DE69914675T2

DE69914675T2 - Kühlungsvorrichtung mit siedendem und kondensierendem Kühlmittel

Info

Publication number: DE69914675T2
Application number: DE69914675T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kariya-shi Osakabe; Kunihiro Kariya-shi Kamiya; Takahide Kariya-shi Ohara
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2019-06-29
Also published as: EP0969261A3; EP0969261B1; KR20000006558A; US20010009188A1; EP0969261A2; US6257324B1; KR100330398B1; DE69914675D1; US6857466B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zum Kühlen eines heizenden Körpers durch wiederholtes Sieden und Kondensieren eines Kältemittels.
Eine konventionelle Kühlvorrichtung ist in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 8-236669 offenbart. In dieser Kühlvorrichtung ist, wie in 10 gezeigt ist, eine Siedefläche in einem Kältemitteltank 1100 zum Aufbewahren eines Kältemittels erhöht, um die Abstrahlleistung durch Anfügen eines heizenden Körpers 1110 an die Oberfläche des Kältemitteltanks 1100 erhöht und durch Anordnen von Rippen 1120, um der Siedefläche in dem Kältemitteltank 1100 zur Aufnahme der Wärme des heizenden Körpers zu entsprechen.
Hier bilden in der oben beschriebenen Kühlvorrichtung die Rippen 1120, die in dem Kältemitteltank 1100 angeordnet sind, eine Mehrzahl von Durchgangsabschnitten 1130, in welchen das verdampfte Kältemittel (oder Blasen), wie es durch Wärme des heizenden Körpers 1110 gesiedet wird (bzw. werden), steigt (bzw. steigen). Zu dieser Zeit weisen, unter Bezugnahme auf 4, einige der einzelnen Durchgangsabschnitte 1130 mehr oder weniger Anzahlen von Blasen in Abhängigkeit von der Position des heizenden Abschnittes des heizenden Körpers 1110 auf, und die Anzahl von Blasen steigt mit höher werdender Position der Durchgangsabschnitte 1130, so dass die kleinen Blasen sich miteinander verbinden, um grössere Blasen zu bilden. In den Durchgängen mit mehr Blasen sind deshalb die Siedeflächen mit mehr Blasen bedeckt, um den Siedewärmen-Übertragungskoeffizient zu senken. Als ein Ergebnis bewirkt die Siedefläche sehr wahrscheinlich einen abrupten Temperaturanstieg (oder ein Durchbrennen).
Insbesondere wenn der Rippenabstand reduziert wird, um eine grössere Siedefläche zu erhalten, sind die Durchgangsabschnitte 1130 in deren mittlerer Öffnungsfläche reduziert und werden fast mit den Blasen gefüllt, um die Quantität von Kältemittel ernsthaft zu reduzieren, so dass das Durchbrennen mit grosser Wahrscheinlichkeit auf den Siedeflächen auftreten kann.
Desweiteren bilden, in der Kühlvorrichtung, die in 10 gezeigt ist, die Rippen 1120, welche in dem siedenden Abschnitt angeordnet sind eine Mehrzahl von Durchgangsabschnitten 1130, durch welches Dampf (oder Blasen), wie er durch die Abstrahlung eines heizenden Körpers gesiedet wird, in den Siedeabschnitt. Zu dieser Zeit steigt die Quantität von erzeugtem Dampf mit steigendem Niveau, auf welches der Dampf steigt. Wenn der Siedeabschnitt vertikal lang ist, so dass die Rippen 1120 in dem Siedeabschnitt lang angeordnet sind, oder wenn die durch den heizenden Körper erzeugte Wärme steigt, obwohl die Rippen 1120 nicht vertikal lang sind, kommt der Dampf (oder die Blasen) deshalb nur schwer aus den Durchgangsabschnitten 1130 heraus, die durch die Rippen 1120 gebildet sind. Als ein Ergebnis wird das Auftreten des Durchbrennens auf der oberen Seite des Siedeabschnitts wahrscheinlich, so dass der Verwendungsbereich (oder die Abstrahlung) des Kältemitteltanks 1100 beschränkt ist.
Eine andere konventionelle Kühlvorrichtung ist in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 8-204075 offenbart. Diese Kühlvorrichtung verwendet das Prinzip des Thermo-Siphons und ist dahingehend aufgebaut, dass es einen Verdampfungsabschnitt 2100 zur Aufbewahrung eines Kältemittels, und einen Kondensationsabschnitt 2110 enthält, der über dem Verdampfungsabschnitt 2100 angeordnet ist, wie in 43 gezeigt ist. Das verdampfte Kältemittel, wie es in dem Verdampfungsabschnitt 2100 durch Aufnehmen von Wärme eines heizenden Körpers gesiedet wird, strömt in den Kondensationsabschnitt 2110. Anschliessend wird das Kältemittel durch den Wärmeaustausch mit dem externen Fluid gekühlt und verflüssigt, und wird zu dem Verdampfungsabschnitt 2100 zurückgeleitet. Dadurch, dass das Verdampfen und Kondensieren des Kältemittels somit wiederholt wird, wird die Wärme des heizenden Körpers in dem Verdampfungsabschnitt 2100 an das Kältemittel und weiter an den Kondensationsabschnitt 2110 übertragen, so dass es an das externe Fluid bei dem Kondensationsabschnitt 2110 abgegeben wird.
In der Kühlvorrichtung in 43 wird jedoch die kondensierte Flüssigkeit, wie sie in dem Kondensationsabschnitt 2110 verflüssigt wurde, zu dem Verdampfungsabschnitt 2100 über Durchgänge 2101 oder Rückführdurchgänge 2102 des Verdampfungsabschnitts 2100 zurückgeleitet. In den Durchgängen 2101 innerhalb des Anbringungsbereichs des heizenden Körpers steigt jedoch das verdampfte Kältemittel, wie es durch Wärme des heizenden Körpers gesiedet wurde, derart, dass die kondensierte Flüssigkeit und das verdampfte Kältemittel als Gegenströme interferieren. Als ein Ergebnis wird es erschwert, dass das verdampfte Kältemittel den Verdampfungsabschnitt 2100 verlässt, und die kondensierte Flüssigkeit, welche aus dem Kondensationsabschnitt 2110 in den Verdampfungsabschnitt 2100 strömt, wird durch das verdampfte Kältemittel aufgeblasen, welches von dem Verdampfungsabschnitt 2100 steigt, so dass ein Zurückleiten zu dem Verdampfungsabschnitt 2100 erschwert wird. Als ein Ergebnis wird ein Auftreten eines Durchbrennens (oder einer abrupten Temperaturerhöhung) auf den Siedeflächen des Verdampfungsabschnitts 2100 wahrscheinlich, und somit fällt die Abstrahlleistung. Durch dieses Problem wird das Auftreten des Fallens der Abstrahlleistung infolge des Durchbrennens umso wahrscheinlicher, je mehr der Verdampfungsabschnitt 2100 verschmälert wird, um die Quantität von wertvollem Kältemittel, das zu beinhalten ist, hinsichtlich der Kostenreduzierungsanforderung zu reduzieren.
Eine noch weitere konventionelle Kühlvorrichtung ist in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 9-126617 offenbart. Diese Kühlvorrichtung wird als eine abstrahlende Einrichtung für ein elektrisches Fahrzeug verwendet, und ist innerhalb einer Haube angeordnet. Deshalb ist, wie in 56 gezeigt ist, hinsichtlich der Anbringbarkeit innerhalb der Haube, wo Anordnungsraum in vertikaler Richtung begrenzt ist, ein Radiator 3100 senkrecht mit einem Kältemitteltank 3110 über einen unteren Tank 3120 zusammengebaut, und der Kältemitteltank 3110 ist mit starker Neigung angeordnet.
In der noch weiteren Kühlvorrichtung in 56 kann, da der Kältemitteltank 3110 stark geneigt ist, ein flüssiges Kältemittel in dem Kältemitteltank 3110 zu der Radiatorseite zurückströmen, wenn beispielsweise das Fahrzeug plötzlich stoppt oder eine bergwärtsführende Strasse erklimmt. Deshalb ist es schwierig, eine Siedefläche des Kältemitteltanks 3110 stabil mit flüssigem Kältemittel zu füllen. In solch einer Situation ist ein Auftreten eines Durchbrennens (eines abrupten Temperaturanstiegs) der Siedefläche wahrscheinlich, eine Abstrahlleistung kann erheblich sinken. Insbesondere wenn die Menge kondensierter Flüssigkeit umso weniger wird, umso mehr der Kältemitteltank 3110 verschmälert wird, ist das Auftreten des Durchbrennens der Siedeflächen sehr wahrscheinlich.
Desweiteren sind in der noch weiteren Kühlvorrichtung in 56 eine Mehrzahl von heizenden Körpern 3120 in der Längsrichtung des Kältemitteltanks 3110 angefügt. Da Blasen auf den einzelnen Anbringungsflächen des heizenden Körpers erzeugt werden, und anschliessend stromabwärts (zu dem Radiator 3100) strömen, sind deshalb umso mehr Blasen in dem Kältemitteltank 3110, umso näher sie sich dem Radiator 3100 nähern. Dies macht das Auftreten des Durchbrennens auf der Anbringungsfläche des heizenden Körpers umso mehr wahrscheinlich, umso näher diese dem Radiator 3100 ist. Um dieses Durchbrennen auf der Anbringungsfläche des heizenden Körpers näher bei dem Radiator 3100 zu verhindern, ist es andererseits notwendig, die Dickengrösse des Kältemitteltanks 3110 zu vergrössern, um dadurch seine Kapazität zu erhöhen. Dies erhöht die Quantität von Kältemittel, welches in dem Kältemitteltank 3110 aufzubewahren ist, und bewirkt somit ein Problem hohen Kosten stattzugeben.
Desweiteren ist noch eine andere konventionelle Kühlvorrichtung in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 8-236669 offenbart. Diese Kühlvorrichtung bildet einen Auslass 4120 für verdampftes Kältemittel und einen Einlass für kondensierte Flüssigkeit 4130 durch Anordnung einer Kältemittelsteuerplatte 4110 schräg zu dem oberen Abschnitt eines Kältemitteltanks 4100 aus, wie in 81 gezeigt ist. Somit kann das verdampfte Kältemittel, wie es in dem Kältemitteltank 4100 gesiedet wurde, entlang der Kältemittelströmungssteuerungsplatte 4110 aus dem Auslass 4120 ausströmen, und das kondensierte Kältemittel, wie es in einem Radiator verflüssigt wurde, der in dem oberen Abschnitt des Kältemitteltanks 4100 angeordnet ist, kann aus dem Auslass 4130 in den Kältemitteltank 4100 strömen. Als ein Ergebnis kann die Interferenz zwischen dem verdampften Kältemittel, welches aus dem Kältemitteltank 4100 auszuströmen ist, und der kondensierten Flüssigkeit, welche in den Kältemitteltank 4100 einzuströmen ist, reduziert werden, um die Kältemittelzirkulation in dem Kältemitteltank 4100 zu verbessern.
In der noch weiteren Kühlvorrichtung in 81, welche die Kältemittelsteuerungsplatte 4110 verwendet, mündet jedoch der Auslass 4120 für verdampftes Kältemittel schräg nach oben, so dass die kondensierte Flüssigkeit, die von einem Radiator tropft, nicht vollständig aus dem Einlass 4130 in den Kältemitteltank 4100 strömen kann. Das heisst jeder Teil der kondensierten Flüssigkeit, die von dem Radiator tropft, wird in jedem Fall aus dem Auslass 4120 in den Kältemitteltank 4100 strömen, um die Interferenz zwischen dem verdampften Kältemittel und der kondensierten Flüssigkeit zu begründen. Wenn die Abstrahlung steigt, wird die Interferenz zwischen dem verdampften Kältemittel und der kondensierten Flüssigkeit ernsthaft, so dass eine Reduktion der Abstrahlleistung auftreten kann.
Die Erfindung wurde mit Blick auf den bisher beschriebenen Hintergrund gemacht, und ihre erste Aufgabe ist es, eine Abstrahlleistung durch Erhöhung der Siedefläche zu verbessern, und das Bewirken des Durchbrennens auf Siedeflächen dadurch zu erschweren, dass die Siedeflächen mit einem Kältemittel gefüllt werden, welches für das Sieden erforderlich ist.
Eine zweite Aufgabe ist es, eine Kühlvorrichtung bereitzustellen, welche in der Lage ist, die Abstrahlleistung zu verbessern, und es zu vereinfachen, dass ein verdampftes Kältemittel die Siedeabschnitte eines Kältemitteltanks verlässt, in dem eine Siedefläche vergrössert wird, wodurch es erschwert ist, das Durchbrennen zu bewirken.
Eine dritte Aufgabe ist es, eine Kühlvorrichtung bereitzustellen, welche hinsichtlich ihrer Zirkulationsleistung des Kältemittels dadurch verbessert ist, dass sie die Interferenz in der Kältemittelkammer zwischen der kondensierten Flüssigkeit und dem verdampften Kältemittel reduziert.
Eine vierte Aufgabe ist es, eine Kühlvorrichtung bereitzustellen, in welcher ein Kältemitteltank in einem Fahrzeug bei einer Neigung zusammengesetzt ist, welche ein flüssiges Kältemittel in dem Kältemitteltank davon abhalten kann, zu der Radiatorseite überzulaufen, wenn das Fahrzeug plötzlich stoppt oder eine bergwärtsführende Strasse erklimmt.
Eine fünfte Aufgabe ist es, eine Kühlvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, das Durchbrennen auf den Anbringungsflächen des heizenden Körpers nahe einem Radiator zu verhindern, ohne die Quantität von Kältemittel übermässig zu erhöhen.
Eine sechste Aufgabe ist es, eine Kühlvorrichtung bereitzustellen, welche in der Lage ist eine hohe Abstrahlleistung zu halten, selbst wenn eine Abstrahlung steigt, in dem eine Interferenz in einer Kältemittelkammer zwischen einem verdampften Kältemittel und einer kondensierten Flüssigkeit unterdrückt wird.
Gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kühlvorrichtung Siedeflächenvergrösserungsmittel, die in dem Kältemitteltank zur Begrenzung des Inneren des Kältemitteltanks in eine Mehrzahl von sich vertikal erstreckenden Durchgangsabschnitten angeordnet sind, um die Siedefläche zu erhöhen, und wobei die Mehrzahl von Durchgangsabschnitten, welche durch die Siedeflächenvergrösserungsmittel begrenzt sind, miteinander kommunizierend verbunden sind. Gemäss diesem Aufbau sind, selbst wenn einige der Mehrzahl von Durchgangsabschnitten mehr und weniger Blasen in Übereinstimmung mit der Position des heizenden Abschnitts des heizenden Körpers aufweisen, miteinander kommunizierend verbunden, so dass die Blasen, die in einem Durchgangsabschnitt steigen, in andere Durchgangsabschnitte fortschreiten können. Als ein Ergebnis sind die Verteilungen der Blasen in den einzelnen Durchgangsabschnitten wesentlich homogenisiert, um es möglich zu machen, dass die Siedefläche mit dem Kältemittel gefüllt wird. Dies erschwert das Auftreten des Durchbrennens insbesondere über der Siedefläche, wo die Anzahl von Blasen steigt.
Gemäss einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung münden der Dampfauslass und der Flüssigkeitseinlass in den Verbindungstank, und der Flüssigkeitseinlass mündet bei einer niedrigeren Position als der Dampfauslass. Gemäss diesem Aufbau kann die kondensierte Flüssigkeit, welche von den Abstrahlabschnitten in den Verbindungstank getropft sind, bevorzugt in den Flüssigkeitseinlass strömen, der bei einer niedrigeren Position als der des Dampfauslasses mündet. Als ein Ergebnis kann, da die kondensierte Flüssigkeit, welche von dem Dampfauslass in die Kältemittelkammer strömt, reduziert werden kann, es die Interferenz in der Kältemittelkammer zwischen der kondensierten Flüssigkeit und dem dampfförmigen Kältemittel reduzieren. Gemäss einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein oberer Endabschnitt des Kältemitteltanks mit dem Verbindungstank mit geneigtem Kältemitteltank verbunden, und ein Teil einer oberen Endöffnung, welche in den Verbindungstank mündet, ist durch eine Rückströmungs-Verhinderungsplatte bedeckt. Deshalb kann es, selbst wenn der Kältemitteltank mit Neigung in dem Fahrzeug zusammengesetzt ist, verhindern, dass das flüssige Kältemittel in den Kältemitteltank aus der oberen Endöffnung überläuft, wenn das Fahrzeug plötzlich stoppt oder eine bergwärtsführende Strasse erklimmt. Deshalb kann das Sieden stabil mit dem flüssigen Kältemittel gefüllt werden.
Gemäss noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kältemitteltank an seinen zwei Wandflächen in der Dickenrichtung um eine vorbestimmte Richtung von einer Vertikalrichtung zu einer Horizontalrichtung bezüglich des Radiators geneigt. Der heizende Körper ist an die untere Seitenwandfläche des Kältemitteltanks in der Dickenrichtung angefügt. Der Kältemitteltank ist in einer solchen Form in zumindest seinem Bereich, in welchem der heizende Körper angefügt ist, in seiner Längsrichtung ausgebildet, dass seine Dickengrösse allmählich mit steigender Nähe zu dem Radiator grösser wird. Gemäss diesem Aufbau strömen, wenn beispielsweise die Mehrzahl der heizenden Körper in der Längsrichtung des Kältemitteltanks angefügt sind, die Blasen, wie sie auf den einzelnen Anbringungsflächen der heizenden Körper erzeugt werden, nacheinander stromabwärts (zu dem Radiator). Selbst mit dieser Blasenströmung, kann verhindert werden, dass die Blasen die Anbringungsfläche des heizenden Körpers näher bei dem Radiator auffüllen, da die Dickengrösse des Kältemitteltanks allmählich grösser vorgesehen wird. Da die Anzahl der Blasen, die zu dem Kältemitteltank zu strömen sind, mit steigender Entfernung von dem Radiator kleiner wird, kann das Durchbrennen der Anbringungsfläche des heizenden Körpers nahe bei dem Radiator andererseits verhindert werden, ohne die Anzahl von Kältemittel übermässig zu erhöhen, in dem die Dickengrösse des Kältemitteltanks (in einer zulaufenden Form) entfernter von dem Radiator mehr reduziert wird, als nahe bei dem Radiator.
Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden genauen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen davon leichter verständlich, wenn diese zusammen mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, wobei:
1 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung (erstes Ausführungsbeispiel);
2 ist eine Seitenansicht der Kühlvorrichtung;
3A ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 3A-3A in 1 genommen ist;
3B ist eine vergrösserte Ansicht von 3A;
4 ist ein Diagramm, welches die Wirkung des Anordnens von Wellrippen darstellt;
5 ist ein Diagramm, welches Blasenmengen in Durchgangsabschnitten darstellt, die durch die Wellrippen begrenzt werden;
6 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung (zweites Ausführungsbeispiel);
7 ist ein Diagramm, welches eine Wirkung des Anordnens von Wellrippen darstellt;
8 ist eine perspektivische Ansicht der Wellrippen (drittes Ausführungsbeispiel);
9A ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 3A-3A der Kühlvorrichtung in 1 genommen ist;
9B ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 9B-9B der Kühlvorrichtung in 1 genommen ist (viertes Ausführungsbeispiel);
10 ist eine Draufsicht, welche ein Inneres eines Kältemitteltanks einer konventionellen Kühlvorrichtung darstellt;
11 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung (fünftes Ausführungsbeispiel);
12 ist eine Seitenansicht der Kühlvorrichtung;
13 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 13-13 in 11 genommen ist;
14 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 14-14 in 11 genommen ist;
15 ist eine Querschnittsansicht eines Endtanks;
16 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung (sechstes Ausführungsbeispiel);
17 ist eine Seitenansicht der Kühlvorrichtung;
18 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 18-18 in 16 genommen ist;
19 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 19-19 in 16 genommen ist;
20 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 20-20 in 16 genommen ist;
21 ist eine Querschnittsansicht einer Kühlvorrichtung (Modifikation des fünften und sechsten Ausführungsbeispiels);
22 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung (siebtes Ausführungsbeispiel);
23 ist eine perspektivische Ansicht einer Wellrippe;
24 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung (achtes Ausführungsbeispiel);
25 ist eine Seitenansicht der Kühlvorrichtung;
26 ist eine Querschnittsansicht eines Radiators;
27 ist ein Diagramm, welches einen Steuerablauf darstellt;
28 ist ein Diagramm, welches eine Situation in welcher eine Kühlvorrichtung auf einem Fahrzeug angebracht ist, darstellt (neuntes Ausführungsbeispiel);
29 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen einer Kältemitteltanktemperatur und einer Chiptemperatur darstellt;
30 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung (zehntes Ausführungsbeispiel);
31 ist eine Draufsicht der Kühlvorrichtung;
32A ist eine obere Ansicht eines hohlen Bauteils;
32B ist eine Draufsicht des hohlen Bauteils;
32C ist eine Seitenansicht des hohlen Bauteils;
33A ist eine Seitenansicht einer Endplatte;
33B ist eine Draufsicht der Endplatte;
33C ist eine Querschnittsansicht der Endplatte;
34 ist eine Querschnittsansicht, welche eine zusammengebaute Situation der Endplatte darstellt;
35 ist eine Querschnittsansicht eines abstrahlenden Rohres, in welchem innere Rippen darin angeordnet sind;
36A ist eine Draufsicht eines unteren Tanks;
36B ist eine Seitenansicht des unteren Tanks;
36C ist eine Bodenansicht des unteren Tanks;
37A ist eine Draufsicht einer Kältemittelsteuerplatte;
37B ist eine Seitenansicht der Kältemittelsteuerplatte;
38 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung (elftes Ausführungsbeispiel);
39 ist eine Draufsicht der Kühlvorrichtung;
40 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung (zwölftes Ausführungsbeispiel);
41 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung (dreizehntes Ausführungsbeispiel);
42 ist eine Seitenansicht der Kühlvorrichtung;
43 ist eine Draufsicht einer konventionellen Kühlvorrichtung;
44 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung (vierzehntes Ausführungsbeispiel);
45 ist eine Draufsicht der Kühlvorrichtung;
46A ist eine obere Ansicht eines hohlen Bauteils;
46B ist eine Draufsicht des hohlen Bauteils;
46C ist eine Seitenansicht des hohlen Bauteils;
47A ist eine Seitenansicht einer Endplatte;
47B ist eine Draufsicht der Endplatte;
47C ist eine Querschnittsansicht der Endplatte;
48 ist eine Querschnittsansicht, die eine montierte Situation der Endplatte darstellt;
49A ist eine Draufsicht eines unteren Tanks;
49B ist eine Seitenansicht des unteren Tanks;
49C ist eine Bodenansicht des unteren Tanks;
50A ist ein Diagramm zur Erläuterung eines plötzlichen Stops;
50B ist ein Diagramm, welches ein Erklimmen einer bergaufführenden Strasse erläutert;
51 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung (fünfzehntes Ausführungsbeispiel);
52 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung (sechzehntes Ausführungsbeispiel);
53 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung (siebzehntes Ausführungsbeispiel);
54 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung (achtzehntes Ausführungsbeispiel);
55 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung (neunzehntes Ausführungsbeispiel);
56 ist eine Querschnittsansicht einer konventionellen Kühlvorrichtung;
57 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung (zwanzigstes Ausführungsbeispiel);
58 ist eine Seitenansicht der Kühlvorrichtung;
59A ist eine perspektivische Ansicht einer Kältemittelsteuerungsplatte;
59B ist eine Querschnittsansicht der Kältemittelsteuerungsplatte;
60A ist eine perspektivische Ansicht einer Kältemittelsteuerungsplatte;
60B ist eine Querschnittsansicht der Kältemittelsteuerungsplatte;
61A ist eine perspektivische Ansicht einer Kältemittelsteuerungsplatte;
61B ist eine Querschnittsansicht der Kältemittelsteuerungsplatte;
62A ist eine perspektivische Ansicht einer Kältemittelsteuerungsplatte;
62B ist eine Querschnittsansicht der Kältemittelsteuerungsplatte;
63A ist eine perspektivische Ansicht einer Kältemittelsteuerungsplatte;
63B ist eine Querschnittsansicht der Kältemittelsteuerungsplatte;
64A ist eine perspektivische Ansicht einer Kältemittelsteuerungsplatte;
64B ist eine Querschnittsansicht der Kältemittelsteuerungsplatte;
65A ist eine perspektivische Ansicht einer Kältemittelsteuerungsplatte;
65B ist eine Querschnittsansicht der Kältemittelsteuerungsplatte;
66 ist eine Querschnittsansicht, die das Innere eines unteren Tanks darstellt;
67A ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung (einundzwanzigstes Ausführungsbeispiel);
67B ist eine Seitenansicht der Kühlvorrichtung;
68A bis 68C sind Diagramme, die einen Endtank darstellen;
69A bis 69B sind Diagramme, die eine Kernplatte eines oberen Tanks darstellen;
70A bis 70C sind Diagramme, die eine Tankplatte eines oberen Tanks darstellen;
71A bis 71B sind Diagramme, die eine Kernplatte eines unteren Tanks darstellen;
72A bis 72C sind Diagramme, die eine Tankplatte eines unteren Tanks darstellen;
73A bis 73C sind Diagramme, die eine erste Kältemittelsteuerungsplatte darstellen;
74A bis 74C sind Diagramme, die eine zweite Kältemittelsteuerungsplatte darstellen;
75 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung (zweiundzwanzigstes Ausführungsbeispiel);
76A bis 76C sind Diagramme, die eine Kältemittelsteuerungsplatte darstellen;
77A ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung (dreiundzwanzigstes Ausführungsbeispiel);
77B ist eine Seitenansicht der Kühlvorrichtung;
78A bis 78C sind Diagramme, die eine untere Tankplatte darstellen, in welcher eine Kältemittelsteuerungsplatte angeordnet ist;
79A bis 79C sind Seitenansichten einer Kältemittelsteuerungsplatte;
80 ist ein Diagramm, welches eine Form eines Stützbauteils eines hohlen Tanks darstellt;
81 ist ein Diagramm, welches einen inneren Aufbau eines konventionellen Kältemitteltanks darstellt;
82 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung (vierundzwanzigstes Ausführungsbeispiel);
83 ist eine Seitenansicht der Kühlvorrichtung;
84 ist eine Querschnittsansicht eines Endtanks;
85 ist eine Querschnittsansicht, die ein Inneres eines Abstrahlrohres darstellt;
86 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 86-86 in 82 genommen ist;
87 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 87-87 in 82 genommen ist;
88 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 88-88 in 82 genommen ist.
89 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung (fünfundzwanzigstes Ausführungsbeispiel);
90 ist eine Seitenansicht der Kühlvorrichtung;
91 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung (sechsundzwanzigstes Ausführungsbeispiel);
92 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung (siebenundzwanzigstes Ausführungsbeispiel);
93 ist eine Draufsicht der Kühlvorrichtung;
94A bis 94B sind Diagramme, die eine Form einer Unterteilungsplatte darstellen, die in einem Kältemitteltank vorgesehen ist;
95A bis 95B sind Diagramme, welche eine Form einer Kältemittelsteuerungsplatte darstellen, die in einem unteren Tank vorgesehen ist;
96 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung (achtundzwanzigstes Ausführungsbeispiel);
97 ist eine Draufsicht der Kühlvorrichtung;
98 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung (neunundzwanzigstes Ausführungsbeispiel); und
99 ist eine Draufsicht der Kühlvorrichtung.
Als nächstes werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung 101. Die Kühlvorrichtung 101 dieser Ausführungsform kühlt einen heizenden Körper 102 durch wiederholtes Sieden und Kondensieren eines Kältemittels und ist durch ein integrales Löten aus einem Kältemitteltank 103 zum Aufbewahren eines flüssigen Kältemittels darin und einem Radiator 104, der über dem Kältemitteltank 103 zusammengesetzt ist, hergestellt.
Der heizende Körper 102 wird anhand des Beispieles eines IGBT-Moduls erläutert, der den Inverter-Schaltkreis eines elektrischen Fahrzeugs aufbaut, und ist in nahem Kontakt auf der Oberfläche des Kältemitteltanks 103 durch Bolzen 105 oder dergleichen, wie in 2 dargestellt ist, befestigt.
Der Kältemitteltank 103 ist aus einem hohlen Bauteil 106 und einem Endbecher 107 zusammengesetzt und ist darin mit Kältemittelkammern 108, Flüssigkeits-Rücklaufdurchgängen 109, Wärmeisolationsdurchgängen 110 und einem Kommunikationsdurchgang 111 (unter Bezugnahme auf 1) versehen.
Das hohle Bauteil 106 ist ein stranggepresstes Teil, das aus metallischem Material mit exzellenter thermischer Leitfähigkeit wie Aluminium hergestellt ist, und ist in dünner Form mit einer kleineren Dicke als die Breite, wie in den 3A, 3B dargestellt ist, ausgebildet. Durch das hohle Bauteil 106 erstrecken sich eine Mehrzahl von hohlen Löchern zur Ausbildung der Kältemittelkammern 108, der Flüssigkeits-Rücklaufdurchgänge 109 und der Wärmeisolationsdurchgänge 110.
Der Endbecher 107 ist beispielsweise aus Aluminium, wie das hohle Bauteil 106 hergestellt und bedeckt den unteren Endabschnitt des hohlen Bauteils 106.
Die Kältemittelkammern 108 sind in eine Mehrzahl von Durchgängen unterteilt, um Kammern zum Sieden eines flüssigen Kältemittels zu bilden, welches darin aufbewahrt wird, wenn diese die Wärme des heizenden Körpers 102 empfangen. In diesen Kältemittelkammern 108 sind, wie in 3A gezeigt ist, Wellrippen 112 eingesetzt, welche in wellige Formen für die einzelnen Durchgänge gefaltet sind, um so die Siedefläche in dem Kältemitteltank 103 zu vergrössern. Diese Wellrippen 112 sind aus unteren Wellrippen 112A, die angeordnet sind, um den unteren Siedeflächen zu entsprechen, um den heizenden Körper 102 aufzunehmen, und oberen Wellrippen 112B zusammengesetzt, die angeordnet sind, um den oberen Seiten der Siedeflächen zu entsprechen. Diese unteren und oberen Wellrippen 112A und 112B sind einzeln in thermischem Kontakt mit den Siedeflächen der Kältemittelkammern 108 gehalten.
Die unteren Wellrippen 112A und die oberen Wellrippen 112B sind einzeln in der Längsrichtung mit einem gemeinsamen Rippenabstand P eingesetzt, um die einzelnen Kältemittelkammern 108 des weiteren in eine Mehrzahl von engen Durchgangsabschnitten zu unterteilen. Hier sind die unteren Wellrippen 112A und die oberen Wellrippen 112B so in die Kältemittelkammern 108 eingesetzt, dass deren Gipfel und Täler in deren Querrichtung (horizontal in den 3A, 3B) gestaffelt sind, wie in 3B gezeigt ist. Insbesondere sind die unteren Wellrippen 112A und die oberen Wellrippen 112B so in die einzelnen Durchgänge eingesetzt, dass deren Zurück- und Vorrichtungen einander invertiert sind (vertikal in 3A, 3B).
Die Flüssigkeits-Rücklaufdurchgänge 109 sind Durchgänge, in welche die kondensierte Flüssigkeit, die durch den Radiator 104 gekühlt und verflüssigt wurde, strömt, und sind an der am weitesten links liegenden Seite des hohlen Bauteils 106 in 1 angeordnet.
Die Wärmeisolationsdurchgänge 110 sind Durchgänge zur thermischen Isolierung zwischen den Kältemittelkammern 108 und den Flüssigkeits-Rücklaufdurchgängen 109 und sind zwischen den Kältemittelkammern 108 und den Flüssigkeits-Rücklaufdurchgängen 109 zwischengelagert.
Der Verbindungsdurchgang 111 ist ein Durchgang zur Zuführung der kondensierten Flüssigkeit zu den Kältemittelkammern 108, welche in die Flüssigkeits-Rücklaufdurchgänge 109 eingeströmt sind, und ist zwischen dem Endbecher 107 und der unteren Endoberfläche des hohlen Bauteils 106 ausgebildet, um zwischen den Flüssigkeits-Rücklaufdurchgängen 109, den Kältemittelkammern 108 und den Wärmeisolationsdurchgängen 110 kommunizierend zu verbinden.
Der Radiator 104 ist ein sogenannter „gezogener Bechertyp"-Wärmetauscher, der aus einer Verbindungskammer 113, Abstrahlkammern 114 und abstrahlenden Rippen 115 (unter Bezugnahme auf 2) zusammengesetzt ist.
Die Verbindungskammer 113 stellt einen verbindenden Abschnitt zu dem Kältemitteltank 103 bereit, und ist mit dem oberen Endabschnitt des Kältemitteltanks 103 zusammengesetzt. Diese Verbindungskammer 113 ist durch Verbinden zweier gepresster Platten an deren äusseren Umfangskantenabschnitten ausgebildet, und geöffnet, um runde Verbindungsöffnungen 116 an seinen zwei längsgerichteten (horizontal in 1) Endabschnitten aufzuweisen. Eine Unterteilungsplatte 117 ist in der Verbindungskammer 113 angeordnet, um diese Kammer in eine erste Verbindungskammer (oder einen Raum, der auf der rechten Seite der Unterteilungsplatte 117 in 1 angeordnet ist) zur Verbindung mit den Kältemittelkammern 108 des Kältemitteltanks 103, und eine zweite Verbindungskammer (oder einen Raum, der auf der linken Seite der Unterteilungsplatte 117 in 1 angeordnet ist) zur Verbindung zwischen den Flüssigkeits-Rücklaufdurchgängen 109 und den Wärmeisolationsdurchgängen 110 des Kältemitteltanks 103, vorgesehen. In der Verbindungskammer 113 sind innere Rippen 118, die beispielsweise aus Aluminium hergestellt sind, wie in 1 gezeigt ist, eingesetzt.
Die Abstrahlkammern 114 sind in abgeflachte hohle Kammern durch Verbinden zweier gepresster Platten an deren äusseren Umfangskantenabschnitten ausgebildet und sind geöffnet, um runde Verbindungsöffnungen 119 an deren längsgerichteten (horizontal in 1) Endabschnitten auszubilden. Eine Mehrzahl der Abstrahlkammern 114 sind einzeln auf den zwei Seiten der Verbindungskammer 113, wie in 2 gezeigt ist, versehen, und es wird bewirkt, dass diese miteinander durch deren Verbindungsöffnungen 116 und 119 kommunizierend verbunden sind. Hier sind die Abstrahlkammern 114 bei solch einer kleinen Neigung gegenüber der Verbindungskammer 113 zusammengesetzt, dass eine Niveaudifferenz zwischen den Verbindungsöffnungen 119 auf den zwei linken und rechten Seiten, wie in 1 gezeigt ist, bereitgestellt ist.
Die Abstrahlrippen 115 sind durch abwechselndes Falten einer dünnen Metallplatte mit exzellenter thermischen Leitfähigkeit (oder einer Aluminiumplatte, beispielsweise) in eine gewellte Form gewellt. Diese Abstrahlrippen 115 sind zwischen der Verbindungskammer 113 und den Abstrahlkammern 114 und zwischen den angrenzenden Abstrahlkammern 114 befestigt, und sind an die Oberflächen der Verbindungskammer 113 und der Abstrahlkammern 114 angefügt.
Als nächstes wird der Betrieb dieser Ausführungsform beschrieben.
Die Wärme, welche durch den heizenden Körper 102 erzeugt wird, wird an das Kältemittel, das in den Kältemittelkammern 108 aufbewahrt wird, durch die Siedeflächen der Kältemittelkammern 108, die oberen Wellrippen 112A und die unteren Wellrippen 112B übertragen, so dass das Kältemittel gesiedet wird. Das gesiedete und verdampfte Kältemittel steigt in den Kältemittelkammern 108 und strömt von den Kältemittelkammern 108 in die erste Verbindungskammer der Verbindungskammer 113 und weiter aus der ersten Verbindungskammer in die Abstrahlkammern 114. Das verdampfte Kältemittel, das in die Abstrahlkammern 114 geströmt ist, wird während es darin strömt, durch den Wärmetausch mit dem externen Fluid gekühlt, so dass es kondensiert wird, während es seine latente Wärme abgibt. Die latente Wärme des verdampften Kältemittels wird von den Abstrahlkammern 114 zu den Abstrahlrippen 115 übertragen, bis sie durch die Abstrahlrippen 115 an das externe Fluid abgegeben wird.
Das kondensierte Fluid, welches in den Abstrahlkammern 114 in Tropfen kondensiert wurde, strömt in Abwärtsrichtung (von rechts nach links in 1) in die Abstrahlkammern 114, und dann durch die zweite Verbindungskammer der Verbindungskammer 113 in die Flüssigkeits-Rücklaufdurchgänge 109 und die Wärmeisolationsdurchgänge 110 der Kältemittelkammern 108, bis es durch den Verbindungsdurchgang 111 in die Kältemittelkammern 108 zurückgeführt wurde.
Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind, wie in 4 gezeigt ist, untere Durchgangsabschnitte 112a, welche durch die unteren Wellrippen 112A begrenzt sind, die angeordnet sind, um den unteren Seiten der Siedefläche zu entsprechen, und obere Durchgangsabschnitte 112b, welche durch die oberen Wellrippen 112B begrenzt sind, die angeordnet sind, um den oberen Seiten der Siedeflächen zu entsprechen, transversal in kommunizierender Verbindung miteinander verbunden. Insbesondere weist, in 4, ein unterer Durchgangsabschnitt 112a kommunizierende Verbindung bei seinem oberen Ende mit zwei oberen Durchgangsabschnitten 112b auf. In diesem Fall können Blasen, welche in dem einen unteren Durchgangsabschnitt 112a steigen, separat in die zwei oberen Durchgangsabschnitte 112 fortschreiten.
Wie in 5 gezeigt ist, sind deshalb, selbst wenn einige der unteren Durchgangsabschnitte 112a viele Blasen aufweisen, wohingegen die anderen weniger aufweisen, die in den einzelnen unteren Durchgangsabschnitten 112A steigenden Blasen einzeln gestreut, um in die zwei oberen Durchgangsabschnitte 112b fortzuschreiten, so dass deren Quantität im Wesentlichen in den einzelnen oberen Durchgangsabschnitten 112B homogenisiert ist. Selbst wenn die Blasen, die in den unteren Durchgangsabschnitten 112A sich miteinander verbinden, um grössere zu bilden, stossen diese andererseits höchst wahrscheinlich, wenn sie in die oberen Durchgangsabschnitte 112b fortschreiten, gegen die unteren Enden der oberen Wellrippen 112B, so dass sie wieder in kleinere Blasen geteilt werden. Als ein Ergebnis können die in den unteren Durchgangsabschnitten 112a steigenden Blasen homogener gestreut werden, um in die oberen Durchgangsabschnitte 112b fortzuschreiten. Somit kann die Verteilung von Blasen in den einzelnen oberen Durchgangsabschnitten 112B wesentlich homogenisiert werden, um die Siedeflächen stabiler mit dem Kältemittel zu füllen, so dass das Auftreten des Durchbrennens insbesondere über den Siedeflächen, wo die Anzahl von Blasen steigt, erschwert wird.
Zweites Ausführungsbeispiel
6 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung 101. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Wellrippen 112 bei individuellen Positionen angeordnet, die den unteren, zwischenliegenden und oberen Abschnitten der Siedeflächen des Kältemitteltanks 103 entsprechen. Den einzelnen Wellrippen 112 ist ein identischer Rippenabstand gegeben und diese sind vertikal in einzelnen Durchgängen der Kältemittelkammern 108 wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel eingesetzt. Andererseits sind die einzelnen Wellrippen 112 nicht vertikal in Kontakt miteinander angeordnet, sondern ist ein vorbestimmter Abstand 120 zwischen den unteren Wellrippen 112A, die an dem vertikal unteren Ort angeordnet sind, und den oberen Wellrippen 112B, die in dem oberen Ort angeordnet sind, wie in 7 gezeigt ist, erhalten.
Hier werden die Beziehungen zwischen den unteren Wellrippen 112A, die auf der unteren Seite angeordnet sind, und den oberen Wellrippen 112B, die auf der oberen Seite angeordnet sind, beschrieben. In der Beziehung zwischen den Wellrippen 112, die an dem untersten Ort angeordnet sind, und dem kondensierten Kältemittel, das in dem zwischenliegenden Ort angeordnet ist, wie in 6 gezeigt ist, sind die untersten Wellrippen 112 die unteren Wellrippen 112A, die auf der unteren Seite angeordnet sind, und die zwischenliegenden Wellrippen 112 die oberen Wellrippen 112B, die auf der oberen Seite angeordnet sind. In der Beziehung zwischen den Wellrippen 112, die in dem zwischenliegenden Ort angeordnet sind, und den Wellrippen 112, die in dem obersten Ort angeordnet sind, sind jedoch die Wellrippen 112, die in dem zwischenliegenden Ort angeordnet sind, die unteren Wellrippen 112A, die auf der unteren Seite angeordnet sind, und die Wellrippen 112, die in dem obersten Ort angeordnet sind, sind die oberen Wellrippen 112B, die auf der oberen Seite angeordnet sind.
Bei dem Aufbau dieses Ausführungsbeispiels werden die Blasen, welche in den unteren Durchgangsabschnitten 112a gestiegen sind, die durch die unteren Wellrippen 112A begrenzt sind, die auf der unteren Seite angeordnet sind, horizontal in die Räume 120 gestreut, welche zwischen diesen und den oberen Wellrippen 112B erhalten sind, die auf der oberen Seite angeordnet sind. Selbst wenn einige der unteren Durchgangsabschnitte 112a viele Blasen aufweisen, wohingegen andere weniger aufweisen, können deshalb die in den einzelnen unteren Durchgangsabschnitten 112A steigenden Blasen gestreut werden, um in die oberen Durchgangsabschnitte 112b fortzuschreiten, welche durch die oberen Wellrippen 112B begrenzt sind, die auf der oberen Seite angeordnet sind, so dass deren Quantität wesentlich homogenisiert in den einzelnen oberen Durchgangsabschnitten 112B wird.
Selbst wenn die Blasen, die in den unteren Durchgangsabschnitten 112A sich miteinander verbinden, um zu grösseren zu werden, stossen diese andererseits höchstwahrscheinlich, wenn sie in die oberen Durchgangsabschnitte 112b fortschreiten, gegen die unteren Enden der oberen Wellrippen 112B, die auf der oberen Seite angeordnet sind, so dass sie wieder in kleinere Blasen geteilt werden. Als ein Ergebnis können die in den unteren Durchgangsabschnitten 112a steigenden Blasen homogener gestreut werden, um in die oberen Durchgangsabschnitte 112b fortzuschreiten. Somit können die Verteilungen von Blasen in den einzelnen oberen Durchgangsabschnitten 112b wesentlich homogenisiert werden, um die Siedeflächen stabiler mit dem Kältemittel zu füllen, so dass das Auftreten des Durchbrennens, insbesondere über den Siedeflächen, wo die Anzahl von Blasen steigt, erschwert wird.
Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Raum 120 zwischen den unteren Wellrippen 112A, die auf der unteren Seite angeordnet sind, und den oberen Wellrippen 112B, die auf der oberen Seite angeordnet sind, ausgebildet. Jedoch können dritte Wellrippen auch zusätzlich in dem Raum 130 angeordnet werden. Hier ist es erwünscht, dass diese zusätzlichen Wellrippen 112 einen grösseren Rippenabstand aufweisen als der Rippenabstand der unteren Wellrippen 112A und der oberen Wellrippen 112B, so dass die Blasen, welche in den unteren Durchgangsabschnitten 112a gestiegen sind, gestreut werden können.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist andererseits der Raum 120 zwischen den unteren Wellrippen 112A und den oberen Wellrippen 112B ausgebildet, so dass die unteren Wellrippen 112A und die oberen Wellrippen 112B nicht horizontal gestaffelt sein müssen. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, können jedoch die unteren und oberen Wellrippen 112A und 112B in die einzelnen Durchgänge eingesetzt werden, wobei deren Gipfel und Täler horizontal gestaffelt sind.
Drittes Ausführungsbeispiel
8 ist eine perspektivische Ansicht von Wellrippen 112. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind Öffnungen 112d in den Seitenoberflächen 112c der Wellrippen 112 ausgebildet, welche die Durchgangsabschnitte begrenzen.
In diesem Fall weisen die Durchgangsabschnitte, die aneinander durch die Seitenoberflächen 112c der Wellrippen angrenzen, kommunizierende Verbindung miteinander durch die Öffnungen 112d auf, so dass die in einem Durchgangsabschnitt steigenden Blasen in andere Durchgangsabschnitte durch die Öffnungen 112d fortschreiten können. Als ein Ergebnis können die Verteilungen von Blasen in den einzelnen Durchgangsabschnitten wesentlich homogenisiert werden, um Durchtritt der Blasen zu vereinfachen, so dass das Auftreten des Durchbrennens insbesondere über den Siedeflächen, wo die Anzahl von Blasen steigt, erschwert werden kann.
Hier können die Öffnungen 112d durch (nicht gezeigte) Schlitze ersetzt werden, welche aus den Seitenflächen 112c der Wellrippen 112 aufgeschnitten sind. In diesem Fall weisen die Durchgangsabschnitte, die aneinander durch die Seitenflächen 112c der Wellrippen 112 angrenzen, ebenfalls kommunizierende Verbindung mit den Öffnungen auf, welche durch Aufschneiden der Schlitze hergestellt sind. Als ein Ergebnis können die in einem Durchgangsabschnitt steigenden Blasen in andere Durchgangsabschnitte durch diese Öffnungen wie in dem Fall fortschreiten, wo die Öffnungen 112d in den Seitenoberflächen 112c der Wellrippen 112 geöffnet sind. Desweiteren haben die Wellrippen 112 ihre unveränderte eigene Oberfläche, selbst wenn die Schlitze in deren Seitenoberflächen 112c der Wellrippen 112 ausgebildet sind, so dass die Abstrahlfläche selbst mit den Schlitzen nicht reduziert wird.
Viertes Ausführungsbeispiel
9A, 9B sind Querschnittsansichten eines Kältemitteltanks 103.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist den oberen Wellrippen 112B, die auf der oberen Seite, die in 9A gezeigt ist, angeordnet sind, ein grösserer Rippenabstand Pb als der Rippenabstand Pa der unteren Wellrippen 112A gegeben, die auf der unteren Seite, die in 9B gezeigt ist, angeordnet sind. In diesem Fall ist eine durchschnittliche offene Fläche der Mehrzahl von oberen Durchgangsabschnitten 112b, die durch die oberen Wellrippen 112B begrenzt sind, grösser als der der Mehrzahl von unteren Durchgangsabschnitten 112a, die durch die unteren Wellrippen 112A begrenzt sind. Gemäss diesem Aufbau kann, selbst wenn die Anzahl von Blasen mehr für den höheren Abschnitt der Kältemittelkammern 108 steigt, das Verhältnis der Anzahl von Blasen zu der durchschnittlichen offenen Fläche zwischen den unteren Durchgangsabschnitten 112a und den oberen Durchgangsabschnitten 112b homogenisiert werden. Als ein Ergebnis können diese oberen Durchgangsabschnitte 112b, welche durch die oberen Wellrippen 112B begrenzt sind, stabiler mit dem Kältemittel gefüllt werden, so dass das Auftreten des Durchbrennens in den oberen Abschnitten der Siedeflächen unterdrückt werden kann.
Fünftes Ausführungsbeispiel
11 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung 201.
Die Kühlvorrichtung 201 dieses Ausführungsbeispiels kühlt einen heizenden Körper 202, in dem Verwendung von dem Sieden- und Kondensierungsvorgangs eines Kältemittels gemacht wird und ist mit einem Kältemitteltank 203 zur Aufbewahrung des Kältemittels darin und einem Radiator 204, der über dem Kältemitteltank 203 angeordnet ist, versehen.
Der heizende Körper 202 ist beispielsweise ein IGBT-Modul, welches einen Inverterschaltkreis eines elektrischen Fahrzeugs aufbaut, und ist in nahem Kontakt mit den zwei Seitenoberflächen des Kältemitteltanks 203 durch Befestigungsbolzen 205 (unter Bezugnahme auf 12) befestigt.
Der Kältemitteltank 203 enthält ein hohles Bauteil 206, das aus metallischem Material wie aus Aluminium hergestellt ist, welches eine exzellente thermische Leitfähigkeit aufweist, und einen Endtank 207, der den unteren Endabschnitt des hohlen Bauteils 206 bedeckt, und ist darin mit Kältemittelkammern 208, Flüssigkeits-Rücklaufdurchgängen 209, Wärmeisolationsdurchgängen 210 und einem Zirkulationsdurchgang 211 versehen.
Das hohle Bauteil 206 ist beispielsweise aus einem Strangpressbauteil in einer dünnen abgeflachte Form ausgebildet, die eine kleinere Dicke (d. h.: eine Transversalgrösse von 12) als die Breite (d. h.: eine transversale Grösse von 11) aufweist, und ist darin mit einer Mehrzahl von Durchgangswänden (einer ersten Durchgangswand 212, einer zweiten Durchgangswand 213, dritten Durchgangswänden 214 und vierten Durchgangswänden 215) versehen.
Der Endtank 207 ist beispielsweise aus Aluminium, wie das hohle Bauteil 206, hergestellt, und ist durch ein Lötverfahren oder dergleichen an den unteren Endabschnitt des hohlen Bauteils 206 angefügt. Jedoch ist ein Raum zwischen der inneren Seite des Endtanks 207 und der unteren Endfläche des hohlen Bauteils 206 erhalten, wie in 15 gezeigt ist.
Die Kältemittelkammern 208 sind auf den zwei linken und rechten Seiten der ersten Durchgangswand 212 ausgebildet, die bei dem zentralen Abschnitt des hohlen Bauteils 206 angeordnet sind, und sind darin in eine Mehrzahl von Durchgängen durch die zweiten Durchgangswände 213 unterteilt. Diese Kältemittelkammern 208 bilden Siedebereiche, in welchen das darin aufbewahrte Kältemittel durch die Wärme des heizenden Körpers 202 gesiedet wird. Wellrippen 216 (216A, 216B) sind in das Innere der Kältemittelkammer 208 eingesetzt, um eine Siedefläche der Siedebereiche zu vergrössern.
Die Wellrippen 216 enthalten erste Wellrippen 216A (unter Bezugnahme auf 13) mit einem breiten Abstand P1 und zweite Wellrippen 216B (unter Bezugnahme auf 14) mit einem engen Abstand P2. Die ersten Wellrippen 216A sind in der Oberseite der Siedebereiche angeordnet, wohingegen die zweiten Wellrippen 216B in der Unterseite der Siedebereiche angeordnet sind (unter Bezugnahme auf 11). Hier sind sowohl die ersten Wellrippen 216A als auch die zweiten Wellrippen 216B vertikal in die Kältemittelkammer 208 eingesetzt, wie in 13, 14 gezeigt ist, und teilen die Kältemittelkammer 208 in eine Mehrzahl von kleinen Durchgangsabschnitten 216a, 216b, welche sich vertikal in die Kältemittelkammer 208 erstrecken.
Die Flüssigkeits-Rücklaufdurchgänge 209 sind Durchgänge, in welche die kondensierte Flüssigkeit, die in dem Radiator 204 kondensiert wurde, zurückströmt, und sind auf den zwei äusseren Seiten der dritten Durchgangswände 214 ausgebildet, die auf den linken und rechten Seiten des hohlen Bauteils 206 angeordnet sind.
Die Wärmeisolationsdurchgänge 210 sind zur Wärmeisolierung zwischen den Kältemittelkammern 208 und Flüssigkeits-Rücklaufdurchgängen 209 vorgesehen, und sind zwischen den dritten Durchgangswänden 213 und vierten Durchgangswänden 214 ausgebildet.
Der Zirkulationsdurchgang 211 ist ein Durchgang zur Versorgung der Kältemittelkammern 208 mit der kondensierten Flüssigkeit, welche in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 209 geströmt ist, und ist durch den inneren Raum (unter Bezugnahme auf 15) des Endtanks 207 ausgebildet, um kommunizierende Verbindung zwischen den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 209, und den Kältemittelkammern 208 und den Wärmeisolationsdurchgängen 210 bereitzustellen.
Der Radiator 204 ist aus einem Kernabschnitt (wie nachfolgend beschrieben wird), einem oberen Tank 217 und einem unteren Tank 218 zusammengesetzt, und Strömungssteuerungsplatten (zusammengesetzt aus einer Seitensteuerungsplatte 219 und einer oberen Steuerungsplatte 219) sind in dem unteren Tank 218 angeordnet.
Der Kernabschnitt ist der abstrahlende Abschnitt der Erfindung zur Kondensierung und Verflüssigung des verdampften Kältemittels, wie dieses durch Wärme des heizenden Körpers 202 verdampft wurde, durch den Wärmeaustausch mit einem externen Fluid (wie Luft). Der Kernabschnitt ist zusammengesetzt aus Mehrzahlen von Abstrahlrohren 221, die vertikal juxtapositioniert sind, und Abstrahlrippen 222, die zwischen den einzelnen Abstrahlrohren 221 angeordnet sind. Hier ist der Kernabschnitt durch Aufnahme der Luft gekühlt, die durch einen nicht gezeigten Kühllüfter ausgeblasen wird.
Die Abstrahlrohre 221 bilden Durchgänge, in welchen das Kältemittel strömt, und werden durch Abschneiden flacher Rohre, die beispielsweise aus Aluminium hergestellt sind, auf eine vorbestimmte Länge verwendet. Innere Wellrippen 222 können in die Abstrahlrohre 221 eingesetzt sein.
Der obere Tank 217 ist durch Kombinieren einer flachen tellertörmigen Kernplatte 217a und einer tiefen tellerförmigen Tankplatte 217b beispielsweise aufgebaut, und ist mit den oberen Endabschnitten einzelner Abstrahlrohre 221 verbunden, um kommunizierende Verbindung der einzelnen Abstrahlrohre 221 bereitzustellen. In der Kernplatte 217a ist eine Anzahl von (nicht gezeigten) Schlitzen ausgebildet, in welche die oberen Endabschnitte der Abstrahlrohre 221 eingesetzt sind.
Der untere Tank 218 ist durch Kombinieren einer flachen tellerförmigen Kernplatte 218a und einer tiefen tellerförmigen Tankplatte 218b aufgebaut, ähnlich zu dem oberen Tank 217 und ist mit den unteren Endabschnitten der einzelnen Abstrahlrohre 221 verbunden, um kommunizierende Verbindung der einzelnen Abstrahlrohre 221 bereitzustellen. In der Kernplatte 218a ist eine Anzahl von (nicht gezeigten) Schlitzen ausgebildet, in welche die unteren Endabschnitte der Abstrahlrohre 221 eingesetzt sind. In der Tankplatte 218b ist andererseits ein (nicht gezeigter) Schlitz ausgebildet, in welchen der obere Endabschnitt des Kältemitteltanks 203 (oder das hohle Bauteil 206) eingesetzt ist.
Die Kältemittel-Strömungssteuerungsplatten verhindern, dass die kondensierte Flüssigkeit, wie sie in dem Kernabschnitt verflüssigt wurde, direkt in die Kältemittelkammern 208 strömen, um so Interferenz in den Kältemittelkammern 208 zwischen dem verdampften Kältemittel und dem kondensierten Kältemittel zu verhindern.
Diese Kältemittel-Strömungssteuerungsplatten sind aus der Seitensteuerungsplatte 219 und der oberen Steuerungsplatte 220 zusammengesetzt, und Dampfauslässe 223 münden in die Seitensteuerungsplatte 219.
Die Seitensteuerungsplatte 219 ist bei einem vorbestimmten Niveau um (auf den vier Seiten von) den Kältemittelkammern 208 angeordnet, die in den unteren Tank 218 münden, und ihre einzelnen (vier) Flächen sind nach aussen geneigt, wie in 11 und 12 gezeigt ist. Durch Anordnen der Seitensteuerungsplatte 218 in dem unteren Tank 218 ist andererseits ein ringförmiger Durchgang für kondensierte Flüssigkeit um die Seitensteuerungsplatte 219 in dem unteren Tank 218 ausgebildet, und die Flüssigkeits-Rücklaufdurchgänge 209 und die Wärmeisolationsdurchgänge 210 münden einzeln in die zwei linken und rechten Seiten des Durchgangs für kondensierte Flüssigkeit.
Die obere Steuerplatte 220 bedeckt die Kältemittelkammern 208 gesamt, welche durch die Seitensteuerplatte 219 eingefasst sind. Hier ist diese obere Steuerplatte 220 die höchste in der transversalen Richtung und ist abwärts zu den zwei linken und rechten Seiten der Seitensteuerplatte 219 abgeschrägt, wie in 11 gezeigt ist.
Die Dampfauslässe 223 sind Öffnungen für das verdampfte Kältemittel, wie es in den Kältemittelkammern 208 gesiedet wurde, um auszuströmen, und münden einzeln vollständig zu der Breite in den einzelnen Flächen der Seitensteuerungsplatte 219. Jedoch münden die Dampfauslässe 223 (unter Bezugnahme auf 11 und 12) bei solch einer höheren Position als die Bodenfläche des unteren Tanks 218 (obere Endfläche des Kältemitteltanks 203), dass die kondensierte Flüssigkeit, die in dem zuvor genannten Durchgang für kondensierte Flüssigkeit strömt, nicht dort hinein strömen kann. Andererseits münden die oberen Enden der Dampfauslässe 223 entlang der oberen Steuerplatte 219 bis zu dem obersten Ende der Seitensteuerplatte 218.
Als nächstes wird der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
Das verdampfte Kältemittel, wie es in den Siedeabschnitten der Kältemittelkammern 208 durch die Wärme des heizenden Körpers 202 gesiedet wird, strömt aus den Kältemittelkammern 208 in den Raum in dem unteren Tank 218, da es durch die Kältemittelströmungssteuerungsplatte eingefasst ist. Anschliessend strömt das verdampfte Kältemittel aus den Dampfauslässen 223 aus, wie sie in die Seitensteuerungsplatten 219 münden, und desweiteren aus dem unteren Tank 218 in die einzelnen Abstrahlrohre 221. Das verdampfte Kältemittel, welches in den Abstrahlrohren 221 strömt, wird durch den Wärmeaustausch mit dem externen Fluid gekühlt, das auf den Kernabschnitt geblasen wird, so dass es in den Abstrahlrohren 221 kondensiert, um in den unteren Tank 218 hinein hineinzutropfen. Zu dieser Zeit fällt die von den Abstrahlrohren 221 tropfende kondensierte Flüssigkeit überwiegend auf die obere Fläche der oberen Steuerplatte 220 und strömt dann auf den Abschrägungen der oberen Steuerplatte 220, so dass es zu dem Durchgang für kondensierte Flüssigkeit fällt, welcher um die Seitensteuerplatten 219 herum ausgebildet sind. Ein Teil der verbleibenden Tropfen kondensierter Flüssigkeit tropft direkt in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 209 oder die Wärmeisolationsdurchgänge 210, wohingegen der Rest in den Durchgang für kondensierte Flüssigkeit strömt. Die kondensierte Flüssigkeit, wie sie in dem Durchgang für kondensierte Flüssigkeit aufbewahrt wird, strömt in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 209 und die Wärmeisolationsdurchgänge 210 und wird desweiteren über den Zirkulationsdurchgang 211 zu den Kältemittelkammern 208 zurückzirkuliert.
Wirkungen des fünften Ausführungsbeispiels
In der Kühlvorrichtung 201 dieses Ausführungsbeispiels sind die Wellrippen 216 in die Kältemittelkammern 208 eingesetzt, um die Siedeflächen zu vergrössern, so dass die Abstrahlleistung verbessert werden kann.
Von den Wellrippen 216 sind andererseits die ersten Wellrippen 216A, die einen grösseren Abstand aufweisen, auf der Oberseite der Siedeabschnitte angeordnet, wohingegen die zweiten Wellrippen 216B, die einen kleineren Abstand aufweisen, auf der unteren Seite der Siedeabschnitte angeordnet sind. Selbst wenn der Dampf für die oberen Abschnitte der Siedeabschnitte mehr wird, verbleibt dieser deshalb nicht in dem oberen Abschnitt der Siedeabschnitte, sondern kann glatt durch die durchgangsförmigen Abschnitte 216a passieren, welche durch die ersten Wellrippen 216A begrenzt sind. Als Ergebnis ist es möglich, dem Auftreten des Durchbrennens in dem oberen Abschnitt der Siedeabschnitte entgegenzuwirken.
Hier können die ersten Wellrippen 216A und die zweiten Wellrippen 216B aus separaten Bauteilen hergestellt werden, oder können aus einem einzelnen Bauteil (oder einem einzelnen Teil) hergestellt werden.
Andererseits können die Öffnungen in den Rippenseitenflächen der einzelnen Wellrippen 216A und 216B ausgebildet werden. In diesem Fall steigt das verdampfte Kältemittel, wie es in den Siedeabschnitten erzeugt wird, nicht nur in den durchgangsförmigen Abschnitten 216a und 216b, welche durch die einzelnen Wellrippen 216A und 216B ausgebildet sind, sondern kann auch durch die Öffnungen strömen, welche in den Rippenseitenflächen in aneinander angrenzenden durchgangsförmigen Abschnitten ausgebildet sind. Als ein Ergebnis kann, selbst wenn die Quantitäten von Dampf unterschiedlich zwischen den einzelnen durchgangsförmigen Abschnitten sind, der Dampf homogen über die gesamten Siedeabschnitte verteilt werden, um einen Vorteil bereitzustellen, dahingehend, dass die Abstrahlleistung weiter verbessert wird.
Sechstes Ausführungsbeispiel
16 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung 201, und 17 ist eine Seitenansicht der Kühlvorrichtung 201.
In der Kühlvorrichtung 201 dieser Ausführungsform ist der Kältemitteltank 203 so vertikal verlängert, dass eine Mehrzahl von heizenden Körpern 202 vertikal an den Kältemitteltank 203 angefügt werden kann. In diesem Fall sind die Wellrippen 216, die unterschiedliche Abstände aufweisen, in jedem Siedeabschnitt angeordnet, entsprechend den Anbringungsflächen der einzelnen heizenden Körper 202.
Diese Wellrippen 216 sind zusammengesetzt aus: den ersten Wellrippen 216A, die in den Siedeabschnitten bei der oberen Zone angeordnet sind; den zweiten Wellrippen 216B, die in den Siedeabschnitten bei der zwischengelagerten Zone angeordnet sind; und dritten Wellrippen 216C, die in den Siedeabschnitten bei der unteren Zone angeordnet sind. Die zweiten Wellrippen 216B weisen einen Abstand P2 auf, der kleiner als der Abstand P1 der ersten Wellrippen 216A und grösser als der Abstand P3 der dritten Wellrippen 216C ist (P1 < P2 < P3).
Hier sind die einzelnen Wellrippen 216A, 216B und 216C individuell vertikal in die Kältemittelkammern 208, wie bei dem fünften Ausführungsbeispiel eingesetzt, um eine Mehrzahl von kleinen Durchgangsabschnitten 216a, 216b und 216c zu begrenzen, die sich vertikal in den Kältemittelkammern 208 erstrecken, wie in 18 bis 20 gezeigt ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel steigt das verdampfte Kältemittel, wie es in den Siedeabschnitten bei der unteren Zone erzeugt wird, in die Kältemittelkammer 208, um sich mit dem verdampften Kältemittel, wie es in den Siedeabschnitten bei der zwischengelagerten Zone gebildet wird, zu vereinigen, steigt weiter in die Kältemittelkammern 208, um sich mit dem verdampften Kältemittel, wie es in den Siedeabschnitten bei der oberen erzeugt wird, zu vereinigen, so dass seine Menge je mehr wird, je mehr es zu dem oberen Abschnitt der Kältemittelkammern 208 steigt.
Dahingegen weisen die zweiten Wellrippen 216B, wie sie in den Siedeabschnitten bei der zwischengelagerten Zone angeordnet sind, einen grösseren Abstand als der der dritten Wellrippen 216C auf, die in den Siedeabschnitten bei der unteren Zone angeordnet sind, und die ersten Wellrippen 216A, wie sie in den Siedeabschnitten bei der oberen Zone angeordnet sind, weisen einen grösseren Abstand als der der zweiten Wellrippen 216B auf. Somit kann der Dampf glatt durch die Durchgangsabschnitte 216b passieren, wie sie durch die zweiten Wellrippen 216B begrenzt sind, selbst wenn seine Quantität in den Siedeabschnitten bei der zwischengelagerten Zone steigt, und der Dampf kann glatt durch die Durchgangsabschnitte 216a passieren, wie sie durch die ersten Wellrippen 216A begrenzt sind, selbst wenn seine Quantität in den Siedeabschnitten bei der oberen Zone steigt. Als ein Ergebnis ist es möglich, das Auftreten des Durchbrennens in den Siedeabschnitten bei der zwischengelagerten und der oberen Zone entgegenzuwirken.
Der Radiator 204, wie er bei diesem Ausführungsbeispiel gezeigt ist, ist ein gezogener becherartiger Wärmetauscher, welcher durch Überlappen einer Mehrzahl von Abstrahlrohren 224 horizontal aufgebaut ist, um zu einer vertikalen Strömung zu passen, wie in 17 gezeigt ist, kann aber aufgebaut werden, um zu einer horizontalen Strömung wie in dem fünften Ausführungsbeispiel zu passen.
Die einzelnen Wellrippen 216A, 216B und 216C können aus einzelnen Bauteilen hergestellt sein oder können aus einem einzelnen Bauteil (oder einzelnen Teil) hergestellt sein.
Wie bei dem fünften Ausführungsbeispiel können andererseits die Öffnungen in den Rippenseitenflächen der einzelnen Wellrippen 216A, 216B und 216C ausgebildet sein.
Bei dem fünften Ausführungsbeispiel und dem sechsten Ausführungsbeispiel können die in die Kältemittelkammern 208 einzusetzenden Wellrippen 216 in einer Richtung angeordnet werden, wie in 21 gezeigt ist.
Siebtes Ausführungsbeispiel
22 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Wellrippen 216 horizontal in die Kältemittelkammern 208 eingesetzt.
Die Wellrippen 216 sind horizontal (in der Position, wie in 23 gezeigt) in die Kältemittelkammern 208 eingesetzt, so dass die Wellen, die durch abwechselnde Faltung auszubilden sind, vertikal angeordnet sein können.
In den Wellrippen 216 sind andererseits eine Mehrzahl von Öffnungen 216e in den Rippenseitenoberflächen 216d ausgebildet, wie in 23 gezeigt ist. Diese Öffnungen 216e sind so ausgebildet, dass die Öffnungen 216e, die in den oberen Seitenoberflächen 216d ausgebildet sind, eine grössere mittlere effektive Fläche aufweisen, als die der Öffnungen 216e, die in den unteren Rippenseitenflächen 216d ausgebildet sind. Mit anderen Worten werden die mittleren effektiven Flächen der Öffnungen 216e, wie sie in den einzelnen Seitenflächen 216d ausgebildet sind, allmählich grösser von den untersten Rippenseitenflächen 216d zu den obersten Rippenseitenflächen 216d. Jedoch müssen nicht alle der einzelnen Öffnungen 216d, wie sie in einer Rippenseitenfläche 216d ausgebildet sind, eine gleiche Grösse aufweisen (obwohl sie natürlich gleich sein kann).
Bei diesem Ausführungsbeispiel steigt das verdampfte Kältemittel, wie es in den Siedeabschnitten erzeugt wird, in die Kältemittelkammern 208, während es durch die Öffnungen 216e, die in die einzelnen Seitenflächen 216d der Wellrippen 216 münden, passieren, bis es in den Radiator 204 strömt. In diesem Fall weisen die Öffnungen 216e, wie sie in die oberen Rippenseitenflächen 216d münden, eine grössere mittlere effektive Fläche als die der unteren Rippenseitenflächen 116d auf, so dass das verdampfte Kältemittel glatt durch die Öffnungen 216e passieren kann, die in die einzelnen Rippenseitenflächen 216d münden, selbst wenn die Quantität von Dampf für den oberen Abschnitt der Kältemittelkammern 208 mehr wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, dem Auftreten des Durchbrennens in den oberen Siedeabschnitten entgegenzuwirken.
Hier sind bei der obigen Beschreibung in einer Wellrippe 216 die Öffnungen 216e, wie sie in der oberen Rippenseitenoberfläche 216d ausgebildet sind, derart hergestellt, dass sie eine grössere mittlere wirksame Fläche als die der Öffnungen 216e der unteren Rippenseitenflächen 216d aufweisen. Jedoch können die Öffnungen 216e eine gleiche Grösse unter den gewellten Rippen 216 aufweisen, welche in den Siedeabschnitten bei einzelnen (unteren, zwischenliegenden und oberen) Zonen angeordnet sind. In diesem Fall können die einzelnen Öffnungen 216e der Wellrippen 216, wie sie in den Siedeabschnitten bei der zwischenliegenden Zone angeordnet sind, eine grössere mittlere effektive Fläche als die der einzelnen Öffnungen 216e der Wellrippen 216 aufweisen, die in den Siedeabschnitten bei der unteren Zone angeordnet sind, und die einzelnen Öffnungen 216e der Wellrippen 216, wie sie in den Siedeabschnitten bei der oberen Zone angeordnet sind, können eine grössere mittlere effektive Fläche als die der einzelnen Öffnungen 216e der Wellrippen 216 aufweisen, die in den Siedeabschnitten bei der zwischenliegenden Zone angeordnet sind.
Achtes Ausführungsbeispiel
24 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung 301.
Die Kühlvorrichtung 301 dieses Ausführungsbeispiels kühlt wiederholt einen heizenden Körper 302 durch Sieden und Kondensieren eines Kältemittels und enthält einen Kältemitteltank 303, um ein flüssiges Kältemittel darin aufzubewahren, einen Radiator 304 zum Freisetzen von Wärme eines verdampften Kältemittels, das in dem Kältemitteltank 303 durch Aufnahme von Wärme vom heizenden Körper gesiedet wurde, und einen Kühllüfter 305 (unter Bezugnahme auf 25) zum Übermitteln von Luft zu dem Radiator 304.
Der heizende Körper 302 wird beispielsweise durch ein IGBT-Modul dargestellt, welches den Inverterschaltkreis eines elektrischen Fahrzeugs aufbaut, und enthält (nicht gezeigt) Comuterchips darin als den heizenden Abschnitt. Der heizende Körper 302 ist in nahem Kontakt auf einer Oberfläche des Kältemitteltanks 303 durch (nicht gezeigte) Bolzen oder dergleichen befestigt, wie in 25 gezeigt ist.
Der Kältemitteltank 303 ist aus einem hohlen Bauteil 306 und einem Endbecher 307 zusammengesetzt. Das hohle Bauteil 306 ist ein stranggepresstes Formteil, das aus einem metallischen Material mit exzellenter thermischer Leitfähigkeit wie Aluminium hergestellt ist, und ist in einer dünnen Form ausgebildet, die eine kleinere Dicke als die Breite aufweist. Durch das hohle Bauteil 306 sind vertikal erstreckend eine Mehrzahl von hohlen Löchern zum Ausbilden der Kältemittelkammern 308 und der Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 309 vorgesehen.
Der Endbecher 307 ist beispielsweise aus Aluminium hergestellt, wie das hohle Bauteil 306 und bedeckt den unteren Endabschnitt des hohlen Bauteils 306, und bildet einen kommunizierenden Verbindungsdurchgang 310 (unter Bezugnahme auf 25) zwischen einer unteren Endoberfläche des hohlen Bauteil 306.
Die Kältemittelkammern 308 sind Siedekammern zum Sieden eines flüssigen Kältemittels, das darin aufbewahrt wird, wenn sie die Wärme des heizenden Körpers 302 empfangen, und sind zwischen zwei Rippen 311 vorgesehen, die beidseitig des hohlen Elements 306 angeordnet sind, und sind in einer Mehrzahl von Durchgängen durch eine Mehrzahl von Rippen 312 unterteilt.
Die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 309 sind Durchgänge, in welche die kondensierte Flüssigkeit, die durch den Radiator 304 gekühlt und verflüssigt wurde, strömt, und sind an der am weitesten linken Seite des hohlen Bauteils 306 in 24 angeordnet.
Der kommunizierende Verbindungsdurchgang 310 ist ein Durchgang zur Versorgung der Kältemittelkammern 308 mit der kondensierten Flüssigkeit, welche in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 309 geströmt ist, und verbindet zwischen den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 309 und den Kältemittelkammern 308 kommunizierend.
Der Radiator 304 ist ein so genannter „gezogener Becher-Typ"-Wärmetauscher, der aus einer Verbindungskammer 313, Abstrahlkammern 314 und Abstrahlrippen 315 (unter Bezugnahme auf 26) gebildet ist.
Die Verbindungskammer 313 stellt einen Verbindungsabschnitt zu dem Kältemitteltank 303 bereit und ist mit dem oberen Endabschnitt des Kältemitteltanks 303 zusammengesetzt. Diese Verbindungskammer 313 ist durch aneinanderfügen zweier gepresster Platten 313a, 313b an deren äusseren Umfangskantenabschnitten ausgebildet und ist geöffnet, um zwei runde kommunizierende Verbindungsöffnungen 16 an zwei Endabschnitten in der Längsrichtung (horizontal in 26) einer gepressten Platte aufzuweisen. Eine Unterteilungsplatte 317 ist in der Verbindungskammer 313 angeordnet, um diese Kammer in eine erste Kommunikationskammer (oder einen Raum, der auf der rechten Seite der Unterteilungsplatte 317 in 24 angeordnet ist) zur kommunizierenden Verbindung mit den Kältemittelkammern 308 des Kältemitteltanks 303, und einer zweiten Kommunikationskammer (oder einen Raum, der auf der linken Seite der Unterteilungsplatte 317 in 24 angeordnet ist) zur kommunizierenden Verbindung zwischen den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 309 des Kältemitteltanks 303 zu unterteilen. In der Verbindungskammer 313 sind innere Rippen 318 eingesetzt, die beispielsweise aus Aluminium (unter Bezugnahme auf 24) hergestellt sind.
Die Abstrahlkammern 314 sind in abgeflachte hohle Kammern durch aneinanderfügen zweier gepresster Platten 314a an deren äusseren Umfangskantenabschnitten ausgebildet und sind geöffnet, um runde Kommunikationsöffnungen 319 an deren zwei längsgerichteten (horizontal in 26) Endabschnitten auszubilden. Hier weist die gepresste Platte 314a, die an der äussersten Seite (unterste Seite in 26) angeordnet ist, keine kommunizierenden Öffnungen 319 auf. Desweiteren sind innere Rippen 320 in den Abstrahlkammern 314 angeordnet, wie in 26 gezeigt ist.
Wie in den 25 und 26 gezeigt ist, sind eine Mehrzahl von Abstrahlkammern 314 einzeln auf der einen Seite der Verbindungskammer 313 vorgesehen, und wird bewirkt, dass diese miteinander durch deren kommunizierende Verbindungsöffnungen 316 der Kommunikationskammer 313 und deren Kommunikationsöffnungen 319 der Abstrahlkammer 314 kommunizierend verbunden sind. Hier sind Abstrahlkammern 314 bei einer solch kleinen Neigung mit der Verbindungskammer 313 zusammengesetzt, dass eine Niveaudifferenz zwischen den Kommunikationsöffnungen 319 auf den zwei linken und rechten Seiten bereitgestellt ist, wie in 24 gezeigt ist.
Die Abstrahlrippen 315 sind gewellt, indem eine dünne Metallplatte mit einer exzellenten thermischen Leitfähigkeit (oder beispielsweise eine Aluminiumplatte) abwechselnd in eine gewellte Form gefaltet wird. Wie in 26 gezeigt ist, sind diese Abstrahlrippen 315 zwischen angrenzenden Abstrahlkammern 314 befestigt und an die Oberflächen der Abstrahlkammern 314 angefügt.
Wie in 25 gezeigt ist, ist der Kühllüfter 305 oberhalb des Radiators 304 angeordnet und übermittelt Luft senkrecht von unten nach oben gegen einen Kernabschnitt (einen Abstrahlabschnitt, der aus den Abstrahlkammern 314 und den Abstrahlrippen 315 aufgebaut ist) des Radiators 304, in dem diesem über nicht gezeigte Steuereinheiten Leistung zugeführt wird.
Die Steuereinheiten steuern eine Menge von geblasener Luft (Motordrehzahl) des Kühllüfters 305 in beispielsweise zwei Schritten (hoch und niedrig) auf der Grundlage eines erfassten Wertes eines Temperatursensors 321 (unter Bezugnahme auf 24, 25), welcher eine Oberflächentemperatur des Kältemitteltanks 303 erfasst. Genauer ist, wie in 27 gezeigt ist, wenn der erfasste Wert des Temperatursensors grösser als ein vorbestimmter Wert t1 ist, die Menge der geblasenen Luft auf das Hoch-Niveau (z. B.: eine Motordrehzahl, welche eine Luftgeschwindigkeit v = 5 m/s abgibt) eingestellt. Wenn dahingegen der erfasste Wert des Temperatursensors gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert t1 ist, wird die Menge der geblasenen Luft auf das Niedrig-Niveau (z. B.: eine Motordrehzahl, welche eine Luftgeschwindigkeit von v = 1 m/s abgibt) eingestellt. Hier ist t1 eine solche Temperatur, die geringfügig höher als eine Temperatur ist, welche das Durchbrennen der Siedeflächen der Kältemittelkammer 308 als ein Ergebnis ihrer abrupten Temperaturerhöhung bewirkt, wenn eine Abstrahlmenge der Kühlvorrichtung 301: Q = 2 kw; und die Menge von geblasener Luft auf Hoch-Niveau eingestellt ist.
Es ist erwünscht, dass der Temperatursensor 321 an dem Abschnitt vorgesehen ist, wo die Oberflächentemperatur des Kältemitteltanks 303 am höchsten ist (der Abschnitt, um welchen der Chip im Falle des IGBT angebracht ist), um einen Schwellenwert (den vorbestimmten Wert t1), dass die Luftmenge des Kühllüfters 305 geändert ist, genau zu unterscheiden. Hier ist bei diesem Ausführungsbeispiel, da der heizende Körper auf einer Oberfläche des Kältemitteltanks 303 angebracht ist, der Temperatursensor 321 vorzugsweise auf einer anderen Oberfläche des Kältemitteltanks 303 angebracht. Deshalb ist der Temperatursensor 321 vorzugsweise an einem benachbarten Abschnitt der Rippen 311 oder der Rippen 312 angebracht, da die Temperatur an diesen benachbarten Abschnitten am höchsten ist, bei welchem die Wärme des Chips auf die andere Oberfläche des Kältemitteltanks 303 (unter Bezugnahme auf 24) übertragen wird.
Hier sind, wenn heizende Körper 303 an beide Oberflächen des Kältemitteltanks 303 befestigt sind, erwünschterweise Temperatursensoren 321 auf der Oberfläche des Kältemittels bei einem benachbarten Abschnitt des heizenden Körpers 302 (benachbarter Abschnitt des Chips) vorgesehen. Als nächstes wird der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels nachfolgend beschrieben.
Die durch den heizenden Körper 302 erzeugte Hitze wird an das Kältemittel, das in den Kältemittelkammern 308 aufbewahrt wird, durch die Siedeflächen der Kältemittelkammern 308 übertragen. Das gesiedete und verdampfte Kältemittel steigt in den Kältemittelkammern 308 und strömt aus den Kältemittelkammern 308 in die erste Kommunikationskammer der Verbindungskammer 313 und weiter aus der ersten Kommunikationskammer in die Abstrahlkammern 314. Das verdampfte Kältemittel, welches in die Abstrahlkammern 314 geströmt ist, wird, während es in diese strömt durch die Kühlluft gekühlt, so dass es kondensiert wird, während es seine latente Wärme abgibt. Die latente Wärme des verdampften Kältemittels wird aus den Abstrahlkammern 314 zu den Abstrahlrippen 315 übertragen, bis sie durch die Abstrahlrippen 315 an das externe Fluid abgegeben ist.
Die kondensierte Flüssigkeit, welche in den Abstrahlkammern 314 in Tropfen kondensiert wird, strömt in Abwärtsrichtung (von der rechten zu der linken von 24) in den Abstrahlkammern 314, und strömt dann in die zweite Kommunikationskammer der Verbindungskammer 313. Dann strömt die kondensierte Flüssigkeit in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 309 der Kältemittelkammern 308, bis sie zu den Kältemittelkammern 308 durch den Kommunikationsdurchgang 310 zurückgeführt wird.
Hier wird, wenn die Kältemitteltanktemperatur Tr, die durch den Temperatursensor 321 gemessen wird, höher als der vorbestimmte Wert t1 ist, das Luftmengenniveau des Kühllüfters 305 auf Hoch-Niveau durch die Steuereinheit eingestellt, so dass die Chip-Temperatur Tj des heizenden Körpers 302 auf oder unterhalb einer Toleranzobergrenze-Temperatur Tjmax des Chips gesenkt ist.
Desweiteren bezieht sich die Kältemitteltanktemperatur Tr auf die Heizmenge des heizenden Körpers 302 und auf Lufttemperatur, und sinkt, sowie die Heizmenge des heizenden Körpers 302 oder die Lufttemperatur niedriger ist. Wenn das Luftmengenniveau des Kühllüfters 305 konstant auf hoch eingestellt wird, sinkt deshalb die Kältemitteltanktemperatur Tr auf oder unterhalb des vorbestimmten Wertes t1, wenn die Lufttemperatur niedrig oder dergleichen ist, und dann können die Siedeflächen Durchbrennen bewirken. Wenn die Kältemitteltanktemperatur Tr, die durch den Temperatursensor 321 gemessen wird, unter dem vorbestimmten Wert t1 ist, wird deshalb das Luftmengenniveau des Kühllüfters 305 durch die Steuereinheit auf niedrig geändert. Selbst wenn das Luftmengenniveau des Kühllüfters 305 von hoch zu niedrig geändert wird, kann dementsprechend die Chip-Temperatur Tj des heizenden Körpers 302 unter die Toleranzobergrenzen-Temperatur Tjmax gesenkt werden.
Wirkungen des achten Ausführungsbeispiels
Je grösser die Kühlluftgeschwindigkeit ist und je niedriger die Kältemitteltanktemperatur ist, desto mehr sinkt ein innerer Druck, so dass eine Volumenrate von Blasen in den Kältemitteltank gross wird (Boyle-Charles-Gesetz). Insbesondere in einer Kühlvorrichtung dünner Art, in welcher beinhaltetes Kältemittel verringert ist, wie in 29 gezeigt ist, sind deshalb, je mehr die Kältemitteltemperatur sinkt, wenn die Kühlluftgeschwindigkeit hoch ist, Siedeflächen in dem Kältemitteltank mit desto mehr Blasen (Kältemitteldampf) bedeckt. Da eine Siedetemperaturübertragungsrate sinkt, kann deshalb die Temperatur der Siedeflächen abrupt steigen. Selbst wenn das Kältemittel nicht von dünner Art ist, kann, wenn der innere Druck sinkt, ein Hohlraum (μ-Ordnung) sinken, so dass die Siedehitzen-Übertragungsrate sinken kann. Wenn die Kühlluftgeschwindigkeit klein ist, sinkt die Abstrahlleistung. Deshalb kann sie, wenn die Kältemitteltanktemperatur steigt, die Temperatur des heizenden Körpers (Chip-Temperatur) nicht unterhalb einer Toleranzobergrenze halten. Als ein Ergebnis tritt ein Problem dahingehend auf, dass wenn die Kühlluftgeschwindigkeit konstant ist, diese nicht an einen breiteren Betriebstemperaturbereich angepasst werden kann.
Jedoch ist bei diesem Ausführungsbeispiel das Luftmengenniveau des Kühllüfters 305 in zwei Schritten auf der Grundlage der Kältemitteltanktemperatur Tr umgeschaltet. Das heisst, wenn die Kältemitteltanktemperatur Tr höher als der vorbestimmte Wert t1 ist, wird das Luftmengenniveau des Kühllüfters 305 auf hoch eingestellt, um hohe Abstrahlleistung aufrecht zu erhalten.
Desweiteren ist, wenn die Kältemitteltanktemperatur Tr gleich oder niedriger als der vorbestimmte Wert t1 ist, das Luftmengenniveau des Kühllüfters 305 auf niedrig eingestellt, um den inneren Druck zu erhöhen. Selbst wenn die Kältemitteltanktemperatur Tr gleich oder niedriger als der vorbestimmte Wert t1 ist, kann diese deshalb das Kältemittel stabil sieden, um das Bewirken des Durchbrennens an den Siedeflächen zu verhindern.
Als ein Ergebnis kann die Chip-Temperatur auf oder unterhalb der Toleranzobergrenzen-Temperatur innerhalb eines erforderlichen Betriebstemperaturbereichs gesenkt werden. Desweiteren kann die Lebensdauer des Motors des Kühllüfters 305 verbessert werden, indem das Luftmengenniveau des Kühllüfters 305 auf niedrig eingestellt wird.
Hier wird bei diesem Ausführungsbeispiel das Luftmengenniveau des Kühllüfters 305 auf der Grundlage der Kältemitteltanktemperatur Tr geändert, welche durch den Temperatursensor 321 gemessen wird, jedoch kann das Luftmengenniveau des Kühllüfters 305 auf der Grundlage einer physikalischen Grösse geändert werden, die relativ zu der Kältemitteltanktemperatur Tr ist, welche zumindest eines aus Lufttemperatur, Heizmenge des heizenden Körpers 302 und Menge von Kühlluft (wenn eine bewegte Luft dorthin geführt wird), die dem Radiator 304 bereitgestellt wird, von der Kältemitteltanktemperatur Tr abweicht.
Obwohl das Luftmengenniveau des Kühllüfters 305 in zwei Schritten hoch und niedrig geschaltet ist, kann es in drei oder mehr Schritten geschaltet werden.
Die Kühlvorrichtung 301 dieses Ausführungsbeispiels entspricht einem Aufbau, der die Luft vertikal strömt, jedoch kann sie einem Aufbau entsprechen, der die Luft horizontal strömt.
Desweiteren können die Steuereinrichtung, der Temperatursensor 321 und der Kühllüfter 305 dieses Ausführungsbeispiels und des nachfolgenden neunten Ausführungsbeispiels an jede der Kühlvorrichtungen der ersten bis siebten Ausführungsbeispiele und der nachfolgenden neunten bis neunundzwanzigsten Ausführungsbeispiele angepasst werden.
Neuntes Ausführungsbeispiel
28 zeigt einen Graph, welcher eine Situation darstellt, in welcher die Kühlvorrichtung auf dem Fahrzeug montiert ist.
Wie in 28 gezeigt ist, ist die Kühlvorrichtung 301 gemäss diesem Ausführungsbeispiel in der Front des Fahrzeugs EV angebracht. Bewegte Luft, die als Ergebnis der Bewegung des Fahrzeugs EV bewirkt wird, wird dem Radiator 304 durch einen Kühlluft-Führungsdurchgang 322 bereitgestellt. Hier ist die Kühlvorrichtung 301 so angeordnet, dass Kernoberflächen des Radiators 304 zu einer Rück- und Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs gerichtet sind, um die Aufnahme der bewegten Luft zu vereinfachen.
Der Kühlluftdurchgang 322 ist wie eine Rohrleitung ausgebildet, um sich beispielsweise von einer Öffnung 323, die an einem Frontgrill des Fahrzeugs EV mündet, zu dem Radiator 304 zu erstrecken, und führt eingeleitete bewegte Luft von der Öffnung 323 zu dem Radiator 304. Der Kühlluft-Führungsdurchgang 322 ist mit einer Abdeckplatte 324 vor dem Radiator 304 versehen, um eine Durchgangsöffnungsfläche des Kühlluft-Führungsdurchgangs zu senken.
Die Abdeckplatte 324 ist derart vorgesehen, dass sie vertikal oder horizontal gegen den Kühlluft-Führungsdurchgang 322 bewegbar, oder drehbar auf einem Stützpunkt 324A zentriert, und durch nicht gezeigte Aktuatoren angetrieben ist.
Der Aktuator wird durch die Steuereinrichtung auf Grundlage des Temperatursensors 321 angetrieben, der in dem achten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Genauer wird, wenn der erfasste Wert des Temperatursensors grösser als der vorbestimmte Wert t1 ist, die Abdeckplatte 324 in eine Position angetrieben, in welcher der Kühlluft-Führungsdurchgang 322 vollständig öffnet, und wenn der erfasste Wert des Temperatursensors gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert t1 ist, wird die Abdeckplatte 324 in ein Position (eine in 28 gezeigte Position) angetrieben, in welcher die Durchgangsöffnungsfläche des Kühlluft-Führungsdurchgangs 322 sinkt.
Gemäss dem oben beschriebenen Aufbau wird, da die Abdeckplatte 324 den Kühlluft-Führungsdurchgang 322 vollständig öffnet, wenn der erfasste Wert des Temperatursensors grösser als der vorbestimmte Wert t1 ist, die bewegte Luft dem Radiator 304 durch den Kühlluft-Führungsdurchgang 322 zugeführt. Da die Öffnungsdurchgangsfläche des Kühlluft-Führungsdurchgangs 322 sinkt, wenn der erfasste Wert des Temperatursensors gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert t1 ist, sinkt desweiteren ein Durchgangswiderstand des Kühlluft-Führungsdurchgangs 322. Als ein Ergebnis sinkt die Menge von Kühlluft, die dem Radiator 304 zugeführt wird, im Vergleich zu der Situation, in welcher der Kühlluft-Führungsdurchgang 322 vollständig geöffnet ist. Auf diese Weise kann er, selbst wenn die Kältemitteltanktemperatur Tr gleich oder kleiner als t1 ist, verhindern, dass der Innendruck sinkt, und dann kann er ein stabiles Sieden aufrechterhalten.
Hier bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Kühlluft dem Radiator durch die bewegte Luft zugeführt, jedoch kann der Kühllüfter, der in dem achten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, verwendet werden, um den Kühllüfter zusätzlich zu der bewegten Luft zu verwenden.
Zehntes Ausführungsbeispiel
30 ist eine seitliche Draufsicht einer Kühlvorrichtung 401. Die Kühlvorrichtung 401 dieses Ausführungsbeispiels kühlt einen heizenden Körper 402 durch wiederholtes Sieden und Kondensieren eines Kältemittels und ist durch ein integrales Löten aus einem Kältemitteltank 403 zum Aufbewahren eines flüssigen Kältemittels darin und einem Radiator 404 hergestellt, der über dem Kältemitteltank 403 zusammengesetzt ist. Der heizende Körper 402 wird beispielsweise durch IGBT-Modul dargestellt, der den Inverterschaltkreis eines elektrischen Fahrzeugs aufbaut, und ist in nahem Kontakt auf der Oberfläche des Kältemitteltanks 403 durch Bolzen 405 oder dergleichen befestigt, wie in 30 gezeigt ist.
Der Kältemitteltank 403 ist auf einem hohlen Bauteil 406 und einer Endplatte 407 zusammengesetzt und ist darin mit Kältemittelkammern 408, Flüssigkeit-Rückführdurchgängen 409, Wärmeisolationsdurchgängen 410 und einem Kommunikationsdurchgang 411 (unter Bezugnahme auf 31) versehen.
Das hohle Bauteil 406 ist ein Strangpressformteil, das aus einem metallischen Material mit exzellenter Wärmeleitfähigkeit wie Aluminium hergestellt ist und ist in einer dünnen Form ausgebildet, die eine kleinere Dicke als die Breite aufweist, wie in 32A gezeigt ist. Das hohle Bauteil 406 ist darin mit einer Mehrzahl von Unterteilungswänden unterschiedlicher Dicken (d. h.: einer ersten Unterteilungswand 412, zweiten Unterteilungswänden 413, dritten Unterteilungswänden 414 und vierten Unterteilungswänden 415) versehen. Jedoch sind die einzelnen Unterteilungswände 412 bis 415 an deren unteren Endabschnitten bei einer vorbestimmten Länge abgeschnitten, wie in 32B gezeigt ist, so dass deren untere Endflächen über der unteren Fläche des hohlen Bauteils 406 positioniert sind. Andererseits sind die erste Unterteilungswand 412 und dritten Unterteilungswände 414 mit einer Mehrzahl von Gewindelöchern 416 zu Einschrauben der Bolzen 405 versehen.
Der obere Endabschnitt des hohlen Bauteils 406 hat eine solche Niveaudifferenz zwischen den äusseren Seitenabschnitten und den inneren Seitenabschnitten der linken und rechten dritten Unterteilungswände 414, dass der innere Seitenabschnitt nach oben relativ zu den oberen Seitenabschnitten ragt und dass der innere Seitenabschnitt an seiner oberen Endfläche abgeschrägt ist, wie in 32C gezeigt ist.
Die Endplatte 407 ist beispielsweise aus Aluminium hergestellt, wie das hohle Bauteil 406 und ist dünn in der transversalen Richtung ausgebildet, wie in den 33A bis 33C gezeigt ist, so dass ein innerer Seitenabschnitt 407B geringfügig relativ zu einem äusseren Umfangskantenabschnitt 407a angehoben ist. Diese Endplatte 407 ist veranlasst, die obere Endöffnung des hohlen Bauteils 406 zu verschliessen, wie in 34 gezeigt ist, in dem der angehobene innere Seitenabschnitt 407b in der unteren Endöffnung des hohlen Bauteils 406 befestigt ist, so dass der äussere Umfangskantenabschnitt 407A mit der äusseren umfänglichen unteren Endfläche des hohlen Bauteils 406 in Berührung steht. Jedoch ist ein vorbestimmter Abstand zwischen der Oberfläche des inneren Seitenabschnitts 407b der Endplatte 407 die in der unteren Endöffnung des hohlen Bauteils 406 befestigt ist, und den unteren Endflächen der einzelnen Unterteilungswände 412 bis 415 des hohlen Bauteils 406 erhalten.
Die Kältemittelkammern 408 sind zwischen der ersten Unterteilungswand 412, die auf der rechten Seite des mittleren Abschnitts des hohlen Bauteils 406 angeordnet ist, und den linken und rechten dritten Unterteilungswänden 414 ausgebildet, wie in 32B gezeigt ist, und sind in eine Mehrzahl von Durchgängen durch die einzelnen zweiten Unterteilungswände 413 unterteilt. Diese Kältemittelkammern 408 bilden Kammern zum Sieden eines flüssigen Kältemittels, das darin aufbewahrt wird, wenn sie die Wärme eines heizenden Körpers 402 aufnehmen. Hier werden in der nachfolgenden Beschreibung die oberen Öffnungen der Kältemittelkammern 408, wie sie in der oberen Endfläche des hohlen Bauteils 406 münden, Dampfauslässe 417 genannt. Diese Dampfauslässe 417 sind nach oben ragend relativ zu den oberen Endöffnungsflächen der Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 409, und deren offene Flächen sind abgeschrägt.
Die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 409 sind Durchgänge, in welche die kondensierte Flüssigkeit, welche durch den Radiator 404 gekühlt und verflüssigt wurde, strömt, und sind bei den am meisten links und rechts befindlichen Seiten des hohlen Bauteils 406 angeordnet. Hier werden in der nachfolgenden Beschreibung die oberen Öffnungen der Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 409, wie sie in den oberen Endflächen des hohlen Bauteils 406 münden, Flüssigkeitseinlässe 418 genannt.
Die Wärmeisolationdurchgänge 410 sind Durchgänge zur thermischen Isolation zwischen den Kältemittelkammern 408 und den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 409 und sind von den Kältemittelkammern 408 durch die dritten Unterteilungswände 414 und von den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 409 durch die vierten Unterteilungswände 415 abgetrennt.
Der Kommunikationsdurchgang 411 ist ein Durchgang zum Versorgen der Kältemittelkammern 408 mit der kondensierten Flüssigkeit, die in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 409 geströmt ist, und ist in dem unteren Endabschnitt des hohlen Bauteils 406 ausgebildet, wie er mit der Endplatte 407 (unter Bezugnahme auf 34) verschlossen ist, um kommunizierende Verbindung zwischen den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 409, den Kältemittelkammern 408 und den Wärmeisolationsdurchgängen 410 bereitzustellen.
Der Radiator 404 ist aus einem Kernabschnitt 419, einem oberen Tank 420 und einem unteren Tank 421 (oder einem Verbindungstank der Erfindung) aufgebaut, und eine Kältemittelsteuerungsplatte 422 ist in dem unteren Tank 421 angeordnet. Der Kernabschnitt 419 ist ein abstrahlender Abschnitt der Erfindung zum Kühlen des verdampften Kältemittels, wie es durch die Wärme in dem heizenden Körper 402 gesiedet wird, durch den Wärmeaustausch mit einem externen Fluid (z. B.: Luft), und ist zusammengesetzt aus einer Mehrzahl von Abstrahlrohren 423 und Abstrahlrippen 424, die zwischen die einzelnen Abstrahlrohre 423 zwischengelagert sind.
Die Abstrahlrohre 423 bilden Kältemitteldurchgänge für das Kältemittel, um durch diese zu strömen, und sind mit einer Mehrzahl von flache Rohren aufgebaut, die aus einem Aluminium oder dergleichen aufgebaut sind, und sind auf eine vorbestimmte Länge geschnitten, und zwischen dem unteren Tank 421 und dem oberen Tank 420 angeordnet, um die kommunizierende Verbindung zwischen dem unteren Tank 421 und dem oberen Tank 420 bereitzustellen. Hier können gewellte innere Rippen 425 in die Abstrahlrohre 423 (unter Bezugnahme auf 35) eingesetzt sein. In diesem Fall ist es jedoch erwünscht, dass die inneren Rippen 425 mit deren Gipfeln und Tälern sich in die Durchgangsrichtung (Aufwärts- und Abwärtsrichtung von 35) der Abstrahlrohre 423 erstrecken, und angeordnet sind, um Spalten für Kältemitteldurchgänge 423a auf den zwei Seiten der inneren Rippen 425 zu bilden.
Die Abstrahlrippen 424 sind durch abwechselndes Falten einer dünnen Metallplatte (z. B.: einer Aluminiumplatte) gebildet, die eine exzellente thermische Leitfähigkeit aufweist, und sind an die Oberfläche der Abstrahlrohre 423 angefügt.
Der obere Tank 420 ist durch Kombination einer flachen tellerförmigen Kernplatte 420A und einer tiefen tellerförmigen Tankplatte 420B aufgebaut, und die oberen Endabschnitte der Abstrahlrohre 423 sind einzeln in eine Mehrzahl von (nicht gezeigten) Schlitzen eingesetzt, die in der Kernplatte 420A ausgebildet sind.
Der untere Tank 421 ist wie der obere Tank 420 durch Kombination einer flachen tellerförmigen Kernplatte 421A und einer tiefen tellerförmigen Tankplatte 421B (unter Bezugnahme auf 36A bis 36C) aufgebaut. Die unteren Endabschnitte der Abstrahlrohre 423 sind einzeln in eine Mehrzahl von (nicht gezeigten) Schlitzen eingesetzt, die in der Kernplatte 421A ausgebildet sind, und der obere Endabschnitt des hohlen Bauteils 406 ist eingesetzt (unter Bezugnahme auf 30) in eine Öffnung 426, die in der Tankplatte 421B ausgebildet ist. Hier ist die Tankplatte 421B mit einer Schräge 421a versehen, welche bezüglich der untersten Bodenfläche (d. h.: der Fläche gegenüber der oberen Öffnung, die mit der Kernplatte 421A zu bedecken ist) in der Form, in ihrer Längsrichtung gesehen, den grössten Neigungswinkel aufweist, wie in 36C gezeigt ist, und die Öffnung 426 mündet in diese Schräge 421a (unter Bezugnahme auf 36A bis 36C).
Als ein Ergebnis ist der Kältemitteltank 403 in einer starken Neigung bezüglich des unteren Tanks 421 zusammengesetzt, wie in 30 gezeigt ist. Diese Neigung ist wirkungsvoll, wenn der obere Anbringungsraum begrenzt ist, da die Gesamthöhe der Vorrichtung gross ist, wenn der Kältemitteltank 403 in aufrechter Position mit dem unteren Tank 421 zusammengesetzt ist.
Hier ist der Kältemitteltank 403 in die Öffnung 426 mit seiner Fläche zum Anbringen des heizenden Körpers 402 nach unten gerichtet eingesetzt, so dass die Dampfauslässe 417 schräg nach oben in dem unteren Tank 421 gerichtet sind (d. h.: der heizenden Körper 402 ist auf der unteren Oberfläche des Kältemitteltanks 403 angebracht). Als ein Ergebnis sind in dem unteren Tank 421, wie in 31 gezeigt ist, die untersten Abschnitte der Dampfauslässe 417 über denen der Flüssigkeitseinlässe 418 positioniert, und die Dampfauslässe 417 sind als ein Ganzes über den Flüssigkeitseinlässen 418 geöffnet.
Die Kältemittelsteuerungsplatte 422 verhindert, dass kondensierte Flüssigkeit, wie sie durch den Kernabschnitt 419 verflüssigt wird, direkt in die Dampfauslässe 417 tropft. Wie in 31 gezeigt ist, erstreckt die Kältemittelsteuerungsplatte 422 seine zwei Enden über die Wärmeisolationsdurchgänge 410 in der transversalen Richtung in dem unteren Tank 421, und bedeckt die Dampfauslässe 417 und die Wärmeisolationsdurchgänge 410 in der Vor- und Zurückrichtung (unter Bezugnahme auf 30). Diese Kältemittelsteuerungsplatte 422 ist in der transversalen Richtung lang, wie in den 37A bis 37B gezeigt ist, und ist an einem Rück- und Vorwärtsendabschnitt mit einem runden Loch 422A zum Einsetzen einer Schraube 427 oder dergleichen versehen, so dass sie mittels der Schraube 427 oder dergleichen auf der Oberfläche des oberen Endabschnitts des hohlen Bauteils 406, das in den unteren Tank 421 einzusetzen ist (unter Bezugnahme auf 30) angebracht werden kann. Zu dieser Zeit ist es erwünscht, dass die Kältemittelsteuerungsplatte 422 in einem sanft geneigten Zustand angebracht ist, so dass die führende Endseite geringfügig höher als die Seite des angebrachten Abschnitts in der Rück- und Vorwärtsrichtung von 30 ist.
Hier wird der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
Das verdampfte Kältemittel, wie es in den Kältemittelkammern 408 durch die Wärme des heizenden Körpers 402 gesiedet wurde, strömt aus den Dampfauslässen 417 in den unteren Tank 421 und weiter aus dem unteren Tank 421 in die einzelnen Abstrahlrohre 423. Das verdampfte Kältemittel, das durch die Abstrahlrohre 423 strömt, wird durch den Wärmetausch mit dem externen Fluid, welches durch den Kernabschnitt 419 durchtritt, gekühlt, so dass es die latente Wärme abgibt und in den Abstrahlrohren 423 kondensiert. Die latente Wärme, die somit abgegeben ist, wird von den Wandflächen der Abstrahlrohre 423 and die Abstrahlrippen 424 übertragen, und wird durch die Abstrahlrippen 424 an das externe Fluid abgegeben.
Das Kältemittel, wie es in den Abstrahlrohren 423 kondensiert wurde, ist teilweise in den unteren Abschnitten der inneren Rippen 425 durch die Oberflächenspannung gehalten, um Flüssigkeitseinfangabschnitte zu bilden, wie in 35 gezeigt ist. Diese Flüssigkeitseinfangabschnitte sind auch in einer Situation ausgebildet, in welcher das verdampfte Kältemittel, das von der unteren Seite steigt, die Oberflächen der unteren Abschnitte der inneren Rippen 425 benetzt, so dass die Blasenfilme auf den unteren Abschnitten der inneren Rippen 425 durch die Oberflächenspannung eingefangen werden.
Die kondensierte Flüssigkeit, wie sie in den Flüssigkeitseinfangabschnitten der inneren Rippen 425 eingefangen wurde, wird veranlasst, von Flüssigkeitseinfangabschnitten in den unteren Tank 421 durch den Druck des verdampften Kältemittels zu tropfen, welches in die Spalten (oder die Kältemitteldurchgänge 423a) gestiegen ist, die auf den zwei Seiten der inneren Rippen 425 ausgebildet sind. Andererseits fällt die kondensierte Flüssigkeit, wie sie in Tropfen auf den inneren Oberflächen der Abstrahlrohre 423 kondensiert sind, auf die inneren Oberflächen der Abstrahlrohre 423 durch ihr eigenes Gewicht, so dass sie von den Abstrahlrohren 423 in den unteren Tank 421 tropft.
Die kondensierte Flüssigkeit, die von den Abstrahlrohren 423 auf die obere Fläche der Kältemittelsteuerungsplatte 422 getropft ist, strömt entlang der Schräge der Kältemittelsteuerungsplatte 422 und weiter nach links und rechts in dem Durchgang, der zwischen den Seitenflächen des unteren Tanks 421 und der Kältemittelsteuerungsplatte 422 ausgebildet ist, in die Flüssigkeitseinlässe 418.
Andererseits strömt die kondensierte Flüssigkeit, wie sie in dem Bodenabschnitt des unteren Tanks 421 aufbewahrt wird, in die Flüssigkeitseinlässe 418, wenn ihr Niveau die Höhe der untersten Abschnitte der Flüssigkeitseinlässe 418 übersteigt, so dass sie aus den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 409 über den Kommunikationsdurchgang 411 in die Kältemittelkammern 408 zurückgeleitet werden kann.
Wirkungen des zehnten Ausführungsbeispiels
In diesem Ausführungsbeispiel sind der untere Tank 421, die Flüssigkeitseinlässe 418 an tieferen Positionen geöffnet, als die Dampfauslässe 417, so dass die kondensierte Flüssigkeit, die von den Abstrahlrohren 423 in den unteren Tank 421 getropft ist, bevorzugt in die Flüssigkeitseinlässe 418 strömen kann. In dem unteren Tank 421 sind andererseits die Dampfauslässe 417 darüber mit der Kältemittelsteuerungsplatte 422 bedeckt, so dass die kondensierte Flüssigkeit, welche von den Abstrahlrohren 423 getropft ist, davon abgehalten werden kann, direkt in die Dampfauslässe 417 zu strömen. Als ein Ergebnis wird die kondensierte Flüssigkeit nicht in dem unteren Tank 421 durch das verdampfte Kältemittel aufgeblasen, welches aus den Dampfauslässen 417 strömt, sondern effizient in die Kältemittelkammern 408 zurückgeleitet, so dass die Zirkulationseffizienz des Kältemittels verbessert werden kann, um das Durchbrennen der Siedeflächen zu verhindern.
Insbesondere, wenn die kondensierte Flüssigkeit dem Zurückkehren zu den Kältemittelkammern 408 widerstrebender wird, je mehr der Kältemitteltank 403 verschmälert wird, sinkt die Strahlungsleistung sehr wahrscheinlich infolge des Durchbrennens der Siedeflächen. Deshalb ist in dem verdünnten Kältemitteltank 403 die Niveaudifferenz zwischen den Dampfauslässen 417 und den Flüssigkeitseinlässen 418 hoch wirksam für einfaches Zurückkehren der kondensierten Flüssigkeit zu den Kältemittelkammern 408.
Elftes Ausführungsbeispiel
38 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung 401.
Dieses Ausführungsbeispiel wird auf die Kühlvorrichtung 401 angewandt, wie sie in Verbindung mit dem zehnten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Wie in 38 gezeigt ist, sind die unteren Seiten der Dampfauslässe 417, wie sie in dem unteren Tank 421 münden, mit einer Platte 428 verschlossen. Diese Platte 428 ist so angeordnet, dass sie über die gesamte Fläche der Dampfauslässe 417 in der Längsrichtung sich erstreckt, wie in 39 gezeigt ist.
In diesem Fall kann die Niveaudifferenz zwischen den Öffnungen der Dampfauslässe 417, die nicht mit der Platte 428 bedeckt sind, und der Flüssigkeitseinlässe 418 vergrössert werden, so dass die kondensierte Flüssigkeit, die in dem unteren Tank 421 aufbewahrt wird, stabiler in die Flüssigkeitseinlässe 418 strömen kann, um die kondensierte Flüssigkeit weiter zu reduzieren, welche von den Dampfauslässen 417 in die Kältemittelkammern 408 strömt.
Zwölftes Ausführungsbeispiel
40 ist eine seitliche Draufsicht der Kühlvorrichtung 401.
Dieses Ausführungsbeispiel wird auf die Kühlvorrichtung 401, wie sie in Verbindung mit dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde angewandt. Der Radiator 404 ist mit einer Neigung angeordnet.
Diese Kühlvorrichtung 401 ist beispielsweise zweckmässig für den Fall, in welchem der Kältemitteltank 403 zu der Front des Fahrzeugs hin (oder nach rechts in 40) angebracht ist. In diesem Fall kann die Kühlvorrichtung 401 in einer Position gehalten werden, um die höchste Leistung zu zeigen, selbst wenn der Radiator 404 in eine allgemein aufrechte Position gehoben ist, wenn das Fahrzeug bergauf fährt.
Dreizehntes Ausführungsbeispiel
41 ist eine vordere Draufsicht der Kühlvorrichtung 401.
In diesem Ausführungsbeispiel sind der Kältemitteltank 403 und der untere Tank 421 voneinander getrennt und durch Dampfleitungen 429 und Flüssigkeits-Rückführleitungen 430 verbunden.
Der Kältemitteltank 403 ist darin mit den Kältemittelkammern 408, den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 409, den Wärmeisolationsdurchgängen 410 und dem Kommunikationsdurchgang 411 versehen. Auf der oberen Öffnung des hohlen Bauteils 406 ist eine Endplatte 431 angebracht, in welcher runde Löcher 431A zum Einsetzen der Dampfleitungen 429 und der Flüssigkeits-Rückführleitungen 430 darin münden. Die runden Löcher 431A sind in den oberen Abschnitten der Kältemittelkammern 408 und in den oberen Abschnitten der Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 409 geöffnet. Andererseits ist dieser Kältemitteltank 403 allgemein aufrecht unterhalb des unteren Tanks 421, wie in 42 gezeigt ist, angeordnet.
In diesem unteren Tank 421 sind Verbindungsöffnungen 421b in der Bodenfläche der Tankplatte 421B zum Einsetzen der Dampfleitungen 429 und der Flüssigkeits-Rückführleitungen 430 darin geöffnet.
Die Dampfleitungen 429 stellen kommunizierende Verbindung zwischen den Kältemittelkammern 408 und dem unteren Tank 421 bereit, indem sie an deren unteren Endabschnitten in die runden Löcher 431a eingesetzt sind, die in den Endplatten 431 und bei deren oberen Endabschnitten bis zu der Mitte (über der Bodenfläche des unteren Tanks 421) der Innenseite des unteren Tanks 421 von den Verbindungsöffnungen 421b münden, die in die Tankplatte 421B münden.
Die Flüssigkeits-Rückführleitungen 430 stellen kommunizierende Verbindung zwischen den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 409 und dem unteren Tank 421 bereit, indem sie an deren unteren Endabschnitten in die runden Löcher 431A eingesetzt sind, die in die Endplatte 431 münden, und an deren oberen Endabschnitten in den unteren Tank 421 von den Verbindungsöffnungen 421b eingesetzt sind, die in der Tankplatte 421B münden. Hier sind die oberen Endöffnungen, das heisst die Flüssigkeitseinlässe 418 der Flüssigkeits-Rückführleitungen 430 auf im Wesentlichen demselben Niveau geöffnet, wie die Bodenfläche des unteren Tanks 421.
Gemäss dem Aufbau dieses Ausführungsbeispiels strömt die kondensierte Flüssigkeit, wie sie in dem unteren Tank 421 aufbewahrt wird, bevorzugt in die Flüssigkeitseinlässe 418, wie sie bei Positionen münden, die niedriger als die der Dampfauslässe 417 sind, und weiter über die Flüssigkeits-Rückführleitungen 430 in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 409 des Kältemitteltanks 403, und wird über den Kommunikationsdurchgang 411 in die Kältemittelkammern 408 eingeleitet. Als ein Ergebnis kann die kondensierte Flüssigkeit, die aus den Dampfauslässen 417 in die Kältemittelkammern 408 strömt, reduziert werden, um die Interferenz in den Kältemittelkammern 408 zwischen der kondensierten Flüssigkeit und der verdampften Flüssigkeit zu reduzieren, wodurch die Abstrahlleistung verbessert wird.
Andererseits kann die Anzahl von Dampfleitungen 429 und von Flüssigkeits-Rückführleitungen 430 entsprechend der Rate der Abstrahlung des heizenden Körpers 402 reduziert werden, der an dem Kältemitteltank 403 angefügt ist, so dass, selbst wenn der heizende Körper 402 eine unterschiedliche Abstrahlrate aufweist, hiermit effizient umgegangen werden kann. In anderen Worten kann eine stabile Abstrahlleistung unabhängig von der Abstrahlrate erhalten werden.
Hier kann bei dieser Kühlvorrichtung 401 ebenfalls die Kältemittelsteuerungsplatte in dem unteren Tank 421 über den Dampfauslässen 417, wie bei dem ersten Ausgführungsbeispiel, angeordnet werden.
Vierzehntes Ausführungsbeispiel
44 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung 501.
Die Kühlvorrichtung 501 dieses Ausführungsbeispiels kühlt einen heizenden Körper 502 durch wiederholtes Sieden und Kondensieren eines Kältemittels und ist durch ein integrales Löten eines Kältemitteltanks 503 zum Aufbewahren eines flüssigen Kältemittels darin und einem Radiator 504 hergestellt, der über dem Kältemitteltank 503 zusammengesetzt ist.
Der heizende Körper 502 wird beispielsweise durch ein IGBT-Modul dargestellt, das den Inverterschaltkreis eines elektrischen Fahrzeugs aufbaut und ist in nahen Kontakt auf der Oberfläche des Kältemitteltanks 503 durch Bolzen 505 oder dergleichen befestigt, wie in 44 gezeigt ist.
Der Kältemitteltank 503 ist aus einem hohlen Bauteil 506 und einer Endplatte 507 zusammengesetzt, und, wie in 45 gezeigt ist, darin mit Kältemittelkammern 508, Flüssigkeits-Rücklaufdurchgängen 509, Wärmeisolationsdurchgängen 510 und einem Kommunikationsdurchgang 511 (unter Bezugnahme auf 44) versehen.
Das hohle Bauteil 506 ist ein stranggepresstes Formteil, das aus einem metallischem Material mit exzellenter thermischer Leitfähigkeit wie Aluminium hergestellt ist, und ist einer dünnen Form ausgebildet, die eine kleinere Dicke als die Breite aufweist, wie in 46A gezeigt ist. Das hohle Bauteil 506 ist darin mit einer Mehrzahl von Rippen unterschiedlicher Dicken (d. h.: einer ersten Rippe 512, zweiten Rippen 513, dritten Rippen 514 und vierten Rippen 515) versehen. Jedoch sind die einzelnen Rippen 512 bis 515 an deren unteren Endabschnitten bei einer vorbestimmten Länge abgeschnitten, wie in 46B gezeigt ist, so dass deren untere Endflächen über der unteren Fläche des hohlen Bauteils 506 positioniert sind. Andererseits sind die erste Rippe 512 und die dritten Rippen 514 mit einer Mehrzahl von Gewindelöchern 516 zum Einschrauben der Bolzen 505 versehen.
Der obere Endabschnitt des hohlen Bauteils 506 hat solch eine Niveaudifferenz zwischen den äusseren Seitenabschnitten und den inneren Seitenabschnitten der linken und rechten dritten Rippen 514, dass der innere Seitenabschnitt nach oben relativ zu den äusseren Seitenabschnitten herausragt, und dass der innere Seitenabschnitt bei seiner oberen Endfläche abgeschrägt ist, wie in 46C gezeigt ist.
Die Endplatte 507 ist beispielsweise aus Aluminium hergestellt, wie das hohle Bauteil 506 und ist dünn in der Transversalrichtung ausgebildet, wie in den 47A bis 47C gezeigt ist, so dass ein innerer Seitenabschnitt 507b geringfügig gegenüber einem äusseren Umfangskantenabschnitt 507a angehoben ist. Diese Endplatte 507 ist veranlasst, die untere Endöffnung des hohlen Elements 506 zu verschliessen, wie in 48 gezeigt ist, indem der erhöhte innere Seitenabschnitt 507b in der unteren Endöffnung des hohlen Bauteils 506 befestigt ist, so dass der äussere Umfangskantenabschnitt 507a mit der unteren Aussenumfangsendfläche des hohlen Bauteils 506 in Berührung steht. Jedoch ist ein vorbestimmter Abstand zwischen der Oberfläche des inneren Seitenabschnitts 507b der Endplatte 507, die in der unteren Endöffnung des hohlen Bauteils 506 befestigt ist, und der unteren Endflächen der einzelnen Rippen 512 bis 515 des hohlen Bauteils 506 erhalten.
Die Kältemittelkammern 508 sind zwischen der ersten Rippe 512, die auf der rechten Seite des zentralen Abschnitts des hohlen Bauteils 506 angeordnet ist, und der linken und rechten dritten Rippen 514 ausgebildet, wie in 46B gezeigt ist, und sind in eine Mehrzahl von Durchgängen durch die einzelnen zweiten Rippen 513 unterteilt. Diese Kältemittelkammern 508 bilden Kammern zum Sieden eines flüssigen Kältemittels, welches darin aufbewahrt wird, wenn sie die Wärme des heizenden Körpers 502 aufnehmen. Hier werden in der nachfolgenden Beschreibung die oberen Öffnungen der Kältemittelkammern 508, wie sie in den oberen Endflächen des hohlen Bauteils 506 münden, Dampfauslässe 517 genannt. Diese Dampfauslässe 517 ragen nach oben relativ zu den oberen Endöffnungsflächen der Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 509, und deren Öffnungsflächen sind abgeschrägt.
Die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 509 sind Durchgänge, in welche die kondensierte Flüssigkeit, die durch den Radiator 504 gekühlt und verflüssigt wurde, strömt, und sind an den zwei am weitesten links und rechts befindlichen Seiten des hohlen Bauteils 506 angeordnet. Hier werden in der nachfolgenden Beschreibung die oberen Öffnungen der Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 509, wie sie in den oberen Endflächen des hohlen Bauteils 506 münden, Flüssigkeitseinlässe 518 genannt.
Die Wärmeisolationsdurchgänge 510 sind Durchgänge für die Wärmeisolierung zwischen den Kältemittelkammern 508 und den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 509, und sind von den Kältemittelkammern 508 durch dritte Rippen 514 unterteilt, und bilden die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 509 durch die vierten Rippen 515.
Der Kommunikationsdurchgang 511 ist ein Durchgang zur Versorgung der Kältemittelkammern 508 mit der kondensierten Flüssigkeit, welche in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 509 eingeströmt ist, und ist in dem unteren Endabschnitt des hohlen Bauteils 506, wie es mit den Endplatten 507 (unter Bezugnahme auf 48) verschlossen ist, um kommunizierende Verbindung zwischen den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 509, den Kältemittelkammern 508 und den Wärmeisolationsdurchgängen 510 bereitzustellen.
Wie in 44 gezeigt ist, ist der Radiator 504 aus einem Kernelement 519, einem oberen Tank 520 und einem unteren Tank 521 (oder einem Verbindungstank der Erfindung) aufgebaut, und eine Kältemittelsteuerplatte 522 ist indem unteren Tank 521 angeordnet.
Der Kernabschnitt 519 ist ein abstrahlender Abschnitt der Erfindung zum Kühlen des verdampften Kältemittels, wie es durch die Wärme des heizenden Körpers 502 gesiedet wurde, durch den Wärmeaustausch mit einem externen Fluid (z. B.: Luft), und ist aus einer Mehrzahl von abstrahlenden Rohren 523 und abstrahlenden Rippen 524 zusammengesetzt, die zwischen den einzelnen abstrahlenden Rohren 523 zwischengelagert sind, wie in 45 gezeigt ist.
Die abstrahlenden Rohre 523 bilden Kältemitteldurchgänge für das Kältemittel, um dadurch durchzuströmen, und sind mit einer Mehrzahl von flachen Rohren aufgebaut, die aus einem Aluminium oder dergleichen aufgebaut sind, und auf eine vorbestimmte Länge geschnitten, und zwischen dem unteren Tank 521 und dem oberen Tank 520 angeordnet, um die kommunizierende Verbindung zwischen dem unteren Tank 521 und dem oberen Tank 520 bereitzustellen.
Die Abstrahlrippen 524 sind in die gewellte Form durch abwechselndes Falten einer dünnen Metallplatte (z. B.: einer Aluminiumplatte) mit exzellenter thermischer Leitfähigkeit ausgebildet, und sind an die Oberflächen der Abstrahlrohre 523 angefügt.
Der obere Tank 520 ist durch Kombinieren einer flachen tellerförmigen Kernplatte 520A und einer tiefen tellerförmigen Tankplatte 520B aufgebaut, und die oberen Endabschnitte der Abstrahlrohre 523 sind einzeln in eine Mehrzahl von (nicht gezeigten) Schlitzen eingesetzt, die in der Kernplatte 520A ausgebildet sind.
Der untere Tank 521 ist wie der obere Tank 520 durch Kombinieren einer flachen tellerförmigen Kernplatte 521A und einer tiefen tellerförmigen Tankplatte 521B (unter Bezugnahme auf 49A bis 49C) aufgebaut. Die unteren Endabschnitte der Abstrahlrohre 523 sind einzeln in eine Mehrzahl von (nicht gezeigten) Schlitzen eingesetzt, die in der Kernplatte 521A ausgebildet sind, und der obere Endabschnitt des hohlen Bauteils 506 ist (unter Bezugnahme auf 44) in eine Öffnung 526 eingesetzt, die in der Tankplatte 521B ausgebildet ist. Hier ist die Tankplatte 521B mit einer Schräge 521a versehen, welche den grössten Neigungswinkel bezüglich der untersten Bodenfläche (d. h.: der Fläche gegenüber der oberen Öffnung, die mit der Kernplatte 521A zu bedecken ist) in der Form aufweist, wenn sie in ihrer Längsrichtung gesehen wird, wie in 49C gezeigt ist, und die Öffnung 526 mündet in diese Schräge 521a (unter Bezugnahme auf 49A bis 49C).
Als ein Ergebnis ist der Kältemitteltank 503 in einer grossen Neigung bezüglich dem unteren Tank 521 zusammengesetzt, wie in 44 gezeigt ist. In einer Fahrzeuganbringungssituation ist der Kältemitteltank 503 bei einer weiter vorn befindlichen Seite des Fahrzeugs als der Radiator angeordnet. Das heisst der Kältemitteltank 503 ist mit dem unteren Tank 503 so verbunden, dass der obere Endabschnitt zu der Heckseite in dem Fahrzeug geneigt ist. In diese Figur ist der Kältemitteltank 503 so angeordnet, dass die rechte Seite in der Figur die Frontseite des Fahrzeugs ist, wohingegen die linke Seite die Heckseite des Fahrzeugs ist.
Hier ist der Kältemitteltank 503 in den unteren Tank 521 durch eine Öffnung 525 derart eingesetzt, dass seine Fläche zur Anbringung des heizenden Körpers 502 nach unten gerichtet ist, so dass die Dampfauslässe 517 schräg nach oben in den oberen Tank 521 gerichtet sind (deshalb ist der heizende Körper 502 auf der unteren Oberfläche des Kältemitteltanks 503 angebracht). Desweiteren ist, wie in 45 gezeigt ist, eine Rückströmungs-Verhinderungsplatte 526, welche den gesamten Bereich einer Unterseite des Dampfauslasses 517 in der Transversalrichtung bedeckt, an der oberen Endoberfläche des hohlen Bauteils 506 durch Schrauben oder dergleichen befestigt.
Die Kältemittelsteuerplatte 522 verhindert, dass die kondensierte Flüssigkeit, wie sie durch den Kernabschnitt 519 verflüssigt wurde direkt in die Dampfauslässe 517 tropft. Wie in 45 gezeigt ist, erstreckt die Kältemittelsteuerplatte 522 ihre zwei Enden über die Wärmeisolationsdurchgänge 510 in der Transversalrichtung in dem unteren Tank 521, und bedeckt die Dampfauslässe 517 und die Wärmeisolationsdurchgänge 510 in der Rück- und Vorwärtsrichtung (unter Bezugnahme auf 44). Diese Kältemittelsteuerplatte 522 kann auf der Oberfläche des oberen Endabschnitts des hohlen Bauteils 506 angebracht sein, um in den unteren Tank 521 mittels der Schraube oder dergleichen (unter Bezugnahme auf 44) eingesetzt zu werden. Hier ist es erwünscht, dass die Kältemittelsteuerplatte 522 in einem sanft geneigten Zustand angebracht ist, so dass die führende Endseite geringfügig höher als die Seite des angebrachten Abschnitts in der Rück- und Vorwärtsrichtung von 44 ist.
Hier wird der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels beschrieben. Das verdampfte Kältemittel, wie es in den Kältemittelkammern 508 durch die Wärme des heizenden Körpers 502 gesiedet wurde, strömt aus den Dampfauslässen 517 in den unteren Tank 521 und desweiteren aus dem unteren Tank 521 in jedes der Abstrahlrohre 523. Das verdampfte Kältemittel, dass durch die Abstrahlrohre 523 strömt, wird durch den Wärmeaustausch mit dem externen Fluid gekühlt, welches durch den Kernabschnitt 519 durchtritt, so dass es die latente Wärme abgibt und in den Abstrahlrohren 523 kondensiert. Die latente Wärme, die somit abgegeben wird, wird von den Wandflächen der Abstrahlrohre 523 an die Abstrahlrippen 524 übertragen, und wird durch die Abstrahlrippen 524 an das externe Fluid abgegeben.
Andererseits fällt die kondensierte Flüssigkeit, wie sie in Tropfen auf den inneren Oberflächen der Abstrahlrohre 523 kondensiert ist, auf die inneren Flächen der Abstrahlrohre 523 durch deren eigenes Gewicht, so dass sie von den Abstrahlrohren 523 in den unteren Tank 521 tropft.
In dem unteren Tank 521 sind die Dampfauslässe 517 und der Wärmeisolationsdurchgang 510 darüber mit der Kältemittelsteuerplatte 522 bedeckt, so dass die kondensierte Flüssigkeit, welche von den Abstrahlrohren 523 getropft ist, daran gehindert werden kann, direkt in die Dampfauslässe 517 zu strömen.
Die kondensierte Flüssigkeit, die von den Abstrahlrohren 523 auf die oberen Flächen der Kältemittelsteuerplatte 522 getropft ist, strömt entlang der Schräge der Kältemittelsteuerplatte 522, und weiter nach links und rechts in dem Durchgang, wie er zwischen den Seitenoberflächen des unteren Tanks 521 und der Kältemittelsteuerplatte 522 ausgebildet ist, in die Flüssigkeitseinlässe 518.
Andererseits strömt die kondensierte Flüssigkeit, wie sie in dem Bodenabschnitt des unteren Tanks 521 aufbewahrt wird, in die Flüssigkeitseinlässe 518, wenn ihr Niveau die Höhe der untersten Abschnitte der Flüssigkeitseinlässe 518 übersteigt, so dass sie von den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 509 über den Kommunikationsdurchgang 511 in die Kältemittelkammern 508 zurückgeleitet werden kann.
Als nächstes wird der Betrieb erläutert, wenn das Fahrzeug plötzlich stoppt und wenn das Fahrzeug eine bergwärtsführende Strasse erklimmt.

a) Da die Kühlvorrichtung 501 dieses Ausführungsbeispiels derart zusammengesetzt ist, dass der Kältemitteltank 503 stark geneigt zu der Heckseite in dem Fahrzeug in der Rück- und Vorwärtsrichtung bezüglich des Radiators 504 ist, ist es sehr wahrscheinlich, dass, wenn das Fahrzeug plötzlich stoppt das flüssige Kältemittel in der Kältemittelkammer 508 aus dem Dampfauslass 517 überläuft. Da jedoch die Rückströmungs-Verhinderungsplatte 526 die untere Seite des Dampfauslasses 517 bedeckt, wird das flüssige Kältemittel, welches zu dem Dampfauslass 517 in der Kältemittelkammer 508 als ein Ergebnis des plötzliche Stopps zurückströmt, durch die Rückströmungs-Verhinderungsplatte 526 zurückgestossen, um so das Überlaufen des rückströmenden flüssigen Kältemittels aus dem Dampfauslass 517 zu verhindern, wie durch einen Pfeil in 50A angezeigt ist.
b) Wenn das Fahrzeug eine bergwärtsführende Strasse erklimmt, steigt, da die Neigung des Kältemitteltanks 503 gross wird (eine Lage des Kältemittels ist fast in horizontaler Situation), das Flüssigkeitsniveau des Kältemittels in der Kältemittelkammer 508 bezüglich des Dampfauslasses 517, um sich so dem Dampfauslass 517 zu nähern.

Das flüssige Kältemittel in der Kältemittelkammer 518 könnte deshalb leicht aus dem Dampfauslass 517 während des Erklimmens der bergwärtsführenden Strasse überlaufen. In diesem Fall verhindert, da die Rückströmung-Verhinderungsplatte 526 die untere Seite des Dampfauslasses 517 bedeckt, die Rückströmungs-Verhinderungsplatte 526, dass das flüssige Kältemittel aus dem Dampfauslass 517 überläuft, selbst wenn das Flüssigkeitsniveau des Kältemittels in der Kältemittelkammer 508 über den untersten Abschnitt des Dampfauslasses 517 steigt, wie in 50B gezeigt ist.
Wirkungen des vierzehnten Ausführungsbeispiels
In diesem Ausführungsbeispiel kann, da die untere Seite des Dampfauslasses 517 durch die Rückströmungs-Verhinderungsplatte 526 bedeckt ist, diese verhindern, dass das flüssige Kältemittel in der Kältemittelkammer 508 aus dem Dampfauslass 517 überläuft, wenn das Fahrzeug plötzlich stoppt oder die bergwärtsführende Strasse erklimmt. Deshalb kann die Siedefläche (Anbringungsfläche für den heizenden Körper) stabil mit dem flüssigen Kältemittel gefüllt werden. Als ein Ergebnis kann sie verhindern, dass die Abstrahleffizienz infolge des Durchbrennens (des abrupten Temperaturanstiegs) der Siedeflächen sinkt.
Insbesondere wenn die Menge kondensierter Flüssigkeit mit zunehmenden Verschmälerns des Kältemitteltanks 503 weniger wird, ist das Auftreten des Durchbrennens der Siedeflächen sehr wahrscheinlich, weil das flüssige Kältemittel in der Kältemittelkammer aus dem Dampfauslass 517 als ein Ergebnis des plötzlichen Stoppens oder des Erklimmens der bergwärtsführenden Strasse überläuft. Der verschmälerte Kältemitteltank 503, und die Rückströmungs-Verhinderungsplatte 526 sind hoch wirksam für die Unterdrückung des Überlaufens von flüssigem Kältemittel.
Hier kann, da das Bedecken der unteren Seite des Dampfauslasses durch die Rückströmungs-Verhinderungsplatte 526 es ermöglicht, die Niveaudifferenz zwischen den Öffnungen der Dampfauslässe 517, die durch die Rückströmungs-Verhinderungsplatte 526 unbedeckt sind, und den Flüssigkeitseinlässen 518 zu vergrössern, die kondensierte Flüssigkeit, die in dem unteren Tank 521 aufbewahrt wird, stabiler in die Flüssigkeitseinlässe 518 strömen, um das Strömen der kondensierten Flüssigkeit aus den Dampfauslässen 517 in die Kältemittelkammern 508 weiter zu reduzieren. Desweiteren kann es die Interferenz in den Kältemittelkammern 508 zwischen dem steigenden verdampften Kältemittel und der fallenden kondensierten Flüssigkeit reduzieren.
Fünfzehntes Ausführungsbeispiel
51 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung 501.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Radiator 504 der Kühlvorrichtung 501, der in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, in Neigung zu der Frontseite des Fahrzeugs zusammengesetzt.
In dieser Kühlvorrichtung 501 kann, da die Stellung des Radiators 504 sich der vertikalen nähert, wenn das Fahrzeug eine Bergstrasse (bergwärts) erklimmt, auf welcher das Fahrzeug mehr Leistung benötigt, es verhindern, dass ein Teil des Radiators 504 das flüssige Kältemittel einsaugt, so dass der Radiator 504 eine erforderliche Abstrahlleistung sicherstellen kann.
Dieses Ausführungsbeispiel kann auch dieselben Wirkungen wie das erste Ausführungsbeispiel erhalten, weil die untere Seite des Dampfauslasses 517 mit der Rückströmungs-Verhinderungsplatte 526 bedeckt ist.
Sechzehntes Ausführungsbeispiel
52 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung.
In diesem Ausführungsbeispiel sind eine obere Seite von oberen Endöffnungen 510a des Flüssigkeitseinlasses 518 und der Wärmeisolationsdurchgang 510 durch eine Rückströmungs-Verhinderungsplatte 527 bedeckt. In diesem Fall kann sie verhindern, dass flüssiges Kältemittel in den Kältemitteltank aus den oberen Endöffnungen 510a des Flüssigkeitseinlasses 518 und dem Wärmeisolationsdurchgang 510 überläuft, wenn das Fahrzeug plötzlich stoppt oder eine Bergstrasse (bergwärts) erklimmt, und kann es ermöglichen die Siedeflächen des Kältemitteltanks 503 in dem flüssigen Kältemittel zu benetzen.
Da die Rückströmungs-Verhinderungsplatte 527 die Oberseite des Flüssigkeitseinlasses 518 bedeckt, verhindert deshalb die Rückströmungs-Verhinderungsplatte 527 nicht, dass das kondensierte Kältemittel in dem unteren Tank 521 in den Flüssigkeitseinlass 518 strömt, so dass das kondensierte Kältemittel von der unteren Seite des Flüssigkeitseinlasses 518 zurückgeführt werden kann.
Siebzehntes Ausführungsbeispiel
53 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung 501.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der gesamte Flüssigkeitseinlass 518 mit einer Rückströmungs-Verhinderungsplatte 527 mit einer Mehrzahl von kleinen Löchern 528 bedeckt. In diesem Fall kann es verhindern, dass flüssiges Kältemittel in dem Kältemitteltank 503 aus dem Flüssigkeitseinlass 518 überläuft, wenn das Fahrzeug plötzlich stoppt oder eine Bergstrasse (bergwärts) erklimmt, und es ermöglichen, die Siedeflächen des Kältemitteltanks 503 in dem flüssigen Kältemittel stabil zu benetzen.
Die Rückströmungs-Verhinderungsplatte 527 kann hier sich zu der oberen Endöffnung 510a des Wärmeisolationsdurchgangs 510 erstrecken, um so die obere Endöffnung 510a des Wärmeisolationsdurchgangs 510 sowie den Flüssigkeitseinlass 518 zu bedecken. Das heisst, die kleinen Löcher 528 können mit der Rückströmungs-Verhinderungsplatte 527 bei dem Bereich ausgebildet werden, wo sich gerade oberhalb der Dampfauslass befindet.
Achtzehntes Ausführungsbeispiel
54 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung 501.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine obere Endoberfläche des Kältemittels 503 auf die gleiche Höhe eingestellt (der Dampfauslass 517 und die oberen Endöffnungen 510a des Flüssigkeitseinlasses 518 und der Wärmeisolationsdurchgang 510 sind auf die gleiche Höhe miteinander eingestellt) und die untere Seite des Dampfauslasses 517 ist durch eine Rückströmungs-Verhinderungsplatte 526 bedeckt.
In diesem Fall kann es verhindern, dass flüssiges Kältemittel in der Kältemittelkammer 508 aus dem Dampfauslass 517 überläuft, wenn das Fahrzeug plötzlich stoppt oder eine Bergstrasse (bergwärts) erklimmt, und es ermöglicht, dass die Siedeflächen des Kältemitteltanks 503 in dem flüssigen Kältemittel stabil benetzt werden.
Neunzehntes Ausführungsbeispiel
55 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung 501.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Rückströmungs-Verhinderungsplatten 526, 527 auf die Kühlvorrichtung 501 des ersten Ausführungsbeispiels angewandt. Die untere Seite der Dampfauslässe 517 ist durch die Rückströmungs-Verhinderungsplatten 526 bedeckt, und die obere Seite des Flüssigkeitseinlasses 518 ist durch die Rückströmungs-Verhinderungsplatten 527 bedeckt.
In diesem Fall kann es durch die Rückströmungs-Verhinderungsplatten 526, 527 verhindert werden, dass flüssiges Kältemittel in dem Kältemitteltank 503 aus dem Dampfauslass 517 und dem Flüssigkeitseinlass 518 überläuft, wenn das Fahrzeug plötzlich stoppt oder eine Bergstrasse (bergwärts) erklimmt, und es ermöglicht, die Siedeflächen des Kältemitteltanks 503 in dem flüssigen Kältemittel stabil zu benetzen.
Zwanzigste Ausführungsform
57 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung 601.
Die Kühlvorrichtung 601 dieses Ausführungsbeispiels kühlt einen heizenden Körper 602 durch wiederholtes Sieden und Kondensieren eines Kältemittels und ist durch ein integrales Verlöten eines Kältemitteltanks 603 zur Aufnahme eines flüssigen Kältemittels darin und eines Radiators 604 hergestellt, der über dem Kältemitteltank 603 zusammengesetzt ist.
Der heizende Körper 602 wird beispielsweise durch ein IGBT-Modul dargestellt, welches den Inverterschaltkreis eines elektrischen Fahrzeugs aufbaut und ist in nahem Kontakt auf den beiden Oberflächen des Kältemitteltanks 603 durch Bolzen 605 oder dergleichen befestigt, wie in 58 dargestellt ist.
Der Kältemitteltank 603 ist aus einem hohlen Bauteil 606 und einer Endplatte 607 zusammengesetzt und ist darin mit Kältemittelkammern 608, Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 609, Wärmeisolationsdurchgängen 610 und einem Kommunikationsdurchgang 611 versehen.
Das hohle Bauteil 606 ist ein stranggepresstes Formteil, das aus einem metallischem Material mit exzellenter Wärmeleitfähigkeit wie Aluminium hergestellt ist, und ist einer dünnen Form mit einer kleineren Dicke als der Breite ausgebildet. Das hohle Bauteil 606 ist darin mit einer Mehrzahl von Unterteilungswänden unterschiedlicher Dicken (d. h.: einer ersten Unterteilungswand 612, zweiten Unterteilungswänden 613, dritten Unterteilungswänden 614 und vierten Unterteilungswänden 615) versehen.
Die Endkappe 607 ist beispielsweise aus Aluminium hergestellt, wie das hohle Bauteil 606, und ist veranlasst, die untere Endöffnung des hohlen Bauteils 606 zu verschliessen, so dass ein vorbestimmter Abstand zwischen einer unteren Endoberfläche des hohlen Bauteils 606 und der Endkappe 607 erhalten ist.
Die Kältemittelkammern 608 sind auf den beiden Seiten der ersten Unterteilungswand 612, die auf dem zentralen Abschnitt des hohlen Elements 606 angeordnet ist, ausgebildet, und sind in eine Mehrzahl von Durchgängen durch die einzelnen zweiten Unterteilungswände 613 unterteilt. Diese Kältemittelkammern 608 bilden Kammern zum Sieden eines flüssigen Kältemittels, das darin aufbewahrt wird, wenn sie die Wärme des heizenden Körpers 602 aufnehmen.
Die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 609 sind Durchgänge, in welche die kondensierte Flüssigkeit, die durch den Radiator 604 gekühlt und verflüssigt wurde, strömt, und sind an den zwei am weitesten links und rechts befindlichen Seiten des hohlen Bauteils 606 angeordnet.
Die Wärmeisolationdurchgänge 610 sind Durchgänge für die Wärmeisolation zwischen den Kältemittelkammern 608 und den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 609 und sind von den Kältemittelkammern 608 durch dritte Unterteilungswände 614 und von den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 609 durch die vierten Unterteilungswände 615 abgetrennt.
Der Kommunikationsdurchgang 611 ist ein Durchgang zur Versorgung der Kältemittelkammern 608 mit der kondensierten Flüssigkeit, die in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 609 geströmt ist, und ist im inneren Raum der Endkappe 607 ausgebildet, um kommunizierende Verbindung zwischen den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 609, den Kältemittelkammern 608 und den Wärmeisolationsdurchgängen 610 bereitzustellen.
Der Radiator 604 ist aus einem Kernabschnitt (später beschrieben), einem oberen Tank 616 und einem unteren Tank 617 (oder einem Verbindungstank der Erfindung) aufgebaut, und eine Kältemittelsteuerplatte 618 ist in dem unteren Tank 617 angeordnet.
Der Kernabschnitt ist ein abstrahlender Abschnitt der Erfindung zum Kühlen des verdampften Kältemittels, wie es durch Wärme des heizenden Körpers 602 gesiedet wurde, durch den Wärmeaustausch mit einem externen Fluid (z. B.: Luft), und ist aus einer Mehrzahl von Abstrahlrohren 619 und Abstrahlrippen 620, die zwischen die einzelnen Abstrahlrohre 619 zwischengelagert sind, zusammengesetzt.
Die Abstrahlrohre 619 bilden Kältemitteldurchgänge für das Kältemittel, um dadurch zu strömen, und sind mit einer Mehrzahl von flachen Rohren aufgebaut, die aus Aluminium oder dergleichen aufgebaut sind, und auf eine vorbestimmte Länge geschnitten sind, und zwischen den unteren Tank 617 und den oberen Tank 616 angeordnet sind, um die kommunizierende Verbindung zwischen dem unteren Tank 617 und dem oberen Tank 616 bereitzustellen.
Die Abstrahlrippen 620 sind durch abwechselndes Falten einer dünnen Metallplatte (z. B.: einer Aluminiumplatte) mit exzellenter Wärmeleitfähigkeit in der gewellten Form ausgebildet, und sind an die Oberflächen der Abstrahlrohre 619 angefügt.
Der obere Tank 616 ist durch Kombinieren einer flachen tellerförmigen Kernplatte 616A und einer tiefen tellerförmigen Tankplatte 616B aufgebaut, und die oberen Endabschnitte der Abstrahlrohre 619 sind einzeln in eine Mehrzahl von (nicht gezeigten) Schlitzen eingesetzt, die in der Kernplatte 616A ausgebildet sind.
Der untere Tank 617 ist wie der obere Tank 616 durch Kombinieren einer flachen tellerförmigen Kernplatte 617A und einer tiefen tellerförmigen Tankplatte 617B aufgebaut. Die unteren Endabschnitte der Abstrahlrohre 619 sind einzeln in eine Mehrzahl von (nicht gezeigten) Schlitzen eingesetzt, die in der Kernplatte 617A ausgebildet sind, und der obere Endabschnitt des hohlen Bauteils 606 ist (unter Bezugnahme auf 57) in eine Öffnung eingesetzt, die in der Tankplatte 617B ausgebildet ist. Auf diese Weise münden obere Endöffnungsabschnitte jedes der Bauteile Kältemittelkammer 608, Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 609 und thermische Isolationsdurchgänge 610 in dem unteren Tank 617. Hier ist der obere Endöffnungsabschnitt der Kältemittelkammer 608 ein Dampfauslass 621, durch welchen ein gesiedetes Kältemittel in der Kältemittelkammer 608 ausströmt, der obere Endöffnungsabschnitt der Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 609 ist ein Flüssigkeitseinlass 622, durch welchen ein kondensiertes Kältemittel in den Radiator einströmt.
Wie in 59A gezeigt ist, ist die Kältemittelsteuerplatte 618 lang in einer transversalen Richtung ausgebildet, und ihre beiden Seiten sind niedriger als ein zentraler Abschnitt, so dass sie insgesamt eine gekrümmte Oberfläche ausbildet. Wie in 59B gezeigt ist, weist die Kältemittelsteuerplatte 618 in Rück- und Vorwärtsrichtung eine schräge Oberfläche auf, in welcher eine Höhe eines zentralen Abschnitts die niedrigste ist, und welche sich allmählich zu den beiden Umfangsabschnitten in der Rück- und Vorwärtsrichtung anhebt. Streben 618a sind integral bei sowohl der Rück- als auch der Vorwärtsrichtung der Kältemittelsteuerplatte 618 vorgesehen, um die Kältemittelsteuerplatte 618 mit dem unteren Tank 617 zu verbinden.
Die Kältemittelsteuerplatte 618 ist mit dem unteren Tank 617 durch Befestigen der Streben 618 an beiden Seiten in einer Rück- und Vorwärtsrichtung des unteren Tanks 617 verbunden. Wie in 57 gezeigt ist reichen die beiden Enden in der transversalen Richtung der Kältemittelsteuerplatte 618 über die vierten Unterteilungswände 615 in dem unteren Tank 617, um die Dampfauslässe 621 und die Wärmeisolationsdurchgänge 610 zu überdecken. Desweiteren nähern sich, wie in 58 gezeigt ist, die beiden Enden in der Rück- und Vorwärtsrichtung den Seitenoberflächen des unteren Tanks 617, um einen vorbestimmten Spalt zwischen den Seitenoberflächen des unteren Tanks 617 sicherzustellen.
Hier hat die Kältemittelsteuerplatte 618, die in 57 gezeigt ist, die schräge Oberfläche, in welcher die Höhe des zentralen Abschnitts die niedrigste ist, und erhöht sich allmählich zu den beiden Umfangsabschnitten in der Rück- und Vorwärtsrichtung hin, jedoch hat sie dieselbe Funktion, wie die der Kältemittelsteuerplatte 618, die in 59A gezeigt ist.
Hier wird der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
Das verdampfte Kältemittel, wie es in den Kältemittelkammern 608 durch Wärme des heizenden Körpers 602 gesiedet wurde, strömt aus den Dampfauslässen 621 in den unteren Tank 617 und desweiteren von dem unteren Tank 617 in die einzelnen Abstrahlrohre 619 durch den Spalt, der um die Kältemittelsteuerplatte 618 in dem unteren Tank 617 sichergestellt wird. Das verdampfte Kältemittel, das durch die Abstrahlrohre 619 strömt, wird durch den Wärmeaustausch mit dem externen Fluid gekühlt, welches durch den Kernabschnitt durchtritt, so dass es die latente Wärme abgibt und in den Abstrahlrohren 619 kondensiert. Die somit abgegebene latente Wärme wird von den Wandflächen der Abstrahlrohre 619 auf die Abstrahlrippen 620 übertragen, und wird durch die Abstrahlrippen 620 an das externe Fluid abgegeben.
Andererseits fällt die kondensierte Flüssigkeit, wie sie in Tropfen kondensiert ist, auf die inneren Flächen der Abstrahlrohre 619 durch ihr eigenes Gewicht, so dass sie von den Abstrahlrohren 619 in den unteren Tank 617 tropft.
In dem unteren Tank 617 sind die Dampfauslässe 621 darüber mit der Kältemittelsteuerplatte 618 und den Wärmeisolationsdurchgängen 610 überdeckt, so dass die kondensierte Flüssigkeit, welche von den Abstrahlrohren 619 getropft ist, daran gehindert werden kann, direkt in die Dampfauslässe 621 zu strömen.
Da die Kältemittelsteuerplatte 618 derart ausgebildet ist, dass ihre beiden Seiten niedriger als der zentrale Abschnitt in der Transversalrichtung ist, und dass ihr zentraler Abschnitt niedriger als die beiden Seiten in der Rück- und Vorwärtsrichtung ist, ist die obere Oberfläche der Kältemittelsteuerplatte 618 mit einem Durchgang 623 für kondensiertes Kältemittel versehen, welches zu dem zentralen Abschnitt in der Rück- und Vorwärtsrichtung hin anfällt, und zu den beiden Seiten in transversaler Richtung hin abfällt. Demgemäss kann die kondensierte Flüssigkeit, welche von den Abstrahlrohren 619 auf die obere Fläche der Kältemittelsteuerplatte 618 getropft ist, stabil zu der linken und rechten Seite der Kältemittelsteuerplatte 618 entlang des Durchgangs 623 für kondensiertes Kältemittel, zu dem Flüssigkeits-Rückführdurchgang 609 über den Flüssigkeitseinlass 622, der zu dem unteren Tank 617 mündet, und weiter zu der Kältemittelkammer 608 durch den Kommunikationsdurchgang 611 strömen.
Wirkungen des zwanzigsten Ausführungsbeispiels
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kältemittelsteuerplatte 618 in dem unteren Tank 617 derart angeordnet, dass die kondensierte Flüssigkeit, welche von den Abstrahlrohren 619 getropft ist, daran gehindert werden kann, direkt in die Dampfauslässe 621 zu strömen. Desweiteren kann die kondensierte Flüssigkeit, welche von den Abstrahlrohren 619 getropft ist, in den Flüssigkeitseinlass 622 entlang des Durchgangs 623 für kondensiertes Kältemittel strömen, der auf der oberen Oberfläche der Kältemittelsteuerplatte 618 vorgesehen ist.
Deshalb kann es die Interferenz zwischen dem kondensierten flüssigen und dem verdampften Kältemittel in den Kältemittelkammern 608 reduzieren, und wird die kondensierte Flüssigkeit nicht in dem unteren Tank 617 durch das verdampfte Kältemittel aufgeblasen, welches aus den Dampfauslässen 621 strömt, sondern kann effizient in die Kältemittelkammern 608 zurückgeleitet werden, so dass die Zirkulationseffizienz des Kältemittels verbessert werden kann, um das Durchbrennen der Siedeflächen zu vermeiden.
Insbesondere dann, wenn die Siedeflächen der Kältemittelkammer 608 mit zunehmender Verschmälerung des Kältemitteltanks 603 einer zum Sieden hinreichenden Benetzung in dem flüssigen Kältemittel mehr widerstreben, sinkt die Abstrahlleistung sehr wahrscheinlich infolge des Durchbrennens der Siedeflächen. Deshalb ist in dem verschmälerten Kältemitteltank 603 die Verbesserung der Zirkulation des Kältemittels durch die Kältemittelsteuerplatte 618 hoch wirksam für leichte Rückführung der kondensierten Flüssigkeit zu den Kältemittelkammern 608. Desweiteren können, da es das kondensierte Kältemittel am Strömen in die Kältemittelkammer 608 durch den Dampfauslass 621 hindern kann, und den Durchgang 623 für kondensiertes Kältemittel ausbilden kann, welcher das kondensierte flüssige Kältemittel zu dem Flüssigkeitseinlass 622 durch eine Kältemittelsteuerplatte 618 führt, die Wirkungen dieses Ausführungsbeispiels (es kann die Interferenz zwischen dem kondensierten flüssigen und dem verdampften Kältemittel in den Kältemittelkammern 608 reduzieren, und kann die Zirkulation des Kältemittels verbessern) durch einen einfachen Aufbau und bei niedrigen Kosten realisiert werden.
Modifikationen der Kältemittelsteuerplatte 618 werden nachfolgend erläutert.

a) Eine Kältemittelsteuerplatte 618, die in den 60A bis 60B gezeigt ist, ist mit Endplatten 18b versehen, die sich zur unteren Richtung an beiden Enden der Kältemittelsteuerplatte 618 erstrecken, und Spalten zwischen einem Bodenende der Endplatte 618b und einem oberen Ende der vierten Unterteilungswände 615 sicherstellt, um das dampfförmige Kältemittel auszuströmen. In diesem Fall kann das kondensierte Kältemittel, welches entlang des Durchgangs 623 für kondensiertes Kältemittel der Kältemittelsteuerplatte 618 geströmt ist, präzise zu dem Flüssigkeitseinlass 622 entlang der Endplatten 618b geführt werden.
b) Eine Kältemittelsteuerplatte 618, die in den 61A bis 61B gezeigt ist, bildet den Durchgang 623 für kondensiertes Kältemittel durch Einbeulung des zentralen Abschnitts in der Rück- und Vorwärtsrichtung in der Form eines Grabens.
c) Eine Kältemittelsteuerplatte 618, die in den 62A bis 62B gezeigt ist, bildet den Durchgang 623 für kondensiertes Kältemittel durch Einbeulung des mittleren Abschnitts in der Rück- und Vorwärtsrichtung mit einer vorbestimmten Breite.
d) Eine Kältemittelsteuerplatte 618, die in den 63A bis 63B gezeigt ist, bildet den Durchgang 623 für kondensiertes Kältemittel durch Krümmen seiner gesamten Form in einer Kreisbogenform.
e) Eine Kältemittelsteuerplatte 618, die in den 64A bis 64B gezeigt ist, bildet den Durchgang 623 für kondensiertes Kältemittel breiter und die Breite des Durchgangs 623 für kondensiertes Kältemittel verengt sich allmählich zu beiden Seiten in der transversalen Richtung. Deshalb kann das kondensierte Kältemittel, welches von dem Durchgang 623 für kondensiertes Kältemittel geströmt ist, leicht in den Flüssigkeitseinlass 622 strömen.
f) Eine Kältemittelsteuerplatte 618, die in den 65A bis 65B gezeigt ist, ist mit Öffnungen 618d an beiden Seiten in der Rück- und Vorwärtsrichtung versehen, um den Dampf zu strömen.
g) Eine Kältemittelsteuerplatte 618, die in 66 gezeigt ist, bildet den Durchgang 623 für kondensiertes Kältemittel durch Senken der beiden Seiten in der Rück- und Vorwärtsrichtung gegenüber dem zentralen Abschnitt.

Einundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
67A ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung 701 und 67B ist eine Seitenansicht der Kühlvorrichtung 701.
Die Kühlvorrichtung 701 kühlt heizenden Körper 702 durch Verwendung der Siede- und Kondensierungsvorgänge eines Kältemittels, und ist mit einem Kältemitteltank 703 zur Aufbewahrung des Kältemittels darin und einem Radiator 704 versehen, der über dem Kältemitteltank 703 angeordnet ist.
Der heizende Körper 702 ist beispielsweise ein IGBT-Modul, das einen Inverterschaltkreis eines elektrischen Fahrzeugs aufbaut, und ist in nahem Kontakt mit den zwei Seitenoberflächen des Kältemitteltanks 703 durch Befestigungsbolzen 705 befestigt.
Der Kältemitteltank 703 enthält einen hohlen Tank 706, der aus metallischem Material mit exzellenter Wärmeleitfähigkeit wie Aluminium hergestellt ist, und einen Endtank 707, der den unteren Endabschnitt des hohlen Tanks 706 bedeckt, und ist darin mit Kältemittelkammern 708, Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 709 und einem Zirkulationsdurchgang 710 versehen.
Der hohle Tank 706 ist beispielsweise aus einem Strangpressformteil in einer dünnen abgeflachten Form ausgebildet, die eine kleinere Dicke (d. h.: transversale Grösse in 67B) als der Breite (d. h.: transversale Grösse in 67A) aufweist. Der Tank ist darin mit einem Paar von Stützbauteilen 6A und einer Mehrzahl von Unterteilungswänden 706B versehen, die sich in der Strangpressrichtung (oder in der vertikalen Richtung von 67A) erstrecken. Hier sind in dem Paar von Stützbauteilen 706A Gewindelöcher zum Befestigen der Bolzen 705 ausgebildet.
Der Endtank 707 ist beispielsweise aus Aluminium, wie der hohle Tank 706 hergestellt, und weist eine solche Form auf, wie sie in den 68A bis 68C gezeigt ist. Hier ist 68A eine obere Draufsicht; 68B eine Seitenansicht; und 68C eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 68C-68C in 68A genommen ist. Dieser Endtank 707 ist an den unteren Endabschnitt des hohlen Tanks 706 durch ein Lötverfahren oder dergleichen angefügt, um die untere Endseite des hohlen Tanks 706 zu verschliessen. Jedoch ist ein Raum zwischen der inneren Seite des Endtanks 707 und der unteren Endfläche des hohlen Tanks 706 erhalten, wie in 68C gezeigt ist.
Die Kältemittelkammern 708 sind zwischen dem Paar von Stützbauteilen 706a ausgebildet, welche nahe der zwei linken und rechten Seiten des hohlen Tanks 706 angeordnet sind, und sind darin in eine Mehrzahl von Durchgängen durch die Mehrzahl von Unterteilungswänden 706b unterteilt. Diese Kältemittelkammern 708 bilden Siedebereiche, in welchen das Kältemittel, das darin aufbewahrt wird, durch die Wärme des heizenden Körpers 702 gesiedet wird.
Die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 709 sind Durchgänge, in welche die kondensierte Flüssigkeit, die in dem Radiator 704 kondensiert wurde, strömt, und welche auf den äusseren Seiten der zwei Stützbauteile 706A ausgebildet sind.
Der Zirkulationsdurchgang 710 ist ein Durchgang zur Versorgung der Kältemittelkammern 708 mit der kondensierten Flüssigkeit, die in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 709 eingeströmt ist, und ist durch den inneren Raum des Endtanks 707 ausgebildet, um kommunizierende Verbindung bei dem unteren Endabschnitt des Kältemitteltanks 703 zwischen den Durchgängen 709 und den Kältemittelkammern 708 bereitzustellen.
Der Radiator 704 ist aus einem Kernabschnitt 711, einem oberen Tank 712 und einem unteren Tank 713 zusammengesetzt und eine Kältemittelsteuerplatte 714 ist in dem unteren Tank 713 angeordnet.
Der Kernabschnitt 711 ist der abstrahlende Abschnitt der vorliegenden Erfindung zum Kondensieren und Verflüssigen des verdampften Kältemittels, wie es durch die Hitze des heizenden Körpers 702 gesiedet wurde, durch den Wärmeaustausch mit einem externen Fluid (wie Luft). Der Kernabschnitt 711 ist durch abwechselndes Anordnen einer Mehrzahl von Abstrahlrohren 715 und Abstrahlrippen 716 aufgebaut und ist mit senkrecht stehenden einzelnen Abstrahlrohren 715 verwendet.
Die Abstrahlrohre 715 verwenden flache Rohre, die beispielsweise aus Aluminium hergestellt sind. Nicht gezeigte innere Rippen können in die Abstrahlrohre 715 eingesetzt sein.
Die Abstrahlrippen 716 sind Wellrippen, welche durch abwechselndes Falten einer dünnen Metallplatte (z. B.: einer Aluminiumplatte) mit exzellenter Wärmeleitfähigkeit in de gewellten Form ausgebildet sind, und sind an die äusseren Wandflächen der Abstrahlrohre 715 durch ein Lötverfahren oder dergleichen angefügt.
Der obere Tank 712 ist durch Kombinieren einer Kernplatte 717 und einer Tankplatte 718, die beispielsweise aus Aluminium hergestellt sind, aufgebaut, und ist mit den oberen Endabschnitten der einzelnen Abstrahlrohre 715 verbunden. Die Form der Kernplatte 717 ist in den 69A, 69B gezeigt, und die Form der Tankplatte 718 ist in den 70A bis 70C gezeigt. Hier ist 69A eine obere Draufsicht, und 69B eine Seitenansicht. 70A ist eine obere Draufsicht, 70B ist eine Seitenansicht und 70C ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 70C-70C in 70A genommen ist. In der Kernplatte 717 ist eine Anzahl von Schlitzen 717a ausgebildet, in welche die Endabschnitte der Abstrahlrohre 715 eingesetzt sind.
Der untere Tank 713 ist durch Kombinieren einer Kernplatte 719 und einer Tankplatte 720, die beispielsweise aus Aluminium hergestellt sind aufgebaut, und ist mit den unteren Endabschnitten der einzelnen Abstrahlrohre 715 verbunden. Die Form der Kernplatte 719 ist in den 71A, 71B gezeigt. Hier ist 71A eine Seitenansicht, und 71B eine obere Draufsicht. Die Form der Tankplatte 720 ist in den 72A bis 72C gezeigt. Hier ist 72A eine Seitenansicht, 72B eine Bodenansicht, und 72C eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 72C-72C in 72A genommen ist. Hier weist die Kernplatte 719 eine Form auf, die der der Kernplatte 717 des oberen Tanks 712 identisch ist, und weist eine Anzahl von Schlitzen 719a auf, die darin zur Aufnahme der Endabschnitte der Abstrahlrohre 715 ausgebildet sind. In der Tankplatte 720 ist andererseits ein Schlitz 720a zur Aufnahme des oberen Endabschnitts des Kältemitteltanks 703 (oder des hohlen Tanks 706) ausgebildet.
Die Kältemittelsteuerplatte 714 verhindert die Interferenz in den Kältemittelkammern 708 zwischen dem verdampften Kältemittel und der kondensierten Flüssigkeit und ist aus einer ersten Kältemittelsteuerplatte 714A und einem Paar von zweiten Kältemittelsteuerplatten 714B zusammengesetzt.
Die erste Kältemittelsteuerplatte 714A ist in der Oberseite des obere Tanks 713 und bei dem allgemein zentralen Abschnitt der Längsrichtung des Tanks und überdeckt die Kältemittelkammern 708 teilweise (z. B.: ein Drittel oder mehr von deren Breite). Diese erste Kältemittelsteuerplatte 714A ist auf der Breite D in dem unteren Tank 713 vollständig angeordnet, wie in 72C gezeigt ist, und ist an die innere Wandfläche der Tankplatte 720 durch ein Lötverfahren oder dergleichen angefügt. Hier kann die erste Kältemittelsteuerplatte 714A sanft gekrümmt sein, um der kondensierten Flüssigkeit, die auf ihre obere Fläche getropft ist, ein Leichtes Strömen zu ermöglichen. Die Form dieser ersten Kältemittelströmungssteuerungsplatte 714A ist in den 73A bis 73C gezeigt. Hier ist 73A eine obere Draufsicht, 73B eine Seitenansicht, und 73C eine Draufsicht.
Das Paar von zweiten Kältemittelsteuerungsplatten 714B ist an einer tieferen Position als die der ersten Kältemittelsteuerungsplatte 714A auf den beiden Seiten der ersten Kältemittelsteuerungsplatte 714A angeordnet, und bedeckt vollständig die Kältemittelkammern 708 zusammen mit der ersten Kältemittelsteuerplatte 714A. Die zweite Kältemittelsteuerungsplatten 714B sind wie die erste Kältemittelsteuerungsplatte 714A über die ganze Breite D in dem unteren Tank 713 angeordnet, wie in 72C gezeigt ist, und sind an die inneren Wandflächen der Tankplatte 720 angefügt. Darüber hinaus sind die zweiten Kältemittelsteuerungsplatten 714B auf den Stützbauteilen 706a durch Einsetzvorsprünge 714a gestützt, die von den zentralen Abschnitten von deren unteren Endflächen herausragen, in die Schlitze, welche in den unteren Endflächen der Stützbauteile 706a des hohlen Tanks 706 ausgebildet sind. Andererseits sind die Kältemittelsteuerungsplatten 714B in einem geneigten Zustand angebracht, so dass die kondensierte Flüssigkeit, welche auf deren obere Flächen getropft ist, leicht zu den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 709 strömen kann. Die Form dieser zweiten Kältemittelsteuerungsplatten 714B ist in den 74A bis 74C gezeigt. Hier ist 74A eine obere Draufsicht, 74B eine Seitenansicht, und 74C eine Draufsicht.
Die erste Kältemittelsteuerungsplatte 714A und die zweiten Kältemittelsteuerungsplatten 714B sind mit deren einzelnen Endabschnitten vertikal einander überlappend angeordnet, wie in 67 gezeigt ist, um Räume zu erhalten, wie sie zwischen vertikal gegenüberliegenden Endabschnitten für Dampfauslässe 721 ausgebildet sind.
Als nächstes wird der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
Die Wärme, wie sie von dem heizenden Körper 702 erzeugt wird, wird durch die Wandflächen des Kältemitteltanks 703 (oder des hohlen Tanks 706) zu dem Kältemittel übertragen, welches in den Kältemittelkammern 708 aufbewahrt wird, um das Kältemittel zu sieden. Das Kältemittel, das somit gesiedet ist, steigt als ein Dampf in den Kältemittelkammern 708 und strömt aus den Kältemittelkammern 708 in den unteren Tank 713. Anschliessend strömt das verdampfte Kältemittel in den unteren Tank 713 über die Dampfauslässe 721, welche durch die erste Kältemittelsteuerungsplatte 714A und die zweiten Kältemittelsteuerungsplatten 714B ausgebildet sind, in die einzelnen Abstrahlrohre 715 des Kernabschnitts 711. Das verdampfte Kältemittel, das in die Abstrahlrohre 715 geströmt ist, wird gekühlt, während es in die Abstrahlrohre 715 strömt, durch den Wärmetausch mit der Aussenluft, so dass es, während es seine latente Wärme abgibt, auf den inneren Wandflächen der Abstrahlrohre 715 kondensiert wird. Die latente Wärme, wie sie abgegeben wird, wenn das verdampfte Kältemittel kondensiert wird, wird von den Wandflächen der einzelnen Abstrahlrohre 715 an die Abstrahlrippen 716 übertragen, durch welche sie an die Umgebungsluft abgegeben wird.
Andererseits strömt die kondensierte Flüssigkeit, wie sie in den Abstrahlrohren 715 in Tropfen kondensiert wurde, nach unten entlang der inneren Wandflächen der Abstrahlrohre 715. Ein Teil der kondensierten Flüssigkeit tropft von den Abstrahlrohren 715 direkt in die Flüssigkeits-Rücklaufdurchgänge 709 des Kältemitteltanks 703, wohingegen der Rest der kondensierten Flüssigkeit auf die oberen Flächen der ersten Kältemittelsteuerungsplatte 714A und die zweiten Kältemittelsteuerungsplatten 714B in dem unteren Tank 713 tropft, bis es auf den oberen Flächen der einzelnen Steuerplatten 714A und 714B in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 709 strömt. Das Kältemittel in den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 709 wird zu den Kältemittelkammern 708 über den Zirkulationsdurchgang 700 zugeführt, welcher in dem Endtank 707 ausgebildet ist.
Wirkungen des einundzwanzigsten Ausführungsbeispiels
Gemäss der Kühlvorrichtung 701 dieses Ausführungsbeispiels kann die kondensierte Flüssigkeit, welche von den Abstrahlrohren 715 getropft ist, zu den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 709 durch die erste Kältemittelsteuerungsplatte 714A und das Paar von zweiten Kältemittelsteuerungsplatten 714B geleitet werden, die die Kältemittelkammern 708 vollständig bedecken. Durch Formen der Räume, welche zwischen den vertikal gegenüberliegenden Endabschnitten der ersten Kältemittelsteuerungsplatte 714A und den zweiten Kältemittelsteuerungsplatten 714B ausgebildet sind in die Dampfauslässe 721, kann die kondensierte Flüssigkeit, welche von den Abstrahlrohren 715 getropft ist, daran gehindert werden, über die Dampfauslässe 721 in die Kältemittelkammern 708 zu strömen. Da die zweiten Kältemittelsteuerungsplatten 714B in dem geneigten Zustand angeordnet sind, strömt darüber hinaus die kondensierte Flüssigkeit, die auf die oberen Flächen der zweiten Kältemittelsteuerungsplatten 714B getropft sind, nicht auf die oberen Flächen der zweiten Kältemittelsteuerungsplatten 714B zu den Dampfauslässen 721. Als ein Ergebnis kann die kondensierte Flüssigkeit daran gehindert werden, über die Dampfauslässe 721 in die Kältemittelkammern 708 zu strömen, so dass die Interferenz in den Kältemittelkammern 708 zwischen dem verdampften Kältemittel und der kondensierten Flüssigkeit verhindert werden kann, um das Kältemittel zufrieden stellend in den Kältemitteltank 703 zu zirkulieren.
Andererseits wird das verdampfte Kältemittel, wie es in den Kältemittelkammern 708 gesiedet wurde, verteilt, während es aus den Dampfauslässen 721 aus den zwei Seiten ausströmt, so dass die Dampfverteilung in dem Kernabschnitt 711 homogenisiert werden kann, um die Abstrahlleistung zu verbessern.
Zweiundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
75 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung 701.
Die Kühlvorrichtung 701 dieser Ausführungsform zeigt ein Beispiel, in welchem Kältemittelsteuerungsplatten 714 bei drei Zonen angeordnet sind, wie in 75 gezeigt ist. In diesem Fall kann die kondensierte Flüssigkeit auch wie bei dem einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel daran gehindert werden, über die Dampfauslässe 721 in die Kältemittelkammern 708 zu strömen, so dass die Interferenz in den Kältemittelkammern 708 zwischen dem dampfförmigen Kältemittel und der kondensierten Flüssigkeit verhindert werden kann, um das Kältemittel zufrieden stellend in den Kältemitteltank 703 zu zirkulieren. Da die Kältemittelsteuerungsplatten 714 bei den drei Zonen angeordnet sind, kann die Anzahl von Dampfauslässen 721 grösser als die von dem einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel vorgesehen werden. Als ein Ergebnis kann das verdampfte Kältemittel so verteilt werden, dass die Dampfverteilung in dem Kernabschnitt 711 mehr homogenisiert werden kann, um eine grössere Verbesserung der Abstrahlleistung zu realisieren.
Durch nach oben Biegen der oberen Endabschnitte 714b (unter Bezugnahme auf 46A bis 46C) der Kältemittelsteuerungsplatten 714B, wie sie durch die Stützbauteile 706a des hohlen Tanks 706 gestützt werden, kann darüber hinaus die Strömungsrichtung des verdampften Kältemittels, das entlang der Kältemittelsteuerungsplatten 714B geströmt ist, sanft geändert werden. Als ein Ergebnis wird es wahrscheinlich, dass das verdampfte Kältemittel zu den Dampfauslässen 721 strömt, so dass der Druckverlust, der von der Zirkulation des Dampfes resultiert, reduziert werden kann, um die Abstrahlleistung zu verbessern. Die Form der Kältemittelsteuerungsplatten 714B ist in 76A bis 76C gezeigt. Hier ist 76A eine obere Draufsicht, 76B eine Seitenansicht und 76C eine Draufsicht.
Hier sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Kältemittelsteuerungsplatten 714 bei drei Zonen angeordnet, können aber bei vier oder mehr Zonen, wenn möglich angeordnet werden.
Dreiundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
77A ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung 701, und 77B ist eine Seitenansicht.
Die Kühlvorrichtung 701 dieses Ausführungsbeispiels ist beispielsweise durch Anordnen einer Kältemittelsteuerungsplatte 714 dargestellt, wie in den 77A, 77B gezeigt ist. Dieser Kältemittelsteuerungsplatte 714 ist eine solche Länge gegeben, dass sie die Kältemittelkammern 708 vollständig bedeckt (oder, dass sie von oberhalb der Kältemittelsteuerungsplatte gesehen, vorzugsweise die Stützelemente 706A abdeckt), und ist bei einem im Wesentlichen zwischen liegenden Niveau des unteren Tanks 713 durch vier Stützen 722 gestützt, wie in 78A bis 78C gezeigt ist. Hier ist 78A eine obere Draufsicht, 78B eine Seitenansicht, und 78C eine Querschnittsansicht 78C-78C in 78A.
In diesem Aufbau sind die Dampfauslässe 721 unterhalb der zwei Enden der Kältemittelsteuerungsplatte 714 ausgebildet, und die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 709 sind auf den äusseren Seiten der Dampfauslässe 721 ausgebildet. Als ein Ergebnis strömt die kondensierte Flüssigkeit, welche von den Abstrahlrohren 715 getropft ist, nicht in die Kältemittelkammern 708 über die Dampfauslässe 721, sondern in die Flüssigkeit-Rücklaufdurchgänge 709, so dass die Interferenz in den Kältemittelkammern 708 zwischen dem verdampften Kältemittel und dem kondensierten Kältemittel verhindert werden kann, um das Kältemittel zufrieden stellend in den Kältemitteltank 703 zu zirkulieren.
Hier kann zur Vereinfachung der Strömung der kondensierten Flüssigkeit, welche auf die obere Fläche der Kältemittelsteuerungsplatte 714 getropft ist, zu den Flüssigkeits- Rückführdurchgängen 709, die Kältemittelsteuerungsplatte 714 wie in 79A bis 79C geformt sein. Alternativ können Schrägen 6C auf den oberen Endflächen der Stützelemente 706a, wie in 80 gezeigt ist, ausgebildet werden.
Vierundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
82 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung 801.
Die Kühlvorrichtung 801 dieses Ausführungsbeispiels kühlt einen heizenden Körper 802 unter Verwendung der Siede-Kondensiervorgänge eines Kältemittels und ist mit einem Kältemitteltank 803 zur Aufnahme des Kältemittels darin und einem Radiator 804 versehen, der über dem Kältemitteltank 803 angeordnet ist.
Der heizende Körper 802 ist beispielsweise ein IGBT-Modul, welches einen Inverterschaltkreis eines elektrischen Fahrzeugs aufbaut, und ist in nahem Kontakt mit den zwei Seitenoberflächen des Kältemitteltanks 803 durch Befestigungsbolzen 805 befestigt (unter Bezugnahme auf 83).
Der Kältemitteltank 803 enthält ein hohles Bauteil 806, das aus metallischem Material wie Aluminium mit exzellenter Wärmeleitfähigkeit hergestellt ist, und einen Endtank 807, der den unteren Endabschnitt des hohlen Bauteils 806 bedeckt, und ist darin mit Kältemittelkammern 808, Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 809, Wärmeisolationsdurchgängen 810 und einem Zirkulationsdurchgang 811 versehen.
Das hohle Bauteil 806 ist beispielsweise aus einem stranggepressten Formteil in einer dünnen abgeflachten Form ausgebildet, die eine kleinere Dicke (d. h.: transversale Grösse von 83) als der Breite (d. h.: transversale Grösse von 82) aufweist, und ist darin mit einer Mehrzahl von Durchgangswänden (einer ersten Durchgangswand 812, zweiten Durchgangswänden 813, dritten Durchgangswänden 814 und vierten Durchgangswänden 815) versehen.
Der Endtank 807 ist beispielsweise aus Aluminium, wie das hohle Bauteil 806 hergestellt, und ist durch ein Lötverfahren oder dergleichen an dem unteren Endabschnitt des hohlen Bauteils 806 angefügt. Jedoch ist ein Raum zwischen der inneren Seite des Endtanks 807 und der unteren Endfläche des hohlen Bauteils 806 erhalten, wie in 84 gezeigt ist.
Die Kältemittelkammern 808 sind auf den linken und rechten Seiten der ersten Durchgangswand 812 ausgebildet, die bei dem zentralen Abschnitt des hohlen Bauteils 806 angeordnet ist, und sind darin in eine Mehrzahl von Durchgängen durch die zweiten Durchgangswände 813 unterteilt. Diese Kältemittelkammern 808 bilden Siedebereiche in welchen das darin aufbewahrte Kältemittel durch die Hitze des heizenden Körpers 802 gesiedet wird.
Die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 809 sind Durchgänge, in welchen die kondensierte Flüssigkeit, die in dem Radiator 804 kondensiert wurde, zurückströmt, und sind auf den zwei äusseren Seiten der dritten Durchgangswände 814 ausgebildet, die auf den zwei linken und rechten Seiten des hohlen Bauteils 806 angeordnet sind.
Die Wärmeisolationsdurchgänge 810 sind zur Wärmeisolation zwischen den Kältemittelkammern 808 und den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 809 vorgesehen und sind zwischen den dritten Durchgangswänden 813 und den vierten Durchgangswänden 814 ausgebildet.
Der Zirkulationsdurchgang 811 ist ein Durchgang zur Versorgung der Kältemittelkammern 808 mit der kondensierten Flüssigkeit, die in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 809 geströmt ist, und ist durch den inneren Raum (unter Bezugnahme auf 84) des Endtanks 807 ausgebildet, um kommunizierende Verbindung zwischen den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 809, und den Kältemittelkammern 808 und den Wärmeisolationsdurchgängen 810 bereitzustellen.
Der Radiator 804 ist aus einem Kernabschnitt (wie nachfolgend beschrieben wird), einem oberen Tank 816 und einem unteren Tank 817 zusammengesetzt, und Kältemittelsteuerungsplatten (zusammengesetzt aus einer Seitensteuerungsplatte 818 und einer oberen Steuerungsplatte 819) sind in dem unteren Tank 817 angeordnet.
Der Kernabschnitt ist ein abstrahlender Abschnitt der Erfindung zum Kondensieren und Verflüssigen des verdampften Kältemittels, wie es durch Wärme des heizenden Körpers 802 gesiedet wird, durch den Wärmeaustausch mit einem externen Fluid (wie Luft). Der Kernabschnitt ist aus Mehrzahlen von Abstrahlrohren 820 zusammengesetzt, die vertikal juxtapositioniert sind, und Abstrahlrippen 821, die zwischen den einzelnen Abstrahlrohren 820 zwischen gelegt sind. Hier ist der Kernabschnitt durch Aufnahme der Luft gekühlt, die durch einen nicht gezeigten Kühllüfter geströmt wird. Die Abstrahlrohre 820 bilden Durchgänge, in welchen das Kältemittel strömt und werden durch Schneiden von aus beispielsweise aus Aluminium hergestellten flachen Rohren auf eine vorbestimmte Länge verwendet. Gewellte innere Rippen 822 können in die Abstrahlrohre 820 eingesetzt sein, wie in 85 gezeigt ist.
Wenn die inneren Rippen 822 in die Abstrahlrohre 820 einzusetzen sind, sind diese derart angeordnet, dass sich deren Gipfel und Täler in der Richtung der Durchgänge (oder vertikal in 85) der Abstrahlrohre 820 erstrecken, während sie Spalten 820a für Kühlmitteldurchgänge auf den zwei Seiten der inneren Rippen 822 lassen.
Andererseits sind die inneren Rippen 822 in den Abstrahlrohren 820 dadurch befestigt, dass deren gefaltete Gipfel- und Talabschnitte in Kontakt mit den inneren Wandflächen der Abstrahlrohre 820 gebracht sind, und durch Anfügen der sich kontaktierenden Abschnitte durch das Lötverfahren oder dergleichen.
Die abstrahlenden Rippen 821 sind durch abwechselndes Falten einer dünnen Metallplatte (z. B.: eine Aluminiumplatte) mit exzellenter Wärmeleitfähigkeit in der gewellten Form ausgebildet, und sind an die äusseren Wandflächen der Abstrahlrohre 820 durch das Lötverfahren oder dergleichen angefügt.
Der obere Tank 816 ist durch Kombinieren einer flachen tellerförmigen Kernplatte 816a und einer tiefen tellerförmigen Tankplatte 816b beispielsweise aufgebaut, und ist mit den oberen Endabschnitten der einzelnen Abstrahlrohre 820 verbunden, um kommunizierende Verbindung der einzelnen Abstrahlrohre 820 bereitzustellen. In der Kernplatte 816a sind eine Anzahl von (nicht gezeigten) Schlitzen ausgebildet, in welche die oberen Endabschnitte der Abstrahlrohre 820 eingesetzt sind.
Der untere Tank 817 ist durch Kombinieren einer flachen tellerförmigen Kernplatte 817a und einer tiefen tellerförmigen Tankplatte 817b, ähnlich zu dem oberen Tank 816, aufgebaut, und ist mit den unteren Endabschnitten der einzelnen Abstrahlrohre 820 verbunden, um kommunizierende Verbindung der einzelnen Abstrahlrohre 820 bereitzustellen. In der Kernplatte 817a ist eine Anzahl von (nicht gezeigten) Schlitzen ausgebildet, in welche die unteren Endabschnitte der Abstrahlrohre 820 eingesetzt sind. In der Tankplatte 817b ist andererseits ein (nicht gezeigter) Schlitz ausgebildet, in welchen der obere Endabschnitt des Kältemitteltanks 803 (oder des hohlen Bauteils 806) eingesetzt ist. Die Kältemittelströmungssteuerungsplatten verhindern, dass die kondensierte Flüssigkeit, wie sie in dem Kernabschnitt verflüssigt wurde, direkt in die Kältemittelkammern 808 strömen, wodurch Interferenz in den Kältemittelkammern 808 zwischen dem verdampften Kältemittel und der kondensierten Flüssigkeit verhindert wird.
Diese Kältemittelströmungsteuerungsplatten sind aus der Seitensteuerungsplatte 818 und der oberen Steuerungsplatte 819 zusammengesetzt, und Dampfauslässe 823 münden in die Seitensteuerungsplatte 818. Die Seitensteuerungsplatte 818 ist bei einem vorbestimmten Niveau um (auf den vier Seiten von) den Kältemittelkammern 808 angeordnet, die in den unteren Tank 817 münden, und ihre einzelnen (vier) Flächen sind nach aussen geneigt, wie in den 82 und 83 gezeigt ist. Durch Anordnen der Seitensteuerungsplatte 818 in dem unteren Tank 817 ist andererseits ein ringförmiger Durchgang für kondensierte Flüssigkeit um die Seitensteuerungsplatte 818 in dem unteren Tank 817 ausgebildet, wie in 88 gezeigt ist, und die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 809 und die Wärmeisolationsdurchgänge 810 münden einzeln in die zwei linken und rechten Seiten des Durchgang für kondensierte Flüssigkeit.
Die obere Steuerungsplatte 819 überdeckt vollständig die Kältemittelkammern 808 (unter Bezugnahme auf 86), welche durch die Seitensteuerungsplatte 818 eingefasst ist. Hier ist diese obere Steuerplatte 819 die höchste in der transversalen Richtung und in der longitudinalen Richtung, wie in einem Giebeldach und bergab zu den zwei linken und rechten Seiten und den zwei vorderen und hinteren Seiten der Seitensteuerungsplatte 818 abgeschrägt, wie in den 82 und 83 gezeigt ist.
Die Dampfauslässe 823 sind Öffnungen für das verdampfte Kältemittel, wie es in den Kältemittelkammern 808 gesiedet wurde, um auszuströmen, und münden einzeln vollständig auf der Breite in den einzelnen Flächen der Seitensteuerungsplatte 818, wie in 87 gezeigt ist. Jedoch münden die Dampfauslässe 823 (unter Bezugnahme auf 82 und 83) an einer solchen höheren Position als die Bodenfläche des unteren Tanks 817, das die kondensierte Flüssigkeit, die in den zuvor genannten Durchgang für kondensierte Flüssigkeit strömt, nicht darin hineinströmen kann. Andererseits münden die oberen Enden der Dampfauslässe 823 entlang der oberen Steuerungsplatte 819 bis zu dem obersten Ende der Seitensteuerungsplatte 818.
Als nächstes wird der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
Das verdampfte Kältemittel, wie es in den Kältemittelkammern 808 durch die Wärme des heizenden Körpers gesiedet wurde, strömt aus den Kältemittelkammern 808 in den Raum, welcher durch die Kältemittelsteuerungsplatten in dem unteren Tank 817 eingefasst ist. Anschliessend strömt das verdampfte Kältemittel aus den Dampfauslässen 823 aus, welche in der Seitensteuerungsplatte 818 münden, und weiter aus dem unteren Tank 817 in die einzelnen Abstrahlrohre 820. Das verdampfte Kältemittel, das in den Abstrahlrohren 820 strömt, wird durch den Wärmeaustausch mit dem externen Fluid gekühlt, das zu dem Kernabschnitt geblasen wird, so dass es in den Abstrahlrohren 820 kondensiert. Das somit kondensierte Kältemittel wird teilweise in den unteren Abschnitten der inneren Rippen 822 durch die Oberflächenspannung zurückgehalten, um (unter Bezugnahme auf 85) Flüssigkeitseinfangabschnitte zu bilden. Andererseits sind diese Flüssigkeitseinfangabschnitte auch als ein Ergebnis ausgebildet, dass das verdampfte Kältemittel, wie es steigt, auf den unteren Flächen der inneren Rippen 822 aufschlägt, so dass der Blasen-Flüssigfilm in den unteren Abschnitten der inneren Rippen 822 durch die Oberflächenspannung eingefangen wird.
Die kondensierte Flüssigkeit, wie sie in den Flüssigkeitseinfangabschnitten der inneren Rippen 822 eingefangen wurde, ist gezwungen, von den Flüssigkeitseinfangabschnitten in den unteren Tank 817 durch den Druck des verdampften Kältemittels zu tropfen, welches in den Spalten 820a (oder Kältemitteldurchgängen) steigt, welche auf den zwei Seiten der inneren Rippen 822 ausgebildet sind. Zu dieser Zeit tropft das meiste der kondensierten Flüssigkeit, die von den Abstrahlrohren 820 tropft, auf die obere Fläche der oberen Steuerplatte 819, und strömt dann auf den Schrägen der oberen Steuerplatte 819, so dass sie nach unten zu dem Durchgang für kondensierte Flüssigkeit strömt, welche um die Seitensteuerplatte 818 herum ausgebildet ist. Die verbleibende kondensierte Flüssigkeit tropft teilweise direkt zu den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 809 oder den Wärmeisolationsdurchgängen 810, wohingegen der Rest nach unten in den Durchgang für kondensierte Flüssigkeit strömt. Die kondensierte Flüssigkeit, welche in dem Durchgang für kondensierte Flüssigkeit verbleibt, strömt in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 809 und die Wärmeisolationsdurchgänge 810 und wird dann über den Zirkulationsdurchgang 811 in die Kältemittelkammern 808 zirkuliert.
Wirkungen des vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiels
In der Kühlvorrichtung 801 dieser Ausführungsform münden die Dampfauslässe 823 in der Seitensteuerungsplatte 818, deren einzelne Flächen nach aussen abgeschrägt sind, so dass die kondensierte Flüssigkeit, welche von den Abstrahlrohren 820 getropft ist, daran gehindert werden kann, von den Dampfauslässen 823 in den inneren Raum (welcher durch die Seitensteuerungsplatte 818 und die obere Steuerungsplatte 819 eingefasst ist) der Kältemittelsteuerungsplatten zu strömen. Als ein Ergebnis fliesst keine kondensierte Flüssigkeit direkt in die Kältemittelkammern 808, um so die Interferenz in den Kältemittelkammern 808 zwischen dem verdampften Kältemittel und der kondensierten Flüssigkeit zu verhindern, so dass eine hohe Abstrahlleistung behalten werden kann, selbst wenn die Abstrahlung steigt.
Selbst wenn die Kühlvorrichtung 801 geneigt ist, kann andererseits die kondensierte Flüssigkeit daran gehindert werden, in die Dampfauslässe 823 zu strömen, da in dem vorgenannten Fall, wenn die Neigung innerhalb des Neigungswinkels der Seitensteuerungsplatte 818 ist, so dass die Abstrahlleistung gehalten werden kann.
Darüber hinaus ist die obere Steuerplatte 819 bei ihrem zentralen Abschnitt am höchsten und weist die Schrägen auf, die nach unten zu den zwei linken und rechten Seiten zu den zwei vorderen und hinteren Seiten der Seitensteuerungsplatte 818 geneigt sind, so dass die kondensierte Flüssigkeit, die auf die obere Steuerplatte 819 getropft ist, zuverlässig in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 809 strömen kann, ohne zurückzubleiben, da sie auf der oberen Steuerplatte 819 ist. Andererseits sind die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 809 auf den zwei linken und rechten Seiten der Kältemittelkammern 808 angeordnet, so dass die kondensierte Flüssigkeit, die von den Abstrahlrohren 820 getropft ist, von den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 809 auf den zwei Seiten in die Kältemittelkammern 808 zurückgeführt werden kann. Als ein Ergebnis kann eine Druckhöhendifferenz h (d. h.: das Niveau der Flüssigkeit in den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 809 – das Niveau der Flüssigkeit in den Kältemittelkammern 808, unter Bezugnahme auf 82), die zur Zirkulation des Kältemittels in den Kältemitteltank 803 erforderlich ist, verkleinert werden, um die stabile Abstrahlleistung zu erhalten.
Die Dampfauslässe 823 münden in die einzelnen (vier) Flächen der Seitensteuerungsplatte 818, so dass das verdampfte Kältemittel in vier Richtungen in dem unteren Tank 817 verteilt werden kann, um homogen in die einzelnen Abstrahlrohre 820 zu strömen. Als ein Ergebnis kann die Ableitung des verdampften Kältemittels verhindert werden, um wirksame Verwendung des gesamten Kernabschnitts zu machen, wodurch eine hinreichende Abstrahlleistung gezeigt wird.
Andererseits münden die Dampfauslässe 823 entlang der oberen Steuerplatte 819 bis zu dem obersten Ende der Seitensteuerplatte 818, so dass das verdampfte Kältemittel glatt von den Dampfauslässen 823 ausströmen kann, ohne in dem oberen Abschnitt des inneren Raumes der Kältemittelströmungssteuerungsplatten zu verbleiben.
Da die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 809 auf den zwei Seiten der Kältemittelkammern 808 angeordnet sind, kann darüber hinaus die kondensierte Flüssigkeit in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 809 strömen, unabhängig davon, welche der linksseitigen oder rechtsseitigen Kühlvorrichtungen 801 geneigt seien mögen. Als ein Ergebnis kann die kondensierte Flüssigkeit stabil zu den Kältemittelkammern 808 zurückgeleitet werden.
Da der ringförmige Durchgang für kondensierte Flüssigkeit um die Seitensteuerplatte 818 in dem unteren Tank 817 herum ausgebildet ist, kann andererseits die kondensierte Flüssigkeit, welche in dem Durchgang für kondensierte Flüssigkeit verbleibt, in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 809 strömen, selbst wenn die Kühlvorrichtung 801 nicht nur zu der linken oder zu der rechten, sondern auch nach vorne oder hinten geneigt ist.
Fünfundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
89 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung 801, und 90 ist eine Seitenansicht der Kühlvorrichtung 801.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Schrägen der oberen Steuerplatte 819 nur in der transversalen Richtung vorgesehen, wie in 89 gezeigt ist. Im Falle dieses Ausführungsbeispiels kann die kondensierte Flüssigkeit, welche auf die obere Steuerplatte 819 getropft ist, ebenfalls nach unten auf den Schrägen zu den Durchgängen für kondensierte Flüssigkeit strömen, welche um (hauptsächlich bei den linken und rechten Seiten) die Seitensteuerplatte 818 herum ausgebildet sind. Als ein Ergebnis verbleibt die kondensierte Flüssigkeit, welche auf die obere Steuerplatte 819 getropft ist, nicht wie sie auf der oberen Steuerplatte 819 ist, sondern kann ganz bestimmt in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 809 strömen, und kann zu den Kältemittelkammern 808 zurückgeführt werden.
Andererseits wird die kondensierte Flüssigkeit, die auf die obere Steuerplatte 819 getropft ist, nach links und rechts getrennt, um auf den einzelnen Schrägen zu strömen, so dass die getrennten Ströme aus den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 809 auf die linken und rechten Seiten zu den Kältemittelkammern 808 zurückgeleitet werden können.
Als ein Ergebnis kann die Druckhöhendifferenz h (d. h.: das Niveau der Flüssigkeit in den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 809 – das Niveau der Flüssigkeit in den Kältemittelkammern 808, unter Bezugnahme auf 89), welche zur Zirkulation des Kältemittels in den Kältemitteltank 803 erforderlich ist, kleiner vorgesehen werden, als in dem Fall des vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiels, um die stabile Abstrahlleistung zu erhalten.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Kältemitteltank 803 bei einer Neigung an den Radiator 804 angefügt, wie in 90 gezeigt ist. Dieses Anfügen ist beispielsweise durch den Fall dargestellt, in welchem, wenn die Kühlvorrichtung 801 auf einem elektrischen Fahrzeug angebracht ist, der Anbringungsraum auf der Fahrzeugseite so beschränkt ist, dass die Kühlvorrichtung 801 nicht in der aufrechten Position (d. h.: in der in den 82 und 83 gezeigten Position) angebracht werden kann. In diesem Fall kann die Kühlvorrichtung 801 einfach angebracht werden, selbst in dem kleinen Anbringungsraum des elektrischen Fahrzeugs, durch Anfügen des Kältemitteltanks 803 bei einer Neigung, wie in 90 gezeigt ist.
Sechsundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
91 ist eine Draufsicht einer Kühlvorrichtung 801.
Dieses Ausführungsbeispiel ist beispielsweise durch Teilen der oberen Steuerplatte 819 in eine Mehrzahl (d. h.: zwei in 91) dargestellt. Die obere Steuerplatte 819 setzt sich aus einer ersten oberen Steuerplatte 819A und zweiten oberen Steuerplatten 819B zusammen.
Die erste obere Steuerplatte 819A ist im Allgemeinen bei dem zentralen Abschnitt in dem unteren Tank 817 und über den zweiten oberen Steuerplatten 819B angeordnet, um Abschnitte der Kältemittelkammern 808 zu überdecken. Diese erste obere Steuerplatte 819A ist in ihrem zentralen Abschnitt am höchsten und auf ihren zwei Seiten nach unten geneigt, so dass die kondensierte Flüssigkeit, welche auf ihre obere Fläche getropft ist, leicht strömen kann.
Die zweiten oberen Steuerplatten 819B sind auf den zwei Seiten der ersten oberen Steuerplatte 819A angeordnet, um zusammen mit der ersten oberen Steuerplatte 819A die Kältemittelkammern 808 vollständig zu bedecken. Diese zweiten oberen Steuerplatten 819B sind in einem solchen geneigten Zustand angeordnet, dass ein einfaches Strömen der kondensierten Flüssigkeit, welche darauf getropft ist, zu den äusseren Seiten vereinfacht ist.
Die erste obere Steuerplatte 819A und die zweiten oberen Steuerplatten 819B sind angeordnet, um deren einzelne Endabschnitte vertikal zu überlappen, um zweite Dampfauslässe 823a zwischen den vertikal gegenüberliegenden Endabschnitten auszubilden. Hier münden die Dampfauslässe 823 in der Seitensteuerplatte 818, wie in dem vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel und dem fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiel.
Gemäss dem Aufbau dieses Ausführungsbeispiels kann die effektive Fläche der Dampfauslässe 823 (einschliesslich 823a) so gross gehalten werden, dass das verdampfte Kältemittel glatt ohne jegliche Stagnation strömen kann, selbst wenn die Abstrahlung ansteigt, wodurch eine hohe Abstrahlleistung erhalten werden kann.
In diesem Ausführungsbeispiel sind andererseits Wärmeisolationsschlitze 824 zwischen den Kältemittelkammern 808 und den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 809 ausgebildet. Diese Wärmeisolationsschlitze 824 sind durch das hohle Bauteil 806 in der Dickenrichtung ausgebildet, und sind an ihren oberen und unteren Endseiten verschlossen. Diese Wärmeisolationsschlitze 824 können die Wärmeisolationswirkung mehr erhöhen, als in dem Fall, in welchem die Wärmeisolationsdurchgänge 810 des vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiels zwischen den Kältemittelkammern 808 und den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 809 ausgebildet sind. Als ein Ergebnis stellt die Kältemittelzirkulation in dem Kältemitteltank 803 einen Vorteil dahingehend dar, dass die Abstrahlleistung verbessert werden kann.
Siebenundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
92 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung 901, und 93 ist eine vordere Ansicht der Kühlvorrichtung 901.
Die Kühlvorrichtung 901 kühlt einen heizenden Körper 902 durch Verwendung des Siede- und Kondensierungsvorgangs eines Kältemittels, und ist mit einem Kältemitteltank 903 zu Aufbewahren des Kältemittels darin, und einem Radiator 904 versehen, der über dem Kältemitteltank 903 angeordnet ist, wie in den 92 und 93 gezeigt ist.
Der heizende Körper 902 ist beispielsweise ein IGBT-Modul, welches einen Inverterschaltkreis eines elektrischen Fahrzeugs aufbaut, und ist in nahem Kontakt mit der unteren Seitenwandfläche 903a des Kältemitteltanks 903 befestigt.
Der Kältemitteltank 903 ist in flacher Form mit kleineren Dickengrösse (oder einer vertikalen Grösse in 92) als die Breitengrösse (oder einer horizontalen Grösse von 93) ausgebildet, und ist bei einer Neigung allgemein in einer horizontalen Richtung bezüglich des Radiators 904 zusammengesetzt. Andererseits ist dieser Kältemitteltank 903 in eine geneigte Fläche ausgebildet, so dass eine obere Seitenwand 903b in der Dickenrichtung in Longitudinalrichtung (oder in der transversalen Richtung von 92) des Kältemitteltanks 903 abgeschrägt ist, um auf der Seite des Radiators 904 bergauf zu führen, und ist in solch einer zulaufenden Form ausgebildet, dass der Abstand (d. h.: die Dickengrösse des Kältemitteltanks 903) von der allgemein horizontalen unteren Seitenwandfläche 903a ausgehend allmählich grösser von der Führungsendseite des Kältemitteltanks 903 zu der Seite des Radiators 904 wird.
Das Innere des Kältemitteltanks 903 ist durch zwei Unterteilungsplatten 905 in eine Kältemittelkammer 906 und in Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 907, wie in 93 gezeigt ist, unterteilt. Die zwei Unterteilungsplatten 905 sind auf den zwei äusseren Seiten des heizenden Körpers 902 angeordnet, die an die zwei unteren Seitenwandflächen 903a des Kältemitteltanks 903 angefügt sind, und sind im allgemeinen in einer dreieckigen Form ausgebildet, welche zu der Seitenflächenform (oder der in 92 gezeigten Form) des Kältemitteltanks 903 passt. Hier ist ein vorbestimmter Spalt 908 zwischen den Unterteilungsplatten 905 und der Bodenfläche des Kältemitteltanks 903 erhalten. Die Form der Unterteilungsplatten 905 ist in den 94A, 94B gezeigt. Hier ist 94A eine Seitenansicht und 94B eine Vorderansicht.
Die Kältemittelkammer 906 ist zwischen den zwei Unterteilungsplatten 905 begrenzt, um einen Siedebereich auszubilden, in welchem ein darin aufbewahrtes Kältemittel durch Aufnahme der Wärme des heizenden Körpers 902 gesiedet wird. Die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 907 sind Durchgänge, in welche die kondensierte Flüssigkeit, die in dem Radiator 904 kondensiert wurde, strömt, und sind auf den zwei linken und rechten Seiten der Kältemittekammer 906 (unter Bezugnahme auf 93) ausgebildet. Hier sind die Kältemittelkammern 906 und die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 907 veranlasst, durch den unteren Spalt 908 der Unterteilungsplatten 905 kommunizierend verbunden zu sein.
Der Radiator 904 ist aus einem Kernabschnitt 909, einem oberen Tank 910 und einem unteren Tank 911 zusammengesetzt, und eine Kältemittelströmungssteuerungsplatte 912 ist in dem unteren Tank 911 angeordnet.
Der Kernabschnitt 909 ist ein abstrahlender Abschnitt zum Kondensieren und Verflüssigen des verdampften Kältemittels, wie es durch die Wärme des heizenden Körpers 902 gesiedet wurde, durch den Wärmeaustausch mit einem externen Fluid (wie Luft). Der Kernabschnitt 909 durch wird durch abwechselndes Anordnen einer Mehrzahl von flachen Rohren 913 (913A, 913B) und Abstrahlrippen 914 verwendet, und mit einzelnen Abstrahlrohren 914, die aufrecht aufgestellt sind, wie in 93 gezeigt ist.
Die flachen Rohre 913 sind aus einem Verdampfungsrohr 913A und einer Mehrzahl von Kondensierungsrohren 913B zusammengesetzt und werden durch Schneiden der einzelnen flachen Rohre aus Aluminium auf eine vorbestimmte Länge geschnitten verwendet.
Das Verdampfungsrohr 913A ist bei dem zentralen Abschnitt des Kernabschnitts 909 angeordnet, um das verdampfte Kältemittel zu empfangen, welches in dem Kältemitteltank 903 (oder der Kältemittelkammer 906) gesiedet wurde. Die Kondensierungsrohre 913B sind auf den zwei Seiten des Verdampfungsrohres 913A angeordnet, um mit dem Verdampfungsrohr 913A durch den oberen Tank 910 kommunizierend verbunden zu sein. Jedoch ist das Verdampfungsrohr 913A breiter (horizontal in 92) als die Kondensierungsrohre 913B vorgesehen, und ist mit einer grossen Durchgangsfläche ausgebildet. Hier können, um die Kondensationsfläche zu vergrössern, (nicht gezeigte) innere Rippen in die Kondensierungsrohre 913B eingesetzt werden. Wenn die inneren Rippen in das Verdampfungsrohr 913A für den Durchgang von verdampftem Kältemittel eingesetzt sind, steigt jedoch der Druckverlust, und es ist ratsam, die inneren Rippen nicht in das Verdampfungsrohr 913A einzusetzen.
Die Abstrahlrippen 914 sind die Wellrippen, welche durch abwechselndes Falten einer dünnen Metallplatte (z. B.: einer Aluminiumplatte) mit exzellenter Wärmeleitfähigkeit in einer gewellten Form ausgebildet sind, und sind an die äusseren Oberflächen der einzelnen Kondensierungsrohre 913B durch ein Lötverfahren oder dergleichen angefügt.
Der obere Tank 910 ist durch Kombinieren einer Kernplatte 915 und einer Tankplatte 916, die aus Aluminium oder dergleichen hergestellt sind, aufgebaut, und an die oberen Endabschnitte der einzelnen flachen Rohre 913 angefügt, um zwischen einzelnen flachen Rohren 913 in dem oberen Tank 910 kommunizierende Verbindung bereitzustellen.
Der untere Tank 911 ist wie der obere Tank 910 durch Kombinieren einer Kernplatte 917 und einer Tankplatte 918 aufgebaut, die beispielsweise aus Aluminium hergestellt sind und ist mit den unteren Endabschnitten der einzelnen flachen Rohre 913 verbunden, um zwischen den einzelnen flachen Rohren 913 und dem unteren Tank 911 kommunizierende Verbindung bereitzustellen.
Die Kältemittelsteuerungsplatte 912 leitet das verdampfte Kältemittel, wie es in der Kältemittelkammer 906 gesiedet wurde, in die Verdampfungsrohre 913A des Kernabschnitts 909 und die kondensierte Flüssigkeit, wie sie in dem Kernabschnitt 909 gekühlt und verflüssigt wurde, in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 907 des Kältemitteltanks 903. Wie in 92 gezeigt ist, ist die Kältemittelströmungssteuerungsplatte 912 aus einem Satz von zwei Platten aufgebaut, und angeordnet, um die Kältemittelkammer 906 von den zwei Seiten aus zu bedecken. Die Form der Kältemittelströmungssteuerungsplatte 912 ist in den 95A, 95B gezeigt. Hier ist die 95A eine Frontansicht, und 95B eine Seitenansicht. Hier weist diese Kältemittelströmungssteuerungsplatte 912 eine schräge Fläche 912A auf, um die kondensierte Flüssigkeit zu führen, welche von dem Kernabschnitt 909 in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 907 getropft ist. Andererseits können die Kältemittelströmungssteuerungsplatte 912 und die Unterteilungsplatte 905 integral miteinander ausgebildet sein.
Als nächstes wird der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
Die Wärme, wie sie von dem heizenden Körper 902 erzeugt wird, wird übertragen, um das Kältemittel in der Kältemittelkammer 906 zu sieden. Das somit gesiedete Kältemittel steigt als ein Dampf in der Kältemittelkammer 906 und entlang der oberen Seitenwandflächen 903b des Kältemitteltanks 903 und strömt zu der Seite des Radiators 904. Das verdampfte Kältemittel, das aus der Kältemittelkammer 906 in den unteren Tank 911 des Radiators 904 geströmt ist, strömt entlang der zwei Kältemittelströmungssteuerungsplatten 912 in das Verdampfungsrohr 913A des Kernabschnitts 909. Das verdampfte Kältemittel tritt durch das Verdampfungsrohr 913A und wird dann durch den oberen Tank 910 in die einzelnen Kondensierungsrohre 913B verteilt. Das verdampfte Kältemittel, das über die Kondensierungsrohre 913B strömt, wird durch den Wärmetausch mit der Aussenluft gekühlt, und auf den inneren Wandflächen der Kondensierungsrohre 913B kondensiert, während es seine latente Wärme abgibt. Die latente Wärme, die somit abgegeben wird, wenn das verdampfte Kältemittel kondensiert wird, wird von den Wandflächen der Kondensierungsrohre 913B an die Abstrahlrippen 914 übertragen, so dass sie an die Aussenluft über die Abstrahlrippen 914 abgegeben wird.
Andererseits strömt die kondensierte Flüssigkeit, wie sie in den Kondensierungsrohren 913B in Tropfen kondensiert wurde, nach unten auf den inneren Wandflächen der Kondensierungsrohre 913B, so dass ein Teil der kondensierten Flüssigkeit von den Kondensierungsrohren 913B direkt in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 907 des Kältemitteltanks 903 tropft. Die verbleibende kondensierte Flüssigkeit tropft auf die Kältemittelströmungssteuerungsplatten 912, die in dem unteren Tank 911 angeordnet sind, und tropft dann auf die geneigten Flächen 912a der Kältemittelströmungssteuerungsplatten 912 in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 907. Die kondensierte Flüssigkeit, welche in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 907 geströmt ist, wird der Kältemittelkammer 906 durch den unteren Spalt 908 der Unterteilungsplatten 905 zugeführt, welche in dem Kältemitteltank 903 angeordnet sind, wie durch Pfeile in 93 angezeigt ist.
Wirkungen des siebenundzwanzigsten Ausführungsbeispiels
In der Kühlvorrichtung 901 dieses Ausführungsbeispiels wird, wenn eine Mehrzahl von heizenden Körpern 902 beispielsweise in der Längsrichtung des Kältemitteltanks 903 angefügt sind, die Dickengrösse des Kältemitteltanks 903 allmählich gross zu der Seite des Radiators 904 hin, so dass Blasen daran gehindert werden können, die Umgebung des heizenden Körpers, der näher zu dem Radiator 904 ist, zu füllen, selbst wenn die auf den einzelnen Anbringungsflächen für heizende Körper erzeugten Blasen nacheinander zu dem Radiator 904 hin strömen. Selbst in dem Fall eines heizenden Körpers werden darüber hinaus die Blasen mehr stromabwärts (d. h.: näher zu dem Radiator 904) der Heizkörper-Montagefläche des heizenden Körpers, als stromaufwärts (d. h.: entfernter von dem Radiator 904), so dass Wirkungen erzielt werden, die ähnlich zu denen des vorgenannten Falles einer Mehrzahl von heizenden Körpern 902 sind.
Andererseits ist der Kältemitteltank 903 dieses Ausführungsbeispiels bei einer Neigung im Allgemeinen in der Horizontalrichtung bezüglich des Radiators 904 zusammengesetzt, so dass die Blasen sanfter strömen und einem Herauskommen widerstreben, im Vergleich mit dem Fall, in welchem die erzeugten Blasen vertikal (wenn der Kältemitteltank 903 aufrecht angeordnet ist) in dem Kältemitteltank 903 steigen. Wenn die Dickengrösse des Kältemitteltanks 903 konstant ist, wie beim Stand der Technik, neigen die Blasen deshalb dazu, die Umgebung der Montagefläche des heizenden Körpers des Kältemitteltanks 903 aufzufüllen. Durch Erhöhen der Dickengrösse des Kältemitteltanks 903 allmählich zu dem Radiator 904 hin, können jedoch die Blasen dazu veranlasst werden, herauszukommen, wodurch das Durchbrennen der Montagefläche des heizenden Körpers verhindert werden kann.
Da die Blasen weniger von dem Radiator 904 entfernt gemacht werden können, kann die Quantität des Kältemittels optimiert werden, indem die Dickengrösse des Kältemitteltanks 903 (in die zulaufende Form) von dem Radiator 904 entfernt kleiner gemacht werden, als nahe bei dem Radiator 904, wodurch ein Steigen der Kosten verhindert werden kann, welches sonst durch Füllen einer übermässigen Menge von Kältemittel bewirkt werden könnte.
Achtundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
96 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung 901, und 97 ist eine Frontansicht der Kühlvorrichtung 901.
Dieses Ausführungsbeispiel stellt beispielsweise ein Beispiel des Falles dar, in welchem der Aufbau des Radiators 904 von dem des siebenundzwanzigsten Ausführungsbeispiels abweicht.
Der Radiator 904 des siebenundzwanzigsten Ausführungsbeispiels ist aufgebaut, um zur horizontalen Strömung (in welchem der Luftstrom horizontal bezüglich des Radiators 904 ist) zu passen. Dahingegen ist der Radiator 904 dieses Ausführungsbeispiels aufgebaut, um zu der vertikalen Strömung zu passen.
Der Kältemitteltank 903 ist im Allgemeinen horizontal mit dem Radiator 904 wie in dem siebenundzwanzigsten Ausführungsbeispiel zusammengesetzt, und sein Inneres ist durch die einzelne Unterteilungsplatte 905 in die Kältemittelkammer 906 und den Flüssigkeits-Rückführdurchgang 907 unterteilt, wie in 97 gezeigt ist, welche miteinander kommunizierend durch den unteren Spalt 908 der Unterteilungsplatte 905 verbunden sind. Die Form der Unterteilungsplatte 905 ist identisch mit der des siebenundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
Der Aufbau des Radiators 904 wird nachfolgend kurz beschrieben.
Der Radiator 904 ist der so genannte „gezogener Becher-Typ"-Wärmetauscher, welcher aus einer Verbindungskammer 919, einem Abstrahlrohr 920 und Abstrahlrippen 914 zusammengesetzt ist, wie in 96 gezeigt ist.
Die Verbindungskammer 919 ist eine Verbindung zu dem Kältemitteltank 903 und ist mit der oberen Öffnung des Kältemitteltanks 903 zusammengesetzt. Diese Verbindungskammer 919 ist durch aneinanderfügen zweier gepresster Platten aneinander an deren äusseren Umfangskantenabschnitten ausgebildet, während runde Kommunikationsöffnungen 921 in den zwei Endabschnitten in der Längsrichtung (oder in der horizontalen Richtung von 97) münden. In der Verbindungskammer 919 ist eine Unterteilungsplatte 922 angeordnet, durch welche das Innere der Verbindungskammer 919 in eine erste Kommunikationskammer (wie sie auf der rechten Seite der Unterteilungsplatte 922 in 97 angeordnet ist), welche mit der Kältemittelkammer 906 des Kältemitteltanks 903 kommunizierend verbunden ist, und eine zweite Kommunikationskammer (wie sie auf der linken Seite der Unterteilungsplatte 922 in 97 angeordnet ist), die mit dem Flüssigkeits-Rückführdurchgang 907 des Kältemitteltanks 903 kommunizierend verbunden ist. Andererseits sind innere Rippen 923 in die erste Kommunikationskammer eingesetzt.
Die Abstrahlrohre 920 sind in flache hohle Rohre durch aneinanderfügen zweier gepresster Platten an deren äusseren Umfangskantenabschnitten ausgebildet, und kreisförmige Kommunikationsöffnungen 921 münden in den zwei Endabschnitten in der Längsrichtung (oder in der horizontalen Richtung von 97). Eine Mehrzahl von Abstrahlrohren 920 sind auf den zwei Seiten der Verbindungskammer 919 jeweils gestapelt, wie in 96 gezeigt ist, um kommunizierende Verbindung miteinander über deren gegenseitige Kommunikationsöffnungen 921 aufzuweisen. Die Abstrahlrohre 920 sind mit der Verbindungskammer 919 in solch einem leicht geneigten Zustand (unter Bezugnahme auf 97) zusammengesetzt, dass einfache Strömung der kondensierten Flüssigkeit vereinfacht ist.
Die Abstrahlrippen 914 sind zwischen der Verbindungskammer 919 und den Abstrahlrohren 920 und zwischen den einzelnen laminierten Abstrahlrohren 920 positioniert, und an die Oberflächen der Verbindungskammer 919 und der Abstrahlrohre 920 durch das Lötverfahren oder dergleichen angefügt.
Als nächstes wird der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
Das verdampfte Kältemittel, wie es durch Wärme des abstrahlenden Körpers 902 gesiedet wurde, strömt aus der Kältemittelkammer 906 über die erste Kommunikationskammer der Verbindungskammer 919 in die einzelnen Abstrahlrohre 920, und wird gekühlt, während es in den Abstrahlrohren 920 strömt, durch den Wärmeaustausch mit der Aussenluft, so dass es auf den inneren Wandflächen der Abstrahlrohre 920 kondensiert wird. Die kondensierte Flüssigkeit, die in Tropfen kondensiert wurde, strömt in der Richtung der Neigung (von rechts nach links in 97) in den Abstrahlrohren 920 und tropft durch die zweite Kommunikationskammer der Verbindungskammer 919 in den Flüssigkeits-Rückführdurchgang 907 der Kältemittelkammer 906. Anschliessend wird die kondensierte Flüssigkeit aus dem Flüssigkeits-Rückführdurchgang 907 durch den unteren Spalt 908 der Unterteilungsplatte 905 in die Kältemittelkammer 906 zurückgeleitet.
In der Kühlvorrichtung 901 dieses Ausführungsbeispiels wird die Dickengrösse des Kältemitteltanks 903 auch allmählich zu dem Radiator 904 hin grösser, wie in dem siebenundzwanzigsten Ausführungsbeispiel, so dass die Blasen daran gehindert werden können, die Montageflächen des heizenden Körpers nahe dem Radiator 904 zu füllen. In dem die Dickengrösse des Kältemitteltanks 903 allmählich mit der Nähe zu dem Radiator 904 allmählich grösser gemacht wird, wird den Blasen andererseits ermöglicht, einfach herauszukommen, wodurch das Durchbrennen der Montageflächen des heizenden Körpers verhindert wird. Darüber hinaus kann die Menge von Kältemittel optimiert werden, um Steigen der Kosten zu verhindern, welches sonst durch Füllen einer übermässigen Menge von Kältemittel bewirkt werden könnte.
Neunundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
98 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung 901, und 99 ist eine Frontansicht der Kühlvorrichtung 901.
Wie in 92 gezeigt ist, ist der Kältemitteltank 903 dieses Ausführungsbeispiels in einem schräg geneigtem Zustand bezüglich des Radiators 904 zusammengesetzt, und ist in einer solchen zulaufenden Form ausgebildet, dass seine Dickengrösse allmählich von dem Führungsende des Kältemitteltanks 903 zu dem Radiator 904 hin grösser wird. In diesem Fall ist der abstrahlende Körper 902 ebenfalls an die untere Seitenwandfläche 903a des Kältemitteltanks 903 angefügt.
Andererseits ist das Innere des Kältemitteltanks 903 durch eine Mehrzahl von Stützbauteilen 924 in die Kältemittelkammer 906 und die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 907 ausgebildet, und ein Zirkulationsdurchgang 925 ist in dem Bodenabschnitt des Kältemitteltanks 903 ausgebildet, um kommunizierende Verbindung zwischen der Kältemittelkammer 906 und den Flüssigkeits-Rückführdurchgängen 907 bereitzustellen. Als ein Ergebnis wird die kondensierte Flüssigkeit, die aus dem Radiator 904 in die Flüssigkeits-Rückführdurchgänge 907 geströmt ist, über den Zirkulationsdurchgang 925 zu der Kältemittelkammer 906 zugeführt.
Der Radiator 904 ist so hergestellt, dass er denselben Aufbau wie der des siebenundzwanzigsten Ausführungsbeispiels aufweist (oder kann den Aufbau des des achtundzwanzigsten Ausführungsbeispiels aufweisen).
Dieses Ausführungsbeispiel kann ebenfalls Wirkungen erzielen, die denen des siebenundzwanzigsten Ausführungsbeispiels ähnlich sind.

Claims

Kühlvorrichtung, umfassend: einen Kältemitteltank (103, 203, 303) zum Aufbewahren eines Kältemittels, dass durch Hitze eines heizenden Körpers (102, 202, 302) zu sieden ist; einen Radiator (104, 204, 304) zum Abgeben der Wärme des verdampften Kältemittels, wie es in dem Kältemitteltank gesiedet wurde, an ein externes Fluid; und Siedeflächenvergrösserungseinrichtungen (112, 112A, 112B, 216, 216A, 216B, 216C, 312), die in dem Kältemitteltank zum Begrenzen des Inneren des Kältemitteltanks in eine Mehrzahl von sich vertikal erstreckenden Durchgangsabschnitte (112a, 112b, 216a, 216a, 216b, 216c) um die Siedefläche zu erhöhen, wobei die Mehrzahl von Durchgangsabschnitten miteinander kommunizieren, wobei: die Siedeflächenvergrösserungseinrichtungen (112) ein erstes Siedeflächenvergrösserungselement (112A), das auf der Unterseite in dem Kältemitteltank angeordnet ist und ein zweites Siedeflächenvergrösserungselement (112B) enthält, das auf der Oberseite angeordnet ist; und eine Mehrzahl von ersten Durchgangsabschnitten (112a), die durch das erste Siedeflächenvergrösserungselement begrenzt sind, und eine Mehrzahl von zweiten Durchgangsabschnitten (112b), die durch die zweiten Siedeflächenvergrösserungselemente begrenzt sind, die miteinander in horizontal gestaffelter Form kommunizieren.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 1, wobei: die Siedeflächenvergrösserungseinrichtung (112) ein erstes Siedeflächenvergrösserungselement (112A), das auf der Unterseite in dem Kältemitteltank angeordnet ist, und ein zweites Siedeflächenvergrösserungselement (112B) enthält, das auf der Oberseite angeordnet ist; und das erste Siedeflächenvergrösserungselement und das zweite Siedeflächenvergrösserungselement derart angeordnet sind, dass ein Raum (120) zwischen diesen verbleibt.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 1, wobei: der Kältemitteltank im Allgemeinen in aufrechter Position angeordnet ist; die Siedeflächenvergrösserungseinrichtung (112, 216) ein erstes Siedeflächenvergrösserungselement (112A, 216B) enthält, das auf der Unterseite in dem Kältemitteltank angeordnet ist und ein zweites Siedeflächenvergrösserungselement (112B, 216A) enthält, das an der Oberseite angeordnet ist; und eine mittlere offene Fläche der Mehrzahl von zweiten Durchgangsabschnitten (112b), welche durch das zweite Siedeflächenvergrösserungselement begrenzt sind, grösser hergestellt ist als die Mehrzahl von ersten Durchgangsabschnitten (112a), welche durch das erste Siedeflächenvergrösserungselement begrenzt sind.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 2, wobei: ein drittes Siedeflächenvergrösserungselement als die Siedeflächenvergrösserungseinrichtung in dem Raum angeordnet ist; und ein dritter Durchgangsabschnitt, welcher durch das dritte Siedeflächenvergrösserungselement begrenzt ist, durch eine mittlere offene Fläche gegeben ist, die grösser als die des ersten Durchgangsabschnitts ist, der durch das erste Siedeflächenvergrösserungselement begrenzt ist, und als das des zweiten Durchgangsabschnitts, der durch das zweite Siedeflächenvergrösserungselement begrenzt ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 1, wobei die Siedeflächenvergrösserungseinrichtung (112, 216) gewellte Rippen (112A, 112B, 216A, 216B, 216C) enthält, um den Durchgangsabschnitt zu begrenzen.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 5, wobei die gewellten Rippen Öffnungen (112d) in deren Seitenoberflächen (112c) aufweisen.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 5, wobei Kühlschlitze in den Seitenoberflächen der gewellten Rippen aufgeschnitten sind.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 1, wobei die Siedeflächenvergrösserungseinrichtung ein Siedeflächenvergrösserungselement (112, 112A, 112B, 216, 216A, 216B, 216C) zum Vergrössern der Siedefläche eines Siedeabschnitts enthält, in welchem das Kältemittel in dem Kältemitteltank durch Hitze von dem heizenden Körper gesiedet wird, in dem ein Siedeabschnitt in Durchgangsformen begrenzt wird, und eine mittlere effektive Fläche der durchgangsförmigen Abschnitte (112a, 112b, 216a, 216b), die durch das Element begrenzt sind, auf der Oberseite grösser als auf der Unterseite in dem Kältemitteltank hergestellt sind.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 8, wobei: das Siedeflächenvergrösserungselement erste gewellte Rippen (112B, 216A) mit einer grösseren Steigung und zweite gewellte Rippen (112A, 216B) mit einer kleineren Steigung enthält; und die ersten gewellten Rippen auf der Oberseite in dem Kältemitteltank angeordnet sind, wohingegen die zweiten gewellten Rippen auf der Unterseite in dem Kältemitteltank angeordnet sind.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 9, wobei: die ersten gewellten Rippen und die zweiten gewellten Rippen individuell eine Mehrzahl von Öffnungen (216e) in deren Rippenwänden (216d) aufweisen; und die Öffnungen der ersten gewellten Rippen eine grössere mittlere effektive Fläche aufweisen als die der Öffnungen in den zweiten gewellten Rippen.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 8, wobei: die Siedeflächenvergrösserungseinrichtung ein erstes plattenfömiges Element (112B, 216A) enthält, das auf der Oberseite in dem Kältemitteltank angeordnet ist, um das innere des Kältemitteltanks vertikal zu begrenzen, und ein zweites plattenförmiges Element (112A, 216B), das auf der Unterseite in dem Kältemitteltank angeordnet ist, um den Kältemitteltank vertikal zu begrenzen; und das erste plattenförmige Element und das zweite plattenförmige Element individuell eine Mehrzahl von Öffnungen für das verdampfte Kältemittel ausbilden, um dort durchzuströmen, wobei die Öffnungen, die in dem ersten plattenförmigen Element ausgebildet sind, eine grössere mittlere effektive Fläche aufweisen als die der Öffnungen, die in dem zweiten plattenförmigen Element ausgebildet sind.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 11, wobei: das erste plattenförmige Element und das zweite plattenförmige Element aus den Wandoberflächen der gewellten Rippen aufgebaut sind, die horizontal in dem Kältemitteltank angeordnet sind; und die Öffnungen in den Wandoberflächen der gewellten Rippen ausgebildet sind.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 8, wobei der Kältemitteltank enthält: eine Kältemittelkammer (108, 208) zum Ausbilden des Siedeabschnitts; einen Flüssigkeitsrücklaufdurchgang (109, 209), in welchen kondensierte in dem Radiator verflüssigte Flüssigkeit strömt; und einen Zirkulationsdurchgang (110, 210) zur Bereitstellung von Kommunikation in einem unteren Abschnitt zwischen dem Flüssigkeitsrücklaufdurchgang und der Kältemittelkammer.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 8, wobei der Kältemitteltank aus einem Extrusionselement hergestellt ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 1, des weiteren umfassend: Luftmengenänderungseinrichtungen (305, 324) zum Ändern einer Menge der Kühlluft, die dem Radiator bereitzustellen ist; und eine Erfassungseinrichtung (321) zum Erfassen einer der Grössen aus Kältemitteltanktemperatur und einer physikalischen Grösse, die zu der Kältemitteltanktemperatur in Relation ist, wobei die Luftmengenänderungseinrichtungen die Menge der Kühlluft, die dem Radiator bereitzustellen ist, senkt, wenn ein erfasster Wert der Erfassungseinrichtung niedriger als ein vorbestimmter Wert (t1) ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 15, wobei die Luftmengenänderungseinrichtung einen Kühllüfter (305) zur Erzeugung der Kühlluft enthält, und eine Ausblasluftmenge des Kühllüfters senkt, wenn der erfasste Wert der Erfassungseinrichtung niedriger als der vorbestimmte Wert ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 15, des weiteren umfassend einen Kühlluftführungsdurchgang (322), um bewegte Luft, die als ein Ergebnis einer Bewegung eines Fahrzeugs erzeugt wird, zu dem Radiator zu führen, wobei die Luftmengenänderungseinrichtung eine Abdeckplatte (324) enthält, welche eine Durchgangsöffnungsfläche des Kühlluftführungsdurchgangs senkt, und die Durchgangsöffnungsfläche des Kühlluftführungsdurchgangs durch die Abdeckplatte senkt, wenn der erfasste Wert der Erfassungseinrichtung niedriger als der vorbestimmte Wert ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 15, wobei die Erfassungseinrichtung einen Temperatursensor (321) zum Erfassen der Kältemitteltanktemperatur enthält.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 18, wobei der Temperatursensor bei einem benachbarten Bereich des heizenden Körpers vorgesehen ist, um mit dem Kältemitteltank in Berührung zu stehen.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 15, wobei die Erfassungseinrichtung zumindest eine der Grössen aus einer Lufttemperatur, einer Heizmenge des heizenden Körpers und der Menge von der Kühlluft, die dem Radiator bereitzustellen ist, als die physikalische Grösse, die in Relation zu der Kältemitteltanktemperatur ist, erfasst.
Kühlvorrichtung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: eine Kältemittelkammer (408, 508, 608, 708, 808) zum Aufbewahren eines Kältemittels, das durch Hitze eines heizenden Körpers zu sieden ist; einen Dampfauslass (417, 517, 617), aus welchem ein verdampftes Kältemittel, das in der Kältemittelkammer gesiedet wurde, ausströmt; einen abstrahlenden Abschnitt (404, 504, 604, 704, 804) mit einem Kältemitteldurchgang (423, 423a, 523), in welchem das verdampfte Kältemittel, welches aus dem Dampfauslass ausgeströmt ist, strömt, zum Kühlen des verdampften Kältemittels, welches durch den Kältemitteldurchgang strömt, durch Wärmetausch mit einem externen Fluid; einen Flüssigkeitseinlass (418, 518), in welchen ein kondensiertes Kältemittel, das in dem abstrahlenden Abschnitt gekühlt und verflüssigt wurde, strömt; einen Zirkulationsdurchgang (411, 419, 809) zum Zirkulieren des kondensierten Kältemittels von dem Flüssigkeitseinlass zu der Kältemittelkammer; einen Verbindungstank (421, 521, 617, 713, 817) der zwischen dem abstrahlenden Abschnitt, und der Kältemittelkammer und dem Zirkulationsdurchgang zur Kommunikation zwischen dem Kältemitteldurchgang, und der Kältemittelkammer und dem Zirkulationsdurchgang angeordnet ist; und eine Kältemittelsteuerungseinrichtung (417, 418, 422, 428, 517, 518, 526, 618, 714, 818, 819), die in dem Verbindungstank zur Steuerung einer Strömung von dem kondensierten Kältemittel angeordnet ist, das aus dem abstrahlenden Abschnitt tropft.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 21, wobei der Dampfauslass und der Flüssigkeitseinlass in den Verbindungstank münden; und die Kältemittelsteuereinrichtung einen Aufbau enthält, damit der Flüssigkeitseinlass bei einer niedrigeren Position mündet als der des Dampfauslasses.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 22, wobei die Kältemittelkammer in einer Vor- und Zurückrichtung bezüglich der Breite in einer transversalen Richtung verschmälert ist, und der heizende Körper an vordere(r) und/oder hintere(r) Oberfläche(n) der Kältemittelkammer angefügt ist; und der Flüssigkeitseinlass und der Zirkulationsdurchgang auf beiden Seiten der Kältemittelkammer angeordnet sind.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 22, des weiteren umfassend einen Kältemitteltank (403, 503), der die Kältemittelkammer und den Zirkulationsdurchgang darin enthält und die obere Endöffnung der Kältemittelkammer als den Dampfauslass und die obere Endöffnung des Zirkulationsdurchgangs als den Flüssigkeitseinlass verwendet, wobei der Kältemitteltank an einer Neigung an den Verbindungstank angefügt ist; und dadurch, dass der unterste Abschnitt des Dampfauslasses über dem untersten Abschnitt des Flüssigkeitseinlasses positioniert ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 24, wobei der Kältemitteltank derart aufgebaut ist, dass der Dampfauslass weiter nach vorne herausragt als der Flüssigkeitseinlass.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 25, wobei der Kältemitteltank derart aufgebaut ist, dass der Dampfauslass schräg nach oben mündet.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 24, wobei der Kältemitteltank ein Stopfenelement (428) aufweist, um eine untere Seite des Dampfauslasses zu verstopfen.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 24, wobei der Kältemitteltank aus einem Extrusionselement hergestellt ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 22, des weiteren umfassend: einen Kältemitteltank (403), der die Kältemittelkammer und den Zirkulationsdurchgang darin enthält; ein Dampfrohr (429) mit einem Öffnungsabschnitt, der in den Verbindungstank als der Dampfauslass mündet, und zur Bereitstellung von Kommunikation zwischen der Kältemittelkammer und dem Verbindungstank dient; und ein Flüssigkeitsrücklaufrohr (430) mit einem Öffnungsabschnitt, der in den. Verbindungstank als der Flüssigkeitseinlass mündet, und zum Bereitstellen von Kommunikation zwischen dem Zirkulationsdurchgang und dem Verbindungstank dient.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 22, des weiteren umfassend eine Kältemittelsteuerplatte (422), die den Dampfauslass darüber in dem Verbindungstank bedeckt.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 21, wobei der Verbindungstank unterhalb des abstrahlenden Abschnitts angeordnet und an einem oberen Endabschnitt der Kältemittelkammer angeschlossen ist, und wobei ein oberer Endabschnitt der Kältemittelkammer an dem Verbindungstank angeschlossen ist, wobei die Kältemittelkammer geneigt ist, und ein Teil einer oberen Endöffnung (417, 418, 517, 518), die in den Verbindungstank mündet, durch eine Rückströmungsverhinderungsplatte (428, 526, 527) bedeckt ist.
Kühlvorrichtung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche zur Montage in einem Fahrzeug, umfassend: einen Kältemitteltank (403, 503) zum Aufbewahren eines Kältemittels, das durch Hitze eines heizenden Körpers (402, 502) zu sieden ist; ein abstrahlender Abschnitt (404, 504) zum Abgeben der Wärme eines verdampften Kältemittels, das in dem Kältemitteltank gesiedet wurde, an ein externes Fluid; und einen Verbindungstank (421, 521), der unterhalb des abstrahlenden Abschnitts angeordnet und an einen oberen Endabschnitt des Kältemitteltanks zur Verbindung des Kältemitteltanks und des abstrahlenden Abschnitts angeordnet ist, wobei ein oberer Endabschnitt des Kältemitteltanks an den Verbindungstank angeschlossen ist, wobei der Kältemitteltank geneigt ist, und wobei ein Teil der oberen Endöffnung (417, 418, 517, 518), der in den Verbindungstank mündet durch eine Rückströmungsverhinderungsplatte (428, 526, 527) bedeckt ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 32, wobei der Kältemitteltank umfasst: eine Kältemittelkammer (408, 508) zum Aufbewahren des Kältemittels in Übereinstimmung mit einer Montageoberfläche für den heizenden Körper; einen Dampfauslass (417, 517), aus welchem ein verdampftes Kältemittel, das in der Kältemittelkammer gesiedet wurde, ausströmt; einen Flüssigkeitseinlass (517, 518) in welchen ein kondensiertes Kältemittel, das in dem abstrahlenden Abschnitt gekühlt und verflüssigt wurde, strömt; und ein Zirkulationsdurchgang (409, 411, 509) zur Zirkulation des kondensierten Kältemittels von dem Flüssigkeitseinlass zu der Kältemittelkammer, und wobei der Dampfauslass und der Flüssigkeitseinlass in den Verbindungstank als der obere Endabschnitt münden, und ein Teil des Dampfauslasses durch die Rückströmungsverhinderungsplatte bedeckt ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 33, wobei die Rückströmungsverhinderungsplatte eine Unterseite des Dampfauslasses bedeckt.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 33, wobei die Rückströmungsverhinderungsplatte eine Mehrzahl von kleinen Löchern aufweist, und die gesamte Fläche des Dampfauslasses bedeckt.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 32, wobei der Kältemitteltank umfasst: eine Kältemittelkammer (408, 508) zum Aufbewahren des Kältemittels in Übereinstimmung mit einer Montageoberfläche für den heizenden Körper; einen Dampfauslass (417, 517) aus welchem ein verdampftes Kältemittel, das in der Kältemittelkammer gesiedet wurde, ausströmt; einen Flüssigkeitseinlass (418, 518) in welchen ein kondensiertes Kältemittel, das in dem abstrahlenden Abschnitt gekühlt und verflüssigt wurde, strömt; und einen Zirkulationsdurchgang (409, 411, 509) zur Zirkulation des kondensierten Kältemittels von dem Flüssigkeitseinlass zu der Kältemittelkammer, und wobei der Kältemittelauslass und der Flüssigkeitseinlass in den Verbindungstank als der obere Endabschnitt münden, und ein Teil des Flüssigkeitseinlasses durch die Rückströmungsverhinderungsplatte bedeckt ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 36, wobei die Rückströmungsverhinderungsplatte einen oberen Teil des Flüssigkeitseinlasses bedeckt.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 36, wobei die Rückströmungsverhinderungsplatte eine Mehrzahl von kleinen Löchern aufweist und eine gesamte Fläche des Flüssigkeitseinlasses bedeckt.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 32, wobei der abstrahlende Abschnitt zu einer Vorderseite des Fahrzeugs bezüglich des Verbindungstanks geneigt ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 21, wobei der Dampfauslass und der Flüssigkeitseinlass in den Verbindungstank münden, und die Kältemittelsteuereinrichtung (618) über dem Dampfauslass in dem Verbindungstank bedeckt, und einen Durchgang (623) für kondensiertes Kältemittel zum Führen des kondensierten Kältemittels von dem abstrahlenden Abschnitt ausbildet, welches auf eine obere Oberfläche der Kältemittelsteuereinrichtung tropft, zu dem Flüssigkeitseinlass.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 40, wobei die Kältemittelkammer in einer Vor- und Zurückrichtung hinsichtlich der Breite einer transversalen Richtung verschmälert ist, und der heizende Körper an vordere(r) und/oder hintere(r) Oberfläche(n) der Kältemittelkammer angefügt ist, und der Flüssigkeitseinlass und der Zirkulationsdurchgang auf beiden Seiten der Kältemittelkammer angeordnet sind.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 40, wobei die Kältemittelsteuereinrichtung den Durchgang für kondensiertes Kältemittel bildet, in dem ein mittlerer Abschnitt in einer Vor- und Zurückrichtung gesenkt ist, so dass seine Querschnittsfläche in konkaver Form ausgebildet ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 40, wobei die Kältemittelsteuereinrichtung eine schräge Oberfläche enthält, in welcher eine Höhe eines mittleren Abschnitts in einer transversalen Richtung die höchste ist, und zu beiden Umfangsabschnitten in der transversalen Richtung gesenkt ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 21, wobei die Kältemittelströmungssteuereinrichtung (618, 714) die Kältemittelkammer vollständig bedeckt, so dass das kondensierte Kältemittel, das von dem abstrahlenden Abschnitt tröpfelt, in die Flüssigkeitsrückführkammer strömen kann, und den Dampfauslass bildet, aus welchem das verdampfte Kältemittel, das in der Kältemittelkammer gesiedet wurde, ausströmt, und welche transversal bezüglich des abstrahlenden Abschnitts mündet (721).
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 44, wobei die Flüssigkeitsrückführkammer auf den beiden Seiten der Kältemittelkammer ausgebildet ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 44, wobei die Kältemittelsteuereinrichtung eine Kältemittelsteuerplatte enthält, die über die gesamte Kältemittelkammer angeordnet ist, um die Dampfauslässe individuell unterhalb der zwei Enden der Kältemittelsteuerplatte auszubilden.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 44, wobei die Kältemittelsteuereinrichtung eine Mehrzahl von Kältemittelsteuerplatten (714A, 714B) enthält, die teilweise die Kältemittelkammer überdecken und derart angeordnet sind, dass sie teilweise vertikal auf stufenweise unterschiedlichen Höhenpositionen überlappen, um die Dampfauslässe zwischen den vertikal gegenüberliegenden Kältemittelsteuerplatten auszubilden.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 47, wobei die Mehrzahl von Kältemittelsteuerplatten enthalten: eine erste Kältemittelsteuerplatte (714A), die an einem oberen mittleren Abschnitt der Kältemittelkammer positioniert und an der höchsten Position angeordnet ist; und ein Paar von zweiten Kältemittelsteuerplatten (714B), die auf die zwei Seiten der ersten Kältemittelsteuerplatte zur Ausbildung der Dampfauslässe zwischen diesen selbst und der ersten Kältemittelsteuerplatte angeordnet sind.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 47, wobei die Mehrzahl von Kältemittelsteuerplatten (714A, 714B), zumindest die Kältemittelsteuerplatte, die an niedriger Position angeordnet ist, so geneigt ist, dass die kondensierte Flüssigkeit, welche auf die obere Oberfläche der Steuerungsplatte getröpfelt ist, leicht zu der Flüssigkeitsrückführkammer strömen kann, und weiter nach oben an dem oberen Endabschnitt der Neigung gebogen ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 21, wobei die Kältemittelströmungssteuereinrichtung enthält: eine Seitensteuerplatte (818) zum Umschliessen der oberen Endöffnung der Kältemittelkammer bei einer vorbestimmten Höhe; eine obere Steuerungsplatte (819) zum vollständigen Bedecken der Kältemittelkammer, die durch die Seitensteuerplatte umschlossen ist; und einen Dampfauslass (823) zum Bewirken, dass das verdampfte Kältemittel wie in der Kältemittelkammer gesiedet, ausströmt, wobei der Dampfauslass an einer höheren Position der Seitensteuerplatte mündet als die obere Endoberfläche der Kältemittelkammer.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 50, wobei der Zirkulationsdurchgang (809) auf den zwei Seiten der Kältemittelkammer ausgebildet ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 50, wobei der Dampfauslass in jede der Oberflächen der Seitensteuerplatte mündet.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 50, wobei die Seitensteuerplatte (818) nach aussen bezüglich der Kältemittelkammer geneigt ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 50, wobei die obere Steuerungsplatte (819) Schrägen aufweist, die an deren mittleren Abschnitten am höchsten sind und welche allmählich zu den zwei Seiten abgesenkt sind.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 50, wobei: die obere Steuerungsplatte (819) eine erste obere Steuerungsplatte (819A) und eine zweite obere Steuerungsplatte (819B) enthält, die individuell die Kältemittelkammer teilweise überdecken; und die ersten und zweiten oberen Kontrollplatten derart angeordnet sind, dass sie teilweise in der Vertikalrichtung an stufenweise unterschiedlichen Positionen überlappen, so dass der Dampfauslass zwischen den ersten und zweiten oberen Steuerungsplatten, die einander vertikal gegenüberliegen, ausgebildet ist.
Kühlvorrichtung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: einen Kältemitteltank (903) mit einer kleineren Dickengrösse als einer Breitengrösse zum Aufbewahren eines Kältemittels darin; und einen Radiator (904) zum Kondensieren und Verflüssigen des verdampften Kältemittels, wie es durch Aufnahme der Hitze von einem heizenden Körper in dem Kältemitteltank gesiedet wurde, durch Wärmetausch mit einem äusseren Fluid, wobei der Kältemitteltank an seinen zwei Wandoberflächen in der Dickenrichtung bei einer vorbestimmten Richtung von einer vertikalen Richtung zu einer horizontalen Richtung bezüglich dem Radiator geneigt ist; wobei der heizende Körper an die untere Seitenwandoberfläche des Kältemitteltanks in der Dickenrichtung angefügt ist; und wobei der Kältemitteltank in zumindest seinem Bereich, in welchem der heizende Körper angefügt ist, in seiner Längsrichtung in einer solchen Form ausgebildet ist, dass seine Dickengrösse mit der Nähe zu dem Radiator allmählich grösser wird.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 56, wobei der Kältemitteltank an seiner unteren Seitenwandoberfläche, an welcher der heizende Körper angefügt ist, im Allgemeinen horizontal ist.
Kühlvorrichtung gemäss Anspruch 56, wobei der Kältemitteltank enthält: eine Kältemittelkammer (906) zum Bilden eines Siedebereichs, in welchem das darin aufbewahrte Kältemittel durch Aufnahme der Hitze des heizenden Körpers siedet, und einen Flüssigkeitsrückführdurchgang (907), in welchen die kondensierte Flüssigkeit, die in dem Radiator verflüssigt wurde, strömt; und wobei die Kältemittelkammer und der Flüssigkeitsrückführdurchgang derart hergestellt sind, dass diese miteinander in dem unteren Abschnitt (908) des Kältemitteltanks kommunizieren.