特開 2022-178278 放熱部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022178278

(43)【公開日】2022-12-02

(54)【発明の名称】放熱部材

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/473 20060101AFI20221125BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20221125BHJP

【ＦＩ】

H01L23/46 Z

H05K7/20 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021084970

(22)【出願日】2021-05-19

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】日本電産株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】503190785

【氏名又は名称】尼得科超▲しゅう▼科技股▲ふん▼有限公司

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１８４－３，Ｚｈｏｎｇｘｉｎｇ Ｎ．Ｓｔ．，Ｓａｎｃｈｏｎｇ Ｄｉｓｔ．，Ｎｅｗ Ｔａｉｐｅｉ Ｃｉｔｙ ２４１５８，Ｔａｉｗａｎ

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高 奕桓

(72)【発明者】

【氏名】西川 和宏

【テーマコード（参考）】

5E322

5F136

【Ｆターム（参考）】

5E322AA01

5E322AA11

5E322BA05

5E322EA10

5E322EA11

5F136BA03

5F136CB07

5F136CB08

5F136DA27

5F136FA03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】冷却性能を向上させる放熱部材を提供する。
【解決手段】放熱部材１は、冷媒が流れる方向に沿う第１方向及びそれに直交する第２方向に広がり、第１方向及び第２方向に直交する第３方向に厚みを有する板形状のベース部２と、ベース部から第３方向一方側に突出し、第１方向に延び、第２方向に複数配置され、第２方向に交差する面に沿って冷媒を導くフィン３０～５０と、を有する。フィン夫々は、第１フィン３０１～５０１を有する。フィン夫々は、第１フィンの下流側である第１方向一方側に連設され、第１フィンと第１フィンと第２方向に隣接されるフィンとの間に形成される流路の第３方向一方側端２１よりも第３方向他方側に第３方向一方側端を有する第２フィン３０２～５０２と、第１フィンの第１方向他方側に連設され、流路の第３方向一方側端よりも第３方向他方側に第３方向一方側端を有する第３フィン３０３～５０３と、の少なくとも一方を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒が流れる方向に沿う第１方向、かつ第１方向に直交する第２方向に広がり、第１方向および第２方向に直交する第３方向に厚みを有する板形状のベース部と、
前記ベース部から前記第３方向一方側に突出し、第１方向に延び、第２方向に複数配置され、第２方向に交差する面に沿って前記冷媒を導くフィンと、
を有し、
少なくともいずれかの前記フィンは、第１フィンを有し、
前記少なくともいずれかのフィンは、
前記第１フィンの下流側である第１方向一方側に連設され、前記第１フィンと前記第１フィンと第２方向に隣接される前記フィンとの間に形成される流路の第３方向一方側端よりも第３方向他方側に第３方向一方側端を有する第２フィンと、
前記第１フィンの第１方向他方側に連設され、前記流路の第３方向一方側端よりも第３方向他方側に第３方向一方側端を有する第３フィンと、
の少なくとも一方を有する、放熱部材。

【請求項2】

前記少なくともいずれかのフィンは、前記第２フィンを有し、
前記第２フィンと、前記第２フィンの第１方向一方側に配置される後段フィンとの間には、第１方向の間隔が形成される、請求項１に記載の放熱部材。

【請求項3】

少なくともいずれかの前記第２フィンと前記後段フィンとを第１方向に連結する連結フィンを有する、請求項２に記載の放熱部材。

【請求項4】

前記第３フィンの第１方向長さは、前記第２フィンの第１方向長さよりも長い、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放熱部材。

【請求項5】

前記第２フィンまたは前記第３フィンが複数第２方向に隣接することで形成され、前記複数のフィンから構成されるフィン群における第２方向両端部に配置される端部フィン群を有し、
前記端部フィン群の間に第３方向他方側に凹む凹部が形成される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放熱部材。

【請求項6】

前記端部フィン群は、前記第３フィンから構成され、
前記フィン群は、第１方向に複数配置されるフィン群のうち最も第１方向他方側に配置される、請求項５に記載の放熱部材。

【請求項7】

少なくともいずれかの前記フィンは、第１方向一方側に対向する対向面を有するスポイラーを有し、
前記フィンの第１方向中央位置を基準とした前記スポイラーの位置の重心は、前記第１方向中央位置よりも第１方向一方側に位置する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放熱部材。

【請求項8】

少なくともいずれかの前記フィンは、第１方向一方側に対向する対向面を有するスポイラーを有し、
前記複数のフィンから構成されるフィン群は、第１方向に複数配置されるフィン群において、最も第１方向他方側のフィン群よりも第１方向一方側に配置され、
最も第１方向他方側の前記スポイラーは、前記複数のフィン群において第１方向に配置されるスポイラーのうち最も第１方向他方側に配置される、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の放熱部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放熱部材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、発熱体の冷却に放熱部材が用いられる。放熱部材は、ベース部と、複数のフィンと、を有する。複数のフィンは、ベース部から突出する。複数のフィンにおける隣接するフィン同士の間を水などの冷媒が流れることにより、発熱体の熱は冷媒に移動する（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】中国特許出願公開第１０６５４６１１６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の放熱部材には、冷却性能を改善する余地があった。

【0005】

上記状況に鑑み、本開示は、冷却性能を向上させることができる放熱部材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の例示的な放熱部材は、冷媒が流れる方向に沿う第１方向、かつ第１方向に直交する第２方向に広がり、第１方向および第２方向に直交する第３方向に厚みを有する板形状のベース部と、前記ベース部から前記第３方向一方側に突出し、第１方向に延び、第２方向に複数配置され、第２方向に交差する面に沿って前記冷媒を導くフィンと、を有する。少なくともいずれかの前記フィンは、第１フィンを有する。前記少なくともいずれかのフィンは、前記第１フィンの下流側である第１方向一方側に連設され、前記第１フィンと前記第１フィンと第２方向に隣接される前記フィンとの間に形成される流路の第３方向一方側端よりも第３方向他方側に第３方向一方側端を有する第２フィンと、前記第１フィンの第１方向他方側に連設され、前記流路の第３方向一方側端よりも第３方向他方側に第３方向一方側端を有する第３フィンと、の少なくとも一方を有する。

【発明の効果】

【0007】

本開示の例示的な放熱部材によれば、冷却性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本開示の例示的な実施形態に係る放熱部材の斜視図である。

【図2】図２は、放熱部材の第２方向一方側へ視た側面図である。

【図3】図３は、放熱部材の第３方向一方側から視た平面図である。

【図4】図４は、放熱部材における上流側フィン群の一部拡大図である。

【図5】図５は、上流側フィン群と中央フィン群との間付近の構成を示す一部拡大図である。

【図6】図６は、第２フィン付近の冷媒の流れを模式的に示す図である。

【図7】図７は、上流側フィン群における端部フィン群付近の構成を示す一部拡大図である。

【図8】図８は、第３フィン付近の冷媒の流れを模式的に示す図である。

【図9】図９は、上流側フィン群と中央フィン群の間付近の構成を示す一部拡大図である。

【図10】図１０は、中央フィン群の側面図である。

【図11】図１１は、スポイラーの構成例を示す斜視図である。

【図12】図１２は、スポイラーの配置数の変形例を示す側面図である。

【図13】図１３は、スポイラーの配置数の変形例を示す側面図である。

【図14】図１４は、下流側フィン群の側面図である。

【図15】図１５は、下流側フィン群の側面図である。

【図16】図１６は、中央フィン群の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本開示の例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。

【0010】

なお、図面においては、第１方向をＸ方向として、Ｘ１を第１方向一方側、Ｘ２を第１方向他方側として示す。第１方向は、冷媒Ｗが流れる方向Ｆに沿い、下流側をＦ１、上流側をＦ２として示す。また、第１方向に直交する第２方向をＹ方向として、Ｙ１を第２方向一方側、Ｙ２を第２方向他方側として示す。また、第１方向および第２方向に直交する第３方向をＺ方向として、Ｚ１を第３方向一方側、Ｚ２を第３方向他方側として示す。なお、上記直交とは、９０度から若干ずれた角度での交差も含む。また、上記の各方向は、放熱部材１を各種機器に組み込んだときの方向を限定しない。

【0011】

＜１．放熱部材の全体構成＞
図１は、本開示の例示的な実施形態に係る放熱部材１の斜視図である。図２は、放熱部材１の第２方向一方側へ視た側面図である。図３は、放熱部材１の第３方向一方側から視た平面図である。

【0012】

放熱部材１は、第１方向に配置される複数の発熱体６Ａ，６Ｂ，６Ｃ（図２、図３）を冷却する装置である。発熱体６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、例えば、車両の車輪を駆動するためのトラクションモータに備えられるインバータのパワートランジスタである。当該パワートランジスタは、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。この場合、放熱部材１は、トラクションモータに搭載される。なお、発熱体の個数は、３個以外の複数個であってもよい。

【0013】

放熱部材１は、ベース部２と、放熱フィン部１０と、を有する。放熱フィン部１０は、上流側フィン群３と、中央フィン群４と、下流側フィン群５と、を有する。

【0014】

ベース部２は、第１方向かつ第２方向に広がり、第３方向に厚みを有する板形状である。ベース部２は、熱伝導性の高い金属から構成され、例えば銅板から構成される。

【0015】

上流側フィン群３、中央フィン群４、および下流側フィン群５は、この順に第１方向他方側（上流側）から第１方向一方側（下流側）に向けて、ベース部２の第３方向一方側に配置される。後述するように、フィン群３，４，５は、例えばろう付けにより、ベース部２の第３方向一方側面２１に固定される。

【0016】

発熱体６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、ベース部２の第３方向他方側面２２に直接的または間接的に接触される（図２）。第３方向に視て、発熱体６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、それぞれフィン群３，４，５と重なる（図３）。

【0017】

上流側フィン群３よりも上流側から冷媒Ｗが上流側フィン群３に供給されることで、冷媒Ｗは、フィン群３，４，５を順に流れ、下流側フィン群５から下流側へ排出される。このとき、発熱体６Ａ，６Ｂ，６Ｃから発生した熱は、それぞれベース部２およびフィン群３，４，５を介して冷媒Ｗに移動する。これにより、発熱体６Ａ，６Ｂ，６Ｃが冷却される。

【0018】

＜２．フィン群の形成方法＞
ここで、放熱フィン部１０（フィン群３，４，５）の具体的な形成方法の一例について図４も参照して説明する。図４は、放熱部材１における上流側フィン群３の一部拡大図である。

【0019】

フィン群３，４，５は、フィンプレートＦＰを第２方向に複数配置することで、いわゆるスタックドフィンとして構成される。フィンプレートＦＰは、第１方向に延びる金属板から構成され、例えば、銅板により構成される。なお、図示されるフィンプレートＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３，ＦＰ４，ＦＰ５，ＦＰ６は、いずれもフィンプレートＦＰの一種である。すなわち、フィンプレートの総括的な符号として、ＦＰを用いる。

【0020】

図４においては、フィンプレートＦＰについての理解のため、最も第２方向他方側に位置するフィンプレートＦＰをハッチングにて示している。フィンプレートＦＰは、フィン３０，４０，５０を有する。なお、フィン４０，５０は、図１に図示している。フィン３０，４０，５０は、それぞれフィン群３，４，５を構成する。

【0021】

図４に示すように、フィン３０は、第１フィン３０１と、第２フィン３０２と、第３フィン３０３と、を有する。

【0022】

第１フィン３０１は、底板部３０１Ａと、壁部３０１Ｂと、天板部３０１Ｃと、を有する。壁部３０１Ｂは、第１方向かつ第３方向に広がり、かつ第２方向を厚み方向とする板状である。底板部３０１Ａは、壁部３０１Ｂの第３方向他方側端部から第２方向一方側へ折り曲げられて形成される。天板部３０１Ｃは、壁部３０１Ｂの第３方向一方側端部から第２方向一方側へ折り曲げられて形成される。底板部３０１Ａと天板部３０１Ｃとは、第３方向に対向する。これにより、第１フィン３０１は、第１方向に直交する切断面で、コ字状の断面を有する。

【0023】

なお、底板部３０１Ａと、後述する底板部３０２Ａ，３０３Ａは、フィンプレートＦＰの第１方向全長にわたって延びる底板部ＢＴの一部である。

【0024】

第２フィン３０２は、第１フィン３０１の第１方向一方側に連設され、底板部３０２Ａと、壁部３０２Ｂと、を有する。壁部３０２Ｂは、第１方向かつ第３方向に広がり、かつ第２方向を厚み方向とする板状である。壁部３０２Ｂは、壁部３０１Ｂの第１方向一方側に連設される。壁部３０２Ｂの第３方向一方側端面の位置は、壁部３０１Ｂの第３方向一方側端面の位置よりも第３方向他方側である。

【0025】

底板部３０２Ａは、壁部３０２Ｂの第３方向他方側端部から第２方向一方側へ折り曲げられて形成される。これにより、第２フィン３０２は、第１方向に直交する切断面で、Ｌ字状の断面を有する。なお、第２フィン３０２の機能などについては、後述する。

【0026】

第３フィン３０３は、第１フィン３０１の第１方向他方側に連設され、底板部３０３Ａと、壁部３０３Ｂと、天板部３０３Ｃと、を有する。壁部３０３Ｂは、第１方向かつ第３方向に広がり、かつ第２方向を厚み方向とする板状である。壁部３０３Ｂは、壁部３０１Ｂの第１方向他方側に連設される。

【0027】

底板部３０３Ａは、壁部３０３Ｂの第３方向他方側端部から第２方向一方側へ折り曲げられて形成される。天板部３０３Ｃは、壁部３０３Ｂの第３方向一方側端部から第２方向一方側へ折り曲げられて形成される。底板部３０３Ａと天板部３０３Ｃとは、第３方向に対向する。これにより、第３フィン３０３は、第１方向に直交する切断面で、コ字状の断面を有する。天板部３０３Ｃの第３方向一方側端面の位置は、壁部３０１Ｂの第３方向一方側端面の位置よりも第３方向他方側である。第３フィン３０３の機能などについては、後述する。

【0028】

フィン４０は、第１フィン４０１と、第２フィン４０２と、第３フィン４０３と、を有し、フィン３０と同様に構成される（図１）。また、フィン５０は、第１フィン５０１と、第２フィン５０２と、第３フィン５０３と、を有し、フィン３０と同様に構成される（図１）。

【0029】

なお、図４でハッチングで示したフィンプレートＦＰ（ＦＰ１）は、フィン３０と４０の間、フィン４０と５０の間には、底板部ＢＴの一部のみを有する。また、図４に示すように、フィンプレートＦＰには、フィン３０と４０の間、フィン４０と５０の間に、底板部ＢＴの一部のみでなく、連結フィンＣＦを有するものもある（フィンプレートＦＰ２）。連結フィンＣＦは、第１方向他方側の壁部（例えば３０２Ａ）と、第１方向一方側の壁部（例えば４０３Ａ（図４））と、を第１方向に連結する。

【0030】

放熱フィン部１０における第２方向他方側端領域Ｒ２（図３）においては、上記のような連結フィンＣＦを有さないフィンプレートＦＰ（第１種フィンプレートＦＰ１）と、連結フィンＣＦを有するフィンプレートＦＰ（第２種フィンプレートＦＰ２）と、が第２方向に交互に配置される。また、第２方向他方側端領域Ｒ２における第２方向一方側端部においては、図４に示すように、第３フィン３０３が壁部３０３Ｂのみを有するフィンプレートＦＰ（第３種フィンプレートＦＰ３）が配置される。第２方向他方側端領域Ｒ２において、フィンプレートＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３が第２方向に配置されることで、第２方向他方側端領域Ｒ２における第１方向他方側端部において、第３フィン３０３が第２方向に複数配置される。これにより、端部フィン群３Ａが形成される（図４）。

【0031】

また、放熱フィン部１０における第２方向一方側端領域Ｒ１（図３）においては、フィンプレートＦＰ１とＦＰ２が第２方向に交互に配置される。そして、第２方向一方側端領域Ｒ１における第２方向一方側端部においては、第１方向かつ第３方向に広がり、かつ第２方向を厚み方向とする平板状のフィンプレートＦＰ４（第４種フィンプレート）が配置される（図３）。

【0032】

第２方向一方側端領域Ｒ１において、フィンプレートＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ４が第２方向に配置されることで、第２方向一方側端領域Ｒ１における第１方向他方側端部において、第３フィン３０３が第２方向に複数配置される。これにより、端部フィン群３Ｂが形成される（図１）。

【0033】

また、第２方向一方側端領域Ｒ１と第２方向他方側端領域Ｒ２との間の領域においては、フィンプレートＦＰ１，ＦＰ２において第１方向他方側で第３フィン３０３を有さないフィンプレートＦＰ５，６（第５，６種フィンプレート）が第２方向に交互に配置される（図４）。これにより、端部フィン群３Ａ，３Ｂとの間に、第３方向他方側へ凹む凹部１００が形成される（図１）。

【0034】

このように、各種のフィンプレートＦＰが第２方向に配置されて、例えばカシメ等により一体化されることで、放熱フィン部１０（フィン群３，４，５）が形成される。形成された放熱フィン部１０は、例えば、ろう付けにより、ベース部２の第３方向一方側面２１に固定される。このように、フィン３０，４０，５０を第１方向に一体化させた構成のフィンプレートＦＰを用いて放熱フィン部１０を構成することで、熱伝導性のためにベース部２の厚みを薄くした場合でも、放熱部材１の剛性を高めることができ、冷媒Ｗの流れによるたわみなどを抑制できる。

【0035】

このような構成により、フィン群３，４，５において、第２方向に隣接するフィン３０，４０，５０により形成される流路を冷媒Ｗが流れる。このとき、冷媒Ｗは、底板部ＢＴ上を流れる。なお、フィンプレートＦＰに底板部ＢＴを設けない場合は、冷媒Ｗは、ベース部２上を流れる。冷媒Ｗは、例えばフィン３０であれば、壁部３０３Ｂ，３０１Ｂ，３０２Ｂの壁面（第２方向に直交する面）に沿って導かれる。

【0036】

すなわち、放熱部材１は、ベース部２から第３方向一方側に突出し、第１方向に延び、第２方向に複数配置され、第２方向に交差する面に沿って冷媒Ｗを導くフィン３０，４０，５０を有する。

【0037】

また、放熱部材１は、ベース部２から第３方向一方側に突出し、かつ第１方向に延びるフィン３０，４０，５０を第２方向に複数配置されて構成され、第１方向に並んで配置される複数のフィン群３，４，５を有する。

【0038】

＜３．下流側フィンと上流側フィン＞
次に、フィン３０，４０において、下流側に配置される第２フィン３０２，４０２について、より具体的に説明する。ここでは、図５，図６を参照して、第２フィン３０２を例として説明するが、第２フィン４０２についても内容は同様である。

【0039】

図５は、上流側フィン群３と中央フィン群４との間付近の構成を示す一部拡大図である。図５に示すように、第２フィン３０２は、第２方向に複数配置される。第２フィン３０２の第３方向一方側端の位置は、第１フィン３０１と第１フィン３０１と第２方向に隣接されるフィン３０との間に形成される流路ＦＰの第３方向一方側端よりも第３方向他方側に位置する。

【0040】

ここで、図６は、第２フィン３０２付近の冷媒Ｗの流れを模式的に示す図である。図６の左側は、第２方向に視た側面図、図６の右側は、第３方向に視た平面図である。このように流路ＦＰを流れてきた冷媒Ｗは、第２フィン３０２の第３方向一方側の箇所に流れ込むことが可能であり、これにより渦Ｖ１が第１フィン３０１と第２フィン３０２との境界において発生する。従って、第２フィン３０２の第３方向一方側付近における冷媒Ｗの混合（ミキシング）が促進される。

【0041】

ここで、図３に示すように、発熱体６Ａの第２方向両端は、第２方向中央側に寄って配置されるため、フィン群３の第２方向両端部を流れる冷媒Ｗ１への熱移動は少なく、冷媒Ｗ１の温度は比較的低い。これに対し、フィン群３の第２方向中央側を流れる冷媒Ｗ２への熱移動は多くなり、冷媒Ｗ２の温度は比較的高い。しかしながら、上記のように、フィン群３の下流側出口において、冷媒Ｗ１とＷ２の混合が促進される。これにより、冷媒Ｗの温度の均一化が促進され、後段側のフィン群４における冷却性能を向上させることができる。

【0042】

また、図５に示すように、第２フィン３０２と後段側のフィン群４におけるフィン４０との間には、連結フィンＣＦが形成されるとともに、連結フィンＣＦの第３方向一方側に空間が形成される。または、第２フィン３０２と後段側のフィン４０との間には、連結フィンＣＦが形成されずに空間が形成される。上記のように形成される空間により、スロットＳが形成される。スロットＳにより、フィンにおける境界層の成長を止めて冷却性能を向上させる効果、フィン群３の下流側出口から排出される冷媒Ｗを混合する効果、および、圧力損失を下げる効果が生じる。なお、連結フィンＣＦを設けることで、放熱部材１の剛性を向上させるとともに、スロットＳにおける冷媒Ｗとの接触面積を増加させて冷却性能を向上させることができる。

【0043】

また、図６に示すように、第２フィン３０２の第３方向一方側から連結フィンＣＦまたは底板部ＢＴへ向けて冷媒Ｗが流れること、および、第２フィン３０２に沿って流れてきた冷媒Ｗが連結フィンＣＦまたは底板部ＢＴの第３方向一方側に流れ込むことで、渦Ｖ２が発生する。このような渦Ｖ２により、スロットＳにおける冷媒Ｗの混合が促進される。従って、冷媒Ｗの温度がより均一化され、後段側のフィン群４における冷却性能を向上させることができる。

【0044】

また、上記のように第２フィン３０２により乱流発生効果が高まるため、乱流の影響により後段側のフィン群４へ冷媒Ｗが流れ込んだ場合に、境界層の成長が抑制され、冷却性能を向上させることもできる。

【0045】

次に、フィン３０，４０，５０において、上流側に配置される第３フィン３０３，４０３，５０３について、より具体的に説明する。

【0046】

図７は、上流側フィン群３における端部フィン群３Ａ付近の構成を示す一部拡大図である。第３フィン３０３の第３方向一方側端の位置は、第１フィン３０１の第２方向両側に形成される流路ＦＰの第３方向一方側端の位置よりも第３方向他方側である。

【0047】

ここで、図８は、第３フィン３０３付近の冷媒Ｗの流れを模式的に示す図である。図８の左側は、第２方向に視た側面図、図８の右側は、第３方向に視た平面図である。このようにベース部２上を流れてきた冷媒Ｗが第３フィン３０３の第２方向両側に流れ込むことにより、渦Ｖ１１が第３フィン３０３の第１方向他方側端付近に発生する。また、第３フィン３０３の上を流れてきた冷媒Ｗが第１フィン３０１の第２方向両側に流れ込むことにより、渦Ｖ１２が第１フィン３０１の第１方向他方側端付近に発生する。また、ベース部２上を流れてきた冷媒Ｗが第３フィン３０３の第３方向一方側の第１方向他方側端部に流れ込むため、渦Ｖ１３が発生する。

【0048】

このように、第３フィン３０３を設けることで乱流発生効果が高まり、フィン群３に流れ込んだ冷媒Ｗの整流化が遅れ、境界層の成長が抑制されるため、冷却性能を向上させることができる。なお、第３フィン３０３による乱流発生効果は、第２フィン３０２による効果よりも高い。

【0049】

また、図９は、上流側フィン群３と中央フィン群４の間付近の構成を示す一部拡大図である。図９に示すフィン群４における第３フィン４０３を設けることにより、上記効果と同様に、連結フィンＣＦまたは底板部ＢＴと第３フィン４０３との境界において渦Ｖ１１が発生し、第３フィン４０３の第３方向一方側には渦Ｖ１２，Ｖ１３が発生する。これにより、乱流発生効果が高まり、フィン群４に流れ込んだ冷媒Ｗによる冷却性能が向上される。なお、フィン５０における第３フィン５０３についても同様の効果である。

【0050】

なお、いずれかのフィン３０，４０，５０は、第２フィンおよび第３フィンともに有さないようにしてもよい。また、いずれかのフィン３０，４０，５０は、第２フィンと第３フィンのいずれか一方のみを有してもよい。

【0051】

すなわち、本実施形態では、少なくともいずれかのフィン３０は、第１フィン３０１を有する。上記少なくともいずれかのフィン３０は、第１フィン３０１の第１方向一方側に連設され、第１フィン３０１と第１フィン３０１と第２方向に隣接されるフィン３０との間に形成される流路ＦＰの第３方向一方側端よりも第３方向他方側に第３方向一方側端を有する第２フィン３０２と、第１フィン３０１の第１方向他方側に連設され、上記流路ＦＰの第３方向一方側端よりも第３方向他方側に第３方向一方側端を有する第３フィン３０３と、の少なくとも一方を有する。

【0052】

また、上記少なくともいずれかのフィン３０は、第２フィン３０２を有する。第２フィン３０２と、第２フィン３０２の第１方向一方側に配置される後段フィン４０との間には、第１方向の間隔が形成される。

【0053】

また、放熱部材１は、少なくともいずれかの第２フィン３０２と上記後段フィン４０とを第１方向に連結する連結フィンＣＦを有する。

【0054】

＜４．リクライニング形状＞
ここで、図１０は、中央フィン群４の側面図である。図１０に示すように、第３フィン４０３の第１方向長さＬ３は、第２フィン４０２の第１方向長さＬ２よりも長い。第３フィン４０３の第３方向一方側から熱交換されていない冷媒ＷＵがフィン４０により形成される流路に流れ込むため、図１０に破線にて等温線を示すように、冷却性能の低下のピークをフィン４０の第１方向中心よりも下流側にする効果が生じる。従って、発熱体６Ｂにおける下流側の冷却性能を向上させることができる。なお、本構成による効果は、下流側フィン群５についても同様である。

【0055】

＜５．端部フィン群＞
先述したように、放熱フィン部１０においては、端部フィン群３Ａ，３Ｂが構成される。なお、下流側フィン群５における下流側において、第２フィン５０２により第２方向両端部に端部フィン群が構成されてもよい。

【0056】

すなわち、放熱部材１は、第２フィン５０２または第３フィン３０３が複数第２方向に隣接することで形成され、複数のフィン５０，３０から構成されるフィン群５，３における第２方向両端部に配置される端部フィン群を有する。端部フィン群の間に第３方向他方側に凹む凹部１００が形成される。これにより、作業者は凹部１００を確認することで、放熱部材１を取り付ける際の取り付け方向ミスを抑制できる。

【0057】

なお、端部フィン群は、上流側フィン群３に構成されることがより望ましい。すなわち、端部フィン群３Ａ，３Ｂは、第３フィン３０３から構成され、フィン群３は、第１方向に複数配置されるフィン群３，４，５のうち最も第１方向他方側に配置される。これにより、凹部１００を上流側に設けることにより、冷媒Ｗがフィン群３へ流入する際の第２方向中央側の流路抵抗を低減し、フィン群３における第２方向中央側に位置する発熱体６Ａの冷却性能を向上させることができる。

【0058】

上記をさらに換言すれば、最も第１方向他方側に配置されるフィン群３の第１方向他方側端部において、または、最も第１方向一方側に配置されるフィン群５の第１方向一方側端部において、第２方向両端部に配置される端部フィン群３Ａ，３Ｂを有し、端部フィン群３Ａ，３Ｂの間に第３方向他方側に凹む凹部１００が形成される。

【0059】

そして、端部フィン群３Ａ，３Ｂは、最も第１方向他方側に配置されるフィン群３に含まれることが望ましい。

【0060】

＜６．スポイラー＞
図１，２に示すように、中央フィン群４および下流側フィン群５においては、フィン４０，５０にスポイラー７が形成される。

【0061】

ここで、図１１には、スポイラー７の構成例を示す斜視図を示す。フィン４０，５０は、第１方向に延びて冷媒Ｗを導くガイド面４０Ｓ，５０Ｓを有する。スポイラー７は、フィン４０，５０を第２方向に貫通する開口部７０を有する。スポイラー７は、突出部７１，７２を有する。突出部７１，７２は、開口部７０の縁において、同じ第２方向一方側に折り曲げられることで形成され、第１方向に対向する。開口部７０および突出部７１，７２は、フィン４０，５０に切り込みを入れて折り曲げることで形成できる。突出部７１は、突出部７２よりも第１方向他方側に配置される。

【0062】

突出部７１，７２は、冷媒Ｗが流れる方向、すなわち第１方向一方側に対向する対向面７１Ｓ，７２Ｓを有する。対向面７１Ｓ，７２Ｓは、突出部７１，７２に含まれる。スポイラー７は、対向面７１Ｓ，７２Ｓにより冷媒Ｗの流れを妨げる機能を有する。対向面７１Ｓ，７２Ｓ付近に冷媒Ｗの乱流を発生させやすくなり、フィン４０，５０による冷却性能を向上させることができる。

【0063】

突出部の数は、２個に限らず、１個であってもよいし、３個以上であってもよい。すなわち、スポイラー７は、開口部７０の縁においてガイド面４０Ｓ，５０Ｓから第２方向に突出する少なくとも１つの突出部７１，７２を有する。突出部７１，７２は、上記のように容易に形成できる。

【0064】

また、上記少なくとも１つの突出部７１，７２は、複数である。これにより、対向面７１Ｓ，７２Ｓが複数設けられるため、乱流の発生箇所を増やし、冷却性能をより向上させることができる。

【0065】

また、突出部７１，７２は、第１方向一方側かつ第３方向他方側に傾く。これにより、冷媒Ｗを突出部７１，７２により発熱体６Ｂ，６Ｃ側へ導くことができ、冷却性能を向上させることができる。さらに、突出部７１，７２は、２つ設けられ、かつ同じ方向に突出する。これにより、互いに対向する２つの突出部７１，７２の間を冷媒Ｗが通ることで、冷媒Ｗを発熱体６Ｂ，６Ｃ側へ導くことができる。なお、突出部７１，７２は、互いに別の方向に突出してもよい。

【0066】

フィン群４，５において、例えば、それぞれ第２方向一方側端に位置するフィン４０，５０以外のフィン４０，５０において、スポイラー７が設けられる。すなわち、少なくともいずれかのフィン群４，５に含まれる少なくともいずれかのフィン４０，５０は、スポイラー７を有する。図２に示すように、例えば、同じ第２方向位置におけるフィン３０，４０，５０において、スポイラー７の数は、０個、４個、６個としている。なお、例えば、図１２に示すように、同じ第２方向位置におけるフィン３０，４０，５０において、スポイラー７の数を２個、４個、６個のように、フィン３０にスポイラー７を設けたうえで個数を調整してもよい。さらに、例えば、図１３に示すように、同じ第２方向位置におけるフィン３０，４０，５０において、スポイラー７の数を０個、４個、４個のように、下流側で個数を同じにしてもよい。

【0067】

すなわち、複数のフィン群３，４，５における同じ第２方向位置の各々のフィン３０，４０，５０に含まれるスポイラー７の個数は、第１方向一方側に向かうほど多くなる。発熱体６Ａ，６Ｂ，６Ｃのように発熱体が第１方向に配置されている場合、下流側へ向かうほど冷媒Ｗの温度が高くなるため、下流側の冷却性能を向上させる必要がある。そこで、スポイラー７の個数が下流側へ向かうほど多くしているため、冷却性能を向上すべき下流側の冷却性能を向上させ、発熱体６Ａ，６Ｂ，６Ｃ間の温度差を抑制できる。

【0068】

また、図１４に示すように、少なくともいずれかのフィン群５において、第３方向一方側の突出部７２の少なくとも一部は、第２方向に視て、フィン５０において最も第３方向一方側の第３方向一方側端Ｔ１よりも第３方向他方側に位置する第３方向一方側端であるフィン端Ｔ２よりも第３方向一方側に配置され、第３方向他方側の突出部７１の少なくとも一部は、上記フィン端Ｔ２よりも第３方向他方側に配置される。

【0069】

また、図１４に示すように、スポイラー７は、第１方向一方側に向かうにつれて、第３方向一方側、第３方向他方側の順に交互に位置する。

【0070】

最も上流側に位置する第３方向一方側のスポイラー７Ａ（ハイポジションスポイラー）は、ベース部２から第３方向一方側に遠い冷媒Ｗをベース部２側に強制的に誘導する。第３方向他方側のスポイラー７Ｂ（ローポジションスポイラー）は、冷媒Ｗをベース部２側の面に衝突させるように導く。最も上流側以外の第３方向一方側のスポイラー７Ｃは、ベース部２側の面で衝突して跳ね返った冷媒Ｗを再び、ベース部２側に戻す。

【0071】

また、図１５に示すように、少なくともいずれかのフィン群５において、スポイラー７は、第１方向に沿って第３方向に交互に位置し、第１方向に隣接して第１方向他方側が第１方向一方側よりも第３方向他方側に位置するスポイラー７Ｄ，７Ｅ間の第１方向間隔Ｌａは、第１方向に隣接して第１方向他方側が第１方向一方側よりも第３方向一方側に位置するスポイラー７Ｅ，７Ｆ間の第１方向間隔Ｌｂよりも短い。

【0072】

第１方向他方側のスポイラー７Ｄによりベース部２側に導かれる冷媒Ｗは、勢いよくベース部２側の面で跳ね返るため、再度冷媒Ｗをベース部２側に導くため、スポイラー７Ｄ，７Ｅの間隔は短くする必要がある。第１方向一方側のスポイラー７Ｅによりベース部２側に導かれる冷媒Ｗは、第１方向他方側のスポイラー７Ｄによりベース部２側に導かれる冷媒Ｗよりも跳ね返る際の勢いは少ないため、スポイラー７Ｅ，７Ｆの間隔は長くてもよい。

【0073】

また、図１６に示すように、フィン４０の第１方向中央位置を基準＝０として、上流側を＋、下流側を－とする。そして、フィン４０における各スポイラー７の上記基準に対する位置ｘの重心（平均）をとると、重心は下流側（－）となっている。

【0074】

すなわち、少なくともいずれかのフィン群４において、フィン４０の第１方向中央位置を基準としたスポイラー７の位置の重心は、第１方向中央位置よりも第１方向一方側に位置する。これにより、フィン群４と第３方向に視て重なる発熱体６Ｂにおける冷却性能を向上すべき下流側の部分の冷却性能を向上させることができる。

【0075】

また、図２に示すように、最も上流側のフィン群３においては、スポイラー７は設けないようにしている。すなわち、複数のフィン群３，４，５において最も第１方向他方側に配置されるスポイラー７は、最も第１方向他方側のフィン群３よりも第１方向一方側に配置されるフィン群４に含まれる。これにより、冷却性能の向上を比較的に必要としない最も上流側のフィン群３において、スポイラー７を設けないようにすることができる。これにより、スポイラー７を形成する加工コストを低減できる。

【0076】

さらに換言すれば、複数のフィン４０から構成されるフィン群４は、第１方向に複数配置されるフィン群３，４，５において、最も第１方向他方側のフィン群３よりも第１方向一方側に配置され、最も第１方向他方側のスポイラー７は、複数のフィン群３，４，５において第１方向に配置されるスポイラー７のうち最も第１方向他方側に配置される。

【0077】

＜７．その他＞
以上、本開示の実施形態を説明した。なお、本開示の範囲は上述の実施形態に限定されない。本開示は、発明の主旨を逸脱しない範囲で上述の実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾を生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。

【0078】

例えば、発熱体と放熱部材との間に、ベイパーチャンバーまたはヒートパイプを設ける構成としてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0079】

本開示は、各種発熱体の冷却に利用することができる。

【符号の説明】

【0080】

１ 放熱部材
２ ベース部
３ 上流側フィン群
３Ａ，３Ｂ 端部フィン群
４ 中央フィン群
５ 下流側フィン群
６Ａ 発熱体
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ 発熱体
７ スポイラー
１０ 放熱フィン部
２１ 第３方向一方側面
２２ 第３方向他方側面
３０，４０，５０ フィン
４０Ｓ，５０Ｓ ガイド面
７０ 開口部
７１，７２ 突出部
７１Ｓ，７２Ｓ 対向面
１００ 凹部
３０１ 第１フィン
３０１Ａ 底板部
３０１Ｂ 壁部
３０１Ｃ 天板部
３０２ 第２フィン
３０２Ａ 底板部
３０２Ｂ 壁部
３０３ 第３フィン
３０３Ａ 底板部
３０３Ｂ 壁部
３０３Ｃ 天板部
４０１ 第１フィン
４０２ 第２フィン
４０３ 第３フィン
５０１ 第１フィン
５０２ 第２フィン
５０３ 第３フィン
ＢＴ 底板部
ＣＦ 連結フィン
ＦＰ フィンプレート
Ｓ スロット
Ｗ 冷媒

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】