JPH0922971A - 沸騰冷却装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷媒槽３に取り付けられるＩＧＢＴモジュー
ル２の個数またはＩＧＢＴモジュール２の取付けピッチ
が異なる場合でも、それに対応できる冷媒槽３を低コス
トで製造できる沸騰冷却装置の製造方法、およびその沸
騰冷却装置を提供することにある。 【構成】 冷媒槽３を形成する成形プレート６には、プ
レス成形後に、ＩＧＢＴモジュール２の個数および取付
けピッチに合わせて複数の取付け孔６ａが開けられてい
る。冷媒槽３の内部には、取付け孔６ａと同位置にそれ
ぞれスペーサ８が配置されている。このスペーサ８に
は、その中央部にＩＧＢＴモジュール２を締結するため
のボルト９を通す貫通孔８ｂが設けられている。ＩＧＢ
Ｔモジュール２は、その貫通孔８ｂを通ってＩＧＢＴモ
ジュール２の取付け部２ｂに挿通されたボルト９とナッ
ト１０の締結により冷媒槽３に取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＧＢＴモジュール等
の発熱体を冷却する沸騰冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、熱サイホン効果を利用してＩ
ＧＢＴモジュール等の発熱体を冷却する沸騰冷却装置が
提案されている。この沸騰冷却装置は、発熱体を冷却す
るための冷媒を収容する冷媒槽と、この冷媒槽の上部に
設置される放熱器とを備え、発熱体の熱を吸収して沸騰
気化した冷媒蒸気が、放熱器で冷却されて大気に放熱す
ることにより発熱体の冷却が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の沸騰
冷却装置において、冷媒槽に取り付ける発熱体の個数、
または発熱体の取付けピッチが異なる場合に、その発熱
体の個数または発熱体の取付けピッチに対応した冷媒槽
をプレス成形品で構成すると、少数毎に発熱体の個数ま
たは発熱体の取付けピッチに合わせたプレス型を新規設
計する必要が生じる。このため、プレス型に掛かる費用
が大幅に増大して冷媒槽の製造コストが高くなるという
問題が生じる。

【０００４】本発明は、上記事情に基づいて成されたも
ので、その目的は、冷媒槽に取り付ける発熱体の個数、
または発熱体の取付けピッチが異なる場合に、その発熱
体の個数または発熱体の取付けピッチの変化に対応でき
る冷媒槽を低コストで製造できる沸騰冷却装置の製造方
法およびその沸騰冷却装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の構成を採用した。請求項１では、
締結部材によって外壁面に発熱体が取り付けられ、内部
に前記発熱体の熱を受けて沸騰する冷媒を収容した冷媒
槽と、この冷媒槽と連通して設けられて、前記冷媒槽で
沸騰気化した気相冷媒を冷却液化する放熱器とを備え、
前記冷媒槽は、２枚の薄肉部材を互いの接合部で貼り合
わせて形成されており、前記薄肉部材は、所定の形状に
成形された後、前記発熱体の取付け位置に合わせて前記
締結部材の取付け孔または螺子孔が形成されることを特
徴とする。

【０００６】請求項２では、請求項１に記載した沸騰冷
却装置において、対向する２枚の前記薄肉部材の間で、
前記取付け孔と対応する位置に前記締結部材の締め付け
力を受ける取付部材が介在されていることを特徴とす
る。

【０００７】請求項３では、請求項２に記載した沸騰冷
却装置において、前記取付部材には、前記締結部材を通
す貫通孔が設けられており、前記締結部材は、前記冷媒
槽の一方側から他方側へ前記貫通孔を通って配されるボ
ルトと、前記冷媒槽の他方側で前記ボルトに螺着される
ナットから成ることを特徴とする。

【０００８】請求項４では、請求項２に記載した沸騰冷
却装置において、前記締結部材は、外周に雄ねじが形成
された螺子部材であり、前記取付部材には、前記締結部
材の雄ねじを受ける雌ねじが形成されていることを特徴
とする。

【０００９】請求項５では、請求項４に記載した沸騰冷
却装置において、前記取付部材に形成された雌ねじは、
前記取付部材の両端面側から個々に形成されていること
を特徴とする。

【００１０】請求項６では、請求項２〜５に記載した何
れかの沸騰冷却装置において、前記締結部材は、少なく
とも何方か一方の端面に前記取付け孔に嵌合する嵌合部
が設けられていることを特徴とする。

【００１１】請求項７では、請求項１に記載した沸騰冷
却装置において、前記冷媒槽は、冷媒を収容するための
冷媒室と、前記螺子孔を形成するための締結空間とが設
けられて、前記冷媒室と前記締結空間とが気密に区画さ
れていることを特徴とする。

【００１２】請求項８では、請求項７に記載した沸騰冷
却装置において、前記締結空間は、前記薄肉部材と別部
材により設けられた中空状の取付部材から成り、この取
付部材が、前記螺子孔を形成する位置に合わせて前記冷
媒槽内に配置されることを特徴とする。

【００１３】請求項９では、発熱体を冷却する沸騰冷却
装置であって、対向する２枚の薄肉部材を貼り合わせて
形成され、内部に前記発熱体の熱を受けて沸騰する冷媒
を収容する冷媒槽と、この冷媒槽と連通して設けられ
て、前記冷媒槽で沸騰気化した気相冷媒を冷却液化する
放熱器とを備え、前記冷媒槽は、複数の前記発熱体に対
応して設けられた複数の冷媒室と、隣合う冷媒室の間に
窪んで形成された締結領域とを有し、前記発熱体は、前
記締結領域に配された取付部材に取り付けられているこ
とを特徴とする。

【００１４】請求項１０では、請求項９に記載した沸騰
冷却装置において、前記取付部材は、前記冷媒槽の表面
に密着して配された平板材と、前記締結領域で前記平板
材の裏面に取り付けられた取付板とから成り、前記発熱
体は、前記冷媒室上の前記平板材の表面に密着して配さ
れて、前記取付板に形成された螺子孔に締結部材を固定
することにより取り付けられていることを特徴とする。

【００１５】請求項１１では、請求項９に記載した沸騰
冷却装置において、前記取付部材は、前記締結領域で互
いに当接する前記薄肉部材と前記発熱体の取付け部との
間に介在されたスペーサであり、前記発熱体は、締結部
材により前記スペーサに締め付け固定されていることを
特徴とする。

【００１６】

【作用および発明の効果】

（請求項１）冷媒槽を形成する薄肉部材は、所定の形状
に成形された後、発熱体の取付け位置に合わせて締結部
材の取付け孔または螺子孔が形成される。従って、冷媒
槽に取り付けられる発熱体の個数あるいは取付けピッチ
が異なる場合でも、同一のプレス型を使用して薄肉部材
をプレス成形した後、個々の発熱体の取付けピッチに応
じて取付け孔または螺子孔を形成すれば良い。このた
め、発熱体の個数あるいは取付けピッチに合わせたプレ
ス型を新規設計する必要がなく、冷媒槽を低コストで製
造することができる。

【００１７】（請求項２）締結部材の締め付け力を受け
る取付部材を２枚の薄肉部材の間に介在させることによ
り、締結部材の締め付け力によって薄肉部材が変形する
のを防止できる。また、取付部材は、発熱体の取付け位
置に応じて自由に配置できるため、発熱体の個数あるい
は取付けピッチが異なる場合に発熱体の取付けを効果的
に行なうことができる。

【００１８】（請求項３）取付部材に貫通孔を設けるこ
とで、締結部材として一般的なボルトとナットを使用す
ることができる。

【００１９】（請求項４）取付部材に雌ねじを形成する
ことで、締結部材としてボルトやスクリュ等の螺子部材
を使用することができる。

【００２０】（請求項５）請求項４に記載した様に取付
部材に雌ねじを形成する場合、取付部材の両端面側から
個々に雌ねじを形成することにより、冷媒槽の両側に発
熱体を取り付ける場合でも、冷媒槽の片側だけで取付け
作業を行なうことができる。即ち、ボルトとナットを使
用する場合の様に、冷媒槽の両側に手を廻す必要がない
ため、作業性が良いと言える。

【００２１】（請求項６）締結部材の端面に、薄肉部材
に形成された取付け孔に嵌合する嵌合部を設けること
で、薄肉部材に対する締結部材の位置決めを行なうこと
ができる。この場合、締結部材の両面に嵌合部を設けて
も良いし、片面だけに嵌合部を設けても十分位置決めの
機能を果たすことができる。

【００２２】（請求項７）冷媒室と区画された締結空間
を設けることにより、その締結空間内であれば、発熱体
の取付けピッチがずれても冷媒室に影響が及ばないた
め、取付けピッチの異なる発熱体でも取り付けることが
可能である。なお、締結空間は、冷媒室とともにプレス
成形された２枚の薄肉部材を接合部で貼り合わせること
により形成することができる。

【００２３】（請求項８）請求項７に記載した締結空間
は、プレス成形された薄肉部材とは別部材で形成された
中空状の取付部材に構成することができる。具体的に
は、その取付部材を螺子孔を形成する位置に合わせて冷
媒槽内に配置して固定（例えばろう付け）することによ
り実現できる。なお、中空状の取付部材とは、例えば、
断面形状が偏平なチューブを使用することができる。

【００２４】（請求項９）発熱体を締結領域に配された
取付部材に取り付けることができるため、成形プレート
に取付け孔や螺子孔を形成する必要がないため、発熱体
の個数や取付けピッチが異なる場合でも、同一のプレス
型でプレス成形された薄肉部材を使用して冷媒槽を形成
することができる。

【００２５】（請求項１０）請求項９に記載した取付部
材の具体的な例として、冷媒槽の表面に密着して配され
た平板材と、締結領域で平板材の裏面に取り付けられた
取付板とを使用することができる。取付板には、発熱体
の取付けピッチに合わせて螺子孔を形成しておき、平板
材には、螺子孔と同位置に締結部材を通す孔を形成して
おく。これにより、平板材の表面に密着して配された発
熱体は、締結領域において取付板に形成された螺子孔に
締結部材（例えばボルト）を締め付けて固定することに
より取り付けることができる。

【００２６】（請求項１１）請求項９に記載した取付部
材の他の例として、薄肉部材と発熱体の取付け部との間
に介在されたスペーサを使用することができる。この場
合、締結領域を形成する２枚のの薄肉部材は、スペーサ
に加わる締め付け力によって変形しないように、互いに
当接している必要がある。これにより、発熱体を固定す
る締結部材の締め付け力をスペーサで受けることができ
る。

【００２７】

【実施例】次に、本発明の沸騰冷却装置の実施例を図面
に基づいて説明する。 （第１実施例）図１は沸騰冷却装置１の正面図、図２は
沸騰冷却装置１の側面図である。本実施例の沸騰冷却装
置１は、電気自動車や一般電力制御機器のインバータ回
路（図示しない）を構成するＩＧＢＴモジュール２（本
発明の発熱体）の冷却装置であり、内部にフロロカーボ
ン系の冷媒（図３参照）を収容する冷媒槽３、この冷媒
槽３の上部に組付けられる放熱器４、および放熱器４に
送風する冷却ファン５より構成される。

【００２８】冷媒槽３は、平面形状が略矩形状を成す２
枚の成形プレート６（図３参照／本発明の薄肉部材）か
ら成り、その２枚の成形プレート６を互いの周縁部（上
端を除く）で接合して偏平な袋状（厚み幅ｔ：約１２m
m）に形成されている。その冷媒槽３の内部は、冷媒を
収容する冷媒室７（図３参照）として形成されるが、冷
媒槽３の内部を分割して複数の冷媒室７を形成しても良
いし、分割することなく全体を１つの冷媒室７として形
成しても良い。

【００２９】冷媒槽３の上端は、放熱器４との接続口と
して開口している。成形プレート６は、熱伝導性の良好
な薄い金属板、例えばアルミニウム板（板厚約１．６m
m）をプレス成形したもので、複数のＩＧＢＴモジュー
ル２が取り付けられるだけの取付け面積を有し、その表
面にはＩＧＢＴモジュール２の取付け位置に合わせて複
数の取付け孔６ａ（図３参照）が開けられている。但
し、この取付け孔６ａは、プレス成形の際に同時に開け
るのではなく、プレス成形後に、実際に取り付けられる
ＩＧＢＴモジュール２の個数（本実施例では６個）、お
よび取付けピッチに合わせて開けられている。

【００３０】冷媒槽３の内部には、成形プレート６に開
けられた各取付け孔６ａと同位置にそれぞれスペーサ８
（本発明の取付部材）が配置されている。このスペーサ
８は、図３（図１のＡ−Ａ断面図）に示すように、両端
面の中央部に成形プレート６の板厚分だけ隆起した円形
の嵌合部８ａが設けられており、この嵌合部８ａが取付
け孔６ａに嵌め込まれた状態で２枚の成形プレート６の
間に挟まれて、一体ろう付けにより成形プレート６に接
合されている。従って、スペーサ８の両端面は、各成形
プレート６の表面と同じ高さで（同一平面）、冷媒槽３
の外側に表れている（但し、一体ろう付けにより冷媒槽
３の気密性は確保されている）。また、このスペーサ８
には、その中央部を冷媒槽３の厚み幅方向（図３の左右
方向）に貫通する円形の貫通孔８ｂが設けられている。

【００３１】ＩＧＢＴモジュール２は、熱伝導性の良好
な金属製（例えば銅製）の放熱板２ａ（図３参照）を有
し、この放熱板２ａが冷媒槽３の外壁面（成形プレート
６の取付け面）に密着した状態で、ボルト９とナット１
０の締結により冷媒槽３に取り付けられている。但し、
本実施例では、冷媒槽３の両側にそれぞれ６個ずつのＩ
ＧＢＴモジュール２が取り付けられており、冷媒槽３を
挟んで相対する２個ずつのＩＧＢＴモジュール２が、そ
れぞれ共通のボルト９とナット１０によって締結されて
いる。

【００３２】具体的には、図３に示すように、冷媒槽３
の一方側（図３では左側）に取り付けられるＩＧＢＴモ
ジュール２の取付け部２ｂ（４か所）に挿通したボルト
９をスペーサ８の貫通孔８ｂに通し、さらに冷媒槽３の
他方側に取り付けられるＩＧＢＴモジュール２の取付け
部２ｂをも挿通して、その先端から螺着したナット１０
を締め付けることにより、冷媒槽３の両側にそれぞれＩ
ＧＢＴモジュール２が取り付けられる。

【００３３】放熱器４は、放熱チューブ１１、上部タン
ク１２、上部プレート１２′、下部タンク１３、下部プ
レート１３′および放熱用フィン１４より構成されてい
る。放熱チューブ１１は、断面形状が偏平なアルミニウ
ム管より成り、放熱用フィン１４とともに交互に組み合
わされて、上部タンク１２、上部プレート１２′と下部
タンク１３、下部プレート１３′とに支持されている。
上部プレート１２′は、各放熱チューブ１１の上端部が
接続されて、各放熱チューブ１１を連通し、下部プレー
ト１３′は、各放熱チューブ１１の下端部が接続され
て、各放熱チューブ１１を連通している。また、下部タ
ンク１３には、冷媒槽３の接続口が挿入される長孔状の
挿入口１３ａが設けられている。

【００３４】放熱用フィン１４は、高熱伝導率のアルミ
ニウムの薄板を交互に折り曲げて波状に成形したもの
で、隣合う放熱チューブ１１の間に介在されて、放熱チ
ューブ１１の外表面に接合されている。この放熱用フィ
ン１４は、放熱器４の表面積を拡大し、且つ熱伝導率を
増大させることで、放熱器４の放熱性能を向上させるこ
とができる。

【００３５】冷却ファン５は、例えば軸流式ファンで、
放熱器４の前面（または後面）に２個並んで配されてい
る。なお、冷却ファン５は、放熱器４に対して送風方向
の下流側に位置する吸込式でも良いし、放熱器４に対し
て送風方向の上流側に位置する押込式でも良い。即ち、
放熱器４に対する送風方向はどちらでも良い。

【００３６】次に、本実施例の沸騰冷却装置１の作用を
説明する。ＩＧＢＴモジュール２に内蔵された半導体素
子（図示しない）が発熱すると、ＩＧＢＴモジュール２
の放熱板２ａから冷媒槽３を構成する成形プレート６に
熱伝導されることにより、冷媒槽３内の冷媒が沸騰気化
する。この時、冷媒槽３の内壁面と冷媒との間で高効率
な熱伝達（沸騰時で自然対流時の１００〜１０００倍に
も達する）が行なわれる。沸騰した冷媒は、気泡となっ
て冷媒槽３内を上昇し、放熱器４の下部タンク１３へ流
入した後、下部タンク１３から各放熱チューブ１１へ分
配されて、放熱チューブ１１内を上昇する。

【００３７】放熱チューブ１１内を流れる冷媒蒸気は、
冷却ファン５の送風を受けて低温となっている放熱チュ
ーブ１１の内壁面に凝縮して液化し、この際に凝縮潜熱
を放出する。凝縮して液滴となった冷媒は、自重により
放熱チューブ１１内を流下して下部タンク１３に一時溜
まり、下部タンク１３から再び冷媒槽３内へ戻る。一
方、冷媒蒸気が凝縮する際に放出された凝縮潜熱は、放
熱チューブ１１の管壁から放熱用フィン１４へ伝わって
大気へ放出される。この冷媒の沸騰・凝縮熱伝達が繰り
返されることにより、ＩＧＢＴモジュール２から伝わっ
た熱が順次大気へ放出されて、半導体素子が冷却され
る。

【００３８】（第１実施例の効果）本実施例では、成形
プレート６に開けられる取付け孔６ａが、プレス成形の
際に同時に開けるのではなく、プレス成形後に、実際に
取り付けられるＩＧＢＴモジュール２の個数、および取
付けピッチに合わせて開けられている。従って、冷媒槽
３に取り付けられるＩＧＢＴモジュール２の個数あるい
は取付けピッチが異なる場合でも、同一のプレス型を使
用して成形プレート６をプレス成形した後、個々のＩＧ
ＢＴモジュール２の取付けピッチに応じて取付け孔６ａ
を開ければ良い。このため、ＩＧＢＴモジュール２の個
数あるいは取付けピッチに合わせたプレス型を新規設計
する必要がなく、プレス型に掛かる費用が一つのプレス
型費で良いことから、冷媒槽３を低コストで製造するこ
とができる。

【００３９】また、ボルト９とナット１０の締め付け力
をスペーサ８で受けることができるため、冷媒槽３に大
きな締め付け荷重が加わることがなく、冷媒槽３の変形
を防止できる。言い換えれば、スペーサ８が冷媒槽３の
補強材として機能するため、大きな締め付け力でＩＧＢ
Ｔモジュール２を成形プレート６の取付け面に取り付け
ることが可能である。これにより、ＩＧＢＴモジュール
２の放熱板２ａと成形プレート６との間の接触熱抵抗を
極力小さくできるため、放熱性能の向上が期待できる。
また、スペーサ８は、その端面に設けられた嵌合部８ａ
を取付け孔６ａに嵌め込んた状態で固定するため、取付
け孔６ａに対して位置ずれすることがなく、組付けが容
易である。

【００４０】（第２実施例）図４は冷媒槽３の断面図
（図１のＡ−Ａ断面に相当）である。本実施例は、スペ
ーサ８に貫通した螺子孔８ｃを形成して、この螺子孔８
ｃにボルト９を螺着する場合の一例を示すものである。

【００４１】（第３実施例）図５は冷媒槽３の断面図
（図１のＡ−Ａ断面に相当）である。本実施例は、スペ
ーサ８の両端面側からそれぞれ螺子孔８ｃを形成して、
冷媒槽３の両側でそれぞれ個々のボルト９により各ＩＧ
ＢＴモジュール２を締結した場合の一例を示すものであ
る。

【００４２】（第４実施例）図６は冷媒槽３の断面図で
ある。本実施例は、成形プレート６に取付け孔６ａを開
けることなくＩＧＢＴモジュール２の取付けを行う場合
の一例を示すものである。例えば、冷媒槽３に複数の冷
媒室７を形成して、各冷媒室７毎にＩＧＢＴモジュール
２を取り付ける場合、隣合う冷媒室７の間に窪んだ領域
が形成される。そこで、この窪んだ領域をＩＧＢＴモジ
ュール２を締結するための締結領域１５として利用す
る。

【００４３】具体的には、図６に示すように、締結領域
１５を含む冷媒槽３の表面に放熱用プレート１６（本発
明の平板材）を配し、締結領域１５のみ放熱用プレート
１６の裏面に締結用プレート１７（本発明の取付板）を
貼り合わせておく。放熱用プレート１６には、ＩＧＢＴ
モジュール２の取付けピッチに合わせてボルト９を通す
丸孔１６ａが開けられており、締結用プレート１７に
は、その丸孔１６ａと同位置にボルト９を螺着する螺子
孔１７ａがバーリング加工等により形成されている。な
お、放熱用プレート１６は、熱伝導性の良好なアルミニ
ウム製あるいは銅製で、成形プレート６の表面に密着し
て接合される。

【００４４】ＩＧＢＴモジュール２は、放熱用プレート
１６の表面に放熱板２ａが密着した状態で配されて、取
付け部２ｂに挿通したボルト９を放熱用プレート１６の
丸孔１６ａを通して締結用プレート１７に形成された螺
子孔１７ａに螺着して締め付けることにより取り付けら
れる。本実施例では、成形プレート６に取付け孔６ａを
開ける必要がないため、締結領域１５をある程度の大き
さに確保しておけば、ＩＧＢＴモジュール２の取付けピ
ッチが多少異なっても、放熱用プレート１６に形成する
丸孔１６ａおよび締結用プレート１７に形成する螺子孔
１７ａの位置を変更するだけで対応できる。これによ
り、成形プレート６自体は同一形状のものを使用できる
ため、プレス型を増設する必要がなく、コストを低減で
きる。

【００４５】なお、放熱用プレート１６自体に螺子孔を
形成することも可能であるが（従って、締結用プレート
１７は不要）、ボルト９の締結力を受けるために放熱用
プレート１６の厚み幅を厚くする必要がある。この場
合、ＩＧＢＴモジュール２の放熱板２ａと成形プレート
６との間隔が大きくなることで放熱性が悪化するばかり
でなく、材料費が高くなるとともに、重量も増加するた
め、上記のように締結領域１５にのみ締結用プレート１
７を貼り合わせて使用した方が有利である。

【００４６】（第５実施例）図７は冷媒槽３の断面図で
ある。本実施例は、第４実施例と同様に、締結領域１５
で放熱用プレート１６の裏面に締結用プレート１７を貼
り合わせて使用する他の例を示すものである。即ち、第
４実施例では締結用プレート１７の板厚が薄いため、螺
子孔１７ａをバーリング加工等によって形成している
が、本実施例では、図７に示すように、締結用プレート
１７の板厚を厚くして、通常の螺子孔加工によって螺子
孔１７ａを形成している。

【００４７】（第６実施例）図８は沸騰冷却装置１の正
面図である。本実施例は、冷媒槽３を形成する２枚の成
形プレート６のみによって締結空間１８を形成する場合
の一例を示すものである。例えば、図９（図８のＢ−Ｂ
断面図）に示すように、一方の成形プレート６Ａに括れ
部６ｂを形成して、その括れ部６ｂの先端が他方の成形
プレート６Ｂの内面に当接した状態で接合することによ
り、気密に区画された冷媒室７と締結空間１８とを形成
することができる。この様な場合、図８に示すように、
複数のＩＧＢＴモジュール２において取付けピッチＰ1
、Ｐ2 の何方か一方が略同じ時（仮にピッチＰ1 がほ
ぼ同じとする）は、冷媒槽３の縦方向（図８の上下方
向）に延びる締結空間１８でピッチＰ2 を任意の位置に
取ることができる。

【００４８】なお、図１０（図８のＢ−Ｂ断面に相当）
に示すように、両方の成形プレート６Ａ、６Ｂに同様の
括れ部６ｂを形成して、互いの括れ部６ｂ同士を当接さ
せた状態で接合することにより冷媒室７と締結空間１８
とを形成することもできる。この場合、２枚の成形プレ
ート６を同一形状にして、成形プレート６のプレス型を
一つにできるため、図９の場合と比べてコストを低減で
きる。また、図９および図１０では、冷媒槽３の両側に
それぞれＩＧＢＴモジュール２を取り付けた例を示した
が、例えば図１１（図８のＢ−Ｂ断面に相当）に示すよ
うに、冷媒槽３の片側だけにＩＧＢＴモジュール２を取
り付ける様にしても良い。

【００４９】（第７実施例）図１２は沸騰冷却装置１の
断面図（図８のＢ−Ｂ断面に相当）である。本実施例
は、締結空間１８を成形プレート６と別部材のチューブ
１９（本発明の中空状の取付部材）によって形成した場
合の一例を示すものである。例えば、図１２に示すよう
に、対向する２枚の成形プレート６の間に偏平なチュー
ブ１９を挟み込んで、成形プレート６と一体にろう付け
することにより、そのチューブ１９内に締結空間１８が
形成されて、締結空間１８の外側には冷媒室７が形成さ
れる。この構成によれば、冷媒槽３内でチューブ１９の
取付け位置、即ち締結空間１８を自由に移動できるた
め、取付けピッチの異なるＩＧＢＴモジュール２にも容
易に対応できる。また、成形プレート６の形状を簡素化
できることからコストダウンが可能である。

【００５０】（第８実施例）図１３は沸騰冷却装置１の
正面図である。本実施例は、冷媒槽３の外側にボルト９
の締め付け力を受けるスペーサ８を配置した場合の一例
を示すものである。例えば、図１４（図１３のＣ−Ｃ断
面図）に示すように、冷媒室７と冷媒室７との間に形成
される締結領域１５（成形プレート６の窪んだ領域）に
スペーサ８を配置して、このスペーサ８に形成された螺
子孔８ｃにボルト９をねじ込んで締め付けることによ
り、冷媒槽３の両側にＩＧＢＴモジュール２を取り付け
ることができる。この場合、ボルト９を螺子孔８ｃにね
じ込むだけでＩＧＢＴモジュール２を取り付けることが
できるため、作業性が良いと言える。

【００５１】または、図１５（図１３のＣ−Ｃ断面に相
当）に示すように、締結領域１５に配置されたスペーサ
８に貫通孔８ｂを形成し、この貫通孔８ｂにボルト９を
通してナット１０により締め付けることにより、冷媒槽
３の両側にＩＧＢＴモジュール２を取り付けることもで
きる。なお、本実施例の場合、締結領域１５の２枚の成
形プレート６Ａ、６Ｂが互いに当接している必要があ
る。これにより、ボルト９の締め付け力をスペーサ８で
受けることができるため、成形プレート６が変形するこ
とはない。但し、スペーサ８は、冷媒室７を形成する成
形プレート６の表面と同じ高さ（同一平面）、または少
し低くなっている。

【００５２】（第９実施例）図１６は沸騰冷却装置１の
正面図である。本実施例は、冷媒槽３内部にインナフィ
ン２０を挿入して、そのインナフィン２０によってスペ
ーサ８の位置決めを行なう場合の一例を示すものであ
る。冷媒槽３の内部にボルト９の締め付け力を受けるス
ペーサ８を配置する場合、図１７（図１６のＤ−Ｄ断面
図）に示すように、そのスペーサ８を冷媒槽３内に挿入
されたインナフィン２０によって固定することができ
る。この場合、インナフィン２０は、スペーサ８を固定
するだけでなく、放熱面積を増大させることができるた
め、放熱性能の向上を図ることができる。

【００５３】上述の各実施例に示した構成によれば、Ｉ
ＧＢＴモジュール２の取付け部２ｂ（ボルト９の締め付
け力が加わる部位）が必ず成形プレート６、スペーサ
８、あるいは放熱用プレート１６に支持されており、例
えば図１８に示す様な構造（取付け部２ｂの下側が中空
状態）と比較してＩＧＢＴモジュール２に撓み力が加わ
らないため、ＩＧＢＴモジュール２内部のセラミック基
板（図示しない）に悪影響が及ばない。

【図面の簡単な説明】

【図１】沸騰冷却装置の正面図である（第１実施例）。

【図２】沸騰冷却装置の側面図である（第１実施例）。

【図３】図１のＡ−Ａ断面図である（第１実施例）。

【図４】第２実施例に係る冷媒槽の断面図である（図１
のＡ−Ａ断面に相当）。

【図５】第３実施例に係る冷媒槽の断面図である（図１
のＡ−Ａ断面に相当）。

【図６】第４実施例に係る冷媒槽の断面図である。

【図７】第５実施例に係る冷媒槽の断面図である。

【図８】第６実施例に係わる沸騰冷却装置の正面図であ
る。

【図９】図８のＢ−Ｂ断面図である（第６実施例）。

【図１０】冷媒槽の断面図（図８のＢ−Ｂ断面に相当）
である（第６実施例）。

【図１１】冷媒槽の断面図（図８のＢ−Ｂ断面に相当）
である（第６実施例）。

【図１２】第７実施例に係わる冷媒槽の断面図（図８の
Ｂ−Ｂ断面に相当）である。

【図１３】第８実施例に係わる沸騰冷却装置の正面図で
ある。

【図１４】図１３のＣ−Ｃ断面図である（第８実施
例）。

【図１５】冷媒槽の断面図（図１３のＣ−Ｃ断面に相
当）である（第８実施例）。

【図１６】第９実施例に係わる沸騰冷却装置の正面図で
ある。

【図１７】図１６のＤ−Ｄ断面図である（第９実施
例）。

【図１８】発熱体の締結構造を示す断面図である（従来
例）。

【符号の説明】

１ 沸騰冷却装置 ２ ＩＧＢＴモジュール（発熱体） ３ 冷媒槽 ４ 放熱器 ６ 成形プレート（薄肉部材） ６ａ 取付け孔 ７ 冷媒室 ８ スペーサ（取付部材） ８ａ スペーサの嵌合部 ８ｂ スペーサの貫通孔 ８ｃ スペーサの螺子孔 ９ ボルト（締結部材、螺子部材） １０ ナット（締結部材） １５ 締結領域 １６ 放熱用プレート（平板材） １７ 締結用プレート（取付板） １８ 締結空間 １９ チューブ（中空状の取付部材）

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】締結部材によって外壁面に発熱体が取り付
   けられ、内部に前記発熱体の熱を受けて沸騰する冷媒を
   収容した冷媒槽と、 この冷媒槽と連通して設けられて、前記冷媒槽で沸騰気
   化した気相冷媒を冷却液化する放熱器とを備え、 前記冷媒槽は、２枚の薄肉部材を互いの接合部で貼り合
   わせて形成されており、前記薄肉部材は、所定の形状に
   成形された後、前記発熱体の取付け位置に合わせて前記
   締結部材の取付け孔または螺子孔が形成されることを特
   徴とする沸騰冷却装置の製造方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載した沸騰冷却装置におい
   て、 対向する２枚の前記薄肉部材の間で、前記取付け孔と対
   応する位置に前記締結部材の締め付け力を受ける取付部
   材が介在されていることを特徴とする沸騰冷却装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載した沸騰冷却装置におい
   て、 前記取付部材には、前記締結部材を通す貫通孔が設けら
   れており、 前記締結部材は、前記冷媒槽の一方側から他方側へ前記
   貫通孔を通って配されるボルトと、前記冷媒槽の他方側
   で前記ボルトに螺着されるナットから成ることを特徴と
   する沸騰冷却装置。
4. 【請求項４】請求項２に記載した沸騰冷却装置におい
   て、 前記締結部材は、外周に雄ねじが形成された螺子部材で
   あり、 前記取付部材には、前記締結部材の雄ねじを受ける雌ね
   じが形成されていることを特徴とする沸騰冷却装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載した沸騰冷却装置におい
   て、 前記取付部材に形成された雌ねじは、前記取付部材の両
   端面側から個々に形成されていることを特徴とする沸騰
   冷却装置。
6. 【請求項６】請求項２〜５に記載した何れかの沸騰冷却
   装置において、 前記締結部材は、少なくとも何方か一方の端面に前記取
   付け孔に嵌合する嵌合部が設けられていることを特徴と
   する沸騰冷却装置。
7. 【請求項７】請求項１に記載した沸騰冷却装置におい
   て、 前記冷媒槽は、冷媒を収容するための冷媒室と、前記螺
   子孔を形成するための締結空間とが設けられて、前記冷
   媒室と前記締結空間とが気密に区画されていることを特
   徴とする沸騰冷却装置。
8. 【請求項８】請求項７に記載した沸騰冷却装置におい
   て、 前記締結空間は、前記薄肉部材と別部材により設けられ
   た中空状の取付部材から成り、この取付部材が、前記螺
   子孔を形成する位置に合わせて前記冷媒槽内に配置され
   ることを特徴とする沸騰冷却装置。
9. 【請求項９】発熱体を冷却する沸騰冷却装置であって、 対向する２枚の薄肉部材を貼り合わせて形成され、内部
   に前記発熱体の熱を受けて沸騰する冷媒を収容する冷媒
   槽と、 この冷媒槽と連通して設けられて、前記冷媒槽で沸騰気
   化した気相冷媒を冷却液化する放熱器とを備え、 前記冷媒槽は、複数の前記発熱体に対応して設けられた
   複数の冷媒室と、隣合う冷媒室の間に窪んで形成された
   締結領域とを有し、 前記発熱体は、前記締結領域に配された取付部材に取り
   付けられていることを特徴とする沸騰冷却装置。
10. 【請求項１０】請求項９に記載した沸騰冷却装置におい
    て、 前記取付部材は、前記冷媒槽の表面に密着して配された
    平板材と、 前記締結領域で前記平板材の裏面に取り付けられた取付
    板とから成り、 前記発熱体は、前記冷媒室上の前記平板材の表面に密着
    して配されて、前記取付板に形成された螺子孔に締結部
    材を固定することにより取り付けられていることを特徴
    とする沸騰冷却装置。
11. 【請求項１１】請求項９に記載した沸騰冷却装置におい
    て、 前記取付部材は、前記締結領域で互いに当接する前記薄
    肉部材と前記発熱体の取付け部との間に介在されたスペ
    ーサであり、 前記発熱体は、締結部材により前記スペーサに締め付け
    固定されていることを特徴とする沸騰冷却装置。