DE112021008434T5

DE112021008434T5 - Kühlkörper und verfahren zur herstellung eines kühlkörpers

Info

Publication number: DE112021008434T5
Application number: DE112021008434.8T
Authority: DE
Inventors: Shigenobu Tochiyama; Masayoshi Tamura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2021-11-04
Filing date: 2021-11-04
Publication date: 2024-08-14
Also published as: US20240255228A1; CN118140109A; JPWO2023079608A1; WO2023079608A1

Abstract

Eine Fließrichtung (Z) einer in einen Kühlkörper (100) eingeleiteten Kühlflüssigkeit ist eine Richtung, die senkrecht zu einer Stapelrichtung (Y) verläuft. Jede der Platten (80) weist eine Vielzahl von Öffnungen (150) auf. In einem Zustand, in dem die Platten (80) in der Stapelrichtung (Y) gestapelt sind, haben Strömungswege (800), die durch die Öffnungen (150) der Platten (80) ausgebildet werden, die in der Stapelrichtung (Y) und der Fließrichtung (Z) miteinander verbunden sind, schraubenförmige Formen in Richtung der Fließrichtung (Z). Schraubenlinien-Mittelachsen (13) an den Schraubenlinien-Mittelpunkten der Strömungswege (800) sind in der Stapelrichtung (Y) nur in einer Reihe ausgebildet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Kühlkörper und ein Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers.
STAND DER TECHNIK
Unter herkömmlichen Kühlkörpern gibt es einen flüssigkeitsgekühlten Typ, bei dem ein Hauptkörper, mit dem ein Wärmeerzeugungskörper als Kühlziel in Kontakt kommt, durch ein Kühlmittel gekühlt wird, wodurch der Wärmeerzeugungskörper gekühlt wird. Bei einem solchen flüssigkeitsgekühlten Kühlkörper ist im Inneren des Hauptkörpers ein Strömungsweg ausgebildet, durch den das Kühlmittel fließt. Zum Beispiel offenbart Patentdokument 1 einen Kühlkörper, der durch einen gestapelten Körper aus einer ersten Platte und einer zweiten Platte gebildet wird, die flache Plattenformen aufweisen und durch Stanzen und Formen von Metallplatten erhalten werden, wobei beide Platten so ausgestaltet sind, dass mehrere längliche Längselemente in der Strömungsrichtung einer Kühlflüssigkeit vorgesehen und parallel voneinander weg in einer Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit angeordnet sind, und Schrägelemente, welche die benachbarten Längselemente schräg verbinden, einstückig ausgebildet sind, und die jeweiligen Längselemente beider Platten einander fluchtend überlappen und die jeweiligen Schrägelemente in Strömungsrichtung voneinander weg angeordnet und einander entgegengerichtet sind.
ZITIERLISTE
PATENTDOKUMENT
Patentdokument 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2010-114174
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABE
Bei dem herkömmlichen Kühlkörper und dem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers mäandert die Kühlflüssigkeit regelmäßig entlang des Strömungsweges und dreht sich schraubenförmig, um die Wärmeübertragung zu fördern. In der konventionellen Ausgestaltung werden schraubenförmig drehende Strömungen in einer Vielzahl von Reihen in Stapelrichtung erzeugt. Die Wärme, die am Wärmeerzeugungskörper (zu kühlendes Objekt) auf der obersten Schicht der gestapelten Platten erzeugt wird, wird auf die gestapelten Platten übertragen und an die Kühlflüssigkeit abgeleitet. Die Temperatur der Platte in der Nähe des Wärmeerzeugungskörpers ist am höchsten, und eine Platte, die weiter vom Wärmeerzeugungskörper entfernt ist, hat eine niedrigere Temperatur.
Je größer der Unterschied zwischen der Temperatur der Platte und der Temperatur der Kühlflüssigkeit ist, desto größer ist die Wärmeableitung von der Platte. Daher wird in der Nähe des Wärmeerzeugungskörpers eine große Wärmemenge durch eine lokal erzeugte, spiralförmig drehende Strömung an die Kühlflüssigkeit abgeleitet, und in einem vom Wärmeerzeugungskörper entfernten Bereich wird eine kleinere Wärmemenge als in der Nähe des Wärmeerzeugungskörpers durch eine spiralförmig drehende Strömung abgeleitet, die in einer anderen Reihe als die frühere spiralförmig drehende Strömung vorhanden ist.
Somit hat die Kühlflüssigkeit in dem Bereich nahe dem Wärmeerzeugungskörper eine hohe Temperatur und die Kühlflüssigkeit in dem Bereich weit entfernt vom Wärmeerzeugungskörper eine niedrige Temperatur. Es besteht jedoch das Problem, dass die Wärmeableitungseffizienz sinkt, wenn die Temperatur der Kühlflüssigkeit konzentrisch in dem Bereich nahe dem Wärmeerzeugungskörper hoch wird, wo die Differenz zwischen der Temperatur der Platte und der Temperatur der Kühlflüssigkeit ursprünglich am größten wäre.
Die an die Kühlflüssigkeit abzuführende Wärme wird innerhalb des Metalls bis zum Erreichen der Kühlflüssigkeit geleitet. Deshalb wird mit zunehmender Größe der Querschnittsfläche eines Wärmewegs innerhalb des Metalls die Wärme leichter an einen vom Wärmeerzeugungskörper entfernten Teil übertragen, so dass die Wärmeableitungsleistung verbessert wird. Unterdessen wird, wenn die Querschnittsfläche des Wärmewegs innerhalb des Metalls groß ist, die Kontaktfläche zwischen der Kühlflüssigkeit und dem Metall, das heißt, eine Wärmeableitungsfläche, daran gehindert, vergrößert zu werden, wodurch sich das Problem ergibt, dass die Wärmeableitungseffizienz verringert wird.
Teile, bei denen die aneinander angrenzenden Platten miteinander in Berührung kommen, sind begrenzt und es befinden sich Lücken dazwischen. Daher ist, obwohl die Wärmeableitungsfläche groß ist, die Querschnittsfläche des Wärmeleitungsweges innerhalb des Metalls klein und es ist schwierig, Wärme zu einem Bereich zu leiten, der weit von dem Wärmeerzeugungskörper entfernt ist, und somit besteht das Problem, dass die Wärmeableitungseffizienz gesenkt wird.
Die vorliegende Offenbarung wurde gemacht, um die oben genannten Probleme zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, einen Kühlkörper und ein Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers vorzusehen, die eine Verbesserung der Wärmeableitungseffizienz ermöglichen.
MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
Ein Kühlkörper gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Kühlkörper mit einem Rippenabschnitt, in dem eine Vielzahl von Platten in einer Stapelrichtung gestapelt sind. Eine Strömungsrichtung einer Kühlflüssigkeit, die in den Kühlkörper eingeleitet wird, ist eine Richtung senkrecht zur Stapelrichtung. Jede der Platten weist eine Vielzahl von Öffnungen auf. In einem Zustand, in dem die Platten in Stapelrichtung gestapelt sind, haben Strömungswege, die durch die Öffnungen der Platten ausgebildet werden, die in Stapelrichtung und in Strömungsrichtung miteinander verbunden sind, schraubenförmige Formen in Richtung der Strömungsrichtung. Schraubenlinien-Mittelachsen an den Schraubenlinien-Mittelpunkten der Strömungswege sind in nur einer Reihe in der Stapelrichtung ausgebildet.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Kühlkörpers gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Herstellen des obigen Kühlkörpers, wobei das Verfahren aufweist: einen ersten Schritt des Ausbildens der Vielzahl von Öffnungen in jeder der Platten; und einen zweiten Schritt des Stapelns der Platten in der Stapelrichtung, so dass die Öffnungen der Platten miteinander in der Stapelrichtung und der Strömungsrichtung verbunden sind, somit Ausbilden der Strömungswege mit schraubenförmigen Formen in Richtung der Strömungsrichtung.
EFFEKT DER ERFINDUNG
Der Kühlkörper und das Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers gemäß der vorliegenden Offenbarung ermöglichen eine Verbesserung der Wärmeableitungseffizienz des Kühlkörpers.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[1] 1A ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausgestaltung eines Kühlkörpers gemäß Ausführungsform 1 zeigt, und 1B ist eine Schnittansicht, die eine Ausgestaltung des in 1A dargestellten Kühlkörpers zeigt.
[2] 2A ist eine vordere Ansicht eines Basisabschnitts, eines Rippenabschnitts und eines daran angebrachten Wärmeerzeugungskörpers, die aus dem in 1 dargestellten Kühlkörper herausgenommen sind, und 2B ist eine vergrößerte Seitenansicht des Basisabschnitts, des Rippenabschnitts und des daran angebrachten Wärmeerzeugungskörpers des in 3A dargestellten Kühlkörpers, gesehen von einer Pfeil-K-Seite.
[3] 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Ausgestaltung des Basisabschnitts, des Rippenabschnitts und des daran montierten Wärmeerzeugungskörpers des in 2 dargestellten Kühlkörpers zeigt.
[4] 4 ist eine perspektivische Ansicht des Basisabschnitts und des Rippenabschnitts des in 2 dargestellten Kühlkörpers, wobei der Rippenabschnitt auf der Oberseite dargestellt ist.
[5] 5A ist eine vergrößerte Draufsicht, die eine Ausgestaltung einer Platte zeigt, die den Rippenabschnitt des in 4 dargestellten Kühlkörpers bildet, 5B ist eine vergrößerte Draufsicht, die eine Ausgestaltung einer Platte zeigt, die den Rippenabschnitt des in 4, 5C ist eine vergrößerte Draufsicht, die eine Ausgestaltung einer Platte zeigt, die den Rippenabschnitt des in 4 dargestellten Kühlkörpers bildet, 5D ist eine vergrößerte Draufsicht, die eine Ausgestaltung einer Platte zeigt, die den Rippenabschnitt des in 4 dargestellten Kühlkörpers bildet, 5E ist eine vergrößerte Draufsicht, die eine Ausgestaltung einer Platte zeigt, die den Rippenabschnitt des in 4 dargestellten Kühlkörpers bildet, 5F ist eine vergrößerte Draufsicht, die eine Ausgestaltung einer Platte zeigt, die den Rippenabschnitt des in 4 dargestellten Kühlkörpers bildet, 5G ist eine vergrößerte Draufsicht, die eine Ausgestaltung einer Platte zeigt, die den Rippenabschnitt des in 4 dargestellten Kühlkörpers, 5H ist eine vergrößerte Draufsicht, die eine Ausgestaltung einer Platte zeigt, die den Rippenabschnitt des in 4 dargestellten Kühlkörpers bildet, und 5I ist eine vergrößerte Draufsicht, die eine Ausgestaltung einer Platte zeigt, die den Rippenabschnitt des in 4 dargestellten Kühlkörpers bildet.
[6] 6 ist eine vordere Ansicht des Basisabschnitts und des Rippenabschnitts, die aus dem in 2 dargestellten Kühlkörper herausgenommen wurden.
[7] 7A ist eine Schnittansicht des Basisabschnitts und des in 6 dargestellten Rippenabschnitts entlang der Linie KA-KA, 7B ist eine Schnittansicht des Basisabschnitts und des in 6 dargestellten Rippenabschnitts entlang der Linie KB-KB, 7C ist eine Schnittansicht des Basisabschnitts und des Rippenabschnitts, die in 6 entlang der Linie KC-KC, 7D ist eine Schnittdarstellung des Basisabschnitts und des in 6 dargestellten Rippenabschnitts entlang der Linie KD-KD, und 7E ist eine Schnittdarstellung des Basisabschnitts und des in 6 dargestellten Rippenabschnitts entlang der Linie KE-KE.
[8] 8A ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Ausgestaltung eines Teils des in 7A dargestellten Rippenabschnitts zeigt, 8B ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Ausgestaltung eines Teils des in 7B dargestellten Rippenabschnitts zeigt, 8C ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Ausgestaltung eines in 7C dargestellten Teils zeigt, 8D ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Ausgestaltung eines in 7D dargestellten Teils zeigt, und 8E ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Ausgestaltung eines in 7E dargestellten Teils zeigt.
[9] 9 zeigt Strömungen einer Kühlflüssigkeit innerhalb von Strömungswegen, die durch Verbindung zwischen Öffnungen der Platten des in 1 dargestellten Kühlkörpers ausgebildet sind.
[10] 10 ist ein Konturdiagramm, das entsprechend einer Geschwindigkeit in Graustufen die Strömungslinien der Strömungen der Kühlflüssigkeit in dem in 1 dargestellten Kühlkörper zeigt, die durch dreidimensionale Fluidsimulation abgeleitet sind.
[11] 11A ist eine Draufsicht auf einen Basisabschnitt und daran angebrachte Wärmeerzeugungskörper eines Kühlkörpers gemäß Ausführungsform 2, und 11B ist eine vergrößerte linke Seitenansicht des Basisabschnitts, eines Rippenabschnitts und der daran angebrachten Wärmeerzeugungskörper des in 11A dargestellten Kühlkörpers.
[12] 12A ist eine Draufsicht, die eine Ausgestaltung einer Platte eines Kühlkörpers gemäß Ausführungsform 3 zeigt, und 12B ist eine vergrößerte Draufsicht auf ein in 12A gestrichelt dargestelltes Teil.
[13] 13 ist eine Seitenansicht der Platte des Kühlkörpers gemäß der Ausführungsform 3.
[14] 14A ist eine Draufsicht, die eine Ausgestaltung eines Rippenabschnittmaterials für einen Kühlkörper gemäß Ausführungsform 5 zeigt, und 14B ist eine Draufsicht, die eine Ausgestaltung eines aus 14A ausgeschnittenen Rippenabschnitts zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden Beschreibung sind gleiche oder entsprechende Teile in den Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und die Beschreibung derselben wird gegebenenfalls weggelassen. Was die Richtungen um den Kühlkörper herum betrifft, so wird eine Richtung, in der die später beschriebenen Platten gestapelt werden, als Stapelrichtung Y definiert, eine Richtung, die senkrecht zur Stapelrichtung Y verläuft und in der eine Kühlflüssigkeit fließt, als Fließrichtung Z, und eine Richtung, die senkrecht zur Stapelrichtung Y und zur Fließrichtung Z verläuft, als senkrechte Richtung X. Daher werden Teile, die den Kühlkörper ausbilden, mit Richtungen beschrieben, die auf der Grundlage der oben genannten Richtungen angegeben werden. Das Gleiche gilt für alle folgenden Ausführungsformen, und die Beschreibung davon wird gegebenenfalls weggelassen.
Ausführungsform 1
1A ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausgestaltung eines Kühlkörpers gemäß der Ausführungsform 1 zeigt. 1B ist eine Schnittansicht, die eine Ausgestaltung des in 1A dargestellten Kühlkörpers zeigt. 2A ist eine vordere Ansicht, die eine Ausgestaltung eines Basisabschnitts, eines Rippenabschnitts und eines daran befestigten Wärmeerzeugungskörpers des in 1 dargestellten Kühlkörpers zeigt. 2B ist eine Seitenansicht, die eine Ausgestaltung des Basisabschnitts, des Rippenabschnitts und des daran montierten Wärmeerzeugungskörpers des in 2A dargestellten Kühlkörpers zeigt, gesehen von einer Pfeil-K-Seite.
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Basisabschnitts, des Rippenabschnitts und des Wärmeerzeugungskörpers des in 2 dargestellten Kühlkörpers. 4 ist eine perspektivische Ansicht, in welcher der Rippenabschnitt des in 2 dargestellten Kühlkörpers auf der Oberseite gezeigt ist. 5A bis 5I sind Draufsichten auf Platten, die den in 5 dargestellten Rippenabschnitt ausbilden. 6 ist eine vordere Ansicht, die eine Ausgestaltung des Basisabschnitts und des Rippenabschnitts zeigt, die aus dem in 1 dargestellten Kühlkörper herausgenommen wurden.
7A ist eine Schnittansicht des Basisabschnitts und des Rippenabschnitts, dargestellt in 6 entlang der Linie KA-KA. 7B ist eine Schnittansicht des Basisabschnitts und des Rippenabschnitts, dargestellt in 6, entlang der Linie KB-KB. 7C ist eine Schnittdarstellung des Basisabschnitts und des in 6 dargestellten Rippenabschnitts entlang der Linie KC-KC. 7D ist eine Schnittdarstellung des Basisabschnitts und des in 6 dargestellten Rippenabschnitts entlang der Linie KD-KD. 7E ist eine Schnittdarstellung des Basisabschnitts und des in 6 dargestellten Rippenabschnitts entlang der Linie KE-KE. 8A ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Ausgestaltung eines Teils 810 des in 7A dargestellten Strömungswegquerschnitts zeigt. 8B ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Ausgestaltung eines Teils 811 des in 7B dargestellten Strömungswegquerschnitts zeigt. 8C ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Ausgestaltung eines Teils 812 des in 7C dargestellten Strömungswegquerschnitts zeigt. 8D ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Ausgestaltung eines Teils 813 des in 7D dargestellten Strömungswegquerschnitts zeigt. 8E ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Ausgestaltung eines Teils 814 des in 7E dargestellten Strömungswegquerschnitts zeigt.
9 zeigt Strömungen einer Kühlflüssigkeit innerhalb von Strömungswegen, die durch Verbindung zwischen Öffnungen der Platten des in 1 dargestellten Kühlkörpers ausgebildet sind. 10 ist ein Konturdiagramm, das entsprechend einer Geschwindigkeit in Graustufen die Strömungslinien der Kühlflüssigkeit in dem in 1 dargestellten Kühlkörper zeigt, die durch dreidimensionale Fluidsimulation abgeleitet werden.
Wie in 1 und 2 dargestellt, ist ein Kühlkörper 100 gemäß Ausführungsform 1 so geformt, dass ein Basisabschnitt 1, auf dem ein Wärmeerzeugungskörper 2 an einer Oberfläche montiert ist und ein Rippenabschnitt 8 mit Strömungswegen 800 (siehe 8), die später beschrieben werden, an einer Oberfläche gegenüber dem Wärmeerzeugungskörper 2 vorgesehen ist, mit einem Wassermantel 7 kombiniert ist. Die Wasserdichtigkeit zwischen dem Basisabschnitt 1 und dem Wassermantel 7 wird durch eine Struktur aufrechterhalten, bei welcher der Basisabschnitt 1 oberhalb des Wassermantels 7 mit dazwischen angeordneten O-Ringen 17 vorgesehen ist und der Basisabschnitt 1 durch eine Befestigungsplatte 3 an den Wassermantel 7 gepresst und durch Bolzen 4 befestigt ist.
An den Wassermantel 7 sind ein Zuführweg 5 zum Zuführen einer Kühlflüssigkeit und ein Auslassweg 6 zum Ablassen der Kühlflüssigkeit angeschlossen. Die Kühlflüssigkeit wird von dem Zuführweg 5 eingeleitet, passiert die Strömungswegeingänge 9 (2B), um in die Strömungswege 800 des Rippenabschnitts 8 zu fließen, und fließt durch diese hindurch, um von dem Auslassweg 6 abgelassen zu werden.
Wie in 3, 4 und 5 gezeigt, sind die Platten 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89 (nachfolgend, wenn alle Platten erwähnt werden, werden sie als Platten 81 bis 89 bezeichnet, und wenn eine der Platten erwähnt wird, wird die Platte als Platte 80 bezeichnet), die jeweils Öffnungen 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159 mit unterschiedlichen Musterbildungen haben (nachfolgend, wenn alle Öffnungen erwähnt werden, werden sie als Öffnungen 151 bis 159 bezeichnet, und wenn eine der Öffnungen erwähnt wird, wird die Öffnung als Öffnung 150 bezeichnet), so gestapelt, dass vorgegebene Öffnungen 150 in der Stapelrichtung Y und der Fließrichtung Z miteinander verbunden sind, wodurch die Strömungswege 800 des Rippenabschnitts 8 ausgebildet werden.
Die Strömungswege 800 werden unter Bezugnahme auf 6, 7, 8 und 9 beschrieben. Die vorgegebenen Öffnungen 150 sind in der Stapelrichtung Y und der Fließrichtung Z miteinander verbunden, um den Strömungsweg 800 auszubilden (siehe Teile 810, 811, 812, 813, 814, 815). Wie in 9 dargestellt, sind in dem Rippenabschnitt 8 eine Vielzahl von schraubenförmigen Strömungswegen 800 ausgebildet, die sich in Fließrichtung Z der Kühlflüssigkeit erstrecken.
Wie in 7 dargestellt, sind die Schraubenlinien-Mittelachsen 13 der schraubenförmigen Strömungswege 800 in nur einer Reihe in der Stapelrichtung Y der Platten 81 bis 89 des Rippenabschnitts 8 ausgebildet, und die Schraubenlinien-Mittelachsen 13 sind in einer Vielzahl von Reihen in einer senkrechten Richtung X rechtwinklig zur Stapelrichtung Y der Platten 81 bis 89 und der Fließrichtung Z der Kühlflüssigkeit ausgebildet. In den Zeichnungen (mit Ausnahme von 9) sind in der vorliegenden Ausführungsform 1 und den nachfolgenden Ausführungsformen die Positionen der Schraubenlinien-Mittelachsen 13 durch schwarze Kreise angedeutet.
Die schraubenförmigen Strömungswege 800, die in der senkrechten Richtung X angrenzen, sind so ausgebildet, dass sie miteinander verschlungen sind. Insbesondere sind, wie in 8 und 9 dargestellt, eine Schraubenlinie R1, die durch Pfeile mit durchgezogener Linie dargestellt ist, und eine Schraubenlinie R2, die durch Pfeile mit gestrichelter Linie dargestellt ist, der schraubenförmigen Strömungswege 800 teilweise verschlugen und teilweise miteinander verbunden. Die in 9 dargestellten Schraubenlinien R1, R2 sind lediglich Beispiele, und andere Teile sind in der gleichen Beziehung ebenfalls ausgebildet.
Um zu überprüfen, wie sich die Strömung der Kühlflüssigkeit verhält, wenn die Kühlflüssigkeit durch die Strömungswege 800 fließt, ist in 10 ein Ergebnis der numerischen Berechnung durch dreidimensionale Fluidsimulation dargestellt. Wie in 10 dargestellt, wird festgestellt, dass die Kühlleitungen 16 der Kühlflüssigkeit schraubenförmig in einer Vielzahl von Reihen entlang der senkrechten Richtung X der Platten 81 bis 89 ausgebildet sind. Wie in 8A bis 8E dargestellt, wird die vom Wärmeerzeugungskörper 2 erzeugte Wärme zum Basisabschnitt 1 und den Platten 81 bis 89, die den Rippenabschnitt 8 ausbilden, geleitet und dann von den Oberflächen der Strömungswege 800 an die Kühlflüssigkeit abgeleitet.
In dem Kühlkörper 100 treten keine Temperaturungleichmäßigkeiten in der Kühlflüssigkeit auf, und ein Bereich von einem Teil nahe des Wärmeerzeugungskörpers 2 bis zu einem weit entfernten Bereich in der Stapelrichtung Y kann auf eine konstante Temperatur gebracht werden, wodurch die Wärmeableitungsleistung des Kühlkörpers 100 verbessert wird. Daher ist es wichtig, wie das Auftreten von Temperaturungleichmäßigkeiten in der Kühlflüssigkeit verhindert werden kann. In dem Kühlkörper 100 gemäß Ausführungsform 1 sind die Schraubenlinien-Mittelachsen 13 der schraubenförmigen Strömungspfade 800, die durch die vorgegebenen Öffnungen 150 der Platten 81 bis 89 gebildet werden, die in der Stapelrichtung Y und der Fließrichtung Z miteinander verbunden sind, in nur einer Reihe in der Stapelrichtung Y ausgebildet, und daher wird die Strömung der Kühlflüssigkeit in dem Rippenabschnitt 8 sicher durch Ein-Hub-Wege von einem Teil in der Nähe des Wärmeerzeugungskörpers 2 zu einem weit entfernten Bereich verteilt.
Somit wird die Kühlflüssigkeit von einem Teil in der Nähe des Wärmeerzeugungskörpers 2 bis zu einem entfernten Bereich gleichmäßig umgewälzt, so dass Temperaturungleichmäßigkeiten der Kühlflüssigkeit beseitigt werden, wodurch die Wärmeableitungsleistung verbessert wird. Mit dieser Ausgestaltung können die Querschnittsfläche des Wärmeleitungswegs und die Wärmeableitungsfläche in dem Rippenabschnitt 8 auf einfache Weise sichergestellt werden.
Die Schraubenlinien-Mittelachsen 13 sind in einer Vielzahl von Reihen in der senkrechten Richtung X des Rippenabschnitts 8 ausgebildet, und die schraubenförmigen Strömungswege 800, die in einer Ebene aneinander grenzen, sind so ausgebildet, dass sie miteinander verschlugen sind. Indem die Platten in Stapelrichtung Y aneinandergrenzend angeordnet werden, wobei die Positionen der Öffnungen 150 geringfügig gegeneinander versetzt sind, wird im Strömungsweg 800 ein stufenförmiger Abschnitt 19, wie in 8C dargestellt, ausgebildet, wodurch die Wärmeableitungsfläche vergrößert werden kann. Da die in Stapelrichtung Y angrenzenden Platten 81 bis 89 ohne Spalt dazwischen verbunden sind, kann außerdem die Querschnittsfläche des Wärmeleitungswegs vergrößert werden, wodurch die Wärmeableitungsleistung verbessert werden kann.
Der Basisabschnitt 1, auf dem der Wärmeerzeugungskörper 2 montiert ist, verläuft parallel zur Fließrichtung Z der Kühlflüssigkeit, und im Allgemeinen ist eine Länge W (siehe 2) einer Seite einer Montagefläche auf der Seite, auf welcher der Wärmeerzeugungskörper 2 montiert ist, ausreichend größer als eine Dicke T (siehe 13) von jeder der Platten 81 bis 89. Dementsprechend erhöht sich die Anzahl der erforderlichen Platten, wenn die Stapelrichtung der Platten die Richtung der Länge W ist. In der vorliegenden Offenbarung wird die Stapelrichtung Y der Platten 80 jedoch in der Richtung senkrecht zur Fließrichtung Z der Kühlflüssigkeit und der senkrechten Richtung X festgelegt. Somit kann die Anzahl der erforderlichen Platten 80 verringert werden und die Kontaktflächen oder Verbindungsflächen zwischen den Platten 81 bis 89 können verringert werden, wodurch die Herstellung erleichtert und der Wärmewiderstand verringert werden kann, das heißt, die Wärmeableitungsleistung kann verbessert werden.
Als Platten 80 wird ein Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie Aluminium oder Kupfer, verwendet. Die Platten 80 werden unter Druck gestapelt, wobei die in Stapelrichtung Y angrenzenden Platten 80 in engen Kontakt zueinander gepresst werden. Somit wird der Wärmewiderstand zwischen den Kontaktflächen verringert, so dass die Wärmeableitungsleistung verbessert wird. Dabei können die Platten 80 durch Verpressen oder ähnliches in engem Kontakt fixiert werden, so dass sie nicht voneinander getrennt werden können. Die Platten 80 können durch Hartlöten, Diffusionsschweißen oder Rührreibschweißen metallisch verbunden werden, um einen verbundenen Abschnitt auszubilden, wodurch der thermische Kontaktwiderstand auf Null gesetzt und die Wärmeableitungsleistung weiter verbessert werden kann.
Die in 5 dargestellten Formen der Öffnungen 150 und die Anzahl der Platten 80 sind lediglich ein Beispiel. Die Formen der Öffnungen 150 und die Anzahl der Platten 80 können beliebig festgelegt werden, solange die Strömungswege 800, die durch die Öffnungen 150 der Platten 80 ausgebildet werden, die in Stapelrichtung Y und Fließrichtung Z miteinander verbunden sind, schraubenförmig sind, die Schraubenlinien-Mittelachsen 13 in nur einer Reihe in der Stapelrichtung Y der Platte 80 ausgebildet sind, die Schraubenlinien-Mittelachsen 13 in einer Vielzahl von Reihen in der senkrechten Richtung X des Rippenabschnitts 8 ausgebildet sind und die schraubenförmigen Strömungswege 800, die in der senkrechten Richtung X angrenzen, so ausgebildet sind, dass sie verschlungen und teilweise miteinander verbunden sind.
Für die Befestigung des Basisabschnitts 1 und des Wassermantels 7 und zur Sicherstellung der Wasserdichtigkeit dazwischen ist es nicht immer notwendig, die Befestigungsplatte 3 zu verwenden. Der Basisabschnitt 1 und der Wassermantel 7 können direkt mit den Schrauben 4 befestigt werden, es können Flüssigdichtungen anstelle der O-Ringe 17 verwendet werden, oder der Basisabschnitt 1 und der Wassermantel 7 können direkt durch Hartlöten oder Rührreibschweißen verbunden werden.
Ohne Verwendung des Basisabschnitts 1 und des Wassermantels 7 können Platten ohne Öffnungen an die obere und untere Oberfläche in Stapelrichtung Y der Platten 81 bis 89 gelötet werden, um die Strömungswege 800 mit sichergestellter Wasserdichtigkeit auszubilden. Die in 7, 8 und 9 dargestellten Strömungswege 800 weisen Bereiche auf, in denen die benachbarten Strömungswege 800 teilweise miteinander verschlungen sind, aber sie müssen nicht immer verschlungen sein, sondern können durchgehend von einander getrennt sein.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers der Ausführungsform 1, der wie oben ausgestaltet ist, beschrieben. In den jeweiligen Platten 81 bis 89 werden mehrere unterschiedliche Öffnungen 151 bis 159 ausgebildet, somit werden die Platten 81 bis 89 vorbereitet (erster Schritt). Anschließend werden die Platten 81 bis 89 in der Stapelrichtung Y gestapelt, so dass vorgegebene Öffnungen 150 der Platten 81 bis 89 in der Stapelrichtung Y und der Fließrichtung Z miteinander verbunden sind und somit die schraubenförmigen Strömungswege 800 ausbilden (zweiter Schritt).
Nach dem zweiten Schritt werden in einem dritten Schritt die in Stapelrichtung Y angrenzenden Platten 81 bis 89 durch Aufbringen eines Drucks in Stapelrichtung Y in engen Kontakt zueinander gepresst. Alternativ werden die Teile, bei denen die in Stapelrichtung Y angrenzenden Platten 81 bis 89 aneinander anliegen, durch Hartlöten zu einem gemeinsamen Abschnitt zusammengefügt. Alternativ werden Teile, bei denen die in Stapelrichtung Y angrenzenden Platten 81 bis 89 aneinander anliegen, durch Diffusionsschweißen zu einem gemeinsamen Abschnitt zusammengefügt. Alternativ werden Teile, bei denen die in Stapelrichtung Y aneinander angrenzenden Platten 81 bis 89 aneinander anliegen, durch Rührreibschweißen zu einem gemeinsamen Abschnitt zusammengefügt. Somit ist der Rippenabschnitt 8 ausgebildet. Anschließend wird der Kühlkörper 100 unter Verwendung des Rippenabschnitts 8 ausgebildet.
Der Kühlkörper der Ausführungsform 1, ausgestaltet wie oben beschrieben, ist ein Kühlkörper mit einem Rippenabschnitt, in dem eine Vielzahl von Platten in einer Stapelrichtung gestapelt sind. Eine Fließrichtung einer Kühlflüssigkeit, die in den Kühlkörper eingeleitet wird, ist eine Richtung senkrecht zur Stapelrichtung. Jede der Platten weist eine Vielzahl von Öffnungen auf. In einem Zustand, in dem die Platten in Stapelrichtung gestapelt sind, haben Strömungswege, die durch die Öffnungen der Platten, die in Stapelrichtung und Fließrichtung miteinander verbunden sind, ausgebildet sind, schraubenförmige Formen in Fließrichtung. Schraubenlinien-Mittelachsen an den Schraubenlinien-Mittelpunkten der Strömungswege sind in nur einer Reihe in Stapelrichtung ausgebildet.
Das Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers der obigen Ausgestaltung 1 ist ein Verfahren zur Herstellung des obigen Kühlkörpers, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: einen ersten Schritt des Ausbildens der Vielzahl von Öffnungen in jeder der Platten; und einen zweiten Schritt des Stapelns der Platten in der Stapelrichtung, so dass die Öffnungen der Platten in der Stapelrichtung und der Fließrichtung miteinander verbunden sind und somit die Strömungswege mit schraubenförmigen Formen in Fließrichtung ausgebildet werden.
Somit sind die schraubenförmigen Strömungswege für die Kühlflüssigkeit, die durch die miteinander verbundenen Öffnungen der Platten gebildet werden, so ausgestaltet, dass die Schraubenlinien-Mittelachsen der Schraubenlinien in nur einer Reihe in Stapelrichtung ausgebildet sind, und die Strömung der Kühlflüssigkeit sich sicher über einhubige Wege von einem Teil in der Nähe des Wärmeerzeugungskörpers zu einem entfernten Bereich in Stapelrichtung ausbreitet. Somit wird die Kühlflüssigkeit von einem Teil in der Nähe des Wärmeerzeugungskörpers bis zu einem entfernten Bereich gleichmäßig umgewälzt, so dass Temperaturungleichmäßigkeiten beseitigt werden, wodurch die Wärmeableitungsleistung verbessert wird.
Ferner weist, in dem Kühlkörper der Ausführungsform 1, der Rippenabschnitt eine Vielzahl von Arten von Platten mit unterschiedlichen Mustern der Öffnungen auf.
Somit können die schraubenförmigen Strömungswege auf einfache Art und Weise ausgebildet werden.
Ferner sind in dem Kühlkörper der Ausführungsform 1 die Strömungswege in einer Vielzahl von Reihen senkrecht zu der Stapelrichtung und der Fließrichtung ausgebildet.
Somit kann, da die Schraubenlinien-Mittelachsen in einer Vielzahl von Reihen in der senkrechten Richtung ausgebildet sind, die Wärmeableitungsfläche auf einfache Weise vergrößert werden.
Ferner sind in dem Kühlkörper der Ausführungsform 1 die Strömungswege so ausgebildet, dass die in der senkrechten Richtung angrenzenden Strömungswege teilweise miteinander verbunden sind. Ferner kann, da die in der senkrechten Richtung angrenzenden Strömungswege verschlungen und teilweise miteinander verbunden sind, die Wärmeableitungsfläche weiter vergrößert werden.
Ferner werden bei dem Kühlkörper der Ausführungsform 1 die in Stapelrichtung aneinander angrenzenden Platten dadurch ausgebildet, dass sie in Stapelrichtung in engen Kontakt zueinander gepresst werden.
Ferner weist das Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers der Ausführungsform 1 einen dritten Schritt auf, bei dem ein Druck in Stapelrichtung ausgeübt wird, so dass die in Stapelrichtung angrenzenden Platten nach dem zweiten Schritt in engen Kontakt miteinander gepresst werden.
Somit kann, da die in Stapelrichtung angrenzenden Platten ohne Spalt dazwischen verbunden sind, auch die Querschnittsfläche des Wärmeleitungsweges vergrößert werden, wodurch die Wärmeableitungsleistung verbessert werden kann.
Ferner ist in dem Kühlkörper der Ausführungsform 1 ein verbundener Abschnitt an den Stellen ausgebildet, an denen die in Stapelrichtung angrenzenden Platten einander berühren.
Somit können die Platten in Stapelrichtung sicher miteinander verbunden werden.
Ferner wird bei dem Kühlkörper der Ausführungsform 1 der verbundene Abschnitt durch Hartlöten ausgebildet.
Ferner weist das Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers der Ausführungsform 1 einen dritten Schritt auf, bei dem die Teile, bei denen die in Stapelrichtung angrenzenden Platten miteinander in Kontakt stehen, nach dem zweiten Schritt durch Hartlöten verbunden werden.
Somit kann der thermische Kontaktwiderstand zu Null gemacht und die Wärmeableitungsleistung weiter verbessert werden.
Ferner wird bei dem Kühlkörper der Ausführungsform 1 der verbundene Abschnitt durch Diffusionsschweißen ausgebildet.
Ferner weist das Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers der Ausführungsform 1 einen dritten Schritt auf, bei dem nach dem zweiten Schritt ein Diffusionsschweißen an den Stellen durchgeführt wird, an denen die in der Stapelrichtung angrenzenden Platten einander berühren.
Somit kann der thermische Kontaktwiderstand zu Null gemacht werden und die Wärmeableitungsleistung weiter verbessert werden.
Ferner wird bei dem Kühlkörper der Ausführungsform 1 der verbundene Abschnitt durch Rührreibschweißen ausgebildet.
Ferner weist das Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers der Ausführungsform 1 nach dem zweiten Schritt einen dritten Schritt auf, bei dem ein Rührreibschweißen an den Stellen durchgeführt wird, an denen die in Stapelrichtung angrenzenden Platten einander berühren.
Somit kann der thermische Kontaktwiderstand zu Null gemacht werden und die Wärmeableitungsleistung weiter verbessert werden.
In den folgenden Ausführungsformen werden hauptsächlich Unterschiede zur obigen Ausführungsform 1 beschrieben. Daher wird die Beschreibung der gleichen Teile wie bei der obigen Ausführungsform 1 gegebenenfalls weggelassen.
Ausführungsform 2
11A ist eine Draufsicht, die eine Ausgestaltung eines Basisabschnitts und daran befestigter Wärmeerzeugungskörper eines Kühlkörpers gemäß Ausführungsform 2 zeigt. 11B ist eine vergrößerte linke Seitenansicht des Basisabschnitts, eines Rippenabschnitts und der daran angebrachten Wärmeerzeugungskörper des in 11A dargestellten Kühlkörpers.
Im Vergleich zu dem Kühlkörper der obigen Ausführungsform 1 unterscheidet sich der Kühlkörper der vorliegenden Ausführungsform 2 dadurch, dass eine Vielzahl von Wärmeerzeugungskörpern 2, die durch den Kühlkörper gekühlt werden sollen, montiert sind. In jedem der Bereiche im Rippenabschnitt 8, in die Wärme von den jeweiligen Wärmeerzeugungskörpern 2 übertragen wird, sind mindestens eine oder mehrere Schraubenlinien-Mittelachsen 13 der Strömungswege 800 des Rippenabschnitts 8 vorhanden. In 11B sind zum Beispiel sieben Schraubenlinien-Mittelachsen 13 pro Wärmeerzeugungskörper 2 vorhanden. Daher sind im gesamten Kühlkörper 100 vierzehn Schraubenlinien-Mittelachsen 13 vorhanden, das heißt, die schraubenförmigen Strömungswege 800 sind an vierzehn Stellen ausgebildet.
In einem Bereich, in dem der zu kühlende Wärmeerzeugungskörper 2 nicht vorhanden ist, ist es nicht erforderlich, die Strömungswege 800 vorzusehen. Indem die Schraubenlinien-Mittelachsen 13 der Strömungswege 800 konzentrisch in den Bereichen des Rippenabschnitts 8 vorgesehen werden, in die Wärme von den Wärmeerzeugungskörpern 2 übertragen wird, kann das Durchflussvolumen der Kühlflüssigkeit, die in jeden einzelnen Strömungsweg 800 fließt, vergrößert werden, und daher kann der Volumenstrom der Kühlflüssigkeit erhöht werden, verglichen mit dem Fall, dass die Strömungswege 800 auch in einem Bereich des Rippenabschnitts 8 vorgesehen werden, in den keine Wärme von den Wärmeerzeugungskörpern 2 übertragen wird. Mit steigendem Volumenstrom der Kühlflüssigkeit erhöht sich der Wärmeübergangskoeffizient, so dass die Wärmeableitungsleistung verbessert werden kann.
In dem Kühlkörper der Ausführungsform 2, der wie oben beschrieben ausgestaltet ist, sind die gleichen Effekte wie in der obigen Ausführungsform 1 vorgesehen, und darüber hinaus,
kann eine Vielzahl von Wärmeerzeugungskörpern an dem Kühlkörper angebracht werden, und die Strömungswege sind nur in Bereichen ausgebildet, in die Wärme von den jeweiligen Wärmeerzeugungskörpern übertragen wird.
Somit kann das Durchflussvolumen der Kühlflüssigkeit, die in jeden einzelnen Strömungsweg fließt, vergrößert werden und somit der Volumenstrom der Kühlflüssigkeit erhöht werden. Mit steigendem Volumenstrom der Kühlflüssigkeit erhöht sich der Wärmeübergangskoeffizient, so dass die Wärmeableitungsleistung verbessert werden kann.
Ausführungsform 3
12A ist eine Draufsicht, die eine Ausgestaltung einer Platte eines Kühlkörpers gemäß Ausführungsform 3 zeigt. 12B ist eine vergrößerte Draufsicht, die eine Ausgestaltung eines gestrichelten Teils J der in 12A dargestellten Platte zeigt. 13 ist eine Seitenansicht der Platte des Kühlkörpers gemäß der Ausführungsform 3.
Bei einem Kühlkörper 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform 3 ist der kürzeste Abstand L zwischen den in der Platte 80 ausgebildeten angrenzenden Öffnungen 150 nicht geringer als die Dicke T (13) der Platte 80. Wenn zum Beispiel beim Ausbilden der Öffnungen 150 der Platte 80 durch Stanzen der kürzeste Abstand L zwischen den benachbarten Öffnungen 150 nicht geringer ist als die Dicke T der Platte 80, kann verhindert werden, dass ein Teil mit dem kürzesten Abstand L zwischen den benachbarten Öffnungen 150 abbricht oder eine Scherabweichung erzeugt.
In dem Kühlkörper, der wie in der obigen Ausführungsform 3 ausgestaltet ist, sind die gleichen Effekte wie in den obigen Ausführungsformen vorgesehen, und darüber hinaus
sind die Platten jeweils so ausgebildet, dass der kürzeste Abstand zwischen den aneinander angrenzenden Öffnungen nicht geringer ist als die Dicke der Platte.
Somit kann verhindert werden, dass die Platte abbricht oder eine Scherabweichung erzeugt.
Ausführungsform 4
In einem Kühlkörper gemäß Ausführungsform 4 wird die Gesamtzahl der gestapelten Platten 80 mit N bezeichnet (N ist eine ganze Zahl, die nicht kleiner als 7 ist, wenn es sich um eine ungerade Zahl handelt, oder eine ganze Zahl, die nicht kleiner als 6 ist, wenn es sich um eine gerade Zahl handelt). Wenn N eine ungerade Zahl ist, ist die Anzahl der Muster der Öffnungen 150 der Platten 80 ((N-1)/2)+1. In einem Fall, in dem N eine gerade Zahl ist, ist die Anzahl der Arten von Mustern der Öffnungen 150 der Platten 80 N/2.
Wie in 7, 8 und 9 dargestellt, sind die Formen der schraubenförmigen Strömungswege 800 symmetrisch in Bezug auf die Schraubenlinien-Mittelachsen 13 und die Stapelrichtung Y der Platten 80. Dementsprechend können, wenn die Dicken T der Platten 80 in geeigneter Weise gewählt werden und die Stapelung so erfolgt, dass die Formen der Öffnungen 150 der Platten 80 in der Stapelrichtung Y symmetrisch zu den Schraubenlinien-Mittelachsen 13 sind, schraubenförmige Formen ausgebildet werden. Daher ist in einem Fall, in dem N eine ungerade Zahl ist, die Anzahl der Arten von Mustern der Öffnungen 150 der Platten 80, die vorbereitet werden müssen, ((N-1)/2)+1. In einem Fall, in dem N eine gerade Zahl ist, beträgt die Anzahl der Arten von Mustern der Öffnungen 150 der Platten 80, die vorbereitet werden müssen, N/2.
Somit kann im Vergleich zu einem Fall, in dem die Arten von Mustern der Öffnungen 150 der N Platten 80 alle voneinander verschieden sind, die Anzahl der Arten von Mustern der Öffnungen 150 der Platten 80 verringert werden, so dass die Produktivität verbessert wird.
In dem Kühlkörper, der wie in der obigen Ausführungsform 4 ausgestaltet ist, werden die gleichen Effekte wie in den obigen Ausführungsformen vorgesehen, und darüber hinaus,
wenn die Gesamtzahl der Platten mit N bezeichnet wird, wobei N eine ganze Zahl nicht kleiner als 7 ist, wenn es sich um eine ungerade Zahl handelt, oder eine ganze Zahl nicht kleiner als 6 ist, wenn es sich um eine gerade Zahl handelt,
in dem Fall, in dem N eine ungerade Zahl ist, ist die Anzahl der Arten der Muster ((N-1)/2)+1, und in dem Fall, in dem N eine gerade Zahl ist, ist die Anzahl der Arten der Muster N/2.
Somit kann die Anzahl der Arten von Mustern der Öffnungen der Platten verringert werden, so dass die Produktivität verbessert wird.
Ausführungsform 5
14A ist eine Draufsicht, die eine Ausgestaltung eines Rippenabschnittsmaterials 888 zur Herstellung eines Rippenabschnitts 8 eines Kühlkörpers gemäß Ausführungsform 5 zeigt. 14B ist eine Draufsicht, die eine Ausgestaltung des Rippenabschnitts 8 zeigt, der aus dem in 14A dargestellten Rippenabschnittmaterial 888 ausgeschnitten wurde. In Ausführungsform 5 werden zum Beispiel Plattenmaterialien ausgebildet, die den Platten 81 bis 89 mit Mustern der Öffnungen 151 bis 159, wie in 5 dargestellt, entsprechen und deren Flächen auf einer Ebene nicht kleiner als das Zweifache der Fläche des Rippenabschnitts 8 sind (erster Schritt).
Als nächstes werden die Plattenmaterialien in der Stapelrichtung Y gestapelt (zweiter Schritt) und dann in engen Kontakt miteinander gebracht oder miteinander verbunden, um als Rippenabschnittmaterial 888 hergestellt zu werden (14A, dritter Schritt). Als nächstes wird aus dem Rippenabschnittsmaterial 888 ein Teil mit einer erforderlichen Größe (gestrichelter Teil in 14B) entsprechend den gewünschten Größen der Strömungswege 800 ausgeschnitten, um den Rippenabschnitt 8 herzustellen ( 14B, vierter Schritt).
Bei der Herstellung des Rippenabschnitts 8 mit den Strömungswegen 800 weist ein Verfahren des Durchführens von Nahkontaktpressen, Hartlöten, Diffusionsschweißen oder Rührreibschweißen zwischen den Platten 80 in der Stapelrichtung Y die größte Anzahl von Schritten auf und erfordert Kosten. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform 5 das Material des Rippenabschnitts 888, das größer ist als die Größe des Rippenabschnitts 8 mit den benötigten Strömungswegen 800, im Voraus wie oben beschrieben hergestellt.
Danach wird eine Vielzahl von Rippenabschnitten 8 mit vorgegebenen Größen ausgeschnitten. Bei dieser Herstellung kann im Falle des Ausbildens einer Vielzahl von Rippenabschnitten 8, welche die benötigten Strömungswege 800 aufweisen, ein Verfahren zum Durchführen von Nahkontaktpressen, Hartlöten, Diffusionsschweißen oder Rührreibschweißen, welches die größte Anzahl von Schritten aufweisen würde, auf einmal durchgeführt werden, so dass die Anzahl von Schritten erheblich verringert werden kann.
In dem Kühlkörper, der wie in der obigen Ausführungsform 5 ausgestaltet ist, werden die gleichen Effekte wie in den obigen Ausführungsformen vorgesehen, und darüber hinaus,
nachdem ein Rippenabschnittmaterial durch Ausführen der ersten bis dritten Schritte unter Verwendung von Plattenmaterialien mit Flächen, die nicht kleiner als das Zweifache einer Fläche des Rippenabschnitts sind, ausgebildet ist, weist das Verfahren einen vierten Schritt des Ausschneidens einer Vielzahl der Rippenabschnitte aus dem Rippenabschnittmaterial auf.
Somit kann im Falle der Herstellung einer Vielzahl von Kühlkörpern die Anzahl der Schritte erheblich verringert werden.
Obwohl die Offenbarung oben in Bezug auf verschiedene beispielhafte Ausführungsformen und Implementierungen beschrieben wird, sollte verstanden werden, dass die verschiedenen Merkmale, Aspekte und Funktionen, die in einer oder mehreren der einzelnen Ausführungsformen beschrieben werden, in ihrer Anwendbarkeit auf die spezielle Ausführungsform, mit der sie beschrieben werden, nicht beschränkt sind, sondern stattdessen allein oder in verschiedenen Kombinationen auf eine oder mehrere der Ausführungsformen der Offenbarung angewendet werden können.
Es versteht sich daher, dass zahlreiche Abwandlungen, die nicht beispielhaft dargestellt sind, entwickelt werden können, ohne vom Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel kann mindestens einer der Bestandteile geändert, hinzugefügt oder eliminiert werden. Mindestens einer der in mindestens einer der bevorzugten Ausführungsformen genannten Bestandteile kann ausgewählt und mit den in einer anderen bevorzugten Ausführungsform genannten Bestandteilen kombiniert werden.
BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN

1: Basisabschnitt
100: Kühlkörper
13: Schraubenlinien-Mittelachse
150: Öffnung
151: Öffnung
152: Öffnung
153: Öffnung
154: Öffnung
155: Öffnung
156: Öffnung
157: Öffnung
158: Öffnung
159: Öffnung
16: Strömungsleitung
17: O-Ring
19: stufenförmiger Abschnitt
2: Wärmeerzeugungskörper
3: Befestigungsplatte
4: Bolzen
5: Zuführweg
6: Auslassweg
7: Wassermantel
8: Rippenabschnitt
80: Platte
800: Strömungsweg
81: Platte
82: Platte
83: Platte
84: Platte
85: Platte
86: Platte
87: Platte
88: Platte
89: Platte
810: Teil
811: Teil
812: Teil
813: Teil
814: Teil
888: Material des Rippenabschnitts
9: Strömungswegeingang
L: kürzester Abstand
T: Dicke
Y: Stapelrichtung
X: Senkrechte Richtung
Z: Fließrichtung

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 2010114174 [0003]

Claims

Kühlkörper mit einem Rippenabschnitt, in dem eine Vielzahl von Platten in einer Stapelrichtung gestapelt sind, wobei eine Fließrichtung einer in den Kühlkörper eingeleiteten Kühlflüssigkeit eine Richtung ist, die senkrecht zur Stapelrichtung verläuft, jede der Platten eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, in einem Zustand, in dem die Platten in der Stapelrichtung gestapelt sind, Strömungswege, die durch die Öffnungen der Platten, die in der Stapelrichtung und der Fließrichtung miteinander verbunden sind, ausgebildet sind, schraubenförmige Formen in Richtung der Fließrichtung aufweisen, und Schraubenlinien-Mittelachsen an Schraubenlinien-Mittelpunkten der Strömungswege in nur einer Reihe in der Stapelrichtung ausgebildet sind.
Kühlkörper nach Anspruch 1, wobei der Rippenabschnitt eine Vielzahl von Arten der Platten mit unterschiedlichen Mustern der Öffnungen aufweist.
Der Kühlkörper nach Anspruch 2, wobei wenn die Gesamtzahl der Platten mit N bezeichnet wird, N eine ganze Zahl ist, die nicht kleiner als 7 ist, wenn es sich um eine ungerade Zahl handelt, oder eine ganze Zahl ist, die nicht kleiner als 6 ist, wenn es sich um eine gerade Zahl handelt, in dem Fall, in dem N eine ungerade Zahl ist, ist die Anzahl der Arten der Muster ((N-1)/2)+1, und wenn N eine gerade Zahl ist, ist die Anzahl der Arten der Muster N/2.
Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Strömungswege in einer Vielzahl von Reihen in einer senkrechten Richtung senkrecht zur Stapelrichtung und zur Fließrichtung ausgebildet sind.
Kühlkörper nach Anspruch 4, wobei die Strömungswege so ausgebildet sind, dass die in der senkrechten Richtung angrenzenden Strömungswege teilweise miteinander verbunden sind.
Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Vielzahl von Wärmeerzeugungskörpern an dem Kühlkörper montierbar ist, und die Strömungswege nur in Bereichen ausgebildet sind, in die Wärme von den jeweiligen Wärmeerzeugungskörpern übertragen wird.
Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die in Stapelrichtung angrenzenden Platten durch Verpressen in Stapelrichtung in engen Kontakt zueinander ausgebildet sind.
Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein verbundener Abschnitt an Stellen ausgebildet ist, an denen die in Stapelrichtung angrenzenden Platten einander berühren.
Kühlkörper nach Anspruch 8, wobei der verbundene Abschnitt durch Hartlöten ausgebildet ist.
Kühlkörper nach Anspruch 8, wobei der verbundene Abschnitt durch Diffusionsschweißen ausgebildet ist.
Kühlkörper nach Anspruch 8, wobei der verbundene Abschnitt durch Rührreibschweißen ausgebildet ist.
Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Platten jeweils so ausgebildet sind, dass ein kürzester Abstand zwischen den aneinander angrenzenden Öffnungen nicht kleiner als eine Dicke der Platte ist.
Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: einen ersten Schritt des Ausbildens der Vielzahl von Öffnungen in jeder der Platten; und einen zweiten Schritt des Stapelns der Platten in der Stapelrichtung, so dass die Öffnungen der Platten in der Stapelrichtung und der Fließrichtung miteinander verbunden sind, wodurch die Strömungswege mit schraubenförmigen Formen in Richtung der Fließrichtung ausgebildet werden.
Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers nach Anspruch 13, das ferner einen dritten Schritt des Ausübens eines Drucks in Stapelrichtung aufweist, so dass die in Stapelrichtung angrenzenden Platten nach dem zweiten Schritt in engen Kontakt miteinander gepresst werden.
Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers nach Anspruch 13, das ferner einen dritten Schritt des Verbindens durch Löten von Teilen aufweist, bei denen die in Stapelrichtung angrenzenden Platten sich berühren, nach dem zweiten Schritt aufweist.
Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers nach Anspruch 13, das ferner einen dritten Schritt des Durchführens von Diffusionsschweißen an Teilen aufweist, an denen die in Stapelrichtung angrenzenden Platten einander berühren, nach dem zweiten Schritt.
Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers nach Anspruch 13, das ferner einen dritten Schritt des Durchführens von Rührreibschweißen an Teilen aufweist, an denen die in Stapelrichtung angrenzenden Platten einander berühren, nach dem zweiten Schritt.
Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei nachdem ein Rippenabschnittmaterial durch Ausführen des ersten bis dritten Schritts unter Verwendung von Plattenmaterialien mit Flächen, die nicht kleiner als das Zweifache einer Fläche des Rippenabschnitts sind, ausgebildet wird, das Verfahren einen vierten Schritt des Ausschneidens einer Vielzahl von Rippenabschnitten aus dem Rippenabschnittmaterial aufweist.