特開 2024-34334 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】P2024034334

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】放熱部材

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/473 20060101AFI20240306BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

H01L23/46 Z

H05K7/20 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022138512

(22)【出願日】2022-08-31

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(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】村上 浩二

(72)【発明者】

【氏名】▲柳▼田 裕毅

【テーマコード（参考）】

5E322

5F136

【Ｆターム（参考）】

5E322AA01

5E322AA06

5E322DA04

5F136CB07

5F136CB08

5F136DA27

5F136FA03

5F136GA06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】冷却性能の向上と製造容易性を両立する放熱部材を提供する。
【解決手段】放熱部材は、ベース部と、ベース部から第３方向一方側Ｘ１，Ｘ２に突出し、かつ、第１方向に延びるフィン３０を第２方向Ｙ１，Ｙ２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３Ａを有する。前記フィンは、第１方向かつ第３方向Ｚ１，Ｚ２に広がり、第２方向に厚みを有する側板部３０１と、前記側板部の第３方向一方側Ｚ１端部に設けられ、前記ベース部と第３方向に対向する天板部３０２と、前記側板部の第３方向他方側Ｚ２端部に設けられ、前記ベース部と第３方向に対向する底板部３０３と、の少なくとも一方を有する。前記フィン群は、第２方向に隣接する前記天板部と前記底板部との少なくとも一方が連結することで構成される。第１方向に隣接する前記フィン群は、第２方向に延びる間隔を空けて配置される。
【選択図】図４

【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、
前記ベース部から第３方向一方側に突出し、かつ第１方向に延びるフィンを第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と、
を有し、
前記フィンは、第１方向かつ第３方向に広がり、第２方向に厚みを有する側板部を有し、
前記フィンは、前記側板部の第３方向一方側端部に設けられ、前記ベース部と第３方向に対向する天板部と、前記側板部の第３方向他方側端部に設けられ、前記ベース部と第３方向に対向する底板部と、の少なくとも一方を有し、
前記フィン群は、第２方向に隣接する前記天板部と前記底板部との少なくとも一方が連結することで構成され、
第１方向に隣接する前記フィン群は、第２方向に延びる間隔を空けて配置される、放熱部材。

【請求項2】

第１方向に隣接する前記フィン群のうち上流側を第１フィン群、下流側を第２フィン群とし、
第１方向に沿う方向に視て、前記第１フィン群における第２方向に隣接する前記側板部の間に、前記第２フィン群における前記側板部が配置される、請求項１に記載の放熱部材。

【請求項3】

第３方向に視て、前記複数のフィン群において、前記フィンの第１方向に対する傾き角度は０度で同一であり、
第３方向に視て、前記フィン群の第２方向一方側端部の第２方向位置がずれている、請求項１に記載の放熱部材。

【請求項4】

第３方向に視て、前記複数のフィン群において、前記フィンの第１方向に対する傾き角度は同じ方向の所定角度で同一であり、
第３方向に視て、前記フィン群の第２方向一方側端部の第２方向位置が一致している、請求項１に記載の放熱部材。

【請求項5】

第３方向に視て、前記複数のフィン群において、前記フィンの第１方向に対する傾き角度は、第１方向一方側に向かうにつれて、交互に正の所定角度と負の所定角度となっている、請求項１に記載の放熱部材。

【請求項6】

前記側板部の少なくともいずれかには、
第２方向に貫通するスリットと、
前記スリットの下流側に配置されて第２方向に折れ曲がる折り曲げ部と、
が設けられる、請求項１に記載の放熱部材。

【請求項7】

前記側板部の少なくともいずれかには、第１方向一方側に対向する対向面を有するスポイラーが設けられる、請求項１に記載の放熱部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、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】特開２００９－８８０５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の放熱部材では、冷却性能の向上とともに、製造の容易性が課題となる可能性がある。

【0005】

上記状況に鑑み、本開示は、冷却性能の向上と製造容易性を両立す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、前記ベース部から第３方向一方側に突出し、かつ第１方向に延びるフィンを第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と、を有する。前記フィンは、第１方向かつ第３方向に広がり、第２方向に厚みを有する側板部を有する。前記フィンは、前記側板部の第３方向一方側端部に設けられ、前記ベース部と第３方向に対向する天板部と、前記側板部の第３方向他方側端部に設けられ、前記ベース部と第３方向に対向する底板部と、の少なくとも一方を有する。前記フィン群は、第２方向に隣接する前記天板部と前記底板部との少なくとも一方が連結することで構成される。第１方向に隣接する前記フィン群は、第２方向に延びる間隔を空けて配置される。

【発明の効果】

【0007】

本開示の例示的な放熱部材によれば、冷却性能の向上と製造容易性を両立することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本開示の第１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方向一方側から第２方向他方側へ視た側面図である。

【図3】図３は、放熱部材の第３方向一方側から第３方向他方側へ視た平面図である。

【図4】図４は、フィン群の一部を示す斜視図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る放熱部材の一部における平面断面図である

【図6】図６は、第２実施形態に係る放熱部材の第３方向一方側から第３方向他方側へ視た平面図である。

【図7】図７は、第２実施形態に係る放熱部材の一部における平面断面図である。

【図8】図８は、第３実施形態に係る放熱部材の第３方向一方側から第３方向他方側へ視た平面図である。

【図9】図９は、第３実施形態に係る放熱部材の一部における平面断面図である。

【図10】図１０は、第４実施形態に係る放熱部材の第３方向一方側から第３方向他方側へ視た平面図である。

【図11】図１１は、第４実施形態に係る放熱部材の一部における平面断面図である。

【図12】図１２は、第５実施形態に係る放熱部材の側面図である。

【図13】図１３は、図１２に示す放熱部材におけるフィン群の一部を拡大した斜視図である。

【図14】図１４は、図１２に示す放熱部材におけるフィン群の一部における平面断面図である。

【図15】図１５は、第６実施形態に係る放熱部材の側面図である。

【図16】図１６は、スポイラーの構成を示す側面図である。

【図17】図１７は、本開示の各種実施形態に係るシミュレーション結果の一例を示すグラフである。

【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。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。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。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．第１実施形態＞
図１は、本開示の第１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方向一方側から第２方向他方側へ視た側面図である。図３は、放熱部材１の第３方向一方側から第３方向他方側へ視た平面図である。

【0012】

放熱部材１は、第１方向に配置される複数の発熱体４Ａ，４Ｂ，４Ｃ（図２）を冷却する装置である。発熱体４Ａ，４Ｂ，４Ｃ（以下、４Ａ等）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し、単数であってもよい。

【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、フィン群３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ，３Ｇ（以下、３Ａ等）を有する。なお、フィン群の個数は複数であればよく、７個に限らない。

【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、例えば銅合金から構成される。

【0015】

フィン群３Ａ等は、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３Ａ等は、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４Ａ等は、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）。最も上流側に配置されるフィン群３Ａよりも上流側から冷媒Ｗがフィン群３Ａに供給されることで、冷媒Ｗは、フィン群３Ａ等を順に流れ、最も下流側に配置されるフィン群３Ｇから下流側へ排出される。このとき、発熱体４Ａ等から発生した熱は、それぞれベース部２およびフィン群３Ａ等を介して冷媒Ｗに移動する。これにより、発熱体４Ａ等が冷却される。

【0017】

ここで、放熱フィン部１０（フィン群３Ａ等）の具体的な形成方法について説明する。なお、ここではフィン群３Ａについて、図４を参照して代表的に説明するが、他のフィン群３Ｂ等もフィン群３Ａと同様である。図４は、フィン群３Ａの一部を示す斜視図である。

【0018】

フィン群３Ａは、フィン３０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３０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。

【0019】

フィン３０は、側板部３０１と、天板部３０２と、底板部３０３と、を有する。側板部３０１は、第１方向かつ第３方向に広がり、かつ第２方向に厚みを有する板状である。

【0020】

天板部３０２は、側板部３０１の第３方向一方側端部から第２方向他方側へ曲げられて形成される。すなわち、天板部３０２は、側板部３０１の第３方向一方側端部に設けられる。底板部３０３は、側板部３０１の第３方向他方側端部から第２方向他方側へ折り曲げられて形成される。すなわち、底板部３０３は、側板部３０１の第３方向他方側端部に設けられる。天板部３０２と底板部３０３とは、第３方向に対向する。これにより、フィン３０は、第１方向に直交する切断面で、直線状に延びる第１部分と第１部分の両端部から直角に同じ方向へ延びて互いに対向する第２部分とを有する形状の断面を有する。なお、上記直角とは、厳密な「直角」でなくてもよい。フィン３０が後述するようにベース部２に固定される状態で、天板部３０２および底板部３０３は、ベース部２と第３方向に対向する。

【0021】

フィン３０が第２方向に複数配置されて、カシメにより一体化されることで、フィン群３Ａが形成される。なお、フィン３０は、溶接または溶着などにより一体化されてもよい。このとき、第２方向に隣接する天板部３０２同士、底板部３０３同士が連結される。形成されたフィン群３Ａ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。これにより、フィンを１枚ずつベース部２に対して固定してフィン群を形成する場合に比べて、作業性が大きく向上する。なお、天板部３０２と底板部３０３の一方は必ずしも設けなくてもよい。すなわち、フィン３０は、天板部３０２と底板部３０３の少なくとも一方を有すればよい。そして、フィン群３Ａ等は、第２方向に隣接する天板部３０２と底板部３０３との少なくとも一方が連結することで構成される。ただし、天板部３０２と底板部３０３の両方を設けるほうが、第２方向に隣接するフィン３０同士を連結しやすい。

【0022】

カシメ等によりフィン３０を連結して形成されたフィン群３Ａ等は、第１方向に並ぶようにそれぞれベース部２に固定される。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、かつ第１方向に延びるフィン３０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３Ａ等を有する。

【0023】

このとき、第１方向に隣接するフィン群（３Ａ，３Ｂ）、（３Ｂ，３Ｃ）（３Ｃ，３Ｄ）、（３Ｄ，３Ｅ）、（３Ｅ，３Ｆ）、（３Ｆ，３Ｇ）は、第２方向に延びる間隔Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６を空けて配置される。

【0024】

ここで、図５は、第１実施形態に係る放熱部材１の一部における平面断面図である。より具体的には、図５は、フィン群３Ａ，３Ｂの一部を第３方向に垂直な切断面で切断した状態を第３方向一方側から第３方向他方側へ視た図である。図５に示すように、フィン群３Ａにおけるフィン３０の側板部３０１Ａと、フィン群３Ｂにおけるフィン３０の側板部３０１Ｂと、は、第１方向に視て重なっている。フィン群３Ａ，３Ｂそれぞれにおいて、第２方向に隣接する側板部３０１Ａ，３０１Ｂ間に流路３１Ａ，３１Ｂが形成される。側板部３０１Ａ，３０１Ｂの上記のような配置により、流路３１Ａの第２方向全体が流路３１Ｂの第２方向全体と第１方向に視て重なっている。

【0025】

図５に矢印で冷媒Ｗの流れを示す。上流側の流路３１Ａを流れた冷媒Ｗは、間隔Ｓ１に流れ込み、そのまま第１方向に隣接する下流側の流路３１Ｂに流れ込むことも可能であるし、間隔Ｓ１を介して第２方向にずれた流路３１Ｂに流れ込むことも可能である。なお、このようなフィン群３Ａ，３Ｂにおける流路構成は、他のフィン群３Ｃ等における流路構成でも同様である。

【0026】

このように本実施形態では、天板部３０２と底板部３０３との少なくとも一方を有するフィン３０を連結することでフィン群３Ａ等を製造してから、複数のフィン群３Ａ等をベース部２に固定して第１方向に並べることで、第１方向に隣接するフィン群３Ａ，３Ｂ等の間に間隔Ｓ１等を設けた放熱部材１を容易に製造することができる。間隔Ｓ１等を設けることで、フィン３０間に形成される上流側の流路３１Ａ等を流れた冷媒Ｗが第２方向にずれた下流側の流路３１Ｂ等に流れ込むことが可能となり、間隔Ｓ１等において乱流が発生しやすい。これにより、速度・温度境界層の破壊が行われ、流路における冷媒Ｗの混合が促進され、側板部３０１の壁面近傍の冷媒温度が低下し、冷却性能が向上される。すなわち、冷却性能の向上と製造容易性とが両立可能となる。

【0027】

＜２．第２実施形態＞
次に、本開示の第２実施形態について説明する。図６は、第２実施形態に係る放熱部材１の第３方向一方側から第３方向他方側へ視た平面図である。第２実施形態では、先述した第１実施形態（図３）と比較して、第３方向に視て、複数のフィン群３Ａ等において、フィン３０の第１方向に対する傾き角度が０度で同一であることは第１実施形態と同様である。

【0028】

一方、第２実施形態では、第３方向に視て、フィン群３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｇの第２方向一方側端部の第２方向位置は一致し、フィン群３Ｂ，３Ｄ，３Ｆの第２方向一方側端部の第２方向位置は一致する。そして、フィン群３Ｂ，３Ｄ，３Ｆの第２方向一方側端部の第２方向位置は、フィン群３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｇの第２方向一方側端部の第２方向位置に対して第２方向一方側にずれＤだけずれている。第１実施形態では、フィン群３Ａ等の第２方向一方側端部の第２方向位置は一致している。

【0029】

すなわち、第２実施形態では、第３方向に視て、フィン群３Ａ等の第２方向一方側端部の第２方向位置がずれている。

【0030】

図７は、第２実施形態に係る放熱部材１の一部における平面断面図である。より具体的には、図７は、フィン群３Ａ，３Ｂ，３Ｃの一部を第３方向に垂直な切断面で切断した状態を第３方向一方側から第３方向他方側へ視た図である。

【0031】

図７に示すように、第１方向に視て、上流側のフィン群３Ａにおける第２方向に隣接する側板部３０１Ａの間に、下流側のフィン群３Ｂにおける側板部３０１Ｂが配置される。同様に、上流側のフィン群３Ｂにおける第２方向に隣接する側板部３０１Ｂの間に、下流側のフィン群３Ｃにおける側板部３０１Ｃが配置される。なお、フィン群３Ｃよりも下流側の構成についても同様である。

【0032】

すなわち、第１方向に隣接するフィン群３Ａ，３Ｂ等のうち上流側を第１フィン群３Ａ等、下流側を第２フィン群３Ｂ等とし、第１方向に沿った方向に視て、第１フィン群３Ａ等における第２方向に隣接する側板部３０１Ａ等の間に、第２フィン群３Ｂ等における側板部３０１Ｂ等が配置される。これにより、第１フィン群３Ａ等における流路３１Ａ等と第２フィン群３Ｂ等における流路３１Ｂ等とが第２方向にずれるため、流路３１Ａ等から流出した冷媒Ｗが側板部３０１Ｂ等の第１方向他方側端面に当たることで流れが乱れるなどにより、間隔Ｓ１等において乱流が発生しやすくなり、冷却性能がより向上される。そして、本実施形態では、先述したフィン群３Ａ等の構成により、上流側と下流側の流路が第２方向にずれた構成を容易に製造できる。

【0033】

＜３．第３実施形態＞
次に、本開示の第３実施形態について説明する。図８は、第３実施形態に係る放熱部材１の第３方向一方側から第３方向他方側へ視た平面図である。

【0034】

第３実施形態では、第３方向に視て、複数のフィン群３Ａ等において、フィン３０の第１方向に対する傾き角度αは同じ方向の所定角度で同一である。また、第３方向に視て、フィン群３Ａ等の第２方向一方側端部の第２方向位置Ｐ１が一致している。

【0035】

図９は、第３実施形態に係る放熱部材１の一部における平面断面図である。より具体的には、図９は、フィン群３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの一部を第３方向に垂直な切断面で切断した状態を第３方向一方側から第３方向他方側へ視た図である。

【0036】

図９に示すように、第１方向一方側かつ第２方向一方側に傾斜する方向に視て、上流側のフィン群３Ａにおける第２方向に隣接する側板部３０１Ａの間に、下流側のフィン群３Ｂにおける側板部３０１Ｂが配置される。同様に、上流側のフィン群３Ｂにおける第２方向に隣接する側板部３０１Ｂの間に、下流側のフィン群３Ｃにおける側板部３０１Ｃが配置される。同様に、上流側のフィン群３Ｃにおける第２方向に隣接する側板部３０１Ｃの間に、下流側のフィン群３Ｄにおける側板部３０１Ｄが配置される。なお、フィン群３Ｄよりも下流側の構成についても同様である。すなわち、第１方向に隣接するフィン群３Ａ，３Ｂ等のうち上流側を第１フィン群３Ａ等、下流側を第２フィン群３Ｂ等とし、第１方向に沿った方向に視て、第１フィン群３Ａ等における第２方向に隣接する側板部３０１Ａ等の間に、第２フィン群３Ｂ等における側板部３０１Ｂ等が配置される。上記第１方向に沿った方向は、第１方向に対して傾斜した方向も含まれる。

【0037】

第２方向に隣接する側板部３０１Ａ，３０１Ｂ，３０１Ｃ，３０１Ｄそれぞれの間に流路３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄが形成される。流路３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは、第１方向一方側かつ第２方向一方側に傾く。上流側の流路３１Ａと下流側の流路３１Ｂ、上流側の流路３１Ｂと下流側の流路３１Ｃ、上流側の流路３１Ｃと下流側の流路３１Ｄは、それぞれ第２方向にずれる。本実施形態では、先述したフィン群３Ａ等の構成により、流路が上記のように第２方向にずれた構成を容易に製造できる。流路が第２方向にずれた構成を実現することで、流路３１Ａ等から流出した冷媒Ｗが側板部３０１Ｂ等の第１方向他方側端面に当たることで流れが乱れるなどにより、乱流が発生しやすくなる。

【0038】

＜４．第４実施形態＞
次に、本開示の第４実施形態について説明する。図１０は、第４実施形態に係る放熱部材１の第３方向一方側から第３方向他方側へ視た平面図である。

【0039】

第４実施形態では、フィン群３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｇにおいてフィン３０の第１方向に対する傾き角度は正の所定角度αであり、フィン群３Ｂ，３Ｄ，３Ｆにおいてフィン３０の第１方向に対する傾き角度は負の所定角度βである。すなわち、第３方向に視て、複数のフィン群３Ａ等において、フィン３０の第１方向に対する傾き角度は、第１方向一方側に向かうにつれて、交互に正の所定角度と負の所定角度となっている。

【0040】

図１１は、第４実施形態に係る放熱部材１の一部における平面断面図である。より具体的には、図１１は、フィン群３Ａ，３Ｂ，３Ｃの一部を第３方向に垂直な切断面で切断した状態を第３方向一方側から第３方向他方側へ視た図である。

【0041】

フィン群３Ａにおいて第２方向に隣接する側板部３０１Ａの間に形成される流路３１Ａは、第１方向一方側かつ第２方向一方側に傾き、フィン群３Ｂにおいて第２方向に隣接する側板部３０１Ｂの間に形成される流路３１Ｂは、第１方向一方側かつ第２方向他方側に傾き、フィン群３Ｃにおいて第２方向に隣接する側板部３０１Ｃの間に形成される流路３１Ｃは、第１方向一方側かつ第２方向一方側に傾く。これにより、上流側の流路３１Ａ（３１Ｂ）を流れた冷媒は下流側の流路３１Ｂ（３１Ｃ）により流れ方向を変化させられるため、下流側の流路において乱流が発生しやすくなり、冷却性能をより向上させることができる。

【0042】

なお、第３、第４実施形態では、第３方向に視て、複数のフィン群３Ａ等におけるフィン群ごとに、フィン３０は、第１方向に対して正の所定角度と負の所定角度のいずれかの傾き角度で傾いており、第３方向に視て、複数のフィン群３Ａ等において、フィン群の第２方向一方側端部の第２方向位置が一致している。第４実施形態においては、フィン群３Ａ等の第２方向一方側端部の第２方向位置Ｐ２が一致している（図１０）。これにより、フィン３０を第１方向に対して傾けた構成であっても、フィン群３Ａ等の第２方向一方側端部の第２方向位置が一致しているため、ベース部２の第２方向幅が長くなることを抑制し、ベース部２のサイズが大きくなることを抑制できる。

【0043】

＜５．第５実施形態＞
次に、第５実施形態について説明する。図１２は、第５実施形態に係る放熱部材１の側面図である。放熱部材１においては、下流側ほど、フィン３０における境界層の発達、あるいは冷媒Ｗの温度上昇により、発熱体４Ａ等の冷却性能が低下する。そこで、第５実施形態では、重点的に冷却を実施するフィン群に折り曲げ部３２およびスリット３３を設けている。図１２の例では、折り曲げ部３２およびスリット３３を設ける対象として、フィン群３Ｄ，３Ｆ，３Ｇとしている。なお、図１２は、先述した第４実施形態の構成に折り曲げ部３２およびスリット３３を追加した例としているが、第１，２，３実施形態に対して適用してもよい。

【0044】

図１３は、図１２に示す放熱部材１におけるフィン群３Ｄの一部を拡大した斜視図である。図１３に示すように、フィン３０の側板部３０１に折り曲げ部３２およびスリット３３が設けられる。スリット３３は、側板部３０１を第２方向に貫通する。折り曲げ部３２は、スリット３３の第１方向一方側に隣接して設けられ、第２方向に折れ曲がって形成される。なお、折り曲げ部３２は、側板部３０１から第２方向に突起する突起部とも捉えられる。図１３に示すように折り曲げ部３２は、第１方向一方側に向かうにつれて第２方向一方側、第２方向他方側に交互に突起する。

【0045】

図１４は、図１２に示す放熱部材１におけるフィン群３Ｄの一部における平面断面図である。より具体的には、図１４は、フィン群３Ｄの一部を第３方向に垂直な切断面で切断した状態を第３方向一方側から第３方向他方側へ視た図である。図１４には、冷媒Ｗの流れを一部、矢印で示す。

【0046】

このように本実施形態では、側板部３０１の少なくともいずれかには、第２方向に貫通するスリット３３と、スリット３３の下流側に配置されて第２方向に折れ曲がる折り曲げ部３２と、が設けられる。このようなスリット３３と折り曲げ部３２により側板部３０１での速度・温度境界層が破壊され、フィン３０の冷却性能を向上させることができる。

【0047】

＜６．第６実施形態＞
次に、第６実施形態について説明する。図１５は、第６実施形態に係る放熱部材１の側面図である。第６実施形態では、第５実施形態で述べた理由と同様に、重点的に冷却を実施するフィン群においてスポイラー５を設けている。図１５の例では、スポイラー５を設ける対象として、フィン群３Ｄ，３Ｆ，３Ｇとしている。なお、第６実施形態は、第１から第５実施形態のいずれにも適用可能である。

【0048】

ここで、図１６には、スポイラー５の構成を示す側面図である。スポイラー５は、側板部３０１を第２方向に貫通する開口部５０を有する。スポイラー５は、突出部５１，５２を有する。突出部５１，５２は、開口部５０の縁において、同じ第２方向他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５０および突出部５１，５２は、側板部３０１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５２は、突出部５１よりも第１方向他方側に配置される。

【0049】

突出部５１，５２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
５１Ｓ，５２Ｓを有する。スポイラー５は、対向面５１Ｓ，５２Ｓにより冷媒Ｗの流れを妨げる機能を有する。対向面５１Ｓ，５２Ｓ付近に冷媒Ｗの乱流を発生させやすくなり、フィン３０による冷却性能を向上させることができる。すなわち、本実施形態では、側板部３０１（フィン３０）の少なくともいずれかには、第１方向一方側に対向する対向面５１Ｓ，５２Ｓを有するスポイラー５が設けられる。なお、突出部５１，５２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５１，５２によりベース部２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。

【0050】

＜７．シミュレーション結果＞
ここで、図１７は、本開示の各種実施形態に係るシミュレーション結果の一例を示すグラフである。図１７は、圧力損失Ｐｌｏｓｓと熱抵抗Ｒｔｈｍａｘとの関係を示し、×は第１方向に分割しない形態のフィン群（間隔Ｓ１等を設けない）を用いた構成、白塗り◇は第１実施形態、黒塗り◇は第２実施形態、白塗り□は第３実施形態、白塗り〇は第４実施形態を示す。なお、Ｒｔｈｍａｘは、発熱体４Ａ，４Ｂ，４Ｃの中で最も温度が高い発熱体の箇所の熱抵抗を示す。このように、フィン群を第１方向に分割する本開示の構成により、熱抵抗が低下、すなわち冷却性能が向上することが分かる。

【0051】

また、図１７において、黒塗り〇は第４実施形態に対して第５実施形態を適用した構成、破線〇は第４実施形態に対して第６実施形態を適用した構成を示す。このように、スリットおよび折り曲げ部、あるいはスポイラーを追加することで、熱抵抗がさらに低下、すなわち冷却性能がさらに向上することが分かる。ただし、圧力損失は上昇するため、設置条件に応じてフィン構造を設定する必要がある。

【0052】

＜８．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。

【0053】

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。

【0054】

＜９．付記＞
以上のように、本開示の一態様に係る放熱部材（１）は、冷媒（Ｗ）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（２）と、前記ベース部から第３方向一方側に突出し、かつ第１方向に延びるフィン（３０）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（３Ａ等）と、を有する。
前記フィンは、第１方向かつ第３方向に広がり、第２方向に厚みを有する側板部（３０１）を有する。前記フィンは、前記側板部の第３方向一方側端部に設けられ、前記ベース部と第３方向に対向する天板部（３０１）と、前記側板部の第３方向他方側端部に設けられ、前記ベース部と第３方向に対向する底板部（３０２）と、の少なくとも一方を有する。
前記フィン群は、第２方向に隣接する前記天板部と前記底板部との少なくとも一方が連結することで構成される。第１方向に隣接する前記フィン群は、第２方向に延びる間隔（Ｓ１等）を空けて配置される（第１の構成）。

【0055】

また、上記第１の構成において、第１方向に隣接する前記フィン群のうち上流側を第１フィン群、下流側を第２フィン群とし、第１方向に沿う方向に視て、前記第１フィン群における第２方向に隣接する前記側板部の間に、前記第２フィン群における前記側板部が配置される構成としてもよい（第２の構成）。

【0056】

また、上記第１または第２の構成において、第３方向に視て、前記複数のフィン群において、前記フィンの第１方向に対する傾き角度は０度で同一であり、第３方向に視て、前記フィン群の第２方向一方側端部の第２方向位置がずれている構成としてもよい（第３の構成）。

【0057】

また、上記第１または第２の構成において、第３方向に視て、前記複数のフィン群において、前記フィンの第１方向に対する傾き角度は同じ方向の所定角度で同一であり、第３方向に視て、前記フィン群の第２方向一方側端部の第２方向位置が一致している構成としてもよい（第４の構成）。

【0058】

また、上記第１または第２の構成において、第３方向に視て、前記複数のフィン群において、前記フィンの第１方向に対する傾き角度は、第１方向一方側に向かうにつれて、交互に正の所定角度と負の所定角度となっている構成としてもよい（第５の構成）。

【0059】

また、上記第１から第５のいずれかの構成において、前記側板部の少なくともいずれかには、第２方向に貫通するスリット（３３）と、前記スリットの下流側に配置されて第２方向に折れ曲がる折り曲げ部（３２）と、が設けられる構成としてもよい（第６の構成）。

【0060】

また、上記第１から第６のいずれかの構成において、前記側板部の少なくともいずれかには、第１方向一方側に対向する対向面（５１Ｓ，５２Ｓ）を有するスポイラー（５）が設けられる構成としてもよい（第７の構成）。

【産業上の利用可能性】

【0061】

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】

【0062】

１ 放熱部材
２ ベース部
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ，３Ｇ フィン群
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ 発熱体
５ 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 フィン
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ 流路
３２ 折り曲げ部
３３ スリット
５０ 開口部
５１，５２ 突出部
５１Ｓ，５２Ｓ 対向面
３０１ 側板部
３０１Ａ，３０１Ｂ，３０１Ｃ，３０１Ｄ 側板部
３０２ 天板部
３０３ 底板部
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６ 間隔
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】

【図17】