JP7204825B2 - 冷却部品、および装置 - Google Patents

冷却部品、および装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7204825B2
JP7204825B2 JP2021102169A JP2021102169A JP7204825B2 JP 7204825 B2 JP7204825 B2 JP 7204825B2 JP 2021102169 A JP2021102169 A JP 2021102169A JP 2021102169 A JP2021102169 A JP 2021102169A JP 7204825 B2 JP7204825 B2 JP 7204825B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
channel
cooling
coolant
cooled
cooling component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021102169A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2023001445A (ja
Inventor
聡 磯谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Platforms Ltd
Original Assignee
NEC Platforms Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Platforms Ltd filed Critical NEC Platforms Ltd
Priority to JP2021102169A priority Critical patent/JP7204825B2/ja
Priority to EP22828042.6A priority patent/EP4343830A1/en
Priority to PCT/JP2022/017021 priority patent/WO2022270123A1/ja
Publication of JP2023001445A publication Critical patent/JP2023001445A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7204825B2 publication Critical patent/JP7204825B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4871—Bases, plates or heatsinks
    • H01L21/4882—Assembly of heatsink parts
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/18—Packaging or power distribution
    • G06F1/183—Internal mounting support structures, e.g. for printed circuit boards, internal connecting means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/20—Cooling means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Description

本発明は、冷却部品、および装置に関する。
熱を発する電子部品から熱を受けて、電子部品を冷却する冷却部品がある。特許文献１には、冷却部品において、発熱部品の発熱密度が高い箇所に冷媒を最初に供給し、発熱部品の他の箇所へ、発熱部品の発熱密度が高い箇所を冷却した冷媒を供給することが記載されている。
また、特許文献２には、冷却すべき冷却対象物の熱を奪う吸熱部のプレート状フィンに対して垂直かつフィンの中央部に、冷媒を供給する流入ノズルが配置されることが記載されている。
また、特許文献３には、冷却部品が、熱源に連結された接触層と、接触層に冷媒を供給する流路と接触層から冷媒を回収する流路とが接触層の上部に形成されることが記載されている。また、冷却部品において、接触層の複数の箇所へ冷媒が供給され、また、接触層において他の複数の箇所から、冷媒が取り除かれることが記載されている。
また、特許文献４には、冷却部品が、電子部品の中央部を優先して冷却した後に、螺旋状、または蛇行状パターンに、冷却部品の底面に沿うように形成された流路を経由する過程で電子部品の全面を均温に冷却することが記載されている。
特開２０１４－１８３０７２号公報 特開２００７－１８０５０５号公報 特表２００６－５１７７２８号公報 特開平０８－２４１９４３号公報
しかし、特許文献１に記載の冷却部品では、発熱部品の発熱密度が高い箇所から受熱したことにより温度が上昇した冷媒が、発熱部品に接する冷却部品の底面に沿うように形成された流路を通過しつつ、発熱部品の他の箇所を冷却する。冷却部品において、発熱部品に接する冷却部品の底面に沿うように形成された流路を通過する間も冷媒は受熱するので、冷媒の温度がさらに上昇する。このように、特許文献１に記載の冷却部品では、発熱部品の発熱密度が高い箇所を優先して冷却した場合に、発熱部品の発熱密度が高い箇所の冷却に用いられた冷媒を用いて、発熱部品の他の領域を効率的に冷却することができない。
また、特許文献２に記載の冷却装置では、流入ノズルから、フィンの中央部に冷媒が供給され、フィンの両端に向かって冷媒が通過する。フィンの両端に向かって冷媒が通過する間、冷媒が受熱するので、フィンの端部の付近の冷媒の温度は上昇する。そのため、特許文献２に記載の冷却装置では、冷却対象物において、フィンの中央部に対向する部分を優先して冷却した場合に、冷却に用いられた冷媒を用いて、冷却対象物の他の領域を効率的に冷却することができない。
また、特許文献３に記載の冷却部品では、接触層に供給された冷媒は、接触層を流れ、そして接触層の上部に形成された流路に回収されて、冷却部品外に排出される。このように、熱源のある領域を冷却した冷媒を再度冷却に用いていないので、特許文献３に記載の冷却部品では、熱源のある領域を優先して冷却した場合に、熱源の冷却に用いられた冷媒を用いて、熱源の他の領域を効率的に冷却することができない。
また、特許文献４に記載の冷却部品では、電子部品の中央部から受熱したことにより温度が上昇した冷媒が、冷却部品の底面に沿うように形成された流路を通過しつつ、電子部品の他の箇所を冷却する。冷却部品において、底面に沿うように形成された流路を通過する間も冷媒は電子部品から受熱するので、さらに冷媒の温度が上昇する。このように、特許文献４に記載の冷却部品では、電子部品の中央部を優先して冷却した場合に、電子部品の冷却に用いられた冷媒を用いて、電子部品の中央部以外の領域を効率的に冷却することができない。
このように、特許文献１から特許文献４に記載の冷却部品では、冷却対象物のある領域を優先して冷却した場合に、冷却対象物の冷却に用いられた冷媒を用いて、冷却対象物の他の領域を効率的に冷却できないという問題点がある。
本発明の目的の一例は、冷却対象物のある領域を優先して冷却した場合に、冷却対象物の冷却に用いられた冷媒を用いて、冷却対象物の他の領域を効率的に冷却することができる冷却部品、および装置を提供することにある。
本発明の一態様において、冷却部品は、発熱によってより高い温度に上昇する高温領域と、発熱によって高温領域より低温になる他の領域と、を含む冷却対象物を冷却し、上流側の供給口から供給され下流側の排出口に向けて排出される冷媒が流れる流路が、内部に配置された冷却部品であって、高温領域に対向する冷却部位と、他の領域に対向する他の冷却部位とを含み、流路は、高温領域に対向する冷却部位の内部に配置された上流側流路を含み、供給口から供給された冷媒によって高温領域を冷却する冷媒供給流路と、冷媒供給流路に接続する接続流路と、他の冷却部位の内部に配置され、かつ接続流路に接続される下流側流路を含み、接続流路から供給される前記冷媒によって他の領域を冷却し、冷媒を排出口に排出する冷媒排出流路と、を含み、接続流路は、上流側流路よりも冷却対象物からの距離が離れた位置に配置される。
本発明の冷却部品により、冷却対象物のある領域を優先して冷却した場合に、冷却対象物の冷却に用いられた冷媒を用いて、冷却対象物の他の領域を効率的に冷却することができる。
本発明における第一の実施形態の冷却部品の構成例を示す透過斜視図である。 本発明における第一の実施形態の冷却部品および冷却対象物を備える装置の構成例を示す透過分解斜視図である。 本発明における第二の実施形態の冷却部品および冷却対象物を備える装置の構成例を示す透過分解斜視図である。 本発明における第二の実施形態の冷却部品の分解斜視図である。 図３に示す装置のＶ－Ｖ線断面図である。 第二の実施形態の冷却部品における冷却流路形成層より下の積層構造と冷却対象物とを示し、かつ上流側流路内において冷媒が流れる方向を示す、図３のＶＩ－ＶＩ線断面図である。 第二の実施形態の冷却部品における第二中間層より下の積層構造と冷却対象物とを示し、かつ接続流路内において冷媒が流れる方向を示す、図３のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。 第二の実施形態の冷却部品における冷却流路形成層より下の積層構造と冷却対象物とを示し、かつ下流側流路内において冷媒が流れる方向を示す、図３のＶＩ－ＶＩ線断面図である。 第二の実施形態の冷却部品における第四中間層より下の積層構造と冷却対象物とを示し、かつ冷媒排出流路において冷媒が流れる方向を示す、図３のＩＸ－ＩＸ線断面図である。 図３に示す装置の立体図である。
［第一の実施形態］
本発明の第一の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における冷却部品１の構成例を示す透過斜視図である。図２は、本実施形態における冷却部品１および冷却対象物２を備える装置の構成例を示す透過分解斜視図である。図１と図２とには、ｘｙｚ軸が示される。ｘ軸は、後述する冷却対象物２の高温領域２１と他の領域２２－１と他の領域２２－２とが配列される方向である。ｙ軸は、ｘ軸に垂直な方向であり、かつ冷却対象物２の高温領域２１と他の領域２２－１と他の領域２２－２とが延伸する方向である。ｚ軸は、ｘ軸とｙ軸とに垂直な方向である。また、ｚ軸は、冷却部品１の高さの方向に平行な方向である。以下の説明では、ｘｙｚ軸の各々の矢印が指し示す方向を、正の方向とする。また、以下の説明では、ｘｙｚ軸の各々の矢印が指し示す正の方向と反対の方向を負の方向とする。また、図１および図２の冷却部品１内の矢印は、冷却媒体（冷媒）が流れる方向を模式的に示したものである。
なお、図１および図２では、後述する上流側流路１３４－１を通過する冷媒の流れを示す矢印と、上流側流路１３４－６を通過する冷媒の流れを示す矢印とが図示される。また、図１および図２では、上流側流路１３４－２～１３４－５を通過する冷媒の流れを示す矢印は図示を省略されている。
図２に示すように、本実施形態の冷却部品１は、冷却対象物２を冷却し、上流側の供給口１３１から供給され下流側の排出口１５３に向けて排出される冷媒が流れる流路が内部に配置される。流路は、たとえば、冷却部品１の内部空間である。冷却対象物２は、発熱によってより高い温度に上昇する高温領域２１と、発熱によって高温領域２１より低温になる他の領域２２－１，２２－２と、を含む。冷却対象物２の高温領域２１は、冷却対象物２の他の領域２２－１，２２－２よりも高温になる領域であるともいえる。また、冷却対象物２の高温領域２１は、冷却対象物２の他の領域２２－１，２２－２よりも発熱密度が高い領域であるともいえる。図２には、高温領域２１の他の領域２２－１，２２－２との境目が、破線で模式的に示される。
また、冷却部品１は、冷却対象物２の高温領域２１に対向する冷却部位１１と、他の冷却部位１２－１，１２－２とを含む。他の冷却部位１２－１は、冷却対象物２の他の領域２２－１に対向する。他の冷却部位１２－２は、冷却対象物２の他の領域２２－２に対向する。
冷却部品１に配置された流路には、冷媒供給流路１３と接続流路１４と冷媒排出流路１５とが含まれる。
冷却部品１は、たとえば、冷媒供給流路１３と接続流路１４と冷媒排出流路１５とが形成された２つ以上の複数の層が、順次積層されることによって製造される。
冷媒供給流路１３は、冷却対象物２の高温領域２１に対向する冷却部位１１の内部に配置された上流側流路１３４－１，１３４－２，１３４－３，１３４－４，１３４－５，１３４－６を含む。冷媒供給流路１３は、供給口１３１から供給された冷媒によって冷却対象物２の高温領域２１を冷却する。
具体的に、冷媒供給流路１３は、供給口１３１と矩形流路１３２と矩形流路１３３と上流側流路１３４－１～１３４－６とを含む。
供給口１３１は、冷却部品１の上面に配置された開口部である。たとえば、供給口１３１の開口部のｘｙ平面に平行な断面の形状は、円形である。
矩形流路１３２は、ｘｙ平面に沿って形成された流路である。矩形流路１３２は、供給口１３１の下に配置される。矩形流路１３２を形成する空間の底面および上面の一辺の長さは、供給口１３１の円形の開口部の直径より長い。
矩形流路１３３は、ｘｚ平面に沿って形成された流路である。矩形流路１３３を形成する空間の上面の位置は、矩形流路１３２を形成する空間の上面の位置と等しい。また、矩形流路１３３を形成する空間のｚ軸方向の長さは、矩形流路１３２を形成する空間のｚ軸方向の長さより長い。矩形流路１３３は、上流側流路１３４－１～１３４－６の一方の端部の上に形成される。具体的には、矩形流路１３３は、後述する矩形流路１４１と反対側に配置され、かつ上流側流路１３４－１～１３４－６の一方の端部の上に配置される。矩形流路１３３は、上流側流路１３４－１～１３４－６の各々に接続される。
上流側流路１３４－１～１３４－６の各々は、ｙｚ平面に沿って形成された矩形流路である。上流側流路１３４－１～１３４－６の各々は、冷却対象物２の高温領域２１に対向する冷却部位１１の内部に配置された流路である。たとえば、上流側流路１３４－１～１３４－６の各々は、ｙｚ平面に沿って形成された板状部材によって仕切られている。上流側流路１３４－１～１３４－６の各々は、後述する接続流路１４の矩形流路１４１と接続される。
接続流路１４は、冷媒供給流路１３に接続する。接続流路１４は、上流側流路１３４－１～１３４－６よりも冷却対象物２からの距離が離れた位置に配置される。距離は、たとえば、ｚ軸方向の距離である。
具体的に、接続流路１４は、矩形流路１４１とＵ字形流路１４２とを含む。
たとえば、矩形流路１４１は、ｘｙ平面に沿って形成された流路である。矩形流路１４１は、矩形流路１３３と反対側に配置され、かつ上流側流路１３４－１～１３４－６の端部の上に配置される。矩形流路１４１を形成する空間の上面は、Ｕ字形流路１４２に接続される。
Ｕ字形流路１４２は、矩形流路１４１の上にｘｙ平面に沿って形成され、かつ長手方向がｘ軸に平行な１つの矩形流路と、ｘｙ平面に沿って形成され、かつ長手方向がｙ軸に平行な２つの矩形流路とで構成される。Ｕ字形流路１４２において、ｘ軸に平行な１つの矩形流路とｙ軸に平行な２つの矩形流路とが互いに接続されることにより、Ｕ字形の流路を構成する。
Ｕ字形流路１４２において、ｘｙ平面に沿って形成される空間の下に矩形流路１４１において、ｘｙ平面に沿って形成される空間が配置される。Ｕ字形流路１４２が形成される空間と、矩形流路１４１が形成される空間とが互いに接続される。また、Ｕ字形流路１４２において、ｙ軸に平行な２つの矩形流路の一方は、下流側流路１５１－１と接続される。また、Ｕ字形流路１４２において、ｙ軸に平行な２つの矩形流路の他方は、下流側流路１５１－２と接続される。冷媒排出流路１５の一部を構成する下流側流路１５１－１および１５１－２は、Ｕ字形流路１４２より下に配置される。
冷媒排出流路１５は、他の冷却部位１２－１，１２－２の内部に配置され、かつ接続流路１４に接続される下流側流路１５１－１，１５１－２を含む。冷媒排出流路１５は、接続流路１４から供給される冷媒によって他の領域２２－１，２２－２を冷却し、冷媒を排出口１５３に排出する。
具体的に、冷媒排出流路１５は、下流側流路１５１－１，１５１－２と、Ｕ字形流路１５２と、排出口１５３とを含む。
下流側流路１５１－１は、他の冷却部位１２－１の内部に配置され、かつ接続流路１４のＵ字形流路１４２に接続される流路である。また、下流側流路１５１－２は、他の冷却部位１２－２の内部に配置され、かつ接続流路１４のＵ字形流路１４２に接続される流路である。たとえば、下流側流路１５１－１，１５１－２の各々は、ｘｙ平面に沿って形成され、かつ長手方向がｘ軸に平行な１つの矩形流路と、ｘｙ平面に沿って形成され、かつ長手方向がｙ軸に平行な２つの矩形流路とで構成されるＵ字形流路である。下流側流路１５１－１，１５１－２において、ｘ軸に平行な１つの矩形流路と、ｙ軸に平行な２つの矩形流路とが互いに接続されることにより、Ｕ字形の流路を構成する。
下流側流路１５１－１，１５１－２の各々において、ｙ軸に平行な２つの矩形流路の両端のうちの一方が、Ｕ字形流路１４２と接続される。また、下流側流路１５１－１，１５１－２の各々において、ｙ軸に平行な２つの矩形流路の両端のうちの他方が、Ｕ字形流路１５２と接続される。Ｕ字形流路１５２は、下流側流路１５１－１，１５１－２の上に配置される。
Ｕ字形流路１５２は、ｘｙ平面に沿って形成され、かつ長手方向がｘ軸に平行な１つの矩形流路と、ｙｚ平面に沿って形成され、かつ下流側流路１５１－１，１５１－２に各々接続される２つの矩形流路とで構成される。Ｕ字形流路１５２において、ｘｙ平面に沿う１つの矩形流路と、ｙｚ平面に沿う２つの矩形流路とが互いに接続されることにより、Ｕ字形の流路を構成する。
Ｕ字形流路１５２において、ｘｙ平面に沿う１つの矩形流路を形成する空間の上面、かつ後述する排出口１５３と対向する部分が、排出口１５３と接続される。
排出口１５３は、冷却部品１の上面に配置された開口部である。排出口１５３の開口部のｘｙ平面に平行な断面の形状は円形である。排出口１５３から、冷却部品１の外部に冷媒が排出される。
冷却部品１内を通過する冷媒の流れについて説明する。冷却部品１内を通過する冷媒の流れに沿って、まず、冷媒供給流路１３を通過する冷媒の流れを説明し、次に接続流路１４を通過する冷媒の流れを説明し、そして、冷媒排出流路１５を通過する冷媒の流れを説明する。
最初に、冷媒供給流路１３を通過する冷媒の流れを説明する。
供給口１３１から矩形流路１３２に供給された冷媒は、矩形流路１３２を正のｘ軸方向に通過し、矩形流路１３３へ排出される。矩形流路１３２から矩形流路１３３に供給された冷媒は、矩形流路１３３を負のｚ軸方向に通過し、矩形流路１３３から上流側流路１３４－１～１３４－６の各々へ排出される。矩形流路１３３から上流側流路１３４－１～１３４－６の各々に供給された冷媒は、上流側流路１３４－１～１３４－６の各々を正のｙ軸方向に通過する。さらに、冷媒は、上流側流路１３４－１～１３４－６の各々の正のｙ軸方向における端の上で上流側流路１３４－１～１３４－６の各々と接続する矩形流路１４１へ排出される。
次に、接続流路１４を通過する冷媒の流れを説明する。
上流側流路１３４－１～１３４－６の各々から矩形流路１４１に供給された冷媒は、矩形流路１４１を正のｚ軸方向に通過し、矩形流路１４１からＵ字形流路１４２へ排出される。矩形流路１４１からＵ字形流路１４２に供給された冷媒は、２つの方向に分流される。
具体的には、矩形流路１４１からＵ字形流路１４２に供給された冷媒は、Ｕ字形流路１４２を正のｘ軸方向または負のｘ軸方向に通過する。Ｕ字形流路１４２を負のｘ軸方向に通過した冷媒は、Ｕ字形流路１４２を負のｙ軸方向に通過し、Ｕ字形流路１４２の下に配置される下流側流路１５１－１へ排出される。また、Ｕ字形流路１４２を正のｘ軸方向に通過した冷媒は、Ｕ字形流路１４２を負のｙ軸方向に通過し、Ｕ字形流路１４２の下に配置される下流側流路１５１－２へ排出される。
次に、冷媒排出流路１５を通過する冷媒の流れを説明する。
まず、下流側流路１５１－１に排出された冷媒が、排出口１５３から冷却部品１の外部に排出されるまでの冷媒の流れを説明する。
Ｕ字形流路１４２からＵ字形の下流側流路１５１－１に供給された冷媒は、下流側流路１５１－１を通過する。下流側流路１５１－１を通過した冷媒は、下流側流路１５１－１の上に配置されるＵ字形流路１５２へ排出される。下流側流路１５１－１からＵ字形流路１５２に供給された冷媒は、Ｕ字形流路１５２を正のｘ軸方向に通過する。そして、冷媒は、排出口１５３から冷却部品１の外部に排出される。
次に、下流側流路１５１－２に排出された冷媒が、排出口１５３から冷却部品１の外部に排出されるまでの冷媒の流れを説明する。
Ｕ字形流路１４２からＵ字形の下流側流路１５１－２に供給された冷媒は、下流側流路１５１－２を通過する。下流側流路１５１－２を通過した冷媒は、下流側流路１５１－２の上に配置されるＵ字形流路１５２へ排出される。下流側流路１５１－２からＵ字形流路１５２に供給された冷媒は、Ｕ字形流路１５２を負のｘ軸方向に通過する。そして、冷媒は、排出口１５３から冷却部品１の外部に排出される。
以上で説明したように、本発明の第一の実施形態では、冷却部品１は、高温領域２１と他の領域２２－１，２２－２とを含む冷却対象物２を冷却し、上流側の供給口１３１から供給され下流側の排出口１５３に向けて排出される冷媒が流れる流路が内部に配置される。冷却部品１は、冷却対象物２の高温領域２１に対向する冷却部位１１と、冷却対象物２の他の領域２２－１，２２－２に対向する他の冷却部位１２－１，１２－２とを含む。冷却部品１において、流路は、冷媒供給流路１３と接続流路１４と冷媒排出流路１５とを含む。冷却部品１において、冷媒供給流路１３は、冷却部位１１の内部に配置された上流側流路１３４－１～１３４－６を含み、供給口１３１から供給された冷媒によって冷却対象物２の高温領域２１を冷却する。冷却部品１において、接続流路１４は、冷媒供給流路１３に接続する。冷却部品１において、冷媒排出流路１５は、他の冷却部位１２－１，１２－２の内部に配置され、かつ接続流路１４に接続される下流側流路１５１－１，１５１－２を含む。冷却部品１において、冷媒排出流路１５は、接続流路１４から供給される冷媒によって、冷却対象物２の他の領域２２－１，２２－２を冷却し、冷媒を排出口１５３に排出する。冷却部品１において、接続流路１４は、上流側流路１３４－１～１３４－６よりも冷却対象物２からの距離が離れた位置に配置される。これにより、上流側流路１３４－１～１３４－６を通過した冷媒が、接続流路１４を通過した後に、他の冷却部位１２－１，１２－２の内部に配置された下流側流路１５１－１，１５１－２の各々に供給される。冷却部品１の内部の温度は、冷却対象物２からの距離が離れれば離れるほど低下する。接続流路１４は、上流側流路１３４－１～１３４－６よりも冷却対象物２からの距離が離れた位置に配置されるので、接続流路１４を通過するにつれて、冷媒の温度は、接続流路１４に流入したときの冷媒の温度よりも低下する。このため、冷却対象物２のある領域（本実施形態では、高温領域２１）を優先して冷却した場合に、冷却対象物２の冷却に用いられた冷媒を用いて、冷却対象物２の他の領域（本実施形態では、他の領域２２－１，２２－２）を効率的に冷却することができる。
［第二の実施形態］
本発明の第二の実施形態における冷却部品１について、図１から図１０を参照して説明する。本実施形態では、第一の実施形態における冷却部品１の具体例を説明する。図３から図１０に示されるｘｙｚ軸は、図１と図２とに示されるｘｙｚ軸と同じ方向を指し示すので、ｘｙｚ軸の各軸が示す方向について説明を省略する。
図３は、本実施形態における冷却部品１および冷却対象物２を備える装置の構成例を示す透過分解斜視図である。図４は、図３に示す冷却部品１の分解斜視図である。第二の実施形態の冷却部品１は、ｘｙ平面に沿うように形成された層が順次積層されることにより形成される。図３と図４とに示される各層は、冷却部品１において、ｘｙ平面に沿うように形成された層の一例である。また、図４の冷却部品１内の矢印は、冷媒が流れる方向を模式的に示したものである。
冷却対象物２の高温領域２１、および他の領域２２－１，２２－２の構成は、図２に示される高温領域２１、および他の領域２２－１，２２－２の構成と同様であるので、共通する説明を省略する。
冷却対象物２は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。冷却対象物２は、たとえば、半導体回路などの電子部品である。または、冷却対象物２は、ＣＰＵを構成するＬＳＩ（Large－Scale Integration）であってもよい。冷却対象物２は１つのＬＳＩであってもよいし、冷却対象物２は、２以上の複数のＬＳＩであってもよい。また、冷却対象物２は、メモリとＣＰＵとであってもよい。たとえば、他の領域２２－１と他の領域２２－２の各々は、主に、高温領域２１よりも発熱温度が低い回路により構成されることが想定される。高温領域２１は、主に、他の領域２２－１および他の領域２２－２の各々よりも発熱温度が高い回路により構成されることが想定される。図１から図１０では、冷却対象物２において、ｘｙ平面に平行な面のｘ軸方向に平行な辺の中央部分に、ｙ軸に沿って１つの高温領域２１がある冷却対象物２が例示されているが、高温領域２１の位置は、図１から図１０に示す位置に限定されない。また、高温領域２１の数は、２以上の複数であってもよい。
図１から図１０では、２つの他の領域を含む冷却対象物２が例示されているが、他の領域の数は、図１から図１０に示される２つに限定されない。冷却対象物には、１つの他の領域が含まれてもよいし、３つ以上の複数の他の領域が含まれてもよい。
図３に示すように、冷却部品１は、受熱層１６と冷却流路形成層１７と中間層１８と上面層１９とが、順次積層された多層構造物であってもよい。あるいは、冷却部品１は、一体物として形成されてもよい。図４に示すように、中間層１８は、第一中間層１８１と第二中間層１８２と第三中間層１８３と第四中間層１８４とが、順次積層されることにより形成される。
冷却部品１内の流路を通過する冷媒は、たとえば水である。冷媒は、液体であってもよいし、気体であってもよい。冷媒が水である場合、冷却部品１は、たとえば、水冷用のコールドプレートである。空気よりも水の方が、単位重量当たりの熱輸送量が大きいので、冷媒として水が用いられる冷却部品１は、空冷の場合よりも、冷却対象物２を効率的に冷却することができる。たとえば、冷却部品１は、情報処理装置内の冷却対象物２を冷却するために、情報処理装置内に実装される。また、冷却部品１と冷却対象物２とを備える装置として、装置が構成されてもよい。たとえば、冷却部品１と冷却対象物２とを備える装置が、情報処理装置内に実装されてもよい。
冷却部品１は、冷却対象物２から受熱することにより、冷却対象物２を冷却する。冷却部品１の冷媒供給流路１３と接続流路１４と冷媒排出流路１５の構成は、図１および図２に示される冷媒供給流路１３と接続流路１４と冷媒排出流路１５の構成と同様であるので、共通する説明を省略する。
冷却部位１１、および他の冷却部位１２－１，１２－２の構成は、図１および図２に示す冷却部品１の冷却部位１１、および他の冷却部位１２－１，１２－２の構成と同様であるので、共通する説明を省略する。また、冷却部品１の高温部位および他の部位の位置および数は、冷却対象物２の温度分布に基づいて、冷却部品１の設計者によって決められてもよい。
なお、冷却対象物に所定の数の高温領域が含まれる場合に、冷却部品１には、高温領域の数と同じ数の、高温領域に対向する冷却部位が含まれる。また、冷却対象物に所定の数の他の領域が含まれる場合に、冷却部品１には、他の領域の数と同じ数の、他の領域に対向する他の部位が含まれる。
冷却部品１の底面を形成する受熱層１６には、冷却対象物２が介在物を介して結合する。受熱層１６は、冷却対象物２から受熱する。介在物は、たとえば、冷却部品１の底面と冷却対象物２との間の所定の空間を満たす空気である。あるいは、介在物は、熱伝導物質である。あるいは、冷却部品１の底面を形成する受熱層１６には、冷却対象物２が直接に接触してもよい。
冷却流路形成層１７には、図４に示されるように、冷媒供給流路１３の上流側流路１３４－１～１３４－６と、冷媒排出流路１５の下流側流路１５１－１，１５１－２とが形成される。冷却流路形成層１７は、受熱層１６の上に配置される。
冷却対象物２の高温領域２１に対向する冷却部位１１の内部に配置された流路である、冷媒供給流路１３の上流側流路１３４－１～１３４－６の数は、図１から図４に示される６つに限定されない。上流側流路１３４－１～１３４－６の数は、１つであってもよいし、２以上の複数の所定の数であってもよい。
図５は、図３に示す装置のＶ－Ｖ線断面図である。なお、図５は、図３におけるＶ－Ｖ線に沿って、かつｘｚ平面に平行に図３に示す装置を切断した断面図である。Ｖ－Ｖ線については、後述する。図５に示されるように、上流側流路は、冷却部位１１の内部に配置された複数の板状部材１３５－１～１３５－５で仕切られた複数の流路によって構成される。板状部材１３５－１～１３５－５の各々は、冷却流路形成層１７の一部である。
具体的には、上流側流路１３４－１と上流側流路１３４－２とは、板状部材１３５－１で仕切られる。上流側流路１３４－２と上流側流路１３４－３とは、板状部材１３５－２で仕切られる。説明を省略するが、上流側流路１３４－３から上流側流路１３４－６は、同様に板状部材で仕切られる。
冷却対象物に複数の高温領域が含まれる場合に、高温領域の各々に対向するすべての冷却部位の内部に上流側流路が配置されてもよい。あるいは、冷却対象物に複数の高温領域が含まれる場合に、高温領域の各々に対向する冷却部位の少なくとも１つ以上の内部に上流側流路が配置されなくてもよい。
冷媒供給流路１３の上流側流路１３４－１～１３４－６の形状は、矩形流路でなくてもよい。たとえば、上流側流路１３４－１～１３４－６は、円筒形の流路であってもよい。具体的には、上流側流路は、円筒形の空間の中心軸が、ｙ軸と並行に配置された円筒形の流路であってもよい。
他の冷却部位１２－１，１２－２の内部に配置された流路である下流側流路１５１－１，１５１－２は、上流側流路１３４－１～１３４－６の隣に並列して配置される。具体的には、下流側流路１５１－１は、上流側流路１３４－１の隣に並列して配置される。また、下流側流路１５１－２は、上流側流路１３４－６の隣に並列して配置される。
下流側流路１５１－１，１５１－２の形状は、図１から図４に示される形状に限定されない。図１から図４に示される例では、下流側流路１５１－１，１５１－２は、１回流路が曲げられた、ｘｙ平面の流路の断面図がＵ字形の形状である。たとえば、下流側流路は、２以上の任意の回数曲げられた、ｘｙ平面の流路の断面図が蛇行した形状であってもよい。
また、図１から図４に示される例では、下流側流路１５１－１，１５１－２は、３つの矩形流路が接続された形状である。たとえば、下流側流路１５１－１，１５１－２は、３つの円筒形流路が接続された形状であってもよい。
冷却対象物に複数の他の領域が含まれる場合、すべての他の冷却部位の内部に下流側流路が配置されてもよい。あるいは、冷却対象物に複数の他の領域が含まれる場合、少なくとも１つ以上の他の冷却部位の内部に下流側流路が配置されなくてもよい。
中間層１８は、冷却流路形成層１７の上に配置される。中間層１８には、接続流路１４が形成される。
中間層１８の第一中間層１８１には、図４に示すように、冷媒供給流路１３の矩形流路１３３と、接続流路１４の矩形流路１４１とＵ字形流路１４２と、冷媒排出流路１５のＵ字形流路１５２とが形成される。
第二中間層１８２には、図４に示すように、冷媒供給流路１３の矩形流路１３３と、接続流路１４のＵ字形流路１４２と、冷媒排出流路１５のＵ字形流路１５２とが形成される。
第三中間層１８３には、図４に示すように、冷媒供給流路１３の矩形流路１３３と、冷媒排出流路１５のＵ字形流路１５２とが形成される。
第四中間層１８４には、図４に示すように、冷媒供給流路１３の矩形流路１３２と矩形流路１３３と、冷媒排出流路１５のＵ字形流路１５２とが形成される。
なお、冷媒供給流路１３の矩形流路１３２、矩形流路１３３、および接続流路１４の矩形流路１４１は、円筒形の流路によって形成されてもよい。接続流路１４のＵ字形流路１４２、および冷媒排出流路１５のＵ字形流路１５２の各々は、３つの円筒形の流路が接続されることにより形成されてもよい。
上面層１９は、中間層１８の上に配置される。上面層１９には、図４に示すように、供給口１３１と、排出口１５３とが設けられる。
冷却部品１の製造方法について説明する。なお、この方法以外にも、冷却部品１を製造する方法には、任意の方法を使用することが可能である。
まず、冷却部品１がｚ軸方向に所定の幅ずつｘｙ平面に沿って切断された形状の層を製造する。たとえば、図４に示されるように、受熱層１６と冷却流路形成層１７と中間層１８と上面層１９とを、それぞれ銅プレートを用いて製造する。そして、接合面の間に生じる原子の拡散を利用して接合する方法である拡散接合により、冷却部品１は、受熱層１６と冷却流路形成層１７と中間層１８と上面層１９とが、順次積層される。
受熱層１６から上面層１９へ順に積層されて冷却部品１が製造される場合について具体的に説明する。まず、拡散接合により、受熱層１６の上面と冷却流路形成層１７の底面とが接合される。次に、拡散接合により、冷却流路形成層１７の上面と第一中間層１８１の底面とが接合される。説明を省略するが、拡散接合により、中間層１８と上面層１９とが接合される。
銅プレートを用いて製造された冷却部品１の各層が拡散接合により接合される場合、冷却部品１の各層の接合面の原子が拡散するので、冷却部品１は一体物として形成される。
銅で形成された冷却部品１を製造する製造方法について説明したが、たとえば、冷却部品１は任意の金属で形成される。また、冷却部品１において、受熱層１６と冷却流路形成層１７と中間層１８と上面層１９とが、順次積層されるように各層が接合される場合に、各層が接合される順序は、任意の順序で接合されてもよい。
次に、図５から図１０を参照して、冷却部品１内を通過する冷媒の流れについて説明する。図５から図１０には、冷却部品１内を通過する冷媒の流れを示す矢印が時系列に沿って示される。具体的には、図５において、供給口１３１から冷却部品１に供給された冷媒が、図６から図９に示すように冷却部品１内を通過し、図１０において、排出口１５３から冷却部品１外に排出される。
図５から図１０の矢印は、冷媒が流れる方向を模式的に示したものである。また、図５から図１０の矢印の色は、冷媒の温度を示す。矢印の色が白色で示される冷媒より灰色で示される冷媒の方が、温度が高いことが示される。また、矢印の色が灰色で示される冷媒より黒色で示される冷媒の方が、温度が高いことが示される。つまり、矢印の色が白色で示される冷媒、灰色で示される冷媒、黒色で示される冷媒の順に、冷媒の温度が高くなる。
冷却部品１内を通過する冷媒の流れに沿って、まず、冷媒供給流路１３を通過する冷媒の流れを説明し、次に接続流路１４を通過する冷媒の流れを説明し、そして、冷媒排出流路１５を通過する冷媒の流れを説明する。
最初に、冷媒供給流路１３を通過する冷媒の流れを説明する。
まず、図５を参照して説明する。図５は、図３におけるＶ－Ｖ線に沿って、かつｘｚ平面に平行に冷却部品１を切断した断面図である。図３におけるＶ－Ｖ線は、供給口１３１、矩形流路１３２、矩形流路１３３、上流側流路１３４－１～１３４－６、下流側流路１５１－１、下流側流路１５１－２、および冷却対象物２を切断する位置に配置される。なお、図５には、冷却部品１内を通過する冷媒を示す矢印は図示されていない。
供給口１３１に供給された冷媒は、図５に白色の矢印で示されように、低温である。供給口１３１から矩形流路１３２に供給された冷媒は、矩形流路１３３を通過し、上流側流路１３４－１～１３４－６の各々へ排出される。
図６は、本実施形態の冷却部品１における冷却流路形成層１７より下の積層構造と冷却対象物２とを示し、かつ上流側流路１３４－１～１３４－６内において冷媒が流れる方向を示す、図３のＶＩ－ＶＩ線断面図である。なお、図６は、図３におけるＶＩ－ＶＩ線に沿って、かつｘｙ平面に平行に冷却部品１を切断した断面図である。図３におけるＶＩ－ＶＩ線は、冷媒供給流路１３の上流側流路１３４－１～１３４－６、冷媒排出流路１５の下流側流路１５１－１、および下流側流路１５１－２を切断する位置に配置される。なお、図６では、下流側流路１５１－１、および下流側流路１５１－２を通過する冷媒を示す矢印は図示されていない。
矩形流路１３３から上流側流路１３４－１～１３４－６の各々に供給された冷媒は、上流側流路１３４－１～１３４－６の各々を正のｙ軸方向に通過しつつ、受熱層１６から受熱する。そのため、上流側流路１３４－１～１３４－６の各々を通過する冷媒の温度は、上流側流路１３４－１～１３４－６を通過するにつれて上昇する。図６に示される、上流側流路１３４－１～１３４－６を通過する冷媒を示す矢印の色は、白色から黒色に変化する。図６に示される矢印の色の変化は、冷媒の温度が、上流側流路１３４－１～１３４－６を通過するにつれて上昇することを表す。
上流側流路１３４－１～１３４－６の各々を通過した冷媒は、接続流路１４の矩形流路１４１へ排出される。
次に、接続流路１４を通過する冷媒の流れを説明する。
図７は、本実施形態における冷却部品１における第二中間層１８２より下の積層構造と冷却対象物２とを示し、かつ接続流路１４内において冷媒が流れる方向を示す、図３のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。なお、図７は、図３におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿って、かつｘｙ平面に平行に冷却部品１を切断した断面図である。図３におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線は、冷媒供給流路１３の矩形流路１３３、接続流路１４のＵ字形流路１４２、および冷媒排出流路１５のＵ字形流路１５２を切断する位置に配置される。なお、図７では、矩形流路１３３と、Ｕ字形流路１５２とを通過する冷媒を示す矢印は図示されていない。
上流側流路１３４－１～１３４－６の各々から矩形流路１４１に供給された冷媒は、矩形流路１４１を通過し、Ｕ字形流路１４２へ排出される。図７に示されるように、矩形流路１４１からＵ字形流路１４２に供給された冷媒は、２つの方向に分流される。
Ｕ字形流路１４２が配置される中間層１８の温度は、受熱層１６および冷却流路形成層１７と比べて温度が低い。そのため、Ｕ字形流路１４２を冷媒が通過するにつれて、矩形流路１４１からＵ字形流路１４２に流入したときの冷媒の温度よりも冷媒の温度が下がる。図７に示される、Ｕ字形流路１４２を通過する冷媒を示す矢印の色は、黒色から白色に変化する。図７に示される矢印の色の変化は、冷媒の温度が、Ｕ字形流路１４２を通過するにつれて低下することを表す。
Ｕ字形流路１４２を通過した冷媒は、冷媒排出流路１５の下流側流路１５１－１、または下流側流路１５１－２へ排出される。
次に、冷媒排出流路１５を通過する冷媒の流れを説明する。
図８は、本実施形態の冷却部品１における冷却流路形成層１７より下の積層構造と冷却対象物２とを示し、かつ下流側流路１５１－１，１５１－２内において冷媒が流れる方向を示す、図３のＶＩ－ＶＩ線断面図である。なお、図８は、図３におけるＶＩ－ＶＩ線に沿って、かつｘｙ平面に平行に冷却部品１を切断した断面図（図６）と同じ断面図である。図８には、冷媒が下流側流路１５１－１を通過する方向を示す矢印と、冷媒が下流側流路１５１－２を通過する方向を示す矢印とが示される。図８には、上流側流路１３４－１～１３４－６の各々を通過する冷媒を示す矢印は図示されていない。
下流側流路１５１－１に供給された冷媒は、下流側流路１５１－１を通過し、Ｕ字形流路１５２へ排出される。下流側流路１５１－２に供給された冷媒も、下流側流路１５１－２を通過し、Ｕ字形流路１５２へ排出される。図８に白色の矢印で示されるように、下流側流路１５１－１および下流側流路１５１－２には、接続流路１４を通過することにより、上流側流路１３４－１～１３４－６を通過した冷媒より温度が低下した冷媒が供給される。
また、下流側流路１５１－１、または下流側流路１５１－２を冷媒が通過するにつれて、冷媒が受熱層１６から受熱するので、冷媒の温度が上昇する。図８に示される、下流側流路１５１－１を通過する冷媒を示す矢印の色と、下流側流路１５１－２を通過する冷媒を示す矢印の色とは、白色から黒色に変化する。図８に示される矢印の色の変化は、冷媒の温度が、下流側流路１５１－１、または下流側流路１５１－２を通過するにつれて上昇することを表す。
図９は、本実施形態の冷却部品１における第四中間層１８４より下の積層構造と冷却対象物２とを示し、かつ冷媒排出流路１５において冷媒が流れる方向を示す、図３のＩＸ－ＩＸ線断面図である。なお、図９は、図３におけるＩＸ－ＩＸ線に沿って、かつｘｙ平面に平行に冷却部品１を切断した断面図である。図３におけるＩＸ－ＩＸ線は、冷媒供給流路１３の矩形流路１３２、矩形流路１３３、および冷媒排出流路１５のＵ字形流路１５２を切断する位置に配置される。なお、図９には、冷媒供給流路１３の矩形流路１３２、および矩形流路１３３を通過する冷媒を示す矢印は図示されていない。
図９に示されるように、Ｕ字形流路１５２に供給された冷媒は、Ｕ字形流路１５２を正のｚ軸方向に通過する。図９に示される矢印の色が黒色であり、冷媒の温度が上昇することを表す。
図１０は、図３に示す装置の立体図である。なお、図１０には、供給口１３１に供給される冷媒を示す矢印は図示されていない。
Ｕ字形流路１５２を通過した冷媒は、排出口１５３から冷却部品１の外部に排出される。図１０に示される矢印の色が黒色であり、冷媒の温度が上昇することを表す。
供給口１３１と排出口１５３の間には、図１から図１０に図示しない冷媒循環装置が接続され、冷媒は、循環するものとする。たとえば、冷媒循環装置は、排出口１５３から排出された冷媒を冷やした後、供給口１３１に再供給する。
以上で説明したように、本発明の第二の実施形態では、冷却部品１は、高温領域２１と他の領域２２－１，２２－２とを含む冷却対象物２を冷却し、上流側の供給口１３１から供給され下流側の排出口１５３に向けて排出される冷媒が流れる流路が内部に配置される。冷却部品１は、冷却対象物２の高温領域２１に対向する冷却部位１１と、冷却対象物２の他の領域２２－１，２２－２に対向する他の冷却部位１２－１，１２－２とを含む。冷却部品１において、流路は、冷媒供給流路１３と接続流路１４と冷媒排出流路１５とを含む。冷却部品１において、冷媒供給流路１３は、冷却部位１１の内部に配置された上流側流路１３４－１～１３４－６を含み、供給口１３１から供給された冷媒によって冷却対象物２の高温領域２１を冷却する。冷却部品１において、接続流路１４は、冷媒供給流路１３に接続する。冷却部品１において、冷媒排出流路１５は、他の冷却部位１２－１，１２－２の内部に配置され、かつ接続流路１４に接続される下流側流路１５１－１，１５１－２を含む。冷却部品１において、冷媒排出流路１５は、接続流路１４から供給される冷媒によって、冷却対象物２の他の領域２２－１，２２－２を冷却し、冷媒を排出口１５３に排出する。冷却部品１において、接続流路１４は、上流側流路１３４－１～１３４－６よりも冷却対象物２からの距離が離れた位置に配置される。これにより、上流側流路１３４－１～１３４－６を通過した冷媒が、接続流路１４を通過した後に、他の冷却部位１２－１，１２－２の内部に配置された下流側流路１５１－１，１５１－２の各々に供給される。冷却部品１の内部の温度は、冷却対象物２からの距離が離れれば離れるほど低下する。接続流路１４は、上流側流路１３４－１～１３４－６よりも冷却対象物２からの距離が離れた位置に配置されるので、接続流路１４を通過するにつれて、冷媒の温度は、接続流路１４に流入したときの冷媒の温度よりも低下する。このため、冷却対象物２のある領域（本実施形態では、高温領域２１）を優先して冷却した場合に、冷却対象物２の冷却に用いられた冷媒を用いて、冷却対象物２の他の領域（本実施形態では、他の領域２２－１，２２－２）を効率的に冷却することができる。
［第二の実施形態の変形例１］
第二の実施形態の変形例１の冷却部品は、冷却部品の外部、かつ冷却部品の上面において接続流路に対向する部分に、接続流路に対向する冷却部位を冷却するための冷却部材を備える。接続流路に対向する冷却部位を冷却するための冷却部材は、たとえば、ヒートシンクである。冷却部材が、ヒートシンクである場合、ヒートシンクは、強制空冷されてもよい。接続流路に対向する冷却部位を冷却するための冷却部材は、冷却部品と一体に形成されてもよい。
変形例１の冷却部品は、冷却部品の外部、かつ冷却部品の上面において接続流路に対向する部分に、接続流路に対向する冷却部位を冷却するための冷却部材を備える。これにより、本変形例の冷却部品の接続流路に対向する冷却部位の温度を、冷却部材を備えない冷却部品（たとえば、第一の実施形態の冷却部品１）の接続流路に対向する冷却部位の温度よりも下げることができる。そのため、冷却部材を備えない冷却部品よりも、本変形例の冷却部品は、接続流路を通過した冷媒の温度を下げることができる。本変形例の冷却部品は、冷却部材を備えない冷却部品の接続流路を通過した冷媒の温度と比べてより低温の冷媒によって、冷却対象物の他の領域を冷却することができる。そのため、本変形例の冷却部品は、冷却部材を備えない冷却部品よりも、冷却対象物の他の領域を効率的に冷却することができる。
あるいは、冷却部材の代わりに、本変形例の冷却部品には、接続流路の近くに、接続流路から熱を受ける通風孔が配置されてもよい。
［第二の実施形態の変形例２］
第二の実施形態の変形例２の冷却部品は、接続流路が、冷却部品の上面層に設けられる。また、本変形例の冷却部品の上面層は、強制空冷されてもよいし、冷却部品の外部、かつ冷却部品の上面において接続流路に対向する部分に、接続流路に対向する冷却部位を冷却するための冷却部材を備えてもよい。
上面層の方が、中間層よりも冷却対象物から離れているので、上面層の方が、中間層より温度が低い。そのため、本変形例の冷却部品の接続流路を通過する冷媒の温度が、中間層に接続流路が配置された冷却部品（たとえば、第一の実施形態の冷却部品１）の接続流路を通過する冷媒の温度よりも下がる。本変形例の冷却部品は、中間層に接続流路が配置された冷却部品より、接続流路を通過した冷媒の温度が低温になり、より低温の冷媒によって、冷却対象物の他の領域を冷却することができる。そのため、本変形例の冷却部品は、中間層に接続流路が配置された冷却部品よりも、冷却対象物の他の領域を効率的に冷却することができる。
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。
１ 冷却部品
１１ 冷却部位
１２－１，１２－２ 他の冷却部位
１３ 冷媒供給流路
１３１ 供給口
１３２ 矩形流路
１３３ 矩形流路
１３４－１～１３４－６ 上流側流路
１３５－１～１３５－５ 板状部材
１４ 接続流路
１４１ 矩形流路
１４２ Ｕ字形流路
１５ 冷媒排出流路
１５１－１，１５１－２ 下流側流路
１５２ Ｕ字形流路
１５３ 排出口
１６ 受熱層
１７ 冷却流路形成層
１８ 中間層
１８１ 第一中間層
１８２ 第二中間層
１８３ 第三中間層
１８４ 第四中間層
１９ 上面層
２ 冷却対象物
２１ 高温領域
２２－１、２２－２ 他の領域

Claims (5)

  1. 発熱によってより高い温度に上昇する高温領域と、発熱によって前記高温領域より低温になる他の領域と、を含む冷却対象物を冷却し、上流側の供給口から供給され下流側の排出口に向けて排出される冷媒が流れる流路が、内部に配置された冷却部品であって、
    前記高温領域に対向する冷却部位と、前記他の領域に対向する他の冷却部位とを含み、
    前記流路は、
    前記高温領域に対向する冷却部位の内部に配置された上流側流路を含み、前記供給口から供給された前記冷媒によって前記高温領域を冷却する冷媒供給流路と、
    前記冷媒供給流路に接続する接続流路と、
    前記他の冷却部位の内部に配置され、かつ前記接続流路に接続される下流側流路を含み、前記接続流路から供給される前記冷媒によって前記他の領域を冷却し、前記冷媒を排出口に排出する冷媒排出流路と、
    を含み、
    前記高温領域と前記他の領域とが配列される方向をｘ軸方向とし、前記高温領域と前記他の領域とが延伸する方向をｙ軸方向とし、前記ｘ軸方向と前記ｙ軸方向とに垂直な方向をｚ軸方向としたときに、前記接続流路は、前記上流側流路よりも前記冷却対象物からの距離が前記ｚ軸方向に離れた位置に配置される
    冷却部品。
  2. 前記冷却対象物から受熱する受熱層と、
    前記受熱層の上に配置され、かつ前記上流側流路と前記下流側流路とが形成された冷却流路形成層と、
    前記冷却流路形成層の上に配置され、かつ前記接続流路が形成された中間層と、
    前記中間層の上に配置され、かつ前記供給口と前記排出口が設けられた上面層と、
    が順次積層された
    ことを特徴とする請求項１に記載の冷却部品。
  3. 前記上流側流路は、前記高温領域に対向する冷却部位の内部に配置された複数の板状部材で仕切られた複数の流路によって構成され、
    前記下流側流路は、前記上流側流路の隣に並列して配置される
    ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷却部品。
  4. 前記冷却部品の外部、かつ前記冷却部品の上面において前記接続流路に対向する部分に、前記接続流路に対向する冷却部位を冷却するための冷却部材を備える
    ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の冷却部品。
  5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の冷却部品と、
    前記冷却対象物と、
    を備える装置。
JP2021102169A 2021-06-21 2021-06-21 冷却部品、および装置 Active JP7204825B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021102169A JP7204825B2 (ja) 2021-06-21 2021-06-21 冷却部品、および装置
EP22828042.6A EP4343830A1 (en) 2021-06-21 2022-04-04 Cooling component and device
PCT/JP2022/017021 WO2022270123A1 (ja) 2021-06-21 2022-04-04 冷却部品、および装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021102169A JP7204825B2 (ja) 2021-06-21 2021-06-21 冷却部品、および装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023001445A JP2023001445A (ja) 2023-01-06
JP7204825B2 true JP7204825B2 (ja) 2023-01-16

Family

ID=84545576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021102169A Active JP7204825B2 (ja) 2021-06-21 2021-06-21 冷却部品、および装置

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4343830A1 (ja)
JP (1) JP7204825B2 (ja)
WO (1) WO2022270123A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006506603A (ja) 2002-11-01 2006-02-23 クーリギー インコーポレイテッド 発熱デバイスを冷却するための効率的な垂直流体輸送のための方法及び装置
JP2006303306A (ja) 2005-04-22 2006-11-02 Nissan Motor Co Ltd パワーモジュール

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6873166B2 (ja) 2019-01-07 2021-05-19 東芝ライフスタイル株式会社 洗濯機

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006506603A (ja) 2002-11-01 2006-02-23 クーリギー インコーポレイテッド 発熱デバイスを冷却するための効率的な垂直流体輸送のための方法及び装置
JP2006303306A (ja) 2005-04-22 2006-11-02 Nissan Motor Co Ltd パワーモジュール

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023001445A (ja) 2023-01-06
EP4343830A1 (en) 2024-03-27
WO2022270123A1 (ja) 2022-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5304846A (en) Narrow channel finned heat sinking for cooling high power electronic components
US9414525B2 (en) Coolant-cooled heat sink configured for accelerating coolant flow
US20080135211A1 (en) Heat-Exchanger Device and Cooling System
US5088005A (en) Cold plate for cooling electronics
Sathe et al. A review of recent developments in some practical aspects of air-cooled electronic packages
US5294831A (en) Circuit pack layout with improved dissipation of heat produced by high power electronic components
EP0410631B1 (en) Article comprising a stacked array of electronic subassemblies
US9642287B2 (en) Cooling plate and data processing system provided with cooling plates
US20060096737A1 (en) Heat exchanger
US5353867A (en) Heat exchanger, a method of manufacturing same, and applications
US6561267B2 (en) Heat sink and electronic circuit module including the same
JP7204825B2 (ja) 冷却部品、および装置
Nonneman et al. Model-based comparison of thermo-hydraulic performance of various cooling methods for power electronics of electric vehicles
US20210247151A1 (en) Fluid-based cooling device for cooling at least two distinct first heat-generating elements of a heat source assembly
KR0136070B1 (ko) 전자장치
JP6844499B2 (ja) 冷却装置及びこれを備えた半導体モジュール
Shah et al. A numerical study of the thermal performance of an impingement heat sink fin shape optimization
JP2023152500A (ja) 液冷モジュール
US10108235B2 (en) Information processing apparatus and heat exchanger
JP7454247B2 (ja) ヒートシンク
US20210378144A1 (en) Radiator
JPS63299258A (ja) 半導体素子の冷却構造
Remsburg Nonlinear fin patterns keep cold plates cooler
JP2006080226A (ja) コールドプレート
Remsburg Non-linear fin patterns in cold plates for liquid cooling

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210621

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20211112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220628

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220816

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221228

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7204825

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151