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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Kühler
für elektrische
und/oder elektronische Bauteile, insbesondere in einer Halbleiterprüfeinrichtung.
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Die Lebensdauer sowie eine ordnungsgemäße Funktionsweise
von elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen, insbesondere
von Mikroprozessoren, hängt
stark von deren thermischer Belastung ab. Um die Lebensdauer zu
erhöhen
und um die Funktionsfähigkeit
optimal gewährleisten
zu können, werden
Kühler
der eingangs genannten Art zum Kühlen
derartiger, thermisch belasteter Bauteile eingesetzt. Beispielsweise
kommen solche Kühler
bei Halbleiterprüfeinrichtungen
zum Einsatz, die mit einer Vielzahl von Mikroprozessoren und sonstigen kühlbedürftigen
elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen ausgestattet sind.
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Ein üblicher Kühler besitzt dabei einen Kühlkörper, der
eine erste ebene Außenseite
und eine zweite ebene Außenseite
aufweist, die zueinander parallel verlaufen und jeweils eine Kühlfläche bilden. Diese
Kühlflächen sind
dann direkt oder indirekt mit dem jeweils zu kühlenden Bauteil oder dessen
Träger
großflächig kontaktiert,
um so eine intensive Wärmeübertragung
zu erreichen. Zwischen den Außenseiten
sind im Inneren des Kühlkörpers Hohlräume ausgebildet,
die einen Kühlkanal
bilden, der einen Zulauf mit einem Ablauf verbindet und mit einem
flüssigen
Kühlmittel,
z.B. Wasser, durchströmbar
ist. Durch diese Flüssigkeitskühlung können große Wärmemengen
auf engstem Raum abgeführt
werden, wodurch für
den Kühler
und somit auch für
die damit ausgestattete Einrichtung ein sehr kompakter Aufbau realisierbar
ist. Bei einem herkömmlichen
Kühler
wird der Kühlkörper durch
ein Strangpress- oder Extrudierverfahren hergestellt, wodurch im
Kühlkörper mehrere,
parallel zueinander verlaufende, zylindrische Hohlräume ausgebildet
werden. Benachbarte Hohlräume
werden an ihren stirnseitigen Enden mit U-förmigen Rohren miteinander verbunden,
um so den Kühlkanal
auszubilden. Diese Herstellungtechnik ist relativ aufwendig.
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Da die thermische Verlustleistung
pro Volumeneinheit von elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen
immer weiter zunimmt, steigt auch der Kühlbedarf. In entsprechender
Weise wird zur Leistungssteigerung der Kühlkörper des Kühlers größer dimensioniert. Der darin
enthaltene Kühlkanal
wird dabei entsprechend länger,
wobei sich jedoch der Durchströmungswiderstand
erhöht.
Der Kühlmitteldruck
kann nicht beliebig erhöht
werden, so daß insgesamt
durch die Kanalgeometrie die erzielbare Kühlleistung begrenzt ist. Die
Verteilung der Kühlleistung
entlang des Kühlkanals
ist durch die parallel zueinander verlaufenden Hohlräume herstellungsbedingt
vorgegeben und dementsprechend invariant. Bei einem relativ langen
Kühlkanal
kann sich außerdem
ein relativ großer
Temperaturgradient zwischen Zulauf und Ablauf einstellen, so daß die Kühlleistung in
der Nähe
des Zulaufs hinreichend gut und in der Nähe des Ablaufs vergleichsweise
schlecht ist. Für die
zu kühlenden
Bauteile ergibt sich somit in Abhängigkeit ihrer Anordnung am
Kühler
eine unterschiedliche Kühlleistung,
mit der Folge, daß die
Bauteile verschiedene Lebenserwatungen und Funktionssicherheiten
besitzen. Des weiteren besteht stets ein Bedürfnis, den Kühler insgesamt
flacher auszubilden, d.h. den Abstand zwischen den beiden parallelen
Außenseiten
möglichst
klein auszubilden. Eine flache Bauweise ermöglicht einen vorteilhaften
kompakten Aufbau für
das mit dem Kühler
ausgestattete Gerät.
Um die erforderliche Festigkeit für den Kühlkörper gewährleisten zu können, kann
der Abstand zwischen der Außenfläche und
einer dazu benachbarten Kanalwand nicht beliebig klein gewählt werden,
so daß auch
hier wenig Spielraum zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit
zur Verfügung
steht. Außerdem
beanspruchen die außen
liegenden U-förmigen
Rohre relativ viel Bauraum, der im damit ausgestatteten Gerät zur Verfügung gestellt
werden muß.
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Kühler
für verschiedenartigste
Anwendungen und in unterschiedlichen Ausführungsformen sind u.a. bekannt
aus
JP 07038025 A2 und
DE 19600166 A1 ,
JP 2000323636 A ,
und
DE 9201158 U1 .
Die Dokumente
JP 07038025
A2 und
DE 19600166
A1 bilden den Oberbegriff zu Anspruch 1.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für einen
Kühler
der eingangs genannten Art eine Ausführungsform anzugeben, die bei
einem kompakten Aufbau eine hohe Kühlleistung besitzt.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch
die Merkmale des unabhängigen
Anspruchs. Vorteilhafte Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen angeführt.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken,
den Kühlkörper aus
zwei Teilen, nämlich aus
einem ersten Teil und aus einem zweiten Teil, zusammenzubauen, wobei
zumindest im ersten Teil Aussparungen ausgebildet sind, die durch
das zweite Teil verschlossen werden und so den Kühlkanal bilden. Durch diese
Bauweise ist es möglich,
die Geometrie, insbesondere Querschnitt und Verlauf, des Kühlkanals
relativ frei zu gestalten. Der Kühlkanal wird
dabei so innerhalb des Kühlkörpers angeordnet, daß er vollständig im
Inneren des Kühlkörpers verläuft, das
heißt,
seitlich aus dem Kühlkörper austretende
Kühlkanalabschnitte,
wie z.B. U-förmige
Rohre, sind nicht erforderlich. Insoweit ergibt sich eine maximale
Raumausnutzung innerhalb des Kühlkörpers, wobei
gleichzeitig ein minimales Baumaß für den Kühler erzielbar ist. Die Aussparungen
können beispielsweise
durch eine spanabhebende Bearbeitung, z.B. mittels eines Fräsprozesses,
in einen Vollkörper
eingearbeitet werden. Ebenso ist es möglich, das mit den Aussparungen
versehene erste Teil durch ein Spritz- oder Druckgußverfahren
herzustellen. Die Geometrie des Kühlkanals ist dabei nicht mehr
durch den Herstellungsprozess des Kühlkörpers vorgegeben, sondern relativ
frei wählbar.
Insbesondere kann der Querschnitt des Kühlkanals und somit die Strömungsgeschwindigkeit
des Kühlmittels, z.B.
durch sequentielle oder parallele Anordnung einzelner Kanalabschnitte,
so groß gewählt werden,
daß auch
bei einem relativ langen Kühlkanal
der Strömungswiderstand
relativ gering bleibt.
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Zur Befestigung der beiden Teile
aneinander sind Schraubbolzen vorgesehen, die jeweils einen Schaft
mit einem Außengewinde
und einen Kopf aufweisen, wobei der Kopf jedes Schraubbolzens in
einer die Durchgangsöffnung
einfassenden Senkung versenkt ist. Mit Hilfe dieser Schraubbolzen
ist eine intensive Fixierung der beiden Teile aneinander realisierbar,
die auch bei relativ hohen Drücken
im Kühlkanal
Verformungen der beiden Teile wirksam verhindert. Darüber hinaus
ist eine derartige Verschraubung maschinell relativ einfach durchführbar und
insbesondere automatisierbar.
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Vorzugsweise steht der Kopf radial über das Außengewinde
vor und weist axial außen
eine ebene Stirnseite auf, wobei der Schaft jedes Schraubbolzens
eine Durchgangsöffnung
durchdringt, die in dem einen Teil ausgebildet ist, und mit einem
Innengewinde zusammenwirkt, das im anderen Teil fluchtend zur Durchgangsöffnung ausgebildet
ist.
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Wenigstens einer dieser Schraubbolzen weist
ein Innengewinde auf, das koaxial zum Außengewinde angeordnet ist und
an der axialen Stirnseite des Kopfes und/oder an einem axialen Ende
des Schaftes offen ist. Diese Innengewinde bieten die Möglichkeit,
andere Bauteile oder Elemente am Kühler zu verschrauben. Insbesondere
kann dadurch ein intensiver Kontakt zwischen Kühlfläche und zu kühlendem
Bauteil erreicht werden, um so die Kühlwirkung zu verbessern. Der
Vorteil dieser Ausführungsform
zeigt sich insbesondere dann, wenn die Teile des Kühlers zur
Verbesserung der Wärmeübertragung
aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sind,
während
die Schraubbolzen z.B. aus Messing oder aus Stahl bzw. aus einer Stahllegierung
hergestellt sind. Gewinde in einem Aluminiumwerkstoff sind regelmäßig nicht
mehrfach verwendbar, insbesondere dann, wenn es sich um Gewinde
mit relativ kleinen Nennmaßen
handelt. Da Messing sowie Stahl deutlich belastbarer sind als Aluminium,
sind in diesen Materialien ausgebildete Gewinde erheblich widerstandsfähiger und
somit mehrfach verwendbar. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn
für Wartungs-
oder Reparaturzwecke die am Kühler
befestigten Elemente demontiert und erneut montiert werden müssen.
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Neben dieser Verschraubung können die Teile
auch an den aneinander anliegenden Innenseiten miteinander verklebt
sein. Durch die Verschraubung vereinfacht sich dabei der Herstellungsprozess, da
die Verschraubung gleichzeitig zur Fixierung der Verklebung bis
zu deren Aushärtung
dient.
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Eine besonders intensive Klebeverbindung ist
dann realisierbar, wenn die aneinander anliegenden Innenseiten der
Teile jeweils eine relativ große Oberflächenrauhigkeit
aufweisen. Durch diese Maßnahme
ergeben sich extrem große
Oberflächen,
die vom Klebstoff benetzt werden, um nach dem Aushärten des
Klebstoffs eine intensive Anbindung der Teile aneinander zu gewährleisten.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann
der Kühlkanal
zumindest in einem Kanalabschnitt aus wenigstens zwei Teilkanälen bestehen, die
im Betrieb des Kühlers
parallel durchströmt
sind. Diese Kanalabschnitte sind dabei zweckmäßig an solchen Stellen entlang
des Kühlkanals
vorgesehen, in denen an der ersten Außenseite und/oder an der zweiten
Außenseite
ein erhöhter
Kühlbedarf herrscht.
Beispielsweise sind genau an diesen Stellen die zu kühlenden
Bauteile mit dem Kühler
kontaktiert. Durch diese Bauweise kann eine intensivere und insbesondere
eine gezielte Kühlung
der zu kühlenden
Elemente erreicht werden.
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Entsprechend einer besonderen Ausführungsform
kann das zweite Teil des Kühlers
die zweite Außenseite
aufweisen, wobei dann auch das zweite Teil auf einer von der zweiten
Außenseite
abgewandten Innenseite zweite Aussparungen enthält, die zu den ersten Aussparungen
des ersten Teils korrespondieren und bei zusammengebautem Kühlkörper auf
ihrer von der zweiten Außenseite
abgewandten Seite durch das erste Teil verschlossen sind, wobei
dann die ersten Aussparungen und die zweiten Aussparungen gemeinsam
den Kühlkanal
bilden. Bei dieser Ausführungsform
können
größere Querschnitte
für den
Kühlkanal
sowie für
die Teilkanäle
erreicht werden, mit der Folge, daß der Durchströmungswiderstand
abnimmt.
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Vorteilhaft ist eine Ausführungsform,
bei welcher der Verlauf des Kühlkanals
und/oder die Anordnung des oder der Kanalabschnitte im jeweiligen
Anwendungsfall, für
den der Kühler
ausgebildet ist, an den an der ersten Außenseite und/oder an dem an der
zweiten Außenseite
herrschenden Kühlbedarf angepaßt ist.
Durch diese Bauweise kann eine optimale Kühlung der zu kühlenden
Bauteile erreicht werden. Insbesondere können an der jeweiligen Außenseite
bzw. an der dadurch gebildeten Kühlfläche Zonen
mit erhöhter
Kühlleistung
und Zonen mit reduzierter Kühlleistung
ausgebildet werden.
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Bei einer besonderen Ausführungsform
kann der Querschnitt des Kühlkanals
zumindest an einem Abschnitt eine größere Breite als Höhe aufweisen, wobei
die Höhe
senkrecht zu den Außenseiten
gemessen ist. Im jeweiligen Abschnitt ist der Kühlkanal dann relativ flach
ausgebildet, wodurch relativ breite Kühlzonen an den Außenseiten
realisierbar sind. Des weiteren ermöglicht diese Bauweise auch
einen besonders flachen Aufbau für
den Kühlkörper, um
so den Kühler
insgesamt kompakt auszubilden.
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Zweckmäßig ist eine senkrecht zu den
Außenseiten
gemessene Höhe
des Kühlkanals
größer gewählt als
ein Abstand zwischen einer Kanalwand und der dazu benachbarten Außenseite.
Durch den kleinen Abstand wird der Wärmetransport durch den Werkstoff
des Kühlkörpers verbessert,
wodurch sich die Kühlleistung
erhöht.
Gleichzeitig baut der Kühler dann
flach und kompakt.
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Da durch die erfindungsgemäße Bauweise des
Kühlkörpers die
Geometrie des Kühlkanals
relativ beliebig gestaltet werden kann, kann der Kühlkanal,
insbesondere hinsichtlich Querschnittsverlauf und Länge, auch
gezielt so gestaltet werden, daß sich
im Betrieb des Kühlers
zwischen Zulauf und Ablauf ein minimierter Temperaturgradient einstellt. Dementsprechend
kann sowohl für
Bauteile in der Nähe
des Zulaufs als für
Bauteile in der Nähe
des Ablaufs eine im wesentlichen gleich hohe Kühlwirkung erzielt werden.
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Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform
können
Zulauf und Ablauf nahe beieinander angeordnet sein. Durch die frei
wählbare
Geometrie des Kühlkanals,
kann dieser innerhalb des Kühlkörpers auch
so verlegt werden,. daß Zulauf
und Ablauf nahe beieinander liegen. Diese Bauweise vereinfacht einerseits
die Montage und Wartung des Kühlers.
Andererseits reduziert sich der erforderliche Einbauraum, wodurch
das mit dem Kühler
ausgestattete Gerät
kompakter ausgebildet werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung wird im folgenden weiter
unter Heranziehung der Zeichnungen erläutert, wobei sich gleiche Referenzzeichen
auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Merkmale beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kühlers in einer Explosionsdarstellung,
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2 eine
Draufsicht auf die Innenseite des einen Teils des Kühlers,
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3 eine
Schnittansicht gemäß den Schnittlinien
III in 2,
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4 eine
Ansicht auf die Innenseite des anderen Teils des Kühlers,
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5 eine
Ansicht auf die eine Seite des Kühlers,
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6 eine
Seitenansicht entsprechend dem Pfeil VI in 5 und
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7 eine
Ansicht auf die andere Seite des Kühlers.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Entsprechend 1 besitzt ein erfindungsgemäßer Kühler 1 einen
Kühlkörper 33,
der aus einem ersten plattenförmigen
Teil 2 und einem zweiten plattenförmigen Teil 3 zusammengebaut
ist. Das erste Teil 2 weist eine dem Betrachter zugewandte
Außenseite 4 auf,
die im vorliegenden Fall eben ausgebildet ist. In entsprechender
Weise besitzt auch das zweite Teil 3 eine vom Betrachter
abgewandte Außenseite 5,
die hier ebenfalls eben ausgebildet ist und zweckmäßig parallel
zur Außenseite 4 des
ersten Teils 2 verläuft.
Im Unterschied zur dargestellten Ausführungsform können die
Außenseiten 4 und 5 grundsätzlich auch
eine beliebige Außenkontur
besitzen, insbesondere kann ihre Topographie an einen vorbestimmten
Anwendungsfall angepaßt
sein, um eine möglichst
kompakte Bauform realisieren zu können.
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Die Außenseiten 4 und 5 dienen
als Kühlflächen des
Kühlers 1 und
werden bei eingebautem Kühler 1,
beispielsweise in einer Halbleiterprüfeinrichtung, direkt oder indirekt
mit den zu kühlenden elektrischen
und/oder elektronischen Bauteilen, wie z.B. Mikroprozessoren, möglichst
großflächig kontaktiert. Üblicherweise
sind die zu kühlenden
elektrischen bzw. elektronischen Bauteile auf einem Träger, insbesondere
eine Platine, befestigt, der seinerseits am Kühlkörper befestigbar ist und großflächig mit
diesem in Kontakt steht. Die zu kühlenden Bauteile geben ihre
Wärme dann
an die jeweilige Außenseite 4 bzw. 5 ab,
wodurch die Wärme
in das Innere des Kühlkörpers 33 gelangt.
Im Inneren des Kühlkörpers 33 ist
ein Kühlkanal 6 ausgebildet,
der einen Zulauf 7 mit einem Ablauf 8 verbindet.
Im Kühlkanal 6 strömt im Betrieb
des Kühlers 1 ein
flüssiges
Kühlmittel,
vorzugsweise Wasser, das die dem Kühlkörper 33 zugeführte Wärme abführt.
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Entsprechend den 2 und 4 sind
an einer ersten Innenseite 9 des ersten Teils 2 erste
Aussparungen 10 und an einer zweiten Innenseite 11 des zweiten
Teils 3 zweite Aussparungen 12 ausgebildet. Die
ersten Aussparungen 10 und die zweiten Aussparungen 12 sind
im vorliegenden Fall spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet und
bilden bei aneinander anliegenden Innenseiten 9 und 11 Hohlräume, die
miteinander kommunizieren und dabei den Kühlkanal 6 ausbilden.
Von besonderer Bedeutung ist hierbei, daß der so ausgebildete Kühlkanal 6 vollständig im
Inneren des Kühlkörpers 33 verläuft, abgesehen
von einer Zulauföffnung 13 und
einer Ablauföffnung 14.
Dies bedeutet, daß der
zur Verfügung stehende
Bauraum optimal ausnutzbar ist und eine besonders kompakte Bauweise
für den
Kühler 1 erlaubt.
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Wie aus den 2 und 4 besonders
deutliche hervorgeht, besitzt der Kühlkanal 6 entlang
seines Verlaufes zwischen Zulauföffnung 13 und
Ablauföffnung 14 zwei
Kanalabschnitte 15 und 16, in denen der Kühlkanal 6 jeweils
aus drei Teilkanälen 6a bzw. 6a1 , 6a2 , 6a3 und 6b bzw. 6b1 , 6b2 , 6b3 besteht. Diese Teilkanäle 6a1 bis 6a3 und 6b1 bis 6b3 verlaufen
jeweils parallel zueinander und sind im Betrieb des Kühlers 1 parallel
vom jeweiligen Kühlmittel
durchströmt.
Durch diese Bauweise wird im Bereich der Kanalabschnitte 15 und 16 auf
der ersten Außenseite 4 sowie
auf der zweiten Außenseite 5 jeweils
eine großflächige Zone
mit intensiver Wärmeabfuhr
geschaffen, die sich jeweils in besonderer Weise zur Kühlung sich
erwärmender
Bauteile eignen. Somit können
an den Außenseiten 4 und 5 des
Kühlers 1 Zonen
mit erhöhter
Kühlleistung
sowie Zonen mit vergleichsweise geringer Kühlleistung ausgebildet werden.
Die Ausbildung dieser Zonen hängt
dabei vom Verlauf des Kühlkanals 6 innerhalb
des Kühlkörpers 1 sowie
insbesondere von der Ausbildung der Kanalabschnitte 15,16 mit
parallelen Teilkanälen 6a und 6b ab.
Durch die parallel durchströmten
Teilkanäle 6a und 6b ergibt
sich zwischen Zulauf 7 und Ablauf 8 für jeden
Strömungspfad
ein relativ kurzer Strömungsweg,
so daß der
Strömungswiderstand
insgesamt relativ gering bleibt. Außerdem ist der Kühlkanal 6 so gestaltet,
daß er
zwischen Zulauf 7 und Ablauf 8 nur einmal im Kühlkörper 33 umläuft, also
quasi nur eine Schleife ausbildet. Hierdurch ist der Kühlkanal 6 insgesamt
relativ kurz, mit der Folge, daß sich
zwischen Zulauf 7 und Ablauf 8 ein sehr kleiner
Temperaturgradient erzielen läßt.
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Bei der hier gezeigten Ausführungsform
besitzt der Kühlkanal 6 bzw.
besitzen seine Teilkanäle 6a und 6b jeweils
einen Rechteckquerschnitt, bei dem gemäß 3 eine senkrecht zur Außenseite 4 bzw. 5 gemessene
Höhe 17 deutlich
kleiner ist als eine quer dazu gemessene Breite 18. Vorzugsweise ist
diese Höhe 17 des
Kanalquerschnitts außerdem größer als
eine Wandstärke 19 des
ersten Teils 2 sowie des zweiten Teils 3 im Bereich
dieses Kanalquerschnitts. Hierdurch sind die Wärmeübertragungswege zwischen der
jeweiligen Außenseite 4 und 5 bis zum
Kühlkanal 6 und
somit bis zum Kühlmittel
kurz.
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Von besonderer Bedeutung ist hierbei,
daß der
Kühlkanal 6 bzw.
seine Teilkanäle 6a und 6b im jeweiligen
Teil 2 und 3 besonders einfach durch eine spanabhebende
Bearbeitung, insbesondere durch Fräsen, ausbildbar sind. Bei dieser
Herstellungsweise lassen sich gewünschte Verläufe und Dimensionen für den Kühlkanal 6 bzw.
die Teilkanäle 6a und 6b besonders
einfach realisieren.
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Die Innenseiten 9 und 11 besitzen
vorzugsweise relativ große
Oberflächenrauhigkeiten,
die beispielsweise durch Schruppen erreicht wird. Die geschruppte
Oberfläche
ist bei 20 angedeutet. Beim Zusammenbau der beiden Teile 2 und 3 werden
die aneinander anliegenden Innenseiten 9 und 11 miteinander
verklebt. Durch die hohe Oberflächenrauhigkeit wird
einerseits verhindert, daß beim
Zusammenpressen der beiden Teile 2 und 3 der gesamte
Klebstoff wieder zwischen den Teilen 2 und 3 ausgetrieben wird.
Andererseits steht dem Klebstoff dadurch eine sehr große Haftoberfläche zur
Verfügung,
so daß sich
beim Aushärten
des Klebers eine intensive Klebverbindung ergibt.
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Entsprechend 1 besitzt das erste Teil 2 eine
Vielzahl von Durchgangsöffnungen 21,
wobei jede dieser Durchgangsöffnungen 21 auf
der ersten Außenseite 4 von
einer Senkung, insbesondere von einer Zylindersenkung 22,
eingefaßt
ist. Das zweite Teil 3 besitzt fluchtend zur den Durchgangsöffnungen 21 des
ersten Teils 2 eine entsprechende Anzahl von das zweite
Teil 3 durchdringenden Innengewinden 23. Nach
dem Einsetzen eines Zulaufrohres 24 und eines Ablaufrohres 25 werden
die Teile 2 und 3 aufeinandergesetzt, wobei zur
exakten Positionierung Passstifte 26 mit Passbohrungen 27 zusammenwirken
können.
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Des weiteren sind Schraubbolzen 28 vorgesehen,
die jeweils einen Schaft 29 und einen Kopf 30 aufweisen.
Der Schaft 29 trägt
ein Außengewinde, das
komplementär
zum Innengewinde 23 des zweiten Teils 3 ausgebildet
ist. Der Kopf 30 ragt radial über den Schaft 29 vor
und weist axial außen
eine ebene Stirnseite auf. Der Durchmesser des Kopfes 30 ist
dabei so gewählt,
daß der
Kopf 30 in der Senkung 22 versenkbar ist. Der
Durchmesser der Durchgangsöffnung 21 ist
so gewählt,
daß der
Schaft 29, insbesondere mit Spiel, durch die Durchgangsöffnung 21 durchführbar ist.
Zum Befestigen der beiden Teile 2 und 3 aneinander
werden somit die Schraubbolzen 28 in die Durchgangsöffnungen 21 eingesetzt und
mit den Innengewinden 23 verschraubt. Die axialen Erstreckungen
der Köpfe 30 sowie
der Senkungen 22 sind dabei so aufeinander abgestimmt,
daß die
Köpfe 30 vollständig in
den Senkungen 22 versenkt sind, wenn die Schraubbolzen 28 festgeschraubt
sind.
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Um die Schraubbolzen 28 schraubend
antreiben zu können,
sind an ihren Köpfen 30 radial
außen
zwei einander diametral gegenüberliegende Rücksprünge oder
Taschen oder Aussparungen 31 ausgebildet, in welche ein
entsprechend geformtes Werkzeug, z.B. mit geeigneten Dornen, formschlüssig eingreifen
kann.
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Eine weitere Besonderheit dieser
Schraubbolzen 28 wird darin gesehen, daß jeder Schraubbolzen 28 ein
konzentrisches Innengewinde 32 besitzt, das in der vorliegenden
Ausführungsform
durchgehend, also sowohl an der axialen Stirnseite des Kopfes 30 als
auch an einem gegenüberliegenden
axialen Ende des Schaftes 29 axial offen ausgebildet ist. Dieses
Innengewinde 32 kann zur Befestigung von Bauteilen und
dgl. dienen, um eine intensive Anbindung des jeweiligen Bauteils
an der Außenseite 4 bzw. 5 des
Kühlers 1 zu
erzielen.
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Die Schraubbolzen 28 besitzen
bei dieser Ausführungsform
somit mehrere Funktionen. Zum einen dienen die Schraubbolzen 28 zur
Festlegung der beiden Teile 2 und 3 aneinander,
um im Betrieb des Kühlers 1 die
Kräfte
aufzunehmen, die durch den Druck des Kühlmittels im Kühlkanal 6 entstehen
und die beiden Teile 2 und 3 auseinander zu treiben
suchen. Zum anderen dienen sie bei der Herstellung einer Klebverbindung
zwischen den Teilen 2 und 3 zur Positionierung
der Teile 2 und 3, so daß das Aushärten des Klebstoffs ohne Unterbrechung
des Fertigungsvorgangs erfolgen kann. Darüber hinaus dienen die Schraubbolzen 28 mit
ihrem Innengewinde 32 als Befestigungselemente, mit deren
Hilfe am Kühlkörper 33 entsprechende
Bauteile fixierbar sind.
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In 5 ist
eine Ansicht auf die Außenseite 5 des
zweiten Teils 3 wiedergegeben. Deutlich erkennbar sind
dabei die axialen Enden der Schäfte 29 der
Schraubbolzen 28 mit den offenen Innengewinden 32.
Demzufolge sind die Innengewinde 23 des zweiten Teils 3 durchgehend
ausgestaltet. Mit Hilfe der Schraubbolzen 28 ist es daher
möglich,
an der Außenseite 5 des
zweiten Teils 3 zu kühlende
Elemente oder Baugruppen, insbesondere Platinen, anzuschrauben.
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Entsprechendes ergibt sich gemäß 7 für die Außenseite 4 des ersten
Teils 2. Dort sind in den Stufen 22 die Köpfe 30 der
Schraubbolzen 28 versenkt. Mit den auch auf dieser Seite
offenen Innengewinden 32 können ebenfalls an der Außenseite 4 des ersten
Teils 2 zu kühlende
Komponenten angeschraubt werden.
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Die Seitenansicht gemäß 6 zeigt die extrem flache
Bauweise des erfindungsgemäßen Kühlers 1.
Von besonderer Bedeutung ist auch die Anordnung von Zulauf 7 und
Ablauf 8, die hier relativ dicht beieinander liegen. Hierdurch
ergibt sich für
den Kühler 1 ein
minimaler Einbauraum, wodurch das elektrische Gerät, das damit
ausgestattet werden soll, entsprechend weniger Bauraum bereitstellen
muß.