特許 7585499 熱交換器および熱交換器を備えた電力変換装置、熱交換機用インナーフィンの製造方法

(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】2024-11-08

(45)【発行日】2024-11-18

(54)【発明の名称】熱交換器および熱交換器を備えた電力変換装置、熱交換機用インナーフィンの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F28F 1/40 20060101AFI20241111BHJP

   F28D 1/053 20060101ALI20241111BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20241111BHJP

【ＦＩ】

F28F1/40 K

F28D1/053 A

H02M7/48 Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2023536313

(86)(22)【出願日】2021-07-21

(86)【国際出願番号】 JP2021027394

(87)【国際公開番号】W WO2023002628

(87)【国際公開日】2023-01-26

【審査請求日】2023-07-24

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002365

【氏名又は名称】弁理士法人サンネクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高木 佑輔

(72)【発明者】

【氏名】金子 裕二朗

【審査官】礒部 賢

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－２７２８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０９６８７５９４（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２００６－０６４３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５５－１５０２９３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実公昭５２－０５２２８４（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】特開２０１９－０９７２３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２８Ｆ １／００ － ９９／００

Ｆ２８Ｄ １／００ － ２１／００

Ｂ２１Ｄ ５３／０２ － ５３／０８

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

扁平通路内に熱伝達性を有するインナーフィンを配置した熱交換器であって、
前記インナーフィンは、天面部と側面部とによって形成される凸形状を有し、かつ前記凸形状の内側に中空を有する複数のフィン部で形成され、
複数の前記フィン部同士は、連結部を介して一続きに形成されて並ぶ方向を第１の方向、複数の前記フィン部同士の間にスリットが形成されて並ぶ方向を第２の方向、と定義した場合、前記第２の方向において所定の間隔を空けて配置され、
前記インナーフィンは、前記第１の方向及び前記第２の方向が前記扁平通路内に流れる冷媒の流れに対してそれぞれ鋭角になるように配置され、
複数の前記フィン部において、前記中空に入る最大の円の直径を第１の直径、隣り合う前記フィン部のそれぞれの前記側面部同士の間をつなぐ連結部に入る最大の円の直径を第２の直径、と定義すると、前記第２の直径は、前記第１の直径と同じかそれ以上の大きさであり、
前記扁平通路内において、前記扁平通路下部と前記インナーフィンとの間には、複数の溝部を有したフィンプレートを備え、
前記溝部には、複数の凸部が形成され、
向かい合う複数の前記凸部同士の間の幅は、前記第１の直径よりも小さい
熱交換器。

【請求項2】

請求項１に記載の熱交換器を備えた
電力変換装置。

【請求項3】

熱交換器の扁平通路内に配置されて熱伝達性を有するインナーフィンの製造方法であって、
熱伝導性の板材の辺に沿って所定の間隔で長方形状の抜き加工を行う第１工程と、
前記板材の長手方向に対して曲げ加工を行い複数のフィン部を形成する第２工程と、
前記扁平通路内に収まるように前記板材を前記辺に対して斜め方向に切り取る第３工程と、
前記第３工程の切り取りで生じた不完全な複数の前記フィン部を除去する第４工程と、を含む
熱交換機用インナーフィンの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱交換器および熱交換器を備えた電力変換装置、熱交換機用インナーフィンの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

本願発明の背景技術として、熱交換性能を低下させることなく通路の圧力損失を低減するために、下記の特許文献１では、冷却水の流れと平行に平面部分を配置したフィン形状を備える熱交換器が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１６９０７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術を踏まえて、さらにフィンの性能の向上を実現するため、本発明では、放熱性能を向上させた熱交換器および熱交換器を備えた電力変換装置、熱交換機用インナーフィンの製造方法を提供することが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0005】

扁平通路内に熱伝達性を有するインナーフィンを配置した熱交換器および前記熱交換器を備えた電力変換装置は、前記インナーフィンは、天面部と側面部とによって形成される凸形状を有し、かつ前記凸形状の内側に中空を有する複数のフィン部で形成され、複数の前記フィン部同士は、連結部を介して一続きに形成されて並ぶ方向を第１の方向、複数の前記フィン部同士の間にスリットが形成されて並ぶ方向を第２の方向、と定義した場合、前記第２の方向において所定の間隔を空けて配置され、前記インナーフィンは、前記第１の方向及び前記第２の方向が前記扁平通路内に流れる冷媒の流れに対してそれぞれ鋭角になるように配置されている。
また、熱交換器の扁平通路内に配置されて熱伝達性を有する熱交換機用インナーフィンの製造方法は、熱伝導性の板材の辺に沿って所定の間隔で長方形状の抜き加工を行う第１工程と、前記板材の長手方向に対して曲げ加工を行い複数のフィン部を形成する第２工程と、前記扁平通路内に収まるように前記板材を前記辺に対して斜め方向に切り取る第３工程と、前記第３工程の切り取りで生じた不完全な複数の前記フィン部を除去する第４工程と、を含む。

【発明の効果】

【0006】

放熱性能を向上させた熱交換器および熱交換器を備えた電力変換装置、熱交換機用インナーフィンの製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】電力変換装置全体のブロック図

【図2】電力変換装置のモールド体の回路図

【図3】図１のモールド体の外観図

【図4】図２のモールド体のＡ－Ａ断面図

【図5】本発明の熱交換器を備えるパワーモジュール分解図

【図6】図４の第１水路分解図

【図7】図４の第２水路分解図

【図8】本発明の第１の実施形態に係る、冷却水路の構造図

【図9】本発明の第１の実施形態に係る、冷却水路における冷却水の流れ模式図

【図10】図７のＤ－Ｄ断面図

【図11】本発明の第２の実施形態に係る、冷却水路の構造図

【図12】本発明のフィン製造工程

【0008】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。

【0009】

図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。

【0010】

（第１の実施形態および全体構成）
図１は、電力変換装置全体のブロック図である。

【0011】

電力変換装置１は、直流電源（バッテリ）２からの直流を交流に変換し、モータ６に出力するための装置である。電力変換装置１は、コンデンサ３、制御装置４、上アーム３００Ｕ、下アーム３００Ｌを有している。コンデンサ３は直流電源２から出力される直流電力を平滑化させている。制御装置４は、スイッチング素子である上アーム３００Ｕ、下アーム３００Ｌのスイッチング動作を制御している。

【0012】

図２は、電力変換装置のモールド体の回路図である。

【0013】

パワーモジュールの機能を有するモールド体３００は、パワー半導体素子３２１Ｕ、３２１Ｌ、３２２Ｕ、３２２Ｌを備えている。パワー半導体素子３２１Ｕ、３２１ＬはＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。パワー半導体素子３２２Ｕ、３２２Ｌはダイオードである。パワー半導体素子３２１Ｕ、３２１Ｌ、３２２Ｕ、３２２ＬはＦＥＴ（Field effect transistor）などで代替して適用可能である。

【0014】

モールド体３００は、上アーム３００Ｕと下アーム３００Ｌで構成される。上アーム３００Ｕは、ＩＧＢＴ３２１Ｕとダイオード３２２Ｕで構成される。下アーム３００Ｌは、ＩＧＢＴ３２１Ｌとダイオード３２２Ｌで構成される。上アーム３００Ｕは、直流正極端子３１１と信号端子３１４を持つ。下アーム３００Ｌは、直流負極端子３１２と信号端子３１５を持つ。

【0015】

直流正極端子３１１および直流負極端子３１２はコンデンサ３などと接続され、モールド体３００外部からの電力を供給している。信号端子３１４、３１５は、制御装置４を備える制御基板に接続され、パワー半導体素子のスイッチング動作を制御している。モールド体３００は、交流端子３１３を備える。交流端子３１３は、上アーム３００Ｕと下アーム３００Ｌを電気的に接続し、モールド体３００外部に交流の電流を出力している。

【0016】

図３は、図１のモールド体の外観図である。

【0017】

モールド体３００は、封止樹脂３３０で封止されている。直流正極端子３１１は、封止樹脂３３０から露出している。直流負極端子３１２は、封止樹脂３３０から露出している。交流端子３１３は、封止樹脂３３０から露出している。信号端子３１４、３１５は封止樹脂３３０から露出している。モールド体３００は、熱伝導部材３５０を持つ。

【0018】

図４は、図３のモールド体のＡ－Ａ断面図である。

【0019】

半導体素子３２１Ｕ、３２１Ｌ、３２２Ｕ、３２２Ｌは、第１接合材３４５を介して、その主面が第１放熱板３４１に接合されている。また、半導体素子３２１Ｕ、３２１Ｌ、３２２Ｕ、３２２Ｌは、第２接合材３４６を介して、その主面と反対側の面が第２放熱板３４２に接合されている。

【0020】

なお、第１接合材３４５や第２接合材３４６は、はんだや焼結材等である。第１放熱板３４１や第２放熱板３４２は、銅やアルミなどの金属もしくは、銅配線をもつ絶縁基板などである。

【0021】

封止樹脂３３０は、半導体素子３２１Ｕ、３２１Ｌ、３２２Ｕ、３２２Ｌと、第１放熱板３４１と第２放熱板３４２と第１接合材３４５と第２接合材３４６を封止している。第１放熱板３４１は、第１放熱面３４３を持つ。第１放熱面３４３は、第１放熱板３４１において、第１接合材３４５と接合している面と反対面に位置する。第１放熱面３４３は、封止樹脂３３０から露出している。

【0022】

第２放熱板３４２は、第２放熱面３４４を持つ。第２放熱面３４４は、第２放熱板３４２において、第２接合材３４６と接合している面と反対面に位置する。第２放熱面３４４は、封止樹脂３３０から露出している。２つの熱伝導部材３５０は、第１放熱面３４２と第２放熱面３４４にそれぞれ密着している。

【0023】

熱伝導部材３５０は、絶縁性能を持った樹脂またはセラミックである。熱伝導部材３５０は、セラミックである場合にはモールド体３００と後述の第１水路１１０および第２水路２１０とグリスなどを介して密着する。熱伝導部材３５０は、モールド体３００の内部に絶縁基板もしくは樹脂絶縁部材を持つ場合、グリスである。

【0024】

モールド体３００は、半導体素子３２１Ｕ、３２１Ｌ、３２２Ｕ、３２２Ｌに電流がそれぞれ流れることで発熱する発熱体である。モールド体３００は、熱伝導部材３５０、後述の第１水路１１０および第２水路２１０を介して、それぞれの水路内の冷媒に熱を逃がして冷却される。

【0025】

図５は、本発明の熱交換器を備えるパワーモジュール分解図である。

【0026】

モールド体３００は、熱交換器である第１水路１１０と第２水路２１０に挟みこまれるように配置される。第１水路１１０は、第１水路接続部１１１を持つ。第２水路２１０は、第２水路接続部２１１を持つ。第１水路接続部１１１は、第２水路接続部２１１と水路を形成するように接続される。第１水路接続部１１１と第２水路接続部２１１との接続部分は、シール材４００でシールされる。

【0027】

図６は、図５の第１水路分解図である。

【0028】

第１水路１１０は、第１水路ベース１２０、第１フィン１３０、第１水路カバー１５０と第１パイプ１６０および水路接続フランジ１７０で構成される。水路接続フランジ１７０は、水路取付面１７３を持つ。水路取付面１７３は、外部から冷却水を供給するケースなどに接続される。

【0029】

水路接続フランジ１７０は、水路取り付け穴１７２を持つ。水路取り付け穴１７２は、外部から冷却水を供給するケースなどに固定するねじ穴である。なお、ねじ締結以外でケースに固定する場合、水路取り付け穴１７２は不要である。水路接続フランジ１７０は、水路開口１７１を持つ。水路開口１７１は、冷却水の入口または出口である。

【0030】

第１水路カバー１５０は、第１水路カバー開口１５１を長手方向の両端に２つ持つ。第１水路カバー開口１５１は、水路開口１７１にそれぞれ接続され、冷却水が流れる。第１水路ベース１２０は、第１水路ベース開口１２１を長手方向の両端に２つ持つ。

【0031】

第１パイプ１６０は、第１水路１１０の両端に２個配置される。第１パイプ１６０は、第１パイプ開口１６１を持つ。第１パイプ１６０は、第１水路ベース開口１２１に接続され、水路を形成する。第１パイプ１６０は、シール材収容部１６２を持つ。シール材収容部１６２は、シール材４００を収容する領域である。

【0032】

第１水路ベース１２０は、第１水路ベース放熱面１２２を持つ。第１水路ベース放熱面１２２は、モールド体３００と密着してモールド体３００の冷却に貢献している。熱伝達性を有するインナーフィンである第１フィン１３０は、第１水路ベース放熱面１２２と反対側の第１水路ベース１２０と接合される。

【0033】

第１フィン１３０は、第１水路カバー１５０と接合する。第１水路カバー１５０は、水路接続フランジ１７０と接合する。この接合部は、ろう付けまたはレーザ溶接によって接合されている。

【0034】

図７は、図５の第２水路分解図である。

【0035】

第２水路２１０は、第２水路ベース２２０、第２フィン２３０、第２水路カバー２５０および第２パイプ２６０で構成される。第２水路ベース２２０は、第２水路ベース開口２２１を長手方向の両端に２つ持つ。

【0036】

一端の第２水路ベース開口２２１は、第２フィン２３０の一端に冷却水を流す。他端の第２水路ベース開口２２１は、第２フィン２３０の他端から冷却水を流す。

【0037】

第２パイプ２６０は、第２水路２１０の両端に２個配置される。第２パイプ２６０は、第２パイプ開口２６１を持つ。第２パイプ２６０は、第２水路ベース開口２２１に接続されることで、水路を形成する。

【0038】

第２水路ベース２２０は、第２水路ベース放熱面２２２を持つ。第２フィンカバー放熱面２２１は、モールド体３００と密着してモールド体３００を冷却する。第２水路ベース２２０は、モールド体３００を冷却する第２水路ベース放熱面２２２を持つ。第２フィン２３０は、第２水路ベース放熱面２２２と反対側の面の第２水路ベース２２０と接合される。

【0039】

第２フィン２３０は、第２水路ベース放熱面２２２を介して、モールド体３００を冷却する。第２フィン２３０は、第２水路カバー２５０と接合する。この接合は、第１水路１１０と同様で、ろう付けまたはレーザ溶接で接合される。

【0040】

図８は、本発明の第１の実施形態に係る、冷却水路の構造図である。

【0041】

図８（ａ）は、図５の第２水路２１０からカバー２５０を取り除いたものである。図８（ｂ）は、Ｂ断面（第２水路カバー２５０と第２フィン２３０の接合面を切断する位置）を平面から見た図である。図８（ｃ）は、図８（ａ）のＣ部分の拡大図である。

【0042】

なお、第１水路１１０および第１フィン１３０も同様であるため、第２水路２１０および第２フィン２３０の説明のみとして、第１水路１１０および第１フィン１３０の構成の説明は割愛する。

【0043】

第２水路２１０は、フィン流路２８０を形成している。フィン流路２８０は、冷却水２００が第２フィン２３０に通るように形成されている。第２フィン２３０は、複数のフィン部２３９とフィン連結部２３８を持つ。フィン部２３９は、２つのフィン側面部２３２とフィン天面部２３３で中空の凸形状２３１を形成している。中空の凸形状２３１は、その中空部分に冷却水２００が流れる構造である。

【0044】

フィン部２３９は、冷却水２００が流れる方向（流路２８０の長手方向）に対して斜めに配置され、その延長上に間隔２３４を設けて同じ傾斜で次のフィン部２３９が形成されている。斜めに配置されたフィン部２３９間にはスリット２３４ａが設けられている。

【0045】

フィン天面部２３３は、第２水路カバー２５０と接合される。フィン部２３９は、連結部２３８を介して一続きに形成されて並ぶ第１の方向２３５に沿って複数形成されている。また、フィン部２３９は、第１の方向２３５と異なる方向であって、複数のフィン部２３９同士の間にスリット２３４ａが形成されて並ぶ第２の方向２３６に沿って、繰り返し並んでフィン列を形成している。なお、第１の方向２３５と第２の方向２３６との間は直角で定義されている。

【0046】

このフィン列において、フィン部２３９同士の間に前述したように所定のフィン間隔２３４が設けられ、この所定の間隔２３４部分にスリット２３４ａが形成されている。これは、後述で説明するフィン製造工程で板金に抜き加工を行った部分である。

【0047】

複数のフィン部２３９同士は、フィン連結部２３８で接続されている。フィン連結部２３８を設けることで、フィン２３０を一枚の板から加工形成でき、生産性を向上させることができる。なお、フィン２３０の製造方法については図１２で後述する。フィン側面部２３２は、第２の方向２３６と平行な一直線上に形成される。このようにすることで、板金プレスなどを用いて機械加工でフィン２３０を製作する場合、直線状に加工するだけで形成できるため金型が簡素化でき、生産性が向上する。

【0048】

第１の方向２３５および第２の方向２３６は、いずれも冷却水流れ方向２００に対して鋭角をなす。つまり、フィン２３０が冷却水２００の流れに対して傾斜している構造になっている。このようにすることで、フィン２３０の壁面部分近傍の流速を上げることで放熱性能を上げることができる。

【0049】

図９は、本発明の第１の実施形態に係る、冷却水路における冷却水の流れ模式図である。

【0050】

冷却水２００の矢印の大きさは流速を表し、速さが大きいほど矢印の長さが長くなるように図示されている。第２の方向２３６と冷却水流れ方向がなす角θが、０°より大きく９０°より小さくする(鋭角)にするように、冷却水の流れ２００に対してフィン２３０は傾斜して配置され、フィン間隔２３４に流れた冷却水２００がフィン側面部２３２にあたるようにしている。このようにすることで、フィン側面部２３２近傍の流速が上がり、高い冷却性能が得られる。冷却水２００が流れる方向に対してフィン側面部２３２が平行である（角θが０°）従来技術と比較する検証結果では、本発明の構成では、熱伝達解析すると熱伝達率の相対値が従来技術よりも６０％向上していることがわかった。

【0051】

なお、第２の方向２３６と冷却水流れ方向がなす角θは１５°から７５°の間に収めることが冷却性能の向上の上で好ましい。検証では、冷却水の流れに対してフィン２３０の角度が６０°になるように設置する方法が最も性能が高いことが分かった。また、図ではフィン２３０を左に傾けて配置するような構成で説明しているが、右に傾けて配置する構成でもよい。

【0052】

図１０は、図８（ｂ）のＤ－Ｄ断面図である。

【0053】

中空の凸形状２３１は、冷却水内に含まれている可能性があるゴミ（コンタミ）が詰まらないように内部が空洞になっており、その内部に入る最大の円の直径２３１ａを定義する。同様に、第１の方向２３５に連結部２３８を介して隣り合うフィン部２３９同士の間に入る最大の円の直径２３８ｂを定義する。このとき、直径２３８ｂは、直径２３１ａと同等かそれ以上の大きさである。また、図１０に図示されていないが、フィン間隔２３４も直径２３１ａと同等かそれ以上の大きさである。このようにすることで、フィン間隔２３４上、あるいはフィン連結部２３８上でもゴミ詰まりが防止できる。

【0054】

なお、直径２３１ａ、直径２３８ｂ、フィン間隔２３４、を略同一大きさに統一して、フィン個数をできるだけ多く放熱面を増加させることで冷却性能をさらに向上させることも可能である。また、第２水路ベース２２０の厚さ方向（紙面上下方向）とフィン側面部２３２とがなす角φは、板金プレス成型性を考えると０°以上が好ましい。

【0055】

（第２の実施形態）
図１１は、本発明の第２の実施形態に係る、冷却水路の構造図である。

【0056】

流路２１０において、フィン２３０と流路ベース２２０との間にフィンプレート２７０（拡大図Ｄ参照）を設置する。フィンプレート２７０は溝部２７０ａを有し、溝部２７０ａの側面には互いに対向する凸部２７１が形成されている。この溝部２７０ａは、フィン２３０の中空２３１部分に合わせて凸部２７１が形成されている（図１１（ｂ）参照）構造で、これにより中空２３１部分の底部に凸部２７１が重なる構造になっている。凸部２７１同士の間の幅２７０ｂは、直径２３１ａよりも小さくなっている。

【0057】

このような構成により、冷却水２００の局所的に乱流流速を上げて冷却性能を上げることができるため、放熱性能を向上させられる。また、フィンプレート２７０を備えることにより、放熱表面積を増やすことができる。さらに、コンタミ詰まりなどの問題も解消できる。なお、本構成によれば、フィンプレート２７０を備えない構成に比べて熱伝達率が１７％向上したという検証結果がでた。

【0058】

図１２は、本発明のフィン製造工程を説明する図である。

【0059】

第２フィン２３０の製造方法として、生産性を考慮すると板金プレスが好ましい。第２フィン２３０の製造工程は、抜き工程（ａ）、曲げ工程（ｂ）、外形トリム工程１（ｃ）、外形トリム工程２（ｄ）に分かれる。なお、外形トリム工程１と外形トリム工程２は、同時に実施されてもよい。

【0060】

まず抜き工程において、第２フィン２３０は１枚の板材の辺に沿って所定の間隔で長方形状の抜き加工することで、板上にフィン間隔２３４とフィン連結部２３８が形成される。

【0061】

次に曲げ工程において、板材の長手方向に対してフィン部２３９を曲げ加工することによって中空の凸形状２３１が形成される（図１２（ａ）（ｂ）のフィン平面視点２３０ａを参照）。なお曲げ加工は、それぞれのフィン列ごとに実施しても良いし、一括で実施してもよい。

【0062】

次に外形トリム工程において、扁平通路内に収まるように板材に対して斜め方向に切り取る加工、言い換えればフィン外形２４１が第２の方向２３６と冷却水流れ方向２００がなす角θになるように、抜き加工する。この時フィン部２３９には、フィン側面部２３２がフィン連結部２３８と連結していない不完全フィン部２４０が形成される。

【0063】

最後に外形トリム工程２において、前工程で生じた不完全フィン部２４０を抜き加工により除去する。不完全フィン部２４０は、部品の輸送中に取り扱いで容易に変形して、不良品になる可能性が高いため、除去することで取り扱いが容易になり、生産性が向上する。外形トリム工程２後、フィン外形２４１にフィン位置決め部２３７が形成され、流路内に収められる形状になる。

【0064】

このようなフィン製造方法を採用することで、材料の直角方向に曲げる簡易な工程を用いて冷却水の流れに対して傾斜しているフィンを作ることが可能であり、複数のフィン部２３９が第２方向２３６に繰り返し並列し、フィン部材が連続形成される本発明の構成を実現できる。

【0065】

以上説明した本発明の第１および第２の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

【0066】

（１）扁平通路内に熱伝達性を有するインナーフィン１３０，２３０を配置した熱交換器において、インナーフィン１３０，２３０は、天面部２３３と側面部２３２とによって形成される凸形状２３１を有し、かつ凸形状２３１の内側に中空を有する複数のフィン部２３９で形成され、複数のフィン部２３９同士は、連結部２３８を介して一続きに形成されて並ぶ方向を第１の方向２３５、複数のフィン部２３９同士の間にスリット２３４ａが形成されて並ぶ方向を第２の方向２３６、と定義した場合、第２の方向２３６において所定の間隔２３４を空けて配置され、インナーフィン１３０，２３０は、第１の方向２３５及び第２の方向２３６が扁平通路内に流れる冷媒の流れに対してそれぞれ鋭角になるように配置されている。このようにしたことで、放熱性能を向上させた熱交換器を提供できる。

【0067】

（２）複数のフィン部２３９において、中空に入る最大の円の直径を第１の直径２３１ａ、隣り合うフィン部２３９のそれぞれの側面部２３２同士の間をつなぐ連結部２３８に入る最大の円の直径を第２の直径２３８ｂ、と定義すると、第２の直径２３８ｂは、第１の直径２３１ａと同じかそれ以上の大きさである。このようにしたことで、フィン間隔２３４上、あるいはフィン連結部２３８上でゴミ詰まりが防止できる。

【0068】

（３）扁平通路内において、扁平通路下部２２０とインナーフィン１３０，２３０との間に、複数の溝部２７０ａを有したフィンプレート２７０を備える。このようにしたことで、冷却水２００の局所的に乱流流速を上げて冷却性能を上げることができるため、放熱性能を向上させられる。また、放熱表面積を増やすことができる。さらに、コンタミ（ゴミ）詰まりを防止できる。

【0069】

（４）フィンプレート２７０の溝部２７０ａには、複数の凸部２７１が形成され、向かい合う複数の凸部２７１同士の間の幅２７０ｂは、第１の直径２３１ａよりも小さい。このようにしたことで、冷却水２００の局所的に乱流流速を上げて冷却性能を上げることができる。

【0070】

（５）電力変換装置１は、本発明の熱交換器を備えている。そのため、電力変換装置１を実装する車両等に本発明を適用できる。

【0071】

（６）熱交換器の扁平通路内に配置されて熱伝達性を有する熱交換機用インナーフィン１３０，２３０の製造方法は、熱伝導性の板材の辺に沿って所定の間隔で長方形状の抜き加工を行う第１工程と、板材の長手方向に対して曲げ加工を行い複数のフィン部２３９を形成する第２工程と、扁平通路内に収まるように板材を辺に対して斜め方向に切り取る第３工程と、第３工程の切り取りで生じた不完全な複数のフィン部２４０を除去する第４工程と、を含む。このようにしたことで、本発明の熱交換器が実現できる。

【0072】

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や他の構成を組み合わせることができる。また本発明は、上記の実施形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。

【符号の説明】

【0073】

１ 電力変換装置
２ 直流電源（バッテリ）
３ コンデンサ
４ 制御装置
６ モータ
１１０ 第１水路
１１１ 第１水路接続部
１２０ 第１水路ベース
１２１ 第１水路ベース開口
１２２ 第１水路ベース放熱面
１３０ 第１フィン
１５０ 第１水路カバー
１５１ 第１水路カバー開口
１６０ 第１パイプ
１６１ 第１パイプ開口
１６２ シール材収容部
１７０ 水路接続フランジ
１７１ 水路開口
１７２ 水路取り付け穴
１７３ 水路取り付け面
２００ 冷却水（の流れる方向）
２１０ 第２水路
２１１ 第２水路接続部
２２０ 第２水路ベース
２２１ 第２水路ベース開口
２２２ 第２水路ベース放熱面
２３０ 第２フィン
２３０ａ フィン平面視点
２３１ 中空の凸形状
２３１ａ 中空の凸形状の直径
２３２ フィン側面部
２３３ フィン天面部
２３４ フィン間隔
２３４ａ スリット
２３５ 第１の方向
２３６ 第２の方向
２３７ フィン位置決め部
２３８ フィン連結部
２３８ｂ フィン連結部の直径
２３９ フィン部
２４０ 不完全フィン部
２４１ フィン外形
２５０ 第２水路カバー
２６０ 第２パイプ
２７０ フィンプレート
２７０ａ 溝部
２７０ｂ フィンプレート凸部同士の間の幅
２７１ フィンプレート凸部
２７１ａ フィンプレート隙間
２８０ フィン流路
３００ モールド体
４００ シール材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】