WO2018159601A1 - 熱交換部材 - Google Patents

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WO2018159601A1
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WO
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fin
coil body
heat exchange
heat
base plate
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English (en)
French (fr)
Inventor
光太郎 渡邊
喜多　晃一
俊彦 幸
Original Assignee
三菱マテリアル株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/06—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being attachable to the element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchange member including a base portion disposed on the heat source side and a fin portion disposed adjacent to the base portion.
  • a heat exchange member such as a heat sink that radiates heat from a heat source such as a heating element
  • a base plate having high thermal conductivity and a fin portion erected from the base plate The thing provided with these is proposed.
  • the heat exchanging member having this configuration is configured such that heat is transmitted from the base plate on which the heating element is disposed to the fin portion and is radiated to the heat medium passing through the fin portion.
  • the fin portion is a simple protrusion, the contact area with the heat medium is small, and the heat exchange characteristics may be insufficient depending on the application.
  • Patent Document 2 proposes a heat exchange member in which a porous body having communication pores is filled between fin portions erected from a base plate.
  • the heat exchange characteristics are improved by increasing the contact area with the heat medium in the fin portion by the porous body.
  • the flow of the heat medium is hindered by the porous body having the communicating pores, increasing the pressure loss, that is, increasing the load for sending the heat medium, and the energy as a whole is increased. There was a risk of inefficiency.
  • Patent Documents 3 and 4 propose a heat exchange member in which a coil body in which a metal wire is wound is disposed on the surface of a base plate.
  • the heat exchange member having this configuration by making the coil body function as a fin, the surface area is made larger than a simple protrusion, and the opening is made larger than the porous body to reduce the pressure loss. We are trying to improve the efficiency of exchange.
  • the present invention has been made against the background as described above.
  • the contact area between the heat medium and the fin portion is large, the pressure loss of the heat medium in the fin portion is small, and the heat from the heat source is further reduced.
  • An object of the present invention is to provide a heat exchange member that is efficiently transmitted from the base portion to the entire fin portion and has excellent heat exchange characteristics.
  • a heat exchange member includes a base portion disposed on the heat source side, and a fin portion disposed adjacent to the base portion.
  • the fin portion has a plurality of ridges standing from the surface of the base portion, and fin grooves are formed by the plurality of ridges,
  • the fin groove is filled with a coil body in which a metal wire is wound in a coil shape.
  • the fin portion has a structure in which a coil body in which a metal wire is wound in a coil shape is filled in a fin groove formed by a plurality of protrusions.
  • the specific surface area of the part increases, and the contact area between the fin part and the heat medium is ensured.
  • the pore diameter is sufficiently large compared to a general porous body (foam metal, etc.), so that the flow of the heat medium is not greatly hindered, The pressure loss of the heat medium can be suppressed.
  • the coil body since the coil body is filled in the fin groove, the coil body comes into contact with not only the surface of the base part but also the side wall part (projection part) of the fin groove, and heat from the heat source is transmitted from the base part. It can be efficiently transmitted to the entire fin portion. Therefore, it is possible to provide a heat exchange member having excellent pressure loss characteristics and heat exchange characteristics.
  • a void ratio of the entire fin portion including the protruding portion and the coil body is in a range of 40% to 90%.
  • the porosity of the entire fin portion including the protrusion and the coil body is 40% or more, it is possible to reliably prevent an excessive pressure loss of the heat medium.
  • the porosity of the entire fin portion is 90% or less, a contact area with the heat medium is ensured, and excellent heat exchange characteristics can be obtained.
  • the specific surface area of the entire fin portion including the protruding portion and the coil body is in a range of 300 m 2 / m 3 or more and 25000 m 2 / m 3 or less. Preferably it is.
  • the specific surface area of the entire fin portion including the protrusions and the coil body is 300 m 2 / m 3 or more, a contact area with the heat medium is ensured, and excellent heat exchange characteristics are obtained. can get.
  • the specific surface area of the entire fin portion including the protrusion and the coil body is 25000 m 2 / m 3 or less, it is possible to reliably prevent an excessive pressure loss of the heat medium.
  • the contact area between the heat medium and the fin portion is large, the pressure loss of the heat medium in the fin portion is small, and the heat from the heat source is efficiently transmitted from the base portion to the entire fin portion, A heat exchange member having excellent heat exchange characteristics can be provided.
  • the heat exchange member 10 includes a base plate 11 disposed in contact with a heating element (not shown) serving as a heat source, and a fin portion 12 disposed adjacent to the base plate 11. I have.
  • the base plate 11 is made of a metal having good thermal conductivity, for example, copper or a copper alloy, aluminum or an aluminum alloy. In this embodiment, it is made of C1020 (oxygen-free copper).
  • the thickness of the base plate 11 is preferably in the range of 0.5 mm to 30 mm. In the present embodiment, the heating element described above is placed in contact with one surface (the lower surface in FIG. 1) of the base plate 11.
  • the fin portion 12 has a plurality of protrusions 13 erected from the other surface (the upper surface in FIG. 1) of the base plate 11, and the fin grooves 14 are formed by the plurality of protrusions 13. Is formed.
  • the fin groove 14 is filled with a coil body 20 in which a metal wire is wound in a coil shape.
  • the protrusion 13 is made of a metal having good thermal conductivity, such as copper or copper alloy, aluminum or aluminum alloy.
  • the protrusion 13 is the same material as the base plate 11, that is, C1020 ( Oxygen-free copper).
  • the height of the protrusion 13 (depth of the fin groove 14) is preferably in the range of 1 mm to 100 mm.
  • the height of the ridge 13 is more preferably in the range of 2 mm to 35 mm, but is not limited thereto. It is preferable that the space
  • the interval between the plurality of protrusions 13 is more preferably in the range of 1 mm or more and 15 mm or less, but is not limited thereto.
  • the width of the ridge 13 is preferably in the range of 0.3 mm to 10 mm.
  • the width of the protrusion 13 is more preferably in the range of 0.8 mm to 3 mm, but is not limited thereto.
  • the coil body 20 has a structure in which a metal wire is wound in a coil shape, as shown in FIGS. 2A and 2B.
  • the coil body 20 is made of a metal having good thermal conductivity, such as copper or a copper alloy, aluminum or an aluminum alloy.
  • the coil body 20 is made of copper or a copper alloy, and specifically, made of C1020 (oxygen-free copper), like the protruding portion 13.
  • the diameter r of the metal wire constituting the coil body 20 is preferably in the range of 0.1 mm to 3 mm.
  • the diameter r of the metal wire constituting the coil body 20 is more preferably in the range of 0.1 mm or more and 2 mm or less, but is not limited thereto.
  • the winding pitch P of the metal wire wound around the coil body 20 is set within a range of r to 10 ⁇ r with respect to the diameter r of the metal wire.
  • the winding pitch P of the metal wire is preferably set within the range of 3 ⁇ r to 4 ⁇ r with respect to the diameter r of the metal wire, but is not limited thereto.
  • the winding diameter R of the coil body 20 is set within a range of 3 ⁇ r to 1000 ⁇ r. In the present embodiment, the width of the fin groove 14 is substantially the same.
  • the winding diameter R of the coil body 20 is preferably set within a range of 2 ⁇ r to 55 ⁇ r, but is not limited thereto.
  • the coil body 20 filled in the fin groove 14 is arranged such that the length direction of the coil body 20 is along the extending direction of the fin groove 14. That is, it arrange
  • FIG. The coil body 20 is sintered with the other surface of the base plate 11 and the side surface of the protrusion 13 (side wall portion of the fin groove 14).
  • the porosity of the whole fin part 12 including the protrusion part 13 and the coil body 20 is made into the range of 40% or more and 90% or less.
  • the specific surface area of the entire fin portion 12 including the ridge portion 13 and the coil body 20 is in the range of 300 m 2 / m 3 or more and 25000 m 2 / m 3 or less.
  • the plurality of protrusions 13 are erected on the other surface of the base plate 11 to form the fin grooves 14.
  • the fin groove 14 may be formed by forming the ridge 13 by joining a square bar material to the other surface of the base plate 11, or plastically processing the other surface of the base plate 11 to form the ridge 13.
  • the protrusion 13 may be formed by cutting the other surface of the base plate 11. Or formation of the protrusion part 13 by an extrusion process may be sufficient.
  • the coil body 20 is filled into the formed fin groove 14.
  • the coil body 20 having a winding diameter R equivalent to the width of the fin groove 14 and a length equivalent to the length of the fin groove 14, and the length direction of the coil body 20 is the extending direction of the fin groove 14.
  • the fin groove 14 is filled so that the By adjusting the filling amount of the coil body 20 in the coil body filling step S02 and the properties of the coil body 20 to be filled (the winding pitch P, the winding diameter R, the diameter r of the metal wire, etc.) It becomes possible to control the rate and the specific surface area of the entire fin portion 12.
  • the coil body 20 filled in the fin groove 14 is joined to the base plate 11 and the protrusion 13.
  • the coil body 20, the base plate 11, and the protruding portion 13 are joined by sintering.
  • the sintering since all of the base plate 11, the protrusion 13 and the coil body 20 are made of copper or a copper alloy, it is preferable to perform the sintering in a reducing atmosphere, an inert gas atmosphere or a vacuum atmosphere. .
  • the sintering temperature is in the range of 500 ° C. or more and 1050 ° C. or less, and the holding time at the sintering temperature is in the range of 1 min or more and 300 min or less.
  • the atmosphere in the bonding step S03 may be a reducing gas such as hydrogen gas, RX gas, ammonia decomposition gas, nitrogen-hydrogen mixed gas, argon-hydrogen mixed gas, or a non-reactive gas such as nitrogen gas or argon gas.
  • An active gas may be used.
  • the heat exchange member 10 which is this embodiment is manufactured by the above processes.
  • a heating element is disposed in contact with one surface of the base plate 11, and a heat medium is caused to flow with respect to the fin portion 12, whereby heat of the heating element causes the base plate 11 and the fin portion 12 to flow. The heat is radiated to the heat medium.
  • the fin groove 14 is formed by the plurality of protrusions 13, and a metal wire is wound in a coil shape inside the fin groove 14. Since the coil body 20 is filled, the surface area of the fin portion 12 is remarkably increased, the contact area between the fin portion 12 and the heat medium is ensured, and the base plate 11 against the heat medium passing through the fin portion 12 is secured. Heat can be efficiently radiated from the surface, the side wall of the fin groove 14 (the protruding portion 13), and the coil body 20.
  • the coil body 20 is formed with many gaps when viewed from the side surface side and the end surface side, so that the flow of the heat medium passing through the fin grooves 14 is not greatly hindered, The pressure loss of the medium can be suppressed.
  • the fin groove 14 is filled so that the length direction of the coil body 20 is along the extending direction of the fin groove 14, the heat that the coil body 20 passes through the fin groove 14. It arrange
  • the coil body 20 Since the coil body 20 is filled in the fin groove 14, the coil body 20 comes into contact with not only the surface of the base plate 11 but also the side wall portion (projecting portion 13) of the fin groove 14, and heat from the heating element. Can be efficiently transmitted from the base plate 11 to the entire fin portion 12. In particular, in the present embodiment, since the coil body 20, the base plate 11 and the protrusion 13 are firmly coupled by sintering, heat from the heating element is more efficiently transferred from the base plate 11 to the entire fin portion 12. Can be made.
  • the amount of heat transfer from the base plate 11 to the entire fin portion 12 is increased, the contact area with the heat medium is ensured in the fin portion 12, and the heat Since the pressure loss of the medium is kept low, the heat of the heating element can be efficiently radiated to the heat medium via the base plate 11 and the fin portion 12, and the heat exchange member 10 having excellent heat exchange characteristics can be obtained. Can be provided.
  • the porosity of the entire fin portion 12 including the fin groove 14 and the coil body 20 is 40% or more, it is possible to reliably prevent an excessive pressure loss of the heat medium. be able to.
  • the porosity of the entire fin portion 12 is 90% or less, a contact area with the heat medium is ensured, and excellent heat exchange characteristics are obtained.
  • the upper limit of the porosity of the entire fin portion 12 is preferably 90%.
  • the lower limit of the porosity of the entire fin portion 12 is preferably 50% or more and 88% or less.
  • the specific surface area of the entire fin portion 12 including the fin groove 14 and the coil body 20 is set to 300 m 2 / m 3 or more, so that a contact area with the heat medium is ensured. And excellent heat exchange characteristics can be obtained.
  • the specific surface area of the entire fin portion 12 is 25000 m 2 / m 3 or less, it is possible to reliably prevent an excessive pressure loss of the heat medium.
  • the upper limit of the specific surface area of the entire fin portion 12 is preferably 25000 m 2 / m 3 or less.
  • the lower limit of the specific surface area of the entire fin portion 12 it is preferable to set the lower limit of the specific surface area of the entire fin portion 12 to 300 m 2 / m 3 or more.
  • the specific surface area of the fin portion 12 is preferably 500 m 2 / m 3 or more and 20000 m 2 / m 3 or less.
  • the base plate, the protrusions, and the coil body are described as being configured with copper or a copper alloy, but are not limited thereto, and are configured with other metals, aluminum, or an aluminum alloy. It may be a thing.
  • the base plate, the protrusions, and the coil body may be made of different metals.
  • the arrangement of the coil body 20 filled in the fin groove 14 is not limited to that shown in FIG. 1.
  • adjacent coil bodies 20 may overlap each other.
  • the winding diameter R of the coil body 20 is substantially the same as the depth of the fin groove 14 (height of the protrusion 13), and the length direction of the coil body 20 is the width direction of the fin groove 14. You may fill so that it may face.
  • the winding diameter R of the coil body 20 is smaller than the depth of the fin groove 14 (height of the protrusion 13), and a plurality of the coil bodies 20 are laminated, and The coil body 20 may be filled so that the length direction of the coil body 20 faces the width direction of the fin groove 14. At this time, adjacent coil bodies 20 may overlap each other.
  • the coil body 20 may be filled such that the winding diameter R of the coil body 20 is substantially the same as the width of the fin groove 14 and the length direction of the coil body 20 faces the height direction of the fin groove 14. .
  • the winding diameter R of the coil body 20 is smaller than the width of the fin groove 14, so that a plurality of the coil bodies 20 are stacked, and the length direction of the coil body 20 is the fin groove 14. You may fill so that it may face a height direction. At this time, adjacent coil bodies 20 may overlap each other.
  • the coil body 20 may be filled non-oriented (randomly) in the fin groove 14. At this time, adjacent coil bodies 20 may overlap each other.
  • a plate-like base plate has been described as an example of the base portion disposed on the heat source side of the heating element.
  • the present invention is not limited to this, and the shape of the base portion is not limited.
  • the protruding portion erected on the base plate has a straight plate shape, but may be a wavy plate, and there is no particular limitation on this shape.
  • the coil body having a substantially cylindrical shape has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and the coil body may have a polygonal cross section, and the winding diameter R is long.
  • the coil body may be configured to change in the vertical direction.
  • the base plate 11 (main body portion) and the coil body 20 are described as being bonded by sintering, but the present invention is not limited to this, and a brazing material or the like may be used for bonding.
  • the shapes of the coil bodies used need not all be the same, and a plurality of shapes may be used as long as a predetermined condition is satisfied in various forms defined in this patent.
  • Example 1 A base plate (45 mm ⁇ 45 mm ⁇ 3 mmt) made of oxygen-free copper was prepared. Five protrusions having a width of 0.8 mm and a height of 10.25 mm were erected in parallel at an interval of 10.25 mm on the surface of the base plate to form fin grooves having a width of 10.25 mm and a depth of 10.25 mm. . The coil body shown in Table 1 was filled in the fin groove. The protrusion and the coil body were made of oxygen-free copper. Then, as shown below, sintering was performed in a reducing atmosphere (hydrogen gas atmosphere) at 900 ° C. for 60 minutes with the coil body filled in the fin groove.
  • a reducing atmosphere hydrogen gas atmosphere
  • the fin body was filled with the coil body so that the length direction of the coil body was along the extending direction of the fin groove.
  • the fin groove was not provided, and only the coil body was arranged on the surface of the base plate in the arrangement shown in FIG. 1 or FIG.
  • the coil body was filled non-oriented (randomly) into the fin groove.
  • the fin groove was not provided, and only the coil body was arranged on the surface of the base plate in the arrangement as shown in FIG.
  • Comparative Example 41 the coil body was not filled in the fin groove.
  • Example 2 A base plate (45 mm ⁇ 45 mm ⁇ 3 mmt) made of 2N aluminum having a purity of 99% by mass or more was prepared. Five protrusions having a width of 0.8 mm and a height of 10.25 mm were erected in parallel on the surface of the base plate at intervals of 10.25 mm to form fin grooves having a width of 10.25 mm and a depth of 10.25 mm. The coil body shown in Table 2 was filled in the fin groove. The protrusion and the coil body were made of 2N aluminum having a purity of 99% by mass or more. Then, as shown below, sintering was performed at 650 ° C. for 60 minutes in an inert gas atmosphere (Ar gas atmosphere) in a state where the coil bodies were filled in the fin grooves. In Comparative Example 41, the coil body was not filled in the fin groove.
  • Ar gas atmosphere inert gas atmosphere
  • the coil body was filled into the fin groove so that the length direction of the coil body was directed to the height direction of the fin groove.
  • the fin groove was not provided, and only the coil body was arranged on the surface of the base plate in the arrangement as shown in FIG. 7 or FIG.
  • the coil body was filled non-oriented (randomly) into the fin groove.
  • the fin groove was not provided, and only the coil body was arranged on the surface of the base plate in the arrangement as shown in FIG.
  • the coil body was not filled in the fin groove.
  • the porosity, specific surface area, pressure loss, and heat exchange characteristics of the heat exchange member obtained as described above were evaluated as follows. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.
  • the specific surface area of the entire fin part was measured using a krypton test gas with a BET specific surface area measuring device (Tristar II 3020 series manufactured by Shimadzu Corporation).
  • the bottom part (surface of a base plate) of the fin groove formed by the protrusion part also becomes a part of the specific surface area of the whole fin part.
  • the above-described heat exchange member is fitted into a cooling performance measuring apparatus in which a heat medium (air) flows in one direction, and air at 30 ° C. is flowed at 100 L / min (constant) to the fin portion, The outlet differential pressure was measured.
  • Heat exchange characteristics Using a cooling performance measuring device in which the heat medium (air) flows in one direction, a heat radiating element, a heat generating element, and a heat insulating material are laminated on one surface of the base plate of the heat exchange member, and a heat generating element is formed by a holding jig. Was pressure-bonded with a torque of 50 cm ⁇ N.
  • the cooling performance measuring device and the heating element are placed in a constant temperature bath of 30 ° C., a heating medium (air) of 30 ° C. is flowed through the fins at a rate of 100 L / min (constant), and the heating element is heated for 5 minutes with a power of 10 W.
  • the temperature difference between the heating elements before the heat generation and after 5 minutes from the heat generation was measured. The smaller this temperature difference, the better the heat exchange characteristics of the heat exchange characteristics.
  • Comparative Example 41 and Comparative Example 91 in which the fin groove was not filled with the coil body, the temperature difference of the heating elements was large, and the heat exchange characteristics were insufficient. It is estimated that the contact area between the heat medium and the fin portion was small. Also in Comparative Examples 1, 2, 11, 12, 21, 22, 31, 32, 51, 52, 61, 62, 71, 72, 81, 82 in which only the coil body is disposed on the base plate without providing the fin groove. The temperature difference between the heating elements was large, and the heat exchange characteristics were insufficient. It is estimated that the contact area between the base plate and the fin portion was small.
  • the pressure loss of the heat medium was small and the heat exchange characteristics were excellent.
  • Invention Example 2 in which the porosity of the entire fin portion is in the range of 40% to 90% and the specific surface area of the entire fin portion is in the range of 300 m 2 / m 3 to 25000 m 2 / m 3. -6,12-16,22-26,32-36,38,53-56,62-66,72-76,82-86 were further excellent in heat exchange characteristics.
  • the contact area between the heat medium and the fin part is large, the pressure loss of the heat medium in the fin part is small, and the heat from the heat source is transferred from the main body part to the fin part. It was confirmed that it is possible to provide a heat exchange member having excellent heat exchange characteristics by being efficiently transmitted.
  • the contact area between the heat medium and the fin portion is large, the pressure loss of the heat medium in the fin portion is small, and the heat from the heat source is efficiently transmitted from the base portion to the entire fin portion, A heat exchange member having excellent heat exchange characteristics can be provided.
  • Heat exchange member 11 Base plate (main part) 12 Fin part 13 Projection part 14 Fin groove 20 Coil body

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Abstract

本発明の熱交換部材は、熱源側に配置されるベース部と、このベース部に隣接配置されたフィン部と、を備え、フィン部は、ベース部の表面から立設された複数の突条部を有し、複数の突条部によってフィン溝が形成されており、フィン溝内に、金属線材をコイル状に巻いたコイル体が充填されている。

Description

熱交換部材
　本発明は、熱源側に配置されるベース部と、このベース部に隣接配置されたフィン部と、を備えた熱交換部材に関する。
　本願は、２０１７年２月２８日に、日本に出願された特願２０１７－０３７４５１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来、発熱体等の熱源からの熱を放熱するヒートシンク等の熱交換部材として、例えば特許文献１に記載されているように、熱伝導性の高いベースプレートと、このベースプレートから立設されたフィン部と、を備えたものが提案されている。この構成の熱交換部材においては、発熱体が配設されたベースプレートからフィン部へと熱が伝達され、フィン部を通過する熱媒へ放熱されるように構成されている。
　特許文献１に記載された熱交換部材においては、フィン部が単なる突起部とされているので、熱媒との接触面積が小さく、用途によっては熱交換特性が不十分となるおそれがあった。
　そこで、例えば特許文献２には、ベースプレートから立設されたフィン部の間に、連通細孔を有する多孔質体を充填した熱交換部材が提案されている。この構成の熱交換部材においては、多孔質体によってフィン部における熱媒との接触面積を増加させることにより、熱交換特性の向上を図っている。
　しかしながら、特許文献２に記載された熱交換部材においては、連通細孔を有する多孔質体によって熱媒の流動が妨げられて圧力損失の増大、すなわち熱媒を送る負荷が増大し、全体としてエネルギー効率が悪くなるおそれがあった。
　そこで、特許文献３，４には、ベースプレートの表面に、金属線材を巻いたコイル体を配設した熱交換部材が提案されている。この構成の熱交換部材においては、コイル体をフィンとして機能させることにより、単なる突起部よりも表面積を大きくするとともに、多孔質体よりも開口部を大きくして圧力損失を小さくすることにより、熱交換の高効率化を図っている。
特開平０６－２４４３２７号公報 特開２０１２－００９４８２号公報 特開２００４－３１１７１１号公報 特開平０６－２７５７４６号公報
　特許文献３，４に記載された熱交換部材においては、フィンとして機能するコイル体は、ベースプレートの表面のみと接触している。このため、ベースプレートとフィン部（コイル体）との間の熱抵抗は高く、熱源からの熱をベースプレート側からフィン部（コイル体）側へと十分に伝達することができず、熱交換特性が向上しないおそれがあった。
　本発明は、以上のような事情を背景としてなされたものであって、熱媒とフィン部との接触面積が大きく、かつ、フィン部における熱媒の圧力損失が小さく、さらに熱源からの熱がベース部からフィン部全体へと効率良く伝達され、熱交換特性に優れた熱交換部材を提供することを目的としている。
　このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明の一態様である熱交換部材は、熱源側に配置されるベース部と、このベース部に隣接配置されたフィン部と、を備えた熱交換部材であって、前記フィン部は、前記ベース部の表面から立設された複数の突条部を有し、前記複数の突条部によってフィン溝が形成されており、前記フィン溝内に、金属線材をコイル状に巻いたコイル体が充填されていることを特徴としている。
　この構成の熱交換部材によれば、フィン部が、複数の突条部によって形成されたフィン溝内に、金属線材をコイル状に巻いたコイル体が充填された構造とされているので、フィン部の比表面積が大きくなり、フィン部と熱媒との接触面積が確保される。また、金属線材をコイル状に巻いたコイル体を用いているので、一般的な多孔質体（発泡金属など）と比較し十分開孔径が大きいことから、熱媒の流動が大きく妨げられず、熱媒の圧力損失を抑えることができる。さらに、フィン溝内にコイル体が充填されているので、コイル体がベース部の表面のみでなくフィン溝の側壁部（突条部）と接触することになり、熱源からの熱をベース部からフィン部全体へと効率良く伝達させることができる。よって、圧力損失特性及び熱交換特性に優れた熱交換部材を提供することが可能となる。
　本発明の一態様である熱交換部材においては、前記突条部及び前記コイル体を含めた前記フィン部全体の空隙率が４０％以上９０％以下の範囲内とされていることが好ましい。
　この場合、前記突条部及び前記コイル体を含めた前記フィン部全体の空隙率が４０％以上とされているので、熱媒の圧力損失の過大を確実に防ぐことができる。
　一方、前記フィン部全体の空隙率が９０％以下とされているので、熱媒との接触面積が確保され、優れた熱交換特性は得られる。
　本発明の一態様である熱交換部材においては、前記突条部及び前記コイル体を含めた前記フィン部全体の比表面積が３００ｍ２／ｍ３以上２５０００ｍ２／ｍ３以下の範囲内とされていることが好ましい。
　この場合、前記突条部及び前記コイル体を含めた前記フィン部全体の比表面積が３００ｍ２／ｍ３以上とされているので、熱媒との接触面積が確保され、優れた熱交換特性が得られる。
　一方、前記突条部及び前記コイル体を含めた前記フィン部全体の比表面積が２５０００ｍ２／ｍ３以下とされているので、熱媒の圧力損失の過大を確実に防ぐことができる。
　本発明によれば、熱媒とフィン部との接触面積が大きく、かつ、フィン部における熱媒の圧力損失が小さく、さらに熱源からの熱がベース部からフィン部全体へと効率良く伝達され、熱交換特性に優れた熱交換部材を提供することができる。
本発明の一実施形態である熱交換部材の説明図である。 図１に示す熱交換部材で用いられるコイル体の側面図である。 図１に示す熱交換部材で用いられるコイル体の正面図である。 図１に示す熱交換部材の製造方法のフロー図である。 本発明の他の実施形態である熱交換部材の説明図である。 本発明の他の実施形態である熱交換部材の説明図である。 本発明の他の実施形態である熱交換部材の説明図である。 本発明の他の実施形態である熱交換部材の説明図である。 本発明の他の実施形態である熱交換部材の説明図である。 本発明の他の実施形態である熱交換部材の説明図である。
　以下に、本発明の実施形態である熱交換部材について、添付した図面を参照して説明する。
　本実施形態である熱交換部材１０は、図１に示すように、熱源となる発熱体（図示なし）に接触配置されるベースプレート１１と、このベースプレート１１に隣接配置されたフィン部１２と、を備えている。
　ベースプレート１１は、熱伝導性が良好な金属、例えば銅又は銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成されている。本実施形態では、Ｃ１０２０（無酸素銅）ので構成されている。このベースプレート１１の厚さは０．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。
　本実施形態では、このベースプレート１１の一方の面（図１において下面）に、上述した発熱体が接触配置される。
　フィン部１２は、図１に示すように、ベースプレート１１の他方の面（図１において上面）から立設された複数の突条部１３を有し、これら複数の突条部１３によってフィン溝１４が形成されている。そして、このフィン溝１４の内部に、金属線材をコイル状に巻いたコイル体２０が充填されている。
　突条部１３は、熱伝導性が良好な金属、例えば銅又は銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成されており、本実施形態では、突条部１３は、ベースプレート１１と同じ材質、すなわちＣ１０２０（無酸素銅）ので構成されている。
　突条部１３の高さ（フィン溝１４の深さ）は、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。突条部１３の高さは、２ｍｍ以上３５ｍｍ以下の範囲内であることがより好ましいが、これに限定されることはない。
　複数の突条部１３同士の間隔（フィン溝１４の幅）は、０．３ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。複数の突条部１３同士の間隔は、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲内であることがより好ましいが、これに限定されることはない。
　突条部１３の幅は、０．３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。突条部１３の幅は、０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲内であることがより好ましいが、これに限定されることはない。
　コイル体２０は、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、金属線材がコイル状に巻かれた構造とされている。このコイル体２０は、熱伝導性が良好な金属、例えば銅又は銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成されている。
　本実施形態では、コイル体２０は、突条部１３と同様に、銅又は銅合金で構成されており、具体的には、Ｃ１０２０（無酸素銅）ので構成されている。
　コイル体２０を構成する金属線材の直径ｒは、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲内とすることが好ましい。コイル体２０を構成する金属線材の直径ｒは、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲内とすることがより好ましいが、これに限定されることはない。
　直径ｒとは、各線材の断面積Ａを元に算出される値であり、断面形状に関わらず真円であると仮定し、以下の式により定義される。
　ｒ＝（Ａ／π）１／２×２
　コイル体２０において巻かれた金属線材の巻きピッチＰは、金属線材の直径ｒに対してｒ以上１０×ｒ以下の範囲内に設定されている。金属線材の巻きピッチＰは、金属線材の直径ｒに対して３×ｒ以上４×ｒ以下の範囲内に設定されることが好ましいが、これに限定されることはない。
　コイル体２０の巻き径Ｒは３×ｒ以上１０００×ｒ以下の範囲内に設定されている。本実施形態では、フィン溝１４の幅と略同一とされている。コイル体２０の巻き径Ｒは、２×ｒ以上５５×ｒ以下の範囲内に設定されることが好ましいが、これに限定されることはない。
　フィン溝１４内に充填されたコイル体２０は、図１に示すように、コイル体２０の長さ方向が、フィン溝１４の延在方向に沿うように配置されている。すなわち、コイル体２０の周面がベースプレート１１の他方の面及び突条部１３の側面（フィン溝１４の側壁部）を向くように配置されている。
　コイル体２０は、ベースプレート１１の他方の面及び突条部１３の側面（フィン溝１４の側壁部）と焼結されている。
　上述のように構成されたフィン部１２においては、突条部１３及びコイル体２０を含めたフィン部１２全体の空隙率が４０％以上９０％以下の範囲内とされている。
　突条部１３及びコイル体２０を含めたフィン部１２全体の比表面積が３００ｍ２／ｍ３以上２５０００ｍ２／ｍ３以下の範囲内とされている。
　以下に、上述の構成とされた本実施形態である熱交換部材１０の製造方法について、図３のフロー図を参照して説明する。
（フィン溝形成工程Ｓ０１）
　まず、ベースプレート１１の他方の面に複数の突条部１３を立設してフィン溝１４を形成する。フィン溝１４の形成は、ベースプレート１１の他方の面に角棒材を接合することによって突条部１３を形成してもよいし、ベースプレート１１の他方の面を塑性加工して突条部１３を形成してもよいし、ベースプレート１１の他方の面を切削加工して突条部１３を形成してもよい。あるいは押出し加工による突条部１３の形成でもよい。
（コイル体充填工程Ｓ０２）
　次いで、形成されたフィン溝１４の内部にコイル体２０を充填する。本実施形態では、フィン溝１４の幅と同等の巻き径Ｒと、フィン溝１４の長さと同等の長さを有するコイル体２０を、コイル体２０の長さ方向がフィン溝１４の延在方向に沿うように、フィン溝１４内に充填する。
　コイル体充填工程Ｓ０２におけるコイル体２０の充填量、及び、充填するコイル体２０の性状（巻きピッチＰ、巻き径Ｒ、金属線材の直径ｒ等）を調整することにより、フィン部１２全体の空隙率、及び、フィン部１２全体の比表面積を制御することが可能となる。
（接合工程Ｓ０３）
　次いで、フィン溝１４内に充填したコイル体２０とベースプレート１１及び突条部１３とを接合する。本実施形態では、焼結によって、コイル体２０とベースプレート１１及び突条部１３とを接合している。
　本実施形態では、ベースプレート１１、突条部１３及びコイル体２０がいずれも銅又は銅合金で構成されていることから、還元雰囲気、不活性ガス雰囲気又は真空雰囲気において焼結を実施することが好ましい。
　接合工程Ｓ０３の条件に特に限定はないが、焼結温度を５００℃以上１０５０℃以下の範囲内、焼結温度での保持時間を１ｍｉｎ以上３００ｍｉｎ以下の範囲内とすることが好ましい。また、接合工程Ｓ０３における雰囲気は、水素ガス、ＲＸガス、アンモニア分解ガス、窒素－水素混合ガス、アルゴン－水素混合ガス等の還元性ガスを用いてもよいし、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスを用いてもよい。さらに、１００Ｐａ以下の真空雰囲気としてもよい。
　以上のような工程により、本実施形態である熱交換部材１０が製造される。
　この熱交換部材１０においては、ベースプレート１１の一方の面に発熱体が接触配置されるとともに、フィン部１２に対して熱媒を流動させることにより、発熱体の熱がベースプレート１１及びフィン部１２を介して熱媒へ放熱される。
　以上のような構成とされた本実施形態である熱交換部材１０によれば、複数の突条部１３によってフィン溝１４が形成され、このフィン溝１４の内部に、金属線材をコイル状に巻いたコイル体２０が充填されているので、フィン部１２の表面積が飛躍的に大きくなり、フィン部１２と熱媒との接触面積が確保され、フィン部１２を通過する熱媒に対してベースプレート１１表面及びフィン溝１４の側壁（突条部１３）、コイル体２０から熱を効率良く放熱することができる。
　コイル体２０は、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、側面側及び端面側から見て空隙が多く形成されているので、フィン溝１４内を通過する熱媒の流動が大きく妨げられず、熱媒の圧力損失を抑えることができる。
　特に、本実施形態では、コイル体２０の長さ方向がフィン溝１４の延在方向に沿うように、フィン溝１４内に充填されているので、コイル体２０がフィン溝１４内を通過する熱媒の流動方向に対して大きく開口するように配置されており、熱媒の圧力損失を抑えることができる。
　フィン溝１４内にコイル体２０が充填されているので、コイル体２０がベースプレート１１の表面のみでなくフィン溝１４の側壁部（突条部１３）とも接触することになり、発熱体からの熱をベースプレート１１からフィン部１２全体へと効率良く伝達させることができる。特に、本実施形態では、コイル体２０とベースプレート１１及び突条部１３とが焼結によって強固に結合されているので、発熱体からの熱をベースプレート１１からフィン部１２全体へとさらに効率良く伝達させることができる。
　以上のように、本実施形態である熱交換部材１０においては、ベースプレート１１からフィン部１２全体への伝熱量が増大するとともに、フィン部１２において熱媒との接触面積が確保され、かつ、熱媒の圧力損失が低く抑えられているので、発熱体の熱をベースプレート１１及びフィン部１２を介して熱媒へと効率良く放熱することが可能となり、熱交換特性に優れた熱交換部材１０を提供することができる。
　本実施形態である熱交換部材１０においては、フィン溝１４及びコイル体２０を含めたフィン部１２全体の空隙率が４０％以上とされているので、熱媒の圧力損失の過大を確実に防ぐことができる。一方、フィン部１２全体の空隙率が９０％以下とされているので、熱媒との接触面積が確保され、優れた熱交換特性が得られる。
　熱媒の圧力損失をさらに小さくするためには、フィン部１２全体の空隙率の上限を９０％とすることが好ましい。一方、熱媒との接触面積をさらに確保するためには、フィン部１２全体の空隙率の下限を４０％とすることが好ましい。
　特に優れた熱交換特性及び圧力損失特性を確保するためには、フィン部１２の空隙率は５０％以上８８％以下であることが好ましい。
　本実施形態である熱交換部材１０においては、フィン溝１４及びコイル体２０を含めたフィン部１２全体の比表面積が３００ｍ２／ｍ３以上とされているので、熱媒との接触面積が確保され、優れた熱交換特性が得られる。一方、フィン部１２全体の比表面積が２５０００ｍ２／ｍ３以下とされているので、熱媒の圧力損失の過大を確実に防ぐことができる。
　熱媒との接触面積をさらに確保するためには、フィン部１２全体の比表面積の上限を２５０００ｍ２／ｍ３以下とすることが好ましい。一方、熱媒の圧力損失をさらに小さくするためには、フィン部１２全体の比表面積の下限を３００ｍ２／ｍ３以上とすることが好ましい。
　特に優れた熱交換特性及び圧力損失特性を確保するためには、フィン部１２の比表面積は５００ｍ２／ｍ３以上２００００ｍ２／ｍ３以下であることが好ましい。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　例えば、本実施形態では、ベースプレート、突条部、コイル体を銅又は銅合金で構成したもので説明したが、これに限定されることはなく、その他の金属、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成されたものであってもよい。また、ベースプレート、突条部、コイル体が異なる金属で構成されていてもよい。
　フィン溝１４内へ充填したコイル体２０の配置は、図１に示すものに限定されることはなく、例えば、図４に示すように、巻き径Ｒがフィン溝１４の幅よりも小径のコイル体２０を複数積層するように、かつ、コイル体２０の長さ方向がフィン溝１４の延在方向を向くように、充填してもよい。このとき、隣接するコイル体２０同士が重なり合っていてもよい。
　図５に示すように、コイル体２０の巻き径Ｒがフィン溝１４の深さ（突条部１３の高さ）と略同一とされ、コイル体２０の長さ方向がフィン溝１４の幅方向を向くように充填してもよい。
　或いは、図６に示すように、コイル体２０の巻き径Ｒがフィン溝１４の深さ（突条部１３の高さ）より小径とされ、このコイル体２０を複数積層するように、かつ、コイル体２０の長さ方向がフィン溝１４の幅方向を向くように、充填してもよい。このとき、隣接するコイル体２０同士が重なり合っていてもよい。
　図７に示すように、コイル体２０の巻き径Ｒがフィン溝１４の幅と略同一とされ、コイル体２０の長さ方向がフィン溝１４の高さ方向を向くように充填してもよい。
　図８に示すように、コイル体２０の巻き径Ｒがフィン溝１４の幅より小径とされ、このコイル体２０が複数積層するように、かつ、コイル体２０の長さ方向がフィン溝１４の高さ方向を向くように充填してもよい。このとき、隣接するコイル体２０同士が重なり合っていてもよい。
　図９に示すように、フィン溝１４の内部にコイル体２０を無配向（ランダム）に充填したものであってもよい。このとき、隣接するコイル体２０同士が重なり合っていてもよい。
　図５、図６、図７、図８に示す熱交換部材１０においては、コイル体２０の側面がフィン溝１４を通過する熱媒の通過方向に対して対向するため、コイル体２０の巻きピッチＰを調整することによって、熱媒の圧力損失を小さく抑えることが好ましい。
　本実施形態では、発熱体の熱源側に配置されるベース部として板状のベースプレートを例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、ベース部の形状等に限定はない。また、発熱体やフィン部の配置についても特に限定はない。
　本実施形態では、ベースプレートに立設された突条部はストレートな板状であったが、波打った板でもよく、この形状についても特に限定はない。
　本実施形態では、概略円筒状をなすコイル体を例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、断面が多角形状をなすコイル体であってもよいし、巻き径Ｒが長さ方向で変化するように構成されたコイル体であってもよい。
　本実施形態では、ベースプレート１１（本体部）とコイル体２０とを焼結によって結合するものとして説明したが、これに限定されることはなく、ろう材等を用いて接合してもよい。
　加えて用いられるコイル体の形状はすべて同一である必要もなく、本特許で規定される様々な形態において所定の条件を満たす限りにおいて、複数の形状のものを使用してもよい。
　以下に、本発明の効果を確認すべく行った確認実験の結果について説明する。
（実施例１）
　無酸素銅からなるベースプレート（４５ｍｍ×４５ｍｍ×３ｍｍｔ）を準備した。このベースプレートの表面に、幅０．８ｍｍ及び高さ１０．２５ｍｍの５つの突条部を１０．２５ｍｍ間隔で平行に立設し、幅１０．２５ｍｍ及び深さ１０．２５ｍｍのフィン溝を形成した。このフィン溝内に、表１に示すコイル体を充填した。突条部及びコイル体は、無酸素銅で構成した。
　そして、以下に示すように、フィン溝内にコイル体を充填した状態で、還元雰囲気（水素ガス雰囲気）で、９００℃で６０ｍｉｎの条件で焼結を行った。
　本発明例１～７においては、図１又は図４に示すように、コイル体の長さ方向がフィン溝の延在方向に沿うように、フィン溝内にコイル体を充填した。
　比較例１、２においては、フィン溝を設けず、コイル体のみを図１又は図４に示すような配置でベースプレートの表面に配設した。
　本発明例１１～１７においては、図５又は図６に示すように、コイル体の長さ方向がフィン溝の幅方向を向くように、フィン溝内にコイル体を充填した。
　比較例１１、１２においては、フィン溝を設けず、コイル体のみを図５又は図６に示すような配置でベースプレートの表面に配設した。
　本発明例２１～２７においては、図７又は図８に示すように、コイル体の長さ方向がフィン溝の高さ方向を向くように、フィン溝内にコイル体を充填した。
　比較例２１、２２においては、フィン溝を設けず、コイル体のみを図７又は図８に示すような配置でベースプレートの表面に配設した。
　本発明例３１～３９においては、図９に示すように、フィン溝内へ無配向（ランダム）にコイル体を充填した。
　比較例３１、３２においては、フィン溝を設けず、コイル体のみを図９に示すような配置でベースプレートの表面に配設した。
　比較例４１においては、フィン溝内にコイル体を充填しなかった。
（実施例２）
　純度が９９質量％以上の２Ｎアルミニウムからなるベースプレート（４５ｍｍ×４５ｍｍ×３ｍｍｔ）を準備した。このベースプレートの表面に幅０．８ｍｍ及び高さ１０．２５ｍｍの５つの突条部を１０．２５ｍｍ間隔で平行に立設し、幅１０．２５ｍｍ及び深さ１０．２５ｍｍのフィン溝を形成した。このフィン溝内に、表２に示すコイル体を充填した。なお、突条部及びコイル体は、純度が９９質量％以上の２Ｎアルミニウムで構成した。
　そして、以下に示すように、フィン溝内にコイル体を充填した状態で、不活性ガス雰囲気（Ａｒガス雰囲気）で、６５０℃で６０ｍｉｎの条件で焼結を行った。
　比較例４１においては、フィン溝内にコイル体を充填しなかった。
　本発明例５１～５７においては、図１又は図４に示すように、コイル体の長さ方向がフィン溝の延在方向に沿うように、フィン溝内にコイル体を充填した。
　比較例５１、５２においては、フィン溝を設けず、コイル体のみを図１又は図４に示すような配置でベースプレートの表面に配設した。
　本発明例６１～６７においては、図５又は図６に示すように、コイル体の長さ方向がフィン溝の幅方向を向くように、フィン溝内にコイル体を充填した。
　比較例６１、６２においては、フィン溝を設けず、コイル体のみを図５又は図６に示すような配置でベースプレートの表面に配設した。
　本発明例７１～７７においては、図７又は図８に示すように、コイル体の長さ方向がフィン溝の高さ方向を向くように、フィン溝内にコイル体を充填した。
　比較例７１、７２においては、フィン溝を設けず、コイル体のみを図７又は図８に示すような配置でベースプレートの表面に配設した。
　本発明例８１～８９においては、図９に示すように、フィン溝内へ無配向（ランダム）にコイル体を充填した。
　比較例８１、８２においては、フィン溝を設けず、コイル体のみを図９に示すような配置でベースプレートの表面に配設した。
　比較例９１においては、フィン溝内にコイル体を充填しなかった。
　上述のようにして得られた熱交換部材について、空隙率、比表面積、圧力損失、熱交換特性について、下のように評価した。評価結果を表１、表２に示す。
（空隙率）
　空隙率εは以下の式で求める。
　ε＝｛１－（Ｖｐ＋Ｖｃ）／Ｖ｝×１００（％）
　Ｖｐはベースプレートに立設された突条部の体積、Ｖｃは全コイルの体積（＝コイル全質量／金属密度）、Ｖは金属部分及び空間部分を含めたフィン全体の体積である。
（比表面積）
　ＢＥＴ法比表面積測定装置（株式会社島津製作所製トライスターＩＩ３０２０シリーズ）により、試験ガスとしてクリプトンを用いて、フィン部全体の比表面積を測定した。なお、突条部によって形成されたフィン溝の底部（ベースプレートの表面）もフィン部全体の比表面積の一部となる。
（圧力損失）
　一方向に向けて熱媒（空気）が流れる冷却性能測定装置に、上述の熱交換部材を嵌め込み、フィン部に対して３０℃の空気を１００Ｌ／ｍｉｎ（一定）で流し、空気の入側と出側の差圧を測定した。
（熱交換特性）
　一方向に向けて熱媒（空気）が流れる冷却性能測定装置を用いて、熱交換部材のベースプレートの一方の面に、シリコーン放熱シート、発熱素子、断熱材を積層し、押さえ治具により発熱素子を５０ｃｍ・Ｎのトルクで圧着した。
　冷却性能測定装置及び発熱素子を３０℃の恒温槽内に装入し、フィン部に３０℃の熱媒（空気）を１００Ｌ／ｍｉｎ（一定）で流し、１０Ｗの電力で発熱素子を５分間発熱させ、発熱前と発熱から５ｍｉｎ経過後の発熱素子の温度差を測定した。この温度差が小さいほど熱交換特性に優れた熱交換部材となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　フィン溝にコイル体を充填しなかった比較例４１及び比較例９１においては、発熱素子の温度差が大きく、熱交換特性が不十分であった。熱媒とフィン部との接触面積が小さかったためと推測される。
　フィン溝を設けずにベースプレートにコイル体のみを配設した比較例１，２，１１，１２，２１，２２，３１，３２，５１，５２，６１，６２，７１，７２，８１、８２においても、発熱素子の温度差が大きく、熱交換特性が不十分であった。ベースプレートとフィン部との接触面積が小さかったためと推測される。
　これに対して、本発明例においては、熱媒の圧力損失も小さく、熱交換特性にも優れていた。特に、フィン部全体の空隙率が４０％以上９０％以下の範囲内、および、フィン部全体の比表面積が３００ｍ２／ｍ３以上２５０００ｍ２／ｍ３以下の範囲内とされた本発明例２－６，１２－１６，２２－２６，３２－３６，３８，５３－５６，６２－６６，７２－７６，８２－８６は、熱交換特性がさらに優れていた。
　以上のことから、本発明例によれば、熱媒とフィン部との接触面積が大きく、かつ、フィン部における熱媒の圧力損失が小さく、さらに熱源からの熱が本体部からフィン部へと効率良く伝達されることにより、熱交換特性に優れた熱交換部材を提供可能であることが確認された。
　本発明によれば、熱媒とフィン部との接触面積が大きく、かつ、フィン部における熱媒の圧力損失が小さく、さらに熱源からの熱がベース部からフィン部全体へと効率良く伝達され、熱交換特性に優れた熱交換部材を提供することができる。
　１０　　熱交換部材
　１１　　ベースプレート（本体部）
　１２　　フィン部
　１３　　突条部
　１４　　フィン溝
　２０　　コイル体

Claims (3)

  1. 　熱源側に配置されるベース部と、前記ベース部に隣接配置されたフィン部と、を備えた熱交換部材であって、
    　前記フィン部は、前記ベース部の表面から立設された複数の突条部を有し、前記複数の突条部によってフィン溝が形成されており、
    　前記フィン溝内に、金属線材をコイル状に巻いたコイル体が充填されていることを特徴とする熱交換部材。
  2. 　前記突条部及び前記コイル体を含めた前記フィン部全体の空隙率が４０％以上９０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換部材。
  3. 　前記突条部及び前記コイル体を含めた前記フィン部全体の比表面積が３００ｍ２／ｍ３以上２５０００ｍ２／ｍ３以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱交換部材。
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