(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路下面と流路側面とを含む複数の面で形成され、発熱体を冷却するための冷媒が前記流路側面に沿って略水平方向に流れる冷媒流路と、
前記冷媒が流れる方向と平行な方向を長手方向とし、面積が最も大きな面が略水平になるように前記流路側面に接合され、前記流路側面に接合される側と異なる側の端部が開放された平板の冷却フィンと、
前記流路下面の前記長手方向の外側の部分に形成された、前記冷媒の供給口および排出口のいずれかの開口部とを含み、
前記冷却フィンは、前記長手方向の外側の前記開口部に対応する側に、前記流路側面との距離が予め定められた距離以下となる範囲を残して切欠かれた端部を有する、冷却装置。
【請求項２】
前記切欠かれた端部の少なくとも一部は、前記開口部の鉛直上方の範囲に含まれない、請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記切欠かれた端部の全部が、前記開口部の鉛直上方の範囲に含まれない、請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記切欠かれた端部は、一部が前記開口部の鉛直上方の範囲に含まれず、残部が前記開口部の鉛直上方の範囲に含まれる、請求項２に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記切欠かれた端部は、前記流路側面からの距離が大きくなるほど、前記長手方向により大きく切欠かれた形状である、請求項１〜４のいずれかに記載の冷却装置。
【請求項６】
前記切欠かれた端部は、前記流路側面との距離が前記予め定められた距離よりも大きい範囲が前記長手方向に一定距離だけ切欠かれた形状である、請求項１〜４のいずれかに記載の冷却装置。
【請求項７】
前記冷却装置は、複数の冷却フィンを備え、
前記複数の冷却フィンのうちの少なくとも１つの冷却フィンが前記切欠かれた端部を有する、請求項１〜４のいずれかに記載の冷却装置。
【請求項８】
前記冷却装置は、複数の冷却フィンを備え、
前記複数の冷却フィンのうちの少なくとも１つの冷却フィンが、前記切欠かれた端部を有し、かつ、他の冷却フィンよりも前記開口部に近い位置に設けられる、請求項１〜４のいずれかに記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱体の冷却装置に用いられる冷却フィンおよび冷却装置に関し、特に、電子部品の冷却装置に用いられる冷却フィンおよび冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、サイリスタやパワートランジスタ等の電子部品の性能の向上は著しく、それに対応して電子部品（発熱素子）からの発熱量が大きくなっている。一方、たとえば誘導電動機と直流バッテリとを搭載する電気自動車（この電気自動車には、ハイブリッド車両、燃料電池車両を含む。）ではインバータにより電力変換を行なって、直流バッテリから誘導電動機に電力を供給している。電動機の定格出力の上昇に伴い、このようなインバータ等の電子部品の発熱量も上昇し、十分な冷却対策が必要になっている。
【０００３】
車両においては、特に、電子部品の小型化かつ薄型化が要求されており、そのような要求のもとでも動作の安定を保つために、発生する大きな熱量を外部へ速やかに放出するための冷却装置が重要になってきている。以下の公報は、このような電子部品の冷却装置に用いられる冷却フィンを開示する。
【０００４】
特開２００４−３４９３２４号公報（特許文献１）は、パワー半導体素子を有し、低熱抵抗化を図る直接水冷型パワー半導体モジュール構造の更なる高熱伝達率を達成し、冷却効果を高める冷却フィンについての技術を開示する。
【０００５】
特許文献１に開示された直接水冷型パワー半導体モジュール構造は、少なくとも電流をスイッチングするパワー半導体素子を搭載し、パワー半導体素子搭載面の対向面にストライプ状の冷却フィンを有する直接水冷型パワー半導体モジュール構造において、冷却フィンのフィン長手方向に対して略垂直な断面のコーナに面取り部を有する。冷却フィンのフィン長手方向に対して略垂直な断面の形状は、フィン先端の幅が、フィン根元の幅よりも小さい台形である。
【０００６】
特許文献１に開示された発明によると、冷却フィンのフィン長手方向に対して垂直断面の各コーナに面取り部を設けている。これにより、各コーナで冷却水が溜まり難く、さらには、境界層が薄くなり、熱伝達が促進される。さらに、フィン長手方向に対して略垂直な断面の形状を、フィン根元が広く、先端に向かって狭くなる台形としている。これにより、より熱伝達に寄与するフィンの根元で冷却水の流速を高流速とすることができる。また、冷却流路となるフィン間の断面積をフィン断面が矩形の場合と同じにできるため、圧力損失の主因子である平均流速の増大を抑制することができる。これにより、パワー半導体素子を有し、低熱抵抗化を図る直接水冷型パワー半導体モジュール構造の更なる高熱伝達率を達成し、冷却効果を高めることができる。
【０００７】
また、特開２００３−８２６４号公報（特許文献２）は、半導体デバイスを小型化しても、冷却用流体の圧力損失を抑えて冷却性能を所望に維持させる冷却フィンについての技術を開示する。
【０００８】
特許文献２に開示された電子部品の冷却装置は、電子部品に対し離反する方向に延長される複数の放熱部材（冷却フィン）を備え、この各放熱部材相互間を冷却用流体が通過することで、電子部品の冷却を行う電子部品の冷却装置において、複数の放熱部材の長さは、電子部品の発熱による熱伝導温度が低くなるに従って短くなるように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
特許文献２に開示された発明によると、電子部品の発熱による熱伝導温度が低くなるに従って、複数の放熱部材の長さが短くなるようにしたため、放熱部材相互間を冷却用流体が流れる際の圧力損失を低減できる。その結果、冷却用流体の流速を高めて冷却用流体と放熱部材との間の熱抵抗を低下させることができ、電子部品を小型化しても、冷却性能を所望に維持させることができる。
【特許文献１】特開２００４−３４９３２４号公報
【特許文献２】特開２００３−８２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、電気自動車やハイブリッド車などの車両においては、電子部品の冷却装置が大きいと、搭載スペース上の問題が発生する可能性がある。そのため、電子部品と同様に、電子部品の冷却装置の小型化が要求される。
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示された直接水冷型パワー半導体モジュール構造においては、パワー半導体の冷却装置の小型化を可能とするための冷却フィンについては何ら開示されていない。
【００１２】
また、特許文献２に開示された電子部品の冷却装置においては、冷却装置の小型化が可能であるが、たとえば、放熱部材の下方に冷却用流体の供給口や排出口が存在する場合、冷却用流体の補充や交換時に入り込んだエア（気泡）が、供給口や排出口から上昇して、放熱部材の間に溜まり、冷却性能が悪化することが考えられる。
【００１３】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、冷却性能の悪化を抑制しつつ、冷却装置の小型化を可能とする冷却フィンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１の発明に係る冷却フィンは、発熱体を収納した筐体に、面積が最も大きな面が略水平になるように接合され、接合される側と異なる側の端部が開放された平板の冷却フィンである。冷却フィンの下方には冷媒の供給口および排出口のいずれかの開口部が設けられ、
冷却フィンは、開口部側の開放された端部の一部が切欠かれる。
【００１５】
第１の発明によると、冷却フィンは、発熱体を収納した筐体に、面積が最も大きな面が略水平になるように接合され、接合される側と異なる側の端部が開放された平板の冷却フィンである。冷却フィンの下方には、冷媒の供給口および排出口のいずれかの開口部が設けられる。このような場合、たとえば、冷媒の交換時などに冷媒通路などに入り込んだエアが開口部から上昇し、面積が最も大きな面が略水平になるように接合された冷却フィンの下部に入り込んで溜まってしまう。冷却フィンの下部にエアが溜まると、冷媒が冷却フィンの熱を吸収できなくなり、冷却性能が悪化する。そこで、冷却フィンの開口部側の開放された端部の一部が切欠かれる。これにより、開口部側の開放された端部の一部が切欠かれない場合と比べて、開口部側の略水平な面の面積が小さくなり、エアが冷却フィンの下部に入り込み難くなる。さらに、開口部を冷却フィン側により近づけても、エアが開口部側の開放された端部の切欠かれた部分を通って上昇するため、エアの溜まりが抑制される。そのため、エアが冷却フィンの下部に溜まることによる冷却性能の悪化を抑制しつつ、開口部を冷却フィン側により近づけて、冷却装置を小型化することができる。このとき、発熱体を収納した筐体からの距離が近く熱伝導率が大きい、筐体と平板の端面との接合部は、切欠かれていない。そのため、冷却フィンの端部の一部を切欠いたことにより冷却フィンの表面積が小さくなったとしても、冷却性能に与える影響は小さい。その結果、冷却性能の悪化を抑制しつつ、冷却装置の小型化を可能とする冷却フィンを提供することができる。
【００１６】
第２の発明に係る冷却フィンは、第１の発明の構成に加えて、切欠かれた端部は、開口部からの鉛直上方に伸ばされた垂直線と交差しない。
【００１７】
第２の発明によると、開口部からの鉛直上方に伸ばされた垂直線と交差しない。そのため、開口部から上昇するエアが、開口部側の開放された端部の切欠かれた部分を通って上昇する。これにより、冷却フィンの下部へのエアの溜まりが抑制されるため、冷却性能の悪化を抑制することができる。
【００１８】
第３の発明に係る冷却フィンは、第１または第２の発明の構成に加えて、切欠かれた端部は、筐体を予め定められた角度だけ傾斜させた場合に、開口部からの鉛直上方に伸ばされた垂直線と交差しない。
【００１９】
第３の発明によると、切欠かれた端部は、筐体を予め定められた角度だけ傾斜させた場合に、開口部からの鉛直上方に伸ばされた垂直線と交差しない。そのため、筐体が予め定められた角度だけ傾斜した場合であっても、開口部から上昇するエアが、開口部側の開放された端部の切欠かれた部分を通って上昇する。これにより、冷却フィンの下部へのエアの溜まりが抑制されるため、冷却性能の悪化を抑制することができる。
【００２０】
第４の発明に係る冷却フィンにおいては、第３の発明の構成に加えて、発熱体は、車両に搭載される電子部品であり、予め定められた角度は、車両に許容される最大傾斜角に基づく角度である。
【００２１】
第４の発明によると、発熱体は、車両に搭載される電子部品である。そのため、搭載スペース上の問題から小型化が必要となる車両に搭載される電子部品の冷却装置について、冷却装置の小型化が可能となる。また、予め定められた角度は、車両に許容される最大傾斜角に基づく角度である。これにより、電子部品が搭載される車両に許容される最大傾斜角に基づく角度だけ冷却装置を傾斜させた場合であっても、冷却フィンの下部へのエアの溜まりが抑制されるため、冷却性能の悪化をより抑制することができる。
【００２２】
第５の発明に係る冷却フィンにおいては、第１〜第４のいずれかの発明の構成に加えて、切欠かれた端部は、接合される側からの距離が大きくなると、開放された端部に沿った方向により大きく切欠かれた形状である。
【００２３】
第５の発明によると、切欠かれた端部は、接合される側からの距離が大きくなると、開放された端部に沿った方向により大きく切欠かれた形状である。そのため、エアが冷却フィンにより近づいて上昇した場合であっても、エアは開放された端部に沿った方向により大きく切欠かれた部分を通って上昇する。これにより、冷却フィンの下部へのエアの溜まりがより抑制されやすくなる。
【００２４】
第６の発明に係る冷却装置は、第１〜第５のいずれかに記載の冷却フィンを備えている。その結果、冷却性能の悪化を抑制しつつ、小型化が可能な冷却装置を提供することができる。
【００２５】
第７の発明に係る冷却装置は、複数の冷却フィンを備え、複数の冷却フィンのうちの少なくとも１つの冷却フィンが、第１〜第５のいずれかの発明の構成に係る冷却フィンである。
【００２６】
第７の発明によると、複数の冷却フィンのうちの少なくとも１つの冷却フィンが、第１〜第５の発明の構成に係る冷却フィンである。そのため、たとえば、複数の冷却フィンのうち、開口部に最も近くエアが溜まるおそれがある冷却フィンのみを第１〜第５のいずれかの発明の構成に係る冷却フィンにすることで、エアの溜りが抑制される。これにより、エアが溜まるおそれがある冷却フィンの開口部側の開放された端部のみを切欠くことで、冷却性能の悪化を抑制しつつ、冷却装置を小型化できる。さらに、冷却フィンの表面積が小さくなることによる冷却性能の悪化を抑制することができる。さらに、エアが溜まるおそれのない冷却フィンについて切欠形状を設ける費用を低減できる。
【００２７】
第８の発明に係る冷却装置は、複数の冷却フィンを備え、複数の冷却フィンのうちの少なくとも１つの冷却フィンが、第１〜第５のいずれかの発明の構成に係る冷却フィンであって、かつ、他の冷却フィンよりも開口部に近づくように設けられる。
【００２８】
第８の発明によると、複数の冷却フィンのうちの少なくとも１つの冷却フィンが、第１〜第５の発明の構成に係る冷却フィンである。そのため、たとえば、複数の冷却フィンのうち、開口部に最も近くエアが溜まるおそれがある冷却フィンのみを第１〜第４のいずれかの発明の構成に係る冷却フィンにすることで、エアの溜りが抑制される。これにより、エアが溜まるおそれがある冷却フィンの開口部側の開放された端部のみを切欠くことで、冷却性能の悪化を抑制しつつ、冷却装置を小型化できる。さらに、冷却フィンの表面積が小さくなることによる冷却性能の悪化を抑制することができる。さらに、エアが溜まるおそれのない冷却フィンについて切欠形状を設ける費用を低減できる。このような第１〜第５の発明の構成に係る冷却フィンが、他の冷却フィンよりも開口部に近づくように設けられる。これにより、冷却フィンと開口部との間の冷却液の乱流化が抑制される。そのため、冷却液の流れが乱れて熱伝達の効率が悪化することを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。なお、本実施の形態においては、ハイブリッド車両において電動機に電力を供給する電力制御ユニットであるＰＣＵ（Power Control Unit）冷却装置に用いられる冷却フィンについて説明する。このＰＣＵ冷却装置を適用できる車両は、ハイブリッド車両に限定されるものではない。たとえば、このＰＣＵ冷却装置は、同じくＰＣＵを搭載する電気自動車および燃料電池車に適用できる。また、本実施の形態における冷却フィンは、ＰＣＵの冷却装置に用いられる冷却フィンに限定されない。
【００３０】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態に係る冷却フィンが用いられるＰＣＵ冷却装置７００が搭載される車両の構成について説明する。
【００３１】
図１に示すように、車両５００のフード４００で覆われるエンジンルームには、エンジン１００と、ＰＣＵ２００と、フロントトランスアクスル３００とが設けられる。
【００３２】
エンジン１００の出力軸は、フロントトランスアクスル３００の入力軸に接続される。フロントトランスアクスル３００の内部には、車両駆動用のモータ（図示せず）が設けられる。モータは、バッテリ（図示せず）からＰＣＵ２００を介して供給される電力に基づいて、駆動する。また、フロントトランスアクスル３００の内部には、動力分割機構（図示せず）が設けられる。これにより、エンジンの駆動力とモータの駆動力とが切り替えられて、モータがエンジン１００の駆動力をアシストしたり、モータのみにより駆動力を発生させたりする。
【００３３】
フロントトランスアクスル３００の出力軸は、ドライブシャフト（図示せず）を介してタイヤ１５０に接続される。フロントトランスアクスル３００からタイヤ１５０に伝達された駆動力により車両５００は走行する。
【００３４】
ＰＣＵ２００は、バッテリから供給される電圧を高電圧に変換する昇圧コンバータや、高電圧直流電流をモータ駆動用の交流電流に変換するインバータユニットなどの電気機器から構成される。ＰＣＵ２００は、これらの電気機器の温度上昇を抑制するために冷却液にて冷却される。ＰＣＵ２００の上部には、冷却液を貯留するリザーブタンク６００が設けられている。
【００３５】
図２を参照して、本実施の形態に係るＰＣＵ冷却装置７００について説明する。ＰＣＵ冷却装置７００は、歩行者保護の観点により、フード４００からある一定距離以内のエンジンルーム内の領域４１０を回避して搭載される。なお、ＰＣＵ冷却装置７００の設置位置は、これに限定されない。また、図２において、紙面左側を車両前方としているが、車両前方の向きはこれに限定されない。
【００３６】
ＰＣＵ冷却装置７００の周辺には、エンジン１００、モータおよびＰＣＵ２００などの部品が多く搭載される。このような周辺部品との関係により、ＰＣＵ冷却装置７００は、冷却液の排出口２６０がＰＣＵ冷却装置７００の下面に設けられる。なお、冷却液の供給口２５０および排出口２６０の少なくともいずれかがＰＣＵ冷却装置７００の下面に設けられていれば、供給口２５０および排出口２６０のが設けられる位置はこれに限定されない。
【００３７】
図３および図４を参照して、本実施の形態に係るＰＣＵ冷却装置７００および冷却フィン部２４２について説明する。なお、図３においては、紙面左側を車両前方としているが、車両前方の向きはこれに限定されない。また、冷却液の供給口２５０および排出口２６０の少なくともいずれかがＰＣＵ冷却装置７００の下面に設けられていればよく、供給口２５０および排出口２６０が設けられる位置はこれに限定されない。図４は、図３における４−４断面図である。
【００３８】
ＰＣＵ冷却装置７００は、ＰＣＵ２００と、リザーブタンク６００と、循環ホース７１０および７２０とを含む。
【００３９】
ＰＣＵ２００は、たとえば発熱する６つの電子部品２１２を含むＩＰＭ（Intelligent Power Module）２１０と、バッテリからの電荷をバッファしておくコンデンサ２２０と、これらを収納したＰＣＵケース２３０とで構成される。
【００４０】
リザーブタンク６００は、ＰＣＵケース２３０の上部に設置され、リザーブタンク６００の下面に、リザーブタンク６００内の冷却液をＰＣＵ２００内部に補充する補充路２７０の一端が接続される。リザーブタンク６００には冷却液６０２が貯留され、その上部はエア部６０４となる。
【００４１】
循環ホース７１０は、循環する冷却液をヒートシンク部２４０の内部へ供給するためのホースである。循環ホース７２０は、ヒートシンク部２４０の内部を流れる冷却液をヒートシンク部２４０の外部へ排出するためのホースである。
【００４２】
ＰＣＵケース２３０は、ＩＰＭ２１０およびコンデンサ２２０を収納するためのアルミ製のケースである。ＰＣＵケース２３０は、ＰＣＵ２００の冷却装置の構成部品としても機能する。すなわち、ＰＣＵケース２３０は、熱交換の効率を向上させる冷却フィン部２４２、冷却液の供給口２５０、冷却液の排出口２６０、および補充路２７０を有する。ＰＣＵケース２３０と、ＰＣＵケース２３０の外側に設置される冷却液カバー２８０とで、冷却液の通路であるヒートシンク部２４０が形成される。
【００４３】
冷却フィン部２４２は、ＩＰＭ２１０が収納されたＰＣＵケース２３０の側壁の裏面の一部が平板状に加工されて形成される。冷却フィン部２４２は、冷却フィン部２４２の開放された端部に沿った方向を長手方向とし、面積が最も大きな面が略水平になるように接合される。冷却フィン部２４２は、ＰＣＵケース２３０の側壁と接合される側と異なる側の端部が開放され、上下方向に所定間隔で５枚形成される。なお、冷却フィンの枚数は５枚に限定されない。
【００４４】
供給口２５０は、冷却フィン部２４２の長手方向に位置するＰＣＵケース２３０の側面に設けられた開口部である。循環ホース７１０から入り込む冷却水は、供給口２５０を介してヒートシンク部２４０の内部へ供給される。なお、供給口２５０が設けられる位置は、ヒートシンク部２４０の側面に限定されない。たとえば、リザーブタンク６００の側面に供給口２５０を設けて、冷却液がリザーブタンク６００および補充路２７０を介してヒートシンク部２４０の内部へ供給されるようにしてもよい。
【００４５】
排出口２６０は、ヒートシンク部２４０の下面に設けられる。冷却フィン部２４２の熱を吸収した冷却液が、排出口２６０を介して循環ホース７２０に排出される。
【００４６】
補充路２７０は、冷却液が不足した場合に、リザーブタンク６００からヒートシンク部２４０内に冷却液を供給するための通路である。
【００４７】
図５（Ａ）を参照して、冷却フィン部２４２および排出口２６０について説明する。冷却フィン部２４２は、電子部品２１２および放熱板２１４を含むＩＰＭ２１０が接触するＰＣＵケース２３０の側壁２３２の外面部２３４の裏面側である内面部２３６に、ＩＰＭ２１０に対応した位置に設けられる。排出口２６０が設けられた側の冷却フィン部２４２の端面部２４６とＰＣＵケース２３０の側壁２３２との接合部２４４は、ＩＰＭ２１０から予め定められた距離Ｐだけ離れた位置に設けられる。
【００４８】
排出口２６０が設けられた側の冷却フィン部２４２の開放端側が、接合部２４４からの予め定められた距離Ｑを残してカットされ、開放端面部２４８が形成される。開放端面部２４８は、排出口２６０からの鉛直上方に伸ばされた垂直線と交差しないように、接合部２４４からの距離が大きいほど、冷却フィン部２４２の開放された端部に沿った方向（図５（Ａ）の矢印方向）により大きくカットされて形成される。なお、冷却フィン部２４２の開放端側がカットされていれば、開放端面部２４８はこのような形状に限定されない。たとえば、図５（Ｂ）に示すように、開放端面部２４８が、排出口２６０からの鉛直上方に伸ばされた垂直線と交差してもよい。また、図５（Ｃ）に示すように、接合部２４４からの距離が予め定められた距離Ｑより大きい部分を、冷却フィン２４２の長手方向に予め定められた距離Ｐだけカットしてもよい。さらに、開放端面部２４８は、冷却フィン部２４２をカットして形成されることに限定されない。
【００４９】
排出口２６０は、端面部２４６および開放端面部２４８より冷却フィン部２４２の長手方向外側となるヒートシンク部２４０の下面に設けられる。排出口２６０の一部は、冷却フィン部２４２の開放端側がカットされた範囲に対応させて、接合部２４４より長手方向内側のヒートシンク部２４０の下面に配置される。
【００５０】
以上のような構造に基づく、本実施の形態に係る冷却フィン部２４２を備えたＰＣＵ冷却装置７００の動作について説明する。
【００５１】
運転者が車両５００を走行させると、ＩＰＭ２１０内部の電子部品２１２が熱を発生し、発生した熱が放熱板２１４を介してＰＣＵケース２３０の側壁２３２に伝達される。伝達された熱は側壁２３２の内面部２３６を介して冷却フィン部２４２に伝達される。また、エンジン１００の冷却液とは別系統の電動ウォータポンプ（図示せず）により、ラジエータ（図示せず）とＰＣＵ２００との間を冷却液が循環し始める。循環ホース７１０から循環されてくる冷却液は、供給口２５０からヒートシンク部２４０に流入する。冷却液がヒートシンク部２４０を流れる際に冷却フィン部２４２の熱を吸収することで、ヒートシンク部２４０が冷却される。これにより、ＰＣＵケース２３０の側壁２３２に設置されたＩＰＭ２１０が冷却される。熱を吸収した冷却液は、ヒートシンク部２４０の下面に設けられた排出口２６０から循環ホース７２０へ流れ出し、ラジエータを介して外気に熱を放出する。
【００５２】
冷却液の交換時などに、冷却液の循環路内にエアが入り込むことがある。冷却液の循環路に入り込んだエアは、冷却液の流れとともに、排出口２６０からヒートシンク部２４０外部へ流れ出そうとする。しかし、エアは、冷却水よりも比重が軽いため、冷却液の流れと逆流するように排出口２６０から上昇する。冷却フィン部２４２は面積が最も大きい面が略水平に設けられているため、上昇したエアが冷却フィン部２４２の下部に入り込んで溜まってしまうことが考えられる。冷却フィン部２４２の下部にエアが溜まると、冷却液が冷却フィン部２４２の熱を吸収できなくなり、冷却性能が悪化する。
【００５３】
排出口２６０は、冷却フィン２４２の端面部２４６および開放端面部２４８より冷却フィン部２４２の長手方向外側となるヒートシンク部２４０の下面に設けられる。そのため、エアが鉛直方向に上昇する場合は、冷却フィン部２４２の下部に入り込まずに、補充路２７０内を上昇してリザーブタンク６００内のエア部６０４に達する。
【００５４】
ところが、冷却液の流れの影響などでエアが冷却フィン部２４２側に近づくように上昇した場合は、エアが冷却フィン部２４２の下部に入り込んで溜まってしまうことがある。そこで、排出口２６０が設けられた側の冷却フィン部２４２の開放端面部２４８が、接合部２４４からの距離が大きいほど冷却フィン部２４２の開放された端部に沿った方向により大きくカットされて形成される。これにより、冷却フィン部２４２側に近づくように上昇したエアが、冷却フィン部２４２の開放された端部に沿った方向により大きくカットされた部分を上昇するため、冷却フィン部２４２の下部に入り込みにくくなり、エアの溜まりが抑制される。
【００５５】
さらに、排出口２６０が、カットされた範囲に対応させて、冷却フィン部２４２側へ近づけた位置に配置される。このように配置しても、図６（Ａ）に示すように、冷却フィン部２４２の開放端面部２４８が、接合部２４４からの距離が大きいほど排出口２６０の周縁からの水平方向の距離が大きくなるようにカットされているため、カットされない場合（図６の（Ｂ））と比べて、エアの溜まりが抑制される。これにより、エアが冷却フィン部２４２の下部に溜まることによる冷却性能の悪化を抑制しつつ、ＰＣＵ冷却装置７００を小型化することができる。
【００５６】
排出口２６０が設けられた側の冷却フィン部２４２の開放端側が、接合部２４４からの予め定められた距離Ｑを残してカットされる。すなわち、ＩＰＭ２１０からの距離が近く熱が伝わりやすいＰＣＵケース２３０の側壁２３２に近い側の端面部２４６はカットされない。そのため、冷却フィン部２４２の開放端側をカットすることにより冷却フィン部２４２の表面積が小さくなったとしても、冷却性能に与える影響は小さいと考えられる。これにより、冷却フィン部２４２の開放端側をカットすることによる冷却性能の悪化も抑制される。
【００５７】
以上のように、本実施の形態に係る冷却フィンによれば、排出口から上昇するエアが冷却フィンのカットされた部分を上昇するため、冷却フィンの下部に入り込みにくくなり、エアの溜まりが抑制される。また、排出口を、カットされた範囲に対応させて、冷却フィン側へ近づけた位置に配置しても、冷却フィンの開放端側が冷却フィンの開放された端部に沿った方向にカットされているため、エアの溜まりが抑制される。これにより、冷却性能の悪化を抑制しつつ、ＰＣＵ冷却装置を小型化することができる。
【００５８】
＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態について説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００５９】
図７を参照して、本実施の形態に係る冷却フィンが用いられるＰＣＵ冷却装置１７００について説明する。なお、図７において、紙面左側を車両前方としているが、車両前方の向きはこれに限定されない。また、冷却液の供給口２５０および排出口１２６０の少なくともいずれかがＰＣＵ冷却装置１７００の下面に設けられていれば、供給口２５０および排出口１２６０が設けられる位置はこれに限定されない。
【００６０】
ＰＣＵ冷却装置１７００は、ＰＣＵ１２００と、リザーブタンク６００と、循環ホース７１０および７２０とを含む。
【００６１】
ＰＣＵケース１２３０は、第１冷却フィン部１２４２、第２冷却フィン部２２４２および第３冷却フィン部３２４２を有する。第１冷却フィン部１２４２は３枚、第２冷却フィン部２２４２および第３冷却フィン部３２４２は、第１冷却フィン部１２４２の間にそれぞれ１枚ずつ、ＰＣＵケース１２３０の側壁１２３２の内面部１２３６の一部が平板状に加工されて形成される。なお、それぞれの冷却フィン部の枚数はこれらに限定されない。
【００６２】
第１冷却フィン部１２４２、第２冷却フィン部２２４２および第３冷却フィン部３２４２は、それぞれ開放された端部に沿った方向を長手方向とし、それぞれ長手方向の長さが異なるように、面積が最も大きな面が略水平になるように接合される。冷却フィン部２４２は、ＰＣＵケース２３０の側壁と接合される側と異なる側の端部が開放される。第２冷却フィン部２２４２および第３冷却フィン部３２４２は、第１冷却フィン部１２４２より排出口１２６０側に近づくように長く形成される。
【００６３】
排出口１２６０は、第３冷却フィン部３２４２の長手方向外側であって、かつ、ヒートシンク部２４０の一般の下面より上方に位置する、車両５００の後方側の下面に設けられる。なお、排出口１２６０が設けられる位置は、車両５００の後方側の下面に限定されない。たとえば、排出口１２６０が設けられる位置を、車両５００の前方側の下面としてもよい。
【００６４】
図８ないし図１０を参照して、第１冷却フィン部１２４２、第２冷却フィン部２２４２、第３冷却フィン部３２４２および排出口１２６０について説明する。図８、図９および図１０は、それぞれ図７における８−８断面図、９−９断面図および１０−１０断面図である。
【００６５】
第１冷却フィン部１２４２は、排出口１２６０が設けられた側の端面部１２４６とＰＣＵケース１２３０の側壁１２３２との接合部１２４４が、排出口１２６０から長手方向の距離Ｌ（１）の位置に設けられる。
【００６６】
第２冷却フィン部２２４２は、排出口１２６０が設けられた側の端面部２２４６とＰＣＵケース１２３０の側壁１２３２との接合部２２４４が、排出口１２６０から長手方向の距離Ｌ（２）（＜Ｌ（１））の位置に設けられる。排出口１２６０が設けられた側の開放端側が、接合部２２４４からの予め定められた距離Ｑを残してカットされ、開放端面部２２４８が形成される。開放端面部２２４８は、接合部２２４４からの距離が大きいほど排出口１２６０の周縁からの水平方向の距離が大きくなるように形成される。なお、開放端面部２２４８の形状はこれに限定されない。また、第２冷却フィン部２２４２の開放端面部２２４８は、冷却フィン部２２４２をカットして形成されることに限定されない。
【００６７】
第３冷却フィン部３２４２は、排出口１２６０が設けられた側の端面部３２４６とＰＣＵケース１２３０の側壁１２３２との接合部３２４４が、排出口１２６０から長手方向の距離Ｌ（３）（＜Ｌ（２））の位置に設けられる。排出口１２６０が設けられた側の開放端側が、接合部３２４４からの予め定められた距離Ｑを残してカットされ、開放端面部３２４８が形成される。開放端面部３２４８は、接合部３２４４からの距離が大きいほど排出口１２６０の周縁からの水平方向の距離が大きくなるように形成される。なお、開放端面部３２４８の形状はこれに限定されない。また、第３冷却フィン部３２４２の開放端面部３２４８は、冷却フィン部３２４２をカットして形成されることに限定されない。
【００６８】
排出口１２６０から長手方向の距離Ｌ（２）およびＬ（３）は、図７においてＰＣＵ冷却装置１７００を搭載する車両に許容される最大傾斜角度Ａだけ、図７の紙面時計回り方向に傾斜させた場合に、第２冷却フィン部２２４２の端面部２２４６および第３冷却フィン部３２４２の端面部３２４６が、排出口１２６０からの鉛直上方に伸ばされた垂直線と交差しないように決められる。
【００６９】
以上のような構造に基づく、本実施の形態に係る第２冷却フィン部２２４２および第３冷却フィン部３２４２を備えたＰＣＵ冷却装置１７００の動作について説明する。
【００７０】
第２冷却フィン部２２４２および第３冷却フィン部３２４２は、第１冷却フィン部１２４２より排出口１２６０側に近づくように長く形成される。これにより、排出口１２６０までの冷却液の乱流化が抑制される。そのため、冷却液の流れが乱れて熱伝達の効率が悪化することを抑制することができる。
【００７１】
ところで、冷却液の交換時などに冷却液の循環路内に入り込んだエアが、冷却液の流れと逆流するように排出口１２６０から上昇する。車両５００が平地を走行している場合、排出口１２６０の鉛直上方に第２冷却フィン部２２４２および第３冷却フィン部３２４２が存在しないため、エアは第２冷却フィン部２２４２および第３冷却フィン部３２４２の下部に入り込まずに、補充路２７０内を上昇してリザーブタンク６００内のエア部６０４に達する。
【００７２】
ところが、図７において、車両５００が登坂路を走行する場合（図７において、紙面右側が車両５００の前方である場合は車両５００が降坂路を走行する場合）、車両５００とともにＰＣＵ冷却装置１７００が、図７の紙面時計回り方向に傾斜する。ＰＣＵ冷却装置１７００が車両５００に許容される最大傾斜角度Ａだけ傾斜した場合、図７に示すように、第２冷却フィン部２２４２の端面部２２４６および第３冷却フィン部３２４２の端面部３２４６に向かってエアは上昇する。第２冷却フィン部２２４２および第３冷却フィン部３２４２は面積が最も大きい面が略水平に設けられているため、エアが第２冷却フィン部２２４２および第３冷却フィン部３２４２の下部に入り込んで溜まることが考えられる。ここで、第２冷却フィン部２２４２の端面部２２４６および第３冷却フィン部３２４２の端面部３２４６は、最大傾斜角度Ａだけ傾斜した場合であっても、排出口１２６０からの鉛直上方に伸ばされた垂直線と交差しない。さらに、このような第２冷却フィン部２２４２および第３冷却フィン部３２４２の開放端側が、排出口１２６０の周縁からの水平方向の距離が大きくなるようにカットされて第２冷却フィン部２２４２の端面部２２４６および第３冷却フィン部３２４２の端面部３２４６が形成される。
【００７３】
これにより、第２冷却フィン部２２４２および第３冷却フィン部３２４２の下部にエアが入り込みにくくなり、エアの溜まりが抑制される。さらに、排出口１２６０を、カットされた範囲に対応させて、第２冷却フィン部２２４２および第３冷却フィン部３２４２側へ近づけた位置に配置しても、開放端面部２２４８および開放端面部３２４８が接合部２２４４および接合部３２４４からの距離が大きいほど排出口１２６０の周縁からの水平方向の距離が大きくなるようにカットされて形成されているため、エアの溜まりが抑制される。これにより、車両５００に許容される最大傾斜角度Ａだけ傾斜した場合であっても、冷却性能の悪化を抑制しつつ、ＰＣＵ冷却装置１７００を小型化することができる。
【００７４】
また、エアが溜まるおそれのない第１冷却フィン１２４２の端部は切欠かれていない。これにより、冷却フィンの表面積が小さくなることによる冷却性能の悪化を抑制することができる。また、エアが溜まるおそれのない冷却フィンについて切欠形状を設ける費用を削減できる。
【００７５】
以上のように、本実施の形態に係る冷却フィンによれば、複数の冷却フィンの一部が排出口に近づくように長く形成されるため、冷却液の乱流化を抑制することができる。さらに、エアが溜まるおそれがある、排出口に近づくように長く形成された冷却フィンの排出口側の開放端側が排出口の周縁からの水平方向の距離が大きくなるようにカットされるため、フィンの下部へのエアの溜まりを抑制しつつ、排出口を冷却フィン側へ近づけることができる。
【００７６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】第１の実施の形態に係る冷却フィンが用いられる冷却装置が搭載される車両の斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係る冷却フィンが用いられる冷却装置が搭載される車両の側面方向の断面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る冷却フィンが用いられる冷却装置の構成品の構造を示す断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る冷却フィンが用いられる冷却装置の構成品の構造を示す断面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る冷却フィンの断面図である。
【図６】第１の実施の形態に係る冷却フィンの断面図である。
【図７】第２の実施の形態に係る冷却フィンが用いられる冷却装置の構成品の構造を示す断面図である。
【図８】第２の実施の形態に係る冷却フィンの断面図である。
【図９】第２の実施の形態に係る冷却フィンの断面図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る冷却フィンの断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１００  エンジン、１５０  タイヤ、２００，１２００  ＰＣＵ、２１０  ＩＰＭ、２１２  電子部品、２１４  放熱板、２２０  コンデンサ、２３０，１２３０  ＰＣＵケース、２３２，１２３２  側壁、２３４  外面部、２３６，１２３６  内面部、２４０  ヒートシンク部、２４２  冷却フィン部、２４４，１２４４，２２４４，３２４４  接合部、２４６，１２４６，２２４６，３２４６  端面部、２４８，２２４８，３２４８  開放端面部、２５０  供給口、２６０，１２６０  排出口、２７０  補充路、２８０  冷却液カバー、３００  フロントトランスアクスル、４００  フード、４１０  エンジンルーム内の領域、５００  車両、６００  リザーブタンク、６０２  冷却液、６０４  エア部、７００，１７００  ＰＣＵ冷却装置、７１０，７２０  循環ホース。
【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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【図１０】
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