JP2011171569A - 冷却器 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱体を扁平チューブに押し当てる際に、扁平チューブの扁平面部と発熱体との間に介在させた熱伝導グリスにより扁平面部と発熱体との間から空気を確実に排出して、冷却性能を確実に発揮することが可能な冷却器を提供すること。
【解決手段】扁平チューブ２の扁平面部２３は、扁平チューブ２の幅方向における両端部２３２よりも中央部２３１の方が扁平チューブ２の厚さ方向における外方に突出しており、両端部２３２から中央部２３１へ向かうに従って漸次外方への突出量が増大する中凸形状となっている。
【選択図】図５

Description

本発明は、扁平チューブ内を流通する冷却流体により電子部品等の発熱体を冷却する冷却器に関する。

従来から、内部を冷却水等の冷却媒体が流通する扁平チューブの扁平面部に電子部品等の発熱体を押し当てて発熱体を冷却する冷却器がある。発熱体を扁平チューブに押し当てる際に、扁平チューブの扁平面部と発熱体との間に熱伝導グリスを介在させて、冷却器による冷却性能を向上するものが知られている（例えば、下記特許文献１参照。）。

特開２００５−１９１５２７号公報

しかしながら、上記従来技術の冷却器では、発熱体を扁平チューブに押し当てる際の扁平チューブの扁平面部の微細な面形状によっては、扁平チューブの扁平面部と発熱体との間に介在させた熱伝導粘性体である熱伝導グリスが扁平面部と発熱体との間の全域に行き亘らない場合がある。このような場合には、扁平チューブの扁平面部と発熱体との間に空気が残留し、冷却器の冷却性能が充分に発揮できないという問題がある。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、発熱体を扁平チューブに押し当てる際に、扁平チューブの扁平面部と発熱体との間に介在させた熱伝導粘性体により扁平面部と発熱体との間から空気を確実に排出して、冷却性能を確実に発揮することが可能な冷却器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
内部を冷却媒体が流通し扁平面部（２３）を有する扁平チューブ（２）を備え、空気よりも熱伝導性が高い熱伝導粘性体（４）を介在させて扁平面部に外方から押し当てられた発熱体（６）を冷却する冷却器であって、
扁平チューブの長手方向に直交する断面において、扁平面部は、扁平チューブの幅方向における両端部（２３２）よりも中央部（２３１）の方が扁平チューブの厚さ方向における外方に突出しており、両端部から中央部に向かうに従って漸次外方への突出量が増大していることを特徴としている。

これによると、扁平チューブの扁平面部は、扁平チューブの幅方向における両端部から中央部へ向かうほど突出量が徐々に大きくなるように外方に向かって突出している。このような扁平チューブの扁平面部に、押し当てる側の面が平面である発熱体を押し当てた場合には、扁平面部と発熱体との間隔は、扁平チューブの幅方向における中央部から両端部へ向かうほど大きくなる。したがって、発熱体を扁平チューブに押し当てた際には、扁平チューブの扁平面部と発熱体との間に介在する熱伝導粘性体は、扁平面部の中央部ほど大きな荷重が加わって圧力が上昇し、扁平面部の中央部から両端部に向かって押し出される。これに伴って、扁平チューブの扁平面部と発熱体との間から空気が確実に排出されて扁平面部と発熱体との間が空気より熱伝導性が良好な熱伝導粘性体で満たされ、発熱体の熱が扁平チューブに伝達されやすくなる。このようにして、冷却器の冷却性能を確実に発揮することができる。

また、請求項２に記載の発明では、扁平チューブ内には、インナフィン（７）が配設され、扁平面部を扁平チューブの内側から支持していることを特徴としている。これによると、扁平チューブの扁平面部に発熱体を押し当てた際に、インナフィンが扁平面部を扁平チューブの内側から支持して、扁平面部の幅方向の中央部が両端部よりも凹むことを抑止することができる。また、発熱体の熱を扁平チューブ内を流通する冷却媒体に伝達し易くなる。これらによって、冷却器の冷却性能を向上することが可能である。

また、請求項３に記載の発明では、扁平チューブは、複数のプレート部材（２２、２６）を相互にろう付接合してなるとともに、扁平面部の両端部において扁平面部（２３）と側面部（２４）とが外方に突出した曲面部（２５）で接続されており、曲面部は、インナフィンが扁平面部の幅方向の端部から離れて支持していない部位では、内面の曲率半径が０．８ｍｍ以上であることを特徴としている。

複数のプレート部材を相互にろう付接合して内部にインナフィンを備える扁平チューブを形成する場合には、扁平面部の幅方向の端部に凹部が生成されて、扁平面部に発熱体を押し当てた際の熱伝導粘性体による空気の排出性を悪化させることがある。本発明者は、この現象に対して鋭意検討を行い、凹部生成の要因が、扁平チューブの扁平面部と側面部との接続部の剛性と、扁平面部の幅方向端部のインナフィンによる支持の有無であることを見出した。

本発明者は、扁平チューブの扁平面部と側面部との接続部が角部であって剛性が比較的高く、かつ、インナフィンが扁平面部の幅方向端部から離れて支持していない場合には、扁平チューブをろう付接合で形成するときの温度変化に伴う膨張収縮によって、高剛性である角部に隣り合うとともに内側からインナフィンに支持されていない部位に凹部が生成することを見出した。

請求項３に記載の発明によれば、扁平チューブの扁平面部と側面部とは外方に突出した曲面部で接続され、曲面部のうち少なくともインナフィンが扁平面部の幅方向端部の内面から離れて支持していない部位に隣接する部位では、曲面部の内面の曲率半径を剛性を確実に低減可能な０．８ｍｍ以上として、ろう付接合時に扁平面部の幅方向の端部に凹部が生成することを確実に防止することができる。したがって、扁平面部の幅方向の端部の凹部が原因となり扁平面部に発熱体を押し当てた際の熱伝導粘性体による空気の排出性を悪化させることを防止することができる。このようにして、冷却器の冷却性能を一層向上することが可能である。

また、請求項４に記載の発明では、インナフィンは、扁平チューブの厚さ方向に直交する断面の形状が、扁平チューブの幅方向に屈曲もしくは蛇行しながら扁平チューブの長手方向に延びる波型形状となるウェーブフィンであることを特徴としている。これによると、扁平チューブの長手方向に延びるインナフィンが幅方向に屈曲もしくは蛇行して、曲面部の内側面から離れて支持していない部位が形成され易い。したがって、内側に設けられるインナフィンがウェーブフィンである扁平チューブに、上記の請求項３に記載の発明を適用することは極めて有効である。

また、請求項５に記載の発明では、インナフィンは、アルミニウム材からなり、扁平面部に発熱体を押し当てた際に、塑性変形を伴いながら弾性変形する弾塑性変形域で変形することを特徴としている。これによると、扁平チューブの扁平面部に発熱体が押し当てられインナフィンが扁平面部を扁平チューブの内側から支持する際に、アルミニウム材からなるインナフィンが塑性変形を伴いながら弾性変形する。したがって、インナフィンは、発熱体の押し当てに伴う扁平面部の変形に追従しつつ扁平面部を支持することが可能である。

また、請求項６に記載の発明のように、インナフィンの厚さを０．１ｍｍ以上としてインナフィンの剛性を高めることで、扁平チューブの扁平面部に発熱体を押し当てた際に、インナフィンが扁平面部を扁平チューブの内側から確実に支持して、扁平面部の幅方向の中央部が両端部よりも凹むことを確実に抑止することができる。

また、請求項７に記載の発明のように、扁平チューブの扁平面部の板厚を０．１〜１．０ｍｍとすることで、内部に冷却媒体を流通するチューブとしての耐圧耐久性を確保しつつ、扁平面部に発熱体が押し当てられた際に、扁平面部に押し当てられる発熱体の面に扁平面部が沿い易くすることができる。扁平面部の板厚を０．１ｍｍ以上とすれば、チューブとしての耐圧耐久性を確保することが容易であり、扁平面部の板厚を１．０ｍｍ以下とすれば、扁平面部に押し当てられる発熱体の面に扁平面部が沿い易くすることができる。

また、請求項８に記載の発明では、扁平チューブは、厚さ方向の寸法が２．８ｍｍ以上であることを特徴としている。これによると、扁平チューブ内の冷却媒体の流通路断面積を確実に確保して、例えば異物等により流通抵抗が増大したり流路が閉塞したりすることを回避することが容易である。

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明を適用した一実施形態における冷却器１の概略構造を示す正面図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 （ａ）は、インナフィン７の断面図であり、（ｂ）は、インナフィン７の平面図である。 電子部品６を挟み込む前の状態の扁平チューブ２が延びる方向に直交する断面を示す要部断面図である。 電子部品６を挟み込んだ後の状態の扁平チューブ２が延びる方向に直交する断面を示す要部断面図である。 比較例の扁平チューブの問題点を説明する要部断面図である。

以下、本発明を適用した実施の形態を図に基づいて説明する。

図１は、本発明を適用した一実施形態における冷却器１の概略構造を示す正面図である。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

図１に示すように、本実施形態の冷却器１は、冷却管である複数の扁平チューブ２が間隔を空けて積層された積層型の冷却器であり、隣り合う扁平チューブ２の間に熱伝導グリス４（図２参照）を介在させて挟み込まれた発熱体である複数の電子部品６をそれぞれ両面から冷却するようになっている。電子部品６は、例えば、ＩＧＢＴなどの半導体素子とダイオードとを内蔵して構成された半導体モジュールである。

冷却器１は、冷却媒体５を流通させる冷却媒体流通路２１が内部に設けられた複数の扁平チューブ２と、複数の扁平チューブ２を連通する連通部３とを有する。連通部３は、連通方向（図示上下方向）に伸縮可能なベローズチューブからなり、隣り合う扁平チューブ２の間隔を変化させることができるようになっている。

また、積層方向の一端（図示下端）に配された扁平チューブ２における扁平チューブの長手方向（扁平チューブが延びる方向、図示左右方向）の両端部付近には、冷却媒体５を冷却器１に導入するための導入口４１と、冷却媒体５を冷却器１から排出するための排出口４２とがそれぞれ接続されている。

図２に示すように、扁平チューブ２は、扁平チューブ２の長手方向である扁平チューブが延びる方向（以下、延設方向という場合がある）に直交する断面がそれぞれ略コの字形状である一対の外殻プレート２２から形成され、本例では、一対の外殻プレート２２の間に中間プレート２６を配置し、中間プレート２６によって積層方向に仕切られた２つの冷却媒体流通路２１を有する。各冷却媒体流通路２１には、積層方向に重ねた複数の（本例では２つの）インナフィン７が配設されている。

インナフィン７は、例えば図３に示すように、扁平チューブ２の長手方向の２個所において、互いに間隔をあけて配置されている。

本実施形態のインナフィン７は、図４に断面図および平面図を示すように、扁平チューブの積層方向に直交する断面の形状が波型形状となるウェーブフィンである。インナフィン７は、幅方向（図３および図４図示上下方向）において山部と谷部とが交互に形成された波型形状をなしており、山部の稜線および谷部の谷底線は扁平チューブ延設方向（図３および図４（ｂ）図示左右方向）に延びつつ幅方向に屈曲している。

図２および図４に示すように、同一の冷却媒体流通路２１内において扁平チューブ積層方向に互いに隣接するインナフィン７は、積層方向から見たときに互いの形状が重なり合わないように配設されている。扁平チューブ積層方向に隣接する２つのインナフィン７は、直接接触している。

扁平チューブ２内に配置された複数のインナフィン７は、すべてウェーブフィンからなり、稜線および谷底線が同一方向に屈曲する間隔が同一、すなわち、屈曲ピッチ（ウェーブフィンのウェーブピッチ）が同一となっている。同一の冷却媒体流通路２１内において扁平チューブ積層方向に互いに隣接するインナフィン７では、稜線および谷底線の同一方向への屈曲位置が、ずれを持っている。インナフィン７は、厚さが０．１ｍｍ以上の板材で形成されている。

インナフィン７は、扁平チューブの積層方向に直交する断面の形状が波型形状となるウェーブフィンであり、山部の稜線および谷部の谷底線が屈曲するものであったが、山部の稜線および谷部の谷底線が蛇行するものであってもよい。

前述したように、本例の扁平チューブ２は、扁平チューブ延設方向に直交する断面がそれぞれ略コの字形状である一対の外殻プレート２２と、一対の外殻プレート２２の間に設けた中間プレート２６とで構成されている。

図５は、電子部品６を挟み込む前の状態の扁平チューブ２の延設方向に直交する断面を示しており、図５では扁平チューブ２の半分のみを拡大図示している。なお、図５では中間プレート２６の図示も省略している。なお、後述する図６も扁平チューブ２の半分のみを図示して中間プレート２６の図示を省略している。

図５に示すように、扁平チューブ２は、扁平チューブ２の延設方向（扁平チューブ長手方向、紙面表裏方向）および幅方向（図示左右方向）に拡がり電子部品６が押し当てられる扁平面部２３と、扁平チューブ２の延設方向および積層方向（図示上下方向）に拡がる側面部２４と、扁平面部２３と側面部２４とを繋ぐ曲面部２５とを有している。曲面部２５は外方に向かって突出する曲面状であり、扁平面部２３、側面部２４とともに同一断面形状で扁平チューブ２の長手方向に延びている。

扁平面部２３を含む外殻プレート２２は、厚さが０．１〜１．０ｍｍの板材で形成されており、曲面部２５の内面の曲率半径Ｒは、０．８ｍｍ以上としている。

扁平面部２３は、完全な平板状とはなっておらず、図示した幅方向においては若干外方に向かって膨出している。すなわち、図５に示すように、扁平面部２３の断面形状は極めて曲率半径が大きい略円弧状となっており、扁平面部２３は、扁平チューブ２の幅方向における両端部２３２よりも中央部２３１の方が扁平チューブ２の厚さ方向における外方（図示上方）に突出し、両端部２３２から中央部２３１に向かうに従って徐々に外方への突出量が増大している。

このように、扁平チューブ２の扁平面部２３は所謂中凸形状となっており、中凸高さである端部２３２と中央部２３１との扁平チューブ２の厚さ方向の距離Ｈは、０．０５〜０．２ｍｍとしている。扁平チューブ２の幅寸法は２０〜４０ｍｍであり、扁平チューブ２の厚さ寸法は約６．０ｍｍである。扁平チューブ２の厚さ寸法は、２．８ｍｍ以上であることが好ましく、厚さ寸法を２．８ｍｍ以上とすることで、異物等によって通路断面積が減少して流通抵抗が増大したり流路が閉塞したりすることを回避することができる。

外殻プレート２２、中間プレート２６、およびインナーフィン７は、いずれもアルミニウム材からなっており、相互にろう付接合されてインナーフィン７を備える扁平チューブ２が形成されている。

隣り合う扁平チューブ２を連通する連通部３（図１参照）は、上記外殻プレート２２の一部によって構成される。外殻プレート２２は、その長手方向の両端部付近に設けた開口部と、開口部の外周部分を積層方向へ突出させた開口突出部とを有している。この開口突出部を隣り合う扁平チューブ２の間で嵌合させることにより、連通部３を構成している。すなわち、冷却器１は、各部材が相互にろう付接合されて形成されている。

冷却器１を構成する外殻プレート２２、中間プレート２６、およびインナーフィン７には、接合側の面に予めろう材層を配したブレージングシートを用いてもよい。また、ろう材ブレージングシートを用いずにろう材ペースト等を用いるものであってもよいし、これらを併用するものであってもよい。また、外殻プレート２２等には、冷却媒体５による腐食劣化を抑制するために犠牲腐食層を配した板材を採用するものであってもよい。

冷却器１に電子部品６を装着する場合には、間隔を空けて隣り合う扁平チューブ２間に電子部品６を挿入配置し、図示しないケース体や板ばね等の付勢部材によって冷却器１を扁平チューブ２積層方向の両端側から挟圧し、連通部３を扁平チューブ２積層方向において収縮させる。これにより、隣り合う扁平チューブ２の対向する扁平面部２３の間隔が狭くなっていき、電子部品６の両面が扁平チューブ２の扁平面部２３にそれぞれ押し当てられ電子部品６が扁平チューブ２間に保持される。

このようにして電子部品６が扁平チューブ２の扁平面部２３に押し当てられる前に、図５に示すように、扁平チューブ２の扁平面部２３上には、中央部２３１付近に熱伝導グリス４が塗布されている。そして、電子部品６が扁平チューブ２の扁平面部２３に押し当てられていくと、扁平チューブ２の扁平面部２３と電子部品６との間に介在する熱伝導グリス４は、扁平面部２３の中央部２３１ほど大きな荷重が加わって圧力が上昇し、図６に示すように、扁平面部２３の中央部２３１から両端部２３２に向かって押し出される。

このとき、熱伝導グリス４の移動に伴い、扁平チューブ２の扁平面部２３と電子部品６との間から空気が確実に排出されて扁平面部２３と電子備品６との間が空気より熱伝導性が良好な熱伝導グリス４で満たされる。扁平面部２３は中凸形状であるので、中央部２３１において扁平面部２３と電子部品６との距離は最小となる。すなわち、熱伝導グリス４の厚さは、扁平面部２３の中央部２３１において最小となる。扁平面部２３の中央部２３１では熱伝導グリス４は極めて薄くなるか厚さが０となる。

電子部品６は、図６に示すように、内部の幅方向の中央部に発熱素子６１を備え、扁平チューブ２に押し当てられる側の表面には、略全域に亘って熱拡散板６２が設けられている。電子部品６は、熱拡散板６２を備えてはいるものの、発熱素子６１の位置に対応して幅方向における中央部が最も発熱密度が高く（温度が高くなりやすく）、両端部に向かうほど発熱密度が低くなる（温度が低くなりやすい）。したがって、扁平チューブ２の扁平面部２３への電子部品６の押し当て面では、最も発熱密度が高い部位で熱伝導グリス４の厚さが最小となっている。

図６に示すように電子部品６が扁平チューブ２の扁平面２３に押し当てられたときには、扁平面部２３は電子部品６の押し当て面に沿うように中凸形状を維持しつつ若干変形し、扁平面部２３の中凸高さである端部２３２と中央部２３１との扁平チューブ２の厚さ方向の距離Ｈは、電子部品６を押し当てる前よりも若干小さくなる。

なお、電子部品６を扁平チューブ２の扁平面部２３に押し当てる前の熱伝導グリス４の塗布は、電子部品６側に行うものであってもよい。また、扁平チューブ２の扁平面部２３と電子部品６との間には、熱伝導グリス４に加えて、セラミック等の絶縁板も介在させてもよい。また、熱伝導グリス４以外の熱伝導粘性体を採用してもかまわない。

このように電子部品６が装着された冷却器１では、導入口４１から導入された冷却媒体５は、連通部３を通って一方の端部から各扁平チューブ２内に流入し、それぞれの冷却媒体流通路２１内を他方の端部に向かって流れる。そして、冷却媒体５は、他方の端部側に形成された連通部３を通って、排出口４２から排出される。このように、冷却媒体５が冷却媒体流通路２１を流通する間に、電子部品６との間で熱交換を行って、電子部品６を冷却する。冷却媒体５としては、エチレングリコール系の不凍液を混入した水を用いることができるが、これに限定されるものではない。

本実施形態では、外殻プレート２２および中間プレート２６がプレート部材に相当し、熱伝導グリスが熱伝導粘性体に相当し、電子部品６が発熱体に相当する。

上述の構成および作動によれば、扁平チューブ２の長手方向に直交する断面において、扁平面部２３は、扁平チューブ２の幅方向における両端部２３２よりも中央部２３１の方が扁平チューブ２の厚さ方向における外方に突出しており、両端部２３２から中央部２３１へ向かうに従って漸次外方への突出量が増大する中凸形状となっている。

したがって、扁平チューブ２の扁平面部２３と、扁平面部２３に押し当てられる電子部品６との間隔は、扁平チューブ２の幅方向における中央部２３１から両端部２３２へ向かうほど大きい。電子部品６を扁平チューブ２に押し当てる際には、扁平チューブ２の扁平面部２３と電子部品６との間に介在する熱伝導グリス４は、扁平面部２３の中央部２３１ほど大きな荷重が加わって圧力が上昇し、扁平面部２３の中央部２３１から両端部２３２に向かって押し出される。これに伴い、扁平チューブ２の扁平面部２３と電子部品６との間から空気が確実に排出されて扁平面部２３と電子部品６との間が空気より熱伝導性が良好な熱伝導グリス４で満たされ、電子部品６の熱が扁平チューブ２に伝達されやすくなる。このようにして、冷却器１の冷却性能を向上することができる。

また、扁平チューブ２を構成する外殻プレート２２の板厚を０．１〜１．０ｍｍとしている。すなわち、扁平チューブ２の扁平面部２３の板厚を０．１〜１．０ｍｍとしている。扁平面部の板厚を０．１ｍｍ以上とすれば、扁平チューブ２の耐圧耐久性を確保することが容易であり、扁平面部２３の板厚を１．０ｍｍ以下とすれば、電子部品６の扁平面部２３に押し当てられる側の面に扁平チューブ２の扁平面部２３を沿い易くすることができる。すなわち、扁平チューブ２の扁平面部２３の板厚を０．１〜１．０ｍｍとして、内部に冷却媒体５を流通するチューブとしての耐圧耐久性を確保しつつ、扁平面部２３を電子部品６の表面に沿い易くしている。

また、扁平チューブ２内には、インナフィン７が配設されており扁平面部２３の内面に接合されている。これによると、扁平チューブ２の扁平面部２３に電子部品６を押し当てる際に、インナフィン７により扁平面部２３を扁平チューブ２の内側から支持することができる。したがって、扁平面部２３の幅方向の中央部２３１が両端部２３２よりも凹むことを防止することができる。インナフィン７の厚さを０．１ｍｍ以上としてインナフィン７の剛性を高めることで、扁平面部２３の幅方向の中央部２３１が両端部２３２よりも凹むことを確実に防止することができる。

さらに、扁平チューブ２内にインナフィン７を配設することで、電子部品６の熱を扁平チューブ２内を流通する冷却媒体５に伝達し易くなる。インナフィン７はウェーブフィンであり、冷却媒体流通路２１中に扁平チューブ２の積層方向に重ねた複数のインナフィン７を配設している。ウェーブフィンは、屈曲もしくは蛇行しているため、冷却媒体流通路２１の長手方向の長さが同じストレートのインナフィンよりも、表面積が大きくなる。

それゆえ、ウェーブフィンを設けたことにより、冷却媒体との接触面積が大きくなる。すなわち、扁平チューブ２から冷却媒体への伝熱面積を大きくすることができ、伝熱効率を向上させることができる。また、１本の扁平チューブ２内には複数の（本例では４枚の）インナフィン７を配設している。したがって、一層、冷却媒体５とインナフィン７との伝熱面積を向上させることができる。

また、インナフィン７をウェーブフィンとしたことで、冷却媒体流通路２１を流れる冷却媒体５は、扁平チューブ２内をまっすぐに進むのではなく、ウェーブフィンに沿うように蛇行しながら進むこととなる。また、同一の冷却媒体流通路２１内において扁平チューブ積層方向に互いに隣接するウェーブフィンを、積層方向から見たときに互いの形状が重なり合わないように配設して、冷却媒体５が分流および合流を繰り返すようになっており、冷却媒体流通路２１において冷却媒体５が混合され易くなっている。これらの結果、冷却器１による電子部品６の冷却効率を一層向上させることができる。また、上記したインナフィン７の重ね合わせ構造により、積層方向の耐荷重強度を向上させることができる。

また、冷却器１は、外殻プレート２２、中間プレート２６およびインナフィン７等を相互にろう付接合してなる。そして、扁平チューブ２の扁平面部２３の両端部２３２において扁平面部２３と側面部２４とを接続する曲面部２５の内面の曲率半径を０．８ｍｍ以上としている。

複数のプレート部材等を相互にろう付接合して内部にインナフィンを備える扁平チューブを形成する場合には、扁平面部の幅方向の端部に凹部が生成されて、扁平面部に電子部品６を押し当てた際の熱伝導グリス４による空気の排出性を悪化させることがある。

扁平面部２３と側面部２４とを接続する曲面部の曲率半径が小さかったり、曲面部を形成せず角部により扁平面部２３と側面部２４とが接続されたりした場合には、扁平面部２３と側面部２４との接続部の剛性が高くなる。そして、特に、扁平チューブのインナフィン７がウェーブフィンである場合には、インナフィン７が扁平面部２３の幅方向端部から大きく離れて支持していない部位ができてしまう。本発明者は、扁平チューブをろう付接合で形成するときの温度変化に伴う各部材の膨張収縮によって、図７に示すように、高剛性である扁平面部２３と側面部２４との接続部９２５に隣り合う部位のうち内側からインナフィン７に支持されていない部位に、凹部９２３が生成されることを見出した。

本実施形態の冷却器１によれば、扁平チューブ２の扁平面部２３と側面部２４とは外方に突出した曲面部２５で接続され、曲面部２５のうち、少なくともインナフィン７が扁平面部２３の幅方向の端部２３２の内面から離れて支持していない部位に隣り合う曲面部位では、曲面部２５の内面の曲率半径を剛性を確実に低減可能な０．８ｍｍ以上としている。これにより、ろう付接合時に扁平面部２３の幅方向の端部２３２に凹部が生成することを確実に防止している。したがって、扁平面部２３の幅方向の端部２３２の凹部が原因となり扁平面部２３に電子部品６を押し当てた際の熱伝導グリス４による空気の排出性を悪化させることを防止することができる。

また、インナフィン７は、アルミニウム材により形成されており、扁平チューブ２の扁平面部２３に電子部品６が押し当てられインナフィン７が扁平面部２３を扁平チューブ２の内側から支持する際に、インナフィン７が塑性変形を伴う弾性変形である弾塑性変形する。したがって、インナフィン７は、電子部品６の押し当てに伴う扁平面部２３の変形に追従しつつ扁平面部２３を支持することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

上記実施形態では、扁平チューブ２は、一対の外殻プレート２２と中間プレート２６とにより構成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、中間プレートを有しない扁平チューブであってもよいし、外殻プレートも２つではなく、１つもしくは３つ以上のプレート部材で構成するものであってもよい。また、プレート部材を接合して構成するものにも限定されず、押し出し成形等により一体的に構成される扁平チューブであってもかまわない。

また、上記実施形態では、インナフィン７はウェーブフィンであり、１本の扁平チューブ２内に４枚のインナフィン７を配設していたが、これに限定されるものではない。インナフィン７の配設枚数は４枚でなくてもかまわず、インナフィンにウェーブフィン以外のフィンを採用してもかまわない。例えば、インナフィンはストレートフィンであってもよいし、切り起こし部等を冷却媒体流れ方向において幅方向にオフセットしたオフセットフィンとしてもよい。また、ディンプル加工等を施したフィンとしてもかまわない。

また、上記実施形態では、冷却器１が冷却する発熱体は電子部品６を内包する半導体モジュールであったが、これに限定されるものではなく、他の発熱部品であってもかまわない。

また、上記実施形態では、多段積層型の冷却器１について説明したが、冷却器１はこれに限定されるものではなく、扁平チューブに発熱体を押し当てて発熱体を冷却するものであればかまわない。例えば、挟み込まれる発熱体の層数（図１で図示した例では１１層）は、複数層ではなく１層であってもかまわない。また、発熱体を両面側から冷却するものではなく、片面側から冷却するものであってもよい。

１ 冷却器
２ 扁平チューブ
４ 熱伝導グリス（熱伝導粘性体）
５ 冷却媒体
６ 電子部品（発熱体）
７ インナフィン
２２ 外殻プレート（プレート部材）
２３ 扁平面部
２４ 側面部
２５ 曲面部
２６ 中間プレート（プレート部材）

Claims (8)

1. 内部を冷却媒体が流通し扁平面部（２３）を有する扁平チューブ（２）を備え、空気よりも熱伝導性が高い熱伝導粘性体（４）を介在させて前記扁平面部に外方から押し当てられた発熱体（６）を冷却する冷却器であって、
   前記扁平チューブの長手方向に直交する断面において、前記扁平面部は、前記扁平チューブの幅方向における両端部（２３２）よりも中央部（２３１）の方が前記扁平チューブの厚さ方向における外方に突出しており、前記両端部から前記中央部に向かうに従って漸次外方への突出量が増大していることを特徴とする冷却器。
2. 前記扁平チューブ内には、インナフィン（７）が配設され、前記扁平面部を前記扁平チューブの内側から支持していることを特徴とする請求項１に記載の冷却器。
3. 前記扁平チューブは、複数のプレート部材（２２、２６）を相互にろう付接合してなるとともに、前記扁平面部の前記両端部において前記扁平面部（２３）と側面部（２４）とが外方に突出した曲面部（２５）で接続されており、
   前記曲面部は、前記インナフィンが前記扁平面部の前記端部から離れて支持していない部位では、内面の曲率半径が０．８ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載の冷却器。
4. 前記インナフィンは、前記扁平チューブの厚さ方向に直交する断面の形状が、前記扁平チューブの幅方向に屈曲もしくは蛇行しながら前記扁平チューブの長手方向に延びる波型形状となるウェーブフィンであることを特徴とする請求項３に記載の冷却器。
5. 前記インナフィンは、アルミニウム材からなり、前記扁平面部に前記発熱体を押し当てた際に、塑性変形を伴いながら弾性変形する弾塑性変形域で変形することを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１つに記載の冷却器。
6. 前記インナフィンは、厚さが０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか１つに記載の冷却器。
7. 前記扁平チューブは、前記扁平面部の板厚が０．１〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の冷却器。
8. 前記扁平チューブは、厚さ方向の寸法が２．８ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の冷却器。

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