(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-10
(45)【発行日】2023-10-18
(54)【発明の名称】冷却装置
(51)【国際特許分類】
H01L 23/36 20060101AFI20231011BHJP
H01L 23/473 20060101ALI20231011BHJP
H05K 7/20 20060101ALI20231011BHJP
【ＦＩ】
H01L23/36 Z
H01L23/46 Z
H05K7/20 N
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2019227396
(22)【出願日】2019-12-17
(65)【公開番号】P2021097134
(43)【公開日】2021-06-24
【審査請求日】2022-09-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000004455
【氏名又は名称】株式会社レゾナック
(74)【代理人】
【識別番号】100104880
【弁理士】
【氏名又は名称】古部 次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100125346
【弁理士】
【氏名又は名称】尾形 文雄
(74)【代理人】
【識別番号】100173598
【弁理士】
【氏名又は名称】高梨 桜子
(72)【発明者】
【氏名】田村 忍
【審査官】河合 俊英
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２１６５１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１６５２９８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２３／３６
Ｈ０１Ｌ ２３／４７３
Ｈ０５Ｋ ７／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
板状であって板面に直交する方向に並んだ複数のフィンを有する冷却装置であって、前記フィンにおける、板面に平行な長手方向の端部であって冷却液の入口側の端部に、短手方向に並んだ複数の凹部であって当該長手方向の端面における前記複数のフィンの並び方向の全域から長手方向に凹んだ凹部が形成されている
冷却装置。
【請求項2】
前記凹部の前記短手方向の大きさは、前記複数のフィンのフィン間の距離よりも大きい請求項１に記載の冷却装置。
【請求項3】
前記複数の凹部の合計面積をＳ、前記複数のフィンのフィン間の距離をｗ、前記フィンの短手方向の大きさをｈ、とした場合に、Ｓ／２＞ｗ×ｈ
である
請求項１又は２に記載の冷却装置。
【請求項4】
前記複数の凹部における前記長手方向の大きさは、前記短手方向の一方の端部側に配置される発熱体から遠ざかるに従って大きくなっている請求項１から３のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項5】
前記複数の凹部の内の隣り合う凹部にて形成される前記フィンの先端部は、前記板面に対して屈曲している請求項１から４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項6】
前記フィンの複数の先端部の内の一の先端部の屈曲方向と、当該一の先端部とは異なる他の先端部の屈曲方向とは、板面に対して逆である請求項５に記載の冷却装置。
【請求項7】
板状であって板面に直交する方向に並んだ複数のフィンを有する冷却装置であって、
前記フィンにおける、板面に平行な長手方向の端部であって冷却液の入口側の端部に、短手方向に並んだ複数の凹部が形成され、
前記凹部の前記短手方向の大きさは、前記複数のフィンのフィン間の距離よりも大きい冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、冷却装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電気自動車、ハイブリッド自動車、電車などに搭載される電力制御装置に用いられるＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などのパワーデバイス（半導体素子）を冷却する液冷式冷却装置として、複数のフィンを有する冷却装置が提案されている。そして、この種の冷却装置において、フィンに異物が詰まると冷媒の流量が少なくなり冷却効率が低下するため、冷却効率が低下することを抑制する技術が提案されている。
例えば、特許文献１に記載された冷却器は以下のように構成されている。第１フィン群と第２フィン群を備え、第１フィン群は、流路の上流側に配置されており、流路の横断面の長手方向に並んでいるとともに冷媒の流れ方向に延びている。第２フィン群は、第１フィン群の下流側に配置されており、長手方向に並んでいるとともに冷媒の流れ方向に延びており、各フィンが、流路断面の短手方向で対向する流路内面の夫々に接している。第２フィン群のピッチが第１フィン群のピッチよりも大きい。
例えば、特許文献１に記載された冷却器は以下のように構成されている。第１フィン群と第２フィン群を備え、第１フィン群は、流路の上流側に配置されており、流路の横断面の長手方向に並んでいるとともに冷媒の流れ方向に延びている。第２フィン群は、第１フィン群の下流側に配置されており、長手方向に並んでいるとともに冷媒の流れ方向に延びており、各フィンが、流路断面の短手方向で対向する流路内面の夫々に接している。第２フィン群のピッチが第１フィン群のピッチよりも大きい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－４５８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
冷却性能を向上させるために、隣接するフィン間の距離を小さくし、フィンの枚数を多くすることが考えられる。フィン間の距離を小さくする場合には、異物が詰まり易くなり、冷媒が流れ難くなり易くなる。冷媒が流れ難くなると、フィンの枚数を多くしたとしても、却って冷却性能が悪化するおそれがある。
本発明は、フィン間の距離を小さくすることでフィンの枚数を多くして冷却性能を向上させることができる冷却装置を提供することを目的とする。
本発明は、フィン間の距離を小さくすることでフィンの枚数を多くして冷却性能を向上させることができる冷却装置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】
【0005】
かかる目的のもと完成させた本発明は、板状であって板面に直交する方向に並んだ複数のフィンを有する冷却装置であって、前記フィンにおける、板面に平行な長手方向の端部であって冷却液の入口側の端部に、短手方向に並んだ複数の凹部が形成されている冷却装置である。
ここで、前記凹部の前記短手方向の大きさは、前記複数のフィンのフィン間の距離よりも大きくても良い。
また、前記複数の凹部の合計面積をＳ、前記複数のフィンのフィン間の距離をｗ、前記フィンの短手方向の大きさをｈ、とした場合に、Ｓ／２＞ｗ×ｈであっても良い。
また、前記複数の凹部における前記長手方向の大きさは、前記短手方向の一方の端部側に配置される発熱体から遠ざかるに従って大きくなっていても良い。
また、前記複数の凹部の内の隣り合う凹部にて形成される前記フィンの先端部は、前記板面に対して屈曲していても良い。
また、前記フィンの複数の先端部の内の一の先端部の屈曲方向と、当該一の先端部とは異なる他の先端部の屈曲方向とは、板面に対して逆であっても良い。
ここで、前記凹部の前記短手方向の大きさは、前記複数のフィンのフィン間の距離よりも大きくても良い。
また、前記複数の凹部の合計面積をＳ、前記複数のフィンのフィン間の距離をｗ、前記フィンの短手方向の大きさをｈ、とした場合に、Ｓ／２＞ｗ×ｈであっても良い。
また、前記複数の凹部における前記長手方向の大きさは、前記短手方向の一方の端部側に配置される発熱体から遠ざかるに従って大きくなっていても良い。
また、前記複数の凹部の内の隣り合う凹部にて形成される前記フィンの先端部は、前記板面に対して屈曲していても良い。
また、前記フィンの複数の先端部の内の一の先端部の屈曲方向と、当該一の先端部とは異なる他の先端部の屈曲方向とは、板面に対して逆であっても良い。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、フィン間の距離を小さくして冷却性能を向上させることができる冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１の実施形態に係る液冷式冷却装置の斜視図である。
【図4】（ａ）は、放熱器における入口ジョイント側の端部の一例を示す斜視図である。（ｂ）は、放熱器を、（ａ）のIVb方向に見た図である。
【図5】放熱器における入口ジョイント側の端部に異物が詰まった状態の一例を示す斜視図である。
【図6】（ａ）は、第２の実施形態に係る放熱器における入口ジョイント側の端部の一例を示す斜視図である。（ｂ）は、放熱器を、（ａ）のVIb方向に見た図である。
【図7】（ａ）は、第３の実施形態に係る放熱器における入口ジョイント側の端部の一例を示す斜視図である。（ｂ）は、放熱器を、（ａ）のVIIb方向に見た図である。
【図8】（ａ）及び（ｂ）は、第３の実施形態に係る放熱器における入口ジョイント側の端部の変形例一例を示す斜視図である。
【図9】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、放熱器における入口ジョイント側の端部の変形例の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る液冷式冷却装置１の斜視図である。
図２は、図１のII－II部の断面図である。
図３は、図２のIII－III部の断面図である。
実施の形態に係る液冷式冷却装置１は、矩形状の複数のフィン１１を有する放熱器１０と、放熱器１０を収納するケース２０と、を備えている。また、液冷式冷却装置１は、ケース２０の外部から内部に冷却液を流入させる入口ジョイント３０と、ケース２０の内部から外部に冷却液を流出させる出口ジョイント４０と、を備えている。以下では、矩形状のフィン１１の長手方向を左右方向、フィン１１の短手方向を上下方向、複数のフィン１１の並び方向を前後方向と称する場合がある。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る液冷式冷却装置１の斜視図である。
図２は、図１のII－II部の断面図である。
図３は、図２のIII－III部の断面図である。
実施の形態に係る液冷式冷却装置１は、矩形状の複数のフィン１１を有する放熱器１０と、放熱器１０を収納するケース２０と、を備えている。また、液冷式冷却装置１は、ケース２０の外部から内部に冷却液を流入させる入口ジョイント３０と、ケース２０の内部から外部に冷却液を流出させる出口ジョイント４０と、を備えている。以下では、矩形状のフィン１１の長手方向を左右方向、フィン１１の短手方向を上下方向、複数のフィン１１の並び方向を前後方向と称する場合がある。
【0009】
液冷式冷却装置１は、平板状の絶縁部材Ｉを介してケース２０の外面（本実施の形態においては上面）に装着された発熱体Ｐを、ケース２０の内部に流通させる冷却液及び放熱器１０を用いて冷却する装置である。発熱体Ｐは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor））等のパワー半導体デバイスであることを例示することができる。また、発熱体Ｐは、ＩＧＢＴと、このＩＧＢＴを制御する制御回路とがパッケージ化されたＩＧＢＴモジュールや、このＩＧＢＴモジュールと自己保護機能とがパッケージ化されたインテリジェントパワーモジュールであることを例示することができる。
【0010】
（ケース２０）
ケース２０は、絶縁部材Ｉを介して発熱体Ｐが装着されるケース本体２１と、ケース本体２１の開口部を覆うカバー２２とを備えている。
ケース本体２１は、平板状の頂部２１ａと、頂部２１ａにおける各端部から頂部２１ａに直交する方向に下方に突出した側部２１ｂと、側部２１ｂにおける各端部から側部２１ｂに直交する方向に外側に突出したフランジ部２１ｃとを有している。頂部２１ａにおける、側部２１ｂが設けられた側と反対側の面（上面）の中央部に、絶縁部材Ｉを介して発熱体Ｐが装着される。そして、頂部２１ａにおける、絶縁部材Ｉ及び発熱体Ｐが配置される部位よりも左右方向それぞれの外側には、ケース２０の内部と外部とを連通するように貫通された、入口用貫通孔２１ｄと出口用貫通孔２１ｅとが形成されている。
ケース２０は、絶縁部材Ｉを介して発熱体Ｐが装着されるケース本体２１と、ケース本体２１の開口部を覆うカバー２２とを備えている。
ケース本体２１は、平板状の頂部２１ａと、頂部２１ａにおける各端部から頂部２１ａに直交する方向に下方に突出した側部２１ｂと、側部２１ｂにおける各端部から側部２１ｂに直交する方向に外側に突出したフランジ部２１ｃとを有している。頂部２１ａにおける、側部２１ｂが設けられた側と反対側の面（上面）の中央部に、絶縁部材Ｉを介して発熱体Ｐが装着される。そして、頂部２１ａにおける、絶縁部材Ｉ及び発熱体Ｐが配置される部位よりも左右方向それぞれの外側には、ケース２０の内部と外部とを連通するように貫通された、入口用貫通孔２１ｄと出口用貫通孔２１ｅとが形成されている。
【0011】
カバー２２は、平板状であり、かつ、矩形状であり、ケース本体２１のフランジ部２１ｃよりも大きい。カバー２２における４つの角部には、液冷式冷却装置１を他の部材に取り付けるためのボルト等を通す貫通孔２２１が形成されている。
【0012】
ケース２０は、ケース本体２１のフランジ部２１ｃとカバー２２とがろう付されることで、内部に放熱器１０を収納可能なように箱状に構成される。ケース本体２１及びカバー２２は、アルミニウムブレージングシートを使用して成形されることを例示することができる。その際、少なくとも、互いに対向する一面にろう材層が位置する。
そして、ケース本体２１とカバー２２とがろう付されることで、ケース２０内における入口用貫通孔２１ｄよりも下方には流入側空間２３が形成され、ケース２０内における出口用貫通孔２１ｅよりも下方には流出側空間２４が形成される。
そして、ケース本体２１とカバー２２とがろう付されることで、ケース２０内における入口用貫通孔２１ｄよりも下方には流入側空間２３が形成され、ケース２０内における出口用貫通孔２１ｅよりも下方には流出側空間２４が形成される。
【0013】
（入口ジョイント３０）
入口ジョイント３０は、円筒状の円筒状部３１と、直方体状の直方体状部３２とを有し、冷却液を流通させることが可能なように、内部が空洞に形成されている。円筒状部３１の一方の端部（右端部）は開口しており、他方の端部は直方体状部３２と接続している。直方体状部３２における一面（下面）には、入口ジョイント３０の内部と外部とを連通する貫通孔３３が形成されている。入口ジョイント３０は、貫通孔３３が形成された面が、ケース本体２１の頂部２１ａにおける発熱体Ｐが装着された面（上面）上に載せられた状態で、ケース本体２１にろう付される。その際、入口ジョイント３０の貫通孔３３と、ケース本体２１の入口用貫通孔２１ｄとを介して、入口ジョイント３０の内部とケース本体２１の内部とが連通される。
入口ジョイント３０は、円筒状の円筒状部３１と、直方体状の直方体状部３２とを有し、冷却液を流通させることが可能なように、内部が空洞に形成されている。円筒状部３１の一方の端部（右端部）は開口しており、他方の端部は直方体状部３２と接続している。直方体状部３２における一面（下面）には、入口ジョイント３０の内部と外部とを連通する貫通孔３３が形成されている。入口ジョイント３０は、貫通孔３３が形成された面が、ケース本体２１の頂部２１ａにおける発熱体Ｐが装着された面（上面）上に載せられた状態で、ケース本体２１にろう付される。その際、入口ジョイント３０の貫通孔３３と、ケース本体２１の入口用貫通孔２１ｄとを介して、入口ジョイント３０の内部とケース本体２１の内部とが連通される。
【0014】
（出口ジョイント４０）
出口ジョイント４０は、円筒状の円筒状部４１と、直方体状の直方体状部４２とを有し、冷却液を流通させることが可能なように、内部が空洞に形成されている。円筒状部４１の一方の端部（左端部）は開口しており、他方の端部は直方体状部４２と接続している。直方体状部４２における一面（下面）には、出口ジョイント４０の内部と外部とを連通する貫通孔４３が形成されている。出口ジョイント４０は、貫通孔４３が形成された面が、ケース本体２１の頂部２１ａにおける発熱体Ｐが装着された面（上面）上に載せられた状態で、ケース本体２１にろう付される。その際、出口ジョイント４０の貫通孔４３と、ケース本体２１の出口用貫通孔２１ｅとを介して、出口ジョイント４０の内部とケース本体２１の内部とが連通される。
出口ジョイント４０は、円筒状の円筒状部４１と、直方体状の直方体状部４２とを有し、冷却液を流通させることが可能なように、内部が空洞に形成されている。円筒状部４１の一方の端部（左端部）は開口しており、他方の端部は直方体状部４２と接続している。直方体状部４２における一面（下面）には、出口ジョイント４０の内部と外部とを連通する貫通孔４３が形成されている。出口ジョイント４０は、貫通孔４３が形成された面が、ケース本体２１の頂部２１ａにおける発熱体Ｐが装着された面（上面）上に載せられた状態で、ケース本体２１にろう付される。その際、出口ジョイント４０の貫通孔４３と、ケース本体２１の出口用貫通孔２１ｅとを介して、出口ジョイント４０の内部とケース本体２１の内部とが連通される。
【0015】
（放熱器１０）
放熱器１０は、板状であって板面に直交する方向に並んだ複数のフィン１１を有している。上下方向に見た場合に、複数のフィン１１が配置された領域は、絶縁部材Ｉよりも大きい。
フィン１１は、矩形状であり、フィン１１の短手方向が図１に示した上下方向、フィン１１の長手方向が図１に示した左右方向となるように配置されている。また、複数のフィン１１は、フィン１１の表面に直交する方向に、隣接するフィン間の距離、言い換えれば、フィン１１とフィン１１との間の隙間が、予め定められた間隔ｗ（以下、「所定間隔ｗ」と称する場合がある。）で並べられている。複数のフィン１１は、並び方向が図１に示した前後方向となるように配置されている。
放熱器１０は、板状であって板面に直交する方向に並んだ複数のフィン１１を有している。上下方向に見た場合に、複数のフィン１１が配置された領域は、絶縁部材Ｉよりも大きい。
フィン１１は、矩形状であり、フィン１１の短手方向が図１に示した上下方向、フィン１１の長手方向が図１に示した左右方向となるように配置されている。また、複数のフィン１１は、フィン１１の表面に直交する方向に、隣接するフィン間の距離、言い換えれば、フィン１１とフィン１１との間の隙間が、予め定められた間隔ｗ（以下、「所定間隔ｗ」と称する場合がある。）で並べられている。複数のフィン１１は、並び方向が図１に示した前後方向となるように配置されている。
【0016】
放熱器１０は、複数のフィン１１の上端部がケース本体２１の頂部２１ａにおける、発熱体Ｐが装着される面とは反対側の面（下面）にろう付され、複数のフィン１１の下端部がカバー２２の上面にろう付されることで、ケース２０内に固定される。ろう付する際には、複数のフィン１１の下端部とカバー２２とを接合した後に、ケース本体２１とカバー２２とをろう付するのと同時に、複数のフィン１１の上端部とケース本体２１とのろう付を行うことを例示することができる。なお、複数のフィン１１の下端部とカバー２２との接合は、圧着、接着、ろう付等の溶着であることを例示することができる。また、複数のフィン１１の下端部とカバー２２とのろう付、複数のフィン１１の上端部とケース本体２１とのろう付、ケース本体２１とカバー２２とのろう付を全て同時に行っても良い。
【0017】
図４（ａ）は、放熱器１０における入口ジョイント３０側の端部の一例を示す斜視図である。
図４（ｂ）は、放熱器１０を、図４（ａ）のIVb方向に見た図である。言い換えれば、図４（ｂ）は、フィン１１における入口ジョイント３０側の端部の一例を、前後方向に見た図である。
図４（ｂ）は、放熱器１０を、図４（ａ）のIVb方向に見た図である。言い換えれば、図４（ｂ）は、フィン１１における入口ジョイント３０側の端部の一例を、前後方向に見た図である。
【0018】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、フィン１１における、長手方向の端部であって入口ジョイント３０側の端部に、複数の凹部１１１が短手方向に等間隔で形成されている。各凹部１１１は、直方体状であることを例示することができる。つまり、各凹部１１１を前後方向に見た形状は、長方形である。そして、凹部１１１の短手方向の大きさである幅ａは、隣接するフィン１１間の距離である所定間隔ｗよりも大きい。つまり、幅ａ＞所定間隔ｗである。
【0019】
また、隣接するフィン１１間に形成される後述するフィン間流路１４の流路面積よりも、隣接するフィン１１に形成された凹部１１１を介して、当該隣接するフィン１１間に形成される流路に流れるバイパス路の流路面積の（１／２）の方が大きくなるように各部位の大きさが設定されている。つまり、各フィン１１に形成された凹部１１１の数をＮ、凹部１１１の長手方向の大きさを深さｂとすると、各フィン１１における複数の凹部１１１の合計面積Ｓは、「合計面積Ｓ＝幅ａ×深さｂ×Ｎ個」となる。そして、フィン１１の短手方向の大きさを高さｈとした場合に、「合計面積Ｓ／２＞所定間隔ｗ×高さｈ」となるように各部位の大きさが設定されている。バイパス路の流路面積の（１／２）を基準としたのは、冷却液が、凹部１１１を介して、当該凹部１１１が形成されたフィン１１の両側に形成されたフィン間流路１４に流れ込み得るからである。
【0020】
なお、フィン１１の材質は、アルミニウム又はアルミニウム合金等のアルミニウム材であることを例示することができる。また、フィン１１の材質は、銅、アルミニウム又はアルミニウム合金とカーボンとの複合材であっても良い。
また、フィン１１は、例えばアルミニウム材からなる板材にプレス加工を施すことによって成形されることを例示することができる。フィン１１の厚さ（板材の板厚）は、０．３～１．２ｍｍであることを例示することができる。フィン１１の厚さは、液冷式冷却装置１全体の大きさや、ケース２０を流通する冷却液の種類、又はフィン１１の熱伝導率に応じて適宜変更される。
また、フィン１１は、例えばアルミニウム材からなる板材にプレス加工を施すことによって成形されることを例示することができる。フィン１１の厚さ（板材の板厚）は、０．３～１．２ｍｍであることを例示することができる。フィン１１の厚さは、液冷式冷却装置１全体の大きさや、ケース２０を流通する冷却液の種類、又はフィン１１の熱伝導率に応じて適宜変更される。
【0021】
以上のように構成された液冷式冷却装置１においては、入口ジョイント３０の内部及び入口用貫通孔２１ｄを通ってケース２０内の流入側空間２３に冷却液が流入する。そして、放熱器１０における、複数のフィン１１の内の互いに隣接するフィン１１間の隙間にて形成されるフィン間流路１４（図３参照）内を左方向に流れ、流出側空間２４に至る。また、放熱器１０における最も前側のフィン１１とケース本体２１の側部２１ｂとの間にて形成される前側流路１５（図３参照）、及び、放熱器１０における最も後側のフィン１１とケース本体２１の側部２１ｂとの間の隙間にて形成される後側流路１６（図３参照）を通って左方向に流れ、流出側空間２４に至る。流出側空間２４に至った冷却液は、出口用貫通孔２１ｅ及び出口ジョイント４０の内部を通ってケース２０の外に流出する。
【0022】
そして、発熱体Ｐから発せられた熱は、絶縁部材Ｉ、ケース本体２１の頂部２１ａ、及び、放熱器１０のフィン１１を経て、フィン間流路１４、前側流路１５、及び、後側流路１６を流れる冷却液に放熱される。これにより、発熱体Ｐが冷却される。
【0023】
図５は、放熱器１０における入口ジョイント３０側の端部に異物が詰まった状態の一例を示す斜視図である。
また、本実施の形態に係る液冷式冷却装置１においては、放熱器１０のフィン１１における入口ジョイント３０側の端部に、複数の凹部１１１が形成されているので、冷却液に混入した異物を捕まえ易い。つまり、隣接する凹部１１１間は凸状の先端部１１２が設けられており、異物に対して、線ではなく点で接触し易くなるので、例えば糸状の異物も凸状の先端部１１２の最先端に引っ掛かり易くなる。それゆえ、異物が、フィン間流路１４等の冷却液の流路における下流側の部位で詰まることを抑制することができる。なお、「異物」は、冷却液に混入したごみ、又は、モーターケース、ラジエータ、ウォーターポンプ等同一系統の冷却流路において、液冷式冷却装置１よりも上流で冷却液が流通する流路の内壁から剥がれた物であることを例示することができる。
また、本実施の形態に係る液冷式冷却装置１においては、放熱器１０のフィン１１における入口ジョイント３０側の端部に、複数の凹部１１１が形成されているので、冷却液に混入した異物を捕まえ易い。つまり、隣接する凹部１１１間は凸状の先端部１１２が設けられており、異物に対して、線ではなく点で接触し易くなるので、例えば糸状の異物も凸状の先端部１１２の最先端に引っ掛かり易くなる。それゆえ、異物が、フィン間流路１４等の冷却液の流路における下流側の部位で詰まることを抑制することができる。なお、「異物」は、冷却液に混入したごみ、又は、モーターケース、ラジエータ、ウォーターポンプ等同一系統の冷却流路において、液冷式冷却装置１よりも上流で冷却液が流通する流路の内壁から剥がれた物であることを例示することができる。
【0024】
そして、放熱器１０のフィン１１においては、凹部１１１の幅ａは、隣接するフィン１１間の距離である所定間隔ｗよりも大きいので、放熱器１０における入口ジョイント３０側の端部に異物が詰まったとしても、幅ａ≦所定間隔ｗである場合よりも、冷却液が凹部１１１を通り易くなる。それゆえ、異物が詰まった部位においても冷却液の流路の閉塞を抑制することができる。また、「合計面積Ｓ／２＞所定間隔ｗ×高さｈ」となるように各部位の大きさが設定されている。これにより、冷却液が凹部１１１を通る際の抵抗を、フィン１１間を通る抵抗よりも小さくすることができる。このように、本実施の形態に係る放熱器１０においては、異物を捕まえつつも、冷却液の流れを図５に示す矢印のようにバイパスさせ、冷却液の流路が閉塞し難くなるようにすることができる。
【0025】
以上のことより、放熱器１０を有する液冷式冷却装置１によれば、フィン１１間の距離（所定間隔ｗ）を小さくしても、異物が冷却液の流路における下流側の部位で詰まることを抑制することができるとともに、冷却液が流れる際の抵抗を抑制することができるので、フィン１１の枚数をふやすことができ、冷却性能を向上させることができる
【0026】
また、放熱器１０のフィン１１は、例えばアルミニウム材からなる板材にプレス加工を施すことによって成形されるが、凹部１１１も、フィン１１の外形を成形するのと同時に加工できる。それゆえ、フィン１１に凹部１１１を形成することに起因して、フィン１１の製造コストは高くなり難い。
【0027】
なお、上述した実施の形態においては、放熱器１０のフィン１１の凹部１１１の形状は、「幅ａ＞所定間隔ｗ」であり、かつ、「合計面積Ｓ／２＞所定間隔ｗ×高さｈ」であることを例示したが、特にかかる態様に限定されない。「幅ａ＞所定間隔ｗ」か、「合計面積Ｓ／２＞所定間隔ｗ×高さｈ」のいずれか一方を満たす形状であっても良い。
【0028】
＜第２の実施形態＞
図６（ａ）は、第２の実施形態に係る放熱器５０における入口ジョイント３０側の端部の一例を示す斜視図である。
図６（ｂ）は、放熱器５０を、図６（ａ）のVIb方向に見た図である。
第２の実施形態に係る放熱器５０は、第１の実施形態に係る放熱器１０に対して、フィン１１に相当するフィン６０が異なる。以下、放熱器１０と異なる点について説明する。第２の実施形態と第１の実施形態とで、同じ機能を有する物については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図６（ａ）は、第２の実施形態に係る放熱器５０における入口ジョイント３０側の端部の一例を示す斜視図である。
図６（ｂ）は、放熱器５０を、図６（ａ）のVIb方向に見た図である。
第２の実施形態に係る放熱器５０は、第１の実施形態に係る放熱器１０に対して、フィン１１に相当するフィン６０が異なる。以下、放熱器１０と異なる点について説明する。第２の実施形態と第１の実施形態とで、同じ機能を有する物については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0029】
フィン６０は、長手方向の大きさである深さが異なる凹部６１、凹部６２、凹部６３、凹部６４、凹部６５、凹部６６が、絶縁部材Ｉを介して発熱体Ｐが装着されたケース本体２１側からカバー２２にかけて順に形成されている。そして、凹部６１、凹部６２、凹部６３、凹部６４、凹部６５、凹部６６における深さを、それぞれｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５、ｂ６とすると、図６に示すように、ｂ１＜ｂ２＜ｂ３＜ｂ４＜ｂ５＜ｂ６と、ケース本体２１から遠ざかるに従って深くなるように形成されている。言い換えれば、発熱体Ｐから発せられた熱は、図６に二点鎖線で示したように、上に絶縁部材Ｉが存在しない領域においては、絶縁部材Ｉの端部から放射状にフィン６０に伝達されるため、ケース本体２１の頂部２１ａに近いほど、冷却液との接触面積を大きくするべく、深さが小さくなるように形成されている。
【0030】
第２の実施形態に係るフィン６０によれば、例えば、深さがｂ１で一定である場合よりも、冷却液がバイパス路を流れる際の抵抗を小さくすることができる。このように、フィン６０によれば、異物を捕まえつつも、冷却液の流路が閉塞し難くなるようにすることができる。
その結果、第２の実施形態に係る放熱器５０によれば、フィン６０間の距離を小さくすることでフィン６０の枚数を多くして冷却性能を向上させることができる。
その結果、第２の実施形態に係る放熱器５０によれば、フィン６０間の距離を小さくすることでフィン６０の枚数を多くして冷却性能を向上させることができる。
【0031】
＜第３の実施形態＞
図７（ａ）は、第３の実施形態に係る放熱器７０における入口ジョイント３０側の端部の一例を示す斜視図である。
図７（ｂ）は、放熱器７０を、図７（ａ）のVIIb方向に見た図である。言い換えれば、図７（ｂ）は、フィン７１における入口ジョイント３０側の端部の一例を、入口ジョイント３０側から出口ジョイント４０側の方へ見た図である。
第３の実施形態に係る放熱器７０は、第１の実施形態に係る放熱器１０に対して、フィン１１に相当するフィン７１の形状が異なる。以下、放熱器１０と異なる点について説明する。第３の実施形態と第１の実施形態とで、同じ機能を有する物については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図７（ａ）は、第３の実施形態に係る放熱器７０における入口ジョイント３０側の端部の一例を示す斜視図である。
図７（ｂ）は、放熱器７０を、図７（ａ）のVIIb方向に見た図である。言い換えれば、図７（ｂ）は、フィン７１における入口ジョイント３０側の端部の一例を、入口ジョイント３０側から出口ジョイント４０側の方へ見た図である。
第３の実施形態に係る放熱器７０は、第１の実施形態に係る放熱器１０に対して、フィン１１に相当するフィン７１の形状が異なる。以下、放熱器１０と異なる点について説明する。第３の実施形態と第１の実施形態とで、同じ機能を有する物については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0032】
第３の実施形態に係るフィン７１は、長手方向の端部であって入口ジョイント３０側の端部に、複数の凹部７１１が短手方向に等間隔で形成されているとともに、複数の凹部７１１の内の隣り合う凹部７１１にて形成されるフィン７１の先端部７１２は、板面に対して屈曲している。そして、フィン７１の先端部７１２における最先端が、図７（ｂ）に示すように、フィン７１の長手方向に見た場合に、隣接するフィン７１間に形成されるフィン間流路１４と重複する位置となるように先端部７１２が形成されている。また、複数の先端部７１２の内の一の先端部７１３の屈曲方向と、一の先端部７１３と隣り合う他の先端部７１４の屈曲方向とは、フィン７１の板面に対して逆である。さらに、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示した例においては、一の先端部７１３と他の先端部７１４とは、短手方向に交互になるように成形されている。
【0033】
第３の実施形態に係る放熱器７０は、フィン７１の先端部７１２が、フィン７１の長手方向に見た場合に、フィン間流路１４と重複するように位置する。言い換えれば、入口ジョイント３０から出口ジョイント４０へと流れる冷却液の流路の一部であるフィン間流路１４の入り口の一部を塞ぐように先端部７１２が存在する。それゆえ、放熱器７０によれば、所定間隔ｗよりも少し小さい異物をも先端部７１２にて捕まえ易いので、異物が、フィン間流路１４等の冷却液の流路における下流側の部位で詰まることを抑制することができる。
【0034】
さらに、第３の実施形態に係る放熱器７０においては、一の先端部７１３と他の先端部７１４とは、短手方向に交互になるように成形されている。それゆえ、図７（ｂ）に示すように、複数のフィン７１の内の一のフィン７１ａの一の先端部７１３と、当該一のフィン７１ａに隣接する他のフィン７１ｂの他の先端部７１４とで、一のフィン７１ａと他のフィン７１ｂにて形成されるフィン間流路１４の入口の開口面積が狭められている。それゆえ、放熱器７０によれば、冷却液に混入した異物を捕まえ易いので、異物が、フィン間流路１４等の冷却液の流路における下流側の部位で詰まることを抑制することができる。
【0035】
また、第３の実施形態に係る放熱器７０においても、放熱器１０と同様に、フィン７１の凹部７１１の短手方向の大きさである幅ａは、隣接するフィン７１間の大きさである所定間隔ｗよりも大きい。また、「合計面積Ｓ／２＞所定間隔ｗ×高さｈ」となるように各部位の大きさが設定されている。それゆえ、放熱器７０における入口ジョイント３０側の端部に異物が詰まったとしても、幅ａ≦所定間隔ｗである場合よりも、冷却液が凹部７１１を通り易くなる。それゆえ、異物が詰まった部位においても流路の閉塞を抑制することができる。また、「合計面積Ｓ／２＞所定間隔ｗ×高さｈ」であるので、冷却液が凹部１１１を通る際の抵抗を、フィン７１間を通る抵抗よりも小さくすることができる。このように、第３の実施形態に係る放熱器７０においては、異物を捕まえつつも、冷却液の流れをバイパスさせ、流路が閉塞し難くなるようにすることができる。
その結果、第３の実施形態に係る放熱器７０によれば、フィン６０間の距離を小さくすることでフィン６０の枚数を多くして冷却性能を向上させることができる。
その結果、第３の実施形態に係る放熱器７０によれば、フィン６０間の距離を小さくすることでフィン６０の枚数を多くして冷却性能を向上させることができる。
【0036】
また、フィン７１は、例えばアルミニウム材からなる板材にプレス加工を施すことによって成形される際に、凹部７１１、先端部７１２も、フィン７１の外形を成形するのと同時に加工できる。それゆえ、フィン７１に凹部７１１、先端部７１２を形成することに起因して、フィン７１の製造コストは高くなり難い。
【0037】
（変形例）
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第３の実施形態に係る放熱器７０における入口ジョイント３０側の端部の変形例の一例を示す斜視図である。
図７（ａ）及び図７（ｂ）を用いて例示したフィン７１においては、屈曲方向が異なる一の先端部７１３と他の先端部７１４とが、短手方向に交互になるように成形されているが、特にかかる態様に限定されない。先端部７１２の屈曲方向は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す方向であっても良い。
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第３の実施形態に係る放熱器７０における入口ジョイント３０側の端部の変形例の一例を示す斜視図である。
図７（ａ）及び図７（ｂ）を用いて例示したフィン７１においては、屈曲方向が異なる一の先端部７１３と他の先端部７１４とが、短手方向に交互になるように成形されているが、特にかかる態様に限定されない。先端部７１２の屈曲方向は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す方向であっても良い。
【0038】
例えば、図８（ａ）に例示するように、先端部７１２は、フィン７１の板面に対して全て同じ方向に屈曲し、全ての先端部７１２が、フィン７１の長手方向に見た場合に、フィン間流路１４と重複するように位置していても良い。先端部７１２がかかる形状であっても、所定間隔ｗよりも少し小さい異物をも先端部７１２にて捕まえ易いので、異物が、フィン間流路１４等の冷却液の流路における下流側の部位で詰まることを抑制することができる。
【0039】
また、図８（ｂ）に例示するように、先端部７１２は、フィン７１の板面に対して異なる方向に屈曲した一の先端部７１５及び他の先端部７１６と、フィン７１の板面に対して屈曲していない平行な先端部７１７とを有するとともに、一の先端部７１５と他の先端部７１６とが、平行な先端部７１７を介して交互に設けられていても良い。そして、一の先端部７１５と他の先端部７１６とが、フィン７１の長手方向に見た場合に、フィン間流路１４と重複するように位置することで、所定間隔ｗよりも少し小さい異物をも先端部７１２にて捕まえ易いので、異物が、フィン間流路１４等の冷却液の流路における下流側の部位で詰まることを抑制することができる。
【0040】
図９（ａ）、図９（ｂ）及び図９（ｃ）は、放熱器７０における入口ジョイント３０側の端部の変形例の一例を示す斜視図である。
図９（ａ）、図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示すように、図７（ａ）及び図７（ｂ）に例示した第３の実施形態に係る放熱器７０、図８（ａ）及び図８（ｂ）に例示した変形例に係る放熱器７０においても、第２の実施形態に係る放熱器５０と同様に、凹部７１１における深さを、ケース本体２１の頂部２１ａから遠ざかるに従って深くなるように形成しても良い。これにより、深さが一定である場合よりも、冷却液がバイパス路を流れる際の抵抗を小さくすることができ、異物を捕まえつつも、冷却液の流路が閉塞し難くなるようにすることができる。その結果、第２の実施形態に係る放熱器５０によれば、フィン６０間の距離を小さくすることでフィン６０の枚数を多くして冷却性能を向上させることができる。
図９（ａ）、図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示すように、図７（ａ）及び図７（ｂ）に例示した第３の実施形態に係る放熱器７０、図８（ａ）及び図８（ｂ）に例示した変形例に係る放熱器７０においても、第２の実施形態に係る放熱器５０と同様に、凹部７１１における深さを、ケース本体２１の頂部２１ａから遠ざかるに従って深くなるように形成しても良い。これにより、深さが一定である場合よりも、冷却液がバイパス路を流れる際の抵抗を小さくすることができ、異物を捕まえつつも、冷却液の流路が閉塞し難くなるようにすることができる。その結果、第２の実施形態に係る放熱器５０によれば、フィン６０間の距離を小さくすることでフィン６０の枚数を多くして冷却性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【0041】
１…液冷式冷却装置、１０，５０，７０…放熱器、１１，６０，７１…フィン、２０…ケース、３０…入口ジョイント、４０…出口ジョイント、１１１，６１，６２，６３，６４，６５，６６，７１１…凹部、１１２，７１２…先端部、Ｐ…発熱体、Ｉ…絶縁部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
