CN106030785A - 冷却装置以及冷却装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
冷却装置(20)具有:壳体,其具备用于向内部供给制冷剂的供给口和用于将内部的制冷剂向外部排出的排出口;翅片(30),其被设为板状,在壳体内的板厚方向隔开间隔地设置多个,制冷剂流动于相邻的翅片之间;保持装置(一个实例为突出部(32)),其在翅片(30)上形成,保持相邻的翅片(30)之间的间隔;以及,约束装置(一个实例为凸部(40)以及被插入部(32B)),其在翅片(30)上形成,约束通过保持装置而保持间隔的相邻的翅片(30)之间的相对移动。
Description
技术领域
本发明涉及冷却装置以及冷却装置的制造方法。
背景技术
在日本特开2007-335588号公报中公开了一种在壳体的内部排列有板状翅片、并且翅片接合于壳体内面的液冷式的冷却装置(散热器)。
发明内容
发明要解决的课题
然而,在制造时在翅片发生位置偏移的情况下,得不到所期望的冷却性能,即,存在冷却性能降低的情况。
本发明是考虑到上述情况而提出的,其课题在于提供一种抑制翅片的位置偏移的同时,提高冷却性能的冷却装置以及冷却装置的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明的第1实施方式的冷却装置具有:壳体,其具备用于向内部供给制冷剂的供给口和用于将内部的制冷剂向外部排出的排出口;翅片,其被设为板状,在所述壳体内隔开间隔地并列于板厚方向,制冷剂流动于相邻的翅片之间;保持装置,其在所述翅片上形成,保持相邻的所述翅片之间的间隔;以及,约束装置,其在所述翅片上形成,约束通过所述保持装置而保持间隔的相邻的所述翅片之间的相对移动。
在第1实施方式的冷却装置中,通过将被冷却物配置为接触壳体,从而将来自被冷却物的热传递至壳体和翅片。壳体和翅片通过壳体内供给的制冷剂而冷却。由此,制冷剂吸收被冷却物的热,冷却被冷却物。
在此,在所述冷却装置中,在制造时,在通过保持装置保持相邻的翅片之间的间隔的同时,通过约束装置约束相邻的翅片之间的相对移动的状态下,将翅片设置于壳体的内部,从而能在确保相邻的翅片之间的间隔的同时,抑制相邻的翅片之间的相对的位置偏移。由此,由于壳体内的制冷剂的流动接近所期望的流动,所以能提高冷却性能。
如上所述,根据第1实施方式的冷却装置,能在抑制翅片的位置偏移的同时,提高冷却性能。
对于本发明的第2实施方式的冷却装置而言,在第1实施方式的冷却装置中,所述保持装置具备突出部,所述突出部突出于所述翅片的板厚方向,顶部抵接于在所述翅片的并列方向的一方相邻的所述翅片,所述约束装置具备凸部和被插入部,所述凸部从所述突出部的所述顶部突出,所述被插入部插入有在所述翅片的并列方向的另一方相邻的所述翅片的所述凸部。
在第2实施方式的冷却装置中,在制造时,通过将翅片的凸部插入在翅片并列方向的一方相邻的翅片的被插入部,从而约束相邻的翅片之间的相对移动。另外,通过使翅片的突出部的顶部抵接于在翅片并列方向的一方相邻的翅片,从而确保相邻的翅片之间的间隔。
在此,由于保持装置突出于翅片板厚方向,被设为抵接于在翅片并列方向的一方相邻的翅片的突出部,所以能以简单的结构确保(保持)相邻的翅片之间的间隔。另外,由于将约束装置设为从突出部的顶部突出的凸部和插入有在翅片并列方向的另一方相邻的翅片的凸部的被插入部,所以能以简单的结构约束相邻的翅片。
另外,通过在突出部的顶部形成凸部,例如,与在突出部的顶部或者突出部以外的部位形成凸部的结构相比,由于能降低凸部的高度(突出高度),所以翅片的加工变得容易。此外,通过调整突出部的高度,能调整相邻的翅片之间的间隔。因此,可以调整(增加)相邻的翅片之间流动的制冷剂的流量,提高冷却性能。
对于本发明的第3实施方式的冷却装置而言,在第2实施方式的冷却装置中,所述突出部是通过对所述翅片进行压制加工而形成的筒状的竖起部分,所述突出部的内部构成所述被插入部。
在第3实施方式的冷却装置中,由于在翅片上通过压制加工而形成筒状的竖起部分的突出部,所以与例如在切削形成翅片的同时在该翅片上形成突出部的结构、在翅片上接合追加部件形成突出部的结构相比,能简单地、并且以低成本在翅片上形成突出部。
对于本发明的第4实施方式的冷却装置而言,在第2实施方式或者第3实施方式的冷却装置中,在所述翅片的长度方向的两端部侧分别形成所述突出部、所述凸部、以及所述被插入部。
在第4实施方式的冷却装置中,由于在翅片的长度方向的两端部侧分别形成突出部、凸部、以及被插入部,从而能在确保相邻的翅片之间的间隔在翅片长度方向大致均等的同时,有效地抑制相邻的翅片之间相对的位置偏移。
对于本发明的第5实施方式的冷却装置而言,在第1实施方式~第4实施方式的任一实施方式的冷却装置中,所述翅片的端面钎焊于所述壳体的内面。
在第5实施方式的冷却装置中,通过将翅片的端面钎焊于壳体的内面,从而提高壳体的刚性。另外,提高翅片与壳体之间的热传递效率。
本发明的第6实施方式的冷却装置的制造方法具有:组装工序,将形成有被设为板状的、突出于板厚方向的突出部,从该突出部的顶部突出的凸部,以及被设为该凸部能插入的大小的被插入部的翅片的所述凸部插入其他的所述翅片的所述被插入部,使所述翅片的所述突出部抵接于其他的所述翅片,组装各所述翅片;以及,设置工序,将所述翅片设置于具备用于向内部供给制冷剂的供给口和用于将内部的制冷剂向外部排出的排出口的壳体的内部。
在第6实施方式的冷却装置的制造方法中,在组装工序中,由于在将翅片的凸部插入其他的翅片的被插入部,约束翅片之间的相对移动的同时,使翅片的突出部的顶部抵接于其他的翅片,组装各翅片,所以能容易地进行翅片的定位。
另外,在设置工序中,由于在壳体的内部设置如上所述地组装的翅片,所以能抑制翅片之间的相对的位置偏移。进一步地,也能确保(保持)组装的翅片之间的间隔。
如上所述地制造的冷却装置,由于壳体内的制冷剂的流动接近所期望的流动,所以能提高冷却性能。
如上所述,根据第6实施方式的冷却装置的制造方法,能制造在抑制翅片的位置偏移的同时提高冷却性能的冷却装置。
对于本发明的第7实施方式的冷却装置的制造方法而言,在第6实施方式的冷却装置的制造方法中,在所述组装工序前,具有加工工序,其中,对被设为板状的未加工的所述翅片进行压制加工,形成作为内部构成所述被插入部的所述突出部的筒状的竖起部分。
在第7实施方式的冷却装置的制造方法中,在加工工序中,由于对未加工的翅片通过压制加工而形成作为突出部的筒状的竖起部分,作为加工后的翅片,所以与例如在切削形成翅片的同时在该翅片上形成突出部的结构、在翅片接合追加部件形成突出部的结构相比,能简单地、并且以低成本在翅片上形成突出部。
对于本发明的第8实施方式的冷却装置的制造方法而言,在第7实施方式的冷却装置的制造方法中,在所述加工工序中,在未加工的所述翅片的长度方向的两端部侧分别形成所述突出部、所述凸部、以及所述被插入部。
在第8实施方式的冷却装置的制造方法中,在加工工序中,由于在未加工的翅片的长度方向的两端部侧分别形成突出部、凸部、以及被插入部,所以能有效地抑制组装加工后的翅片之间的相对的位置偏移。
对于本发明的第9实施方式的冷却装置的制造方法而言,在第6实施方式~第8实施方式的任一实施方式的冷却装置的制造方法中,在所述设置工序中,将所述翅片的端面钎焊于所述壳体的内面。
在第9实施方式的冷却装置的制造方法中,在设置工序中,由于将翅片的端面钎焊于壳体的内面,所以如此制造的冷却装置的壳体的刚性提高,进一步地,翅片与壳体之间的热传递效率提高。
发明效果
如上所述,根据本发明,能提供一种在抑制翅片的位置偏移的同时提高冷却性能的冷却装置以及冷却装置的制造方法。
附图说明
图1是第1实施方式的冷却装置的立体图。
图2是第1实施方式的冷却装置的分解立体图。
图3是第1实施方式的冷却装置的壳体的盖体打开状态的俯视图。
图4是图1的4-4线截面图。
图5是图3的箭头5所指示部分的部分截面放大图。
图6是表示第1实施方式的冷却装置中使用的翅片的组装操作的、翅片的立体图。
图7是表示第1实施方式的冷却装置的壳体内的制冷剂的流动的、壳体的盖体打开的状态的俯视图。
图8是图7的8-8线截面图。
图9是第2实施方式的冷却装置中使用的翅片的组装状态的俯视图。
图10是图9的箭头10所指示部分的部分截面放大图。
图11是表示第2实施方式的冷却装置的壳体内的制冷剂的流动的、壳体的盖体打开的状态的一部分的俯视图。
图12是第3实施方式的冷却装置中使用的翅片的组装状态的俯视图。
图13是图12的箭头13所指示部分的部分截面放大图。
图14是第3实施方式的冷却装置中使用的翅片的主视图。
图15是表示第3实施方式的冷却装置的壳体内的制冷剂的流动的、与图8对应的截面图。
图16是表示在第4实施方式的冷却装置中使用的翅片的组装操作的、翅片的立体图。
图17是在第4实施方式的冷却装置中使用的翅片的组装状态的俯视图。
图18是图17的箭头18所指示的部分的部分截面放大图。
图19是表示第4实施方式的冷却装置的壳体内的制冷剂的流动的、与图8对应的截面图。
图20是表示第5实施方式的冷却装置的壳体内的制冷剂的流动的、壳体的盖体打开的状态的俯视图。
图21是表示在第1实施方式的冷却装置中使用的翅片的变形例的翅片的组装状态的、与图5对应的部分截面放大图。
图22是表示在第6实施方式的冷却装置中使用的翅片的组装状态的、与图5对应的部分截面放大图。
图23是表示在第6实施方式的冷却装置中使用的翅片的第1变形例的翅片的组装状态的、与图5对应的部分截面放大图。
图24是表示在第6实施方式的冷却装置中使用的翅片的第2变形例的翅片的组装状态的、与图5对应的部分截面放大图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的一个实施方式的冷却装置以及冷却装置的制造方法进行说明。此外,各图中适当地图示的箭头X、箭头Y、箭头Z分别表示冷却装置的装置宽度方向、装置进深方向、装置厚度方向,将箭头Z方向作为上下方向进行说明。
(第1实施方式)
在图1中表示第1实施方式(以下称为本实施方式)的冷却装置20。所述冷却装置20用于冷却,例如,CPU、电力用半导体元件等发热体(被冷却物)。具体地,使发热体H接触冷却装置20,通过将所述发热体H的热传递至冷却装置20的内部流动的制冷剂,从而冷却发热体H。
如图1以及图2所示,本实施方式的冷却装置20具有壳体22和壳体22内设置的翅片30。
如图2所示,壳体22具有壳体主体24和关闭所述壳体主体24的装置厚度方向的开口24A的盖体26。
壳体主体24由板状的底部24B、和在底部24B的外周缘部设立的侧壁部24C构成。所述壳体主体24使用金属材料(例如,铝、铜)而形成。
如图1以及图2所示,盖体26被设为板状,接合于与壳体主体24的侧壁部24C的底部24B侧相反侧的端面24D。此外,在本实施方式中,盖体26通过钎焊接合于壳体主体24的端面24D。另外,盖体26使用金属材料(例如,铝、铜)而形成。
在盖体26上,在装置宽度方向的一端侧形成用于向壳体22的内部供给制冷剂(例如,冷却水、油)的供给口26A。在所述供给口26A,连接着连结于制冷剂供给源的供给管28(参考图1)。
此外,在盖体26上,在装置宽度方向的另一端侧形成用于将壳体22的内部的制冷剂向外部排出的排出口26B。在所述排出口26B,连接着排出管29(参考图1)。
如图3~图5所示,翅片30被设为长条的平板状,在壳体22内在翅片板厚方向(在本实施方式中,与装置进深方向相同的方向)上隔开间隔地并列多个翅片30。该翅片30使用金属材料(例如,铝、铜)而形成。另外,本实施方式的翅片30的翅片长度方向设为与装置宽度方向的方向相同。
在翅片30形成突出于翅片板厚方向的突出部32。所述突出部32被设为筒状(在本实施方式中,为圆筒状),顶部32A抵接于在翅片并列方向(与翅片板厚方向相同的方向)的一方(在图3~图5中为左方)相邻的翅片30。在此,通过使突出部32的顶部32A抵接于在翅片并列方向的一方相邻的翅片30,从而能保持相邻的翅片30之间的间隔。此外,本实施方式的突出部32为本发明的保持装置的一个实例。
另外,突出部32是通过对翅片30进行压制加工而形成的圆筒状的竖起部分。所述突出部32的内部构成下文所述的被插入部32B。
如图5以及图6所示,在所述突出部32的顶部32A形成从顶部32A的大致中央部突出于翅片板厚方向的筒状(在本实施方式中为圆筒状)的凸部40。此外,凸部40也与突出部32同样地为通过对翅片30进行压制加工而形成的竖起部分,其直径小于突出部32。
另外,在翅片30上,在形成突出部32侧的相反侧形成被插入部32B,该被插入部32B插入有在翅片并列方向的另一方(在图3~图5中为右方)相邻的翅片30的凸部40。此外,被插入部32B如前所述地由突出部32的内部构成。所述被插入部32B被设定为内径与凸部40的外径相同或者略大于凸部40的外径。因此,在翅片30的被插入部32B中插入在翅片并列方向的另一方相邻的翅片30的凸部40的状态(推入的状态)下,被插入部32B的内壁面与凸部40的外壁面接触,相邻的翅片30之间的相对移动被约束。此外,本实施方式的凸部40以及被插入部32B为本发明的约束装置的一个实例。
此外,在本实施方式中,突出部32的顶部32A抵接于在翅片并列方向的一方相邻的翅片30时,凸部40插入至在翅片并列方向的一方相邻的翅片30的被插入部32B。因此,在保持相邻的翅片30之间的间隔的状态下,相邻的翅片30之间的相对移动(在本实施方式中为与翅片板厚方向垂直方向的相对移动)被约束。
另外,在翅片30的长度方向的两端部30A侧分别形成突出部32、凸部40、以及被插入部32B。
如图4所示,翅片30设置于壳体内,翅片宽度方向(在本实施方式中为与装置厚度方向相同的方向)的两端面30B接合于壳体22的底部24B的内面(底面)和盖体26的内面(顶面)。
此外,在本实施方式中,翅片30的翅片宽度方向的两端面30B通过钎焊接合于壳体22的底部24B的内面和盖体26的内面。
如图3以及图4所示,在组装的翅片30中,位于翅片并列方向的一方的端部的翅片30上,两侧的突出部32的各顶部32A抵接于侧壁部24C的装置进深方向的一方的内面而被固定。此外,将位于翅片并列方向的一方的端部的翅片30设为在突出部32的顶部32A不形成凸部40的翅片。
另一方面,在组装的翅片30中,位于翅片并列方向的另一方的端部的翅片30上,各被插入部32B中分别插入有圆柱状的固定部件44。所述固定部件44的端部抵接于侧壁部24C的装置进深方向的另一方的内面而被固定。
如图7以及图8所示,在本实施方式中,相邻的翅片30之间的间隔(突出部32的突出高度)设定为能使制冷剂从供给口26A朝向排出口26B流动的大小。
然后,对本实施方式的冷却装置20的制造方法进行说明。
(加工工序)
首先,在使金属材料形成为板状的未加工的翅片30打开下孔,通过压制加工使所述下孔的周边部竖起,形成筒状(在本实施方式中为圆筒状)的突出部32和从所述突出部32的顶部32A突出的筒状(在本实施方式中为圆筒状)的凸部40。此时,形成突出部32以及凸部40,其中,突出部32的内径与凸部40的外径相同或者略大于凸部40的外径。由此,加工后的翅片30的凸部40能插入其他的加工后的翅片30的突出部32的内部(被插入部32B)。
另外,在未加工的翅片30的翅片长度方向的两端部30A侧分别形成突出部32以及凸部40。
在此,“未加工的翅片30”是指加工工序前(在本实施方式中为打开下孔前)的翅片30的状态。另外,“加工后的翅片30”是指加工工序后(在本实施方式中为形成突出部32以及凸部40后)的翅片30的状态。此外,对于加工后的翅片30,仅记载为翅片30。
(组装工序)
接下来,如图6所示,将翅片30的各凸部40分别插入其他的翅片30的各被插入部32B中。此时,将翅片30的各凸部40插入至其他的翅片30的各被插入部32B直至翅片30的突出部32的顶部32A与其他的翅片30抵接,从而组装各翅片30。
在此,在组装工序中,通过将翅片30的凸部40插入其他的翅片30的被插入部32B,在约束翅片30之间的相对移动的状态下,使翅片30的突出部32的顶部32A抵接于其他的翅片30,来组装各翅片30,所以能容易地进行翅片30的定位。另外,通过突出部32确保(保持)翅片30之间的间隔。
(设置工序)
接下来,将组装的翅片30设置于壳体主体24的底部24B上(图3图示状态)。然后,用盖体26关闭壳体主体24的开口24A。此时,翅片30的两端面30B分别与壳体22的底部24B的内面和盖体26的内面接触。
而且,通过钎焊将翅片30的两端面30B分别接合至壳体22的底部24B的内面和盖体26的内面。如上所述地完成冷却装置20的制造。
在此,在设置工序中,由于将通过组装工序组装的翅片30设置于壳体22的内部,所以能抑制翅片30之间的相对的位置偏移(在本实施方式中为与翅片板厚方向垂直的方向的位置偏移)。进一步地,也能确保(保持)组装的翅片30之间的间隔。
接下来,对本实施方式的冷却装置20的作用效果进行说明。
在冷却装置20中,如图1所示,通过配置发热体H,使其与壳体22接触,从而将来自发热体H的热传递至壳体22,并通过所述壳体22传递至翅片30。通过与供给至壳体22内的制冷剂的热交换来冷却壳体22和翅片30。由此,发热体H的热被冷却剂吸收,发热体H被冷却。
在此,在冷却装置20中,在制造时(组装工序),由于将组装的翅片30设置于壳体22的内部,所以能在确保相邻的翅片30之间的间隔的同时,抑制相邻的翅片30之间的相对的位置偏移。由此,由于能使壳体22内的制冷剂的流动接近所期望的流动,所以能提高冷却性能。
另外,在冷却装置20中,能以将翅片30的凸部40插入在翅片并列方向的一方相邻的翅片30的被插入部32B的简单的结构约束相邻的翅片30。进一步地,能以将翅片30的凸部40插入其他的翅片30的被插入部32B的简单的操作组装各翅片30。
另外,在突出部32的顶部32A形成凸部40,因为与例如,在突出部32的顶部或者突出部32以外的部位形成凸部的结构相比,能降低凸部的高度(突出高度),所以翅片30的加工变得容易。
此外,通过调整突出部32的高度,能调整相邻的翅片30之间的间隔。因此,能调整(增加)相邻的翅片30之间流动的制冷剂的流量,提高冷却性能。
另外,由于通过对翅片30实施压制加工,形成突出部32、凸部40以及被插入部32B,所以与例如,在切削形成翅片30的同时在该翅片30形成突出部32、凸部40以及被插入部32B的结构相比,能简单地、并且以低成本在翅片30形成突出部32、凸部40以及被插入部32B。
进一步地,由于在翅片30的翅片长度方向的两端部30A侧分别形成突出部32、凸部40以及被插入部32B,所以能有效地抑制相邻的翅片30之间的相对的位置偏移。另外,能切实地确保相邻的翅片30之间的间隔在翅片长度方向大致均等。由此,进一步地提高冷却装置20的冷却性能。
通过钎焊使翅片30的两端面30B分别接合于壳体22的底部24B的内面和盖体26的内面,壳体22的刚性提高。另外,翅片30与壳体22之间的热传导效率提高,冷却装置20的冷却性能进一步地提高。
另外,如图7以及图8所示,在本实施方式的冷却装置20中,供给口26A侧的突出部32导致通向相邻的翅片30之间形成的间隙(通道34)的入口变窄。因此,从供给口26A供给的制冷剂也大致均等地从供给口26A沿着装置进深方向流入位于较远位置的通道34。由此,由于构成位于远离供给口26A的位置的通道34的翅片30也被制冷剂冷却,所以能大致均匀地冷却与冷却装置20接触的发热体H。由上所述,在本实施方式的冷却装置20中,根据上述翅片30的结构,得到整流制冷剂的效果。此外,在图7以及图8中,用箭头L表示制冷剂的流动。
由上所述,根据本实施方式的冷却装置20,能在抑制翅片30的位置偏移的同时,提高冷却性能。
在本实施方式中,对翅片30实施压制加工,形成突出部32、凸部40以及被插入部32B,但是本发明并不限于所述结构。例如,也可以通过切削形成翅片30,在该翅片30形成突出部32、凸部40以及被插入部32B。此外,对于上述结构而言,也可以应用于下文所述的第2实施方式、第3实施方式以及第5实施方式中记载的各翅片。
另外,在本实施方式中,设为在翅片30的翅片长度方向的两端部30A侧形成突出部32、凸部40、以及被插入部32B的结构,但是本发明并不限于所述结构。例如,也可以在翅片30的翅片长度方向的两端部30A侧以外的部分(例如,中央部)形成突出部32、凸部40、以及被插入部32B,也可以仅在翅片30的翅片长度方向的一方的端部30A侧形成突出部32、凸部40、以及被插入部32B。此外,对于所述结构而言,也可以应用于下文所述的第2实施方式~第5实施方式中所述的各翅片。
进一步地,在本实施方式中,在突出部32的顶部32A形成凸部40,但是本发明并不限于所述结构。例如,也可以在翅片30的突出部32以外的部位形成凸部40。此外,对于上述结构,也可以应用于下文所述的第2实施方式~第5实施方式中记载的各翅片。
在本实施方式中,如图5所示,将凸部40设为筒状,但是本发明并不限于所述结构。例如,也可以设为如图21所示的翅片30的变形例的翅片92那样地,封闭从圆筒状的突出部94的顶部94A突出的凸部96的突出方向的前端部的结构。在这种情况下,由于在加工凸部96时不需要下孔,所以能减少翅片92的加工工时。另外,能减少由在翅片形成下孔导致的废料。此外,对于翅片92的结构,也可以应用于下文所述的第2实施方式、第3实施方式、第5实施方式的各翅片。另外,图21中的符号94B表示被插入部。
在本实施方式中,如图5以及图6所示,将突出部32设为圆筒状,但是本发明并不限于所述结构。例如,也可以将突出部32设为多边形筒状、椭圆筒状、棱锥筒状、圆锥筒状等。此外,对于上述结构,也可以应用于下文所述的第2实施方式、第3实施方式、第5实施方式中记载的各翅片。
另外,在本实施方式中,如图5以及图6所示,将凸部40设为圆筒状,但是本发明并不限于所述结构。例如,也可以将凸部40设为多边形筒状、椭圆筒状、棱锥筒状、圆锥铜状等。在这种情况下,通过使被插入部32B形成为与凸部40对应的形状,从而能将翅片30的凸部40插入其他的翅片30的被插入部32B。此外,对于上述结构,也可以应用于下文所述的第2实施方式、第3实施方式、第5实施方式中记载的各翅片。
(第2实施方式)
在图9~图11中,表示第2实施方式的冷却装置50。本实施方式的冷却装置50除翅片52的结构以外,与第1实施方式的冷却装置20的结构相同,因此省略其说明。此外,对与第1实施方式相同的结构标注相同的符号。
如图9以及图10所示,翅片52被设为长条的波板状。此外,本实施方式的翅片52是沿翅片长度方向左右(翅片板厚方向)振幅的波板状,翅片长度方向是与装置宽度方向相同的方向。在所述翅片52的翅片长度方向的两端部52A侧,分别形成通过压制加工形成的筒状(在本实施方式中为圆筒状)的突出部54和从突出部54的顶部54A突出的筒状(在本实施方式中为圆筒状)的凸部56。在所述突出部54的内部构成的被插入部54B中,插入有在翅片并列方向的另一方(在图9~图11中为右方)相邻的翅片52的凸部56。
接下来,对本实施方式的冷却装置50的作用效果进行说明。此外,对于与通过第1实施方式而得的作用效果相同的作用效果,省略其说明。
如图11所示,由于翅片52被设为波板状,所以与第1实施方式的翅片30相比,板面的表面积大,即,放热面积大。因此,在相邻的翅片52之间形成的通道58中流动的制冷剂可以高效地吸收翅片52的热。由此,冷却装置50的冷却性能提高。此外,在图11中,用箭头L表示制冷剂的流动。
此外,可以通过与第1实施方式的冷却装置20的制造方法相同的方法制造本实施方式的冷却装置50。
在本实施方式的冷却装置50中,翅片52为长条的波板状,但是本发明并不限于所述结构。例如,翅片52也可以是锯齿板状、矩形波板状。此外,对于第2实施方式的翅片52的形状,也可以应用于下文所述的第2实施方式、第3实施方式、第5实施方式、第6实施方式中记载的各翅片。
(第3实施方式)
在图12~图15中表示第3实施方式的冷却装置60。此外,本实施方式的冷却装置60除翅片62的结构以外,与第1实施方式的冷却装置20的结构相同,因此省略其说明。此外,对与第1实施方式相同的结构标注相同的符号。
如图12~图14所示,翅片62被设为长条的平板状。此外,本实施方式的翅片62的翅片长度方向是与装置宽度方向相同的方向。在所述翅片62的翅片长度方向的两端部62A侧,分别形成通过压制加工形成的筒状(在本实施方式中为圆筒状)的突出部64和从突出部64的顶部64A突出的筒状(在本实施方式中为圆筒状)的凸部66。在所述突出部64的内部构成的被插入部64B中,插入有在翅片并列方向的另一方(在图12、图13中为右方)相邻的翅片62的凸部66。
另外,在翅片62,在与突出部64的突出侧的相同侧,分别形成突出于翅片板厚方向的突条部67和突条部68。所述突条部67从翅片62的翅片宽度方向的一方的端面62B朝向另一方的端面62B侧直线状地延伸,在中途终止。另一方面,突条部68从翅片62的翅片宽度方向的另一方的端面62B朝向一方的端面62B侧直线状地延伸,在中途终止。
如图14所示,在翅片长度方向交替地隔开间隔地形成所述突条部67以及突条部68。
另外,如图12以及图13所示,在本实施方式中,突条部67以及突条部68分别抵接于相邻的翅片62。因此,形成在相邻的翅片62之间曲折行进的通道69(装置厚度方向(翅片宽度方向)上曲折行进的通道)。
接下来,对本实施方式的冷却装置60的作用效果进行说明。此外,对与通过第1实施方式而得的作用效果相同的作用效果,省略其说明。
如图15所示,由于通过在翅片62形成抵接于相邻的翅片62的突条部67以及突条部68,形成在相邻的翅片62之间曲折进行的通道69,所以在通道69流动的制冷剂中产生湍流。通过如上所述地产生湍流,从而提高制冷剂从翅片62吸收热(冷却翅片62)的效果。由此,提高冷却装置60的冷却性能。此外,在图15中,用箭头L表示制冷剂的流动。
此外,可以通过与第1实施方式的冷却装置20的制造方法相同的方法制造第3实施方式的冷却装置60。
另外,在第3实施方式的冷却装置60中,将突条部67以及突条部68设为直线状延伸的结构,但是本发明并不限于所述结构。例如,也可以设为突条部67以及突条部68设为曲线状、锯齿状、或者台阶状地延伸的结构。另外,也可以使突条部67以及突条部68形成为柱状(例如,圆柱状)。
(第4实施方式)
在图16~图19中表示第4实施方式的冷却装置70。此外,本实施方式的冷却装置70除了翅片72的结构以外,与第1实施方式的冷却装置20的结构相同,因此省略其说明。此外,对与第1实施方式相同的结构标注相同的符号。
如图16~图18所示,将翅片72设为长条的平板状。此外,本实施方式的翅片72的翅片长度方向为与装置宽度方向相同的方向。在所述翅片72的翅片长度方向的两端部72A侧,通过压制加工形成对翅片72的一部分进行切割隆起而成的切割隆起部的突出部74。所述突出部74具备在翅片板厚方向立起的立起部74A和从所述立起部74A的前端部延伸至翅片长度方向外侧的台座部74B。此外,在本实施方式中,由台座部74B构成突出部74的顶部74C。
在台座部74B上,在从立起部74A向翅片长度方向外侧远离规定距离的位置上形成突出于翅片板厚方向的凸部76。此外,在本实施方式中,在从立起部74A向翅片长度方向外侧远离翅片72的板厚部分的位置上形成凸部76。
另外,在翅片72形成形成突出部74的部分,即,在对一部分进行切割隆起的部分形成作为被插入部的开口部78。在所述开口部78中插入有在翅片并列方向的另一方(在图18为右方)相邻的翅片72的凸部76。
接下来,对第4实施方式的冷却装置70的制造方法的加工工序以及组装工序进行说明。此外,由于设置工序能使用第1实施方式的冷却装置20的制造方法的设置工序,所以省略其说明。
(加工工序)
首先,在使金属材料形成为板状的未加工的翅片72切入切口,在通过压制加工竖起(立起)所述切口所包围的部分的同时,在翅片板厚方向上曲折成曲柄状或者S字状,从而形成由立起部74A和台座部74B构成的突出部74,并且,在台座部74B上形成凸部76。另外,在对翅片72的一部分进行切割隆起而成的部分形成作为被插入部的开口部78。由此,加工后的翅片72的凸部76能插入其他的加工后的翅片72的开口部78。另外,在未加工的翅片72的翅片长度方向的两端部72A侧分别形成立起部74A、台座部74B、以及凸部76。
在此,“未加工的翅片72”是指加工工序前(在本实施方式中为形成切口前)的翅片72的状态。另外,“加工后的翅片72”是指加工工序后(在本实施方式中为形成突出部74以及凸部76后)的翅片72的状态。此外,对于加工后的翅片72,仅记载为翅片72。
(组装工序)
接下来,如图18所示,将翅片72的各凸部76分别插入其他的翅片72的各开口部78。此时,通过将翅片72的各凸部76插入其他的翅片72的各开口部78直至翅片72的突出部74的顶部74C(台座部74B)抵接于其他的翅片72,从而组装各翅片72。
在此,在组装工序中,通过将翅片72的凸部76插入其他的翅片72的开口部78,从而在约束翅片72之间的相对移动(在本实施方式中为与翅片板厚方向垂直的方向的相对移动)的状态下,使翅片72的突出部74的顶部74C抵接于其他的翅片72,来组装各翅片72,所以能容易地进行翅片72之间的定位。另外,通过突出部74确保(保持)翅片72之间的间隔。
通过在设置工序中将如此组装的翅片72设置于壳体22,从而完成冷却装置70。
接下来,对本实施方式的冷却装置70的作用效果进行说明。此外,对于与通过第1实施方式得到的作用效果相同的作用效果,省略其说明。
在本实施方式的冷却装置70中,由于切割隆起翅片72的一部分,形成突出部74、凸部76以及开口部78,所以与例如,在切削形成翅片72的同时,在该翅片72形成突出部74、凸部76以及开口部78的结构相比,能简单地、并且以低成本在翅片72形成突出部74、凸部76以及开口部78。
此外,如图19所示,在冷却装置70中,与第1实施方式的冷却装置20同样地在相邻的翅片72之间形成通道79。
(第5实施方式)
在图20中,表示第5实施方式的冷却装置80。此外,由于本实施方式的冷却装置80除翅片82~85的结构以外,与第1实施方式的冷却装置20的结构相同,所以省略其说明。此外,对与第1实施方式相同的结构标注相同的符号。
如图20所示,在本实施方式的冷却装置80中,对多种类型(在本实施方式中为4种)的翅片82~85,分别使用多个。将翅片82配置于离供给口26A最近的区域。另一方面,将翅片85配置于离供给口26A最远的区域。另外,将翅片83配置为与配置翅片82的区域相邻,将翅片84配置于与配置翅片85的领域相邻。
将本实施方式的翅片82~85分别设为长条的平板状。此外,本实施方式的翅片82~85的各翅片长度方向为与装置宽度方向相同的方向。在所述翅片82~85的各翅片长度方向的两端部82A~85A侧,分别形成圆筒状的突出部86~89、从各突出部86~89的顶部86A~89A突出的圆筒状的凸部90~93。在所述突出部86~89的内部构成的各被插入部86B~89B插入有相邻的翅片的凸部。此外,在本实施方式中,将凸部90~93的外径设定为全部相同。另外,将被插入部86B~89B的内径也设定为全部相同。
将翅片82的突出部86的外径设为大于翅片83的突出部87的外径。另外,将翅片83的突出部87的外径设为大于翅片84的突出部88的外径。而且,将翅片84的突出部88的外径设为大于翅片84的突出部88的外径。即,在离供给口26A越近的区域配置的翅片,突出部的外径越大。
接下来,对本实施方式的冷却装置80的作用效果进行说明。此外,对于与通过第1实施方式而得的作用效果相同的作用效果,省略其说明。
如图20所示,在冷却装置80中,将配置于离供给口26A近的区域的翅片82的突出部86的外径,设为大于配置于比翅片82离供给口26A远的区域的翅片83的突出部87。因此,相邻的翅片83之间形成的间隙(通道81)的入口比相邻的翅片82之间形成的间隙(通道81)的入口宽。因此,从供给口26A供给的制冷剂也从供给口26A沿着装置进深方向流入位于较远位置的通道81。即,由于制冷剂遍布至壳体22的装置进深方向的深侧(与供给口26A的相反侧),从而进一步地得到整流冷却装置80的制冷剂的效果。此外,在图20中,用箭头L表示制冷剂的流动。
此外,能用与第1实施方式的冷却装置20的制造方法相同的方法制造第5实施方式的冷却装置80。
(第6实施方式)
在图22中表示第6实施方式的冷却装置100。此外,由于本实施方式的冷却装置100除翅片102的结构以外,与第1实施方式的冷却装置20的结构相同,所以省略其说明。
如图22所示,将翅片102设为长条的平板状。此外,本实施方式的翅片102的翅片长度方向为与装置宽度方向相同的方向。在所述翅片102的翅片长度方向的两端部102A侧,形成通过压制加工形成的圆锥筒状的突出部104。在所述突出部104的内部构成的被插入部104B中,插入有在翅片并列方向的另一方(在图22中为右方)相邻的翅片102的突出部104的前端部104A。
在此,在翅片102的被插入部104B中插入有在翅片并列方向的另一方(在图22中为右方)相邻的翅片102的突出部104的前端部104A的状态下,约束相邻的翅片102之间的相对移动(在本实施方式中为与翅片板厚方向相交的方向的相对移动)。另外,在上述状态下,使相邻的翅片102之间隔开间隔地设定突出部104的高度(突出高度)。
此外,本实施方式的翅片102为本发明的保持装置的一个实例,本实施方式的被插入部104B为本发明的约束装置的一个实例。
接下来,对本实施方式的冷却装置100的作用效果进行说明。此外,对于与通过第1实施方式而得的作用效果相同的作用效果,省略其说明。
如图22所示,在冷却装置100中,在翅片102形成圆锥筒状的突出部104,由于是将所述突出部104的先端部104A插入其他的翅片102的被插入部104B的结构,从而与第1实施方式、第4实施方式相比,突出部104的加工形状变得简单,所以能抑制制造成本。
此外,能用与第1实施方式的冷却装置20的制造方法大致相同的方法制造第6实施方式的冷却装置100。
在本实施方式中,如图22所示,将突出部104设为圆锥筒状,但是本发明并不限于所述结构。例如,像图23所示的翅片102的第1变形例的翅片112那样,也可以设为封闭圆锥筒状的突出部114的前端部114A的结构,即,将突出部114设为通过压制加工而挤出的圆锥状。在所述突出部114的内部构成的被插入部114B中,插入有在翅片并列方向的另一方(在图23中为右方)相邻的翅片112的突出部114的前端部114A。在此,在第1变形例的翅片112中,由于在加工突出部114时不需要下孔,所以能减少加工工时。另外,能减少由在未加工的翅片112形成下孔导致的废料。
另外,在本实施方式中,如图22所示,在翅片102通过压制加工形成突出部104,但是本发明并不限于所述结构。例如,如图24所示,也可以对翅片122进行冲裁(冲孔)加工,在贯通孔的缘部形成圆锥筒状的竖起部分的突出部124。在所述突出部124的内部构成的被插入部124B中,插入有在翅片并列方向的另一方(在图24中为右方)相邻的翅片122的突出部124的前端部124A。在此,在第2变形例的翅片122中,由于在加工突出部124时不需要下孔,所以能减少加工工时。
以上,举出实施方式来说明了本发明的实施方式,但是这些实施方式仅是一个例子,在不脱离主旨的范围内能进行各种变更来实施本发明。另外,本发明的权利范围当然不限定于上述的实施方式。
此外,通过参照,在本说明书中引入了2014年2月25日申请的日本专利申请2014-034508号的全部公开内容。
就本说明书中记载的全部的文献、专利申请以及技术规格而言,与具体且分别记载通过参照而引入的各个文献、专利申请以及技术规格的情况相同地,通过参照被引入本说明书。
Claims (9)
1.一种冷却装置,其具有:
壳体,其具备用于向内部供给制冷剂的供给口、以及用于将内部的制冷剂向外部排出的排出口;
翅片,其被设为板状,在所述壳体内隔开间隔地并列于板厚方向,制冷剂流动于相邻的翅片之间;
保持装置,其形成于所述翅片,保持相邻的所述翅片之间的间隔;以及
约束装置,其形成于所述翅片,约束由所述保持装置而保持间隔的相邻的所述翅片之间的相对移动。
2.如权利要求1所述的冷却装置,其中,所述保持装置具备突出部,所述突出部突出于所述翅片的板厚方向,顶部抵接于在所述翅片的并列方向的一方相邻的所述翅片,
所述约束装置具备凸部和被插入部,所述凸部从所述突出部的所述顶部突出,所述被插入部插入有在所述翅片的并列方向的另一方相邻的所述翅片的所述凸部。
3.如权利要求2所述的冷却装置,其中,所述突出部是通过对所述翅片进行压制加工而形成的筒状的竖起部分,
所述突出部的内部构成所述被插入部。
4.如权利要求2或3所述的冷却装置,其中,在所述翅片的长度方向的两端部侧分别形成所述突出部、所述凸部、以及所述被插入部。
5.如权利要求1~4中任一项所述的冷却装置,其中,所述翅片的端面钎焊于所述壳体的内面。
6.一种冷却装置的制造方法,其具有:
组装工序,将形成有被设为板状的、突出于板厚方向的突出部,从该突出部的顶部突出的凸部,以及被设为该凸部能插入的大小的被插入部的翅片的所述凸部插入其他的所述翅片的所述被插入部,使所述翅片的所述突出部抵接于其他的所述翅片,组装各所述翅片;以及
设置工序,将所述翅片设置于具备用于向内部供给制冷剂的供给口和用于将内部的制冷剂向外部排出的排出口的壳体的内部。
7.如权利要求6所述的冷却装置的制造方法,其中,在所述组装工序前,具有加工工序,所述加工工序通过对被设为板状的未加工的所述翅片进行压制加工而形成作为内部构成所述被插入部的所述突出部的筒状的竖起部分。
8.如权利要求7所述的冷却装置的制造方法,其中,在所述加工工序中,在未加工的所述翅片的长度方向的两端部侧分别形成所述突出部、所述凸部、以及所述被插入部。
9.如权利要求6~8中任一项所述的冷却装置的制造方法,其中,在所述设置工序中,将所述翅片的端面钎焊于所述壳体的内面。
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