(57)【要約】【課題】部品点数を減らすことができるとともに、製造コストが安価になる液冷式冷却装置用放熱器およびその製造方法を提供する。【解決手段】液冷式冷却装置用放熱器6は、複数のフィンプレート14と、全フィンプレート14を一体に連結する連結部材15とからなる。フィンプレート14は、縦長方形の平板状プレート本体16と、プレート本体16の両端部に一体に設けられた幅狭部17とよりなる。全フィンプレート14を、プレート本体16の板厚方向に間隔をおいて配置する。連結部材15は、プレート本体16の幅狭部17と一体に設けられた平板部18と、隣り合う平板部18どうしを上下両端で交互に連結する円弧状部19,21とからなるコルゲート状である。プレート本体16、幅狭部17および平板部18の厚みが等しく、プレート本体16の両側面、幅狭部17の両側面および平板部18の両側面は同一平面上に位置している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頂壁、底壁および周壁を有するケーシングを備えており、ケーシング内に、ケーシング内に流入した冷却液が流れる冷却液流路が設けられ、ケーシングの頂壁外面および底壁外面のうち少なくともいずれか一方に取り付けられる発熱体を、冷却液流路を流れる冷却液により冷却する液冷式冷却装置において、ケーシング内の冷却液流路に配置されて発熱体から発せられる熱を冷却液に放熱する放熱器であって、
互いに間隔をおいて並列状に配置された複数の縦長方形状フィンプレートと、全フィンプレートを一体に連結する連結部材とからなり、フィンプレートが、長手方向が冷却液の流れ方向を向くとともに幅方向が上下方向を向き、かつ長手方向両端寄りの一定長さ部分に平板状部を有するプレート本体と、プレート本体の長手方向両端部に、それぞれ当該端部からプレート本体の長手方向外側に突出するように一体に設けられ、かつ上下両端がプレート本体の上下両側縁よりもプレート本体の幅方向内側に位置する幅狭部とよりなり、全フィンプレートが、プレート本体の長手方向を冷却液の流れ方向に向けるとともに幅方向を上下方向に向けた状態で板厚方向に間隔をおいて配置され、連結部材が、フィンプレートのプレート本体の幅狭部と一体に設けられた平板部と、隣り合う平板部どうしを上端および下端で交互に連結する円弧状部とからなるコルゲート状であり、連結部材の平板部が、長手方向を上下方向に向けるとともに厚み方向をフィンプレートのプレート本体の厚み方向に向け、かつ上下両端がプレート本体の上下両端よりもプレート本体の幅方向内側に位置しており、連結部材の上側円弧状部の中間部が上方に突出するとともに下側円弧状部の中間部が下方に突出しており、フィンプレートのプレート本体、幅狭部および連結部材の平板部の厚みが等しくなっているとともに、プレート本体の平板状部の厚み方向両側面、幅狭部の厚み方向両側面および連結部材の平板部の厚み方向両側面が同一平面上に位置している液冷式冷却装置用放熱器。
【請求項２】
全フィンプレートのプレート本体の上下両側縁部のうち少なくともいずれか一方の側縁部に補強リブが一体に設けられている請求項１記載の液冷式冷却装置用放熱器。
【請求項３】
全フィンプレートのプレート本体の上側縁部に、上方に向かって同方向に傾斜した第１補強リブが設けられ、同じく下側縁部に、下方に向かって第１補強リブと反対側に傾斜した第２補強リブが設けられている請求項２記載の液冷式冷却装置用放熱器。
【請求項４】
全フィンプレートのプレート本体が全体に平板状である請求項１〜３のうちのいずれかに記載の液冷式冷却装置用放熱器。
【請求項５】
全フィンプレートのプレート本体における平板状部を除いた部分が、幅方向と直交する平面で切断した形状が波形となっており、冷却液が、隣り合う２つのフィンプレート間を蛇行状に流れるようになされている請求項１〜３のうちのいずれかに記載の液冷式冷却装置用放熱器。
【請求項６】
各フィンプレートのプレート本体に、複数の貫通穴がプレート本体の長手方向に間隔をおいて形成されている請求項１〜５のうちのいずれかに記載の液冷式冷却装置用放熱器。
【請求項７】
頂壁、底壁および周壁を有するケーシングを備えており、ケーシング内に、冷却液が流れる冷却液流路と、冷却液流路よりも上流側に位置しかつ冷却液が流入する入口ヘッダ部と、冷却液流路よりも下流側に位置しかつ冷却液が流出する出口ヘッダ部とが設けられており、ケーシング内の冷却液流路に、ケーシングの頂壁外面および底壁外面のうち少なくともいずれか一方に取り付けられる発熱体から発せられる熱を、冷却液流路を流れる冷却液に放熱する放熱器が配置されている液冷式冷却装置において、
請求項１〜６のうちのいずれかに記載された液冷式冷却装置用放熱器が、フィンプレートのプレート本体の長手方向が入口ヘッダ部と出口ヘッダ部とを結ぶ方向を向くとともに、幅方向が上下方向に向くように配置されており、全てのフィンプレートのプレート本体の上側縁部がケーシングの頂壁に接合されるとともに、下側縁部がケーシングの底壁に接合されている液冷式冷却装置。
【請求項８】
請求項１記載の液冷式冷却装置用放熱器を製造する方法であって、
金属素板に、金属素板の幅方向に長い直線状スリットを金属素板の長手方向に間隔をおいて複数形成するとともに、当該スリットの両端が臨む貫通穴を形成することによって、長手方向が金属素板の幅方向を向くとともに幅方向が金属素板の長手方向を向き、かつ長手方向両端寄りの一定長さ部分に平板状部を有するプレート本体と、プレート本体の長手方向両端部に、それぞれ当該端部からプレート本体の長手方向外側に突出するように一体に設けられ、かつ両端がプレート本体の両側縁よりもプレート本体の幅方向内側に位置する幅狭部とを有する複数の縦長方形状フィンプレートを、金属素板の幅方向両側縁部に存在する連結部材形成用のブリッジ部と一体となり、かつ金属素板の長手方向に並ぶように設ける第１工程と、
ブリッジ部をコルゲート状に曲げることによって、フィンプレートのプレート本体の幅狭部と一体に設けられた平板部と、隣り合う平板部どうしを両端で交互に連結する円弧状部とからなるコルゲート状連結部材を形成するとともに、全フィンプレートのプレート本体の幅方向を上下方向に向ける第２工程とを含む液冷式冷却装置用放熱器の製造方法。
【請求項９】
前記第１工程において、プレート本体の幅方向の一方の側縁部に、プレート本体の幅方向外側に向かって同方向に傾斜した第１補強リブを設けるとともに、同他方の側縁部に、プレート本体の幅方向外側に向かって第１補強リブと反対方向に傾斜した第２補強リブを設ける請求項８記載の液冷式冷却装置用放熱器の製造方法。
【請求項１０】
前記第１工程において、全フィンプレートのプレート本体における平板状部を除いた部分の幅方向と直交する平面で切断した形状を波形とする請求項８または９記載の液冷式冷却装置用放熱器の製造方法。
【請求項１１】
前記第１工程において、全フィンプレートのプレート本体に、複数の貫通穴をプレート本体の長手方向に間隔をおいて形成する請求項８〜１０のうちのいずれかに記載の液冷式冷却装置用放熱器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、たとえば半導体素子などの電子部品からなる発熱体を冷却する液冷式冷却装置に用いられる放熱器およびその製造方法に関する。
【０００２】
この明細書および特許請求の範囲において、図２の上下を上下というもとのとする。
【背景技術】
【０００３】
たとえば、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変換装置に用いられる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、本出願人は、先に、頂壁、底壁および周壁を有するケーシングを備えており、ケーシング内に、ケーシング内に流入した冷却液が流れる冷却液流路が設けられ、ケーシングの頂壁外面および底壁外面のうち少なくともいずれか一方に取り付けられる発熱体を、冷却液流路を流れる冷却液により冷却する液冷式冷却装置において、ケーシング内の冷却液流路に配置されて発熱体から発せられる熱を冷却液に放熱する放熱器であって、互いに間隔をおいて並列状に配置された複数の縦長方形状フィンプレートと、フィンプレートの長手方向と交差する方向にのび、かつ全フィンプレートを連結一体化する棒状連結部材とからなり、全フィンプレートが、長手方向を冷却液の流れ方向に向けるとともに幅方向を上下方向に向けた状態で板厚方向に間隔をおいて配置され、フィンプレートの幅方向両側縁部のうち一方の側縁部に少なくとも１つの切り欠きが形成され、フィンプレートの幅方向両側縁部のうち他方の側縁部に少なくとも１つの切り欠きが、前記一方の側縁部の切り欠きとはフィンプレートの長手方向にずれた位置に形成され、連結部材が、全フィンプレートの両側縁部の切り欠き内に、それぞれ切り欠き内から突出しないように圧入されており、全フィンプレートが連結部材により連結一体化されている液冷式冷却装置用放熱器を提案した（特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の放熱器の場合、棒状連結部材を必要とするので、部品点数が多くなる。
【０００５】
また、特許文献１記載の放熱器は、金属素板にプレス加工を施すことによって、幅方向の一側縁部における長手方向一端寄りの部分、および幅方向の他側縁部における長手方向他端寄りの部分にそれぞれ切り欠きが形成された複数の縦長方形状フィンプレートを、長手方向を金属素板の幅方向に向けるとともに幅方向を金属素板の長手方向に向け、かつ長手方向両端部が連結部を介してブリッジ部に繋がるように半打ち抜き状態に打ち抜く第１工程と、ブリッジ部における隣り合うフィンプレート間の部分を、略Ｓ字状に曲げることにより、全フィンプレートの幅方向を上下方向に向ける第２工程と、全フィンプレートの幅方向の一側縁部における長手方向一端寄りに形成された切り欠き内、および全フィンプレートの幅方向の他側縁部における長手方向の他端寄りに形成された切り欠き内に、それぞれ連結部材を圧入する第３工程と、フィンプレートをブリッジ部に連結する全連結部を切断して全フィンプレートをブリッジ部から分離する第４工程とを含む方法によって製造されるが、４つの工程を必要とするので、作業が面倒になり、しかも第４工程において、フィンプレートをブリッジ部に連結する全連結部を切断して全フィンプレートをブリッジ部から分離し、ブリッジ部を廃棄するので、材料歩留まりが悪くなる。したがって、放熱器の製造コストが上昇する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１２６０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の目的は、上記問題を解決し、部品点数を減らすことができるとともに、製造コストが安価になる液冷式冷却装置用放熱器およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【０００９】
1)頂壁、底壁および周壁を有するケーシングを備えており、ケーシング内に、ケーシング内に流入した冷却液が流れる冷却液流路が設けられ、ケーシングの頂壁外面および底壁外面のうち少なくともいずれか一方に取り付けられる発熱体を、冷却液流路を流れる冷却液により冷却する液冷式冷却装置において、ケーシング内の冷却液流路に配置されて発熱体から発せられる熱を冷却液に放熱する放熱器であって、
互いに間隔をおいて並列状に配置された複数の縦長方形状フィンプレートと、全フィンプレートを一体に連結する連結部材とからなり、フィンプレートが、長手方向が冷却液の流れ方向を向くとともに幅方向が上下方向を向き、かつ長手方向両端寄りの一定長さ部分に平板状部を有するプレート本体と、プレート本体の長手方向両端部に、それぞれ当該端部からプレート本体の長手方向外側に突出するように一体に設けられ、かつ上下両端がプレート本体の上下両側縁よりもプレート本体の幅方向内側に位置する幅狭部とよりなり、全フィンプレートが、プレート本体の長手方向を冷却液の流れ方向に向けるとともに幅方向を上下方向に向けた状態で板厚方向に間隔をおいて配置され、連結部材が、フィンプレートのプレート本体の幅狭部と一体に設けられた平板部と、隣り合う平板部どうしを上端および下端で交互に連結する円弧状部とからなるコルゲート状であり、連結部材の平板部が、長手方向を上下方向に向けるとともに厚み方向をフィンプレートのプレート本体の厚み方向に向け、かつ上下両端がプレート本体の上下両端よりもプレート本体の幅方向内側に位置しており、連結部材の上側円弧状部の中間部が上方に突出するとともに下側円弧状部の中間部が下方に突出しており、フィンプレートのプレート本体、幅狭部および連結部材の平板部の厚みが等しくなっているとともに、プレート本体の平板状部の厚み方向両側面、幅狭部の厚み方向両側面および連結部材の平板部の厚み方向両側面が同一平面上に位置している液冷式冷却装置用放熱器。
【００１０】
2)全フィンプレートのプレート本体の上下両側縁部のうち少なくともいずれか一方の側縁部に補強リブが一体に設けられている上記1)記載の液冷式冷却装置用放熱器。
【００１１】
3)全フィンプレートのプレート本体の上側縁部に、上方に向かって同方向に傾斜した第１補強リブが設けられ、同じく下側縁部に、下方に向かって第１補強リブと反対側に傾斜した第２補強リブが設けられている上記2)記載の液冷式冷却装置用放熱器。
【００１２】
4)全フィンプレートのプレート本体が全体に平板状である上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の液冷式冷却装置用放熱器。
【００１３】
5)全フィンプレートのプレート本体における平板状部を除いた部分が、幅方向と直交する平面で切断した形状が波形となっており、冷却液が、隣り合う２つのフィンプレート間を蛇行状に流れるようになされている上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の液冷式冷却装置用放熱器。
【００１４】
6)各フィンプレートのプレート本体に、複数の貫通穴がプレート本体の長手方向に間隔をおいて形成されている上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の液冷式冷却装置用放熱器。
【００１５】
7)頂壁、底壁および周壁を有するケーシングを備えており、ケーシング内に、冷却液が流れる冷却液流路と、冷却液流路よりも上流側に位置しかつ冷却液が流入する入口ヘッダ部と、冷却液流路よりも下流側に位置しかつ冷却液が流出する出口ヘッダ部とが設けられており、ケーシング内の冷却液流路に、ケーシングの頂壁外面および底壁外面のうち少なくともいずれか一方に取り付けられる発熱体から発せられる熱を、冷却液流路を流れる冷却液に放熱する放熱器が配置されている液冷式冷却装置において、
上記1)〜6)のうちのいずれかに記載された液冷式冷却装置用放熱器が、フィンプレートのプレート本体の長手方向が入口ヘッダ部と出口ヘッダ部とを結ぶ方向を向くとともに、幅方向が上下方向に向くように配置されており、全てのフィンプレートのプレート本体の上側縁部がケーシングの頂壁に接合されるとともに、下側縁部がケーシングの底壁に接合されている液冷式冷却装置。
【００１６】
8)上記1)記載の液冷式冷却装置用放熱器を製造する方法であって、
金属素板に、金属素板の幅方向に長い直線状スリットを金属素板の長手方向に間隔をおいて複数形成するとともに、当該スリットの両端が臨む貫通穴を形成することによって、長手方向が金属素板の幅方向を向くとともに幅方向が金属素板の長手方向を向き、かつ長手方向両端寄りの一定長さ部分に平板状部を有するプレート本体と、プレート本体の長手方向両端部に、それぞれ当該端部からプレート本体の長手方向外側に突出するように一体に設けられ、かつ両端がプレート本体の両側縁よりもプレート本体の幅方向内側に位置する幅狭部とを有する複数の縦長方形状フィンプレートを、金属素板の幅方向両側縁部に存在する連結部材形成用のブリッジ部と一体となり、かつ金属素板の長手方向に並ぶように設ける第１工程と、
ブリッジ部をコルゲート状に曲げることによって、フィンプレートのプレート本体の幅狭部と一体に設けられた平板部と、隣り合う平板部どうしを両端で交互に連結する円弧状部とからなるコルゲート状連結部材を形成するとともに、全フィンプレートのプレート本体の幅方向を上下方向に向ける第２工程とを含む液冷式冷却装置用放熱器の製造方法。
【００１７】
9)前記第１工程において、プレート本体の一方の側縁部に、プレート本体の幅方向外側に向かって同方向に傾斜した第１補強リブを設けるとともに、同他方の側縁部に、プレート本体の幅方向外側に向かって第１補強リブと反対方向に傾斜した第２補強リブを設ける上記8)記載の液冷式冷却装置用放熱器の製造方法。
【００１８】
10)前記第１工程において、全フィンプレートのプレート本体における平板状部を除いた部分の幅方向と直交する平面で切断した形状を波形とする上記8)または9)記載の液冷式冷却装置用放熱器の製造方法。
【００１９】
11)前記第１工程において、全フィンプレートのプレート本体に、複数の貫通穴をプレート本体の長手方向に間隔をおいて形成する上記8)〜10)のうちのいずれかに記載の液冷式冷却装置用放熱器の製造方法。
【発明の効果】
【００２０】
上記1)〜6)の液冷式冷却装置用放熱器によれば、互いに間隔をおいて並列状に配置された複数の縦長方形状フィンプレートと、全フィンプレートを一体に連結する連結部材とからなり、フィンプレートが、長手方向が冷却液の流れ方向を向くとともに幅方向が上下方向を向き、かつ長手方向両端寄りの一定長さ部分に平板状部を有するプレート本体と、プレート本体の長手方向両端部に、それぞれ当該端部からプレート本体の長手方向外側に突出するように一体に設けられ、かつ上下両端がプレート本体の上下両側縁よりもプレート本体の幅方向内側に位置する幅狭部とよりなり、全フィンプレートが、プレート本体の長手方向を冷却液の流れ方向に向けるとともに幅方向を上下方向に向けた状態で板厚方向に間隔をおいて配置され、連結部材が、フィンプレートのプレート本体の幅狭部と一体に設けられた平板部と、隣り合う平板部どうしを上端および下端で交互に連結する円弧状部とからなるコルゲート状であるから、全フィンプレートを連結する部材を別個に必要とせず、部品点数を削減することが可能になるとともに、別個に用意した部材により全フィンプレートを連結する作業が不要になって製造作業が簡単になる。しかも、全フィンプレートの厚みおよび形状を、冷却性能を向上させる上で効果的な厚みおよび形状とすることが可能になる。
【００２１】
また、連結部材の平板部が、長手方向を上下方向に向けるとともに厚み方向をフィンプレートのプレート本体の厚み方向に向け、かつ上下両端がプレート本体の上下両端よりもプレート本体の幅方向内側に位置しており、フィンプレートのプレート本体、幅狭部および連結部材の平板部の厚みが等しくなっているとともに、プレート本体の平板状部の厚み方向両側面、幅狭部の厚み方向両側面および連結部材の平板部の厚み方向両側面が同一平面上に位置しているので、連結部材の平板部が、隣り合うフィンプレート間に形成される冷却液流路での冷却液の流れを妨げることがなく、冷却液流路での流路抵抗の増大を抑制することができる。
【００２２】
上記2)の液冷式冷却装置用放熱器によれば、フィンプレートの強度が増大し、撓みや波打の発生を抑制することができる。
【００２３】
上記3)の液冷式冷却装置用放熱器によれば、隣り合うフィンプレート間のピッチを小さくすることが可能になり、放熱性能が向上する。
【００２４】
上記5)の液冷式冷却装置用放熱器を使用した液冷式冷却装置においては、冷却液が、隣り合う２つのフィンプレート間を、フィンプレートに沿って蛇行状に流れることになり、フィンプレートにおける伝熱に有効に働く面積が効果的に増大し、冷却性能を向上させることができる。
【００２５】
上記6)の液冷式冷却装置用放熱器を使用した液冷式冷却装置においては、隣り合うフィンプレート間に形成される全冷却液流路が通じて冷却液が混ざり合うので、全冷却液流路のうち一部を流れる冷却液の温度が上昇した場合にも冷却液全体の温度が均一化される。
【００２６】
上記7)の液冷式冷却装置によれば、製造時には、放熱器の全フィンプレートが連結部材によって連結一体化されているので、全フィンプレートの取扱性が向上し、製造作業が簡単になる。
【００２７】
上記8)の液冷式冷却装置用放熱器の製造方法によれば、２つの工程からなるので特許文献１記載の方法に比べて工程数が少なくなり、しかもブリッジ部が連結部材となるので金属素板から廃棄する部分が少なくなって材料歩留まりが向上する。したがって、放熱器の製造コストが安価になる。
【００２８】
上記9)の液冷式冷却装置用放熱器の製造方法によれば、第２工程においてブリッジ部をコルゲート状に曲げる際に、隣り合うプレートフィンのプレート本体の両補強リブが干渉することはなく、製造された放熱器の隣り合うフィンプレート間のピッチを小さくすることが可能になって放熱性能が向上する。
【００２９】
上記10)の方法により製造された放熱器を使用した液冷式冷却装置においては、冷却液が、隣り合う２つのフィンプレート間を、フィンプレートに沿って蛇行状に流れることになり、フィンプレートにおける伝熱に有効に働く面積が効果的に増大し、冷却性能を向上させることができる。
【００３０】
上記11)の方法により製造された放熱器を使用した液冷式冷却装置においては、隣り合うフィンプレート間に形成される全冷却液流路が通じて冷却液が混ざり合うので、全冷却液流路のうち一部を流れる冷却液の温度が上昇した場合にも冷却液全体の温度が均一化される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明による液冷式冷却装置用放熱器を使用した液冷式冷却装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１に示す液冷式冷却装置に使用する放熱器の一部分を示す斜視図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図６】図１に示す液冷式冷却装置に使用する放熱器を製造する方法の第１工程および第２工程を示す部分斜視図である。
【図７】この発明の液冷式冷却装置用放熱器の第１の変形例の一部分を示す斜視図である。
【図８】この発明の液冷式冷却装置用放熱器の第２の変形例の一部分を示す斜視図である。
【図９】この発明の液冷式冷却装置用放熱器の第３の変形例の一部分を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００３３】
全図面を通じて同一物および同一部分には同一符号を付す。
【００３４】
この明細書において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【００３５】
また、以下の説明において、図２の左右を左右といい、図３の上側を前、これと反対側を後というものとする。
【００３６】
図１〜図３はこの発明による放熱器を使用した液冷式冷却装置の全体構成を示し、図４および図５はこの発明による液冷式冷却装置用放熱器を示す。また、図６はこの発明による液冷式冷却装置用放熱器の製造方法を示す。
【００３７】
図１〜図３において、液冷式冷却装置(1)は、頂壁(2a)、底壁(2b)および周壁(2c)を有するケーシング(2)を備え、ケーシング(2)内に、冷却液がケーシング(2)の長手方向の片側（右側）から他側（左側）に流れる冷却液流路(3)と、冷却液流路(3)よりも上流側（右側）に位置しかつ冷却液が流入する入口ヘッダ部(4)と、冷却液流路(3)よりも下流側（左側）に位置しかつ冷却液が流出する出口ヘッダ部(5)とが設けられており、ケーシング(2)内の冷却液流路(3)に、ケーシング(2)の頂壁(2a)外面および底壁(2b)外面のうち少なくともいずれか一方、図示の例では頂壁(2a)外面に取り付けられた発熱体(P)から発せられる熱を、冷却液流路(3)を流れる冷却液に放熱するアルミニウム製放熱器(6)が配置されている。
【００３８】
ケーシング(2)は、頂壁(2a)および周壁(2c)を構成する下方に開口した箱状のアルミニウム製上構成部材(7)を、底壁(2b)を構成する板状のアルミニウム製下構成部材(8)上にろう材により接合(ろう材による接合をろう付と称する）ことにより形成されている。上構成部材(7)および下構成部材(8)は、少なくとも一面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートを使用して、ろう材層がケーシング(2)内側に位置するように形成されている。
【００３９】
ケーシング(2)内の入口ヘッダ部(4)および出口ヘッダ部(5)は、それぞれ冷却液流路(3)の幅方向（前後方向）にのびており、ケーシング(2)の頂壁(2a)の一端寄り（右端寄り）の部分でかつ前後方向の中央部に、入口ヘッダ部(4)に通じる冷却液入口(9)が形成され、ケーシング(2)の頂壁(2a)の他端寄り（左端寄り）の部分でかつ前後方向の中央部に、出口ヘッダ部(5)に通じる冷却液出口(11)が形成されている。また、ケーシング(2)の頂壁(2a)に、冷却液入口(7)を通して入口ヘッダ部(4)内に冷却液を送り込むアルミニウム製入口パイプ(12)と、冷却液出口(11)を通して出口ヘッダ部(5)内から冷却液を送り出すアルミニウム製出口パイプ(13)とがろう付されている。
【００４０】
発熱体(P)は、ＩＧＢＴなどのパワーデバイスや、ＩＧＢＴが制御回路と一体化されて同一パッケージに収納されたＩＧＢＴモジュールや、ＩＧＢＴモジュールにさらに保護回路が一体化されて同一パッケージに収納されたインテリジェントパワーモジュールなどからなり、絶縁部材(I)を介してケーシング(2)の頂壁外面に取り付けられる。
【００４１】
図４および図５に示すように、放熱器(6)は、互いに間隔をおいて並列状に配置された複数のアルミニウム製縦長方形状フィンプレート(14)と、フィンプレート(14)と一体に設けられ、かつ全フィンプレート(14)を一体に連結する連結部材(15)とからなる。
【００４２】
フィンプレート(14)は、長手方向が冷却液流路(3)における冷却液の流れ方向（左右方向）を向くとともに幅方向が上下方向を向き、かつ全体が平板状部となったプレート本体(16)と、プレート本体(16)の長手方向両端部に、それぞれ当該端部からプレート本体(16)の長手方向外側に突出するように一体に設けられ、かつ上下両端がプレート本体(16)の上下両側縁よりもプレート本体(16)の幅方向内側に位置する幅狭部(17)とよりなる。全フィンプレート(14)は、プレート本体(16)がその板厚方向に間隔をおいて並列状に並ぶように配置されている。そして、放熱器(6)の隣り合う２つのフィンプレート(14)のプレート本体(16)および幅狭部(17)間、および両端のフィンプレート(14)のプレート本体(16)および幅狭部(17)とケーシング(2)の周壁(2c)における前後両側部分との間が、冷却液が流れる分割流路となっている。
【００４３】
連結部材(15)は、全フィンプレート(14)のプレート本体(16)の幅狭部(17)と一体に設けられた平板部(18)と、隣り合う平板部(18)どうしを上端および下端で交互に連結する円弧状部(19)(21)とからなるコルゲート状である。連結部材(15)の平板部(18)は、長手方向を上下方向に向けるとともに厚み方向をフィンプレート(14)のプレート本体(16)の厚み方向に向け、かつ上下両端がプレート本体(16)の上下両端よりもプレート本体(16)の幅方向内側に位置している。連結部材(15)の上側円弧状部(19)の前後方向（プレート本体(16)の厚み方向）の中間部が上方に突出するとともに下側円弧状部(21)の前後方向の中間部が下方に突出している。フィンプレート(14)のプレート本体(16)、幅狭部(17)および連結部材(15)の平板部(18)の厚みは等しくなっているとともに、プレート本体(16)の厚み方向両側面、幅狭部(17)の厚み方向両側面および連結部材(15)の平板部(18)の厚み方向両側面が鉛直状の同一平面上に位置している。
【００４４】
全フィンプレート(14)のプレート本体(15)の上側縁部に、上方に向かって同方向(前方)に傾斜した第１補強リブ(22)が設けられ、同じく下側縁部に、下方に向かって第１補強リブ(22)と反対側に傾斜した第２補強リブ(23)が一体に設けられている。そして、全フィンプレート(14)の第１補強リブ(22)が、上側縁部がケーシング(2)の上構成部材(7)の頂壁(2a)を形成する部分の内面にろう付され、第２補強リブ(23)がケーシング(2)の下構成部材(8)の底壁(2b)を形成する部分の内面にろう付されている。
【００４５】
上記構成の液冷式冷却装置(1)において、入口パイプ(12)から冷却液入口(9)を通って入口ヘッダ部(4)内に流入した冷却液は、冷却液流路(3)に配置された放熱器(6)の隣り合う２つのフィンプレート(14)間の分割流路に分流し、各分割流路内を左方に流れる。冷却液流路(3)の分割流路を左方に流れた冷却液は、出口ヘッダ部(5)内に入り、冷却液出口(12)を通って出口パイプ(13)により送り出される。
【００４６】
そして、発熱体(P)から発せられる熱は、絶縁部材(I)、ケーシング(2)の頂壁(2a)および放熱器(6)の各フィンプレート(14)を経て冷却液流路(3)の各分割流路内を流れる冷却液に放熱され、発熱体(P)が冷却される。
【００４７】
次に、図６を参照して放熱器(6)の製造方法について説明する。
【００４８】
まず、プレス加工等によって、コイル材から巻き戻されたアルミニウム製素板(25)に、素板(25)の幅方向に長い直線状スリット(26)を素板(25)の長手方向に間隔をおいて複数形成するとともに、スリット(26)の両端が臨む貫通穴(27)を形成し、隣り合うスリット(26)間に、長手方向が素板(25)の幅方向を向くとともに幅方向が素板(25)の長手方向を向き、かつ全体が平板状部からなるプレート本体(16)と、プレート本体(16)の長手方向両端部に、それぞれ当該端部からプレート本体(16)の長手方向外側に突出するように一体に設けられ、かつ両端がプレート本体(16)の両側縁よりもプレート本体(16)の幅方向内側に位置する幅狭部(17)とを有する複数の縦長方形状フィンプレート(14)を、素板(25)の幅方向両側縁部に存在する連結部材形成用のブリッジ部(28)と一体となり、かつ素板(25)の長手方向に並ぶように設ける（第１工程）。
【００４９】
第１工程において、プレート本体(16)の一方の側縁部に第１補強リブ(22)を設けるとともに、同他方の側縁部に第２補強リブ(23)を設ける。第１補強リブ(22)は、１つのスリット(26)を挟んで素板(25)の長手方向両側に隣り合う２つのフィンプレート(14)のプレート本体(16)における前記１つのスリット(26)に臨む側縁部に幅方向外側に向かって異なる方向に傾斜するように設けられ、第２補強リブ(23)は、前記１つのスリット(26)に隣り合うスリット(26)を挟んで素板(25)の長手方向両側に隣り合う２つのフィンプレート(14)のプレート本体(16)における前記スリット(26)に臨む側縁部に幅方向外側に向かって異なる方向に傾斜するように設けられる。すなわち、素板(25)の長手方向に隣り合う２つのフィンプレート(14)のプレート本体(16)においては、一方のプレート本体(16)のスリット(26)に臨む側縁部に、幅方向外側に向かって上下いずれか一方に傾斜した第１補強リブ(22)が設けられるとともに他方のプレート本体(16)のスリット(26)に臨む側縁部に、幅方向外側に向かって上下いずれか他方に傾斜した第１補強リブ(22)が設けられ、さらに両プレート本体(16)における第１補強リブ(22)が設けられた側縁部と反対側の側縁部に、それぞれ幅方向外側に向かって第１補強リブ(22)と反対方向に傾斜した第２補強リブ(23)が設けられる。
【００５０】
ついで、ブリッジ部(28)をコルゲート状に曲げることによって、長手方向が上下方向を向いた平板部(18)と、隣り合う平板部(18)どうしを平板部(18)における素板(25)の流れ方向両端で交互に連結する円弧状部(19)(21)からなる連結部材(15)を形成するとともに、全フィンプレート(14)のプレート本体(16)の幅方向を上下方向に向ける（第２工程）。最後に、素板(25)における必要数のプレートフィン(14)を有する部分を切断し、放熱器(6)が製造される。
【００５１】
図７〜図９はこの発明による液冷式冷却装置用放熱器の変形例を示す。
【００５２】
図７に示す放熱器(30)の場合、フィンプレート(14)のプレート本体(16)に、プレート本体(16)の幅方向に長い複数の貫通穴(31)が、プレート本体(16)の長手方向に間隔をおいて形成されている。
【００５３】
その他の構成は、図４および図５に示す放熱器(6)と同様である。
【００５４】
図８に示す放熱器(35)の場合、全フィンプレート(36)のプレート本体(37)は、長手方向両端寄りの一定長さ部分のみに平板状部(38)を有しており、プレート本体(37)における両平板状部(38)を除いた部分が、幅方向と直交する平面で切断した形状が波形となっている。したがって、冷却液が、隣り合う２つのフィンプレート(36)間を蛇行状に流れるようになされている。なお、プレート本体(37)の上下両側縁部には補強リブは設けられていない。
【００５５】
その他の構成は、図４および図５に示す放熱器(6)と同様である。
【００５６】
図９に示す放熱器(40)の場合、全フィンプレート(36)のプレート本体(37)の上側縁部に、上方に向かって同方向(前方)に傾斜した第１補強リブ(41)が設けられ、同じく下側縁部に、下方に向かって第１補強リブ(41)と反対側に傾斜した第２補強リブ(42)が一体に設けられている。
【００５７】
その他の構成は、図８に示す放熱器(35)と同様である。
【００５８】
図８および図９に示す放熱器(35)(40)のフィンプレート(36)のプレート本体(37)に、プレート本体(37)の幅方向に長い複数の貫通穴が、プレート本体(37)の長手方向に間隔をおいて形成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
この発明による液冷式冷却装置用放熱器は、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変換装置に用いられるＩＧＢＴなどのパワーデバイスを冷却する液冷式冷却装置に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００６０】
(1)：液冷式冷却装置
(2)：ケーシング
(2a)：頂壁
(2b)：底壁
(2c)：周壁
(3)：冷却液通路
(6)(30)(35)(40)：放熱器
(14)(36)：フィンプレート
(15)：連結部材
(16)(37)：プレート本体
(17)：幅狭部
(18)：平板部
(19)(21)：円弧状部
(22)(41)：第１補強リブ
(23)(42)：第２補強リブ
(25)：素板
(26)：スリット
(27)：貫通穴
(28)：ブリッジ部
(P)：発熱体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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