DE29716405U1 - Wärmeübertragungskörper und -vorrichtung, insbesondere zum Kühlen von elektronischen Bauteilen - Google Patents

Description

Anmelder/Inhaber: INTER-MERCADOR GMBH ...

Amtsaktenzeichen: Neuanmeldung

Alicante

INTER-MERCADOR GmbH & Co. KG, Import Export, Zum Falsch 36,
28307 Bremen

Wärmeübertragungskörper und -vorrichtung, insbesondere zum Kühlen von elektronischen Bauteilen

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeübertragungskörper, insbesondere zum Kühlen von elektronischen Bauteilen, der einen im Innern des Wärmeübertragungskörpers liegenden Kanal mit einem Eingang zum Einleiten und einem Ausgang zum Abführen eines flüssigen oder gasförmigen Wärmeträger-Fluids aufweist, und der aus mehreren miteinander verbindbaren Elementen zusammengesetzt ist.

Die Erfindung betrifft ferner eine Wärmeübertragungsvorrichtung, insbesondere zum Kühlen von elektronischen Bauteilen, mit einem Wärmeübertragungskörper, der einen im Innern des Wärmeübertragungskörpers liegenden Kanal mit einem Eingang zum Einleiten und einem Ausgang zum Abführen eines flüssigen oder gasförmigen Wärmeträger-Fluids aufweist, und der aus mehreren miteinander verbindbaren Elementen zusammengesetzt ist, sowie mit einer Pumpe zur Erzeugung einer Strömung des Fluids in dem Kanal.

Ein solcher Wärmeübertragungskörper und eine derartige Wärmeübertragungsvorrichtung sind bekannt und werden eingesetzt, um elektronische Bauteile wie integrierte Schaltkreise (ICs), Transistoren, Spannungsregler, Thyristoren oder der

gleichen zu kühlen. Im Betrieb derartiger Bauteile können große Wärmeverlustleistungen entstehen, die abgeführt werden müssen, um nicht zu einer Überhitzung der Bauteile mit der Gefahr einer Beschädigung zu führen.

Der eingangs genannte Wärmeübertragungskörper mit einem innen liegenden Kanal wird zur Kühlung von elektronischen Bauteilen, insbesondere Hochleistungs-Transistoren in Elektronik-Komponenten wie beispielsweise Verstärkern oder Netzgeräten eingesetzt und dieser Verwendung entsprechend häufig als Kühlkörper bezeichnet. Um eine ausreichende Kühlleistung zu erzielen, ist der Kühlkörper mit einem elektrisch angetriebenen Gebläse gekoppelt, welches Luft durch den im Innern des Kühlkörpers liegenden Kanal fördert, so daß die Wärmeübertragung, insbesondere durch Konvektion zwischen dem Kühlkörper und der Luft verbessert und die Kühlleistung erhöht wird.

Der bereits bekannte Wärmeübertragungs- oder Kühlkörper ist aus zwei Elementen zusammengesetzt, die jeweils eine Hälfte des Kühlkörpers bilden. Die beiden Hälften werden zur Befestigung aneinander miteinander verschraubt. Die Herstellung der Schraubverbindung ist verhältnismäßig aufwendig. Es ist erforderlich, mehrere mit Gewinde versehene Bohrungen in den Hälften des Kühlkörpers auszubilden und manuell die Hälften zu verschrauben, was herstellungstechnisch aufwendig ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeübertragungskörper als Kühlkörper sowie eine Wärmeübertragungsvorrichtung, insbesondere zum Kühlen von elektronischen Bauteilen, anzugeben, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und auf einfache Weise herstellbar und montierbar sind.

Die Aufgabe wird bei einem Wärmeübertragungskörper der eingangs genannten Art dadurch gelöst daß, die Elemente Vorsprünge und/oder Ausnehmungen zur Befestigung aneinander aufweisen, die mit korrespondierenden Ausnehmungen bzw. Vorsprüngen eines benachbarten Elements formschlüssig in Eingriff bringbar sind.

Durch die erfindungsgemäßen, an den Elementen ausgebildeten Vorsprünge und/ oder Ausnehmungen sind die Elemente auf wesentlich einfachere Weise herstellbar und miteinander verbindbar. Die den Wärmeübertragungs- oder Kühlkörper bildenden Elemente können erfindungsgemäß auf einfache Weise miteinander in Eingriff gebracht werden, indem die Vorsprünge und/oder Ausnehmungen ineinander gesteckt werden, so daß die Elemente dann in einer formschlüssigen, dauerhaften Verbindung sind. Im Bedarfsfall kann diese Verbindung auf ebenso einfache Weise wieder gelöst werden. Die aufwendige Herstellung von Bohrungen zur Herstellung

von Schraubverbindungen, wie dies im Stand der Technik erforderlich ist, kann durch die Erfindung vermieden werden.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Vorsprünge und Ausnehmungen nach Art einer Schwalbenschwanzführung ausgebildet sind. Bei einer solchen Schwalbenschwanzverbindung, die dadurch hergestellt wird, daß die Vorsprünge eines Elements in die Ausnehmung eines benachbarten Elements - in Längsrichtung des Vorsprungs bzw. der Ausnehmung - eingeschoben werden, entsteht neben der einfachen Herstellbarkeit der Verbindung der weitere Vorteil, daß die auf diese Weise verbundenen, benachbarten Elemente zusätzlich gegeneinander abgedichtet sind, so daß das in den Kanal strömende Gas nicht durch Spalte zwischen benachbarten Elementen entweichen kann. Auf diese Weise wird die Strömung innerhalb des Kanals und somit der erwünschte konfektive Wärmeübergang nicht negativ beeinflußt. Die Schwalbenschwanzverbindung sorgt somit einerseits für eine sichere Verbindung und Befestigung der Elemente aneiandner und andererseits für eine Abdichtung der Elemente gegeneinander nach Art einer Labyrinthdichtung. Wird ein flüssiges Wärmeträger-Fluid anstelle eines durch den Kanal strömenden Gases verwendet, so können zur Abdichtung der Elemente gegeneinander zusätzliche Dichtmittel vorgesehen sein, die dafür sorgen, daß keine Flüssigkeit aus dem Kanal entweicht.

Die Aufgabe wird ferner mit einem Wärmeübertragungskörper dadurch gelöst, daß der Wärmeübertragungskörper aus vier im wesentlichen identischen Elementen zusammengesetzt. In vorteilhafter Weise weist jedes der Elemente jeweils einen Vorsprung und eine Ausnehmung auf. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich ein wesentlicher herstellungstechnischer Vorteil dadurch, daß die Elemente verhältnismäßig einfach ausgebildet sind. Sie können hergestellt werden, indem ein Strangprofil mit verhältnismäßig großer Länge hergestellt wird, das anschließend in die einzelnen Elemente getrennt, etwa zersägt wird. Das Werkzeug für die Herstellung des Strangprofils kann einfach ausgebildet sein, da das Strangprofil keine Hinterschneidungen aufzuweisen braucht, die die Herstellung erschweren. Da die vier Elemente identisch ausgebildet sind, ist auch nur einzelnes Werkzeug erforderlich.

Besonders bevorzugt ist auch eine Ausführungsform, bei der jedes Element jeweils einen Vorsprung und eine Ausnehmung aufweist. Gemäß einer Weiterbildung weisen die Elemente jeweils zwei im wesentlichen ebene und rechtwinklig zueinander angeordnete Außenflächen auf, die zusammengesetzt einen im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen oder quadratischen Wärmeübertragungskörper bilden, an dessen gegenüberliegenden Endflächen der Eingang und Ausgang des Kanals angeordnet sind. An den ebenen Außenflächen eines Elements können die zu kühlenden Bauteile, beispielsweise Hochleistungs-Transistoren befestigt werden.

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so daß sich eine große Kontaktfläche ergibt, die einen guten Wärmeübergang ermöglicht. Zwischen der Außenfläche und dem Bauteil kann eine Wärmeleitfolie zur Verringerung des Wärmeleitwiderstandes und Verbesserung des thermischen Kontakts angeordnet sein.

Die Wärmeübertragung läßt sich in vorteilhafter Weise dadurch verbessern, daß ein oder jedes Element Rippen aufweist, die im zusammengesetzten Zustand im Innern des Wärmeübertragungskörpers angeordnet sind, in den Kanal ragen und die für die Wärmeübertragung maßgebliche Oberfläche vergrößern. Die Kühlleistung kann auf diese Weise erheblich vergrößert werden.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die an einem Element ausgebildeten Rippen, insbesondere benachbarte Rippen nicht parallel zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise wird die Wärmeübertragung weiter verbessert. Insbesondere die Strahlungswärmeanteile der gesamten Wärmeübertraugungsleistung werden hierdurch erhöht, dadurch Reflektionen von Strahlungswärme zwischen benachbarten Rippen die Strahlung "herausreflektiert" wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß mindestens eines der Elemente einen im zusammengesetzten Zustand im Innern des Wärmeübertragungskörpers angeordneten Steg aufweist, der/die so angeordnet ist/sind, daß mehrere Kanäle in dem Wärmeübertragungskörper gebildet sind. Durch die im wesentlichen voneinander getrennten Kanäle wird das durch die Kanäle strömende Gas oder ein anderes Fluid definiert geführt und der Wärmeübergang durch Konfektion optimiert. Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführungsform erstrecken sich die Stege in Richtung auf eine Zentralachse des Wärmeübertragungskörpers. Auf diese Weise entstehen symetrisch zueinander angeordnete Kanäle, die jeweils an zwei benachbarten Elementen ausgebildet sind. Die innere für den Wärmeübergang maßgebliche Oberfläche ist hierbei besonders groß. Letzteres wird noch optimiert, wenn an jedem Steg beidseitig Rippen angeordnet sind.

Der besseren Wärmeübertragung dient auch eine Ausführungsform, bei der jedes Element mindestens einen zusätzlichen Kanal aufweist. Durch diesen strömt ebenfalls das vorzugsweise gasförmige Fluid und sorgt für eine Wärmeabfuhr oder -zufuhr von bzw. zu dem Wärmeübertragungskörper. Der Kanal bringt darüber hinaus einen herstellungstechnischen Vorteil in dem Fall, daß jedes Element als Strangprofil ausgebildet ist, da auf diese Weise eine gleichmäßige Materialverteilung über den gesamten Querschnitt des Elements begünstigt wird.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß jedes Element im Randbereich eine sich in Längsrichtung erstreckende Hohl-

kammer aufweist. Diese Hohlkammer kann in vorteilhafter Weise zur Befestigung eines Gebläses im Endbereich des Wärmeübertragungskörper verwendet werden. Hierzu sind die Hohlkammern im Randbereich eines Elements angeordnet. In die Hohlkammer kann ein Gewinde hineingeschnitten werden, in das eine Schraube zur Befestigung des Gebläses hineingeschraubt wird. In dem Fall, daß ein weiches Material für die Elemente verwendet wird, können auch gewöhnliche Schrauben eingesetzt werden, die sich während des Einschraubens selbst ein Gewinde im Randbereich der Hohlkammer schneiden.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß jedes Element als Strangprofil aus Aluminium mit schwarz eloxierten Oberflächen ausgebildet ist. Die Herstellung eines Strangprofils ist kostengünstig, wobei das hergestellte Strangprofil in Elemente mit jeweils gewünschten Längen getrennt werden kann. Die schwarz eloxierten Oberflächen sorgen für einen erhöhten Wärmestrahlungsanteil.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Wärmeübertragungsvorrichtung" der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Elemente Vorsprünge und/oder Ausnehmungen zur Befestigung aneinander aufweisen, die mit korrespondierenden Ausnehmungen bzw. Vorsprüngen eines benachbarten Elements formschlüssig in Eingriff bringbar sind. Besonders bevorzugt ist der Wärmeübertragungskörper gemäß den zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Körpers ausgebildet. Die zuvor beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Wärmeübertragungskörpers sowie der bevorzugten Ausführungsbeispiele des Wärmeübertragungskörpers lassen sich auch bei einer solchen Wärmeübertragungsvorrichtung erzielen. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die vorherigen Ausführungen verwiesen.

Besonders bevorzugt ist die Ausbildung der Pumpe als Gebläse, welches an dem erfindungsgemäßen Wärmeübertragungskörper befestigt ist. Gerade bei der Kühlung von elektronischen Bauteilen, insbesondere Hochleistungs-Transistoren in Elektronik-Komponenten wie Verstärkern oder Netzgeräten ist ein Lüftergebläse bevorzugt, das Luft aus dem Inneren eines Gehäuses eines Gerätes durch den Kanal des Wärmeübertragungskörpers an die Umgebung fördert, so daß einerseits erwärmte Luft und somit Verlustwärme aus dem Innern abgeführt und andererseits die an dem Wärmeübertragungskörper (Kühlkörper) befestigten elektronischen Bauelemente gekühlt werden. Alternativ könnte die Strömungsrichtung auch umgekehrt sein, d. h. Luft könnte von außen durch den Wärmeübertragungskörper in das Gehäuse hineingefördert werden, um für eine Kühlung zu sorgen; in diesem Fall würde die erwärmete Luft aus dem Gehäuse durch im Front- oder Seitenbereich angeordnete Öffnungen entweichen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels eines Wärmeübertragungskörpers zum Kühlen von elektronischen Bauteilen sowie einer Wärmeübertragungsvorrichtung zum Kühlen von Leistungstransistoren eines Verstärkers unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines aus vier Elementen zusammengesetzten Kühlkörpers zum Kühlen von elektronischen Bauteilen in einer schematischen Querschnittsdarstellung;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Element eines in Fig. 1 dargestellten Kühlkörpers in einer Querschnittsdarstellung;

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Ausnehmung in einem Element aus Fig. 2 für eine sogenannte Schwalbenschwanzführung in einer vergrößerten Querschnittsdarstellung;

Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Vorsprung eines in Fig. 2 dargestellten Elements in einer vergrößerten Querschnittsdarstellung;

Fig. 5 einen Endabschnitt eines Stegs eines in Fig. 2 dargestellten Elements eines Kühlkörpers in einer Querschnittsdarstellung;

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsvorrichtung zum Kühlen von elektronischen Bauteilen mit einem Kühlkörper gemäß den Figuren 1 bis 5 in einer Seitenansicht.

Der in Fig. 1 in einer schematischen Querschnittsdarstellung gezeigte Wärmeübertragungskörper dient zum Kühlen von elektronischen Bauteilen wie Hochleistungs-Transistoren o. dgl. und wird deshalb nachfolgend als Kühlkörper 2 bezeichnet. Der Kühlkörper 2 weist einen im Innern liegenden Kanal 4 auf, der einen Eingang zum Einleiten und einen Ausgang zum Abführen eines flüssigen oder gasförmigen Wärmeträger-Fluids aufweist, so daß das Fluid, das bei der Verwendung gemäß des Ausführungsbeispiels Luft ist, den Kanal 4 durchströmen kann. Während des Durchströmens kommt es zu einer Wärmeübertragung von dem Kühlkörper 2 auf das Gas; im wesentlichen erfolgt der Wärmeübergang durch Konvektion, aber auch durch Strahlung von den inneren Oberflächen des Kühlkörpers 2 in Richtung auf das Gas. Der Eingang 50 und Ausgang 52 des Kanals 4 sind anhand Fig. 6 beschrieben. Das in Fig. 1 links oben dargestellte Element 3 ist mit drei weiteren gestrichelt dargestellten Elementen verbunden.

Zur erfindungsgemäßen Verbindung der Elemente 3 weist jedes Element 3 Vorsprünge 5 und/oder Ausnehmungen 6 auf, die im in Fig. 1 dargestellten zusammengesetzten Zustand mit korrespondierenden Ausnehmungen 6 und Vorsprüngen 5

gesetzten Zustand mit korrespondierenden Ausnehmungen 6 und Vorsprüngen 5 eines benachbarten Elements 3 formschlüssig in Eingriff sind. Die Vorsprünge 5 und Ausnehmungen 6 sind nach Art einer sogenannten Schwalbenschwanzführung ausgebildet, bei der der Vorsprung 5 einen sich in Richtung auf seinen Endabschnitt erweiternden Querschnitt aufweist, während die damit korrespondierende Ausnehmung 6 sich in Richtung auf einen Endabschnitt in ihrem Querschnitt verkleinert. Im in Fig. 1 dargestellten zusammengesetzten Zustand können die ineinander gesteckten Elemente 3 voneinander gelöst werden, wenn sie in Axialrichtung relativ zueinander in Längsrichtung verschoben werden.

Die Form eines Elementes 3 ist am besten aus der Querschnittsdarstellung der Fig. 2 ersichtlich. Jedes Element 3 ist als Strangprofil aus Aluminium ausgebildet, dessen Oberfläche schwarz eloxiert ist, um den Wärmeübergang durch Strahlung zu verbessern. Die Endabschnitte jedes Elementes 3, an denen ein Eingang 50 bzw. Ausgang 52 des Kanals 4 angeordnet sind, wie in Fig. 6 gezeigt ist, sind die Oberflächen nicht schwarz eloxiert. Das Element 3 weist einen Basis-Abschnitt 8 aus Vollmaterial auf, der durch zwei ebene, rechtwinklig zueinander angeordnete Außenflächen 10, 12 begrenzt ist. An zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Endabschnitten 14 und 16 des Basis-Abschnitts 8 sind der Vorsprung 5 und die Ausnehmung 6 ausgebildet. Innerhalb des Basis-Abschnitts 8 ist ferner - in jedem Element 3 - ein Kanal 18 vorgesehen, der im zusammengesetzten Zustand von einem Gas zur Abfuhr von Wärme durchströmt wird. Der Kanal 18 hat eine Größe und Form, die eine Wärmeleitung von den Oberflächen 10, 12 in Richtung auf die Rippen 22 und somit den Kanal 4 begünstigt und während der Herstellung eines Elements 3 als Strangprofil eine Materialverteilung zur Ausbildung des Profils begünstigt. Im Ausführungsbeispiel hat der Kanal 18 im Querschnitt etwa die Form eines Tropfens. Er könnte auch andere Formen annehmen.

Der Kanal 18 geht in eine Hohlkammer 20 über, die sich in Längsrichtung erstreckt. In die Hohlkammer 20 kann in den Endabschnitten des Elementes 3 eine Schraube eingeschraubt werden, um ein Gebläse 44 (vgl. Fig. 6) und/oder ein Schutzgitter 54 (vgl. Fig. 6) an das Element 3 und damit den Kühlkörper 2 anzuschrauben. Die Hohlkammer 20 könnte auch vollständig von dem Kanal 18 getrennt sein. Da das Aluminiummaterial jedes Elementes 3 relativ weich ist, kann eine normale Schraube in eine Hohlkammer 20 eingeschraubt werden.

Das Element 3 weist mehrere von dem Basis-Abschnitt 8 abstehende Rippen 22 auf, die, wie aus Fig. 1 ersichtich ist, im zusammengesetzten Zustand im Innern des Kühlkörpers 2 angeordnet sind und die für die Wärmeübertragung maßgebliche Oberfläche des Kühlkörpers 2 vergrößern. Die Rippen 22 eines Elementes 3 sind wie Fig. 2 am besten veranschaulicht - nicht parallel zueinander, sondern winklig

zueinander angeordnet, so daß zwischen zwei benachbarten Rippen 22 sich jeweils öffnende Spalte ausbilden. Durch die dargestellte Anordnung der Rippen wird eine maximale innere Oberfläche für den Wärmeübergang erzielt. Insbesondere benachbarte Rippen 22 sind nicht parallel zueinander angeordnet.

Etwa im Bereich einer Winkelhalbierenden zwischen den Außenflächen 10 und 12 erstreckt sich ein von dem Basis-Abschnitt 8 abstehender Steg 24. Dieser weist eine solche Länge auf, daß die Endabschnitte 26 im zusammengesetzten Zustand des Kühlkörpers 2 im Bereich einer Zentralachse 28 des Kühlkörpers 2 nahe beieinander liegen. Die Stege 3 sind so angeordnet, daß mehrere Kanäle 31, 32, 33 und 34 in dem Kühlkörper ausgebildet sind (Fig. 1). Im Ausführungsbeispiel sind die Kanäle 31 bis 34 nicht ganz voneinander getrennt, sondern es bestehen verhältnismäßig dünne Verbindungskanäle zwischen den einzelnen Kanälen 31 bis 34. An den Stegen 24 sind ebenfalls beidseitig Rippen 22 angeordnet. Die Länge der Rippen 22 und des Stegs 24 ist so gewählt, daß die Außenkontur im Querschnitt eines Elementes 3 etwa quadratisch ist. Gleiches gilt für die Außenkontur des zusammengesetzten Kühlkörpers 2. Alternativ können die Elemente 3 im Querschnitt 3 in ihrer Kontur im wesentlichen rechteckig ausgebildet seien.

Fig. 5 veranschaulicht in vergrößerter Querschnittsdarstellung einen Endabschnitt 26 eines Stegs 24. An dem Endabschnitt 26 sind zwei Vorsprünge 36, 38 sowie mittig eine Rippe 40 angeformt, die zur Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche dienen.

Fig. 6 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsvorrichtung 42 zum Kühlen von elektronischen Bauelementen, insbesondere Hochleistungstransistoren 56 eines Verstärkers oder eines Netzgerätes. Die dargestellte Vorrichtung 42 kann auch als Kühlvorrichtung bezeichnet werden. Sie weist einen erfindungsgemäßen, zuvor beschriebenen Kühlkörper 2, der aus vier Elementen 3 zusammengesetzt ist, sowie ein an den Kühlkörper 2 angeschraubtes Gebläse 44 als Pumpe für ein gasförmiges Fluid auf. Für andere Anwendungsfälle könnte auch eine Flüssigkeitspumpe zur Förderung eines flüssigen Kühlmittels durch den erfindungsgemäßen Kühlkörper 2, genauer gesagt den innenliegenden Kanal 4 bzw. die mehreren Kanäle 31 bis 34 anstelle des Gebläses 44 vorgesehen sein. In diesem Fall sind in nicht dargestellter Weise im Bereich der schwalbenschwanzartigen Vorsprünge 5 und Ausnehmungen 6 zusätzliche Dichtmittel vorgesehen, die für eine flüssigkeitsdichte Abdichtung der Elemente 3 relativ zueinander sorgen, so daß das flüssige Kühlmittel sicher im Inneren des Kühlkörpers 2 geführt wird und nicht aus dem innen liegenden Kanal 4 entweicht.

Parallel zur Zentralachse 28 des Kühlkörpers 2 verläuft ein zwischen zwei Elemen-

ten 3 angeordneter Spalt 46 (vergleiche auch Fig. 1). Aufgrund der nach Art einer Schwalbenschwanzführung ausgebildeten Vorsprünge 5 und Ausnehmungen 6 zur Befestigung der Elemente 3 aneinander, entweicht kein durch den inneren Kanal 4 strömendes Gas aus dem Kanal 4, da durch die schwalbenschwanzartige Befestigung eine Art Labyrinthdichtung gebildet ist. Die Strömung des Gases durch den Kühlkörper 2 ist durch die Pfeile 48 veranschaulicht.

Der Eingang 50 des Kanals ist zwischen dem Gebläse 44 und dem - in Fig. 6 rechten - Endabschnitt des Kühlkörpers 2 und der Ausgang 52 des Kanals im Bereich des - in Fig. 6 linken - Endabschnitts des Kühlkörpers 2 angeordnet.

In Strömungsrichtung des Gases (Pfeile 48} hinter dem Ausgang 42 ist ein Schutzgitter 54 angeordnet, das mit dem Kühlkörper 2 verschraubt ist.

BEZUGSZEICHENLISTE

2 Kühlkörper

3 Elemente

4 Kanal

5 Vorsprung

6 Ausnehmungen 8 Basis-Abschnitt 10 Außenfläche 12 Außenfläche 14 Endabschnitt 16 Endabschnitt 18 Kanal

20 Hohlkammer 22 Rippen 24 Steg

26 Endabschnitt 28 Zentralachse

31 Kanal

32 Kanal

33 Kanal

34 Kanal

36 Vorsprung 38 Vorsprung 40 Rippe

42 Wärmeübertragungsvorrichtung 44 Gebläse 46 Spalt

48 Pfeile

50 Eingang 52 Ausgang 54 Schutzgitter

Claims (16)

• · 0 Ansprüche

1. Wärmeübertragungskörper, insbesondere zum Kühlen von elektronischen Bauteilen, der einen im Innern des Wärmeübertragungskörpers liegenden Kanal
(4) mit einem Eingang (50) zum Einleiten und einem Ausgang (52) zum Abführen eines flüssigen oder gasförmigen Wärmeträger-Fluids aufweist, und der aus mehreren miteinander verbindbaren Elementen (3) zusammengesetzt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (3) zur Befestigung aneinander Vorsprünge (5) und/oder Ausnehmungen (6) aufweisen, die mit korrespondierenden Ausnehmungen (6) bzw. Vorsprüngen (5) eines benachbarten Elements (3) formschlüssig in Eingriff bringbar sind.

2. Wärmeübertragungskörper nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (5) und Ausnehmungen (6) nach Art einer Schwalbenschwanzführung ausgebildet sind.

3. Wärmeübertragungskörper, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertragungskörper aus vier im wesentlichen identischen Elementen (3) zusammengesetzt ist.

4. Wärmeübertragungskörper nach Anspruch 1, 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet, daß jedes Element (3) jeweils einen Vorsprung (5) und eine Ausnehmung (6) aufweist.

5. Wärmeübertragungskörper nach Anspruch 3 oder 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (3) jeweils zwei im wesentlichen ebene und rechtwinklig zueinander angeordnete Außenflächen (10, 12) aufweisen und zusammengesetzt einen im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen oder quadratischen Wärmeübertragungskörper bilden, an dessen gegenüberliegenden Endflächen der Eingang (50) und Ausgang (52) des Kanals (4) angeordnet sind.

6. Wärmeübertragungskörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß ein oder jedes Element (3) Rippen (22) aufweist, die im zusammengesetzten Zustand in den Kanal (4) des Wärmeübertragungskörpers hineinragen und die für die Wärmeübertragung maßgebliche Oberfläche vergrößern.

7. Wärmeübertragungskörper, insbesondere nach dem Oberbegriff von Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die an einem Element (3) ausgebildeten Rippen (22), insbesondere benachbarte Rippen (22) nicht parallel zueinander angeordnet sind.

8. Wärmeübertragungskörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Elemente (3) einen im zusammengesetzten Zustand im Innern des Wärmeübertragungskörpers angeordneten Steg (24) aufweist, der/die so angeordnet ist/sind, daß mehrere Kanäle (31, 32, 33, 34) in dem Wärmeübertragungskörper gebildet sind.

9. Wärmeübertragungskörper nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (24) sich im wesentlichen in Richtung auf eine Zentralachse (28) des Wärmeübertragungskörpers erstrecken.

10. Wärmeübertragungskörper nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Steg (24) beidseitig Rippen (22) angeordnet sind.

11. Wärmeübertragungskörper nach einem der vorstehenden zusätzlichen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß jedes Element (3) mindestens einen weiteren Kanal (18) aufweist.

1 2. Wärmeübertragungskörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß jedes Element (3) im Randbereich eine sich in Längsrichtung erstreckende Hohlkammer (20) aufweist.

13. Wärmeübertragungskörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß jedes Element (3) als Strangprofil aus Aluminium mit schwarz eloxierten Oberflächen ausgebildet ist.

14. Wärmeübertragungsvorrichtung, insbesondere zum Kühlen von elektronischen Bauteilen, mit einem Wärmeübertragungskörper, der einen im Innern des Wärmeübertragungskörpers liegenden Kanal (4) mit einem Eingang (50) zum Einleiten und einem Ausgang (52) zum Abführen eines flüssigen oder gasförmigen Wärmeträger-Fluids aufweist, und der aus mehreren miteinander verbindbaren Elementen (3) zusammengesetzt ist, sowie mit einer Pumpe zur Erzeugung einer Strömung des Fluids in dem Kanal (4),

dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (3) zur Befestigung aneinander Vorsprünge (5) und/oder Ausnehmungen (6) aufweisen, die mit korrespondierenden Ausnehmungen (6) bzw. Vorsprüngen (5) eines benachbarten Elements (3) formschlüssig in Eingriff bringbar sind.

15. Wärmeübertragungsvorrichtung nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertragungskörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist.

16. Wärmeübertragungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15,

dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe als Gebläse (44) ausgebildet ist, welches an dem Wärmeübertragungskörper befestigt ist.