(57)【要約】【課題】冷却性能を高めることができる発熱素子の冷却装置を提供する。【解決手段】発熱素子１１Ａ〜１１Ｃが接触して設けられる一方の主面と、放熱部５１２と当該放熱部を包囲する第１接合部５１３が形成された他方の主面とを有し、押出成形により形成される第１放熱体５１と、前記第１接合部の接合面５１４にろう付け接合される接合面５２６を有する第２接合部５２５と、前記放熱部を受容して冷媒流路５２１を形成する受容部５２３とを有する第２放熱体５２と、を備える。【選択図】  図３Ｂ
2009212136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱素子が接触して設けられる一方の主面と、放熱部と当該放熱部を包囲する第１接合部が形成された他方の主面とを有し、押出成形により形成される第１放熱体と、
前記第１接合部の接合面にろう付け接合される接合面を有する第２接合部と、前記放熱部を受容して冷媒流路を形成する受容部とを有する第２放熱体と、を備えることを特徴とする発熱素子の冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発熱素子の冷却装置において、  
前記第１放熱体は平板状の基板部を有し、当該基板の前記他方の主面に前記放熱部が突出して形成されていることを特徴とする発熱素子の冷却装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発熱素子の冷却装置において、
前記第２放熱体の前記受容部は、底面を有する凹部を含み、
前記第２放熱体の前記第２接合部は、前記受容部を包囲するとともに前記底面の部分に比べて肉厚が大きい厚肉部を含むことを特徴とする発熱素子の冷却装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の発熱素子の冷却装置において、
前記第２放熱体は、鋳造またはダイカストにより一体的に形成されていることを特徴とする発熱素子の冷却装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の発熱素子の冷却装置において、
前記第２放熱体は、別体に形成された複数の部材を互いに接合して構成されていることを特徴とする発熱素子の冷却装置。
【請求項６】
請求項５に記載の発熱素子の冷却装置において、
前記第２放熱体は、平板状の底板と、前記第２接合部を含むとともに前記底板と協働して前記受容部を構成する枠体とを有することを特徴とする発熱素子の冷却装置。
【請求項７】
請求項６に記載の発熱素子の冷却装置において、
前記枠体は、それぞれ別体に形成された複数の部材を互いに接合して構成されていることを特徴とする発熱素子の冷却装置。
【請求項８】
請求項５または７に記載の発熱素子の冷却装置において、
前記複数の部材のうち少なくとも一つの部材は、押出成形により中空状に形成されていることを特徴とする発熱素子の冷却装置。
【請求項９】
請求項６に記載の発熱素子の冷却装置において、
前記枠体は、前記第１接合部と前記第２接合部の間の前記接合面の全周を密封するシール部材を含むことを特徴とする発熱素子の冷却装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の発熱素子の冷却装置において、
前記枠体は、前記第１接合部と前記第２接合部の間の前記接合面の全周を密封するシール部材と、当該シール部材の周囲に配置された補強部材とを有することを特徴とする発熱素子の冷却装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の発熱素子の冷却装置において、
前記シール部材は、コーナ部分に外側に膨出する膨出部を有し、
前記補強部材は、前記膨出部の少なくとも一部に接触する突起片を有することを特徴とする発熱素子の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータなどに用いられる発熱素子の冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車に用いられるインバータには、発熱素子を冷却するために、放熱性に優れたアルミニウム製放熱フィンを有する冷却装置が設けられている。従来のアルミニウム製放熱フィンは、鋳造成形性に優れたＡｌ−Ｓｉ系アルミ合金などを用いて鋳造されている。
【０００３】
しかし、Ａｌ−Ｓｉ系アルミ合金には、鋳造成形性と熱伝導性（冷却性）との間に相反する技術的課題があり、冷却性能を高めるためにシリコンＳｉの添加量を減少させると鋳造成形性が低下する。したがって、放熱フィンのフィン間隔を小さくして冷却能力を高めることができない。
【０００４】
このため、発熱素子が設けられたケース部分と放熱フィンとを別体に構成し、放熱フィンを押出成形法により製造したのち、両者をロー付けするという手法が提案されている（特許文献１）。この手法によれば、Ｓｉ添加量が少ない熱伝導性に優れたアルミニウム材料を使用することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１６３８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、発熱素子が設けられたケース部分と放熱フィンとを別体で構成すると、発熱素子から放熱フィンに至る放熱経路にロー付けによる接合面が存在するので、この接合面が放熱抵抗となって冷却性能が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、冷却性能を高めることができる発熱素子の冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、発熱素子が設けられた主面とは反対の主面に放熱部を形成し、放熱部以外の部分で第１放熱体と第２放熱体とを接合することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、放熱部以外の接合部で第１放熱体と第２放熱体とを接合するので、発熱体から放熱フィンに至る放熱経路に放熱抵抗が存在せず、これにより発熱素子の冷却性能を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施形態に係る発熱素子の冷却装置を含むモータ駆動システムを示す電気回路図である。以下に説明する各実施形態のインバータ１は、直流電源２からの直流電流を交流電流に変換し、これを三相交流モータ３に供給するもので、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ１１１（ＩＧＢＴ，以下単にトランジスタとも言う。）及び整流素子としてのダイオード１１２の対（同図に示す例では６対）で構成される電力変換回路１１と、直流電源２からの電力を入力する入力コネクタ１２と、電力変換回路１１で変換された交流電力をモータ３に出力する出力コネクタ１３とを有するものとして構成することができる。
【００１２】
またここでは、２対のトランジスタ１１１およびダイオード１１２がモジュール化されている。各モジュールをスイッチングモジュール１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと称する。
【００１３】
なおインバータ１には、図示する電力変換回路１１のほか、電力変換回路１１に並列に接続されて、直流電源３の変動やリップル成分を抑え、安定な直流電源を電力変換回路１１に供給する平滑用コンデンサや、この平滑用コンデンサとで構成される放電経路を用いて、平滑用コンデンサに蓄積された電荷を放電する放電抵抗などが適宜設けられる。
【００１４】
上記スイッチングモジュール１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが本発明の発熱素子に相当し、特に発熱するトランジスタ１１１を冷却するための冷却装置を以下に説明する。ただし、本発明の冷却装置はインバータ１の電力変換回路１１を冷却することにのみ限定される趣旨ではなく、トランジスタその他、発熱素子を冷却する用途に本発明を適用することができる。
【００１５】
上記スイッチングモジュール１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは冷却装置５を備えるケース４に収容される。図２は、本実施形態に係るスイッチングモジュール１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを収容したケース４を示す平面図である。同図において符号１１３は、各スイッチングモジュールと直流電源２とを接続するバスバーであり、符号１１４は各スイッチングモジュールとモータ３とを接続するバスバーである。
【００１６】
以上が、以下に説明する実施形態に共通の構成であり、以降は各実施形態の構成及び作用効果について説明する。
【００１７】
《第１実施形態》
図３Ａ〜図３Ｃは、第１実施形態に係る冷却装置５を示す断面図であり、図３Ａは図２のIIIA-IIIA線に沿う断面図、図３Ｂは図２のIIIB-IIIB線に沿う断面図、図３Ｃは図３Ｂの分解断面図であり、図３Ｄは、第１実施形態に係る冷却装置５を分解して示す分解斜視図である。
【００１８】
本実施形態の冷却装置５は、第１放熱体５１と、第２放熱体５２と、冷媒入口５３ａと、冷媒出口５３ｂとを備える。
【００１９】
第１放熱体５１は平板状の基板部５１１を有し、この基板部５１１の一方の主面である上面５１１ａには、スイッチングモジュール１１Ａ〜１１Ｃがボルトなどの固定手段により接触して固定されている。また、他方の主面である下面５１１ｂには、図３Ａおよび図３Ｂに示すように断面が矩形状の複数の放熱フィン５１２が、スイッチングモジュール１１Ａ〜１１Ｃの略直下の位置に、当該基板部５１１と一体的に形成されている。
【００２０】
本例の冷却装置５は、図２に二点鎖線で示すように、冷媒入口５３ａから導入された冷媒が各スイッチングモジュール１１Ａ〜１１Ｃの一方のトランジスタの下面を通過したのちＵターンし、さらに他方のトランジスタの下面を通過して冷媒出口５３ｂに至る、いわゆるＵターン循環方式を採用している。このため、複数の放熱フィン５１２からなる放熱フィン群５１２ａ，５１２ｂは、冷媒入口５３ａからＵターンするまでの往路部分と，Ｕターンしてから冷媒出口５３ｂに至るまでの復路部分にそれぞれ形成されている、これにより、６つのトランジスタを効率的に冷却することができる。
【００２１】
第１放熱体５１の基板部５１１のうち、上記２つの放熱フィン群５１２ａ，５１２ｂ以外の部分、すなわち放熱フィン群５１２ａ，５１２ｂを包囲する部分は後述する第２放熱体５２との接合部分として機能する。この放熱フィン群５１２ａ，５１２ｂを包囲する基板部５１１の部分を第１放熱体５１の第１接合部５１３と称し、また、第２放熱体５２が接合される第１接合部５１３の面を第１接合面５１４と称し、図３Ａ〜図３Ｄに示す。
【００２２】
一方、第２放熱体５２は、図３Ｄに示すように、第１放熱体５１の放熱フィン群５１２ａ，５１２ｂを受容してＵターン形状の冷媒流路５２１を形成するように、底面５２２を有する凹部５２３を有する。なお、図３Ｄは、図３Ａ〜図３Ｃに対し第１放熱体５１と第２放熱体５２の天地をひっくり返した斜視図であり、理解を容易にするためにＸＹＺ軸を各図に示す。
【００２３】
第２放熱体５２に形成された凹部５２３は、一方の放熱フィン群５１２ａを受容する部分５２３ａと、他方の放熱フィン群５１２ｂを受容する部分５２３ｂと、これらを接続して冷媒をＵターンさせる部分５２３ｃを有し、全体としてＵ字溝形状とされている。また、Ｕ字溝状の凹部５２３の両端の底面５２２には、冷媒入口５３ａおよび冷媒出口５３ｂに連通する孔５２４ａ，５２４ｂがそれぞれ形成されている。そして、この各孔５２４ａ，５２４ｂの部分に冷媒入口５３ａおよび冷媒出口５３ｂをそれぞれ構成するブロック５３１ａ，５３１ｂがそれぞれ固定されている。なお、各ブロック５３１ａ，５３１ｂには配管５３２ａ，５３２ｂがそれぞれ固定されている。なお、図３Ａには、冷媒入口５３ａに連通する孔５２４ａ、ブロック５３１ａおよび配管５３２ａのみを示すが、冷媒出口５３ｂに連通する孔５２４ｂ、ブロック５３１ｂおよび配管５３２ｂも同図に示すものと同じ構造となっている。
【００２４】
なお本例では、図２に示すようにＵ字溝状の凹部５２３のうち冷媒をＵターンさせる部分５２３ｃの直上にはスイッチングモジュール１１Ａ〜１１Ｃが位置しないので、放熱フィン群５１２ａ，５１２ｂは設けていない。
【００２５】
第２放熱体５２の上面のうち凹部５２３およびブロック５３１ａ，５３１ｂ以外の部分は、上述した第１放熱体５１との接合部分として機能する。この部分を第２放熱体５２の第２接合部５２５と称し、また、第１放熱体５１の第１接合面５１４が接合される第２接合部５２５の面を第２接合面５２６と称し、図３Ａ〜図３Ｄに示す。この第２放熱体５２の第２接合部５２５は凹部５２３の底面の部分に比べて当該凹部５２３の深さぶんだけ肉厚が大きく形成されており、本発明の厚肉部に相当する。
【００２６】
次に、本実施形態に係る冷却装置５の材料および製造方法について説明する。
【００２７】
上述したとおり、本例の冷却装置５は、第１放熱体５１、第２放熱体５２、ブロック５３１および配管５３２から構成されている。
【００２８】
このうち、第１放熱体５１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の展伸材を原材料として押し出し成形により一体的に形成される。展伸材は、押出成形のほか鍛造加工やプレス加工にも適用できるので、本例の第１放熱体５１を鍛造加工やプレス加工で製造することもできるが、放熱フィン５１２のフィン間隔を小さくして放熱有効面積を大きくするという観点からは押出成形がより好ましい。第１放熱体５１は、図３Ｅに示すようにＹ軸方向に沿って同一断面形状となっているので押出成形により形成することができる。そして、放熱フィン５１２のフィン間隔を小さくすることで放熱性能を高めることができる。
【００２９】
展伸材の種類は特に限定されないが、９９％以上の純アルミニウムからなる１０００番系展伸材、マンガンＭｎが添加されて強度が改善された３０００番系展伸材、マグネシウムＭｇやシリコンＳｉが添加されて強度および耐蝕性が改善された６０００番系展伸材などを用いることが好ましい。特に添加物がない展伸材または添加物の添加量が少ない展伸材は熱伝導率が高いので、放熱性能を高めることができる。
【００３０】
なお、第１放熱体５１を押出成形すると、図３Ｅの上図に示すように放熱フィン群５１２ａ，５１２ｂのそれぞれの両端にも放熱フィン５１２が形成される。しかしながら、この両端部には第１放熱体５１の第１接合部５１３の第１接合面５１４を形成する必要があるため、押出成形後に、同図の下図に示すように、それぞれの両端を切削加工して放熱フィン５１２を削除する。このように、アルミニウムの展伸材を押出成形および切削加工することにより第１放熱体５１が得られる。
【００３１】
これに対して、第２放熱体５２は、アルミニウムにシリコンＳｉを添加したＡｌ−Ｓｉ系アルミ合金の鋳造材を原材料として、鋳造法またはダイカスト法により一体的に形成される。第２放熱体５２は、発熱源であるスイッチングモジュール１１Ａ〜１１Ｃから放熱フィン５１２に至る放熱経路には存在しない部材であるため、放熱性能は相対的に低いが鋳造成形性に優れたシリコン添加アルミニウムを用いることが好ましい。これにより、溶融アルミニウムの鋳型内への流動性が向上し、鋳造品質が高い第２放熱体５２を得ることができる。
【００３２】
なお、ブロック５３１も、スイッチングモジュール１１Ａ〜１１Ｃから放熱フィン５１２に至る放熱経路には存在しない部材であるため、鋳造成形性に優れたシリコン添加アルミニウムを用いた鋳造またはダイカストにより製造することができる。ただし、断面形状が同一でもあるので、上述した展伸材を用いた押出成形により製造することもできる。そして、冷媒通路を穴あけ加工により形成する。
【００３３】
以上のようにしてそれぞれ製造された第１放熱体５１と第２放熱体５２は、ろう付けにより接合される。このろう付け接合は、上述したとおり第１放熱体５１の第１接合部５１３の第１接合面５１４と、第２放熱体５２の第２接合部５２５の第２接合面５２６との間にろう材を配置し、加熱することで行うことができる。展伸材アルミからなる第１放熱体５１と鋳造材アルミからなる第２放熱体５２とを接合するにあたり、ここで用いるろう材として比較的融点が低いものを選定することが接合信頼性の点から望ましい。
【００３４】
ブロック５３１と配管５３２もろう付けにより接合することができる。また、この配管５３２が接合されたブロック５３１と第２放熱体５２もろう付けにより接合することができる。
【００３５】
最後に、以上のようにして接合された冷却装置５に、図３Ｃに示すようにケース４とスイッチングモジュール１１Ａ〜１１Ｃをボルトなどの締結手段で固定する。
【００３６】
以上のように、本実施形態に係る冷却装置５によれば、第１放熱体５１と第２放熱体５２との構造関係上、第１放熱体５１を押出成形できる形状としたので、当該第１放熱体５１を熱伝導性に優れた展伸材アルミニウムから構成することができる。
【００３７】
また、第１放熱体５１を押出成形できる形状としたので放熱フィン５１２のフィン間隔を小さくして表面積を大きくできるので、放熱性能を高めることができる。
【００３８】
さらに、発熱源であるスイッチングモジュール１１Ａ〜１１Ｃから放熱フィン５１２に至る放熱経路が、上述した熱伝導性に優れた展伸材アルミニウムで構成され、しかも熱抵抗となる接合部も存在しないので、放熱性能を高めることができる。
【００３９】
また、冷媒流路５２１を構成する第１放熱体５１と第２放熱体５２をろう付けにより接合したので、シールリングなどのシール部材が不要となり、またシールリングなどを設置するための設置代が不要となるので、そのぶんだけ冷却装置５を小型化することができる。
【００４０】
また、冷却装置５の放熱性能にはほとんど寄与しない第２放熱体５２を鋳造またはダイカストで形成したので、生産性が向上するとともに低コストで製造することができる。
【００４１】
《第２実施形態》
図４Ａは、第２実施形態に係る発熱素子の冷却装置５を分解して示す分解斜視図、図４Ｂは同じく冷却装置５を示す断面図であって図２のIIIB-IIIB線に沿う断面図である。
【００４２】
本実施形態の冷却装置５は、上述した第１実施形態の冷却装置５に対し、第２放熱体５２の構成が相違し、その他の第１放熱体５１、ブロック５３１および配管５３２の構成は同じである。したがって、以下においては共通する部材については第１実施形態と同じ符号を付し、その説明をここに援用することとする。
【００４３】
上述した第１実施形態に係る第２放熱体５２は、鋳造材アルミを原材料として鋳造またはダイカストにより一体的に形成したが、本例の第２放熱体５２は、平板状の底板５２Ｂと、当該底板５２Ｂと協働して放熱フィン５１２の受容部である凹部５２３を形成する枠体５２Ａとに２分割されている。
【００４４】
平板状の底板５２Ｂには、第１実施形態に係る孔５２４ａ，５２４ｂに相当する孔（不図示）が形成され、それぞれの孔にブロック５３１ａ，５３１ｂがろう付けにより接合される。この底板５２Ｂは、スイッチングモジュール１１Ａ〜１１Ｃから放熱フィン５１２に至る放熱経路には存在しない部材であるため、鋳造成形性に優れたシリコン添加アルミニウムを用いた鋳造またはダイカストにより製造することができるし、断面形状が同一でもあるので、上述した展伸材を用いた押出成形により製造することもできる。ただし、ろう付け性の点からは展伸材アルミを原材料とした押出成形により製造することが望ましい。
【００４５】
一方、枠体５２Ａは、凹部５２３の一部となる部分が上下方向に挿通し、これを第２接合部５２５が包囲しており、これにより図４Ａに示す押出成形方向に対して同一断面となることから、展伸材アルミを原材料として押出成形により形成することができる。
【００４６】
なお、同図に示す枠体５２Ａの第２接合部５２５は中実であるが、軽量化を図るために図４Ｃに示すように中空状に形成することもできる。図４Ｃは第２実施形態に係る枠体５２Ａの変形例を示す斜視図である。この場合に、枠体５２Ａの形状を維持するとともに強度を確保するために、各辺の第２接合部５２５にリブ５２９が設けられている。
【００４７】
枠体５２Ａと底板５２Ｂは、図４Ｂに示すように、枠体５２Ａの第３接合面５２７と、底板５２Ｂの第４接合面５２８との部分でろう付けにより接合される。なお、図４Ｃに示す変形例についても同様である。
【００４８】
以上のように、本実施形態に係る冷却装置５によれば、第１放熱体５１と第２放熱体５２との構造関係上、第１放熱体５１を押出成形できる形状としたので、当該第１放熱体５１を熱伝導性に優れた展伸材アルミニウムから構成することができる。
【００４９】
また、第１放熱体５１を押出成形できる形状としたので放熱フィン５１２のフィン間隔を小さくして表面積を大きくできるので、放熱性能を高めることができる。
【００５０】
さらに、発熱源であるスイッチングモジュール１１Ａ〜１１Ｃから放熱フィン５１２に至る放熱経路が、上述した熱伝導性に優れた展伸材アルミニウムで構成され、しかも熱抵抗となる接合部も存在しないので、放熱性能を高めることができる。
【００５１】
また、冷媒流路５２１を構成する第１放熱体５１と第２放熱体５２をろう付けにより接合したので、シールリングなどのシール部材が不要となり、またシールリングなどを設置するための設置代が不要となるので、そのぶんだけ冷却装置５を小型化することができる。
【００５２】
以上が上述した第１実施形態と共通する効果であるが、本例では、第２放熱体５２を、押出成形が可能な形状の枠体５２Ａと底板５２Ｂとに２分割し、枠体５２Ａを展伸材アルミから構成したので、第１放熱体５１と第２放熱体５２とのろう付け性が、鋳造材アルミ製第２放熱体５２に比べて良好となる。
【００５３】
また、図４Ｃに示すように、枠体５２Ａを中空状に形成したものでは、軽量化を図ることができるとともに材料使用量の低減にともなうコストダウンを図ることができる。さらに、薄肉化（軽量化）されることにより熱容量が小さくなるのでろう付け信頼性が向上するという効果もある。
【００５４】
《第３実施形態》
図５Ａは、第３実施形態に係る発熱素子の冷却装置５を分解して示す分解斜視図である。
【００５５】
本実施形態の冷却装置５は、上述した第２実施形態の冷却装置５に対し、第２放熱体５２の枠体５２Ａの構成が相違し、その他の第１放熱体５１、底板５２Ｂ、ブロック５３１および配管５３２の構成は同じである。したがって、以下においては共通する部材については第１実施形態および第２実施形態と同じ符号を付し、その説明をここに援用することとする。
【００５６】
上述した第２実施形態に係る枠体５２Ａは、展伸材アルミを原材料として押出成形により一体的に形成したが、本例の枠体５２Ａは、これをさらに分割し、それぞれを、展伸材アルミを原材料として押出成形により形成し、互いにろう付けにより接合する。
【００５７】
すなわち、本例の枠体５２Ａは、第２接合部５２５となる５つの部材５２Ａ１〜５２Ａ５により構成し、それぞれを、展伸材アルミを原材料として押出成形により形成する。各部材５２Ａ１〜５２Ａ５の押出方向は、図示するＺ軸方向とすることができるが、部材５２Ａ１以外はＸ軸およびＹ軸方向に対しても同一断面を有するので、Ｘ軸またはＹ軸方向とすることもできる。
【００５８】
なお、同図に示す枠体５２Ａの各部材５２Ａ１〜５２Ａ５はいずれも中実であるが、軽量化及び熱容量の減少にともなうろう付け信頼性を向上させるために、図５Ｂに示すように中空状に形成することもできる。図５Ｂは第３実施形態に係る枠体５２Ａの各部材５２Ａ１〜５２Ａ５の変形例を示す斜視図である。この場合に、部材５２Ａ１〜５２Ａ５の強度を確保するために、リブ５２９を設けることもできる。また、全ての部材５２Ａ１〜５２Ａ５を中空状に形成することもできるし、幾つかの部材５２Ａ１〜５２Ａ５を中空状に形成することもできる。
【００５９】
各部材５２Ａ１〜５２Ａ５は、隣接する部材とろう付けにより接合されて枠体５２Ａが構成され、この枠体５２Ａと底板５２Ｂは、上述した第２実施形態と同様の接合面でろう付けにより接合される。
【００６０】
以上のように、本実施形態に係る冷却装置５によれば、上述した第２実施形態の効果に加え、枠体５２Ａを構成する各部材５２Ａ１〜５２Ａ５の形状が単純化されることから押出成形性が向上する。
【００６１】
《第４実施形態》
図６Ａは、第４実施形態に係る発熱素子の冷却装置５を分解して示す分解斜視図である。
【００６２】
本実施形態の冷却装置５は、上述した第３実施形態の冷却装置５に対し、第２放熱体５２の枠体５２Ａの構成が相違し、その他の第１放熱体５１、底板５２Ｂ、ブロック５３１および配管５３２の構成は同じである。したがって、以下においては共通する部材については第１実施形態および第３実施形態と同じ符号を付し、その説明をここに援用することとする。
【００６３】
上述した第３実施形態に係る枠体５２Ａは、第１放熱体５１および底板５２Ｂとろう付けすることにより冷媒流路５２３の密封性が維持されているが、本例の枠体５２Ａは、これをシール部材５２Ｃと５つの補強部材５２Ｄ（５２Ｄ１〜５２Ｄ５）に分割し、ろう付け箇所を減少させている。
【００６４】
本例のシール部材５２Ｃは、ＮＢＲやＥＰＤＭなどの弾性率が比較的高いゴム材料により形成され、一方の面（同図の下面）の全周が、第１放熱体５１の第１接合部５１３の第１接合面５１４に接触するとともに、他方の面（同図の上面）の全周が、底板５２Ｂの第４接合面５２８に接触するシール部５２Ｃ１〜５２Ｃ４を有する。このシール部５２Ｃ１〜５２Ｃ４の両面が第１放熱体５１と底板５２Ｂとのそれぞれに接触し、さらに底板５２Ｂにより押圧されることにより、冷媒流路５２３の水密性が確保されるようになっている。
【００６５】
シール部材５２Ｃの四隅には、外側に向かって膨出する略直方体または略立方体形状の膨出部５２Ｃ５がそれぞれ形成されている。
【００６６】
一方、４つの補強部材５２Ｄ１〜５２Ｄ４は、展伸材アルミを原材料として押出成形により中空状に形成され、それぞれの両端にネジ孔５２Ｄ６が形成されている。このネジ孔５２Ｄ６に対して、底板５２Ｂに形成されたボルト孔５２Ｂ２を介してボルト５２Ｂ１をねじ込むことで、底板５２Ｂと各補強部材５２Ｄ１〜５２Ｄ４が接合され、同時にシール部材５２Ｃが底板５２Ｂにより押圧されることになる。
【００６７】
また、４つの補強部材５２Ｄ１〜５２Ｄ４のそれぞれの両端面は、シール部材５２Ｃの各辺において２つの膨出部５２Ｃ５の縦面に当接する長さとされ、ここにおいても冷媒流路５２３のシール面が形成されるので、シール性をさらに高めることができる。
【００６８】
ここで、シール部材５２Ｃの膨出部５２Ｃ５に対し、図６Ｂまたは図６Ｃに示すように補強部材５２Ｄ１〜５２Ｄ４の両端部を変形し、シール性をさらに高めることもできる。
【００６９】
図６Ｂは、本実施形態に係る補強部材５２Ｄ１〜５２Ｄ４の変形例を示す図であって、図６ＡのVIB部を拡大して示す（ａ）斜視図、（ｂ）平面図および（ｃ）C-C線に沿う断面図である。同図に示す変形例では、各補強部材５２Ｄ１〜５２Ｄ４の両端に第１突起片５２Ｄ７を形成し、シール部材５２Ｃの膨出部５２Ｃ５の２面に接触させている。これにより、同図（ｂ）に示すようにシール部材５２Ｃの四隅において、膨出部５２Ｄ５の４面がシール面となり、よりシール性が高まることになる。また、同図（ｃ）に示すように膨出部５２Ｄ５以外の各辺に段部５２Ｃ６を形成して、この段部５２Ｃ６の部分においてもシール部材５２Ｃを挟持すれば、各辺におけるシール性をさらに高めることができる。
【００７０】
図６Ｃは、本実施形態に係る補強部材５２Ｄ１〜５２Ｄ４の更なる変形例を示す図であって、図６ＡのVIB部を拡大して示す（ａ）斜視図および（ｂ）平面図である。同図に示す変形例では、各補強部材５２Ｄ１〜５２Ｄ４の両端に第１突起片５２Ｄ７に加えて第２突起片５２Ｄ８を形成し、シール部材５２Ｃの膨出部５２Ｃ５の６面に接触させている。これにより、同図（ｂ）に示すようにシール部材５２Ｃの四隅において、膨出部５２Ｄ５の８面がシール面となり、よりシール性が高まることになる。
【００７１】
図６Ａに戻り、４つの補強部材５２Ｄ１〜５２Ｄ４の下面は、第１放熱体５１の第１接合部５１３の第１接合面５１４にろう付けされているが、他の面のろう付けは必要ない。また、残りの補強部材５２Ｄ５は冷媒流路５２３の往路と復路の仕切りとして機能し、同図における下面のみ第１放熱体５１の第１接合部５１３の第１接合面５１４にろう付けされている。
【００７２】
以上のように、本実施形態に係る冷却装置５によれば、上述した第３実施形態に係る冷却装置５に比べ、シール部材５２Ｃを設けたので冷媒流路５２３のシールは当該シール部材５２Ｃにより確保される。したがって、４つの補強部材５２Ｄ１〜５２Ｄ４および仕切りとしての補強部材５２Ｄ５は、下面のみを第１放熱体５１とろう付けし、底板５２Ｂとはボルト５２Ｂ１により締結することができるので、ろう付け箇所を少なくすることができる。
【００７３】
また、補強部材５２Ｄ１〜５２Ｄ４の両端に第１突起片５２Ｄ７および／または第２突起片５２Ｄ８を形成することで、シール部材５２Ｃの四隅のシール性をさらに高めることができる。
【００７４】
《第５実施形態》
図７Ａは、第５実施形態に係る発熱素子の冷却装置５を分解して示す分解斜視図、図７Ｂは図７ＡのVIIB-VIIB線に沿う断面図である。
【００７５】
本実施形態の冷却装置５は、上述した第４実施形態の冷却装置５に対し、第２放熱体５２の枠体５２Ａの構成が相違し、その他の第１放熱体５１、底板５２Ｂ、ブロック５３１および配管５３２の構成は同じである。したがって、以下においては共通する部材については第１実施形態および第３実施形態と同じ符号を付し、その説明をここに援用することとする。
【００７６】
上述した第４実施形態に係る枠体５２Ａはシール部材５２Ｃと補強部材５２Ｄ１〜５２Ｄ５によって構成されているが、本例の枠体５２Ａは、シール部材５２Ｃと、内面にネジが形成されたボス５２Ｅとで構成し、軽量化および部品点数の削減が図られている。
【００７７】
本例のシール部材５２は、ポリフェニレンサルファイド樹脂ＰＰＳやナイロン６６などのポリアミド樹脂を基材とし、表面にエラストマ樹脂のような弾性率が高い樹脂層を形成したものである。そして、図７Ａに示すように冷媒流路５２３を構成する挿通部分の周囲に第２接合部５２５を有する。形状としては、ボルト孔５２Ｃ６以外は、上述した第２実施形態（図４Ａ参照）の枠体５２Ａと同じである。
【００７８】
また、ボス５２Ｅは、ろう付けにより第１放熱体５１の第１接合部５１３の第１接合面５１４に接合され、図７Ｂに示すように、底板５２Ｂのボルト孔５２Ｂ２およびシール部材５２Ｃのボルト孔５２Ｃ６を通してボルト５２Ｂ１がネジ込まれる。これにより、シール部材５２Ｃの第２接合面５２６と第１放熱体５１の第１接合面５１４とが密着するとともに、シール部材の第３接合面５２７と底板５２Ｂの第４接合面５２８とが密着することになる。
【００７９】
以上のように、本実施形態に係る冷却装置５によれば、上述した第４実施形態に係る冷却装置５に比べ、補強部材５２Ｄ１〜５２Ｄ５に代えて、枠体５２Ａをシール部材５２Ｃとボス５２Ｅで構成したので軽量化を図ることができる。また、シール部材５２Ｃにシール機能と補強機能とをもたせたことにより部品点数を少なくすることができ、コストダウンと組み付け作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施形態に係る発熱素子の冷却装置を含むモータ駆動システムを示す電気回路図である。
【図２】本発明の実施形態に係る発熱素子の冷却装置を含むインバータを示す平面図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態に係る発熱素子の冷却装置を示す、図２のIIIA-IIIA線に沿う断面図である。
【図３Ｂ】本発明の第１実施形態に係る発熱素子の冷却装置を示す、図２のIIIB-IIIB線に沿う断面図である。
【図３Ｃ】本発明の第１実施形態に係る発熱素子の冷却装置を分解して示す、図２のIIIB-IIIB線に沿う分解断面図である。
【図３Ｄ】本発明の第１実施形態に係る発熱素子の冷却装置を分解して示す分解斜視図である。
【図３Ｅ】本発明の第１実施形態に係る発熱素子の冷却装置の製造方法を説明するための斜視図である。
【図４Ａ】本発明の第２実施形態に係る発熱素子の冷却装置を分解して示す分解斜視図である。
【図４Ｂ】本発明の第２実施形態に係る発熱素子の冷却装置を示す、図２のIIIB-IIIB線に沿う断面図である。
【図４Ｃ】本発明の第２実施形態に係る枠体の変形例を示す斜視図である。
【図５Ａ】本発明の第３実施形態に係る発熱素子の冷却装置を分解して示す分解斜視図である。
【図５Ｂ】本発明の第３実施形態に係る枠体の変形例を示す斜視図である。
【図６Ａ】本発明の第４実施形態に係る発熱素子の冷却装置を分解して示す分解斜視図である。
【図６Ｂ】本発明の第４実施形態に係る枠体の変形例を示す図であって、図６ＡのVIB部を拡大して示す斜視図、平面図およびC-C線に沿う断面図である。
【図６Ｃ】本発明の第４実施形態に係る枠体の更なる変形例を示す図であって、図６ＡのVIB部を拡大して示す斜視図および平面図である。
【図７Ａ】本発明の第５実施形態に係る発熱素子の冷却装置を分解して示す分解斜視図である。
【図７Ｂ】図７ＡのVIIB-VIIB線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１…インバータ
１１…電力変換回路
１１Ａ〜１１Ｃ…スイッチングモジュール（発熱素子）
５…冷却装置
５１…第１放熱体
５１１…基板部
５１２…放熱フィン（放熱部）
５１３…第１接合部
５１４…第１接合面
５２…第２放熱体
５２Ａ…枠体
５２Ｂ…底板
５２Ｃ…シール部材
５２Ｃ５…膨出部
５２Ｄ…補強部材
５２Ｄ７…第１突起片（突起片）
５２Ｄ８…第２突起片（突起片）
５２Ｅ…ボス
５２１…冷媒流路
５２２…底面
５２３…凹部（受容部）
５２５…第２接合部（厚肉部）
５２６…第２接合面
５３ａ…冷媒入口
５３ｂ…冷媒出口
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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