、２つの半導体素子２０は、図５に示すように、冷却管３内の冷却媒体流れ方向に対して直列に配置されているとともに、冷却管３の幅方向における略中央部に配置されている。

図１に戻り、電子部品２は、冷却管３の第１、第２外殻プレート３１１、３１２のそれぞれに対して２個ずつ設けられている。換言すると、１枚の第１外殻プレート３１１に対して２個の電子部品２が設けられるとともに、１枚の第２外殻プレート３１２に対して２個の電子部品２が設けられている。各外殻プレート３１１、３１２に設けられた２つの電子部品２は、それぞれ冷却媒体の流れ方向に直列に配置されている。

また、本実施形態では、第１電子部品２１と第２電子部品とが、冷却管３の積層方向で交互に配置されている。換言すると、１つの冷却管３を構成する一対の外殻プレート３１１、３１２において、一方の外殻プレートに第１電子部品２１が配置されていれば、他方の外殻プレートには必ず第２電子部品２２が配置されている。すなわち、第１外殻プレート３１１に第１電子部品２１が配置されている冷却管３においては、第２外殻プレート３１２に第２電子部品２２が配置されており、第１外殻プレート３１１に第２電子部品２２が配置されている冷却管３においては、第２外殻プレート３１２に第１電子部品２１が配置されている。したがって、冷却管３において、第１外殻プレート３１１に配置される電子部品２の最大発熱量と、第２外殻プレート３１２に配置される電子部品２の最大発熱量とが異なっている。

図６（ａ）は図５のＥ−Ｅ断面図で、図６（ｂ）は図６（ａ）のＦ矢視図である。なお、図６（ａ）において、インナーフィン３３は図示を省略している。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、中間プレート３２には、第１冷媒通路３０１と第２冷媒通路３０２とを連通させる貫通孔３２１が設けられている。本実施形態では、貫通孔３２１は、中間プレート３２における冷却管３の長手方向略中央部に配設されている。

第１外殻プレート３１１における貫通孔３２１と対向する部位には、第１冷媒通路３０１を流れている冷却媒体を、貫通孔３２１を介して第２冷媒通路３０２へ導く第１ガイド部４１が設けられている。第１ガイド部４１は、第１外殻プレート３１１と一体に成形されている。

また、第２外殻プレート３１２における貫通孔３２１と対向する部位には、第２冷媒通路３０２を流れている冷却媒体を、貫通孔３２１を介して第１冷媒通路３０１へ導く第２ガイド部４２が設けられている。第２ガイド部４２は、第２外殻プレート３１２と一体に成形されている。

具体的には、第１、第２ガイド部４１、４２は、第１、第２外殻プレート３１１、３１２の板面から冷却管３の内側、すなわち中間プレート３２側に向けて突出する斜面部４１ａ、４２ａと、この斜面部面４１ａ、４２ａの冷却媒体流れ下流側の端部と第１、第２外殻プレート３１１、３１２の板面とを接続する接続部４１ｂ、４２ｂとをそれぞれ有して構成されている。接続部４１ｂ、４２ｂは、第１、第２外殻プレート３１１、３１２の板面に対して略垂直に延びている。また、傾斜面４１ａ、４２ａは、冷媒流れ下流側に向かうにつれて中間プレート３２に近づくように、冷却媒体の流通方向に対して傾斜している。本実施形態の傾斜面４１ａ、４２ａは、冷却管３の幅方向の全域にわたって同一の傾斜角度で第１、第２外殻プレート３１１、３１２の板面に対して傾斜するように形成されている。

図６（ａ）に示すように、本実施形態では、第１外殻プレート３１１と中間プレート３２との間の寸法、すなわち第１外殻プレート３１１と中間プレート３２との冷却管３の積層方向の距離（以下、第１冷媒通路高さという）Ｌ１と、第２外殻プレート３１２と中間プレート３２との間の寸法、すなわち第２外殻プレート３１２と中間プレート３２との冷却管３の積層方向の距離（以下、第２冷媒通路高さという）Ｌ２とが、略同一になっている。

そして、第１ガイド部４１と第２ガイド部との間の寸法、すなわち第１ガイド部４１と第２ガイド部との冷却管３の積層方向の距離（以下、ガイド部間高さという）Ｌ３は、第１冷媒通路高さＬ１および第２冷媒通路高さＬ２と同一になっている。このとき、第１、第２ガイド部４１、４２の第１、第２外殻プレート３１１、３１２板面からの突出高さ（すなわち第１、第２ガイド部４１、４２における第１、第２外殻プレート３１１、３１２から突出している部分の冷却管３の積層方向の高さ）Ｌ４、Ｌ５は、それぞれ第１、第２冷媒通路高さＬ１、Ｌ２の１／２となっている。

本実施形態のように、冷却管３の両外殻プレート３１に配置される電子部品２の最大発熱量が互いに異なっている場合、第２電子部品２２が配置された外殻プレート３１に面している冷媒通路（以下、高温側冷媒通路という）３０を通過する冷却媒体の温度が、第１電子部品２１が配置された外殻プレート３１に面している冷媒通路（以下、低温側冷媒通路という）３０を通過する冷却媒体の温度より高くなる。

このため、中間プレート３２に２つの冷媒通路３０を互いに連通させる貫通孔３２１を設けるとともに、各冷媒通路３０内に、一方の冷媒通路３０を流れている冷却媒体を、貫通孔３２１を介して他方の冷媒通路３０へ導く第１、第２ガイド部４１、４２を設けることで、高温側冷媒通路３０を流れている高温の冷却媒体と、低温側冷媒通路３０を流れている比較的低温の冷却媒体とを撹拌することができる。これにより、貫通孔３２１の冷却媒体流れ下流側において、高温側冷媒通路３０を流れる冷却媒体の温度を低下させることができる。したがって、積層型冷却器１の基本構造を変更することなく、冷却媒体流れ下流側に配置された電子部品２（特に第２電子部品２２）に対する冷却性能を向上させることが可能となる。

また、ガイド部間高さＬ３、すなわち第１ガイド部４１と第２ガイド部との間の寸法を、第１冷媒通路高さＬ１および第２冷媒通路高さＬ２と同一にすることで、第１ガイド部４１と第２ガイド部４２との間の冷媒通路として、第１、第２冷媒通路３０１、３０２と同等の通路高さ（冷媒通路３０の冷却管３積層方向の長さ）を確保することができる。このため、冷媒通路３０に第１、第２ガイド部４１、４２を設けることによる通水抵抗の増加を抑制することが可能となる。

また、冷却管３を、一対の外殻プレート３１と中間プレート３２とから構成された、いわゆるドロンカップ構造とすることで、冷却管３を容易に製造することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図７に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図７は、本第２実施形態における冷却管３を冷却管３の幅方向（冷却風の流通方向）から見た断面図で、図６（ａ）に対応している。

図７に示すように、第１、第２ガイド部４１、４２は、第１、第２外殻プレート３１１、３１２の長手方向（すなわち冷却媒体の流通方向）中央部にそれぞれ配置されている。そして、第１、第２ガイド部４１、４２は、第１、第２外殻プレート３１１、３１２の長手方向中心線ＣＬに対して対称形状に形成されている。

具体的には、第１、第２ガイド部４１、４２は、冷媒流れ下流側に向かうにつれて中間プレート３２に近づくように、冷却媒体の流通方向に対して傾斜した上流側斜面部４１ｃ、４２ｃと、冷媒流れ下流側に向かうにつれて中間プレート３２から遠ざかるように、冷却媒体の流通方向に対して傾斜した下流側斜面部４１ｄ、４２ｄと、上流側斜面部４１ｃ、４２ｃと下流側斜面部４１ｄ、４２ｄとを接続する中間接続部４１ｅ、４２ｅとをそれぞれ有して構成されている。

上流側斜面部４１ｃ、４２ｃは、下流側斜面部４１ｄ、４２ｄおよび中間接続部４１ｅ、４２ｅより冷却媒体流れ上流側に配置されている。そして、第１ガイド部４１の上流側斜面部４１ｃは、第１冷媒通路３０１を流れている冷却媒体を、貫通孔３２１を介して第２冷媒通路３０２へ導くようになっている。また、第２ガイド部４２の上流側斜面部４２ｃは、第２冷媒通路３０２を流れている冷却媒体を、貫通孔３２１を介して第１冷媒通路３０１へ導くようになっている。

下流側斜面部４１ｄ、４２ｄは、上流側斜面部４１ｃ、４２ｃおよび中間接続部４１ｅ、４２ｅより冷却媒体流れ下流側に配置されている。また、中間接続部４１ｅ、４２ｅは、上流側斜面部４１ｃ、４２ｃと下流側斜面部４１ｄ、４２ｄの間に配置され、冷却媒体の流通方向に対して平行に延びている。

このように構成された積層型冷却器１では、上記第１実施形態と同様の効果に加えて、外殻プレート３１の誤組付けを防止することが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図８に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図８は、本第３実施形態における冷却管３を冷却管３の厚み方向から見た概略平面図で、図６（ｂ）に対応している。

図８に示すように、本実施形態の第１ガイド部４１は、第１冷媒通路（図示せず）側に三角錐状に突出するように打ち出し成形されている。そして、第１ガイド部４１は、第１冷媒通路の幅方向中央部近傍を流れていた冷却媒体が、第２冷媒通路（図示せず）の幅方向外側に向かって流れるように、冷却媒体流れの向きを変更できるように構成されている。

具体的には、第１ガイド部４１における三角錐の底面（第１外殻プレート３１１上にある仮想面）が二等辺三角形状になっているとともに、底面の底辺が幅方向に対して略平行に配置されている。また、第１ガイド部４１における三角錐の底面の底辺は、底面の頂角より冷却媒体流れ下流側に配置されている。

図示を省略しているが、第２ガイド部も第１ガイド部４１と同様に構成されている。すなわち、第２ガイド部は、第２冷媒通路側に三角錐状に突出するように打ち出し成形されており、第２冷媒通路の幅方向中央部近傍を流れていた冷却媒体が、第１冷媒通路の幅方向外側に向かって流れるように、冷却媒体流れの向きを変更できるように構成されている。具体的には、第１ガイド部４１と同様、第２ガイド部における三角錐の底面（第２外殻プレート上にある仮想面）が二等辺三角形状になっているとともに、底面の底辺が幅方向に対して略平行に配置されている。また、第２ガイド部における三角錐の底面の底辺は、底面の頂角より冷却媒体流れ下流側に配置されている。

ところで、電子部品２が冷却管３の冷却管幅方向略中央部に配置されている場合、冷却管３における電子部品２と対向する部位を通過した冷却媒体のうち、冷却管幅方向内側（冷却管幅方向における中央部近傍）を通過した冷却媒体の温度が、冷却管幅方向外側（冷却管幅方向における両縁部）を通過した冷却媒体の温度より高くなる。

このため、冷却管３内に第１、第２ガイド壁４１、４２を設け、冷媒通路３０の冷却管幅方向外側を流れている比較的低温の冷却媒体を、冷媒通路３０の冷却管幅方向内側へ導くとともに、冷却管３内に第３ガイド壁４３を設け、冷媒通路３０の冷却管幅方向内側を流れている比較的高温の冷却媒体を、冷媒通路３０の冷却管幅方向外側へ導くことで、第１〜第３ガイド壁４１〜４３の冷却媒体流れ下流側において、冷却管幅方向中央部を流れる冷却媒体の温度を低下させることができる。これにより、冷却媒体流れ下流側に配置された電子部品２に対する冷却性能を向上させることが可能となる。

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、第１冷媒通路の通路高さＬ１と第２冷媒通路の通路高さＬ２を同一とした例について説明したが、第１冷媒通路の通路高さＬ１と第２冷媒通路の通路高さＬ２とが異なっていてもよい。この場合、ガイド部間高さＬ３が、第１冷媒通路の通路高さＬ１と第２冷媒通路の通路高さＬ２のうち、小さい方の高さ以上となっていればよい。また、ガイド部間高さＬ３が、第１冷媒通路高さＬ１と第２冷媒通路高さＬ２のうち、小さい方の高さより小さくなっていてもよい。

また、上記各実施形態では、電子部品２を、冷却管３の第１、第２外殻プレート３１１、３１２のそれぞれに対して２個ずつ設けた例について説明したが、これに限らず、電子部品２を、冷却管３の第１、第２外殻プレート３１１、３１２のそれぞれに対して３個以上ずつ設けてもよい。

第１実施形態に係る積層型冷却器１を示す正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 図１のＣ−Ｃ断面図である。 図１のＤ−Ｄ断面図である。 （ａ）は図５のＥ−Ｅ断面図で、（ｂ）は図６（ａ）のＦ矢視図である。 第２実施形態における冷却管３を冷却管３の幅方向（冷却風の流通方向）から見た断面図である。 第３実施形態における冷却管３を冷却管３の厚み方向から見た概略平面図である。 （ａ）は従来の積層型冷却器の断面図であり、（ｂ）は積層型冷却器における冷却管表面の温度分布を示す図である。

符号の説明

２…電子部品（発熱体）、３…冷却管、４…連通部材、３０…冷媒通路、３１…外殻プレート、３２…中間プレート（仕切部材）、４１…第１ガイド部、４２…第２ガイド部、３０１…第１冷媒通路、３０２…第２冷媒通路、３１１ａ…第１主面、３１１ｂ…第１管壁、３１２ａ…第２主面、３１２ｂ…第２管壁、３２１…貫通孔。

Claims (6)

1. 複数の発熱体（２）を両面から冷却する積層型冷却器であって、
   冷却媒体が流通する冷媒通路（３０）を有する扁平状に形成された複数の冷却管（３）と、
   前記複数の冷却管（３）を連通する連通部材（４）とを備え、
   前記複数の冷却管（３）は、前記冷却管（３）と交互に配置される前記発熱体（２）を両面から挟持できるように積層配置されており、
   前記冷却管（３）内には、前記冷媒通路（３０）を、前記発熱体（２）と当接する第１主面（３１１ａ）を有する第１管壁（３１１ｂ）に面した第１冷媒通路（３０１）と、前記第１主面（３１１ａ）の反対側において前記発熱体（２）と当接する第２主面（３１２ａ）を有する第２管壁（３１２ｂ）に面した第２冷媒通路（３０２）とに仕切る仕切部材（３２）が設けられており、
   前記発熱体（２）は、前記第１主面（３１１ａ）および前記第２主面（３１２ａ）のそれぞれに対して複数個ずつ設けられているとともに、前記冷却媒体の流れ方向に直列に配置されており、
   前記第１主面（３１１ａ）に当接する前記発熱体（２）の最大発熱量と、前記第２主面（３１２ａ）に当接する前記発熱体（２）の最大発熱量とが異なっており、
   前記仕切部材（３２）には、前記第１冷媒通路（３０１）と前記第２冷媒通路（３０２）とを連通する貫通孔（３２１）が設けられており、
   前記第１冷媒通路（３０１）内には、前記第１冷媒通路（３０１）を流れている前記冷却媒体を、前記貫通孔（３２１）を介して前記第２冷媒通路（３０２）へ導く第１ガイド部（４１）が設けられており、
   前記第２冷媒通路（３０２）内には、前記第２冷媒通路（３０２）を流れている前記冷却媒体を、前記貫通孔（３２１）を介して前記第１冷媒通路（３０１）へ導く第２ガイド部（４２）が設けられていることを特徴とする積層型冷却器。
2. 前記第１ガイド部（４１）は前記第１管壁（３１１ｂ）に形成されており、前記第２ガイド部（４２）は前記第２管壁（３１２ｂ）に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の積層型冷却器。
3. 前記第１ガイド部（４１）は、前記第１管壁（３１１ｂ）の長手方向中央部に配置されているとともに、前記第１管壁（３１１ｂ）の長手方向中心線（ＣＬ）に対して対称形状に形成されており、
   前記第２ガイド部（４２）は、前記第２管壁（３１２ｂ）の長手方向中央部に配置されているとともに、前記第２管壁（３１２ｂ）の長手方向中心線（ＣＬ）に対して対称形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の積層型冷却器。
4. 前記第１、第２ガイド部（４１、４２）は、前記貫通孔（３２１）と対応する部位にそれぞれ形成されており、
   前記第１ガイド部（４１）と前記第２ガイド部（４２）との前記冷却管（３）の積層方向の距離（Ｌ３）は、前記第１管壁（３１１ｂ）と前記仕切部材（３２）との前記冷却管（３）の積層方向の距離（Ｌ１）と、前記第２管壁（３１２ｂ）と前記仕切部材（３２）との前記冷却管（３）の積層方向の距離（Ｌ２）とのうち、小さい方の距離以上となっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の積層型冷却器。
5. 前記冷却管（３）の積層方向および前記冷却媒体の流れ方向に対して共に直交する方向を、冷却管幅方向としたとき、
   前記発熱体（２）は、前記冷却管（３）における前記冷却管幅方向略中央部に配置されており、
   前記第１、第２ガイド部（４１、４２）は、前記冷媒通路（３０）の前記冷却管幅方向内側を流れている前記冷却媒体を、前記冷媒通路（３０）の前記冷却管幅方向外側へ導くように構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の積層型冷却器。
6. 前記冷却管（３）は、前記第１、第２管壁（３１１ｂ、３１２ｂ）を構成する一対の外殻プレート（３１）と、前記一対の外殻プレート（３１）間に配置され、前記仕切部材を構成する中間プレート（３２）とを有しており、
   前記中間プレート（３２）と前記外殻プレート（３１）との間に、前記第１冷媒通路（３０１）および前記第２冷媒通路（３０２）がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の積層型冷却器。

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