JP2015185608A - 電力変換器用冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電力変換器用冷却装置の小型化を図りつつ、比較的簡易な冷媒流路構造を実現すること。【解決手段】電力変換器用冷却装置は、第１冷媒流路形成部材と、複数のフィンを備え、第１冷媒流路形成部材と協動して第１冷媒流路部を形成する第２冷媒流路形成部材と、第１冷媒流路形成部材と協動して第２冷媒流路部を形成する第３冷媒流路形成部材と、第１方向の一端側に設けられ、第１冷媒流路部と第２冷媒流路部とを連通し、第２方向で所定の第１長さを持つ第１開口部と、第１冷媒流路部における第１方向の他端側且つ第２方向の一方側に設けられ、所定の第２長さを持つ出口開口部と、第２冷媒流路部における第１方向の他端側且つ且つ第２方向の他方側に設けられ、第２冷媒流路部に連通する入口開口部と、第１方向で第１開口部よりも出口開口部側に形成され、第１冷媒流路部と第２冷媒流路部とを連通し、第１開口部よりも開口面積が小さい第２開口部とを含む。【選択図】図５

Description

本開示は、電力変換器用冷却装置に関する。

流入側ポートと流出側ポートとが同一側に配置され、三層構造の冷媒流通経路を備える発熱体冷却装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2010‐109079号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載の構成は、流入側ポートと流出側ポートとを同一側に配置するので冷却装置の小型化を図れる反面、冷媒流通経路の構造が比較的複雑になるという問題がある。

そこで、本開示は、電力変換器用冷却装置の小型化を図りつつ、比較的簡易な冷媒流路構造を実現することを目的とする。

本開示の一局面によれば、複数のフィン（４２）を備え、第１冷媒流路形成部材（７０）に対向して設けられ、第１冷媒流路形成部材（７０）と協動して、複数のフィン（４２）が内部に配置される第１冷媒流路部（７２０）を形成する第２冷媒流路形成部材（４０）と、
第２冷媒流路形成部材（４０）とは逆側で第１冷媒流路形成部材（７０）に対向して設けられ、第１冷媒流路形成部材（７０）と協動して第２冷媒流路部（８２０）を形成する第３冷媒流路形成部材（８０）と、
第１冷媒流路部（７２０）における第１方向の一端側に設けられ、第１冷媒流路部（７２０）と第２冷媒流路部（８２０）とを連通し、第１方向に交差する第２方向で所定の第１長さを持つ第１開口部（７３０）と、
第１冷媒流路部（７２０）における第１方向の他端側且つ第２方向の一方側に設けられ、第１冷媒流路部（７２０）に連通し、第２方向で第１長さよりも短い所定の第２長さを持つ出口開口部（７３２）と、
第２冷媒流路部（８２０）における第１方向の他端側且つ且つ第２方向の他方側に設けられ、第２冷媒流路部（８２０）に連通する入口開口部（７３４）と、
第１冷媒流路形成部材（７０）における第１方向で第１開口部（７３０）よりも出口開口部（７３２）側に形成され、第１冷媒流路部（７２０）と第２冷媒流路部（８２０）とを連通し、第１開口部（７３０）よりも開口面積が小さい第２開口部（７３６）とを含む、電力変換器用冷却装置（１）が提供される。

本開示によれば、電力変換器用冷却装置の小型化を図りつつ、比較的簡易な冷媒流路構造を実現することができる。

一実施例による電力変換器用冷却装置１を概略的に示す斜視図である。 電力変換器用冷却装置１を概略的に示す分解斜視図である。 電力変換器用冷却装置１を概略的に示す上面図である。 電力変換器用冷却装置１の断面図である。 図４（Ａ）のラインＣ−Ｃに沿った電力変換器用冷却装置１の断面図である。 第２開口部７３６の他の配置例の説明図である。 周壁の例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。

図１は、一実施例による電力変換器用冷却装置１を概略的に示す斜視図である。図２は、電力変換器用冷却装置１を概略的に示す分解斜視図である。図３は、電力変換器用冷却装置１を概略的に示す上面図であり、図４は、電力変換器用冷却装置１の断面図であり、（Ａ）は、図３のラインＡ−Ａに沿った断面図であり、（Ｂ）は、図３のラインＢ−Ｂに沿った断面図である。図５は、図４（Ａ）のラインＣ−Ｃに沿った電力変換器用冷却装置１の断面図である。尚、図２以降においては、半導体チップ１０Ａ，１０Ｂの図示は省略されている。また、図４及び図５のおいては、冷媒の流れが矢印にて模式的に示されている。また、図５のおいて、矢印の太さで模式的に流速の大小を表し、太い方が流速が速い（流量が大きい）ことを表す。

尚、電力変換器用冷却装置１の上下方向は、電力変換器用冷却装置１の搭載状態に応じて上下方向が異なるが、以下では、便宜上、図１のＺ方向における半導体チップ１０Ａ，１０Ｂが存在する側を“上側”とする。

冷却装置１が適用される電力変換器は、ハイブリッド車又は電気自動車で使用されるモータ駆動用のインバータやＤＣ／ＤＣコンバータであってよい。

半導体チップ１０Ａ，１０Ｂは、例えば、インバータの各アームを形成し、図１に示すように、３相に対応して、６組設けられる。半導体チップ１０Ａは、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）からなる半導体チップであり、半導体チップ１０Ｂは、ＦＷＤ（Free Wheeling Diode）からなる半導体チップである。半導体チップ１０Ａは、ＩＧＢＴに代えて、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field‐Effect Transistor)のような他のスイッチング素子を含んでもよい。半導体チップ１０Ａ，１０Ｂは、それぞれヒートスプレッダ２０上に半田（図示せず）により接合される。

ヒートスプレッダ２０は、半導体チップ１０Ａ，１０Ｂのそれぞれの組に対応して設けられる。ヒートスプレッダ２０は、それぞれ半導体チップ１０Ａ，１０Ｂで発生する熱を吸収し拡散する部材である。ヒートスプレッダ２０は、例えば銅、アルミなどの熱拡散性の優れた金属から形成される。

絶縁層３０は、樹脂接着剤や樹脂シートから構成されてよい。絶縁層３０は、例えばアルミナをフィラーとした樹脂で形成されてもよい。絶縁層３０は、図１に示すように、ヒートスプレッダ２０と第２冷媒流路形成部材４０の間に設けられ、ヒートスプレッダ２０と第２冷媒流路形成部材４０に接合する。絶縁層３０は、ヒートスプレッダ２０と第２冷媒流路形成部材４０との間の電気的な絶縁性を確保しつつ、ヒートスプレッダ２０から第２冷媒流路形成部材４０への高い熱伝導性を確保する。

第２冷媒流路形成部材４０は、ヒートシンクの形態であり、熱伝導性の良い材料から形成され、例えば、アルミなどの金属により形成される。第２冷媒流路形成部材４０は、上述の如く、上面がヒートスプレッダ２０に接合される。第２冷媒流路形成部材４０は、図２に示すように、下面側にフィン４２を備える。フィン４２は、図２（Ｂ）に示すように、ピンフィンである。フィン４２は、千鳥配置される。即ち、各フィン４２は、３つの隣接するフィン４２の中心を結ぶと正三角形（又は二等辺三角形）になるように配置される。但し、フィン４２の配置態様や形状等は任意である。例えばフィン４２は、ストレートフィンであってもよい。尚、第２冷媒流路形成部材４０は、２つ以上の部材で構成されてもよい。例えば、第２冷媒流路形成部材４０は、第１の金属板と、フィン４２を備えた第２の金属板とを結合して構成されてもよい。

第１冷媒流路形成部材７０は、ケースの形態であり、例えば鋳造で形成される。第１冷媒流路形成部材７０は、図２に示すように、上側が開口する上側凹部７２を含む。上側凹部７２は、略矩形断面の空間を形成する。上側凹部７２は、図２に示すように、略平らな底面を有する。但し、上側凹部７２は、底面に段差等を有してもよい。また、第１冷媒流路形成部材７０は、図４に示すように、下側が開口する下側凹部７４を含む。下側凹部７４は、上側凹部７２と同様、略矩形断面の空間を形成する。下側凹部７４は、上側凹部７２と同様、略平らな底面を有するが、底面に段差等を有してもよい。

第１冷媒流路形成部材７０は、上側に第２冷媒流路形成部材４０がボルト等により固定される。第１冷媒流路形成部材７０は、第２冷媒流路形成部材４０と協動して、第１冷媒流路部７２０（図４参照）を形成する。即ち、第１冷媒流路形成部材７０の上側凹部７２と第２冷媒流路形成部材４０の下面との間には、第１冷媒流路部７２０が形成される。第１冷媒流路部７２０には、フィン４２が配置されることになる。即ち、第２冷媒流路形成部材４０が図１に示すように第１冷媒流路形成部材７０に取り付けられた状態では、上側凹部７２内にはフィン４２が配置されることになる。フィン４２の先端は、上側凹部７２の底面から離間される。尚、第２冷媒流路形成部材４０の下面と第１冷媒流路形成部材７０の外周部の上面との間には、シール部材（図示せず）が設けられてよい。

第１冷媒流路部７２０は、図５に示すように、冷媒の主たる流れ方向がＸ方向（Ｘ２側からＸ１側）になるように第１開口部７３０及び出口開口部７３２を備える。尚、主たる流れ方向とは、冷媒全体の概略的流れとして方向である。局所的にみると、第１冷媒流路部７２０における冷媒は、第２冷媒流路形成部材４０のフィン４２の間や、第２冷媒流路形成部材４０のフィン４２と第１冷媒流路形成部材７０の側壁との隙間を通りながら、多様な方向で流れる。

第１開口部７３０は、第１冷媒流路形成部材７０におけるＸ方向のＸ２側の端部に形成される。第１開口部７３０は、第１開口部７３０は、図４及び図５に示すように、上側凹部７２と下側凹部７４とを連通する開口である。第１開口部７３０の形状は任意であるが、本例では、Ｙ方向に長い矩形の長穴の形態である。第１開口部７３０のＹ方向の幅は、好ましくは、第１冷媒流路部７２０のＹ方向の幅と同一であるが、第１冷媒流路部７２０のＹ方向の幅よりも若干小さくてもよい。第１開口部７３０のＸ方向の幅は任意である。尚、図４及び図５に示す例では第１開口部７３０は、第１冷媒流路部７２０におけるＸ方向のＸ２側の最端部に形成されているが、よりＸ１側に形成されてもよい。

出口開口部７３２は、第１冷媒流路形成部材７０におけるＸ方向のＸ１側の端部且つＹ方向のＹ２側に形成される。出口開口部７３２は、図４及び図５に示すように、上側凹部７２の底面の下方への窪み７２１を伴って形成されてもよい。出口開口部７３２は、後述する入口開口部７３４とＹ方向に並んで設けられる。出口開口部７３２のＹ方向の幅Ｗは、入口開口部７３４が設けられる関係上、第１冷媒流路部７２０のＹ方向の幅（及び第１開口部７３０のＹ方向の幅）よりも有意に小さくなる。

第３冷媒流路形成部材８０は、ケースの形態であり、例えば鋳造で形成される。第３冷媒流路形成部材８０は、図２及び図４に示すように、第１冷媒流路形成部材７０の下側凹部７４に対応した凸部８２を有する。尚、第３冷媒流路形成部材８０は、図４に示すように、凸部８２の下側に、凸部８２の形状に対応する凹部８４を備えてもよく、凹部８４内には、冷却が必要な任意の電子部品が配置されてもよい。

第３冷媒流路形成部材８０は、上側に第１冷媒流路形成部材７０がボルト等により固定される。第３冷媒流路形成部材８０は、第１冷媒流路形成部材７０と協動して、第２冷媒流路部８２０を形成する。即ち、第３冷媒流路形成部材８０の凸部８２と第１冷媒流路形成部材７０の下側凹部７４との間には、第２冷媒流路部８２０が形成される。尚、第３冷媒流路形成部材８０の外周部と第１冷媒流路形成部材７０の外周部との間には、シール部材（図示せず）が設けられてよい。

第２冷媒流路部８２０は、第１開口部７３０を介して第１冷媒流路部７２０に連通する。第２冷媒流路部８２０は、冷媒の主たる流れ方向がＸ方向（Ｘ１側からＸ２側）になるように第１開口部７３０及び入口開口部７３４を備える。尚、同様に、第２冷媒流路部８２０における冷媒の流れは、全体の概略的流れとしてＸ方向となる。

入口開口部７３４は、第１冷媒流路形成部材７０におけるＸ方向のＸ１側の端部且つＹ方向のＹ１側に形成される。入口開口部７３４は、図４（Ａ）に示すように、上側凹部７２のＸ１側の側壁７２２により下方に絞られる態様で形成されてもよい。

第２冷媒流路部８２０は、また、図５に示すように、第２開口部７３６を介して第１冷媒流路部７２０に連通する。第２開口部７３６の開口形状は任意であるが、本例では、円形の穴の形態である。第２開口部７３６は、第１開口部７３０よりも開口面積が有意に小さい。第２開口部７３６は、第１冷媒流路部７２０に対して任意の場所に形成されてもよいが、図５に示す例では、第２開口部７３６は、Ｘ方向のＸ１側の端部且つＹ方向のＹ１側の端部に設けられる。即ち、第２開口部７３６は、上面視で、第１冷媒流路部７２０の４隅の角のうちの、Ｘ方向のＸ１側且つＹ方向のＹ１側の角に設けられる。尚、第２開口部７３６は、複数形成されてもよい。例えば、第２開口部７３６は、上面視で、第１冷媒流路部７２０の４隅の角のうちの、Ｘ方向のＸ１側の両角にそれぞれ設けられてもよい。第２開口部７３６の他の配置例については後述する。

次に、電力変換器用冷却装置１における冷媒の流れについて説明する。

電力変換器用冷却装置１には、入口開口部７３４から冷媒が供給される。尚、冷媒は、水や油等の任意の流体であってよい。入口開口部７３４に供給された冷媒は、図４（Ａ）にて矢印（白抜きの矢印）で模式的に示すように、第２冷媒流路部８２０をＸ方向にＸ２側に向かって流れる。次いで、冷媒は、図４にて矢印で模式的に示すように、第１開口部７３０を通って第１冷媒流路部７２０に導入される。第１冷媒流路部７２０に導入された冷媒は、図４（Ｂ）にて矢印で模式的に示すように、第１冷媒流路部７２０をＸ方向にＸ１側に向かって流れる（即ち折り返す態様で流れ方向が反転する）。次いで、冷媒は、図４（Ｂ）にて矢印で模式的に示すように、出口開口部７３２から排出される。このようにして、冷媒は、Ｘ方向で折り返す態様で電力変換器用冷却装置１内を流れる。この間、冷媒は、フィン４２等から熱を奪い、半導体チップ１０Ａ，１０Ｂ等を冷却する。

図１乃至図５に示す電力変換器用冷却装置１によれば、上述の如く、第１冷媒流路部７２０及び第２冷媒流路部８２０は、上下に配置され（即ち、２層構造とされ）、入口開口部７３４及び出口開口部７３２は、第１冷媒流路部７２０及び第２冷媒流路部８２０のＸ方向及びＹ方向の４方のうちの一方（Ｘ１側）のみに配置される。これにより、電力変換器用冷却装置１の構造の簡略化と共に小型化を図ることができる。

ところで、図１乃至図５に示す電力変換器用冷却装置１では、入口開口部７３４及び出口開口部７３２はＹ方向に並んで配置されるので、出口開口部７３２のＹ方向の幅Ｗは、第１開口部７３０のＹ方向の幅よりも有意に小さくなる。第１冷媒流路部７２０内では、第１開口部７３０からの冷媒は、出口開口部７３２に向かって流れるので、図５に矢印で模式的に示すように、Ｘ方向のＸ１側における出口開口部７３２の存在しない領域では流速が小さくなる傾向となる。即ち、第１冷媒流路部７２０内において流速が局所的に小さい領域が生じる傾向となる。

この点、本実施例によれば、上述の如く、第１冷媒流路部７２０と第２冷媒流路部８２０との間には、第２開口部７３６が設けられる。従って、第２冷媒流路部８２０内の冷媒は、第２冷媒流路部８２０をＸ方向にＸ２側に向かって流れる際に、一部が第２開口部７３６を介して第１冷媒流路部７２０内に導入される。第２開口部７３６は、第１冷媒流路部７２０における下流側（即ち、第１開口部７３０よりもＸ１側）に配置される。これにより、図５にて矢印Ｒ１で示すように、第２開口部７３６から出口開口部７３２に向かう流速が増加する。これにより、第１冷媒流路部７２０内において流速が局所的に小さくなる領域を低減することができ、第２冷媒流路形成部材４０上の半導体チップ１０Ａ，１０Ｂの均一な冷却が容易となる。

図６は、第２開口部７３６の他の配置例の説明図であり、図５に示した断面図に対応した断面視を示す。図６には、説明の都合上、ヒートスプレッダ２０の配置領域が模式的に一点鎖線で示されている。

図６に示す例では、第２開口部７３６は、ヒートスプレッダ２０（発熱体の一例）の配置領域に対してそれぞれ配置される。第２開口部７３６は、上面視で、ヒートスプレッダ２０の配置領域にＸ２側に隣接する。尚、第２開口部７３６は、上面視で、ヒートスプレッダ２０の配置領域内に部分的に又は全体が含まれてもよいし、ヒートスプレッダ２０の配置領域に対して僅かな距離だけＸ２側に離間して隣接してもよい。

図６に示す例によれば、上面視で、第１冷媒流路部７２０内におけるヒートスプレッダ２０の配置領域に対応した部位の上流側で冷媒の流速を高めることができる。これにより、ヒートスプレッダ２０を効率的に冷却することができ、ひいてはヒートスプレッダ２０上の半導体チップ１０Ａ，１０Ｂを効率的に冷却することができる。

尚、図６に示す例では、第２開口部７３６は、各ヒートスプレッダ２０の配置領域の全てに対してそれぞれ設けられているが、各ヒートスプレッダ２０の配置領域のうちの一部のみに対して設けられてもよい。例えば、第２開口部７３６は、Ｘ方向のＸ１側且つＹ方向両側端部の２つのヒートスプレッダ２０の配置領域に対して設けられてもよい。

また、図６に示す例では、第２開口部７３６は、ヒートスプレッダ２０の配置領域に対してそれぞれ配置されているが、半導体チップ１０Ａ，１０Ｂ（発熱体の他の例）の配置領域に対してそれぞれ配置されてもよい。即ち、ヒートスプレッダ２０の配置領域に代えて、半導体チップ１０Ａ，１０Ｂの配置領域を同様の態様で基準として第２開口部７３６を配置してもよい。

図７は、第２開口部７３６に対して任意的に設けられてよい周壁の例を示す図である。尚、図７に示す周壁の各例は、上述した複数存在しうる第２開口部７３６のうちの１つ又は複数個に対して設けられてよい。

図７（Ａ）に示す例では、周壁７３６１は、第１冷媒流路部７２０に突出する。周壁７３６１は、第１冷媒流路形成部材７０の上側凹部７２の底面に形成される。周壁７３６１は、第２開口部７３６（本例では円形の開口）まわりに沿って形成され、上面視で、Ｘ方向のＸ１側が開くＵ字形状を有する。即ち、周壁７３６１は、Ｘ方向で第２開口部７３６のＸ２側のみに形成される。

ところで、このような周壁７３６１が設けられない場合、第２開口部７３６から第１冷媒流路部７２０に流出する冷媒は、上流側（Ｘ２側）に向かう流速成分を有する。かかる冷媒の流速成分は、第１開口部７３０からの冷媒の主たる流れ（Ｘ方向でＸ１側に向かう流れ）に対する抵抗となり、第１開口部７３０からの冷媒の主たる流れの流速を低減してしまう虞がある。

これに対して、周壁７３６１を備える場合は、第２開口部７３６から第１冷媒流路部７２０に流出する冷媒は、周壁７３６１が存在するため、上流側（Ｘ２側）に向かう流速成分が低減される（矢印Ｒ２参照）。これにより、第２開口部７３６に起因した不都合（即ち第１開口部７３０からの冷媒の主たる流れの流速を低減してしまうこと）を抑制することができる。尚、周壁７３６１の高さは任意であるが、かかる機能を効果的に実現できるように決定される。

尚、図７（Ａ）に示す例では、周壁７３６１は、上面視で、Ｘ方向のＸ１側が開くＵ字形状を有し、出口開口部７３２に向かう側が開くＵ字形状を有してもよい。

図７（Ｂ）に示す例では、周壁７３６２は、上面視で、Ｘ方向のＸ１側が開くＵ字形状を有し、Ｕ字型の幅（Ｙ方向の幅）がＸ１側に向かうにつれて広くなる。他の構成は、周壁７３６１と同様であってよい。

周壁７３６２を備える場合も、周壁７３６１を備える場合と同様の効果を得ることができる。尚、周壁７３６２を備える場合、図７（Ｂ）にて矢印Ｒで示すように、第１冷媒流路部７２０において第２開口部７３６からの冷媒をＸ１側が広がる態様でＸ方向のＸ１側に流すことができる。

尚、図７（Ｂ）に示す例では、周壁７３６２は、上面視で、Ｘ方向のＸ１側が開くＵ字形状を有し、出口開口部７３２に向かう側が開くＵ字形状を有してもよい。

図７（Ｃ）に示す例では、周壁７３６３は、Ｙ方向に直線的に延在する。周壁７３６３は、Ｘ方向で第２開口部７３６のＸ２側のみに形成される。

周壁７３６３を備える場合も、周壁７３６１を備える場合と同様の効果を得ることができる。尚、周壁７３６３は、Ｘ方向のＸ２側からＸ１側に向かうにつれて高さが徐々に高くなる形態であってもよい。この場合、第１開口部７３０からの冷媒の主たる流れに対する周壁７３６３の抵抗を低減することができる。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

例えば、上述した実施例では、入口開口部７３４は、第１冷媒流路形成部材７０により形成されているが、他の部材（例えば第３冷媒流路形成部材８０又は別の新たな部材）により全部又は一部が形成されてもよい。出口開口部７３２についても同様である。

また、上述した実施例では、第１冷媒流路形成部材７０と第３冷媒流路形成部材８０とは別部材として形成されているが、第３冷媒流路形成部材８０の一部又は全部が第１冷媒流路形成部材７０と一体に形成されてもよい。

また、上述した実施例では、第３冷媒流路形成部材８０は、凸部８２を有しているが、かかる凸部８２の無い構成であってもよい。

また、上述の実施例では、半導体チップ１０Ａ，１０Ｂが接合される基板は、ヒートスプレッダ２０であったが、半導体チップ１０Ａ，１０Ｂは、他の任意の基板に配置されてもよい。例えば、半導体チップ１０Ａ，１０Ｂが接合される基板は、セラミック基板の両面にアルミ板を備えたＤＢＡ（Direct Brazed Aluminum）基板や、セラミック基板の両面に銅板を備えたＤＢＣ（Direct Brazed Copper）基板であってもよい。

なお、以上の実施例に関し、さらに以下を開示する。
（１）第１冷媒流路形成部材７０と、
複数のフィン４２を備え、第１冷媒流路形成部材７０に対向して設けられ、第１冷媒流路形成部材７０と協動して、複数のフィン４２が内部に配置される第１冷媒流路部７２０を形成する第２冷媒流路形成部材４０と、
第２冷媒流路形成部材４０とは逆側で第１冷媒流路形成部材７０に対向して設けられ、第１冷媒流路形成部材７０と協動して第２冷媒流路部８２０を形成する第３冷媒流路形成部材８０と、
第１冷媒流路部７２０における第１方向の一端側に設けられ、第１冷媒流路部７２０と第２冷媒流路部８２０とを連通し、第１方向に交差する第２方向で所定の第１長さを持つ第１開口部７３０と、
第１冷媒流路部７２０における第１方向の他端側且つ第２方向の一方側に設けられ、第１冷媒流路部７２０に連通し、第２方向で第１長さよりも短い所定の第２長さを持つ出口開口部７３２と、
第２冷媒流路部８２０における第１方向の他端側且つ且つ第２方向の他方側に設けられ、第２冷媒流路部８２０に連通する入口開口部７３４と、
第１冷媒流路形成部材７０における第１方向で第１開口部７３０よりも出口開口部７３２側に形成され、第１冷媒流路部７２０と第２冷媒流路部８２０とを連通し、第１開口部７３０よりも開口面積が小さい第２開口部７３６とを含む、電力変換器用冷却装置１。

（１）に記載の構成によれば、第１冷媒流路部７２０及び第２冷媒流路部８２０は、第１冷媒流路形成部材７０の両側に形成され、入口開口部７３４及び出口開口部７３２の双方は、第１冷媒流路部７２０及び第２冷媒流路部８２０の第１方向の他端側に配置される。これにより、電力変換器用冷却装置１の冷媒流路構造の簡略化と共に電力変換器用冷却装置１の小型化を図ることができる。また、第２開口部７３６を設けることによって、第１冷媒流路部７２０及び第２冷媒流路部８２０の第１方向の他端側に入口開口部７３４及び出口開口部７３２の双方を配置したことによる不都合、即ち出口開口部７３２の第２長さが第１長さよりも短いことにより第１冷媒流路部７２０内において冷媒の流速が局所的に小さい領域が発生してしまう不都合を抑制することができる。

（２）第２開口部７３６は、第１方向の他端側且つ第２方向の他方側に位置する、（１）に記載の電力変換器用冷却装置１。

（２）に記載の構成によれば、第１方向の他端側且つ第２方向の他方側における流速の低下を低減することができる。尚、第１方向の他端側且つ第２方向の他方側は、出口開口部７３２が存在しないので、第２開口部７３６が存在しない場合には流速が小さくなる傾向となる。

（３）第２冷媒流路形成部材４０は、複数のフィン４２が形成される側とは逆側に発熱体が配置され、
第２開口部７３６は、第１方向及び第２方向に垂直な方向に視たとき、発熱体の配置領域に対して第１方向で第１開口部７３０側で隣接する、（１）又は（２）に記載の電力変換器用冷却装置１。

（３）に記載の構成によれば、発熱体の配置領域の上流側に第２開口部７３６から第２冷媒流路部８２０内の冷媒を供給することができ、発熱体を効率的に冷却することができる。

（４）第２開口部７３６に対して設けられ、第１冷媒流路部７２０に突出する周壁７３６１，７３６２，７３６３を備え、
周壁７３６１，７３６２，７３６３は、第２開口部７３６における第１方向で第１開口部７３０側のみに設けられる、（１）〜（３）のうちのいずれかに記載の電力変換器用冷却装置１。

（４）に記載の構成によれば、第２冷媒流路部８２０内の冷媒が第２開口部７３６から第１冷媒流路部７２０に導入される際に有する流速成分であって、第１方向で第１開口部７３０側に向かう方向の流速成分を周壁７３６１，７３６２，７３６３より低減することができる。これにより、第２開口部７３６からの冷媒の導入に起因して第１冷媒流路部７２０内の第１開口部７３０からの流れが阻害されるのを抑制することができる。

１ 冷却装置
１０Ａ，１０Ｂ 半導体チップ
２０ ヒートスプレッダ
３０ 絶縁層
４０ 第２冷媒流路形成部材
４２ フィン
７０ 第１冷媒流路形成部材
７２ 上側凹部
７４ 下側凹部
７２０ 第１冷媒流路部
７３０ 第１開口部
７３２ 出口開口部
７３４ 入口開口部
７３６ 第２開口部
７３６１，７３６２，７３６３ 周壁
８０ 第３冷媒流路形成部材
８２０ 第２冷媒流路部

Claims (4)

1. 第１冷媒流路形成部材と、
   複数のフィンを備え、前記第１冷媒流路形成部材に対向して設けられ、前記第１冷媒流路形成部材と協動して、前記複数のフィンが内部に配置される第１冷媒流路部を形成する第２冷媒流路形成部材と、
   前記第２冷媒流路形成部材とは逆側で前記第１冷媒流路形成部材に対向して設けられ、前記第１冷媒流路形成部材と協動して第２冷媒流路部を形成する第３冷媒流路形成部材と、
   前記第１冷媒流路部における第１方向の一端側に設けられ、前記第１冷媒流路部と前記第２冷媒流路部とを連通し、前記第１方向に交差する第２方向で所定の第１長さを持つ第１開口部と、
   前記第１冷媒流路部における前記第１方向の他端側且つ前記第２方向の一方側に設けられ、前記第１冷媒流路部に連通し、前記第２方向で前記第１長さよりも短い所定の第２長さを持つ出口開口部と、
   前記第２冷媒流路部における前記第１方向の他端側且つ且つ前記第２方向の他方側に設けられ、前記第２冷媒流路部に連通する入口開口部と、
   前記第１冷媒流路形成部材における前記第１方向で前記第１開口部よりも前記出口開口部側に形成され、前記第１冷媒流路部と前記第２冷媒流路部とを連通し、前記第１開口部よりも開口面積が小さい第２開口部とを含む、電力変換器用冷却装置。
2. 前記第２開口部は、前記第１方向の他端側且つ前記第２方向の前記他方側に位置する、請求項１に記載の電力変換器用冷却装置。
3. 前記第２冷媒流路形成部材は、前記複数のフィンが形成される側とは逆側に発熱体が配置され、
   前記第２開口部は、前記第１方向及び前記第２方向に垂直な方向に視たとき、前記発熱体の配置領域に対して前記第１方向で前記第１開口部側で隣接する、請求項１又は２に記載の電力変換器用冷却装置。
4. 前記第２開口部に対して設けられ、前記第１冷媒流路部に突出する周壁を備え、
   前記周壁は、前記第２開口部における前記第１方向で前記第１開口部側のみに設けられる、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の電力変換器用冷却装置。

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