(57)【要約】【課題】それぞれの孔からの直交流が干渉して衝突領域に生じる熱伝達率の差が小さくなり、発熱体毎の冷却性能がばらつくことが少なくなり、発熱体に生じる応力の差を小さくすること。【解決手段】ヒートシンク４の表面に発熱体５を配置すると共に、ヒートシンク４の裏面に発熱体５に向けて冷却媒体を噴出する複数の孔３を設け、反発熱体側に複数のヘッダ２，８を配し、各孔３から噴出した冷却媒体を別のヘッダ８に戻す流路９を配して構成される複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置において、別のヘッダ８に戻す流路９から各孔３までの最短距離がほぼ等しくなるように、別のヘッダ８に戻す流路９から流れ方向に対してほぼ直角方向に支流路９ａを配する。【選択図】　　図１
2004095711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシンクの表面に発熱体を配置すると共に、前記ヒートシンクの裏面に前記発熱体に向けて冷却媒体を噴出する複数の孔を設け、
反発熱体側に複数のヘッダを配し、前記各孔から噴出した冷却媒体を別のヘッダに戻す流路を配して構成される複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置において、
前記別のヘッダに戻す流路から前記各孔までの最短距離がほぼ等しくなるように、前記別のヘッダに戻す流路から流れ方向に対してほぼ直角方向に支流路を配して成ることを特徴とする複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置。
【請求項２】
ヒートシンクの表面に発熱体を配置すると共に、前記ヒートシンクの裏面に前記発熱体に向けて冷却媒体を噴出する複数の孔を設け、
反発熱体側に複数のヘッダを配し、前記各孔から噴出した冷却媒体を別のヘッダに戻す流路を配して構成される複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置において、
前記ヘッダの下流側に仕切りを隔てて、当該ヘッダから前記別のヘッダに戻す流路に対してほぼ直角方向となるように支流路を配して成ることを特徴とする複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置。
【請求項３】
前記請求項１に記載の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置において、
前記ヘッダの下流側に仕切りを隔てて、当該ヘッダから前記別のヘッダに戻す流路に対してほぼ直角方向となるように支流路を配して成ることを特徴とする複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置。
【請求項４】
前記請求項２に記載の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置において、
前記ヘッダの、仕切りを隔てた下流側に設けたほぼ流れ直角方向の支流路の、先端から流れ上流側にさらに支流路を伸ばしたことを特徴とする複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置。
【請求項５】
ヒートシンクの表面に発熱体を配置すると共に、前記ヒートシンクの裏面に前記発熱体に向けて冷却媒体を噴出する複数の孔を設け、
反発熱体側に複数のヘッダを配し、前記各孔から噴出した冷却媒体を別のヘッダに戻す流路を配して構成される複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置において、
前記ヘッダより別のヘッダに戻す流路の上流端より前記ヘッド下流端に向けて入り込むようなほぼ三角形状の先端部を設けたことを特徴とする複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置。
【請求項６】
ヒートシンクの表面に発熱体を配置すると共に、前記ヒートシンクの裏面に前記発熱体に向けて冷却媒体を噴出する複数の孔を設け、
反発熱体側に複数のヘッダを配し、前記各孔から噴出した冷却媒体を別のヘッダに戻す流路を配して構成される複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置において、
前記ヘッダより別のヘッダに戻す流路の上流端より前記ヘッド下流端に向けて入り込むようなほぼ台形状の先端部を設けたことを特徴とする複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置。
【請求項７】
ヒートシンクの表面に発熱体を配置すると共に、前記ヒートシンクの裏面に前記発熱体に向けて冷却媒体を噴出する複数の孔を設け、
反発熱体側に複数のヘッダを配し、前記各孔から噴出した冷却媒体を別のヘッダに戻す流路を配して構成される複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置において、
前記ヘッダに至る流路の下流部分を末広がり形状としたことを特徴とする複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置。
【請求項８】
前記請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置を備えて成ることを特徴とするパワーエレクトロニクス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばパワーエレクトロニクス装置の冷却に用いられる、複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置、およびそれを備えて成るパワーエレクトロニクス装置に係り、特に発熱体に生じる応力の差を小さくできるようにした複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置およびパワーエレクトロニクス装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えばパワーエレクトロニクス装置の冷却に用いられる冷却装置の一つとして、複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置がある。
【０００３】
この複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置は、ヒートシンクの表面に発熱体を配置すると共に、ヒートシンクの裏面に発熱体に向けて冷却媒体を噴出する複数の孔を設け、反発熱体側に複数のヘッダを配し、各孔から噴出した冷却媒体を別のヘッダに戻す流路を配して構成されている。
【０００４】
図８（ａ）（ｂ）は、この種の従来の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の構成例を示す断面図である。
【０００５】
図８において、流入口１から入った冷却媒体（以下、流体とも称する）は、ヘッダ２から複数の孔３を通り、ヒートシンク４の表面に配された複数個の発熱体５の内側壁面（衝突面）６に衝突する。
【０００６】
流体は、衝突空間７から別の下流側のヘッダ８に戻す流路９の入り口１０に向かう。
【０００７】
これら複数のヘッダ２，８、孔３、衝突空間７からなる噴流冷却ユニット１１を経てから、ヒートシンク流出口１２より排出される。
【０００８】
発熱体５で発生した熱量は、ヒートシンク２に熱伝導し、発熱体５の内側壁面６に衝突する流体に熱伝達する。
【０００９】
衝突噴流は高い熱伝達率を示し、複数の発熱体５を冷却する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように、ヒートシンク４の裏面に発熱体５に向けて冷却媒体を噴出する複数の孔３を設け、反発熱体側に複数のヘッダ２，８を配し、孔３から噴出した冷却媒体を別のヘッダ８に戻す流路９を配した構成を有する発熱体冷却装置においては、発熱体５の内側壁面６に流体が衝突する複数の点から、別のヘッダ８に戻す流路９の入り口１０までの距離に大きな差が生じる。
【００１１】
この距離の差は、流体が発熱体５の内側壁面６に衝突した後の、別のヘッダ８に戻す流路９の入り口１０に至るまでの流れ（以下、直交流と称する）に影響を及ぼす。
【００１２】
すなわち、それぞれの孔３からの直交流が干渉して、衝突領域の熱伝達率に差が生じ、発熱体５毎の冷却性能がばらつく。
【００１３】
そして、複数ある発熱体の中で冷却性能にばらつきが生じると、発熱体５に生じる応力にも大小の差が現われるという問題がある。
【００１４】
本発明の目的は、それぞれの孔からの直交流が干渉して衝突領域に生じる熱伝達率の差が小さくなり、発熱体毎の冷却性能がばらつくことが少なくなり、発熱体に生じる応力の差を小さくすることが可能な複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置およびパワーエレクトロニクス装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に対応する発明では、ヒートシンクの表面に発熱体を配置すると共に、ヒートシンクの裏面に発熱体に向けて冷却媒体を噴出する複数の孔を設け、反発熱体側に複数のヘッダを配し、各孔から噴出した冷却媒体を別のヘッダに戻す流路を配して構成される複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置において、別のヘッダに戻す流路から各孔までの最短距離がほぼ等しくなるように、別のヘッダに戻す流路から流れ方向に対してほぼ直角方向に支流路を配している。
【００１６】
従って、請求項１に対応する発明の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置においては、別のヘッダに戻す流路から各孔までの最短距離がほぼ等しくなるように、別のヘッダに戻す流路から流れ方向に対してほぼ直角方向に支流路を配することにより、衝突面にぶつかった噴流の直交流が、別のヘッダに戻す流路の支流路に至るが、他の孔からの直交流によって受ける干渉状態が孔毎にほとんど等しくなり、各孔の衝突領域の熱伝達率が一様となる。
これにより、発熱体毎の冷却性能のばらつきが少なくなるため、発熱体に生じる応力のばらつきを小さくすることができる。
【００１７】
また、請求項２に対応する発明では、ヒートシンクの表面に発熱体を配置すると共に、ヒートシンクの裏面に発熱体に向けて冷却媒体を噴出する複数の孔を設け、反発熱体側に複数のヘッダを配し、各孔から噴出した冷却媒体を別のヘッダに戻す流路を配して構成される複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置において、ヘッダの下流側に仕切りを隔てて、当該ヘッダから別のヘッダに戻す流路に対してほぼ直角方向となるように支流路を配している。
【００１８】
従って、請求項２に対応する発明の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置においては、ヘッダの下流側に仕切りを隔てて、当該ヘッダから別のヘッダに戻す流路に対してほぼ直角方向となるように支流路を配することにより、ヘッダ内に上記支流路のような突出部がなくなるため、渦ができにくくなり、各孔からの噴流流速もほぼ等しくなり、衝突領域の熱伝達率が一様となる。
これにより、発熱体毎の冷却性能のばらつきが少なくなるため、発熱体に生じる応力のばらつきを小さくすることができる。
【００１９】
さらに、請求項３に対応する発明では、上記請求項１に対応する発明の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置において、ヘッダの下流側に仕切りを隔てて、当該ヘッダから別のヘッダに戻す流路に対してほぼ直角方向となるように支流路を配している。
【００２０】
従って、請求項３に対応する発明の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置においては、ヘッダの下流側に仕切りを隔てて、当該ヘッダから別のヘッダに戻す流路に対してほぼ直角方向となるように支流路を配することにより、上記請求項１に対応する発明に対して、直交流により受ける干渉状態が孔毎にほとんど等しくなる孔の個数が多くなり、各孔の衝突領域の熱伝達率がより一層一様となる。
これにより、発熱体毎の冷却性能のばらつきがさらに少なくなるため、発熱体に生じる応力のばらつきをより一層小さくすることができる。
【００２１】
さらにまた、請求項４に対応する発明では、上記請求項２に対応する発明の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置において、ヘッダの、仕切りを隔てた下流側に設けたほぼ流れ直角方向の支流路の、先端から流れ上流側にさらに支流路を伸ばしている。
【００２２】
従って、請求項４に対応する発明の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置においては、ヘッダの、仕切りを隔てた下流側に設けたほぼ流れ直角方向の支流路の、先端から流れ上流側にさらに支流路を伸ばすことにより、直交流により受ける干渉状態が孔毎にほとんど等しくなる孔の個数が多くなる上、ヘッダ内に渦ができにくくなり、各孔からの噴流流速もほぼ等しくなり、衝突領域の熱伝達率が一様となる。
これにより、発熱体毎の冷却性能のばらつきが少なくなるため、発熱体に生じる応力のばらつきを小さくすることができる。
【００２３】
一方、請求項５に対応する発明では、ヒートシンクの表面に発熱体を配置すると共に、ヒートシンクの裏面に発熱体に向けて冷却媒体を噴出する複数の孔を設け、反発熱体側に複数のヘッダを配し、各孔から噴出した冷却媒体を別のヘッダに戻す流路を配して構成される複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置において、ヘッダより別のヘッダに戻す流路の上流端よりヘッド下流端に向けて入り込むようなほぼ三角形状の先端部を設けている。
【００２４】
従って、請求項５に対応する発明の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置においては、ヘッダより別のヘッダに戻す流路の上流端よりヘッド下流端に向けて入り込むようなほぼ三角形状の先端部を設けることにより、別のヘッダに戻す流路への距離のばらつきが少なくなって流体抵抗がより一層均一になり、噴流流速がより一層等しくなる。
これにより、発熱体毎の冷却性能のばらつきがさらに少なくなるため、発熱体に生じる応力のばらつきをより一層小さくすることができる。
【００２５】
また、請求項６に対応する発明では、ヒートシンクの表面に発熱体を配置すると共に、ヒートシンクの裏面に発熱体に向けて冷却媒体を噴出する複数の孔を設け、反発熱体側に複数のヘッダを配し、各孔から噴出した冷却媒体を別のヘッダに戻す流路を配して構成される複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置において、ヘッダより別のヘッダに戻す流路の上流端よりヘッド下流端に向けて入り込むようなほぼ台形状の先端部を設けている。
【００２６】
従って、請求項６に対応する発明の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置においては、ヘッダより別のヘッダに戻す流路の上流端よりヘッド下流端に向けて入り込むようなほぼ台形状の先端部を設けることにより、上記請求項５に対応する発明よりも、ヘッダより別のヘッダに向かう流路に流入する時の流体抵抗が小さくなり、流量が増え、各孔の衝突点の熱伝達率が大きくなる。
これにより、発熱体毎の冷却性能のばらつきがさらに少なくなるため、発熱体に生じる応力のばらつきをより一層小さくすることができる。
【００２７】
さらに、請求項７に対応する発明では、ヒートシンクの表面に発熱体を配置すると共に、ヒートシンクの裏面に発熱体に向けて冷却媒体を噴出する複数の孔を設け、反発熱体側に複数のヘッダを配し、各孔から噴出した冷却媒体を別のヘッダに戻す流路を配して構成される複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置において、ヘッダに至る流路の下流部分を末広がり形状としている。
【００２８】
従って、請求項７に対応する発明の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置においては、ヘッダに至る流路の下流部分を末広がり形状とすることにより、ヘッダ内に渦ができにくくなり、各孔からの噴流流速もほぼ等しくなり、衝突領域の熱伝達率が一様となる。
これにより、発熱体毎の冷却性能のばらつきが少なくなるため、発熱体に生じる応力のばらつきを小さくすることができる。
【００２９】
一方、請求項８に対応する発明のパワーエレクトロニクス装置は、上記請求項１乃至請求項７のいずれか１項に対応する発明の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置を備えている。
【００３０】
従って、請求項８に対応する発明のパワーエレクトロニクス装置においては、上記請求項１乃至請求項７のいずれか１項に対応する発明の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置を備えることにより、発熱体毎の冷却性能のばらつきが少なくなるため、発熱体に生じる応力のばらつきを小さくすることが可能となり、パワーエレクトロニクス装置本体をより一層効果的に冷却することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）（ｂ）は、本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の構成例を示す断面図であり、図８と同一要素には同一符号を付して示している。
【００３３】
図１において、ヒートシンク４の表面に、発熱体５を配置している。
【００３４】
また、ヒートシンク４の裏面６に、発熱体５に向けて冷却媒体を噴出する複数の孔３を設けている。
【００３５】
さらに、反発熱体側に複数のヘッダ（本例では２，８）を配し、各孔３から噴出した冷却媒体を別のヘッダ８に戻す流路９を配している。
【００３６】
そして、別のヘッダ８に戻す流路９から各孔３までの最短距離がほぼ等しくなるように、別のヘッダ８に戻す流路９から流れ方向に対してほぼ直角方向に支流路９ａを配している。
【００３７】
次に、以上のように構成した本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置においては、別のヘッダ８に戻す流路９から各孔３までの最短距離がほぼ等しくなるように、別のヘッダ８に戻す流路９から流れ方向に対してほぼ直角方向に支流路９ａを配していることにより、衝突面６にぶつかった噴流は、その後、衝突面に沿って流れ、別のヘッダ８に戻す流路９の支流路９ａに至るが、孔３毎に、他の孔３からの直交流によって受ける干渉状態がほとんど等しくなり、各孔３の衝突領域の熱伝達率が一様となる。
【００３８】
これにより、発熱体５毎の冷却性能のばらつきが少なくなるため、発熱体５に生じる応力のばらつきを小さくすることができる。
【００３９】
上述したように、本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置では、それぞれの孔３からの直交流が干渉して衝突領域に生じる熱伝達率の差が小さくなり、発熱体５毎の冷却性能がばらつくことが少なくなり、発熱体５に生じる応力の差を小さくすることが可能となる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
図２（ａ）（ｂ）は、本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の構成例を示す断面図であり、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００４１】
図２において、ヘッダ２の下流側に仕切り１３を隔てて、当該ヘッダ２から別の下流側のヘッダ８に戻す流路９に対してほぼ直角方向となるように支流路９ｂを配している。
【００４２】
次に、以上のように構成した本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置においては、ヘッダ２の下流側に仕切り１３を隔てて、当該ヘッダ２から別のヘッダ８に戻す流路９に対してほぼ直角方向となるように支流路９ｂを配していることにより、ヘッダ２内に前述の支流路９ａのような突出部がなくなるため、渦ができにくくなり、各孔３からの噴流流速もほぼ等しくなり、衝突領域の熱伝達率が一様となる。
【００４３】
これにより、発熱体５毎の冷却性能のばらつきが少なくなるため、発熱体５に生じる応力のばらつきを小さくすることができる。
【００４４】
上述したように、本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置では、それぞれの孔３からの直交流が干渉して衝突領域に生じる熱伝達率の差が小さくなり、発熱体５毎の冷却性能がばらつくことが少なくなり、発熱体５に生じる応力の差を小さくすることが可能となる。
【００４５】
（第３の実施の形態）
図３（ａ）（ｂ）は、本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の構成例を示す断面図であり、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００４６】
図３において、ヘッダ２の下流側に仕切り１３を隔てて、当該ヘッダ２から別の下流側のヘッダ８に戻す流路９に対してほぼ直角方向となるように支流路９ｂを配している。
【００４７】
すなわち、前述した第１の実施の形態の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置において、前述した第２の実施の形態の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の支流路９ｂを配した構成としている。
【００４８】
次に、以上のように構成した本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置においては、ヘッダ２の下流側に仕切り１３を隔てて、当該ヘッダ２から別のヘッダ８に戻す流路９に対してほぼ直角方向となるように支流路９ｂを配していることにより、前述した第１の実施の形態に対して、他の孔３からの直交流から受ける干渉状態がほとんど等しくなる孔３が増え、各孔３の衝突領域の熱伝達率がより一層一様となる。
【００４９】
これにより、発熱体５毎の冷却性能のばらつきがさらに少なくなるため、発熱体５に生じる応力のばらつきをより一層小さくすることができる。
【００５０】
上述したように、本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置では、それぞれの孔３からの直交流が干渉して衝突領域に生じる熱伝達率の差が小さくなり、発熱体５毎の冷却性能がばらつくことがさらに少なくなり、発熱体５に生じる応力の差をより一層小さくすることが可能となる。
【００５１】
（第４の実施の形態）
図４（ａ）（ｂ）は、本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の構成例を示す断面図であり、図２と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００５２】
図４において、ヘッダ２の、仕切り１３を隔てた下流側に設けたほぼ流れ直角方向に支流路９ｂの、先端から流れ上流側にさらに支流路９ｃを伸ばすようにしている。
【００５３】
次に、以上のように構成した本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置においては、仕切り１３を隔てた下流側に設けたほぼ流れ直角方向に支流路９ｂの、先端から流れ上流側にさらに支流路９ｃを伸ばしていることにより、他の孔３からの直交流による噴流への干渉状態がほとんど等しくなる上、ヘッダ２内に渦ができにくくなり、各孔３からの噴流流速もほぼ等しくなり、衝突領域の熱伝達率が一様となる。
【００５４】
これにより、発熱体５毎の冷却性能のばらつきが少なくなるため、発熱体５に生じる応力のばらつきを小さくすることができる。
【００５５】
上述したように、本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置では、それぞれの孔３からの直交流が干渉して衝突領域に生じる熱伝達率の差が小さくなり、発熱体５毎の冷却性能がばらつくことが少なくなり、発熱体５に生じる応力の差を小さくすることが可能となる。
【００５６】
（第５の実施の形態）
図５（ａ）（ｂ）は、本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の構成例を示す断面図であり、図８と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００５７】
図５において、ヘッダ２より別の下流側のヘッダ８に戻す流路９の上流端９ｄよりヘッダ下流端２ａに向けて入り込むようなほぼ三角形状の先端部９ｅを設けている。
【００５８】
次に、以上のように構成した本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置においては、ヘッダ２より別の下流側のヘッダ８に戻す流路９の上流端９ｄよりヘッダ下流端２ａに向けて入り込むようなほぼ三角形状の先端部９ｅを設けていることにより、従来のように別のヘッダ８に戻す流路９への距離のばらつきが少なくなって流体抵抗がより一層均一になり、噴流流速がより一層等しくなる。
【００５９】
これにより、発熱体５毎の冷却性能のばらつきがさらに少なくなるため、発熱体５に生じる応力のばらつきをより一層小さくすることができる。
【００６０】
上述したように、本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置では、それぞれの孔３からの直交流が干渉して衝突領域に生じる熱伝達率の差が小さくなり、発熱体５毎の冷却性能がばらつくことがさらに少なくなり、発熱体５に生じる応力の差をより一層小さくすることが可能となる。
【００６１】
（第６の実施の形態）
図６（ａ）（ｂ）は、本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の構成例を示す断面図であり、図８と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００６２】
図６において、ヘッダ２より別の下流側のヘッダ８に戻す流路９の上流端９ｄよりヘッダ下流端２ａに向けて入り込むようなほぼ台形状の先端部９ｆを設けている。
【００６３】
次に、以上のように構成した本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置においては、ヘッダ２より別の下流側のヘッダ８に戻す流路９の上流端９ｄよりヘッダ下流端２ａに向けて入り込むようなほぼ台形状の先端部９ｆを設けていることにより、前述した第５の実施の形態と同様に、別のヘッダ８に戻す流路９への距離のばらつきが少なくなって流体抵抗がより一層均一になり、噴流流速がより一層等しくなる。
【００６４】
これにより、発熱体５毎の冷却性能のばらつきがさらに少なくなるため、発熱体５に生じる応力のばらつきをより一層小さくすることができる。
【００６５】
上述したように、本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置では、それぞれの孔３からの直交流が干渉して衝突領域に生じる熱伝達率の差が小さくなり、発熱体５毎の冷却性能がばらつくことがさらに少なくなり、発熱体５に生じる応力の差をより一層小さくすることが可能となる。
【００６６】
（第７の実施の形態）
図７（ａ）（ｂ）は、本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の構成例を示す断面図であり、図８（ａ）（ｂ）と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００６７】
図７において、ヘッダ２，８に至る流路９の下流部分９ｇを、末広がり形状としている。
【００６８】
次に、以上のように構成した本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置においては、ヘッダ２，８に至る流路９の下流部分９ｇを末広がり形状としていることにより、ヘッダ２，８内に渦ができにくくなり、各孔３からの噴流流速もほぼ等しくなり、衝突領域の熱伝達率が一様となる。
【００６９】
これにより、発熱体５毎の冷却性能のばらつきが少なくなるため、発熱体５に生じる応力のばらつきを小さくすることができる。
【００７０】
上述したように、本実施の形態による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置では、それぞれの孔３からの直交流が干渉して衝突領域に生じる熱伝達率の差が小さくなり、発熱体５毎の冷却性能がばらつくことが少なくなり、発熱体５に生じる応力の差を小さくすることが可能となる。
【００７１】
（第８の実施の形態）
本実施の形態では、前述した第１乃至第７の実施の形態のうちの、いずれかの複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置を備えて、パワーエレクトロニクス装置を構成している。
【００７２】
以上のように構成した本実施の形態によるパワーエレクトロニクス装置においては、前述した第１乃至第７のいずれかの実施の形態の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置を備えていることにより、発熱体５毎の冷却性能のばらつきが少なくなるため、発熱体５に生じる応力のばらつきを小さくすることが可能となり、パワーエレクトロニクス装置本体をより一層効果的に冷却することができる。
【００７３】
（その他の実施の形態）
尚、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形して実施することが可能である。
例えば、上記第５の実施の形態、または第６の実施の形態では、ヘッダ２より別の下流側のヘッダ８に戻す流路９の上流端９ｄよりヘッダ下流端２ａに向けて入り込むようなほぼ三角形状の先端部９ｅ、またはほぼ台形状の先端部９ｆを設ける場合について説明したが、これに限らず、別のヘッダ８に戻す流路９への距離のばらつきが少なくなって流体抵抗が均一になるような形状であれば、三角形状、または台形状以外の形状の先端部を設けるようにしてもよい。
【００７４】
また、各実施の形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合には組み合わせた作用効果を得ることができる。
さらに、上記各実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより、種々の発明を抽出することができる。
例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題（の少なくとも一つ）が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果（の少なくとも一つ）が得られる場合には、この構成要件が削除された構成を発明として抽出することができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置およびパワーエレクトロニクス装置によれば、それぞれの孔からの直交流が干渉して衝突領域に生じる熱伝達率の差が小さくなり、発熱体毎の冷却性能がばらつくことが少なくなり、発熱体に生じる応力の差を小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の第１の実施の形態を示す断面図。
【図２】本発明による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の第２の実施の形態を示す断面図。
【図３】本発明による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の第３の実施の形態を示す断面図。
【図４】本発明による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の第４の実施の形態を示す断面図。
【図５】本発明による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の第５の実施の形態を示す断面図。
【図６】本発明による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の第６の実施の形態を示す断面図。
【図７】本発明による複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の第７の実施の形態を示す断面図。
【図８】従来の複数ヘッダを持つ噴流方式発熱体冷却装置の構成例を示す断面図。
【符号の説明】
１…流入口
２…ヘッダ
２ａ…ヘッダ下流端
３…孔
４…ヒートシンク
５…発熱体
６…衝突面
７…衝突空間
８…下流側のヘッダ
９…流路
９ａ…支流路
９ｂ…支流路
９ｃ…支流路
９ｄ…流路９の上流端
９ｅ…ほぼ三角形状の先端部
９ｆ…ほぼ台形状の先端部
９ｇ…流路９の下流部分
１０…流路９の入り口
１１噴流冷却ユニット
１２…ヒートシンク流出口
１３…仕切り。
【図１】
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【図２】
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【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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