JP2018093115A - 冷却器 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却効率の向上が可能な冷却器を提供する。【解決手段】冷却器はチューブを備える。チューブは、一対の外殻プレートと、一対の外殻プレートの間に配置された中間プレートと、一対の外殻プレートのうち一方の外殻プレート１１と中間プレートとの間に配置されたインナーフィン１４とを有する。一方の外殻プレート１１と中間プレートとの間に冷媒流路２１が形成されている。冷媒流路２１のうちインナーフィン１４が配置されたフィン配置領域２１ａは、電子部品２と対向する対向領域２１ｄと、電子部品２と対向しない非対向領域２１ｅとを有する。中間プレートは、一方の外殻プレート１１に向かって延びる爪部３１を有する。爪部３１は、非対向領域２１ｅへの冷媒の流入を抑制できる位置に設けられている。【選択図】図４Ａ

Description

本発明は、冷却器に関するものである。

特許文献１に冷却器が記載されている。この冷却器は、冷媒流路を内部に形成するチューブが複数積層されている。チューブは、冷却対象部としての電子部品と接している。チューブの内部には、インナーフィンが配置されている。チューブを構成する壁を挟んで、インナーフィンと電子部品とが対向している。この冷却器は、インナーフィンおよびチューブを介した冷媒と電子部品との熱交換によって、電子部品を冷却する。

そして、この冷却器は、チューブの内部に整流リブが設けられている。この整流リブは、冷媒流路のうちインナーフィンとチューブの端面との間の流路、すなわち、フィンが配置されていない流路への冷媒の流入を抑制するものである。これによれば、冷媒流路のうちインナーフィンが配置されたフィン配置領域に多くの冷媒を流すことができ、冷却器の冷却効率を向上させることができる。

特開２０１５−５０２３２号公報

ところで、チューブの内部の冷媒流路のうちフィンが配置されたフィン配置領域よりも、チューブを構成する壁に接する冷却対象部の接触面積が小さい場合がある。この場合、フィン配置領域の全部が、冷却対象部と対向していない。したがって、フィン配置領域は、チューブの壁を挟んで冷却対象部と対向する対向領域と、冷却対象部と対向していない非対向領域とを有する。非対向領域を流れる冷媒は、冷却対象部の冷却への寄与が少ない。このため、非対向領域に冷媒が流れることは、冷却器の冷却効率の向上の観点では、好ましくない。

本発明は上記点に鑑みて、冷却効率の向上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、
内部に冷媒流路が形成されたチューブ（３）を備え、
チューブは、一対の流路形成プレート（１１、１３）と、一対の流路形成プレートの間に配置され、熱交換を促進させるインナーフィン（１４）とを有し、
一対の流路形成プレートの間に冷媒流路（２１）が形成され、
一対の流路形成プレートのうち一方の流路形成プレートの外面（１１ａ）に冷却対象部（２）が接触しており、
冷媒流路のうちインナーフィンが配置されたフィン配置領域（２１ａ）は、一方の流路形成プレートを挟んで冷却対象部と対向する対向領域（２１ｄ）と、冷却対象部と対向しない非対向領域（２１ｅ、２１ｆ）とを有し、
インナーフィンは、非対向領域において、対向領域と非対向領域のうち非対向領域のみを冷媒が流れるように、互いに独立した複数の流路（２３）を形成しており、
一対の流路形成プレートの一方は、一対の流路形成プレートの他方へ向かって延びる爪部（３１）を有し、
爪部は、複数の流路への冷媒の流入を抑制できる位置に設けられている。

また、請求項２に記載の発明では、
内部に冷媒流路が形成されたチューブ（３）を備え、
チューブは、チューブの外殻を構成する一対の外殻プレート（１１、１２）と、一対の外殻プレートの間に配置された中間プレート（１３）と、一対の外殻プレートのうち一方の外殻プレートと中間プレートとの間に配置され、熱交換を促進させるインナーフィン（１４）とを有し、
一方の外殻プレートと中間プレートとの間に冷媒流路（２１）が形成され、
一方の外殻プレートの外面（１１ａ）に冷却対象部（２）が接触しており、
冷媒流路のうちインナーフィンが配置されたフィン配置領域（２１ａ）は、一方の外殻プレートを挟んで冷却対象部と対向する対向領域（２１ｄ）と、冷却対象部と対向しない非対向領域（２１ｅ、２１ｆ）とを有し、
インナーフィンは、非対向領域において、対向領域と非対向領域のうち非対向領域のみを冷媒が流れるように、互いに独立した複数の流路（２３）を形成しており、
中間プレートは、一方の外殻プレートに向かって延びる爪部（３１）を有し、
爪部は、複数の流路への冷媒の流入を抑制できる位置に設けられている。

請求項１、２に記載の発明によれば、フィン配置領域のうち非対向領域への冷媒の流入を抑制することができる。このため、非対向領域を含むフィン配置領域の全部に冷媒が流れる場合と比較して、フィン配置領域のうち対向領域へ冷媒を多く流すことができ、冷却器の冷却効率を向上させることができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

第１実施形態における冷却器を示す正面図である。 図１中のチューブの分解斜視図である。 図１中のIII−III線断面図である。 図１中のIVA−IVA線断面図である。 比較例１におけるチューブの断面図であって、図４Ａに対応する図である。 図１中のVA−VA線断面図である。 比較例１におけるチューブの断面図であって、図５Ａに対応する図である。 図２中のVI部の拡大図である。 図１中のチューブにおける中間プレートおよび第１インナーフィンの平面図である。 図７中のVIII−VIII線断面図である。 図７中のIX部の拡大図である。 図９中のX−X線断面図である。 比較例２における中間プレートの断面図である。 第１実施形態における中間プレートの平面図であって、爪部の折り曲げ前の状態を示す図である。 第１実施形態における中間プレートおよび第１インナーフィンの要部を示す平面図である。 図１３Ａ中のXIIIB−XIIIB線断面図である。 比較例３における中間プレートおよび第１インナーフィンの要部を示す平面図である。 図１４Ａ中のXIVB−XIVB線断面図である。 第２実施形態における中間プレートの断面図である。 第３実施形態におけるチューブの断面図である。 第３実施形態における第１外殻プレートおよび第１インナーフィンの平面図である。 図１７中のXVIII−XVIII線断面図である。 第４実施形態における第１外殻プレートおよび第１インナーフィンの平面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の冷却器１は、冷却対象部としての電子部品２を冷却するものであり、積層された複数のチューブ３を備える積層型熱交換器である。図１中のチューブ積層方向は、複数のチューブ３の積層方向であり、チューブ長手方向は、１つのチューブ３の長手方向である。

１つのチューブ３は、チューブ積層方向の厚さが薄い扁平形状である。１つのチューブ３は、チューブ積層方向に直交する一方向をチューブ長手方向として延びている。隣り合う２つのチューブ３は、電子部品２を間に挟むことができるように、互いに離れて配置されている。隣り合う２つのチューブ３は、チューブ長手方向の一端側と両端側のそれぞれに位置する連通部材４を介して接続されている。複数のチューブ３のうちチューブ積層方向の端部に位置するチューブ３には、導入管５と排出管６とが接続されている。導入管５は、複数のチューブ３へ冷媒を導入するためのものである。排出管６は、複数のチューブ３から冷媒を排出するためのものである。

隣り合う２つのチューブ３の間に電子部品２が挟まれている。チューブ３の外面３ａは、電子部品２と接触している。すなわち、チューブ３は、電子部品２に対して熱伝導可能に接続されている。電子部品２は、扁平形状である。電子部品２は、自動車用インバータの一部を構成する半導体モジュールである。半導体モジュールは、大電力を制御する半導体素子、すなわち、パワー素子を内蔵している。

本実施形態では、隣り合う２つのチューブ３の間に挟まれた電子部品２は２つである。２つの電子部品２は、互いに離れてチューブ長手方向に並んでいる。本実施形態では、１つの電子部品２が１つの発熱部を有している。このため、１つの電子部品２が、冷却を必要とする１つの冷却対象部を構成している。

冷媒が導入管５から複数のチューブ３のそれぞれに分配される。冷媒が複数のチューブ３を流れる。このとき、冷媒と電子部品２との間で熱交換が行われることで、電子部品２が冷却される。熱交換後の冷媒は、排出管６から外部へ排出される。

図２、３に示すように、１つのチューブ３は、第１外殻プレート１１と、第２外殻プレート１２と、中間プレート１３と、第１インナーフィン１４と、第２インナーフィン１５とを有する。

図３に示すように、第１外殻プレート１１と第２外殻プレート１２とが、チューブ３の外殻を構成している。第１外殻プレート１１と第２外殻プレート１２とは、両者の間に空間を形成している。中間プレート１３は、第１外殻プレート１１と第２外殻プレート１２との間に配置されている。中間プレート１３は、第１外殻プレート１１と第２外殻プレート１２との間の空間を２つの冷媒流路２１、２２に区画している。第１、第２インナーフィン１４、１５は、冷媒と電子部品２との間の熱交換を促進させるインナーフィンである。

第１外殻プレート１１と中間プレート１３との間に第１冷媒流路２１が形成されている。第１外殻プレート１１と中間プレート１３との間に第１インナーフィン１４が配置されている。第１外殻プレート１１の外面１１ａがチューブ３の外面３ａを構成している。このため、第１外殻プレート１１の外面１１ａに電子部品２が接触する。

本実施形態では、第１外殻プレート１１と中間プレート１３とが、冷媒流路を形成する一対の流路形成プレートに対応する。第１外殻プレート１１が、一対の流路形成プレートのうち一方のプレートに対応するとともに、一対の外殻プレートのうち一方の外殻プレートに対応する。

第２外殻プレート１２と中間プレート１３との間に第２冷媒流路２２が形成されている。第２外殻プレート１２と中間プレート１３との間に第２インナーフィン１５が配置されている。第２外殻プレート１２の外面１２ａがチューブ３の外面３ａを構成している。このため、第２外殻プレート１２の外面１２ａに電子部品２が接触する。

図２に示すように、第１外殻プレート１１のチューブ長手方向の一端側と他端側のそれぞれに連通孔１１１、１１２が形成されている。第２外殻プレート１２のチューブ長手方向の一端側と他端側のそれぞれに連通孔１２１、１２２が形成されている。中間プレート１３の長手方向の一端側と他端側のそれぞれに連通孔１３１、１３２が形成されている。

第１外殻プレート１１、第２外殻プレート１２および中間プレート１３において、長手方向の一端側の連通孔１１１、１２１、１３１が互いに連通するとともに、導入管５に連通している。したがって、連通孔１１１、１２１、１３１が連通している連通空間が、チューブ３の内部に冷媒を導入する導入部１６を構成している。

第１外殻プレート１１、第２外殻プレート１２および中間プレート１３において、長手方向の他端側の連通孔１１２、１２２、１３２が互いに連通するとともに、排出管６に連通している。したがって、連通孔１１２、１２２、１３２が連通している連通空間が、チューブ３の内部から冷媒を排出する排出部１７を構成している。

第１外殻プレート１１の連通孔１１１、１１２の周縁部に、管状部４１、４２が設けられている。第２外殻プレート１２の連通孔１２１、１２２の周縁部に、管状部４３、４４が設けられている。それぞれの管状部４１、４２、４３、４４は、隣りのチューブ３に向かって延びている。隣り合うチューブ３において、一方のチューブ３の管状部４１と他方のチューブ２の管状部４３とが接合され、一方のチューブ３の管状部４２と他方のチューブ２の管状部４４とが接合されることで、連通部材４が形成されている。

図４Ａは、チューブ３の断面図であり、第１外殻プレート１１と第１インナーフィン１４とを示している。図４Ａに示すように、第１冷媒流路２１は、導入部１６から排出部１７にわたって形成されている。図４Ａは、第１冷媒流路２１は、フィン配置領域２１ａと、導入領域２１ｂと、排出領域２１ｃとを有している。

フィン配置領域２１ａは、第１インナーフィン１４が配置された領域である。第１インナーフィン１４は、１つの部品として構成されている。第１インナーフィン１４は、図３に示す断面において、チューブ厚さ方向の一方側と他方側に、頂部１４ａが交互に並ぶ波形状である。チューブ厚さ方向は、チューブ積層方向と同じである。第１インナーフィン１４は、チューブ厚さ方向の一方側の頂部１４ａとチューブ厚さ方向の他方側の頂部１４ａとをつなぐ複数の側壁部１４ｂを有する。複数の側壁部１４ｂは、フィン配置領域２１ａを複数の独立した流路２３に細分化している。このように、第１インナーフィン１４は、互いに独立した複数の流路２３を形成している。

第１インナーフィン１４は、図４Ａに示すように、側壁部１４ｂが波状に延びるウェーブフィンである。第１インナーフィン１４の向きは、側壁部１４ｂがチューブ幅方向の一方側から他方側に向かって延びる向きとされている。チューブ幅方向は、チューブ長手方向とチューブ積層方向の両方に直交する方向である。

導入領域２１ｂは、第１インナーフィン１４が配置されていない領域であり、導入部１６からフィン配置領域２１ａに冷媒を導く領域である。導入領域２１ｂは、フィン配置領域２１ａ、すなわち、第１インナーフィン１４に対してチューブ幅方向の一方側に位置する。このため、第１インナーフィン１４の冷媒入口側は、チューブ幅方向の一方側に位置する。

排出領域２１ｃは、第１インナーフィン１４が配置されていない領域であり、フィン配置領域２１ａから排出部１７に冷媒を導く領域である。排出領域２１ｃは、フィン配置領域２１ａ、すなわち、第１インナーフィン１４に対してチューブ幅方向の他方側に位置する。このため、第１インナーフィン１４の冷媒出口側は、チューブ幅方向の他方側に位置する。

したがって、第１冷媒流路２１において、冷媒は、図４Ａ中の矢印のように流れる。すなわち、冷媒は、導入部１６から導入領域２１ｂを流れる。その後、冷媒は、フィン配置領域２１ａの複数の流路２３のそれぞれを、チューブ幅方向の一方側から他方側に向かって流れる。その後、冷媒は、排出部１７に向かって排出領域２１ｃを流れる。

図５Ａは、図４Ａとは反対の方向から見たチューブ３の断面図であり、第２外殻プレート１２と第２インナーフィン１５とを示している。このため、図５Ａでは、図４Ａに対して、導入部１６と排出部１７が左右反対の位置に図示されている。図５Ａに示すように、第２冷媒流路２２は、導入部１６から排出部１７にわたって形成されている。第２冷媒流路２２は、フィン配置領域２２ａと、導入領域２２ｂと、排出領域２２ｃとを有している。

フィン配置領域２２ａは、第２インナーフィン１５が配置された領域である。第２インナーフィン１５は、１つの部品として構成されている。図３に示すように、第２インナーフィン１５は、第１インナーフィン１４と同じ形状であり、複数の頂部１５ａと複数の側壁部１５ｂとを有する。複数の側壁部１５ｂは、フィン配置領域２２ａを複数の独立した流路２４に細分化している。このように、第２インナーフィン１５は、互いに独立した複数の流路２４を形成している。図５Ａに示すように、第２インナーフィン１５は、第１インナーフィン１４と同じ向きで配置されている。

導入領域２２ｂは、第２インナーフィン１５が配置されていない領域であり、導入部１６からフィン配置領域２２ａに冷媒を導く領域である。導入領域２２ｂは、第１冷媒流路２１の導入領域２１ｂとは反対に、フィン配置領域２２ａ、すなわち、第２インナーフィン１５に対してチューブ幅方向の他方側に位置する。このため、第２インナーフィン１４の冷媒入口側は、チューブ幅方向の他方側に位置する。

排出領域２２ｃは、第２インナーフィン１５が配置されていない領域であり、フィン配置領域２２ａから排出部１７に冷媒を導く領域である。排出領域２２ｃは、第１冷媒流路２１の排出領域２１ｃとは反対に、フィン配置領域２２ａ、すなわち、第２インナーフィン１５に対してチューブ幅方向の一方側に位置する。このため、第２インナーフィン１５の冷媒出口側は、チューブ幅方向の一方側に位置する。

したがって、第２冷媒流路２２において、冷媒は、図５Ａ中の矢印のように流れる。すなわち、冷媒は、導入部１６から導入領域２２ａを流れる。その後、冷媒は、フィン配置領域２２ａの複数の流路２４のそれぞれを、チューブ幅方向の他方側から一方側に向かって流れる。その後、冷媒は、排出部１７に向かって排出領域２２ａを流れる。このように、第１冷媒流路２１のフィン配置領域２１ａと、第２冷媒流路２２のフィン配置領域２２ａとにおいて、冷媒は対向して流れる。

次に、本実施形態の主な特徴部分について説明する。図２に示すように、本実施形態では、中間プレート１５に爪部３１が設けられている。

図６に示すように、爪部３１は、中間プレート１３の一部が折り曲げられて立ち上がったものである。換言すると、爪部３１は、中間プレート１３と一体であり、中間プレート１３のうち折り曲げられた状態の部分で構成されている。具体的には、爪部３１は、立設部３２と、屈曲部３３とを有する。立設部３２は、中間プレート１３の本体部に対して立った状態で設けられた部分である。本体部は、第１外殻プレート１１と第２外殻プレート１２との間の空間を２つの冷媒流路２１、２２に区画している部分である。すなわち、本体部は、中間プレート１３のうち冷媒流路を構成する部分である。屈曲部３３は、屈曲している部分であり、立設部３２と中間プレート１３のうち爪部３１に連なる連なり部分１３１との両方に連なる部分である。

中間プレート１３の本体部は、爪部３１に連なる連なり部分１３１と、連なり部分１３１に対して爪部３１を挟んだ反対側に位置する開口部１３２とを有する。

爪部３１は、中間プレート１３の切り起こし加工によって形成される。具体的には、原材料となるプレートを中間プレート１３の形状に加工する際に、一部の周囲に開口部１３２を形成しつつ、一部を押し曲げて爪部３１も形成する。なお、中間プレート１３の形状に加工した後、切り起こし加工してもよい。

図７は、中間プレート１３と第１インナーフィン１４を示しており、第１外殻プレート１１側から見た図である。すなわち、図７は、図４Ａの第１外殻プレート１１と対向する側の中間プレート１３と第１インナーフィン１４の平面図である。このため、図７では、図４Ａに対して、導入部１６と排出部１７が左右反対の位置に図示されている。

図７に示すように、爪部３１は、チューブ幅方向の一方側に設けられた第１爪部３１ａと、チューブ幅方向の他方側に設けられた第２爪部３１ｂとを含む。

図８に示すように、第１爪部３１ａは、中間プレート１３から第１外殻プレート１１側（すなわち、図７の紙面垂直方向手前側）に向かって伸びている。このため、第１爪部３１ａは、第１冷媒流路２１に位置する。第２爪部３１ｂは、中間プレート１３から第２外殻プレート１２側（すなわち、図７の紙面垂直方向奥側）に向かって延びている。このため、第２爪部３１ｂは、第２冷媒流路２２に位置する。

図４Ａに示すように、フィン配置領域２１ａは、第１外殻プレート１１を挟んで電子部品２と対向する対向領域２１ｄと、電子部品２と対向しない非対向領域とを有する。非対向領域は、対向領域２１ｄと対向領域２１ｄの間に位置する非対向領域２１ｅと、フィン配置領域２１のチューブ長手方向の端部と、その端部に最も近い対向領域２１ｄとの間に位置する非対向領域２１ｆとを含む。

第１爪部３１ａは、非対向領域２１ｅに位置する複数の流路２３よりも冷媒流れ上流側に配置されている。第１爪部３１ａは、第１インナーフィン１４の冷媒入口側に接している。第１爪部３１ａは、非対向領域２１ｅに位置する複数の流路２３の入口を塞いでいる。このように、第１爪部３１ａは、非対向領域２１ｅに位置する互いに独立した複数の流路２３への冷媒の流入を抑制するように設けられている。このため、非対向領域２１ｅへの冷媒の流入が抑制される。

同様に、図５Ａに示すように、フィン配置領域２２ａは、第２外殻プレート１２を挟んで電子部品２と対向する対向領域２２ｄと、電子部品２と対向しない非対向領域とを有する。非対向領域は、対向領域２２ｄと対向領域２２ｄの間に位置する非対向領域２２ｅと、フィン配置領域２２のチューブ長手方向の端部と、その端部に最も近い対向領域２２ｄとの間に位置する非対向領域２２ｆとを含む。

第２爪部３１ｂは、非対向領域２２ｅに位置する複数の流路２４よりも上流側に配置されている。第２爪部３１ｂは、第２インナーフィン１５の冷媒入口側に接している。第２爪部３１ｂは、非対向領域２２ｅに位置する複数の流路２４の入口を塞いでいる。このように、第２爪部３２ａは、非対向領域２２ｅに位置する互いに独立した複数の流路２４への冷媒の流入を抑制するように設けられている。このため、非対向領域２２ｅへの冷媒の流入が抑制される。

ここで、本実施形態の冷却器１と図４Ｂ、図５Ｂに示す比較例１の冷却器Ｊ１とを比較する。比較例１の冷却器Ｊ１は、第１爪部３１ａおよび第２爪部３１ｂを有していない点が、本実施形態の冷却器１と異なる。比較例１の冷却器Ｊ１のその他の構成は、本実施形態の冷却器１と同じである。

比較例１の冷却器Ｊ１では、図４Ｂに示すように、第１冷媒流路２１のフィン配置領域２１ａを冷媒が流れるとき、対向領域２１ｄだけでなく、非対向領域２１ｅにも冷媒が流れる。図５Ｂに示すように、第２冷媒流路２２のフィン配置領域２２ａを冷媒が流れるとき、対向領域２２ｄだけでなく、非対向領域２２ｅにも冷媒が流れる。非対向領域２１ｅ、２２ｅを流れる冷媒は、電子部品２の冷却への寄与が少ない。このため、比較例１の冷却器Ｊ１では、冷却効率が低下してしまう。

これに対して、本実施形態の冷却器１は、非対向領域２１ｅ、２２ｅへの冷媒の流入を抑制するように、第１、第２爪部３１ａ、３１ｂが設けられている。このため、本実施形態によれば、第１、第２インナーフィン１４、１５が配置されたフィン配置領域２１ａ、２２ａのうち非対向領域２１ｅ、２２ｅに冷媒が流れることを抑制できる。対向領域２１ｄ、２１ｅに多くの冷媒を流すことができる。すなわち、冷却が必要な部位を積極的に冷却することができる。よって、比較例１の冷却器Ｊ１と比較して、冷却器１の冷却効率を向上させることができる。

図９は、図７中のIX部の拡大図であり、第１インナーフィン１４と第１爪部３１ａの接触部の拡大図である。図１０は、図９のX−X線断面図である。

図９、１０に示すように、本実施形態では、開口部１３２が立設部３２に対して第１インナーフィン１４側に位置するとともに、連なり部分１３１が立設部３２に対して第１インナーフィン１４側の反対側に位置するように、第１爪部３１ａが形成されている。同様に、図示しないが、開口部１３２が立設部３２に対して第２インナーフィン１５側に位置するとともに、連なり部分１３１が立設部３２に対して第２インナーフィン１５側の反対側に位置するように、第２爪部３１ｂが形成されている。

ここで、図１１に示す比較例２のように、本実施形態とは逆に、連なり部分１３１が立設部３２に対して第１インナーフィン１４側に位置するように第１爪部３１ａを形成する場合が考えられる。

しかし、この場合、屈曲部３３の曲がりの内側の面である内周面３３ａが湾曲していると、第１インナーフィン１４を中間プレート１３の本体部に接触させつつ、立設部３２に接触させようとすると、屈曲部３３の内周面３３ａが第１インナーフィン１４に干渉してしまう。このため、第１インナーフィン１４を立設部３２に接触させることができない。

さらに、この場合、開口部１３２が、第１冷媒流路２１の導入領域２１ｂに位置する。このため、第１冷媒流路２１の導入領域２１ｂの冷媒が、開口部１３２を介して、第２冷媒流路２２に流れてしまい、冷却性能が低下してしまう。

連なり部分１３１が立設部３２に対して第２インナーフィン１５側に位置するように第２爪部３１ｂを形成する場合も、上記と同様の問題が生じる。

これに対して、本実施形態によれば、立設部３２に対して第１インナーフィン１４側とは反対側に、連なり部分１３１が位置する。このため、第１インナーフィン１４を中間プレート１３の本体部に設置したとき、屈曲部３３の内周面３３ａは、第１インナーフィン１４から離れた側にあり、第１インナーフィン１４に当たらない。よって、第１インナーフィン１４を中間プレート１３の本体部に接触させつつ、立設部３２に接触させることができる。したがって、第１インナーフィン１４の長さを最大限に活用することが可能となる。また、第１爪部３１ａが第１インナーフィン１４の配置決めにも寄与するため、冷却器１の生産性の向上が図れる。

さらに、本実施形態によれば、開口部１３２が、立設部３２に対して第１インナーフィン１４側に位置する。このため、第１冷媒流路２１の導入領域２１ｂの冷媒が、開口部１３２を介して、第２冷媒流路２２に流れこむことを抑制できる。よって、冷却性能の低下を抑制することができる。

第２爪部３１ｂも、第１爪部３１ａと同様に形成されているので、上記と同様の効果がえられる。すなわち、第２インナーフィン１５を中間プレート１３の本体部に接触させつつ、立設部３２に接触させることができる。さらに、第２冷媒流路２２の導入領域２２ｂの冷媒が、開口部１３２を介して、第１冷媒流路２１に流れこむことを抑制できる。

図１２は、中間プレート１３の一部を押し曲げて爪部３１を形成する際の押し曲げる前の状態における中間プレート１３の平面図である。上述の通り、爪部３１は、中間プレート１３の切り起こし加工によって形成される。このとき、図１２に示すように、中間プレート１３のうち爪部３１の形成予定部位３４の周辺に開口部１３２が形成され、形成予定部位３４が押し曲げられることで、爪部３１が形成される。

形成予定部位３４は、立設部３２となる部位３２Ａと、屈曲部３３となる部位３３Ａとを有する。

開口部１３２は、チューブ幅方向における形成予定部位３４の隣りに位置する第１空間部１３２ａを有する。チューブ幅方向における形成予定部位３４の長さＬ１は、チューブ幅方向における第１空間部１３２ａの長さＬ２よりも長いこと（Ｌ１＞Ｌ２）が好ましい。すなわち、第１空間部１３２ａの長さＬ２は、形成予定部位３４の長さＬ１よりも短いことが好ましい。

また、開口部１３２は、チューブ長手方向における形成予定部位３４の両隣りに位置する第２空間部１３２ｂを有する。チューブ長手方向における形成予定部位３４の長さＬ３は、チューブ長手方向における第２空間部１３２ｂの長さＬ４よりも長いこと（Ｌ３＞Ｌ４）が好ましい。すなわち、第２空間部１３２ｂの長さＬ４は、形成予定部位３４の長さＬ３よりも短いことが好ましい。形成予定部位３４の長さＬ３は、立設部３２の長さＬ３である。

なお、本実施形態では、図４Ａ、５Ａに示すように、隣り合う側壁部１４ｂ、１５ｂの並び方向がチューブ長手方向となっている。隣り合う側壁部１４ｂ、１５ｂの並び方向に対して直交する方向がチューブ幅方向となっている。

爪部３１の形成の際に、開口部１３２を形成することで、爪部３１を形成しやすくでき、生産性を向上させることができる。しかし、第１、第２インナーフィン１４、１５が中間プレート１３に設置された状態でも、開口部１３２の一部は塞がれない。このため、開口部１３２が大きいと、第１、第２インナーフィン１４、１５よりも冷媒流れに対する抵抗が低い開口部１３２を介して、第１冷媒流路２１と第２冷媒流路２２の一方から他方へ多くの冷媒が流れてしまい、冷却性能が低下してしまう。

これに対して、本実施形態のように、第１空間部１３２ａの長さＬ２を短くし、第２空間部１３２ｂの長さＬ４を短くして、開口部１３２を小さくすることで、開口部１３２を流れる冷媒を少なく抑えることができる。よって、本実施形態によれば、生産性向上と冷却性能低下の抑制とを両立することができる。

また、図９に示すように、チューブ長手方向における第２空間部１３２ｂの長さＬ４は、第１、第２インナーフィン１４、１５のそれぞれにおける隣り合う隔壁１４ｂ、１５ｂの間隔Ｌ５より短いことがより好ましい。このように、第２空間部１３２ｂの長さＬ４をより小さくすることで、第２空間部１３２ｂを流れる冷媒をより少なく抑えることができる。

また、図１３Ａは、本実施形態における中間プレート１３の平面図であって、第１爪部３１ａおよび第２空間部１３２ｂを示す図である。図１３Ｂは、図１３ＡのXIIIB−XIIIB線断面図である。図１４Ａは、比較例３における中間プレート１３の平面図であって、第１爪部３１ａおよび第２空間部１３２ｂを示す図である。図１４Ｂは、図１４ＡのXIVB−XIVB線断面図である。

図１４Ｂに示すように、比較例３では、第１爪部３１ａの屈曲部３３の内周面３３ａの曲率半径Ｒ１が立設部３２の厚さＴ１と同じ大きさである（Ｒ１＝Ｔ１）。このため、図１４Ａに示すように、第２空間部１３２ｂのうち第１インナーフィン１４からはみ出している部分のチューブ幅方向での長さＬ６が大きくなってしまう。

これに対して、図１３Ｂに示すように、本実施形態では、第１爪部３１ａの屈曲部３３の内周面３３ａの曲率半径Ｒ１は、立設部３２の厚さＴ１よりも小さくなっている（Ｒ１＜Ｔ１）。このため、図１３Ａに示すように、第２空間部１３２ｂの長さＬ６を極力小さくすることができる。なお、第２爪部３１ｂにおいても、第１爪部３１ａと同様である。これによれば、第２空間部１３２ｂを流れる冷媒をより少なく抑えることができる。

（第２実施形態）
図１５に示すように、本実施形態は、爪部３１が中間プレート１３と別体で構成されている点が、第１実施形態と異なる。その他の冷却器１の構成は、第１実施形態と同じである。

爪部３１は、中間プレート１３に接合されている。爪部３１としての第１、第２爪部３１ａ、３１ｂは、第１実施形態と同様の位置に配置されている。このため、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

（第３実施形態）
図１６に示すように、本実施形態は、チューブ３が中間プレートを有していない点が、第１実施形態と異なる。

チューブ３は、第１外殻プレート１１と、第２外殻プレート１２と、第１インナーフィン１４と、第２インナーフィン１５とを有する。

第１外殻プレート１１と第２外殻プレート１２とは、両者の間に空間を形成するように配置されている。第１外殻プレート１１と第２外殻プレート１２との間に冷媒流路２１が形成されている。第１外殻プレート１１と第２外殻プレート１２との間に、第１、第２インナーフィン１４、１５が重ねて配置されている。本実施形態では、第１外殻プレート１１と第２外殻プレート１２とが、冷媒流路を形成する一対の流路形成プレートに対応する。第１、第２インナーフィン１４、１５が、一対の流路形成プレートの間に配置されたインナーフィンに対応する。

第１、第２インナーフィン１４、１５は、第１実施形態と同じ形状である。第１、第２インナーフィン１４、１５の複数の側壁部１４ｂ、１５ｂは、冷媒流路２１を複数の流路２３に区画している。

図１７、１８に示すように、第１外殻プレート１１に爪部３１が設けられている。爪部３１は、第１爪部３１ａと第２爪部３１ｂとを含む。第１、第２爪部３１ａ、３１ｂは、第１外殻プレート１１と別体で構成されており、第１外殻プレート１１に接合されている。第１、第２爪部３１ａ、３１ｂは、第１外殻プレート１１から第２外殻プレート１２側に向かって延びている。したがって、本実施形態では、第１外殻プレート１１が爪部を有する一対の流路形成プレートの一方に対応し、第２外殻プレート１２が一対の流路形成プレートの他方に対応する。

第１爪部３１ａは、第１実施形態の第１爪部３１ａと同様に、非対向領域２１ｅに位置する複数の流路２３の上流側に配置されている。第１爪部３１ａは、第１、第２インナーフィン１４、１５の冷媒入口側に接している。第１爪部３１ａは、非対向領域２１ｅに位置する複数の流路２３の入口を塞いでいる。

第２爪部３１ｂは、非対向領域２１ｅに位置する複数の流路２３の下流側に配置されている。第２爪部３１ｂは、第１、第２インナーフィン１４、１５の冷媒出口側に接している。第２爪部３１ｂは、非対向領域２１ｅに位置する複数の流路２３の出口を塞いでいる。

このように、本実施形態においても、非対向領域２１ｅへの冷媒の流入を抑制するように、第１、第２爪部３１ａ、３１ｂが設けられている。このため、第１実施形態と同様の効果が得られる。

なお、本実施形態では、爪部３１が第１外殻プレート１１に設けられていたが、爪部３１が第２外殻プレート１２に設けられていてもよい。

（第４実施形態）
図１９に示すように、本実施形態は、第１、第２インナーフィン１４、１５の向きが第１実施形態と異なる。なお、図１９は、中間プレート１３と第１インナーフィン１４を示している。

第１インナーフィン１４は、側壁部１４ｂが波状に延びるウェーブフィンである。第１実施形態と異なり、第１インナーフィン１４の向きは、側壁部１４ｂがチューブ長手方向の一方側から他方側に向かって延びる向きとされている。

本実施形態では、第１冷媒流路２１の導入領域２１ｂは、フィン配置領域２１ａに対してチューブ長手方向の一方側に位置する。排出領域２１ｃは、フィン配置領域２１ａに対してチューブ長手方向の他方側に位置する。

したがって、第１冷媒流路２１において、冷媒は、図１９中の矢印のように流れる。すなわち、冷媒は、導入部１６から導入領域２１ｂを流れる。その後、冷媒は、フィン配置領域２１ａの複数の流路２３のそれぞれを、チューブ長手方向の一方側から他方側に向かって流れる。その後、冷媒は、排出部１７に向かって排出領域２１ｃを流れる。

フィン配置領域２１ａは、第１外殻プレート１１を挟んで電子部品２と対向する対向領域２１ｇと、電子部品２と対向しない非対向領域とを有する。非対向領域は、対向領域２１ｇと第１外殻プレート１１のチューブ幅方向での一方側端部との間に位置する非対向領域２１ｈと、対向領域２１ｇと第１外殻プレート１１のチューブ幅方向での他方側端部との間に位置する非対向領域２１ｉとを含む。

なお、図示しないが、第２インナーフィン１５は第１インナーフィン１４と同じ向きである。また、第２冷媒流路２２においても、第１冷媒流路２１と同様に、導入領域は、フィン配置領域に対してチューブ長手方向の一方側に位置する。排出領域は、フィン配置領域に対してチューブ長手方向の他方側に位置する。このため、第２冷媒流路２２においても、冷媒は、フィン配置領域の複数の流路のそれぞれを、チューブ長手方向の一方側から他方側に向かって流れる。

爪部３１は、２つの第１爪部３１ａと、２つの第２爪部３１ｂとを含む。２つの第１爪部３１ａは、第１冷媒流路２１に位置する。２つの第２爪部３１ｂは、第２冷媒流路２２に位置する。

２つの第１爪部３１ａの一方は、非対向領域２１ｈに位置する複数の流路２３の上流側に配置されている。２つの第１爪部３１ａの他方は、非対向領域２１ｉに位置する複数の流路２３の下流側に配置されている。２つの第１爪部３１ａのそれぞれは、非対向領域２１ｈ、２１ｉに位置する複数の流路２３への冷媒の流入を抑制するように設けられている。このため、図１９に示すように、非対向領域２１ｈ、２１ｉへの冷媒の流入が抑制される。

同様に、２つの第２爪部３１ｂの一方は、非対向領域に位置する複数の流路の上流側に配置されている。２つの第２爪部３１ｂの他方は、別の非対向領域に位置する複数の流路の下流側に配置されている。２つの第２爪部３１ｂのそれぞれは、非対向領域に位置する複数の流路への冷媒の流入を抑制するように設けられている。このため、第２冷媒流路２２においても、非対向領域への冷媒の流入が抑制される。

よって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

（他の実施形態）
（１）上記した各実施形態では、第１、第２インナーフィン１４、１５は、フィン配置領域２１ａ、２２ａの全域において、互いに独立した複数の流路２３、２４を形成していたが、これに限定されない。第１、第２インナーフィン１４、１５は、対向領域２１ｄ、２２ｄにおいて、オフセットフィンとされて、複数の流路２３、２４のそれぞれが互いに連通していてもよい。すなわち、第１、第２インナーフィン１４、１５は、少なくとも非対向領域において、対向領域と非対向領域のうち非対向領域のみを冷媒が流れるように、互いに独立した複数の流路を形成していればよい。この場合に、第１実施形態と同じ効果が得られる。

（２）第１実施形態では、第１、第２爪部３１ａ、３１ｂは、第１、第２インナーフィン１４、１５の冷媒入口側に接していたが、これに限定されない。第１、第２爪部３１ａ、３１ｂは、非対向領域２１ｅ、２２ｅに位置する互いに独立した複数の流路２３、２４への冷媒の流入を抑制できれば、第１、第２インナーフィン１４、１５から離れていてもよい。

（３）第１実施形態では、第１、第２爪部３１ａ、３１ｂは、第１、第２インナーフィン１４、１５よりも冷媒流れ上流側に配置されていたが、冷媒流れ下流側に配置されていてもよい。この場合であっても、非対向領域２１ｅ、２２ｅに位置する互いに独立した複数の流路２３、２４への冷媒の流入を抑制することができる。

（４）第１−第３実施形態では、２つの電子部品２が間を空けて配置されていたが、２つの電子部品が一体化されて１つの電子部品とされていてもよい。この場合、１つの電子部品は、２つの発熱部を有し、２つの発熱部は互いに離れた位置にある。したがって、この場合であっても、２つの冷却対象部が互いに離れて配置されている。

（５）本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能であり、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、冷却器は、チューブを備える。チューブは、一対の流路形成プレートと、インナーフィンとを有する。一対の流路形成プレートの間に冷媒流路が形成されている。一対の流路形成プレートのうち一方の流路形成プレートの外面に冷却対象部が接触している。冷媒流路のうちインナーフィンが配置されたフィン配置領域は、一方の流路形成プレートを挟んで冷却対象部と対向する対向領域と、冷却対象部と対向しない非対向領域とを有する。インナーフィンは、非対向領域において、対向領域と非対向領域のうち非対向領域のみを冷媒が流れるように、互いに独立した複数の流路を形成している。一対の流路形成プレートの一方は、一対の流路形成プレートの他方へ向かって延びる爪部を有する。爪部は、複数の流路への冷媒の流入を抑制できる位置に設けられている。

また、第２の観点によれば、冷却器は、チューブを備える。チューブは、チューブの外殻を構成する一対の外殻プレートと、一対の外殻プレートの間に配置された中間プレートと、一対の外殻プレートのうち一方の外殻プレートと中間プレートとの間に配置されたインナーフィンとを有する。一方の外殻プレートと中間プレートとの間に冷媒流路が形成されている。一方の外殻プレートの外面に冷却対象部が接触している。冷媒流路のうちインナーフィンが配置されたフィン配置領域は、一方の外殻プレートを挟んで冷却対象部と対向する対向領域と、冷却対象部と対向しない非対向領域とを有する。インナーフィンは、非対向領域において、対向領域と非対向領域のうち非対向領域のみを冷媒が流れるように、互いに独立した複数の流路を形成している。中間プレートは、一方の外殻プレートに向かって延びる爪部を有する。爪部は、複数の流路への冷媒の流入を抑制できる位置に設けられている。

また、第３の観点によれば、爪部は、中間プレートのうち冷媒流路を構成する本体部に対して立っている状態で設けられた立設部と、屈曲した状態で立設部と本体部の両方に連なる屈曲部とを有する。屈曲部は、曲がりの内側の内周面が湾曲している。中間プレートの本体部は、屈曲部に連なる連なり部分と、連なり部分に対して立設部を挟んだ反対側に位置する開口部とを有する。開口部は、立設部に対してインナーフィン側に位置するとともに、連なり部分は、立設部に対してインナーフィン側の反対側に位置する。立設部は、インナーフィンの冷媒流れ上流側端部に接している。

ここで、第３の観点とは逆に、連なり部分が、立設部に対してインナーフィン側に位置するとともに、開口部が、立設部に対してインナーフィン側の反対側に位置する場合が考えられる。この場合、屈曲部の内周面が湾曲しているため、インナーフィンを中間プレートの本体部に接触させつつ、立設部に接触させようとすると、屈曲部の内周面がインナーフィンに干渉してしまう。このため、インナーフィンを立設部に接触させることができない。また、この場合、開口部を介して、一方の外殻プレートと中間プレートとの間の一方の冷媒流路から他方の外殻プレートと中間プレートとの間の他方の冷媒流路へ冷媒が流れてしまい、冷却性能が低下してしまう。

これに対して、第３の観点によれば、屈曲部の内周面がインナーフィンに当たらない。このため、インナーフィンを中間プレートの本体部に接触させつつ、立設部に接触させることができる。さらに、開口部がインナーフィン側に位置する。立設部よりもインナーフィン側は冷媒流れが抑制されている。このため、開口部を介して、一方の冷媒流路から他方の冷媒流路へ冷媒が流れることを抑制できる。

また、第４の観点によれば、インナーフィンは、複数の流路に区画する複数の側壁部を有する。開口部は、複数の側壁部の並び方向における立設部の隣りに位置する空間部を有する。並び方向における空間部の長さは、並び方向における立設部の長さよりも短くなっている。

爪部の形成の際に、爪部の形成予定部位の周辺に開口部を形成することで、爪部を形成しやすくでき、生産性を向上させることができる。しかし、インナーフィンが中間プレートに設置された状態でも、開口部の一部は塞がれない。このため、開口部を介して、一方の外殻プレートと中間プレートとの間の一方の冷媒流路から他方の外殻プレートと中間プレートとの間の他方の冷媒流路へ冷媒が流れてしまい、冷却性能が低下してしまう。

そこで、第４の観点のように、空間部の長さが短くなっていることが好ましい。これによれば、開口部を流れる冷媒を少なく抑えることができる。よって、これによれば、生産性向上と冷却性能低下の抑制とを両立することができる。

また、第５の観点によれば、並び方向における空間部の長さは、隣り合う側壁部の間隔よりも短くなっている。このように、空間部の長さをより小さくすることが好ましい。これによれば、空間部を流れる冷媒をより少なく抑えることができる。

また、第６の観点によれば、屈曲部の内周面の曲率半径は、立設部の厚さよりも小さくなっている。これによれば、複数の側壁部の並び方向に直交する方向における空間部の長さを極力小さくすることができる。このため、空間部を流れる冷媒をより少なく抑えることができる。

また、第７の観点によれば、互いに離れて並ぶ２つの冷却対象部が外面に接触している。非対向領域は、２つの冷却対象部の間に位置している。具体的には、このような非対向領域に対して爪部を配置することが好ましい。

１ 冷却器
２ 電子部品
３ チューブ
１１ 第１外殻プレート
１２ 第２外殻プレート
１３ 中間プレート
１４ 第１インナーフィン
２１ 第１冷媒流路
２１ａ フィン配置領域
２１ｅ 非対向領域
３１ 爪部

Claims (7)

1. 内部に冷媒流路が形成されたチューブ（３）を備え、
   前記チューブは、一対の流路形成プレート（１１、１３）と、前記一対の流路形成プレートの間に配置され、熱交換を促進させるインナーフィン（１４）とを有し、
   前記一対の流路形成プレートの間に前記冷媒流路（２１）が形成され、
   前記一対の流路形成プレートのうち一方の流路形成プレートの外面（１１ａ）に冷却対象部（２）が接触しており、
   前記冷媒流路のうち前記インナーフィンが配置されたフィン配置領域（２１ａ）は、前記一方の流路形成プレートを挟んで前記冷却対象部と対向する対向領域（２１ｄ）と、前記冷却対象部と対向しない非対向領域（２１ｅ、２１ｆ）とを有し、
   前記インナーフィンは、前記非対向領域において、前記対向領域と前記非対向領域のうち前記非対向領域のみを冷媒が流れるように、互いに独立した複数の流路（２３）を形成しており、
   前記一対の流路形成プレートの一方は、前記一対の流路形成プレートの他方へ向かって延びる爪部（３１）を有し、
   前記爪部は、前記複数の流路への冷媒の流入を抑制できる位置に設けられている冷却器。
2. 内部に冷媒流路が形成されたチューブ（３）を備え、
   前記チューブは、前記チューブの外殻を構成する一対の外殻プレート（１１、１２）と、前記一対の外殻プレートの間に配置された中間プレート（１３）と、前記一対の外殻プレートのうち一方の外殻プレートと前記中間プレートとの間に配置され、熱交換を促進させるインナーフィン（１４）とを有し、
   前記一方の外殻プレートと前記中間プレートとの間に冷媒流路（２１）が形成され、
   前記一方の外殻プレートの外面（１１ａ）に冷却対象部（２）が接触しており、
   前記冷媒流路のうち前記インナーフィンが配置されたフィン配置領域（２１ａ）は、前記一方の外殻プレートを挟んで前記冷却対象部と対向する対向領域（２１ｄ）と、前記冷却対象部と対向しない非対向領域（２１ｅ、２１ｆ）とを有し、
   前記インナーフィンは、前記非対向領域において、前記対向領域と前記非対向領域のうち前記非対向領域のみを冷媒が流れるように、互いに独立した複数の流路（２３）を形成しており、
   前記中間プレートは、前記一方の外殻プレートに向かって延びる爪部（３１）を有し、
   前記爪部は、前記複数の流路への冷媒の流入を抑制できる位置に設けられている冷却器。
3. 前記爪部は、前記中間プレートのうち前記冷媒流路を構成する本体部に対して立っている状態で設けられた立設部（３２）と、屈曲した状態で前記立設部と前記本体部の両方に連なる屈曲部（３３）とを有し、
   前記屈曲部は、曲がりの内側の内周面（３３ａ）が湾曲しており、
   前記中間プレートの本体部は、前記屈曲部に連なる連なり部分（１３１）と、前記連なり部分に対して前記立設部を挟んだ反対側に位置する開口部（１３２）とを有し、
   前記開口部は、前記立設部に対して前記インナーフィン側に位置するとともに、前記連なり部分は、前記立設部に対して前記インナーフィン側の反対側に位置し、
   前記立設部は、前記インナーフィンの冷媒流れ上流側端部に接している請求項２に記載の冷却器。
4. 前記インナーフィンは、前記複数の流路に区画する複数の側壁部（１４ｂ）を有し、
   前記開口部は、前記複数の側壁部の並び方向における前記立設部の隣りに位置する空間部（１３２ｂ）を有し、
   前記並び方向における前記空間部の長さ（Ｌ４）は、前記並び方向における前記立設部の長さ（Ｌ３）よりも短くなっている請求項３に記載の冷却器。
5. 前記並び方向における前記空間部の長さ（Ｌ４）は、隣り合う前記側壁部の間隔（Ｌ５）よりも短くなっている請求項４に記載の冷却器。
6. 前記屈曲部の内周面（３３ａ）の曲率半径（Ｒ１）は、前記立設部の厚さ（Ｔ１）よりも小さくなっている請求項３ないし５のいずれか１つに記載の冷却器。
7. 互いに離れて並ぶ２つの前記冷却対象部（２）が前記外面に接触しており、
   前記非対向領域は、２つの前記冷却対象部の間に位置している請求項１ないし６のいずれか１つに記載の冷却器。

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