(57)【要約】【課題】本明細書は、冷却効率のよい衝突噴流型の冷却器を提供する。【解決手段】冷却器は、内部に冷媒が流れる筐体２と、対向する一対の側板２ａ、２ｂと、一対の側板と対向し、その側板の間の空間を区画する一対の仕切板６ａ、６ｂを備えている。側板の外側には、冷却対象物４２が取り付けられている。仕切板６ａは、冷媒の流れ方向に沿って下流に進むにつれて対向する側板２ａから遠ざかるように傾斜している。冷媒の供給口３は、筐体２の一方の端部にて一対の仕切板６ａ、６ｂの間の空間に連通している。排出口４は、筐体の他方の端部にて仕切板６ａと側板２ａの間の空間に連通している。仕切板６ａ、６ｂには、溝７が設けられており、その溝７の底面は対向する側板と平行である。その底面には流れ方向に沿ってスリット９が設けられている。そして、溝７の横幅が流れ方向に沿って下流に進むにつれて狭まっている。【選択図】図３
2015149361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部に冷媒の供給口が設けられているとともに他方の端部に冷媒の排出口が設けられており、内部を冷媒が流れる筐体と、
前記筐体の対向する一対の側板であって、前記供給口から前記排出口へ向かう冷媒の流れ方向に沿って伸びており、外側に冷却対象物が取り付けられる側板と、
前記一対の側板の夫々と対向しており前記一対の側板の間の空間を区画する一対の仕切板であり、夫々の仕切板が、前記冷媒の流れ方向に沿って下流に進むにつれて対向する前記側板から遠ざかるように前記側板に対して傾斜している一対の仕切板と、
を備えており、
前記供給口は、前記筐体の一方の端部にて前記一対の仕切板の間の空間に連通しているとともに、前記排出口は、前記筐体の他方の端部にて夫々の前記仕切板と前記側板の間の空間に連通しており、
夫々の前記仕切板に、対向する前記側板に向けて突出しているとともに前記流れ方向に沿って細長く、その横幅が前記流れ方向に沿って下流に進むにつれて狭まっている溝が設けられており、
当該溝の底面が対向する前記側板と平行であるとともに当該底面に前記流れ方向に沿って細長いスリットが設けられており、
前記供給口から流入した冷媒が一対の前記仕切板の間の空間から前記スリットを通じて夫々の前記側板の内側の面に噴き付けられた後に前記排出口から排出される、
ことを特徴とする冷却器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却器に関する。特に、半導体チップなどの冷却対象を取り付けた側板の内側面に冷媒を衝突させる衝突噴流型の冷却器に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップや電子部品の冷却用に、半導体チップなどの冷却対象を取り付けた筐体側板の内側面に向けて冷媒を噴出させるタイプの冷却器が知られている。そのようなタイプの冷却器は、噴出させた冷媒を、冷却対象を取り付けた部材の裏面（内側面）に衝突させることから、衝突噴流型の冷却器と呼ばれる。
【０００３】
衝突噴流型の冷却器の例が、例えば特許文献１、２に記載されている。特許文献１に記載された冷却器は次の構造を有している。その冷却器は、一対の側板の夫々に冷却対象物が取り付けられる。筐体内部に、一対の側板に平行な２枚の仕切板が配置されており、その２枚の仕切板によって筐体内部の空間が三層に区画されている。筐体の一方の端部に中央の空間に通じている冷媒供給口が設けられており、筐体の他方の端部には、外側の空間（側板と仕切板の間の空間）に通じている冷媒排出口が設けられている。また、仕切板には、冷媒の流れ方向に沿って並ぶ複数の孔が設けられている。冷媒供給口から中央の空間に供給された冷媒は、仕切板の孔を通じて外側の空間に流れ込む。このとき、冷媒は側板の裏面に衝突し、側板を効率よく冷却する。側板の裏面に衝突した冷媒はその後冷媒排出口から排出される。
【０００４】
また、特許文献２に開示された冷却器は次の構造を有する。仕切板が、冷媒の上流から下流に向かって側板から遠ざかるように側板に対して傾斜して配置されている。仕切板から側板に向けて突出する複数のノズルが設けられている。複数のノズルは冷媒の流れの上流から下流に向けて並んでいるとともに、ノズルの長さは冷媒の下流に向かうほど長くなっており、ノズルの先端と側板との間の距離が一定となっている。衝突噴流型の冷却器では、側板と仕切板の間の空間を流れる冷媒の量が下流に行くほど多くなるが、特許文献２の冷却器は、仕切板が側板に対して傾斜しており、下流に行くほど仕切板と側板の間の間隔が広くなるので多くの冷媒が通れるようになっている。すなわち、冷媒の流量の増加に応じて流路断面積も大きくなるので冷媒の流れが妨げられることなくスムーズに流れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１９８７５１号公報
【特許文献２】実開平０１−１１２０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本明細書が開示する冷却器も衝突噴流型に係り、特許文献２のように下流に進むにつれて側板から遠ざかるように傾斜している仕切板を備える。本明細書が開示する冷却器は、特許文献２に開示された冷却器をさらに改良し、冷媒がより一層スムーズに流れる冷却器を提供する。冷媒の流れがスムーズになることは、冷却能力の向上に寄与する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書が開示する冷却器は、内部を冷媒が流れる筐体と、一対の側板の間の空間を区画する一対の仕切板を備える。筐体は、一方の端部に冷媒の供給口が設けられているとともに他方の端部に冷媒の排出口が設けられている。筐体の対向する一対の側板であって、供給口と排出口の間にある一対の側板の外側に冷却対象物が取り付けられる。その一対の側板の夫々の内側には複数のフィンが設けられても良い。一対の仕切板は、一対の側板の夫々と対向しており一対の側板の間の空間を区画する。夫々の仕切板は、冷媒の供給口から排出口に向かう冷媒の流れ方向に沿って下流に進むにつれて対向する側板から遠ざかるように側板に対して傾斜している。別言すれば、一対の仕切板は、対向しており、冷媒の流れ方向の下流に進むにつれて互いに近づくように配置されている。供給口は、筐体の一方の端部にて一対の仕切板の間の空間に連通しているとともに、排出口は、筐体の他方の端部にて夫々の仕切板と側板の間の空間に連通している。そして、夫々の仕切板には、対向する側板に向けて突出しており流れ方向に沿って細長い溝が設けられている。さらに、溝の横幅が流れ方向に沿って下流側に進むにつれて狭まっている。また、その溝の底面が対向する側板と平行であるとともにその底面に流れ方向に沿って細長いスリットが設けられている。溝とスリットが、側板内側に向けて冷媒を噴出するノズルに相当する。上記の冷却器では、冷媒供給口から流入した冷媒が一対の仕切板の間の空間からスリットを通じて夫々の側板の内側の面に噴き付けられ、その後、排出口から排出される。
【０００８】
本明細書が開示する冷却器は、溝の横幅（流れ方向に直交する方向の幅）が冷媒の流れ方向の下流に進むにつれて狭まっている。別言すれば、溝の側面の外側の空間が冷媒の流れ方向の下流に進むにつれて拡がっている。ここで、溝の側面の外側の空間は、仕切板と側板で挟まれた空間であり、スリットから噴出した冷媒が通る流路に相当する。また、仕切板は流れ方向に沿って下流に進むにつれて側板から遠ざかっている。即ち、上記の冷却器は、スリットから噴出した冷媒が通る流路が、下流に進むにつれて縦横に拡がっている。ここで、「縦」とは側板に垂直な方向であり、「横」とは流れ方向に垂直であって側板に平行な方向である。上記の冷却器は、スリットから噴出した冷媒が流れる流路が二次元的に拡がるのでスリットから噴出した冷媒がよりスムーズに流れる。別言すれば、仕切板の側板に対する傾斜が小さくても流路は下流に進むにつれて横方向に拡がり、流量の増加に対応して流路断面積が大きくなる。仕切板の傾斜が小さくても冷媒をスムーズに流すことができることは、冷却能力を損なわずに冷却器の厚みを小さくできることを意味する。
【０００９】
本明細書が開示する技術は衝突噴流型の冷却器に関し、ノズルから噴出した冷媒がスムーズに流れる構造を提供する。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】第１実施例の冷却器の平面図を示す。
【図１Ｂ】図１ＡのIB−IB線に沿った縦断面図を示す。
【図１Ｃ】図１ＡのIC−IC線に沿った縦断面図を示す。
【図１Ｄ】図１ＡのID−ID線に沿った横断面図を示す。
【図１Ｅ】図１ＡのIE−IE線に沿った横断面図を示す。
【図２】実施例の冷却器と比較例の冷却器の圧力損失の相違を示すグラフである。
【図３】実施例の冷却器と比較例の冷却器における供給口から排出口までフィン根元温度の変化を示すグラフである。
【図４】第２実施例の冷却器の平面図である。
【図５Ａ】第３実施例の冷却器の平面図である。
【図５Ｂ】図５ＡのVB−VB線における冷却器の横断面図を示す。
【図５Ｃ】図５ＡのVC−VC線における冷却器の横断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施例）図面を参照して第１実施例の冷却器を説明する。図１Ａは、冷却器１０の平面図である。なお、図１Ａは、内部構造が理解できるように、図１Ｂに示すIA−IA線に沿った断面図で示される。図１Ｂと図１Ｃは、冷却器１０を同一の投影方向（Ｙ軸方向）から視た異なる断面の縦断面図である。図１Ｂは、図１ＡのIB−IB線に沿った冷却器１０の縦断面図を示している。同様に図１Ｃは、図１ＡのIC−IC線に沿った冷却器１０の縦断面図を示している。一方、図１Ｄと図１Ｅは、図１Ｂ（図１Ｃ）の投影方向及び図１Ａの投影方向と直交する方向（Ｘ軸方向）から視た異なる断面の横断面図である。図１Ｄは、図１ＡのID−ID線に沿った冷却器１０の横断面図を示している。同様に図１Ｅは、図１ＡのIE−IE線に沿った冷却器１０の横断面図を示している。
【００１２】
図１Ｂに示すように、冷却器１０は、外郭を構成する直方体の筺体２と、筐体２の内部に取り付けられる一対の仕切板６ａ、６ｂを備えている。そして、筐体２の上面と下面が夫々、冷却対象物４２ａ、４２ｂを取り付ける一対の側板２ａ、２ｂに対応している。仕切板６ａ、６ｂにより、一対の側板２ａ、２ｂの間の空間が区画される。筐体２の内部を冷媒が流れることで、側板２ａ、２ｂに取り付けられている冷却対象物４２ａ、４２ｂが冷却される。
【００１３】
筐体２について説明する。筐体２の長手方向（Ｘ軸方向）の一方の端面には、冷媒の供給口３が設けられており、他方の端面には、冷媒の排出口４が設けられている。排出口４は、側板２ａ側と側板２ｂ側の夫々に１つずつ、計２個設けられている。供給口３から流入した冷媒は、後述する仕切板６ａ、６ｂにより区画された空間を通過して排出口４から流出する。以下、本明細書おいて冷媒の「流れ方向」とは、冷却器１０を通過する冷媒の入出流方向を示し、図面で示すＸ軸方向及び筐体２の長手方向と一致する。
【００１４】
一対の側板２ａ、２ｂについて説明する。一対の側板２ａ、２ｂは上記のように筐体２の上面及び下面に対応している。つまり、一対の側板２ａ、２ｂは、筐体２の供給口３から排出口４へ向かう冷媒の流れ方向に沿って互いに対向するように伸びている。側板２ａの外側の面（側板２ｂと対向してる面と反対側の面）には、冷却対象物４２ａが絶縁部材４１を介して取り付けられている。本実施例では、冷却対象物４２ａは、半導体チップである。半導体チップである冷却対象物４２ａは絶縁部材４１により筐体２と電気的に絶縁されている。
【００１５】
さらに、側板２ａの内側の面（側板２ｂと対向してる面）には、複数のフィン５が設けられている。フィン５は、長方形の平板であり、その平面を互いに対向させ、平行に配列されている。そして、フィン５は、筐体２の幅方向（Ｙ軸方向）の側面の一方から他方まで伸びている。また、複数のフィン５は、その平面が冷媒の流れ方向（Ｘ軸方向）と直交するように配置されている。別言すれば、複数のフィン５は、筐体２の供給口３が設けられている端面（排出口４が設けられている端面）と平行になるように配置されている。
【００１６】
また、側板２ｂには、側板２ａと同様に、その外側に冷却対象物４２ｂ（半導体チップ）が絶縁部材４１を介して取り付けられている。また、側板２ｂの内側にも、側板２ａと同様にフィン５が設けられている。
【００１７】
一対の仕切板６ａ、６ｂについて説明する。一対の仕切板６ａ、６ｂは夫々、側板２ａ、２ｂと対向して配置されている。仕切板６ａの流れ方向（Ｘ軸方向）の一方の縁は、筐体２の供給口３が設けられている端面に接続され、他方の縁は、筐体２の排出口４が設けられている端面に接続されている。また、仕切板６ａの幅方向（Ｙ軸方向）の両端は、筐体２の幅方向の内面に接続されている。仕切板６ａは、供給口３が設けられている端面から排出口４が設けられている端面に向かうにつれて側板２ａから遠ざかるように側板２ａに対して傾斜して配置されている。つまり、仕切板６ａの供給口３が設けられている端面近傍での側板２ａとの距離Ｈ１は、仕切板６ａの排出口４が設けられている端面近傍での側板２ａとの距離Ｈ２よりも小さい。別言すれば、仕切板６ａは、冷媒の供給口３から排出口４に向かう冷媒の流れ方向（Ｘ軸方向）に沿って下流に進むにつれて対向する側板２ａから遠ざかるように側板２ａに対して傾斜している。側板２ｂと対向するもう一方の仕切板６ｂも、仕切板６ａと同様の形状及び構成をしている。そして、仕切板６ｂも、仕切板６ａと同様に、供給口３が設けられている端面から排出口４が設けられている端面に向かうにつれて側板２ｂから遠ざかるように側板２ｂに対して傾斜して配置されている。ここで、一対の仕切板６ａ、６ｂの互いの関係を説明すれば、一対の仕切板６ａ、６ｂは、対向しており、流れ方向（Ｘ軸方向）の下流に進むにつれて互いに近づくように配置されている。また、仕切板６ａ、６ｂの排出口４が設けられている端面に接続されている縁同士は、互いに接続されている。
【００１８】
上記した仕切板６ａ、６ｂにより、筐体２の側板２ａ、２ｂの間の空間は、３つの空間に区画される。一つの空間は、仕切板６ａ、６ｂの間の空間であり、図１Ｂにおいて符号「Ｐｉｎ」で示される空間である。他の２つの空間は、仕切板６ａと側板２ａの間の空間及び仕切板６ｂと側板２ｂの間の空間であり、図１Ｂにおいて符号「Ｐｏｕｔ」で示される空間である。空間Ｐｉｎは、筐体２の長手方向（Ｘ軸方向）の一方の端面に位置する供給口３に連通している。空間Ｐｏｕｔは、筐体２の長手方向（Ｘ軸方向）の他方の端面に位置する排出口４に連通している。仕切板６ａと側板２ａの間の空間Ｐｏｕｔと仕切板６ｂと側板２ｂの間の空間Ｐｏｕｔの夫々に上記した２つの排出口４の各１つが連通している。また、詳しくは後述するが、夫々の仕切板６ａ、６ｂにはスリット９が設けられている。したがって、供給口３から流入した冷媒は、空間Ｐｉｎを通り、スリット９を通じて空間Ｐｉｎから空間Ｐｏｕｔに抜け、空間Ｐｏｕｔから排出口４へ流出する。なお、以下では符号Ｐｉｎで示される空間を供給空間Ｐｉｎと、符号Ｐｏｕｔで示される空間を排出空間Ｐｏｕｔと称する。
【００１９】
一対の仕切板６ａ、６ｂには夫々、対応する側板２ａ、２ｂに向けて突出している溝７が設けられている。溝７は、流れ方向（Ｘ軸方向）に沿って細長い。本実施例では、一つの仕切板６ａに同一形状の溝７が２つ設けられており、一対の仕切板６ａ、６ｂ合わせて４つの溝７が設けられている。溝７の内側の空間は、仕切板６ａ、６ｂの間の供給空間Ｐｉｎと連通している。以下では、仕切板６ａに設けられている一つの溝７について説明をする。溝７の底面７ａは、対向する側板２ａと平行である。別言すれば、溝７の底面７ａと対向する側板２ａとの距離は、供給口３が設けられている端面から排出口が設けられている端面に向かうに間において一定となる。また、上記のように、仕切板６ａと側板２ａの間の距離は、供給口３から排出口４に近づくほど小さくなる。したがって、図１Ｄ、図１Ｅによく表されているように、溝７の高さは、ID−ID線に沿った断面（図１Ｄ参照）での高さに比べ、IE−IE線に沿った断面（図１Ｅ参照）での高さの方が大きい。つまり、溝７の高さは、供給口３から排出口４に近づくほど大きくなる。ここで、「高さ」とは、図中のＺ軸方向の溝の長さを意味する。
【００２０】
また、図１Ａによく表されているように、溝７の横幅（流れ方向と直交する方向（Ｙ軸方向）の幅）は、流れ方向（Ｘ軸方向）に沿って下流側に進むにつれて徐々に小さくなっている。別言すれば、溝７を上方（Ｚ軸方向）から視た形状は、流れ方向（Ｘ軸方向）に細長い台形となる。つまり、溝７の供給口３に近い端部の横幅Ｌ１は、排出口４に近い端部の横幅Ｌ２よりも大きい。
【００２１】
ここで、図１Ｄに示すように、ID−ID線に沿った断面における仕切板６ａと側板２ａとの間の排出空間をＰｏｕｔ１と表し、図１Ｅに示すように、IE−IE線に沿った断面における仕切板６ａと側板２ａとの間の排出空間をＰｏｕｔ２と表す。図１Ｄに示すように、排出空間Ｐｏｕｔ１は、溝７の外側の側面と仕切板６ａと側板２ａにより囲まれた空間となる。排出空間Ｐｏｕｔ２も、排出空間Ｐｏｕｔ１と同様の空間となる。ID−ID線は供給口３に近く、IE−IE線は排出口４に近い。上記のように、溝７の横幅は、供給口３から排出口４に近づくにつれて徐々に小さくなっている。これにより、図１Ｄ、図１Ｅによく表されているように、排出空間Ｐｏｕｔ２の断面は、排出空間Ｐｏｕｔ１の断面に比べて横方向（Ｙ軸方向）に拡がっている。また、上記のように、仕切板６ａ、６ｂの間の間隔は、供給口３から排出口４に近づくほど小さくなる。これにより、排出空間Ｐｏｕｔ２の断面は、排出空間Ｐｏｕｔ１の断面に比べて縦方向（Ｚ軸方向）に拡がっている。つまり、仕切板６ａと側板２ａとの間の排出空間Ｐｏｕｔは、供給口３から排出口４に向かうにつれて、その断面が縦横の両方向において拡がっている。また、仕切板６ｂと側板２ｂとの間の空間も同様に、供給口３に近いID−ID線に沿った断面における排出空間Ｐｏｕｔ３よりも、排出口４に近いIE−IE線に沿った断面における排出空間Ｐｏｕｔ４の方が拡がっている。
【００２２】
溝７の底面７ａには、流れ方向（Ｘ軸方向）に沿って細長い略長方形のスリット９が設けられている。溝７とスリット９を合わせて、ノズル８と称する場合がある。ノズル８により、ノズル内に流れ込んだ冷媒が側板２ａに向かって噴出する。
【００２３】
冷却器１０の内部を通過する冷媒の流れについて説明する。先ずは、図１Ｂを参照して冷媒の流れを説明する。図１Ｂに示す矢印付きの太線が、冷媒の流れを表している。ここで、符号「Ｆｉｎ」が供給口３に流入する冷媒を表し、符号「Ｆｏｕｔ」が排出口４から流出する冷媒を表している。供給口３から供給された冷媒は、仕切板６ａ、６ｂの間の供給空間Ｐｉｎに流れ込む。そして、供給空間Ｐｉｎに流れ込んだ冷媒は、供給空間Ｐｉｎと連通しているノズル８の内側の空間（溝７の内側の空間）に流れ込む。ノズル８は側板２ａ、２ｂに向かって突出しているため、冷媒は側板２ａ、２ｂへ向かって流れる方向を変える。また、ノズル８は、側板２ａ側と側板２ｂ側の上下２方向に突出しているため、冷媒は上下２方向に流れを変える。なお、図面からは見えない空間を通る冷媒の流れは矢印付きの破線で表されていることに留意されたい。ノズル８に流れ込んだ冷媒は、溝７の底面７ａに設けられたスリット９から噴出し、ノズル８の外側の排出空間Ｐｏｕｔに流れ込む。そして、排出空間Ｐｏｕｔに流れ込んだ冷媒は、排出口４から冷却器１０の外部へ流出する。上記の冷媒の流れを、他の断面から視ると、図１Ｃに示すように、ノズル８からスリット９を通して噴出した冷媒は、矢印付きの破線で表されるようにノズル８の外側の排出空間Ｐｏｕｔへ流れ込む。
【００２４】
図１Ｄを参照して、別の視点からノズル８から側板２ａ、２ｂへ噴出する冷媒の流れについて説明する。図１Ｄに示す矢印付きの太線も、図１Ｂと同様に、供給空間Ｐｉｎからノズル８を通じて排出空間Ｐｏｕｔへ流れる冷媒を表している。ノズル８から噴出する冷媒は、細長いスリット９を通過することで、勢いよく側板２ａ、２ｂに噴出する。噴出した冷媒は、側板２ａ、２ｂの内面に衝突し跳ね返り、フィン５の間を通り、排出空間Ｐｏｕｔへ流れ込む。本実施例では、仕切板６ａ、６ｂの夫々に２本の溝７（ノズル８）が形成されている。したがって、側板２ａには、仕切板６ａから伸びる２本のノズル８から冷媒が噴出し、側板２ｂには、仕切板６ｂから伸びる２本のノズル８から冷媒が噴出する。
【００２５】
上記の構成による冷却器１０によれば、側板２ａ、２ｂの外側に取付られている冷却対象物４２ａ、４２ｂ（半導体チップ）から放出される熱は、側板２ａ、２ｂへ伝わり、フィン５へと拡散する。上記のように、ノズル８から噴出する冷媒は、側板２ａ、２ｂに衝突し、フィン５の間を通る。そのとき、側板２ａ、２ｂ及びフィン５の熱は冷媒に伝達される。これにより、冷却対象物４２ａ、４２ｂが効率よく冷却される。
【００２６】
また、排出空間Ｐｏｕｔを流れる冷媒の流量は、下流に向かうにつれて多くなる。ここで、本実施例では、上記のように、排出空間Ｐｏｕｔの断面は、下流に向かうにつれて拡がっている。つまり、下流に行くほど排出空間Ｐｏｕｔには、多くの冷媒が通れるようになっている。すなわち、冷媒の流量の増加に応じて流路の断面積も大きくなるので、冷媒の流れが妨げられることなく、冷媒がスムーズに流れることができる。
【００２７】
また、仕切板６ａの外側の排出空間Ｐｏｕｔは、仕切板６ａ、６ｂの傾斜により縦方向（Ｚ軸方向）に拡がっているだけでなく、溝７の横幅が流れ方向の上流から下流に向かって小さくなっていることにより、横方向（Ｙ軸方向）にも拡がっている。したがって、仕切板６ａ、６ｂの傾斜を小さくしても、排出空間Ｐｏｕｔの断面を冷媒の流れ方向の下流に向かって拡げることができる。このことは、冷却能力を損なわず冷却器の厚みを小さくできることを意味する。
【００２８】
図２に示すグラフを参照して、本実施例の冷却器１０が従来に比べ冷媒がスムーズに流れるようになった効果について説明する。冷媒がスムーズに流れるようになったことを定量的に知るためには、冷却器１０において冷媒が流れる空間（以下、冷媒流路）の圧力損失を測定する方法がある。圧力損失が小さいほど、冷媒は冷媒流路をスムーズに流れるようになる。図２は、本実施例の冷却器１０の冷媒流路の圧力損失と比較例の冷却器の圧力損失を比べたグラフの一例である。ここで、比較例は、本実施例と異なり、仕切板と側板が平行に配置され、仕切板の側板に対する傾斜が無く、仕切板に設けられた溝の横幅は流れ方向の上流から下流に向かって一定の冷却器である。図２のグラフに示すように、本実施例の圧力損失は比較例と比べて、１５．１パーセント減少することができた。このことは、本実施例を流れる冷媒が比較例に比べてスムーズに流れることを意味している。
【００２９】
図３に示すグラフを参照して、本実施例の冷却器１０の冷却効率について説明する。本実施例において、冷却効率は、側板に設けられたフィンの根元の温度により評価する。図３は、図２に示した比較例と同一の冷却器と本実施例の冷却器１０においてフィンの根元の温度（以下、根元温度）を比較したグラフの一例である。図３のグラフの横軸は、温度の計測位置を表している。即ち、横軸の左端は冷媒の供給口に最も近いフィンに対応し、横軸の右端は冷媒の排出口に最も近いフィンに対応する。一方、図３の縦軸は、各フィンの根元温度である。図３の実線で示す曲線が実施例のフィンの根元温度で、破線で示す曲線が比較例のフィンの根元温度である。図３には、本実施例と比較例の複数のフィンの根元温度の平均値も示してある。ここでは、冷却効率を、複数のフィンの根元温度の平均値で評価する。複数のフィンの根元温度の平均が低いほど冷却対象物の熱が冷媒に良く吸収されたことを意味するからである。図４において、実線の直線が本実施例の平均値を示しており、破線の直線が比較例の平均値を示している。本実施例の根元温度の平均値は、比較例の場合の平均値と比べて、０．１５度低くなっている。したがって、本実施例の冷却器１０の冷却効率は、比較例と比べて向上していると評価できる。
【００３０】
上記のように、本明細書で開示する技術は、冷却器の冷却効率を高めることができると共に、冷却器の小型化に貢献することができる。
【００３１】
（第２実施例）図４を参照して、第２実施例の冷却器について説明する。第２実施例の冷却器１１０は、仕切板６ａ、６ｂに設けられた溝の形状が第１実施例と異なる以外、他の構成は第１実施例と同じである。以下、冷却器１１０の溝１０７について説明する。図４に示すように、溝１０７の形状は、溝１０７の幅方向（Ｙ軸方向）の側面１０７ａの形状が第１実施例と異なっている。溝１０７の幅方向の側面１０７ａは、平面ではなく、曲面となっている。側面１０７ａは、溝１０７の横幅が冷媒の流れ方向（Ｘ軸方向）の下流に進むにつれて徐々に狭くなる構成を確保するように湾曲している。このような構成においても、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
（第３実施例）図５Ａ、５Ｂ、５Ｃを参照して、第３実施例の冷却器について説明する。第３実施例の冷却器２１０は、仕切板６ａ、６ｂに設けられた溝の形状が第１実施例と異なる以外、他の構成は第１実施例と同じである。以下、冷却器２１０の溝２０７について説明する。図５Ａは、冷却器２１０の平面図である。図１Ａと同様に断面で示されている。溝２０７の開口部の幅は、冷媒の流れ方向（Ｘ軸方向）の上流から下流において一定である。一方、溝２０７の底面の幅は冷媒の流れ方向の上流から下流に向けて小さくなっている。つまり、溝２０７の幅方向（Ｙ軸方向）の側面２０７ａが、溝２０７の開口部から底面にかけて、溝２０７の幅が狭まるように傾斜している。この形状は、図５Ｂと図５Ｃによく表されている。図５Ｂに示すように、筐体２の供給口３が設けられている端面付近の横断面図では、溝２０７の底面の横幅はＬ３で示される。一方、図５Ｃに示すように、筐体２の排出口４が設けられている端面付近の横断面図では、溝２０７の底面の横幅はＬ４で示される。溝２０７の底面の上流側における横幅Ｌ３と下流側における横幅Ｌ４を比較するとＬ３よりもＬ４の方が小さくなる。このような構成においても、第１実施例と同様に、溝２０７の外側の空間を上流側よりも下流側で広くすることができる。よって、第１実施例と同様の効果を得ることができる。また、図５Ｃに示すように、溝２０７の横幅が、開口部から底面にかけて徐々に小さくなっている。この構成により、溝２０７に沿って冷媒の流れが変わる際、急な流路面積の減少を抑えることができ、溝２０７の開口部での圧力損失の増加を抑制することができる。
【００３３】
実施例で示した技術に関する留意点を述べる。仕切板における溝の底面に設けられたスリットの形状は、実施例のような、略長方形に限らない。例えば、スリットの横幅が冷媒の流れ方向に沿って下流側に進むにつれて徐々に小さくなるような形状であってもよい。仕切板の間の空間では、上流側の方が流れる冷媒が多い。したがって、このような構成にすれば、スリットによる上流側での圧力損失を抑えることができる。
【００３４】
また、上記の実施例では、仕切板に設けられる溝の数が合計４本であったが、４本以上であってもよい。また、実施例の図面では、冷却対象物が取り付けられる側板が冷却器の上下に位置するように示されていたが、実際に使用される場合の姿勢は図面の通りとは限らない。冷媒に作用する重力を考慮すれば、冷却対象物が取り付けられる側板が水平方向に位置する姿勢で使用する方が望ましい。
【００３５】
また、冷却対象物は半導体チップ以外の電子機器でもよい。例えば、リアクトルやコンデンサ若しくはバッテリ等の発熱体となるような電子機器であってもよい。
【００３６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３７】
２：筐体
２ａ、２ｂ：側板
３：供給口
４：排出口
５：フィン
６ａ、６ｂ：仕切板
７、１０７、２０７：溝
８：ノズル
９：スリット
１０、１１０、２１０：冷却器
４１：絶縁部材
４２ａ、４２ｂ：冷却対象物
Ｐｉｎ：供給空間
Ｐｏｕｔ、Ｐｏｕｔ１、Ｐｏｕｔ２、Ｐｏｕｔ３、Ｐｏｕｔ４：排出空間
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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