DE112016001221T5

DE112016001221T5 - Wärmetauscher mit Oberflächenmuster aufweisenden Platten zur Verbesserung der Ebenheit und Verfahren zum Herstellen derselben

Info

Publication number: DE112016001221T5
Application number: DE112016001221.7T
Authority: DE
Inventors: Domen Ming Sum Lo; Carlos Enrique Rozas Herrera; Meinrad K. A. Machler; Michael A. Martin
Original assignee: Dana Canada Corp
Current assignee: Dana Canada Corp
Priority date: 2015-03-16
Filing date: 2016-03-15
Publication date: 2017-12-21
Also published as: WO2016145526A1; US10744603B2; US20160273842A1; CN107429976A; CA2978795A1; CN107429976B

Abstract

Ein Wärmetauscher umfasst eine wärmeleitende erste Platte, die eine ebene erste Fläche für einen Wärmekontakt mit einem Wärmübertragungsfluid aufweist, und eine ebene zweite Fläche für einen Wärmekontakt mit einem zu heizenden oder zu kühlenden Objekt, wie einer elektronischen Komponente aufweist. Die erste Fläche ist mit einem ersten Flächenmuster versehen, die eine Mehrzahl von ersten Nuten umfasst, und die zweite Fläche ist mit einem zweiten Flächenmuster versehen, das eine Mehrzahl von zweiten Nuten umfasst. Die Flächenmuster können ausgebildet und aufgebracht werden, derart, dass der Betrag an Längung entlang der ersten Fläche, der durch Aufbringen des ersten Flächenmusters erzeugt wird, im Wesentlichen dem Betrag an Längung entlang der zweiten Fläche, der durch Aufbringen des zweiten Flächenmusters erzeugt wird, entspricht oder diesen kompensiert, so dass der Grad an Ebenheit der ersten Platte vor der Bildung des ersten und zweiten Flächenmusters gewahrt, beibehalten oder verbessert wird.

Description

QUERVERWEIS AUF BEZOGENE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und den Nutzen der provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 62/133650 und der provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 62/133664, die beide am 16. März 2015 eingereicht wurden und deren Inhalte hier durch Bezugnahme eingeschlossen sind.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Wärmetauscher, die eine oder mehrere Platten mit einer ersten und zweiten ebenen Fläche einschließen, und auf Verfahren zum Herstellen solcher Wärmetauscher. Die hier offenbarten Wärmetauscher umfassen vor allem mindestens eine Platte mit Oberflächenmustern auf entgegengesetzt liegenden ersten und zweiten Flächen, um ihre Ebenheit beizubehalten und/oder zu verbessern.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Einige Wärmetauscher schließen mindestens eine Wärmeübertragungsplatte mit einer ersten Fläche, die mit einem Wärmeübertragungsfluid in Wärmekontakt zu bringen ist, und eine entgegengesetzte zweite Fläche, die mit einem zu wärmenden oder kühlenden Objekt in Wärmekontakt zu bringen ist, ein. In einem solchen Wärmetauscher wird Wärme über die Wärmeübertragungsplatte zwischen dem zu wärmenden oder kühlenden Objekt und dem Wärmeübertragungsfluid übertragen.
Aus einer Anzahl von Gründen kann es wichtig sein, die Wärmeübertragungsplatte mit einem hohen Grad an Ebenheit entlang ihrer ersten und/oder zweiten Fläche zu vesehen. Beispielsweise minimiert eine flache zweite Fläche Lücken zwischen der Wärmeübertragungsplatte und dem zu wärmenden oder kühlenden Objekt, wodurch ein Wärmekontakt mit dem zu kühlenden Objekt verbessert wird und eine Wärmeübertragung maximiert wird. Eine Ebenheit der ersten Fläche kann wünschenswert sein, damit die Wärmeübertragungsplatte mit einer benachbarten Platte verbunden werden kann, beispielsweise über eine Löt- oder Schweißverbindung, um einen Zirkulationskanal für das Wärmeübertragungsfluid längs der ersten Fläche der Wärmeübertragungsplatte zu bilden.
In manchen Anwendungen kann verlangt werden, dass die zweite Fläche der Wärmeübertragungsplatte ein Oberflächenmuster hat, beispielsweise um den Kontakt mit dem zu wärmenden oder kühlenden Objekt zu verbessern. Die Erfinder haben jedoch entdeckt, dass es schwierig ist, einen angemessenen Grad an Ebenheit bei den oben erwähnten Wärmeübertragungsplatten vorzusehen. Als ein Ergebnis können die obigen Ziele nicht auf einer beständigen Grundlage erreicht werden, was zu einer übermäßig hohen Ausfallrate und/oder zu einer nicht optimalen Leistungsfähigkeit des Wärmetauschers führt.
Es verbleibt eine Notwendigkeit für eine verbesserte Wärmetauscherkonstruktion und für ein Herstellungsverfahren, die eine angemessene Ebenheit der Wärmeübertragungsplatten sicherstellen.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt ist ein Wärmetauscher vorgesehen, der eine wärmeleitende erste Platte, die eine ebene erste, für einen Wärmekontakt mit einem Wärmeübertragungsfluid geeignete Oberfläche und eine ebene zweite, für einen Wärmekontakt mit einem zu heizenden oder zu kühlenden Objekt geeignete Fläche aufweist. Die erste Fläche ist mit einem ersten, eine Mehrzahl von ersten Nuten umfassenden Oberflächenmuster versehen, wobei jede der ersten Nuten einen Nutgrund aufweist; und die zweite Fläche ist mit einem zweiten, eine Mehrzahl von zweiten Nuten umfassenden Oberflächenmuster versehen, wobei jede der zweiten Nuten einen Nutgrund aufweist.
Gemäß einem anderen Aspekt ist ein Verfahren zum Herstellen eines Wärmetauschers vorgesehen, der eine wärmeleitende erste Platte mit einer ebenen ersten Fläche, die für einen Wärmekontakt mit einem Wärmeübertragungsfluid geeignet ist, und mit einer zweiten ebenen Fläche, die für einen Wärmekontakt mit einem zu heizenden oder zu kühlenden Objekt geeignet ist, umfasst. Das Verfahren umfasst: (a) Bilden eines ersten Oberflächenmusters auf der ersten Fläche, wobei das erste Oberflächenmuster eine Mehrzahl von ersten Nuten umfasst, wobei jede der ersten Nuten einen Nutgrund aufweist; und (b) Bilden eines zweiten Oberflächenmusters auf der zweiten Fläche, wobei das zweite Oberflächenmuster eine Mehrzahl von zweiten Nuten umfasst, wobei jede zweite Nut einen Nutgrund aufweist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Ausführungsbeispiele werden nun nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Querschnittsseitenansicht eines Wärmetauschers entsprechend einem Ausführungsbeispiel ist;
2 eine Querschnittsseitenansicht eines Wärmetauschers entsprechend einem Ausführungsbeispiel ist;
3 eine Querschnittsseitenansicht eines Wärmetauschers entsprechend einem Ausführungsbeispiel ist;
4 eine Aufsicht auf eine erste Platte des Wärmetauschers nach 1 ist, die das zweite Flächenmuster zeigt;
5 eine Aufsicht auf die erste Platte mit einem anderen zweiten Flächenmuster ist;
6 eine Aufsicht auf die erste Platte ist, die das erste Flächenmuster zeigt;
7 eine Aufsicht auf die erste Platte mit einem anderen ersten Flächenmuster ist;
8 ein vergrößerter Teilquerschnitt entlang der Linie 8-8' von 4 ist;
9 eine Detailansicht einer der V-Nuten der 8 ist;
10 eine Detailansicht einer anderen Nut ist;
11 eine Detailansicht einer anderen Nut ist;
12 eine perspektivische Ansicht einer gebogenen Platte von oben mit einem Flächenmuster ist, das nur auf ihre zweite Fläche aufgebracht ist;
13 eine frontale perspektivische Ansicht einer verdrehten Platte mit einem Flächenmuster ist, das nur auf ihre zweite Fläche aufgebracht ist;
14 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer ersten Platte mit einem ersten und einem zweiten Flächenmuster ist;
15 ein Verfahren zum Herstellen einer ersten Platte mit einem ersten und einem zweiten Flächenmuster darstellt;
16A bis 16D ein Mehrschrittverfahren zum Herstellen einer ersten Platte mit einem inneren und einem äußeren Flächenmuster darstellen;
17 und 18 jeweils eine Aufsicht auf die erste Platte zeigen, die ein erstes Flächenmuster zeigt, das zu dem in 6 gezeigten unterschiedlich ist; und
19 bis 25 jeweils eine Aufsicht auf eine erste Platte zeigen, die ein anderes erstes oder zweites Oberflächenmuster mit geraden und/oder gekrümmten Nuten zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ein Wärmetauscher 10 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun weiter unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Wärmetauscher 10 umfasst eine erste Platte 12 und eine zweite Platte 14, die an ihren Umfangskanten miteinander dicht verbunden sind, wobei Flächenbereiche der ersten und der zweiten Platte 12, 14, die zu den Umfangsrändern innen liegen, voneinander beabstandet sind, um einen Fluidströmungsdurchgang 16 für ein Wärmetauscherfluid zwischen den Platten 12, 14 zu begrenzen.
Mindestens die erste Platte 12 ist eine Wärmeübertragungsplatte mit einer ersten Fläche 18 (hier auch als "Innenfläche" bezeichnet), die in Wärmekontakt mit einem Wärmeübertragungsfluid ist und die zu dem Fluidströmungsdurchgang 15 und der zweiten Platte 14 gerichtet ist. Die erste Platte 12 weist auch eine entgegengesetzte zweite Fläche 20 auf (hier auch als "Außenfläche" bezeichnet), die mit mindestens einem zu heizenden oder zu kühlenden Objekt 21 in Verbindung steht.
Die zweite Platte 14 des Wärmetauschers 10 ist beispielsweise durch Stanzen bzw. Prägen geformt und weist eine flache ebene Grundfläche auf, die allseits durch einen erhobenen Umfangsflansch mit einer umfänglichen Dichtfläche 23 umgeben ist, entlang der die zweite Platte 14 zu einer umfänglichen Abdichtfläche 28 auf der Innenfläche 18 der ersten Platte 12 abgedichtet ist, z.B. durch Löten oder Schweißen.
Wie hier verwendet, bedeutet das Wort "Kontakt", das hier unter Bezugnahme auf die erste und zweite Fläche 18, 20 der ersten Platte 12 verwendet wird, "Wärmekontakt" in dem Sinne, dass Wärme über die erste Platte 12 und deren Flächen 18, 20 zwischen dem Wärmeübertragungsfluid und dem Objekt 21 übertragen wird. Wenn es nicht ausdrücklich gegenteilig ausgeführt ist, soll das Wort "Kontakt", wie es hier verwendet wird, nicht so interpretiert werden, dass ein direkter physischer Kontakt zwischen Flächen 18, 20 und jeweils dem Wärmeübertragungsfluid und dem Objekt 21 verlangt wird. Es sei eher verstanden, dass die Flächen, die in Wärmekontakt sind, nicht notwendigerweise in direktem physischem Kontakt miteinander sein müssen, sondern im Gegenteil durch eine zwischenliegende Komponente, Schicht oder Substanz getrennt sein können. Beispielsweise kann die erste Fläche 18 der ersten Platte 12 in Wärmekontakt mit dem Wärmeübertragungsfluid in dem Fluidströmungsdurchgang 16 über eine Zwischenplatte, ein Zwischenblatt oder eine Zwischenscheibe sein. Auch die zweite Fläche 20 der ersten Platte 12 kann im Wärmekontakt mit dem Objekt 21 über eine Zwischensubstanz, wie ein Wärmleitmaterial (Thermal Interface Material; TIM) sein, das durch das Bezugszeichen 23 in der Variante des Wärmetauschers 10 identifiziert wird, der in 2 gezeigt ist, und unten diskutiert wird.
Der hier beschriebene Wärmetauscher 10 kann für das Kühlen von elektronischen Komponenten, wie eines Bipolartransistors mit isoliertem Gate (IGBT) angewandt werden, in diesem Fall wird das "Objekt 21" einen oder mehrere Leistungstransistoren umfassen, die eine Kühlung verlangen. Wenn der Wärmetauscher 10 für diese Anwendung angepasst ist, ist die zweite Fläche 20 der ersten Platte 12 für einen engen Wärmekontakt mit einem oder mehreren zu kühlenden Objekten 21 ausgebildet. Beispiele solcher Wärmetauscher sind in den gemeinsam übertragenen US 2014/0225363 A1 und US 2014/0224452A1 offenbart, die hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen sind. Die gegenüberliegende erste Fläche 18 der ersten Platte 12 ist für einen Kontakt mit einem flüssigen oder gasförmigen Kühlmittel ausgebildet, das in dem Fluidströmungsdurchgang 16 zirkuliert, der teilweise hier als "Kühlmittelströmungsdurchgang" bezeichnet wird.
Obwohl der Wärmetauscher 10 hier so beschrieben wird, als ob er einen spezifischen Aufbau und eine spezifische Funktion hat, sei verstanden, dass die hier beschriebenen Wärmetauscher und Herstellungsverfahren auch für andere Arten von Wärmetauschern, die flache Platten verwenden, einschließlich Wärmeverteilungsvorrichtungen, wie Wärmebleche, bei denen eine Fläche für einen Kontakt mit einem zu kühlenden Objekt und eine entgegengesetzte Fläche in Kontakt mit einem stehenden oder fließenden Kühlmittel, wie Luft ist, und die mit Kühlrippen versehen sein können, anwendbar ist.
Wie aus 1 zu erkennen ist, sind die erste und die zweite Fläche 18, 20 der ersten Platte 12 im Wesentlichen flach und eben. Obwohl die gesamte erste Platte 12 als flach und eben gezeigt ist, kann dies nicht in allen Ausführungsbeispielen der Fall sein. In einigen Ausführungsbeispielen kann die erste Platte 12 flach und eben in Bereichen sein, die in Kontakt mit dem zu kühlenden Objekt 21 sein kann, aber kann in anderen Bereichen nicht eben sein. Beispielsweise zeigt 2 einen Wärmetauscher 10', der eine Variante des Wärmetauschers 10 ist, bei dem die erste Platte 12 eine geformte Platte ist, die mit einer flachen ebenen Grundfläche 22' ausgebildet ist, die von einem angehobenen Umfangsflansch 24' umgeben ist, ähnlich zu der zweiten Platte 14. 3 zeigt einen Wärmetauscher 10", der eine andere Variante des Wärmetauschers 10 ist, bei dem die erste Platte 12 einen Kühlkörper in der Form einer relativ dicken flachen Platte umfasst, deren erste Fläche 18 an einer Fläche einer dünneren geformten Zwischenplatte 15 befestigt ist, die eine Wand eines fluidfördernden Paneels begrenzt, wie in der üblicherweise zugeordneten provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 62/210542, eingereicht am 27. August 2015 beschrieben ist, die hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit eingeschlossen ist. In dieser Konstruktion ist die erste Fläche 18 der ersten Platte 12 über die dünnere geformte Platte 15 in Wärmekontakt mit einem flüssigen Kühlmittel, das von einem fluidfördernden Paneel gefördert wird, während die zweite Fläche 20 des Kühlkörpers 12 in Wärmekontakt mit dem zu kühlenden Objekt 21 ist. In diesem Ausführungsbeispiel hat die zweite Platte 14 eine flache ebene Grundfläche 22, die auf allen Seiten von einem erhobenen Umfangsflansch 24 umgeben ist, der eine umfängliche Abdichtfläche 26 aufweist, und der Wärmetauscher 10" umfasst außerdem eine Zwischenplatte 15, die eine umfängliche Abdichtfläche 29 und einen angehobenen Umfangsflansch 25 aufweist, der eine flache Plattenwand 27 umgibt. Die umfängliche Abdichtfläche 26 der zweiten Platte 14 ist mit der umfänglichen Abdichtfläche 29 der Zwischenplatte 15 dicht verbunden, zum Beispiel durch Hartlöten, wobei der Fluidströmungsdurchgang 16 zwischen der zweiten Platte 14 und der Zwischenplatte 15 definiert ist. Wie gezeigt ist die erste Platte 12 flach und ist dicker als die zweite Platte 14 und die Zwischenplatte 15, und die erste Fläche 13 der ersten Platte 12 ist an der flachen Plattenwand 27 der Zwischenplatte 15, zum Beispiel durch Hartlöten, befestigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Fläche 18 der ersten Platte 12 von dem Fluidströmungsdurchgang 16 durch die flache Plattenwand 27 der Zwischenplatte 15 getrennt.
In einigen Ausführungsbeispielen können die erste und zweite Platte 12, 14 aus Aluminium oder deren Legierungen bestehen, und können durch Löten in einem Lötofen verbunden sein. Um das Löten bzw. Hartlöten zu vereinfachen wird ein Lötfüllmetall zwischen den zu verbindenden Flächen vorgesehen. Das Lötfüllmetall kann in Form einer Überzugsschicht auf den Abdichtflächen 26, 28 der ersten Platte, einer zwischen die Abdichtflächen 26, 28 angeordneten Scheibe und/oder einer Schicht eines plattierten Lötblechs, das zwischen die Abdichtflächen 26, 28 angeordnet wird, ausgebildet sein. Somit müssen die Flächen 26, 28 nicht in direktem Kontakt miteinander sein, sondern können im Gegenteil über eine Schicht eines Lötfüllmetalls und/oder eines Lötblechs zusammen dicht verbunden werden, was nicht in der Zeichnung gezeigt ist.
Der Wärmetauscher 10 weist auch einen Einlass und einen Auslass 30, 32 auf, die jeweils mit einer Einlass- und Auslassarmatur 34, 36 versehen sind, um den Wärmetauscher an andere Komponenten des Kühlmittelzirkulationssystems (nicht gezeigt) zu verbinden. Bei dem in 1 gezeigten Wärmetauscher 10 sind der Einlass 30 und der Auslass 32 und die Armaturen 34, 36 in der ersten Platte 12 vorgesehen und sind an deren entgegengesetzten Enden angeordnet, so dass das Kühlmittel in den Wärmetauscher 10 über den Einlass 30 und die Einlassarmatur 34 eintritt, dann über die Länge des Kühlmittelströmungsdurchgangs 16 strömt und über den Auslass 32 und die Auslassarmatur 36 den Wärmetauscher 10 verlässt.
Obwohl nicht in den Zeichnungen gezeigt, kann der Kühlmittelströmungsdurchgang 16 mit einem turbulenzverbessernden Einsatz, wie einer gewellten Rippe oder einem Turbulizer versehen sein, um eine erhöhte Turbulenz und eine erhöhte Fläche für die Wärmeübertragung vorzusehen. Die Begriffe "Rippe" und "Tubulizer", wie sie hier verwendet werden, sollen sich auf gewellte turbulenzverbessernde Einsätze beziehen, die eine Mehrzahl von sich axial erstreckenden Erhöhungen oder Kämme aufweisen, die durch Seitenwände verbunden sind, wobei die Erhöhungen rund oder abgeflacht sein können. Wie hier definiert, hat eine "Rippe" kontinuierliche Erhöhungen, wogegen ein "Turbulizer" Erhöhungen aufweist, die entlang ihrer Länge unterbrochen sind, so dass eine axiale Strömung durch den Turbulizer gewunden ist. Turbulizer werden manchmal als versetzte oder durchbrochene streifenförmige Rippen bezeichnet und Beispiele solcher Turbulizer werden im US-Patent Nr. Re. 35 890 (So) und US-Patent Nr. 6 273 183 (So et al.) beschrieben. Die Patente von So und So et al. werden hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen.
Das zu kühlende Objekt 21 weist eine flache Fläche auf, um einen engen Wärmekontakt mit der Außenfläche 20 der ersten Platte vorzusehen. Von dem zu kühlenden Objekt 21 erzeugte Wärme wird über die erste Platte auf das Kühlmittel, das durch den Kühlmittelströmungsdurchgang 16 zirkuliert, entweder direkt oder über eine oder mehrere Zwischenschichten, wie oben beschrieben, übertragen.
Obwohl der Wärmetauscher 10 in der Zeichnung so gezeigt ist, als hätte er eine spezifische Konfiguration, bei der die erste und zweite Platte 12, 14 langgestreckt und im Allgemeinen rechteckig sind und mit einem Einlass 30 und einem Auslass 32 und Armaturen 34, 36 versehen sind, die in der ersten Platte 12 vorgesehen sind, sei verstanden, dass die Zeichnung nur eine mögliche Konfiguration eines Wärmetauschers innerhalb des Umfangs der Erfindung darstellt. Es soll auch verstanden werden, dass die Gestalt der Platten 12, 14 variieren kann, und dass der Einlass 30 und/oder der Auslass 32 und ihre zugeordneten Armaturen 34, 36 in der zweiten Platte 14 liegen können, wie in den 2 und 3 gezeigt. Außerdem sind die relativen Dicken der Platten 12 und 14 nicht maßstabsgerecht in der Zeichnung dargestellt. In einigen Anwendungen kann die erste Platte 12 eine Dicke aufweisen, die signifikant größer ist als die Dicke der zweiten Platte 14 und/oder der Zwischenplatte 15, wenn eine vorgesehen ist.
Die dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen einen Wärmetauscher 10, der einen einzigen Fluidströmungsdurchgang 16 umfasst, der von einem Plattenpaar 12, 14 oder 12, 15 umgriffen ist. Es sei jedoch verstanden, dass der Wärmetauscher 10 zusätzliche Plattenpaare 12, 14 oder 12, 15 einschließen kann. Beispielsweise kann der Wärmetauscher 10 ein zweites Plattenpaar 12, 14 oder 12, 15 einschließen, das auf dem zu kühlenden Objekt 21 vorgesehen ist, und Verteilerrohre (nicht gezeigt) können vorgesehen sein, um die Kühlmittelströmungsdurchgänge 16 der zwei Plattenpaare 12, 14 zu verbinden. Diese Verteilerrohre können im Wesentlichen an denselben Stellen vorgesehen werden, die von den Armaturen 34, 36 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eingenommen werden, oder sie können außerhalb der Platten 12, 14, 15 vorgesehen sein. Wärmetauscherstrukturen, die mehrere Plattenpaare einschließen, sind in den oben erwähnten Patentanmeldungen US 2014/0224452 A1 und der provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 62/210542, eingereicht am 27. August 2015 gezeigt, wobei letztere eine Konfiguration offenbart, bei der die Verteilerrohre in einer Struktur vorgesehen sind, die außerhalb der fluidfördernden Paneele liegt.
Eine Ebenheit der ersten Platte 12 ist aus einer Anzahl von Gründen wichtig. Beispielsweise ist eine Ebenheit der zweiten Fläche 20 wichtig, um einen engen Wärmekontakt mit der flachen Fläche des zu kühlenden Objekts 21 vorzusehen, wodurch eine Wärmeübertragung maximiert wird. Zusätzlich ist es für die erste Fläche 18 wichtig, dass sie flach ist, insbesondere entlang der umfänglichen Abdichtfläche 28, um so sicherzustellen, dass eine Verbindung, die einer Leckage widersteht, zwischen der umfänglichen Abdichtfläche 28 der ersten Platte 12 und der umfänglichen Abdichtfläche 26 der zweiten Platten 14 gebildet wird. Auch wenn die erste Platte 12 ein auf eine Zwischenplatte befestigtes Kühlblech umfasst, wie in der provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 62/210542, eingereicht am 27. August 2015, offenbart, ist die Ebenheit der ersten Fläche 18 wichtig, um sicherzustellen, dass das Kühlblech gut mit der Zwischenplatte 15 verbunden ist. Beispielsweise kann ein Grad an Ebenheit, der einen angemessenen Kontakt zwischen dem zu kühlenden Objekt 21 vorsieht, ungefähr ±50 Mikrons (µm) über eine Plattenlänge von ungefähr 150–200 mm aufweisen, und er wird manchmal als "angemessene Ebenheit" bezeichnet. Es sei verstanden, dass der zum Aufrechterhalten eines engen Wärmekontakts mit dem zu kühlenden Objekt 21 verlangte Grad an Ebenheit typischerweise größer als der Grad an Ebenheit ist, der verlangt wird, um eine angemessene Abdichtung mit der ersten Platte 12 oder eine angemessene Verbindung mit der Zwischenplatte 15 vorzusehen.
Die erste Platte 12 kann ursprünglich mit einer angemessenen Ebenheit geliefert werden, aber kann von ihrem flachen Zustand während einem oder mehreren der bei der Herstellung des Wärmetauschers 10 einbezogenen Schritte deformiert werden. Diese Deformierung oder Verbiegung kann beispielsweise durch unausgewogene oder Restbelastungen in der ersten Platte 12 bewirkt werden und kann in einem Verbiegen oder einem Verdrehen der Platte 12 resultieren. In manchen Fällen kann die erste Platte verdreht oder deformiert sein, wenn die ursprünglich geliefert wird. Beispielsweise, wenn die erste Platte 12 aus einem kontinuierlichen Materialblech, das von einem Coil abgewickelt wird, geschnitten wird, kann die resultierende erste Platte aufgrund von Restbiegungen in dem Material deformiert sein.
Die Erfinder haben gefunden, dass eine angemessene Ebenheit der ersten Platte 12 aufrechterhalten, wieder hergestellt und/oder verbessert werden kann, indem ein erstes Oberflächenmuster 40 auf der ersten Fläche 18 der ersten Platte (wird hier auch als "inneres Flächenmuster" bezeichnet) gebildet wird und ein zweites Flächenmuster 42 auf der zweiten Fläche 20 der ersten Platte 12 (hier auch als "äußeres Flächenmuster" bezeichnet) gebildet wird.
Die Erfinder haben gefunden, dass das Bilden des ersten und zweiten Oberflächenmusters 40, 42 auf der ersten Platte 12 in einer Längs- und/oder Querdehnung der ersten Platte 12 längs der ersten Fläche 18 und teilweise oder vollständig in einem Ausgleichsmaß der Längs- und/oder Querdehnung der zweiten Fläche 20 der ersten Platte. Teilweise Ausgleichsbeträge der Dehnung können in Situationen angewandt werden, bei denen die erste Platte 12 ursprünglich mit einer nicht angemessenen Ebenheit geliefert wurde, beispielsweise aufgrund einer Restwalzkrümmung, um die Ebenheit der ersten Platte 12 zu verbessern. Ausgleichsbeträge der Dehnung in vollständiger Weise können in Situationen angewandt werden, bei denen die erste Platte ursprünglich mit einer angemessenen Ebenheit geliefert wurde, um die Ebenheit der ersten Platte 12 aufrechtzuerhalten.
In einigen Ausführungsbeispielen wird das Maß an Dehnung in den Quer- und/oder Längsabmessungen, das durch Bildung des ersten Flächenmusters 40 erzeugt wird, im Wesentlichen das Gleiche sein, wie das Maß an Dehnung in den Quer- und/oder Längsabmessungen, das durch Bildung des zweiten Flächenmusters 42 erzeugt wird. In solchen Fällen wird, wenn die Dehnung entlang der ersten Fläche 18 im Wesentlichen der Dehnung entlang der zweiten Fläche 20 entspricht oder diese ausgleicht, der Grad an Ebenheit der ersten Platte 12 vor der Bildung des ersten und zweiten Oberflächenmusters 40, 42 im Wesentlichen gewahrt oder aufrechterhalten. Daher kann erwartet werden, dass eine ursprünglich ebene bzw. flache erste Platte 12 eine angemessene Ebenheit nach der Bildung des ersten und zweiten Flächenmusters 40, 42 aufrechthält. Auch eine ursprünglich verdrehte Platte 12 kann ihre Ebenheit wieder herstellen und/oder verbessern durch die Anwendung des ersten und zweiten Oberflächenmusters 40, 42, die nicht vollständig einander ausgleichen können.
Die Erfinder haben auch gefunden, dass, wo die Ebenheit der ersten Platte 12 aufrechterhalten, wiederhergestellt und/oder verbessert wird durch die Bildung des ersten und zweiten Oberflächenmusters 40, 42, diese Ebenheit leichter über den Schritt des Zusammenlötens der Platten 12, 14 aufrechterhalten wird. Die Erfinder glauben, dass das dem Ausgleich der Spannungen in der Platte 12, die durch die Aufbringung der Oberflächenmuster 40, 42 resultiert, geschuldet ist, wodurch Restspannungen, die zu Verdrehung während des Lötzyklusses führen können, verringert werden.
Die Erfinder haben gefunden, dass es vorteilhaft ist, das erste Oberflächenmuster 40 und das zweite Oberflächenmuster 42 gleichzeitig zu bilden, um so eine Spannungssymmetrie vorzusehen und jedwedes Verbiegen der ersten Platte durch eine einseitige Musterbildung zu vermeiden und dabei die erste Platte 12 in einem angemessenen ebenen Zustand während des Formprozesses aufrechtzuerhalten. Es sei jedoch verstanden, dass das erste und das zweite Muster 40, 42 stattdessen aufeinanderfolgend gebildet werden können, so dass jedwedes Biegen der ersten Platte 12, das durch Aufbringen eines der Oberflächenmuster 40 oder 42 bewirkt wird, durch die folgende Bildung des anderen Flächenmusters 40 oder 42 korrigiert wird.
Die 4 und 5 sind Aufsichten auf die zweite Oberfläche 20 der ersten Platte 12 und zeigen das zweite Oberflächenmuster 42, das über den gesamten Flächenbereich der zweiten Fläche 20 oder über Teile davon vorgesehen werden kann. In 4 umfasst das zweite Oberflächenmuster 42 eine Mehrzahl von sich längs erstreckenden, parallelen Nuten 46, wobei die Längsabmessung der ersten Platte 12 in 4 durch den Pfeil L identifiziert wird, und die Querabmessung durch den Pfeil T identifiziert wird. In 5 umfasst das zweite Flächenmuster 42 eine erste Mehrzahl von parallelen Nuten 46A, die ungefähr in 45 Grad zu den Längskanten der ersten Platte 12 ausgerichtet sind, und eine zweite Mehrzahl von parallelen Nuten 46B, die in ungefähr 45 Grad zu den Längskanten der ersten Platte 12 ausgerichtet sind, und die die erste Mehrzahl von Nuten 46A bei einem Winkel von ungefähr 90 Grad gitterförmig kreuzen. Mit anderen Worten gesagt, hat das zweite Oberflächenmuster das Aussehen eines "gerändelten" Oberflächenmusters. Es sei verstanden, dass der Schnittwinkel der ersten und zweiten Mehrzahl von Nuten 46A, 46B variabel ist und von ungefähr 30 Grad bis ungefähr 90 Grad gehen kann. Wie auch in den 4 und 5 gezeigt, kann das äußere Oberflächenmuster 42 nur in den Flächenbereichen der zweiten Fläche 20 vorgesehen sein, die in Kontakt mit dem zu kühlenden Objekt 21 sein werden.
In ähnlicher Weise sind die 6 und 7 Aufsichten auf die erste Fläche der ersten Platte, die das erste Flächenmuster 40 zeigen, das über den gesamten Flächenbereich der ersten Fläche 18 oder über Teile davon vorgesehen sein kann. In 6 umfasst das Flächenmuster 40 eine Mehrzahl von sich längs erstreckenden parallelen Nuten 46 und kann identisch zu dem zweiten Oberflächenmuster 42 sein. In 7 hat das erste Flächenmuster ein Erscheinungsbild ähnlich dem zu einem "gerändelten" Flächenmuster und kann identisch zu dem zweiten Flächenmuster 42 nach 5 sein.
Das erste und zweite Flächenmuster umfassen jeweils eine Mehrzahl von Nuten 46, die sich unter den nicht gemusterten Bereichen der jeweiligen ersten und zweiten Fläche 18, 20 erstrecken. Jede dieser Nuten 46 ist langgestreckt, weist einen unter der ersten oder zweiten Fläche 18, 20 und zwei gegenüberliegende obere Kanten 49 auf, die im Wesentlichen bündig mit der die Nut 46 umgebenden ersten oder zweiten Fläche 18, 20 ist. Beispielsweise, wie in 8 und der vergrößerten Darstellung nach 9 gezeigt ist, kann die Nut 46 V-förmig mit geneigten Seitenwänden sein. Es sei jedoch verstanden, dass die Nuten 46 nicht V-förmig sein müssen und dass die Nutgründe 48 der Nuten 46 dagegen flach (10) oder abgerundet (11) und die Seiten der Nuten 46 geneigt oder senkrecht sein können. Die Formen der Nuten 46 hängen etwas von dem Aufbau und der Funktion der Platte 12 ab, auf der sie aufgebracht werden, da die Nuten 46 einer Funktion im Wärmetauscher dienen können. In einigen Ausführungsbeispielen können die Nuten 46 durch Prägen und/oder Walzvorgänge mit einem Gesenk oder einer Walze gebildet werden.
Nun bezugnehmend auf die 12 und 13 haben die Erfinder gefunden, dass der Schritt des Aufbringens eines Flächenmusters 40 oder 42 auf nur eine der ersten und zweiten Fläche 18, 20 eine Dehnung der Fläche 18 oder 20 der ersten Platte entlang der Längs(L)- und/oder Quer(T)-Dimensionen der ersten Platte 12, abhängig von der Richtung der Nuten 46 bewirkt, wobei die Dimensionen oder Abmessungen L und T in den Aufsichten der 4 bis 7 gezeigt sind. Die Erfinder haben außerdem gefunden, dass die Dehnung bzw. Verlängerung der einen der Flächen 18, 20 relativ zu der anderen Fläche 18, 20 eine Deformierung der ersten Platte 12 bewirken kann, wie ein Biegen längs der Längsabmessung L oder Querabmessung T und/oder ein Verdrehen der Platte 12 in diagonaler Weise. Die 12 und 13 stellen in übertriebener Weise dar, wie ein Biegen und Verdrehen die Ebenheit der Platte 12 beeinflussen kann, wobei die gestrichelten Linien in den 12 und 13 Kanten einer ersten Platte 12 zeigen, die vollständig eben ist. Ein Verdrehen tritt auf, wo eine Dehnung bzw. Verlängerung in sowohl der Längs- als auch der Querabmessung stattfindet, die bewirkt werden kann, wenn das Flächenmuster 40 oder 42 gekreuzte Nuten 46 wie in 13 umfasst. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Nuten 46 sich quer erstrecken.
Wie oben erläutert, kann eine Deformierung der ersten Platte 12, die durch die Bildung eines Oberflächenmusters 40 oder 42 auf nur einer Seite 18 oder 20 der ersten Platte 12 bewirkt ist, eine ungünstige Wirkung auf eine Wärmeübertragung haben, da die Fähigkeit der zweiten Fläche 20 der ersten Platte verringert wird, einen engen Wärmekontakt mit dem zu kühlenden Kontakt 21 aufrechtzuerhalten, und kann eine negative Wirkung auf die Abdichtung dadurch haben, dass die Fähigkeit der ersten Fläche 18 der ersten Platte 12 verringert wird, mit der zweiten Platte 14 oder einer Zwischenplatte 15 zusammengefügt zu werden. Die Erfinder haben auch gefunden, dass, sobald die erste Platte 12 durch Bildung eines Oberflächenmusters 40 oder 42 auf nur einer Seite deformiert ist, es schwierig werden kann, eine angemessene Ebenheit der ersten Platte wieder herzustellen, bevor, während oder nachdem die erste Platte 12 mit der zweiten Platte 14 oder einer Zwischenplatte 15 verlötet oder anderweitig abgedichtet wird.
Es ist wichtig zu bemerken, dass das erste und zweite Flächenmuster 40, 42 nur in den Flächen 18, 20 der ersten Platte 12 gebildet werden. Flächenmuster 40, 42 sind unterschiedlich zu Merkmalen, wie Rippen, Vertiefungen, angehobene Flansche, angehobene Öffnungen usw., die sich im Allgemeinen durch die Dicke der Platte erstrecken, derart, dass sie von beiden Seiten der Platte sichtbar sind, und die im Allgemeinen eine Höhe aufweisen, die mindestens so groß wie die Dicke der Platte ist, in der sie ausgebildet sind. Dagegen haben das erste und zweite Flächenmuster 40, 42 jeweils eine Tiefe D, die zwischen den Nutgründen 48 der Nuten 46 und den oberen Kanten 49 und/oder der umgebenden Fläche 18 oder 20 der ersten Platte 12 definiert sind, wobei die Tiefe D kleiner als die Dicke der ersten Platte 12 ist. Somit ist das Flächenmuster 40 oder 42, das auf einer Fläche 18 oder 20 der ersten Platte 12 gebildet ist, nicht auf der anderen Seite der ersten Platte 12 sichtbar.
Typischerweise sind die kombinierten Tiefen D des ersten und zweiten Flächenmusters 40, 42 (d.h. D des Musters 40 plus D des Musters 42) geringer als ungefähr 50 Prozent der Dicke der ersten Platte 12. In besonderen Ausführungsbeispielen kann jedes des ersten und zweiten Musters 40, 42 eine Tiefe D von ungefähr 0,05 mm bis ungefähr 0,5 mm haben, während die Dicke der ersten Platte 12 typischerweise ungefähr 0,5 bis ungefähr 2,5 mm aufweist. Es sei verstanden, dass die Tiefen D der Flächenmuster 40, 42 typischerweise geringer sind, wenn die Dicke der ersten Platte 12 auf der dünneren Seite dieses Bereichs liegt, und höher sind, wenn die Dicke der ersten Platte 12 auf der dickeren Seite dieses Bereichs liegt.
Wie oben erwähnt, werden das erste und das zweite Flächenmuster 40, 42 so gewählt, dass die Dehnung bzw. Längung der ersten Platte 12 entlang der ersten Fläche 18, die durch Aufbringung des ersten Flächenmusters erzeugt wird, im Wesentlichen die gleiche ist wie die Dehnung bzw. Längung der ersten Platte 12 entlang ihrer zweiten Fläche 20, die durch Aufbringung des zweiten Flächenmusters 42 erzeugt wird. Mit anderen Worten gesagt und wie schon oben erwähnt, ist die Größe bzw. der Betrag der Dehnung entlang der ersten Fläche 18 im Wesentlichen die gleiche wie (d.h. entspricht der oder kompensiert) die Dehnung entlang der zweiten Fläche, derart, dass die Ebenheit der ersten Platte 12 erhalten wird und/oder nach Bildung der Flächenmuster 40, 42 verbessert wird. Die Erfinder haben gefunden, dass eine Ebenheit erhalten wird und/oder verbessert wird durch Aufbringen von Flächenmustern 40, 42 auf die erste und zweite Fläche 18, 20, derart, dass die durch die Aufbringung von Mustern 40, 42 Materialbeanspruchungen bzw. Spannungen im Wesentlichen symmetrisch sind.
Um einen korrespondierenden Betrag an Dehnung und Beanspruchungssymmetrie zu erzeugen, können die auf die erste und zweite Fläche 18, 20 der ersten Platte 12 aufgebrachten Flächenmuster 40, 42 von im Wesentlichen gleichem Flächenbereich sein, in den gleichen Bereichen der Platte 12 liegen und/oder Nuten 46 der gleichen Form, Tiefe, Richtung(en) oder das Gleiche Abstandsmaß haben. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Abstandsmaß" auf den Abstand zwischen den Nutgründen 48 von benachbarten Nuten 46.
Beispielsweise können symmetrische Materialbeanspruchungen und korrespondierende Beträge an Dehnung erzeugt werden, wenn die Oberflächenmuster 40, 42 zueinander identisch sind und/oder Spiegelbilder voneinander sind. Dies kann durch Vergleich der 4 und 6 und der 5 und 7 erkannt werden, in denen die Flächenmuster 40, 42 identisch sind und über die gleichen Bereiche der ersten und zweiten Fläche der ersten Platte 12 vorgesehen sind. In manchen Fällen kann es jedoch nicht möglich oder wünschenswert sein, identische Flächenmuster 40, 42 auf der ersten und der zweiten Fläche 18, 20 der ersten Platte vorzusehen und/oder sie über genau den gleichen Bereich der ersten und zweiten Fläche 18, 20 vorzusehen. In diesen Fällen ist es möglich, einen oder mehrere der obigen Parameter des ersten und zweiten Flächenmusters 40, 42 zu variieren, solange die gewünschte Kompensation der Dehnungskräfte erhalten bleibt und eine Beanspruchungssymmetrie in der ersten und zweiten Fläche 18, 20 vorgesehen wird, so dass die Ebenheit der ersten Platte 12 erhalten bleibt und/oder verbessert wird.
Als ein Beispiel kann gewünscht werden, das zweite Flächenmuster 42 nur in Flächenbereichen der zweiten Fläche 20 aufzubringen, die in Kontakt mit dem zu kühlenden Objekt 21 sein werden, wie in den 4 und 5 gezeigt. Anstelle des Aufbringens des ersten Flächenmusters 40 nur auf den gleichen Flächenbereich der ersten Fläche (wie in den 6 und 7) kann es gewünscht werden, das erste Flächenmuster über einen größeren oder kleineren Flächenbereich der ersten Fläche 18 vorzusehen. Dies wird nun detaillierter unter Bezugnahme auf die 17 und 18 erläutert, die andere Konfigurationen der ersten Fläche 18 der ersten Platte 12, die in 6 dargestellt ist, gezeigt, wobei die zweite Fläche 20 so ist, wie in 4. 17 zeigt eine Konfiguration, in der das erste Flächenmuster 40 aus Längsnuten 46, die weiter beabstandet sind und über einen größeren Flächenbereich als dem Flächenbereich des zweiten Oberflächenmusters 42 vorgesehen sind. In 18 kann das erste Flächenmuster 40 in einem kleineren Flächenbereich der ersten Fläche 18 vorgesehen sein. In beiden 17 und 18 ist das erste Flächenmuster 40 nicht in Flächenbereichen der ersten Fläche 18 vorgesehen, die die umfängliche Abdichtfläche 28 umfassen, was durch die gestrichelte Linie in den 17 und 18 umrissen ist. In diesen Ausführungsbeispielen ist die umfängliche Abdichtfläche 28 glatt und frei von jeder Flächenmusterung, um das Abdichten zu verbessern. Um eine angemessene Ebenheit beizubehalten unter Zulassen dieser oder anderer Veränderungen der Flächenmuster 40, 42, kann es notwendig sein, einen oder mehrere der anderen Parameter zu variieren, um so die Kompensation der Dehnungskräfte zu erhalten und eine Beanspruchungssymmetrie entlang der ersten und zweiten Fläche 18 und 20 vorzusehen.
Als Beispiel kann in einigen Ausführungsformen das erste Flächenmuster 40 Nuten mit einer Tiefe aufweisen, die die Hälfte der Tiefe der Nuten 46 des zweiten Flächenmusters 42 ist. In einer solchen Konfiguration kann eine Kompensation von Dehnungskräften und eine Beanspruchungssymmetrie erhalten werden, indem das erste Flächenmuster 40 mit einer vierfachen Dichte des zweiten Flächenmusters 42 versehen wird, d.h., das erste Flächenmuster 40 würde ein Abstandsmaß haben, das ein Viertel des Abstandsmaßes des zweiten Flächenmusters 42 ist.
In einigen Ausführungsbeispielen kann eine Beanspruchungssymmetrie durch Ausbilden mindestens einiger der Nuten 46 des ersten Flächenmusters 40 und mindestens einiger der Nuten des zweiten Flächenmusters 42 direkt gegenüberstehend vorgesehen sein. In anderen Ausführungsbeispielen können im Wesentlichen alle Nuten 46 des ersten und des zweiten Flächenmusters 40, 42 sich direkt gegenüberstehen, derart, dass das erste und zweite Flächenmuster 40, 42 identisch und/oder spiegelbildlich zueinander sind.
In einigen Ausführungsformen können mindestens einige der Nuten 46 des ersten und zweiten Flächenmusters 40, 42 die gleiche Tiefe und Breite haben und/oder das erste und zweite Flächenmuster 40, 42 können im Wesentlichen das gleiche Flächenmaß haben, unabhängig davon, ob die Nuten 46 der Flächenmuster 40, 42 direkt einander gegenüberstehen.
In einigen Ausführungsbeispielen können das erste und zweite Flächenmuster 40, 42 im Wesentlichen gerade Nuten 46 umfassen. Beispielsweise können alle Nuten 46 des ersten und zweiten Flächenmusters 40, 42 gerade und parallel zueinander sein und können parallel zu den Nuten 46 auf der entgegengesetzte Seite 18 oder 20 der ersten Platte 12 sein. In anderen Ausführungsbeispielen können mindestens einige der Nuten 46 der Flächenmuster 40 und/oder 42 gekrümmt sein. Beispiele von anderen Flächenmustern 40, 42, die aus geraden und/oder gekrümmten Nuten 46 bestehen, werden nun weiter unten unter Bezugnahme auf die 19 bis 25 beschrieben.
Als eine Alternative zu den Flächenmustern 40, 42, die längs sich erstreckende gerade Nuten 46, wie in den 4 und 6 gezeigt, umfassen, zeigt 19 ein Flächenmuster 40, 42, das eine Mehrzahl von geraden, parallelen Nuten 46 umfasst, die sich quer zwischen den Längskanten der ersten Platte erstrecken.
20 stellt ein Flächenmuster 40, 42 dar, das eine erste Mehrzahl von geraden parallelen Nuten 46A, die ungefähr um 90 Grad zu den Längskanten der ersten Platte 12 gerichtet sind, und eine zweite Mehrzahl von geraden parallelen Nuten 46B, die im Wesentlichen parallel zu den Längskanten der ersten Platte 12 sind und die die erste Mehrzahl von Nuten 46A bei einem Winkel von ungefähr 90 Grad kreuzen, umfasst. Dieses Flächenmuster 40, 42 hat das Erscheinungsbild eines "gerändelten" Flächenmusters, ähnlich zu dem, das in den 5 und 7 gezeigt ist.
21 stellt ein Beispiel eines Flächenmusters 40, 42 dar, das in seiner Gesamtheit aus gekrümmten Nuten 46 hergestellt ist. Die Nuten 46 sind in Form von teilweise oder vollständig überlappenden Ellipsen oder Ovalen ausgebildet, die in der Querabmessung der ersten Platte 12 verlängert sind. 22 stellt ein Beispiel eines Flächenmusters 40, 42 dar, das vollständig aus Paaren von überlappenden, sich längs erstreckenden sinusförmigen Nuten 46A und 46B herstellt ist, wobei jedes Paar der sinusförmigen Nuten 46A, 46B phasenverschoben zueinander ist und in dem dargestellten Beispiel einen Phasenunterschied von ungefähr 180 Grad hat.
23 stellt ein Beispiel eines Flächenmusters 40, 42 dar, das ähnlich zu dem nach 22 ist, dahingehend, dass es vollständig aus Paaren von überlappenden sinusförmigen Nuten 46A und 46B hergestellt ist. Wie in 22 ist jedes Paar an sinusförmigen Nuten 46A, 46B zueinander außer Phase um etwa 180 Grad. 23 unterscheidet sich von 22 darin, dass die sinusförmigen Nuten 46A, 46B in 23 sich quer im Gegensatz zu längs erstrecken.
24 stellt ein Beispiel eines Flächenmusters 40, 42 dar, das ähnlich zu dem gerändelten Flächenmuster der 20 ist, mit der Ausnahme, dass das Flächenmuster 40, 42 der 24 gekrümmte Nuten 46A, 46B umfasst, die eine gewellte sinusförmige Form anstelle der geraden Form, wie in 20 aufweisen.
25 stellt ein Beispiel eines Oberflächenmusters 40, 42 dar, das aus einer Mehrzahl von kleinen, beabstandeten kreisförmigen Nuten 46 besteht, die in einem Gittermuster angeordnet sind.
Es sei verstanden, dass die Oberflächenmuster 40, 42, die hier gezeigt und beschrieben sind, lediglich Beispiele sind und aufzeigen, dass zahlreiche Variationen hinsichtlich der Oberflächenmuster 40, 42 im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung sind. Obwohl jedes der beispielhaften Oberflächenmuster 40, 42 so gezeigt ist, als umfassten sie nur gerade oder gekrümmte Nuten 46, sei verstanden, dass die Oberflächenmuster 40, 42 Kombinationen von einer oder mehreren Nuten 46 umfassen können, die hier gezeigt und/oder beschrieben sind, einschließlich von Kombinationen von geraden Nuten 46 und gekrümmten Nuten 46.
15 zeigt auf, wie das erste und zweite Flächenmuster 40, 42 bei dem Verfahren zum Herstellen eines Wärmetauschers 10 gebildet werden kann. Wie gezeigt, wird eine rohe erste Platte 12A zwischen ein Paar von Prägestempeln 60, 62 angeordnet und das erste und zweite Flächenmuster 40, 42 (ihre Stellen werden in gestrichelten Linien in 15 gezeigt) werden durch Pressen der ersten Platte 12 zwischen den Stempeln 60, 62 geformt. Die Stempeln 60, 62 haben Erhöhungen 64, die aus einer ebenen Fläche 66 herausragen, wobei die Erhöhungen 64 die Nuten 46 bilden, wenn die rohe Platte 12A zwischen den Prägestempeln 60, 62 gepresst wird.
Die Kraft, die auf die erste Fläche 18 durch einen Prägestempel 62 aufgebracht wird, ist direkt entgegengesetzt zu einer zweiten Kraft, die auf die zweite Fläche 20 durch den Prägestempel 60 aufgebracht wird, wobei die Richtungen der Kräfte, die durch die Prägestempel 60, 62 aufgebracht werden, in 15 durch die Pfeile angegeben sind. Die Kräfte, die auf die erste und zweite Fläche 18, 20 durch die Prägestempel 60, 62 aufgebracht werden, können im Wesentlichen entgegengesetzt und gleich zueinander sein, um eine Belastungssymmetrie vorzusehen und eine Ebenheit der ersten Platte 12 zu verbessern.
15 stellt eine erste Platte und ein Herstellungsverfahren dar, in denen das erste und zweite Oberflächenmuster 40, 42 eine Mehrzahl von parallelen, nicht überlappenden geraden Nuten 46 umfassen, die durch die Prägestempel 60, 62 aufgebracht werden, wobei jeder eine Mehrzahl von nicht überlappenden geraden, parallelen Erhöhungen 64 aufweist. Jedoch sei verstanden, dass das erste und/oder das zweite Flächenmuster 40, 42, das in Übereinstimmung mit dem Verfahren entsprechend 15 aufgebracht wird, jedes beliebige der Oberflächenmuster 40, 42, die hier beschrieben sind, haben kann, die gerade oder gekrümmte Nuten 46 oder Kombinationen von geraden und gekrümmten Nuten 46 aufweisen können, einschließlich denen, die in den 4, 6, 12, 17–19 und 25 dargestellt sind. Wenn die Oberflächenmuster 40, 42 mit gekrümmten Nuten 46 gebildet werden, werden die Prägestempel 60, 62 entsprechend gekrümmte Erhöhungen 64 einschließen.
Wie nun unter Bezugnahme auf die 16A bis 16D erläutert wird, kann das erste Flächenmuster stattdessen eine erste Gruppe von Nuten 46A (auch hier als eine Mehrzahl von "ersten Nuten" bezeichnet) und eine zweite Gruppe von Nuten 46B (auch hier als eine Mehrzahl von "zweiten Nuten" bezeichnet) umfassen, wobei die erste und zweite Gruppe von Nuten 46A, 46B einander überlappen und optional über die gleichen Bereiche der ersten Fläche 18 vorgesehen sein können. In ähnlicher Weise kann das zweite Flächenmuster 42 erste und zweite Gruppen von Nuten 46A, 46B umfassen, die einander überlappen und kann optional über dieselben Bereiche der zweiten Fläche 20 vorgesehen sein.
Die erste und zweite Gruppe von Nuten 46A, 46B des ersten und zweiten Flächenmusters 40, 42 können einander bei einem Winkel schneiden. Der Schnittwinkel der ersten und zweiten Mehrzahl von Nuten 46 ist variabel und kann zwischen ungefähr 30 bis ungefähr 90 Grad liegen.
Obwohl es nicht wesentlich ist, können die Nuten 46A, 46B innerhalb jeder der ersten und zweiten Gruppe im Wesentlichen gerade sein und/oder parallel zueinander sein. Auch kann die erste Gruppe von Nuten 46A des ersten Flächenmusters 40 parallel zu der ersten Gruppe von Nuten 46A des zweiten Flächenmusters 42 sein, und die zweite Gruppe von Nuten 46B des ersten Flächenmusters kann in gleicher Weise parallel zu der zweiten Gruppe von Nuten 46B des zweiten Flächenmusters 42 sein.
Wo die Oberflächenmuster 40, 42 eine erste und zweite Gruppe von sich schneidenden Nuten 46A, 46B einschließen, sei verstanden, dass der Schritt des Bildens jedes des ersten und zweiten Flächenmusters 40, 42 die folgenden Unterschritte umfassen wird: (i) Formen der ersten Gruppe von Nuten 46A; gefolgt durch (ii) Formen der zweiten Gruppen von Nuten 46B.
16A stellt den ersten Unterschritt des Formens der ersten Gruppe von Nuten 46A auf der ersten Fläche 18 einer rohen bzw. leeren ebenen Platte 12A und den ersten Unterschritt des Formens der ersten Gruppe von Nuten 46A auf der zweiten Fläche 20 dar. Wie in 16A gezeigt, können diese Unterschritte gleichzeitig durch Pressen der rohen ebenen Platte 12A zwischen zwei Prägestempeln 60, 62, wie oben beschrieben, die eine Mehrzahl von Erhöhungen 64 aufweisen, die von der ebenen Fläche 66 herausragen, durchgeführt werden. Die erste Gruppe von Nuten 46A wird durch diese Prägeoperation geformt bzw. gebildet, und die resultierende Zwischenplatte 12B wird in 16B gezeigt. Obwohl es nicht wesentlich ist, kann die erste Gruppe von Nuten 46A sich diagonal relativ zu den Kanten der Platte 12B erstrecken.
Der nächste Unterschritt des Bildens der zweiten Gruppe von Nuten 46B auf der ersten Fläche 18 kann gleichzeitig mit dem Unterschritt des Bildens der zweiten Gruppe von Nuten 46B auf der zweiten Fläche 20 durchgeführt werden, wie in 16C gezeigt ist. Auf diese Weise ermöglicht das Verfahren eine Beanspruchungssymmetrie, die in Fällen vorzusehen ist, bei denen das erste und zweite Flächenmuster 40, 42 jeweils in mehreren Schritten gebildet werden. Die fertige erste Platte 12 wird in 16D gezeigt, die ein erstes und zweites Flächenmuster 40, 42 aufweist, das jeweils ein Muster von sich schneidenden Nuten 46A und 46B umfasst, wobei der Schnittwinkel ungefähr 90 Grad beträgt.
Obwohl die obige Beschreibung erwähnt, dass die Unterschritte des Bildens der ersten und zweiten Gruppe von Nuten 46A, 46B gleichzeitig auf der ersten und zweiten Fläche 18, 20 durchgeführt wird, sei verstanden, dass einer oder beide Unterschritte des Formens der ersten und zweiten Gruppe von Nuten 46A, 46B aufeinanderfolgend auf der ersten und zweiten Fläche 18, 20 durchgeführt werden kann. Daher wird jedes Biegen der ersten Platte 12, das durch Bilden der ersten oder zweiten Gruppe von Nuten 46A oder 46B auf einer der Flächen 18 oder 20 bewirkt wird, durch das aufeinanderfolgende Formen der ersten oder zweiten Gruppe von Nuten 46A oder 46B auf der entgegengesetzten Fläche 18 oder 20 korrigiert.
Die 16A–D stellen ein Herstellungsverfahren dar, bei dem das erste und zweite Flächenmuster 40, 42, die auf die Platte 12 aufgebracht werden, jeweils eine Mehrzahl von überlappenden oder sich schneidenden geraden Nuten 46 umfassen, die in zwei Prägevorgängen durch Prägestempel 60, 62 aufgebracht werden, wobei jeder Prägestempel 60, 62 eine Mehrzahl von nichtüberlappenden, geraden, parallelen Erhöhungen 64 aufweist. Es sei jedoch verstanden, dass eines oder beide des ersten und zweiten Flächenmusters 40, 42 das in Übereinstimmung mit dem in den 16A–D dargestellten Verfahren aufgebracht wird, jedes der hier beschriebenen Flächenmuster 40, 42 haben kann, die überlappende oder sich schneidende gerade oder gekrümmte Nuten oder Kombinationen von geraden und gekrümmten Nuten 46, einschließlich in den 5, 7, 13 und 20 bis 24 beschriebenen haben können. Wenn die Flächenmuster 40, 42 mit gekrümmten Nuten 46 gebildet werden, werden die Prägestempel 60, 62 entsprechende gekrümmte Erhöhungen 64 einschließen.
In einigen Ausführungsbeispielen können die genuteten Flächenmuster 40, 42 Erhöhungen einschließen, die sich über die Flächen 18 und 20 der ersten Platte erheben, wobei diese Erhöhungen Material der ersten Platte 12 umfassen, das während der Bildung der Flächenmuster 40, 42 verschoben wird. In dieser Hinsicht stellen die gestrichelten Linien in 9 herausragende Erhöhungen dar. Es sei verstanden, dass die Bildung der herausragenden Erhöhungen wirksam die Tiefen der Flächenmuster 40, 42 erhöhen werden, da die oberen Kanten 49 der Nuten 46 in solch einem Muster sich zu den Spitzen der herausragenden Erhöhungen erstrecken werden, anstelle bündig mit dem Niveau der ersten oder zweiten Fläche 18 oder 20 zu sein.
Erhabene Erhöhungen können in Anwendungen vorgesehen sein, bei denen es wünschenswert ist, die Oberflächenreibung oder den ästhetischen Ausdruck zu erhöhen. Jedoch haben bei Anwendungen bezüglich der Erfindung die Erfinder herausgefunden, dass das Minimieren der Bildung von Erhöhungen einen Nutzen sowohl auf der ersten als auch der zweiten Fläche 18, 20 der ersten Platte 12 haben. Beispielsweise kann das Minimieren der Bildung von überhöhten Erhöhungen auf der zweiten Fläche 20 der ersten Platte 12 helfen, den Wärmeübergang zwischen dem zu kühlenden Gegenstand 21 und der zweiten Fläche 20 der ersten Platte 12 zu verbessern. In dieser Hinsicht würde das Vorhandensein von überhöhten Erhöhungen 51, wie in 9 gezeigt, bewirken, dass die flache Bodenfläche des zu kühlenden Objekts 21 von der zweiten Fläche 20 der ersten Platte 12 überabstandet ist, wodurch der Wärmekontakt zwischen dem Objekt 21 und der zweiten Fläche 20 reduziert wird und dabei eine negative Wirkung auf den Wärmeübergang zwischen dem Objekt 21 und dem Kühlmittel in dem Fluidströmungsdurchgang 16 hat.
In ähnlicher Weise sei verstanden, dass das Vorhandensein von überhöhten Erhöhungen 51 auf der ersten Fläche 18 der ersten Platte 12 einen negativen Einfluss auf die Abdichtung zwischen der ersten Platte 12 und einer benachbarten zweiten Platte 14 oder einer Zwischenplatte 15 haben kann. Daher kann das Minimieren der Bildung von überhöhten Erhöhungen 51 auf der ersten Fläche 18 der ersten Platte 12 eine verbesserte Abdichtung mit der zweiten Platte 14 oder der Zwischenplatte 15 bewirken, insbesondere in Fällen, bei denen das erste Flächenmuster 40 sich in die umfängliche Abdichtfläche 28 der ersten Platte 12 erstreckt, in welchem Fall das Lötfüllmetall die Nuten 46 füllen muss, um eine angemessene Abdichtung zwischen den Platten 12 und 14 sicherzustellen. Das Minimieren der Bildung von überhöhten Erhöhungen 51 in der Dichtfläche 28 wird die Lücke zwischen den Abdichtflächen 26, 28 minimieren, die das geschmolzene Lötfüllmetall durch eine Kapillarwirkung überbrücken muss, wobei die Verfügbarkeit des Lötfüllmetalls zum Füllen der Nuten 46 erhöht wird, wodurch eine robustere Lötung erzielt wird, die Menge des verbrauchten Lötfüllmetalls reduziert wird und die Menge an hohlraumfreiem Lötfüllmetall zum Füllen der Verbindung zwischen den Platten 12, 14 erhöht wird.
Die Verwendung von Prägestempeln 60, 62, wie oben beschrieben, die ein feines Muster von Erhöhungen 64, die aus der ebenen Fläche 66 herausragen, aufweisen, wird die Bildung von Erhöhungen 51 in dem inneren und äußeren Flächenmuster 40, 42 minimieren. In dieser Hinsicht haben die Erhöhungen 64 der Stempel 60, 62 eine Höhe entsprechend der gewünschten Tiefe D der Nuten 46 unterhalb der Fläche 18 oder 20 der ersten Platte 12. Da daher die Platte 12 zwischen Stempeln gepresst wird, werden die flachen Flächen 66 der Stempel 60, 62 gegen die innere und äußere Fläche 18, 20 der ersten Platte 12 anschlagen und die Bildung von Erhöhungen 51 verhindern, die über die Fläche 18, 20 der Platte 12 herausragen.
Im Wesentlichen "wulstfreie" Oberflächenmuster 40, 42 sind in den 8–11, 14, 16B und 16D gezeigt.
In einigen Ausführungsbeispielen kann die umfängliche Abdichtfläche 28 auf der ersten Fläche der ersten Platte glatt und eben und frei von dem ersten Flächenmuster 40 sein. In diesen Ausführungsbeispielen kann somit das erste Flächenmuster 40 in einem Abstand von den Umfangskanten der ersten Fläche 18 enden, so dass die Glattheit der Abdichtfläche 28 beibehalten wird. Dies wurde oben unter Bezugnahme auf die 17 und 18 beschrieben.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit gewissen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie nicht darauf eingegrenzt. Vielmehr umfasst die Erfindung alle Ausführungsbeispiele, die in den Schutzbereich der folgenden Ansprüche fallen können.

Claims

Wärmetauscher, umfassend eine wärmeleitende erste Platte, die eine ebene erste, für einen Wärmekontakt mit einem Wärmübertragungsfluid geeignete Fläche aufweist, und eine ebene zweite, für einen Wärmekontakt mit einem zu heizenden oder zu kühlenden Objekt geeignete Fläche aufweist; wobei die erste Fläche mit einem ersten Flächenmuster versehen ist, das eine Mehrzahl von ersten Nuten umfasst, wobei jede der ersten Nuten einen Nutgrund aufweist; und wobei die zweite Fläche mit einem zweiten Flächenmuster versehen ist, das eine Mehrzahl von zweiten Nuten umfasst, wobei jede der zweiten Nuten einen Nutgrund aufweist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, bei dem das erste Flächenmuster eine Tiefe aufweist, die durch eine Tiefe der ersten Nuten definiert ist, und das zweite Flächenmuster eine Tiefe aufweist, die durch eine Tiefe der zweiten Nuten definiert ist, und wobei die kombinierten Tiefen des ersten und zweiten Flächenmusters geringer als ungefähr 50 Prozent einer Dicke der wärmeleitenden Platte sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 2, bei dem die Tiefe sowohl des ersten als auch des zweiten Flächenmusters ungefähr 0,05 bis ungefähr 0,5 mm beträgt.
Wärmetauscher nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Tiefe jeder der ersten Nuten zwischen dem Nutgrund der ersten Nut und der ersten Fläche der ersten Platte definiert ist; und/oder die Tiefe jeder der zweiten Nuten zwischen dem Nutgrund der zweiten Nut und der zweiten Fläche der ersten Platte definiert ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 4, bei dem jede der ersten Nuten ein Paar von gegenüberliegenden oberen Kanten aufweist, die im Wesentlichen bündig mit der ersten Fläche sind, und/oder jede der zweiten Nuten ein Paar von gegenüberliegenden oberen Kanten aufweist, die im Wesentlichen bündig mit der zweiten Fläche sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das erste und zweite Flächenmuster einen oder mehrere Parameter aufweisen, die im Wesentlichen die gleichen sind, wobei die Parameter ausgewählt sind aus einem oder mehreren der folgenden Elemente: Flächenbereich des Musters, Ort des Musters auf der Platte, Form der Nuten, Tiefe der Nuten, Abstandsmaß der Nuten und Richtung(en) der Nuten.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Mehrzahl von im ersten Flächenmuster umfassten Nuten eine erste Gruppe von ersten Nuten und eine zweite Gruppe von ersten Nuten umfasst, wobei die ersten Nuten in jeder der ersten und zweiten Gruppe im Wesentlichen gerade und parallel zueinander sind und wobei die ersten Nuten der ersten und zweiten Gruppe relativ zueinander gewinkelt sind und sich bei einem Winkel von ungefähr 30 bis 90 Grad überkreuzen; und/oder wobei die Mehrzahl von im zweiten Flächenmuster umfassten Nuten eine erste Gruppe von zweiten Nuten und eine zweite Gruppe von zweiten Nuten umfasst, wobei die zweiten Nuten in jeder der ersten und zweiten Gruppe im Wesentlichen gerade und parallel zueinander sind und wobei die zweiten Nuten der ersten und zweiten Gruppe relativ zueinander gewinkelt sind und sich bei einem Winkel von ungefähr 30 bis 90 Grad überkreuzen.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Wärmetauscher außerdem eine zweite Platte mit einer umfänglichen Abdichtfläche umfasst und die erste Fläche der ersten Platte eine umfängliche Abdichtfläche aufweist; und wobei die umfängliche Abdichtfläche der ersten Platte zu der umfänglichen Abdichtfläche der zweiten Platte abgedichtet ist, wobei ein Fluidströmungsdurchgang zwischen der zweiten Platte und der ersten Fläche der ersten Platte begrenzt ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 8, bei dem die erste Platte eine Außenumfangskante aufweist; wobei die umfängliche Abdichtfläche der ersten Platte sich entlang der Außenumfangskante erstreckt; und wobei die umfängliche Abdichtfläche der ersten Platte glatt, eben und frei von dem ersten Flächenmuster ist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Wärmetauscher außerdem eine zweite Platte mit einer umfänglichen Abdichtfläche und eine Zwischenplatte umfasst, die eine eine ebene Plattenwand umgebende umfängliche Abdichtfläche aufweist; wobei die umfängliche Abdichtfläche der zweiten Platte zu der umfänglichen Abdichtfläche der Zwischenplatte abgedichtet ist, wobei ein Fluidströmungsdurchgang zwischen der zweiten Platte und der Zwischenplatte begrenzt ist; und wobei die erste Platte eben ist und dicker ist als die erste Platte und die Zwischenplatte, wobei die erste Fläche der ersten Platte an der ebenen Plattenwand der Zwischenplatte befestigt ist, und die erste Fläche der ersten Platte von dem Fluidströmungsdurchgang durch die ebene Plattenwand der Zwischenplatte getrennt ist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem mindestens einige der in dem ersten Flächenmuster umfassten ersten Nuten und mindestens einige der in dem zweiten Flächenmuster umfassten zweiten Nuten direkt gegenüberliegend zueinander sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 11, bei dem mindestens einige der ersten Nuten und der zweiten Nuten, die direkt zueinander gegenüberliegen, die gleiche Tiefe und Breite aufweisen.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem das erste und zweite Flächenmuster ein im Wesentlichen gleiches Abstandsmaß haben.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die ersten Nuten im Wesentlichen gerade und parallel zueinander sind und die zweiten Nuten im Wesentlichen gerade und parallel zueinander sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem das erste Flächenmuster eine erste Gruppe der ersten Nuten und eine zweite Gruppe der ersten Nuten umfasst, wobei die erste und zweite Gruppe der ersten Nuten einander überlappen; und/oder bei dem das zweite Flächenmuster eine erste Gruppe der zweiten Nuten und eine zweite Gruppe der zweiten Nuten umfasst, wobei die erste und zweite Gruppe der zweiten Nuten einander überlappen.
Wärmetauscher nach Anspruch 15, bei dem die erste und zweite Gruppe der ersten Nuten einander bei einem Winkel schneiden; und/oder die erste und zweite Gruppe der zweiten Nuten einander bei einem Winkel schneiden.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem mindestens einige der Nuten des ersten Flächenmusters und/oder mindestens einige der Nuten des zweiten Flächenmusters gekrümmt sind.
Verfahren zum Herstellen eines Wärmetauschers, der eine wärmeleitende erste Platte, die eine ebene erste, für einen Wärmekontakt mit einem Wärmeübertragungsfluid geeignete Fläche aufweist, und eine ebene zweite, für einen Wärmekontakt mit einem zu heizenden oder zu kühlenden Objekt geeignete Fläche aufweist, wobei das Verfahren umfasst: (a) Formen eines ersten Flächenmusters auf der ersten Fläche, wobei das erste Flächenmuster eine Mehrzahl von ersten Nuten umfasst, wobei jede der ersten Nuten einen Nutgrund aufweist; und (b) Formen eines zweiten Flächenmusters auf der zweiten Fläche, wobei das zweite Flächenmuster eine Mehrzahl von zweiten Nuten umfasst, wobei jede der zweiten Nuten einen Nutgrund aufweist.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die Schritte des Formens des ersten Flächenmusters und des zweiten Flächenmusters gleichzeitig durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die Schritte des Formens des ersten Flächenmusters und des zweiten Flächenmusters aufeinanderfolgend durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, bei dem mindestens einige der ersten Nuten, die von dem ersten Flächenmuster umfasst sind, und mindestens einige der zweiten Nuten, die von dem zweiten Flächenmuster umfasst sind, direkt zueinander gegenüberliegen.
Verfahren nach Anspruch 21, bei dem im Wesentlichen alle der ersten Nuten, die von dem ersten Flächenmuster umfasst sind, und im Wesentlichen alle zweiten Nuten, die von dem zweiten Flächenmuster umfasst sind, direkt gegenüberliegend zueinander sind.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, bei dem mindestens einige der ersten Nuten und der zweiten Nuten, die direkt gegenüberliegend zueinander sind, die gleiche Tiefe und Breite aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei dem das erste und zweite Flächenmuster im Wesentlichen das gleiche Abstandsmaß aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24, bei dem das erste Flächenmuster eine erste Gruppe der ersten Nuten und eine zweite Gruppe der ersten Nuten umfasst, wobei die erste und zweite Gruppe der ersten Nuten einander überlappen; und/oder wobei das zweite Flächenmuster eine erste Gruppe der zweiten Nuten und eine zweite Gruppe der zweiten Nuten umfasst, wobei die erste und zweite Gruppe der zweiten Nuten einander überlappen.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem die erste und zweite Gruppe der ersten Nuten einander bei einem Winkel schneiden; und/oder die erste und zweite Gruppe der zweiten Nuten einander bei einem Winkel schneiden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 26, bei dem die ersten Nuten und die zweiten Nuten im Wesentlichen gerade sind.
Verfahren nach Anspruch 27, bei dem die ersten Nuten im Wesentlichen parallel zueinander und die zweiten Nuten im Wesentlichen parallel zueinander sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 26, bei dem mindestens einige der Nuten des ersten Flächenmusters und/oder mindestens einige der Nuten des zweiten Flächenmusters gekrümmt sind.
Verfahren nach Anspruch 28, bei dem der Schritt des Formens des ersten Flächenmusters die folgenden Unterschritte umfasst (i) Formen der ersten Gruppe der ersten Nuten, gefolgt von (ii) Formen der zweiten Gruppe von ersten Nuten; und/oder wobei die Schritte des Formens des zweiten Flächenmusters die folgenden Unterschritte umfasst: (i) Formen der ersten Gruppe der zweiten Nuten, gefolgt von (ii) Formen der zweiten Gruppe der zweiten Nuten.
Verfahren nach Anspruch 30, bei dem die Unterschritte des Formens der ersten Gruppe der ersten Nuten gleichzeitig mit dem Unterschritt des Formens der ersten Gruppe der zweiten Nuten durchgeführt wird; und/oder der Unterschritt des Formens der zweiten Gruppe der ersten Nuten gleichzeitig mit dem Unterschritt des Formens der zweiten Gruppe der zweiten Nuten durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 30, bei dem der Unterschritt des Formens der ersten Gruppe von ersten Nuten aufeinanderfolgend zu dem Unterschritt des Formens der ersten Gruppe der zweiten Nuten durchgeführt wird; und/oder der Unterschritt des Formens der zweiten Gruppe der ersten Nuten aufeinanderfolgend zu dem Unterschritt des Formens der zweiten Gruppe der zweiten Nuten durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 32, bei dem das erste und zweite Flächenmuster durch Prägen oder Walzen der jeweiligen ersten und zweiten Fläche geformt wird.
Verfahren nach Anspruch 33, bei dem das erste und zweite Flächenmuster durch Pressen der ersten Platte zwischen einem Paar von Prägewerkzeugen gebildet wird, wobei die auf die erste Fläche durch ein erstes der Prägewerkzeuge aufgebrachte Kraft direkt entgegengesetzt zu einer zweiten Kraft ist, die auf die zweite Fläche durch ein zweites der Prägewerkzeuge aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 34, bei dem die auf die erste und zweite Fläche durch das jeweilige erste und zweite Prägewerkzeug aufgebrachten Kräfte im Wesentlichen gleich und entgegengesetzt zueinander sind.
Verfahren nach Anspruch 34 oder 35, bei dem jedes der Prägewerkzeuge eine Platte umfasst, die eine Mehrzahl von Erhöhungen aufweist, die geformt sind, um die ersten Nuten oder die zweiten Nuten zu bilden, wobei jede Platte eine ebene Fläche aufweist, aus der die Erhöhungen herausragen, derart, dass die Nutgründe der ersten oder zweiten Nuten unterhalb der ersten und zweiten Fläche der ersten Platte geformt werden, und derart, dass die erste oder zweite Nut obere Kanten aufweist, die im Wesentlichen bündig zu umgebenden Flächenbereichen der jeweiligen ersten oder zweiten Fläche der ersten Platte sind.
Verfahren nach Anspruch 36, bei dem die Erhöhungen jedes Prägewerkzeugs eine Höhe aufweisen, die im Wesentlichen gleich einer Tiefe der ersten oder zweiten Nuten unterhalb der jeweiligen ersten oder zweiten Fläche der ersten Platte sind, in der sie geformt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 37, bei dem die erste Fläche der ersten Platte eine Abdichtfläche aufweist, und der Wärmetauscher außerdem eine zweite Platte mit einer Abdichtfläche umfasst, und wobei das Verfahren außerdem den Schritt des Verbindens der Abdichtfläche der ersten Platte mit der Abdichtfläche der zweiten Platte derart, dass ein Fluidströmungsdurchgang zwischen der zweiten Platte und der zweiten Fläche der ersten Platte begrenzt wird, umfasst.