JP2018142749A - 液冷ジャケット - Google Patents

Abstract

【課題】冷却効率の高い液冷ジャケットを提供する。
【解決手段】筐体は、周壁部と、周壁部の一方側を覆うベース板と、周壁部の他方側を覆う蓋板と、熱輸送流体が外部から流入する開口部と、熱輸送流体が外部へ流出する開口部と、を有し、フィン本体３は、複数のジグザグフィンＰを有し、ベース板１１から立ち上がる複数の第一フィン４３と、蓋板３１から垂下する複数の第二フィン５３とが前後方向に交互に並設されて構成されており、第一フィン４３及び第二フィン５３は、平面視平行四辺形を呈する柱状体であり、同一形状となっており、第一フィン４３及び第二フィン５３の左右方向軸上の長さをＴとするとき、第一フィン４３の側端面と第二フィン５３の側端面との接触代がＴ／２以上Ｔ未満となるように突き合せて、第一フィン４３と第二フィン５３との突合せ部に段差部Ｒを形成することを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、発熱体を冷却する液冷ジャケットに関する。

近年、パーソナルコンピュータに代表される電子機器は、その性能が向上するにつれて、搭載されるＣＰＵ（発熱体）の発熱量が増大している。また、ハイブリッド自動車、電気自動車及び高速鉄道車輌等では、モーターのスイッチング等に発熱量の大きいパワー半導体が用いられている。発熱量の大きい電子機器を安定して作動させるためには信頼性の高い冷却装置が必要である。

従来、発熱体を冷却するために、空冷ファン方式のヒートシンクが使用されてきたが、ファン騒音や、空冷方式での冷却限界といった問題がクローズアップされるようになり、次世代冷却方式として、水冷方式の水冷板（液冷ジャケット）が注目されている。

例えば、特許文献１には、水等の熱輸送流体が流れる複数の流路を備えたフィン本体と、フィン本体を収容する筐体とを有する液冷ジャケットが開示されている。このフィン本体は、基板とこの基板から立ち上がる複数のフィンからなる押出形材を形成した後、隣り合うフィンの間に柱状のピンを複数個押入して形成されている。

特表２０１０−１３４１９１号公報

従来の液冷ジャケットの製造方法では、複数のピンを押入する作業に手間がかかるとともに、ピンを精度よく押入する作業が困難となるという問題がある。また、フィンを塑性変形させるため、ピンの押入深さによってはフィンが破損するおそれもある。さらに、従来の液冷ジャケットでは、ピンにより熱輸送流体に一部乱流が発生するものの、基本的には熱輸送流体が直線状に流れるため冷却効率が低いという問題がある。

そこで、本発明は、冷却効率の高い液冷ジャケットを提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、複数のジグザグの流路を備えたフィン本体と、前記フィン本体が固定される筐体とを有する液冷ジャケットであって、前記筐体は、周壁部と、前記周壁部の一方側を覆うベース板と、前記周壁部の他方側を覆う蓋板と、熱輸送流体が外部から流入する開口部と、前記熱輸送流体が外部へ流出する開口部と、を有し、前記フィン本体は、複数のジグザグフィンを有し、前記ベース板から立ち上がる複数の第一フィンと、前記蓋板から垂下する複数の第二フィンとが前後方向に交互に並設されて構成されており、前記第一フィン及び前記第二フィンは、平面視平行四辺形を呈する柱状体であり、同一形状となっており、前記第一フィン及び前記第二フィンの左右方向軸上の長さをＴとするとき、前記第一フィンの側端面と前記第二フィンの側端面との接触代がＴ／２以上Ｔ未満となるように突き合せて、前記第一フィンと前記第二フィンとの突合せ部に段差部を形成することを特徴とする。

かかる製造方法では、フィン本体の流路がジグザグになるため、熱輸送流体とフィンとの接触面積が増えて冷却効率を高めることができる。
また、第一フィンと第二フィンの側端面同士をぴったりと面接触させると（接触代をＴとすると）、従来に比べて冷却効率は向上するが乱流は発生しにくい。一方、接触代をＴ／２未満とすると、第一フィンと第二フィンとの段差部が大きくなるとともに流れ抵抗が大きくなり、熱輸送流体の流れが悪くなる。しかし、かかる製造方法では、段差部が形成されるため乱流が発生し、冷却効率をより高めることができるとともに、熱輸送流体の流れ抵抗を小さくすることができる。

本発明に係る液冷ジャケットによれば、冷却効率が高くなる。

本発明の実施形態に係る液冷ジャケットを示す図であって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のI-I断面図である。 本実施形態に係る液冷ジャケットの分解斜視図である。 本実施形態に係る枠部材の斜視図である。 （ａ）は本実施形態に係るフィン本体を示す模式平面図であり、（ｂ）は本実施形態に係るジグザグフィンの拡大平面図であり、（ｃ）は変形例に係るジグザグフィンの拡大平面図である。 本発明の実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法を示す図であって、（ａ）は第一形材及び第二形材を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の断面図である。 本実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法を示す図であって、（ａ）は第一切削工程及び第二切削工程を示す斜視図であり、（ｂ）は第一切削工程及び第二切削工程後を示す平面図である。 本実施形態に係る第一形材配置工程を示す斜視図である。 本実施形態に係る第二形材配置工程を示す斜視図である。 本実施形態に係る第二形材配置工程後を示す斜視図である。 本実施形態に係る枠部材配置工程を示す斜視図である。 （ａ）は本実施形態に係る液冷ジャケットの内部の模式平面図であり、（ｂ）は隔壁部周りの拡大図である。 第一変形例に係る液冷ジャケットを示す分解斜視図である。

本発明の実施形態に係る液冷ジャケット及び液冷ジャケットの製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。図１の（ａ）に示すように、液冷ジャケット１は、その上面又は下面に固定される発熱体（図示省略）を冷却する部材である。液冷ジャケット１の内部には、例えば水等の熱輸送流体が流通する流路が形成されている。なお、以下の説明における「上下」、「左右」、「前後」は、図１の矢印に従う。これらの方向は、説明の便宜上特定するものであって、液冷ジャケット１の構造を限定するものではない。

図１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、液冷ジャケット１は、筐体２と、筐体２の内部に配置されるフィン本体３とで構成されている。筐体２は、液冷ジャケット１の外側を構成する中空部材である。筐体２は、本実施形態ではベース板１１と、枠部材（周壁部）２１と、蓋板３１とで構成されている。ベース板１１、枠部材２１及び蓋板３１は、熱伝導率の高い金属で形成されることが好ましく、本実施形態ではいずれもアルミニウム又はアルミニウム合金で形成されている。液冷ジャケット１を構成する各部材は、どのように接合してもよいが、本実施形態ではロウ付けにより一体化されている。

ベース板１１は、筐体２の下側を構成する板状部材である。図２に示すように、ベース板１１には、平面視矩形の凹部１２及び位置決め孔１３，１３が形成されている。凹部１２は、後記する第一フィン部４１の第一基板４２が配置される部位である。凹部１２の深さは適宜設定すればよいが、本実施形態では第一基板４２の板厚と略同等になっている。凹部１２は、プレス加工又は切削加工により形成することができる。なお、凹部１２を設けずに、ベース板１１に第一フィン部４１を配置してもよい。位置決め孔１３は、ベース板１１、枠部材２１及び蓋板３１の位置決めを行うための孔である。

枠部材２１は、ベース板１１の上面１１ａに配置される部材である。図２に示すように、枠部材２１は、平面視略矩形の枠状を呈する。枠部材２１の内側に、フィン本体３が配置される。枠部材２１は、一定の高さ寸法で形成されている。図１の（ｂ）に示すように、枠部材２１の高さ寸法は適宜設定すればよいが、本実施形態では第一フィン部４１の第一フィン４３の高さ寸法と、第二フィン部５１の第二基板５２の厚さ寸法との和と略同等になっている。

枠部材２１は、図３に示すように、枠部２２，２２と、前張出部２３と、後張出部２４と、隔壁部２６，２６と、サイド張出部２９，２９とを有する。枠部材２１は、特許請求の範囲の「周壁部」に相当する部材である。前張出部２３は、枠部２２に連続し前側に張り出す部位である。前張出部２３は、発熱体（図示省略）又は他の部品を取り付けるためのネジ穴等が形成される部位として利用される。また、前張出部２３には位置決め孔２７が形成されている。前張出部２３と隔壁部２６とで囲まれることにより貫通孔２５が形成されている。貫通孔２５は、上下方向に貫通し熱輸送流体が流通する。

隔壁部２６は、貫通孔２５の空間部と枠部材２１の内側とを隔てる壁である。隔壁部２６の両端は、前張出部２３に連結されている。また、隔壁部２６は、後方に凸となるように平面視円弧状に形成されている。隔壁部２６の上部には、貫通孔２５と枠部材２１の内側とに連通する複数の連通溝２８が形成されている。連通溝２８は、熱輸送流体が流れる溝であって、熱輸送流体の流れや流量を調節する部位である。連通溝２８は、本実施形態では６つ形成されているが、個数を限定するものではない。連通溝２８は、その個数、位置、形状等を適宜変更して、熱輸送流体の流れや流量を調節することができる。

サイド張出部２９は、枠部２２の後側の左右両側から後方に張り出す部位である。サイド張出部２９は、発熱体（図示省略）又は他の部品を取り付けるためのネジ穴等が形成される部位として利用される。

後張出部２４は、前張出部２３と点対称となるように形成されている。後張出部２４の構成は、前張出部２３と同じであるため、前張出部２３と同じ符号を付して説明を省略する。また、前側と同じように、後張出部２４にも隔壁部２６が連結されている。

蓋板３１は、図２に示すように、枠部材２１を覆う板状部材である。蓋板３１は、枠部材２１の外縁と略同等の平面形状で形成されている。蓋板３１の前側中央には前方に張り出す前張出部３３が形成されている。蓋板３１の後側中央には後方に張り出す後張出部３４が形成されている。

前張出部３３及び後張出部３４の中央には、開口部３５がそれぞれ形成されている。開口部３５，３５は、一方が熱輸送流体の入口となり、他方が出口となる部位である。開口部３５の側方には、位置決め孔３６がそれぞれ形成されている。ベース板１１の位置決め孔１３、枠部材２１の位置決め孔２７及び蓋板３１の位置決め孔３６は、それぞれ連通するように形成されている。蓋板３１の後側の左右両側には、後方に張り出すサイド張出部３７，３７が形成されている。サイド張出部３７は、枠部材のサイド張出部２９と同じ形状になっている。

フィン本体３は、図２に示すように、熱輸送流体が流通する複数の流路を有する部位である。フィン本体３は、第一フィン部４１と、第二フィン部５１とで構成されている。第一フィン部４１及び第二フィン部５１は、熱伝導率の高い金属で形成されることが好ましく、本実施形態ではいずれもアルミニウム又はアルミニウム合金で形成されている。第一フィン部４１は、第一基板４２と、第一基板４２から立ち上がる複数の第一フィン４３とで構成されている。第一フィン４３は、平面視平行四辺形を呈する柱状体であり、すべて同じ形状になっている。

第二フィン部５１は、第二基板５２と、第二基板５２から垂下する複数の第二フィン５３とで構成されている。第二フィン５３は、平面視平行四辺形を呈する柱状体であり、すべて同じ形状になっている。また、第一フィン４３と第二フィン５３は、同一形状になっている。つまり、第一フィン４３及び第二フィン５３の板厚寸法Ｔ、高さ寸法、長さ寸法はそれぞれ同一になっている。また、第一基板４２に対する各第一フィン４３の配向角度は全て同一になっている。また、第二基板５２に対する各第二フィン５３の配向角度は全て同一になっている。

図４の（ａ）に示すように、フィン本体３は、複数のジグザグフィンＰを有する。ジグザグフィンＰは、第一フィン４３及び第二フィン５３が前後方向に交互に並設されて構成されている。図１の（ｂ）にも示すように、第一基板４２と、第二基板５２と、隣り合うジグザグフィンＰ，Ｐとで囲まれた空間が熱輸送流体が流通する流路Ｑとなる。流路Ｑは、左右方向に一定の間隔で並設されている。

図４の（ｂ）は本実施形態に係るジグザグフィンの拡大平面図であり、（ｃ）は変形例に係るジグザグフィンの拡大平面図である。図４の（ｂ）に示すように、本実施形態では、前後方向に隣り合う第一フィン４３の側端面４３ｂと第二フィン５３の側端面５３ｂとが面接触するようになっている。本実施形態では第一フィン４３と第二フィン５３の接触代が、第一フィン４３及び第二フィン５３の板厚寸法Ｔと同等になるように突き合わされている。つまり、前後方向に隣り合う第一フィン４３の側端面４３ｂと第二フィン５３の側端面５３ｂとがぴったりと重なるように突き合わされている。なお、板厚寸法Ｔは、第一フィン４３及び第二フィン５３の左右方向軸上の長さである。

一方、図４の（ｃ）に示すように、第一フィン４３と第二フィン５３とを左右方向にずらして突き合わせてもよい。この場合は、第一フィン４３と第二フィン５３の各接触代がＴ／２以上Ｔ未満となるように、対向する第一フィン４３の側端面４３ｂと第二フィン５３の側端面５３ｂとを面接触させる。これにより、第一フィン４３と第二フィン５３との突合せ部には、段差部Ｒが形成される。熱媒体流路が流通する際に、熱輸送流体がこの段差部Ｒに衝突することによって乱流が発生する。

次に、本実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法について説明する。本実施形態に係る液冷ジャケットの製造方法は、第一準備工程と、第二準備工程と、第一切削工程と、第二切削工程と、ロウ材層形成工程と、第一フィン部配置工程と、第二フィン部配置工程と、枠部材配置工程と、蓋板配置工程と、ロウ付け工程とを行う。

第一準備工程は、図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第一形材６１Ａを用意する工程である。また、第二準備工程は、第二形材６１Ｂを用意する工程である。第一形材６１Ａと第二形材６１Ｂは、本実施形態では同一の部材である。

第一形材６１Ａは、板状を呈する第一基板６２Ａと、第一基板６２Ａから立ち上がる複数の第一凸条部６３Ａとを有する。第一基板６２Ａは、凹部１２（図２参照）に隙間なく配置される形状になっている。第一基板６２Ａは、図１の（ｂ）に示す第一基板４２と同一の部材である。第一基板６２Ａの四隅は面取り加工されている。第一凸条部６３Ａは、左右方向に延設されるとともに互いに平行に並設されている。第一凸条部６３Ａの数は適宜設定すればよいが、本実施形態では５列になっている。

各第一凸条部６３Ａの高さ寸法、前後方向長さ寸法は、それぞれ同一になっている。隣り合う第一凸条部６３Ａ，６３Ａの間及び最も後側の第一凸条部６３Ａの後側には凹溝６４Ａが形成されている。凹溝６４Ａの前後方向長さ寸法（第一凸条部６３Ａ，６３Ａ間距離）は、第一凸条部６３Ａの前後方向長さ寸法と同一になっている。第一形材６１Ａの成形方法は特に制限されないが、本実施形態では押出成形で形成している。

第二形材６１Ｂは、図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第二基板６２Ｂと、第二基板６２Ｂから立ち上がる複数の第二凸条部６３Ｂとを有する。第一形材６１Ａ及び第二形材６１Ｂは同一形状の部材であるため、符号の語尾に「Ｂ」を付して区別し、詳細な説明を省略する。

第一切削工程は、図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、マルチカッターＭで第一形材６１Ａを切削して複数の第一フィン４３を形成する工程である。マルチカッターＭは、金属部材を切削する工具である。マルチカッターＭは、軸部Ｍ１と、軸部Ｍ１に隙間をあけて並設された円盤カッターＭ２とで構成されている。円盤カッターＭ２の外周縁には切削刃（図示省略）が形成されている。円盤カッターＭ２の板厚は、図４の（ｂ）に示すように隣り合うジグザグフィンＰ，Ｐ間の隙間（流路方向に対して直交する方向の寸法）と同一となる。隣り合う円盤カッターＭ２，Ｍ２間の隙間は、ジグザグフィンＰの板厚（流路方向に対して直交する方向の寸法）と同一となる。

第一切削工程では、図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、マルチカッターＭの回転中心軸Ｃを左右方向軸（第一凸条部６３Ａの延在方向）に対して角度α°傾け、第一凸条部６３Ａを斜めに切削する。切削深さは、適宜設定すればよいが、本実施形態では、第一凸条部６３Ａの高さ寸法と同一になるように設定する。角度αは、適宜設定すればよいが、例えば、０°＜α＜６０°、より好ましくは５°＜α＜４５°に設定する。第一切削工程では、マルチカッターＭを４回どおり相対移動させて第一凸条部６３Ａの全体を切削する。図６の（ｂ）に示すように、第一切削工程により同形状の複数の第一フィン４３で構成された第一フィン郡が複数列（本実施形態では５列）形成される。各第一フィン郡と各凹溝６４Ａとは前後方向に交互に形成される。

第一フィン４３が形成されたら、第一フィン４３の先端面４３ａにロウ材を塗布してロウ材層を形成する。なお、マルチカッターＭで第一凸条部６３Ａを切削する前に、第一凸条部６３Ａの先端面にロウ材を予め塗布してもよい。

第二切削工程は、第一切削工程と同一である。図６の（ｂ）に示すように、第二切削工程により同形状の複数の第二フィン５３で構成された第二フィン郡が複数列（本実施形態では５列）形成される。各第二フィン郡と各凹溝６４Ｂとは前後方向に交互に形成される。第二フィン５３が形成されたら、第二フィン５３の先端面５３ａにロウ材を塗布してロウ材層を形成する。なお、マルチカッターＭで第二凸条部６３Ｂを切削する前に第二凸条部６３Ｂの先端面にロウ材を予め塗布してもよい。

なお、第一切削工程及び第二切削工程で角度α°を変更させてもよいが、本実施形態のように同一に設定すると、製造コストを低減することができる。

第一フィン部配置工程（配置工程）は、ベース板１１に第一フィン部４１を配置する工程である。図７に示すように、第一フィン部配置工程では、ベース板１１の凹部１２に第一フィン部４１を配置する。ベース板１１の上面１１ａ及び凹部１２の底面には、予めロウ材を塗布してロウ材層を形成しておく。第一フィン部配置工程により、ベース板１１の上面１１ａと、第一基板４２の上面４２ａとは面一になる。

第二フィン部配置工程（配置工程）は、第一フィン部４１と第二フィン部５１とが対向するように重ね合わせる工程である。第二フィン部配置工程は、特許請求の範囲の「挿入工程」に相当する。図８に示すように、第一フィン部４１の各凹溝６４Ａに、第二フィン部５１の複数の第二フィン５３で構成された各第二フィン郡を挿入させる。また、第二フィン部５１の各凹溝６４Ｂに、第一フィン部４１の複数の第一フィン４３で構成された各第一フィン群を挿入させる。言い換えると、第二フィン部配置工程では、第一フィン部４１と第二フィン部５１とを対向させつつ、第一基板４２と第二基板５２とが上下方向にぴったりと重複するように配置させる。これにより、第一基板４２の上面４２ａと第二フィン５３の先端面５３ａとが接触し、第二基板５２の上面５２ａと第一フィン４３の先端面４３ａとが接触する。図９は、第二フィン部配置工程後を示す斜視図である。

枠部材配置工程は、図１０に示すように、ベース板１１の上面１１ａに枠部材２１を配置する工程である。これにより、フィン本体３（流路Ｑ）の入口側に前側の隔壁部２６が臨むように配置される。枠部材２１の位置決め孔２７，２７と、ベース板１１の位置決め孔１３，１３とを連通させつつ位置決めピン（図示省略）を挿入して位置決めする。枠部材２１の内側（中空部）には第一フィン部４１及び第二フィン部５１が配置される。枠部材２１の上面２１ａと第二基板５２の下面（露出面）５２ｂとは面一になる。

蓋板配置工程は、図２に示すように、枠部材２１を蓋板３１で覆う工程である。蓋板３１の位置決め孔３６，３６を位置決めピン（図示省略）に挿入して位置決めする。蓋板３１の下面には、予めロウ材を塗布してロウ材層を形成しておく。

ロウ付け工程（固定工程）は、各部材を加温してロウ材層を溶融させてロウ付けする工程である。ロウ付け工程によって各部材が固着されて液冷ジャケット１が完成する。

以上説明した液冷ジャケットの製造方法によれば、マルチカッターＭで切削して形成された第一フィン部４１の第一フィン群と第二フィン部５１の第二フィン群を対向させるとともに、第一フィン群と第二フィン群とが交互に配置されるように挿入する。これにより、複数のジグザグフィンＰを有するフィン本体３を容易に形成することができる。また、フィン本体３の流路Ｑがジグザグになるため、熱輸送流体とジグザグフィンＰとの接触面積が増えて冷却効率を高めることができる。また、流路Ｑの隙間寸法Ｓ（図４の（ｂ）、（ｃ）参照）は、均一に形成されるため、液冷ジャケット１の上面及び下面の冷却温度を均一にすることができる。

また、本実施形態のように、第一フィン４３の側端面４３ｂと第二フィン５３の側端面５３ｂとの接触代がＴ（Ｔは第一フィン４３及び第二フィン５３の左右方向軸上の長さ）となるように突き合わせてもよいが、接触代がＴ／２以上Ｔ未満となるように突き合わせてもよい。これにより段差部Ｒ（図４の（ｃ）参照）が形成されるため、段差部Ｒに熱輸送流体が衝突して乱流が発生する。これにより、冷却効率をより高めることができる。なお、接触代がＴ／２未満になると、流れ抵抗が大きくなるとともに乱流が大きくなりすぎて熱輸送流体の流れが悪くなる。

また、本実施形態のように、フィン本体３を構成する第一フィン部４１及び第二フィン部５１は同一の形状であるため、これらの部材の形成工程が容易となる。また、第一フィン４３及び第二フィン５３の先端面４３ａ，５３ａにロウ材層を形成してロウ付けすることにより、フィン本体３を容易に製造することができる。

また、フィン本体３を収容する筐体２は、フィン本体３を収容可能であればどのような構造であってもよいが、本実施形態のようにベース板１１、枠部材２１及び蓋板３１で構成するとともに、それぞれをロウ付けで一体化することで容易に製造することができる。また、本実施形態では、筐体２及びフィン本体３のロウ付けに加えて、第一フィン部４１及び第二フィン部５１のロウ付をも同時に行うことができるため、製造サイクルを短縮することができる。また、ロウ付けによって液冷ジャケット１の水密性を高めることができる。

図１１の（ａ）は本実施形態に係る液冷ジャケットの内部の模式平面図であり、（ｂ）は隔壁部周りの拡大図である。なお、図１１では、ジグザグフィンＰにドットを付している。図１１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、液冷ジャケット１では、前側の開口部３５から熱輸送流体が流入し、前側の貫通孔２５、連通溝２８、ジグザグな流路Ｑ、後側の連通溝２８、貫通孔２５の順番で流れて開口部３５から流出する。

隔壁部２６は、必要に応じて適宜設ければよい。ただし、隔壁部２６が無い場合、開口部３５周りの強度が低くなるという問題がある。枠部材２１及び蓋板３１の前張出部２３，３３、後張出部２４，３４は、発熱体（図示省略）又は他の部品を取り付けるためのネジ等の締結手段が締結される部位であるため、締結力に耐え得るだけの強度を要する。また、隔壁部２６が無い場合、開口部３５から流入した熱輸送流体が液冷ジャケット１の中央の流路Ｑに多く流れ、両端側の流路Ｑに熱輸送流体が流れにくくなる。これにより、液冷ジャケット１の上面及び下面の冷却温度が不均一になるという問題がある。

しかし、本実施形態によれば、隔壁部２６を設けることにより締結手段が挿入される部位周りの強度を高めることができる。また、隔壁部２６を設けるとともに、隔壁部２６の左右両端側に連通溝２８を設けることにより、中央の流路Ｑよりも両端側の流路Ｑに熱輸送流体が流れやすくなる。つまり、隔壁部２６及び連通溝２８を設けることで、熱輸送流体の流れや流量を調節することができるため、液冷ジャケット１の上面及び下面の冷却温度を均一にすることができる。また、隔壁部２６は、直線状に形成してもよいが、枠部材２１の内側に凸となるように円弧状にすることで熱輸送流体が放射状に流れ、両端側の流路Ｑに熱輸送流体がより行き渡りやすくなる。

［第一変形例］
図１２は、第一変形例を示す分解斜視図である。第一変形例に係る液冷ジャケット１Ａは、ベース板１１と、３つのフィン本体３と、枠部材２１Ａと、蓋板３１とで構成されている。液冷ジャケット１Ａは、フィン本体３が複数個積層されている点で、前記した実施形態と相違する。第一変形例では、前記した実施形態と重複する部分については、共通する符合を付して説明を省略する。

図１２に示すように、ベース板１１には、３つのフィン本体３が積層されている。フィン本体３は、前記した実施形態と同様に第一フィン部４１と第二フィン部５１とでそれぞれ構成されている。フィン本体３の内部には、複数のジグザグフィンＰが形成されているとともに、複数の流路Ｑが形成されている。なお、第一変形例では、下段、中段及び上段のフィン本体３の各流路Ｑは、それぞれ上下方向にぴったりと重なる位置に配設される。フィン本体３，３の間には、介設シート７１，７１がそれぞれ配設されている。介設シート７１は、例えば、基層と、基層の表裏面に形成された一対のロウ材層とで構成されている。

枠部材２１Ａは、前記した実施形態の枠部材２１よりもその高さ寸法が大きくなっている。枠部材２１Ａをベース板１１に配置すると、枠部材２１Ａの上面２１ａと、最も上に位置するフィン本体３の第二フィン部５１の下面（露出面）５２ｂとが面一になる。

液冷ジャケット１Ａを製造する際には、ベース板１１に、３つのフィン本体３を積層させるとともに、フィン本体３，３の間に介設シート７１を配置する。さらに、ベース板１１に、枠部材２１Ａを配置するとともに、枠部材２１Ａを蓋板３１で覆う。

ロウ付け工程（固定工程）は、各部材を加温してロウ材層を溶融させてロウ付けする工程である。ロウ付け工程によって各部材が固着されて液冷ジャケット１Ａが完成する。

第一変形例のように、フィン本体３を複数個積層させてもよい。第一変形例では３層構造としたが、２層でもよいし、４層以上積層させてもよい。フィン本体３を複数個積層させることにより、ジグザグフィンＰ及び流路Ｑの数を増やすことができ、冷却効率をより高めることができる。

また、第一変形例に係る製造方法では、フィン本体３，３の間に介設シート７１を設けることにより、ロウ付け工程の際に、ベース板１１、枠部材２１Ａ及び蓋板３１をロウ付けするとともに、フィン本体３，３同士を容易に固着することができる。

以上本発明の実施形態及び第一変形例について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。本実施形態の筐体２は、ベース板１１、枠部材２１、蓋板３１の３部材で構成したが、例えば、箱状体と蓋板とで構成してもよい。また、本実施形態では筐体２とフィン本体３とをロウ付けにより一体化したが、他の形態で両者を接合してもよい。

また、本実施形態では、ベース板１１、第一フィン４３の先端面４３ａ、第二フィン５３の先端面５３ａ及び蓋板３１の下面３１ｂにロウ材層を形成したが、ベース板１１、枠部材２１、フィン本体３及び蓋板３１がそれぞれ突き合わされる部位の少なくとも一方にロウ材層を形成すればよい。また、ロウ材層と金属層とで構成されたクラッド材を用いてもよい。

また、本実施形態では、一方の開口部３５から熱輸送流体が流入し、他方の開口部３５から熱輸送流体が流出するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、枠部材（周壁部）２１に一対の開口部を設けてもよい。また、例えば、筐体２に代えて、フィン本体３（流路Ｑ）の入口側及び出口側に連結する一対のヘッダー管を設けてもよい。

また、本実施形態では、枠部材２１の前側と後側の両側に隔壁部２６を設けたが、少なくとも前側のみに設けるだけでもよい。

また、図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第一準備工程及び第二準備工程によって第一形材６１Ａ及び第二形材６１Ｂを形成した後、第一予備切削工程及び第二予備切削工程を行ってもよい。

押出成形によって第一形材６１Ａ及び第二形材６１Ｂを形成した場合でも、第一形材６１Ａ及び第二形材６１Ｂに微小な不陸が発生する場合がある。そこで、第一予備切削工程では、第一凸条部６３Ａ及び凹溝６４Ａの形状を整えるためにマルチカッターＭを用いて切削処理（微修正処理）を行う。第一予備切削工程では、マルチカッターＭの回転中心軸Ｃを前後方向軸と平行に配置し、マルチカッターＭを左右方向に相対移動させる。マルチカッターＭの円盤カッターＭ２の厚さ寸法及び隣り合う円盤カッターＭ２間の隙間は適宜設定すればよい。これにより、不陸のない第一凸条部６３Ａ及び凹溝６４Ａを形成することができる。なお、第二予備切削工程も、第一予備切削工程と同様に行う。

１ 液冷ジャケット
２ 筐体
３ フィン本体
１１ ベース板
２１ 枠部材（周壁部）
２５ 貫通孔
２６ 隔壁部
２８ 連通溝
３１ 蓋板
４１ 第一フィン部
４２ 第一基板
４３ 第一フィン
４３ａ 先端面
４３ｂ 側端面
５１ 第二フィン部
５２ 第二基板
５３ 第二フィン
５３ａ 先端面
５３ｂ 側端面
Ｍ マルチカッター
Ｍ１ 軸部
Ｍ２ 円盤カッター
Ｐ ジグザグフィン
Ｑ 流路
Ｔ 板厚寸法
Ｒ 段差部

Claims (1)

1. 複数のジグザグの流路を備えたフィン本体と、前記フィン本体が固定される筐体とを有する液冷ジャケットであって、
   前記筐体は、周壁部と、前記周壁部の一方側を覆うベース板と、前記周壁部の他方側を覆う蓋板と、熱輸送流体が外部から流入する開口部と、前記熱輸送流体が外部へ流出する開口部と、を有し、
   前記フィン本体は、複数のジグザグフィンを有し、前記ベース板から立ち上がる複数の第一フィンと、前記蓋板から垂下する複数の第二フィンとが前後方向に交互に並設されて構成されており、
   前記第一フィン及び前記第二フィンは、平面視平行四辺形を呈する柱状体であり、同一形状となっており、
   前記第一フィン及び前記第二フィンの左右方向軸上の長さをＴとするとき、
   前記第一フィンの側端面と前記第二フィンの側端面との接触代がＴ／２以上Ｔ未満となるように突き合せて、前記第一フィンと前記第二フィンとの突合せ部に段差部を形成することを特徴とする液冷ジャケット。

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