JPH0983164A

JPH0983164A - ヒートシンクおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH0983164A
Application number: JP23934195A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Maeda; 明宏前田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1995-09-19
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストでヒートシンク１の小型化を実現す
ること。【解決手段】ヒートシンク１は、偏平な貫通孔６が形
成された押出材２、貫通孔６に挿入されるフィン３、押
出材２に開けられた丸孔７に嵌合するパイプ４、および
貫通孔６の両端開口面を塞ぐ蓋５より構成される。貫通
孔６の対向する二面には、貫通孔６に挿入されるフィン
３を案内する案内溝８が複数本形成されている。フィン
３は、板状に設けられたフィン部３ａと、このフィン部
３ａの両側へ棒状に延びる延長部３ｂとから成り、貫通
孔６に形成された案内溝８に沿って貫通孔６に挿入され
る。フィン部３ａは、貫通孔６の内部に複数の冷媒通路
を形成している。延長部３ｂは、フィン３の高さ方向の
一辺部のみに設けられて、その高さが案内溝８の深さと
略同じに設けられている。従って、フィン部３ａによっ
て仕切られた各冷媒通路の両側には、各冷媒通路を連通
する空間、即ちタンク部が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気部品（発熱部
品）等の冷却用ヒートシンクに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、押出材を利用したヒートシン
クが公知である（特開平６−２４２７９号公報参照）。
このヒートシンクは、図７に示すように、発熱部品１０
０（電気部品）を取り付けるための基台部１１０と放熱
用のフィン部１２０とを一体に成形した押出材１３０の
両端に一組のタンク部１４０を後付けした構造である。
しかし、タンク部１４０を後付けする構造では、タンク
部１４０の分だけヒートシンクの体格が大型化するた
め、ヒートシンクの設置スペースに制約がある場合（例
えば電気自動車のインバータ冷却器として使用する場
合）等には不向きである。

【０００３】ここで、ヒートシンクは、発熱部品１００
とともに非発熱部品（冷却する必要のない部品）を取り
付けることがあるため、押出材１３０には、図８に示す
ように、発熱部品１００の冷却に寄与する熱交換部１５
０（図８の斜線で示す領域）の他に非発熱部品を取り付
けるための取付けスペース（非熱交換部１６０）が確保
されている。従って、この非熱交換部１６０にタンク部
１４０を形成できれば、タンク部１４０のスペース分だ
けヒートシンクの体格を小型化できると言える。特に、
タンク部１４０に接続されるパイプ１７０の直径φＡが
大きくなる程、タンク部１４０の幅Ｂも大きくなるため
（図９参照）、その効果（タンク部１４０を非熱交換部
１６０に形成した時の小型化の効果）は大きくなる。そ
こで、非熱交換部１６０にタンク部１４０を形成する方
法としては、図１０に示すように、押出材１３０の両端
部（非熱交換部１６０）のフィン部１２０を切削して形
成することが容易に考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の様に
切削する方法では工数（時間）が掛かるため、コストア
ップを招くとともに、大量生産に適さないという問題が
生じる。本発明は、上記事情に基づいて成されたもの
で、その目的は、低コストで小型化を実現したヒートシ
ンクを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

（請求項１の構成）一端面から他端面へ貫通する貫通孔
が形成された押出材と、前記貫通孔に挿入されて前記貫
通孔を複数の冷媒通路に仕切る放熱用フィンとを有し、
この放熱用フィンが前記押出材の全長より短く形成され
て、前記貫通孔の両端部に前記各冷媒通路を連通するタ
ンク部が形成されていることを特徴とする。（請求項１の作用および効果）押出材の全長より短い放
熱用フィンを貫通孔に挿入することで貫通孔の両端部に
タンク部を形成することができる。これにより、押出材
の両端部に別体のタンク部を後付けする必要がなく、ヒ
ートシンクの体格を小型化できる。また、切削工程を伴
うことなく押出材の内部にタンク部を形成することがで
きるため、コスト的に有利（低コスト）であるととも
に、大量生産にも適していると言える。

【０００６】（請求項２の構成）請求項１に記載したヒ
ートシンクにおいて、前記放熱用フィンは、長手方向の
少なくとも一方側に前記貫通孔内での前記放熱用フィン
の位置決めを行う位置決め部が一体に設けられているこ
とを特徴とする。（請求項２の作用および効果）放熱用フィンと一体に設
けた位置決め部によって貫通孔内部の所定位置に容易に
放熱用フィンを配置できる。なお、位置決め部は、放熱
用フィンの一方側のみに設けても良いし、両側に設けて
も良い。

【０００７】（請求項３の構成）請求項１または２に記
載したヒートシンクの製造方法であって、前記放熱用フ
ィンは、前記貫通孔に圧入されていることを特徴とす
る。（請求項３の作用および効果）放熱用フィンを貫通孔に
圧入によって取り付けることができるため、貫通孔に挿
入した放熱用フィンを固定するための手段および工程が
不要となり、低コスト化を図ることができる。

【０００８】（請求項４の構成）請求項１または２に記
載したヒートシンクの製造方法であって、前記放熱用フ
ィンは、前記貫通孔に挿入された後、ろう付けまたは溶
接等の方法により接合されていることを特徴とする。（請求項４の作用および効果）放熱用フィンは、貫通孔
に挿入された後、ろう付けや溶接等の一般的な方法によ
り容易に貫通孔の内壁面に接合して取り付けることがで
きる。

【０００９】

【実施例】次に、本発明のヒートシンクの実施例を図面
に基づいて説明する。（第１実施例）図１はヒートシンクの分解斜視図であ
る。本実施例のヒートシンク１は、押出材２、フィン
３、パイプ４、および蓋５から成る。押出材２は、例え
ば熱伝導性の良いアルミニウム製で、外形が偏平な直方
体を成し、その内部に長手方向に貫通する偏平な貫通孔
６が形成されている。この押出材２は、一方の外壁面
（図１の上側壁面）が発熱部品（図示しない）および非
発熱部品（図示しない）を取り付けるための基台部２ａ
と成る。また、押出材２の他方の壁面には、押出し成形
後に貫通孔６へ通じる丸孔７が２か所開けられている。
貫通孔６の対向する二面には、貫通孔６に挿入されるフ
ィン３を案内する案内溝８が複数本形成されている。

【００１０】フィン３は、押出材２と同じアルミニウム
製で、板状に設けられたフィン部３ａ（全長Ｌ1 ）と、
このフィン部３ａの両側へ棒状に延びる延長部３ｂ（全
長Ｌ2 ）とから成り、貫通孔６に形成された案内溝８に
沿って貫通孔６に挿入される。フィン部３ａは、その高
さ方向の両辺部が案内溝８に嵌合して保持されることに
より、貫通孔６の内部に複数の冷媒通路（図示しない）
を形成している。延長部３ｂは、フィン部３ａの高さ方
向の一辺側のみに設けられて、その高さが案内溝８の深
さと略同じに設けられている。従って、フィン部３ａに
よって仕切られた各冷媒通路の両側には、各冷媒通路を
連通する空間、即ちタンク部（図示しない）が形成され
る。このフィン３は、その全長Ｌｆが押出材２の全長Ｌ
と略同一に設けられており、延長部３ｂの端面を押出材
２の端面に合わせることによって貫通孔６内でのフィン
部３ａの位置決めを行うことができる。

【００１１】パイプ４は、ヒートシンク１に冷却媒体
（例えば自動車のＬＬＣ、エンジンオイル等）を通すた
めの入口パイプ４ａと出口パイプ４ｂであり、それぞれ
押出材２の丸孔７に嵌合して気密に接合されている。但
し、各パイプ４の取付け位置（即ち、丸孔７の位置）
は、貫通孔６のタンク部に設定されている。蓋５は、例
えばアルミニウム製で細長い板状に設けられ、押出材２
の両端面に接合されて貫通孔６を気密に塞ぐ。

【００１２】上記の各構成部品から成るヒートシンク１
は、例えばフィン３と蓋５をクラッド材とすることで一
体ろう付けによる金属的な結合が可能である。パイプ４
も置ろうによる一体ろう付けが可能である。一体ろう付
けでなくても、トーチろう付けや溶接等の方法で接合す
ることもできる。また、フィン３は、その高さｈ2 を対
向する案内溝８間の高さｈ1 より若干大きく形成して貫
通孔６に圧入状態で挿入することにより押出材２に対し
て機械的に結合しても良い。なお、発熱部品は、ヒート
シンク１の熱交換領域（各冷媒通路が形成される領域）
に相当する外壁面に取り付けられるが、非発熱部品は、
ヒートシンク１のタンク部を形成する外壁面又は、冷媒
通路の形成されていない外壁面に取り付けられている。

【００１３】次に、上記ヒートシンク１の作用を説明す
る。入口パイプ４ａから一方のタンク部へ流入した冷却
媒体は、そのタンク部から各冷媒通路へ分配されて各冷
媒通路を流れた後、他方のタンク部を経て出口パイプ４
ｂより流出する。押出材２の一方の外壁面に取り付けら
れた発熱部品は、発生した熱が押出材２の壁面およびフ
ィン３のフィン部３ａから各冷媒通路を流れる冷却媒体
へ伝達されることにより冷却される。

【００１４】（第１実施例の効果）本実施例のヒートシ
ンク１は、フィン部３ａを押出材２の全長より短くし
て、そのフィン部３ａを押出材２に形成された貫通孔６
に挿入することで貫通孔６の両端部にタンク部を形成す
ることができる。これにより、押出材２の両端部に別体
のタンク部を後付けする場合と比較して、タンク部のス
ペース分だけヒートシンク１の体格を小型化できる。ま
た、タンク部を形成するための切削工程が不要であるた
め、押出材２から切削によってタンク部を形成する場合
より低コストであり、且つ大量生産にも適している。さ
らに、フィン部３ａの長さを変更するのみで種々の長さ
のヒートシンク１に対応できるため、極めて低コストで
あると言える。

【００１５】（第２実施例）図２はヒートシンク１の分
解斜視図である。本実施例のヒートシンク１は、１枚の
薄いアルミニウム板を凹凸状に屈曲成形したフィン３を
使用した場合の一例を示すものである。この場合、フィ
ン３をクラッド材で成形することにより押出材２との一
体ろう付け（金属的な結合）が可能である。あるいは貫
通孔６に対して圧入状態で挿入して機械的に結合しても
良い。このフィン３は、治具等により位置決めを行うこ
とで、第１実施例で説明した延長部３ｂは不要である。
また、蓋５は、押出材２の端面との間にＯリング９を挟
んでボルト１０の締め付けにより固定することもでき
る。

【００１６】（第３実施例）図３〜図６はそれぞれフィ
ン３の形状を示す平面図である。図３に示すフィン３
は、第１実施例と同様に貫通孔６に形成された案内溝８
に沿って貫通孔６に挿入されるものであるが、それぞれ
のフィン３が略くの字形状に屈曲されて伝熱面積を拡大
している。図４はオフセットフィン３を使用した場合の
一例を示す。図５はコルゲートフィン３を使用した場合
の一例を示す。図６は押出材２によるフィン３を使用し
た場合の一例を示す。このようにフィン３の挿入数、フ
ィン３の種類の組み合わせによって、種々の要求放熱性
能および圧力損失に対応できる。

【００１７】（変形例）第１実施例では、フィン部３ａ
の位置決めを行うために延長部３ｂを設けているが、治
具等でフィン部３ａの位置決めを行うようにすれば延長
部３ｂを無くすこともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヒートシンクの分解斜視図である（第１実施
例）。

【図２】ヒートシンクの分解斜視図である（第２実施
例）。

【図３】フィンの形状を示す平面図である（第３実施
例）。

【図４】フィンの形状を示す平面図である（第３実施
例）。

【図５】フィンの形状を示す平面図である（第３実施
例）。

【図６】フィンの形状を示す平面図である（第３実施
例）。

【図７】押出材を利用した従来のヒートシンクの斜視図
である。

【図８】熱交換部と非熱交換部とを示すヒートシンクの
斜視図である（従来技術）。

【図９】パイプとタンク部との関係を示す断面図である
（従来技術）。

【図１０】押出材から切削によってタンク部を形成する
場合の説明図である。

【符号の説明】

１ヒートシンク２押出材３ａフィン部（放熱用フィン）３ｂ延長部（位置決め部）６貫通孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端面から他端面へ貫通する貫通孔が形成
された押出材と、前記貫通孔に挿入されて前記貫通孔を複数の冷媒通路に
仕切る放熱用フィンとを有し、この放熱用フィンが前記
押出材の全長より短く形成されて、前記貫通孔の両端部
に前記各冷媒通路を連通するタンク部が形成されている
ことを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】前記放熱用フィンは、長手方向の少なくと
も一方側に前記貫通孔内での前記放熱用フィンの位置決
めを行う位置決め部が一体に設けられていることを特徴
とする請求項１に記載したヒートシンク。
【請求項３】請求項１または２に記載したヒートシンク
の製造方法であって、前記放熱用フィンは、前記貫通孔に圧入されていること
を特徴とするヒートシンクの製造方法。
【請求項４】請求項１または２に記載したヒートシンク
の製造方法であって、前記放熱用フィンは、前記貫通孔に挿入された後、ろう
付けまたは溶接等の方法により接合されていることを特
徴とするヒートシンクの製造方法。