CN103229014A - 热交换器及其制造方法 - Google Patents

热交换器及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103229014A
CN103229014A CN201080066660XA CN201080066660A CN103229014A CN 103229014 A CN103229014 A CN 103229014A CN 201080066660X A CN201080066660X A CN 201080066660XA CN 201080066660 A CN201080066660 A CN 201080066660A CN 103229014 A CN103229014 A CN 103229014A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fin
heat exchanger
framework
locating hole
cooling medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201080066660XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103229014B (zh
Inventor
高野悠也
竹纲靖治
垣内荣作
建部胜彦
森野正裕
竹永智裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN103229014A publication Critical patent/CN103229014A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103229014B publication Critical patent/CN103229014B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/005—Arrangements for preventing direct contact between different heat-exchange media
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
    • F28F3/027—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements with openings, e.g. louvered corrugated fins; Assemblies of corrugated strips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/12—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/32—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for limiting movements, e.g. stops, locking means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2280/00—Mounting arrangements; Arrangements for facilitating assembling or disassembling of heat exchanger parts
    • F28F2280/04—Means for preventing wrong assembling of parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/494—Fluidic or fluid actuated device making

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

本发明是为了能够在不提高产品成本的情况下、简单并且正确地进行翼片的定位，并且有效地进行热交换而完成的，本发明涉及一种热交换器，在框体内多个波纹板状的翼片被配置在冷却介质的流动方向上，所述热交换器包括：连结部，所述连结部将所述多个翼片中的相邻的翼片连结；突起部，所述突起部形成在所述连结部上；以及定位孔，所述定位孔用于进行形成在所述框体上的所述翼片的定位，通过所述突起部与所述定位孔的嵌合，所述相邻的翼片以预定间隔配置在冷却介质的流动方向上，并且在与冷却介质的流动方向正交的方向上偏移预定量配置。

Description

热交换器及其制造方法
技术领域
本发明涉及包括多个波纹板状的翼片的热交换器及其制造方法。更详细地说，涉及偏移地配置了相邻的翼片的热交换器及其制造方法。
背景技术
搭载在混合动力汽车、电动汽车等上的耐高压且大电流用的电源模块等发热体在半导体元件工作时的自身发热量大。因此，这样的发热体需要具备具有高散热性的冷却构造。也就是说，需要用于有效地散发来自发热体的热的热交换器。
在这样的热交换器中，存在为了有效进行热交换而使邻接的风扇偏移(错开翼片的峰和谷的位置)配置的翼片的热交换器(参照专利文献1)。在该热交换器中，通过偏移地配置翼片，使冷却介质中产生紊流，避免在冷却介质中形成边界层，从而提高翼片与冷却介质之间的热传递率。
在此，在如上所述的热交换器中，需要正确地进行各翼片的定位。这是因为：当翼片的偏移量偏离设计值时，在冷却介质中形成边界层，从而可能无法提高翼片与冷却介质之间的热传递率。
因此，需要将各翼片保持在预定位置，也就是说，需要进行翼片的定位。作为这样的翼片的定位机构，例如，存在在保持翼片的保持部件上形成有凹凸(突起)部的热交换器(参照专利文献2)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利文献特开2004-20108号公报；
专利文献2：日本专利文献特开平5-340686号公报。
发明内容
发明的概要
发明所要解决的问题
但是，在上述热交换器中，每片翼片都需要翼片的定位机构。并且，当为了有效地进行热交换而偏移地配置翼片时，需要多个定位机构。因此，保持部件中的加工部位增多从而保持部件的形状变复杂，并且，翼片的配置操作变得繁杂从而生产效率降低，因此存在导致产品成本上升的问题。
本发明正是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供以下一种热交换器及其制造方法：能够在不提高产品成本的情况下，简单并且正确地进行翼片的定位，并且能够有效地进行热交换。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题而完成的本发明的一个方式是一种热交换器，在其框体内在冷却介质的流动方向上配置有多个波纹板状的翼片，所述热交换器的特征在于，包括：连结部，所述连结部将所述多个翼片中的相邻的翼片连结；突起部，所述突起部形成在所述连结部上；以及定位孔，所述定位孔用于进行形成在所述框体上的所述翼片的定位，通过所述突起部与所述定位孔的嵌合，所述相邻的翼片在冷却介质的流动方向上以预定的间隔配置，并且在与冷却介质的流动方向正交的方向上偏移预定量配置。
在该热交换器中，通过将设置在连结部的突起部嵌合至设置于框体的定位孔，相邻的翼片在冷却介质的流动方向上以预定的间隔配置，并且以在与冷却介质的流动方向正交的方向上偏移预定量配置。这样，通过将突起部嵌合至定位孔，能够简单并且正确地进行翼片的定位。并且，因为相邻的翼片以在与冷却介质的流动方向正交的方向上偏移预定量配置，所以在冷却介质中产生紊流，在冷却介质中没有形成边界层，因此翼片与冷却介质之间的热传递率提高。由此，能够有效地进行热交换。
另外，在所述热交换器中，定位机构设置在连结部上，因此与以往的热交换器相比，能够减少翼片的定位机构。另外，在框体上只设置有作为定位机构的定位孔，因此框体的形状不会变复杂。此外，相邻的翼片通过连结部连结，因此翼片向框体的配置操作变得容易。由于这些原因，在该热交换器中能够防止产品成本的上升。
在上述的热交换器中，优选所述定位孔形成在所述框体的底面侧。此外，框体的底面侧是指载置有发热体的面(顶板侧)的相反侧。
如果在框体的顶板侧设置定位孔，则不能够确保顶板的平面度，这是因为：存在载置于热交换器的发热体发生剥离(也包含部分剥离)的可能性。并且，如果发热体从热交换器剥离，则变得不能够有效地冷却发热体。因此，通过在框体的底面侧形成定位孔，能够可靠地防止发热体从热交换器剥离，并且能够有效地对发热体进行冷却。
在上述热交换器中，优选所述连结部和所述突起部与所述相邻的翼片一体成形。
并且，优选的是：所述相邻的翼片是从板状部件以保留成为所述连结部和所述突起部的部分的方式对相当于所述相邻的翼片之间的部分进行冲裁、并且成为所述相邻的翼片的部分被弯折而形成为波纹状的翼片。
通过像这样将连结部和突起部与相邻的翼片进行一体成形，不需要单独地新形成连结部和突起部。并且，从板状部件以残留成为连结部和突起部的部分的方式将以相当于相邻的翼片之间的部分冲裁、并且对成为相邻的翼片的部分进行曲折弯曲而成形为波状，形成相邻的翼片，从而能够容易地制作多个翼片与连结部和突起部。由于这些原因，由于热交换器的生产效率提高，能够可靠地防止产品成本的上升。
为了解决上述问题而完成的本发明的另一个方式是一种热交换器的制造方法，所述热交换器在其框体内在冷却介质的流动方向上配置有多个波纹板状的翼片，所述制造方法的特征在于，包括以下工序：框体形成工序，所述框体形成工序形成所述框体并且设置用于进行所述翼片的定位的定位孔；翼片形成工序，所述翼片形成工序形成所述翼片；翼片配置工序，所述翼片配置工序将通过所述翼片形成工序形成的翼片配置在通过所述框体形成工序形成的框体内，在所述翼片形成工序中，从板状部件以保留连结相邻的翼片的连结部和嵌合到所述定位孔的突起部的方式冲裁成为所述翼片之间的部分，并且对成为所述翼片的部分进行弯折而形成为波纹状，在所述翼片配置工序中，使所述突起部嵌合到所述定位孔，从而将相邻的翼片在冷却介质的流动方向上以预定的间隔配置，并且将该相邻的翼片配置成在与冷却介质的流动方向正交的方向上偏移预定量。
在该热交换器的制造方法中，在框体形成工序中，在形成框体时设置定位孔。另外，在翼片形成工序中，针对多个翼片中相邻的部分，在对一片板状部件进行曲折弯曲而形成为波状之前，以保留连结相邻的翼片的连结部和嵌合到定位孔的突起部的方式冲裁成为翼片之间的部分，由此来形成连结部和突起部。也就是说，在形成翼片时，形成连结部和突起部。因此，不需要为了形成作为翼片的定位机构发挥作用的定位孔、突起部、以及连结部的新工序，因此能够可靠地防止制造成本的上升。
并且，在利用该制造方法制造的热交换器中，通过将突起部嵌合至定位孔，能够简单并且正确地进行翼片的定位。并且，相邻的翼片在与冷却介质的流动方向正交的方向上偏移预定量来配置，因此在冷却介质中可靠地产生紊流，并且在冷却介质中不会形成边界层，因此，翼片与冷却介质之间的热传递率提高。由此，能够有效地进行热交换。
发明的效果
根据本发明涉及的热交换器及其制造方法，如上所述，能够在不提高产品成本的情况下简单并且正确地进行翼片的定位，并且能够有效地进行热交换。
附图说明
图1是示出实施方式涉及的热交换器的大致构成的立体图；
图2是图1所示的热交换器的分解立体图；
图3是从底面侧进行了观察的冷却翼片的立体图；
图4是示出形成冷却翼片前的压延薄板的大致构成的示意图；
图5是示出将冷却翼片配置在框体中的情况的图；
图6是示出已将冷却翼片配置在框体中的状态的图；
图7是示出图6所示的A-A截面的立体图；
图8是示出本实施方式涉及的热交换器的使用状态的图。
具体实施方式
以下，基于附图对具体化了本发明的热交换器及其制造方法的实施方式进行详细的说明。在本实施方式中，举例说明了针对热交换器应用了本发明的情况，所述热交换器进行构成逆变器电路的半导体元件的冷却。
因此，参照图1～图3对实施方式涉及的热交换器进行说明。图1是示出了实施方式涉及的热交换器的大致构成的立体图。图2是图1所示的热交换器的分解立体图。图3是从底面侧进行了观察的冷却翼片的立体图。
如图1所示，本实施方式涉及的热交换器10包括中空的框体11和收容在框体11内的冷却翼片20。由此，框体11的中空空间被冷却翼片20划分从而形成有冷却介质的流路。此外，在本实施方式中，作为冷却翼片20，如图2所示，在框体11内设置有三个翼片20a、20b、以及20c。
各翼片20a～20c以预定的间隔排列配置在冷却介质的流动方向(A方向)上。并且，相邻的翼片20a与20b、20b与20c以在与冷却介质的流动方向正交的方向(B方向)上偏移预定量的方式配置。也就是说，翼片20a、20c相对于翼片20b错开地配置。各翼片20a～20c是相同形状，压延薄板被曲折弯曲而形成为波状。并且，翼片20a～20c通过连结部21a、21b被连结并被一体化，从而成为冷却翼片20。在连结部21a，21b上，为了进行各翼片20a～20c的定位，设置有嵌合至后述的定位孔12a、12b的突起22a、22b。
所述突起22a、22b和定位孔12a、12b构成进行各翼片20a～20c针对框体11(在本实施方式中为框11a)进行定位的定位机构。也就是说，在热交换器10中，定位机构设置在相邻的翼片之间。由此，不需要像偏移配置有翼片的以往的热交换器那样针对每个翼片设置定位机构，因此，能够减少翼片的定位机构的数量。由此，能够防止产品成本的上升。
连结部21a连结翼片20a和20b，在本实施方式中设置有两个连结部21a。同样地，连结部21b连结翼片20b和20c，在本实施方式中设置有两个连结部21b。连结部21a、22b的各自的数量只需至少一个以上即可，但优选两个以上。这是因为：通过分别设置两个以上的连结部21a、22b，能够更正确地定位各翼片20a～20c。
配置有上述冷却翼片20的框体11包括框11a和顶板11b，框11a为构成框体11的底面和侧面的截面大致呈“コ”字状，顶板11b盖住框11a而形成框体11的上表面。通过向框11a固定顶板11b，构成中空的框体11。并且，通过在框11内容纳有翼片20a～20c的状态下将顶板11b钎焊至框11a，冷却翼片20被容纳在框体11的内部。此时，冷却翼片20被钎焊至框体11。由此，框体11的中空空间通过冷却翼片20被划分从而形成有冷却介质的流路。并且，框体11的开口的一端成为用于导入冷却介质的导入口，框体11的开口的另一端成为用于排出制冷剂的排出口。
在框11a的底面，设置有用于进行翼片20a～20c的定位的定位孔12a、12b。这样，在框11a上只设置有定位孔12a、12b作为用于进行冷却翼片20(翼片20a～20c)的定位的机构，因此，框11a的形状不会变得复杂。该定位孔12a、12b是与设置在连结部21a、21b的突起部22a、22b嵌合的细长的有底孔。定位孔12a、12b配置在没有配置翼片20a～20c的位置。即，定位孔12a形成在相邻的翼片20a与20b之间，定位孔12b形成在相邻的翼片20b与20c之间。
此外，也能够将定位孔12a、12b设置在顶板11b上，但是优选设置在框11a上。这是因为：在顶板11b上如后所述载置有半导体元件15，因此，当通过在顶板11b上设置定位孔12a、12b不能确保顶板11b的平面度时，存在半导体元件15从顶板11b剥离(也包含部分剥离)的可能性。并且，如果半导体元件15从顶板11b剥离，则变得不能够利用热交换器10有效地冷却半导体元件1。因此，在本实施方式中，在框11a上设置定位孔12a、12b，从而确保顶板11b的平面度。
并且，定位孔12a，12b相对于冷却介质的流动方向(A方向)倾斜地配置。此外，定位孔12a的配置方向与定位孔12b的配置方向为相反的方向。由此，当将在冷却风扇20的连结部21a、21b设置的突起22a、22b嵌合至定位孔12a、12b时，相邻的翼片20a与20b、20b与20c分别以在与冷却介质的流动方向正交的方向(B方向)上偏移的方式配置。另外，相邻翼片20a与20b、20b与20c分别通过连结部21a、21b连结，因此以预定间隔配置在冷却介质的流动方向(A方向)上。此外，通过改变连结部21a、21b的大小(长度)和定位孔12a、12b的配置角度来调整相邻的翼片间的间隔和偏移量。
接下来，参照图4～图7对如上述那样构成的热交换器10的制造方法进行简单的说明。图4是示出形成冷却翼片前的压延薄板的大致构成的示意图。图5是示出将冷却翼片配置在框体的情况的图。图6是示出已将冷却翼片配置在框体中的状态的图。图7是示出图6所示的A-A截面的立体图。
所述热交换器10的制造工序包含：形成框体11的框体形成工序、形成冷却翼片20的翼片形成工序、以及将冷却翼片20配置在框体11(在本实施方式中为框11a)中的翼片配置工序。
在框体形成工序中，利用冲压加工等将金属板成型为截面大致呈“コ”字状并且设置定位孔12a、12b，从而形成框11a。这样，由于在框11a成型时同时形成定位孔12a、12b，因此即使在框11a上设置定位孔12a、12b，也不会降低生产效率，并且制造成本也不会上升。另外，在该工序中，将金属板加工至预定的尺寸，顶板11a也形成。由此，在框体形成工序中，构成框体11的框11a和顶板11b被形成。此外，针对框11a的顶板11b的固定(钎焊)在翼片配置工序结束后进行。
在翼片形成工序中，利用压延薄板形成包括三片翼片20a～20c、连结部21a、21b、以及突起22a、22b的冷却翼片20。具体而言，如图4所示，从预定尺寸的压延薄板25冲裁掉(除去)翼片20a～20c、连结部21a、21b、以及突起22a、22b的部分以外的部分(图4的剖面线部)，并且对成为翼片20a～20c的部分进行曲折弯曲，使其形成为波状。在本实施方式中，在成为翼片20a～20c的部分，利用图4所示的单点划线以折痕向外的方式进行折叠，利用虚线以折痕向内的方式进行折叠。然后，相对于翼片20a和20c使翼片20b偏移。由此，形成图2、图3所示的冷却翼片20。
这样，在翼片形成工序中，由于同时形成三片翼片20a～20c，因此能够提高翼片的生产效率。另外，由于将连结部21a、21b和突起22a、22b与翼片20a～20c一体成形，因此即使在冷却翼片20上设置连结部21a、21b和突起22a、22b，翼片的生产效率也不会下降。由于这些原因，即使设置连结部21a、21b和突起22a、22b，也能够可靠地防止热交换器10的成本上升。
在翼片配置工序中，将翼片20a～20c配置在框11a内。具体而言，如图5所示，以形成在框11a上的定位孔12a、12b与形成在连结部21a、21b的突起22a、22b相对的方式，配置框11a和冷却翼片20。并且，根据图5所示的状态，使突起22a、22b嵌合至定位孔12a、12b，从而将翼片20a～20c配置在框11a内。在此，翼片20a～20c通过连结部21a、21b被连结并一体化从而构成冷却翼片20。因此，不需要分别配置三片翼片20a～20c，因此翼片的配置操作非常简单。由此，热交换器10的生产效率提高。这一点也有助于防止热交换器10的成本上升。
并且，如图7所示，当将突起22a、22b嵌合至倾斜地配置的定位孔12a、12b时，翼片20a的端部20asl与框11a的侧面11asl抵接，翼片20b的端部20bsr与框11a的侧面11asr抵接，翼片20c的端部20csl与框11a的侧面11asl抵接。由此，如图6所示，相邻的翼片20a～20c以按照设计值的间隔配置在冷却介质的流动方向(A方向)上，并且按照设计值在与冷却介质的流动方向正交的方向(B方向)上偏移地配置。这样，能够简单并且正确地进行各翼片20a～20c的定位。此外，翼片20a的端部20asr、翼片20c的端部20csr都不与框11a的侧面11asr抵接，翼片20b的端部20bsl不与框11a的侧面11asl抵接。
然后，将顶板11b固定在配置有冷却翼片20的框11a上。在此，在框11a和顶板11b的内表面(与冷却翼片20接触的面)上涂抹有钎料，通过在该状态下进行加热，顶板11b被钎焊在框11a上，并且冷却翼片20被钎焊在框11a和顶板11b上。并且，完成图1所示的热交换器10。
接下来，参照图8对上述热交换器10的作用效果进行说明。图8是示出本实施方式涉及的热交换器的使用状态的图。
如图8所示，热交换器10通过在顶板11b上安装作为发热体的半导体元件15被使用。此外，图8示出了安装有三个半导体元件15的情况，但半导体元件15的数量并不仅限于此。
在这样的热交换器10中，半导体元件15发出的热经由顶板11b传递至冷却翼片20。并且，通过使传递至冷却翼片20的热移动至在热交换器10的内部流动的冷却介质，来对半导体元件15进行冷却。冷却介质被从框体11的一个开口端向热交换器10的内部导入，并且沿着由冷却翼片20(翼片20a～20c)形成的流路流动，然后从一个开口端向外部排出。
在此，在热交换器10中，各翼片20a～20c被正确地定位，并且以按照设计值的偏移量错开配置，因此在热交换器10的内部流动的冷却介质中会可靠地产生紊流，并且在冷却介质的流中不会形成边界层。由此，能够有效地进行冷却翼片20与冷却介质之间的热交换。即，能够有效地冷却半导体元件15。
如以上进行的详细说明所述，根据本实施方式涉及的热交换器10，通过将形成在连结部21a、21b的突起部22a、22b嵌合至设置在框11a上的定位孔12a、12b，各翼片20a～20c被正确地定位，所述连结部21a、21b设置在相邻的翼片20a与20b、20b与20c之间。由此，相邻的翼片20a与20b、20b与20c以在与冷却介质的流动方向(A方向)正交的方向(B方向)上偏移预定量的方式配置，因此在冷却介质中可靠地产生紊流。其结果是，由于在冷却介质中不会形成边界层，因此各翼片20a～20c与冷却介质之间的热传递率提高，能够有效地进行热交换。
另外，在热交换器10中，由于在连结部21a、21b设置定位机构，因此与以往的热交换器相比，能够减少翼片的定位机构。另外，在框11a上只设置有作为定位机构的定位孔12a/12b，因此框11a的形状不会变复杂。此外，相邻的翼片20a与20b、20b与20c通过连结部21a，21b连结，因此向框11a配置各翼片20a～20c的操作变得容易。由于这些原因，能够防止产品成本的上升。
此外，上述实施方式只是单纯的举例说明，并不对本发明进行任何限定，因此，理所当然地，可以在不脱离其要旨的范围内进行各种改良、变形。例如，在上述实施方式中，举例说明了将本发明应用于对构成逆变器电路的半导体元件进行冷却的热交换器的情况，但本发明的应用范围并不仅限于此，而是能够针对冷却发热体的热交换器广泛地应用。
符号说明
10：热交换器
11：框体
11a：框
11b：顶板
12a、12b：定位孔
15：半导体元件
20：冷却翼片
20a～20c：翼片
21a、21b：连结部
22a、22b：突起
25：压延薄板

Claims (5)

1.一种热交换器，在其框体内在冷却介质的流动方向上配置有多个波纹板状的翼片，所述热交换器的特征在于，
包括：
连结部，所述连结部将所述多个翼片中的相邻的翼片连结；
突起部，所述突起部形成在所述连结部上；以及
定位孔，所述定位孔用于进行形成在所述框体上的所述翼片的定位，
通过所述突起部与所述定位孔的嵌合，所述相邻的翼片在冷却介质的流动方向上以预定的间隔配置，并且在与冷却介质的流动方向正交的方向上偏移预定量配置。
2.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，
所述定位孔形成在所述框体的底面侧。
3.如权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，
所述连结部和所述突起部与所述相邻的翼片一体成形。
4.如权利要求3所述的热交换器，其特征在于，
所述相邻的翼片是从板状部件以保留成为所述连结部和所述突起部的部分的方式对相当于所述相邻的翼片之间的部分进行冲裁、并且成为所述相邻的翼片的部分被弯折而形成为波纹状的翼片。
5.一种热交换器的制造方法，所述热交换器在其框体内在冷却介质的流动方向上配置有多个波纹板状的翼片，所述制造方法的特征在于，
包括以下工序：
框体形成工序，所述框体形成工序形成所述框体并且设置用于进行所述翼片的定位的定位孔；
翼片形成工序，所述翼片形成工序形成所述翼片；
翼片配置工序，所述翼片配置工序将通过所述翼片形成工序形成的翼片配置在通过所述框体形成工序形成的框体内，
在所述翼片形成工序中，从板状部件以保留连结相邻的翼片的连结部和嵌合到所述定位孔的突起部的方式冲裁成为所述翼片之间的部分，并且对成为所述翼片的部分进行弯折而形成为波纹状，
在所述翼片配置工序中，使所述突起部嵌合到所述定位孔，从而将相邻的翼片在冷却介质的流动方向上以预定的间隔配置，并且将该相邻的翼片配置成在与冷却介质的流动方向正交的方向上偏移预定量。
CN201080066660.XA 2010-05-28 2010-05-28 热交换器及其制造方法 Expired - Fee Related CN103229014B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/059119 WO2011148505A1 (ja) 2010-05-28 2010-05-28 熱交換器及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103229014A true CN103229014A (zh) 2013-07-31
CN103229014B CN103229014B (zh) 2015-11-25

Family

ID=45003511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080066660.XA Expired - Fee Related CN103229014B (zh) 2010-05-28 2010-05-28 热交换器及其制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8944147B2 (zh)
EP (1) EP2578982A4 (zh)
JP (1) JP5397543B2 (zh)
CN (1) CN103229014B (zh)
WO (1) WO2011148505A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104812209A (zh) * 2014-01-28 2015-07-29 通用电气公司 结合的安装和冷却设备、电子装置、以及车辆
CN105855499A (zh) * 2016-06-17 2016-08-17 安徽天祥空调科技有限公司 一种易成型空调散热器铝合金片及其制备方法
CN107123840A (zh) * 2016-02-25 2017-09-01 丰田自动车株式会社 电抗器单元及具备电抗器单元的燃料电池车辆
CN108029218A (zh) * 2015-07-10 2018-05-11 住友精化株式会社 散热器
CN113395866A (zh) * 2020-03-11 2021-09-14 苏州佳世达光电有限公司 散热装置

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015037047A1 (ja) * 2013-09-10 2015-03-19 三菱電機株式会社 半導体装置、半導体モジュール
JP6115959B2 (ja) * 2013-12-11 2017-04-19 株式会社フィルテック 流体熱交換装置
JP5805838B1 (ja) 2014-09-29 2015-11-10 株式会社日立製作所 発熱体の冷却構造、電力変換器ユニットおよび電力変換装置
JP2015115523A (ja) * 2013-12-13 2015-06-22 株式会社日立製作所 電力変換装置用半導体装置および電力変換装置
JP6623981B2 (ja) * 2016-09-05 2019-12-25 株式会社デンソー 熱交換器
EP3330657B1 (en) * 2016-12-01 2020-10-28 Modine Manufacturing Company Air fin for a heat exchanger, and method of making the same
DE102017208925A1 (de) * 2017-05-29 2018-11-29 Zf Friedrichshafen Ag Power Electronic Packaging
JP6492148B1 (ja) * 2017-10-24 2019-03-27 株式会社日阪製作所 プレート式熱交換器
JP6508398B2 (ja) * 2018-06-25 2019-05-08 日本軽金属株式会社 液冷ジャケット
JP7031524B2 (ja) * 2018-07-27 2022-03-08 日本軽金属株式会社 冷却器
JP7480487B2 (ja) * 2018-11-13 2024-05-10 株式会社デンソー 熱交換器
EP4050295A1 (en) * 2021-02-26 2022-08-31 Ovh Water block having hollow fins
US11740028B2 (en) * 2021-06-18 2023-08-29 Dana Canada Corporation Two-pass heat exchanger with calibrated bypass
US20240114663A1 (en) * 2022-09-29 2024-04-04 Lear Corporation Cooling system and method of manufacturing a cooling system
DE102022212432A1 (de) 2022-11-22 2024-05-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Kühlkörper zur Kühlung einer ersten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe und einer zweiten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4635715A (en) * 1983-06-16 1987-01-13 Alfa-Laval Thermal Ab Gasket arrangement for a plate heat exchanger
JPH11218368A (ja) * 1998-02-03 1999-08-10 Denso Corp 冷媒蒸発器
CN1254825A (zh) * 1998-11-20 2000-05-31 埃伯哈德·保罗 热交换器板材及其生产方法
JP2001255093A (ja) * 2000-03-09 2001-09-21 Zexel Valeo Climate Control Corp 蒸発器
JP2002213889A (ja) * 2000-12-13 2002-07-31 Modine Mfg Co 蛇行フィン式熱交換器に用いる改良された管
JP2003075088A (ja) * 2001-08-28 2003-03-12 Mitsubishi Electric Corp 冷却フィン構造
CN1858542A (zh) * 2006-06-01 2006-11-08 东南大学 分形锯齿翅片
US20090107655A1 (en) * 2007-10-25 2009-04-30 Katsuyuki Kajiura Semiconductor cooling apparatus
WO2009128462A1 (en) * 2008-04-16 2009-10-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a heat exchanger

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1998663A (en) * 1934-03-23 1935-04-23 Gen Motors Corp Radiator core
US3731736A (en) * 1971-06-07 1973-05-08 United Aircraft Prod Plate and fin heat exchanger
JPS61115874U (zh) * 1984-12-28 1986-07-22
JPH05340686A (ja) 1992-06-09 1993-12-21 Nippondenso Co Ltd 熱交換器
US5419041A (en) * 1992-08-04 1995-05-30 Aqty Co., Ltd. Process for manufacturing a pin type radiating fin
JP2002107082A (ja) * 2000-09-28 2002-04-10 Calsonic Kansei Corp 熱交換器用インナーフィン
JP2003042677A (ja) 2001-07-27 2003-02-13 Calsonic Kansei Corp 熱交換器用インナーフィン
US20030159806A1 (en) * 2002-02-28 2003-08-28 Sehmbey Maninder Singh Flat-plate heat-pipe with lanced-offset fin wick
US20030183369A1 (en) 2002-04-02 2003-10-02 John Makaran Heat sink and method of removing heat from power electronics components
JP2004020108A (ja) 2002-06-18 2004-01-22 Denso Corp 熱交換器
JP2004259980A (ja) 2003-02-26 2004-09-16 Denso Corp 冷却装置
US20060207753A1 (en) * 2005-03-18 2006-09-21 Homayoun Sanatgar Intank oil cooler
JP2007291937A (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Calsonic Kansei Corp 車両用熱交換器の保護部材構造
US7360837B1 (en) * 2007-05-29 2008-04-22 Chia-Shan Liu Backrest adjusting device for chair
TWI337837B (en) * 2007-06-08 2011-02-21 Ama Precision Inc Heat sink and modular heat sink
DE102007048474A1 (de) * 2007-10-09 2009-04-16 Behr Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer Turbulenzvorrichtung, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, Turbulenzvorrichtung
JP2009147107A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Toyota Motor Corp 冷却フィンおよび冷却フィンの製造方法
JP4737294B2 (ja) * 2009-01-08 2011-07-27 トヨタ自動車株式会社 放熱装置、パワーモジュール、放熱装置の製造方法
JP5499891B2 (ja) 2010-05-14 2014-05-21 トヨタ自動車株式会社 冷却器
JP5540944B2 (ja) 2010-07-02 2014-07-02 トヨタ自動車株式会社 冷却器

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4635715A (en) * 1983-06-16 1987-01-13 Alfa-Laval Thermal Ab Gasket arrangement for a plate heat exchanger
JPH11218368A (ja) * 1998-02-03 1999-08-10 Denso Corp 冷媒蒸発器
CN1254825A (zh) * 1998-11-20 2000-05-31 埃伯哈德·保罗 热交换器板材及其生产方法
JP2001255093A (ja) * 2000-03-09 2001-09-21 Zexel Valeo Climate Control Corp 蒸発器
JP2002213889A (ja) * 2000-12-13 2002-07-31 Modine Mfg Co 蛇行フィン式熱交換器に用いる改良された管
JP2003075088A (ja) * 2001-08-28 2003-03-12 Mitsubishi Electric Corp 冷却フィン構造
CN1858542A (zh) * 2006-06-01 2006-11-08 东南大学 分形锯齿翅片
US20090107655A1 (en) * 2007-10-25 2009-04-30 Katsuyuki Kajiura Semiconductor cooling apparatus
JP2009105325A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Toyota Industries Corp 半導体冷却装置
WO2009128462A1 (en) * 2008-04-16 2009-10-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a heat exchanger

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104812209A (zh) * 2014-01-28 2015-07-29 通用电气公司 结合的安装和冷却设备、电子装置、以及车辆
CN104812209B (zh) * 2014-01-28 2020-03-13 通用电气全球采购有限责任公司 冷却设备、电子装置以及车辆
CN108029218A (zh) * 2015-07-10 2018-05-11 住友精化株式会社 散热器
CN107123840A (zh) * 2016-02-25 2017-09-01 丰田自动车株式会社 电抗器单元及具备电抗器单元的燃料电池车辆
CN107123840B (zh) * 2016-02-25 2020-01-14 丰田自动车株式会社 电抗器单元及具备电抗器单元的燃料电池车辆
CN105855499A (zh) * 2016-06-17 2016-08-17 安徽天祥空调科技有限公司 一种易成型空调散热器铝合金片及其制备方法
CN105855499B (zh) * 2016-06-17 2017-12-01 安徽天祥空调科技有限公司 一种易成型空调散热器铝合金片及其制备方法
CN113395866A (zh) * 2020-03-11 2021-09-14 苏州佳世达光电有限公司 散热装置
US11828547B2 (en) 2020-03-11 2023-11-28 Qisda Corporation Heat-dissipating device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011148505A1 (ja) 2011-12-01
EP2578982A1 (en) 2013-04-10
US20130068434A1 (en) 2013-03-21
EP2578982A4 (en) 2015-10-28
JPWO2011148505A1 (ja) 2013-07-25
JP5397543B2 (ja) 2014-01-22
US8944147B2 (en) 2015-02-03
CN103229014B (zh) 2015-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103229014A (zh) 热交换器及其制造方法
JP6247090B2 (ja) 液冷式冷却装置および液冷式冷却装置用放熱器の製造方法
JP4581802B2 (ja) 熱電変換装置
CN102934222B (zh) 冷却器
CN102422413B (zh) 热交换器、半导体装置及它们的制造方法
KR102173362B1 (ko) 전기소자 쿨링모듈
JP5342392B2 (ja) 冷却装置
CN103890938A (zh) 半导体模块用冷却器及半导体模块
US11335623B2 (en) Method of producing heat-dissipating unit
CN104604353A (zh) 热辐射构件、热辐射电路板和散热装置封装
CN108603733A (zh) 板层叠型热交换器
JP5005314B2 (ja) 水冷ヒートシンクおよびその製造方法
US20200053866A1 (en) Fluid heating heater
US9277679B2 (en) Heat sink fin including angular dimples
CN102938995A (zh) 散热装置
JP2013225553A (ja) 熱交換器及びその製造方法
CN101641001B (zh) 散热装置
US20200103180A1 (en) Heat Sink And Housing Assembly
JP2015536435A (ja) ヒートシンク、関連する加熱モジュール、および、対応する組み立て方法
KR101021503B1 (ko) 히트싱크 및 이의 제조방법
CN101742892A (zh) 热管散热器
CN102892276A (zh) 基板及具有该基板的散热装置
JP4788225B2 (ja) 熱電変換装置およびその装置の製造方法
CN204031697U (zh) 散热器
KR200392901Y1 (ko) 전자부품용 방열블록

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20151125

Termination date: 20160528