JPH0618187A - 熱交換器、その製造方法及びそれを用いた装置 - Google Patents

熱交換器、その製造方法及びそれを用いた装置

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JPH0618187A JP5094843A JP9484393A JPH0618187A JP H0618187 A JPH0618187 A JP H0618187A JP 5094843 A JP5094843 A JP 5094843A JP 9484393 A JP9484393 A JP 9484393A JP H0618187 A JPH0618187 A JP H0618187A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 大型品の製造が容易で、大量生産に適し、か
つ高伝熱係数を有する熱交換器を提供する。 【構成】 熱交換器が、第一側と第二側にそれぞれ熱交
換媒体のための入口と出口を有し、かつ高熱伝導性物質
より作られた熱交換部品を有し、上記熱交換物質は熱交
換媒体が透過し得る構造を有し、かつ入口チャンネルを
通って流入した熱交換媒体が熱交換物質を経て隣接した
出口チャンネルへと、熱交換媒体の導入方向に対して角
度をもって流れることができるように、相並んで配置さ
れかつその入口側から出口側へと続く媒体チャンネルが
形成されているところの熱交換器において、熱交換部品
が組み立て品の形で組み立てられた多数の薄板を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、第一側と第二側にそれ
ぞれ好ましくは気体状の熱交換媒体のための入口と出口
を有し、かつ金属のような高熱伝導性物質より作られた
熱交換部品を有する熱交換器において、上記熱交換物質
は熱交換媒体が透過し得る構造を有し、かつ入口チャン
ネルを通って流入した媒体が熱交換物質を経て隣接した
出口チャンネルへと、熱交換媒体の導入方向に対して角
度をもって流れることができるように、相並んで配置さ
れかつその入口側から出口側へと続く媒体チャンネルが
形成されているところの熱交換器に関する。更に、本発
明は、このような熱交換器を製造する方法に関する。ま
た、本発明は、このような熱交換器を用いた装置を含
む。
【０００２】
【従来の技術】このような熱交換器は、欧州特許出願公
開第３７６３６５号公報より公知である。この場合、熱
交換部品中の熱交換物質は、細い針金要素の列からな
り、そしてその列は横断面が実質的に三角形であり、そ
して三角形の基盤から突出している。全てこれは、特
に、気体状の熱交換媒体が流れるよう規制される特別な
方法の故に非常に高い性能を達成することを可能にする
非常に大きな熱放散表面積を生み出す。しかし、この既
知の熱交換器を作ることは、容易ではなく、特に比較的
大型のもの又は大量生産の場合に容易ではない。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は、高伝熱係数を
有する、冒頭の段落中で記載した型式の熱交換器であっ
て、原則として、その大型品が簡単かつ有効に製造され
ることができ、かつそのための大量生産が容易になし得
る熱交換器を提供することを目的とする。本発明の熱交
換器は第一に、熱交換部品が、組み立て品の形で組み立
てられ即ち結合されている多数の薄板を含み、そしてそ
の薄板は、５〜１０００μｍの厚さのホイル、好ましく
は銅で作られており、透過し得る構造の所望のパターン
及び媒体入口チャンネルと媒体出口チャンネルの幅等が
ホイル中に形成されていることを特徴としている。該少
なくとも部分的に接触した薄板は、夫々実質的に、媒体
入口チャンネル及び媒体出口チャンネルの縦方向に対し
て垂直な方向に延びる。本発明の熱交換器の特に好まし
い実施態様は、それぞれの薄板において、上記透過し得
る構造が全く同一のホイルで作られており、また熱が操
業中供給される基盤細片と一体に形成されていること、
及び連続する複数の薄板の組み立て品（パッケージ）に
おける隣接した基盤細片は基盤を形成し、基盤細片に対
して反対側の薄板中の透過し得る構造は支承細片と一体
に形成され、好ましくは基盤細片と反対側の薄板中の透
過し得る構造はそれと一体に形成された垂直な頂部細片
を備えられており、従って連続する薄板の頂部細片は媒
体のための邪魔板を形成し、薄板の頂部細片は好ましく
は支承細片と一体に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、夫々の薄板中の基盤細片及び支承細片
がその端で、それと一体に形成された連結細片に結合さ
れていることが有利である。本発明の熱交換器の好まし
い実施態様は、透過し得る構造が、薄板の面中に配置さ
れ、かつ薄板の面において基盤細片に平行な方向で測定
した５〜１０００μｍの幅を持つ真っ直ぐな及び／又は
曲った格子棒の格子により形成されており、好ましく
は、基盤と反対側の薄板中の透過し得る構造が薄板の面
において（例えば徐々に）狭まる幅を持ち、薄板中の連
続する透過し得る構造は、基盤細片においてこれらの幅
が最大である所で実質上接合するか、又はお互いから５
〜１０００μｍ以上離れていないことを特徴とする。本
発明に従い、薄板中の透過し得る構造が、扇の形で基盤
細片に向って広がった真直ぐな及び／又は曲った格子棒
又は格子針金の集合により形成されていることを特徴と
する熱交換器を用いて、好ましい結果が得られた。本発
明の熱交換器は、連続する薄板の透過し得る構造の周囲
即ち側の端が、媒体のための上記入口及び出口チャンネ
ルの透過し得る側壁を構成することを有利に特徴とす
る。本発明によれば、熱交換器が、薄板の構造が連続し
た薄板中の透過し得る構造の周囲の端における格子棒が
常に少しずらして配列されていることを特徴とすると
き、良好な媒体の透過性を達成することができる。本発
明によれば、熱交換器の有効な実施態様は、構造が、媒
体排出方向において媒体出口チャンネルの幅が例えば徐
々に又は段階的に増加し、一方、媒体供給方向において
媒体入口チャンネルの幅が例えば徐々に又は段階的に減
少するようなものであることを特徴とする。本発明の熱
交換器が、連続する薄板の隣接した、基盤を形成する基
盤細片が開放構造と反対側で平らに磨かれていることを
特徴とするとき、熱発生源から熱交換器への満足な伝熱
が得られる。本発明の熱交換器が、熱交換部品を形成す
る薄板が組み立て品の外側に備えられた二又はそれ以上
の溶接領域によって固定時に相互に結合されて組み立て
品を形成することを特徴とするとき、熱交換部品の適当
なユニットが得られる。もし本発明に従い、所望の透過
し得る構造パターン、媒体入口及び媒体出口チャンネル
幅、及び基盤細片が、エッチング、より好ましくは光化
学エッチング、積み重ね及び打ち抜きの群から選択され
た操作によって形成されるなら、薄板の複雑な形取り
が、大量生産においてでさえ、簡単かつ経済的な方法で
非常に正確に行われることができる。
【０００４】本発明によれば、製造方法が、透過し得る
構造の所望のパターン及び媒体入口及び媒体出口チャン
ネルの幅を有する多数の例えば１００〜１００００の薄
板が所望の相対的配置で積み重ねられ、そして組み立て
品の形に一緒に押圧され、その後薄板が、好ましくは組
み立て品の外側で、例えばレーザー線や電子線で溶接す
ることによって、相互に連結されることを特徴とすると
き、熱交換器が効率的に製造されることができる。本発
明によれば、開放構造と反対側の薄板の基盤細片側で、
固定して連結された薄板の組み立て品が平らに磨かれ、
また所望の透過し得る構造パターン、媒体入口及び媒体
出口チャンネル幅、基盤細片、支承細片及び任意的に頂
部細片が、ホイル、好ましくは金属のホイルで作られて
いることが有利である。本発明によれば、薄板は、好ま
しくはエッチング、より好ましくは光化学エッチング及
び打ち抜きの群から選択された操作による効率的な方法
でホイルから形成されることができる。この方法の利点
は、ホイルの平らな細片中に多数の薄板が並んで形成さ
れ、その後に、本発明に従い、多数の薄板を含むホイル
の細片は取付け又は積み重ねのための場所に運ばれ、そ
こで薄板は、例えば一つ一つホイルの細片から取り除か
れ、そして次ぎに所望の相対的配置で相互に結合されあ
るいは積み重ねられることを方法が含むことにある。
【０００５】本発明によれば、本発明に従う上記の型式
の熱交換器は、直接的に又は間接的に該熱交換器基盤に
後ろで接続される少なくとも一の半導体チップを含む半
導体モジュールにおいて有利に適用され得る。
【０００６】上記のエッチング方法において、余分な物
質は、サブトラクティブ法と呼ばれ得るエッチングによ
ってホイルから除去される。アディティブ法と呼ばれて
よい代わりの製造方法は、薄板のために要求されるパタ
ーンでキャリアー上への金属、より好ましくは銅の光化
学的な積み重ね又は沈殿及び続くキャリアーの除去を含
む。
【０００７】更に、本発明は、ペルチェ要素（Ｐｅｌｔ
ｉｅｒ ｅｌｅｍｅｎｔ）のような加熱又は冷却のため
の、又は自動車に使用するための装置を含み、該装置は
蓄電池、太陽電池、電池又は供給系に永久的にではなく
接続された他のエネルギー源から選ばれる電源を備えら
れ、そして本発明の上記型式の熱交換器を備えられる。
特に、既述した型の加熱又は冷却装置中の本発明の熱交
換器の使用は、重量及び空間の実質的な節約を与えるこ
とができ、所望なら銅の代わりにアルミニウムの薄板を
作ることができる。
【０００８】特に好ましくは電子部品を冷却するための
熱交換器の他の型は、欧州特許出願公開第２６７７７２
号公報に記載されている。この場合、冷却部材は、多数
の実質的に平行な板型冷却フィンを含み、該板はほぼ直
角三角形の形状であり、そして熱発生電子部品の熱を吸
収する基盤要素上にこれらの底の最も短い辺で並んで据
え付けられている。冷却フィンは、連続したフィンの直
角三角形の斜辺が交差するように基盤上に据え付けられ
る。連続した冷却フィンの上部間に冷却空気の通路が備
えられる。欧州特許出願公開第２６７７７２号公報の図
７〜１０の実施態様中、多数の連続した冷却フィンが、
金属ホイルの単一の細片からたたんで作られている。
【０００９】欧州特許出願公開第２７８２４０号公報
は、電子部品のための冷却部材の異なった型式を記述し
ており、この場合に基盤上に熱発生部品と共に据え付け
られた多数の間隔を置いた平行な平らな薄板を実質的に
含む。あるいは、薄板は、波型を付けた金属薄板から作
られてよい。
【００１０】フランス国特許第２４０１５２５号公報
は、ペルチェ効果に基づく熱電気装置に使用するための
平らな冷却リブを持つ熱交換器を記載している。
【００１１】欧州特許出願公開第２４３７１０号公報
中、ずらり並んだチップの列を覆うのに十分に大きい熱
的に伝導性の物質の柔軟性のある薄板から作られた慣用
のフィンを持つ熱交換器を有する半導体モジュールが記
載されている。
【００１２】欧州特許出願公開第２８５７７９号公報
は、半導体モジュールのための冷却系の異なった型式を
記載している。より詳しくは、この公報の図４の実施態
様は、それらの間に備えられた特別なスペーサーを持
つ、平行な間隔を置いた板型冷却フィンの列の多数を示
している。冷却フィンの群は、多数の半導体チップによ
り発生した熱を吸収する基盤要素上に据え付けられる。
欧州特許出願公開第２８５７７９号公報の装置は、特に
弓形の頂部壁と平らな重い底部壁を有する特別な冷媒導
管のゆえに比較的複雑なものである。
【００１３】本発明を、更に見取図を参照して説明す
る。図１は、本発明の熱交換器の部分的に切り欠いた図
である。図２は、熱交換部品中の薄板の配置の表示を与
える。図３は、三つの連続した薄板の遠近画法による断
面図である。図４は、ガス状媒体の流れの進路の概略の
平面図である。図５は、その中に形づくられた薄板を持
つホイルの平らな細片の断面図である。図６は、薄板の
拡大した断面図である。図７は、別の構造の薄板の図で
ある。図８は、その上にいくつかの溶接した継ぎ目を持
つ薄板組み立て品の図である。図９及び１０は、熱交換
器の僅かに異なった態様のための冷却媒体の流れの進路
の平面図である。図１１及び１２は、四角の及び筒状の
環状の薄板組み立て品の図である。
【００１４】図１中、本発明の熱交換器は、１で全体と
して示されている。本発明の熱交換器の助けによる冷却
によって取り除かれなければならない熱の熱発生源を持
つ装置は図１から完全に除かれている。熱交換器１の前
に、部分的に描かれた散開する入口の囲い２があり、そ
してそれは矢印３に沿って流れる冷却媒体を構成する空
気の方向に散開している。入口の囲い２は、５で全体と
して示されている熱交換器部品の据え付け梁４に接続さ
れている。熱交換器１の後ろに、出口囲い６が、熱交換
部品５の据え付け梁７に接続されている。出口囲い６
は、矢印８に沿って熱交換部品５から流れる空気の方向
に集束する。描かれた実施態様中、熱交換部品５は、１
００ｍｍ×１００ｍｍ（長さ×幅）及び高さ約１３ｍｍ
の薄板組み立て品９を含む。薄板組み立て品９は、銅の
ホイルで作られかつ所望の穴型にエッチングされた、前
に入口薄板１０及び後ろに出口薄板１１を有する。入口
及び出口薄板１０及び１１の間に、夫々２００の薄板を
含む五つの群１２，１３，１４，１５及び１６の一が位
置されており、その五つの群は、夫々０．１ｍｍの厚さ
の薄板を全部で１０００含んでいる。薄板組み立て品９
の構成の明瞭さのために、図１の薄板群１２〜１６のう
ち少しの薄板が、入口薄板１０と出口薄板１１の間に図
２にそれらの適当な順番で描かれている。図２から明ら
かなように、全ての１０００の薄板、並びに入口及び出
口薄板１０及び１１が、それらの端で円形の据え付け穴
１７、１８を持つ。薄板中の据え付け穴１７、１８及び
据え付け梁４及び７中の対応する穴を通って、長い据え
付けボルト１９及び２０が挿通され、そしてその中央線
のみが図１に描かれている。図１乃至図６、特に図６か
ら明らかなように、描かれた五つの群１２乃至１６の薄
板は、相互に幾分異なるが、図６中に２１で全体として
示された型式に大体において全て属する。薄板２１は、
それ自体公知の光化学エッチング法の助けによって０．
１ｍｍ厚さの銅ホイル２２から製造される。これは、銅
ホイル２２から非常に多くの薄板２１の容易な製造を許
す。これは全て図５から明らかであり、図５はその中に
形づくられた多数の薄板２１を伴う銅ホイル２２を描い
ている。図５中の薄板はまだ、短い結合細片２３及び分
離細片２４によりホイル２２に結合されている。十分な
長さのホイルが与えられるなら、ホイル２２から数百又
は数千の薄板が作られ得ることは図５から明らかであろ
う。
【００１５】図６中に大きく拡大した寸法で特に描かれ
ているように、五つの群１２乃至１６の全ての他の薄板
と同様に、薄板２１の周囲は、基盤細片２５、支承細片
２６及び接合細片２７によって形成されている。基盤細
片２５と支承細片２６の間に、上記透過し得る構造２８
と頂部細片２９で夫々作られた非常に多数の横断連絡部
３２が夫々の薄板２１中に備えられる。描かれた実施態
様中、該横断連絡部３２の３１は、長さ１００ｍｍの薄
板中に備えられ、そして透過し得る構造２８は、９個の
真直ぐな格子棒即ち冷却フィン３０を持つ格子型で構成
され、そして該冷却フィンはホイルの平面において基盤
細片２５への過渡部で例えば約０．１ｍｍの幅を持つ。
原材料のホイルが約０．１ｍｍの厚さの場合、冷却フィ
ン３０は、約０．１×０．１ｍｍのほぼ正方形の断面を
持つであろう。上部に向って、即ち、基盤細片２５から
離れた方向に、冷却フィン３０は徐々に狭くなる。冷却
フィン３０の間に空間３１が開かれており、そしてそれ
は基盤細片２５の点で約０．２ｍｍの幅を持ち、そして
上方に向ってまた狭まる幅を持つ。空間３１と共に、冷
却フィン３０は、約２．５〜３ｍｍ長の底部、約１．５
ｍｍ長の頂部及び約３．５ｍｍ高さを持つほぼ台形の周
囲の格子の形の透過し得る構造２８を形成する。透過し
得る構造２８は、頂部で上記頂部細片２９と交じり合
い、該頂部細片２９はその上端で支承細片２６と一体に
形成される。頂部細片２９は、その上端で例えば約０．
５ｍｍの幅を持ち、例えば約６．５ｍｍの全長を持つ。
図１から明らかなように、一緒に強く押圧された薄板の
基盤細片２５は、一体として基盤を形成し、そして、一
緒に押圧された約１０００の薄板が、溶接によって固定
的に接合した後に基盤は非常に平らに磨かれる。溶接
は、特別なレーザー線によってなされてよく、それによ
って熱交換部品５の外側に四つの溶接された接合線３３
（図８）が形成される。図１からまた明らかなように、
１０００の一緒に押圧された薄板の支承細片２６は一体
となって、熱交換部品５及び薄板組み立て品９のための
上表面即ちカバーを形成する。
【００１６】五つの薄板段階１２乃至１６から成る全体
の薄板組み立て品９の組み立ての説明において、概略
の、簡略化した平面図が図４に示される。簡単のため
に、図６に拡大した寸法で示された連続する薄板の透過
し得る構造２８が、組み立て品９中に線のみで示されて
いる。熱交換器の運転の説明のために、図４中に、供給
された冷却空気入口流れを示す矢印３及び排出された冷
却空気の出口流れを示す矢印８が、また描かれている。
透過し得る構造２８の冷却フィン間の冷却空気の流れ
は、矢印３４で概略的に示されている。冷却空気は、矢
印３４に沿い流れることができる。なぜならば、図３に
示すように、連続する薄板の透過し得る構造中の冷却フ
ィン３０は、少しずつずらされているからである。図
１、２及び４から明らかなように、連続する薄板の透過
し得る構造２８の列の間の空間は、冷却空気のための供
給即ち入口チャンネル３５を構成し、冷却空気は矢印３
の方向によって示されるように導入される。入口チャン
ネル３５は、薄板組み立て品９の前端３６において開い
た入口端３７を備えられ、そして薄板組み立て品の後端
３８において３９で閉じられる。
【００１７】また、連続する薄板の透過し得る構造２８
の列間の空間は、冷却空気のための排出即ち出口チャン
ネル４０を構成し、そして冷却空気は、矢印の方向に排
出される。出口チャンネル４０は、薄板組み立て品９の
後端において開いた出口端４１を備えられ、そして薄板
組み立て品の前端で４２で閉じられる。
【００１８】既述の構造及び特別の透過し得る構造２８
及び頂部細片２９を有する薄板の形状のために、非常に
たくさんの隣接した交互の冷却空気入口チャンネル３５
及び冷却空気出口チャンネル４０が、熱交換部品５の薄
板組み立て品９中に形成される。全て欧州特許出願公開
第３７６３６５号公報中に記述されていると同様の方法
で、入口チャンネル３５の幅は冷却空気供給方向３で狭
まり、そして段階的に減少し、一方、出口チャンネル４
０の幅は、冷却空気排出方向８で広がり、そして段階的
に増加する。
【００１９】夫々の場合に五つの段階１２乃至１６の少
なくとも一の薄板が描かれている故に、熱交換部品５の
薄板組み立て品９の組み立ては、また図２からわかるこ
とができる。図２は下から上へと、先ず前述の入口薄板
１０を示し、続いて順次に、各々が２００の薄板を含む
第一、第二、第三、第四及び第五段階１２、１３、１
４、１５及び１６を夫々示し、そして出口薄板１１を示
す。五つの段階中の薄板は、全て０．１ｍｍ厚さの銅の
ホイルで作られているが、透過し得る構造の形状は、該
入口チャンネル３５と出口チャンネル４０が形成される
ように、図示のように生じる。
【００２０】図２に示すように、五つの段階１２乃至１
６の薄板２１は夫々、二つの長方形、正方形又は円形の
穴の形のマークを一端近くに備えられる。薄板組み立て
品９を据え付ける時、同じ薄板が段階１２と１６のため
に使用されることができ、但しそれらは、図２に示すよ
うに夫々左及び右側の二つの長方形の穴により据え付け
られる。同じことが、夫々左及び右側の正方形の穴を持
つ段階１３及び１５の薄板、並びに左及び右端に円形の
穴を持つ薄板１４の中央の群に妥当する。
【００２１】図９及び１０は、本発明の熱交換器のため
の幾分異なった構成の薄板組み立て品の、図４に相当す
る簡略化した平面図を示す。対応する部分は、図９及び
１０において、同一の引用数字で示されている。図９の
構造中、入口チャンネル３５と出口チャンネル４０の幅
は、段階的にではなく、徐々に変更を受けている。図１
０の構造中、入口即ち供給チャンネル３５及び出口即ち
排出チャンネル４０の幅は、全体の長さを通して均一の
ままである。描かれた実施態様と対照的に、供給チャン
ネル３５と排出チャンネル４０は、また原則として薄板
の縦方向に対して例えば４５度の角度で傾斜して延びる
ことができる。
【００２２】図７は、対応する部分は同一の引用数字で
示されて、本発明の熱交換器に使用される薄板の型式の
他の大きく修正された実施態様の高度に概略化した図で
ある。この場合、また透過し得る構造２８は、真直ぐな
格子棒を持つ格子型の形状を持つ。図７の薄板と他の実
施態様中で述べた薄板との間の相違は、先に述べた頂部
細片２９（図６）が省略されており、従って、透過し得
る構造２８の頂部は支承細片２６と直接に交じり合って
いることにある。
【００２３】本発明の範囲内で、種々の変更をすること
ができる。本発明の熱交換器は、種々の装置を冷却する
ため又はそれらを加熱するためのいずれにも使用し得
る。本発明の熱交換器において、ガス状の冷却又は加熱
媒体、特に空気の使用が好適であるが、所望なら液状冷
却又は加熱媒体を使用することもまた可能である。
【００２４】大体において、半導体モジュールにおける
本発明の熱交換器の好ましい適用のために、本発明の薄
板を含む熱交換器によって欧州特許出願公開第３７６３
６５号公報の熱交換器を置き換えて、欧州特許出願公開
第３７６３６５号公報の図１及び９に示された装置を使
用できる。該透過し得る構造は、真直ぐな格子棒によっ
て形成されることを必要とせず、また、それは、不揃い
な形状をした構造、例えば細かい網目で構成されること
ができる。
【００２５】任意的に、高い熱伝導物質の追加の堅固な
薄板が、薄板基盤細片で作られ磨かれた平らな基盤に対
して置かれてよい。すると、この堅固な薄板は、冷却さ
れるべき熱源から本発明の熱交換器への熱の移動を行う
であろう。
【００２６】上記の本発明の熱交換器は、平らな平面に
延びる。あるいは、しかし、本発明に従い、熱交換器
は、図１１に示した正方形の断面を持つ中空のブロック
を持つことができる。その場合、上記の薄板２１は、上
記の平らな熱交換器構造におけるのと類似の基盤細片２
５及び支承細片２６を有する、任意的に四つの辺に分割
されうる正方形の輪の形をとるであろう。例えば１００
０の薄板の正方形の環状の薄板組み立て品９の内側は、
冷却されなければならない熱を発生するデバイス４３で
ある。円形の輪の形のたくさんの、例えば１０００の
０．１ｍｍ厚さの薄板を含む薄板組み立て品９が図１２
に示されている。本発明に従い、図１１及び１２に示さ
れた正方形及び円形の薄板組み立て品９に加えて、他の
形、例えば楕円形、六角形又は他の多角形が、用途に依
存して使用され得る。図１１及び１２に示された本発明
の熱交換器の態様は、レーザー又はエンジンの冷却のた
めに特に適している。
【００２７】更に、本発明の熱交換器は、集積回路を冷
却するため、飛行機及び衛星、リニア及び他のエンジ
ン、レーザー及び中央処理装置（ＣＰＵ）に有利に使用
され得る。本発明の熱交換器はまた、空間加熱、熱発生
部品を持つプリント回路板及び一般に単位容積当たり高
い熱流を伴う用途のために利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱交換器の部分的に切り欠いた図であ
る。
【図２】熱交換部品中の薄板の配置を表示した図であ
る。
【図３】三つの連続した薄板の遠近画法による断面図で
ある。
【図４】ガス状媒体の流れの進路の概略の平面図であ
る。
【図５】その中に形づくられた薄板を持つホイルの平ら
な細片の断面図である。
【図６】薄板の拡大した断面図である。
【図７】別の構造の薄板の図である。
【図８】その上にいくつかの溶接した継ぎ目を持つ薄板
組み立て品の図である。
【図９】熱交換器の僅かに異なった態様のための冷却媒
体の流れの進路の平面図である。
【図１０】熱交換器の僅かに異なった態様のための冷却
媒体の流れの進路の平面図である。
【図１１】四角の環状の薄板組み立て品の図である。
【図１２】筒状の環状の薄板組み立て品の図である。
【符号の説明】
１：熱交換器 ２：入口囲い ３、８：媒体流れ方向 ４、７：熱交換部品据付け梁 ５：熱交換部品 ６：出口囲い ９：薄板組立て品 １０：入口薄板 １１：出口薄板 １２〜１６：薄板群 １７、１８：据付け穴 １９、２０：据付けボルト ２１：薄板 ２２：ホイル ２３：結合細片 ２４：分離細片 ２５：基盤細片 ２６：支承細片 ２７：接合細片 ２８：透過し得る構造 ２９：頂部細片 ３０：冷却フィン ３１：冷却フィン間の空間 ３２：横断連絡部 ３３：接合線 ３４：冷却空気の流れ方向 ３５：入口チャンネル ４０：出口チャンネル ４３：熱発生デバイス

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一側と第二側にそれぞれ熱交換媒体の
    ための入口と出口を有し、かつ高熱伝導性物質より作ら
    れた熱交換部品を有し、上記熱交換物質は熱交換媒体が
    透過し得る構造を有し、かつ入口チャンネルを通って流
    入した熱交換媒体が熱交換物質を経て隣接した出口チャ
    ンネルへと、熱交換媒体の導入方向に対して角度をもっ
    て流れることができるように、相並んで配置されかつそ
    の入口側から出口側へと続く媒体チャンネルが形成され
    ているところの熱交換器において、熱交換部品が組み立
    て品の形で組み立てられた多数の薄板を含むことを特徴
    とする熱交換器。
  2. 【請求項２】 相並んで配置されかつ入口側から出口側
    へと続く、薄板中に形成された媒体チャンネルが媒体入
    口及び媒体出口に交互に接続されていることを特徴とす
    る請求項１の熱交換器。
  3. 【請求項３】 少なくとも部分的に接触する薄板が、５
    〜１０００μｍの厚さのホイルで作られていることを特
    徴とする請求項１又は２記載の熱交換器。
  4. 【請求項４】 薄板がホイルで作られており、該ホイル
    中に、所望の透過し得る構造パターン及び媒体入口チャ
    ンネル及び媒体出口チャンネルの幅が形成されているこ
    とを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
  5. 【請求項５】 夫々の薄板において、透過し得る構造が
    一つの同じホイルで作られており、かつ熱が操業中供給
    され得る基盤細片と一体に形成されていること、及び連
    続する複数の薄板の隣接した基盤細片は一緒になって基
    盤を形成することを特徴とする請求項１記載の熱交換
    器。
  6. 【請求項６】 基盤細片に対して反対側の薄板中の透過
    し得る構造は、支承細片と一体に形成されることを特徴
    とする請求項４又は５記載の熱交換器。
  7. 【請求項７】 基盤細片と反対側の薄板中の透過し得る
    構造は、それと一体に形成された垂直の頂部細片を備え
    られており、従って連続する薄板の頂部細片は媒体のた
    めの邪魔板を形成することを特徴とする請求項５記載の
    熱交換器。
  8. 【請求項８】 薄板の頂部細片が、支承細片と一体に形
    成されることを特徴とする請求項６又は７記載の熱交換
    器。
  9. 【請求項９】 薄板中の基盤細片及び支承細片がそれら
    の端で、それらと一体に形成された連結細片に結合され
    ていることを特徴とする請求項５又は６記載の熱交換
    器。
  10. 【請求項１０】 透過し得る構造が、薄板の面中に配置
    された真直ぐな及び／又は曲った格子棒又は格子針金の
    格子により形成されていることを特徴とする請求項４記
    載の熱交換器。
  11. 【請求項１１】 薄板の面中の格子棒が、５〜１０００
    μｍの幅を持つことを特徴とする請求項１０記載の熱交
    換器。
  12. 【請求項１２】 薄板中の透過し得る構造が、基盤細片
    と反対側の方向で薄板の面において狭まる幅を持つこと
    を特徴とする請求項１１記載の熱交換器。
  13. 【請求項１３】 薄板中の連続する透過し得る構造が、
    基盤細片においてこれらの幅が最大である所で実質上接
    合するか、又はお互いから５〜１０００μｍ以上離れて
    いないことを特徴とする請求項１２記載の熱交換器。
  14. 【請求項１４】 薄板中の透過し得る構造が、扇の形で
    基盤細片に向って広がった格子棒の集合により形成され
    ていることを特徴とする請求項１２記載の熱交換器。
  15. 【請求項１５】 連続する薄板の透過し得る構造の周囲
    の端が、上記媒体入口チャンネル及び出口チャンネルの
    透過し得る側壁を構成することを特徴とする請求項４記
    載の熱交換器。
  16. 【請求項１６】 薄板の構造が、連続した薄板中の透過
    し得る構造の周囲の端における格子棒が常に少しずらし
    て配列されていることからなることを特徴とする請求項
    １５記載の熱交換器。
  17. 【請求項１７】 構造が、媒体排出方向において媒体出
    口チャンネルの幅が徐々に又は段階的に増加し、一方、
    媒体供給方向において媒体入口チャンネルの幅が徐々に
    又は段階的に減少するようなものであることを特徴とす
    る請求項４記載の熱交換器。
  18. 【請求項１８】 連続する薄板の隣接した、基盤を形成
    する基盤細片が開放構造と反対側で平らに磨かれている
    ことを特徴とする請求項５記載の熱交換器。
  19. 【請求項１９】 熱交換部品を形成する薄板が、組み立
    て品を形成するために固定して相互に結合されることを
    特徴とする請求項１記載の熱交換器。
  20. 【請求項２０】 所望の透過し得る構造パターン、媒体
    入口チャンネル幅及び媒体出口チャンネル幅、及び基盤
    細片が、エッチング、積み重ね及び打ち抜きの群から選
    択された操作によってホイル中に形成されることを特徴
    とする請求項３記載の熱交換器。
  21. 【請求項２１】 所望の透過し得る構造パターン及び媒
    体入口チャンネル幅及び媒体出口チャンネル幅を有する
    多数の薄板が、所望の相対的配置で組み立て品の形で組
    み立てられることを特徴とする請求項１記載の熱交換器
    を製造する方法。
  22. 【請求項２２】 少なくとも部分的に接触している薄板
    が、組み立て品の外側で、固定して相互に連結されるこ
    とを特徴とする請求項２１記載の方法。
  23. 【請求項２３】 固定した相互の連結が溶接によりなさ
    れ、該溶接がレーザー線又は電子線でなされることを特
    徴とする請求項２２記載の方法。
  24. 【請求項２４】 固定して連結された薄板の組み立て品
    が、開放構造と反対側の薄板の基盤細片側で平らに磨か
    れることを特徴とする請求項２１記載の方法。
  25. 【請求項２５】 所望の透過し得る構造パターン、媒体
    入口チャンネル幅及び媒体出口チャンネル幅、基盤細
    片、支承細片及び任意的に頂部細片を有する薄板が、ホ
    イルで作られることを特徴とする請求項２１記載の方
    法。
  26. 【請求項２６】 薄板の製造が、エッチング及び打ち抜
    きの群から選択された操作によることを特徴とする請求
    項２５記載の方法。
  27. 【請求項２７】 多数の薄板が、ホイルの平らな一つの
    細片中に並んで形成されることを特徴とする請求項２５
    記載の方法。
  28. 【請求項２８】 多数の薄板を含むホイルの細片が、据
    付のための場所に運ばれ、そこで薄板は、ホイルの細片
    から取り除かれ、そして次ぎに所望の相対的配置で組み
    立てられることを特徴とする請求項２７記載の方法。
  29. 【請求項２９】 所望の透過し得る構造パターン、媒体
    入口チャンネル幅及び媒体出口チャンネル幅、基盤細
    片、支承細片及び任意的に頂部細片を有する薄板が、所
    望のパターンでキャリアー上への金属の積み重ね及び続
    くキャリアーの除去によって形成されることを特徴とす
    る請求項２１記載の方法。
  30. 【請求項３０】 請求項１記載の型式の熱交換器を使用
    することを特徴とする、直接的に又は間接的に熱交換器
    に背面で接続される少なくとも一の半導体チップを含む
    半導体モジュール。
  31. 【請求項３１】 請求項１記載の型式の熱交換器を使用
    することを特徴とする、蓄電池、太陽電池、電池又は供
    給系に永久的にではなく接続された他のエネルギー源か
    ら選ばれる電源が備えられている加熱又は冷却のため
    の、又は自動車に使用するための装置。
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