(57)【要約】【課題】ＥＨＤ現象を示す流体を冷媒として用いて電子装置を冷却する冷却装置において、ＥＨＤ現象により液冷媒を流動させることだけを目的とする電極の数を従来よりも低減することを目的とする。【解決手段】ケース１１内にＥＨＤ現象を示す液冷媒１３と電子デバイス１４、１５が収容されている。電子デバイスに１４には、ＩＧＢＴ１４ａと、ＩＧＢＴ１４ａのエミッタに接続されるエミッタ伝熱板１４ｄとが含まれ、電子デバイスに１５には、ＩＧＢＴ１５ａと、ＩＧＢＴ１５ａのコレクタに接続されるコレクタ伝熱板１５ｃとが含まれる。エミッタ伝熱板１４ｄとコレクタ伝熱板１５ｃは、ＩＧＢＴ１４ａ、１５ａに発生した熱を液冷媒１３に伝達する。また、エミッタ伝熱板１４ｄとコレクタ伝熱板１５ｃは、電極対を構成し、ＩＧＢＴ１４ａ、１５ａが発熱しているときに、伝熱板１４ｄ、１５ｃの電位が異なることで、伝熱板１４ｄ、１５ｃ間にある液冷媒１３の流れが発生し、攪拌効果により冷却性能が向上する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース（１１）と、
前記ケース内に収容されると共にＥＨＤ現象を示す液冷媒（１３）と、
発熱する第１の電子部品（１５ａ、１５ｂ）と、
前記液冷媒と接触し、前記第１の電子部品の第１の端子に電気的に接続されると共に、前記第１の電子部品において発生した熱を前記液冷媒に伝達する第１の伝熱板（１５ｃ）と、
前記第１の伝熱板と共に第１の電極対を構成し、前記液冷媒と接触する第１の電極（１４ｄ、１７）とを備え、
前記電子部品が発熱しているときに、前記第１の伝熱板と前記第１の電極との電位が異なることで、前記液冷媒のうち前記第１の伝熱板と前記第１の電極の間にある液冷媒の流れが発生することを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記液冷媒と接触し、前記第１の電子部品の第２の端子に電気的に接続されると共に、前記第１の電子部品において発生した熱を前記液冷媒に伝達する第２の伝熱板（１５ｄ）と、
前記第２の伝熱板と共に第２の電極対を構成し、前記液冷媒と接触する第２の電極（１６ｃ、１８）とを備え、
前記電子部品が発熱しているときに、前記第２の伝熱板と前記第２の電極との電位が異なることで、前記液冷媒のうち６前記第２の伝熱板と前記第２の電極の間にある液冷媒の流れが発生することを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
発熱する第２の電子部品（１４ａ、１４ｂ）を備え、
前記第１の電極は、前記第２の電子部品の第１の端子に電気的に接続されると共に、前記第２の電子部品において発生した熱を前記液冷媒に伝達する第３の伝熱板（１４ｄ）であることを特徴とする請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記第１の電極対の間に不均一電界が発生することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷却装置。
【請求項５】
前記第１の電極対の少なくとも一方には突起（ｃ１〜ｃ８、ｃ１１〜ｃ１８、ｄ１〜ｄ９、ｄ１１〜ｄ１８）が形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つに記載の冷却装置。
【請求項６】
前記第１の電極対を構成する前記第１の伝熱板と前記第１の電極は、正対し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つに記載の冷却装置。
【請求項７】
前記第１の伝熱板の伝熱面で前記液冷媒が加熱されて蒸発し、蒸気冷媒の気泡が発生し、前記伝熱面から離れて凝縮部まで上昇し、前記凝縮部において冷却および凝縮されて前記液冷媒に戻る沸騰冷却装置であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の冷却装置
【請求項８】
前記第１の伝熱板の板面は、鉛直方向に平行であることを特徴とする請求項７に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電子部品の冷却装置として、ＥＨＤ現象を示す流体を冷媒として用い、この冷媒が充填されたケース中に電極を設け、電極に電圧を印加することでＥＨＤ現象を発生させて冷媒を流動させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８４６２４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、特許文献１の技術では、ＥＨＤ現象により液冷媒を流動させることだけを目的とする電極が設けられているので、冷却装置の部品点数が増大してしまう。
【０００５】
本発明は上記点に鑑み、ＥＨＤ現象を示す流体を冷媒として用いて電子装置を冷却する冷却装置において、ＥＨＤ現象により液冷媒を流動させることだけを目的とする電極の数を従来よりも低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、ケース（１１）と、前記ケース内に収容されると共にＥＨＤ現象を示す液冷媒（１３）と、発熱する第１の電子部品（１５ａ、１５ｂ）と、前記液冷媒と接触し、前記第１の電子部品の第１の端子に電気的に接続されると共に、前記第１の電子部品において発生した熱を前記液冷媒に伝達する第１の伝熱板（１５ｃ）と、前記第１の伝熱板と共に第１の電極対を構成し、前記液冷媒と接触する第１の電極（１４ｃ、１７）とを備え、前記電子部品が発熱しているときに、前記第１の伝熱板と前記第１の電極との電位が異なることで、前記液冷媒のうち前記第１の伝熱板と前記第１の電極の間にある液冷媒の流れが発生することを特徴とする冷却装置である。
【０００７】
このようになっていることで、液冷媒の流れによる攪拌効果により、第１の伝熱板と液冷媒の間の熱伝達が促進され、沸騰冷却装置１の冷却性能が向上する。また、ＥＨＤ現象により液冷媒を流動させるための電極対の少なくとも１つが、熱伝達用の伝熱板を兼ねているので、ＥＨＤ現象により液冷媒を流動させることだけを目的とする電極の数を低減することができる。
【０００８】
なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る沸騰冷却装置１の斜視図である。
【図２】沸騰冷却装置１の内部を透過的に表した斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】インバータ１００の回路図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る電子デバイス１４の斜視図である。
【図７】電子デバイス１４の正面図である。
【図８】電子デバイス１５の斜視図である。
【図９】電子デバイス１５の正面図である。
【図１０】電子デバイス１４の伝熱板１４ｄの伝熱面に突起ｃ１〜ｃ８を投影した図である。
【図１１】電子バイス１４、１５のＸＩ−ＸＩ断面図である。
【図１２】電子バイス１４、１５のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。
【図１３】電子バイス１４、１５のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。
【図１４】電子バイス１４、１５のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る電子デバイス１４の正面図である。
【図１６】電子デバイス１５の正面図である。
【図１７】電子デバイス１４の伝熱板１４ｄの伝熱面に突起ｃ１１〜ｃ１８を投影した図である。
【図１８】本発明の第４実施形態に係る沸騰冷却装置１ｘの断面図である。
【図１９】本発明の第５実施形態に係る沸騰冷却装置１ｙの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、本発明の一実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の空冷式の沸騰冷却装置１は、ケース１１と、ケース１１内を貫通するように形成された空気通路１２とを有している。空気通路１２に対しては、ケース１１の外部から空気が矢印に示す方向に流入し、また、矢印が示す方向に空気通路１２からケース１１の外部に、空気が流出するようになっている。
【００１１】
図２は、沸騰冷却装置１のケース１１の内部のみを表した斜視図である。図２の一番外側の直方体は、ケース１１の内壁面に相当する。この図に示すように、ケース１１内の上部には、上述の空気通路１２が形成された凝縮部があり、ケース１１内の下部には、液冷媒１３が貯留されている。そして、この液冷媒１３内に３個の板形状の電子デバイス（半導体モジュール）１４、１５、１６が浸漬されている。
【００１２】
液冷媒１３は、電子デバイス１４、１５、１６が発生させる熱を奪って蒸発することで蒸気冷媒となり、凝縮部に上昇する。そして蒸気冷媒は、凝縮部で空気通路１２中の空気と熱交換することで冷却および凝縮されて液冷媒１３に戻り、ケース１１内下部に滴下する。このように、沸騰冷却方式で電子デバイス１４、１５、１６が冷却される。
【００１３】
空気通路１２中の空気と蒸気冷媒との熱交換効率を高めるため、空気通路１２中にはフィンが形成されている。なお、フィンは、図２のように空気側に形成するのではなく、凝縮側（冷媒側）に形成してもよいし、あるいは、空気側と凝縮側の両方に形成してもよい。
【００１４】
以下、これら電子デバイス１４、１５、１６の構成について、図３、図４を参照して説明する。図３、図４に示すように、電子デバイス１４は、半導体素子であるＩＧＢＴ１４ａ、半導体素子であるダイオード１４ｂ（例えばフリーホイールダイオード）、コレクタ伝熱板１４ｃ、エミッタ伝熱板１４ｄ、および封止樹脂部１４ｅを有する半導体モジュールである。
【００１５】
ＩＧＢＴ１４ａのコレクタは、電子デバイス１４内に形成された図示しない導電部材（例えば、銅ブロック等の熱伝導率の高い導電ブロック）によって、コレクタ伝熱板１４ｃに熱的かつ電気的に接続されている。同様に、ＩＧＢＴ１４ａのエミッタは、電子デバイス１４内に形成された図示しない導電部材（例えば、銅ブロック等の熱伝導率の高い導電ブロック）によって、エミッタ伝熱板１４ｄに熱的かつ電気的に接続されている。ＩＧＢＴ１４ａのゲートは、図示しない導電部材（例えば、ボンディングワイヤ）によって、電子デバイス１４の外部に接続される。
【００１６】
ダイオード１４ｂのカソードは、電子デバイス１４内に形成された図示しない導電部材（例えば、銅ブロック等の熱伝導率の高い導電ブロック）によって、コレクタ伝熱板１４ｃに熱的かつ電気的に接続されている。同様に、ダイオード１４ｂのアノードは、電子デバイス１４内に形成された図示しない導電部材（例えば、銅ブロック等の熱伝導率の高い導電ブロック）によって、エミッタ伝熱板１４ｄに熱的かつ電気的に接続されている。
【００１７】
コレクタ伝熱板１４ｃおよびエミッタ伝熱板１４ｄは、熱伝導率の高い導電性金属、例えば銅にて構成されており、ＩＧＢＴ１４ａおよびダイオード１４ｂが発した熱を伝熱する役割と、ＩＧＢＴ１４ａおよびダイオード１４ｂの電流経路としての役割を果たす。
【００１８】
より具体的には、コレクタ伝熱板１４ｃは、ＩＧＢＴ１４ａのコレクタ電極になると共に、ダイオード１４ｂのカソード電極となる。また、エミッタ伝熱板１４ｄは、ＩＧＢＴ１４ａのエミッタ電極になると共に、ダイオード１４ｂのアノード電極となる。
【００１９】
本実施形態のコレクタ伝熱板１４ｃおよびエミッタ伝熱板１４ｄは、それぞれが平板形状となっており、一方の面（以下、内側面という）がＩＧＢＴ１４ａおよびダイオード１４ｂに真正面に対向している（つまり、正対している）。そして、他方の面（以下、伝熱面という）が電子デバイス１４の外部にむき出しで露出している。したがって、電子デバイス１４が液冷媒１３に浸漬された状態において、コレクタ伝熱板１４ｃおよびエミッタ伝熱板１４ｄの伝熱面は液冷媒１３に晒されて接触している。なお、コレクタ伝熱板１４ｃおよびエミッタ伝熱板１４ｄの伝熱面は、凹凸のない平面となっており、各伝熱板の板面に平行となっている。
【００２０】
封止樹脂部１４ｅは、ＩＧＢＴ１４ａ、ダイオード１４ｂ、コレクタ伝熱板１４ｃ、エミッタ伝熱板１４ｄ等を、樹脂封止する樹脂部材である。ただし、上述の通り、コレクタ伝熱板１４ｃおよびエミッタ伝熱板１４ｄは、伝熱面が電子デバイス１４の外部に露出している。なお、コレクタ伝熱板１４ｃおよびエミッタ伝熱板１４ｄの、電子デバイス１４の外部に露出している面は封止樹脂部１４ｅの表面と面一になっている。
【００２１】
以上、電子デバイス１４の構成について説明したが、電子デバイス１５、１６についても同様である。つまり、上述の電子デバイス１４の説明において、電子デバイス１４、ＩＧＢＴ１４ａ、ダイオード１４ｂ、コレクタ伝熱板１４ｃ、エミッタ伝熱板１４ｄ、封止樹脂部１４ｅを、電子デバイス１５、ＩＧＢＴ１５ａ、ダイオード１５ｂ、コレクタ伝熱板１５ｃ、エミッタ伝熱板１５ｄ、封止樹脂部１５ｅに読み替えることができる。また、上述の電子デバイス１４の説明において、電子デバイス１４、ＩＧＢＴ１４ａ、ダイオード１４ｂ、コレクタ伝熱板１４ｃ、エミッタ伝熱板１４ｄ、封止樹脂部１４ｅを、電子デバイス１６、ＩＧＢＴ１６ａ、ダイオード１６ｂ、コレクタ伝熱板１６ｃ、エミッタ伝熱板１６ｄ、封止樹脂部１６ｅに読み替えることができる。
【００２２】
ここで、電子デバイス１４〜１６の配置について説明する。電子デバイス１４〜１６は、この順番で並んで配置されている。つまり、電子デバイス１４と１５が隣り合い、電子デバイス１５と１６が隣り合っている。そして、エミッタ伝熱板１４ｄとコレクタ伝熱板１５ｃが、液冷媒１３のみを挟んで互いに真正面に対向している（すなわち正対している）。これにより、エミッタ伝熱板１４ｄとコレクタ伝熱板１５ｃが１つの電極対を構成する。そして、エミッタ伝熱板１５ｄとコレクタ伝熱板１６ｃが、液冷媒１３のみを挟んで互いに真正面に対向している（すなわち正対している）。これにより、エミッタ伝熱板１５ｄとコレクタ伝熱板１６ｃが１つの電極対を構成する。また、伝熱板１４ｃ〜１６ｃ、１４ｄ〜１６ｄの板面は、図３に示すように、鉛直方向に平行となっている。なお、図３の上下方向が鉛直方向である。
【００２３】
また、本実施形態で用いられる液冷媒１３としては、ＥＨＤ流体を用いる。ＥＨＤ流体とは、電気流体力学（Electrohydrodynamic、略してＥＨＤ）現象を示す流体であり、周知のＥＨＤ効果により、電圧の印加を受けて流動する。本実施形態では、液冷媒１３として、絶縁性を有するＥＨＤ流体ならどのようなものを用いてもよいが、たとえばフロリナートを用いることができる。
【００２４】
ここで、本実施形態の電子デバイス１４〜１６の用途について説明する。電子デバイス１４〜１６は車両に搭載され、車両の三相モータを駆動するためのインバータの一部として用いられる。図５に、電子デバイス１４〜１６が用いられるインバータ１００の回路図を示す。
【００２５】
図１に示すように、インバータ１００は、直流電源２（例えば２次電池）と、車両に搭載される三相モータ３と、コンデンサ４と、上アームＵＡと、下アームＬＡと、制御回路１０とを有し、直流電源２に基づいて負荷である三相モータ３を交流駆動する。三相モータ３は、車両の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するためのモータであると共に、回生による発電を行う発電機でもある。
【００２６】
このインバータ１００では、直列接続した上下アームＵＡ、ＬＡが三相分並列接続された構成とされ、上アームＵＡと下アームＬＡとの中間電位を有するＵ相出力端子、Ｖ相出力端子、Ｗ相出力端子が、三相モータ３の電機子コイルのうちＵ相、Ｖ相、Ｗ相にそれぞれ接続される。
【００２７】
このインバータ１００における上アームＵＡは、図１〜図４に示した電子デバイス１４〜１６によって構成される。つまり、上アームＵＡにおいて、Ｕ相用としてＩＧＢＴ１４ａおよびダイオード１４ｂが用いられ、Ｖ相用としてＩＧＢＴ１５ａおよびダイオード１５ｂが用いられ、Ｗ相用としてＩＧＢＴ１６ａおよびダイオード１６ｂが用いられる。
【００２８】
このために、コレクタおよびカソードに接続されるコレクタ伝熱板１４ｃ、１５ｃ、１６ｃは、直流電源２の正極に接続される。また、電子デバイス１４でエミッタおよびアノードに接続されるエミッタ伝熱板１４ｃは、インバータ１００のＵ相出力端子に接続される。また、電子デバイス１５でエミッタおよびアノードに接続されるエミッタ伝熱板１５ｃは、インバータ１００のＶ相出力端子に接続される。また、電子デバイス１６でエミッタおよびアノードに接続されるエミッタ伝熱板１６ｃは、インバータ１００のＷ相出力端子に接続される。
【００２９】
また、制御回路１０は、車両の必要トルク等の諸量に基づいて、上アームＵＡのＩＧＢＴ１４ａ、１５ａ、１６ａのゲート電圧、および、下アームＬＡの各ＩＧＢＴのゲート電圧を制御する。これにより、これら上アームＵＡのＩＧＢＴ１４ａ、１５ａ、１６ａおよび下アームＬＡの各ＩＧＢＴは、制御回路１０の制御に従ってオン、オフが切り替わり、その結果、Ｕ相出力端子、Ｖ相出力端子、Ｗ相出力端子から三相モータ３に三相交流電圧が印加される。
【００３０】
電源２の正極に接続されたコレクタ伝熱板１４ｃ、１５ｃ、１６ｃは、高い電位となる。また、インバータ１００の動作時において、各ＩＧＢＴ１４ａ、１５ａ、１６ａがオフ時にコレクタ伝熱板１４ｃ、１５ｃ、１６ｃの電位は、エミッタ伝熱板１４ｄ、１５ｄ、１６ｄの電位よりも高く、大きな電位差を生じる。その結果、コレクタ伝熱板はエミッタ伝熱板に対し、平均的に電位が高くなる。
【００３１】
以下、本実施形態の沸騰冷却装置１の作動について説明する。インバータ１００が作動すると、ＩＧＢＴ１４ａ、１５ａ、１６ａおよびダイオード１４ｂ、１５ｂ、１６ｂが発熱する。発生した熱は、コレクタ伝熱板１４ｃ、１５ｃ、１６ｃおよびエミッタ伝熱板１４ｄ、１５ｄ、１６ｃを介して液冷媒１３に伝達される。これにより、各伝熱板１４ｃ〜１６ｃ、１４ｄ〜１６ｄの伝熱面において、液冷媒１３が加熱されて蒸発し、蒸気冷媒の気泡が発生する。
【００３２】
そしてこの気泡は、当該伝熱面から離れて凝縮部まで上昇し、凝縮部において、空気通路１２中の空気と熱交換することで冷却および凝縮されて液冷媒１３に戻り、ケース１１内下部に滴下する。インバータ１００の作動中、このような蒸発および凝縮のサイクルが繰り返されることにより、沸騰冷却方式による電子デバイス１４、１５、１６の冷却が実現する。
【００３３】
また、このサイクル中、上述の通り、コレクタ伝熱板１４ｃ、１５ｃ、１６ｃの電位が、エミッタ伝熱板１４ｄ、１５ｄ、１６ｄの電位よりも高くなる。したがって、互いに真正面に対向するエミッタ伝熱板１４ｄとコレクタ伝熱板１５ｃの電位が異なり、それと同時に、互いに真正面に対向するエミッタ伝熱板１５ｄとコレクタ伝熱板１６ｃの電位が異なるようになる。すると、ＥＨＤ効果により、伝熱板１４ｄ、１５ｃ間を液冷媒１３が流動するようになる。
【００３４】
具体的には、伝熱板１４ｄ、１５ｃ間に電界が発生する。すると、ＥＨＤ効果により、伝熱板１４ｄ、１５ｃ間の液冷媒１３が、エミッタ伝熱板１４ｄからコレクタ伝熱板１５ｃの方向に、または、コレクタ伝熱板１５ｃからエミッタ伝熱板１４ｄの方向に、付勢される。上記のいずれの方向に付勢されるかは、液冷媒１３としてどのような組成のＥＨＤ流体を用いるかに依る。
【００３５】
なお、伝熱板１４ｄ、１５ｃ間に電位差が生じると、伝熱板１４ｄ、１５ｃ間の液冷媒１３に微弱な電流が流れる。しかし、液冷媒１３に用いられるＥＨＤ流体は、抵抗値が非常に大きく、インバータ１００の作動に悪影響を及ぼす程の電流ではない。
【００３６】
この付勢力により、伝熱板１４ｄ、１５ｃ間で、図３の矢印（あるいはその逆の矢印）に示すように、対向する伝熱板の一方から他方に液冷媒１３の流れが発生する。伝熱板１５ｄ、１６ｃ間についても同様である。つまり、上記の説明において伝熱板１４ｄ、１５ｃをそれぞれ伝熱板１５ｄ、１６ｃに読み替えた作動が実現する。
【００３７】
このようにして発生した液冷媒１３の流れによる撹拌効果で、伝熱板１４ｄ、１５ｃ、１５ｄ、１６ｃにて発生した気泡が伝熱板１４ｄ、１５ｃ、１５ｄ、１６ｃから離れやすくなる。もし気泡が伝熱板１４ｄ、１５ｃ、１５ｄ、１６ｃから離れるのが遅いと、液冷媒１３の蒸発、沸騰が阻害される。したがって、本実施形態のように、発生した液冷媒１３の流れによる撹拌効果があると、液冷媒１３の沸騰、蒸発が促進される。その結果、沸騰冷却装置１の冷却性能が向上する。また、このような攪拌効果により、伝熱板と液冷媒１３の間の熱伝達が促進され、沸騰冷却装置１の冷却性能が向上する。また、伝熱板１４ｄの伝熱面と伝熱板１５ｃの伝熱面とが正対していることで、上記攪拌効果がより強くなる。また、伝熱板１４ｃ〜１６ｃ、１４ｄ〜１６ｄの板面が、鉛直方向に平行となっているので、気泡が上方に移動し易い。
【００３８】
そして、本実施形態では、放熱用の伝熱板１４ｄ、１５ｃ、１５ｄ、１６ｃを、ＥＨＤ効果により液冷媒１３を流動させる電極に流用している。したがってＥＨＤ効果により液冷媒１３を流動させることだけを目的とする電極の数を低減させることに成功している。
【００３９】
また、このような攪拌効果により、電子デバイス１４〜１６のうち、電子デバイス１５のみが、両側の伝熱板１５ｃ、１５ｄの伝熱面で液冷媒１３の沸騰、蒸発が促進される。他の電子デバイス１４、１６では、片側の伝熱板１４ｄ、１６ｃの伝熱面のみで液冷媒１３の沸騰、蒸発が促進され、他方の伝熱板１４ｃ、１６ｄの伝熱面では液冷媒１３の沸騰、蒸発が促進されない。
【００４０】
したがって、これを利用して、３つの電子デバイスのうち、最も発熱量が多い電子デバイスを電子デバイス１５として、他の電子デバイス１４、１６間に配置することで、３つの電子デバイス１４〜１６の温度のばらつきを低減することができる。逆に言えば、３つの電子デバイスのうち、最も発熱量が低い電子デバイスと２番目に発熱量低い電子デバイスをそれぞれ電子デバイス１４、１６とすることができる。そして、電子デバイス１４、１６が他の電子デバイス１５を挟むような配置にすることで、３つの電子デバイス１４〜１６の温度のばらつきを低減することができる。
【００４１】
以下、本実施形態の構成要素と特許請求の範囲の用語との対応関係の一例を示す。ＩＧＢＴ１５ａおよびダイオード１５ｂのいずれか一方または両方が第１の電子部品に相当する。また、ＩＧＢＴ１５ａのコレクタおよびダイオード１５ｂのカソードのいずれか一方または両方が第１の電子部品の第１の端子に相当する。また、コレクタ伝熱板１５ｃが第１の伝熱板に相当する。また、コレクタ伝熱板１５ｃとエミッタ伝熱板１４ｄが第１の電極対に相当し、エミッタ伝熱板１４ｄが第１の電極に相当する。
【００４２】
この場合、ＩＧＢＴ１５ａのエミッタおよびダイオード１５ｂのアノードのいずれか一方または両方が第１の電子部品の第２の端子に相当し、エミッタ伝熱板１５ｄが第２の伝熱板に相当する。また、エミッタ伝熱板１５ｄとコレクタ伝熱板１６ｃが第２の電極対に相当し、コレクタ伝熱板１６ｃが第２の電極に相当する。
【００４３】
またこの場合、ＩＧＢＴ１４ａおよびダイオード１４ｂのいずれか一方または両方が第２の電子部品に相当する。また、ＩＧＢＴ１５ａのエミッタよびダイオード１５ｂのアノードのいずれか一方または両方が第２の電子部品の第１の端子に相当する。また、エミッタ伝熱板１４ｄが第３の伝熱板に相当する。
【００４４】
ただし、上記の対応関係は、コレクタ伝熱板１５ｃを第１の伝熱板とした場合の例を表しただけである。他の伝熱板１４ｄ、１５ｄ、１６ｃの各々も、第１の伝熱板であると解釈することもでき、それらを第１の伝熱板とした場合には、別の対応関係を容易に把握できる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図６〜図１４を用いて説明する。本実施形態が第１実施形態と構成上で異なるのは、コレクタ伝熱板１４ｃ〜１６ｃ、エミッタ伝熱板１４ｄ〜１６ｄの伝熱面の形状のみである。
【００４６】
図６の斜視図および図７の正面図に示すように、本実施形態のエミッタ伝熱板１４ｄの伝熱面には、複数個の突起ｄ１〜ｄ９が縦３列×横３列に並んで形成されている。これら突起ｄ１〜ｄ９は、コレクタ伝熱板１４ｄの板面に垂直な方向に伸びる円錐形状の突起である。
【００４７】
これら突起ｄ１〜ｄ９はエミッタ伝熱板１４ｄの一部であるが、エミッタ伝熱板１４ｄと一体かつ同部材で形成されていてもよいし、エミッタ伝熱板１４ｄと別体に形成されていてもよい。ただし、後者の場合、突起ｄ１〜ｄ９は電極の一部として機能しなければならないので、エミッタ伝熱板１４ｄと導通する材質で形成されている。また、後者の場合、突起ｄ１〜ｄ９をエミッタ伝熱板１４ｄと同様に熱伝導率の高い物質で形成すれば、突起ｄ１〜ｄ９が伝熱フィンとして作用するので、沸騰冷却装置１の冷却効果が更に向上する。
【００４８】
また、図８の斜視図および図９の正面図に示すように、本実施形態のコレクタ伝熱板１５ｃの伝熱面には、複数個の突起ｃ１〜ｃ８が縦４列×横２列に並んで形成されている。これら突起ｃ１〜ｃ８は、コレクタ伝熱板１５ｃの板面に垂直な方向に伸びる円錐形状の突起である。
【００４９】
これら突起ｃ１〜ｃ８はコレクタ伝熱板１５ｃの一部であるが、コレクタ伝熱板１５ｃと一体かつ同部材で形成されていてもよいし、コレクタ伝熱板１５ｃと別体に形成されていてもよい。ただし、後者の場合、突起ｃ１〜ｃ８は電極の一部として機能しなければならないので、コレクタ伝熱板１５ｃと導通する材質で形成されている。また、後者の場合、突起ｃ１〜ｃ８をコレクタ伝熱板１５ｃと同様に熱伝導率の高い物質で形成すれば、突起ｃ１〜ｃ８が伝熱フィンとして作用するので、沸騰冷却装置１の冷却効果が更に向上する。
【００５０】
ここで、エミッタ伝熱板１４ｄの突起ｄ１〜ｄ９とコレクタ伝熱板１５ｃの突起ｃ１〜ｃ８との位置関係について、図１０を用いて説明する。図１０は、エミッタ伝熱板１４ｄの伝熱面上に、コレクタ伝熱板１５ｃの突起ｃ１〜ｃ８（破線で表示）を投影した図である。投影方向は、エミッタ伝熱板１４ｄの板面に垂直な方向である。
【００５１】
この図に示すように、対向する伝熱面上の突起ｄ１〜ｄ９と突起ｃ１〜ｃ８とは、頂点同士が対向しないように、互い違いに配置されている。つまり、上記のように突起ｃ１〜ｃ８を投影した場合、突起ｄ１〜ｄ９の各々の頂点は突起ｃ１〜ｃ８のどの頂点とも一致しない。更に言えば、上記のように突起ｃ１〜ｃ８を投影した場合、突起ｄ１〜ｄ９の各々は突起ｃ１〜ｃ８のいずれとも重ならない。より具体的には、対向する伝熱面上の突起ｄ１〜ｄ９、ｃ１〜ｃ８は、全体として千鳥配置になっている。
【００５２】
エミッタ伝熱板１４ｄおよびコレクタ伝熱板１５ｃが以上のような構成になっていることにより、以下のような効果がもたらされる。まず、インバータ１００が作動してエミッタ伝熱板１４ｄの電位とコレクタ伝熱板１５ｃの電位が異なっている状態においては、エミッタ伝熱板１４ｄとコレクタ伝熱板１５ｃの間に電界が形成されているが、この電界は、２つの電極である伝熱板１４ｄ、１５ｃ間において不均一電界となる。
【００５３】
ここでいう２つの電極間の不均一電界とは、平面電極と点電極間の電界分布のように、点電極近傍で電界集中が発生することで、等電位線が密な状態と、平面電極近傍で電界集中が緩和され、等電位線が疎な状態が生じているような電界をいう。第１実施形態のように、２つの正対する電極（伝熱板１４ｄ、１５ｃ）の表面（伝熱面）が平面である場合は、均一電界が発生し、不均一電界が発生しないが、本実施形態のように、２つの正対する電極（伝熱板１４ｄ、１５ｃ）の互い違いの位置に突起が形成されているような場合、不均一電界が発生する。
【００５４】
２つの電極の間に不均一電界が発生した場合、液冷媒１３にフロリナートを用いた場合、伝熱板１４ｄ、１５ｃのうちどちらの電位が高いかに依らず、液冷媒１３が付勢される方向が決まる。具体的には、伝熱板１４ｄの突起ｄ１〜ｄ９の各々の頂点から、伝熱板１５ｃの当該突起に対向する平面部の方向に、液冷媒１３が付勢される。また、伝熱板１５ｃの突起ｃ１〜ｃ８の各々の頂点から、伝熱板１６ｃの当該突起に対向する平面部の方向に、液冷媒１３が付勢される。
【００５５】
この付勢力により、伝熱板１４ｄ、１５ｃ間で、図１１〜図１４の矢印に例示するように、液冷媒１３の流れが発生する。なお、図１１〜図１４は、電子デバイス１４、１５の断面図であり、図１１〜図１４の矢印は、その図が表す断面内における液冷媒１３の流れを表している。
【００５６】
このようにして発生した液冷媒１３の流れによる撹拌効果で沸騰冷却装置１の冷却性能が向上するのは、第１実施形態と同じである。また、第１実施形態で説明した他の効果についても、本実施形態でも同様に発揮される。
【００５７】
また、伝熱板１４ｄ、１５ｃ間に不均一電界が発生しているので、不均一電界が発生していない場合に比べ、液冷媒１３に対する付勢力が大きくなり、その分、液冷媒１３の流れが速くなり、沸騰冷却装置１の冷却性能が向上する。
【００５８】
また、突起ｄ１〜ｄ９、ｃ１〜ｃ８は先端に向かって先細る円錐形状になっている。突起ｄ１〜ｄ９、ｃ１〜ｃ８の先端が先鋭化するほど、発生する電界強度が強くなるため、本実施形態のような形状を突起ｄ１〜ｄ９、ｃ１〜ｃ８が有することで、液冷媒１３に対する付勢力が大きくなり、その分、沸騰冷却装置１の冷却性能が向上する。
【００５９】
また、突起ｄ１〜ｄ９、ｃ１〜ｃ８から、対向する伝熱板までの最短距離は、放電が発生しない範囲で、発生する電界強度が最大になるような最適距離に設定される。本実施形態では、上記のように、２つの正対する電極（伝熱板１４ｄ、１５ｃ）の互い違いの位置に突起が形成されている状態で、上記最適距離を実現する。この場合、突起から対向する伝熱板までの最短距離は、突起の頂点から対向する伝熱板の突起以外の部分になる。
【００６０】
これに対し、２つの正対する電極１４ｄ、１５ｃの対向する位置に突起が形成される場合に、上記最適距離を実現した場合、突起から対向する伝熱板までの最短距離は、突起の頂点から突起の頂点までの距離になってしまう。したがって、本実施形態の場合に比べ、電子デバイス１４、１５を互いにより離さなければならない。逆に言えば、本実施形態では、電子デバイス１４、１５を互いにより近づけることができる。その結果、本実施形態の沸騰冷却装置１のサイズをより小さくすることができる。
【００６１】
以上、エミッタ伝熱板１４ｄとコレクタ伝熱板１５ｃの突起ｄ１〜ｄ９、ｃ１〜ｃ８について説明したが、エミッタ伝熱板１５ｄとコレクタ伝熱板１６ｃの突起についても同じである。つまり、上記の説明において、電子デバイス１４を電子デバイス１５に読み替えると共に電子デバイス１５を電子デバイス１６に読み替え、更に、エミッタ伝熱板１４ｄをエミッタ伝熱板１５ｄに読み替えると共にコレクタ伝熱板１５ｃをコレクタ伝熱板１６ｃに読み替えることができる。
【００６２】
また、コレクタ伝熱板１４ｃにも、コレクタ伝熱板１５ｃ、１６ｃと同じ突起ｃ１〜ｃ８が形成されており、エミッタ伝熱板１６ｄにも、エミッタ伝熱板１４ｄ、１５ｄと同じ突起ｄ１〜ｄ９が形成されている。したがって、電子デバイス１４〜１６の構成および形状は、全く同じであるから、電子デバイス１４〜１６の製造が簡易になる。
【００６３】
なお、本実施形態の構成要素と特許請求の範囲の用語との対応関係は、第１実施形態と同じである。
【００６４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、図１５〜図１７を参照して説明する。本実施形態が第２実施形態と構成上で異なるのは、コレクタ伝熱板１４ｃ〜１６ｃ上の伝熱面上に．設けられた突起ｃ１１〜ｃ１８およびエミッタ伝熱板１４ｄ〜１６ｄの伝熱面上に設けられた突起ｄ１１〜ｄ１８の配置のみである。突起ｃ１１〜ｃ１８、ｄ１１〜ｄ１８の形状、大きさ伝熱面から伸びる方向、および材質は、第２実施形態の突起ｃ１〜ｃ８、ｄ１〜ｄ９と同じである。なお、図１５、図１６、図１７は、それぞれ、第２実施形態の図６、図８、図１０と同じ形式で本実施形態の電子デバイス１４、１５を表した図である。
【００６５】
図１５の正面図に示すように、本実施形態のエミッタ伝熱板１４ｄの伝熱面には、複数個の突起ｄ１１〜ｄ１８が並んで形成されている。また、図１６の正面図に示すように、本実施形態のコレクタ伝熱板１５ｃの伝熱面には、複数個の突起ｃ１１〜ｃ１８が形成されている。
【００６６】
また、図１７に示すように、対向する伝熱面上の突起ｄ１１〜ｄ１８と突起ｄ１１〜ｄ１８とは、頂点同士が対向しないように、互い違いに配置されている。つまり、上記のように突起ｃ１１〜ｃ１８を投影した場合、突起ｄ１１〜ｄ１８の各々の頂点は突起ｃ１１〜ｃ１８のどの頂点とも一致しない。更に言えば、上記のように突起ｃ１１〜ｃ１８を投影した場合、突起ｄ１１〜ｄ１８の各々は突起ｃ１１〜ｃ１８のいずれとも重ならない。より具体的には、対向する伝熱面上の突起ｄ１１〜ｄ１８、ｃ１１〜ｃ１８は、全体として碁盤目配置になっている。また、突起ｄ１１〜ｄ１８、ｃ１１〜ｃ１８から、対向する伝熱板までの最短距離は、放電が発生しない範囲で、発生する電界強度が最大になるような最適距離に設定される。エミッタ伝熱板１４ｄおよびコレクタ伝熱板１５ｃが以上のような構成になっていることにより、第２実施形態と同等の効果がもたらされる。
【００６７】
以上、エミッタ伝熱板１４ｄとコレクタ伝熱板１５ｃの突起ｄ１１〜ｄ１８、ｃ１１〜ｃ１８について説明したが、エミッタ伝熱板１５ｄとコレクタ伝熱板１６ｃの突起についても同じである。つまり、上記の説明において、電子デバイス１４を電子デバイス１５に読み替えると共に電子デバイス１５を電子デバイス１６に読み替え、更に、エミッタ伝熱板１４ｄをエミッタ伝熱板１５ｄに読み替えると共にコレクタ伝熱板１５ｃをコレクタ伝熱板１６ｃに読み替えることができる。
【００６８】
また、コレクタ伝熱板１４ｃにも、コレクタ伝熱板１５ｃ、１６ｃと同じ突起ｃ１１〜ｃ１８が形成されており、エミッタ伝熱板１６ｄにも、エミッタ伝熱板１４ｄ、１５ｄと同じ突起ｄ１１〜ｄ１８が形成されている。したがって、電子デバイス１４〜１６の構成および形状は、全く同じであるから、電子デバイス１４〜１６の製造が簡易になる。
【００６９】
なお、本実施形態の構成要素と特許請求の範囲の用語との対応関係は、第１実施形態と同じである。
【００７０】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について、図１８を参照して説明する。図１８は、図３と同じ形式で本実施形態の沸騰冷却装置１ｘを表した断面図であり、図１８と図３で同じ符号が付されている要素は、同じ構成および作用を表すものである。
【００７１】
図１８に示すように、本実施形態の沸騰冷却装置１ｘは、第１実施形態の沸騰冷却装置１に対して、電子デバイス１４〜１６に換えて、電子デバイス１５’（半導体モジュール）および電極板１７が、ケース１１中の液冷媒１３内に浸漬されている。なお、電極板１７も、その表面は、液冷媒１３に露出し、液冷媒１３と接触して液冷媒に晒されている。
【００７２】
電子デバイス１５’は、第１実施形態の電子デバイス１５からエミッタ伝熱板１５ｄを除去し、エミッタ伝熱板１５ｄを除去した部分を封止樹脂部１５ｅで埋めたものである。したがって、電子デバイス１５’も、第１実施形態の電子デバイス１５と同等のＩＧＢＴ１５ａ、ダイオード１５ｂ、コレクタ伝熱板１５ｃ、封止樹脂部１５ｅを有している。ただし、封止樹脂部１５ｅは、エミッタ伝熱板１５ｄを除去した部分を封止樹脂部１５ｅで埋めた分だけ、形状が異なっている。
【００７３】
この電子デバイス１５’は、第１実施形態において図５に示したインバータ１００の一部として用いられる。より具体的には、上アームＵＡにおいて、Ｖ相用として電子デバイス１５’のＩＧＢＴ１５ａおよびダイオード１５ｂが用いられる。このために、コレクタ伝熱板１５ｄは、直流電源２の正極に接続される。また、ＩＧＢＴ１５ａのエミッタおよびダイオード１５ｂのアノードは、インバータ１００のＶ相出力端子に接続される。
【００７４】
また、制御回路１０は、車両の必要トルク等の諸量に基づいて、電子デバイス１５’のＩＧＢＴ１５ａのゲート電圧を制御する。インバータ１００の他の構成要素については、第１実施形態と同じである。ただし、上アームＵＡのＵ、Ｗ相用のＩＧＢＴ１４ａ、１６ａおよびダイオード１４ｂ、１６ｂを有する電子デバイス１４、１６は、本実施形態においては、ケース１１内に入っていない。
【００７５】
図１８に示される電極板１７は、板形状の導電部材であり、電極板１７の電子デバイス１５’側の面は、電子デバイス１５’のコレクタ伝熱板１５ｃの伝熱面に真正面に対向している（すなわち、正対している）。そして、電極板１７は、図１８中に模式的に表した配線Ｌ１を介してＩＧＢＴ１５ａのエミッタに熱的かつ電気的に接続されることで、当該コレクタと同電位になっている。したがって、コレクタ伝熱板１５ｃと電極板１７が１つの電極対を構成する。
【００７６】
以下、本実施形態の沸騰冷却装置１ｘの作動について説明する。インバータ１００が作動すると、電子デバイス１５’のＩＧＢＴ１５ａおよびダイオード１５ｂが発熱する。発生した熱は、コレクタ伝熱板１５ｃを介して液冷媒１３に伝達される。これにより、コレクタ伝熱板１５ｃの伝熱面において、液冷媒１３が加熱されて蒸発し、蒸気冷媒の気泡が発生する。そしてこの気泡は、当該伝熱面から離れて凝縮部まで上昇し、空気通路１２中の空気と熱交換することで冷却および凝縮されて液冷媒１３に戻り、ケース１１内下部に滴下する。インバータ１００の作動中、このような蒸発および凝縮のサイクルが繰り返されることにより、沸騰冷却方式による電子デバイス１５’の冷却が実現する。
【００７７】
また、このサイクル中、ＩＧＢＴ１４ａのコレクタの電位がエミッタよりの電位よりも高くなるので、コレクタ伝熱板１５ｃの電位が、電極板１７の電位よりも高くなる。したがって、互いに真正面に対向するコレクタ伝熱板１５ｃと電極板１７の電位が異なるようになる。すると、ＥＨＤ効果により、コレクタ伝熱板１５ｃと電極板１７の間を液冷媒１３が流動するようになる。このようにして発生した液冷媒１３の流れによる撹拌効果で、コレクタ伝熱板１５ｃの伝熱面にて発生した気泡が伝熱面から離れやすくなる。その結果、沸騰冷却装置１の冷却性能が向上する。
【００７８】
なお、本実施形態では、ＥＨＤ効果により液冷媒１３を流動させることだけを目的として、電極板１７を設けている。しかしながら、コレクタ伝熱板１５ｃを、ＥＨＤ効果により液冷媒１３を流動させる電極に流用している点で、ＥＨＤ効果により液冷媒１３を流動させることだけを目的とする電極の数を低減させることに成功している。
【００７９】
以下、本実施形態の構成要素と特許請求の範囲の用語との対応関係の一例を示す。ＩＧＢＴ１５ａおよびダイオード１５ｂのいずれか一方または両方が第１の電子部品に相当する。また、ＩＧＢＴ１５ａのコレクタおよびダイオード１５ｂのカソードのいずれか一方または両方が第１の電子部品の第１の端子に相当する。また、コレクタ伝熱板１５ｃが第１の伝熱板に相当する。また、コレクタ伝熱板１５ｃと電極板１７が第１の電極対に相当し、電極板１７が第１の電極に相当する。
【００８０】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について、図１９を参照して説明する。図１９は、図３と同じ形式で本実施形態の沸騰冷却装置１ｙを表した断面図であり、図１９と図３で同じ符号が付されている要素は、同じ構成および作用を表すものである。
【００８１】
図１８に示すように、本実施形態の沸騰冷却装置１ｙは、第１実施形態の沸騰冷却装置１に対して、電子デバイス１４、１６に換えて、電子デバイス電極板１７および１８が、ケース１１中の液冷媒１３内に浸漬されている。電子デバイス１５がケース１１中の液冷媒１３内に浸漬されているのは、第１実施形態と本実施形態で同じである。なお、電極板１７、１８も、その表面は、液冷媒１３に露出し、液冷媒１３と接触して液冷媒に晒されている。
【００８２】
この電子デバイス１５は、第１実施形態において図５に示したインバータ１００の一部として、第１実施形態と同様に用いられる。インバータ１００の他の構成要素については、第１実施形態と同じである。ただし、上アームＵＡのＵ、Ｗ相用のＩＧＢＴ１４ａ、１６ａおよびダイオード１４ｂ、１６ｂを有する電子デバイス１４、１６は、本実施形態においては、ケース１１内に入っていない。
【００８３】
図１９に示される電極板１７は、板形状の導電部材であり、電極板１７の電子デバイス１５側の面は、電子デバイス１５のコレクタ伝熱板１５ｃの伝熱面に真正面に対向している（すなわち、正対している）。そして、電極板１７は、図１９中に模式的に表した配線Ｌ２を介してエミッタ伝熱板１５ｄに熱的かつ電気的に接続されることで、当該エミッタ伝熱板１５ｄと同電位になっている。したがって、コレクタ伝熱板１５ｃと電極板１７が１つの電極対を構成する。
【００８４】
また、電極板１８は、板形状の導電部材であり、電極板１８の電子デバイス１５側の面は、電子デバイス１５のエミッタ伝熱板１５ｄの伝熱面に真正面に対向している（すなわち、正対している）。そして、電極板１８は、図１９中に模式的に表した配線Ｌ３を介してコレクタ伝熱板１５ｃに熱的かつ電気的に接続されることで、当該コレクタ伝熱板１５ｃと同電位になっている。したがって、エミッタ伝熱板１５ｄと電極板１８が１つの電極対を構成する。
【００８５】
以下、本実施形態の沸騰冷却装置１ｙの作動について説明する。インバータ１００が作動すると、電子デバイス１５のＩＧＢＴ１５ａおよびダイオード１５ｂが発熱する。発生した熱は、コレクタ伝熱板１５ｃおよびエミッタ伝熱板１５ｄを介して液冷媒１３に伝達される。これにより、各伝熱板１５ｃ、１５ｄの伝熱面において、液冷媒１３が加熱されて蒸発し、蒸気冷媒の気泡が発生する。そしてこの気泡は、当該伝熱面から離れて凝縮部まで上昇し、空気通路１２中の空気と熱交換することで冷却および凝縮されて液冷媒１３に戻り、ケース１１内下部に滴下する。インバータ１００の作動中、このような蒸発および凝縮のサイクルが繰り返されることにより、沸騰冷却方式による電子デバイス１５の冷却が実現する。
【００８６】
また、このサイクル中、ＩＧＢＴ１５ａのコレクタの電位がエミッタよりの電位よりも高くなるので、コレクタ伝熱板１５ｃの電位が、電極板１７の電位よりも高くなる。したがって、互いに真正面に対向するコレクタ伝熱板１５ｃと電極板１７の電位が異なるようになる。すると、ＥＨＤ効果により、コレクタ伝熱板１５ｃと電極板１７の間を液冷媒１３が流動するようになる。
【００８７】
同時に、エミッタ伝熱板１５ｄの電位が、電極板１８の電位よりも低くなる。したがって、互いに真正面に対向するエミッタ伝熱板１５ｄと電極板１８の電位が異なるようになる。すると、ＥＨＤ効果により、エミッタ伝熱板１５ｄと電極板１８の間を液冷媒１３が流動するようになる。
【００８８】
このようにして発生した液冷媒１３の流れによる撹拌効果で、コレクタ伝熱板１５ｃ、エミッタ伝熱板１５ｄにて発生した気泡が伝熱面から離れやすくなる。その結果、沸騰冷却装置１の冷却性能が向上する。
【００８９】
なお、本実施形態では、ＥＨＤ効果により液冷媒１３を流動させることだけを目的として、電極板１７、１８を設けている。しかしながら、コレクタ伝熱板１５ｃ、エミッタ伝熱板１５ｄを、ＥＨＤ効果により液冷媒１３を流動させる電極に流用している点で、ＥＨＤ効果により液冷媒１３を流動させることだけを目的とする電極の数を低減させることに成功している。
【００９０】
以下、本実施形態の構成要素と特許請求の範囲の用語との対応関係の一例を示す。ＩＧＢＴ１５ａおよびダイオード１５ｂのいずれか一方または両方が第１の電子部品に相当する。また、ＩＧＢＴ１５ａのコレクタおよびダイオード１５ｂのカソードのいずれか一方または両方が第１の電子部品の第１の端子に相当する。また、コレクタ伝熱板１５ｃが第１の伝熱板に相当する。また、コレクタ伝熱板１５ｃと電極板１７が第１の電極対に相当し、電極板１７が第１の電極に相当する。
【００９１】
この場合、ＩＧＢＴ１５ａのエミッタおよびダイオード１５ｂのアノードのいずれか一方または両方が第１の電子部品の第２の端子に相当し、エミッタ伝熱板１５ｄが第２の伝熱板に相当する。また、エミッタ伝熱板１５ｄと電極板１８が第２の電極対に相当し、電極板１８が第２の電極に相当する。
【００９２】
ただし、上記の対応関係は、コレクタ伝熱板１５ｃを第１の伝熱板とした場合の例を表しただけである。エミッタ伝熱板１５ｄも、第１の伝熱板であると解釈することもでき、エミッタ伝熱板１５ｄを第１の伝熱板とみなした場合には、上記の対応関係とは異なる対応関係を容易に把握できる。
【００９３】
（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。例えば、以下のような変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。
【００９４】
（変形例１）
上記各実施形態の沸騰冷却装置１は、空冷式の沸騰冷却装置であったが、本発明の冷却装置は、水冷式の沸騰冷却装置であってもよい。水冷式の沸騰冷却装置は、各実施形態の通気通路１２を冷却水通路に置き換えることで得られる。
【００９５】
（変形例２）
上記各実施形態の冷却装置１は、沸騰式の冷却装置であった。しかしながら、本発明の冷却装置は、必ずしも沸騰式である必要はない。例えば、ケース内に環状の流路が形成され、この流路内に液冷媒３が収容され、液冷媒３が流路内を環流するようになっていてもよい。この場合、第１〜第３実施形態の電子デバイス１４〜１６、第４実施形態の電子デバイス１５’と電極板１７、および、第５実施形態の電子デバイス１５と電極板１７、１８のうちいずれかが、流路内に収容される。そして、当該電子デバイスの第１、第２伝熱板が、液冷媒３に接触する。液冷媒３は、これら伝熱板と接触することで電子デバイスから熱を奪い、流路の一部の壁面に形成された放熱板を介して、ケースの外部に熱を放出する。
【００９６】
（変形例２）
また、上記各実施形態の電子デバイス１４〜１６、１５’中のＩＧＢＴおよびダイオードは、インバータ１００の一部として用いられているが、これらＩＧＢＴおよびダイオードは、インバータに限らず、他の種類の電子装置の一部として用いられていてもよい。
【００９７】
（変形例３）
上記各実施形態では、電極を兼ねる伝熱板１４ｃ〜１６ｃ、１４ｄ〜１６ｃが接続される電子部品の端子は、ＩＧＢＴのエミッタおよびコレクタ、ならびに、ダイオードのアノードおよびカソードであった。
【００９８】
しかし、電子部品としては、ＩＧＢＴ、ダイオード以外にも、ＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトランジスタ等の半導体素子を用いてもよい。その場合、電極を兼ねる伝熱板が接続される端子は、ゲート、ソース、ドレイン、ベースエミッタ、コレクタのどれであってもよい。ただし、一時的にでも電極対に電位差が生じる必要はある。また、電子部品としては、半導体素子以外のものでも、発熱するようになっていれば採用することができる。
【００９９】
（変形例４）
上記第４、第５実施形態では、伝熱板１５ｃ、１５ｄの伝熱面は平板となっているが、第２、第３実施形態のような突起ｃ１〜ｃ８、ｃ１１〜ｃ１８、ｄ１〜ｄ９、ｄ１１〜ｄ１８が形成されていてもよい。また、電極１７、１８の電子デバイス１５、１５’側の面にも、第２、第３実施形態のような突起ｃ１〜ｃ８、ｃ１１〜ｃ１８、ｄ１〜ｄ９、ｄ１１〜ｄ１８が形成されていてもよい。この場合も、２つの正対する電極（伝熱板１５ｃと電極１７、伝熱板１５ｄと電極１８）の互い違いの位置に突起が形成されるようにしてもよい。このようにすることで、第２、第３実施形態と同等の効果を発揮することができる。
【０１００】
（変形例５）
上記第２、第３実施形態および変形例４の突起は、必ずしも円錐形状である必要はない。電極対の間に不均一電界を発生させられる形状であれば、どのような形状でもよい。例えば、角柱形状であってもよい。また、伝熱板の複数箇所に溝が形成されたような形状においても、溝と溝の間の部分は突起に相当する。
【０１０１】
（変形例６）
また、上記第１〜第５実施形態では、伝熱板１４ｃ〜１６ｃ、１４ｄ〜１６ｄの板面が、鉛直方向に平行となっている。しかし、必ずしもこのようになっておらずともよい。つまり、上記第１〜第５実施形態では、伝熱板１４ｃ〜１６ｃ、１４ｄ〜１６ｄの板面が、鉛直方向に垂直になっていない限り、気泡の上昇が致命的に妨げられることはない。
【０１０２】
（変形例７）
また、上記第１〜第５実施形態では、１つの電極対を構成する２つの伝熱板の伝熱面が、互いに正対していた。しかし、必ずしもこのようになっておらずともよい。例えば、１つの電極対を構成する２つの伝熱板は、板面が平行になっておらずともよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１、１ｘ、１ｙ                                              沸騰冷却装置
１１                                                        ケース
１４〜１６                                                  電子デバイス
１４ａ〜１６ａ                                              ＩＧＢＴ
１４ｂ〜１６ｂ                                              ダイオード
１４ｃ〜１６ｃ                                              コレクタ伝熱板
１４ｄ〜１６ｄ                                              エミッタ伝熱板
ｃ１〜ｃ８、ｃ１１〜ｃ１８、ｄ１〜ｄ９、ｄ１１〜ｄ１８      突起
【図１】
2015094568.tif 000003
【図２】
2015094568.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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