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Dokumentenidentifikation DE102004059963A1 11.08.2005
Titel Einfach zusammengesetzter Kühler
Anmelder Denso Corp., Kariya, Aichi, JP
Erfinder Inagaki, Mitsuharu, Kariya, Aichi, JP;
Shirai, Motohiro, Kariya, Aichi, JP
Vertreter Zumstein & Klingseisen, 80331 München
DE-Anmeldedatum 13.12.2004
DE-Aktenzeichen 102004059963
Offenlegungstag 11.08.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.08.2005
IPC-Hauptklasse H01L 23/473
IPC-Nebenklasse H01L 25/07   F28D 9/00   H02M 1/00   
Zusammenfassung Es ist ein Kühler vorgesehen, der die Fertigungskosten reduzieren kann. Bei dem Kühler, in dem elektronische Teile (6) zwischen benachbarten Rohren (1) gehalten sind, ist jedes der Rohre (1) durch Verbinden der Ränder von Platten (1a, 1b) ausgebildet, die jeweils durch Pressformen in eine vorbestimmte Form geformt sind, und Rippen (5) zum Beschleunigen eines Wärmeaustausches sind in dem Rohr (1) angeordnet. Da eine Innenwand, die herkömmlicherweise existiert, wenn das Rohr (1) durch Extrudieren hergestellt wird, beseitigt werden kann, ist es nicht länger notwendig, die Innenwand durch eine maschinelle Bearbeitung zu entfernen, weshalb die Herstellungskosten reduziert werden können.

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühler zum Kühlen elektronischer Teile und kann bevorzugt insbesondere als Kühler zum Kühlen elektronischer Teile eines Doppelseitenkühlungstyps in einem Wechselrichter für ein Hybrid-Elektrofahrzeug verwendet werden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Kühler eines zusammengesetzten Typs zum Kühlen eines elektronischen Teils von seinen beiden Seiten.

2. Beschreibung anderer Bauformen

Herkömmlicherweise ist ein bekanntes Halbleitermodul (ein elektronisches Teil) an einem Kühler eines Wasserkühlungstyps zum Kühlen befestigt. Eine Halbleitervorrichtung eines Doppelseitenkühlungstyps ist in Patentdokument 1 vorgeschlagen. Die in Patentdokument 1 beschriebene Vorrichtung hat einen Aufbau, bei dem Rohre mit einem Kühlwasserkanal und Halbleitermodule eines Doppelseitenkühlungstyps abwechselnd gestapelt sind und eine Druckkraft in der Richtung des Zusammensetzens der Rohre ausgeübt wird, um die Halbleitermodule zwischen den Rohren zu halten. Benachbarte Rohre sind miteinander durch Balge (Verbindungseinrichtungen) verbunden, die zwischen den benachbarten Rohren angeordnet sind, und Verbindungslöcher zum Herstellen einer Verbindung der Kühlwasserkanäle und dem Innern der Balge miteinander sind in den jeweiligen Rohren ausgebildet. In Patentdokument 1 sind viele Beispiele beschrieben, in denen das Halbleitermodul und das Rohr in engen Kontakt miteinander gebracht sind, selbst wenn es Schwankungen im Abstand zwischen den Rohren und in der Dicke der Halbleitermodule gibt.

In einem der Beispiele (nachfolgend als eine erste herkömmliche Vorrichtung bezeichnet) sind benachbarte Rohre miteinander durch balgförmige, elastische Zylinderabschnitte verbunden und die elastischen Zylinderabschnitte dehnen sich und ziehen sich zusammen entsprechend dem Abstand zwischen den Rohren oder den Dicken der Halbleitermodule.

In einem weiteren Beispiel (nachfolgend als eine zweite herkömmliche Vorrichtung bezeichnet) ist ein flanschförmiger Zylinderabschnitt mit geringer Steifigkeit in dem Rohr vorgesehen, und der flanschförmige Zylinderabschnitt ist gemacht, um sich gemäß dem Abstand zwischen den Rohren oder der Dicke der Halbleitermodule zu verformen.

In einem noch weiteren Beispiel (nachfolgend als eine dritte herkömmliche Vorrichtung bezeichnet) ist das Rohr dünner gemacht, um eine geringere Steifigkeit zu besitzen, und das Rohr selbst ist so gemacht, dass es sich gemäß dem Abstand zwischen den Rohren oder der Dicke des Halbleitermoduls verformt.

Herkömmlicherweise ist ein Kühler eines zusammengesetzten Typs 2009 bekannt, bei dem mehrere Kühlrohre 2092 in Lagen angeordnet sind, um so ein elektronisches Teil 2004 in Sandwich-Bauweise und von seinen beiden Seiten zu halten, und der das elektronische Teil 2004 von seinen beiden Seiten kühlt, wie in 39 gezeigt (siehe Patentdokument 2).

Der Kühler eines zusammengebauten Typs 2009 weist einen Zufuhrsammler 2094 zum Zuführen eines Kühlmediums zu den Kühlrohren 2092 und einen Ausgabesammler 2095 zum Ausgeben des Kühlmediums aus den Kühlrohren 2092 auf. Ein Ende jedes der mehreren in Lagen angeordneten Kühlrohre 2092 ist mit dem Zufuhrsammler 2094 verbunden, und das andere Ende ist mit dem Ausgabesammler 2095 verbunden.

Bei dem herkömmlichen Kühler eines zusammengesetzten Typs 2009 sind jedoch die Kühlrohre 2092 mit dem Zufuhrsammler 2094 und dem Ausgabesammler 2095 verbunden, die beide aus einem Element gemacht sind, das von jenem der Kühlrohre 2092 verschieden ist. Deswegen besteht die Möglichkeit, dass die Herstellung des Kühlers eines zusammengesetzten Typs 2009 eine große Anzahl von Teilen erfordert, und deshalb sind seine Herstellungskosten hoch.

Außerdem sind bei dem Kühler eines zusammengesetzten Typs 2009 die mehreren Kühlrohre 2092 an dem Zufuhrsammler 2094 und dem Ausgabesammler 2095 befestigt, und deshalb ist es schwierig, die Abstände zwischen den mehreren Kühlrohren 2092 zu verändern. Deswegen wird es schwierig, das elektronische Teil 2004 so zwischen die Kühlrohre 2092 zu setzen, dass die Kühlrohre 2092 fehlerfrei in engen Kontakt mit beiden Hauptseiten des elektronischen Teils 2004 gebracht sind.

Andererseits ist ein Kühler eines zusammengesetzten Typs 2090 bekannt, der in einer solchen Weise aufgebaut ist, dass mehrere Kühlrohre 2092 so angeordnet sind, dass sie ein elektronisches Teil 2004 in Sandwich-Bauweise aufnehmen und es von beiden Seiten halten, und gleichzeitig sind mehrere Kühlrohre 2092 so gemacht, dass sie miteinander über ein Verbindungsrohr 2093 verbunden sind, sodass ein Kühlmedium zu jedem Kühlrohr 2092 strömen kann, wie in 40 dargestellt (siehe Patentdokument 1).

Auch bei diesem Kühler eines zusammengesetzten Typs 2090 ist es jedoch notwendig, das Verbindungsrohr 2093, das aus einem anderen Element als jenes der Kühlrohre 2092 gemacht ist, mit den Kühlrohren 2092 zu verbinden, um den Kühler eines zusammengesetzten Typs 2090 zusammenzubauen. Deswegen entsteht ein Problem, dass die Herstellungskosten hoch sind, und gleichzeitig ist es schwierig, die Produktivität zu verbessern.

Patentdokument 1: ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2002-26215.

Patentdokument 2: ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2001-320005.

Es sind jedoch wie bei der in Patentdokument 1 beschriebenen Vorrichtung, wenn ein Rohr durch Extrudieren gefertigt wird, Innenwände 2001x an der Innenseite des Rohrs 2001 gebildet, um einen Wärmeaustausch zu beschleunigen und seine Festigkeit zu gewährleisten, und die Innenwände 2001x existieren in dem gesamten Bereich in der Extrusionsrichtung, wie in 38 dargestellt. Zusätzlich ist es nach dem Extrudieren notwendig, die Innenwand 2001x des Rohrs 2001 an dem Abschnitt, wo das Rohr 2001 und ein Balg verbunden sind, d.h. an dem Abschnitt, wo ein Verbindungsloch 2011 ausgebildet ist, zu entfernen. Deshalb erhöht dieser Prozess die Kosten. Außerdem erfordert das extrudierte Rohr 1 Seitenkappen, und dies erhöht ebenfalls die Kosten.

Außerdem erfordern die erste herkömmliche Vorrichtung und die zweite herkömmliche Vorrichtung die elastischen Zylinderabschnitte oder die flanschförmigen Zylinderabschnitte, deren Anzahl der Anzahl gestapelter Lagen der Rohre entspricht, und deshalb entsteht ein Problem, dass die Anzahl von Teilen eines Produkts erhöht wird.

Bei der dritten herkömmlichen Vorrichtung ist es, da das Rohr in einer Bogenform verformt wird, für das Rohr nicht möglich, vollständig in engen Kontakt mit der Oberfläche des Halbleitermoduls zu kommen, und es entsteht ein Problem, dass die Kontaktfläche zwischen den beiden kleiner wird. Außerdem bringt die dritte herkömmliche Vorrichtung ein Problem mit sich, dass, wenn sich das Rohr verformt, eine Spannung dazu neigt, sich an den Verbindungsteilen zwischen den Rohren und den Sammelbehältern zu konzentrieren.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Unter Berücksichtigung der oben genannten Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kühler vorzusehen, der die Formprozesskosten und ferner der Herstellungskosten reduzieren kann. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Gewährleistung einer ausreichenden Kontaktfläche zwischen einem elektronischen Teil und einem Rohr ohne Erhöhen der Anzahl von Teilen zu ermöglichen.

Um die oben genannten Aufgaben zu lösen, weist ein Kühler gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung auf: mehrere Rohre (1), die innen einen Fluidkanal (10) enthalten, durch den ein Kühlfluid strömt, und die in vorbestimmten Abständen in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung (X), in welcher das Fluid durch den Fluidkanal (10) strömt, gestapelt sind; und eine Verbindungseinrichtung (2), die zwischen den benachbarten Rohren (1) angeordnet ist und dem Verbinden der benachbarten Rohre (1) dient; und im Rohr (1) sind Verbindungslöcher (11) ausgebildet, die eine Verbindung des Fluidkanals (10) und des Innern der Verbindungseinrichtung (2) miteinander herstellen, elektronische Teile (6) sind zwischen den benachbarten Rohren (1) gehalten, jedes der Rohre (1) ist durch Verbinden von Rändern von in eine vorbestimmte Form durch Pressformen geformten Platten (1a, 1b, 1c) gebildet, und Rippen (5) zum Beschleunigen eines Wärmeaustausches sind in jedem der Rohre (1) angeordnet.

Gemäß dem ersten Aspekt ist es möglich, auf die Innenwand zu verzichten, die erforderlich ist und deshalb existiert, wenn das Rohr durch Extrudieren hergestellt wird, und deshalb kann auch auf einen Prozess zum Entfernen der Innenwand verzichtet werden. Außerdem wird es möglich, das Rohr ohne die bei dem extrudierten Rohr vorhandene Seitenkappe zu verschließen. Außerdem wird, da die Dicke der Platte reduziert werden kann, ein Prozess zum Bohren der Verbindungslöcher einfacher. Deshalb können die Formprozesskosten (Fertigungskosten) reduziert werden.

Da es möglich ist, die Rippe durch Pressformen wie das Rohr zu bilden, ist der Herstellungsprozess einfacher gemacht und die Herstellungskosten können reduziert werden.

In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung können, wenn Halbleitermodule in Sandwich-Bauweise aufgenommen sind und durch Blattfedern gedrückt werden, sich die Rippen elastisch verformen oder verwerfen, ohne den Halbleitermodulen einen Schaden beizubringen (ohne Zerstören von Schaltungen, usw.). Gemäß dem Versuchsergebnis war die Dicke der Rippe in diesem Fall gleich oder kleiner als 0,4 mm.

In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist jede der Rippen (5) mit dem Rohr (1) verbunden, und die Abschnitte der Rippe (5), die mit dem Rohr (1) verbunden sind, sind bogenförmig.

Gemäß dem dritten Aspekt erzeugen sowohl die Tatsache, dass die Abschnitte der Rippe, die mit dem Rohr verbunden sind, bogenförmig sind, als auch die Tatsache, dass das Rohr und die Rippen dünn gemacht werden können, einen Synergieeffekt, um es für die Rohre einfacher zu machen, sich zu verformen, wenn ein elektronisches Teil zwischen den Rohren gehalten wird, und deshalb ist die Kontaktfläche zwischen dem Rohr und dem elektronischen Teil einfacher anzupassen und die Haftfähigkeit ist verbessert. Als Ergebnis kann der Kontaktwärmewiderstand verringert werden.

In einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Rippen (5) bei Betrachtung in der Richtung (Y) des Zusammensetzens der Rohre (1) an Positionen angeordnet, an denen die Rippen (5) nicht mit den Verbindungslöchern (11) überlappen, und bei Betrachtung in einer Richtung (Y) des Zusammensetzens der Rohre (1) liegen die elektronischen Teile (6) in den Bereichen des Einbaus der Rippen (5).

Gemäß dem vierten Aspekt kann der Druckverlust im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Rippen in dem gesamten Bereich im Rohr vorhanden sind, reduziert werden, weil die Rippen nicht einen übermäßigen Bereich belegen.

In einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung sind mehrere Rippen (5) in dem einen Rohr (1) angeordnet, und gleichzeitig sind die Rippen (5) in Abständen (&dgr;) entlang der Richtung (X), in welcher das Kühlfluid durch den Fluidkanal (10) strömt, angeordnet.

Gemäß dem fünften Aspekt ist es möglich, da die mehreren Rippen in dem einen Rohr angeordnet sind, Rippen unterschiedlicher Wärmetauschleistung entsprechend zum Beispiel der durch die elektronischen Teile erzeugten Wärmemenge richtig zu benutzen.

Durch Vorsehen des Abstandes wird die Geschwindigkeitsgrenzschicht des Kühlfluids in dem Abstand entfernt und die Wärmegrenzschicht des Kühlfluids wird ebenfalls entfernt, und deshalb ist die Fähigkeit zum Kühlen der elektronischen Teile stromab des Abstandes verbessert. Es ist für den Abstand (&dgr;) effektiv, gleich oder größer als 1 mm zu sein, wie in einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung gezeigt.

Wie in einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung gezeigt, ist es möglich, die Fertigungskosten durch Ausbilden der Verbindungslöcher (11) durch Pressformen zu reduzieren.

Wie in einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung gezeigt, können die Rohre (1) durch Verbinden der zwei Platten (1a, 1b) gebildet sein. Außerdem können die Rohre (1), wie in einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung gezeigt, durch Biegen und Verbinden der einen Platte (1c) gebildet sein.

In einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Verbindungseinrichtungen (2) Balge. Gemäß dem zehnten Aspekt ist es möglich, das Maß zwischen benachbarten Rohren entsprechend der Dicke eines elektronischen Teils durch Ausdehnen und Zusammenziehen der Balge zu verändern.

In einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Rippen (5) Wellrippen, die den Fluidkanal (10) in zwei oder mehr feine Strömungskanäle teilen, und die Höhe (hf) der Rippen (5) ist größer als die Breite (wf) des feinen Strömungskanals der Rippe (5) in der Mittelposition des feinen Strömungskanals in einer Höhenrichtung des Rohrs.

Gemäß dem elften Aspekt ist die Wärmeübertragungsfläche der Rippe vergrößert und die Kühlleistung des Kühlers ist verbessert. Es ist bevorzugt, dass die Breite (wf) des feinen Strömungskanals gleich 1,2 mm oder kleiner ist, wie in einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung, oder dass die Höhe (hf) der Rippe (5) 1 bis 10 mm beträgt, wie in einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung.

In einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Dicke (tf) der Rippen (5) kleiner als die Dicke (tp) der Platten (1a, 1b, 1c).

Gemäß dem vierzehnten Aspekt ist es, wenn Druck auf ein elektronisches Teil ausgeübt wird, um das elektronische Teil in engeren Kontakt mit den Plattenflächen (den Rohrseiten) zu bringen, da sich die Rippen einfacher als die Platten verformen, für das elektronische Teil und die Plattenflächen einfacher, in engeren Kontakt zu kommen, und deshalb ist der Kontaktwärmewiderstand reduziert und die Kühlleistung ist verbessert.

Es ist bevorzugt, dass die Dicke (tf) der Rippen (5) 0,03 bis 1,0 mm beträgt, wie in einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung, oder dass die Dicke (tp) der Platten (1a, 1b, 1c) 0,1 bis 5,0 mm beträgt, wie in einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung.

In einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Rohr (1) durch Löten der Platten (1a, 1b, 1c) gebildet und die Platten sind aus einem blanken Material gemacht.

Gemäß dem siebzehnten Aspekt ist es, da die Platten aus einem blanken Material gemacht sind, unwahrscheinlich, dass die Plattenfläche (die Rohrseite) durch das Löten rau wird. Deshalb ist der Kontaktwärmewiderstand zwischen dem elektronischen Teil und den Platten reduziert und die Kühlleistung ist verbessert.

In einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Rohr (1) durch Löten der Platten (1a, 1b, 1c) gebildet, die Platten (1a, 1b, 1c) sind aus einem Lötblech mit einem Kernmaterial und einem Opferanodenmaterial gemacht, und das Rohr (1) hat das Kernmaterial an seiner Außenseite.

Gemäß dem achtzehnten Aspekt kann eine Lochbildung im Rohr verhindert werden, indem das Opferanodenmaterial zuerst vor dem Kernmaterial korrodiert, um die Korrosion des Kernmaterials der Platte zu verhindern. Außerdem ist es, da das Kernmaterial an der Außenseite des Rohrs angeordnet ist, unwahrscheinlich, dass die Plattenfläche (die Rohrseite) durch das Löten rau wird, und deshalb ist der Kontaktwärmewiderstand zwischen dem elektronischen Teil und den Platten reduziert und die Kühlleistung ist verbessert.

In einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Rohr (1) durch Löten der Platten (1a, 1b, 1c) gebildet, die Platten (1a, 1b, 1c) sind aus einem Lötblech mit einem Kernmaterial und einem Lötmaterial gemacht, und das Rohr (1) hat das Kernmaterial an seiner Außenseite.

Gemäß dem neunzehnten Aspekt kann, da die Platte mit dem Lötmaterial versehen ist, die Zeit (Mannstunden) für einen Montageprozess einschließlich Schritten, wie beispielsweise einem Schritt des Aufbringens eines Lötpastenmaterials, reduziert werden. Außerdem ist es, da das Kernmaterial an der Außenseite des Rohrs angeordnet ist, unwahrscheinlich, dass die Plattenfläche (die Rohrseite) durch das Löten rau wird, und deshalb ist der Kontaktwärmewiderstand zwischen dem elektronischen Teil und den Platten reduziert und die Kühlleistung ist verbessert.

In einem zwanzigstem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Rohr (1) durch Löten der Platten (1a, 1b, 1c) gebildet, die Platten (1a, 1b, 1c) sind aus einem Lötblech mit einem zwischen einem Kernmaterial und einem Lötmaterial angeordneten Opferanodenmaterial gemacht, und das Rohr (1) hat das Kernmaterial an seiner Außenseite.

Gemäß dem zwanzigsten Aspekt kann, da die Platte mit dem Lötmaterial versehen ist, die Zeit (Mannstunden) für einen Montageprozess einschließlich Schritten, wie beispielsweise einem Schritt des Aufbringens eines Lötpastenmaterials, reduziert werden. Außerdem kann eine Lochbildung im Rohr verhindert werden, indem das Opferanodenmaterial mit Priorität gegenüber dem Kernmaterial zuerst korrodiert, um die Korrosion des Kernmaterial der Platte zu verhindern. Weiterhin ist es, da das Rohr das Kernmaterial an seiner Außenseite angeordnet hat, unwahrscheinlich, dass die Plattenfläche (die Rohrseite) durch das Löten rau wird, und deshalb ist der Kontaktwärmewiderstand zwischen dem elektronischen Teil und den Platten reduziert und die Kühlleistung ist verbessert.

In einem einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Material der Rippen (5) im Potential unedler als jenes der Platten (1a, 1b, 1c). Gemäß dem einundzwanzigsten Aspekt kann, da die Rippe vor den Platten korrodiert, eine Lochbildung im Rohr verhindert werden.

Ein Kühler gemäß einem zweiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist auf: mehrere flache Rohre (501), die innen einen Fluidkanal (501a) enthalten, durch welchen ein Kühlfluid strömt, und die in vorbestimmten Abständen in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung (X), in welcher das Kühlfluid durch den Fluidkanal (501a) strömt, gestapelt sind; und Sammelbehälter (503, 505), die an beiden Enden der flachen Rohre (501) zum Verteilen und Sammeln des Kühlfluids angeordnet sind; wobei elektronische Teile (507), die zwischen den benachbarten flachen Rohren (501) angeordnet sind, durch Ausüben einer Druckkraft darauf in einer Richtung (Y) des Zusammensetzens der Rohre gehalten sind und das flache Rohr (501) mit Engstellen (501b) versehen ist, die in der Richtung (Y) des Zusammensetzens der Rohre enger werden.

Gemäß dem zweiundzwanzigsten Aspekt verformt sich das flache Rohr einfach in der Richtung des Zusammensetzens der Rohre an den Engstellen entsprechend dem Abstand zwischen den flachen Rohren und der Dicke des elektronischen Teils. Hierbei verformt sich der Teil des flachen Rohrs zwischen den Engstellen nicht in einer Bogenform und deshalb ist es für das flache Rohr und das elektronische Teil möglich, an den gesamten gegenüber liegenden Oberflächen von beiden in engen Kontakt miteinander zu kommen, und eine ausreichende Kontaktfläche zwischen dem elektronischen Teil und dem Rohr kann sichergestellt werden.

Da nur die Engstellen in dem flachen Rohr ausgebildet sind, ist die Anzahl von Teilen im vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht erhöht.

Außerdem ist es, da die flachen Rohre sich in der Richtung des Zusammensetzens der Rohre an den Engstellen einfach verformen, unwahrscheinlich, dass sich eine Spannung an den Verbindungsteilen zwischen den flachen Rohren und den Sammelbehältern konzentriert, wenn sich die flachen Rohre verformen, und so kann die Spannung aufgrund der Verformung reduziert werden.

Wenn der Sammelbehälter und das flache Rohr gelötet sind, sammelt sich das Lötmaterial an den Engstellen, und deshalb kann ein Fließen des Lötmaterials bis zu der Kontaktstelle zwischen dem flachen Rohr und dem elektronischen Teil verhindert werden.

In einem dreiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Engstellen (501b) an Abschnitten angeordnet, an denen die elektronischen Teile (507) nicht in dem flachen Rohr (501) gehalten sind.

Gemäß dem dreiundzwanzigsten Aspekt ist es möglich, eine Verkleinerung der Kontaktfläche zwischen dem elektronischen Teil und dem flachen Rohr zu verhindern.

In einem vierundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Verstärkungsplatte (509) mit einer größeren Steifigkeit in der Richtung (Y) des Zusammensetzens der Rohre als das flache Rohr (501) an einem Ende in der Richtung (Y) des Zusammensetzens der Rohre vorgesehen.

Gemäß dem vierundzwanzigsten Aspekt ist es für den Kühler selbst möglich, die Druckkraft in der Richtung des Zusammensetzens der Rohre zu tragen. Außerdem ist es, da die Festigkeit des Kühlers erhöht werden kann, möglich, eine Verformung des Kühlers selbst zu verhindern, wenn der Kühler in einem Zustand transportiert wird, in dem noch keine elektronischen Teile in dem Kühler gehalten sind.

In einem fünfundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind mehrere Reihen von elektronischen Teilen (507) bei Betrachtung in der Richtung (Y) des Zusammensetzens der Rohre angeordnet, und eine Druckkraft wird unabhängig voneinander auf jede Reihe ausgeübt.

Gemäß dem fünfundzwanzigsten Aspekt kann, da eine Druckkraft auf jede Reihe unabhängig voneinander ausgeübt wird, selbst wenn benachbarte elektronische Teile in der Dicke variieren, die Schwankung absorbiert werden und der Kontaktwärmewiderstand kann reduziert werden.

In einem sechsundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung verlaufen die Engstellen (501b) in einer Richtung senkrecht zu der Richtung (Y) des Zusammensetzens der Rohre und gleichzeitig in der Strömungsrichtung (X) des Kühlfluids in dem Fluidkanal (501a).

Gemäß dem sechsundzwanzigsten Aspekt ist es möglich, das flache Rohr in der Richtung des Zusammensetzens der Rohre an den Engstellen einfach zu verformen.

In einem siebenundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Rippen (2) zum Beschleunigen eines Wärmeaustausches an Positionen in dem flachen Rohr (1) angeordnet, wo die Engstellen (501b) nicht ausgebildet sind.

Gemäß dem siebenundzwanzigsten Aspekt können die Engstellen während des Herstellungsprozesses eines Kühlers zum Bestimmen der Positionen der Rippen verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühler eines zusammengesetzten Typs zum Kühlen elektronischer Teile von ihren beiden Seiten, wobei der Kühler eines zusammengesetzten Typs aufweist: mehrere flache Kühlrohre, die jeweils einen Kältemittelströmungskanal haben, durch welchen ein Kühlmedium strömt, und die in Lagen angeordnet sind, um so die elektronischen Teile in Sandwich-Bauweise aufzunehmen und sie an ihren beiden Seiten zu halten; einen Zufuhrsammelabschnitt zum Zuführen des Kühlmediums zu dem Kältemittelströmungskanal; und einen Ausgabesammelabschnitt zum Ausgeben des Kühlmediums aus jedem der Kältemittelströmungskanäle, wobei jedes der Kühlrohre mit vorstehenden Rohrteilen versehen ist, die in der Richtung des Zusammensetzens der Kühlrohre offen sind und in dieser Richtung vorstehen, und benachbarte Kühlrohre eine Verbindung der Kältemittelströmungskanäle davon miteinander herstellen, indem die vorstehenden Rohrteile ineinander gesteckt werden und gleichzeitig die Seitenwände der vorstehenden Rohrteile miteinander verbunden werden und so der Zufuhrsammelabschnitt und der Ausgabesammelabschnitt gebildet werden (der achtundzwanzigste Aspekt der vorliegenden Erfindung).

Als nächstes werden die Funktionen und Wirkungen der vorliegenden Erfindung nachfolgend erläutert.

In dem Kühler eines zusammengesetzten Typs werden durch Einsetzen der vorstehenden Rohrteile, die an jedem der Kühlrohre gebildet sind, ineinander die Kältemittelströmungskanäle in benachbarten Kühlrohren miteinander in Kontakt gebracht. Hierdurch ist es insbesondere nicht notwendig, die mehreren Kühlrohre über separat vorgesehene Elemente zu verbinden, und deshalb kann die Anzahl der Teile reduziert werden und ihre Herstellung ist einfacher gemacht.

Die vorstehenden Rohrteile in den benachbarten Kühlrohren werden durch Verbinden der Seitenwände der vorstehenden Rohrteile miteinander verbunden. Deshalb ist es für den Zufuhrsammelabschnitt und den Ausgabesammelabschnitt möglich, einen Durchmesser eines Strömungskanals im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des vorstehenden Rohrteils sicherzustellen. Hierdurch kann der Strömungswiderstand des Zufuhrsammelabschnitts und des Ausgabesammelabschnitts reduziert werden, und der Druckverlust kann ebenfalls verringert werden. Deshalb ist es möglich, das Kühlmedium gleichmäßig auf jedes der mehreren Kühlrohre zu verteilen, und als Ergebnis können die elektronischen Teile gleichmäßig gekühlt werden.

Wie oben beschrieben, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, einen Kühler eines zusammengesetzten Typs vorzusehen, der die Herstellungskosten reduzieren kann.

In einem achtundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das elektronische Teil zum Beispiel ein Halbleitermodul sein, das Halbleiterelemente, wie beispielsweise ein IGBT und Dioden enthält. Das Halbleitermodul kann in einem Wechselrichter für ein Fahrzeug, einem Motorantriebswechselrichter für industrielle Maschinen, einem Klimaanlagen-Wechselrichter zur Klimatisierung von Gebäuden usw. verwendet werden.

Zusätzlich zu dem oben beschriebenen Halbleitermodul können als elektronische Teile auch ein Leistungstransistor, ein Leistungs-FET, ein IGBT und dergleichen verwendet werden.

Als oben beschriebenes Kühlmedium kann zum Beispiel Wasser, das mit einer Frostschutzflüssigkeit auf Ethylenglykolbasis gemischt ist, ein natürliches Kältemittel wie beispielsweise Wasser und Ammoniak, ein Kältemittel auf Fluorcarbonbasis wie beispielsweise Fluorinat, ein Kältemittel auf Chlorfluorkohlenwasserstoffbasis wie beispielsweise HCFC123 und HFC134a, ein Kältemittel auf Alkoholbasis wie beispielsweise Methanol und Alkohol, und ein Kältemittel auf Ketonbasis wie beispielsweise Azeton verwendet werden.

Es ist bevorzugt, dass Federplattenteile, die sich in Richtung des Zusammensetzens verformen, um die vorstehenden Rohrteile des Kühlrohrs ausgebildet sind (ein neunundzwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung).

In diesem Fall ist es möglich, den Abstand zwischen benachbarten Kühlrohren einfach einzustellen und die elektronischen Teile zwischen den benachbarten Kühlrohren einfach und fest anzuordnen. Außerdem ist es möglich, das elektronische Teil fest in engen Kontakt mit dem Kühlrohr zu bringen, oder das elektronische Teil und das Kühlrohr fest in engen Kontakt mit einem Wärmeübertragungselement, usw. das zwischen beide zu setzen ist, zu bringen.

Beim Anordnen von elektronischen Teilen in den oben beschriebenen Kühler eines zusammengesetzten Typs ist es möglich, die elektronischen Teile zwischen den Kühlrohren durch zum Beispiel Verformen der Federplattenteile zum Innern des Kühlrohrs in Sandwich-Bauweise aufzunehmen und zu halten. Außerdem können die elektronischen Teile zwischen den Kühlrohren durch vorübergehendes Verformen des Federplattenteils zur Außenseite des Kühlrohrs, um den Abstand zwischen den benachbarten Kühlrohren zu erweitern, und Verengen des Abstands zwischen den Kühlrohren nach dem Einsetzen des elektronischen Teils dazwischen in Sandwich-Bauweise aufgenommen und gehalten werden.

Es ist bevorzugt, dass das Federplattenteil um eines eines Paares der einander gegenüber angeordneten vorstehenden Rohrteile des Kühlrohrs ausgebildet ist und nicht um das andere vorstehende Rohrteil ausgebildet ist (ein dreißigster Aspekt der vorliegenden Erfindung).

In diesem Fall wird es einfach, einen Kühler eines zusammengesetzten Typs so herzustellen, dass er in einem Zustand, in dem elektronische Teile in Sandwich-Bauweise aufgenommen und dazwischen gehalten sind, eine konstante Form hat.

Mit anderen Worten können, falls die Federplattenteile um beide vorstehenden Rohrteile vorgesehen sind und sich verformen, beide Federplattenteile im Verformungsmaß zueinander variieren. Dann wird es in diesem Fall, falls ein Versuch unternommen wird, das Verformungsmaß jedes Federplattenteils einzustellen, notwendig, verschiedene Bedingungen, wie beispielsweise die Drosselrate (Flächenreduzierungsrate) des Kühlrohrs während des Pressformens und die Plattendicke davon, exakt zu steuern.

Deshalb wird es durch Vorsehen des Federplattenteils an nur einem der vorstehenden Rohrteile einfach, eine spezielle Verformung der Federplattenteile durchzuführen, wenn die elektronischen Teile durch die Kühlrohre im Wesentlichen entsprechend der Konstruktion in Sandwich-Bauweise aufgenommen und gehalten werden.

Es ist bevorzugt, dass das Federplattenteil um das vorstehende Teil gebildet ist, das stromab des Zufuhrsammelabschnitts gebildet ist, welches eines des Paares der vorstehenden Rohrteile des Kühlrohrs ist (ein einunddreißigster Aspekt der vorliegenden Erfindung).

In diesem Fall ist es möglich, ein Blockieren der ruhigen Zufuhr des Kühlmediums von dem Zufuhrsammelabschnitt zu den Kühlrohren durch die Federplattenteile zu verhindern.

Es ist bevorzugt, dass ein Drosselteil (Flächenreduzierungsteil) zum Verengen der Breite des Kältemittelströmungskanals am Einlassteil des Kältemittelströmungskanals im Kühlrohr vorgesehen ist (ein zweiunddreißigster Aspekt der vorliegenden Erfindung).

In diesem Fall wird es einfach, die minimalen Querschnittsflächen der Strömungskanäle in mehreren Kältemittelströmungskanälen gleichmäßig zu machen, und es ist möglich, die Strömungsrate des Kühlmediums zu jedem der Kältemittelströmungskanäle gleichmäßig zu machen.

Es ist bevorzugt, dass das Kühlrohr ein paar Außenschalenplatten, eine zwischen einem Paar der Außenschalenplatten angeordnete Zwischenplatte und zwischen der Zwischenplatte und den Außenschalenplatten angeordnete innere Wellrippen hat (ein dreiunddreißigster Aspekt der vorliegenden Erfindung).

In diesem Fall ist es möglich, ein Kühlrohr mit einer so genannten Streckschalenkonstruktion durch Verbinden der Außenschalenplatten, der Zwischenplatte und der Innenrippen zusammen nach deren separaten Herstellung mittels Pressformen zu haben. Deshalb ist es möglich, das Kühlrohr einfach herzustellen.

Es wird einfach, die Innenrippen an gewünschten Bereichen auszubilden. Hierdurch ist es zum Beispiel möglich, einfach einen Zufuhrsammelabschnitt und einen Ausgabesammelabschnitt durch Nichtanordnen der Innenrippen an den Bereichen, an denen der Zufuhrsammelabschnitt und der Ausgabesammelabschnitt gebildet sind, auszubilden.

In diesem Fall sind als Ergebnis zwei Reihen der Kältemittelströmungskanäle in der Richtung des Zusammensetzens der Kühlrohre ausgebildet. Deshalb ist es möglich, die Wärmeübertragung zwischen den auf beiden Seiten des Kühlrohrs angeordneten elektronischen Teile zu verhindern. Als Ergebnis ist es zum Beispiel möglich, zu verhindern, dass der schnelle Temperaturanstieg eines der elektronischen Teile das andere elektronische Teil beeinflusst.

Es ist bevorzugt, dass die Außenschalenplatten aus einem Lötblech mit einem Kernmaterial und einem auf einer Innenseite des Kernmaterials angeordneten Lötmetall gemacht sind, die Innenplatte und die Innenrippen aus einer Metallplatte mit einem unedleren Metall als das Kernmaterial der Außenschalenplatten gemacht sind, und ein Paar der Außenschalenplatten miteinander an ihren Innenseiten an den Enden verbunden sind (ein vierunddreißigster Aspekt der vorliegenden Erfindung).

In diesem Fall ist es möglich, ein Korrodieren der Außenschalenplatten zu verhindern, indem die Innenrippen und die Zwischenplatte vor den Außenschalenplatten korrodieren. Aufgrund dessen ist es möglich, einen Austritt des Kühlmediums aus den Kühlrohren zu verhindern.

Das Lötmaterial ist an der Verbindungsfläche zwischen einem Paar der Außenschalenplatten angeordnet, und deshalb ist es möglich, ein Paar der Außenschalenplatten einfach durch Löten zu verbinden und das Kühlrohr einfach herzustellen.

Die Beschreibung „ein Metall unedler als das Kernmaterial" bedeutet ein Metall, dessen Korrosionspotential niedriger als jenes des als Kernmaterial benutzten Metalls ist. Wenn zum Beispiel Aluminium (Al) als Kernmaterial und Lötmaterial verwendet wird, kann ein Metallmaterial, das mit Zink (Zn) versetztes Aluminium ist, als für die Zwischenplatte und die Innenrippe benutzte Metallplatte verwendet werden.

Es ist bevorzugt, dass die Außenschalenplatten aus einem Lötblech mit einem Kernmaterial, einem auf der Innenseite des Kernmaterials angeordneten Opferanodenmaterial und dem auf der Innenseite des Opferanodenmaterials angeordneten Lötmaterial gemacht sind (ein fünfunddreißigster Aspekt der vorliegenden Erfindung).

In diesem Fall ist es möglich, ein Korrodieren des Kernmaterials zu verhindern, indem das Opferanodenmaterial zuerst vor dem Kernmaterial in der Außenschalenplatte korrodiert. Hierdurch ist es unwahrscheinlich, dass eine Korrosion in der Dickenrichtung der Außenschalenplatte fortschreitet, und es ist möglich, eine Lochbildung im Kühlrohr zu verhindern.

Wenn zum Beispiel Aluminium (Al) als Kernmaterial verwendet wird, kann ein Metallmaterial, das mit Zink (Zn) versetztes Aluminium ist, als Opferanodenmaterial benutzt werden.

Es ist bevorzugt, dass die Außenschalenplatten aus einem Lötblech mit einem Kernmaterial und einem auf der Innenseite des Kernmaterials angeordneten Opferanodenmaterial gemacht sind, die Zwischenplatte aus einem Lötblech mit einem Kernmaterial und auf beiden Seiten des Kernmaterials angeordneten Lötmaterialien gemacht ist, die Innenrippen aus einer Metallplatte mit einem unedleren Metall als das Kernmaterial der Außenschalenplatte gemacht sind, und ein Paar der Außenschalenplatten durch Verbinden der Innenseite an ihren Enden mit beiden Seiten an den Enden der Zwischenplatte gebildet ist (ein sechsunddreißigster Aspekt der vorliegenden Erfindung).

In diesem Fall wird es möglich, die gesamte Innenfläche des Kühlrohrs mit dem Opferanodenmaterial zu überdecken, und es ist möglich, ein Korrodieren des Kernmaterials der Außenschalenplatte zu verhindern und auch eine Lochbildung im Kühlrohr zu verhindern.

Außerdem ist ein Paar der Außenschalenplatten mit den Endteilen beider Seiten der Zwischenplatte, deren beide Seiten mit dem Lötmaterial versehen sind, verbunden. Deshalb ist es möglich, ein Paar der Außenschalenplatten einfach durch Löten mit der Zwischenplatte zu verbinden und deshalb einfach das Kühlrohr herzustellen.

Es ist bevorzugt, dass ein erstes Kühlrohr, das an einem Ende in der Richtung des Zusammensetzens mehrerer Kühlrohre angeordnet worden ist, einen Kältemitteleinleitungseinlass zum Einleiten des Kühlmediums zu dem Zufuhrsammelabschnitt und einen Kältemittelausgabeauslass zum Ausgeben des Kühlmediums aus dem Ausgabesammelabschnitt aufweist und gleichzeitig der Kältemitteleinleitungseinlass und der Kältemittelausgabeauslass ein vorstehendes Öffnungsteil, das aus dem ersten Kühlrohr herausragt, haben und ein Kältemitteleinleitungsrohr und ein Kältemittelausgaberohr in die vorstehenden Öffnungsteile an dem Kältemitteleinleitungseinlass bzw. dem Kältemittelausgabeauslass eingesetzt sind (ein siebenunddreißigster Aspekt der vorliegenden Erfindung).

In diesem Fall ist es möglich, ein Blockieren des Strömungskanals zwischen dem Zufuhrsammelabschnitt und dem Kältemittelströmungskanal oder zwischen dem Ausgabesammelabschnitt und dem Kältemittelströmungskanal durch das oben genannte Kältemitteleinleitungsrohr oder das Kältemittelausgaberohr zu verhindern. Aufgrund dessen ist es für das erste Kühlrohr auch möglich, die Querschnittfläche des Strömungskanals ähnlich jener der übrigen Kühlrohre zu gewährleisten, und es wird möglich, die elektronischen Teile gleich zu kühlen.

Das oben genannte vorstehende Öffnungsteil kann zum Beispiel mittels eines Kragenformungsprozesses durch im Wesentlichen senkrechtes Aufrichten des vorstehenden Öffnungsteils auf der Hauptfläche des Kühlrohrs gebildet werden. Außerdem kann das vorstehende Öffnungsteil zum Beispiel 2 mm vorstehend gemacht sein.

Die jeder Einrichtung hinzugefügten Symbole in Klammern geben die entsprechende Beziehung zu speziellen Einrichtungen in den Ausführungsbeispielen, die später beschrieben werden, an.

Die vorliegende Erfindung ist aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung zusammen mit den beiliegenden Zeichnung besser verständlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Vorderansicht eines Kühlers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

2 ist eine Schnittansicht eines wichtigen Teils entlang der Linie I-I in 1.

3A ist eine Vorderansicht eines Rohrs allein in 1.

3B ist eine Draufsicht des Rohrs in 3A.

4 ist eine vergrößerte Darstellung eines wichtigen Teils einer Innenrippe in 2.

5 ist ein Diagramm einer Beziehung zwischen der Strömungskanalbreite wf der Rippe und der Oberflächentemperatur Tw des Rohrs.

6 ist ein Diagramm einer Beziehung zwischen der Rippenhöhe hf und der Oberflächentemperatur Tw des Rohrs.

7 ist ein Diagramm einer Beziehung zwischen der Plattendicke tf der Rippe und der Oberflächentemperatur Tw des Rohrs.

8 ist ein Diagramm einer Beziehung zwischen der Plattendicke tp der Platten 1a und 1b und der Oberflächentemperatur Tw des Rohrs.

9A ist eine Vorderansicht eines Kühlers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

9B ist eine Draufsicht des Kühlers in 9A.

10 ist eine Schnittansicht eines Rohrs allein in einem Kühler gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

11A ist eine Schnittansicht eines Rohrs 1 in einem freien Zustand in einem Kühler gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

11B ist eine Schnittansicht einer Rippe 5 in einem verzogenen Zustand.

12A ist eine Schnittansicht eines Rohrs allein in einem Kühler gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.

12B ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils B in 12A.

13A ist eine Schnittansicht eines Rohrs allein in einem Kühler gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

13B ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils C in 13A.

14A ist eine Schnittansicht eines Rohrs allein in einem Kühler gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

14B ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils D in 14A.

15A ist eine Schnittansicht eines Rohrs allein in einem Kühler gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

15B ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils E in 15A.

16 ist eine Vorderansicht des Kühlers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

17 ist eine Draufsicht des Kühlers in 16.

18 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 16.

19 ist eine Schnittansicht eines Rohrs entlang der Linie III-III in 17.

20 ist eine vergrößerte Darstellung eines Teils C in 16.

21 ist eine Vorderansicht des Kühlers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

22 ist eine Draufsicht eines Kühlers eines zusammengesetzten Typs in einem elften Ausführungsbeispiel.

23 ist eine Schnittansicht in der Nähe eines Zufuhrsammelabschnitts des Kühlers eines zusammengebauten Typs im elften Ausführungsbeispiel.

24 ist eine Schnittansicht in der Nähe des Zufuhrsammelabschnitts im elften Ausführungsbeispiel vor der Verformung eines Federplattenteils.

25 ist eine perspektivische Schnittansicht eines Kühlrohrs im elften Ausführungsbeispiel.

26 ist eine Schnittansicht eines Verbindungsteils eines Kältemitteleinleitungsrohrs (oder eines Kältemittelausgaberohrs) und eines Kältemitteleinleitungseinlasses (oder eines Kältemittelausgabeauslasses) im elften Ausführungsbeispiel.

27 ist eine Schnittansicht in der Nähe eines Zufuhrsammelabschnitts eines Kühlers eines zusammengesetzten Typs in einem zwölften Ausführungsbeispiel.

28 ist eine Schnittansicht in der Nähe des Zufuhrsammelabschnitts im zwölften Ausführungsbeispiel, wenn der Krümmungsradius am Anstiegsteil eines vorstehenden Rohrteils vergrößert ist.

29 ist eine Schnittansicht in der Nähe des Zufuhrsammelabschnitts im zwölften Ausführungsbeispiel, wenn das Anstiegsteil des vorstehenden Rohrteils mit einer Füllung aus einem Lötmaterial verstärkt ist.

30 ist eine Schnittansicht in der Nähe eines Zufuhrsammelabschnitts eines Kühlers eines zusammengesetzten Typs in einem Vergleichsbeispiel.

31 ist eine Schnittansicht in der Nähe eines Zufuhrsammelabschnitts eines Kühlers eines zusammengesetzten Typs in einem dreizehnten Ausführungsbeispiel.

32 ist eine Schnittansicht eines Kühlrohrs, das senkrecht zu einem Kältemittelströmungskanal ist, in einem vierzehnten Ausführungsbeispiel.

33 ist eine Schnittansicht eines Zufuhrsammelabschnitts (eines Ausgabesammelabschnitts) im vierzehnten Ausführungsbeispiel.

34 ist eine Schnittansicht eines Kühlrohrs, das senkrecht zu einem Kältemittelströmungskanal ist, in einem fünfzehnten Ausführungsbeispiel.

35 ist eine Schnittansicht eines Zufuhrsammelabschnitts (oder eines Ausgabesammelabschnitts) im fünfzehnten Ausführungsbeispiel.

36 ist eine Schnittansicht eines Kühlrohrs, das senkrecht zu einem Kältemittelströmungskanal ist, in einem sechzehnten Ausführungsbeispiel.

37 ist eine Schnittansicht eines Zufuhrsammelabschnitts (oder eines Ausgabesammelabschnitts) im sechzehnten Ausführungsbeispiel.

38 ist eine Perspektiveansicht eines Rohrs allein in einem herkömmlichen Kühler.

39 ist eine Draufsicht eines Kühlers eines zusammengesetzten Typs in einem herkömmlichen Beispiel.

40 ist eine Schnittansicht eines Kühlers eines zusammengesetzten Typs in einem weiteren herkömmlichen Beispiel.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE (Erstes Ausführungsbeispiel)

Es wird nun ein Kühler gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. 1 ist eine Vorderansicht des Kühler gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, 2 ist eine Schnittansicht eines wichtigen Teils entlang der Linie I-I in 1, 3A ist eine Vorderansicht eines Rohrs allein in 1, 3B ist eine Draufsicht des Rohrs in 3A, und 4 ist eine vergrößerte Darstellung eines wichtigen Teils einer Rippe in 2.

Der Kühler der vorliegenden Erfindung kann zum Kühlen eines Halbleitermoduls eines Doppelseitenkühlungstyps in einem Wechselrichter für ein Hybrid-Elektrofahrzeug verwendet werden.

Wie in 1 und 2 dargestellt, weist der Kühler auf: mehrere Rohre 1, in denen innen ein Fluidkanal 10 ausgebildet ist, durch den ein Kühlfluid strömt, und die in vorbestimmten Abständen in der Richtung Y (nachfolgend als die Richtung des Zusammensetzens Y bezeichnet) senkrecht zur Richtung X des Stroms des Kühlfluids in dem Fluidkanal 10 (nachfolgend als die Strömungsrichtung X bezeichnet) gestapelt sind; Balge 2, die zwischen benachbarten Rohren 1 angeordnet sind und die benachbarten Rohre 1 verbinden; ein Einlassrohr 3, das durch Löten mit dem Rohr 1 verbunden ist, das in der Richtung des Zusammensetzens Y am Ende angeordnet ist und in welches das Kühlfluid strömt; ein Auslassrohr 4, das durch Löten mit dem Rohr 1 verbunden ist, das in der Richtung des Zusammensetzens Y am Ende angeordnet ist, und aus welchem das Kühlfluid ausströmt; und Rippen 5 die in dem Fluidkanal 10 angeordnet sind und den Wärmeaustausch beschleunigen. Die Balge 2 entsprechen den Verbindungseinrichtungen der vorliegenden Erfindung. Als Kühlfluid wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel Wasser verwendet, das mit einer Frostschutzflüssigkeit auf Ethylenglykolbasis gemischt ist.

Wie in 2 bis 4 dargestellt, weist das Rohr 1 zwei Platten 1a und 1b auf, die durch Formen einer dünnen Platte aus Aluminium in eine vorbestimmte Form durch Pressformen gemacht sind, und es ist durch Verbinden mittels Löten der Ränder der zwei Platten 1a und 1b in einem Zustand, in dem die Rippe 5, die durch Formen einer dünnen Platte aus Aluminium in eine gewellte Platte durch Pressformen gemacht ist, zwischen den zwei Platten 1a und 1b in Sandwich-Bauweise aufgenommen ist, ausgebildet. Es ist bevorzugt, dass die Platten 1a und 1b und die Rippe 5 ein Lötblechmaterial mit einem an seiner Innenseite angebrachten Opferanodenmaterial verwenden, um eine Lochbildungskorrosion zu verhindern. Das Verbindungsteil wird mittels eines Lötpastenmaterials, usw. gelötet. Außerdem ist es auch bevorzugt, dass die Rippe ein Lötblechmaterial benutzt, dessen beide Seiten mit einem Lötmaterial plattiert sind.

In dem Rohr sind an beiden Enden in der Richtung des Kühlfluidstroms im Fluidkanal 10 und gleichzeitig an den Stirnseiten in der Richtung des Zusammensetzens Y kreisförmige Verbindungslöcher 11 ausgebildet, die eine Verbindung des Fluidkanals 10 und des Innern der Balge 2 miteinander erlauben. Die Verbindungslöcher 11 sind vor der Verbindung mittels Löten durch Pressformen ausgebildet.

Der Balg 2 ist ein balgförmiges Rohr und kann sich in der Richtung des Zusammensetzens Y einfach ausdehnen und zusammenziehen. Zusätzlich ist der Balg 2 aus Aluminium gemacht und ist durch Löten mit den Rohren 1 verbunden, um so jedes der Verbindungslöcher 11 des daran angrenzenden Rohrs 1 zu umgeben.

Das Einlassrohr 3 und das Auslassrohr 4 sind aus Aluminium gemacht und in die Verbindungslöcher 11 des Rohrs 1 eingesetzt, das in der Richtung des Zusammensetzens Y am Ende angeordnet ist, und durch Löten mit dem Rohr 1 verbunden. Das Einlassrohr 3 und das Auslassrohr 4 sind mit einer Pumpe (nicht dargestellt) zum Zirkulieren des Kühlfluids und einem Wärmetauscher (nicht dargestellt) zum Kühlen des Kühlfluids verbunden.

Die Rippe 5 ist teilweise durch Löten mit dem Rohr 1 verbunden, und die Teile der Rippe 5, die mit dem Rohr 1 verbunden sind, sind in eine Bogenform ausgebildet. Die Rippen 5 sind in Bereichen so angeordnet, dass die Rippen 5 bei Betrachtung in der Richtung des Zusammensetzens Y nicht mit den Verbindungslöchern 11 überlappen. Zusätzlich teilt die Rippe 5 den Fluidkanal 10 in dem Rohr 1 in mehrere feine (kleine) Strömungskanäle.

Ein Halbleitermodul eines Doppelseitenkühlungstyps 6, welches ein Wärme erzeugender Körper ist, enthält ein IGBT-Element und eine Diode, und entspricht einem elektronischen Teil gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 dargestellt, ist das Halbleitermodul 6 zwischen benachbarten Rohren 1 angeordnet, und die Rohre 1 und das Halbleitermodul 6 kommen direkt oder über ein Isoliermaterial (eine Keramikplatte in den meisten Fällen) oder eine Wärmeleitpaste miteinander in Kontakt. Das Halbleitermodul ist zwischen den Rohren 1 durch Aufnahme in Sandwich-Bauweise und Drücken auf die gestapelten Rohre 1 von beiden Enden in der Richtung des Zusammensetzens Y mittels nicht dargestellter Blattfedern gehalten.

Bei dem obigen Aufbau strömt das Kühlfluid, das von dem Einlassrohr 3 eingeströmt ist, in ein Ende des Fluidkanals 10 jedes der Rohre 1 durch den Balg 2, strömt durch den Fluidkanal 10 entlang der Strömungsrichtung X und erreicht durch den Balg 2 am anderen Ende des Fluidkanals 10 das Auslassrohr 4. Dann wird ein Wärmeaustausch zwischen dem durch den Fluidkanal 10 strömenden Kühlfluid und dem Halbleitermodul 6 bewirkt, und so wird das Halbleitermodul 6 gekühlt.

Um die Temperatur des Halbleitermoduls 6 unter die Gewährleistungstemperatur zu reduzieren, sind die Spezifikationen der Platten 1a und 1b und der Rippe 5 so konstruiert und optimiert, dass eine Temperatur Tw (nachfolgend als eine Oberflächentemperatur des Rohrs bezeichnet) an dem Teil des Rohrs 1, mit dem das Halbleitermodul 6 in Kontakt kommt, unter eine vorbestimmte Temperatur (110°C im vorliegenden Ausführungsbeispiel) fällt.

Das Ergebnis der Diskussion zu den Spezifikationen der Platten 1a und 1b und der Rippe 5 ist nachfolgend erläutert. Hier werden eine Strömungskanalbreite der Rippe wf, einer Rippenhöhe hf, einer Rippenplattendicke tf und eine Plattendicke tp diskutiert. Die Strömungskanalbereite der Rippe wf ist ein Maß in der Richtung senkrecht zu sowohl der Strömungsrichtung X als auch der Richtung des Zusammensetzens Y an einer Mittelposition in der Richtung der Rippenhöhe in dem feinen Strömungskanal.

Die Konstruktionsbedingungen sind wie folgt: die Temperatur des Kühlfluids, das in den Kühler strömt, beträgt 65°C; der Wärmewert des Halbleitermoduls 6 beträgt 400 Watt pro Einheit; und die Strömungsrate des Kühlfluids in einem Rohr 1 ist ein konstanter Wert von 1 l/min. Zusätzlich ist die Beziehung zwischen einer Plattenbreite wp und einer Breite we des Halbleitermoduls 6 so bestimmt, dass wp > we gilt, Die Plattenbreite wp ist ein Maß in der Richtung senkrecht zu sowohl der Strömungsrichtung X als auch der Richtung des Zusammensetzens Y in einer flachen Oberfläche des Rohrs 1 gegenüber dem Halbleitermodul 6. Die Breite we des Halbleitermoduls ist ein Maß davon in der Richtung senkrecht zu sowohl der Strömungsrichtung X als auch der Richtung des Zusammensetzens Y.

5 zeigt die Oberflächentemperatur Tw des Rohrs, wenn die Strömungskanalbreite wf der Rippe variiert. Hierbei ist die Rippenhöhe hf auf 4,0 mm gesetzt, die Rippenplattendicke tf ist auf 0,2 mm gesetzt, und die Plattendicke tp ist auf 0,4 mm gesetzt.

Aus dem Ergebnis wurde es als möglich festgestellt, die Oberflächentemperatur Tw des Rohrs durch Einstellen der Strömungskanalbreite wf der Rippe auf 1,2 mm oder weniger auf 110°C oder weniger zu verringern. Es ist bevorzugt, dass die Strömungskanalbreite wf der Rippe etwa 0,9 mm beträgt, falls ein Verstopfen mit Fremdstoffen und die Kühlleistung mit berücksichtigt werden.

6 zeigt die Oberflächentemperatur Tw des Rohrs, wenn die Rippenhöhe hf variiert. Hierbei ist die Strömungskanalbreite wf der Rippe auf 0,9 mm gesetzt, die Rippenplattendicke ist auf 0,2 mm gesetzt, und die Plattendicke tp ist auf 0,4 mm gesetzt.

Aus dem Ergebnis wurde es als möglich festgestellt, die Oberflächentemperatur Tw des Rohrs durch Einstellen der Rippenhöhe hf auf 1 mm bis 10 mm auf 110°C oder weniger zu reduzieren. Es ist bevorzugt, dass die Rippenhöhe hf etwa 4 mm beträgt, falls das Maß des Kühlers in der Richtung des Zusammensetzens Y und die Kühlleistung mit berücksichtigt werden.

7 zeigt die Oberflächentemperatur Tw des Rohrs, wenn die Rippenplattendicke tf variiert. Hierbei ist die Strömungskanalbreite wf der Rippe auf 0,9 mm gesetzt, die Rippenhöhe hf ist auf 4,0 mm gesetzt und die Plattendicke tp ist auf 0,4 mm gesetzt.

Aus dem Ergebnis wurde es als möglich festgestellt, die Oberflächentemperatur Tw des Rohrs durch Einstellen der Rippenplattendicke tf auf 1 mm oder weniger auf 110°C oder weniger zu reduzieren. Aus dem Standpunkt der Kühlleistung ist es am bevorzugtesten, dass die Rippenplattendicke tf 0,2 mm beträgt. Derzeit beträgt die Grenze der Plattendicke etwa 0,03 mm.

8 zeigt die Oberflächentemperatur Tw des Rohrs, wenn die Plattendicke tp variiert. Hierbei ist die Strömungskanalbreite wf der Rippe auf 0,9 mm gesetzt, die Rippenhöhe hf ist auf 4,0 mm gesetzt und die Rippenplattendicke tf ist auf 0,2 mm gesetzt.

Aus dem Ergebnis wurde es als möglich festgestellt, die Oberflächentemperatur Tw des Rohrs durch Einstellen der Plattendicke tp auf 5 mm oder weniger auf 110°C oder weniger zu reduzieren. Unter dem Gesichtspunkt der Formbarkeit bei der Pressformung ist es bevorzugt, dass die Plattendicke tp 0,1 mm oder mehr beträgt, und unter Berücksichtigung der Einfachheit des Zwischensetzens zwischen das Halbleitermodul 6 und die Oberflächen der Platten 1a und 1b (die Rohrseiten) und der Formbarkeit, dass die Plattendicke tp etwa 0,4 mm beträgt.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann, da das Rohr 1 durch Verbinden der Ränder der zwei durch Pressformen geformten Platten 1a und 1b gebildet ist, die Innenwand des Verbindungsteils, das existiert, wenn das Rohr durch Extrudieren hergestellt wird, entfernt werden, und es ist nicht länger notwendig, die Innenwand durch maschinelle Bearbeitung zu entfernen. Außerdem ist, da die Plattendicke der Platten 1a und 1b reduziert werden kann, das Bohren der Verbindungslöcher 11 einfach. Deshalb können die Herstellungskosten reduziert werden.

Da die Rippe 5 und auch das Rohr 1 ebenfalls durch Pressformen gebildet werden können, ist der Herstellungsprozess vereinfacht und die Herstellungskosten können reduziert werden.

Sowohl die Tatsache, dass der Teil der Rippe 5, der mit dem Rohr 1 verbunden ist, bogenförmig ist, als auch die Tatsache, dass das Rohr 1 und die Rippe 5 dünn gemacht werden können, erzeugen einen Synergieeffekt, um eine Verformung des Rohrs 1 einfacher zu machen, wenn das Halbleitermodul 6 zwischen den Rohren 1 gehalten ist, und deshalb ist eine Anpassung der gegenüber liegenden Kontaktflächen des Rohrs 1 und des Halbleitermoduls 6 zueinander einfacher und das Haftungsvermögen davon ist verbessert. Als Ergebnis kann der Kontaktwärmewiderstand davon verringert werden.

Da die Plattendicke der Platten 1a und 1b reduziert werden kann, kann die Querschnittsfläche des Strömungskanals des Fluidkanals 10 entsprechend erhöht werden. Als Ergebnis kann der Strömungswiderstand davon reduziert werden, und die zum Zirkulieren des Kühlfluids erforderliche Leistung der Pumpe kann ebenfalls reduziert werden.

Da die Rippen 5 in Bereichen angeordnet sind, in denen die Rippen 5 bei Betrachtung in der Richtung des Zusammensetzens Y der Rohre 1 nicht mit den Verbindungslöchern 11 überlappen, belegen die Rippen 5 keinen übermäßigen Bereich und deshalb kann der Druckverlust im Vergleich zu dem Fall, wenn die Rippe 5 die gesamte Fläche in dem Rohr 1 belegt, entsprechend reduziert werden.

Da sich der Balg 2 einfach in der Richtung des Zusammensetzens Y ausdehnen und zusammenziehen kann, ist es möglich, den Abstand zwischen benachbarten Rohren 1 entsprechend der Dicke des Halbleitermoduls 6 bei der Sandwich-Aufnahme und dem Drücken der geschichteten (gestapelten) Rohre 1 in der Richtung des Zusammensetzens Y mittels der Blattfedern zu variieren.

Da die Rippenhöhe hf größer als die Strömungskanalbreite wf der Rippe eingestellt ist, wird die Wärmeübertragungsfläche der Rippe 5 größer und die Kühlleistung ist besser.

Da die Rippenplattendicke tf auf weniger als die Plattendicke tp eingestellt ist, wenn das Halbleitermodul 6 in engeren Kontakt mit den Oberflächen der Platten 1a und 1b (den Oberflächen des Rohrs 1) durch Ausüben eines Drucks auf das Halbleitermodul 6 gebracht wird, wird eine Anpassung der Oberfläche der Halbleitermoduls 6 und der Platten 1a und 1b zueinander einfacher, weil sich die Rippe 5 im Vergleich zu den Platten 1a und 1b leichter verformt, und deshalb ist der Kontaktwärmewiderstand dazwischen reduziert und die Kühlleistung ist verbessert.

(Zweites Ausführungsbeispiel)

Es wird nun ein Kühler gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. 9A ist eine Vorderansicht des Kühlers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, und 9B ist eine Draufsicht des Kühlers in 9A. Die gleichen Bezugsziffern oder -zeichen sind den gleichen oder ähnlichen Teilen wie im ersten Ausführungsbeispiel zugeordnet, und sie werden hier nicht mehr erläutert.

In 9B gibt die gestrichelte Linie die Position an, an welcher die Rippe 5 angeordnet ist, und die strichpunktierte Linie gibt die Position an, an welcher das Halbleitermodul 6 angeordnet ist. Wie in 9B dargestellt, sind die zwei Rippen 5 in dem einen Rohr 1 angeordnet und die zwei Rippen 5 sind voneinander in einem Abstand &dgr; entlang der Strömungsrichtung X des Kühffluids in dem Fluidkanal 10 angeordnet. Das Halbleitermodul 6 ist bei Betrachtung in der Richtung des Zusammensetzens Y der Rohre 1 in dem Bereich angeordnet, in dem die Rippe 5 angeordnet ist.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, da die zwei Rippen 5 in dem einen Rohr 5 angeordnet sind, die zwei Rippen 5 mit unterschiedlicher Wärmetauschleistung gemäß dem Wärmewert, usw. des Halbleitermoduls richtig zu verwenden.

Da das Kühlfluid die durch das Halbleitermodul 6 auf der stromaufwärtigen Seite erzeugte Wärme aufnimmt und dessen Temperatur steigt, steigt die Temperatur des Halbleitermoduls 6 auf der stromabwärtigen Seite entsprechend, aber es ist möglich, die Kühlleistung des Halbleitermoduls 6 auf der stromabwärtigen Seite durch Ändern des Typs der Rippe 5 auf der stromabwärtigen Seite zu einem Typ mit einer höheren Leistung (zum Beispiel eine versetzte Rippe) zu verbessern. Wenn das Halbleitermodul 6 auf der stromaufwärtigen Seite einen hohen Wärmewert besitzt, kann die Kühlleistung durch Anordnen der Rippe 5 mit höherer Leistung auf der stromaufwärtigen Seite verbessert werden.

Durch Vorsehen der Abstände &dgr; wird die Geschwindigkeitsgrenzschicht des Kühlfluids in dem Abstand entfernt und die Wärmegrenzschicht des Kühlfluids wird ebenfalls entfernt, und deshalb ist die Fähigkeit zum Kühlen des Halbleitermoduls 6 auf der stromabwärtigen Seite des Abstandes &dgr; verbessert. Es ist für den Abstand &dgr; effektiv, gleich oder größer als 1 mm zu sein.

(Drittes Ausführungsbeispiel)

Ein Kühler gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend erläutert. 10 ist eine Schnittansicht eines Rohrs in dem Kühler gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich der Aufbau des Rohrs 1 von dem im ersten Ausführungsbeispiel, aber die übrigen Teile sind gleich jenen des ersten Ausführungsbeispiels.

Wie in 10 dargestellt, ist das Rohr 1 im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Biegen einer Platte 1c, die eine in eine vorbestimmte Form durch Pressformen geformte dünne Platte ist, und Verbinden mittels Löten der Ränder der Platte 1c in einem Zustand, in dem die Rippe 5 in Sandwich-Bauweise zwischen der gebogenen Platte 1c aufgenommen ist, gebildet.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Anzahl von Teilen, die Zeit des Fertigungsprozesses und deshalb die Kosten im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem das Rohr durch die zwei Platten 1a und 1b gebildet ist, zu reduzieren. Es ist bevorzugt, dass die Platte 1c ein Lötblechmaterial mit einem an seiner Innenseite angebrachten Opferanodenmaterial, um die Lochbildungskorrosion zu verhindern, und ein an seiner Außenseite angebrachten Lötmaterial, um die Verbindung effektiv durchzuführen, verwendet. Es ist auch bevorzugt, dass die Rippe ein Lötblech verwendet, dessen beiden Seiten mit einem Lötmaterial plattiert sind.

(Viertes Ausführungsbeispiel)

Es wird nun ein Kühler gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. 11A ist eine Schnittansicht des Rohrs 1 in dem Kühler gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel in einem freien Zustand, und 11B ist eine Schnittansicht in einem Zustand, in dem die Rippe 5 durch eine Knickkraft verformt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich der Aufbau der Rippe 5 von dem im ersten Ausführungsbeispiel, und die übrigen Teile sind gleich jenen des ersten Ausführungsbeispiels.

Im ersten Ausführungsbeispiel wurde die bogenförmige Rippe 5, deren mit dem Rohr 1 zu verbindender Teil in eine Bogenform geformt worden ist, verwendet, aber im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine rechtwinklige Rippe 5 verwendet, deren mit dem Rohr 1 zu verbindender Teil in eine flache Form geformt worden ist, wie in 11A dargestellt.

Ein Experiment wurde wie folgt durchgeführt. Ein elektronisches Teil (nicht dargestellt) wurde an seinen beiden Seiten durch die Rohre 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in Sandwich-Bauweise aufgenommen und eine Belastung wurde in der Richtung des Zusammensetzens Y ausgeübt. Das Ergebnis war, dass bei einer Dicke der Rippe 5 von 0,4 mm oder weniger die Rippe 5 ohne Zufügen eines Schadens (zum Beispiel der Zerstörung der Schaltung) für das elektronische Teil einknickte.

Aus dem Vergleich zwischen der rechteckigen Rippe (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) und der bogenförmigen Rippe (gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel) mit der gleichen Dicke von 0,4 mm und dem gleichen Rasterabstand wurde herausgefunden, dass sich die bogenförmige Rippe unter weniger Belastung verformte als die rechteckige Rippe, und die bogenförmige Rippe eine bevorzugtere Form besaß, um die auf das elektronische Teil ausgeübte Spannung zu reduzieren.

(Fünftes Ausführungsbeispiel)

Ein Kühler gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun erläutert. 12A ist eine Schnittansicht eines Rohrs allein in dem Kühler gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel, und 12B ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils B in 12A. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheiden sich die Konstruktionen des Rohrs 1 und der Rippe 5 von denen im ersten Ausführungsbeispiel und die übrigen Teile sind gleich jenen des ersten Ausführungsbeispiels.

Die Platten 1a und 1b im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jeweils aus einem blanken Material aus Aluminium gemacht, und die Rippe 5 ist aus einem Lötblech gemacht, das ein Aluminium-Kernmaterial 50 und auf seinen beiden Seiten überzogenes Lötmaterial 51 aufweist. Zink (Zn) ist dem Kernmaterial 50 zugesetzt. Die Platten 1a und 1b und die Rippe 5 sind durch die Lötmaterialien 51 der Rippe verbunden und die zwei Platten 1a und 1b sind durch ein Lötpastenmaterial, ein vorplatziertes Lötmaterial oder dergleichen verbunden. Der Schmelzpunkt der Lötmaterialien ist niedriger als der Schmelzpunkt des Kernmaterials 50 der Rippe 5 und der Schmelzpunkt der Platten 1a und 1b.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es, da die Platten 1a und 1b jeweils aus einem blanken Material gemacht sind, unwahrscheinlich, dass die Oberflächen der Platten 1a und 1b (die Oberfläche des Rohrs 1) durch das Löten rau werden, und deshalb ist der Kontaktwärmewiderstand zwischen dem Halbleitermodul 6 und den Platten 1a und 1b reduziert und die Kühlleistung ist verbessert.

Da Zink (Zn) dem Kernmaterial 50 der Rippe 5 zugesetzt ist, wird die Rippe 5 im Potential unedler als die Platten 1a und 1b. Deshalb korrodiert die Rippe 5 vor den Platten 1a und 1b, und es ist möglich, eine Lochbildung im Rohr 1 zu verhindern.

(Sechstes Ausführungsbeispiel)

Ein Kühler gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun erläutert. 13A ist eine Schnittansicht eines Rohrs allein in dem Kühler gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel, und 13B ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils C in 13A. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheiden sich die Konstruktionen des Rohrs 1 und der Rippe 5 von jenen im ersten Ausführungsbeispiel, und die übrigen Teile sind gleich jenen des ersten Ausführungsbeispiels.

Die Platten 1a und 1b im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jeweils aus einem Lötblech gemacht, das ein Aluminiumkernmaterial 100 ist, dessen eine Seite mit einem Opferanodenmaterial 101 überzogen ist, und beide Platten sind so verbunden, dass das Kernmaterial 100 an der Außenseite positioniert ist und das Opferanodenmaterial 101 an der Innenseite positioniert ist. Das Opferanodenmaterial 101 ist im Potential (elektrisch) unedler als das Kernmaterial 100. Die Rippe 5 ist identisch zu der Rippe 5 im fünften Ausführungsbeispiel.

Gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen korrodiert selbst nach einer vollständigen Korrosion der Rippe 5 das Opferanodenmaterial 101 vor dem Kernmaterial 100 in den Platten 1a und 1b, und deshalb kann eine Korrosion des Kernmaterials 100 der Platten 1a und 1b verhindert werden, und eine Lochbildung im Rohr 1 kann verhindert werden.

Da die Platten 1a und 1b so verbunden sind, dass das Kernmaterial 100 außen positioniert ist, ist es unwahrscheinlich, dass die Oberflächen der Platten 1a und 1b (die Oberfläche des Rohrs 1) aufgrund des Lötens rau wird, und deshalb ist der Kontaktwärmewiderstand zwischen dem Halbleitermodul 6 und den Platten 1a und 1b reduziert und die Kühlleistung ist verbessert.

Da Zn dem Kernmaterial 50 der Rippe 5 zugesetzt ist, wird die Rippe 5 im Potential unedler als die Platten 1a und 1b. Deshalb korrodiert die Rippe 5 vor den Platten 1a und 1b, und es ist möglich eine Lochbildung im Rohr 1 zu verhindern.

(Siebtes Ausführungsbeispiel)

Es wird nun ein Kühler gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. 14A ist eine Schnittansicht eines Rohrs in dem Kühler gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel, und 14B ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils D in 14A. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheiden sich die Aufbauten des Rohrs 1 und der Rippe 5 von jenen im ersten Ausführungsbeispiel und die übrigen Teile sind gleich jenen des ersten Ausführungsbeispiels.

Die Platten 1a und 1b im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind aus einem Lötblech gemacht, welches das Aluminiumkernmaterial 100 ist, dessen eine Seite mit einem Lötmaterial 102 überzogen worden ist, und beide Platten sind so verbunden, dass das Kernmaterial 100 außen positioniert ist und das Lötmaterial 102 innen positioniert ist. Die Rippe 5 ist identisch zu der Rippe 5 im fünften Ausführungsbeispiel.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann, da die Platten 1a und 1b mit dem Lötmaterial 102 beschichtet sind, die Zeit (Mannstunden) von Montagevorgängen, wie beispielsweise einem Vorgang, bei dem ein Lötpastenmaterial aufgebracht wird, reduziert werden.

Da die Platten 1a und 1b so verbunden sind, dass das Kernmaterial 100 außen angeordnet ist, ist es unwahrscheinlich, dass die Oberflächen der Platten 1a und 1b (die Oberfläche des Rohrs 1) durch das Löten rau wird, und deshalb ist der Kontaktwärmewiderstand zwischen dem Halbleitermodul 6 und den Platten 1a und 1b reduziert und die Kühlleistung ist verbessert.

Da Zn dem Kernmaterial 50 der Rippe 5 zugesetzt worden ist, wird die Rippe 5 im Potential unedler als die Platten 1a und 1b. Deshalb korrodiert die Rippe 5 vor den Platten 1a und 1b, und es ist möglich, eine Lochbildung im Rohr 1 zu verhindern.

(Achtes Ausführungsbeispiel)

Ein Kühler gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend erläutert. 15A ist eine Schnittansicht eines Rohrs in dem Kühler gemäß dem achten Ausführungsbeispiel, und 15B ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils E in 15A. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheiden sich die Aufbauten des Rohrs 1 und der Rippe 5 von jenen im ersten Ausführungsbeispiels, aber die übrigen Teile sind gleich jenen des ersten Ausführungsbeispiels.

Die Platten 1a und 1b im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jeweils aus einem Lötblech gemacht, in dem das Opferanodenmaterial 101 zwischen dem Aluminiumkernmaterial 100 und dem Lötmaterial 102 angeordnet ist, und beide Platten sind so verbunden, dass das Kernmaterial 100 außen angeordnet ist und das Lötmaterial 102 innen angeordnet ist. Die Rippe 5 ist identisch zu der Rippe 5 im fünften Ausführungsbeispiel.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispielen kann, da die Platten 1a und 1b mit dem Lötmaterial 102 beschichtet sind, die Zeit (Mannstunden) von Montageprozessen, wie beispielsweise einem Prozess, bei dem ein Lötpastenmaterial aufgetragen wird, verringert werden.

Außerdem korrodiert das Opferanodenmaterial 101 selbst nach der vollständigen Korrosion der Rippe 5 vor dem Kernmaterial 100 in den Platten 1a und 1b, und deshalb kann eine Korrosion des Kernmaterials 100 der Platten 1a und 1b verhindert werden, und es ist möglich, eine Lochbildung im Rohr 1 zu verhindern.

Da die Platten 1a und 1b so verbunden sind, dass das Kernmaterial 100 außen angeordnet ist, ist es unwahrscheinlich, dass die Oberflächen der Platten 1a und 1b (die Oberfläche des Rohrs 1) durch das Löten rau werden, und deshalb ist der Kontaktwärmewiderstand zwischen dem Halbleitermodul 6 und den Platten 1a und 1b reduziert und die Kühlleistung ist verbessert.

Da dem Kernmaterial 50 der Rippe 5 Zn zugesetzt worden ist, wird die Rippe 5 im Potential unedler als die Platten 1a und 1b. Deshalb korrodiert die Rippe 5 vor den Platten 1a und 1b, und es ist möglich, eine Lochbildung im Rohr 1 zu verhindern.

(Neuntes Ausführungsbeispiel)

Ein Kühler gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend erläutert. 16 ist eine Vorderansicht des Kühler gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel, und 17 ist eine Draufsicht des Kühlers in 16, 18 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 16, 19 ist eine Schnittansicht eines Rohrs entlang der Linie III-III in 17, und 20 ist eine vergrößerte Darstellung eines Teils C in 16.

Wie in 16 bis 19 dargestellt, weist der Kühler mehrere flache Rohre 501 auf, die innen einen Fluidkanal 501a besitzen, durch den ein Kühlfluid strömt. Die mehreren flachen Rohre 501 sind in Lagen in vorbestimmten Abständen in der Richtung Y (nachfolgend als die Richtung des Zusammensetzens Y bezeichnet) senkrecht zu der Richtung X, in welcher das Kühlfluid in dem Fluidkanal 501a strömt (nachfolgend als die Strömungsrichtung X bezeichnet), angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als Kühlfluid Wasser, das mit einer Frostschutzflüssigkeit auf Ethylenglykolbasis vermischt ist, verwendet.

Das flache Rohr 501 weist zwei Platten auf, die eine dünne Aluminiumplatte sind, die durch Pressformen in eine vorbestimmte Form geformt ist. Das flache Rohr 501 ist durch Verbinden mittels Löten der Ränder der zwei Platten in einem Zustand, in dem eine Rippe 502, die eine durch Pressformen in eine gewellte Form geformte dünne Aluminiumplatte ist, in Sandwich-Bauweise zwischen den zwei Platten aufgenommen ist, gebildet.

In dem flachen Rohr 501 sind in der Nähe beider Enden in der Strömungsrichtung X und im Mittelteil insgesamt drei Engstellen 501b ausgebildet, die in der Richtung des Zusammensetzens Y eng werden. Die Engestellen 501b verlaufen in der Richtung senkrecht zu der Richtung des Zusammensetzens Y und der Strömungsrichtung X. Die Engstellen 501b sind an Stellen des flachen Rohrs 501 positioniert, an denen keine Halbleitermodule (später im Detail beschrieben) gehalten werden.

Die Rippen 502 beschleunigen einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlfluid und dem flachen Rohr 501 und sind an Stellen angeordnet, an denen die Engestellen 501b nicht ausgebildet sind.

Mit einem Ende jedes flachen Rohrs 501 ist ein Einlasssammelbehälter 503 aus Aluminium zum Verteilen des Kühlfluids auf die flachen Rohre 501 durch Löten verbunden, und mit einem Ende des Einlasssammelbehälters 503 ist ein Einlassrohr 504 aus Aluminium, durch das das Kühlfluid einströmt, durch Löten verbunden.

Mit dem anderen Ende jedes flachen Rohrs 501 ist ein Auslasssammelbehälter 505 aus Aluminium zum Sammeln des Kühlfluids aus den flachen Rohren 501 durch Löten verbunden, und mit einem Ende des Auslasssammelbehäters 505 ist ein Auslassrohr 506 aus Aluminium, durch das das Kühlfluid ausströmt, durch Löten verbunden.

Das Einlassrohr 504 und das Auslassrohr 506 sind mit einer Pumpe (nicht dargestellt) zum Zirkulieren des Kühlfluids und mit einem Wärmetauscher (nicht dargestellt) zum Kühlen des Kühlfluids verbunden.

Zwei Halbleitermodule eines Doppelseitenkühlungstyps 507, die Wärme erzeugende Körper sind, sind zwischen benachbarten flachen Rohren 501 angeordnet. Mit anderen Worten sind die Halbleitermodule 507 bei Betrachtung in der Richtung des Zusammensetzens Y in zwei oder mehr Reihen (zwei Reihen im vorliegenden Ausführungsbeispiel) angeordnet. Das flache Rohr 501 und das Halbleitermodul 507 kommen miteinander direkt oder über ein Isoliermaterial (eine Keramikplatte in den meisten Fällen) oder eine Wärmeleitpaste in Kontakt. Das Halbleitermodul 507 im vorliegenden Ausführungsbeispiel, das ein IGBT-Element und eine Diode enthält, entspricht dem elektronischen Teil in der vorliegenden Erfindung.

Das Halbleitermodul 507 ist zwischen den flachen Rohren 501, auf die in der Richtung des Zusammensetzens Y eine Druckkraft ausgeübt wird, durch Aufnahme in Sandwich-Bauweise und Drücken der geschichteten (gestapelten) flachen Rohre 501 von beiden Enden in der Richtung des Zusammensetzens Y mittels Blattfedern 508 gehalten. Die Blattfeder 508 übt eine Druckkraft auf jede von mehreren Reihen der Halbleitermodule 507 unabhängig voneinander aus, indem jede der Reihen, in denen mehrere Halbleitermodule 507 angeordnet sind, unabhängig in Sandwich-Bauweise angeordnet ist und gedrückt wird.

Wie oben beschrieben, verformt sich das flache Rohr 501, wenn in der Richtung des Zusammensetzens Y durch die Blattfeder 508 eine Druckkraft ausgeübt wird, an den Engstellen 501 in der Richtung des Zusammensetzens Y, wie in 20 dargestellt, entsprechend dem Abstand zwischen den flachen Rohren 501 und der Dicke des Halbleitermoduls 507. Aufgrund dessen kommen beide flachen Rohre und das Halbleitermodul 507 über deren gesamte, einander gegenüber liegenden Flächen miteinander in engen Kontakt. Außerdem verformt sich das flache Rohr 501, da eine Druckkraft unabhängig voneinander auf jede der Reihen ausgeübt wird, selbst wenn benachbarte Halbleitermodule 507 in der Dicke zueinander variieren, in der Richtung des Zusammensetzens Y in dem Teil der mittleren Engstelle 501b, wodurch die Schwankung absorbiert wird.

Bei dem obigen Aufbau strömt das Kühlfluid, das durch das Einlassrohr 504 eingeströmt ist, durch den Einlasssammelbehälter 503 in ein Ende des Fluidkanals 501a jedes der flachen Rohre 501, strömt durch den Fluidkanal 501a in den Auslasssammelbehälter 505 und erreicht das Auslassrohr 506. Dann wird ein Wärmeaustausch zwischen dem durch den Fluidkanal 501a strömenden Kühlfluid und dem Halbleitermodul 507 bewirkt, und das Halbleitermodul wird somit gekühlt.

In dem oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiel verformt sich das flache Rohr 501 an den Engstellen 501b einfach in der Richtung des Zusammensetzens Y entsprechend dem Abstand zwischen den flachen Rohren 501 und der Dicke der Halbleitermodule 507. Da sich hierbei der Teil des flachen Rohrs 501 zwischen den Engstellen 501b nicht in einer Bogenform verformt, kommen das flache Rohr 501 und das Halbleitermodul 507 an ihren gesamten, einander gegenüber liegenden Oberflächen miteinander in engen Kontakt und eine ausreichende Kontaktfläche kann zwischen dem Halbleitermodul 507 und dem flachen Rohr 501 sichergestellt werden.

Das einzig erforderliche ist, die Engstellen 501b in dem flachen Rohr 501 zu bilden, und deshalb kann der obige Effekt ohne Erhöhen der Anzahl von Teilen erzielt werden.

Außerdem kann, da sich das flache Rohr 501 an den Engstellen 501b einfach in der Richtung des Zusammensetzens Y verformt, eine Konzentration der Belastung auf die Verbindungsteile d zwischen dem flachen Rohr 501 und den Sammelbehältern 503 und 505 verhindert werden, wenn sich das flache Rohr 501 verformt (siehe 20), und die durch die Verformung erzeugte Belastung kann reduziert werden.

Wenn die Sammelbehälter 503 und 505 und das flache Rohr 501 gelötet werden, sammelt sich das Lötmaterial in den Engstellen 501b, und deshalb ist es möglich, zu verhindern, dass das Lötmaterial bis zu dem Teil fließt, an dem das flache Rohr 501 und das Halbleitermodul 507 miteinander in Kontakt kommen.

Da die Engstellen 501b an den Teilen der flachen Rohre 501 angeordnet sind, an denen die Halbleitermodule 507 nicht gehalten werden, ist es möglich, eine Verkleinerung der Kontaktfläche zwischen dem Halbleitermodul 507 und dem flachen Rohr 501 zu vermeiden.

Da eine Druckkraft bei Betrachtung in der Richtung des Zusammensetzens Y unabhängig voneinander auf jede der zwei Reihen der Halbleitermodule 507 ausgeübt wird, verformt sich das flache Rohr 501 selbst bei einer Dickenvariation benachbarter Halbleitermodule 507 in der Richtung des Zusammensetzens Y an der mittleren Engstelle 501b, und deshalb kann die Variation absorbiert werden und der Kontaktwärmewiderstand kann verringert werden.

Da sich die Engstellen 501b senkrecht zu sowohl der Richtung des Zusammensetzens Y als auch der Strömungsrichtung X erstrecken, ist es möglich, die flachen Rohre 501 an den Engstellen 501b einfach in der Richtung des Zusammensetzens Y zu verformen.

Da die Rippen 502 an Positionen in dem flachen Rohr 501 angeordnet sind, an denen die Engstellen 501b nicht ausgebildet sind, ist es möglich, die Engstellen 501b zu nutzen, um die Positionen der Rippen 502 im Herstellungsprozess zu bestimmen.

(Zehntes Ausführungsbeispiel)

Nachfolgend wird ein Kühler gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. 21 ist eine Vorderansicht des Kühlers gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel. Die gleichen Bezugsziffern oder -zeichen sind den gleichen oder äquivalenten Teilen wie im neunten Ausführungsbeispiel zugeordnet, und es wird zu ihnen keine Erläuterung abgegeben.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie in 21 dargestellt, eine Verstärkungsplatte 509 vorgesehen, deren Steifigkeit in der Richtung des Zusammensetzens Y höher als jene des flachen Rohrs 501 ist. Die Verstärkungsplatte 509 ist aus Aluminium gemacht und ihre beiden Enden sind durch Löten mit den Sammelbehältern 503 und 505 verbunden, und der Zwischenteil ist mit dem flachen Rohr 501 an einem Ende in der Richtung des Zusammensetzens Y in Kontakt.

Nachdem der Kühler an zum Beispiel einem Fahrzeug montiert ist, werden zwischen dem flachen Rohr 501 am anderen Ende in der Richtung des Zusammensetzens Y und einer festen Wand 510 des Fahrzeugs Schraubenfedern 511 vorgesehen. Eine Druckkraft wird durch die Schraubenfedern 511 in der Richtung des Zusammensetzens Y ausgeübt, und dadurch werden die Halbleitermodule 507 zwischen den flachen Rohren 501 gehalten. Gleichzeitig wird die Druckkraft der Schraubenfedern 511 durch die Verstärkungsplatte 509 gehalten. Die Schraubenfedern 511 drücken unabhängig voneinander auf jede der Reihen der Halbleitermodule 507, die in zwei oder mehr Reihen angeordnet sind.

Wie oben beschrieben, verformen sich durch die Ausübung der Druckkraft in der Richtung des Zusammensetzens Y durch die Schraubenfeder 511 die flachen Rohre 501 an den Engstellen 501b in der Richtung des Zusammensetzens Y entsprechend dem Abstand zwischen den flachen Rohren 501 und der Dicke der Halbleitermodule 507, und dadurch kommen die flachen Rohre 501 und die Halbleitermodule 507 an ihren gesamten, einander gegenüber liegenden Oberflächen in engen Kontakt. Da eine Druckkraft auf jede der Reihen unabhängig voneinander ausgeübt wird, verformt sich das flache Rohr 501 außerdem, selbst wenn benachbarte Halbleitermodule 507 in der Dicke voneinander abweichen, an der Engstelle 501b in der Richtung des Zusammensetzens Y, und dadurch wird die Abweichung absorbiert.

Da im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Festigkeit des Kühlers durch die Verstärkungsplatte 509 verbessert werden kann, ist es möglich, eine Verformung des Kühlers selbst während des Transport des Kühlers, der kein Halbleitermodul 507 hält, zu verhindern.

Obwohl im vorliegenden Ausführungsbeispiel Schraubenfedern 511 benutzt werden, kann eine Druckkraft in der Richtung des Zusammensetzens Y auch durch Blattfedern ausgeübt werden.

(Elftes Ausführungsbeispiel)

Ein Kühler eines zusammengesetzten Typs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahem auf 22 bis 26 erläutert.

Wie in 22 dargestellt, kühlt ein Kühler eines zusammengesetzten Typs 1001 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel elektronische Teile 1004 von ihren beiden Seiten, die jeweils ein Leistungselement, usw. zum Steuern einer großen Leistung enthalten und in einer plattenartigen Form ausgebildet sind. Das elektronische Teil 1004 ist in einen flachen rechtwinkligen Festkörper geformt, in dem sich eine Leistungselektrode von der eine lange Seite enthaltenden Außenfläche erstreckt, und eine weitere Steuerelektrode sich von der die andere lange Seite enthaltenden Außenfläche erstreckt.

Ein Kühlrohr 1002 ist in Kontakt mit einer der Hauptflächen des elektronischen Teils 1004 angeordnet, und ein weiteres Kühlrohr 1002 ist in Kontakt mit der anderen Hauptfläche des elektronischen Teils 1004 angeordnet. Diese Kühlrohre 1002 sind mit einem Zufuhrsammelabschnitt 1011 und einem Ausgabesammelabschnitt 1012 verbunden, die an beiden Enden der Kühlrohre 1002 vorgesehen sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden mehrere elektronische Teile 1004 von ihren beiden Seiten gekühlt. Deswegen sind mehrere elektronische Teile 1004 und mehrere Kühlrohre 1002 abwechselnd angeordnet. In einem zusammengesetzten Körper, in dem mehrere elektronische Teile 1004 und mehrere Kühlrohre 1002 in Lagen angeordnet sind, sind die Kühlrohre 1002 in der Richtung ihres Zusammensetzens an beiden Enden des zusammengesetzten Körpers angeordnet.

Der Kühler eines zusammengesetzten Typs 1001 weist mehrere Kühlrohre 1002 auf, die jeweils flach sind und mit einem Kältemittelströmungskanals 1021 versehen sind, durch den ein Kühlmedium 1005 strömt, und die in Lagen so angeordnet sind, um die elektronischen Teile 1004 in Sandwich-Bauweise aufzunehmen und von deren beiden Seiten zu halten. Der Kühler eines zusammengesetzten Typs 1001 weist den Zufuhrsammelabschnitt 1011 zum Zuführen des Kühlmediums 1005 zu jedem der Kältemittelströmungskanäle 1021 und den Ausgabesammelabschnitt 1012 zum Ausgeben des Kühlmediums 105 aus jedem der Kältemittelströmungskanäle 1021 auf.

Wie in 22 und 23 dargestellt, ist das obige Kühlrohr 1002 mit vorstehenden Rohrteilen 1022 versehen, die in die Richtung des Zusammensetzens ragen und offen sind. Wie in 25 dargestellt, ist das Kühlrohr 1002 durch Aufbauen von Platten aus Metall mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, hier beispielsweise Aluminium oder Kupfer, und durch Verbinden der Platten mittels Verbindungstechniken, wie beispielsweise Löten, aufgebaut. Die Platten haben insgesamt eine im Wesentlichen rechteckige Form. Eine Außenschalenplatte 1027, welche die Außenschale des Kühlrohr 1002 bildet, weist Teil, die ein flaches Rohr bilden, das mit dem elektronischen Teil in Kontakt kommt, um davon Wärme aufzunehmen, und Teile, die den Zufuhrsammelabschnitt 1011 und den Ausgabesammelabschnitt 1012 bilden, auf. Die den Zufuhrsammelabschnitt 1011 und den Ausgabesammelabschnitt 1012 bildenden Teile sind an beiden Enden der Außenschalenplatte 1027 ausgebildet.

Die den Zufuhrsammelabschnitt 1011 und den Ausgabesammelabschnitt 1012 bildenden Teile der Außenschalenplatte 1027 sind durch die vorstehenden Rohrteile 1022, die in der vertikalen Richtung von der plattenförmigen Oberfläche der Außenschalenplatte 1027 vorstehen, und Federplattenteile 1023, die in eine Ringform am Umfang der Fußteile der vorstehenden Rohrteile 1022 ausgebildet sind und eine vorbestimmte Breite in der radialen Richtung aufweisen, gekennzeichnet. Die jeweiligen vorstehenden Rohrteile 1022 verbinden benachbarte Kühlrohre 1022 in der Richtung des Zusammensetzens, bilden den Zufuhrsammelabschnitt 1011 und den Ausgabesammelabschnitt 1012, und sehen eine Festigkeit vor, die ein Knicken in der Richtung des Zusammensetzens verhindern kann.

Das Kühlrohr 1002 kann das flache Rohrteil, die Federplattenteile 1023 und die in der Richtung des Zusammensetzens verlaufenden vorstehenden Rohrteile 1022 aufweisen. Das vorstehende Rohrteil 1022 kann ein separat vorgesehenes rohrförmiges Element aufweisen.

Die vorstehenden Rohrteile 1022 sind mittels Gegenkopplungsverbindungen (wie weibliche und männliche Verbindungen) verbunden. Mit anderen Worten hat das vorstehende Rohrteil 1022 ein gestuftes vorstehendes Rohrteil mit einem außen angeordneten großen Durchmesser 1223 und ein vorstehendes Rohrteil mit einem kleinen Durchmesser 1222, das ins Innere des vorstehenden Rohrteils mit einem großen Durchmesser 1223 eingesetzt ist. Deswegen weist der Kühler eines zusammengesetzten Typs 1001 wenigstens zwei Arten von Außenschalenplatten 1027 auf. Eine der zwei Arten von Außenschalenplatten 1027 hat das vorstehende Rohrteil mit einem großen Durchmesser 1223, und die andere Art von Außenschalenplatten 1027 hat das vorstehende Rohrteil mit einem kleinen Durchmesser 1222. Diese zwei Arten von Außenschalenplatten 1027 sind abwechselnd in einer solchen Weise geschichtet (gestapelt), dass die Oberseiten einer (ersten) Art der Außenschalenplatten 1027 den Unterseiten der anderen Art zugewandt sind, deren Oberseite ihrerseits der Unterseite der ersten Art zugewandt ist, usw..

Der Kühler eines zusammengesetzten Typs 1001 weist ferner die Außenschalenplatten 1027 für eine Endnutzung an seinen beiden Enden auf. Mit anderen Worten bildet eine der Außenschalenplatten 1027 für eine Endnutzung weder das vorstehende Rohrteil 1022 noch öffnet sie es. Die andere Außenschalenplatte 1027 für die Endnutzung ist die für ein Kühlrohr 1020 zu benutzende Außenschalenplatte 1027, die später beschrieben wird, und bildet anstelle der vorstehenden Rohrteile 1022 vorstehende Öffnungsteile 1024 zum Anschließen eines Kältemitteleinleitungsrohrs 1031 und eines Kältemittelausgaberohrs 1032, wie in 26 dargestellt.

Das vorstehende Rohrteil mit einem großen Durchmesser 1223 nimmt das vorstehende Rohrteil mit einem kleinen Durchmesser 1222 darin auf. Der in dem vorstehenden Rohrteil mit einem großen Durchmesser 1223 gebildete Stufenteil funktioniert als Steuerteil zum Steuern der Einschublänge des vorstehenden Rohrteils mit einem kleinen Durchmesser 1222. Das vordere Ende des vorstehenden Rohrteils mit einem kleinen Durchmesser 1222 kommt mit dem Stufenteil in Kontakt und so wird die Einschublänge in der axialen Richtung gesteuert. Das Stufenteil kann aus einem Ausbauchungsteil oder einem Wulstteil bestehen, das auf der Außenseite des vorstehenden Rohrteils mit kleinem Durchmesser 1222 in einer vorstehenden Weise ausgebildet ist. Es existiert ein Abstand zwischen der Innenfläche des vorstehenden Rohrteils mit einem großen Durchmesser 1223 und der Außenfläche des vorstehenden Rohrteils mit einem kleinen Durchmesser 1222 was einen Einschaub davon beim Montageprozess erlaubt, aber der Abstand wird durch Verbinden beider vorstehender Rohrteile durch Löten verschlossen und abgedichtet.

Nach der Verbindung sehen die vorstehenden Rohrteile 1022 eine Steifigkeit vor, die ein Knicken verhindern können, selbst wenn ein Druck in der axialen Richtung, d.h. in der Richtung des Zusammensetzens, der das Federplattenteil 1023 plastisch verformen kann, darauf ausgeübt wird.

An jedem der Außenkantenteile der Außenschalenplatte 1027 sind eine Außenwandfläche 1274, die in der Richtung des Zusammensetzens aufgestellt ist, ein Flanschteil 1275 mit einer engen Breite, das sich von der Außenwandfläche 1274 nach außen erstreckt, und ein Randteil 1276, das sich von dem vorderen Ende des Flanschteils 1275 schräg weiter erstreckt, ausgebildet, wie in 23 und 24 dargestellt. Das Flanschteil 1275 sieht eine Ebene vor, die sich in der Richtung senkrecht zur Richtung des Zusammensetzens erstreckt.

Ein Paar der Außenschalenplatten 1027 wird durch Löten in einem Zustand, in dem ihre Flanschteile 1275 so angeordnet sind, dass sie parallel und in Kontakt zueinander sind, verbunden. Deshalb werden die Außenschalenplatten 1027 an ihren Außenkantenteilen durch den Flanschabschnitt 1275 über eine Ebene senkrecht zur Richtung des Zusammensetzens dazwischen gestapelt und verbunden. Andererseits werden die Außenschalenplatten 1027 an den den Zufuhrsammelabschnitt 1011 und den Ausgabesammelabschnitt 1012 bildenden Teilen durch Verbinden der vorstehenden Rohrteile 1022 mittels Gegenkupplungsverbindungen über eine zylindrische Ebene parallel zur Richtung des Zusammensetzens dazwischen gestapelt und verbunden. Es kann möglich sein, einen Aufbau einzusetzen, bei dem Flanschteile an den vorderen Enden der sich in den einander gegenüber liegenden Richtungen erstreckenden, vorstehenden Rohrteilen 1022 vorgesehen sind und die Außenschalenplatten über eine Ebene senkrecht zur Richtung des Zusammensetzens dazwischen gestapelt und verbunden werden.

Der Aufbau, bei dem die vorstehenden Rohrteile 1022 mittels Gegenkupplungsverbindungen verbunden werden, hat Vorteile dahingehend, dass der Freiheitsgrad beim Einstellen der Länge in der axialen Richtung im Vergleich zu der Konstruktion, bei welcher das Zusammensetzen über eine Ebene senkrecht zur Richtung des Zusammensetzens dazwischen ausgeführt wird, höher ist, dass die Herstellung der Außenschalenplatten 1027 beim Formungsprozess einfach ist, und dass die Kosten niedrig sind.

Wie oben beschrieben, lassen benachbarte Kühlrohre 1002 ihre Kältemittelströmungskanäle 1021 durch Verbinden der Seitenwände der vorstehenden Rohrteile 1022 sowie Einsetzen der vorstehenden Rohrteile 1022 ineinander miteinander in Verbindung treten. Aufgrund dessen werden der Zufuhrsammelabschnitt 1011 und der Ausgabesammelabschnitt 1012 gebildet.

Außerdem weist das Kühlrohr 1002, wie in 23 dargestellt, die Federplattenteile 1023 auf, die sich in der Richtung des Zusammensetzens verformen und die um die vorstehenden Rohrteile 1022 gebildet sind. Das Federplattenteil 1023 verformt sich ins Innere des Kühlrohrs 1002, wenn das elektronische Teil 1004 im Kühler eines zusammengesetzten Typs 1001 angeordnet wird und der Abstand zwischen benachbarten Kühlrohren 1002 verengt wird.

Mit anderen Worten schichtet der Kühler eines zusammengesetzten Typs 1001 vor der Aufnahme und dem Halten der elektronischen Teile 1004 in Sandwich-Bauweise mehrere Kühlrohre 1002 in Abständen etwas weiter als die Dicke der elektronischen Teile 1004 und verbindet die Kühlrohre 1002 an ihren vorstehenden Rohrteilen 1002, wie in 24 dargestellt. Mehrere elektronische Teile 1004 werden zwischen den Kühlrohren 1002 des Kühlers eines zusammengesetzten Typs 1001 in einem solchen Zustand angeordnet. Danach wird der Kühler eines zusammengesetzten Typs 1001 in der Richtung des Zusammensetzens zusammengedrückt. Hierdurch wird eine Druckkraft auf die Federplattenteile 1023 über die vorstehenden Rohrteile 1022 ausgeübt, und die Federplattenteile 1023 verformen sich ins Innere des Kühlrohrs 1002, wie in 23 dargestellt. Als Ergebnis wird der Abstand zwischen benachbarten Kühlrohren 1002 enger, die Kühlrohre 1002 und die elektronischen Teile 1004 kommen miteinander in engen Kontakt, und die elektronischen Teile 1004 werden in Sandwich-Bauweise durch die Kühlrohre 1002 aufgenommen und gehalten.

Außerdem weist das Kühlrohr 1002 ein paar Außenschalenplatten 1027, eine zwischen dem Paar Außenschalenplatten 1027 angeordnete Zwischenplatte 1028 und gewellte Innenrippen 1029, die zwischen der Zwischenplatte 1028 und den Außenschalenplatten 1027 angeordnet sind, auf, wie in 25 dargestellt.

Die Kältemittelströmungskanäle 1021 sind zwischen der Zwischenplatte 1028 und den Außenschalenplatten 1027 ausgebildet.

Außerdem sind die Außenschalenplatten 1027, die Zwischenplatte 1028 und die Innenrippen 1029 miteinander durch Löten verbunden, um das Kühlrohr 1002 zu bilden.

Die Zwischenplatte 1028 hat eine rechtwinklige, plattenartige Form. Die Zwischenplatte 1028 hat kreisförmige Öffnungsteile 1284 an ihren beiden Enden, die dem Zufuhrsammelabschnitt 1011 und dem Ausgabesammelabschnitt 1012 entsprechen. Das Außenrandteil der Zwischenplatte 1028 kann zwischen den Außenschalenplatten 1027 in Sandwich-Bauweise aufgenommen und gehalten werden.

Wie in 22 dargestellt, weist ein erstes Kühlrohr 1020 von den mehreren Kühlrohren 1002, das an einem Ende in der Richtung des Zusammensetzens angeordnet ist, einen Kältemitteleinleitungseinlass 1013 zum Einleiten des Kühlmediums 1005 in den Zufuhrsammelabschnitt 1011 und einen Kältemittelausgabeauslass 1014 zum Ausgeben des Kühlmediums 1005 aus dem Ausgabesammelabschnitt 1012 auf. Der Kältemitteleinleitungseinlass 1013 und der Kältemittelausgabeauslass 1014 weisen die jeweiligen vorstehenden Öffnungsteile 1024 auf, die aus dem ersten Kühlrohr 1020 heraus ragen, wie in 26 dargestellt. Dann werden das Kältemitteleinleitungsrohr 1031 und das Kältemittelausgaberohr 1032 in die jeweiligen vorstehenden Öffnungsteile 1024 des Kältemittelausgabeauslasses 1013 bzw. des Kältemittelausgabeauslasses 1014 eingesetzt.

Das vorstehende Öffnungsteil 1024 ragt etwa 2 mm von der Hauptfläche des ersten Kühlrohrs 1020 und steht mittels eines Kragenformungsprozesses im Wesentlichen senkrecht von dessen Hauptfläche auf.

Außerdem sind das Kältemitteleinleitungsrohr 1031 und das Kältemittelausgaberohr 1032 jeweils mit einem Flanschteil 1034 an einem Teil etwa 2 mm von der Stirnfläche jedes öffnenden, vorderen Endteils 1033 entfernt versehen.

Die jeweiligen offenen vorderen Endteile 1033 des Kältemitteleinleitungsrohrs 1031 und des Kältemittelausgaberohrs 1032 werden ins Innere der jeweiligen vorstehenden Öffnungsteile 1024 eingesetzt, und gleichzeitig kommen die Flanschteile 1034 mit den vorderen Enden der vorstehenden Öffnungsteile 1024 in Kontakt. Hierdurch ist es unwahrscheinlich, dass die öffnenden vorderen Endteile 1033 des Kältemitteleinleitungsrohrs 1031 und des Kältemittelausgaberohrs 1032 bis ins Innere der Außenschalenplatte 1027 in dem Kühlrohr 1002 eingesetzt werden, und deshalb wird der Kältemittelströmungskanal 1021 unwahrscheinlich gesperrt.

Das obige elektronische Teil 1024 ist ein Halbleitermodul, das Halbleiterelemente wie beispielsweise ein IGBT und Dioden enthält. Das Halbleitermodul bildet einen Teil eines Wechselrichters für ein Fahrzeug.

Als Kühlmedium 1005 wird Wasser benutzt, das mit einer Frostschutzflüssigkeit auf Ethylenglykolbasis vermischt ist.

Ferner kann das elektronische Teil 1004 in einem Zustand angeordnet werden, in dem das elektronische Teil in direktem Kontakt mit dem Kühlrohr 102 ist. Es ist jedoch gegebenenfalls möglich, eine Isolierplatte wie beispielsweise Keramik, eine Wärmleitpaste, usw. zwischen das elektronische Teil 1004 und das Kühlrohr 1002 zu setzen.

Als nächstes werden nun die Funktionen und Wirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels erläutert.

Bei dem obigen Kühler eines zusammengesetzten Typs 1001, wie in 22 und 23 dargestellt, stehen die jeweiligen Kältemittelströmungskanäle 1021 von benachbarten Kühlrohren miteinander durch Einsetzen der an den Kühlrohren 1002 gebildeten vorstehenden Rohrteile ineinander in Verbindung. Deswegen ist es nicht notwendig, mehrere Kühlrohre 1002 speziell über separat vorgesehene Elemente zu verbinden, und deshalb kann die Anzahl Teile reduziert werden und die Herstellung des Kühlers ist einfach.

Außerdem sind, wie in 23 gezeigt, die vorstehenden Rohrteile 1022 benachbarter Kühlrohre 1002 durch Verbinden der Seitenwände der vorstehenden Rohrteile 1022 miteinander verbunden. Deshalb ist es für den Zufuhrsammelabschnitt 1011 und den Ausgabesammelabschnitt 1012 möglich, einen Strömungskanaldurchmesser im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des vorstehenden Rohrteils 1022 zu gewährleisten. Hierdurch ist es möglich, nicht nur den Strömungswiderstand im Zufuhrsammelabschnitt 1011 und im Ausgabesammelabschnitt 1012 zu verringern, sondern auch einen Druckverlust zu verhindern. Deswegen kann das Kühlmedium 1005 gleichmäßig in mehrere Kühlrohre 1002 geleitet werden, und außerdem können mehrere elektronische Teile 1004 gleich gekühlt werden.

Wie in 23 dargestellt, weist das Kühlrohr 1002 die um die vorstehenden Rohrteile 1022 gebildeten Federplattenteile 1023 auf. Hierdurch ist es möglich, den Abstand zwischen benachbarten Kühlrohren 1002 einfach einzustellen und die elektronischen Teile 1004 einfach und fest zwischen benachbarten Kühlrohren 1002 anzuordnen. Als Ergebnis kann das elektronische Teil 1004 in engen Kontakt mit den Kühlrohren 1002 gebracht werden.

Das Kühlrohr 1002 weist ein Paar Außenschalenplatten 1027, die Zwischenplatte 1028 und die Innenrippen 1029 auf. Hierdurch ist es möglich, das Kühlrohr 1002 mit einer so genannten Streckschalenkonstruktion zu erhalten, indem die Außenschalenplatten 1027, die Zwischenplatte 1028 und die Innenrippen 29 nach ihrer separaten Herstellung durch Pressformen und dergleichen verbunden werden. Deshalb kann das Kühlrohr 1002 einfach hergestellt werden.

Außerdem wird es einfach, die Innenrippen 1029 an gewünschten Stellen (Bereichen) auszubilden. Deswegen kann das Ausbilden des Zufuhrsammelabschnitts 1011 und des Ausgabesammelabschnitts 1012 einfach durch Nicht-Anordnen der Innenrippen 1029 in Bereichen, an denen der Zufuhrsammelabschnitt 1011 und der Ausgabesammelabschnitt 1012 gebildet werden, gemacht werden.

In diesem Fall sind, wie in 25 dargestellt, die Kältemittelströmungskanäle 1021 als Ergebnis in der Richtung des Zusammensetzens der Kühlrohre 1002 in zwei Reihen gebildet. Jedoch ist es möglich, die Wärmeübertragung zwischen den an beiden Enden des Kühlrohrs 1002 angeordneten elektronischen Teilen 1004 zu verhindern. Deshalb ist es zum Beispiel möglich, die Beeinflussung eines anderen elektronischen Teils 1004 durch den schnellen Temperaturanstieg eines der elektronischen Teile 1004 zu verhindern.

Der Kältemitteleinleitungseinlass 1013 und der Kältemittelausgabeauslass 1014 des ersten Kühlrohrs 1020 sind jeweils mit dem vorstehenden Öffnungsteil 1024 versehen, wie in 26 dargestellt. Deswegen ist es möglich, ein Sperren des Strömungskanals zwischen dem Zufuhrsammelabschnitt 1011 und dem Ausgabesammelabschnitt 1012 sowie des Kältemittelströmungskanals 1021 durch das Kältemitteleinleitungsrohr 1031 und das Kältemittelausgaberohr 1032 zu verhindern. Deshalb ist es für das erste Kühlrohr 1020 auch möglich, eine Strömungskanalquerschnittsfläche ähnlich jener der anderen Kühlrohre 1002 zu gewährleisten, und als Ergebnis können die elektronischen Teile 1004 gleich gekühlt werden.

Wie oben beschrieben, ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, einen Kühler eines zusammengesetzten Typs vorzusehen, der nicht nur die Herstellungskosten reduzieren kann, sondern auch einen gleichmäßigen Kühlmedienstrom zu mehreren Kühlrohren machen kann.

(Zwölftes Ausführungsbeispiel)

Ein zwölftes Ausführungsbeispiel ist, wie in 27 bis 29 dargestellt, ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Kühlrohr 1002 ein Federplattenteil 1023 aufweist, das um eines eines Paares von einander gegenüber liegend angeordneten, vorstehenden Rohrteilen 1022 ausgebildet ist, und kein Federplattenteil 1023 um das andere vorstehende Rohrteil 1022 aufweist.

Das Kühlrohr 1002 weist das Federplattenteil 1023 auf, das um eines eines Paares der vorstehenden Rohrteile 1022 ausgebildet ist, welches stromab des Zufuhrsammelabschnitts 1011 vorgesehen ist.

Außerdem ist ein Strömungsgleichrichterteil 1025 am Einlassteil des Kühlrohrs 1002, das ein Teil der so verformten Zwischenplatte 1028 ist, dass sie in der stromaufwärtigen Seite des Zufuhrsammelabschnitts 1011 enthalten ist, vorgesehen. Das Strömungsgleichrichterteil 1025 steuert die Strömungskanalquerschnittsfläche am Einlassteil einer der zwei Reihen Kältemittelströmungskanäle 1021, welche die Zwischenplatte 1028 in Sandwich-Bauweise zwischen sich haben, gleich jener des anderen Kältemittelströmungskanals 1021. Das Strömungsgleichrichterteil 1025 ist an der Kante des Öffnungsteils 1284 der Zwischenplatte 1028 ausgebildet. Das Strömungsgleichrichterteil 1025 stellt die Strömungsrate des auf den oberen und den unteren Strömungskanal, die durch die Zwischenplatte 1028 definiert sind, zu verteilenden Kältemittelfluids ein. Es ist möglich, durch die Form des Strömungsgleichrichterteils 1025 die Strömungsrate des gleichmäßig oder ungleichmäßig zu verteilenden Kältemittelfluids entsprechend zum Beispiel dem Kühlbedarf der elektronischen Teile 1004, welche die zu kühlenden Gegenstände sind, einzustellen. Das Strömungsgleichrichterteil 1025 ist durch Verformen des Randteils des Öffnungsteils der Zwischenplatte 1028 um ein vorbestimmtes Verformungsmaß in der gleichen Richtung, in welcher sich das Federplattenteil 1023, das nur bei einem der Kühlrohre vorgesehen ist, verformt, ausgebildet.

Wie oben beschrieben, enthalten Verfahren zum Bilden des Federplattenteils 1023 um nur eines der vorstehenden Rohrteile 1022, d.h. Verfahren zum Verformen nur eines Teils, zum Beispiel ein Verfahren, bei dem das andere vorstehende Rohrteil 1022 durch eine Druckkraft in der Richtung des Zusammensetzens durch Verstärken des aufstehenden Teils des anderen vorstehenden Rohrteils 1022 an einer Verformung gehindert wird, wie in 28 und 29 gezeigt. Mit anderen Worten ist das in 28 gezeigte Verfahren ein Verfahren, bei dem der Krümmungsradius der Außenschalenplatten 1027 am aufstehendend Teil des anderen vorstehenden Rohrteils 1022 vergrößert ist. Das in 29 dargestellte Verfahren ist ein Verfahren, bei dem eine Füllung 1022 aus einem Lötmaterial, die durch Verbinden der vorstehenden Rohrteile 1022 benachbarter Kühlrohre 1002 durch Löten gebildet wird, zum Überlappen des aufstehenden Teils des anderen vorstehenden Rohrteils 1022 gemacht ist.

Der Rest ist gleich dem elften Ausführungsbeispiel.

Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiel wird es einfach, den Kühler eines zusammengesetzten Typs 1 so herzustellen, dass er eine konstante Form in einem Zustand hat, in dem das elektronische Teil 1004 in Sandwich-Bauweise aufgenommen und dazwischen gehalten ist.

Mit anderen Worten können, falls die Federplattenteile 1023 um beide vorstehenden Rohrteile 1022 vorgesehen und wie im elften Ausführungsbeispiel verformt sind (siehe 23), die zwei vorstehenden Rohrteile im Verformungsmaß zueinander abweichen. Dann wird es in diesem Fall, falls ein Versuch unternommen wird, das Verformungsmaß der Federplattenteile 1023 einzustellen, notwendig, verschiedene Bedingungen, wie beispielsweise die Drosselrate (Reduktionsfläche) während des Pressformens und die Plattendicken des Kühlrohrs 1002, exakt zu steuern.

Deshalb wird es, wie oben beschrieben, durch Vorsehen des Federplattenteils 1023 an nur einem der vorstehenden Rohrteile 1022 einfach, eine spezielle Verformung, wenn das elektronische Teil 1004 in Sandwich-Bauweise durch die Kühlrohre 1002 aufgenommen und gehalten wird, im Wesentlichen entsprechend dem Design durchzuführen.

Außerdem weist das Kühlrohr 1002 das um das vorstehende Rohrteil 1022 stromab des Zufuhrsammelabschnitts 1011, das eines eines Paares der vorstehenden Rohrteile 1022 ist, ausgebildete Federplattenteil 1023 auf. Deswegen ist es möglich, zu verhindern, dass die ruhige Zufuhr des Kühlmediums 1005 aus dem Zufuhrsammelabschnitt 1011 zum Kühlrohr 1002 durch das Federplattenteil 1023 blockiert wird.

Mit anderen Worten kann, falls, wie in 30 dargestellt, das Federplattenteil 1023 um nur eines eines Paares der vorstehenden Rohrteile 1022, das stromauf des Zufuhrsammelabschnitts 1011 ausgebildet ist, vorgesehen ist, die gleichmäßige Zufuhr des Kühlmediums 1005 aus dem Zufuhrsammelabschnitt 1011 zum Kühlrohr 1002 blockiert werden. Mit anderen Worten kann, wenn das Kühlmedium 1005 aus dem Zufuhrsammelabschnitt 1011 zum Kühlrohr 1002 geleitet wird, die Strömung des Kühlmediums 1005 in der Nähe des Federplattenteils 1023 getrennt werden.

Weitere Teile haben die gleichen Funktionen und Wirkungen wie jene des elften Ausführungsbeispiels.

(Dreizehntes Ausführungsbeispiel)

Ein dreizehntes Ausführungsbeispiel ist, wie in 31 dargestellt, ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Kühlrohr 1002 ein Drosselteil (Flächenreduktionsteil) 1026 zum Verengen der Breite des Kältemittelströmungskanals 1021 am Einlassteil des Kältemittelströmungskanals 1021 aufweist.

Das Kühlrohr 1002 ist mit dem Federplattenteil 1023 und dem Strömungsgleichrichterteil 1025 versehen, wie im zwölften Ausführungsbeispiel.

Das Drosselteil 1026 wird gleichzeitig geformt, wenn die Außenschalenplatte 1027 durch Pressformen geformt wird.

Das Drosselteil 1026 erstreckt sich kontinuierlich über einen Teil der Außenschalenplatte 1027 in der Breitenrichtung der Außenschalenplatte, der den flachen Teil des Kühlrohrs 1002 bildet. Das Drosselteil 1026 ist an der Außenschalenplatte 1027 bei Betrachtung von außen in eine nutenartige Form geformt. Das Drosselteil 1026 verringert die Höhe des Kältemittelströmungskanals 1021 in der Richtung des Zusammensetzens. Das Drosselteil 1026 kann als diskret angeordnetes Vertiefungsteil ausgebildet sein.

Das Drosselteil 1026 ist stromab des Federplattenteils 1023 angeordnet. Genauer ist das Drosselteil 1026 zwischen einem Teil des Kühlrohrs 1002, der mit dem elektronischen Teil 1004 in Kontakt kommt, und dem Federplattenteil 1023 angeordnet. Mit anderen Worten ist das Drosselteil 1026 stromauf des Teils des Kühlrohrs 1002 angeordnet, der mit dem elektronischen Teil 1004 in Kontakt kommt.

Das Drosselteil 1026 kann auch stromab des Teils des Kühlrohrs 1002, der mit dem elektronischen Teil 1004 in Kontakt kommt, angeordnet sein. Ferner kann das Drosselteil 1026 auch sowohl stromauf als auch stromab des Teils des Kühlrohrs 1002, der mit dem elektronischen Teil 1004 in Kontakt kommt, angeordnet werden.

Das Drosselteil 1026 hat eine größere Steifigkeit als das Federplattenteil 1023. Das Federplattenteil 1023 kann als ein Teil mit einer relativ kleinen Steifigkeit angesehen werden, das sich in der Richtung des Zusammensetzens leicht plastisch verformt.

Die Form der Drosselteils 1026 ist so spezifiziert, dass die Strömungskanalquerschnittsfläche des Kältemittelströmungskanals 1021 am Drosselteil 1026 minimal ist. Dann sind alle Kühlrohre 1002 so gemacht, dass sie die gleiche minimale Strömungskanalquerschnittsfläche haben.

Weitere Merkmale sind gleich jenen des elften Ausführungsbeispiels.

Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann, selbst wenn die Verbindungsfläche zwischen dem Sammelabschnitt und dem Kältemittelströmungskanal sich wegen der Verformung des Federplattenteils 1023 verändert, die Strömungsrate im Kältemittelströmungskanal mittels des Drosselteils 1026 auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Diese Konstruktion zeigt einen vorteilhaften Effekt, wenn das Verformungsmaß unter mehreren Federplattenteilen 1023 variiert. Mit anderen Worten wird es einfach, selbst wenn das Verformungsmaß unter den Federplattenteilen 1023 variiert, die minimale Strömungskanalquerschnittsfläche gleichmäßig in mehreren Kältemittelströmungskanälen 1021 zu machen, und deshalb kann die Strömungsrate des Kühlmediums 1004 zu den jeweiligen Kältemittelströmungskanälen 1021 gleichmäßig gemacht werden.

Weitere Teile haben die gleichen Funktionen und Wirkungen wie jene des elften Ausführungsbeispiels.

(Vierzehntes Ausführungsbeispiel)

Ein vierzehntes Ausführungsbeispiel ist, wie in 32 und 33 dargestellt, ein Ausführungsbeispiel, bei dem Metallplatten als Außenschalenplatte 1027, Zwischenplatte 1028 und Innenrippe 1029, die alle das Kühlrohr 1002 bilden, verwendet werden.

Mit anderen Worten ist die Außenschalenplatte 1027 aus einem Lötblech mit einem Kernmaterial 1271 und einem auf der Innenseite des Kernmaterials 1271 angeordneten Lötmaterial 1272 gemacht.

Die Zwischenplatte 1028 und die Innenrippe 1029 bestehen aus Metallplatten mit einem unedleren Metall (d.h. das Korrosionspotential ist geringer) als das Kernmaterial 1271 der Außenschalenplatte 1027.

Ein Paar der Außenschalenplatten 1027 verbindet die Innenseiten an ihren Enden miteinander.

Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist, wie in 33 dargestellt, das vorstehende Rohrteil 1022 mit dem auf seiner Innenseite angeordneten Lötmaterial 1272 versehen. Dann kommt, wenn die vorstehenden Rohrteile 1022 benachbarter Kühlrohre 1002 ineinander eingesetzt werden, das auf der Innenseite eines der vorstehenden Rohrteile 1022 angeordnete Lötmaterial 1272 mit der Außenseite des Kernmaterials 1271 des anderen vorstehenden Rohrteils 1022 in Kontakt. Deshalb werden durch Heizen des Kontaktteils in diesem Zustand die vorstehenden Rohrteile 1022 miteinander durch das Lötmaterial 1272 verbunden.

Aluminium (Al) kann als Kernmaterial 1271 verwendet werden, und das Lötmaterial 1272 der Außenschalenplatte 1027 und ein metallisches Material, das Aluminium ist, dem Zink (Zn) zugesetzt worden ist, können als Zwischenplatte 1028, Innenrippe 1029, usw. verwendet werden.

Der Rest ist gleich dem elften Ausführungsbeispiel.

33 zeigt einen Zustand des Federplattenteils 1023 vor der Verformung. Dies ist anwendbar auf 35 bis 37, die später beschrieben werden.

Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann eine Korrosion der Außenschalenplatten 1027 verhindert werden, indem die Innenrippe 1029 und die Zwischenplatte 1028 vor der Außenschalenplatte 1027 korrodieren dürfen. Deswegen kann ein Austritt des Kühlmediums 1005 aus dem Kühlrohr 1002 verhindert werden.

Da das Lötmaterial 1272 auf den zu verbindenden Oberflächen eines Paares der Außenschalenplatten 1027 angeordnet ist, ist es möglich, ein Paar Außenschalenplatten 1027 durch Löten miteinander zu verbinden und das Kühlrohr 1002 einfach herzustellen.

Wie in 33 dargestellt, ist das Lötmaterial 1272 auf der Innenseite des vorstehenden Rohrteils 1022 angeordnet, und deshalb kommt, wenn die vorstehenden Rohrteile 1022 benachbarter Kühlrohre 1002 ineinander eingesetzt werden, das auf der Innenseite eines der vorstehenden Rohrteile 1022 angeordnete Lötmaterial 1272 mit der Außenseite des Kernmaterials 1271 des anderen vorstehenden Rohrteils 1022 in Kontakt. Hierdurch ist es möglich, die vorstehenden Rohrteile 1022 mittels des Lötmaterials 1272 einfach miteinander zu verbinden.

Weitere Teile haben die gleichen Funktionen und Wirkungen wie im elften Ausführungsbeispiel.

(Fünfzehntes Ausführungsbeispiel)

Ein fünfzehntes Ausführungsbeispiel ist ein Ausführungsbeispiel, bei dem, wie in 34 und 35 gezeigt, als Außenschalenplatte 1027 ein Lötblech mit einem Kernmaterial 1271, einem auf der Innenseite des Kernmaterials 1271 angeordneten Opferanodenmaterial 1273 und einem auf der Innenseite des Opferanodenmaterials 1273 angeordneten Lötmaterial 1272 verwendet wird.

Ein metallisches Material, das Aluminium (Al) ist, dem Zink (Zn) zugesetzt worden ist, kann als Opferanodenmaterial 1273 verwendet werden.

Weitere Teile sind gleich jenen des vierzehnten Ausführungsbeispiels.

Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann eine Korrosion des Kernmaterials 1271 verhindert werden, indem das Opferanodenmaterial 1271 vor dem Kernmaterial 1271 auch in der Außenschalenplatte 1027 korrodieren darf. Deswegen ist ein Fortschreiten der Korrosion in der Dickenrichtung der Außenschalenplatte 1027 unwahrscheinlich, und eine Lochbildung im Kühlrohr 1002 kann verhindert werden.

Weitere Merkmale haben die gleichen Funktionen und Wirkungen wie jene des vierzehnten Ausführungsbeispiels.

(Sechzehntes Ausführungsbeispiel)

Ein sechzehntes Ausführungsbeispiel ist, wie in 36 und 37 dargestellt, ein Ausführungsbeispiel, bei dem als Außenschalenplatte 1027 ein Lötblech mit einem Kernmaterial 1271 und einem auf der Innenseite des Kernmaterials 1271 angeordneten Opferanodenmaterial 1273 verwendet wird.

Eine Zwischenplatte 1028 ist aus einem Lötblech mit einem Kernmaterial 1281 und einem auf beiden Seiten des Kernmaterials 1281 angeordneten Lötmaterial 1282 gemacht. Eine Innenrippe besteht aus einer Metallplatte mit einem unedleren Metall (ein Metall mit einem geringeren Korrosionspotential) als das Kernmaterial 1271 der Außenschalenplatte 1027.

Ein metallisches Material, das Aluminium (Al) ist, dem Zink (Zn) zugesetzt worden ist, kann als die die Innenrippe 1029 bildende Metallplatte und als Opferanodenmaterial verwendet werden.

Ein Paar Außenschalenplatten wird durch Verbinden der Innenseiten an ihren Enden mit beiden Seiten an den Enden der Zwischenplatte 1028 gebildet.

Außerdem besteht das vorstehende Rohrteil 1022, wie in 37 gezeigt, aus der Außenschalenplatte 1027, auf welcher das Lötmaterial nicht angeordnet ist. Deshalb werden die vorstehenden Rohrteile 1022 benachbarter Kühlrohre 1002 durch neues Aufbringen eines Lötpastenmaterials, eines Ringlötmaterials, usw. (nicht dargestellt) verbunden.

Weitere Merkmale sind gleich jenen des elften Ausführungsbeispiels.

Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird es möglich, die gesamte Innenseite des Kühlrohrs 1002 mit dem Opferanodenmaterial 1273 zu überdecken, um eine Korrosion des Kernmaterials 1271 der Außenschalenplatte 1027 zu verhindern und eine Lochbildung im Kühlrohr 1002 zu verhindern.

Außerdem ist ein Paar Außenschalenplatten 1027 mit den Endteilen beider Seiten der Zwischenplatte 1028, auf deren beiden Seiten das Lötmaterial 1282 angeordnet worden ist, verbunden. Deshalb ist es möglich, einfach ein Paar Außenschalenplatten 1027 durch Löten mit der Zwischenplatte 1028 zu verbinden und einfach das Kühlrohr 1002 herzustellen.

Weitere Merkmale haben die gleichen Funktionen und Wirkungen wie jene des elften Ausführungsbeispiels.

(Weitere Ausführungsbeispiele)

In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird Aluminium als Material eines Rohrs und einer Rippe verwendet, aber ein metallisches Material wie beispielsweise Kupfer und Kunstharz können ebenfalls als Material eines Rohrs und einer Rippe benutzt werden, und in diesem Fall ist ein Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit bevorzugt.

In jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele wird mit einer Frostschutzflüssigkeit auf Ethylenglykolbasis vermischtes Wasser als Kühlfluid benutzt, aber ein natürliches Kältemittel wie beispielsweise Wasser und Ammoniak, ein Kältemittel auf Fluorcarbonbasis wie beispielsweise Fluorinat, ein Kältemittel auf Chlorfluorkohlenwasserstoffbasis wie beispielsweise HCFC123 und HFC134a, ein Kältemittel auf Alkoholbasis wie beispielsweise Methanol und Alkohol, und ein Kältemittel auf Ketonbasis wie beispielsweise Azeton, können ebenfalls als Kühlfluid benutzt werden.

In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die vorliegende Erfindung auf das Kühlen eines Halbleitermoduls eines Doppelseitenkühlungstyps eines Wechselrichters für ein Hybrid-Elektrofahrzeug angewendet, aber die vorliegende Erfindung kann ebenso auf das Kühlen zum Beispiel eines Halbleitermoduls eines Motorantriebswechselrichters für eine industrielle Maschine, einen Klimaanlagen-Wechselrichter zur Klimatisierung von Gebäuden und dergleichen angewendet werden.

Der Kühler gemäß der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu dem Halbleitermodul 6 auch ein elektronisches Teil wie beispielsweise einen Leistungstransistor, einen Leistungs-FET und ein IGBT kühlen.

Während die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele zu Veranschaulichungszwecken beschrieben worden ist, sollte es für den Fachmann offensichtlich sein, dass zahlreiche Modifikationen daran ausgeführt werden können, ohne das Grundkonzept und den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.


Anspruch[de]
  1. Kühler, mit

    mehreren Rohren (1) die innen einen Fluidkanal (10) enthalten, durch welchen ein Kühlfluid strömt, und die in vorbestimmten Abständen in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung (X), in welcher das Kühlfluid durch den Fluidkanal (10) strömt, gestapelt sind; und

    einer Verbindungseinrichtung (2), die zwischen dem benachbarten Rohren (1) angeordnet ist, zum Verbinden der benachbarten Rohre (1), wobei

    Verbindungslöcher (11) zur Herstellung einer Verbindung des Fluidkanals (10) und des Innern der Verbindungseinrichtung (2) miteinander in jedem Rohr (1) ausgebildet sind,

    elektronische Teile (6) zwischen den benachbarten Rohren (1) gehalten sind, jedes der Rohre (1) durch Verbinden von Randteilen wenigstens einer Platte (1a, 1b, 1c), die durch Pressformen in eine vorbestimmte Form geformt ist, gebildet ist, und

    wenigstens eine Rippe (5) zum Beschleunigen eines Wärmeaustausches in jedem der Rohre (1) angeordnet ist.
  2. Kühler nach Anspruch 1, bei welchem eine Plattendicke der Rippen (5) gleich oder kleiner als 0,4 mm ist.
  3. Kühler nach Anspruch 1, bei welchem die wenigstens eine Rippe (5) mit dem Rohr (1) verbunden ist und die Teile der Rippe (5), die mit dem Rohr (1) verbunden sind, bogenförmig sind.
  4. Kühler nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die wenigstens eine Rippe (5) an einer Position angeordnet ist, bei welcher die Rippe (5) bei Betrachtung in einer Richtung des Zusammensetzens (Y) der Rohre (1) nicht mit den Verbindungslöchern (11) überlappt, und das elektronische Teil (6) bei Betrachtung in der Richtung des Zusammensetzens (Y) der Rohre (1) in einem Einbaubereich der Rippe (5) ist.
  5. Kühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem mehrere Rippen (5) in einem Rohr (1) in Abständen (&dgr;) entlang der Richtung (X), in welcher das Kühlfluid durch den Fluidkanal (10) strömt, angeordnet sind.
  6. Kühler nach Anspruch 4, bei welchem die Abstände (&dgr;) größer oder gleich 1 mm sind.
  7. Kühler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die Verbindungslöcher (11) durch Pressformen ausgebildet sind.
  8. Kühler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem jedes der Rohre (1) durch Verbinden der zwei Platten (1a, 1b) gebildet ist.
  9. Kühler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem jedes der Rohre (1) durch Biegen und Verbinden der einen Platte (1c) gebildet ist.
  10. Kühler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem die Verbindungseinrichtungen (2) Balge sind.
  11. Kühler nach Anspruch 1, bei welchem jede der Rippen (5) eine Wellrippe ist, die den Fluidkanal (10) in zwei oder mehr feine Strömungskanäle teilt, und die Höhe (hf) der Rippe (5) größer als eine Breite (wf) des feinen Strömungskanals der Rippe (5) an einer mittleren Position des feinen Strömungskanals in einer Höhenrichtung des Rohrs ist.
  12. Kühler nach Anspruch 11, bei welchem die Breite (wf) des feinen Strömungskanals gleich oder kleiner als 1,2 mm ist.
  13. Kühler nach Anspruch 11, bei welchem die Höhe (hf) der Rippe (5) 1 bis 10 mm beträgt.
  14. Kühler nach Anspruch 1, bei welchem die Plattendicke (tf) der Rippen (5) kleiner als die Dicke (tp) der wenigstens einen Platte (1a, 1b, 1c) ist.
  15. Kühler nach Anspruch 14, bei welchem die Plattendicke (tf) der Rippen (5) 0,03 bis 1,0 mm beträgt.
  16. Kühler nach Anspruch 14, bei welchem die Dicke (tp) der wenigstens einen Platte (1a, 1b, 1c) 0,1 bis 5,0 mm beträgt.
  17. Kühler nach Anspruch 1, bei welchem das Rohr (1) durch Verbinden der wenigstens einen Platte (1a, 1b, 1c) durch Löten gebildet ist und die wenigstens eine Platte (1a, 1b, 1c) aus einem blanken Material gemacht ist.
  18. Kühler nach Anspruch 1, bei welchem das Rohr (1) durch Verbinden der wenigstens einen Platte (1a, 1b, 1c) durch Löten gebildet ist, die wenigstens eine Platte (1a, 1b, 1c) aus einem Lötblech mit einem Kernmaterial und einem Opferanodenmaterial gemacht ist, und das Kernmaterial an einer Außenseite des Rohrs (1) angeordnet ist.
  19. Kühler nach Anspruch 1, bei welchem das Rohr (1) durch Verbinden der wenigstens einen Platte (1a, 1b, 1c) durch Löten gebildet ist, die wenigstens eine Platte (1a, 1b, 1c) aus einem Lötblech mit einem Kernmaterial und einem Lötmaterial gemacht ist, und das Kernmaterial auf der Außenseite des Rohrs (1) angeordnet ist.
  20. Kühler nach Anspruch 1, bei welchem das Rohr (1) durch Verbinden der wenigstens einen Platte (1a, 1b, 1c) durch Löten gebildet ist, die wenigstens eine Platte (1a, 1b, 1c) aus einem Lötblech gemacht ist, in dem ein Opferanodenmaterial zwischen einem Kernmaterial und einem Lötmaterial angeordnet ist, und das Kernmaterial an einer Außenseite des Rohrs (1) angeordnet ist.
  21. Kühler nach Anspruch 1, bei welchem die Rippen (5) aus einem Material gemacht sind, das im Potential unedler als jenes der wenigstens einen Platte (1a, 1b, 1c) ist.
  22. Kühler, mit

    mehreren flachen Rohren (501), die innen einen Fluidkanal (501a) enthalten, durch den ein Kühlfluid strömt, und die in vorbestimmten Abständen in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung (X), in welcher das Kühlfluid durch den Fluidkanal (501a) strömt, gestapelt sind; und

    Sammelbehältern (503, 505), die an beiden Enden der flachen Rohre (501) angeordnet sind, zum Verteilen und Sammeln des Kühlfluids, wobei

    elektronische Teile (507), die zwischen den benachbarten flachen Rohren (501) angeordnet sind, durch Ausüben einer Druckkraft in einer Richtung des Zusammensetzens (Y) der Rohre gehalten sind, und

    Engstellen (501b), die in der Richtung des Zusammensetzens (Y) der Rohre enger werden, in jedem der flachen Rohre (501) ausgebildet sind.
  23. Kühler nach Anspruch 22, bei welchem die Engstellen (501b) an Stellen des flachen Rohrs (501) angeordnet sind, an denen die elektronischen Teile (507) nicht gehalten sind.
  24. Kühler nach Anspruch 22 oder 23, ferner mit einer Verstärkungsplatte (509) an einem Ende in der Richtung des Zusammensetzens (Y) der Rohre, deren Steifigkeit in der Richtung des Zusammensetzens (Y) der Rohre größer als jene jedes flachen Rohrs (501) ist.
  25. Kühler nach einen der Ansprüche 22 bis 24, bei welchem die elektronischen Teile (507) bei Betrachtung in der Richtung des Zusammensetzens (Y) der Rohre in zwei oder mehr Reihen angeordnet sind und eine Druckkraft unabhängig voneinander auf jede der Reihen ausgeübt wird.
  26. Kühler nach einem der Ansprüche 22 bis 25, bei welchem sich die Engstellen (501b) in einer Richtung senkrecht zu sowohl der Richtung des Zusammensetzens (Y) der Rohre als auch der Richtung (X), in welcher das Kühlfluid durch den Fluidkanal (501a) strömt, erstrecken.
  27. Kühler nach einem der Ansprüche 22 bis 26, bei welchem Rippen (502), die einen Wärmeaustausch beschleunigen, an Stellen in dem flachen Rohr (501) angeordnet sind, an denen die Engstellen (501b) nicht ausgebildet sind.
  28. Kühler eines zusammengesetzten Typs zum Kühlen von elektronischen Teilen von ihren beiden Seiten, mit

    mehreren flachen Kühlrohren, die mit einem Kältemittelströmungskanal versehen sind, durch den ein Kühlmedium strömt, und die in Lagen angeordnet sind, um so die elektronischen Teile in Sandwich-Bauweise aufzunehmen und an ihren beiden Seiten zu halten;

    einem Zufuhrsammelabschnitt zum Zuführen des Kühlmediums zu jedem der Kältemittelströmungskanäle; und

    einem Ausgabesammelabschnitt zum Ausgeben des Kühlmediums aus jedem der Kältemittelströmungskanäle, wobei

    jedes der Kühlrohre vorstehende Rohrteile hat, die zur Richtung des Zusammensetzens der Kühlrohre offen sind und vorstehen, und

    benachbarte Kühlrohre ihre Kältemittelströmungskanäle durch Einsetzen der vorstehenden Rohrteile ineinander und gleichzeitig Verbinden der Seitenwände der vorstehenden Rohrteile miteinander und so Bilden des Zufuhrsammelabschnitts und des Ausgabesammelabschnitt miteinander in Verbindung stehen lassen.
  29. Kühler eines zusammengesetzten Typs nach Anspruch 28, bei welchem jedes der Kühlrohre ein Federplattenteil hat, das um jedes der vorstehenden Rohrteile gebildet ist und sich in der Richtung des Zusammensetzens verformt.
  30. Kühler eines zusammengesetzten Typs nach Anspruch 29, bei welchem das Kühlrohr das Federplattenteil nur um eines eines Paares der einander gegenüber liegend angeordneten vorstehenden Rohrteile gebildet hat, aber keines um das andere eines Paares der vorstehenden Rohrteile gebildet hat.
  31. Kühler eines zusammengesetzten Typs nach Anspruch 30, bei welchem das Kühlrohr das Federplattenteil um eines eines Paares der vorstehenden Rohrteile gebildet hat, das stromab des Zufuhrsammelabschnitts gebildet ist.
  32. Kühler eines zusammengesetzten Typs nach einem der Ansprüche 28 bis 31, bei welchem das Kühlrohr ein Drosselteil an einem Einlassteil des Kältemittelströmungskanals besitzt, das eine Breite des Kältemittelströmungskanals verengt.
  33. Kühler eines zusammengesetzten Typs nach einem der Ansprüche 28 bis 32, bei welchem das Kühlrohr ein paar Außenschalenplatten, eine zwischen einem Paar der Außenschalenplatten angeordnete Zwischenplatte und zwischen der Zwischenplatte und den Außenschalenplatten angeordnete innere Wellrippen aufweist.
  34. Kühler eines zusammengesetzten Typs nach Anspruch 33, bei welchem die Außenschalenplatten aus einem Lötblech mit einem Kernmaterial und einem auf einer Innenseite des Kernmaterials angeordneten Lötmaterial gemacht sind, die Zwischenplatte und die Innenrippen aus einer Metallplatte mit einem unedleren Metall als das Kernmaterial der Außenschalenplatten gemacht sind, und ein paar Außenschalenplatten durch Verbinden der Innenseiten an ihren Enden miteinander gebildet sind.
  35. Kühler eines zusammengesetzten Typs nach Anspruch 34, bei welchem jede der Außenschalenplatten aus einem Lötblech mit einem Kernmaterial, einem auf der Innenseite des Kernmaterials angeordneten Opferanodenmaterial und dem an einer Innenseite des Opferanodenmaterials angeordneten Lötmaterial gemacht ist.
  36. Kühler eines zusammengesetzten Typs nach Anspruch 33, bei welchem jede der Außenschalenplatten aus einem Lötblech mit einem Kernmaterial und einem an einer Innenseite des Kernmaterials angeordneten Opferanodenmaterial gemacht ist, die Zwischenplatte aus einem Lötblech mit einem Kernmaterial und auf beiden Seiten des Kernmaterials angeordneten Lötmaterialien gemacht ist, die Innenrippen aus einer Metallplatte mit einem unedleren Metall als das Kernmaterial der Außenschalenplatten gemacht sind, und ein Paar der Außenschalenplatten durch Verbinden der Innenseiten an ihren Enden mit beiden Seiten der Zwischenplatte an ihren Enden gebildet ist.
  37. Kühler eines zusammengesetzten Typs nach einem der Ansprüche 28 bis 36, bei welchem

    ein erstes Kühlrohr von mehreren Kühlrohren, das an einem Ende in der Richtung des Zusammensetzens angeordnet ist, einen Kältemitteleinleitungseinlass zum Einleiten des Kühlmediums zu dem Zufuhrsammelabschnitt und einen Kältemittelausgabeauslass zum Ausgeben des Kühlmediums aus dem Ausgabesammelabschnitt besitzt,

    jeder des Kältemitteleinleitungseinlasses und des Kältemittelausgabesauslasses ein vorstehendes Öffnungsteil hat, das aus dem ersten Kühlrohr herausragt, und

    ein Kältemitteleinleitungsrohr und ein Kältemittelausgaberohr in die vorstehenden Öffnungsteile an dem Kältemitteleinleitungseinlass bzw. dem Kältemittelausgabeauslass eingesetzt sind.
  38. Kühler nach Anspruch 1, bei welchem

    zwischen den benachbarten Rohren angeordnete elektronische Teile durch Ausüben einer Druckkraft in einer Richtung des Zusammensetzens (Y) der Rohre gehalten sind, und

    Engstellen, die in der Richtung des Zusammensetzens (Y) der Rohre enger werden, in jedem der Rohre ausgebildet sind.
  39. Kühler nach Anspruch 1, mit

    einem Zufuhrsammelabschnitt zum Zuführen des Kühlfluids zu jedem der Fluidkanäle; und

    einem Ausgabesammelabschnitt zum Ausgeben des Kühlfluids aus jedem der Fluidkanäle, wobei

    die Verbindungseinrichtung durch vorstehende Rohrteile gebildet ist, die an jedem der Rohre vorgesehen sind und zur Richtung des Zusammensetzens der Rohre (5) offen sind und vorstehen, und

    benachbarte Rohre ihre Fluidkanäle durch Einsetzen der vorstehenden Rohrteile ineinander und gleichzeitig Verbinden der Seitenwände der vorstehenden Rohrteile miteinander und so Bilden des Zufuhrsammelabschnitts und des Ausgabesammelabschnitts miteinander in Verbindung stehen lassen.
Es folgen 22 Blatt Zeichnungen






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