(57)【要約】【課題】圧力損失がストレートフィンと同等で且つ熱抵抗がストレートフィンと比較して有意差のあるヒートシンクを提供する。【解決手段】熱源に接触する基盤１０と、基盤上１０に間隔をあけて立設された複数の放熱フィン２０とを備えたヒートシンク１であって、各放熱フィン２０は、平板部２３と、塑性加工によって波形に湾曲した波形部２２とを有し、波形の山部２２ａの頂と谷部２２ｂの底との高低差である波高さＬ１は、複数の放熱フィン２２，２２の配置ピッチであるフィンピッチＬ２の１５％以上３０％以下の範囲であり、且つ隣り合う山部２２ａ，２２ａの頂間の距離である波ピッチＬ３は、フィンピッチＬ２の２９０％以上５６０％以下の範囲であり、波形部２２は、放熱フィン２０の先端からフィン高さＬ４の１５％以上３５％以下の範囲に形成されていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源に接触する基盤と、当該基盤上に間隔をあけて立設された複数の放熱フィンとを備えたヒートシンクであって、
前記各放熱フィンは、平板部と、塑性加工によって波形に湾曲した波形部とを有し、
前記波形の山部の頂と谷部の底との高低差である波高さは、複数の前記放熱フィンの配置ピッチであるフィンピッチの１５％以上３０％以下の範囲であり、
且つ隣り合う前記山部の頂間の距離である波ピッチは、前記フィンピッチの２９０％以上５６０％以下の範囲であり、
前記波形部は、前記放熱フィンの先端からフィン高さの１５％以上３５％以下の範囲に形成されている
ことを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
前記基盤と前記放熱フィンは、アルミニウム合金製押出形材にて一体形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートシンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器等に設けられるヒートシンクとして、基盤上に複数の板状フィンが並設されているものが知られている（たとえば特許文献１，２参照）。
【０００３】
特許文献１には、板状フィンを波形にすることで、放熱フィンの総表面積を大きくして放熱性能を向上させる技術が開示されている。特許文献２には、板状フィンの基端部を波形とせずストレート形状とすることで、基端部における冷気等の冷媒の流量を増加させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３０８２３２号公報
【特許文献２】特開２００９−１４７１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２では、波形の形状や加工範囲については述べられておらず、波形の形状や加工範囲が及ぼすヒートシンクの放熱性能、すなわち圧力損失や熱抵抗に与える影響については示されていなかった。
【０００６】
本発明は、かかる問題に鑑みて、圧力損失がストレートフィンと同等で且つ熱抵抗がストレートフィンと比較して有意差のあるヒートシンクを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための請求項１に係る発明は、熱源に接触する基盤と、当該基盤上に間隔をあけて立設された複数の放熱フィンとを備えたヒートシンクであって、前記各放熱フィンは、平板部と、塑性加工によって波形に湾曲した波形部とを有し、前記波形の山部の頂と谷部の底との高低差である波高さは、複数の前記放熱フィンの配置ピッチであるフィンピッチの１５％以上３０％以下の範囲であり、且つ隣り合う前記山部の頂間の距離である波ピッチは、前記フィンピッチの２９０％以上５６０％以下の範囲であり、前記波形部は、前記放熱フィンの先端からフィン高さの１５％以上３５％以下の範囲に形成されていることを特徴とするヒートシンクである。
【０００８】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、波形の最適な形状を見出すに至った。つまり、本発明者らは、各種条件で試験や解析を行って、圧力損失がストレートフィンと同等であるとともに熱抵抗がストレートフィンと比較して有意差のあるフィンの形状を見出した。波形を前記のような形状としたことによって、圧力損失がストレートフィンと同等で且つ熱抵抗がストレートフィンと比較して小さくなるヒートシンクを得ることができる。また、放熱フィンの基端部は平板部になるので、冷却流体が流れやすくなる。したがって、圧力損失が大きくなるのを防止できる。
【０００９】
前記基盤と前記放熱フィンは、アルミニウム合金製押出形材にて一体形成されていることが好ましい。このような構成によれば、ヒートシンクの軽量化を図れるとともに、精度の高い形状とすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るヒートシンクによれば、圧力損失をストレートフィンと同等に保持しながら、熱抵抗をストレートフィンと比較して小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るヒートシンクを示した斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るヒートシンクを示した図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るヒートシンクの試験装置を示した側面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、波高さおよび塑性加工高さと、伝熱性能との関係を示したグラフである。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、波高さおよび塑性加工高さと、伝熱性能との関係を示したグラフである。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、波ピッチおよび波高さと、伝熱性能との関係を示したグラフである。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、波ピッチおよび波高さと、伝熱性能との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態に係るヒートシンクを、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図１および図２に示すように、ヒートシンク１は、基盤１０と放熱フィン２０とを備えている。基盤１０と放熱フィン２０は、アルミニウム合金製押出形材にて一体形成されている。
【００１３】
基盤１０は、矩形正方形の平板状に形成されている。正方形の一辺は押出方向に沿っている。基盤１０の一方の面（図１中、上面）には、放熱フィン２０が立設されている。基盤１０の他方の面（図１中、下面）は、熱源（図示せず）に接触する吸熱面１１である。
【００１４】
放熱フィン２０は、基盤１０の表面に直交して立設されている。放熱フィン２０は、押出方向に沿って形成されており、押出方向に直交する方向（以下「直交方向」という）に間隔をあけて複数配置されている。複数の放熱フィン２０は、等間隔ピッチで配置されている。隣り合う放熱フィン２０，２０の間は、冷却流体が流れる流路２１となる。放熱フィン２０は、塑性加工によって波形に湾曲している。波形に湾曲しているのは、放熱フィン２０の先端部（上端部）であって、放熱フィン２０の基端部（下端部）は、塑性加工されておらず平らである。つまり、放熱フィン２０の先端部が波形部２２となり、基端部が平板部２３となる。
【００１５】
波形部２２は、アルミニウム合金製押出形材を適宜切断した後に、放熱フィン２０の先端部をプレス加工することにより形成されている。波形部２２の基端部（波形部２２と平板部２３との境界）では、材料が伸びるように放熱フィン２０が波形の凹凸方向に絞られ、波形部２２の山部２２ａおよび谷部２２ｂの曲率は、波形部２２の基端部から先端部に亘って同じ曲率となっている。
【００１６】
放熱フィン２０の波形は、以下の形状に形成されている。波形部２２を平面視した状態で、波形の山部２２ａの頂と谷部２２ｂの底との高低差（波の高さ寸法）である波高さＬ１は、複数の放熱フィン２０の配置ピッチ（直交方向の長さ）であるフィンピッチＬ２の１５％以上３０％以下の範囲である。また、隣り合う山部２２ａ，２２ａの頂部間の距離（押出方向の長さ）である波ピッチＬ３は、フィンピッチＬ２の２９０％以上５６０％以下の範囲である。さらに、波形部２２は、放熱フィン２０の先端からフィン高さＬ４（上下方向の長さ）の１５％以上３５％以下の範囲に形成されている。すなわち、波形部２２が放熱フィン２０の先端部に形成されており、波形部２２の高さ寸法（上下方向の長さ）である塑性加工高さＬ５がフィン高さＬ４（上下方向の長さ）の１５％以上３５％以下である。
【００１７】
以下に、前記数値の根拠を説明する。本発明者らは、波形部２２の波高さＬ１、フィンピッチＬ２、波ピッチＬ３、塑性加工高さＬ５を種々設定してヒートシンクの試験体を作成して、各試験体について伝熱性能を計測する試験を行った。以下、波形部２２を有する放熱フィンを「波形フィン」という場合がある。なお、比較例として放熱フィンが平板状（ストレートフィン）であるヒートシンクについても同等の試験を行った。
【００１８】
試験体はアルミニウム合金製押出形材にて形成されている。試験体の外形は、幅１２０ｍｍ、奥行き１２０ｍｍ、高さ１２０ｍｍである。放熱フィンの枚数は１１枚、放熱フィンの厚さは２．５ｍｍ、フィンピッチは１０．７５ｍｍである。試験体のフィン高さは１００ｍｍ、基盤厚さは２０ｍｍである。
【００１９】
試験は図３に示した試験装置を用いて行った。試験装置は、送風機３０と、流量計３１が内部に装着されたパイプ３２と、試験体３３が内部に装着された角パイプ３４と、圧力損失計測機３７と、温度測定装置３８とを備えている。
【００２０】
送風機３０は、送風量を調整可能である。パイプ３２は、直径が１００ｍｍのものである。パイプ３２の上流側に送風機３０が接続され、パイプ３２の下流側に角パイプ３４が接続されている。
【００２１】
角パイプ３４は、内寸の幅が１２０ｍｍ、高さが１００ｍｍのものである。角パイプ３４には、試験体３３の放熱フィンが風の流れる方向に沿うように配置されている。試験体３３の基盤には、ヒータ３５が熱伝導グリスを介して取り付けられている。ヒータ３５上には断熱材３６が敷設されている。
【００２２】
圧力損失計測機３７は、試験体３３の上流側と下流側の圧力を計測して圧力損失を計算する。温度測定装置３８は、試験体３３の基盤の温度（ヒータ温度）と、放熱フィンの上流側および下流側の温度との温度差を計測する。温度測定面は、試験体３３の基盤に熱電対を設置するとともに、角パイプ３４の断面においてたとえば３列×３段の９箇所に熱電対を設置して温度差を計測している。
【００２３】
温度変化が安定するように、加熱と送風を開始してから３０分〜２時間放置し、その後、温度差（熱抵抗）と圧力損失の計測を行った。
【００２４】
図４および図５のグラフは、試験結果を示すものである。横軸は各試験体の諸元（波高さＬ１と塑性加工高さＬ５）であり、縦軸は放熱性能を示す「熱抵抗×圧力損失」の値である。以下、熱抵抗×圧力損失の値を「性能値」という。性能値が小さいほど、ヒートシンクの放熱性能は高い。
【００２５】
各グラフの右端の性能値は、ストレートフィン（波高さＬ１：０ｍｍ、塑性加工高さＬ５：０ｍｍ）の試験体の結果である。この試験では、波形フィンの波高さＬ１は、４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍの３種、塑性加工高さＬ５は、８５ｍｍ、５０ｍｍ、２５ｍｍの３種であり、３×３の９種の試験体について試験を行っている。波ピッチＬ３は、３２ｍｍである。
【００２６】
各グラフにおいて、ストレートフィンの試験体における性能値（以下「基準性能値」という）よりも性能値が小さい試験体は、放熱性能がストレートフィンの試験体よりも向上している。基準性能値よりも性能値が大きい試験体は、放熱性能がストレートフィンの試験体よりも悪化している。
【００２７】
図４の（ａ）は、レイノルズ数（Ｒｅ）が２１５０の場合の試験結果を示している。図示するように、波形部の塑性加工高さが８５ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍの試験体において、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波高さが２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波形部の塑性加工高さが５０ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波形部の塑性加工高さが２５ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。
【００２８】
図４の（ｂ）は、レイノルズ数（Ｒｅ）が２９００の場合の試験結果を示している。図示するように、波形部の塑性加工高さが８５ｍｍ、５０ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波形部の塑性加工高さが２５ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。
【００２９】
図４の（ｃ）は、レイノルズ数（Ｒｅ）が４３００の場合の試験結果を示している。図示するように、波形部の塑性加工高さが８５ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波形部の塑性加工高さが５０ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍの試験体において、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波高さが２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波形部の塑性加工高さが２５ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値と同等であり、放熱性能が同等である。波高さが２．７ｍｍ、２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。
【００３０】
図４の（ｄ）は、レイノルズ数（Ｒｅ）が５７００の場合の試験結果を示している。図示するように、波形部の塑性加工高さが８５ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波形部の塑性加工高さが５０ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍの試験体において、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波高さが２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波形部の塑性加工高さが２５ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値より僅かに大きくなっており、放熱性能が若干悪化している。波高さが２．７ｍｍ、２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。
【００３１】
図５の（ａ）は、レイノルズ数（Ｒｅ）が７８００の場合の試験結果を示している。図示するように、波形部の塑性加工高さが８５ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波形部の塑性加工高さが５０ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍの試験体において、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波高さが２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波形部の塑性加工高さが２５ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値より僅かに大きくなっており、放熱性能が若干悪化している。波高さが２．７ｍｍ、２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。
【００３２】
図５の（ｂ）は、レイノルズ数（Ｒｅ）が１０７００の場合の試験結果を示している。図示するように、波形部の塑性加工高さが８５ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波形部の塑性加工高さが５０ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍの試験体において、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波高さが２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波形部の塑性加工高さが２５ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値より僅かに大きくなっており、放熱性能が若干悪化している。波高さが２．７ｍｍ、２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。
【００３３】
図５の（ｃ）は、レイノルズ数（Ｒｅ）が１４３５０の場合の試験結果を示している。図示するように、波形部の塑性加工高さが８５ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波形部の塑性加工高さが５０ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍの試験体において、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波高さが２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波形部の塑性加工高さが２５ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値より僅かに大きくなっており、放熱性能が若干悪化している。波高さが２．７ｍｍ、２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。
【００３４】
以上の結果より、波形部の塑性加工高さが８５ｍｍのときは、波高さの数値に関わらず、ストレートフィンよりも放熱性能が悪化しているのが分かる。
【００３５】
波形部の塑性加工高さが５０ｍｍのときは、ストレートフィンよりも放熱性能が悪化する傾向があるが、レイノルズ数が大きく（４３００以上）、波高さが２．０ｍｍであれば、ストレートフィンよりも放熱性能が向上している。
【００３６】
波形部の塑性加工高さが２５ｍｍのときは、波高さが２．０ｍｍと２．７ｍｍであれば、ストレートフィンよりも放熱性能が向上している。レイノルズ数が大きく（４３００以上）、波高さが４．５ｍｍの場合においては、ストレートフィンよりも放熱性能が悪化しているが、悪化の程度は僅かである。したがって、波形部の塑性加工高さが２５ｍｍであれば、ストレートフィンと同等以上の許容性能を得ることができる。
【００３７】
これらの結果を総合すると、波形部の塑性加工高さＬ５は小さいほど、性能値が小さくなる傾向がある。しかし、波形部の塑性加工高さＬ５が２５ｍｍより小さくなると、ストレートフィンに近くなるので、性能値が大きくなると考えられる。波高さＬ１も小さいほど、性能値が小さくなる傾向がある。しかし、波高さＬ１が、２．０ｍｍより小さくなると、ストレートフィンに近くなるので、性能値が大きくなると考えられる。
【００３８】
また、レイノルズ数が大きくなると、性能値が大きくなることが分かる。波ピッチＬ３が３２ｍｍのときは、試験した全てのレイノルズ数の中で、波高さＬ１は２．０ｍｍと２．７ｍｍが良好で、波形部の塑性加工高さＬ５は２５ｍｍが良好である。  
【００３９】
ここで、フィンピッチＬ２（１０．７５ｍｍ）に対する波高さＬ１の割合を計算すると、２．０ｍｍが１８．６％、２．７ｍｍが２５．１％となる。したがって、良好な波高さＬ１を、フィンピッチの１５％以上３０％以下の範囲とした。
【００４０】
また、数値のフィン高さＬ４（１００ｍｍ）に対する波形部の塑性加工高さＬ５の割合を計算すると、２５ｍｍは２５％となる。この数値の上下１０％を有効範囲として、良好な塑性加工高さＬ５を、先端からフィン高さの１５％以上３５％以下の範囲とした。
【００４１】
図６および図７のグラフは、試験結果を示すものである。横軸は各試験体の諸元（波ピッチＬ３と波高さＬ１）であり、縦軸は性能値である。  各グラフの右端の性能値は、ストレートフィン（波ピッチＬ３：０ｍｍ、波高さＬ１：０ｍｍ）の試験体の結果である。
この試験では、波形フィンの波ピッチＬ３は、６０ｍｍ、４８ｍｍ、３２ｍｍ、２４ｍｍ、１２ｍｍの５種、波高さＬ１は、４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍの３種であり、５×３の１５種の試験体について試験を行っている。波形部の塑性加工高さＬ５は、２５ｍｍである。
【００４２】
図６の（ａ）は、レイノルズ数（Ｒｅ）が２１５０の場合の試験結果を示している。図示するように、波ピッチが６０ｍｍ、４８ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波ピッチが３２ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値と略同等であり、放熱性能が同等である。波高さが２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波ピッチが２４ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波高さが２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波ピッチが１２ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。
【００４３】
図６の（ｂ）は、レイノルズ数（Ｒｅ）が２９００の場合の試験結果を示している。図示するように、波ピッチが６０ｍｍ、４８ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波ピッチが３２ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値と略同等であり、放熱性能が同等である。波高さが２．７ｍｍ、２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波ピッチが２４ｍｍ、１２ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。
【００４４】
図６の（ｃ）は、レイノルズ数（Ｒｅ）が４３００の場合の試験結果を示している。図示するように、波ピッチが６０ｍｍ、４８ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波ピッチが３２ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値と略同等であり、放熱性能が同等である。波高さが２．７ｍｍ、２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波ピッチが２４ｍｍ、１２ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。
【００４５】
図６の（ｄ）は、レイノルズ数（Ｒｅ）が５７００の場合の試験結果を示している。図示するように、波ピッチが６０ｍｍ、４８ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波ピッチが３２ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波高さが２．７ｍｍ、２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも若干小さくなっており、放熱性能が向上している。波ピッチが２４ｍｍ、１２ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。
【００４６】
図７の（ａ）は、レイノルズ数（Ｒｅ）が７８００の場合の試験結果を示している。図示するように、波ピッチが６０ｍｍ、４８ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波ピッチが３２ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波高さが２．７ｍｍ、２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波ピッチが２４ｍｍ、１２ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。
【００４７】
図７の（ｂ）は、レイノルズ数（Ｒｅ）が１０７００の場合の試験結果を示している。図示するように、波ピッチが６０ｍｍ、４８ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波ピッチが３２ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波高さが２．７ｍｍ、２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波ピッチが２４ｍｍ、１２ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。
【００４８】
図７の（ｃ）は、レイノルズ数（Ｒｅ）が１４３５０の場合の試験結果を示している。図示するように、波ピッチが６０ｍｍ、４８ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波ピッチが３２ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。波高さが２．７ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値と同等であり、放熱性能が同等である。波高さが２．０ｍｍの試験体では、性能値が基準性能値よりも小さくなっており、放熱性能が向上している。波ピッチが２４ｍｍ、１２ｍｍのときは、波高さが４．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．０ｍｍのいずれの試験体においても、性能値が基準性能値よりも大きくなっており、放熱性能が悪化している。
【００４９】
これらの結果を総合すると、波ピッチＬ３は大きいほど、性能値が小さくなる傾向がある。しかし、波ピッチＬ３が６０ｍｍより大きくなると、ストレートフィンに近くなるので、性能値が大きくなると考えられる。また、本試験においても、波高さＬ１は小さいほど、性能値が小さくなる傾向がある。
【００５０】
また、レイノルズ数が大きくなると、性能値が大きくなることが分かる。波形部の塑性加工高さＬ５が２５ｍｍのときは、試験した全てのレイノルズ数の中で、波ピッチＬ３が６０ｍｍと４８ｍｍと３２ｍｍであれば、波ピッチＬ３が１２ｍｍと２４ｍｍの場合と比較して良好な放熱性能を得ることができる（波ピッチＬ３が３２ｍｍのときは、レイノルズ数が小さい（４３００以下）場合に、ストレートフィンと同等以上の放熱性能を得ることができる）。この中でも、波ピッチＬ３が６０ｍｍと４８ｍｍであれば、全ての試験体において、波形フィンの性能値がストレートフィンの性能値よりも小さくなっているので、さらに好ましい。  
【００５１】
ここで、フィンピッチＬ２（１０．７５ｍｍ）に対する波ピッチＬ３の割合を計算すると、３２ｍｍが２９７．７％、４８ｍｍが４４６．５％、６０ｍｍが５５８．１％となる。そこで、波ピッチＬ３を、フィンピッチの２９０％以上５６０％以下の範囲とした。波ピッチＬ３は、フィンピッチの４４０％以上５６０％以下の範囲とすることがさらに好ましい。
【００５２】
ヒートシンク１が、以上のような波高さＬ１、波ピッチＬ３および波形部の塑性加工高さＬ５の数値範囲を満たさない場合には、以下の状態となる。
【００５３】
波高さＬ１と波形部の塑性加工高さＬ５が下限値より小さい数値で、波ピッチＬ３が上限値より大きい数値になると、圧力損失はストレートフィンと同等であるが、乱流が生じず熱抵抗が減少しないので、放熱性能は向上しない。波高さＬ１と波形部の塑性加工高さＬ５が上限値より大きい数値で、波ピッチＬ３が下限値より小さい数値になると、乱流が生じて熱抵抗は減少するが、圧力損失がストレートフィンより増加して、放熱性能は向上しない。
【００５４】
以上説明したように、波高さＬ１をフィンピッチＬ２の１５％以上３０％以下の範囲とし、波ピッチＬ３をフィンピッチＬ２の２９０％以上５６０％以下の範囲としたことによって、圧力損失がストレートフィンのヒートシンクと同等であるとともに、熱抵抗がストレートフィンのヒートシンクと比較して小さくすることができる。したがって、ヒートシンク１の放熱性能を向上させることができる。
【００５５】
特に、放熱フィン２０の塑性加工範囲を、先端からフィン高さの１５％以上３５％以下の範囲としたことによって、放熱フィン２０の基端部の平板状部分を確保できるので、冷却流体が流れやすい。したがって、圧力損失が大きくなるのを防止できる。
【００５６】
ヒートシンク１は、アルミニウム合金製の中空押出形材からなるので、軽量化を図れるとともに、精度の高い形状とすることができる。
【００５７】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、基盤１０が平面視正方形に形成されているが、これに限定されるものではなく、長方形形状であってもよい。長方形は、長辺が押出方向に沿っていてもよいし、短辺が押出方向に沿っていてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１      ヒートシンク
１０    基盤
２０    放熱フィン
２２    波形部
２２ａ  山部
２２ｂ  谷部
２３    平板部
Ｌ１    波高さ
Ｌ２    フィンピッチ
Ｌ３    波ピッチ
Ｌ４    フィン高さ
Ｌ５    塑性加工高さ
【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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