DE102012201710A1

DE102012201710A1 - Wärmetauscher

Info

Publication number: DE102012201710A1
Application number: DE102012201710A
Authority: DE
Inventors: Masaya Nakamura; Naoki Sugimoto; Takao Ikeda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-02-14
Filing date: 2012-02-06
Publication date: 2012-08-16
Also published as: CN102637655B; CN102637655A; US20120205086A1; US9472489B2

Abstract

Eine innere Rippe (33) ist in einem Fluidrohr (3) zum Unterteilen eines Fluiddurchlasses (30) für ein Heizmedium in mehrere kleine Fluiddurchlässe (333) vorgesehen, um einen Wärmeaustausch zwischen dem Heizmedium und einem elektronischen Teil (2) zu erleichtern. Die innere Rippe (33) ist in einer Wellenform in einem Querschnitt senkrecht zu einer Strömungsrichtung des Heizmediums gebildet, wobei die innere Rippe (33) vorragende Abschnitte aufweist, welche abwechselnd in eine Richtung und in die andere Richtung vorragen. Die innere Rippe (33) ist aus mehreren Rippenabschnitten (33A, 33B) zusammengesetzt, wobei ein Rippenabstandsmaß (FP1) des ersten Rippenabschnitts (33A) hergestellt ist, um kleiner zu sein als ein Rippenabstandsmaß (FP2) eines zweiten Rippenabschnitts (33B), welcher zu dem elektronischen Teil (2) gegenüberliegt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für das Austauschen von Wärme zwischen einem heizenden Medium, das durch ein Fluidrohr strömt, und einem körperlichen Objekt (welches abzukühlen ist), das an einer äußeren Seite von dem Fluidrohr vorgesehen ist.
Hintergrund der Erfindung
Ein Wärmetauscher dieser Art ist im Stand der Technik bekannt, zum Beispiel wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2005-191527 offenbart, gemäß welcher eine innere Rippe in einem Fluidrohr vorgesehen ist, durch welches ein Heizmedium strömt, um einen Wärmeübertragungsbereich zwischen dem Heizmedium und dem Fluidrohr zu erhöhen, so dass ein Wärmeaustausch zwischen dem Heizmedium und einem körperlichen Objekt (welches durch den Wärmeaustausch abzukühlen ist) erleichtert wird und dadurch eine Wärmeaustauschleistung verbessert wird.
Gemäß dem Wärmetauscher des obigen Standes der Technik ( japanische Patentveröffentlichung Nr. 2005-191527 ) ist es in einem Fall, dass eine Breitenabmessung des Fluidrohrs nicht mit einem Wert übereinstimmt, welcher durch ein Multiplizieren eines Rippenabstandsmaßes von der inneren Rippe mit einer ganzen Zahl berechnet wird, nicht möglich, die innere Rippe in dem Fluidrohr über ihre gesamte Breitenrichtung gleichmäßig anzuordnen. In anderen Worten verbleibt dort solch ein Raum in dem Fluidrohr, in welchem die innere Rippe nicht vorhanden ist. In solch einem Fall kann, da das Heizmedium vorzugsweise durch solch einen Raum (in welchem die innere Rippe nicht vorhanden ist) strömt, die Wärmeaustauschleistung verringert werden als ein Ergebnis dessen, dass eine Menge von dem Heizmedium, das durch einen Raum strömt, in welchem die innere Rippe in dem Fluidrohr vorgesehen ist, verringert wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Probleme gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmetauscher vorzusehen, gemäß welchem die Wärmeaustauschleistung verbessert ist.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung (zum Beispiel wie in dem angehängten Anspruch 1 definiert) sind mehrere innere Rippen (33) in einem einen Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) für ein Unterteilen eines Fluiddurchlasses (30) in mehrere kleine Fluiddurchlässe (333) vorgesehen, um einen Wärmeaustausch zwischen dem Heizmedium und dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) von einem Wärmetauscher zu erleichtern. Die inneren Rippen (33) sind in einer Mehrfachschichtstruktur in einer Anordnungsrichtung für ein Anordnen eines körperlichen Objekts (2, 511, 512) auf den den Fluiddurchlass bildenden Elementen (3, 521, 531, 550) aufgebaut. Bei dem Wärmetauscher ist ein Fluidwiderstand für das Heizmedium in den kleinen Fluiddurchlässen (333), welche durch eine von den inneren Rippen (334) gebildet werden, die näher zu dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) als die andere innere Rippe (335) liegt, geringer als ein Fluidwiderstand für das Heizmedium in den kleinen Fluiddurchlässen (333), die durch die andere innere Rippe (335) gebildet werden.
Gemäß dem obigen Merkmal wird, da der Fluidwiderstand für das Heizmedium in den kleinen Fluiddurchlässen (333), die durch eine von den inneren Rippen (334) gebildet werden, welche näher zu dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) als die andere innere Rippe (335) liegt, kleiner ist als der Fluidwiderstand für das Heizmedium in den kleinen Fluiddurchlässen (333), die von der anderen inneren Rippe (335) gebildet werden, eine Strömungsmenge von dem Heizmedium, das durch die kleinen Fluiddurchlässe (333) hindurchgeht, die durch eine von den inneren Rippen (334) gebildet werden, welche näher zu dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) als die andere innere Rippe (335) liegt, größer als eine Strömungsmenge von dem Heizmedium, welches durch die kleinen Fluiddurchlässe (333) hindurchgeht, welche durch die andere innere Rippe (335) gebildet werden. Eine Strömungsgeschwindigkeit von dem Heizmedium, das in die kleinen Fluiddurchlässe (333) strömt, die durch eine von den inneren Rippen (334) gebildet werden, welche näher zu dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) als die andere innere Rippe (335) liegt, kann als ein Ergebnis erhöht werden, und dadurch kann die Wärmeaustauscheffizienz verbessert werden.
Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung (zum Beispiel wie es in dem angehängten Anspruch 6 definiert ist) wird eine innere Rippe (33) in einem einen Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) für ein Unterteilen eines Fluiddurchlasses (30) in mehrere kleine Fluiddurchlässe (333) vorgesehen, um einen Wärmeaustausch zwischen dem Heizmedium und einem körperlichen Objekt (2, 511, 512) für den Wärmeaustausch zu erleichtern. Die innere Rippe (33) ist in einer Wellenform in einem Querschnitt senkrecht zu einer Strömungsrichtung von dem Heizmedium gebildet, so dass vorragende Abschnitte abwechselnd in eine Richtung und in die andere Richtung vorragen. Die innere Rippe (33) ist aus mehreren Rippenabschnitten (33A, 33B) zusammengesetzt, deren Rippenabstandsmaße (FP) zueinander verschieden sind, wobei das Rippenabstandsmaß (FP) als ein Abstand zwischen Mitten von den benachbarten zwei vorragenden Abschnitten definiert ist, welche in der gleichen Richtung von entweder der einen Richtung oder der anderen Richtung vorragend sind.
Da die innere Rippe (33) aus mehreren Rippenabschnitten (33A, 33B) zusammengesetzt ist, deren Rippenabstandsmaße (FP) voneinander verschieden sind, ist ein Abschnitt der inneren Rippe (33) derart geformt, dass das Rippenabstandsmaß (FP) davon kleiner ist als dasjenige von den anderen Abschnitten. Daher ist es möglich, die innere Rippe (33) über den gesamten Raum des den Fluiddurchlass bildenden Elements (3, 521, 531, 550) in einer Breitenrichtung hinweg anzuordnen, wenn die Länge und/oder das Rippenabstandsmaß des Rippenabschnitts (welcher das kleinere Rippenabstandsmaß „FP” aufweist) abhängig von der Länge des den Fluiddurchlass bildenden Elements (3, 521, 531, 550) in der Breitenrichtung geändert wird. Als ein Ergebnis kann, da es möglich ist, das Heizmedium daran zu hindern, vorzugsweise durch lediglich einen Teil des Fluiddurchlasses (30) in dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) hindurchzugehen, die Wärmeaustauscheffizienz verbessert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, welche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, deutlicher offenbar werden. In den Zeichnungen:
1 ist eine schematische Vorderansicht, welche einen Wärmetauscher 1 vom aufgebauten Typ gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II in der 1, welche einen benachbarten Abschnitt von einem Fluidrohr 3 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
3 ist eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt von einem Fluidrohr 3 gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
4 ist eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt von einem Fluidrohr 3 gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
5 ist eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt von einem Fluidrohr 3 gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt;
6 ist eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht, welche eine innere Rippe 33 gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt;
7 ist eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt von einem Fluidrohr 3 gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt;
8A und 8B sind schematische, vergrößerte Querschnittsansichten, welche jeweils einen Abschnitt von einer inneren Rippe 33 gemäß der sechsten Ausführungsform zeigen, wobei die 8A eine außenliegende innere Rippe 338 zeigt und die 8B eine innenliegende innere Rippe 339 zeigt;
9A und 9B sind schematische, vergrößerte Querschnittsansichten, welche jeweils einen Abschnitt von einer inneren Rippe 33 gemäß einer siebten Ausführungsform zeigen, wobei die 9A eine außenliegende innere Rippe 338 zeigt und die 9B eine innenliegende innere Rippe 339 zeigt;
10 ist eine schematische Querschnittsansicht, ebenfalls entlang der Linie II-II in der 1, welche einen benachbarten Abschnitt von einem Fluidrohr 3 gemäß einer achten Ausfünhrungsform zeigt;
11 ist eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt von einem Fluidrohr 3 gemäß einer neunten Ausführungsform zeigt;
12 ist eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt von einem Fluidrohr 3 gemäß einer zehnten Ausführungsform zeigt;
13 ist eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt von einem Fluidrohr 3 gemäß einer elften Ausführungsform zeigt;
14 ist eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt von einem Fluidrohr 3 gemäß einer zwölften Ausführungsform zeigt;
15 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie XV-XV in der 14;
16 ist eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen Abschnitt von einer inneren Rippe 33 gemäß einer dreizehnten Ausführungsform zeigt;
17 ist eine schematische, perspektivische Ansicht, welche einen Wärmetauscher gemäß einer vierzehnten Ausführungsform zeigt;
18 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche den Wärmetauscher gemäß der vierzehnten Ausführungsform zeigt;
19 ist eine schematische, perspektivische Ansicht, welche einen Wärmetauscher gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform zeigt; und
20 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie XX-XX in der 19.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung wird mittels Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert werden. Die gleichen Bezugszeichen werden durchgehend für mehrere Ausführungsformen für den Zweck eines Bezeichnens des gleichen von ähnlichen Teilen oder Abschnitten verwendet.
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben werden. Die 1 ist eine Vorderansicht, welche einen Wärmetauscher 1 vom aufgebauten Typ der ersten Ausführungsform zeigt.
Wie es in der 1 gezeigt ist, kühlt der Wärmetauscher 1 vom aufgebauten Typ einkörperliches Objekt (mehrere elektronische Teile 2) von seinen beiden Seiten her herunter. Der Wärmetauscher 1 weist mehrere Fluidrohre 3 auf, welche mehrere Fluiddurchlässe 30 (2) für das Heizmedium bilden, und mehrere Verbindungselemente 4 für ein Verbinden der benachbarten Fluidrohre 3 miteinander. Jedes der Fluidrohre 3 ist in einer flachen Rohrform geformt, und die mehreren Fluidrohre 3 sind derart aufgebaut, um die elektronischen Teile 2 zwischen ihnen anzuordnen. Beide Seiten (eine obere Seite und eine untere Seite in der 1) von jedem elektronischen Teil 2 stehen mit den jeweiligen benachbarten Fluidrohren 3 in Kontakt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das elektronische Teil 2 aus einem Halbleitermodul zusammengesetzt, welches darin eine Halbleitervorrichtung (wie zum Beispiel eine IGBT-Vorrichtung) und eine Diode aufweist. Das Halbleitermodul kann für einen Wechselrichter für ein Kraftfahrzeug, einen Wechselrichter für ein Antreiben eines Motors einer industriellen Maschine, einen Wechselrichter für eine Klimaanlage für ein Gebäude usw. verwendet werden. Ein Leistungstransistor, ein Leistungs-FET, ein IGBT usw. können ebenfalls als das elektronische Teil 2 verwendet werden.
Ein Fluid, wie zum Beispiel Luft, Wasser, Öl oder ähnliches, wird als das Heizmedium verwendet. Noch genauer kann in einem Fall, in dem der Wärmetauscher 1 der vorliegenden Ausführungsform in einem Kraftfahrzeug montiert ist, Motorkühlwasser, Öl oder ähnliches als das Heizmedium verwendet werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird Wasser als das Heizmedium verwendet, in welches eine Frostschutzflüssigkeit (ethylenglykolbasiert) hineingemischt ist.
Die 2 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II in der 1. Wie es in der 2 gezeigt ist, ist jedes von den Fluidrohren 3 in einer sogenannten Ziehschalenstruktur geformt. Und zwar ist jedes von den Fluidrohren 3 aus einem Paar von schalengezogenen flachen Plattenelementen 31 zusammengesetzt, welche Fläche zu Fläche miteinander verbunden sind, um den Fluiddurchlass 30 zwischen ihnen zu bilden. Mehrere innere Rippen 33 (334, 335) sind in dem Fluidrohr 3 vorgesehen, um den Raum des Fluidrohrs 3 (d. h. den Fluiddurchlass 30) in mehrere kleine Fluiddurchlässe 333 zu unterteilen, um den Wärmeaustausch zwischen dem Heizmedium und den elektronischen Teilen 2 zu erleichtern.
Wieder bezugnehmend auf die 1 ist jedes der elektronischen Teile 2 an einer äußeren Oberfläche von dem Fluidrohr 3 angeordnet. Noch genauer sind zwei elektronische Teile 2 jeweils auf jedem von den Plattenelementen 31 des Fluidrohrs 3 angeordnet. Die jeweiligen zwei elektronischen Teile 2 sind in Reihe zwischen den benachbarten Fluidrohren 3 in einer Strömungsrichtung des Heizmediums angeordnet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind zwei elektronische Teile 2 zwischen den Plattenelementen 31 von den benachbarten Fluidrohren 3 angeordnet. Die Anzahl der elektronischen Teile 2 kann jedoch eins sein oder mehr als zwei sein.
Mit Flanschen versehene Abschnitte 300 von einer zylindrischen Form sind an jedem longitudinalen Ende von dem Plattenelement 31 derart gebildet, dass jeder von den mit Flanschen versehenen Abschnitten 300 in Richtung zu dem benachbarten Fluidrohr 3 vorragt. Die benachbarten, mit Flanschen versehenen Abschnitte 300 der Fluidrohre 3 sind untereinander durch ein Löten befestigt, um dadurch die mehreren Verbindungselemente 4 für ein Verbinden der benachbarten Fluidrohre 3 miteinander zu bilden.
Ein Paar von den am weitesten außen liegenden Fluidrohren 3a ist an beiden Seiten von den mehreren Fluidrohren 3 in einer Aufbaurichtung davon angeordnet, und zwar an einer oberen Seite und einer unteren Seite in der 1. Ein Einlassanschluss 401 und ein Auslassanschluss 402 für das Heizmedium sind an jedem Ende von der longitudinalen Richtung des am weitesten außen liegenden Fluidrohrs 3a (d. h. das Fluidrohr 3a auf der oberen Seite in der 1) gebildet, so dass das Heizmedium in den Wärmetauscher 1 durch den Einlassanschluss 401 strömt, während das Heizmedium aus dem Wärmetauscher 1 durch den Auslassanschluss 402 herausströmt. Der Einlassanschluss 401 sowie der Auslassanschluss 402 sind an dem am weitesten außen liegenden Fluidrohr 3a durch ein Löten befestigt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Fluidrohre 3, die Verbindungselemente 4, der Einlassanschluss 401 und der Auslassanschluss 402 aus Aluminium hergestellt.
Das Heizmedium, welches in den Wärmetauscher 1 durch den Einlassanschluss 401 eintritt, strömt des Weiteren in die jeweiligen Fluidrohre 3 über die Verbindungselemente 4 und geht durch die jeweiligen Fluiddurchlässe 30 von jedem der longitudinalen Enden (ein Ende linker Hand) in Richtung zu jedem der anderen longitudinalen Enden (ein Ende rechter Hand) von dem Fluiddurchlass 30 hindurch. Sodann wird das Heizmedium von dem Auslassanschluss 402 durch die Verbindungselemente 4 ausgestoßen. Wie oben wird, während das Heizmedium durch die Fluiddurchlässe 30 hindurchgeht, der Wärmeaustausch mit den elektronischen Teilen 2 ausgeführt, um dadurch die elektronischen Teile 2 herunterzukühlen.
Wie es in der 2 gezeigt ist, ist jede der inneren Rippen 33 (334, 335) in einer Wellenform geformt. Mehr ins Detail gehend weist, in einem Querschnitt senkrecht zu der Längsrichtung des Fluidrohrs 3, nämlich der Strömungsrichtung des Heizmediums, jede von den inneren Rippen 33 vorragende Abschnitte auf, welche abwechselnd in einer Richtung und in der anderen Richtung vorragen. Weiter ins Detail gehend erstreckt sich jede von den inneren Rippen 33 in der longitudinalen Richtung des Fluidrohrs, und jede von den inneren Rippen 33 weist mehrere Plattenabschnitte 331 und mehrere Verbindungsabschnitte 332 für ein Verbinden von benachbarten Plattenabschnitten 331 miteinander auf. Jede innere Rippe 33 ist daher eine gerade Rippe, welche eine trapezoide Wellenform im Querschnitt senkrecht zu der Längsrichtung des Fluidrohrs aufweist.
Wie es in der 2 gezeigt ist, sind drei innere Rippen 33 (334, 335) in dem Fluidrohr 3 in einer Anordnungsrichtung eines Anordnens der elektronischen Teile 2 auf den Fluidrohren 3 aufgebaut. Noch genauer sind die inneren Rippen 33 in einer dreischichtigen Struktur in einer Aufbaurichtung von den Fluidrohren 3 aufgebaut. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist jede von den inneren Rippen 33 in jeder von den aufgebauten Schichten als ein unabhängiges Teil voneinander gebildet.
Die inneren Rippen 33, welche mit dem Plattenelementen 31 in Kontakt stehen und welche an der nächsten Position zu den elektronischen Teilen 2 angeordnet sind, werden als außenliegende innere Rippen 334 bezeichnet, wohingegen die innere Rippe 33, welche zwischen den zwei außenliegenden inneren Rippen 334 angeordnet ist, als eine innenliegende innere Rippe 335 bezeichnet wird. Wie oben sind zwei außenliegende innere Rippen 334 und eine innenliegende innere Rippe 335 in einem Fluiddurchlass 30 vorgesehen, der in dem Fluidrohr 3 gebildet ist.
Ein Rippenabstandsmaß „FP” ist in dieser Beschreibung wie unten definiert. In dem Querschnitt von jeder inneren Rippe 3, welcher senkrecht zu der Längsrichtung des Fluidrohrs ist, ist das Rippenabstandsmaß „FP” ein Abstand zwischen den benachbarten vorragenden Abschnitten, welche in der gleichen Richtung vorragen, d. h. ein Abstand zwischen einer Mitte von dem Verbindungsabschnitt 332 und einer Mitte von dem benachbarten Verbindungsabschnitt 332. Ein Rippenabstandsmaß „FPout” der außenliegenden inneren Rippe 334 wird größer gemacht als ein Rippenabstandsmaß „FPin” der innenliegenden inneren Rippe 335. Demgemäß ist nach der vorliegenden Ausführungsform das Rippenabstandsmaß „FPout” der außenliegenden inneren Rippe 334 fast doppelt so groß wie das Rippenabstandsmaß „FPin” der innenliegenden inneren Rippe 335.
Wie oben wird, da das Rippenabstandsmaß „FPout” der außenliegenden inneren Rippe 334 größer hergestellt ist als das Rippenabstandsmaß „FPin” der innenliegenden inneren Rippe 335, ein Fluidwiderstand für das Heizmedium in den kleinen Fluiddurchlässen 333, die von der außenliegenden inneren Rippe 334 gebildet werden (hier im Folgenden außenliegende kleine Fluiddurchlässe 333-out), geringer als der Fluidwiderstand für das Heizmedium in den kleinen Fluiddurchlässen 333, welche durch die innenliegende innere Rippe gebildet werden (hier im Folgenden innenliegende kleine Fluiddurchlässe 333-in). Demgemäß wird eine Strömungsmenge des Heizmediums, welches durch die außenliegenden kleinen Fluiddurchlässe 333-out hindurchgeht, größer als diejenige Strömungsmenge des Heizmediums, das durch die innenliegenden kleinen Fluiddurchlässe 333-in hindurchgeht. Eine Strömungsgeschwindigkeit von dem Heizmedium, welches durch die außenliegenden kleinen Fluiddurchlässe 333-out hindurchgeht, welche näher zu den elektronischen Teilen 2 als die innenliegenden kleinen Fluiddurchlässe 333-in liegen, kann daher erhöht werden, wobei dadurch die Wärmeaustauscheffizienz verbessert wird.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezugnahme auf die 3 erläutert werden. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in einer Rippenhöhe „FH” der inneren Rippen 33. Die 3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt von dem Fluidrohr 3 der zweiten Ausführungsform zeigt, und entspricht der 2 der ersten Ausführungsform.
Eine Höhe der inneren Rippe 33 in der Anordnungsrichtung der elektronischen Teile 2 und der Fluidrohre 3, nämlich in der Aufbaurichtung der Fluidrohre 3, ist als die Rippenhöhe „FH” definiert. Mit anderen Worten entspricht ein Abstand in dem Querschnitt senkrecht zu der longitudinalen Richtung des Fluidrohrs 3 zwischen dem vorragenden Abschnitt, welcher in eine Richtung von der inneren Rippe 33 vorragt, und dem vorragenden Abschnitt, welcher in der anderen Richtung von der gleichen inneren Rippe 33 vorragt, der Rippenhöhe „FH”.
Wie es in der 3 gezeigt ist, ist die Rippenhöhe „FH1” der außenliegenden inneren Rippe 334 größer als die Rippenhöhe „FH2” der innenliegenden inneren Rippe 335. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Rippenhöhe „FH1” der außenliegenden inneren Rippe 334 fast das 1,75fache von der Rippenhöhe „FH2” der innenliegenden inneren Rippe 335.
Wie oben wird, da die Rippenhöhe „FH1” der außenliegenden inneren Rippe 334 größer hergestellt ist, um größer zu sein als die Rippenhöhe „FH2” der innenliegenden inneren Rippe 335, der Fluidwiderstand für das Heizmedium in den außenliegenden kleinen Fluiddurchlässen 333-out, die durch die außenliegende innere Rippe 334 gebildet werden, geringer als derjenige für das Heizmedium in den innenliegenden kleinen Fluiddurchlässen 333-in, die durch die innenliegende innere Rippe 335 gebildet werden. Demgemäß wird die Strömungsmenge des Heizmediums, welches durch die außenliegenden kleinen Fluiddurchlässe 333-out hindurchgeht, größer als diejenige Strömungsmenge des Heizmediums, welches durch die innenliegenden kleinen Fluiddurchlässe 333-in hindurchgeht. Somit kann die gleiche Wirkung zu derjenigen von der ersten Ausführungsform erreicht werden.
Dritte Ausführungsform
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 4 beschrieben werden. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in einer Anzahl von Aufbauschichten für die inneren Rippen 33. Die 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt von dem Fluidrohr 3 der dritten Ausführungsform zeigt, und entspricht der 2 der ersten Ausführungsform.
Wie es in der 4 gezeigt ist, sind die inneren Rippen 33 in einer Vierschichtstruktur in dem Fluiddurchlass 30 des Fluidrohrs 3 in der Aufbaurichtung der elektronischen Teile 2 und der Fluidrohre 3, d. h. in der Aufbaurichtung der Fluidrohre 3, aufgebaut.
Mehr im Detail sind die außenliegenden inneren Rippen 334 in dem Fluidrohr 3 auf solch eine Weise vorgesehen, dass jede von den außenliegenden inneren Rippen 334 mit dem Plattenelement 31 an einer zu dem elektronischen Teil 2 am nächsten liegenden Position in Kontakt steht. Zwei innenliegende innere Rippen 335 sind in dem Fluiddurchlass zwischen den zwei außenliegenden inneren Rippen 334 angeordnet.
Auf gleiche Art und Weise zu der ersten Ausführungsform ist das Rippenabstandsmaß „FPout” der außenliegenden inneren Rippen 334 hergestellt, um größer zu sein als das Rippenabstandsmaß „FPin” der innenliegenden inneren Rippen 335. Demgemäß ist bei der vorlegenden Ausführungsform das Rippenabstandsmaß „FPout” der außenliegenden inneren Rippe 334 in etwa das Doppelte von dem Rippenabstandsmaß „FPin” der innenliegenden inneren Rippe 335.
Gemäß der obigen Struktur wird der Fluidwiderstand für das Heizmedium in den außenliegenden kleinen Fluiddurchlässen 333-out, die durch die außenliegenden inneren Rippen 334 gebildet sind, geringer als derjenige für das Heizmedium in den innenliegenden kleinen Fluiddurchlässen 333-in, die durch die innenliegenden inneren Rippen 335 gebildet sind. Als ein Ergebnis wird die Strömungsmenge von dem Heizmedium, das durch die außenliegenden kleinen Fluiddurchlässe 333-out hindurchgeht, größer als diejenige Strömungsmenge von dem Heizmedium, welches durch die innenliegenden kleinen Fluiddurchlässe 333-in hindurchgeht. Somit kann die gleiche Wirkung wie diejenige von der ersten Ausführungsform erreicht werden.
Vierte Ausführungsform
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 5 beschrieben werden. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in einer Anordnung des elektronischen Teils 2 und einer Anzahl von Aufbauschichten für die inneren Rippen 33. Die 5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt von dem Fluidrohr 3 der vierten Ausführungsform zeigt, und entspricht der 2 der ersten Ausführungsform.
Wie es in der 5 gezeigt ist, ist das elektronische Teilt lediglich auf einer äußeren Oberfläche von dem Fluidrohr 3 angeordnet. In anderen Worten steht das elektronische Teil 2 mit lediglich einem von den Plattenelementen 31, welche das Fluidrohr 3 bilden, in Kontakt.
Die inneren Rippen 33 sind in einer doppelten Schichtstruktur in dem Fluidrohr 3 in der Anordnungsrichtung des elektronischen Teils 2 und des Fluidrohrs 3 gebildet, d. h. in der Aufbaurichtung von den Fluidrohren 3. Die innere Rippe 33, welche an einer Position näher zu dem elektronischen Teil 2 angeordnet ist, wird als eine erste innere Rippe 334A bezeichnet, während die innere Rippe 33, welche an einer Position entfernt von dem elektronischen Teil 2 angeordnet ist, als eine zweite innere Rippe 335A bezeichnet wird. Wie oben sind eine erste innere Rippe 334A und eine zweite innere Rippe 335A in einem Fluiddurchlass 30, welcher durch das Fluidrohr 3 gebildet wird, vorgesehen.
Das Rippenabstandsmaß „FPout” der ersten inneren Rippe 334A ist hergestellt, um größer zu sein als das Rippenabstandsmaß „FPin” der zweiten inneren Rippe 335A. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Rippenabstandsmaß „FPout” der ersten inneren Rippe 334A in etwa das Doppelte von dem Rippenabstandsmaß „FPin” der zweiten inneren Rippe 335A.
Gemäß der obigen Struktur wird der Fluidwiderstand für das Heizmedium in den kleinen Fluiddurchlässen 333, welche durch die erste innere Rippe 334A gebildet werden (hier im Folgenden bezeichnet als erste kleine Fluiddurchlässe 333C), geringer als derjenige für das Heizmedium in den kleinen Fluiddurchlässen 333, welche durch die zweiten inneren Rippen 335A (hier im Folgenden bezeichnet als zweite kleine Fluiddurchlässe 333D) gebildet werden. Als ein Ergebnis wird die Strömungsmenge des Heizmediums, das durch die ersten kleinen Fluiddurchlässe 333C hindurchgeht, größer als diejenige Strömungsmenge des Heizmediums, das durch die zweiten kleinen Fluiddurchlässe 333D hindurchgeht. Daher kann die Strömungsgeschwindigkeit des Heizmediums, welches durch die ersten kleinen Fluiddurchlässe 333C hindurchgeht, welche näher zu den elektronischen Teilen 2 liegen als die zweiten kleinen Fluiddurchlässe 333D, erhöht werden, um dadurch die Wärmeaustauscheffizienz zu verbessern.
Fünfte Ausführungsform
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 6 erläutert werden. Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in einem Herstellungsprozess für die inneren Rippen 33. Die 6 ist eine schematische, vergrößerte Ansicht, welche die inneren Rippen 33 der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Wie es in der 6 gezeigt ist, ist die innere Rippe 33 in der dreischichtigen Struktur gebildet, und die innere Rippe 33 ist aus einem kontinuierlichen Metallblech hergestellt, welches an zwei Faltabschnitten 35 umgefaltet bzw. geknickt wird. Noch genauer wird ein Abschnitt von dem kontinuierlichen Metallblech (welches schon in der Wellenform gewellt ist) an einem Faltabschnitt 35 in Richtung zu einer Seite in der Aufbaurichtung von den Fluidrohren gefaltet, während der andere Abschnitt von dem Metallblech an dem anderen Faltabschnitt 35 in Richtung zu der anderen Seite in der Aufbaurichtung von den Fluidrohren gefaltet wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein kontinuierliches Metallblech zweifach gefaltet, um die innere Rippe 33 der dreischichtigen Struktur zu bilden. Die gleiche Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform kann erzielt werden, wobei eine Anzahl von Teilen (eine Anzahl von inneren Rippen) reduziert werden kann.
Sechste Ausführungsform
Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 7, 8A und 8B erläutert werden. Die sechste Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass eine Rippe vom Wellentyp als die inneren Rippen 33 verwendet wird. Die 7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt von dem Fluidrohr 3 der sechsten Ausführungsform zeigt, und entspricht der 2 der ersten Ausführungsform.
Wie es in der 7 gezeigt ist, erstreckt sich jede von den inneren Rippen 33 der vorliegenden Ausführungsform in der longitudinalen Richtung des Fluidrohrs 3 (in der Strömungsrichtung des Heizmediums). Jede der inneren Rippen 33 weist mehrere Plattenabschnitte 331 für ein Unterteilen des Fluiddurchlasses 30 in mehrere kleine Fluiddurchlässe 333 und mehrere Verbindungsabschnitte 332 für ein Verbinden der benachbarten Plattenabschnitte 331 miteinander auf. Die innere Rippe 33 ist in der Wellenform, wie es in der 7 gezeigt ist, in dem Querschnitt senkrecht zu der longitudinalen Richtung des Fluidrohrs 3 (die Strömungsrichtung von dem Heizmedium) geformt.
Des Weiteren sind, wie es in den 8A und 8B gezeigt ist, wenn die innere Rippe 33 in der Aufbaurichtung von den Fluidrohren 3 betrachtet wird (in der Richtung des Anordnens der elektronischen Teile 2 auf den Fluidrohren 3), die Plattenabschnitte 331 in einer Wellenform in der Strömungsrichtung von dem Heizmedium gekrümmt. Die innere Rippe 33 dieser Art wird als eine innere Rippe vom Wellentyp bezeichnet. Gemäß der obigen Struktur wird eine Fluidströmung des Heizmediums in der Breitenrichtung des Fluiddurchlasses 30 in dem Fluidrohr 3 gebildet, so dass eine Mischung von dem Heizmedium erleichtert werden kann.
Die 8A und 8B sind schematische, vergrößerte Querschnittsansichten, welche jeweils einen Abschnitt von den inneren Rippen 33 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in jedem Querschnitt senkrecht zu der Aufbaurichtung von den Fluidrohren 3 und die Mitten von den kleinen Fluiddurchlässen 333 in der Aufbaurichtung kreuzend zeigen. Die 8A zeigt die außenliegende innere Rippe 338 (entsprechend zu 334 der 7), und die 8B zeigt die innenliegende innere Rippe 339 (entsprechend zu 335 der 7).
Ein Abstandsmaß der Wellenform der Plattenabschnitte 331 ist als das Wellenabstandsmaß „WP” für die innere Rippe 33 definiert, welches in dem Querschnitt senkrecht zu der Aufbaurichtung von dem Fluidrohr 3 und die Mitten von den kleinen Fluiddurchlässen 333 in der Aufbaurichtung kreuzend gemessen wird.
Wie es in den 8A und 8B gezeigt ist, ist ein Wellenabstandsmaß „WP1” der außenliegenden inneren Rippe 338 hergestellt, um größer zu sein als ein Wellenabstandsmaß „WP2” der innenliegenden inneren Rippe 339. Als ein Ergebnis wird der Druckverlust des Heizmediums, welches durch die außenliegenden kleinen Fluiddurchlässe 333E hindurchgeht, die durch die außenliegenden inneren Rippen 338 definiert sind, geringer als der Druckverlust des Heizmediums, welches durch die innenliegenden kleinen Fluiddurchlässe 333F hindurchgeht, die durch die innenliegende innere Rippe 339 definiert sind.
Daher wird die Strömungsmenge von Heizmedium, welches durch jeden der außenliegenden kleinen Fluiddurchlässe 333E hindurchgeht, größer als diejenige Strömungsmenge von Heizmedium, welches durch jeden der innenliegenden kleinen Fluiddurchlässe 333F hindurchgeht. In anderen Worten wird die Strömungsgeschwindigkeit des Heizmediums, das durch die außenliegenden kleinen Fluiddurchlässe 333E hindurchgeht, die den elektronischen Teilen 2 gegenüberliegen, erhöht, und dadurch kann die Wärmeaustauscheffizienz weiter verbessert werden.
Siebte Ausführungsform
Eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 9A und 9B erläutert werden. Die siebte Ausführungsform unterscheidet sich von der sechsten Ausführungsform in einer Wellentiefe „WD” der inneren Rippen 33.
Die 9A und 9B sind schematische, vergrößerte Querschnittsansichten, welche jeweils einen Abschnitt der inneren Rippen 33 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in jedem Querschnitt senkrecht zu der Aufbaurichtung von den Fluidrohren 3 und die Mitten von den kleinen Fluiddurchlässen 333 in der Aufbaurichtung kreuzend zeigen. Die 9A zeigt die außenliegende innere Rippe 338, und die 9B zeigt die innenliegende innere Rippe 339. Eine Wellentiefe „WD” des Plattenabschnitts 331 ist als eine Abmessung einer Wellenform des Plattenabschnitts 331 in einer Weitenrichtung definiert, welche in dem Querschnitt senkrecht zu der Aufbaurichtung der Fluidrohre 3 und die Mitten von den kleinen Fluiddurchlässen 333 in der Aufbaurichtung kreuzend gemessen wird.
Wie es in den 9A und 9B gezeigt ist, ist eine Wellentiefe „WD1” von der außenliegenden inneren Rippe 338 hergestellt, um geringer zu sein als eine Wellentiefe „WD2” der innenliegenden inneren Rippe 339. Als ein Ergebnis wird der Druckverlust des Heizmediums, welches durch die außenliegenden kleinen Fluiddurchlässe 333E hindurchgeht, größer als der Druckverlust des Heizmediums, welches durch die innenliegenden kleinen Fluiddurchlässe 333F hindurchgeht.
Die Strömungsmenge des Heizmediums, welches durch jeden von den außenliegenden kleinen Fluiddurchlässen 333E hindurchgeht, wird daher großer als diejenige Strömungsmenge des Heizmediums, welches durch jeden von den innenliegenden kleinen Fluiddurchlässen 333F hindurchgeht. In anderen Worten wird die Strömungsgeschwindigkeit des Heizmediums, welches durch die außenliegenden kleinen Fluiddurchlässe 333E hindurchgeht, welche zu den elektronischen Teilen 2 weisen, erhöht, und dadurch kann die Wärmeaustauscheffizienz weiter verbessert werden.
Achte Ausführungsform
Eine achte Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 10 erläutert werden. Die innere Rippe 33 ist aus einem ersten Rippenabschnitt 33A und einem zweiten Rippenabschnitt 33B zusammengesetzt, deren Rippenabstandsmaße „FP” voneinander verschieden sind. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind der erste und der zweite Rippenabschnitt 33A und 33B integral bzw. einstückig geformt.
Auf die gleiche Art und Weise wie bei den obigen Ausführungsformen ist das Rippenabstandsmaß „FP” in dieser Beschreibung wie unten definiert. In dem Querschnitt der inneren Rippe 33, welcher senkrecht zu der longitudinalen Richtung des Fluidrohrs ist, ist das Rippenabstandsmaß „FP” ein Abstand zwischen den benachbarten vorragenden Abschnitten, nämlich ein Abstand zwischen einer Mitte von dem Verbindungsabschnitt 332 und einer Mitte von dem benachbarten Verbindungsabschnitt 332. Bei den beiden Rippenabschnitten 33A und 33B ist das Rippenabstandsmaß „FP (FP1)” des ersten Rippenabschnitts 33A kleiner als das Rippenabstandsmaß „FP (FP2)” des zweiten Rippenabschnitts 33B.
Eine Breitenrichtung von dem Fluiddurchlass 30 ist als eine Richtung definiert, welche senkrecht nicht nur zu der longitudinalen Richtung des Fluidrohrs 3 (d. h. der Strömungsrichtung von dem Heizmedium) ist, sondern ebenfalls zu der Aufbaurichtung von den Fluidrohren 3.
Eine Länge „L1” des ersten Rippenabschnitts 33A in der Breitenrichtung wird hergestellt, um kleiner zu sein als das Rippenabstandsmaß „FP2” des zweiten Rippenabschnitts 33B. In anderen Worten wird der erste Rippenabschnitt 33A in einem Raum angeordnet, der gleich ist zu oder geringer ist als einer von dem Rippenabstandsmaß „FP2” des zweiten Rippenabschnitts 33B. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Rippenabschnitt 33A an einer Seite von dem Fluiddurchlass 30 in der Breitenrichtung angeordnet.
Wie oben ist die innere Rippe 33 aus dem ersten Rippenabschnitt 33A und dem zweiten Rippenabschnitt 33B zusammengesetzt, deren Rippenabstandsmaße „FP” voneinander verschieden sind, damit die innere Rippe 33 den Abschnitt (den ersten Rippenabschnitt 33A) aufweist, welcher das kleinere Rippenabstandsmaß als der andere Abschnitt (der zweite Rippenabschnitt 33B) aufweist. Es ist somit möglich, die innere Rippe 33 über den gesamten Raum des Fluidrohrs 3 hinweg (d. h. den Fluiddurchlass 30) in der Breitenrichtung anzuordnen, wenn die Länge „L1” und/oder das Rippenabstandsmaß „FP1” des ersten Rippenabschnitts 33A in Abhängigkeit von der Länge von dem Fluiddurchlass 30 in der Breitenrichtung geändert wird. Da es möglich ist, das Heizmedium daran zu hindern, vorzugsweise durch lediglich den Teil von dem Fluiddurchlass 30 in dem Fluidrohr 3 hindurchzugehen, kann die Wärmeaustauscheffizienz verbessert werden.
Wie oben erläutert, wird, da das Rippenabstandsmaß „FP1” des ersten Rippenabschnitts 33A geringer ist als das Rippenabstandsmaß „FP2” des zweiten Rippenabschnitts 33B, der Druckverlust des Heizmediums, welches durch die ersten kleinen Fluiddurchlässe 333A hindurchgeht (welche ein Abschnitt von den kleinen Fluiddurchlässen 333 sind, die durch den ersten Rippenabschnitt 33A definiert sind), größer als ein Druckverlust des Heizmediums, welches durch die zweiten kleinen Fluiddurchlässe 333B hindurchgeht (welche durch den zweiten Rippenabschnitt 33B gebildet sind).
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist daher die Länge „L1” des ersten Rippenabschnitts 33A hergestellt, geringer zu sein als das Rippenabstandsmaß „FP2” des zweiten Rippenabschnitts 33B. Gemäß solch einem Merkmal ist es möglich, den zweiten Rippenabschnitt 33B (welcher das größere Rippenabstandsmaß als der erste Rippenabschnitt 33A aufweist) so viel als möglich anzuordnen, um dadurch eine mögliche Zunahme des Druckverlusts zu unterbinden. Die Wärmeaustauscheffizienz kann somit verbessert werden.
Neunte Ausführungsform
Eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 11 erläutert werden. Die neunte Ausführungsform unterscheidet sich von der achten Ausführungsform darin, dass die ersten Rippenabschnitte 33A an zwei Abschnitten gebildet sind. Die 11 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt des Fluidrohrs 3 der neunten Ausführungsform zeigt, und entspricht der 10 der achten Ausführungsform.
Wie es in der 11 gezeigt ist, ist eine Länge des elektronischen Teils 2 in der Breitenrichtung geringer als eine Länge des Fluidrohrs 3 in der Breitenrichtung. Jedes der elektronischen Teile 2 ist an der äußeren Oberfläche des Fluidrohrs 3 in einer Mitte von der Breitenrichtung angeordnet.
Die innere Rippe 33 ist aus zwei ersten Rippenabschnitten 33A und einem zweiten Rippenabschnitt 33B zusammengesetzt. Noch genauer sind die ersten Rippenabschnitte 33A an beiden Seiten des zweiten Rippenabschnitts 33B angeordnet. Der zweite Rippenabschnitt 33B weist eine fast gleich große Länge zu derjenigen des elektronischen Teils 2 auf und ist in dem Fluidrohr 3 an einer Position entsprechend zu dem elektronischen Teil 2 angeordnet. In anderen Worten liegt der zweite Rippenabschnitt 33B gegenüber zu (weist zu) dem elektronischen Teil 2 entlang der Breitenrichtung. Die ersten Rippenabschnitte 33A sind an solchen Positionen in dem Fluidrohr 3 positioniert, die nicht zu dem elektronischen Teil 2 entsprechen (in anderen Worten an solchen Position, an welchen das elektronische Teil 2 nicht mit dem Fluidrohr 3 in Kontakt steht).
Gemäß der obigen Struktur wird der Druckverlust des Heizmediums, welches durch die Abschnitte von dem Fluiddurchlass 30, die nicht dem elektronischen Teil 2 gegenüberliegen (d. h. die kleinen Fluiddurchlässe, die durch die ersten Rippenabschnitte 33A gebildet werden), hindurchgeht, größer als der Druckverlust des Heizmediums, welches durch den anderen Abschnitt von dem Fluiddurchlass 30, welcher zu dem elektronischen Teil 2 gegenüberliegt (d. h. die kleinen Fluiddurchlässe, welche durch den zweiten Rippenabschnitt 33B gebildet werden), hindurchgeht. Als ein Ergebnis wird die Strömungsmenge des Heizmediums, welches durch den Abschnitt des Fluiddurchlasses hindurchgeht, der zu dem elektronischen Teil 2 gegenüberliegt, erhöht, und zwar wird die Strömungsgeschwindigkeit des Heizmediums in solch einem Abschnitt des Fluiddurchlasses erhöht, und dadurch wird die Wärmeaustauscheffizienz weiter verbessert.
Zehnte Ausführungsform
Eine zehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 12 erläutert werden. Die zehnte Ausführungsform unterscheidet sich von der achten Ausführungsform darin, dass zwei innere Rippen 33 in einer doppelschichtigen Struktur in dem Fluidrohr 3 aufgebaut sind. Die 12 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt von dem Fluidrohr 3 der zehnten Ausführungsform zeigt, und entspricht der 11 der neunten Ausführungsform.
Wie es in der 12 gezeigt ist, sind zwei innere Rippen 33 in dem Raum zwischen dem Paar der Plattenelemente 31 (d. h. dem Fluiddurchlass 30) in der Aufbaurichtung der Fluidrohre 3, und zwar in einer Richtung eines Anordnens der elektronischen Teile 2 an den Fluidrohren 3, aufgebaut. Jede der inneren Rippen 33 ist auf die gleiche Art und Weise zu der inneren Rippe 33 der neunten Ausführungsform (11) gebildet. Und zwar sind bei jeder der inneren Rippen 33 die ersten Rippenabschnitte 33A an beiden Seiten von dem zweiten Rippenabschnitt 33B gebildet. Jeder der zweiten Rippenabschnitte 33B ist in dem Fluidrohr 3 an solch einer Position positioniert, welche zu dem elektronischen Teil 2 gegenüberliegt, wohingegen die ersten Rippenabschnitte 33A in dem Fluidrohr 3 an solchen Positionen positioniert sind, welche nicht zu dem elektronischen Teil 2 gegenüberliegen. Die aufgebauten zwei inneren Rippen 33 sind symmetrisch zueinander mit Bezug auf eine gedachte Ebene senkrecht zu der Aufbaurichtung der Fluidrohre 3.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind wie oben die zwei inneren Rippen 33 aufgebaut, und die ersten Rippenabschnitte 33A, welche ein kleineres Rippenabstandsmaß „FP” als der zweite Rippenabschnitt 33B aufweisen, sind in dem Fluidrohr 3 an solchen Positionen angeordnet, die nicht zu den elektronischen Teilen 2 gegenüberliegen. Gemäß solch einer Struktur wird der Druckverlust des Heizmediums, welches durch die Abschnitte des Fluiddurchlasses hindurchgeht, die nicht zu den elektronischen Teilen 2 gegenüberliegen, größer, so dass die Strömungsmenge des Heizmediums, welches durch den Abschnitt des Fluiddurchlasses hindurchgeht, der zu den elektronischen Teilen 2 gegenüberliegt, größer wird. Als ein Ergebnis wird die Strömungsgeschwindigkeit des Heizmediums in solch einem Bereich erhöht, und die Wärmeaustauscheffizienz kann auf die gleiche Weise wie bei der neunten Ausführungsform (11) erhöht werden.
Elfte Ausführungsform
Eine elfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 13 erläutert werden. Die elfte Ausführungsform unterscheidet sich von der neunten Ausführungsform darin, dass drei innere Rippen 33 in einer dreischichtigen Struktur in dem Fluidrohr 3 aufgebaut sind. Die 13 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt von dem Fluidrohr 3 der elften Ausführungsform zeigt, und entspricht der 11 der neunten Ausführungsform.
Wie es in der 13 gezeigt ist, sind drei innere Rippen 33 in dem Raum zwischen dem Paar von Plattenelementen 31 (d. h. dem Fluiddurchlass 30) in der Aufbaurichtung der Fluidrohre 3, und zwar in der Richtung des Anordnens der elektronischen Teile 2 auf den Fluidrohren 3, aufgebaut. Die inneren Rippen 33, welche mit den Plattenelementen 31 in Kontakt stehen, werden als die außenliegenden inneren Rippen 334 bezeichnet, wohingegen die innere Rippe 33, welche zwischen den zwei inneren Rippen (den außenliegenden inneren Rippen 334) angeordnet ist, als die innenliegende innere Rippe 335 bezeichnet wird.
Jede von den außenliegenden inneren Rippen 334 ist auf die gleiche Art und Weise wie die innere Rippe 33 der neunten Ausführungsform gebildet. Und zwar sind in jeder von den außenliegenden inneren Rippen 334 zwei erste Rippenabschnitte 33A an beiden Seiten von dem zweiten Rippenabschnitt 33B gebildet. Jeder von den zweiten Rippenabschnitten 33B ist in dem Fluidrohr 3 an solch einer Position angeordnet, welche zu dem jeweiligen elektronischen Teil 2 gegenüberliegt, wohingegen jeder von den ersten Rippenabschnitten 33A in dem Fluidrohr 3 an solch einer Position angeordnet ist, welche nicht zu dem elektronischen Teil 2 gegenüberliegt.
Ein Rippenabstandsmaß „FP_in” der innenliegenden inneren Rippe 335 ist so hergestellt, dass es fast gleich ist zu dem Rippenabstandsmaß „FP1” des ersten Rippenabschnitts 33A, welches der kleinste von den Rippenabschnitten der außenliegenden inneren Rippen 334 ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind wie oben die drei inneren Rippen 33 in der dreischichtigen Struktur aufgebaut, und die ersten Rippenabschnitte 33A der außenliegenden inneren Rippen 334 (welche ein kleineres Rippenabstandsmaß „FP” als der zweite Rippenabschnitt 33B aufweisen) sind in dem Fluidrohr 3 an solchen Positionen angeordnet, welche nicht zu den elektronischen Teilen 2 gegenüberliegen. Gemäß solch einer Struktur wird der Druckverlust des Heizmediums, welches durch die Abschnitte des Fluiddurchlasses hindurchgeht, die nicht zu den elektronischen Teilen 2 gegenüberliegen, größer, so dass die Strömungsmenge des Heizmediums, welches durch den Abschnitt des Fluiddurchlasses hindurchgeht, der zu den elektronischen Teilen 2 gegenüberliegt, größer wird. Als ein Ergebnis wird die Strömungsgeschwindigkeit des Heizmediums in solch einem Bereich erhöht, und die Wärmeaustauscheffizienz kann auf die gleiche Art und Weise wie bei der neunten Ausführungsform erhöht werden.
Zusätzlich ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Rippenabstandsmaß „FP_in” der innenliegenden inneren Rippe 335 so hergestellt, dass es fast gleich ist zu dem Rippenabstandsmaß „FP1” des ersten Rippenabschnitts 33A, welches der kleinste von den Rippenabschnitten der außenliegenden inneren Rippen 334 ist. Als ein Ergebnis wird der Druckverlust des Heizmediums, welches durch den Abschnitt des Fluiddurchlasses hindurchgeht, der durch die innenliegende innere Rippe 335 gebildet wird, d. h. den Abschnitt des Fluiddurchlasses, der in der Mitte von dem Fluiddurchlass 30 gebildet ist, jedoch nicht zu den elektronischen Teilen 2 gegenüberliegt, größer. Daher wird die Strömungsgeschwindigkeit des Heizmediums, welches durch den Abschnitt des Fluiddurchlasses hindurchgeht, der in den äußeren Bereichen in dem Fluiddurchlass 30 jeweils näher zu den Plattenelementen 31 gebildet ist, welche mit den elektronischen Teilen 2 in Kontakt stehen, erhöht. Die Wärmeaustauscheffizienz kann sicher und weiterhin verbessert werden.
Zwölfte Ausführungsform
Eine zwölfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 14 und 15 erläutert werden. Die zwölfte Ausführungsform unterscheidet sich von der neunten Ausführungsform darin, dass eine innere Rippe 33 vom Wellentyp in dem Fluidrohr 3 vorgesehen ist. Die 14 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt von dem Fluidrohr 3 der zwölften Ausführungsform zeigt, und entspricht der 11 der neunten Ausführungsform.
Wie es in der 14 gezeigt ist, erstreckt sich die innere Rippe 33 der vorliegenden Ausführungsform in der longitudinalen Richtung des Fluidrohrs 3 (in der Strömungsrichtung von dem Heizmedium). Die innere Rippe 33 weist mehrere Plattenabschnitte 331 für ein Unterteilen des Fluiddurchlasses 30 in mehrere kleine Fluiddurchlässe 333 und mehrere Verbindungsabschnitte 332 für ein Verbinden der benachbarten Plattenabschnitte 331 miteinander auf. Die innere Rippe 33 ist in der Wellenform gebildet, wie es in der 14 gezeigt ist, in dem Querschnitt senkrecht zu der Längsrichtung des Fluidrohrs 3 (der Strömungsrichtung des Heizmediums).
Des Weiteren sind, wie es in der 15 gezeigt ist, wenn die innere Rippe 33 in der Aufbaurichtung des Fluidrohrs 3 (in der Richtung eines Anordnens der elektronischen Teile 2 an den Fluidrohren 3) betrachtet wird, die Plattenabschnitte 331 in einer Wellenform in der Strömungsrichtung des Heizmediums gekrümmt. Die innere Rippe 33 dieser Art wird als die innere Rippe vom Wellentyp bezeichnet. Gemäß der obigen Struktur wird eine Fluidströmung des Heizmediums in der Breitenrichtung des Fluiddurchlasses 30 in dem Fluidrohr 3 gebildet, so dass eine Mischung von dem Heizmedium erleichtert werden kann.
Die 15 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie XV-XV in der 14. Eine Wellentiefe „WD” des Plattenabschnitts 331 ist als eine Abmessung einer Wellenform des Plattenabschnitts 331 in einer Weitenrichtung definiert, welche in einem Querschnitt senkrecht zu der Aufbaurichtung von den Fluidrohren 3 und unter Kreuzen von Mitten von den kleinen Fluiddurchlässen 333 in der Aufbaurichtung gemessen wird.
Wie es in der 15 gezeigt ist, ist eine Wellentiefe „WD1” des ersten Rippenabschnitts 33A hergestellt, größer zu sein als eine Wellentiefe „WD2” des zweiten Rippenabschnitts 33B. Als ein Ergebnis wird der Druckverlust des Heizmediums, welches durch die ersten kleinen Fluiddurchlässe 333A hindurchgeht, die durch den ersten Rippenabschnitt 33A definiert werden, größer als der Druckverlust des Heizmediums, welches durch die zweiten kleinen Fluiddurchlässe 333B hindurchgeht, die durch den zweiten Rippenabschnitt 33B definiert werden.
Die Strömungsmenge des Heizmediums, welches durch jeden von den zweiten kleinen Fluiddurchlässen 333B hindurchgeht, wird daher größer als diejenige des Heizmediums, welches durch jeden von den ersten kleinen Fluiddurchlässen 333A hindurchgeht. In anderen Worten wird die Strömungsgeschwindigkeit des Heizmediums, welches durch die zweiten kleinen Fluiddurchlässe 333B hindurchgeht, die zu den elektronischen Teilen 2 gegenüberliegen, erhöht, und dadurch kann die Wärmeaustauscheffizienz weiter verbessert werden.
Dreizehnte Ausführungsform
Eine dreizehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 16 erläutert werden. Die dreizehnte Ausführungsform unterscheidet sich von der zwölften Ausführungsform darin, dass ein Wellenabstandsmaß „WP” der inneren Rippe 33 verschieden ist von demjenigen in der zwölften Ausführungsform. Die 16 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen benachbarten Abschnitt der inneren Rippe 33 der dreizehnten Ausführungsform zeigt, und entspricht der 15 der zwölften Ausführungsform.
Ein Abstandsmaß der Wellenform der Plattenabschnitte 331 ist definiert als das Wellenabstandsmaß „WP” für die innere Rippe 33, welches in dem Querschnitt senkrecht zu der Aufbaurichtung der Fluidrohre 3 und unter einem Kreuzen der Mitten von den kleinen Fluiddurchlässen 333 in der Aufbaurichtung gemessen wird.
Wie es in der 16 gezeigt ist, ist ein Wellenabstandsmaß „WP1” des ersten Rippenabschnitts 33A hergestellt, kleiner zu sein als ein Wellenabstandsmaß „WP2” des zweiten Rippenabschnitts 33B. Als ein Ergebnis wird der Druckverlust des Heizmediums, welches durch die ersten kleinen Fluiddurchlässe 333A hindurchgeht, größer als der Druckverlust des Heizmediums, welches durch die zweiten kleinen Fluiddurchlässe 333B hindurchgeht.
Die Strömungsmenge des Heizmediums, welches durch jeden von den zweiten kleinen Fluiddurchlässen 33B hindurchgeht, wird daher größer als diejenige des Heizmediums, welches durch jeden von den ersten kleinen Fluiddurchlässen 333A hindurchgeht. In anderen Worten wird die Strömungsgeschwindigkeit des Heizmediums, welches durch die zweiten kleinen Fluiddurchlässe 333B hindurchgeht, die zu den elektronischen Teilen 2 gegenüberliegen, erhöht, und dadurch kann die Wärmeaustauscheffizienz weiter verbessert werden.
Vierzehnte Ausführungsform
Eine vierzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 17 und 18 erläutert werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst ein körperliches Objekt für den Wärmeaustausch eine Halbleiterpackungseinrichtung, in welcher eine Halbleitereinrichtung, welche eine metallische Wärmesenke aufweist, in einem Harz abgedichtet ist, und eine Wärmestrahloberfläche von solch einer Halbleiterpackungseinrichtung wird durch einen Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung heruntergekühlt.
Die 17 ist eine schematische, perspektivische Ansicht, welche einen Wärmetauscher gemäß der vierzehnten Ausführungsform zeigt, und die 18 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche den Wärmetauscher der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Wie es in der 18 gezeigt ist, ist eine Halbleiterpackungseinrichtung 51 zusammengesetzt aus einer Halbleitereinrichtung, welche einen ersten Halbleiterchip 511 und einen zweiten Halbleiterchip 512 umfasst, einem Metallelement, welches eine erste (rechter Hand) Wärmesenke 520 und eine zweite (linker Hand) Wärmesenke 530 umfasst, einem leitenden Verbindungselement, wie zum Beispiel Lötabschnitten 541 und 542, und einem dichtenden Material, wie zum Beispiel einem gegossenen Kunstharz 550.
Gemäß der Halbleiterpackungseinrichtung 51 sind der erste Halbleiterchip 511 und der zweite Halbleiterchip 512 parallel zueinander in einer Oberflächenrichtung angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform, die in der 18 gezeigt ist, gibt es zwei Halbleiterchips. Jedoch kann ein Halbleiterchip oder es können mehr als zwei Halbleiterchips vorgesehen sein.
Die erste Oberfläche von jedem Halbleiterchip 511 und 512 (d. h. eine Oberfläche rechter Hand in der 18) und die zweite Oberfläche der ersten Wärmesenke 520 (d. h. eine Oberfläche linker Hand in der 18) sind miteinander durch den ersten Lötabschnitt 541 verbunden. Die zweite Oberfläche von jedem Halbleiterchip 511 und 512 (d. h. eine Oberfläche linker Hand in der 18) und die erste Oberfläche von der zweiten Wärmesenke 530 (d. h. eine Oberfläche rechter Hand in der 18) sind miteinander durch den zweiten Lötabschnitt 542 verbunden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können für die Lötabschnitte 541 und 542 allgemein bekannte verschiedene Arten von Lötmitteln, wie zum Beispiel bleifreies Lötmittel eines auf Sn-Pb-basierten Lötmittels, eines auf Sn-Ag-basierten Lötmittels usw., verwendet werden.
Gemäß der obigen Struktur wird Wärme von der zweiten Oberfläche von jedem Halbleiterchip 511 und 512 über den zweiten Lötabschnitt 542 und die zweite Wärmesenke 530 abgestrahlt, während die Wärme von der ersten Oberfläche von jedem Halbleiterchip 511 und 512 über den ersten Lötabschnitt 541 und die erste Wärmesenke 520 abgestrahlt wird.
Wie oben sind die erste Wärmesenke 520 und die zweite Wärmesenke 530 thermisch mit dem ersten Halbleichterchip 511 und dem zweiten Halbleiterchip 512 verbunden und bilden metallische Körper für ein Übertragen der Wärme von dem ersten Halbleiterchip 511 und dem zweiten Halbleiterchip 512. In der 18 bildet die erste Oberfläche (Oberfläche auf der Seite rechter Hand) der ersten Wärmesenke 520 die Wärmestrahloberfläche 521, während die zweite Oberfläche (eine Oberfläche auf der Seite linker Hand) der zweiten Wärmesenke 530 die Wärmestrahloberfläche 531 bildet. Jede der Wärmestrahloberflächen 521 und 531 ist nach außen von dem gegossenen Harz 550 ausgesetzt (noch genauer von einem Abdichtungsabschnitt 551, wie unten erläutert wird).
Der erste Halbleiterchip 511 ist aus einer Leistungshalbleitereinrichtung zusammengesetzt, zum Beispiel, jedoch nicht darauf beschränkt, einem IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), einem Thyristor usw. Der zweite Halbleiterchip 512 ist zum Beispiel aus einer FWD (Free Wheel Diode) zusammengesetzt. Jeder von den ersten und zweiten Halbleiterchips 511 und 512 ist in einer flachen, rechteckigen Form geformt.
Elektroden (nicht gezeigt) sind auf den ersten und zweiten Oberflächen (die Oberflächen auf der Seite rechter Hand und der Seite linker Hand) der jeweiligen Halbleiterchips 511 und 512 gebildet, wobei die Elektroden elektrisch mit den Lötabschnitten 541 und 542 verbunden sind.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind daher die Elektroden auf den ersten Oberflächen (die Oberflächen auf der Seite rechter Hand) der jeweiligen Halbleiterchips 511 und 512 elektrisch mit der ersten Wärmesenke 520 über die ersten Lötabschnitte 541 verbunden, wohingegen die Elektroden auf den zweiten Oberflächen (die Oberflächen auf der Seite linker Hand) der jeweiligen Halbleiterchips 511 und 512 elektrisch mit der zweiten Wärmesenke 530 über die zweiten Lötabschnitte 542 verbunden sind.
Die erste und die zweite Wärmesenke 520 und 530 sind aus einem Metall hergestellt, welches eine hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit aufweist, zum Beispiel einer Kupferlegierung, einer Aluminiumlegierung usw. Jede der ersten und der zweiten Wärmesenke 520 und 530 ist in einer fast rechteckigen Plattenform als ein Ganzes hergestellt.
Gemäß dem Wärmetauscher der vorliegenden Ausführungsform werden die Wärmestrahloberflächen 521 und 531 der Wärmesenken 520 und 530 durch das Heizmedium heruntergekühlt. Demgemäß entsprechen die Wärmestrahloberflächen 521 und 531 der Wärmesenken 520 und 530 dem körperlichen Objekt für den Wärmeaustausch der vorliegenden Erfindung.
Wie es in der 18 gezeigt ist, bildet gemäß dem Wärmetauscher der vorliegenden Ausführungsform ein Teil des gegossenen Harzes 550 den Fluiddurchlass 30 für das Heizmedium. Das gegossene Harz 550 ist aus dem Abdichtungsabschnitt 551 zusammengesetzt, welcher die Halbleiterchips 511 und 512 und die Wärmesenken 520 und 530 abdichtet, und dem Wandabschnitt 552, welcher an der Peripherie des Abdichtungsabschnitts 551 gebildet ist und welcher die Höhe (oder Länge) größer als die Höhe (oder eine Länge) des Abdichtungsabschnitts 551 aufweist, so dass das erste Ende (Ende rechter Hand) sowie das zweite Ende (Ende linker Hand) davon nach außen von den Heizstrahloberflächen 521 und 531 jeweils vorragen. Jedes von dem ersten und dem zweiten Ende des Wandabschnitts 552 ist derart geformt, dass es die Wärmestrahloberflächen 521 und 531 umgibt.
Ein Paar von Durchgangslöchern 553 ist in dem Abdichtungsabschnitt 551 zwischen den Heizstrahloberflächen 521 und 531 der Wärmesenken 520 und 530 und dem Wandabschnitt 552 gebildet, um die Fluiddurchlässe 30 für das Heizmedium zu bilden.
Wie es in der 17 gezeigt ist, sind gemäß dem Wärmetauscher der vorliegenden Ausführungsform mehrere Halbleiterpackungseinrichtungen 51 aufgebaut. Noch genauer sind die mehreren (drei in der 17) Halbleiterpackungseinrichtungen 51 aufgebaut, und die jeweiligen Durchgangslöcher 553 stehen miteinander in Kommunikation.
Das erste Deckelelement 60, welches den Einlassanschluss 61 und den Auslassanschluss 62 für das Heizmedium aufweist, ist an einer axialen Seite der aufgebauten Halbleiterpackungseinrichtung 51 angebracht, wobei der Einlassanschluss 61 und der Auslassanschluss 62 jeweils mit den Durchgangslöchern 553 in Kommunikation stehen. Auf ähnliche Art und Weise ist das zweite Deckelelement 70 an der anderen axialen Seite der aufgebauten Halbleiterpackungseinrichtung 51 angebracht, um die Durchgangslöcher 553 zu verschließen. Gemäß der obigen Struktur strömt das Heizmedium in die aufgebaute Halbleiterpackungseinrichtung 51 über den Einlassanschluss 61 und strömt aus der aufgebauten Halbleiterpackungseinrichtung 51 über den Auslassanschluss 62 heraus.
Ein axiales Ende des Wandabschnitts 552 (zum Beispiel eine Seite linker Hand in der 18) ist mit dem anderen axialen Ende des Wandabschnitts 552 (zum Beispiel eine Seite rechter Hand in der 18) der benachbarten Halbleiterpackungseinrichtung 51 verbunden, um die aufgebaute Einrichtung zu bilden. Das erste Deckelelement 60 ist mit dem einen axialen Ende des Wandabschnitts 552 von einer am weitesten links liegenden Position verbunden, wohingegen das zweite Deckelelement 70 mit dem anderen axialen Ende des Wandabschnitts 552 von einer am weitesten rechts liegenden Position verbunden ist. Die jeweiligen Verbindungen sind durch ein haftendes Material bzw. Klebematerial (nicht gezeigt) hergestellt. Die ersten und zweiten Deckelelemente 60 und 70 können zum Beispiel aus einem Harz, einem Metall oder einem keramischen Material im Wege eines Gießens, einer Pressbearbeitung usw. hergestellt sein.
Bei der aufgebauten Halbleiterpackungseinrichtung 51 liegt die Wärmestrahloberfläche 521 von einer Einrichtung 51 zu der Wärmestrahloberfläche 531 der anderen (benachbarten) Einrichtung 51 gegenüber. Ein Raum zwischen den gegenüberliegenden Wärmestrahloberflächen 521 und 531 bildet einen Teil von dem Fluiddurchlass 30 für das Heizmedium. Ein Raum zwischen der Wärmestrahloberfläche 521 der am weitesten rechts liegenden Einrichtung 51 und dem zweiten Deckelelement 70 sowie ein Raum zwischen der Heizstrahloberfläche 531 der am weitesten links liegenden Einrichtung 51 und dem ersten Deckelelement 60 bilden ebenfalls einen Teil des Fluiddurchlasses 30. Die gegenüberliegenden Wärmestrahloberflächen 521 und 531, das gegossene Harz 550 sowie die Deckelelemente 60 und 70 entsprechen dem einen Fluiddurchlass bildenden Element.
Die inneren Rippen 33 sind an jeder der Wärmestrahloberflächen 521 und 531 der Wärmesenken 520 und 530 vorgesehen, um den Fluiddurchlass 30, der zwischen den gegenüberliegenden Einrichtungen 51 gebildet ist, sowie den Fluiddurchlass 30 zwischen den Einrichtungen 51 und den Deckelelementen 60 und 70 in mehrere kleine Fluiddurchlässe zu unterteilen, wobei dadurch der Wärmeaustausch zwischen dem Heizmedium und den Wärmestrahloberflächen 521 und 531 der Wärmesenken 520 und 530 erleichtert wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden gerade Rippen für die inneren Rippen 33 verwendet.
Mehr im Detail sind die inneren Rippen 33 in einer dreischichtigen Struktur zwischen den benachbarten Halbleiterpackungseinrichtungen 51 in einer Aufbaurichtung der Einrichtungen 51 gebildet. Und zwar sind die inneren Rippen 33 der dreischichtigen Struktur zwischen den gegenüberliegenden Wärmestrahloberflächen 521 und 531 in der Aufbaurichtung der Einrichtungen 51 vorgesehen.
Die inneren Rippen 33, welche mit den Wärmestrahloberflächen 521 und 531 in Kontakt stehen, werden als außenliegende innere Rippen 334 bezeichnet, wohingegen die innere Rippe 33, welche zwischen den zwei außenliegenden inneren Rippen 334 angeordnet ist, als die innenliegende innere Rippe 335 bezeichnet wird. Die zwei außenliegenden inneren Rippen 334 und die eine innenliegende innere Rippe 335 sind daher zwischen den benachbarten Einrichtungen 51 vorgesehen. Das Rippenabstandsmaß der außenliegenden inneren Rippe 334 ist hergestellt, um größer zu sein als das Rippenabstandsmaß der innenliegenden inneren Rippe 335.
Die inneren Rippen 33 sind in einer doppelten Schichtstruktur zwischen den Halbleiterpackungseinrichtungen 51 und den Deckelelementen 60 und 70 in der Aufbaurichtung der Einrichtungen 51 gebildet. Und zwar sind die inneren Rippen 33 der doppelten Schichtstruktur zwischen den Wärmestrahloberflächen 521 und 531 und den Deckelelementen 60 und 70 in der Aufbaurichtung der Einrichtungen 51 vorgesehen.
Die innere Rippe 33, welche an einer Position näher zu den Wärmestrahloberflächen 521 oder 531 angeordnet ist, wird als eine erste innere Rippe 334A bezeichnet, wohingegen die innere Rippe 33, welche an einer Position entfernt von der Wärmestrahloberfläche 521 oder 531 angeordnet ist, als eine zweite innere Rippe 335A bezeichnet wird. Eine erste innere Rippe 334A und eine zweite innere Rippe 335A sind daher zwischen den jeweiligen Halbleiterpackungseinrichtungen 51 und den jeweiligen Deckelelementen 60 und 70 vorgesehen. Das Rippenabstandsmaß der ersten inneren Rippe 334A ist hergestellt, um größer zu sein als das Rippenabstandsmaß der zweiten inneren Rippe 335A.
Da das Rippenabstandsmaß der außenliegenden inneren Rippen 334 (welche mit den Wärmestrahloberflächen 521, 531 in Kontakt stehen) hergestellt ist, um größer zu sein als das Rippenabstandsmaß der innenliegenden inneren Rippe 335 (welche an einer Position entfernt von den Wärmestrahloberflächen 521, 531 angeordnet ist), wird wie oben der Fluidwiderstand für das Heizmedium in den außenliegenden kleinen Fluiddurchlässen (nicht gezeigt), welche durch die außenliegenden inneren Rippen 334 gebildet werden, geringer als der Fluidwiderstand für das Heizmedium in den innenliegenden kleinen Fluiddurchlässen (nicht gezeigt), welche durch die innenliegende innere Rippe 335 gebildet werden. Die Strömungsmenge von dem Heizmedium, welches durch die außenliegenden kleinen Fluiddurchlässe hindurchgeht, wird demgemäß größer als die Strömungsmenge von dem Heizmedium, welches durch die innenliegenden kleinen Fluiddurchlässe hindurchgeht. Die Strömungsgeschwindigkeit des Heizmediums, welches durch die außenliegenden kleinen Fluiddurchlässe hindurchgeht, die näher zu der Wärmestrahloberfläche 521 oder 531 als die innenliegenden Fluiddurchlässe liegen, kann daher erhöht werden, wobei dadurch die Wärmeaustauscheffizienz verbessert wird.
Zusätzlich ist gemäß der obigen Struktur das Rippenabstandsmaß der ersten inneren Rippe 334A (welche mit der Wärmestrahloberfläche 521 oder 531 in Kontakt steht) hergestellt, um größer zu sein als das Rippenabstandsmaß der zweiten inneren Rippe 335A (welche an der von der Wärmestrahloberfläche 521 oder 531 entfernten Position angeordnet ist). Der Fluidwiderstand für das Heizmedium in den ersten kleinen Fluiddurchlässen (nicht gezeigt), welche durch die ersten inneren Rippen 334A gebildet werden, wird daher geringer als derjenige für das Heizmedium in den zweiten kleinen Fluiddurchlässen (nicht gezeigt), welche durch die zweiten inneren Rippen 335A gebildet werden. Die Strömungsmenge des Heizmediums, welches durch die ersten kleinen Fluiddurchlässe hindurchgeht, wird als ein Ergebnis größer als diejenige Strömungsmenge des Heizmediums, welches durch die zweiten kleinen Fluiddurchlässe hindurchgeht. Die Strömungsgeschwindigkeit des Heizmediums, welches durch die ersten kleinen Fluiddurchlässe hindurchgeht, welche näher an der Wärmestrahloberfläche 521 oder 531 als die zweiten kleinen Fluiddurchlässe liegen, kann daher erhöht werden, wobei dadurch die Wärmeaustauscheffizienz verbessert wird.
Fünfzehnte Ausführungsform
Eine fünfzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 19 und 20 erläutert werden.
Die 19 ist eine schematische, perspektivische Ansicht, welche einen Wärmetauscher gemäß der fünfzehnten Ausführungsform zeigt, und die 20 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie XX-XX in der 19.
Auf ähnliche Art und Weise zu der vierzehnten Ausführungsform (17 und 18) ist, wie es in der 20 gezeigt ist, die Halbleiterpackungseinrichtung 51 zusammengesetzt aus der Halbleitereinrichtung, welche den ersten Halbleiterchip 511 und den zweiten Halbleiterchip 512 umfasst, dem Metallelement, welches die erste (eine untere Seite) Wärmesenke 520 und die zweite (eine obere Seite) Wärmesenke 530 umfasst, dem leitenden Verbindungselement, wie zum Beispiel den Lötabschnitten 541 und 542, und dem Dichtungsmaterial, wie zum Beispiel dem gegossenen Harz 550.
Gemäß der Halbleiterpackungseinrichtung 51 sind die ersten und zweiten Halbleiterchips 511 und 512 parallel zueinander in einer Oberflächenrichtung angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform, die in der 20 gezeigt ist, gibt es zwei Halbleiterchips. Es kann jedoch ein Halbleiterchip oder es können mehr als zwei Halbleiterchips vorgesehen sein.
Eine erste Oberfläche von jedem Halbleiterchip 511 und 512 (d. h. eine Oberfläche an der unteren Seite in der 20) und eine zweite Oberfläche der Wärmesenke 520 der unteren Seite (d. h. eine Oberfläche an der oberen Seite in der 20) sind miteinander durch den ersten Lötabschnitt 541 verbunden. Eine zweite Oberfläche von jedem Halbleiterchip 511 und 512 (d. h. eine Oberfläche an der oberen Seite in der 20) und eine erste Oberfläche der Wärmesenke 530 der oberen Seite (d. h. eine Oberfläche an der unteren Seite in der 20) sind miteinander durch den zweiten Lötabschnitt 542 verbunden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können für die Lötabschnitte 541 und 542 allgemein bekannte verschiedene Arten von Lötmitteln, wie zum Beispiel Blei-frei-Lötmittel von einem Lötmittel auf Sn-Pb-Basis, Sn-Ag-basierte Lötmittel usw., verwendet werden.
Gemäß der obigen Struktur wird Wärme von der zweiten Oberfläche (die Oberfläche der oberen Seite) von jedem Halbleiterchip 511 und 512 über den zweiten Lötabschnitt 542 und die zweite Wärmesenke 530 (die Wärmesenke der oberen Seite) abgestrahlt, während die Wärme von der ersten Oberfläche (die Oberfläche der unteren Seite) von jedem Halbleiterchip 511 und 512 über den ersten Lötabschnitt 541 und die erste Wärmesenke 520 (die Wärmesenke der unteren Seite) abgestrahlt wird.
Wie oben sind die erste Wärmesenke 520 und die zweite Wärmesenke 530 thermisch mit dem ersten und dem zweiten Halbleiterchip 511 und 512 verbunden. Die erste und die zweite Wärmesenke 520 und 530 bilden metallische Körper für ein Übertragen der Wärme von dem ersten und dem zweiten Halbleiterchip 511 und 512. In der 20 bildet eine Oberfläche der unteren Seite von der ersten Wärmesenke 520 eine erste Wärmestrahloberfläche 521, während eine Oberfläche der oberen Seite von der zweiten Wärmesenke 530 eine zweite Wärmestrahloberfläche 531 bildet. Jede der Wärmestrahloberflächen 521 und 531 ist nach außen von dem gegossenen Harz 550 ausgesetzt (noch genauer von einem Dichtungsabschnitt 551, der unten erläutert wird).
Wie es in der 20 gezeigt ist, bildet gemäß dem Wärmetauscher der vorliegenden Ausführungsform ein Teil des gegossenen Harzes 550 den Fluiddurchlass 30 für das Heizmedium. Das gegossene Harz 550 ist aus dem Dichtungsabschnitt 551, welcher die Halbleiterchips 511 und 512 und die Wärmesenken 520 und 530 abdichtet bzw. versiegelt, und einem Wandabschnitt 552, welcher an einer Peripherie von dem Dichtungsabschnitt 551 gebildet ist und welcher eine größere Höhe als eine Höhe von dem Dichtungsabschnitt 551 aufweist, zusammengesetzt, so dass ein oberes Ende sowie ein unteres Ende davon von den Wärmestrahloberflächen 521 und 531 jeweils nach außen vorragen. Jedes von dem oberen Ende und dem unteren Ende des Wandabschnitts 552 ist so geformt, um die Wärmestrahloberflächen 521 und 531 zu umgeben.
Ein Paar von Durchgangslöchern 553 ist in dem Dichtungsabschnitt 551 zwischen den Wärmestrahloberflächen 521 und 531 der Wärmesenken 520 und 530 und dem Wandabschnitt 552 gebildet, um den Fluiddurchlass 30 für das Heizmedium zu bilden.
Wie es in der 19 gezeigt ist, sind gemäß dem Wärmetauscher der vorliegenden Ausführungsform mehrere Halbleiterpackungseinrichtungen 51 aufgebaut. Noch genauer sind die mehreren (vier in der 19) Halbleiterpackungseinrichtungen 51 aufgebaut, und die jeweiligen Durchgangslöcher 553 stehen miteinander in Kommunikation.
Ein erstes Deckelelement 60, welches einen Einlassanschluss 61 und einen Auslassanschluss 62 für das Heizmedium aufweist, ist an einer axialen Seite von der aufgebauten Halbleiterpackungseinrichtung 51 angebracht, wobei der Einlassanschluss 61 und der Auslassanschluss 62 jeweils mit den Durchgangslöchern 553 in Kommunikation stehen. Auf eine ähnliche Art und Weise ist ein zweites Deckelelement 70 an der anderen axialen Seite von der aufgebauten Halbleiterpackungseinrichtung 51 angebracht, um die Durchgangslöcher 553 zu verschließen. Gemäß der obigen Struktur strömt das Heizmedium in die aufgebaute Halbleiterpackungseinrichtung 51 über den Einlassanschluss 61 und strömt von der aufgebauten Halbleiterpackungseinrichtung 51 über den Auslassanschluss 62 heraus.
Ein axiales Ende des Wandabschnitts 552 (zum Beispiel das obere Ende in der 20) ist mit dem anderen axialen Ende des Wandabschnitts 552 (zum Beispiel das untere Ende in der 20) der benachbarten Halbleiterpackungseinrichtung 51 verbunden, um die aufgebaute Einrichtung zu bilden. Das erste Deckelelement 60 ist mit dem einen axialen Ende des Wandabschnitts 552 von einer am weitesten oben liegenden Position verbunden, wohingegen das zweite Deckelelement 70 mit dem anderen axialen Ende des Wandabschnitts 552 von einer am weitesten unten liegenden Position verbunden ist. Die jeweiligen Verbindungen sind durch ein haftendes Material (nicht gezeigt) hergestellt. Das erste und das zweite Deckelelement 60 und 70 können zum Beispiel aus einem Harz, einem metallischen oder einem keramischen Material im Wege eines Gießens, einer Pressbearbeitung usw. hergestellt sein.
Bei der aufgebauten Halbleiterpackungseinrichtung 51 liegt die Wärmestrahloberfläche 521 der einen Vorrichtung 51 der Wärmestrahloberfläche 531 der anderen (benachbarten) Einrichtung 51 gegenüber. Ein Raum zwischen den gegenüberliegenden Wärmestrahloberflächen 521 und 531 bildet einen Teil des Fluiddurchlasses 30 für das Heizmedium. Die gegenüberliegenden Wärmestrahloberflächen 521 und 531 sowie das gegossene Harz 550 entsprechen einem einen Fluiddurchlass bildenden Element.
Die innere Rippe 33 ist auf jeder der Wärmestrahloberflächen 521 und 531 derart vorgesehen, um den Fluiddurchlass 30 zwischen den gegenüberliegenden Wärmestrahloberflächen 521 und 531 in mehrere kleine Fluiddurchlässe zu unterteilen und um dadurch den Wärmeaustausch zwischen dem Heizmedium und den Wärmestrahloberflächen 521 und 531 der Wärmesenken 520 und 530 zu erleichtern.
Die innere Rippe 33 ist auf die gleiche Art und Weise zu derjenigen der neunten Ausführungsform (11) gebildet. Und zwar ist die innere Rippe 33 aus einem zweiten Rippenabschnitt 33B und zwei ersten Rippenabschnitten 33A, welche an beiden Seiten von dem zweiten Rippenabschnitt 33B gebildet sind, zusammengesetzt. Der zweite Rippenabschnitt 33B ist an solch einer Position angeordnet, welche zu der Wärmestrahloberfläche 521 (531) gegenüberliegt, wohingegen die ersten Rippenabschnitte 33A an solchen Positionen angeordnet sind, die nicht zu der Wärmestrahloberfläche 521 (531) gegenüberliegen.
Wie es oben erläutert wurde, ist die innere Rippe 33 aus den ersten und zweiten Rippenabschnitten 33A und 33B zusammengesetzt, deren Rippenabstandsmaße zueinander unterschiedlich sind. Demgemäß ist es möglich, die innere Rippe 33 in dem gesamten Raum des Fluiddurchlasses 30 in der Breitenrichtung anzuordnen, wenn die Länge und/oder das Rippenabstandsmaß des ersten Rippenabschnitts 33A in der Breitenrichtung abhängig von der Länge des Fluiddurchlasses in der Breitenrichtung geändert wird. Als ein Ergebnis kann, da es möglich ist, das Heizmedium daran zu hindern, vorzugsweise durch lediglich den Teil des Fluiddurchlasses 30 hindurchzugehen, die Wärmeaustauscheffizienz verbessert werden.
Zusätzlich sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform die ersten Rippenabschnitte 33A, welche ein kleineres Rippenabstandsmaß als der zweite Rippenabschnitt 33B aufweisen, in dem Fluiddurchlass 30 an solchen Positionen angeordnet, die nicht zu der Wärmestrahloberfläche 521 (531) gegenüberliegen. Gemäß solch einer Struktur wird der Druckverlust des Heizmediums, welches durch die Abschnitte des Fluiddurchlasses hindurchgeht, die nicht zu den Wärmestrahloberflächen 521 und 531 gegenüberliegen, größer, so dass die Strömungsmenge des Heizmediums, welches durch die Abschnitte des Fluiddurchlasses hindurchgeht, die zu den Wärmestrahloberflächen 521 und 531 gegenüberliegen, größer wird. Als ein Ergebnis wird die Strömungsgeschwindigkeit des Heizmediums erhöht, und die Wärmeaustauscheffizienz kann auf die gleiche Art und Weise zu der neunten Ausführungsform erhöht werden.
Weitere Modifikationen
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind wie oben erläutert. Die vorliegende Erfindung sollte jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt sein. Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Arten modifiziert werden, ohne die Idee der vorliegenden Erfindung zu verlassen, zum Beispiel wie unten angegeben.

(1) Bei den obigen ersten bis dreizehnten Ausführungsformen sind die elektronischen Teile 2 an das körperliche Objekt für den Wärmeaustausch angebracht. Die körperlichen Objekte sollten jedoch nicht darauf beschränkt sein. Zum Beispiel kann eine äußere Rippe an das körperliche Objekt angebracht sein, wobei die äußere Rippe an der äußeren Oberfläche von dem Fluidrohr 3 befestigt ist, um den Wärmeaustauschbereich zwischen dem Heizmedium in dem Fluidrohr 3 und einem äußeren Fluid (zum Beispiel Luft), das durch einen äußeren Raum von dem Fluidrohr 3 hindurchgeht, zu erhöhen.
(2) Bei den obigen ersten bis dreizehnten Ausführungsformen sind die Fluidrohre 3 in der Ziehschalenstruktur geformt, und die mit Flanschen versehenen Abschnitte 300 von den benachbarten Fluidrohren 3 sind miteinander durch Löten verbunden, um die Verbindungselemente 4 für das Verbinden der mehreren Fluidrohre 3 zu bilden. Als ein Ergebnis wird der Wärmetauscher 1 vom aufgebauten Typ gebildet. Der Wärmetauscher sollte jedoch nicht auf solch einen Typ beschränkt sein. Die vorliegende Erfindung kann zum Beispiel auch auf einen Wärmetauscher vom sogenannten Typ Tank-und-Rohr angewendet werden, welcher mehrere Fluidrohre (als das den Fluiddurchlass bildende Element) und ein Paar von Tanks aufweist, das an beiden Seiten von den Fluidrohren vorgesehen ist, so dass das Heizmedium durch die Fluidrohre strömt und das Heizmedium durch die Tanks gesammelt wird und/oder verteilt wird.
(3) Bei den obigen ersten bis dreizehnten Ausführungsformen weist der Wärmetauscher 1 mehrere Fluidrohre 3 auf. Der Wärmetauscher kann jedoch ein Fluidrohr 3 aufweisen.
(4) Bei der obigen dritten Ausführungsform ist die innere Rippe 33 aus mehreren Rippen, die in einer vierschichtigen Struktur aufgebaut sind, zusammengesetzt. Die innere Rippe 33 kann aus mehreren Rippen (mehr als vier Rippen), die in einer Mehrfachschichtstruktur aufgebaut sind, zusammengesetzt sein.
(5) Bei der obigen vierzehnten Ausführungsform sind die inneren Rippen 33 in der dreischichtigen Struktur zwischen den benachbarten Halbleiterpackungseinrichtungen 51 gebildet. Die inneren Rippen können in einer Mehrfachschichtstruktur gebildet sein, welche mehr als drei Rippen aufweist. Des Weiteren sind bei der obigen vierzehnten Ausführungsform die inneren Rippen 33 in der doppelten Schichtstruktur zwischen der Halbleiterpackungseinrichtung 51 und dem Deckelelement 60, 70 gebildet. Die inneren Rippen können jedoch in einer anderen Mehrfachschichtstruktur gebildet sein, welche mehr als zwei Rippen aufweist.
(6) Bei der obigen achten Ausführungsform ist der erste Rippenabschnitt 33A an einer Seite von dem Fluiddurchlass 30 gebildet. Der erste Rippenabschnitt 33A kann jedoch an einem mittleren Abschnitt von der inneren Rippe 33 gebildet sein.
(7) Bei den obigen Ausführungsformen ist die innere Rippe 33 aus den ersten und zweiten Rippenabschnitten 33A und 33B zusammengesetzt, deren Rippenabstandsmaß „FP” zueinander verschieden ist. Die innere Rippe 33 kann jedoch aus drei Rippenabschnitten zusammengesetzt sein, deren Rippenabstandsmaße „FP” zueinander verschieden sind.
(8) Bei der obigen zwölften Ausführungsform ist das Rippenabstandsmaß „FP_in” der innenliegenden inneren Rippe 335 so hergestellt, um fast gleich zu dem Rippenabstandsmaß „FP1” des ersten Rippenabschnitts 33A zu sein, welcher der kleinste der Rippenabschnitte von den außenliegenden inneren Rippen 334 ist. Die innenliegende innere Rippe 335 kann jedoch in der gleichen Form zu derjenigen von der außenliegenden inneren Rippe 334 gebildet sein.
(9) Die obigen Ausführungsformen können so weit als möglich miteinander kombiniert werden.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2005-191527 [0002, 0003]

Claims

Wärmetauscher (1), aufweisend: ein einen Fluiddurchlass bildendes Element (3, 521, 531, 550) zum Bilden eines Fluiddurchlasses (30) darin, durch welchen ein Heizmedium hindurchgeht; ein körperliches Objekt (2, 511, 512), das an einer Außenseite oder einer Innenseite von dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) vorgesehen ist, wobei Wärme zwischen dem Heizmedium und dem körperlichen Objekt (2, 511, 512) ausgetauscht wird; und mehrere innere Rippen (33), welche in dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) zum Unterteilen des Fluiddurchlasses (30) in mehrere kleine Fluiddurchlässe (333) vorgesehen sind, um den Wärmeaustausch zwischen dem Heizmedium und dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) zu erleichtern; wobei die inneren Rippen (33) in einer Mehrfachschichtstruktur in einer Anordnungsrichtung für ein Anordnen des körperlichen Objekts (2, 511, 512) auf den den Fluiddurchlass bildenden Elementen (3, 521, 531, 550) aufgebaut sind; wobei ein Fluidwiderstand für das Heizmedium in den kleinen Fluiddurchlässen (333), welche durch eine von den inneren Rippen (334) gebildet werden, welche näher zu dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) sind als die andere innere Rippe (335), geringer ist als ein Fluidwiderstand für das Heizmedium in den kleinen Fluiddurchlässen (333), welche durch die andere innere Rippe (335) gebildet werden.
Wärmetauscher (1) nach Anspruch 1, wobei jede der inneren Rippen (33) in einer Wellenform in einem Querschnitt senkrecht zu einer Strömungsrichtung von dem Heizmedium derart geformt ist, dass vorragende Abschnitte abwechselnd in einer Richtung und in der anderen Richtung vorragend sind, und ein Rippenabstandsmaß (VPout) der inneren Rippe (334), welche näher zu dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) als die andere innere Rippe (335) liegt, größer ist als ein Rippenabstandsmaß (FPin) der anderen inneren Rippe (335), wobei das Rippenabstandsmaß (FP) als ein Abstand zwischen den Mitten von den benachbarten zwei vorragenden Abschnitten definiert ist, welche in der gleichen Richtung von entweder der einen Richtung oder der anderen Richtung vorragen.
Wärmetauscher (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei jede der inneren Rippen (33) in einer Wellenform in einem Querschnitt senkrecht zu einer Strömungsrichtung von dem Heizmedium derart geformt ist, dass vorragende Abschnitte abwechselnd in der einen Richtung und in der anderen Richtung vorragen, und eine Rippenhöhe (FH1) der inneren Rippe (334), welche näher zu dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) als die andere innere Rippe (335) liegt, größer ist als eine Rippenhöhe (FH2) der anderen inneren Rippe (335), wobei die Rippenhöhe (FH) als eine Höhe von der inneren Rippe (33) in der Anordnungsrichtung definiert ist.
Wärmetauscher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sich die innere Rippe (33) in der Strömungsrichtung des Heizmediums erstreckt, die innere Rippe (33) Plattenabschnitte (331) für ein Unterteilen des Fluiddurchlasses (30) in kleine Fluiddurchlässe (333) und Verbindungsabschnitte (332) für ein Verbinden von benachbarten Plattenabschnitten (331) miteinander aufweist, so dass die innere Rippe (33) in der Wellenform in dem Querschnitt senkrecht zu der Strömungsrichtung des Heizmediums geformt wird, die innere Rippe (33) als eine innere Rippe vom Wellentyp gebildet ist, so dass die Plattenabschnitte (331) in einer Wellenform in der Strömungsrichtung des Heizmediums gekrümmt sind, wenn die innere Rippe (33) in der Anordnungsrichtung betrachtet wird, und eine Wellentiefe (WD1) der inneren Rippe (338), welche näher zu dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3) als die andere innere Rippe (339) liegt, geringer ist als eine Wellentiefe (WD2) der anderen inneren Rippe (339), wobei eine Wellentiefe (WD) als eine Abmessung von der Wellenform des Plattenabschnitts (331) in einer Weitenrichtung definiert ist, welche in einem Querschnitt senkrecht zu der Anordnungsrichtung und unter einem Kreuzen von Mitten von den kleinen Fluiddurchlässen (333) in der Anordnungsrichtung gemessen wird.
Wärmetauscher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei sich die innere Rippe (33) in der Strömungsrichtung des Heizmediums erstreckt, die innere Rippe (33) Plattenabschnitte (331) für ein Unterteilen des Fluiddurchlasses (30) in kleine Fluiddurchlässe (333) und Verbindungsabschnitte (332) für ein Verbinden von benachbarten Plattenabschnitten (331) miteinander aufweist, so dass die innere Rippe (33) in der Wellenform in dem Querschnitt senkrecht zu der Strömungsrichtung von dem Heizmedium gebildet wird, die innere Rippe (33) als eine innere Rippe vom Wellentyp geformt ist, so dass die Plattenabschnitte (331) in einer Wellenform in der Strömungsrichtung von dem Heizmedium gekrümmt sind, wenn die innere Rippe (33) in der Anordnungsrichtung betrachtet wird, und ein Wellenabstandsmaß (WP1) der inneren Rippe (338), welche näher zu dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3) als die andere innere Rippe (339) liegt, größer ist als ein Wellenabstandsmaß (WP2) der anderen inneren Rippe (339), wobei ein Wellenabstandsmaß (WP) als ein Abstandsmaß der Wellenform des Plattenabschnitts (331) definiert ist, welches in einem Querschnitt senkrecht zu der Anordnungsrichtung und die Mitten von den kleinen Fluiddurchlässen (333) in der Anordnungsrichtung kreuzend gemessen wird.
Wärmetauscher (1), aufweisend: ein einen Fluiddurchlass bildendes Element (3, 521, 531, 550) für ein Bilden eines Fluiddurchlasses (30) darin, durch welchen ein Heizmedium hindurchgeht; und ein körperliches Objekt (2, 511, 512), das an einer Außenseite oder einer Innenseite von dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) vorgesehen ist, wobei Wärme zwischen dem Heizmedium und dem körperlichen Objekt (2, 511, 512) ausgetauscht wird; eine innere Rippe (33), welche in dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) für ein Unterteilen des Fluiddurchlasses (30) in mehrere kleine Fluiddurchlässe (333) vorgesehen ist, um den Wärmeaustausch zwischen dem Heizmedium und dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) zu erleichtern; wobei die innere Rippe (33) in einer Wellenform in einem Querschnitt senkrecht zu einer Strömungsrichtung von dem Heizmedium gebildet ist, so dass vorragende Abschnitte abwechselnd in eine Richtung und in die andere Richtung vorragend sind; wobei die innere Rippe (33) aus mehreren Rippenabschnitten (33A, 33B) zusammengesetzt ist, deren Rippenabstandsmaße (FP) verschieden voneinander sind; und wobei das Rippenabstandsmaß (FP) als ein Abstand zwischen Mitten von den benachbarten zwei vorragenden Abschnitten definiert ist, welche in der gleichen Richtung von entweder der einen Richtung oder der anderen Richtung vorragend sind.
Wärmetauscher (1) nach Anspruch 6, wobei die innere Rippe (33) einen ersten Rippenabschnitt (33A) aufweist, welcher das kleinste Rippenabstandsmaß (FP1) aufweist, und einen zweiten Rippenabschnitt (33B), welcher ein Rippenabstandsmaß (FP2) aufweist, das größer ist als dasjenige (FP1) von dem ersten Rippenabschnitt (33A), und eine Länge (L1) des ersten Rippenabschnitts (33A) in einer Breitenrichtung von dem Fluiddurchlass (30) kleiner ist als das Rippenabstandsmaß (FP2) von dem zweiten Rippenabschnitt (33B), wobei die Breitenrichtung senkrecht zu der Strömungsrichtung von dem Heizmedium und senkrecht zu einer Anordnungsrichtung eines Anordnens des körperlichen Objekts (2, 511, 512) auf dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) ist.
Wärmetauscher (1) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die innere Rippe (33) einen ersten Rippenabschnitt (33A) aufweist, welcher das kleinste Rippenabstandsmaß (FP1) aufweist, und einen zweiten Rippenabschnitt (33B), welcher ein Rippenabstandsmaß (FP2) aufweist, das größer ist als dasjenige (FP1) des ersten Rippenabschnitts (33A), das körperliche Objekt (2, 511, 512) an einer Außenseite von dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) vorgesehen ist und der erste Rippenabschnitt (33A) in dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3, 521, 531, 550) an solch einer Position angeordnet ist, welche nicht zu dem körperlichen Objekt (2, 511, 512) gegenüberliegt.
Wärmetauscher (1) nach Anspruch 8, wobei sich die innere Rippe (33) in der Strömungsrichtung des Heizmediums erstreckt, die innere Rippe (33) Plattenabschnitte (331) für ein Unterteilen des Fluiddurchlasses (30) in kleine Fluiddurchlässe (333) und Verbindungsabschnitte (332) für ein Verbinden von benachbarten Plattenabschnitten (331) miteinander derart aufweist, dass die innere Rippe (33) in der Wellenform in dem Querschnitt senkrecht zu der Strömungsrichtung von dem Heizmedium gebildet wird, die innere Rippe (33) als eine innere Rippe vom Wellentyp geformt ist, so dass die Plattenabschnitte (331) in einer Wellenform in der Strömungsrichtung von dem Heizmedium gekrümmt sind, wenn die innere Rippe (33) in der Anordnungsrichtung eines Anordnens des körperlichen Objekts (2) auf dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3) betrachtet wird, und eine Wellentiefe (WD1) von dem ersten Rippenabschnitt (33A) größer ist als eine Wellentiefe (WD2) von dem zweiten Rippenabschnitt (33B), wobei eine Wellentiefe (WD) als eine Abmessung von der Wellenform des Plattenabschnitts (331) in einer Weitenrichtung definiert ist, welche in einem Querschnitt senkrecht zu der Anordnungsrichtung und die Mitten von den kleinen Fluiddurchlässen (333) in der Anordnungsrichtung kreuzend gemessen wird.
Wärmetauscher (1) nach Anspruch 8, wobei sich die innere Rippe (33) in der Strömungsrichtung des Heizmediums erstreckt, die innere Rippe (33) Plattenabschnitte (331) für ein Unterteilen des Fluiddurchlasses (30) in kleine Fluiddurchlässe (333) und Verbindungsabschnitte (332) für ein Verbinden von benachbarten Plattenabschnitten (331) miteinander aufweist, so dass die innere Rippe (33) in der Wellenform in dem Querschnitt senkrecht zu der Strömungsrichtung des Heizmediums gebildet wird, die innere Rippe (33) als eine innere Rippe vom Wellentyp geformt ist, so dass die Plattenabschnitte (331) in einer Wellenform in der Strömungsrichtung von dem Heizmedium, wenn die innere Rippe (33) in der Anordnungsrichtung des Anordnens des körperlichen Objekts (2) auf dem den Fluiddurchlass bildenden Element (3) betrachtet wird, gekrümmt sind, und ein Wellenabstandsmaß (WP1) des ersten Rippenabschnitts (33A) kleiner ist als ein Wellenabstandsmaß (WP2) des zweiten Rippenabschnitts (33B), wobei ein Wellenabstandsmaß (WP) als ein Abstandsmaß der Wellenform des Plattenabschnitts (331) definiert ist, welches in einem Querschnitt senkrecht zu der Anordnungsrichtung und die Mitten von den kleinen Fluiddurchlässen (333) in der Anordnungsrichtung kreuzend gemessen wird.