DE102019134700A1

DE102019134700A1 - Radiator und kühlvorrichtung

Info

Publication number: DE102019134700A1
Application number: DE102019134700.9A
Authority: DE
Inventors: Shinobu Tamura
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2021-06-17

Abstract

Der Radiator beinhaltet: mehrere plattenförmige Rippen 11, die in einer Richtung senkrecht zu einer Plattenfläche jeder Rippe 11 angeordnet sind; und mehrere Vorsprünge 12, die aus den jeweiligen Rippen 11 nach außen ragen, wobei jeweils zwei benachbarte der Vorsprünge 12 an ihren Enden in einer Anordnungsrichtung der Rippen 11 miteinander in Kontakt stehen. Der Radiator kann die Rippen 11 in gleichen Abständen exakt voneinander trennen.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Radiator und eine Kühlvorrichtung.
Stand der Technik
Es wurde vorgeschlagen, einen Radiator mit mehreren Rippenplatten für den Einsatz in flüssigkeitsgekühlten Kühlgeräten, die eine Leistungsvorrichtung (Halbleitervorrichtung) kühlen, wie beispielsweise einen Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT), der als Leistungssteuerungsvorrichtung in Elektroautos, Hybridautos, Elektrozügen usw. verwendet wird.
So offenbart beispielsweise die Patentliteratur 1 einen Radiator für flüssigkeitsgekühlte Kühlgeräte, wobei der Radiator umfasst: eine Vielzahl von Rippenplatten; und ein Verbindungselement, das konfiguriert ist, um alle Rippenplatten integral zu verbinden. Jede Rippenplatte beinhaltet einen ebenen, vertikal verlängerten rechteckigen Plattenkörper und Schmalteile, die integral an den jeweiligen Enden des Plattenkörpers vorgesehen sind. Alle Rippenplatten sind in Abständen in Plattendickenrichtung des Plattenkörpers angeordnet. Das Verbindungselement hat eine gewellte Form, die aus Flachteilen besteht, die mit den jeweiligen Schmalteilen der Plattenkörper fest verbunden sind, und Bogenteilen, die benachbarte Flachteile abwechselnd an den oberen und unteren Enden der Flachteile verbinden. Der Plattenkörper, der Schmalteil und der Flachteil haben die gleiche Dicke, und beide Seiten des Plattenkörpers, beide Seiten des Schmalteils und beide Seiten des Flachteils liegen in der gleichen Ebene.
Zitatliste
Patentliteratur
Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung, Offenlegung der Veröffentlichung Nr. 2018-107365
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Eine solche Kühlvorrichtung mit mehreren Rippen zum Kühlen eines Heizelements, z.B. einer Leistungsvorrichtung, ist erwünscht, damit die Kühlflüssigkeit gleichmäßig zwischen benachbarten Rippen fließen kann, so dass das Heizelement gleichmäßig gekühlt werden kann. Dementsprechend ist es wünschenswert, dass die mehreren Rippen in gleichen Abständen voneinander beabstandet sind.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Radiator mit mehreren Rippen bereitzustellen, die in gleichen Abständen präzise voneinander beabstandet sind.
Lösung des Problems
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Radiator: mehrere plattenförmige Rippen, die in einer Richtung senkrecht zu einer Plattenfläche jeder Rippe angeordnet sind; und mehrere Vorsprünge, die aus den jeweiligen Rippen nach außen ragen, worin alle benachbarten zwei der Vorsprünge einander an ihren Enden in einer Anordnungsrichtung der Rippen berühren.
Im ersten Aspekt können die Rippen rechteckig sein, und die Vorsprünge können aus einem Längsende der jeweiligen Rippen nach außen ragen.
Im ersten Aspekt können die Vorsprünge eine Plattenform mit einer Plattenfläche parallel zur Anordnungsrichtung der Rippen aufweisen.
Im ersten Aspekt beinhaltet jeder der Vorsprünge an einem ersten Seitenende davon in der Anordnungsrichtung einen ersten parallelen Seitenteil und eine Lasche, wobei der erste parallele Seitenteil parallel zur Plattenfläche jeder Rippe verläuft, wobei sich die Lasche vom ersten parallelen Seitenteil nach außen erstreckt und jeder der Vorsprünge ferner an einem zweiten Seitenende davon in der Anordnungsrichtung einen zweiten parallelen Seitenteil und eine Aussparung beinhaltet, wobei der zweite parallele Seitenteil parallel zur Plattenfläche jeder Rippe verläuft, wobei sich die Aussparung von dem zweiten parallelen Seitenteil nach innen erstreckt, und wobei der erste parallele Seitenteil eines der Vorsprünge den zweiten parallelen Seitenteil eines benachbarten der Vorsprünge berührt, wobei die Lasche des einen der Vorsprünge in die Aussparung des benachbarten der Vorsprünge passt.
Im ersten Aspekt können die Rippen rechteckig sein, und die Vorsprünge können in einer Mitte in Querrichtung der jeweiligen Rippen vorgesehen sein.
Im ersten Aspekt können die Rippen rechteckig sein, und die Vorsprünge können an einem Ende in Querrichtung der jeweiligen Rippen vorgesehen sein.
Im ersten Aspekt können jeweils zwei der Vorsprünge durch Schweißen oder Kleben miteinander verbunden werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Radiator: mehrere plattenförmige rechteckige Rippen, die in einer Richtung senkrecht zu einer Plattenfläche jeder Rippe angeordnet sind; und mehrere Vorsprünge, die von einem Längsende der jeweiligen Rippen nach außen vorstehen, wobei alle benachbarten zwei der Vorsprünge durch Schweißen oder Verbinden miteinander verbunden sind.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Kühlvorrichtung den Radiator gemäß dem ersten Aspekt oder dem zweiten Aspekt sowie ein Gehäuse, das den Radiator enthält und es ermöglicht, dass Kühlflüssigkeit zwischen den Rippen des Radiators strömt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung kann einen Radiator mit mehreren Rippen vorsehen, die in gleichen Abständen genau voneinander getrennt sind.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer flüssigkeitsgekühlten Kühlvorrichtung der ersten Ausführungsform.
2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1.
3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 2.
4 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Radiators.
5 zeigt das Verfahren zur Herstellung des Radiators.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die zeigt, wie Vorsprünge durch Laserschweißen miteinander verschweißt werden.
7 ist eine vergrößerte Ansicht eines gebogenen Teils.
8 zeigt eine Modifikation der Vorsprünge.
9 zeigt eine schematische Konfiguration eines Radiators der zweiten Ausführungsform.
10 zeigt den Radiator und eine Abdeckung, die miteinander verbunden sind.
11 zeigt eine schematische Konfiguration eines Radiators der dritten Ausführungsform.
12 zeigt eine schematische Konfiguration eines Radiators der vierten Ausführungsform.
13 zeigt eine schematische Konfiguration eines Radiators der fünften Ausführungsform.
14 zeigt eine schematische Konfiguration eines Radiators der sechsten Ausführungsform.

Beschreibung der Ausführungsformen
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
< Erste Ausführungsform>
1 ist eine perspektivische Ansicht einer flüssigkeitsgekühlten Kühlvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform.
2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1.
3A ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie III-III in 2. 3B ist eine vergrößerte Ansicht des Teils IIIb von 3A.
Die flüssigkeitsgekühlte Kühlvorrichtung 1 der Ausführungsform beinhaltet einen Radiator 10 mit mehreren rechteckigen Rippen 11 und ein Gehäuse 20 mit dem Radiator 10. Die flüssigkeitsgekühlte Kühlvorrichtung 1 beinhaltet ferner eine Einlassöffnung 30, um den Eintritt von Kühlflüssigkeit von außen in das Gehäuse 20 zu ermöglichen, und eine Auslassöffnung 40, um den Austritt von Kühlflüssigkeit aus dem Gehäuse 20 nach außen zu ermöglichen. Im Folgenden kann die Längsrichtung der rechteckigen Rippe 11 als Links-Rechts-Richtung, die Querrichtung der Rippe 11 als Auf-Ab-Richtung und die Richtung, in der die mehreren Rippen 11 angeordnet sind, als Vorderseite-Rückseite-Richtung bezeichnet werden.
Die flüssigkeitsgekühlte Kühlvorrichtung 1 kühlt ein Heizelement P, das an einer Außenfläche (Oberseite in der vorliegenden Ausführungsform) des Gehäuses 20 montiert ist, über ein flächenförmiges Isoliermaterial I unter Verwendung der in das Gehäuse 20 und den Radiator 10 strömenden Kühlflüssigkeit. So ist beispielsweise das Heizelement P eine Leistungshalbleitervorrichtung, wie beispielsweise ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT). Als weiteres Beispiel kann das Heizelement P ein IGBT-Modul im Paket mit dem IGBT und einem Steuerkreis zum Steuern des IGBT oder ein intelligentes Leistungsmodul im Paket mit diesem IGBT-Modul und einer Selbstschutzfunktion sein.
(Gehäuse 20)
Das Gehäuse 20 beinhaltet einen Gehäusekörper 21, auf dem das Heizelement P über das flächenförmige Isoliermaterial I montiert ist, und eine Abdeckung 22, die eine Öffnung des Gehäusekörpers 21 abdeckt.
Der Gehäusekörper 21 beinhaltet eine flächenförmige Oberseite 21a, eine Seite 21b, die vom Rand der Oberseite 21a in einer Richtung senkrecht zur Oberseite 21a (in einer Abwärtsrichtung) vorsteht, und einen Flansch 21c, der vom Rand der Seite 21b in einer Richtung senkrecht zur Seite 21b nach außen vorsteht. Das Heizelement P wird über das Isoliermaterial I in der Mitte der Fläche (Oberseite) der Oberseite 21a gegenüber seiner mit der Seite 21b versehenen Fläche montiert. Die obere 21a beinhaltet eine Einlass-Durchgangsöffnung 21d und eine Auslass-Durchgangsöffnung 21e an der Außenseite in der Links-Rechts-Richtung ihres Abschnitts, der mit dem Isoliermaterial I und dem Heizelement P montiert ist. Die Einlass-Durchgangsöffnung 21d und die Auslass-Durchgangsöffnung 21e durchdringen die obere 21a, um eine Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Gehäuses 20 herzustellen.
Der Deckel 22 ist plan und rechteckig und größer als der Flansch 21c des Gehäusekörpers 21. Die Abdeckung 22 beinhaltet an ihren vier Ecken die Durchgangsbohrungen 221 für den Durchgang von Schrauben und dergleichen, um die flüssigkeitsgekühlte Kühlvorrichtung 1 an einem anderen Element zu befestigen.
Der Flansch 21c des Gehäusekörpers 21 und der Deckel 22 sind miteinander verlötet. Dadurch erhält das Gehäuse 20 eine kastenförmige Form, die den Radiator 10 aufnehmen kann. So sind beispielsweise der Gehäusekörper 21 und der Deckel 22 aus einem Aluminium-Lotblech gebildet. In diesem Fall beinhalten der Gehäusekörper 21 und der Deckel 22 eine Hartlotmaterialschicht zumindest auf ihren einander gegenüberliegenden Flächen.
Durch das Löten des Gehäusekörpers 21 und des Deckels 22 wird im Gehäuse 20 unterhalb der Einlassöffnung 21d ein einlassseitiger Raum 23 und im Gehäuse 20 unterhalb der Auslassöffnung 21e ein auslassseitiger Raum 24 gebildet.
(Einlassverbindung 30)
Die Einlassverbindung 30 beinhaltet einen zylindrischen Teil 31 und einen quaderförmigen Teil 32. Die Einlassverbindung 30 weist einen hohlen Innenraum auf, um den Durchfluss der Kühlflüssigkeit zu ermöglichen. In dem zylindrischen Teil 31 ist ein Ende (rechtes Ende) offen und das andere Ende ist mit dem quaderförmigen Teil 32 verbunden. Der quaderförmige Teil 32 beinhaltet auf seiner einen Seite (Unterseite) eine Durchgangsbohrung 33, die eine Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite der Einlassverbindung 30 herstellt. Die Einlassverbindung 30 ist mit dem Gehäusekörper 21 verlötet, wobei ihre Stirnseite mit der Durchgangsbohrung 33 auf der Stirnseite (Oberseite) der Oberseite 21a des Gehäusekörpers 21, auf der das Heizelement P montiert ist, angeordnet ist. Dadurch verbindet sich die Innenseite der Einlassverbindung 30 mit der Innenseite des Gehäusekörpers 21 über die Durchgangsbohrung 33 der Einlassverbindung 30 und die Einlassdurchgangsöffnung 21d des Gehäusekörpers 21.
(Auslaufstutzen 40)
Die Auslaufverbindung 40 beinhaltet einen zylindrischen Teil 41 und einen quaderförmigen Teil 42. Die Auslaufverbindung 40 weist einen hohlen Innenraum auf, um den Durchfluss der Kühlflüssigkeit zu ermöglichen. In dem quaderförmigen Teil 42 ist ein Ende (linkes Ende) offen und das andere Ende ist mit dem quaderförmigen Teil 42 verbunden. Der quaderförmige Teil 42 beinhaltet auf seiner einen Seite (Unterseite) eine Durchgangsbohrung 43, die eine Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite der Auslassöffnung 40 herstellt. Die Auslassverbindung 40 ist mit dem Gehäusekörper 21 verlötet, wobei ihre Stirnseite mit der Durchgangsbohrung 43 auf der Stirnseite (Oberseite) der Oberseite 21a des Gehäusekörpers 21, auf der das Heizelement P montiert ist, angeordnet ist. Dadurch verbindet sich die Innenseite der Auslaufverbindung 40 mit der Innenseite des Gehäusekörpers 21 über die Durchgangsbohrung 43 der Auslaufverbindung 40 und die Auslaufbohrung 21e des Gehäusekörpers 21.
(Radiator 10)
Der Radiator 10 beinhaltet mehrere plattenförmige Rippen 11, die in einer Richtung senkrecht zu ihren Plattenflächen angeordnet sind, mehrere Vorsprünge 12, die an der Außenseite der jeweiligen Rippen 11 vorgesehen sind, und Verbindungsteile 13, die die jeweiligen Rippen 11 und Vorsprünge 12 verbinden.
Die Rippen 11 sind rechteckig und so angeordnet, dass ihre Querrichtung mit der in 1 dargestellten Auf-Ab-Richtung und ihre Längsrichtung mit der in 1 dargestellten Links-Rechts-Richtung übereinstimmt. Die Rippen 11 sind in vorgegebenen Abständen in einer Richtung senkrecht zu ihren Stirnseiten angeordnet. Die Rippen 11 sind so angeordnet, dass ihre Anordnungsrichtung mit der in 1 dargestellten Vorderseite-Rückseite-Richtung übereinstimmt.
Die Vorsprünge 12 beinhalten die linken Vorsprünge 121 und die rechten Vorsprünge 12r, die aus den jeweiligen Längsenden der Rippen 11 nach außen ragen. Die linken seitlichen Vorsprünge 121 und die rechten seitlichen Vorsprünge 12r sind symmetrisch zueinander. Im Folgenden werden insbesondere die linken Vorsprünge 121 beschrieben. Die linken Vorsprünge 121 und die rechten Vorsprünge 12r können im Folgenden gemeinsam als die Vorsprünge 12 bezeichnet werden.
Die Vorsprünge 12 sind plattenförmig und ihre Plattenflächen sind parallel zur Anordnungsrichtung (Vorderseite-Rückseite-Richtung) der Rippen 11. Ein erstes Seitenende 121 jedes Vorsprungs 12 in der Anordnungsrichtung der Vorsprünge 12 beinhaltet einen ersten seitlichen parallelen Teil 121a parallel zur Plattenfläche jeder Rippe 11 und eine Lasche 121b, die aus dem ersten seitlichen parallelen Teil 121a herausragt. Ein zweites Seitenende 122 jedes Vorsprungs 12 in der Anordnungsrichtung der Vorsprünge 12 beinhaltet einen zweiten Seitenparallelteil 122a parallel zur Plattenfläche jeder Rippe 11 und eine Aussparung 122b, die sich von dem zweiten Seitenparallelteil 122a nach innen erstreckt. Wie in 3B dargestellt, sind die Lasche 121b und die Aussparung 122b halbkreisförmig.
Die den jeweiligen Rippen 11 vorgesehenen Vorsprünge 12 sind so angeordnet, dass sich die Enden von zwei benachbarten Vorsprüngen 12 in Anordnungsrichtung der Rippen 11 berühren. Genauer gesagt kontaktiert der erste seitliche parallele Teil 121a eines Vorsprungs 12 den zweiten seitlichen parallelen Teil 122a eines anderen Vorsprungs 12, der vor dem einen Vorsprung 12 positioniert ist. Außerdem kontaktiert der zweite seitliche parallele Teil 122a des einen Vorsprungs 12 den ersten seitlichen parallelen Teil 121a noch eines weiteren Vorsprungs 12, der hinter dem einen Vorsprung 12 positioniert ist.
Somit werden die Intervalle zwischen einer Rippe 11 und zwei anderen Rippen 11, die vor und hinter der einen Rippe 11 angeordnet sind, dadurch bestimmt, wie weit sich der außerhalb der einen Rippe 11 vorgesehene Vorsprung 12 in Anordnungsrichtung (Vorderseite-Rückseite-Richtung) der Rippen 11 erstreckt. Das bedeutet, dass bei gleichmäßigen Größen der Vorsprünge 12 auch die Abstände zwischen den Rippen 11 gleichförmig werden.
Die Vorsprünge 12 des Radiators 10 der vorliegenden Ausführungsform werden durch Stanzen gebildet, wie später beschrieben. Dadurch können die Größen der Vorsprünge 12 einheitlich gestaltet werden, so dass die Abstände zwischen den Rippen 11 gleichmäßig sein können.
Im Radiator 10, wobei die ersten seitlichen parallelen Teile 121a der Vorsprünge 12 die jeweiligen benachbarten zweiten seitlichen parallelen Teile 122a berühren, passen die Laschen 121b in die jeweiligen Aussparungen 122b. Dadurch ist es schwierig, die Rippen 11 in Längsrichtung (Links-Rechts-Richtung) relativ zueinander zu bewegen.
In der Auf-Ab-Richtung sind die Vorsprünge 12 im Wesentlichen mittig in Querrichtung der jeweiligen Rippen 11 vorgesehen.
Jedes Verbindungsteil 13 ist L-förmig und beinhaltet ein erstes Verbindungsteil 131, das mit der entsprechenden Rippe 11 verbunden ist, und ein zweites Verbindungsteil 132, das mit dem entsprechenden Vorsprung 12 verbunden ist. Das erste Verbindungsteil 131 ist mit einem im Wesentlichen zentralen Abschnitt in Querrichtung der entsprechenden Rippe 11 verbunden. Das zweite Verbindungsteil 132 ist um 90 Grad gebogen. Dadurch entsteht ein 90-Grad-Winkel zwischen der Oberfläche der Rippe 11 und der Oberfläche des entsprechenden Vorsprungs 12.
So kann beispielsweise der Radiator 10 aus einem Aluminiummaterial wie Aluminium und einer Aluminiumlegierung bestehen. Alternativ kann der Radiator 10 aus Kupfer oder einem Verbundwerkstoff aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und Kohlenstoff bestehen. Alternativ kann der Radiator 10 auch die Rippen 11 aus einem Aluminium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoff und die Vorsprünge 12 und die Verbindungsteile 13 aus einem Aluminiumwerkstoff beinhalten.
Der Radiator 10 hat beispielsweise eine Plattendicke von 0,3 mm bis 1,2 mm. Die Dicke kann je nach Größe der flüssigkeitsgekühlten Kühlvorrichtung 1 als Ganzes, der Art der im Gehäuse 20 strömenden Kühlflüssigkeit und der Wärmeleitfähigkeit der Rippen 11 entsprechend geändert werden.
Die oberen Enden der mehreren Rippen 11 werden mit einer Fläche (Unterseite) der Oberseite 21a des Gehäusekörpers 21 gegenüber seiner Fläche, auf der das Heizelement P montiert ist, verlötet, und die unteren Enden der mehreren Rippen 11 werden mit einer Oberseite der Abdeckung 22 verlötet. Dadurch wird der Radiator 10 im Inneren des Gehäuses 20 befestigt. So kann beispielsweise das Löten der oberen Enden der Rippen 11 an den Gehäusekörper 21, das Löten der unteren Enden der Rippen 11 an den Deckel 22 und das Löten des Gehäusekörpers 21 an den Deckel 22 auf einmal durchgeführt werden.
In der oben konfigurierten flüssigkeitsgekühlten Kühlvorrichtung 1 strömt die Kühlflüssigkeit in den eingangsseitigen Raum 23 des Gehäuses 20 durch das Innere der Einlassverbindung 30 und die Einlassdurchführung 21d. Die Kühlflüssigkeit strömt dann in der linken und rechten Richtung durch die Zwischenrippenwege 14, die jeweils durch einen Spalt zwischen zwei benachbarten Rippen 11 des Radiators 10 definiert sind, und erreicht den auslassseitigen Raum 24. Die Kühlflüssigkeit strömt auch durch einen vorderen Seitenweg 15 zwischen der vordersten Rippe 11 des Radiators 10 und der Seite 21b des Gehäusekörpers 21 und einem hinteren Seitenweg 16 zwischen der hintersten Rippe 11 des Radiators 10 und der Seite 21b des Gehäusekörpers 21 und erreicht den auslassseitigen Raum 24. Beim Erreichen des auslassseitigen Raumes 24 strömt die Kühlflüssigkeit durch die Auslassdurchführung 21e und das Innere der Auslassverbindung 40 und tritt aus dem Gehäuse 20 aus.
Die Wärme des Heizelements P wird durch das Isoliermaterial I, die Oberseite 21a des Gehäusekörpers 21 und die Rippen 11 des Radiators 10 auf die Kühlflüssigkeit übertragen, die in den Zwischenrippenwegen 14, dem vorderen Seitenweg 15 und dem hinteren Seitenweg 16 strömt. Das Heizelement P wird somit gekühlt.
(Verfahren zur Herstellung des Radiators 10)
Die 4 und 5 zeigen ein Verfahren zur Herstellung des Radiators 10.
Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform bildet vorübergehend Biegeteile 17. Jedes gebogene Stück 17 verbindet eine Rippe 11, einen Vorsprung 12 und einen Verbindungsteil 13, die von der Rippe 11 nach außen ragen, mit einer weiteren benachbarten Rippe 11, einem weiteren Vorsprung 12 und einem weiteren Verbindungsteil 13, die von dieser Rippe 11 nach außen ragen. Das Biegeteil 17 ist mit seinen Enden mit den jeweiligen benachbarten Vorsprüngen 12 verbunden und beinhaltet in seiner Mitte einen gebogenen Abschnitt 171.
Die Biegeteile 17 werden dann abgeschnitten, um den Radiator 10 zu entfernen, der sich aus den mehreren Rippen 11, den Vorsprüngen 12 und den Verbindungsteilen 13 zusammensetzt.
Genauer gesagt wird zunächst ein Aluminiumplattenmaterial M einer Pressbearbeitung unterzogen, wobei das Plattenmaterial M gestanzt wird, um die mehreren Rippen 11, Vorsprünge 12 und Verbindungsteile 13 zu bilden, wie in 4 (der erste Schritt) dargestellt. Das Plattenmaterial M wird in einer rechteckigen Form gestanzt, so dass die Längsrichtung der Rippen 11 mit der Querrichtung des Plattenmaterials M und die Querrichtung der Rippen 11 mit der Längsrichtung des Plattenmaterials M übereinstimmt. Wenn die Plattendicke des Plattenmaterials M 0,3 mm bis 1,2 mm beträgt, kann die Quergröße jeder Rippe 11 beispielsweise 3 mm bis 12 mm betragen. In 4 wird das Plattenmaterial M gestanzt, um im ersten Schritt drei Rippen 11, Vorsprünge 12 und Verbindungsteile 13 zu bilden, aber dies ist nur als Beispiel und die Anzahl der Rippen 11, Vorsprünge 12 und Verbindungsteile 13, die durch Stanzen im ersten Schritt gebildet werden sollen, ist nicht auf drei beschränkt.
Das Plattenmaterial M wird dann einer Pressbearbeitung unterzogen, wobei ein Abschnitt innerhalb jedes Biegeteils 17, nämlich ein Abschnitt zwischen jedem Biegeteil 17 und benachbarten Vorsprüngen 12, ausgestanzt wird (der zweite Schritt). 4 zeigt exemplarisch, dass im zweiten Schritt zumindest Abschnitte innerhalb der beiden Biegeteile 17 zwischen jeweils zwei der drei im ersten Schritt gebildeten Vorsprünge 12 ausgestanzt werden. Auf diese Weise können die im zweiten Schritt auszustanzenden Bereiche entsprechend der Anzahl der im ersten Schritt gebildeten Vorsprünge 12 eingestellt werden.
Es ist zu beachten, dass es keine besondere Einschränkung in Bezug auf die Reihenfolge und den Zeitpunkt des ersten und zweiten Schrittes gibt.
Anschließend werden die im ersten Schritt gebildeten Rippen 11 so gedreht, dass ihre Flächen einen senkrechten Winkel mit der Plattenfläche des Plattenmaterials M bilden (im dritten Schritt). Im dritten Schritt wird ein Ende des zweiten Verbindungsteils 132 jedes Verbindungsteils 13 näher an den entsprechenden Vorsprung 12 gebogen, wobei jede Rippe 11 und der Abschnitt (der erste Verbindungsteil 131) jedes Verbindungsteils 13 näher an der entsprechenden Rippe 11 gedreht werden, um einen senkrechten Winkel mit der Plattenfläche des Plattenmaterials M, d.h. mit dem Vorsprung 12, zu bilden. Vorzugsweise wird das Ende des zweiten Verbindungsteils 132 jedes Verbindungsteils 13 näher an den entsprechenden Vorsprung 12 gebogen, wobei der Vorsprung 12 gehalten wird. Dadurch wird keine Kraft auf die Rippen 11 ausgeübt, was eine Verformung der Rippen 11 verhindert. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Rippen 11 beispielsweise um 90 Grad gegenüber dem Plattenmaterial M gedreht.
Beachten Sie, dass es keine besondere Einschränkung in Bezug auf die Reihenfolge und den Zeitpunkt des zweiten und dritten Schrittes gibt.
Anschließend wird das Plattenmaterial M weiter einer Pressbearbeitung unterzogen, wobei ein Abschnitt außerhalb jedes Biegeteils 17 ausgestanzt wird (der vierte Schritt). Es verbleiben die mehreren Rippen 11, die mehreren Vorsprünge 12, die mehreren Verbindungsteile 13 und die mehreren Biegeteile 17.
Anschließend wird der Biegeabschnitt 171 jedes Biegeteils 17 weiter gebogen, um die benachbarten Vorsprünge 12 miteinander in Kontakt zu bringen (der fünfte Schritt). Im fünften Schritt wird der erste seitliche parallele Teil 121a eines Vorsprungs 12 mit dem zweiten seitlichen parallelen Teil 122a eines anderen Vorsprungs 12 vor dem einen Vorsprung 12 in Kontakt gebracht (siehe 3B). Außerdem wird der zweite seitliche parallele Teil 122a des einen Vorsprungs 12 mit dem ersten seitenparallelen Teil 121a des noch weiteren Vorsprungs 12 hinter dem einen Vorsprung 12 in Kontakt gebracht (siehe 3B). Die Biegeabschnitte 171 sind so gebogen, dass die Laschen 121b in die jeweiligen Aussparungen 122b passen, wobei die ersten parallelen Seitenteile 121a die jeweiligen benachbarten parallelen Seitenteile 122a berühren. Als Ergebnis des fünften Schrittes verringert sich der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Rippen 11 auf eine vorbestimmte Größe, die (definiert ist durch die Länge zwischen dem ersten parallelen Seitenteil 121a und dem zweiten parallelen Seitenteil 122a des Vorsprungs 12).
Im fünften Schritt ist es vorzuziehen, die gebogenen Abschnitte 171 durch Aufbringen von Kraft auf die Vorsprünge 12 in eine Richtung parallel zu den Flächen der Vorsprünge 12 (in eine Richtung senkrecht zu den Flächen der Rippen 11) zu biegen. Dadurch wird keine Kraft auf die Rippen 11 ausgeübt, was eine Verformung der Rippen 11 verhindert.
Wenn die Anzahl der in den vorbestimmten Abständen angeordneten Rippen 11 eine vorbestimmte Anzahl erreicht, werden die vorbestimmte Anzahl der Rippen 11 und die Vorsprünge 12, die Verbindungsteile 13 und die aus der vorbestimmten Anzahl der Rippen 11 herausragenden Biegeteile 17 abgeschnitten (sechster Schritt). Dies geschieht durch Schneiden des Biegeteils 17, das den Vorsprung 12 und das Verbindungsteil 13 verbindet, das aus der letzten Rippe 11 der vorgegebenen Anzahl von Rippen 11 herausragt, mit dem Vorsprung 12 und dem Verbindungsteil 13, das aus der Rippe 11 unmittelbar hinter dieser letzten Rippe 11 herausragt (d.h. der Rippe 11, die an der (vorgegebenen Anzahl + 1)ten Position positioniert ist). Es gibt keine besondere Beschränkung, wo das Biegeteil 17 geschnitten werden muss; beispielsweise kann das Biegeteil 17 an seinem mit dem Vorsprung 12 verbundenen Abschnitt geschnitten werden oder an seinem Biegeabschnitt 171.
Anschließend werden die Vorsprünge 12 mit den benachbarten Vorsprüngen 12, die einander berühren, durch Schweißen oder Verbinden miteinander verbunden (siebter Schritt). Beispiele für das Verfahren zum Verbinden der Vorsprünge 12 beinhalten das Auftragen eines Klebstoffs auf die Vorsprünge 12. Beispiele für das Verfahren zum Schweißen der Vorsprünge 12 sind das Laserschweißen oder das Ultraschallschweißen der Vorsprünge 12.
Nachdem die Vorsprünge 12 im siebten Schritt miteinander verbunden sind, werden die Biegeteile 17 abgeschnitten (achter Schritt). Im achten Schritt werden beispielsweise bei gehaltenem Vorsprung 12 die distalen Enden der jeweiligen Biegeteile 17 gegenüber den Vorsprüngen 12 nach oben oder unten gebogen (die Biegeteile 17 werden mit Kraft in Querrichtung der Rippen 11 aufgebracht), wobei die Abschnitte, die jeweils das Biegeteil 17 und den Vorsprung 12 verbinden, abgeschnitten werden.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die zeigt, wie die Vorsprünge 12 durch Laserschweißen miteinander verschweißt werden.
Wie in 6 dargestellt, werden unter den Bereichen, in denen die benachbarten Vorsprünge 12 miteinander in Kontakt stehen, die Bereiche, in denen die Laschen 121b in die jeweiligen Aussparungen 122b passen, mit Laserlicht L bestrahlt, das von einem Laserkopf 151 einer Laservorrichtung 150 abgegeben wird. Der Laserkopf 151 wird in Anordnungsrichtung der mehreren Rippen 11 (Anordnungsrichtung der mehreren Vorsprünge 12), d.h. in die Richtung senkrecht zu den Flächen der Rippen 11 bewegt, so dass das Laserlicht L kontinuierlich abgegeben wird.
Die Laserquelle der Laservorrichtung 150 ist nicht auf eine bestimmte Quelle beschränkt. Die Laserquelle kann beispielsweise YAG-Laser, C02-Laser, Faserlaser, Scheibenlaser oder Halbleiterlaser sein. Die Richtung des Laserlichts L kann eine Richtung senkrecht zu den Flächen der Vorsprünge 12 oder eine Richtung sein, die in Bezug auf die senkrechte Richtung geneigt ist.
Der nach dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellte Radiator 10 kann die mehreren Rippen 11 in gleichmäßigen Abständen voneinander trennen. Insbesondere wird ein Spalt zwischen einer Rippe 11 und ihrer benachbarten Rippe 11 durch die Länge zwischen dem ersten seitlichen parallelen Teil 121a und dem zweiten seitlichen parallelen Teil 122a des Vorsprungs 12 bestimmt, der aus der einen Rippe 11 herausragt, und die Form des Vorsprungs 12 wird durch Stanzen in der Presse gebildet. Im Vergleich mit z.B. dem Formen des Vorsprungs 12 durch Biegen und plastische Verformung erreicht das Formen des Vorsprungs 12 durch Stanzen wahrscheinlicher die gewünschten Abmessungen (Blueprint-Maße). Somit kann der nach dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellte Radiator 10 die mehreren Rippen 11 in gleichmäßigen Abständen voneinander trennen.
Bei dem obigen Herstellungsverfahren wird der Biegeabschnitt 171 jedes Biegeteils 17 gebogen, um die benachbarten Vorsprünge 12 miteinander in Kontakt zu bringen, wodurch der Spalt zwischen jeweils zwei Rippen 11 definiert wird. Das bedeutet, dass der Vorsprung 12 mit Kraft in einer zu seiner Fläche parallelen Richtung aufgebracht und an seinem benachbarten Vorsprung 12 anliegend ausgebildet wird, wodurch der Spalt zwischen jeweils zwei Rippen 11 definiert wird. Dies ermöglicht es, den Abstand zwischen jeweils zwei Rippen 11 auf einfache Weise zu definieren.
Im siebten Schritt, bei dem die Vorsprünge 12 durch Schweißen oder Kleben miteinander verbunden werden, werden die Vorsprünge 12 mit Kraft in einer zu ihren Flächen parallelen Richtung aufgebracht und somit die mehreren Rippen 11 in den vorgegebenen Abständen gehalten (festgehalten). Dadurch können die Vorsprünge 12 so verbunden werden, dass die Rippen 11 in den vorgegebenen Abständen präzise angeordnet sind.
Die Laschen 121b und die Aussparungen 122b der benachbarten Vorsprünge 12 sind passend zueinander ausgebildet. Dadurch kann verhindert werden, dass sich die Rippen 11 in Längsrichtung verschieben, auch wenn die Vorsprünge 12 mit Kraft in die Richtung parallel zu ihren zu verbindenden Flächen aufgebracht werden. Dadurch können die Rippen 11 mühelos gerade ausgerichtet werden.
7 ist eine vergrößerte Ansicht des gebogenen Teils 17.
Vorzugsweise beinhaltet das Biegeteil 17 an seinem Biegeabschnitt 171 eine sich nach innen erstreckende Kerbe 172. Dadurch ist es einfach, den gebogenen Abschnitt 171 zu biegen und die benachbarten Vorsprünge 12 miteinander in Kontakt zu bringen. Vorzugsweise beinhaltet das Biegeteil 17 auch nach innen gerichtete Kerben 173 an seinen jeweiligen Enden, die mit den Vorsprüngen 12 verbunden sind. Dadurch ist es einfach, das Biegeteil 17 von den Vorsprüngen 12 abzuschneiden.
(Funktionen und Auswirkungen des Radiators 10)
Der nach dem obigen Verfahren hergestellte Radiator 10 weist wahrscheinlich die mehreren Rippen 11 in gleichmäßigen Abständen auf. Das heißt, entsprechend der Form des obigen Radiators 10 wird der Spalt zwischen jeweils zwei Rippen 11 bestimmt, indem die durch Stanzen gebildeten Vorsprünge 12 miteinander in Kontakt gebracht werden. Dadurch entstehen tendenziell gleichmäßige Lücken zwischen jeweils zwei Rippen 11. Dadurch kann der Radiator 10 die Wärme aus dem Heizelement P gleichmäßig ableiten und damit das Heizelement P gleichmäßig kühlen.
Die Vorsprünge 12 im Radiator 10 könnten als Behinderung des Kühlmittelflusses vom einlassseitigen Raum 23 zum auslassseitigen Raum 24 durch die Zwischenrippenwege 14, den vorderen Seitenweg 15 und den hinteren Seitenweg 16 angesehen werden. Die Größe jedes Vorsprungs 12 in Querrichtung der Rippen 11 entspricht jedoch der Plattendicke des Plattenmaterials M (z.B. 03. mm bis 1,2 mm), die wesentlich kleiner ist als die Größe jeder Rippe 11 in Querrichtung (z.B. etwa 10% der Größe jeder Rippe 11 in Querrichtung). So behindern die Vorsprünge 12 kaum den Durchfluss der Kühlflüssigkeit.
(Änderung des Verfahrens zur Herstellung des Radiators 10)
Das unter Bezugnahme auf die 4 und 5 erläuterte Herstellungsverfahren bildet vorübergehend die Biegeteile 17, die jeweils einen Vorsprung 12 und einen Verbindungsteil 13, der von einer Rippe 11 nach außen ragt, mit einem anderen Vorsprung 12 und einem anderen Verbindungsteil 13, der von einer anderen Rippe 11 nach außen ragt, benachbart zu der einen Rippe 11 verbinden, und das Verfahren schneidet die Biegeteile 17 nach dem Verbinden der benachbarten Vorsprünge 12 ab. Das Verfahren zur Herstellung des Radiators 10 ist jedoch nicht auf das vorstehende beschränkt. So kann beispielsweise das Plattenmaterial M einer Stanzbearbeitung unterzogen und gestanzt werden, um die Rippe 11, den Vorsprung 12 und das Verbindungsteil 13 zu bilden, und dann kann die Rippe 11 so gedreht werden, dass ihre Fläche einen senkrechten Winkel mit der Fläche des Vorsprungs 12 bildet (z.B. 90 Grad). Dadurch entsteht ein einzelnes Rippenelement (nicht dargestellt), das aus einem einzigen Satz der Rippe 11, dem Vorsprung 12 und dem Verbindungsteil 13 besteht. Dann können mehrere der einzelnen Rippenelemente so zusammengeführt werden, dass benachbarte Vorsprünge 12 einander berühren, und dann können die Vorsprünge 12 durch Schweißen oder Verbinden miteinander verbunden werden.
Auch bei dem so hergestellten Radiator 10 wird der Spalt zwischen jeweils zwei Rippen 11 bestimmt, indem die durch Stanzen gebildeten Vorsprünge 12 miteinander in Kontakt gebracht werden. Dadurch entstehen tendenziell gleichmäßige Lücken zwischen jeweils zwei Rippen 11. Dadurch kann der Radiator 10 die Wärme aus dem Heizelement P gleichmäßig ableiten und damit das Heizelement P gleichmäßig kühlen.
(Änderung des Vorsprungs 12)
8 zeigt eine Modifikation des Vorsprungs 12.
Der oben beschriebene Vorsprung 12 beinhaltet die Lasche 121b an ihrem ersten Seitenende 121 und die Aussparung 122b an ihrem zweiten Seitenende 122. Der Vorsprung 12 darf jedoch nicht die Lasche 121b und die Aussparung 122b beinhalten, wie in 8 dargestellt. Auch bei dieser Konfiguration wird der Spalt zwischen jeweils zwei Rippen 11 bestimmt, indem die durch Stanzen gebildeten Vorsprünge 12 miteinander in Kontakt gebracht werden. Dadurch entstehen tendenziell gleichmäßige Spalten zwischen jeweils zwei Rippen 11.
< Zweite Ausführungsform>
9 zeigt eine schematische Konfiguration eines Radiators 200 der zweiten Ausführungsform.
Der Radiator 200 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich vom Radiator 10 der ersten Ausführungsform durch seine Vorsprünge 212 entsprechend den Vorsprüngen 12. Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf den Unterschied zum Radiator 10, und dementsprechend werden die Komponenten der zweiten Ausführungsform mit den gleichen Funktionen wie die der ersten Ausführungsform durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und eine detaillierte Beschreibung entfällt.
Der Radiator 200 der zweiten Ausführungsform beinhaltet mehrere Rippen 211, mehrere Vorsprünge 212, die an der Außenseite der jeweiligen Rippen 211 vorgesehen sind, und Verbindungsteile 213, die die jeweiligen Rippen 211 und Vorsprünge 212 verbinden.
Die Vorsprünge 212 unterscheiden sich von den Vorsprüngen 12 des Radiators 10 der ersten Ausführungsform in ihren Positionen in Bezug auf die Rippen 211. Die Vorsprünge 212 sind im untersten Teil in Querrichtung der Rippen 211 vorgesehen. Außerdem sind die Bodenflächen der Vorsprünge 212 bündig mit den Bodenflächen der Rippen 211.
Jedes Verbindungsteil 213 ist L-förmig und beinhaltet ein mit der entsprechenden Rippe 211 verbundenes erstes Verbindungsteil 231 das und ein mit dem entsprechenden Vorsprung 212 verbundenes zweites Verbindungsteil 232. Das erste Verbindungsteil 231 ist mit einem Längsende der entsprechenden Rippe 211 verbunden und um 90 Grad gebogen. Das zweite Verbindungsteil 232 liegt bündig mit dem entsprechenden Vorsprung 212.
Da das Verbindungsteil 213 mit dem Längsende der Seitenflosse 211 verbunden und um 90 Grad gebogen ist, bildet sich eine Kerbe 211a in der Nähe des Abschnitts, in dem das Verbindungsteil 213 mit der Seitenflosse 211 verbunden ist. Dadurch kann die Kante des mit der Rippe 211 verbundenen Verbindungsteils 213 in Bezug auf den Vorsprung 212 leicht gebogen werden. Dies wiederum erleichtert die Bildung eines 90-Grad-Winkels zwischen der Fläche der Seitenflosse 211 und der Fläche des Vorsprungs 212.
Auch im oben konfigurierten Radiator 200 wird der Spalt zwischen jeweils zwei Rippen 211 bestimmt, indem die durch Stanzen gebildeten Vorsprünge 212 miteinander in Kontakt gebracht werden. Dadurch entstehen tendenziell gleichmäßige Spalten zwischen jeweils zwei Rippen 211. Dadurch kann der Radiator 200 die Wärme aus dem Heizelement P gleichmäßig ableiten und damit das Heizelement P gleichmäßig kühlen.
Die Vorsprünge 212 des Radiators 200 sind im untersten Teil in Querrichtung der Rippen 211 vorgesehen. Somit behindern die Vorsprünge 212 kaum den Durchfluss der Kühlflüssigkeit vom einlassseitigen Raum 23 zum auslassseitigen Raum 24.
Die oberen Enden der mehreren Rippen 211 sind mit der Oberseite 21a des Gehäusekörpers 21 hartgelötet, und die unteren Enden der mehreren Rippen 211 sind mit der Oberseite des Deckels 22 hartgelötet, wodurch der Radiator 200 im Inneren des Gehäuses 20 befestigt ist, ähnlich dem Radiator 10 der ersten Ausführungsform. Wie vorstehend beschrieben, gibt es auch keine besondere Einschränkung des Zeitpunkts, an dem die Rippen 211 mit dem Gehäusekörper 21, die Rippen 211 mit dem Deckel 22 und der Gehäusekörper 21 mit dem Deckel 22 gelötet werden.
10 zeigt den Radiator 200 und die Abdeckung 22, wenn sie miteinander verbunden sind.
Die Vorsprünge 212 des Radiators 200 sind im untersten Teil in Querrichtung der Rippen 211 vorgesehen, und die Bodenflächen der Vorsprünge 212 sind mit den unteren Stirnflächen der Rippen 211 bündig. Dementsprechend werden beim Löten der Rippen 211 an den Deckel 22 die Bodenflächen der Vorsprünge 212 mit dem Deckel 22 verschweißt. Somit kann das Schweißen oder Verkleben des Radiators 200 mit der Abdeckung 22 den Radiator 200 in Bezug auf die Abdeckung 22 präzise positionieren.
Das Verfahren zum Verbinden des Radiators 200 und der Abdeckung 22 beschränkt sich nicht nur auf das Löten. So kann beispielsweise das Crimpen, Kleben oder Schweißen mit Ausnahme des Lötens verwendet werden.
< Dritte Ausführungsform>
11 zeigt eine schematische Konfiguration eines Radiators 300 der dritten Ausführungsform.
Der Radiator 300 der dritten Ausführungsform unterscheidet sich vom Radiator 200 der zweiten Ausführungsform in seinen Verbindungsteilen 313 entsprechend den Verbindungsteilen 213. Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf den Unterschied zum Radiator 200, und dementsprechend werden die Komponenten der dritten Ausführungsform mit den gleichen Funktionen wie die der zweiten Ausführungsform durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine detaillierte Beschreibung entfällt.
Der Radiator 300 der dritten Ausführungsform beinhaltet mehrere Rippen 311, mehrere Vorsprünge 312, die an der Außenseite der jeweiligen Rippen 311 vorgesehen sind, und Verbindungsteile 313, die die jeweiligen Rippen 311 und Vorsprünge 312 verbinden.
Ähnlich wie die Vorsprünge 212 des Radiators 200 der zweiten Ausführungsform sind die Verbindungsteile 313 am untersten Teil in Querrichtung der Rippen 311 so vorgesehen, dass die Bodenflächen der Vorsprünge 312 bündig mit den unteren Stirnflächen der Rippen 311 liegen. Ähnlich wie die Verbindungsteile 13 des Radiators 10 der ersten Ausführungsform ist jedes der Verbindungsteile 313 L-förmig und beinhaltet ein erstes Verbindungsteil 331, das mit einem Abschnitt in Querrichtung der entsprechenden Rippe 311 verbunden ist, und ein zweites Verbindungsteil 332, das mit dem entsprechenden Vorsprung 312 verbunden ist. Das zweite Verbindungsteil 332 ist um 90 Grad gebogen. Dies bildet einen 90-Grad-Winkel zwischen der Fläche der Rippe 311 und der Fläche des Vorsprungs 312.
Auch im oben konfigurierten Radiator 300 wird der Spalt zwischen jeweils zwei Rippen 311 bestimmt, indem die durch Stanzen gebildeten Vorsprünge 312 miteinander in Kontakt gebracht werden. Dadurch entstehen tendenziell gleichmäßige Lücken zwischen jeweils zwei Rippen 311. Dadurch kann der Radiator 300 die Wärme aus dem Heizelement P gleichmäßig ableiten und damit das Heizelement P gleichmäßig kühlen.
Die Vorsprünge 312 des Radiators 300 sind im untersten Teil in Querrichtung der Rippen 311 vorgesehen. So behindern die Vorsprünge 312 kaum den Durchfluss der Kühlflüssigkeit vom einlassseitigen Raum 23 zum auslassseitigen Raum 24.
Darüber hinaus kann das Schweißen oder Verkleben des Radiators 300 mit der Abdeckung 22 den Radiator 300 in Bezug auf die Abdeckung 22 präzise positionieren.
< Vierte Ausführungsform>
Jeder Radiator, nämlich der Radiator 10 der ersten Ausführungsform, der Radiator 200 der zweiten Ausführungsform und der Radiator 300 der dritten Ausführungsform, beinhaltet die halbkreisförmige Lasche 121b am ersten Seitenende 121b und die halbkreisförmige Aussparung 122b am zweiten Seitenende 122. Das Einpassen der Lasche 121b in die Aussparung 122b kann eine Verschiebung der Rippen 11, 211 oder 311 in Längsrichtung verhindern. Die Form der Lasche 121b und der Aussparung 122b ist jedoch nicht auf die halbkreisförmige Form beschränkt.
12 zeigt eine schematische Konfiguration eines Radiators 400 der vierten Ausführungsform.
Der Radiator 400 der vierten Ausführungsform unterscheidet sich vom Radiator 200 der zweiten Ausführungsform durch seine Vorsprünge 412 entsprechend den Vorsprüngen 212. Dieser Unterschied zum Radiator 200 wird im Folgenden beschrieben.
Der Radiator 400 der vierten Ausführungsform beinhaltet mehrere Rippen 411, mehrere Vorsprünge 412, die an der Außenseite der jeweiligen Rippen 411 vorgesehen sind, und Verbindungsteile 413, die die jeweiligen Rippen 411 und Vorsprünge 412 verbinden. Die Rippen 411 und die Verbindungsteile 413 sind identisch mit den Rippen 211 bzw. den Verbindungsteilen 213 der zweiten Ausführungsform, so dass eine detaillierte Beschreibung entfällt.
Ein erstes Seitenende 421 jedes Vorsprungs 412 in der Anordnungsrichtung der Vorsprünge 412 beinhaltet einen ersten Seitenparallelteil 421a parallel zur Plattenfläche jeder Rippe 411 und eine Lasche 421b, die sich von dem ersten Seitenparallelteil 421a nach außen erstreckt. Ein zweites Seitenende 422 jedes Vorsprungs 12 in Anordnungsrichtung der Vorsprünge 412 beinhaltet einen zweiten Seitenparallelteil 422a parallel zur Plattenfläche jeder Rippe 411 und eine Aussparung 422b, die sich von dem zweiten Seitenparallelteil 422a nach innen erstreckt. Die Lasche 421b ist in einer Viertelbogenform ausgebildet, und die Aussparung 422b ist in einer Viertelbogenform ausgebildet.
Auch bei dieser Konfiguration kontaktiert der erste seitliche parallele Teil 421a eines Vorsprungs 412 den zweiten seitlichen parallelen Teil 422a eines anderen Vorsprungs 412 vor dem einen Vorsprung 412. Außerdem kontaktiert der zweite seitliche parallele Teil 422a des einen Vorsprungs 412 den ersten seitlichen parallelen Teil 421a des noch anderen Vorsprungs 412 hinter dem einen Vorsprung 412. Wenn diese Vorsprünge 412 die gleiche Größe haben, werden die Abstände zwischen den jeweiligen beiden Rippen 411 gleichmäßig.
Im Radiator 400, wobei die ersten seitlichen parallelen Teile 421a der Vorsprünge 412 die jeweiligen benachbarten zweiten seitlichen parallelen Teile 422a berühren, passen die Laschen 421b in die jeweiligen Aussparungen 422b. Sowohl die linken Seitenvorsprünge 121 als auch die rechten Seitenvorsprünge 12r, die von den jeweiligen Längsenden der Rippen 411 nach außen ragen, haben die obige Struktur symmetrisch. Somit werden die Aussparungen 422b der Vorsprünge 412, die jeweils von den linken und rechten Enden einer Rippe 411 herausragen, bzw. von den Laschen 421b der Vorsprünge 412, die von den linken und rechten Enden einer anderen Rippe 411 hinter der einen Rippe 411 herausragen, nach innen geschoben. Dadurch ist es schwierig, die Rippen 411 in Längsrichtung (Links-Rechts-Richtung) relativ zueinander zu bewegen.
Der oben konfigurierte Radiator 400 kann nach dem Verfahren hergestellt werden, das in den 4 und 5 erläutert wird. Alternativ kann ein einzelnes Rippenelement (nicht dargestellt), das aus einem einzigen Satz der Rippe 411, des Vorsprungs 412 und des Verbindungsteils 413 besteht, gebildet werden, und dann können mehrere der einzelnen Rippenelemente so zusammengeführt werden, dass benachbarte Vorsprünge 412 einander berühren und die Laschen 421b in die jeweiligen Aussparungen 422b passen, und dann können die Vorsprünge 412 durch Schweißen oder Verbinden miteinander verbunden werden.
Alternativ kann das Verbindungsteil 413 des Radiators 400 wie das Verbindungsteil 13 der ersten Ausführungsform oder das Verbindungsteil 313 der dritten Ausführungsform konfiguriert werden. Außerdem können die Vorsprünge 412 im Wesentlichen in der Mitte in Querrichtung der jeweiligen Rippen 411 vorgesehen werden, ähnlich wie die Vorsprünge 12 der ersten Ausführungsform.
< Fünfte Ausführungsform>
13 zeigt eine schematische Konfiguration eines Radiators 500 der fünften Ausführungsform.
Der Radiator 500 der fünften Ausführungsform unterscheidet sich vom Radiator 200 der zweiten Ausführungsform in seinen Rippen 511 entsprechend den Rippen 211 des Radiators 200. Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf den Unterschied zum Radiator 200, und dementsprechend werden die Komponenten der fünften Ausführungsform mit den gleichen Funktionen wie die der zweiten Ausführungsform durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine detaillierte Beschreibung entfällt.
Im Gegensatz zu den Rippen 211 der zweiten Ausführungsform, die sich linear in Längsrichtung erstrecken, befinden sich die Rippen 511 der fünften Ausführungsform, wenn sie in Auf-Ab-Richtung betrachtet werden, in einer Wellenform, die aus abwechselnden Rippen und Tälern besteht, die kontinuierlich in Längsrichtung gebildet werden (die Rippen 511 haben in Vorderseite-Rückseite-Richtung gesehen eine rechteckige Form, die den Rippen 211 ähnlich ist). Diese Wellenform ergibt eine vergrößerte Oberfläche im Vergleich zu den Rippen 511 in linearer Form, was eine effizientere Kühlung des Heizelements P ermöglicht.
In dem mit den 4 und 5 erläuterten Herstellungsverfahren ermöglicht das Einfügen eines Schrittes zum Formen der Rippen 511 in eine Wellenform nach dem ersten Schritt oder dem zweiten Schritt das Erhalten einer präzisen Wellenform.
Die Rippen 11 der ersten Ausführungsform, die Rippen 311 der dritten Ausführungsform und die Rippen 411 der vierten Ausführungsform können ebenfalls eine Wellenform erhalten, ähnlich wie die Rippen 511.
< Sechste Ausführungsform>
14 zeigt eine schematische Konfiguration eines Radiators 600 der sechsten Ausführungsform.
Der Radiator 600 der sechsten Ausführungsform unterscheidet sich vom Radiator 200 der zweiten Ausführungsform in seinen Rippen 611, die den Rippen 211 des Radiators 200 entsprechen. Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf den Unterschied zum Radiator 200, und dementsprechend werden die Komponenten der sechsten Ausführungsform mit den gleichen Funktionen wie die der zweiten Ausführungsform durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine detaillierte Beschreibung entfällt.
Jede der Rippen 611 der sechsten Ausführungsform beinhaltet eine stabförmige Basis 611a, die sich in Richtung links-rechts erstreckt, und mehrere Säulen 611b, die aus der Basis 611a nach oben ragen. Die Säulen 611b sind in vorgegebenen Abständen in Links-Rechts-Richtung angeordnet. Jede der Säulen 611b hat eine rautenförmige Form, wenn man sie in der Auf-Ab-Richtung betrachtet. Die kürzere Diagonale der Rhombus ist länger als die Dicke der Basis 611a und damit die Plattendicke des Plattenmaterials M. Die kürzeren Diagonalen der Säulen 611b von je zwei benachbarten Rippen 611 sind in Links-Rechts-Richtung relativ zueinander verschoben. Insbesondere befindet sich zwischen jeweils zwei benachbarten Säulen 611b einer Rippe 611 eine Säule 611b einer anderen Rippe 611 benachbart zu der einen Rippe 611. Beachten Sie, dass die kürzere Diagonale der Rhombus jeder Säule 611b gleich der Plattendicke des Plattenmaterials M sein kann.
Da jede Rippe 611 die mehreren rautenförmigen Säulen 611b aufweist, berührt die Kühlflüssigkeit die Säulen 611b gleichmäßig, während sie zwischen den Rippen 611 fließt. Dies ermöglicht eine effektive Kühlung des Heizelements P.
In dem mit den 4 und 5 erläuterten Herstellungsverfahren ermöglicht das Einfügen eines Schrittes zum Bilden der Säulen 611b auf jeder Rippe 611 nach dem ersten Schritt oder dem zweiten Schritt das Erhalten präziser Säulen 611b.
Die Rippen 11 der ersten Ausführungsform, die Rippen 311 der dritten Ausführungsform und die Rippen 411 der vierten Ausführungsform können auch die mehreren Säulen 611b aufweisen, ähnlich wie die Rippen 611.
Bezugszeichenliste

1: Flüssigkeitsgekühlte Kühlvorrichtung
10, 200, 300, 400, 500, 600: Radiator
11, 211, 311, 411, 511, 611: Rippe
12, 212, 312, 412: Vorsprung
13, 213, 313, 313, 413: Anschlussteil
20: Gehäuse
30: Einlassverbindung
40: Auslassverbindung
P: Heizelement
I: Isoliermaterial

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2018107365 [0004]

Claims

Radiator, umfassend: eine Vielzahl von plattenartigen Rippen, die in einer Richtung senkrecht zu der Plattenfläche jeder Rippe angeordnet sind; und eine Vielzahl von Vorsprüngen, die aus den jeweiligen Rippen nach außen ragen, wobei alle benachbarten zwei der Vorsprünge einander an ihren Enden in der Anordnungsrichtung der Rippen kontaktieren.
Der Radiator nach Anspruch 1, worin die Rippen rechteckig sind und die Vorsprünge aus einem Längsende der jeweiligen Rippen nach außen ragen.
Radiator nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorsprünge eine Plattenform mit einer Plattenfläche parallel zur Anordnungsrichtung der Rippen aufweisen.
Radiator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin jeder der Vorsprünge an einem ersten Seitenende davon in der Anordnungsrichtung einen ersten parallelen Seitenteil und eine Lasche beinhaltet, wobei der erste parallele Seitenteil parallel zur Plattenfläche jeder Lasche verläuft und sich die Lasche vom ersten parallelen Seitenteil nach außen erstreckt, jeder der Vorsprünge ferner an einem zweiten Seitenende davon in der Anordnungsrichtung einen zweiten parallelen Seitenteil und eine Aussparung beinhaltet, wobei der zweite parallele Seitenteil parallel zur Plattenfläche jeder Rippe verläuft, wobei sich die Aussparung von dem zweiten parallelen Seitenteil nach innen erstreckt, und wobei der erste seitliche parallele Teil des einen Vorsprungs den zweiten seitlichen parallelen Teil eines benachbarten Vorsprungs berührt und die Lasche des einen Vorsprungs in die Aussparung des benachbarten Vorsprungs passt.
Radiator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Rippen rechteckig sind, und die Vorsprünge in einer Mitte in Querrichtung der jeweiligen Rippen vorgesehen sind.
Radiator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Rippen rechteckig sind und die Vorsprünge an einem Ende in Querrichtung der jeweiligen Rippen vorgesehen sind.
Radiator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei alle zwei benachbarten der Vorsprünge durch Schweißen oder Verbinden miteinander verbunden sind.
Radiator, umfassend: eine Vielzahl von plattenförmigen rechteckigen Rippen, die in einer Richtung senkrecht zu einer Plattenfläche jeder Rippe angeordnet sind; und eine Vielzahl von Vorsprüngen, die von einem Längsende der jeweiligen Rippen nach außen vorstehen, wobei alle benachbarten zwei der Vorsprünge durch Schweißen oder Kleben miteinander verbunden sind.
Kühlvorrichtung, umfassend: den Radiator nach einem der Ansprüche 1 bis 8; und ein Gehäuse, das den Radiator enthält und es ermöglicht, dass Kühlflüssigkeit zwischen den Rippen des Radiators strömt.