(57)【要約】【課題】放熱性能の一層の向上を実現可能なパワーモジュール用ヒートシンクを提供する。【解決手段】パワーモジュール用ヒートシンク１は、表面側にパワーデバイスが搭載され、パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路１ｄ内を流通する冷却媒体により放熱するものである。  冷媒流路１ｄ内にはコルゲートフィン１ａが配設されている。コルゲートフィン１ａは冷却媒体の流通方向に延びる山２１ｂ、谷２１ｃ並びに山２１ｂ及び谷２１ｃを連結する側壁２１ａが流通方向で見て波状に形成されたものである。そして、山２１ｂ又は谷２１ｃと、隣り合う２枚の側壁２１ａとによって、フィン２１が構成されている。各側壁２１ａには、フィン２１の内側で冷却媒体をその流通によって少なくとも旋回させる無数のルーバ３１が形成されている。【選択図】図１
2007005673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一面にパワーデバイスが搭載され、該パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路内を流通する冷却媒体により放熱するパワーモジュール用ヒートシンクにおいて、
前記冷媒流路内にはコルゲートフィンが配設され、
該コルゲートフィンは、前記冷却媒体の流通方向に延びる山、谷並びに該山及び該谷を連結する側壁が該流通方向で見て波状に形成されたものであり、
該側壁には、該山又は該谷と、隣り合う２枚の該側壁とによって構成されるフィンの内側で該冷却媒体をその流通によって少なくとも旋回させる無数のルーバが形成されていることを特徴とするパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項２】
隣り合う２枚の前記側壁の一方に形成された各前記ルーバと、他方に形成された各該ルーバとは、前記冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度で延在していることを特徴とする請求項１記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項３】
各前記ルーバは、前記側壁に形成された切り込みが曲げられることにより形成されていることを特徴とする請求項２記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項４】
前記側壁には波の高さ方向に複数の前記切り込みが形成され、該高さ方向で隣り合う各該切り込みが互いに逆方向に曲げられていることを特徴とする請求項３記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項５】
隣り合う２枚の前記側壁に形成された各前記ルーバは、前記冷却媒体の流通方向に対して、互いに同方向である斜めの角度で延在し、
各該側壁には、波の高さ方向の両端に貫通孔が貫設されていることを特徴とする請求項１記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項６】
前記コルゲートフィンは、波の形状が矩形であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項７】
少なくとも一面にパワーデバイスが搭載され、該パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路内を流通する冷却媒体により放熱するパワーモジュール用ヒートシンクにおいて、
前記冷媒流路内にはコルゲートフィンが配設され、
該コルゲートフィンは、前記冷却媒体の流通方向に延びる山、谷並びに該山及び該谷を連結する側壁が該流通方向で見て波状に形成されたものであり、
該山又は該谷と、隣り合う２枚の該側壁とによって構成されるフィンの内側には、該流通方向に延在し、該冷却媒体をその流通によって攪拌するガイドが挿入されていることを特徴とするパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項８】
前記コルゲートフィンは、波の形状が矩形であることを特徴とする請求項７記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項９】
少なくとも一面にパワーデバイスが搭載され、該パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路内を流通する冷却媒体により放熱するパワーモジュール用ヒートシンクにおいて、
前記冷媒流路内には案内部材が配設され、
該案内部材は、山、谷並びに該山及び該谷を連結する側壁が波状に形成されたコルゲートフィンからなり、該山又は該谷と、隣り合う２枚の該側壁とによって構成されるフィンが前記冷却媒体の流通方向に対して該流通方向を含む面内で傾斜する第１角度で該冷却媒体を案内する第１案内板と、
該コルゲートフィンからなり、該フィンが該流通方向に対して該流通方向を含む面内で傾斜して該第１角度と交差する第２角度で該冷却媒体を案内する第２案内板とを有するものであることを特徴とするパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項１０】
前記第１案内板と前記第２案内板との間には、前記第１角度及び前記第２角度を含む面内の高さ方向の両端を連通させ、他部分を連通させない隔壁が配設されていることを特徴とする請求項９記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項１１】
前記コルゲートフィンは、波の形状が矩形であることを特徴とする請求項９又は１０記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項１２】
少なくとも一面にパワーデバイスが搭載され、該パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路内を流通する冷却媒体により放熱するパワーモジュール用ヒートシンクにおいて、
前記冷媒流路内には櫛歯部材が配設され、該櫛歯部材は、前記一面と平行な基板と、該基板から該一面と交差する方向に延びて凸設された複数の立壁とからなるものであって、該冷媒流路内で各該立壁が前記冷却媒体の流通方向に整列されており、
各該立壁には、各該立壁間で該冷却媒体をその流通によって攪拌する無数の案内部が形成されていることを特徴とするパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項１３】
互いに向かい合う対をなす前記立壁間の各前記案内部は、前記冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度で延在していることを特徴とする請求項１２記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項１４】
各前記案内部は各前記立壁に凸設された凸部であることを特徴とする請求項１２又は１３０記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項１５】
各前記案内部は各前記立壁に凹設された凹部であることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項１６】
各前記案内部は各前記立壁に貫設された貫通孔であることを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項１７】
少なくとも一面にパワーデバイスが搭載され、該パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路内を流通する冷却媒体により放熱するパワーモジュール用ヒートシンクにおいて、
平坦な接合面に互いに平行な複数本の溝が凹設された板状をなす複数枚の流路板が各該接合面によって積層されることにより、各該溝によって前記冷媒流路が形成される積層体からなるものであって、
各該流路板には、各該溝で該冷却媒体をその流通によって攪拌する無数の案内部が形成されていることを特徴とするパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項１８】
前記流路板の各溝で対をなす各前記案内部は、前記冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度で延在していることを特徴とする請求項１７記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項１９】
各前記案内部は各前記溝に凸設された凸部であることを特徴とする請求項１７又は１８記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項２０】
各前記案内部は各前記溝に凹設された凹部であることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項２１】
各前記案内部は各前記溝の底部を貫通する貫通孔であることを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか１項記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項２２】
少なくとも一面にパワーデバイスが搭載され、該パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路内を流通する冷却媒体により放熱するパワーモジュール用ヒートシンクにおいて、
前記冷媒流路内には、一方の面側の前記冷却媒体を他方の面側に移動させ、かつ該他方の側の該冷却媒体を該一方の面側に移動させる入れ替え装置が設けられていることを特徴とするパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項２３】
前記入れ替え装置は、前記冷媒流路内における前記一方の面側の前記冷却媒体を前記他方の面側に移動させる第１通路と、該他方の面側の該冷却媒体を該一方の面側に移動させる第２通路とを該冷媒流路の幅方向に交互に有するものであることを特徴とする請求項２２記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【請求項２４】
前記入れ替え装置は、前記第１通路が形成された第１板と、前記第２通路が形成された第２板とが前記冷媒流路の幅方向に交互に積層されたものであることを特徴とする請求項２３記載のパワーモジュール用ヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパワーモジュール用ヒートシンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に従来のパワーモジュール用ヒートシンクが開示されている。このパワーモジュール用ヒートシンクは、アルミニウムや銅からなる（この明細書及び特許請求の範囲において、「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。また、「銅」という用語には、純銅の他に銅合金を含むものとする。）。また、このパワーモジュール用ヒートシンクは、内部に水等の冷却媒体を流通させる冷媒流路が形成されている。より詳しくは、パワーモジュール用ヒートシンクは横長の矩形断面をなしており、その内部には横長の矩形断面をなす冷媒流路が形成されている。冷媒流路内には上下方向に延びる複数のフィンが形成され、これらによって冷媒流路が冷却媒体と接触する接触面積が増やされている。
【０００３】
このパワーモジュール用ヒートシンクの一面側には、例えば、半導体チップ等のパワーデバイスが実装された絶縁回路基板が搭載される。パワーデバイスが搭載される前の構成物は、パワーモジュール用ヒートシンク及び絶縁回路基板からなるパワーモジュール用基板とされる。
【０００４】
絶縁回路基板は、例えば、アルミニウム製の配線層と、配線層の他方の面に接合された絶縁性セラミック製の絶縁基板と、絶縁基板の他方の面に接合されたアルミニウム製の放熱層とからなる。配線層には、パワーモジュール用基板が使用される際、半導体チップ等のパワーデバイスが実装される。絶縁回路基板とパワーモジュール用ヒートシンクとの間には、３〜１０ｍｍ程度のアルミニウム製の放熱板が介在するように配設されている。
【０００５】
このような構成である従来のパワーモジュール用ヒートシンクは、その一面側に例えば、半導体チップ等のパワーデバイスが実装された絶縁回路基板が搭載されてパワーモジュールを構成する。そして、このパワーモジュールは、例えば、電動モータを駆動源の一部とするハイブリッドカー等の移動体のインバータ回路に適用されることにより、移動体の運転状況に応じて電動モーター等に供給する電力を制御する。そして、このパワーモジュールでは、パワーデバイスが発する高熱を配線層、絶縁基板、放熱層及び放熱板を介してパワーモジュール用ヒートシンクに伝え、冷媒流路内を流通する冷却媒体によりその熱を放熱する。
【特許文献１】特開２００３−８６７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来のパワーモジュール用ヒートシンクでは、パワーデバイスが発する高熱を冷媒流路やフィンの表面から、冷媒流路内を流通する冷却媒体に効率よく伝えることに関して、下記の通り問題があった。
【０００７】
すなわち、上記従来のパワーモジュール用ヒートシンクでは、冷媒流路と冷却媒体との間の接触面積を増やすために、冷媒流路内に上下方向に延びる複数のフィンが形成されてはいる。しかしながら、このようにフィンを設けたパワーモジュール用ヒートシンクであっても、パワーデバイスに熱的に近い領域ほど冷却媒体の温度が上昇して不均一な温度分布となってしまう。このため、冷却媒体は、冷却能力の一部しか有効に発揮することができず、放熱効率が低下してしまう。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンクでは、冷媒流路の内面やフィンの表面から冷却媒体への熱伝達が阻害されることとなり、放熱性能の一層の向上が難しかった。
【０００８】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、放熱性能の一層の向上を実現可能なパワーモジュール用ヒートシンクを提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明のパワーモジュール用ヒートシンクは、少なくとも一面にパワーデバイスが搭載され、該パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路内を流通する冷却媒体により放熱するパワーモジュール用ヒートシンクにおいて、
前記冷媒流路内にはコルゲートフィンが配設され、
該コルゲートフィンは、前記冷却媒体の流通方向に延びる山、谷並びに該山及び該谷を連結する側壁が該流通方向で見て波状に形成されたものであり、
該側壁には、該山又は該谷と、隣り合う２枚の該側壁とによって構成されるフィンの内側で該冷却媒体をその流通によって少なくとも旋回させる無数のルーバが形成されていることを特徴とする。
【００１０】
このような構成である第１発明のパワーモジュール用ヒートシンクは、その一面側に例えば、半導体チップ等のパワーデバイスが実装された絶縁回路基板が搭載されてパワーモジュールを構成する。そして、このパワーモジュールは、例えば、電動モータを駆動源の一部とするハイブリッドカー等の移動体のインバータ回路に適用されることにより、移動体の運転状況に応じて電動モーター等に供給する電力を制御する。そして、このパワーモジュールでは、パワーデバイスが発する高熱を絶縁回路基板等を介してパワーモジュール用ヒートシンクに伝え、冷媒流路内を流通する冷却媒体によりその熱を放熱する。
【００１１】
ここで、第１発明のパワーモジュール用ヒートシンクにおいて、冷媒流路内にはコルゲートフィンが配設され、コルゲートフィンは、冷却媒体の流通方向に延びる山、谷並びに山及び谷を連結する側壁が流通方向で見て波状に形成されたものである。そして、側壁には、山又は谷と、隣り合う２枚の側壁とによって構成されるフィンの内側で冷却媒体をその流通によって少なくとも旋回させる無数のルーバが形成されている。
【００１２】
このため、第１発明のパワーモジュール用ヒートシンクでは、フィンの内側を流通する冷却媒体が無数のルーバによって旋回することとなり、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなる。このため、冷媒流路内における冷却媒体の不均一な温度分布が生じ難くなり、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となって放熱効率が向上する。無数のルーバは、冷却媒体を少なくとも旋回させればよく、一部に乱流を生じてもよい。冷却媒体が少なくとも旋回すれば、冷却媒体の冷却能力をより有効に活用することが可能となる。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンクでは、冷媒流路の内面やフィンの表面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われる。
【００１３】
したがって、第１発明のパワーモジュール用ヒートシンクによれば、放熱性能の一層の向上を実現することができる。
【００１４】
第１発明において、冷媒流路を形成する本体はアルミニウムや銅からなり得る。コルゲートフィンもアルミニウムや銅からなり得る。
【００１５】
なお、特開２００２−５５９１号公報には、フィンにルーバを設けたパワーモジュール用ヒートシンクが開示されている。しかしながら、同公報開示のフィンは、冷却媒体を旋回させるものではなく、単に乱流を生じさせるものに過ぎないため、エロージョンを生じるおそれがある。これに対し、第１発明のパワーモジュール用ヒートシンクは、ルーバによって冷却媒体が旋回するため、エロージョンを防止し、優れた耐久性を発揮する。
【００１６】
第１発明において、隣り合う２枚の側壁の一方に形成された各ルーバと、他方に形成された各ルーバとは、冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度で延在していることが好ましい。この場合、フィンの内側を例えば一面側の側壁に沿って流通する冷却媒体は、その一面側のルーバに案内され、山又は谷を経て他面側の側壁に至り、その他面側のルーバに案内されることとなる。こうして、冷却媒体が旋回されやすくなる。
【００１７】
この場合、各ルーバは、側壁に形成された切り込みが曲げられることにより形成され得る。これによって容易に上記構成を実現できる。また、その場合、あるフィンの内側の冷却媒体は、ルーバが曲げられることによって生じた穴を経て、側壁を跨いだ方向にも旋回しながら移動する。
【００１８】
側壁には波の高さ方向に複数の切り込みが形成され、波の高さ方向で隣り合う各切り込みが互いに逆方向に曲げられていることが好ましい。その場合、あるフィンの内側の冷却媒体は、あるルーバによってそのフィンの内側で旋回するとともに、他のルーバが曲げられることによって生じた穴を経て、側壁を跨いだ方向にも旋回しながら移動する。
【００１９】
また、第１発明において、隣り合う２枚の側壁に形成された各ルーバは、冷却媒体の流通方向に対して、互いに同方向である斜めの角度で延在し、各側壁には、波の高さ方向の両端に貫通孔が貫設されていることが好ましい。この場合、あるフィンの内側の冷却媒体はルーバによってそのフィンの内側で一方向に流通しながら、波の高さ方向の両端において貫通孔を経て、側壁を跨いだ別のフィンの内側を他方向に流通することとなり、各側壁の周りを旋回しながら移動する。
【００２０】
第１発明において、コルゲートフィンは、波の形状が矩形であることが好ましい。この場合、各フィンの側壁間の距離が高さ方向でほぼ等しくなるため、冷却媒体がフィンの内側で対面するルーバによって案内されやすい。但し、フィンの上端又は下端が側壁と直交する平坦な面にされることは、その上端又は下端で冷却媒体が滞留を生じ易くなるため、好ましくなく、あくまで湾曲する山又は谷にされていることが好ましい。
【００２１】
第２発明のパワーモジュール用ヒートシンクは、少なくとも一面にパワーデバイスが搭載され、該パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路内を流通する冷却媒体により放熱するパワーモジュール用ヒートシンクにおいて、
前記冷媒流路内にはコルゲートフィンが配設され、
該コルゲートフィンは、前記冷却媒体の流通方向に延びる山、谷並びに該山及び該谷を連結する側壁が該流通方向で見て波状に形成されたものであり、
該山又は該谷と、隣り合う２枚の該側壁とによって構成されるフィンの内側には、該流通方向に延在し、該冷却媒体をその流通によって攪拌するガイドが挿入されていることを特徴とする。
【００２２】
このような構成である第２発明のパワーモジュール用ヒートシンクも、パワーモジュールを構成する。
【００２３】
第２発明のパワーモジュール用ヒートシンクでは、フィンの内側を流通する冷却媒体がガイドによって攪拌されるため、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなり、冷媒流路内における冷却媒体の温度分布の不均一な温度分布が生じ難くなる。このため、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となり、放熱効率が向上する。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンクでも、冷媒流路の内面やフィンの表面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われる。
【００２４】
したがって、第２発明のパワーモジュール用ヒートシンクによっても、放熱性能の一層の向上を実現することができる。
【００２５】
また、第２発明のパワーモジュール用ヒートシンクは、コルゲートフィンの製造時にガイドをフィンの内側に挿入させることが可能であり、これによって製造コストの低廉化を実現できる。
【００２６】
第２発明において、冷媒流路を形成する本体はアルミニウムや銅からなり得る。ガイドもアルミニウムや銅からなり得る。ガイドは、線材であってもよく、帯材であってもよい。また、フィンの内側に複数のガイドを挿入することもできる。
【００２７】
本願において、攪拌は、旋回及び乱流を含む。また、第２発明に係るガイドは、流通方向に延在するものであることから、第６発明に係る入れ替え装置とは概念を異にする。
【００２８】
第２発明においても、コルゲートフィンは、波の形状が矩形であることが好ましい。この場合、各フィンの側壁間の距離が高さ方向でほぼ等しくなるため、冷却媒体がフィンの内側に挿入されたガイドによって案内されやすい。但し、フィンの上端又は下端が側壁と直交する平坦な面にされることは、その上端又は下端で冷却媒体が滞留を生じ易くなるため、好ましくなく、あくまで湾曲する山又は谷にされていることが好ましい。
【００２９】
第３発明のパワーモジュール用ヒートシンクは、少なくとも一面にパワーデバイスが搭載され、該パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路内を流通する冷却媒体により放熱するパワーモジュール用ヒートシンクにおいて、
前記冷媒流路内には案内部材が配設され、
該案内部材は、山、谷並びに該山及び該谷を連結する側壁が波状に形成されたコルゲートフィンからなり、該山又は該谷と、隣り合う２枚の該側壁とによって構成されるフィンが前記冷却媒体の流通方向に対して該流通方向を含む面内で傾斜する第１角度で該冷却媒体を案内する第１案内板と、
該コルゲートフィンからなり、該フィンが該流通方向に対して該流通方向を含む面内で傾斜して該第１角度と交差する第２角度で該冷却媒体を案内する第２案内板とを有するものであることを特徴とする。
【００３０】
第３発明のパワーモジュール用ヒートシンクでは、第１案内板と第２案内板とを有する案内部材が冷媒流路に配設されている。第１案内板は、山、谷並びに山及び谷を連結する側壁が波状に形成されたコルゲートフィンからなる。また、第１案内板は、山又は谷と、隣り合う２枚の側壁とによって構成されるフィンが冷却媒体の流通方向に対して流通方向を含む面内で傾斜する第１角度で冷却媒体を案内する。第２案内板も、上述の構成のコルゲートフィンからなる。但し、第２案内板は、上述の構成のフィンが流通方向に対して流通方向を含む面内で傾斜して第１角度と交差する第２角度で冷却媒体を案内する。案内部材は、第２案内板と隣接するコルゲートフィンからなる第３案内板も有し得る。この第３案内板を第１案内板とすることもできる。
【００３１】
このような構成である第３発明のパワーモジュール用ヒートシンクも、パワーモジュールを構成する。
【００３２】
第３発明のパワーモジュール用ヒートシンクでは、第１案内板のフィンの内側を第１角度で流通した冷却媒体が冷媒流路の一方の面側で第２案内板のフィンの内側に流入する。そして、冷却媒体は、第２案内板のフィンの内側を第２角度で流通し、冷媒流路の他方の面側で第１案内板のフィンの内側に流入する。それに加えて、第１案内板のフィンの内側の途中を流通する冷却媒体が第２案内板のフィンの内側の途中に移動するとともに、第２案内板のフィンの内側の途中を流通する冷却媒体が第１案内板のフィンの内側の途中に移動する。このため、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなり、冷媒流路内における冷却媒体の温度分布の不均一な温度分布が生じ難くなる。このため、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となり、放熱効率が向上する。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンクでも、冷媒流路の内面やフィンの表面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われる。
【００３３】
したがって、第３発明のパワーモジュール用ヒートシンクによっても、放熱性能の一層の向上を実現することができる。
【００３４】
第３発明において、冷媒流路を形成する本体はアルミニウムや銅からなり得る。コルゲートフィンもアルミニウムや銅からなり得る。
【００３５】
第３発明において、第１案内板と第２案内板との間には、第１角度及び第２角度を含む面内の高さ方向の両端を連通させ、他部分を連通させない隔壁が配設され得る。この場合、例えば第１案内板のフィンの内側の冷却媒体は、高さ方向の両端において第２案内板のフィンの内側に移動する。このため、このパワーモジュール用ヒートシンクでは、冷却媒体が第１案内板のフィンの内側を第１角度で流通した後、冷媒流路の一方の面側で第２案内板のフィンの内側に流入する。そして、冷却媒体は、第２案内板のフィンの内側を第２角度で流通した後、冷媒流路の他方の面側で第１案内板のフィンの内側に流入する。この際、隔壁により第１案内板のフィンの内側の途中を流通する冷却媒体が第２案内板のフィンの内側の途中に移動したり、第２案内板のフィンの内側の途中を流通する冷却媒体が第１案内板のフィンの内側の途中に移動することがない。このため、このパワーモジュール用ヒートシンクでは、冷却媒体が旋回するように攪拌される。このため、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなり、冷媒流路内における冷却媒体の温度分布の不均一な温度分布が生じ難くなる。このため、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となり、放熱効率が向上する。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンクでも、冷媒流路の内面やフィンの表面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われる。
【００３６】
第３発明においても、コルゲートフィンは、波の形状が矩形であることが好ましい。この場合、各フィンの側壁間の距離が高さ方向でほぼ等しくなるため、冷却媒体がフィンの内側を案内されやすい。但し、フィンの上端又は下端が側壁と直交する平坦な面にされることは、その上端又は下端で冷却媒体が滞留を生じ易くなるため、好ましくなく、あくまで湾曲する山又は谷にされていることが好ましい。
【００３７】
第４発明のパワーモジュール用ヒートシンクは、少なくとも一面にパワーデバイスが搭載され、該パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路内を流通する冷却媒体により放熱するパワーモジュール用ヒートシンクにおいて、
前記冷媒流路内には櫛歯部材が配設され、該櫛歯部材は、前記一面と平行な基板と、該基板から該一面と交差する方向に延びて凸設された複数の立壁とからなるものであって、該冷媒流路内で各該立壁が前記冷却媒体の流通方向に整列されており、
各該立壁には、各該立壁間で該冷却媒体をその流通によって攪拌する無数の案内部が形成されていることを特徴とする。
【００３８】
このような構成である第４発明のパワーモジュール用ヒートシンクも、パワーモジュールを構成する。
【００３９】
第４発明のパワーモジュール用ヒートシンクでは、櫛歯部材の立壁間を流通する冷却媒体が無数の案内部によって攪拌される。このため、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなり、冷媒流路内における冷却媒体の不均一な温度分布が生じ難くなる。このため、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となり、放熱効率が向上する。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンクでも、冷媒流路の内面や立壁の表面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われる。
【００４０】
したがって、第４発明のパワーモジュール用ヒートシンクによっても、放熱性能の一層の向上を実現することができる。
【００４１】
第４発明において、冷媒流路を形成する本体はアルミニウムや銅からなり得る。櫛歯部材もアルミニウムや銅からなり得る。
【００４２】
第４発明において、互いに向かい合う対をなす立壁間の各案内部は、冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度で延在していることが好ましい。この場合、立壁間を例えば一面側の立壁に沿って流通する冷却媒体は、その一面側の案内部に案内され、他面側の立壁に至り、その他面側の案内部に案内されることとなる。こうして、冷却媒体が旋回されやすくなる。
【００４３】
第４発明において、各案内部は、各立壁に凸設された凸部であってもよく、各立壁に凹設された凹部であってもよく、各立壁に貫設された貫通孔であってもよい。
【００４４】
第５発明のパワーモジュール用ヒートシンクは、少なくとも一面にパワーデバイスが搭載され、該パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路内を流通する冷却媒体により放熱するパワーモジュール用ヒートシンクにおいて、
平坦な接合面に互いに平行な複数本の溝が凹設された板状をなす複数枚の流路板が各該接合面によって積層されることにより、各該溝によって前記冷媒流路が形成される積層体からなるものであって、
各該流路板には、各該溝で該冷却媒体をその流通によって攪拌する無数の案内部が形成されていることを特徴とする。
【００４５】
第５発明のパワーモジュール用ヒートシンクは、複数枚の流路板の積層体からなる。各流路板は、板状であり、平坦な接合面に互いに平行な複数本の溝が凹設されたものである。また、各流路板には、各溝で冷却媒体をその流通によって攪拌する無数の案内部が形成されている。このような流路板が各接合面によって積層されることにより、流路板の各溝がそれらの溝側に位置する他の流路板によって蓋をされ、冷媒流路が形成される。そして、冷媒流路内には冷却媒体をその流通によって攪拌する無数の案内部が配設されることとなる。
【００４６】
このような構成である第５発明のパワーモジュール用ヒートシンクも、パワーモジュールを構成する。
【００４７】
第５発明のパワーモジュール用ヒートシンクでは、溝によって形成された冷媒流路内を流通する冷却媒体が案内部によって攪拌される。このため、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなり、冷媒流路内における冷却媒体の温度分布の不均一な温度分布が生じ難くなる。このため、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となり、放熱効率が向上する。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンクでも、冷媒流路の内面や流路板の表面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われる。
【００４８】
したがって、第５発明のパワーモジュール用ヒートシンクによっても、放熱性能の一層の向上を実現することができる。
【００４９】
第５発明において、流路板はアルミニウム、銅等の金属又は窒化アルミニウム等のセラミック材料等からなり得る。
【００５０】
第５発明において、流路板の各溝で対をなす各案内部は、冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度で延在していることが好ましい。この場合、溝内を例えば一面側の流路板に沿って流通する冷却媒体は、対をなす案内部の一方に案内され、その他面側の案内部に案内され、他面側の流路板に沿って流通する冷却媒体は、対をなす案内部の他方に案内され、その一面側の案内部に案内されることとなる。こうして、冷却媒体が旋回されやすくなる。
【００５１】
第５発明において、各案内部は、各溝に凸設された凸部であってもよく、各溝に凹設された凹部であってもよく、各溝の底部を貫通する貫通孔であってもよい。
【００５２】
第６発明のパワーモジュール用ヒートシンクは、少なくとも一面にパワーデバイスが搭載され、該パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路内を流通する冷却媒体により放熱するパワーモジュール用ヒートシンクにおいて、
前記冷媒流路内には、一方の面側の前記冷却媒体を他方の面側に移動させ、かつ該他方の側の該冷却媒体を該一方の面側に移動させる入れ替え装置が設けられていることを特徴とする。
【００５３】
このような構成である第６発明のパワーモジュール用ヒートシンクも、パワーモジュールを構成する。
【００５４】
第６発明のパワーモジュール用ヒートシンクでは、冷媒流路内に設けられた入れ替え装置が一方の面側の冷却媒体を他方の面側に移動させ、かつ他方の面側の冷却媒体を一方の面側に移動させることができる。このため、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなり、冷媒流路内における冷却媒体の温度分布の不均一な温度分布が生じ難くなる。このため、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となり、放熱効率が向上する。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンクでも、冷媒流路の内面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われる。
【００５５】
したがって、第６発明のパワーモジュール用ヒートシンクによっても、放熱性能の一層の向上を実現することができる。
【００５６】
第６発明に係る入れ替え装置は、流通方向に延在する必要がないとともに、冷却媒体に旋回流や乱流を生じさせて攪拌するものではないことから、第２発明に係るガイドとは概念を異にする。
【００５７】
第６発明において、冷媒流路を形成する本体はアルミニウムや銅からなり得る。攪拌装置もアルミニウムや銅からなり得る。
【００５８】
第６発明において、入れ替え装置は、冷媒流路内における一方の面側の冷却媒体を他方の面側に移動させる第１通路と、他方の面側の冷却媒体を一方の面側に移動させる第２通路とを冷媒流路の幅方向に交互に有するものであり得る。このような入れ替え装置は、第１通路が形成された第１板と、第２通路が形成された第２板とが冷媒流路の幅方向に交互に積層されたものであり得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
以下、第１〜６発明を具体化した実施例１〜１９を図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において、上側を表面、下側を裏面とする。
【００６０】
（実施例１）
実施例１は第１発明を具体化したものである。
【００６１】
図２に示すように、実施例１のパワーモジュール用ヒートシンク１は、表面側にパワーデバイス（図示しない）が搭載され、パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路１ｄ内を流通する冷却媒体により放熱するものである。
【００６２】
このパワーモジュール用ヒートシンク１において、冷媒流路１ｄは、表面部１ｂ、裏面部１ｃ及びその両側に設けられた側面部（図示しない）により囲まれた矩形断面の空間であり、図２の手前側から奥側に向けて、冷却媒体を流通可能とされている。
【００６３】
図１及び図２に示すように、冷媒流路１ｄ内には、コルゲートフィン１ａが配設されている。コルゲートフィン１ａは、冷却媒体の流通方向に延びる山２１ｂ、谷２１ｃ並びに山２１ｂ及び谷２１ｃを連結する側壁２１ａが流通方向で見て波状に形成されたものである。山２１ｂ又は谷２１ｃと、隣り合う２枚の側壁２１ａとによって、フィン２１が構成されている。
【００６４】
各側壁２１ａには、フィン２１の内側で冷却媒体をその流通によって少なくとも旋回させる無数のルーバ３１が形成されている。ルーバ３１は、下記のようにして、コルゲートフィン１ａを製造する際に同時に形成される。
【００６５】
すなわち、コルゲートフィン１ａは、図３に示すアルミニウム製薄板９０から製造される。このアルミニウム製薄板９０には、折り曲げられることにより谷２１ｃとなる帯状部Ａと、帯状部Ａと平行に延び、折り曲げられることにより山２１ｂとなる帯状部Ｂと、帯状部Ａと帯状部Ｂとの間に位置して帯状部Ａ、Ｂと平行に延び、各々が平行に並ぶ無数の切り込み３１ａが形成された帯状部Ｃとが繰り返し形成されている。全ての切り込み３１ａは、折り曲げライン３１ｂを底辺とする等脚台形をなしており、配列方向に対して、同じ傾斜角度を有している。
【００６６】
このような構成であるアルミニウム製薄板９０は、まず、切り込み３１ａが折り曲げライン３１ｂに沿って、図３の奥側から手前側に向けて折り曲げられて、ルーバ３１とされ、次に、帯状部Ａが谷２１ｃとなり、帯状部Ｂが山２１ｂとなるように矩形に折り曲げられることにより、波状に形成されたコルゲートフィン１ａとされる。これにより、帯状部Ｃは側壁２１ａとなり、各フィン２１は矩形断面となる。
【００６７】
このようにして得られたコルゲートフィン１ａにおいて、側壁２１ａに形成され、フィン２１の内側で対面する各ルーバ３１は、冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度で延在している。このため、ルーバ３１は、図２の矢印で示すように、フィン２１の内側で冷却媒体をその流通によって少なくとも旋回させることが可能とされている。
【００６８】
このような構成である実施例１のパワーモジュール用ヒートシンク１は、その表面側に例えば、半導体チップ等のパワーデバイスが実装された絶縁回路基板（図示しない）が搭載されてパワーモジュール（図示しない）を構成する。そして、このパワーモジュールは、例えば、電動モータを駆動源の一部とするハイブリッドカー等の移動体のインバータ回路に適用されることにより、移動体の運転状況に応じて電動モーター等に供給する電力を制御する。そして、このパワーモジュールでは、パワーデバイスが発する高熱を絶縁回路基板等を介してパワーモジュール用ヒートシンク１に伝え、冷媒流路１ｄ内を流通する冷却媒体によりその熱を放熱する。
【００６９】
ここで、実施例１のパワーモジュール用ヒートシンク１において、冷媒流路１ｄ内にはコルゲートフィン１ａが配設され、コルゲートフィン１ａは、冷却媒体の流通方向に延びる山２１ｂ、谷２１ｃ並びに山２１ｂ及び谷２１ｃを連結する側壁２１ａが流通方向で見て波状に形成されたものである。そして、山２１ｂ又は谷２１ｃと、隣り合う２枚の側壁２１ａとによってフィン２１が構成され、フィン２１の各側壁２１ａには、フィン２１の内側で冷却媒体をその流通によって少なくとも旋回させる無数のルーバ３１が形成されている。このため、このパワーモジュール用ヒートシンク１では、フィン２１の内側を流通する冷却媒体が各ルーバ３１によって少なくとも旋回することとなり、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなっている。このため、冷媒流路１ｄ内における冷却媒体の不均一な温度分布が生じ難くなっており、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となって放熱効率が向上している。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンク１では、冷媒流路１ｄの内面やフィン２１の表面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われることを実現できている。
【００７０】
したがって、実施例１のパワーモジュール用ヒートシンク１によれば、放熱性能の一層の向上を実現することができている。
【００７１】
特に、このパワーモジュール用ヒートシンク１では、ルーバ３１によって冷却媒体が少なくとも旋回するため、エロージョンを防止し、優れた耐久性を発揮することにも寄与している。
【００７２】
また、このパワーモジュール用ヒートシンク１において、フィン２１の内側で対面する各ルーバ３１は、冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度で延在していることから、図２の矢印で示すように、フィン２１の内側を例えば一面側の側壁２１ａに沿って流通する冷却媒体は、その一面側のルーバ３１に案内され、山２１ｂ又は谷２１ｃを経て他面側の側壁２１ａに至り、その他面側のルーバ３１に案内されることとなっている。こうして、冷却媒体が旋回されやすくなっている。
【００７３】
さらに、このパワーモジュール用ヒートシンク１において、各ルーバ３１は、側壁２１ａに形成された切り込み３１ａが曲げられることにより形成されている。これにより、このパワーモジュール用ヒートシンク１は、容易に上記構成を実現できており、製造コストの低廉化に寄与している。この際、あるフィン２１の内側の冷却媒体は、ルーバ３１が曲げられることによって生じた穴を経て、側壁２１ａを跨いだ方向にも旋回しながら移動するので、冷却媒体の不均一な温度分布が一層生じ難くなっている。
【００７４】
また、このパワーモジュール用ヒートシンク１において、コルゲートフィン１ａは、波の形状が矩形であることから、各フィン２１の側壁２１ａ間の距離が高さ方向でほぼ等しくなっている。このため、冷却媒体がフィン２１の内側で対面するルーバ３１によって案内され易くなっており、冷却媒体の不均一な温度分布が一層生じ難くなっている。
【００７５】
（実施例２）
実施例２も第１発明を具体化したものである。
【００７６】
実施例２のパワーモジュール用ヒートシンク２は、実施例１のパワーモジュール用ヒートシンク１のコルゲートフィン１ａに対して、図４及び図５に示すように、コルゲートフィン２ａのフィン２２に形成されたルーバ３２が波の高さ方向に２列に配設されている点及びコルゲートフィン２ａの山２２ｂ及び谷２２ｃが丸くカーブしている点が異なる。他の構成は、実施例１のパワーモジュール用ヒートシンク１と同様であるので、説明は省く。
【００７７】
パワーモジュール用ヒートシンク２において、冷媒流路１ｄ内には、コルゲートフィン２ａが配設されている。コルゲートフィン２ａは、冷却媒体の流通方向に延びる山２２ｂ、谷２２ｃ並びに山２２ｂ及び谷２２ｃを連結する側壁２２ａが流通方向で見て波状に形成されたものである。そして、山２２ｂ又は谷２２ｃと、隣り合う２枚の側壁２２ａとによって、フィン２２が構成されている。コルゲートフィン２ａの山２２ｂ及び谷２２ｃは、丸くカーブするように折り曲げられており、矩形に曲げられる場合と比べて加工コストの低廉化が図られている。フィン２２の各側壁２２ａには、波の高さ方向に２列に配設された無数のルーバ３２が形成されており、２列のルーバ３２の上段と下段とで、冷却媒体の流通方向に対する角度や、大きさ等を変化させることが容易になっている。このため、このパワーモジュール用ヒートシンク２では、冷却媒体の旋回流をより生じさせ易くなっている。
【００７８】
このような構成である実施例２のパワーモジュール用ヒートシンク２も、パワーモジュールとされて、実施例１のパワーモジュール用ヒートシンク１と同様の作用効果を奏することができている。
【００７９】
（実施例３）
実施例３も第１発明を具体化したものである。
【００８０】
実施例３のパワーモジュール用ヒートシンク３は、実施例２のパワーモジュール用ヒートシンク２のコルゲートフィン２ａに対して、図６及び図７に示すように、コルゲートフィン３ａの各ルーバ３３が冷却媒体の流通方向に対して、互いに同方向である斜めの角度で延在している点及び各側壁２３ａに貫通孔３３ｂが貫設されている点が異なる。他の構成は、実施例１のパワーモジュール用ヒートシンク１と同様であるので、説明は省く。
【００８１】
パワーモジュール用ヒートシンク３において、冷媒流路１ｄ内には、コルゲートフィン３ａが配設されている。コルゲートフィン３ａは、冷却媒体の流通方向に延びる山２３ｂ、谷２３ｃ並びに山２３ｂ及び谷２３ｃを連結する側壁２３ａが流通方向で見て波状に形成されたものである。そして、山２３ｂ又は谷２３ｃと、隣り合う２枚の側壁２３ａとによって、フィン２３が構成されている。コルゲートフィン３ａの山２３ｂ及び谷２３ｃは、丸くカーブするように折り曲げられている。フィン２３の各側壁２３ａには、波の高さ方向に２列に配設された無数のルーバ３３が形成されており、各ルーバ３３は、冷却媒体の流通方向に対して、互いに同方向である斜めの角度で延在している。また、各側壁２３ａには、波の高さ方向の両端に多数の貫通孔３３ｂがルーバ３３と並列に貫設されている。
【００８２】
このような構成であるパワーモジュール用ヒートシンク３において、あるフィン２３の内側の冷却媒体は、図７の矢印で示すように、ルーバ３３によってそのフィン２３の内側を一方向に流通しながら、波の高さ方向の両端において貫通孔３３ｂを経て、側壁２３ｂを跨いだ別のフィン２３の内側を他方向に流通することとなり、各側壁２３ａの周りを旋回しながら移動することとなっている。このため、実施例３のパワーモジュール用ヒートシンク３も、パワーモジュールとされて、実施例１、２のパワーモジュール用ヒートシンク１、２と同様の作用効果を奏することができている。
【００８３】
（実施例４）
実施例４も第１発明を具体化したものである。
【００８４】
実施例４のパワーモジュール用ヒートシンク４は、実施例２のパワーモジュール用ヒートシンク２のコルゲートフィン２ａに対して、図８及び図９に示すように、コルゲートフィン４ａの各ルーバ３４ａ、３４ｂが冷却媒体の流通方向に対して、互いに同方向である斜めの角度で延在している点及び各側壁２４ａに波の高さ方向に２列に配設された無数のルーバ３４ａ、３４ｂが上段及び下段で互いに逆方向に曲げられている点が異なる。他の構成は、実施例２のパワーモジュール用ヒートシンク２と同様であるので、説明は省く。
【００８５】
パワーモジュール用ヒートシンク４において、冷媒流路１ｄ内には、コルゲートフィン４ａが配設されている。コルゲートフィン４ａは、冷却媒体の流通方向に延びる山２４ｂ、谷２４ｃ並びに山２４ｂ及び谷２４ｃを連結する側壁２４ａが流通方向で見て波状に形成されたものである。そして、山２４ｂ又は谷２４ｃと、隣り合う２枚の側壁２４ａとによって、フィン２４が構成されている。コルゲートフィン４ａの山２４ｂ及び谷２４ｃは、丸くカーブするように折り曲げられている。フィン２４の各側壁２４ａには、波の高さ方向に２列に配設された無数の上段ルーバ３４ａと下段ルーバ３４ｂとが冷却媒体の流通方向に対して、互いに同方向である斜めの角度で延在している。また、上段ルーバ３４ａと下段ルーバ３４ｂとは、波の高さ方向に２列の切り込みが形成され、上段及び下段の各切り込みが互いに逆方向に曲げられることにより形成されている。
【００８６】
このような構成である実施例４のパワーモジュール用ヒートシンク４においては、図９の矢印で示すように、あるフィン２４の内側の冷却媒体があるルーバ３４によってそのフィン２４内を旋回するとともに、他のルーバ３４が曲げられることによって生じた穴を経て、側壁２４ｂを跨いだ方向に旋回しながら移動することとなっている。このため、実施例４のパワーモジュール用ヒートシンク４も、パワーモジュールとされて、実施例１〜３のパワーモジュール用ヒートシンク１〜３と同様の作用効果を奏することができている。
【００８７】
（実施例５）
実施例５は第２発明を具体化したものである。
【００８８】
図１１に示すように、実施例５のパワーモジュール用ヒートシンク５は、表面側にパワーデバイス（図示しない）が搭載され、パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路５ｄ内を流通する冷却媒体により放熱するものである。
【００８９】
このパワーモジュール用ヒートシンク５において、冷媒流路５ｄは、表面部５ｂ、裏面部５ｃ及びその両側に設けられた側面部（図示しない）により囲まれた矩形断面の空間であり、図１１の手前側から奥側に向けて、冷却媒体を流通可能とされている。
【００９０】
冷媒流路５ｄ内には、コルゲートフィン５ａが配設されている。コルゲートフィン５ａは、冷却媒体の流通方向に延びる山２５ｂ、谷２５ｃ並びに山２５ｂ及び谷２５ｃを連結する側壁２５ａが流通方向で見て波状に形成されたものである。そして、山２５ｂ又は谷２５ｃと、隣り合う２枚の側壁２５ａとによって、フィン２５が構成されている。側壁２５ａ、山２５ｂ及び谷２５ｃの稜線は、曲げＲを有しつつ直角に折り曲げられており、コルゲートフィン５ａの波の形状が矩形とされている。
【００９１】
フィン２５の内側には、図１０及び図１１に示すように、流通方向に延在するガイド３５が挿入されている。ガイド３５は、アルミニウム製の線材が矩形断面のフィン２５の内側に沿うように屈曲しつつ螺旋を描くように折り曲げられたものである。このため、ガイド３５は、図１１の矢印で示すように、フィン２５の内側で冷却媒体をその流通によって少なくとも旋回させつつ攪拌させることが可能とされている。
【００９２】
このような構成である実施例５のパワーモジュール用ヒートシンク５では、フィン２５の内側を流通する冷却媒体がガイド３５によって少なくとも旋回しつつ攪拌されるため、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなっており、冷媒流路５ｄ内における冷却媒体の温度分布の不均一な温度分布が生じ難くなっている。このため、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となっており、放熱効率が向上している。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンク５でも、冷媒流路５ｄの内面やフィン２５の表面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われることを実現できている。
【００９３】
したがって、実施例５のパワーモジュール用ヒートシンク５によっても、放熱性能の一層の向上を実現することができている。
【００９４】
また、このパワーモジュール用ヒートシンク５においても、コルゲートフィン５ａの波の形状が矩形である。このため、各フィン２５の側壁２５ａ間の距離が高さ方向でほぼ等しくなっており、冷却媒体がフィン２５の内側に挿入されたガイド３５によって案内されやすくなっている。
【００９５】
（実施例６）
実施例６も第２発明を具体化したものである。
【００９６】
実施例６のパワーモジュール用ヒートシンク６は、実施例５のパワーモジュール用ヒートシンク５のガイド３５の代わりに、図１２及び図１３に示すように、形状が異なるガイド３６を適用したものである。他の構成は、実施例５のパワーモジュール用ヒートシンク５と同様であるので、説明は省く。
【００９７】
ガイド３６は、図１２に示すように、金属薄板の一部が切除され、折り曲げ加工されたものであり、一方の側壁２５ａのみに沿う斜面３６ａと、他方の側壁２５ａのみに沿う斜面３６ｂとが繰り返される形状とされている。そして、斜面３６ａと斜面３６ｂとは、冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度を有するように配設されている。このため、ガイド３６は、図１３の矢印で示すように、フィン２５の内側で冷却媒体をその流通によって攪拌させることが可能とされている。
【００９８】
このような構成である実施例６のパワーモジュール用ヒートシンク６でも、フィン２５の内側を流通する冷却媒体がガイド３６によって攪拌されるため、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなっており、冷媒流路５ｄ内における冷却媒体の温度分布の不均一な温度分布が生じ難くなっている。このため、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となっており、放熱効率が向上している。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンク６でも、冷媒流路５ｄの内面やフィン２５の表面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われることを実現できている。このため、実施例６のパワーモジュール用ヒートシンク６も、実施例５のパワーモジュール用ヒートシンク５と同様の作用効果を奏することができている。
【００９９】
（実施例７）
実施例７も第２発明を具体化したものである。
【０１００】
実施例７のパワーモジュール用ヒートシンク７は、実施例６のパワーモジュール用ヒートシンク６のガイド３６の代わりに、図１５及び図１６に示すように、形状が異なるガイド３７を適用したものである。他の構成は、実施例６のパワーモジュール用ヒートシンク６と同様であるので、説明は省く。
【０１０１】
ガイド３７は、図１４に示すように、金属薄板の一部が切除され、折り曲げ加工されたガイド構成部材３７ｃが図１５に示すように、複数積み重ねられたものである。
【０１０２】
このガイド構成部材３７ｃは、実施例６のガイド３６の高さを低くしたものであり、一方の側壁２５ｂのみに沿う斜面３７ａと、他方の側壁２５ｂのみに沿う斜面３７ｂとが繰り返される形状とされている。そして、斜面３７ａと斜面３７ｂとは、冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度を有するように配設されている。このため、複数のガイド構成部材３７ｃが積み重ねられてなるガイド３７は、図１６の矢印で示すように、フィン２５の内側で冷却媒体をその流通によって一層攪拌させることが可能とされている。
【０１０３】
このような構成である実施例７のパワーモジュール用ヒートシンク７でも、フィン２５の内側を流通する冷却媒体がガイド３７によって攪拌されるため、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなっており、冷媒流路５ｄ内における冷却媒体の温度分布の不均一な温度分布が生じ難くなっている。このため、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となっており、放熱効率が向上している。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンク７でも、冷媒流路５ｄの内面やフィン２５の表面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われることを実現できている。このため、実施例７のパワーモジュール用ヒートシンク７も、実施例５、６のパワーモジュール用ヒートシンク５、６と同様の作用効果を奏することができている。
【０１０４】
（実施例８）
実施例８は第３発明を具体化したものである。
【０１０５】
図１８に示すように、実施例８のパワーモジュール用ヒートシンク８は、表面側にパワーデバイス（図示しない）が搭載され、パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路８ｄ内を流通する冷却媒体により放熱するものである。
【０１０６】
このパワーモジュール用ヒートシンク８において、冷媒流路８ｄは、表面部８ｂ、裏面部８ｃ及びその両側に設けられた側面部８ｅにより囲まれた矩形断面の空間であり、図１８の手前側から奥側に向けて、冷却媒体を流通可能とされている。
【０１０７】
冷媒流路８ｄ内には、第１案内板８１ａと、第２案内板８２ａとを有する案内部材３８が配設されている。
【０１０８】
図１７に示すように、第１案内板８１ａは、山２８１ｂ、谷２８１ｃ並びに山２８１ｂ及び谷２８１ｃを連結する側壁２８１ａが波状に形成されたアルミニウム製のコルゲートフィンからなる。また、第１案内板８１ａは、山２８１ｂ又は谷２８１ｃと、隣り合う２枚の側壁２８１ａとによって構成されるフィン２８１が冷却媒体の流通方向に対して流通方向を含む面内で傾斜する第１角度（＋α）で冷却媒体を案内する。
【０１０９】
第２案内板８２ａも、第１案内板８１ａと同様に、山２８２ｂ、谷２８２ｃ並びに山２８２ｂ及び谷２８２ｃを連結する側壁２８２ａが波状に形成されたアルミニウム製のコルゲートフィンからなる。但し、第２案内板８２ａは、山２８２ｂ又は谷２８２ｃと、隣り合う２枚の側壁２８２ａとによって構成されるフィン２８２が流通方向に対して流通方向を含む面内で傾斜して第１角度（＋α）と交差する第２角度（−α）で冷却媒体を案内するように配設されている。
【０１１０】
こうした第１案内板８１ａと第２案内板８２ａとが交互に隣接しつつ、冷媒流路８ｄ内に配設されることにより、案内部材３８が完成する。
【０１１１】
このような構成である実施例８のパワーモジュール用ヒートシンク８では、図１８の矢印で示すように、冷却媒体が第１案内板８１ａのフィン２８１の内側を第１角度（＋α）で流通した後、冷媒流路８ｄの表面部８ｂ側で第２案内板８２ａのフィン２８２の内側に流入する。そして、冷却媒体は、第２案内板８２ａのフィン２８２の内側を第２角度（−α）で流通した後、冷媒流路８ｄの裏面部８ｃ側で第１案内板８１ａのフィン２８１の内側に流入する。それに加えて、第１案内板８１ａのフィン２８１の内側の途中を流通する冷却媒体が第２案内板８２ａのフィン２８２の内側の途中に移動するとともに、第２案内板８２ａのフィン２８２の内側の途中を流通する冷却媒体が第１案内板８１ａのフィン２８１の内側の途中に移動する。このため、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなっており、冷媒流路８ｄ内における冷却媒体の温度分布の不均一な温度分布が生じ難くなっている。このため、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となっており、放熱効率が向上している。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンク８でも、冷媒流路８ｄの内面やフィン２８１、２８２の表面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われることを実現できている。
【０１１２】
したがって、実施例８のパワーモジュール用ヒートシンク８によっても、放熱性能の一層の向上を実現することができている。
【０１１３】
（実施例９）
実施例９も第３発明を具体化したものである。
【０１１４】
実施例９のパワーモジュール用ヒートシンク９は、実施例８のパワーモジュール用ヒートシンク８の第１案内板８１ａと第２案内板８２ａとの間に、図１９及び図２０に示すように、隔壁３９を配設したものである。他の構成は、実施例８のパワーモジュール用ヒートシンク８と同様であるので、説明は省く。
【０１１５】
隔壁３９は、第１案内板８１ａと第２案内板８２ａとの間には、第１角度（＋α）及び第２角度（−α）を含む面内の高さ方向の両端を連通させ、他部分を連通させないように配設されたアルミニウム製の薄板である。
【０１１６】
このような構成である実施例９のパワーモジュール用ヒートシンク９では、図２０の矢印で示すように、冷却媒体が第１案内板８１ａのフィン２８１の内側を第１角度（＋α）で流通した後、冷媒流路８ｄの表面部８ｂ側で第２案内板８２ａのフィン２８２の内側に流入する。そして、冷却媒体は、第２案内板８２ａのフィン２８２の内側を第２角度（−α）で流通した後、冷媒流路８ｄの裏面部８ｃ側で第１案内板８１ａのフィン２８１の内側に流入する。この際、隔壁３９により、第１案内板８１ａのフィン２８１の内側の途中を流通する冷却媒体が第２案内板８２ａのフィン２８２の内側の途中に移動したり、第２案内板８２ａのフィン２８２の内側の途中を流通する冷却媒体が第１案内板８１ａのフィン２８１の内側の途中に移動することがない。このため、このパワーモジュール用ヒートシンク９では、冷却媒体が旋回するように攪拌される。このため、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなっており、冷媒流路８ｄ内における冷却媒体の温度分布の不均一な温度分布が生じ難くなっている。このため、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となっており、放熱効率が向上している。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンク９でも、冷媒流路８ｄの内面やフィン２８１、２８２の表面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われることを実現できている。このため、実施例９のパワーモジュール用ヒートシンク９も、実施例８のパワーモジュール用ヒートシンク８と同様の作用効果を奏することができている。
【０１１７】
（実施例１０）
実施例１０は第４発明を具体化したものである。
【０１１８】
図２１〜図２３に示すように、実施例１０のパワーモジュール用ヒートシンク１０は、表面側にパワーデバイス（図示しない）が搭載され、パワーデバイスからの熱を内部に設けられた冷媒流路１０ｄ内を流通する冷却媒体により放熱するものである。
【０１１９】
このパワーモジュール用ヒートシンク１０において、冷媒流路１０ｄは、表面部１０ｂ、裏面部１０ｃ及びその両側に設けられた側面部１０ｅにより囲まれた矩形断面の空間であり、図２１の手前側から奥側に向けて、冷却媒体を流通可能とされている。
【０１２０】
冷媒流路１０ｄ内には、アルミニウム押出型材製の櫛歯部材３１０が配設されている。櫛歯部材３１０は、パワーデバイスが搭載される表面と平行な基板３１０ａと、基板３１０ａから表面と交差する方向に延びて凸設された複数の立壁３１０ｂとからなるものである。各立壁３１０ｂは、冷媒流路１０ｄ内で冷却媒体の流通方向に整列されている。
【０１２１】
各立壁３１０ｂの側面には、図２２及び図２３に示すように、所定の間隔をあけて、回転刃３１０ｅにより円弧状に切削されてなる凸部３１０ｄ及び凹部３１０ｃが形成されている。これら凸部３１０ｄ及び凹部３１０ｃは、各立壁３１０ｂ間で冷却媒体をその流通によって攪拌する無数の案内部とされている。また、図２３に示すように、回転刃３１０ｅは立壁３１０ｂに対して、傾斜角を有して回転し、互いに向かい合う対をなす立壁３１０ｂを同時に切削する。このため、互いに向かい合う対をなす立壁３１０ｂ間の各凸部３１０ｄ及び各凹部３１０ｃは、冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度で延在するように形成されている。
【０１２２】
このような構成である実施例１０のパワーモジュール用ヒートシンク１０では、櫛歯部材３１０の立壁３１０ｂ間を流通する冷却媒体が凸部３１０ｄ及び凹部３１０ｃからなる無数の案内部によって攪拌される。このため、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなっており、冷媒流路１０ｄ内における冷却媒体の不均一な温度分布が生じ難くなっている。このため、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となっており、放熱効率が向上している。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンク１０でも、冷媒流路１０ｄの内面や立壁３１０ｂの表面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われることを実現できている。
【０１２３】
したがって、実施例１０のパワーモジュール用ヒートシンク１０によっても、放熱性能の一層の向上を実現することができている。
【０１２４】
また、このパワーモジュール用ヒートシンク１０では、互いに向かい合う対をなす立壁３１０ｂ間の各凸部３１０ｄ及び各凹部３１０ｃが冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度で延在していることから、立壁３１０ｂ間を例えば一面側の立壁３１０ｂに沿って流通する冷却媒体は、その一面側の各凸部３１０ｄ及び各凹部３１０ｃに案内され、他面側の立壁３１０ｂに至り、その他面側の各凸部３１０ｄ及び各凹部３１０ｃに案内されることとなっている。こうして、冷却媒体が旋回されやすくなっている。
【０１２５】
なお、実施例１０のパワーモジュール用ヒートシンク１０では、表面部１０ｂと櫛歯部材３１０とが別体とされているが、当然に一体のものであってもよい。
【０１２６】
（実施例１１）
実施例１１も第４発明を具体化したものである。
【０１２７】
実施例１１のパワーモジュール用ヒートシンク１１は、実施例１０のパワーモジュール用ヒートシンク１０の櫛歯部材３１０の代わりに、図２４及び図２５に示す櫛歯部材３１１を適用したものである。他の構成は、実施例１０のパワーモジュール用ヒートシンク１０と同様であるので、説明は省く。
【０１２８】
冷媒流路１０ｄ内には、アルミニウム押出型材製の櫛歯部材３１１が配設されている。櫛歯部材３１１は、パワーデバイスが搭載される表面と平行な基板３１１ａと、基板３１１ａから表面と交差する方向に延びて凸設された複数の立壁３１１ｂとからなるものである。各立壁３１１ｂは、冷媒流路１０ｄ内で冷却媒体の流通方向に整列されている。
【０１２９】
各立壁３１１ｂの側面には、図２６に示すように、ブローチ工具３１１ｅによって矩形断面の溝状にブローチ加工されてなる凹部３１１ｃが所定の間隔をあけて形成されている。この凹部３１１ｃは、各立壁３１１ｂ間で冷却媒体をその流通によって攪拌する無数の案内部とされている。また、図２５に示すように、互いに向かい合う対をなす立壁３１１ｂ間の各凹部３１１ｃは、冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度で延在するように形成されている。
【０１３０】
このような構成である実施例１１のパワーモジュール用ヒートシンク１１でも、実施例１０のパワーモジュール用ヒートシンク１０と同様に、櫛歯部材３１１の立壁３１１ｂ間を流通する冷却媒体が凹部３１１ｃからなる無数の案内部によって攪拌される。このため、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなっており、冷媒流路１０ｄ内における冷却媒体の不均一な温度分布が生じ難くなっている。このため、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となっており、放熱効率が向上している。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンク１１でも、冷媒流路１０ｄの内面や立壁３１１ｂの表面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われることを実現できている。このため、このパワーモジュール用ヒートシンク１１も、実施例１０のパワーモジュール用ヒートシンク１０と同様の作用効果を奏することができている。
【０１３１】
（実施例１２）
実施例１２も第４発明を具体化したものである。
【０１３２】
実施例１２のパワーモジュール用ヒートシンク１２は、実施例１０のパワーモジュール用ヒートシンク１０の櫛歯部材３１０の代わりに、図２７及び図２８に示す櫛歯部材３１２を適用したものである。他の構成は、実施例１０のパワーモジュール用ヒートシンク１０と同様であるので、説明は省く。
【０１３３】
冷媒流路１０ｄ内には、アルミニウム押出型材製の櫛歯部材３１２が配設されている。櫛歯部材３１２は、パワーデバイスが搭載される表面と平行な基板３１２ａと、基板３１２ａから表面と交差する方向に延びて凸設された複数の立壁３１２ｂとからなるものである。各立壁３１２ｂは、冷媒流路１０ｄ内で冷却媒体の流通方向に整列されている。
【０１３４】
各立壁３１２ｂの側面には、図２９に示すように、ドリル刃（図示しない）によって半円断面の溝状に切削加工されてなる凹部３１２ｃが所定の間隔をあけて形成されている。この凹部３１２ｃは、各立壁３１２ｂ間で冷却媒体をその流通によって攪拌する無数の案内部とされている。また、図２８に示すように、互いに向かい合う対をなす立壁３１２ｂ間の各凹部３１２ｃは、冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度で延在するように形成されている。
【０１３５】
このような構成である実施例１２のパワーモジュール用ヒートシンク１２でも、櫛歯部材３１２の立壁３１２ｂ間を流通する冷却媒体が凹部３１２ｃからなる無数の案内部によって攪拌される。このため、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなっており、冷媒流路１０ｄ内における冷却媒体の不均一な温度分布が生じ難くなっている。このため、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となっており、放熱効率が向上している。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンク１２も、実施例１０、１１のパワーモジュール用ヒートシンク１０、１１と同様の作用効果を奏することができている。
【０１３６】
（実施例１３）
実施例１３も第４発明を具体化したものである。
【０１３７】
実施例１３のパワーモジュール用ヒートシンクは、実施例１２のパワーモジュール用ヒートシンク１２の櫛歯部材３１２の各立壁３１２ｂの側面に形成された凹部３１２ｃの代わりに、図３０に示すように、貫通孔３１３ｃが形成されたものである。他の構成は、実施例１０のパワーモジュール用ヒートシンク１２と同様であるので、説明は省く。
【０１３８】
図３０に示すように、各立壁３１２ｂには、無数の貫通孔３１３ｃが各立壁３１２ｂの側面の垂直方向に対して傾斜角を有して貫設されている。このため、冷媒流路１０ｄ内を流通する冷却媒体は、ある立壁３１２ｂの側面側から貫通孔３１３ｃを介して、他の立壁３１２ｂに側面側に移動するが可能となっている。これらの貫通孔３１３ｃが無数の案内部とされている。
【０１３９】
このような構成である実施例１３のパワーモジュール用ヒートシンクでも、櫛歯部材３１２の立壁３１２ｂ間を流通する冷却媒体が貫通孔３１３ｃからなる無数の案内部によって攪拌されるため、実施例１０〜１２のパワーモジュール用ヒートシンク１０〜１２と同様の作用効果を奏することができている。
【０１４０】
（実施例１４）
実施例１４は第５発明を具体化したものである。
【０１４１】
図３１に示すように、実施例１４のパワーモジュール用ヒートシンク１４は、複数枚の流路板３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃの積層体からなる。各流路板３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃは、アルミニウム合金製の板である。最上層の流路板３１４ｃは、単なる平板であり、最下層の流路板３１４ｂと中間層の複数の流路板３１４ａは、平坦な接合面２１４ａに互いに平行な複数本の溝２１４ｂが凹設されたものである。また、中間層の各流路板３１４ａには、各溝２１４ｂで冷却媒体をその流通によって攪拌する無数の案内部としての貫通孔２１４ｃ、２１４ｄが形成されている。
【０１４２】
図３１〜図３３に示すように、貫通孔２１４ｃの流通方向に並ぶ側面２１４ｅ、２１４ｆと、貫通孔２１４ｄの流通方向に並ぶ側面２１４ｇ、２１４ｈとは、冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度で延在するように形成されている。こうして、貫通孔２１４ｃ、２１４ｄにより構成される各案内部は、中間層の各流路板３１４ａの各溝２１４ｂで対をなしている。
【０１４３】
このような流路板３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃが各接合面２１４ａによって積層されることにより、流路板３１４ａ、３１４ｂの各溝２１４ｂがそれらの溝２１４ｂ側に位置する他の流路板３１４ａ、３１４ｃによって蓋をされ、冷媒流路１４ｄが形成される。この際、各流路板３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃを接合する方法としては、ロウ付け等が適用される。
【０１４４】
このような構成である実施例１４のパワーモジュール用ヒートシンク１４では、溝２１４ｂによって形成された冷媒流路１４ｄ内を流通する冷却媒体が案内部としての貫通孔２１４ｃ、２１４ｄによって攪拌される。このため、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなっており、冷媒流路１４ｄ内における冷却媒体の不均一な温度分布が生じ難くなっている。このため、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となっており、放熱効率が向上している。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンク１４でも、冷媒流路１４ｄの内面や流路板３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃの表面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われることを実現できている。
【０１４５】
したがって、実施例１４のパワーモジュール用ヒートシンク１４によっても、放熱性能の一層の向上を実現することができている。
【０１４６】
特に、実施例１４のパワーモジュール用ヒートシンク１４において、貫通孔２１４ｃの流通方向に並ぶ側面２１４ｅ、２１４ｆと、貫通孔２１４ｄの流通方向に並ぶ側面２１４ｇ、２１４ｈとは、冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度で延在している。このため、溝２１４ｂ内を例えば表面側の流路板３１４ａに沿って流通する冷却媒体は、対をなす案内部の一方の貫通孔２１４ｃに案内され、その裏面側の流路板３１４ａに案内され、裏面側の流路板３１４ａに沿って流通する冷却媒体は、対をなす案内部の他方の貫通孔２１４ｄに案内され、その表面側の流路板３１４ａに案内されることとなる。こうして、このパワーモジュール用ヒートシンク１４では、冷却媒体が旋回されやすくなっており、放熱性能をより確実に向上させることができている。
【０１４７】
（実施例１５）
実施例１５も第５発明を具体化したものである。
【０１４８】
実施例１５のパワーモジュール用ヒートシンク１５は、実施例１４のパワーモジュール用ヒートシンク１４の流路板３１４ａの貫通孔２１４ｃ、２１４ｄに対して、図３４〜図３６に示すように、流路板３１５ａの貫通孔２１５ｃ、２１５ｄの一部が折り曲げられて凸部２１５ｅ、２１５ｇとされている点が異なる。他の構成は、実施例１４のパワーモジュール用ヒートシンク１４と同様であるので、説明は省く。
【０１４９】
実施例１５のパワーモジュール用ヒートシンク１５は、複数枚の流路板３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃの積層体からなる。各流路板３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃは、アルミニウム合金製の板である。最上層の流路板３１５ｃは、単なる平板であり、最下層の流路板３１５ｂと中間層の複数の流路板３１５ａは、平坦な接合面２１５ａに互いに平行な複数本の溝２１５ｂが凹設されたものである。また、中間層の各流路板３１５ａには、各溝２１５ｂで冷却媒体をその流通によって攪拌する無数の案内部としての貫通孔２１５ｃ、２１５ｄが形成されている。
【０１５０】
貫通孔２１５ｃ、２１５ｄには、切り欠きが折り曲げられることにより、溝２１５ｂ内に突出する凸部２１５ｅ、２１５ｇが形成されている。凸部２１５ｅと凸部２１５ｇとは、冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度で延在するように形成されている。こうして、貫通孔２１５ｃ、２１５ｄ及び凸部２１５ｅ、２１５ｇにより構成される各案内部は、中間層の各流路板３１５ａの各溝２１５ｂで対をなしている。
【０１５１】
このような流路板３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃが各接合面２１５ａによって積層されることにより、流路板３１５ａ、３１５ｂの各溝２１５ｂがそれらの溝２１５ｂ側に位置する他の流路板３１５ａ、３１５ｃによって蓋をされ、冷媒流路１５ｄが形成される。
【０１５２】
このような構成である実施例１５のパワーモジュール用ヒートシンク１５では、溝２１５ｂによって形成された冷媒流路１５ｄ内を流通する冷却媒体が案内部としての貫通孔２１５ｃ、２１５ｄだけでなく、冷媒流路１５ｄ内に突出する凸部２１５ｅ、２１５ｇによっても攪拌されるため、実施例１４のパワーモジュール用ヒートシンク１４と同様の作用効果をより確実に奏することができている。
【０１５３】
（実施例１６）
実施例１６も第５発明を具体化したものである。
【０１５４】
実施例１６のパワーモジュール用ヒートシンク１６は、実施例１５のパワーモジュール用ヒートシンク１５とほぼ同様の構成であるが、図３７〜図３９に示すように、冷媒流路１６ｄ内にコルゲートフィン２１６ｊを配設したものである。他の構成は、実施例１５のパワーモジュール用ヒートシンク１４と同様であるので、説明は省く。
【０１５５】
実施例１６のパワーモジュール用ヒートシンク１６は、複数枚の流路板３１６ａ、３１６ｂ、３１６ｃの積層体からなる。各流路板３１６ａ、３１６ｂ、３１６ｃは、アルミニウム合金製の板である。最上層の流路板３１６ｃは、単なる平板であり、最下層の流路板３１６ｂと中間層の複数の流路板３１６ａは、平坦な接合面２１６ａに互いに平行な複数本の溝２１６ｂが凹設されたものである。
【０１５６】
中間層及び最下層の各流路板３１６ａ、３１６ｂの溝２１６ｂ内には、冷却媒体の流通方向に沿って、複数のコルゲートフィン２１６ｊが配設されている。コルゲートフィン２１６ｊはアルミニウム薄板が細かい波状に折り曲げられたものである。
【０１５７】
また、中間層の各流路板３１６ａ内には、各溝２１６ｂで冷却媒体をその流通によって攪拌する無数の案内部としての貫通孔２１６ｃ、２１６ｄが各コルゲートフィン２１６ｊの間に位置するように形成されている。
【０１５８】
貫通孔２１６ｃ、２１６ｄには、切り欠きが折り曲げられることにより、溝２１６ｂ内に突出する凸部２１６ｅ、２１６ｇが形成されている。凸部２１６ｅと凸部２１６ｇとは、冷却媒体の流通方向に対して、互いに逆方向である斜めの角度で延在するように形成されている。こうして、貫通孔２１６ｃ、２１６ｄ及び凸部２１６ｅ、２１６ｇにより構成される各案内部は、中間層の各流路板３１６ａの各溝２１６ｂで対をなしている。
【０１５９】
このような流路板３１６ａ、３１６ｂ、３１６ｃが各接合面２１６ａによって積層されることにより、流路板３１６ａ、３１６ｂの各溝２１６ｂがそれらの溝２１６ｂ側に位置する他の流路板３１６ａ、３１６ｃによって蓋をされ、冷媒流路１６ｄが形成される。この際、コルゲートフィン２１６ｊ、貫通孔２１６ｃ、２１６ｄ及び凸部２１６ｅ、２１６ｇにより構成される各案内部は、図３８に示すように、積層方向で同じ位置となるように配設されている。
【０１６０】
このような構成である実施例１６のパワーモジュール用ヒートシンク１６では、コルゲートフィン２１６ｊにより冷媒流路１６内の表面積が大幅に増加していることから、冷媒流路１６ｄ内を流通する冷却媒体により多くの熱を伝えることができている。また、冷媒流路１６ｄ内を流通する冷却媒体は、案内部としての貫通孔２１６ｃ、２１６ｄだけでなく、冷媒流路１６ｄ内に突出する凸部２１６ｅ、２１６ｇによっても攪拌されつつ、コルゲートフィン２１６ｊに沿って流通するため、実施例１４、１５のパワーモジュール用ヒートシンク１４、１５と同様の作用効果を一層確実に奏することができている。
【０１６１】
（実施例１７）
実施例１７は第６発明を具体化したものである。
【０１６２】
図４０〜図４３に示すように、実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンク１７は、表面側にパワーデバイス９５が搭載され、パワーデバイス９５からの熱を内部に設けられた冷媒流路１７ｄ内を流通する冷却媒体により放熱するものである。パワーモジュール用ヒートシンク１７の一端側には、冷却媒体を供給する供給配管９６が接続されている。
【０１６３】
このパワーモジュール用ヒートシンク１７において、冷媒流路１７ｄは、表面部１７ｂ、裏面部１７ｃ及びその両側に設けられた側面部１７ｅにより囲まれた矩形断面の空間である。供給配管９６により供給される冷却媒体は、図４０、図４１及び図４３の左側から右側に向けて、冷媒流路１７ｄ内を流通可能とされている。
【０１６４】
冷媒流路１７ｄ内には、冷却媒体の流通方向に沿って、複数の櫛歯部材３１７が配設されている。櫛歯部材３１７は、アルミニウム押出型材製であり、パワーデバイス９５が搭載される表面と平行な基板３１７ａと、基板３１７ａから表面と交差する方向に延びて凸設された複数の立壁３１７ｂとからなるものである。各立壁３１７ｂは、冷媒流路１７ｄ内で冷却媒体の流通方向に整列されている。
【０１６５】
複数の各櫛歯部材３１７の間には、入れ替え装置２１７が設けられている。この入れ替え装置２１７は、図４０及び図４３に示すように、冷媒流路１７内における表面側の冷却媒体を裏面側に移動させる第１通路２１７ａと、裏面側の冷却媒体を表面側に移動させる第２通路２１７ｂとを冷媒流路１７ｄの幅方向に交互に有するものである。
【０１６６】
このような入れ替え装置２１７は、例えば、下記に示すような製造方法により製造される。
【０１６７】
すなわち、図４４（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１通路２１７ａが形成されたアルミニウム合金製の第１板４１８ａと、第２通路２１７ｂが形成されたアルミニウム合金製の第２板４１８ｂとを幅方向に交互に積層して、複数の入れ替え装置２１７の集合体である積層体４１８ｃを製造する。次に、図４５（ａ）及び（ｂ）に示すように、積層体４１８ｃを切断することにより、各々の入れ替え装置２１７が完成する。こうした製造方法を採用することで、実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンク１７は、製造コストの低廉化を図ることができる。
【０１６８】
このような構成である実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンク１７も、その表面側にパワーデバイス９５が搭載されてパワーモジュールを構成する。
【０１６９】
ここで、実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンク１７では、冷媒流路１７ｄ内に設けられた入れ替え装置２１７が表面側の冷却媒体を裏面側に移動させ、かつ裏面側の冷却媒体を表面側に移動させることができている。このため、このため、パワーデバイスに熱的に近い領域と熱的に遠い領域との間で冷却媒体が流動し易くなっており、冷媒流路１７ｄ内における冷却媒体の不均一な温度分布が生じ難くなっている。このため、冷却媒体は、冷却能力を有効に発揮することが可能となっており、放熱効率が向上している。その結果、このパワーモジュール用ヒートシンク１７でも、冷媒流路１７ｄの内面から冷却媒体への熱伝達が好適に行われることを実現できている。
【０１７０】
したがって、実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンク１７によっても、放熱性能の一層の向上を実現することができている。
【０１７１】
（実施例１８）
実施例１８も第６発明を具体化したものである。
【０１７２】
実施例１８のパワーモジュール用ヒートシンクは、実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンク１７の入れ替え装置２１７の代わりに、図４６に示す入れ替え装置４１８を適用したものである。他の構成は、実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンク１７と同様であるので、説明は省く。
【０１７３】
入れ替え装置２１８は、図４６に示すように、帯状の金属薄板の両側の長辺に無数の切り込みをいれ、一方の長辺側において、隣り合う切片２１８ａ同士を互いに逆向きの傾斜角を有するように折り曲げた後、一方の長辺側の各切片２１８ａに対向する他方の長辺側の切片２１８ｂを逆向きの傾斜角を有するように折り曲げることにより得られる。こうした製造方法を採用することで、実施例１８のパワーモジュール用ヒートシンクも、製造コストの低廉化を図ることができている。
【０１７４】
このような入れ替え装置２１８を適用した実施例１８のパワーモジュール用ヒートシンクでも、入れ替え装置２１８により表面側の冷却媒体を裏面側に移動させ、かつ裏面側の冷却媒体を表面側に移動させることができている。このため、実施例１８のパワーモジュール用ヒートシンクでも、実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンク１７と同様の作用効果を奏することができている。
【０１７５】
（実施例１９）
実施例１９も第６発明を具体化したものである。
【０１７６】
実施例１９のパワーモジュール用ヒートシンクは、実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンク１７の入れ替え装置２１７の代わりに、図４６に示す入れ替え装置２１９を適用したものである。他の構成は、実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンク１７と同様であるので、説明は省く。
【０１７７】
入れ替え装置２１９は、図４７に示すように、帯状の金属薄板がプレス加工により互いに逆向きに傾斜を有する凸部２１９ａ、２１９ｂが交互に形成されている。こうした製造方法を採用することで、実施例１８のパワーモジュール用ヒートシンクも、製造コストの低廉化を図ることができている。
【０１７８】
このような入れ替え装置２１９を適用した実施例１９のパワーモジュール用ヒートシンクでも、入れ替え装置２１９により表面側の冷却媒体を裏面側に移動させ、かつ裏面側の冷却媒体を表面側に移動させることができている。このため、実施例１９のパワーモジュール用ヒートシンクでも、実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンク１７と同様の作用効果を奏することができている。
【０１７９】
以上において、本発明を実施例１〜１９に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜１９に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
本発明はパワーモジュール用ヒートシンクに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】実施例１のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、コルゲートフィンの概略斜視図である。
【図２】実施例１のパワーモジュール用ヒートシンクの概略断面図である。
【図３】実施例１のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、折り曲げられてコルゲートフィンとされるアルミニウム薄板の概略上面図である。
【図４】実施例２のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、コルゲートフィンの概略斜視図である。
【図５】実施例２のパワーモジュール用ヒートシンクの概略断面図である。
【図６】実施例３のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、コルゲートフィンの概略斜視図である。
【図７】実施例３のパワーモジュール用ヒートシンクの概略断面図である。
【図８】実施例４のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、コルゲートフィンの概略斜視図である。
【図９】実施例４のパワーモジュール用ヒートシンクの概略断面図である。
【図１０】実施例５のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、ガイドの概略斜視図である。
【図１１】実施例５のパワーモジュール用ヒートシンクの概略断面図である。
【図１２】実施例６のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、ガイドの概略斜視図である。
【図１３】実施例６のパワーモジュール用ヒートシンクの概略断面図である。
【図１４】実施例７のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、ガイド構成部材の概略斜視図である。
【図１５】実施例７のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、ガイドの概略斜視図である。
【図１６】実施例７のパワーモジュール用ヒートシンクの概略断面図である。
【図１７】実施例８のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、第１案内板及び第２案内板の概略斜視図である。
【図１８】実施例８のパワーモジュール用ヒートシンクの概略断面図である。
【図１９】実施例９のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、第１案内板、第２案内板及び隔壁の概略斜視図である。
【図２０】実施例９のパワーモジュール用ヒートシンクの概略断面図である。
【図２１】実施例１０のパワーモジュール用ヒートシンクの概略正面図である。
【図２２】実施例１０のパワーモジュール用ヒートシンクの概略側面図である。
【図２３】実施例１０のパワーモジュール用ヒートシンクの概略底面図である。
【図２４】実施例１１のパワーモジュール用ヒートシンクの概略正面図である。
【図２５】実施例１１のパワーモジュール用ヒートシンクの概略側面図である。
【図２６】実施例１１のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、櫛歯部材の立壁及び凹部を示す概略斜視図である。
【図２７】実施例１２のパワーモジュール用ヒートシンクの概略正面図である。
【図２８】実施例１２のパワーモジュール用ヒートシンクの概略側面図である。
【図２９】実施例１２のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、櫛歯部材の立壁及び凹部を示す概略斜視図である。
【図３０】実施例１３のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、櫛歯部材の立壁及び貫通孔を示す概略斜視図である。
【図３１】実施例１４のパワーモジュール用ヒートシンクの概略斜視図である。
【図３２】実施例１４のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、流路板の概略上面図である。
【図３３】実施例１４のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、図３２のＪ−Ｊ断面を示す概略断面図である。
【図３４】実施例１５のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、流路板の概略上面図である。
【図３５】実施例１５のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、図３４のＫ−Ｋ断面を示す概略断面図である。
【図３６】実施例１５のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、図３４のＬ−Ｌ断面を示す概略断面図である。
【図３７】実施例１６のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、流路板の概略上面図である。
【図３８】実施例１６のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、図３７のＭ−Ｍ断面を示す概略断面図である。
【図３９】実施例１５のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、図３７のＮ−Ｎ断面を示す概略断面図である。
【図４０】実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンクの概略上面断面図である。
【図４１】実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンクの概略側面断面図である。
【図４２】実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、図４０のＯ−Ｏ断面を示す概略断面図である。
【図４３】実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンクの要部拡大断面図である。
【図４４】実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、（ａ）は第１板を示す三面図であり、（ｂ）は第２板を示す三面図であり、（ｃ）は積層体を示す三面図である。
【図４５】実施例１７のパワーモジュール用ヒートシンクに係り、（ａ）は積層体の側面図であり、（ｃ）は積層体を切断して得られた入れ替え装置の側面図である。
【図４６】実施例１８のパワーモジュール用ヒートシンクの入れ替え装置の概略斜視図である。
【図４７】実施例１９のパワーモジュール用ヒートシンクの入れ替え装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
【０１８２】
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１４、１５、１６、１７…パワーモジュール用ヒートシンク
１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、２１６ｊ…コルゲートフィン
１ｄ、５ｄ、８ｄ、１０ｄ、１４ｄ、１５ｄ、１６ｄ、１７ｄ…冷媒流路
２１、２２、２３、２４、２５、２８１、２８２…フィン
２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、２８１ａ、２８２ａ…側壁
２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ、２５ｂ、２８１ｂ、２８２ｂ…山
２１ｃ、２２ｃ、２３ｃ、２４ｃ、２５ｃ、２８１ｃ、２８２ｃ…谷
３１、３２、３３、３４ａ、３４ｂ…ルーバ
３１ａ…切り込み
３３ｂ、３１３ｃ、２１４ｃ、２１４ｄ、２１５ｃ、２１５ｄ、２１６ｃ、２１６ｄ…貫通孔
３５、３６、３７…ガイド
３８…案内部材
３９…隔壁
８１ａ…第１案内板
８２ａ…第２案内板
９５…パワーデバイス
３１０、３１１、３１２、３１７…櫛歯部材
３１０ａ、３１１ａ、３１２ａ、３１７ａ…基板
３１０ｂ、３１１ｂ、３１２ｂ、３１７ｂ…立壁
３１０ｃ、３１１ｃ、３１２ｃ、３１０ｄ、３１３ｃ、２１４ｃ、２１４ｄ、２１５ｃ、２１５ｄ、２１６ｃ、２１６ｄ…案内部（３１０ｃ、３１１ｃ、３１２ｃ…凹部、３１０ｄ、２１５ｅ、２１５ｇ、２１６ｅ、２１６ｇ…凸部、３１３ｃ、２１４ｃ、２１４ｄ、２１５ｃ、２１５ｄ、２１６ｃ、２１６ｄ…貫通孔）
２１４ａ、２１５ａ、２１６ａ…接合面
２１４ｂ、２１５ｂ、２１６ｂ…溝
３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃ、３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃ、３１６ａ、３１６ｂ、３１６ｃ…流路板
２１７、２１８、２１９…入れ替え装置
２１７ａ…第１通路
２１７ｂ…第２通路
４１８ａ…第１板
４１８ｂ…第２板
＋α…第１角度
−α…第２角度
【図１】
2007005673.tif 000003
【図２】
2007005673.tif 000004
【図３】
2007005673.tif 000005
【図４】
2007005673.tif 000006
【図５】
2007005673.tif 000007
【図６】
2007005673.tif 000008
【図７】
2007005673.tif 000009
【図８】
2007005673.tif 000010
【図９】
2007005673.tif 000011
【図１０】
2007005673.tif 000012
【図１１】
2007005673.tif 000013
【図１２】
2007005673.tif 000014
【図１３】
2007005673.tif 000015
【図１４】
2007005673.tif 000016
【図１５】
2007005673.tif 000017
【図１６】
2007005673.tif 000018
【図１７】
2007005673.tif 000019
【図１８】
2007005673.tif 000020
【図１９】
2007005673.tif 000021
【図２０】
2007005673.tif 000022
【図２１】
2007005673.tif 000023
【図２２】
2007005673.tif 000024
【図２３】
2007005673.tif 000025
【図２４】
2007005673.tif 000026
【図２５】
2007005673.tif 000027
【図２６】
2007005673.tif 000028
【図２７】
2007005673.tif 000029
【図２８】
2007005673.tif 000030
【図２９】
2007005673.tif 000031
【図３０】
2007005673.tif 000032
【図３１】
2007005673.tif 000033
【図３２】
2007005673.tif 000034
【図３３】
2007005673.tif 000035
【図３４】
2007005673.tif 000036
【図３５】
2007005673.tif 000037
【図３６】
2007005673.tif 000038
【図３７】
2007005673.tif 000039
【図３８】
2007005673.tif 000040
【図３９】
2007005673.tif 000041
【図４０】
2007005673.tif 000042
【図４１】
2007005673.tif 000043
【図４２】
2007005673.tif 000044
【図４３】
2007005673.tif 000045
【図４４】
2007005673.tif 000046
【図４５】
2007005673.tif 000047
【図４６】
2007005673.tif 000048
【図４７】
2007005673.tif 000049