(57)【要約】【課題】円滑な冷媒の流れを確保して、電子部品の冷却性能を向上させることができる、部品冷却装置を提供すること。【解決手段】部品冷却装置１は、内部に冷媒を流通させる冷媒流路３０を設けた冷却管３と、冷却管３の冷却面３１に熱的に接触配置された第１電子部品２１及び第２電子部品２２と、を有する。第１電子部品２１は、第２電子部品２２よりも、冷媒流路３０における上流側に配置されている。冷媒流路３０は、第１電子部品２１よりも下流側かつ第２電子部品２２よりも上流側の中間領域３Ｍと、第１電子部品２１の上流端と下流端との間の上流側領域３Ｕと、第２電子部品２２の上流端と下流端との間の下流側領域３Ｄと、を有する。中間領域３Mには、下流側領域３Ｄから上流側領域３Ｕへ向かう方向の流路抵抗を、上流側領域３Ｕから下流側領域３Ｄへ向かう方向の流路抵抗よりも大きくする、流体ダイオード部３２が設けてある。【選択図】図１
2019216177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に冷媒を流通させる冷媒流路（３０）を設けた冷却管（３）と、
上記冷却管の冷却面（３１）に熱的に接触配置された第１電子部品（２１）及び第２電子部品（２２）と、を有し、
上記第１電子部品は、上記第２電子部品よりも、上記冷媒流路における上流側に配置されており、
上記冷媒流路は、上記第１電子部品よりも下流側かつ上記第２電子部品よりも上流側の中間領域（３Ｍ）と、上記第１電子部品の上流端と下流端との間の上流側領域（３Ｕ）と、上記第２電子部品の上流端と下流端との間の下流側領域（３Ｄ）と、を有し、
上記中間領域には、上記下流側領域から上記上流側領域へ向かう方向の流路抵抗を、上記上流側領域から上記下流側領域へ向かう方向の流路抵抗よりも大きくする、流体ダイオード部（３２）が設けてある、部品冷却装置（１）。
【請求項２】
上記流体ダイオード部は、上記冷媒流路の流路方向（Ｙ）に対して傾斜した部分を有する傾斜フィン（４１）と、該傾斜フィンの下流側端部よりも上流側において上記傾斜フィンと接続された接続フィン（４２）とによって構成されており、該接続フィンは上記傾斜フィンとの接続部から下流側へ延びるように形成されている、請求項１に記載の部品冷却装置。
【請求項３】
上記冷媒流路には、上記冷却面の法線方向（Ｘ）から見て、流路方向に対する傾斜方向が交互に変化する波型のウェーブフィン（４Ｗ）が配置されており、上記流体ダイオード部は、上記ウェーブフィンの一部に形成されている、請求項１又は２に記載の部品冷却装置。
【請求項４】
上記流体ダイオード部は、上記冷媒流路の流路方向と上記冷却面の法線方向との双方に直交する幅方向（Ｚ）において、上記冷媒を外側から内側へ導くガイド面（４１０）を備えている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の部品冷却装置。
【請求項５】
上記冷却管は、上記冷媒流路の流路方向と上記冷却面の法線方向との双方に直交する幅方向が鉛直方向となる姿勢にて配設されており、上記冷媒流路は、上記中間領域において、上記第１電子部品の中央よりも下側から、上記第２電子部品の上端よりも上側まで、鉛直方向に連通した上下連通部（３５）が形成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品冷却装置。
【請求項６】
上記上下連通部の下流側に、上記流体ダイオード部が形成されている、請求項５に記載の部品冷却装置。
【請求項７】
内部に冷媒を流通させる冷媒流路（３０）を設けた冷却管（３）と、
上記冷却管の冷却面（３１）に熱的に接触配置された第１電子部品（２１）及び第２電子部品（２２）と、を有し、
上記第１電子部品は、上記第２電子部品よりも、上記冷媒流路における上流側に配置されており、
上記冷却管は、上記冷媒流路を、流路方向（Ｙ）に沿って並走する複数の分岐流路（３７）に仕切る内部フィン（４）を有し、
上記冷媒流路は、上記第１電子部品よりも下流側かつ上記第２電子部品よりも上流側の中間領域（３Ｍ）と、上記第１電子部品の上流端と下流端との間の上流側領域（３Ｕ）と、上記第２電子部品の上流端と下流端との間の下流側領域（３Ｄ）と、を有し、
上記内部フィンは、上記上流側領域と上記中間領域と上記下流側領域とのうち、上記中間領域のみにおいて、隣り合う上記分岐流路を連通させる拡散部（５）を設けている、部品冷却装置（１０）。
【請求項８】
上記内部フィンは、上記冷却面の法線方向から見て、流路方向に対する傾斜方向が交互に変化する波型のウェーブフィン（４Ｗ）を有し、上記拡散部は、上記ウェーブフィンの一部に形成されている、請求項７に記載の部品冷却装置。
【請求項９】
上記拡散部は、上記内部フィンの一部をいずれかの上記分岐流路側へ突き出した突出部（５１）を有する、請求項７又は８に記載の部品冷却装置。
【請求項１０】
上記突出部は、板厚方向に湾曲している、請求項９に記載の部品冷却装置。
【請求項１１】
上記拡散部は、上記内部フィンの一部に形成された開口部と、該開口部を閉塞する蓋部とを有し、該蓋部は、所定の圧力が板厚方向に作用したときに弾性変形するよう構成されている、請求項７又は８に記載の部品冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を冷却する部品冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を冷却する部品冷却装置として、例えば、特許文献１に開示されているような積層型冷却器がある。この冷却器においては、冷却管の内部の冷媒流路に冷媒を流通させることで、冷却管に接触配置された電子部品を冷却するよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような部品冷却装置において、複数の電子部品を冷却管における冷媒流路の上流側と下流側とに並べて配置したとき、以下のような課題が生じ得る。
すなわち、電子部品に流れる電流の量が増えると、電子部品の発熱量も上昇する。これにより、電子部品の発熱部に近い位置において、局部的に水等の液冷媒の温度が上昇して、沸騰するという事態も生じ得る。
【０００５】
そうすると、冷却管内の液冷媒の円滑な流れが、気化した冷媒に阻害されるおそれがある。これにより、冷媒流路における電子部品に近い位置に、液体の冷媒が供給され難くなり、冷却性能を向上させ難くなるおそれがある。
【０００６】
これに加え、特に、冷媒流路における下流側の電子部品が配置された領域においては、上流側の電子部品の熱によって気化した冷媒が供給されると共に、下流側の電子部品の熱によっても冷媒の蒸発が生じやすい。そうすると、下流側の電子部品の近傍においては、液冷媒の供給量が少なくなりやすく、いわゆるドライアウトによって、冷却性能が低下するおそれが懸念される。
【０００７】
そこで、充分な冷却性能を確保するために、全体の冷媒の流量を増加させるなど、適切な熱設計を行うことが必要となる。しかし、その場合には、冷却のための必要エネルギーが増えるため、冷却効率の観点で不利となりやすい。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、円滑な冷媒の流れを確保して、電子部品の冷却性能を向上させることができる、部品冷却装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、内部に冷媒を流通させる冷媒流路（３０）を設けた冷却管（３）と、
上記冷却管の冷却面（３１）に熱的に接触配置された第１電子部品（２１）及び第２電子部品（２２）と、を有し、
上記第１電子部品は、上記第２電子部品よりも、上記冷媒流路における上流側に配置されており、
上記冷媒流路は、上記第１電子部品よりも下流側かつ上記第２電子部品よりも上流側の中間領域（３Ｍ）と、上記第１電子部品の上流端と下流端との間の上流側領域（３Ｕ）と、上記第２電子部品の上流端と下流端との間の下流側領域（３Ｄ）と、を有し、
上記中間領域には、上記下流側領域から上記上流側領域へ向かう方向の流路抵抗を、上記上流側領域から上記下流側領域へ向かう方向の流路抵抗よりも大きくする、流体ダイオード部（３２）が設けてある、部品冷却装置（１）にある。
【００１０】
本発明の第２の態様は、内部に冷媒を流通させる冷媒流路（３０）を設けた冷却管（３）と、
上記冷却管の冷却面（３１）に熱的に接触配置された第１電子部品（２１）及び第２電子部品（２２）と、を有し、
上記第１電子部品は、上記第２電子部品よりも、上記冷媒流路における上流側に配置されており、
上記冷却管は、上記冷媒流路を、流路方向（Ｙ）に沿って並走する複数の分岐流路（３７）に仕切る内部フィン（４）を有し、
上記冷媒流路は、上記第１電子部品よりも下流側かつ上記第２電子部品よりも上流側の中間領域（３Ｍ）と、上記第１電子部品の上流端と下流端との間の上流側領域（３Ｕ）と、上記第２電子部品の上流端と下流端との間の下流側領域（３Ｄ）と、を有し、
上記内部フィンは、上記上流側領域と上記中間領域と上記下流側領域とのうち、上記中間領域のみにおいて、隣り合う上記分岐流路を連通させる拡散部（５）を設けている、部品冷却装置（１０）にある。
【発明の効果】
【００１１】
上記第１の態様の部品冷却装置においては、上記中間領域に、上記流体ダイオード部が設けてある。これにより、下流側の第２電子部品の熱によって、下流側領域の液冷媒の一部が蒸発して蒸気となった場合にも、この蒸気が上流側領域にまで逆流することを抑制することができる。その結果、蒸気を冷媒流路の下流端から早期に排出させやすくなる。
【００１２】
それゆえ、冷媒流路における、上流側から下流側へ向かう冷媒の円滑な流れを確保することができる。その結果、第１電子部品のみならず、第２電子部品の冷却性能を向上させることができる。
【００１３】
上記第２の態様の部品冷却装置においては、上記中間領域に上記拡散部が形成されている。これにより、第１電子部品及び第２電子部品の熱によって冷媒が蒸発して蒸気になった場合にも、この蒸気を、拡散部を介して、流路方向に直交する方向に拡散させることができる。すなわち、冷媒流路の中央付近の分岐流路において発生した蒸気を、外側へ逃がすことができる。これにより、中央付近において、液冷媒を円滑に導入することができ、第１電子部品及び第２電子部品の効率的な冷却を確保することができる。
【００１４】
以上のごとく、上記態様によれば、円滑な冷媒の流れを確保して、電子部品の冷却性能を向上させることができる、部品冷却装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、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り、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１における、部品冷却装置の平面説明図。
【図２】図１のII−II線矢視断面図。
【図３】実施形態２における、部品冷却装置の平面説明図。
【図４】実施形態２における、冷却管の断面説明図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線矢視断面図。
【図６】実施形態２における、流体ダイオード部の拡大説明図。
【図７】実施形態２における、冷媒の流れを説明する冷却管の断面説明図。
【図８】比較形態１における、冷媒の流れを説明する冷却管の断面説明図。
【図９】実施形態３における、冷却管の断面説明図。
【図１０】実施形態３における、流体ダイオード部の拡大説明図。
【図１１】実施形態３の部品冷却装置の、非沸騰状態における効果確認試験の結果を示す線図。
【図１２】実施形態３の部品冷却装置の、沸騰状態における効果確認試験の結果を示す線図。
【図１３】効果確認試験の比較試料の断面説明図。
【図１４】実施形態４における、冷却管の断面説明図。
【図１５】実施形態５における、冷却管の断面説明図。
【図１６】実施形態６における、冷却管の断面説明図。
【図１７】実施形態７における、冷却管の断面説明図。
【図１８】実施形態８における、冷却管の断面説明図。
【図１９】実施形態９における、冷却管の断面説明図。
【図２０】実施形態１０における、冷却管の断面説明図。
【図２１】実施形態１１における、冷却管の断面説明図。
【図２２】実施形態１２における、冷却管の断面説明図。
【図２３】実施形態１３における、冷却管の断面説明図。
【図２４】実施形態１３における、冷媒の流れを説明する冷却管の断面説明図。
【図２５】実施形態１４における、冷却管の断面説明図。
【図２６】実施形態１４における、流体ダイオード部の拡大説明図。
【図２７】実施形態１５における、冷却管の断面説明図。
【図２８】実施形態１６における、冷却管の断面説明図。
【図２９】実施形態１６における、流体ダイオード部の拡大説明図。
【図３０】実施形態１７における、冷却管の断面説明図。
【図３１】実施形態１７における、拡散部の斜視説明図。
【図３２】図３０のXXXII−XXXII線矢視断面図。
【図３３】実施形態１７における、蒸気の流れを説明する冷却管の断面説明図。
【図３４】実施形態１７における、蒸気の流れを説明する拡大斜視説明図。
【図３５】拡散部を有さない冷却管における、蒸気の流れを説明する冷却管の断面説明図。
【図３６】拡散部を有さない冷却管における、蒸気の流れを説明する拡大斜視説明図。
【図３７】実施形態１７の部品冷却装置の、効果確認試験の結果を示す線図。
【図３８】実施形態１８における、拡散部の斜視説明図。
【図３９】実施形態１９における、拡散部の斜視説明図。
【図４０】実施形態１９の変形例における、拡散部の斜視説明図。
【図４１】実施形態２０における、拡散部の斜視説明図。
【図４２】実施形態２１における、拡散部の斜視説明図。
【図４３】実施形態２２における、拡散部の斜視説明図。
【図４４】実施形態２３における、拡散部の斜視説明図。
【図４５】実施形態２４における、拡散部の斜視説明図。
【図４６】実施形態２５における、拡散部の斜視説明図。
【図４７】実施形態２６における、開口部が塞がれた拡散部の斜視説明図。
【図４８】実施形態２６における、開口部が開放された拡散部の斜視説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施形態１）
部品冷却装置に係る実施形態について、図１、図２を参照して説明する。
本形態の部品冷却装置１は、冷却管３と、第１電子部品２１及び第２電子部品２２と、を有する。冷却管３は、内部に冷媒を流通させる冷媒流路３０を設けている。第１電子部品２１及び第２電子部品２２は、冷却管３の冷却面３１に熱的に接触配置されている。なお、図１、図２に示す矢印ｗは、沸騰が生じていないときの冷媒の流れを表す。以降の図においても同様である。
【００１７】
第１電子部品２１は、第２電子部品２２よりも、冷媒流路３０における上流側に配置されている。
冷媒流路３０は、下記のように定義される、中間領域３Ｍと上流側領域３Ｕと下流側領域３Ｄとを有する。中間領域３Ｍは、冷媒流路３０における、第１電子部品２１よりも下流側かつ第２電子部品２２よりも上流側の領域である。上流側領域３Ｕは、冷媒流路３０における、上記第１電子部品の上流端と下流端との間の領域である。下流側領域３Ｄは、冷媒流路３０における、上記第２電子部品の上流端と下流端との間の領域である。
【００１８】
中間領域３Ｍには、流体ダイオード部３２が設けてある。流体ダイオード部３２は、下流側領域３Ｄから上流側領域３Ｕへ向かう方向の流路抵抗を、上流側領域３Ｕから下流側領域３Ｄへ向かう方向の流路抵抗よりも大きくする。
【００１９】
なお、下流側領域３Ｄから上流側領域３Ｕへ向かう方向の流路抵抗は、下流側領域３Ｄから上流側領域３Ｕへ向かう冷媒の流れに対する流路抵抗を表す。また、上流側領域３Ｕから下流側領域３Ｄへ向かう方向の流路抵抗は、上流側領域３Ｕから下流側領域３Ｄへ向かう冷媒の流れに対する流路抵抗を表す。
【００２０】
本形態の部品冷却装置１は、冷却管３の主面の一方に、冷却面３１を有する。そして、この冷却面３１に、第１電子部品２１及び第２電子部品２２を接触配置している。冷却管３は、長手方向に冷媒が流れるような状態で、冷媒流路３０を内部に設けてある。
【００２１】
冷却面３１の法線方向、すなわち、冷却管３と第１電子部品２１及び第２電子部品２２の積層方向を、適宜、Ｘ方向という。また、冷媒流路３０における冷媒が流通する流路方向を、適宜Ｙ方向ともいう。また、Ｘ方向とＹ方向との双方に直交する方向を、適宜Ｚ方向という。第１電子部品２１と第２電子部品２２とは、Ｙ方向に並んで配置されている。
【００２２】
本形態において、流体ダイオード部３２は、冷媒流路３０における、Ｘ方向の両端の内壁面から、それぞれ内側へ突出した一対の突出片３２１によって構成されている。突出片３２１は、Ｚ方向における、冷媒流路３０の内側へ向かうにつれて、下流側へ向かうように、傾斜した板状体とすることができる。これにより、流体ダイオード部３２は、上述の機能を有する。
【００２３】
なお、流体ダイオード部３２は、上述した所定の機能を備えるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、１枚の突出片３２１にて構成してもよい。また、流体ダイオード部３２は、冷却管３と一体的に形成されていてもよいし、冷却管３に接合されていてもよい。
【００２４】
第１電子部品２１及び第２電子部品２２は、例えば、パワー半導体素子とすることができる。また、第１電子部品２１及び第２電子部品２２は、例えば、電力変換装置のスイッチング回路部を構成するパワー半導体素子とすることができる。電力変換装置としては、例えば、車両に搭載されて、直流電力と交流電力との電力変換を行うよう構成されたものとすることができる。
【００２５】
また、冷媒流路３０に流通させる冷媒としては、例えば、水等の液冷媒を用いる。ただし、液冷媒の一部が、沸騰して気体となることがある。
【００２６】
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記部品冷却装置１においては、中間領域３Ｍに、流体ダイオード部３２が設けてある。これにより、下流側の第２電子部品２２の熱によって、下流側領域３Ｄの液冷媒の一部が蒸発して蒸気となった場合にも、この蒸気が上流側領域３Ｕにまで逆流することを抑制することができる。その結果、蒸気を冷媒流路３０の下流端から早期に排出し、液冷媒を円滑に冷媒流路に導入し、流通させやすくなる。
【００２７】
それゆえ、冷媒流路３０における、上流側から下流側へ向かう液冷媒の円滑な流れを確保することができる。その結果、第１電子部品２１及び第２電子部品２２の冷却性能を向上させることができる。
【００２８】
以上のごとく、本実施形態によれば、円滑な冷媒の流れを確保して、電子部品の冷却性能を向上させることができる、部品冷却装置を提供することができる。
【００２９】
（実施形態２）
本形態は、図３〜図７に示すごとく、複数の冷却管３を、第１電子部品２１及び第２電子部品２２と共に積層してなる、部品冷却装置１の形態である。
すなわち、複数の冷却管３を、Ｘ方向に略平行に並べると共に、隣り合う冷却管３の間に、第１電子部品２１及び第２電子部品２２を配置する。これにより、第１電子部品２１及び第２電子部品２２は、Ｘ方向に隣り合う２つの冷却管３の間に挟持された状態となる。つまり、第１電子部品２１及び第２電子部品２２は、両面から冷却されることとなる。
【００３０】
なお、第１電子部品２１及び第２電子部品２２は、それぞれ樹脂にてモールドされて、部品モジュール２０を構成している。部品モジュール２０は、第１電子部品２１又は第２電子部品２２に熱的に接続された放熱面を、両主面に有する。部品モジュール２０は、これらの放熱面を冷却管３に熱的に接触させて配されている。
【００３１】
また、冷却管３は、Ｙ方向の両端部付近において、Ｘ方向に隣り合う他の冷却管３と、連結管１１３を介して連結されている。そして、Ｘ方向の一端に配置された冷却管３に、冷媒を導入する導入口１１１と、冷媒を排出する排出口１１２とを設けてある。なお、各冷却管３は、図５に示すごとく、連結管１１３に接続される部分に、各冷却管３に冷媒が導入される導入部３４１と、各冷却管３から冷媒が排出される排出部３４２と、を形成している。
【００３２】
各冷却管３は、図４、図５に示すごとく、内側に、内部フィン４を設けてなる。内部フィン４は、冷却管３の外殻を構成する外殻プレート３３とは別部材にて構成されている。すなわち、冷却管３は、図４に示すごとく、一対の外殻プレート３３と、その間に形成される内部空間に配置される内部フィン４とによって構成されている。
【００３３】
一対の外殻プレート３３は、互いに、端縁において接合されている。内部フィン４は、Ｙ方向に沿って形成されたフィン本体部４０を有する。フィン本体部４０は、Ｙ方向に直交する断面の形状が、図４に示すごとく、連続する凹凸形状を有する。フィン本体部４０の凸部が、外殻プレート３３の内面に当接している。また、内部フィン４は、凸部において外殻プレート３３に接合されている。
【００３４】
本形態において、図５、図６に示すごとく、流体ダイオード部３２は、内部フィン４の一部として形成されている。すなわち、流体ダイオード部３２は、傾斜フィン４１と接続フィン４２とによって構成されている。傾斜フィン４１は、冷媒流路３０の流路方向（すなわちＹ方向）に対して傾斜した部分を有する。接続フィン４２は、傾斜フィン４１の下流側端部４１９よりも上流側において傾斜フィン４１と接続されている。接続フィン４２は傾斜フィン４１との接続部から下流側へ延びるように形成されている。また、フィン本体部４０の一部が、接続フィン４２を構成している。
【００３５】
図５に示すごとく、フィン本体部４０は、冷媒流路３０における、Ｙ方向の上流側部分と下流側部分とに分けて配置されている。そして、中間領域３Ｍの一部に、上流側のフィン本体部４０の下流端と、下流側のフィン本体部４０の上流端とが配置されている。下流側のフィン本体部４０の上流端に、傾斜フィン４１が配置されている。そして、図６に示すごとく、この傾斜フィン４１に接続されるフィン本体部４０の上流端の一部が、接続フィン４２となる。つまり、下流側のフィン本体部４０の一部と、それに接続された傾斜フィン４１とによって、流体ダイオード部３２が形成されているとも言える。
【００３６】
図６に示すごとく、Ｘ方向から見たとき、傾斜フィン４１は、直線状に形成されていると共に、Ｙ方向に対して傾斜している。接続フィン４２は、Ｙ方向に沿った直線状に形成されている。傾斜フィン４１と接続フィン４２との間には、Ｘ方向から見たとき、鋭角に形成された鋭角空間３０１と、鈍角に形成された鈍角空間３０２とが、存在する。
【００３７】
鋭角空間３０１及び鈍角空間３０２は、いずれも傾斜フィン４１の下流側に面して配置された空間である。そして、下流側領域３Ｄから上流側領域３Ｕへ向かう冷媒は、鋭角空間３０１によって一部が堰き止められる。特に、蒸発して気泡となった冷媒は、鋭角空間３０１に入り込み、そこよりも上流側へ向かうことが阻止されやすい。このようにして、下流側領域３Ｄから上流側領域３Ｕへ向かう方向の流路抵抗を大きくする流体ダイオード部３２が、中間領域３Ｍ形成されている。
【００３８】
なお、流体ダイオード部３２は、冷媒流路３０における、Ｚ方向の中央部付近に形成され、Ｚ方向の外側部分には形成されていない。また、複数の傾斜フィン４１は、冷媒流路３０におけるＺ方向の中央部を境にして、傾斜方向が互いに逆向きになるように、形成されている。つまり、傾斜フィン４１は、Ｙ方向において下流側へ向かうほど、冷媒流路３０におけるＺ方向の中央に近づくように傾斜している。
【００３９】
換言すると、流体ダイオード部３２は、図６に示すごとく、冷媒流路３０の流路方向（すなわちＹ方向）と冷却面３１の法線方向（すなわちＸ方向）との双方に直交する幅方向（すなわちＺ方向）において、冷媒を外側から内側へ導くガイド面４１０を備えている。ガイド面４１０は、傾斜フィン４１の主面のうち、上流側の面である。
【００４０】
また、図５に示すごとく、上流側の内部フィン４と下流側の内部フィン４との間に、隣り合う分岐流路３７を連通させる拡散部５を設けている。拡散部５は、上流側領域３Ｕと中間領域３Ｍと下流側領域３Ｄとのうち、中間領域３Ｍのみに設けてある。
【００４１】
その他の構成は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００４２】
本実施形態においては、傾斜フィン４１と接続フィン４２とによって、流体ダイオード部３２を形成している。これにより、流体ダイオード部３２には、下流側を向いた鋭角空間３０１が形成される。それゆえ、効果的に、下流側領域３Ｄから上流側領域３Ｕへ向かう方向の流路抵抗を大きくすることができる。その結果、冷媒の蒸気が上流側領域３Ｕへ逆流することを抑制し、液冷媒を円滑に流通させやすくなる。
【００４３】
また、流体ダイオード部３２は、ガイド面４１０を有する。これにより、図７に示すごとく、ガイド面４１０が冷媒をＺ方向の中央側へ導き、Ｚ方向における中央部分における冷媒の流量を増大させることができる。また、この流量が増大することにより、鋭角空間３０１に捕捉されていた気泡を、下流側へ導きやすくなる。その結果、下流側領域３Ｄにおけるドライアウトを抑制し、第２電子部品２２の冷却性能を向上させることができる。
【００４４】
また、中間領域３Ｍには、拡散部５が形成されているため、後述する実施形態１７にて詳述する作用効果と同様の作用効果にて、冷却性能を効果的に向上させることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００４５】
（比較形態１）
本比較形態は、図８に示すごとく、流体ダイオード部を備えていない冷却管９を有する、部品冷却装置の形態である。より具体的には、実施形態２に示した冷却管３において、傾斜フィン４１を設けていない形態としてある。また、内部フィン４は、上流側領域３Ｕの上流側から下流側領域３Ｄの下流側まで、Ｙ方向に沿って連続して形成されている。
その他の構成は、実施形態２と同様である。
【００４６】
下流側領域において蒸発した冷媒の蒸気の一部は、中間領域３Ｍを介して上流側領域３Ｕへ向かうことがある。このとき、中間領域３Ｍには、流体ダイオード部が形成されていないと、冷媒の蒸気は、矢印ｗｒに示すように逆流して、上流側領域３Ｕにまで達する。そうすると、冷媒の蒸気は、円滑に排出部３４２から排出され難くなる。
【００４７】
これに対して、図７に示すごとく、実施形態２の部品冷却装置１においては、冷媒の蒸気が、流体ダイオード部３２によって上流側領域３Ｕまで向かうことを抑制することができる。そのため、蒸気を排出部３４２から排出して、液冷媒の流れを円滑にすることができる。
【００４８】
（実施形態３）
本実施形態は、図９、図１０に示すごとく、流体ダイオード部３２が、内部フィン４としてのウェーブフィン４Ｗの一部に形成されている、部品冷却装置１の形態である。
本形態においては、図９に示すごとく、冷媒流路３０には、ウェーブフィン４Ｗが配置されている。ウェーブフィン４Ｗは、冷却面３１の法線方向（すなわちＸ方向）から見て、流路方向（すなわちＹ方向）に対する傾斜方向が交互に変化する波型形状を有する。流体ダイオード部３２は、ウェーブフィン４Ｗの一部に形成されている。
【００４９】
すなわち、図１０に示すごとく、ウェーブフィン４Ｗにおける、Ｙ方向に対する傾斜方向が反転する部位の一部において、流体ダイオード部３２が形成されている。つまり、ウェーブフィン４Ｗの一部を変形することにより、流体ダイオード部３２が形成されている。
【００５０】
また、流体ダイオード部３２が形成されたウェーブフィン４Ｗの一部は、Ｙ方向に対して傾斜した傾斜フィン４１でもある。傾斜フィン４１の下流端が、突出していることにより、流体ダイオード部３２が形成されている。なお、本形態においても、図９に示すごとく、流体ダイオード部３２は、冷媒流路３０におけるＺ方向の一部に形成されている。すなわち、Ｚ方向の中央部付近に、流体ダイオード部３２が形成され、Ｚ方向の外側部分には、流体ダイオード部３２は形成されていない。
【００５１】
また、本形態においては、冷却管３は、冷媒流路３０の流路方向と冷却面３１の法線方向との双方に直交する幅方向が鉛直方向（すなわち重力方向）となる姿勢にて配設されている。すなわち、冷却管３は、Ｚ方向が鉛直方向となる姿勢にて配設されている。冷媒流路３０は、中間領域３Ｍにおいて、上下連通部３５が形成されている。上下連通部３５は、第１電子部品２１の中央よりも下側から、第２電子部品２２の上端よりも上側まで、鉛直方向に連通している。
【００５２】
なお、冷媒流路３０の幅方向（すなわちＺ方向）は、鉛直方向に対して多少傾斜していてもよい。また、上下連通部３５も、鉛直方向に対して平行である必要は必ずしもなく、後述する機能が得られれば、多少の傾斜は許容される。
【００５３】
本形態において、上下連通部３５は、内部フィン４の一部を途切れさせることによって形成されている。つまり、本形態において、内部フィン４であるウェーブフィン４Ｗが、上流側領域３Ｕと中間領域３Ｍと下流側領域３Ｄとを含む領域に、連続的に形成されている。そのウェーブフィン４Ｗの一部を破るように、上下方向につながる複数の連通空間３５１、３５２が、中間領域３Ｍに設けてある。
【００５４】
上下連通部３５は、鉛直方向下方に形成された２つの連通空間３５１と、鉛直方向上方に形成された２つの連通空間３５２とを有する。これらは、互いにＹ方向にずれて形成されている。ただし、これらは、互いに、ウェーブフィン４Ｗに沿った流路を介して互いに接続されている。その結果、下側の連通空間３５１と、上側の連通空間３５２とは、互いに連通している。
【００５５】
下側の連通空間３５１の下端は、少なくとも、第１電子部品２１の中央よりも下側に配され、上側の連通空間３５２の上端は、少なくとも第２電子部品２２の上端よりも上方に配置されている。これにより、これらの連通空間３５２からなる上下連通部３５は、第１電子部品２１の中央よりも下側から、第２電子部品２２の上端よりも上側まで、鉛直方向に連通している。
【００５６】
上下連通部３５の下流側に、流体ダイオード部３２が形成されている。
特に、本形態においては、上下連通部３５の下流端に隣接して、傾斜フィン４１が形成されている。そして、この傾斜フィン４１の下流端付近に、流体ダイオード部３２が形成されている。また、傾斜フィン４１の上流側の主面が、ガイド面４１０となる。
【００５７】
また、本形態において、上下連通部３５は、拡散部５としても機能する。すなわち、本形態の部品冷却装置１において、内部フィン４は、上流側領域３Ｕと中間領域３Ｍと下流側領域３Ｄとのうち、中間領域３Ｍのみにおいて、隣り合う分岐流路３７を連通させる拡散部５を設けている。
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００５８】
本形態においては、内部フィン４がウェーブフィン４Ｗを有するため、冷媒への伝熱面積を増大させることができ、冷却性能を向上させることができる。そして、ウェーブフィン４Ｗの一部に、流体ダイオード部３２を形成している。そのため、ウェーブフィン４Ｗの波型形状を利用して、その一部を変形させることで、流体ダイオード部３２を設けることができる。それゆえ、流体ダイオード部３２を低コストにて容易に形成することができる。
【００５９】
また、蒸発した冷媒を、上下連通部３５によって、第２電子部品２２よりも上方に移動させることができる。すなわち、例えば、第１電子部品２１によって加熱されて蒸発した冷媒が、気泡となって中間領域３Ｍに達したとき、気泡は上下連通部３５を通って上方へ移動する。これにより、下流側領域３Ｄへ気泡が流れても、第２電子部品２２よりも上側を通るため、気泡に起因する第２電子部品２２の冷却性の低下を抑制することができる。
【００６０】
また、上下連通部３５の下流側に、流体ダイオード部３２が形成されている。これにより、流体ダイオード部３２からその上流側へ漏れた気泡の一部を、上下連通部３５を介して、第２電子部品２２よりも上方へ移動させることができる。
【００６１】
また、上下連通部３５は、拡散部５としても機能する。そのため、後述する実施形態１７にて詳述する作用効果と同様の作用効果にて、冷却性能を効果的に向上させることができる。
その他、実施形態２と同様の作用効果を有する。
【００６２】
次に、実施形態３の部品冷却装置１による効果確認試験を行った結果を、図１１、図１２に示す。すなわち、第２電子部品２２から冷媒への熱伝達率を、冷媒の非沸騰状態と沸騰状態との双方にて解析した。比較として、図１３に示すように、流体ダイオード部及び拡散部（すなわち上下連通部）を備えていない冷却管９３を用いた部品冷却装置９０（すなわち比較試料）による熱伝達率についても解析した。
【００６３】
熱伝達率の解析あたっては、第２電子部品２２に対向する位置における冷媒の流量をシミュレーションにて算出した。そして、予め実機にて取得された冷媒の流量と熱伝達率との関係から、熱伝達率を算出した。
【００６４】
非沸騰状態における第２電子部品２２から冷媒への熱伝達率を、図１１に示す。また、沸騰状態における第２電子部品２２から冷媒への熱伝達率を、図１２に示す。各図において、比較試料と実施形態３の試料との双方の結果を、並べて記載する。
【００６５】
これらの図から分かるように、非沸騰状態においても、沸騰状態においても、実施形態３の部品冷却装置１を用いることで、第２電子部品２２の熱伝達率が向上する。特に、沸騰状態においては、図１２に示すように、比較試料による熱伝達率に対して、その５割程度の向上が、実施形態３の部品冷却装置１によって図られている。
【００６６】
非沸騰状態においては、特にガイド面４１０によって、下流側領域３Ｄへ向かう液冷媒を、冷媒流路３０のＺ方向の中央付近に集めやすくなり、第２電子部品２２と熱交換する冷媒の流量を増やすことができるためと考えられる。
沸騰領域においては、流体ダイオード部３２によって、下流側領域３Ｄから上流側領域３Ｕへの冷媒の逆流を抑制し、下流側領域３ＤのＺ方向の中央付近への冷媒の導入量を増やすことができるためと考えられる。
【００６７】
（実施形態４）
本形態は、図１４に示すごとく、実施形態３に対して、上下連通部３５の配置を変更した形態である。
すなわち、上側の連通空間３５２の一つを、Ｙ方向において、下側の連通空間３５１よりも下流側に配置している。
【００６８】
そして、上側の連通空間３５２の下流側に配置された流体ダイオード部３２が、下側の連通空間３５１の下流側に配置された流体ダイオード部３２よりも、Ｙ方向の下流側位置に配置されている。
その他、実施形態３と同様の構成および作用効果を有する。
【００６９】
（実施形態５）
本形態は、図１５に示すごとく、実施形態３に対して、上下連通部３５と流体ダイオード部３２との位置関係を変更した形態である。
すなわち、下側の流体ダイオード部３２を、下側の２つの連通空間３５１の間に配置している。
その他、実施形態３と同様の構成および作用効果を有する。
【００７０】
（実施形態６）
本形態は、図１６に示すごとく、１本の下側の連通空間３５１と、１本の上側の連通空間３５２とによって、上下連通部３５が形成された形態である。本形態においては、下側の連通空間３５１が、上側の連通空間３５２よりも、Ｙ方向の上流側に配置されている。また、下側の流体ダイオード部３２が、上側の流体ダイオード部３２よりも上流側に配置されている。
その他の構成は、実施形態３と同様である。
【００７１】
本形態においては、実施形態３に比べて、内部フィン４の伝熱面積を大きくすることができる。
その他、実施形態３と同様の作用効果を有する。
【００７２】
（実施形態７）
本形態も、図１７に示すごとく、１本の下側の連通空間３５１と、１本の上側の連通空間３５２とによって、上下連通部３５が形成された形態である。本形態においては、下側の連通空間３５１が、上側の連通空間３５２よりも、Ｙ方向の下流側に配置されている。また、下側の流体ダイオード部３２が、上側の流体ダイオード部３２よりも下流側に配置されている。
その他、実施形態３と同様の構成および作用効果を有する。
【００７３】
（実施形態８）
本形態は、図１８に示すごとく、上下連通部３５が、Ｚ方向の位置が互いに異なる６個の連通空間３５３によって構成されている形態である。
６個の連通空間３５３は、Ｚ方向の中央部に近いものほど、Ｙ方向の下流側に位置するように配置されている。そして、Ｚ方向の中央付近に配された２つの連通空間３５３の下流側に、それぞれ、流体ダイオード部３２が形成されている。
その他、実施形態３と同様の構成および作用効果を有する。
なお、本形態において、連通空間３５３の個数は、３個以上であれば、特に限定されるものではない。
【００７４】
（実施形態９）
本形態は、図１９に示すごとく、下側の連通空間３５１が、上側の連通空間３５２よりも、Ｙ方向の幅が大きい形態である。
上側の連通空間３５２と下側の連通空間３５１とは、直接接続されている。また、上側の連通空間３５２と下側の連通空間３５１とは、Ｙ方向の中心位置を、互いに略同一の位置に配置している。
その他、実施形態３と同様の構成および作用効果を有する。
【００７５】
（実施形態１０）
本形態は、図２０に示すごとく、上側の連通空間３５２が、下側の連通空間３５２よりも、Ｙ方向の幅が大きい形態である。
上側の連通空間３５２と下側の連通空間３５１とは、直接接続されている。また、上側の連通空間３５２と下側の連通空間３５１とは、Ｙ方向における上流端の位置を、互いに略同一の位置に配置している。
その他の構成、実施形態９と同様の構成および作用効果を有する。
【００７６】
（実施形態１１）
本形態は、図２１に示すごとく、１本の連通空間によって、上下連通部３５を形成している形態である。
すなわち、１本の連通空間からなる上下連通部３５が、第１電子部品２１の中央よりも下側から、第２電子部品２２の上端よりも上側までＺ方向に直線的に形成されている。特に、本形態においては、上下連通部３５の下端は、Ｚ方向における、第２電子部品２２の下端位置に配置されている。
その他の構成は、実施形態３と同様である。
【００７７】
本形態においては、上下連通部３５を簡素化することができる。また、内部フィン４を除去する領域を少なくすることができる。そのため、冷媒との間の伝熱面積を大きく保ちつつ、気泡を上方へ荷がしやすくすることができる。
その他、実施形態３と同様の作用効果を有する。
【００７８】
（実施形態１２）
本形態は、図２２に示すごとく、上側の連通空間３５２を２本、下側の連通空間３５１を１本とした形態である。
そして、上側の流体ダイオード部３２は、Ｙ方向に並んだ２本の連通空間３５２のうち、下流側の連通空間３５２の下流側に形成されている。
その他、実施形態３と同様の構成および作用効果を有する。
【００７９】
（実施形態１３）
本形態は、図２３に示すごとく、冷媒流路３０の中間領域３Ｍにおける、Ｚ方向の両端部に、絞り部３６を配置した形態である。
すなわち、一対の絞り部３６は、冷媒流路３０のＺ方向の両端から、中央に向って突出している。そして、一対の絞り部３６の間には、冷媒流路３０をＹ方向に連通させる絞り開口部３６０が形成されている。絞り開口部３６０は、Ｚ方向において、第１電子部品２１及び第２電子部品２２に対応する位置に形成されている。
【００８０】
内部フィン４は、絞り部３６よりも上流側と下流側とに分離して設けてある。そして、下流側の内部フィン４の上流端に、流体ダイオード部３２が形成されている。流体ダイオード部３２は、絞り開口部３６０のＺ方向の形成範囲において、形成されている。
【００８１】
また、流体ダイオード部３２は、傾斜フィン４１を有する。ただし、実施形態２に示した傾斜フィン４１（図５、図６参照）に比べて、本形態の部品冷却装置１における傾斜フィン４１は、長さが短い。本形態においては、傾斜フィン４１の上流端が、フィン本体部４０の上流端とつながっている。
また、上流側の内部フィン４と下流側の内部フィン４との間の空間は、隣り合う分岐流路３７を連通させる拡散部５を構成している。
その他の構成は、実施形態２と同様である。
【００８２】
本形態においては、図２４に示すごとく、下流側領域３Ｄにおける冷媒の流れを、Ｚ方向の中央付近に集中させることができる。すなわち、下流側領域３ＤにおけるＺ方向の中央付近の冷媒の流量を、増加させることができる。これにより、第２電子部品２２の冷却性能を向上させることができる。
また、中間領域３Ｍには、拡散部５が形成されているため、後述する実施形態１７にて詳述する作用効果と同様の作用効果にて、冷却性能を効果的に向上させることができる。
その他、実施形態２と同様の作用効果を有する。
【００８３】
（実施形態１４）
本形態は、図２５、図２６に示すごとく、流体ダイオード部３２の形状を、実施形態１３のものに対して変更した形態である。
すなわち、本形態においては、流体ダイオード部３２は、内部フィン４のフィン本体部４０の上流端におけるＺ方向の両側に、傾斜フィン４１を設けてなる。これにより、フィン本体部４０の両側に、鋭角空間３０１がそれぞれ設けられる。
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００８４】
本形態においては、流体ダイオード部３２における、下流側領域３Ｄから上流側領域３Ｕへ向かう方向の流路抵抗をより大きくすることができる。これにより、下流側領域３Ｄから上流側領域３Ｕへの、蒸発した冷媒の逆流を、より効果的に抑制することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００８５】
（実施形態１５）
本形態は、図２７に示すごとく、実施形態１４に対して、絞り部３６の形状を変更した形態である。
本形態においては、絞り部３６のＺ方向における突出端に、Ｙ方向の下流側へ向かうにつれてＺ方向の中央側へ向かうように傾斜した傾斜端面３６１を設けている。
その他の構成は、実施形態１４と同様である。
【００８６】
本形態においては、絞り部３６が傾斜端面３６１を有するため、絞り開口部３６０を、下流側へ向かって通過する冷媒の流れを円滑にすることができる。この絞り部３６によっても、下流側領域３Ｄから上流側領域３Ｕへ向かう方向の流路抵抗を、上流側領域３Ｕから下流側領域３Ｄへ向かう方向の流路抵抗よりも大きくすることができる。すなわち、この絞り部３６も、流体ダイオード部３２として機能し得る。
その他、実施形態１４と同様の作用効果を有する。
【００８７】
（実施形態１６）
本形態は、図２８、図２９に示すごとく、実施形態９に対して、内部フィン４の形状を変更した形態である。
本形態においては、実施形態９と同様に、中間領域３Ｍに、上下連通部３５を有する。上下連通部３５は、下側の連通空間３５１と上側の連通空間３５２とを、Ｚ方向に接続してなる。下側の連通空間３５１と上側の連通空間３５２とは、下流端の位置が揃っている。
【００８８】
上下連通部３５の下流側に、流体ダイオード部３２が形成されている。図２９に示すごとく、流体ダイオード部３２は、傾斜フィン４１と、接続フィン４２とによって構成されている。接続フィン４２は、Ｙ方向に対する傾斜フィン４１の傾斜方向と同じ側に傾斜している。ただし、Ｙ方向に対する接続フィン４２の傾斜角度は、Ｙ方向に対する傾斜フィン４１の傾斜角度よりも小さい。これにより、傾斜フィン４１と接続フィン４２との間に、鋭角空間３０１が形成される。
【００８９】
また、接続フィン４２の下流端には、接続フィン４２の傾斜方向と逆向きに傾斜した下流端フィン４２１が形成されている。また、傾斜フィン４１の上流端には、Ｙ方向に沿った上流端フィン４１１が形成されている。
また、内部フィン４の全体にわたり、分岐流路３７同士を連通させる連絡部３７０が形成されている。
その他の構成は、実施形態９と同様である。
【００９０】
本形態においては、冷媒の逆流を抑制すると共に、Ｚ方向への冷媒の分散が容易となる。それゆえ、第１電子部品２１及び第２電子部品２２の冷却性を一層向上させやすい。
その他、実施形態９と同様の作用効果を有する。
【００９１】
（実施形態１７）
本形態は、図３０〜図３４に示すごとく、内部フィン４における特定の一部に、下記の拡散部５を設けた部品冷却装置１０の形態である。
冷却管３は、冷媒流路３０を、流路方向Ｙに沿って並走する複数の分岐流路３７に仕切る内部フィン４を有する。
【００９２】
内部フィン４は、図３０に示すごとく、上流側領域３Ｕと中間領域３Ｍと下流側領域３Ｄとのうち、中間領域３Ｍのみにおいて、隣り合う分岐流路を連通させる拡散部５を設けている。
なお、流路方向Ｙに沿って並走するとは、複数の分岐流路３７が、全体的に流路方向Ｙに沿うように、並列して形成されている状態を表し、流路方向Ｙに対して傾斜した部分を有している場合も含む。
【００９３】
内部フィン４は、図３１、図３２に示すごとく、厚み方向に曲げ加工された金属板からなり、Ｘ方向に凹凸を有する。本形態においては、一枚の金属板を曲げ加工してなる内部フィン４が、図３０に示すごとく、上流側領域３Ｕと中間領域３Ｍと下流側領域３Ｄとを含む領域に配置されている。
【００９４】
内部フィン４は、冷却面３１の法線方向Ｘから見て、流路方向Ｙに対する傾斜方向が交互に変化する波型のウェーブフィン４Ｗを有する。拡散部５は、ウェーブフィン４Ｗの一部に形成されている。
【００９５】
すなわち、内部フィン４の一部に、ウェーブフィン４Ｗが形成されている。そのウェーブフィン４Ｗの一部に、拡散部５が形成されている。本形態においては、ウェーブフィン４Ｗは、上流側領域３Ｕと中間領域３Ｍと下流側領域３Ｄとの全域に形成されている。そして、ウェーブフィン４Ｗの上流側と下流側に、Ｙ方向に平行なストレートフィン４Ｓが形成されている。
【００９６】
拡散部５は、図３１に示すごとく、内部フィン４の一部をいずれかの分岐流路３７側へ突き出した突出部５１を有する。
本形態においては、内部フィン４を構成する金属板の一部に、切り込みを入れると共に、切り込みを入れた部分に曲げ加工を施す。これにより、内部フィン４の一部に、突出部５１が形成されると共に、開口部５２が形成される。
【００９７】
より具体的には、内部フィン４は、図３１、図３２に示すごとく、Ｚ方向に平行な底壁部４０１と、Ｚ方向に立設した側壁部４０２とを有する。底壁部４０１と側壁部４０２とが、Ｚ方向に交互に連続することで、内部フィン４が一体的に形成されている。また、側壁部４０２が板厚方向に屈曲していることで、波型のウェーブフィン４Ｗが形成されている。Ｚ方向に隣り合う側壁部４０２の間に、分岐流路３７が形成されている。
【００９８】
拡散部５の突出部５１は、図３１に示すごとく、側壁部４０２の一部に形成されている。すなわち、側壁部４０２の一部から、一方の分岐流路３７側へ突出するように、突出部５１が形成されている。突出部５１は、一方の底壁部４０１に近い側が側壁部４０２又は底壁部４０１に接続され、他方側が切断されている。
【００９９】
そして、側壁部４０２における、突出部５１が形成された部分に、開口部５２が形成されている。すなわち、開口部５２は、突出部５１の上流側と下流側とにそれぞれ隣接して形成されている。
【０１００】
ウェーブフィン４Ｗの側壁部４０２は、Ｙ方向に対する傾斜の向きが交互に変化するように、波型に形成されている。側壁部４０２における、Ｙ方向に対する傾斜の向きが逆転する部分を、山部及び谷部とすると、Ｙ方向に隣り合う山部と谷部との間の側壁部４０２の一部である単位側壁部４０２ａの一部に、拡散部５（すなわち突出部５１及び開口部５２）が形成されている。
【０１０１】
図３０に示すごとく、上流側領域３Ｕ及び下流側領域３Ｄには、拡散部５は形成されていない。中間領域３Ｍに形成された拡散部５は、Ｚ方向における、冷媒流路３０の略全域に、形成されている。
【０１０２】
なお、本形態の部品冷却装置１０は、実施形態１〜実施形態１６の部品冷却装置１とは異なり、流体ダイオード部を備えていない。ただし、本形態において、流体ダイオード部を適宜設けることもできる。
その他の構成は、実施形態２と同様である。
【０１０３】
本形態においては、中間領域３Ｍに拡散部５が形成されている。これにより、図３３、図３４に示すごとく、第１電子部品２１及び第２電子部品２２の熱によって冷媒が蒸発して蒸気になった場合にも、この蒸気ｓを、拡散部５を介して、Ｚ方向の両側に拡散させることができる。すなわち、Ｚ方向の中央付近の分岐流路３７において発生した蒸気ｓを、Ｚ方向の両側へ逃がすことができる。これにより、Ｚ方向の中央付近において、液冷媒を円滑に導入することができ、第１電子部品２１及び第２電子部品２２の効率的な冷却を確保することができる。
【０１０４】
すなわち、仮に、図３５、図３６に示すごとく、内部フィン４に拡散部を設けていない場合、Ｚ方向の中央付近の分岐流路３７において発生した蒸気ｓは、Ｙ方向に広がる。このとき、蒸気ｓの膨脹圧力が、導入される液冷媒の供給圧力よりも大きいと、蒸気ｓの一部は下流側領域３Ｄから上流側領域３Ｕへ向かって逆流する。そうすると、Ｚ方向の中央付近の分岐流路３７において、蒸気ｓが排出部３４２へ向かい難くなる。これにより、蒸気ｓが冷媒流路３０内に停滞し、ドライアウトの状態を招きかねない。そして、第１電子部品２１及び第２電子部品２２の冷却性能を低下させる要因となり得る。
【０１０５】
これに対して、実施形態１７に示した部品冷却装置１０は、拡散部５を有するため、上述のように、蒸気ｓをＺ方向の両側へ逃がすことができる（図３３参照）。これにより、Ｚ方向の中央付近において、液冷媒を円滑に導入することができ、第１電子部品２１及び第２電子部品２２の効率的な冷却を確保することができる。
【０１０６】
また、内部フィン４は、上流側領域３Ｕと中間領域３Ｍと下流側領域３Ｄとのうち、中間領域３Ｍのみにおいて、拡散部５を設けている。それゆえ、第１電子部品２１及び第２電子部品２２の近傍において、冷媒と内部フィン４との伝熱面積を確保しやすい。
【０１０７】
また、中間領域３Ｍのみにおいて、拡散部５が設けてあるため、第１電子部品２１及び第２電子部品２２の近傍において、冷媒の圧損を低減することができる。それゆえ、非沸騰状態において、第１電子部品２１及び第２電子部品２２と熱交換する冷媒の流量を確保しやすい。
【０１０８】
また、上記のように、拡散部５を設けることによる伝熱面積の低下や圧損の上昇があったとしても、そのことによる電子部品の冷却への影響が小さい。それゆえ、拡散部５を大きくすることも可能となり、上述のような沸騰状態における冷媒の分散をより円滑に行いやすくなる。
【０１０９】
また、内部フィン４はウェーブフィン４Ｗを有する。そして、拡散部５はウェーブフィン４Ｗの一部に形成されている。これにより、内部フィン４と冷媒との伝熱面積を効果的に増大させることができ、冷却性能を向上させることができる。また、ウェーブフィン４Ｗに拡散部５を設けることにより、より効果的に、冷媒をＺ方向に拡散させることができる。
【０１１０】
また、拡散部５は突出部５１を有する。これにより、内部フィン４と冷媒との伝熱面積を、一層増大させることができる。それゆえ、電子部品の冷却性能を、一層向上させることができる。
【０１１１】
以上のように、本実施形態の場合にも、円滑な冷媒の流れを確保して、電子部品の冷却性能を向上させることができる、部品冷却装置を提供することができる。
【０１１２】
次に、実施形態１７の部品冷却装置１０による効果確認試験を行った結果を、図３７に示す。すなわち、第２電子部品２２から冷媒への熱伝達率と、過熱度ΔＴとの関係を、冷媒の非沸騰状態と沸騰状態との双方にて解析した。比較として、図３５に示すように、拡散部を備えていない冷却管を用いた部品冷却装置（すなわち比較試料）による熱伝達率についても解析した。
【０１１３】
熱伝達率の解析は、上述の実施形態３における効果確認試験と同様の方法にて行った。なお、過熱度ΔＴは、熱伝達面の温度と冷媒の飽和温度との差分である。
【０１１４】
同図に示すごとく、過熱度ΔＴが小さく冷媒が非沸騰状態にある間は、比較試料と実施形態１７とにおける熱伝達率の差は、特にない。そして、過熱度ΔＴが大きくなり、沸騰状態となると、沸騰冷却効果によって熱伝達率は向上し、ある限界点までは、過熱度ΔＴが大きくなるほど、熱伝達率も大きくなる。ところが、比較試料においては、その限界点が早く到来し、それ以上過熱度ΔＴを大きくすると、ドライアウトの状態（すなわち、伝熱面の全体において冷媒が気化した状態）となり、熱伝達率が急激に低下する。
【０１１５】
これに対し、実施形態１７の部品冷却装置１０においては、過熱度ΔＴが大きくなっても、熱伝達率の上昇が継続する。それゆえ、第２電子部品２２の温度が上昇しても、ドライアウトの状態になり難く、熱伝達率を高くすることができる。すなわち、ドライアウトとなるまでの過熱度ΔＴを、比較試料の場合と比べて、約２０％程度高くすることができている。
【０１１６】
この効果の差は、図３０に示すごとく、中間領域３Ｍに拡散部５を設けたことによるものと考えられる。すなわち、冷媒が沸騰状態となったときに、上述のように、蒸気ｓをＺ方向の外側へ逃がすことができ、下流側の第２電子部品２２の近傍への冷媒の流量を確保することができるためと考えられる。
【０１１７】
（実施形態１８）
本形態は、図３８に示すごとく、突出部５１を大きくした形態である。
すなわち、突出部５１が、単位側壁部４０２ａの一端から中央部までの間の全域に形成されている。これに伴い、開口部５２も、単位側壁部４０２ａの一端から中央部までの間の全域に形成されている。
【０１１８】
また、突出部５１の下流側の端縁は、側壁部４０２と連続しており、突出部５１の上流端側に、開口部５２が形成されている。
その他の構成は、実施形態１７と同様である。
【０１１９】
本形態においては、比較的冷媒が衝突しやすい突出部５１の表面積を大きくすることができる。それゆえ、冷媒と内部フィン４との伝熱面積を大きくすることができる。
また、拡散部５の構成を簡素化することができ、内部フィン４を製造容易にすることができる。その結果、生産性に優れた部品冷却装置１０を得ることができる。
その他、実施形態１７と同様の作用効果を有する。
【０１２０】
（実施形態１９）
本形態は、図３９に示すごとく、突出部５１の一部を屈曲させて、分岐流路３７側へ延ばした延設部５１１を有する形態である。
すなわち、側壁部４０２に対して傾斜するように突出させた突出部５１の一部を、底壁部４０１に沿った方向に延設して、延設部５１１が形成されている。
その他の構成は、実施形態１８と同様である。
【０１２１】
本形態においては、延設部５１１を設けた分、突出部５１における冷媒との伝熱面積を大きくすることができる。
その他、実施形態１８と同様の作用効果を有する。
【０１２２】
なお、上記実施形態１９は、実施形態１８と同様に、突出部５１が、単位側壁部４０２ａの一端から中央部までの間の全域に形成されている。ただし、実施形態１９の変形例として、図４０に示すごとく、突出部５１を、実施形態１７と同様に、単位側壁部４０２ａの中央部の一部に形成しつつ、延設部５１１を設けた態様とすることもできる。
【０１２３】
（実施形態２０）
本形態は、図４１に示すごとく、突出部５１が、板厚方向に湾曲している形態である。
すなわち、突出部５１は、開口部５２側に凸となるような曲面部を有する。
また、側壁部４０２における突出部５１との接続部と反対側の底壁部４０１と、開口部５２の一端との間に、段差がある。
その他の構成は、実施形態１７と同様である。
【０１２４】
本形態においては、突出部５１における冷媒との伝熱面積を大きくすることができる。また、突出部５１の形成を容易にすることができる。
その他、実施形態１７と同様の作用効果を有する。
【０１２５】
（実施形態２１）
本形態は、図４２に示すごとく、実施形態２０に対して、突出部５１の向きを変更した形態である。
すなわち、突出部５１における、側壁部４０２との接続部を、冷媒流路３０の上流側としている。
その他、実施形態２０と同様の構成および作用効果を有する。
【０１２６】
（実施形態２２）
本形態も、図４３に示すごとく、実施形態２０に対して、突出部５１の向きを変更した形態である。
ただし、本形態においては、一部の突出部５１における、側壁部４０２との接続部を、冷媒流路３０の下流側としている。
【０１２７】
具体的には、上流側に配された拡散部５の突出部５１は、側壁部４０２との接続部を上流側とし、下流側に配された拡散部５の突出部５１は、側壁部４０２との接続部を下流側としている。
その他、実施形態２０と同様の構成および作用効果を有する。
【０１２８】
（実施形態２３）
本形態も、図４４に示すごとく、実施形態２０に対して、突出部５１の向きを変更した形態である。
ただし、本形態においては、いずれの突出部５１も、側壁部４０２との接続部を、冷媒流路３０の下流側としている。
その他、実施形態２０と同様の構成および作用効果を有する。
【０１２９】
（実施形態２４）
本形態は、図４５に示すごとく、拡散部５に、突出部５１を設けていない形態である。
すなわち、実施形態１７とは異なり、拡散部５が、突出部５１を有さない。そして、側壁部４０２に形成された開口部５２によって、拡散部５を構成している。なお、本形態においては、開口部５２は、略矩形状を有する。
その他の構成は、実施形態１７と同様である。
【０１３０】
本形態においては、拡散部５を簡素化することができる。その結果、部品冷却装置１０の生産性を向上させることができ、製造コストを低減することができる。
その他、実施形態１７と同様の作用効果を有する。
【０１３１】
（実施形態２５）
本形態も、図４６に示すごとく、拡散部５に、突出部５１を設けていない形態である。
本形態においては、拡散部５を構成する開口部５２の形状を、略円形としたものである。
その他の構成は、実施形態２４と同様である。
本形態においても、実施形態２４と同様の作用効果を得ることができる。
【０１３２】
（実施形態２６）
本形態は、図４７、図４８に示すごとく、拡散部５が、内部フィン４の一部に形成された開口部５２と、開口部５２を閉塞する蓋部５３とを有する形態である。
蓋部５３は、所定の圧力が板厚方向に作用したときに弾性変形するよう構成されている。
【０１３３】
すなわち、所定の圧力が蓋部５３に作用していないときは、図４７に示すごとく、蓋部５３が開口部５２を塞いだ状態にある。例えば、冷媒が沸騰していない非沸騰状態においては、蓋部５３に作用する圧力が所定の圧力未満にあり、蓋部５３が開口部５２を塞いでいる。これにより、冷媒は、拡散部５においても、各分岐流路３７を流れる。すなわち、拡散部５において他の分岐流路３７へ拡散することなく、分岐流路３７を流れる。
【０１３４】
一方、所定の圧力が蓋部５３に作用しているときは、図４８に示すごとく、蓋部５３が弾性変形して、開口部５２が開放される。例えば、冷媒が沸騰している沸騰状態においては、蓋部５３に作用する圧力が所定の圧力以上となり、蓋部５３が厚み方向に弾性変形し、開口部５２が露出する。これにより、冷媒（特に蒸気）は、拡散部５において分岐流路３７間を移動する。
【０１３５】
また、沸騰状態が治まって、蓋部５３に作用する圧力が所定の圧力未満となると、再び蓋部５３が開口部５２を塞ぐこととなる。これにより、再び、冷媒が各分岐流路３７を流れることとなる。
なお、蓋部５３に作用する圧力が所定の圧力未満のとき、蓋部５３は、開口部５２を完全に塞いでもよいし、完全に塞がなくてもよい。蓋部５３に作用する圧力が所定の圧力未満のときの開口部５２の開放度合が、蓋部５３に作用する圧力が所定の圧力以上のときの開口部５２の開放度合よりも小さければよい。
その他の構成は、実施形態１７と同様である。
【０１３６】
本形態においては、非沸騰状態など、平常時においては、冷媒が各分岐流路３７を流れるようにすることができる。それゆえ、流路抵抗を小さくすることができると共に、Ｚ方向における冷媒の流量の均等化を図りやすい。その結果、全体として、電子部品の冷却性能を向上させやすい。
【０１３７】
そして、冷媒が沸騰したときに、上記のように拡散部５が機能することによって、蒸気をＺ方向の外側へ逃がすことができる。それゆえ、沸騰状態においても、冷却性能を向上させることができる。
その他、実施形態１７と同様の作用効果を有する。
なお、本形態において、開口部５２及び蓋部５３の形状は、適宜変更することができる。
【０１３８】
なお、上記各実施形態においては、第１電子部品２１及び第２電子部品２２を、それぞれ個別の部品モジュール２０に分けて配置した形態を示したが、第１電子部品及び第２電子部品を一つの部品モジュールに内蔵した上で、冷却管と熱的に接触させた構成とすることもできる。
【０１３９】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１４０】
１、１０  部品冷却装置
２１  第１電子部品
２２  第２電子部品
３  冷却管
３０  冷媒流路
３１  冷却面
３２  流体ダイオード部
３Ｕ  上流側領域
３Ｄ  下流側領域
３Ｍ  中間領域
【図１】
2019216177.tif 000003
【図２】
2019216177.tif 000004
【図３】
2019216177.tif 000005
【図４】
2019216177.tif 000006
【図５】
2019216177.tif 000007
【図６】
2019216177.tif 000008
【図７】
2019216177.tif 000009
【図８】
2019216177.tif 000010
【図９】
2019216177.tif 000011
【図１０】
2019216177.tif 000012
【図１１】
2019216177.tif 000013
【図１２】
2019216177.tif 000014
【図１３】
2019216177.tif 000015
【図１４】
2019216177.tif 000016
【図１５】
2019216177.tif 000017
【図１６】
2019216177.tif 000018
【図１７】
2019216177.tif 000019
【図１８】
2019216177.tif 000020
【図１９】
2019216177.tif 000021
【図２０】
2019216177.tif 000022
【図２１】
2019216177.tif 000023
【図２２】
2019216177.tif 000024
【図２３】
2019216177.tif 000025
【図２４】
2019216177.tif 000026
【図２５】
2019216177.tif 000027
【図２６】
2019216177.tif 000028
【図２７】
2019216177.tif 000029
【図２８】
2019216177.tif 000030
【図２９】
2019216177.tif 000031
【図３０】
2019216177.tif 000032
【図３１】
2019216177.tif 000033
【図３２】
2019216177.tif 000034
【図３３】
2019216177.tif 000035
【図３４】
2019216177.tif 000036
【図３５】
2019216177.tif 000037
【図３６】
2019216177.tif 000038
【図３７】
2019216177.tif 000039
【図３８】
2019216177.tif 000040
【図３９】
2019216177.tif 000041
【図４０】
2019216177.tif 000042
【図４１】
2019216177.tif 000043
【図４２】
2019216177.tif 000044
【図４３】
2019216177.tif 000045
【図４４】
2019216177.tif 000046
【図４５】
2019216177.tif 000047
【図４６】
2019216177.tif 000048
【図４７】
2019216177.tif 000049
【図４８】
2019216177.tif 000050
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月13日(2018.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３４】
2019216177.tif 000051