(57)【要約】【課題】  熱交換媒体の流通抵抗が小さく且つ、構造が簡単で比較的厚い金属板からプレス成形することができる熱交換器用フィンの提供。【解決手段】  金属板13の端部２を除き、互いに平行なスリット３を多数形成するとともに、その端部２で隣接するスリット３間を９０度捩り、起立状態の多数の平行な帯状部４を形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の対向する平面(1a)(1b)を有する偏平流路(1) に介装される熱交換器用フィンにおいて、
金属板の一体成形体よりなり、その両端部(2)を除き、互いに平行な多数の長尺なスリット(3) または切目（以下単にスリットという）が形成されて、各スリット(3) 間が前記両端部(2)に対して直交するように、その両端部(2)で９０度捩じられた起立形状の多数の平行な帯状部(4)を有し、
熱交換媒体(16)が各帯状部(4)に平行に流通するように使用されることを特徴とする熱交換器用フィン。
【請求項２】
請求項１において、
前記各帯状部(4)の両端に、幅方向に括れた括れ部(4a)が設けられ、その括れ部(4a)で各帯状部(4)が90度捩じられたことを特徴とする熱交換器用フィン。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記各帯状部(4)に、その長手方向に離間して多数の欠切部(5)が千鳥に配置された熱交換器用フィン。
【請求項４】
請求項３において、
前記各欠切部(5)は、その帯状部(4)に一対の平行な短い短スリット(6)が形成され、その短スリット(6)間が、前記端部(2)の平面に平行となるように折り曲げられて多数の爪部(7)が突設されてなる熱交換器用フィン。
【請求項５】
請求項３において、
前記各欠切部(5)は、その帯状部(4)にその幅方向の縁からＬ字状のＬスリット(6a)が形成され、そのＬスリット(6a)内が、切り起こされて多数の爪部(7a)が前記端部(2)の平面に直交して突設されてなる熱交換器用フィン。
【請求項６】
請求項３に記載の熱交換器用フィンを製造する方法において、
金属板(13)に多数の方形孔(15)を互いに離間して形成する工程と、次いでその方形孔(15)に隣接して多数の一直線状の長尺なスリット(3)に形成する工程と、次いで隣り合う長尺な各スリット(3)間または切目間をその両端部(2)で90度捩じり、前記多数の帯状部(4)を起立形成する捩じり工程と、を具備する熱交換器用フィンの製造方法。
【請求項７】
請求項４に記載の熱交換器用フィンを製造する方法において、
金属板(13)に多数の短い短スリット(6)を互いに離間して形成すると共に、その短スリット(6)または短切目に隣接して、その短スリット(6)に直交する多数の一直線状の長尺なスリット(3) を互いに平行に形成する工程と、次いで隣り合う短スリット(6)間を直角に折り曲げると共に、長尺な各スリット(3)間をその両端部(2)で90度捩じり、前記多数の帯状部(4)を起立形成する工程と、を具備する熱交換器用フィンの製造方法。
【請求項８】
請求項５に記載の熱交換器用フィンを製造する方法において、
金属板(13)に、多数の一直線状の長尺なスリット(3) を互いに平行に形成すると共に、そのスリット(3)に互いに離間してＬ字状のＬスリット(6a)を多数形成する工程と、次いでそのＬスリット(6a)内を切り起こすと共に、長尺な各スリット(3)間をその両端部(2)で90度捩じり、前記多数の帯状部(4)を起立形成する工程と、を具備する熱交換器用フィンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主として、電子部品等を冷却する小型で且つ、薄型のヒートシンクに利用されるインナーフィンに関する。
【背景技術】
【０００２】
偏平流路の内部に冷却水が流通し、その外面にパワートランジスタ等の電子部品が取付けられるヒートシンクは、小型且つ、薄型に形成されている。一例として少なくとも一方が浅い皿上に形成された一対のプレート間に薄肉のインナーフィンを挿入したものが存在する。また、一対のプレート間に枠付きヘリボーン（斜め骨形状）を介挿したものも存在した。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１６８５９６号公報
【特許文献２】特表平４−５０５０４６号公報
【特許文献３】特開２００１−１６８５６９号公報
【特許文献４】特開平９−１２１５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
後者のヘリボーンタイプは内部流体（冷却水）の圧損が大きくなるため、その分だけポンプ性能の高いものを使用せざるを得なかった。また、インナーフィンタイプのものはプレス成形の都合で、比較的板厚の薄い（一般的に板厚０．３ｍｍ以下）ものとならざるを得ず、皿状プレートとの伝熱性に欠ける欠点があった。
そこで本発明は伝熱性がよく、内部流体の圧損が少なく且つ、プレス成形の容易な熱交換器用フィン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】
【０００５】
請求項１に記載の本発明は、一対の対向する平面(1a)(1b)を有する偏平流路(1) に介装される熱交換器用フィンにおいて、
金属板の一体成形体よりなり、その両端部(2)を除き、互いに平行な多数の長尺なスリット(3) または切目（以下単にスリットという）が形成されて、各スリット(3) 間が前記両端部(2)に対して直交するように、その両端部(2)で９０度捩じられた起立形状の多数の平行な帯状部(4)を有し、
熱交換媒体(16)が各帯状部(4)に平行に流通するように使用されることを特徴とする熱交換器用フィンである。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
前記各帯状部(4)の両端に、幅方向に括れた括れ部(4a)が設けられ、その括れ部(4a)で各帯状部(4)が90度捩じられたことを特徴とする熱交換器用フィンである。
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２において、
前記各帯状部(4)に、その長手方向に離間して多数の欠切部(5)が千鳥に配置された熱交換器用フィンである。
【０００７】
請求項４に記載の本発明は、請求項３において、
前記各欠切部(5)は、その帯状部(4)に一対の平行な短い短スリット(6)が形成され、その短スリット(6)間が、前記端部(2)の平面に平行となるように折り曲げられて多数の爪部(7)が突設されてなる熱交換器用フィンである。
請求項５に記載の本発明は、請求項３において、
前記各欠切部(5)は、その帯状部(4)にその幅方向の縁からＬ字状のＬスリット(6a)が形成され、そのＬスリット(6a)内が、切り起こされて多数の爪部(7a)が前記端部(2)の平面に直交して突設されてなる熱交換器用フィンである。
【０００８】
請求項６に記載の本発明は、請求項３に記載の熱交換器用フィンを製造する方法において、
金属板(13)に多数の方形孔(15)を互いに離間して形成する工程と、次いでその方形孔(15)に隣接して多数の一直線状の長尺なスリット(3)に形成する工程と、次いで隣り合う長尺な各スリット(3)間または切目間をその両端部(2)で90度捩じり、前記多数の帯状部(4)を起立形成する捩じり工程と、を具備する熱交換器用フィンの製造方法である。
【０００９】
請求項７に記載の本発明は、請求項４に記載の熱交換器用フィンを製造する方法において、
金属板(13)に多数の短い短スリット(6)を互いに離間して形成すると共に、その短スリット(6)または短切目に隣接して、その短スリット(6)に直交する多数の一直線状の長尺なスリット(3) を互いに平行に形成する工程と、次いで隣り合う短スリット(6)間を直角に折り曲げると共に、長尺な各スリット(3)間をその両端部(2)で90度捩じり、前記多数の帯状部(4)を起立形成する工程と、を具備する熱交換器用フィンの製造方法である。
【００１０】
請求項８に記載の本発明は、請求項５に記載の熱交換器用フィンを製造する方法において、
金属板(13)に、多数の一直線状の長尺なスリット(3) を互いに平行に形成すると共に、そのスリット(3)に互いに離間してＬ字状のＬスリット(6a)を多数形成する工程と、次いでそのＬスリット(6a)内を切り起こすと共に、長尺な各スリット(3)間をその両端部(2)で90度捩じり、前記多数の帯状部(4)を起立形成する工程と、を具備する熱交換器用フィンの製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の熱交換器用フィンは、金属板の一体成形体よりなり、多数の平行な長者なスリット３間が端部２に対して直交するように、その端部２で９０度捩られた起立形状の多数の平行な帯状部４を有し、熱交換媒体16が帯状部４に平行に流通するように使用されるものであるから、熱交換媒体16の流通に伴う圧力損失が少なく、それを円滑に流通させることができる。
また構造が単純であるので、板厚の厚い金属板であっても起立形状の多数の平行な帯状部４を形成することができ、対抗する一対の平面1a,1bとの伝熱性がよく、熱交換を促進しうる効果がある。
【００１２】
上記構成において、請求項２に記載のように、各帯状部４の両端に、括れ部4aを設け、その括れ部4aで各帯状部４を90度捩じることができる。このよう構成することにより帯状部４の両端に変形を小さくして、流体抵抗を減じることができると共に、精度よく各帯状部４を起立形成できる。
上記構成において、請求項３に記載のように、帯状部４に多数の欠切部５を千鳥に配置することができる。それにより、熱交換媒体16の攪拌および熱交換を促進しうる。
【００１３】
上記構成において、請求項４に記載のように、各欠切部５に折り曲げられた爪部７を突設することができる。この場合には、伝熱面積を広くし、それによる攪拌および伝熱を促進しうる。
上記構成において、請求項５に記載のように、各欠切部５に爪部7aを、端部２の平面に直交して突設することができる。この場合には、さらに流体の攪拌および伝熱を促進できる。
【００１４】
請求項６に記載の熱交換器用フィンの製造方法によれば、金属板13に多数の方形孔15を互いに離間して成形した後に、それぞれの方形孔15に隣接して多数のスリット３を形成し、金属板13の短スリット６で９０度捩って多数の帯状部４を起立形成するものであるから、比較的簡単な金型で容易に熱交換器用フィンを製造することができる。
請求項７および請求項８に記載の製造方法によれば、加工にあたり切り屑を発生させることなく熱交換性能のよいフィンを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。図１は本発明の熱交換器用フィンの斜視図であり、図２はそれを偏平チューブ10に挿入した状態を示す横断面図、図３は同フィンを金属板13から製造する方法の第１工程を示し、図４は同第２工程を示す。
このフィン９は図１および図３に示すごとく、金属板13からプレス成形により一体的に製造されたものであり、その金属板13の板厚を０．４ｍｍ〜１．２ｍｍ程度とすることができる。そして図３に示すごとく、金属板13に先ず多数の方形孔15を図において長手方向へ千鳥状に形成する。なお、金属板13の幅方向両縁部には欠切部５を形成する。
次いで各方形孔15に隣接し多数の一直線上のスリット３または切目を金属板13の両端部２を除いて互いに並行に形成する。ついで、隣合うスリット３間または切目間をその両端部２で９０度捩り、多数の帯状部４を起立形成する。
【００１６】
図４は、各帯状部４形成のために一対のパンチ12によってそれを捩る途中の状態を示す断面略図である。そして図１のように形成されたフィン９は、その両端部２の上面側および裏面側に各帯状部４の高さの半分づつが突出し、その帯状部４の長手方向に方形孔15からなる千鳥状の欠切部５が形成されている。
このフィン９は一例として図２のごとく偏平チューブ10の内部に挿入され、帯状部４の高さ方向両端面が偏平チューブ10の平面1a,1bに接触し、その接触部が一体にろう付け固定されるものである。そして、偏平チューブ10の内部に冷却水が流通し、偏平チューブ10の外面側に図示しないパワートランジスタ等の電子部品が固定され、それから生じる熱を冷却水に吸収させるものである。このとき、熱交換媒体16となる冷却水は図１において帯状部４の長手方向に平行に流通する。そのため熱交換媒体16の流通抵抗を極めて小さく抑えることができる。
各帯状部４間を流通する熱交換媒体16は、千鳥状の欠切部５によって流体の境界層を分断し、熱交換を促進しうる。それとともに欠切部５によって熱交換媒体16を攪拌することができる。
【００１７】
次に、図５はフィン９の他の例であり、これが図１のそれと異なる点は隣合う帯状部４どうしの各欠切部５がオフセット（千鳥）に配置されている。それにより、熱交換性能を向上させるものである。このような帯状部４を形成するために図６に示す金属板13に同図のごとく多数のスリット３、方形孔15および欠切部５を形成すればよい。他の工程は前記実施例と同様である。
【００１８】
次に図７は本発明のさらに他の実施例であり、この例が図５のものと異なる点は、帯状部４の捩れ部１１のみである。この捩れ部１１には帯状部４の幅方向に括れた括れ部４ａが設けられている。このような括れ部４ａは、金属板の平面状態で、図８に示すごとく、各帯状部４の幅方向両側が欠切されるように、板材の端部を除き矩形孔を並列形成し、それを板材の長手方向の両端部２に対して９０度捩ればよい。このような括れ部４ａを形成することにより、各帯状部４の捩れを容易に且つ、正確に行うことができる。
【００１９】
次に図９は図７のさらに変形例であり、この例が図７のそれと異なる点は欠切部５が帯状部４の幅方向両側に形成されている点のみである。このようなフィン９を形成するには図１０のごとく金属板に多数の矩形孔を縦横に並列すると共に、スリット３を金属板の縦方向に設ければよい。そして括れ部４ａにおいて、各帯状部４を端部２に対して９０度捩れば足りる。
【００２０】
次に、図１１は本発明の他の実施の形態を示すフィン９の斜視図であり、図１２はその平面図である。この例は図５における欠切部５に爪部７が直角に折り曲げられたものである。これは金属板13に多数の短い短スリット６または短切目を互いに離間して形成するとともに、その短スリット６または短切目に直行する多数の一直線上のスリット３または切目を互いに平行に形成しておく。次いで、隣合う短スリット６間または短切目間を直角に折り曲げるとともに、各スリット３間または切目間をその端部２で９０度捩り多数の帯状部４を起立形成することによりフィン９を完成する。
【００２１】
次に図１３，および図１４は、それぞれ本発明のさらに他の例を示し、この例が図１１と異なる点は、各帯状部４に形成された爪部７ａが端部２の平面に対して垂直に形成されている点である。図１３では、爪部７ａが全て同一方向に向けられている。
これに対し、図１４の例では各帯状部４において、爪部７ａが千鳥状に配置されている。このような爪部７ａを形成するためには、図１５のごとく、平面状態の金属板にＬスリット６ａを千鳥状に配置し、その切起こし向きを隣接した位置で互いに逆向きに配置すればよい。
【００２２】
次に、図１６はフィン９を半ピッチ位置ずれさせて２枚重ね合せ、それを一つの偏平チューブ10に挿入した例である。このようにすることにより、フィンピッチの小さい熱交換性能の高いインナーフィン付きのチューブを得る事ができる。そして図１７は一対のフィン９を重ね合わせた状態を示す平面図であり、各フィン９の隣合う欠切部５はこの例では長手方向に位置ずれして配置されている。
【００２３】
次に図１８は本発明のさらに他の例であり、この例が図１のそれと異なる点はフィン９の長手方向両端のみならず、両側端部８にも平坦部が形成された点である。このようなフィン９は一例として図１９に示すごとく、上下一対のプレート1ａ,1ｂの各小フランジ部14間に側端部８を挟持した状態で、全体を一体にろう付け固定することができるものである。それにより、フィン９と偏平チューブ10との伝熱性をより向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の熱交換器用フィンの斜視図。
【図２】同フィン９を偏平チューブ10に内挿した状態を示す横断面図。
【図３】同フィン９を金属板13より製造するための欠切部５,スリット３の形成工程を示す平面図。
【図４】同フィン９の製造のための次の工程の説明図。
【図５】本発明のフィン９の他の例を示す斜視図。
【００２５】
【図６】同フィン９を製造するためのスリット３および欠切部５の平面図。
【図７】本発明のフィン９の他の例を示す斜視図。
【図８】同フィン９を製造するためのスリット３および欠切部５、その他の平面図。
【図９】本発明のフィン９の他の例を示す斜視図。
【図１０】同フィン９を製造するためのスリット３および欠切部５、その他の平面図。
【００２６】
【図１１】本発明のフィン９のさらに他の例を示す斜視図。
【図１２】同要部平面図。
【図１３】本発明のフィン９のさらに他の例を示す要部斜視図。
【図１４】本発明のフィン９のさらに他の例を示す要部斜視図。
【図１５】同フィン９を製造するためのスリット３およびＬスリット６ａの平面図。
【００２７】
【図１６】本発明のフィン９を半ピッチずらして２枚重ねたものを偏平チューブ10に内挿した横断面略図。
【図１７】同要部平面図。
【図１８】本発明のフィン９のさらに他の例を示す斜視図。
【図１９】同フィン９を偏平チューブ10に挿入した状態を示す横断面図。
【符号の説明】
【００２８】
1a  平面
1b  平面
１  偏平流路
２  端部
３  スリット
４  帯状部
4a  括れ部
５  欠切部
【００２９】
６  短スリット
6a  Ｌスリット
７  爪部
7a  爪部
８  側端部
９  フィン
10  偏平チューブ
【００３０】
11  捩れ部
12  パンチ
13  金属板
14  小フランジ部
15  方形孔
16  熱交換媒体
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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