DE102014200832A1

DE102014200832A1 - Flexible heat sink for uneven cooling surfaces

Info

Publication number: DE102014200832A1
Application number: DE102014200832.8A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dennerlein; Ingolf Hoffmann; Stephan Ippisch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2014-01-17
Publication date: 2015-07-23

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühlkörper (1) mit einem Kühlraum (5), wobei an mindestens einer den Kühlraum (5) begrenzenden Oberflächenseite mittels einer mechanisch gespannten flexiblen Flächenmembran (11) der Kühlraum (5) begrenzt ist, in die das zu kühlende Bauteil (3) bzw. Leistungselektronikbauteil von außerhalb des Kühlraums (5) derart verschiebbar ist, dass die flexible Flächenmembran (11) sich flächig formändernd und mechanisch kontaktierend an eine zu kühlende Oberfläche des zu kühlenden Objekts bzw. Leistungselektronikbauteils anpasst. Auf diese Weise kann ein Kontakt von Kühlkörper (1) zum zu kühlenden Objekt bzw. Leistungselektronikbauteil (3) wirksam verbessert werden. Der Kühlkörper (1) eignet sich insbesondere besonders vorteilhaft zur Kühlung von Wickelgütern.The present invention relates to a cooling body (1) having a cooling space (5), the cooling space (5) being delimited on at least one surface side delimiting the cooling space (5) by means of a mechanically tensioned flexible area membrane (11) into which the component to be cooled (3) or power electronics component from outside the cooling chamber (5) is displaceable such that the flexible surface membrane (11) formally changes shape and mechanically contacting adjusts to a surface to be cooled of the object to be cooled or power electronic component. In this way, a contact of the heat sink (1) to be cooled object or power electronics component (3) can be effectively improved. The heat sink (1) is particularly particularly advantageous for cooling of windings.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühlkörper gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und eine Verwendung gemäß dem Oberbegriff des Nebenanspruchs. The present invention relates to a heat sink according to the preamble of the main claim and a use according to the preamble of the independent claim.

Beispielsweise in dem Bereich der Leistungselektronik gibt es zu kühlende Bauteile, welche eine unebene oder von Bauteil zu Bauteil unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheit haben. Dies ist besonders im Bereich der Güter, welche in der Herstellung manuelle Arbeitsschritte beinhalten, der Fall. Entsprechende Güter sind beispielsweise Motorwicklungen sowie sonstige Wickelgüter, wie es beispielsweise Transformatoren oder Drosseln sind. Verstärkt wird aber auch auf diesen Gebieten der Wunsch nach einer Wasserkühlung geäußert. Kühlkörper benötigen, um ihre Aufgabe zu bewältigen, eine gute thermische Anbindung an das zu kühlende Bauteil. Es werden daher große Anstrengungen unternommen, um einen möglichst guten Kontakt zwischen zu kühlenden Bauteil und dem vorgesehenen Kühlkörper herzustellen. For example, in the field of power electronics, there are components to be cooled, which have an uneven or different from surface to surface component. This is the case especially in the area of goods which involve manual operations in the production. Corresponding goods are for example motor windings and other winding goods, such as transformers or chokes. However, the desire for water cooling is also being intensified in these areas. Heatsinks need to perform their task, a good thermal connection to the component to be cooled. Therefore, great efforts are made to produce the best possible contact between the component to be cooled and the intended heat sink.

Herkömmlicherweise wurde eine mangelhafte Kontaktierung in Kauf genommen und mittels einer Überdimensionierung von Kühlplatten beziehungsweise des Kühlsystems kompensiert. Ebenso werden herkömmlicherweise so genannte thermische Schnittstellenmaterialien beziehungsweise Thermal Interface Materials, verwendet, um einen verbesserten Kontakt zwischen Bauteil und Kühlkörper herzustellen. Conventionally, a poor contact was accepted and compensated by over-dimensioning of cooling plates or the cooling system. Likewise, so-called thermal interface materials or thermal interface materials are conventionally used to produce improved contact between the component and the heat sink.

Es ist Aufgabe der Erfindung einen Kühlkörper zur Kühlung mindestens eines Bauteils derart bereitzustellen, dass auf einfache, kostengünstige und wirksame Weise eine Kontaktierung zwischen dem Kühlkörper und dem Bauteil geschaffen und eine Überdimensionierung des Kühlsystems vermieden werden kann. Insbesondere sollen Bauteile mit unebenen oder mit zueinander verschiedenen Oberflächenbeschaffenheiten wirksam gekühlt werden. It is the object of the invention to provide a heat sink for cooling at least one component in such a way that a contact between the heat sink and the component is created in a simple, cost-effective and effective manner, and over-dimensioning of the cooling system can be avoided. In particular, components with uneven or mutually different surface textures should be effectively cooled.

Die Aufgabe wird durch einen Kühlkörper gemäß dem Hauptanspruch und eine Verwendung gemäß dem Nebenanspruch gelöst. The object is achieved by a heat sink according to the main claim and a use according to the independent claim.

Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Kühlkörper zur Kühlung mindestens eines Bauteils, insbesondere eines elektrische Wicklungen aufweisenden Bauteils vorgeschlagen, das einen eingeschlossenen Kühlraum zur Aufnahme eines Kühlmittels, einen ersten Kühlmittelanschluss zur Zuführung des Kühlmittels in den Kühlraum und einen zweiten Kühlmittelanschluss zur Abfüllung des Kühlmittels aus dem Kühlraum aufweist. Der erfindungsgemäße Kühlraum ist an mindestens einer den Kühlraum begrenzenden Oberflächenseite mittels einer mechanisch gespannten, eine kühlende Oberfläche bereitstellenden flexiblen Flächenmembran begrenzt, in die das zu kühlende Bauteil von außerhalb des Kühlraums derart verschiebbar oder drückbar ist, dass die flexible Flächenmembran sich, formändernd und mechanisch berührend oder kontaktierend an mindestens eine Oberfläche des mindestens einen zu kühlenden Bauteiles anschmiegt. Dabei kann der Innendruck des Kühlkörpers derart eingestellt sein, dass das Anschmiegen der kühlenden Oberfläche der Flächenmembran an die zu kühlende Oberfläche unterstützt wird. Es ist beispielswiese denkbar, dass durch eine Vergrößerung des Innendrucks in dem Kühlkörper die Flächenmembran ausgedehnt wird und sich in eine zur Flächenmembran konkave zu kühlende Oberfläche eines zu kühlenden Bauteils hinein anpasst. According to a first aspect, a heat sink is proposed for cooling at least one component, in particular a component having electrical windings, which has an enclosed cooling space for receiving a coolant, a first coolant connection for supplying the coolant into the cooling space and a second coolant connection for filling the coolant Refrigerator has. The cooling space according to the invention is delimited on at least one surface bounding the cooling space by means of a mechanically tensioned flexible surface membrane providing a cooling surface into which the component to be cooled can be displaced or pressed from outside the cooling space such that the flexible surface membrane is in shape-changing and mechanically contacting manner or contacting at least one surface of the at least one component to be cooled hugs. In this case, the internal pressure of the heat sink can be set such that the nestling of the cooling surface of the surface membrane is supported on the surface to be cooled. By way of example, it is conceivable that the surface membrane is expanded by an increase in the internal pressure in the cooling body and adapts into a surface of a surface of a component to be cooled that is concave to the surface membrane.

Anschmiegen bedeutet hier insbesondere, dass sich die eine kühlende Oberfläche erzeugende Flächenmembran an der Oberfläche des Bauteiles diese berührend ohne Zwischenraum, insbesondere homogen, anlegt. Dabei weist die Flächenmembran dann einen jeweiligen Oberflächenverlauf eines Bauteiles für alle zu kühlende Bauteile auf. Die Flächenmembran soll den gesamten zu kühlenden Oberflächenverlauf des Bauteiles abdecken und kann zusätzlich über diesen hinausgehen. Clinging here means in particular that the surface area producing a cooling surface on the surface of the component this touching without gap, in particular homogeneously applies. In this case, the surface membrane then has a respective surface profile of a component for all components to be cooled. The surface membrane should cover the entire surface to be cooled of the component and may additionally go beyond this.

Erfindungsgemäß wird ein Kühlkörper derart ausgebildet, dass die zu kontaktierende, kühlende Oberfläche jeweils aus einem flexiblen Material gebildet wird, das sich unter Druck verformt und an die zu kühlende Oberfläche anschmiegt. Mittels eines flexiblen Bereichs, der sich an die zu kühlende Oberfläche(n) anschmiegt, wird bewirkt, dass Geometrieunebenheiten mittels der Flexibilität der Flächenmembran ausgeglichen werden können. According to the invention, a heat sink is formed such that the cooling surface to be contacted is formed in each case from a flexible material which deforms under pressure and conforms to the surface to be cooled. By means of a flexible region, which conforms to the surface (s) to be cooled, it is ensured that irregularities in geometry can be compensated by means of the flexibility of the surface membrane.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Unteransprüchen beansprucht. Further advantageous embodiments are claimed in conjunction with the subclaims.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann eine erste und/oder eine zweite eine kühlende Oberfläche erzeugende flexible Flächenmembran den Kühlraum begrenzen. Dabei kann eine erste flexible Flächenmembran oben und eine zweite flexible Flächenmembran am Kühlkörper unten angeordnet sein, wobei beide flexiblen Flächenmembrane zueinander parallel verlaufen können. According to an advantageous embodiment, a first and / or a second cooling surface producing a flexible surface membrane limit the cooling space. In this case, a first flexible area membrane at the top and a second flexible area membrane at the heat sink can be arranged at the bottom, wherein both flexible area membranes can run parallel to one another.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der erste und/oder der zweite Kühlmittelanschluss direkt an mindestens einer flexiblen Flächenmembran befestigt sein. According to a further advantageous embodiment, the first and / or the second coolant connection can be fastened directly to at least one flexible area membrane.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der erste und/oder der zweite Kühlmittelanschluss direkt an mindestens einer flexiblen Flächenmembran geklebt, gepresst oder vulkanisiert sein. According to a further advantageous embodiment, the first and / or the second coolant connection directly to at least one flexible Surface membrane glued, pressed or vulcanized.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kühlraum jeweils an allen den Kühlraum begrenzenden Seiten mittels einer mechanisch flexiblen Flächenmembran, insbesondere vollständig mittels einer ersten und einer zweiten flexiblen Flächenmembran, eingeschlossen sein, wobei die erste und zweite flexible Flächenmembran jeweils eine kühlende Oberfläche erzeugen und einander gegenüberliegend, insbesondere parallel, angeordnet sind. According to a further advantageous embodiment, the cooling space can be enclosed in each case on all sides bounding the cooling space by means of a mechanically flexible surface membrane, in particular completely by means of a first and a second flexible surface membrane, wherein the first and second flexible surface membrane each produce a cooling surface and opposite each other , in particular parallel, are arranged.

Letztere Ausgestaltung stellt den Kühlkörper in Form eines Kissens bereit. The latter embodiment provides the heat sink in the form of a cushion.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kühlraum an mindestens einer den Kühlraum begrenzenden Seite mittels einer mechanisch starren Kühlwand begrenzt sein. According to a further advantageous embodiment, the cooling space may be delimited on at least one side delimiting the cooling space by means of a mechanically rigid cooling wall.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine den Kühlraum begrenzende starre Kühlraumwand als ein Boden oder ein Deckel oder als Teil eines den Kühlraum umlaufenden Montagerahmens erzeugt sein. In accordance with a further advantageous embodiment, a rigid cooling chamber wall delimiting the cooling space can be produced as a base or a cover or as part of a mounting frame surrounding the cooling space.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der erste und/oder der zweite Kühlmittelanschluss durch den Boden oder den Deckel und/oder durch den Montagerahmen hindurch ausgebildet sein. According to a further advantageous embodiment, the first and / or the second coolant connection may be formed through the bottom or the lid and / or through the mounting frame.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der erste und/oder der zweite Kühlmittelanschluss jeweils an einer starren Kühlraumwand befestigt sein. According to a further advantageous embodiment, the first and / or the second coolant connection can each be fastened to a rigid cooling chamber wall.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die jeweilige eine kühlende Oberfläche erzeugende flexible Flächenmembran in einer umlaufenden Vertiefung des umlaufenden Montagerahmens derart verspannt sein, dass die jeweilige flexible Flächenmembran jeweils einen am weitesten hervorstehenden Bereich des Kühlkörpers ausbildet. According to a further advantageous embodiment, the respective flexible surface membrane generating a cooling surface may be clamped in a circumferential recess of the peripheral mounting frame in such a way that the respective flexible surface membrane in each case forms a furthest protruding region of the heat sink.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die jeweilige eine kühlende Oberfläche erzeugende Flächenmembran jeweils in der umlaufenden Vertiefung zwischen dem umlaufenden Montagerahmen und einem umlaufenden Stützrahmen befestigt sein. In accordance with a further advantageous embodiment, the respective surface membrane which produces a cooling surface can be fastened in each case in the peripheral depression between the circumferential mounting frame and a peripheral supporting frame.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die jeweilige eine kühlende Oberfläche erzeugende flexible Flächenmembran jeweils in der umlaufenden Vertiefung zwischen den umlaufenden Montagerahmen und dem umlaufenden Stützrahmen verschraubt oder verklebt sein. According to a further advantageous embodiment, the respective flexible surface membrane generating a cooling surface may be screwed or glued respectively in the circumferential recess between the peripheral mounting frame and the peripheral support frame.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Material der eine kühlende Oberfläche erzeugende flexiblen Flächenmembran Ethylen-Propylen-Dyen-Kautschuk (EPDM), Viton, Neopren oder Nitril-Kautschuk (Nitril Butagiene Rubber) sein. According to a further advantageous embodiment, the material of the cooling surface-producing flexible surface membrane may be ethylene-propylene-dyene rubber (EPDM), Viton, neoprene or nitrile rubber (nitrile butagiene rubber).

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann mindestens eine der eine kühlende Oberfläche erzeugenden flexiblen Flächenmembranen sich an den Verlauf der Oberfläche des zu kühlenden Bauteils derart anpassen, dass das Kühlmittel im Kühlraum turbulent strömt. According to a further advantageous embodiment, at least one of the flexible surface membranes generating a cooling surface can be adapted to the course of the surface of the component to be cooled in such a way that the coolant flows turbulently in the cooling space.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können innerhalb des Kühlraums Einbauten derart positioniert sein, dass das Kühlmittel im Kühlraum turbulent strömt. According to a further advantageous embodiment, internals may be positioned within the cooling space such that the coolant flows turbulently in the cooling space.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Einbauten Prägebleche, Metallwolle, Metallfließ oder Streckmetalle sein. According to a further advantageous embodiment, the internals embossing plates, metal wool, metal flow or expanded metals may be.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kühlraum die Form eines Quaders oder Würfels aufweisen. According to a further advantageous embodiment, the cooling space may have the shape of a cuboid or cube.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sollten die eine kühlende Oberfläche erzeugende flexiblen Flächenmembranen mechanisch stabil sein. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die jeweils eine kühlende Oberfläche erzeugenden flexiblen Flächenmembranen zum verbesserten Anschmiegen dünn sein und zur verbesserten Kühlung einen kleinen thermischen Widerstand aufweisen. According to a further advantageous embodiment, the flexible surface membranes producing a cooling surface should be mechanically stable. According to a further advantageous embodiment, each of the cooling surface generating flexible surface membranes for improved nestling can be thin and have a small thermal resistance for improved cooling.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Innendruck des Kühlraums derart eingestellt sein, dass die kühlende Oberfläche der Flächenmembran sich an die jeweilige zu kühlende Oberfläche mit einer maximalen Fläche anschmiegt. According to a further advantageous embodiment, the internal pressure of the cooling space can be set such that the cooling surface of the surface membrane conforms to the respective surface to be cooled with a maximum area.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann in einem Anfangszustand vor dem Anschmiegen der Innendruck des Kühlraums derart eingestellt sein, dass die kühlende Oberfläche der Flächenmembran eben ist. According to a further advantageous embodiment, in an initial state before nestling, the internal pressure of the cooling space can be set such that the cooling surface of the surface membrane is level.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Innendruck des Kühlraums derart gegenüber dem Anfangszustand vergrößert sein, dass die kühlende Oberfläche der Flächenmembran in die jeweilige zu kühlende Oberfläche hineingedrückt ist. According to a further advantageous embodiment, the internal pressure of the cooling space can be increased relative to the initial state, that the cooling surface of the surface membrane is pressed into the respective surface to be cooled.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eignet sich ein erfindungsgemäßer Kühlkörper für zu kühlende Bauteile, deren Oberflächen uneben sind, oder für eine Vielzahl von zu kühlenden Bauteilen, die unebene Oberflächen und/oder zueinander verschiedene Oberflächenbeschaffenheit aufweisen. According to a further advantageous embodiment, an inventive heat sink is suitable for cooling components whose surfaces are uneven, or for a variety of components to be cooled, the uneven surfaces and / or have different surface texture to each other.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann nach dem ineinander Verschieben oder Eindrücken ein Fixieren des Kühlkörpers auf dem mindestens einen Bauteil oder auf mindestens einer Halterung des mindestens einen Bauteils erfolgen. Beispielsweise kann eine Halterung des Bauteiles eine Platine sein, auf die das Bauteil gelötet wurde. According to a further advantageous refinement, after the telescoping or pushing in one another, the heat sink can be fixed on the at least one component or on at least one mounting of the at least one component. For example, a holder of the component may be a circuit board to which the component has been soldered.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Boden, ein Montagerahmen, ein Stützrahmen und/oder ein erster und/oder zweiter Kühlmittelanschluss an das Bauteil oder die Halterung des Bauteiles fixiert, beispielsweise geklebt, werden. According to a further advantageous embodiment, a bottom, a mounting frame, a support frame and / or a first and / or second coolant connection to the component or the holder of the component fixed, for example, glued be.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eignet sich der erfindungsgemäße Kühlkörper zur Kühlung eines Wickelgutes, insbesondere einer Motorwicklung, eines Transformators oder einer Drossel. According to a further advantageous embodiment, the heat sink according to the invention is suitable for cooling a winding material, in particular a motor winding, a transformer or a reactor.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen: The invention will be described in more detail by means of exemplary embodiments in conjunction with the figures. Show it:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers; 1 a first embodiment of a heat sink according to the invention;

2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers; 2 a second embodiment of a heat sink according to the invention;

3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers; 3 a third embodiment of a heat sink according to the invention;

4 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß 3; 4 a plan view of the embodiment according to 3 ;

5 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers; 5 A fourth embodiment of a heat sink according to the invention;

6a und 6b ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verwendung; 6a and 6b an embodiment of a use according to the invention;

7 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verwendung; 7 a schematic representation of a use according to the invention;

8 eine Darstellung zum dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers. 8th a representation of the third embodiment of a heat sink according to the invention.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers 1. Der Kühlkörper 1 wird zur Kühlung mindestens eines Bauteiles 3 verwendet. Der erfindungsgemäße Kühlkörper 1 eignet sich bevorzugt zur Kühlung von Wickelgütern, wie es beispielsweise eine Motorwicklung, ein Transformator oder eine Drossel sein können. Grundsätzlich können beliebige elektronische Bauelemente oder Bauteile 3 gekühlt werden. 1 zeigt einen eingeschlossenen Kühlraum 5, in dem ein beliebiges Kühlmittel aufgenommen werden kann. Als Kühlmittel eignet sich beispielsweise Wasser, das durch den Kühlraum 5 mittels einer elektrischen Pumpe gepumpt werden kann. Dabei erfolgt eine Zuführung des Kühlmittels in den Kühlraum 5 mittels eines ersten Kühlmittelanschlusses 7 und eine Abführung des Kühlmittels aus dem Kühlraum 5 mittels eines zweiten Kühlmittelanschluss 9. Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers 1 ist der Kühlraum 5 an zwei den Kühlraum 5 begrenzenden Oberflächenseiten, und zwar oben und unten, jeweils mittels einer mechanisch gespannten und eine kühlende Oberfläche erzeugenden flexiblen Flächenmembran 11 begrenzt. In die erfindungsgemäßen flexiblen Flächenmembrane 11 sind zu kühlende Bauteile 3 von außerhalb des Kühlraums 5 derart verschiebbar oder eindrückbar, dass die jeweilige flexible Flächenmembran 11 sich formändernd und mechanisch kontaktierend an eine zu kühlende Oberfläche des zu kühlenden Bauteiles 3 anpasst. Gemäß 1 wird ein zu kühlendes Bauteil 3 von oben in die obere flexible Flächenmembran 11 und ein weiteres zu kühlendes Bauteil 3 von unten in die untere flexible Flächenmembran 11 gedrückt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel können die beiden zu kühlenden Bauteile 3 jeweils ein Wickelgut, beispielsweise eine Drossel, sein. 1 stellt dar, wie die beiden jeweils eine kühlende Oberfläche erzeugenden Flächenmembrane 11 sich an die jeweilige zu kühlende Oberflächen zweier Drosseln 3 anschmiegen. Das Kühlmittel ist in allen Figuren nicht explizit dargestellt. Gemäß 1 begrenzen die erste obere und die zweite untere flexible Flächenmembran 11 den Kühlraum 5. Der erste und der zweite Kühlmittelanschluss 7 und 9 sind direkt an der obere und der unteren flexiblen Flächenmembran 11 befestigt, beispielsweise geklebt, gepresst oder vulkanisiert. Gemäß dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 kann der Kühlraum 5 vollständig mittels der ersten und der zweiten, jeweils eine kühlende Oberfläche erzeugenden, flexiblen Flächenmembran 11 eingeschlossen sein. Auf diese Weise ist der Kühlkörper 1 in Form eines Kühlkissens ausgebildet, in das seitlich der erste Kühlmittelanschluss 7 und gegenüberliegend der zweite Kühlmittelanschluss 9 positioniert sind. Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel eines Kühlkörpers 1 passen sich beide flexible Flächenmembrane 11 an den jeweiligen Verlauf der Oberfläche des zu kühlenden Bauteils 3, beispielsweise der Drossel, derart an, dass das Kühlmittel im Kühlraum 5 turbulent strömt. Alternativ oder kumulativ können innerhalb des Kühlraums 5 ein Bauteil 21 derart ausgebildet sein, dass mittels dieser Einbauten 21 das Kühlmittel im Kühlraum 5 turbulent strömt. Derartige Einbauten 21 können Prägebleche, Metallwolle, Metallfließ oder Streckmetalle sein. Als Material der flexiblen Flächenmembran 11 eignet sich beispielsweise EPDM, Viton, Silikon, Neopren oder NBR. Die flexiblen Membranen 11 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers 1 müssen hinreichend mechanisch stabil sein, dass der Kühlkörper 1 mechanische Belastungen Stand halten kann. Die Auswahl der Membran muss so erfolgen, dass sie eine ausreichende Flexibilität und mechanische Stabilität aufweist. Dabei sollte sie zudem möglichst dünn gehalten werden, damit der thermische Widerstand der Membranschicht möglichst gering ist. Zugleich kann ein bevorzugtes Membranmaterial mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit ausgestattet sein. 1 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Membranmaterial selbst mechanisch so stabil ist, dass auf weitere Stützteile verzichtet werden kann. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die Geometrie der von einer flexiblen Flächenmembran 11 umschlossenen, zu entwärmenden Körper oder Bauteile 3 derart gewählt werden, dass mittels mindestens einer der flexiblen Flächenmembrane 11 eine hinreichende Turbulenz zum Wärmeaustausch erzeugt wird. Die Kühlmittelanschlüsse können geklebt, gepresst oder vulkanisiert oder auf eine sonstige bekannte Weise fixiert werden. 1 shows a first embodiment of a heat sink according to the invention 1 , The heat sink 1 is used to cool at least one component 3 used. The heat sink according to the invention 1 is preferably suitable for cooling of windings, as it may be, for example, a motor winding, a transformer or a choke. In principle, any electronic components or components 3 be cooled. 1 shows a trapped refrigerator 5 in which any coolant can be included. As a coolant, for example, water is suitable, through the refrigerator 5 can be pumped by means of an electric pump. In this case, a supply of the coolant takes place in the cold room 5 by means of a first coolant connection 7 and a discharge of the coolant from the refrigerator 5 by means of a second coolant connection 9 , According to this first embodiment of a heat sink according to the invention 1 is the fridge 5 at two the fridge 5 limiting surface sides, above and below, respectively by means of a mechanically tensioned and a cooling surface-generating flexible surface membrane 11 limited. In the inventive flexible surface membrane 11 are components to be cooled 3 from outside the refrigerator 5 displaceable or depressible such that the respective flexible surface membrane 11 form changing and mechanically contacting a surface to be cooled of the component to be cooled 3 adapts. According to 1 becomes a component to be cooled 3 from above into the upper flexible surface membrane 11 and another component to be cooled 3 from below into the lower flexible surface membrane 11 pressed. According to this embodiment, the two components to be cooled 3 in each case a winding material, such as a throttle, be. 1 represents how the two each a cooling surface-producing surface membrane 11 to the respective surfaces of two chokes to be cooled 3 nestle. The coolant is not explicitly shown in all figures. According to 1 define the first upper and second lower flexible surface membranes 11 the refrigerator 5 , The first and the second coolant connection 7 and 9 are directly on the upper and the lower flexible surface membrane 11 attached, for example, glued, pressed or vulcanized. According to the embodiment according to 1 can the refrigerator 5 completely by means of the first and the second, each a cooling surface generating, flexible surface membrane 11 be included. This is the heat sink 1 formed in the form of a cooling pad, in the side of the first coolant connection 7 and opposite the second coolant port 9 are positioned. According to this first embodiment of a heat sink 1 Both flexible surface membranes fit 11 at the respective course of the surface of the component to be cooled 3 , For example, the throttle, such that the coolant in the refrigerator 5 turbulent flows. Alternatively or cumulatively, inside the cold room 5 a component 21 be formed such that by means of these internals 21 the coolant in the refrigerator 5 turbulent flows. Such installations 21 may be embossing sheets, metal wool, metal flow or expanded metals. As a material of the flexible surface membrane 11 suitable for example, EPDM, Viton, silicone, neoprene or NBR. The flexible membranes 11 according to the first embodiment of a heat sink according to the invention 1 must be sufficiently mechanically stable, that the heat sink 1 mechanical loads can withstand. The choice of membrane must be such that it has sufficient flexibility and mechanical stability. It should also be kept as thin as possible, so that the thermal resistance of the membrane layer is minimized. At the same time, a preferred membrane material may be provided with a high thermal conductivity. 1 shows an embodiment in which the membrane material itself is mechanically stable so that can be dispensed with further support parts. According to this embodiment, the geometry of a flexible surface membrane 11 enclosed, to be heat-treated body or components 3 be chosen such that by means of at least one of the flexible surface membrane 11 a sufficient turbulence for heat exchange is generated. The coolant connections can be glued, pressed or vulcanized or fixed in any other known manner.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers 1. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 weist dieses Ausführungsbeispiel des Kühlkörpers 1 einen den Kühlraum 5 umlaufenden Montagerahmen 13 auf, der den Kühlraum 5 an vier den Kühlraum 5 begrenzenden Oberflächenseiten oder Seiten jeweils eine mechanisch stabile Kühlraumwand ausbildet. Entsprechend kann der Kühlraum 5 die Form eines Quaders oder einer Kühlplatte aufweisen. 2 zeigt ebenso einen Aufgang mit zwei gegenüberliegenden, jeweils eine kühlende Oberfläche erzeugenden, flexiblen Flächenmembranen 11. Es wird ebenso wie gemäß 1 eine obere flexible Flächenmembran 11 und eine untere flexible Flächenmembran 11 erzeugt. Die beiden flexiblen Flächenmembrane 11 sind jeweils in einer oberen oder unteren umlaufenden Vertiefung 17 des umlaufenden Montagerahmens 13 derart verspannt, dass die obere und die untere flexible Flächenmembran 11 jeweils einen am weitesten hervorstehenden Bereich des Kühlkörpers 1 ausbilden und die beiden kühlenden Oberflächen ebenso am weitesten hervorstehen. Die jeweilige Flächenmembran 11 ist jeweils in der umlaufenden Vertiefung 17 zwischen dem umlaufenden Montagerahmen 13 und einem ebenso den Kühlraum 5 umlaufenden Stützrahmen 19 befestigt, insbesondere geklebt oder verschraubt. Zu 1 entsprechende Merkmale des Kühlkörpers 1 gemäß 2 weisen dieselben Bezugszeichen auf. Alternativ sind der erste und der zweite Kühlmittelanschluss 7 und 9 durch den Montagerahmen 13 hindurch erzeugt. Der erste und der zweite Kühlmittelanschluss 7 und 9 können einander gegenüberliegend seitlich angeordnet sein oder zueinander seitlich versetzt sein. In 2 sind zur Erzeugung einer turbulenten Strömung des Kühlmittels im Kühlraum 5 innerhalb des Kühlraums 5 positionierte Einbauten 21 erforderlich. Auch hier können diese Einbauten Prägebleche, Metallwolle, Metallfließe oder Streckmetalle sein. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit flexiblen Flächenmembranen 11 oberhalb und unterhalb des Montagerahmens 13. Die Kühlmittelanschlüsse 7 und 9 sind bevorzugt seitlich am Montagerahmen 13 ausgebildet. Entsprechend 1 können mittels des Kühlkörpers 1 zu diesem unterhalb oder oberhalb angeordnete Bauteile 3 gekühlt werden. 2 shows a second embodiment of a heat sink according to the invention 1 , In contrast to the first embodiment according to 1 has this embodiment of the heat sink 1 one the fridge 5 circumferential mounting frame 13 on top of the fridge 5 at four the fridge 5 delimiting surface sides or sides in each case forms a mechanically stable cold room wall. According to the refrigerator 5 have the shape of a cuboid or a cooling plate. 2 also shows a staircase with two opposite, each producing a cooling surface, flexible surface membranes 11 , It will as well as according to 1 an upper flexible surface membrane 11 and a lower flexible area membrane 11 generated. The two flexible surface membranes 11 are each in an upper or lower circumferential recess 17 of the surrounding mounting frame 13 clamped so that the upper and lower flexible surface membrane 11 each one furthest projecting portion of the heat sink 1 form and the two cooling surfaces also the most prominent. The respective surface membrane 11 is in each case in the circumferential recess 17 between the surrounding mounting frame 13 and one as well as the fridge 5 circumferential support frame 19 attached, in particular glued or screwed. To 1 corresponding features of the heat sink 1 according to 2 have the same reference numerals. Alternatively, the first and second coolant ports are 7 and 9 through the mounting frame 13 generated through. The first and the second coolant connection 7 and 9 may be arranged opposite each other laterally or laterally offset from each other. In 2 are for generating a turbulent flow of the coolant in the cooling space 5 inside the refrigerator 5 positioned internals 21 required. Again, these baffles embossing plates, metal wool, metal or expanded metals can be. 2 shows an embodiment with flexible surface membranes 11 above and below the mounting frame 13 , The coolant connections 7 and 9 are preferably laterally on the mounting frame 13 educated. Corresponding 1 can by means of the heat sink 1 to this below or above arranged components 3 be cooled.

3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers 1. Dabei entspricht dieses dritte Ausführungsbeispiel dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei lediglich eine, eine kühlende Oberfläche erzeugende, flexible Flächenmembran 11 ausgebildet ist und anstelle einer unteren Flächenmembran 11 ein Boden als eine zusätzliche den Kühlraum 5 begrenzende starre Kühlraumwand erzeugt ist. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen gleiche Merkmale der vorherigen Ausführungsbeispiele. Die obere flexible Flächenmembran 11 wird in der Vertiefung 17 derart verspannt, dass die flexible Flächenmembran 11 den am weitesten abstehenden Abschnitt der hier dargestellten Kühlplatte als Kühlkörper 1 bildet. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass eine wirksame Kontaktierung mit dem zu kühlenden Bauteil 3 oder Bauteil für die, die kühlende Oberfläche erzeugende, flexible Flächenmembran 11 ausführbar ist. Als Membranmaterialien können unter anderem gewählt werden EPDM, Viton, Silikon, Neopren und/oder NBR. Besonders vorteilhaft für das zweite und das dritte Ausführungsbeispiel ist dabei eine möglichst dünne Ausführung der Dicke der flexiblen Flächenmembran 11, um einen möglichst geringen thermischen Widerstand zu schaffen. Zur Befestigung der oberen flexiblen Flächenmembran 11 kann ein Stützrahmen 19 mittels einer zusätzlichen Verschraubung oder Verklebung verwendet werden. Die Kühlmittelanschlüsse 7 und 9 können entweder seitlich im Montagerahmen 13 positioniert sein, wie es 3 darstellt, oder in einem Boden 15 positioniert sein, wie dies in 5 dargestellt ist. Um die Kühlwirkung zu verbessern, können im Inneren des Kühlkörpers 5 Einbauten 21 eingelegt sein, welche zu einer Strömungsverwirbelung beitragen. Beispiele für derartige Einbauten 21 können Prägebleche, Metallwolle, Metallfließ oder Streckmetalle und dergleichen sein. 3 shows a third embodiment of a heat sink according to the invention 1 , In this case, this third embodiment corresponds to the second embodiment, wherein only one, a cooling surface-generating, flexible surface membrane 11 is formed and instead of a lower surface membrane 11 a floor as an additional the refrigerator 5 limiting rigid cold room wall is generated. Like reference numerals denote like features of the previous embodiments. The upper flexible surface membrane 11 will in the recess 17 clamped so that the flexible surface membrane 11 the furthest projecting portion of the cooling plate shown here as a heat sink 1 forms. In this way it is ensured that an effective contact with the component to be cooled 3 or component for the cooling surface-producing flexible surface membrane 11 is executable. As membrane materials may be selected among others EPDM, Viton, silicone, neoprene and / or NBR. Particularly advantageous for the second and the third embodiment is a thinnest possible embodiment of the thickness of the flexible surface membrane 11 to provide the lowest possible thermal resistance. For attachment of the upper flexible surface membrane 11 can be a support frame 19 be used by means of an additional screw or gluing. The coolant connections 7 and 9 can be either side in the mounting frame 13 be positioned as it is 3 represents, or in a soil 15 be positioned like this in 5 is shown. To improve the cooling effect, inside the heat sink can 5 fixtures 21 be inserted, which contribute to a Strömungsverwirbelung. Examples of such installations 21 may be embossing sheets, metal wool, metal flow or expanded metals and the like.

4 zeigt eine Draufsicht auf den Kühlkörper 1 gemäß 3. Die eine kühlende Oberfläche erzeugende, flexible Flächenmembran 11 ist mittels eines Stützrahmens 19 auf einem Montagerahmen 13 fixiert. Der erste Kühlmittelanschluss 7 befindet sich auf einer linken Längsseite und der zweite Kühlmittelanschluss 9 befindet sich auf der rechten Längsseite des Montagerahmens 13 und sind an diagonal gegenüberliegenden Ecken des Kühlraums 5 angeordnet, der hier die Form eines Quaders aufweist. Grundsätzlich sind beliebige geometrische Formen verwendbar. Die Positionierung des ersten und zweiten Kühlmittelanschlusses 7 und 9 sollten derart gewählt sein, dass das Strömungsmedium den Kühlraum 5 so vollständig wie möglich und großflächig durchströmt. Grundsätzlich soll das Kühlmedium am zu kühlenden Bauteil 3 vorbeiströmen. Die Einbauten 21 können zusätzlich zur Führung der Strömung des Kühlmittels verwendet werden. Das Strömungsmedium oder Kühlmittel kann grundsätzlich mittels einer nicht dargestellten Pumpe durch den Kühlraum 5 getrieben sein. 4 shows a plan view of the heat sink 1 according to 3 , The cooling surface-producing, flexible surface membrane 11 is by means of a support frame 19 on a mounting frame 13 fixed. The first coolant connection 7 located on a left longitudinal side and the second coolant connection 9 located on the right longitudinal side of the mounting frame 13 and are on diagonal opposite corners of the refrigerator 5 arranged, which here has the shape of a cuboid. In principle, any geometric shapes can be used. The positioning of the first and second coolant connection 7 and 9 should be chosen such that the flow medium the refrigerator 5 flows as completely as possible and over a large area. Basically, the cooling medium on the component to be cooled 3 flow past. The fixtures 21 may be used in addition to guiding the flow of the coolant. The flow medium or coolant can in principle by means of a pump, not shown, through the refrigerator 5 be driven.

5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers 1. Im Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel gemäß 3 sind der erste und der zweite Kühlmittelanschluss 7 und 9 am und/oder im Boden 15 des Kühlraums 5 angeordnet. Auf diese Weise kann der erfindungsgemäße Kühlkörper 1 optimal an eine gegebene Kühlaufgabe angepasst worden sein. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn seitliche Zugänge zu dem Montagerahmen 13 nicht möglich sind, und zwar insbesondere nach einer Verbauung des Kühlkörpers 1. 5 shows a fourth embodiment of a heat sink according to the invention 1 , In contrast to the third embodiment according to 3 are the first and the second coolant connection 7 and 9 on and / or in the ground 15 of the refrigerator 5 arranged. In this way, the heat sink according to the invention 1 be optimally adapted to a given cooling task. This is the case, for example, if lateral accesses to the mounting frame 13 are not possible, in particular after a build-up of the heat sink 1 ,

6a und 6b zeigen die Verwendung eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers 1, und zwar insbesondere für die Kühlung von Bauteilen 3 mit unebenen zu kühlenden Oberflächen oder von einer Vielzahl von zu kühlenden Bauteilen 3 mit zueinander unterschiedlichen zu kühlenden Oberflächen oder Oberflächenbeschaffenheit. Es ist ein zu kühlendes Bauteil 3 dargestellt, das einen extremen unebenen Oberflächenverlauf aufweist, an die ein erfindungsgemäßer Kühlkörper 1 angepasst werden soll. Es wird ein erfindungsgemäßer Kühlkörper 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel gemäß 5 verwendet, wobei der Kühlkörper 1 mit dessen Seite der eine kühlende Oberfläche erzeugenden flexiblen Flächenmembran 11 über das Bauteil 3 gestülpt wird. 6b zeigt, wie die mechanisch gespannte flexible Flächenmembran 11 in das zu kühlende Bauteil 3 derart gedrückt worden ist, dass die flexible Flächenmembran 11 sich flächig formändernd und mechanisch kontaktierend an die Oberfläche des zu kühlenden Bauteils 3 anschmiegt. In einem Anfangszustand vor dem Anschmiegen gemäß 6a kann der Innendruck des Kühlraums 5 derart eingestellt sein, dass die kühlende Oberfläche der Flächenmembran 11 eben verläuft. Der Innendruck des Kühlraums 5 kann danach derart gegenüber diesem Anfangszustand vergrößert werden, dass die kühlende Oberfläche der Flächenmembran 11 in zu dieser konvexen zu kühlenden Oberflächen des hier dargestellten Bauteils 3 einfach hineingedrückt werden kann. Ein Verbessern des Anschmiegens kann ebenso bei konkaven Bauteilen 3 durch entsprechende Vergrößerung des Innendrucks des Kühlraums 5 erfolgen. Der Innendruck kann beispielsweise mittels Verändern des Massestroms des Kühlmittels und/oder der Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Kühlmittelanschluss eingestellt werden. 6a and 6b show the use of a heat sink according to the invention 1 , in particular for the cooling of components 3 with uneven surfaces to be cooled or of a large number of components to be cooled 3 with mutually different surfaces to be cooled or surface finish. It is a component to be cooled 3 represented, which has an extreme uneven surface profile, to which a heat sink according to the invention 1 to be adjusted. It is an inventive heat sink 1 according to the fourth embodiment according to 5 used, the heat sink 1 with its side of the cooling surface generating flexible surface membrane 11 over the component 3 is put over. 6b shows how the mechanically stretched flexible area membrane 11 in the component to be cooled 3 has been pressed so that the flexible surface membrane 11 surface-changing and mechanically contacting the surface of the component to be cooled 3 snugly. In an initial state before nestling according to 6a can the internal pressure of the refrigerator 5 be set so that the cooling surface of the surface membrane 11 just goes. The internal pressure of the refrigerator 5 can then be increased in relation to this initial state, that the cooling surface of the surface membrane 11 in to this convex to be cooled surfaces of the component shown here 3 can simply be pushed in. An improvement of the nestling can also with concave components 3 by corresponding increase in the internal pressure of the refrigerator 5 respectively. The internal pressure can be adjusted, for example, by changing the mass flow of the coolant and / or the pressure difference between the first and the second coolant connection.

Grundsätzlich hat es dieselbe Wirkung, wenn die eine kühlende Oberfläche erzeugende Flächenmembran 11 in das zu kühlende Bauteil 3 verschoben wird, oder wenn das zu kühlende Bauteil 3 in die flexible Flächenmembran 11 verschoben wird. Wesentlich ist eine Relativbewegung der eine kühlende Oberfläche erzeugenden, flexiblen Flächenmembran 11 zum zu kühlenden Bauteil 3. Das zu kühlende Bauteil 3 ist hier als ein Wickelgut dargestellt, das auf eine Platine 23 fixiert ist. Grundsätzlich kann ein Boden 15, ein Montagerahmen 13, ein Stützrahmen 19 und/oder ein erster und/oder zweiter Kühlmittelanschluss 7 und 9 an das Bauteil 3 oder an die Halterung des Bauteils 3 fixiert werden. Diese Halterung des Bauteils 3 kann hier beispielsweise die Platine 23 sein. In einem einfachen Fall kann der Kühlkörper 1 entlang dessen Stützrahmens 19 mit der Platine 23 verklebt sein. Basically, it has the same effect when the surface area producing a cooling surface 11 in the component to be cooled 3 is moved, or if the component to be cooled 3 in the flexible area membrane 11 is moved. What is essential is a relative movement of the flexible surface membrane generating a cooling surface 11 to the component to be cooled 3 , The component to be cooled 3 is shown here as a winding material on a circuit board 23 is fixed. Basically, a floor 15 , a mounting frame 13 , a support frame 19 and / or a first and / or second coolant connection 7 and 9 to the component 3 or to the holder of the component 3 be fixed. This holder of the component 3 Here, for example, the board 23 be. In a simple case, the heat sink can 1 along its support frame 19 with the board 23 be glued.

7 zeigt eine schematische Darstellung für eine erfindungsgemäße Verwendung. Gemäß einem ersten Schritt wird der erfindungsgemäße Kühlkörper 1 auf das zu kühlende Bauteil 3 gestülpt oder gedrückt. Mit einem zweiten Schritt S2 wird der zum Bauteil 3 positionierte Kühlkörper 1 befestigt. Mit einem weiteren Schritt S3 wird der Kühlkörper 1 in Betrieb genommen, indem eine nicht dargestellte Pumpe beispielsweise Wasser als Kühlmittel über die Kühlmittelanschlüsse durch den Kühlraum 5 treibt. 7 shows a schematic representation of an inventive use. According to a first step, the heat sink according to the invention 1 on the component to be cooled 3 slipped or pushed. With a second step S2 becomes the component 3 positioned heatsink 1 attached. With a further step S3, the heat sink 1 put into operation by a pump, not shown, for example, water as coolant through the coolant connections through the refrigerator 5 drives.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühlkörper 1 mit einem Kühlraum 5, wobei an mindestens einer den Kühlraum 5 begrenzenden Seite mittels einer mechanisch gespannten, eine kühlende Oberfläche bereitstellenden flexiblen Flächenmembran 11 der Kühlraum 5 begrenzt ist, in die das zu kühlende Bauteil 3 von außerhalb des Kühlraums 5 derart verschiebbar ist, dass die flexible Flächenmembran 11 sich flächig formändernd und mechanisch kontaktierend an eine zu kühlende Oberfläche des zu kühlenden Bauteils 3 anpasst. Auf diese Weise kann ein Kontakt von Kühlkörper 1 zum zu kühlenden Bauteil 3 wirksam verbessert werden. Der Kühlkörper 1 eignet sich insbesondere besonders vorteilhaft zur Kühlung von Wickelgütern oder für eine Kühlung einer Vielzahl von elektronischen Bauteilen (3). The present invention relates to a heat sink 1 with a fridge 5 , Wherein At least one of the refrigerator 5 limiting side by means of a mechanically tensioned, a cooling surface providing flexible surface membrane 11 the refrigerator 5 is limited, in which the component to be cooled 3 from outside the refrigerator 5 is so displaceable that the flexible surface membrane 11 surface-changing and mechanically contacting to a surface to be cooled of the component to be cooled 3 adapts. In this way can be a contact of heat sink 1 to the component to be cooled 3 be effectively improved. The heat sink 1 is particularly particularly advantageous for cooling of winding materials or for cooling a plurality of electronic components ( 3 ).

8 zeigt eine Darstellung zum dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers. Der Innendruck P des Kühlraums 5 kann derart eingestellt sein, dass die kühlende Oberfläche der Flächenmembran 11 sich an die jeweilige zu kühlende Oberfläche mit einer maximalen Fläche anschmiegt. Es soll eine optimale Anpassung mit einer maximalen sich einander berührenden Fläche der kühlenden und der zu kühlenden Oberfläche bewirkt werden. Beispielsweise kann in einem Anfangszustand vor dem Anschmiegen der Innendruck des Kühlraums 5 derart eingestellt sein, dass die kühlende Oberfläche der Flächenmembran eben ist. Danach kann der Innendruck des Kühlraums derart gegenüber dem Anfangszustand vergrößert werden, dass die kühlende Oberfläche der Flächenmembran in die jeweilige zu kühlende Oberfläche hineingedrückt ist. 8 zeigt eine Anpassung bei einem relativ niedrigen Innendruck P1 und bei einem relativ großen Innendruck P2 an ein zur Membran 11 konvexes Bauteil. Eine entsprechende Anpassung kann ebenso bei einem zur Membran 11 konkaven Bauteil ausgeführt werden. 8th shows a representation of the third embodiment of a heat sink according to the invention. The internal pressure P of the refrigerator 5 can be set so that the cooling surface of the surface membrane 11 conforms to the respective surface to be cooled with a maximum area. It is an optimal adjustment with a maximum contact surface of the cooling and the surface to be cooled can be effected. For example, in an initial state before nestling, the internal pressure of the cold room 5 be set so that the cooling surface of the surface membrane is flat. Thereafter, the internal pressure of the cooling space can be increased relative to the initial state, that the cooling surface of the surface membrane is pressed into the respective surface to be cooled. 8th shows an adjustment at a relatively low internal pressure P1 and at a relatively large internal pressure P2 at a to the membrane 11 convex component. An appropriate adaptation can also be used for a membrane 11 concave component are executed.

Um die benötigte Ausdehnung der flexiblen Membran zu erhalten, müsste daher je nach Oberflächenbeschaffenheit des zu kühlenden Bauteils ein angemessener Innendruck aufgebaut werden. Die Membran soll sich derart verformen, dass die Oberflächenkontur des zu kühlenden Bauteils oder der zu kühlenden Bauteile möglichst gut angenähert wird. In order to obtain the required expansion of the flexible membrane, therefore, a reasonable internal pressure would have to be built up depending on the surface condition of the component to be cooled. The membrane should deform such that the surface contour of the component to be cooled or the components to be cooled is approximated as well as possible.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühlkörper 1 mit einem Kühlraum 5, wobei an mindestens einer den Kühlraum 5 begrenzenden Oberflächenseite mittels einer mechanisch gespannten flexiblen Flächenmembran 11, der Kühlraum 5 begrenzt ist, in die das zu kühlende Bauteil 3 bzw. Leistungselektronikbauteil von außerhalb des Kühlraums 5 derart verschiebbar ist, dass die flexible Flächenmembran 11 sich möglichst großflächig formändernd und mechanisch kontaktierend an die zu kühlenden Oberflächen des jeweiligen zu kühlenden Objekts bzw. Leistungselektronikbauteils anpasst. Auf diese Weise kann ein Kontakt von Kühlkörper 1 zum zu kühlenden Objekt bzw. Leistungselektronikbauteil 3 wirksam verbessert werden. Der Kühlkörper 1 eignet sich insbesondere besonders vorteilhaft zur Kühlung von Wickelgütern. The present invention relates to a heat sink 1 with a fridge 5 , Wherein At least one of the refrigerator 5 limiting surface side by means of a mechanically tensioned flexible surface membrane 11 , the fridge 5 is limited, in which the component to be cooled 3 or power electronics component from outside the cold room 5 is so displaceable that the flexible surface membrane 11 changing shape as possible over a large area and mechanically contacting to the surfaces to be cooled of the respective object to be cooled or power electronic component adapts. In this way can be a contact of heat sink 1 to be cooled object or power electronics component 3 be effectively improved. The heat sink 1 is particularly particularly advantageous for cooling of windings.

Claims

Heat sink ( 1 ) for cooling at least one at least one uneven surface to be cooled and / or at least two component-to-component different surfaces to be cooled having surface ( 3 ), in particular a power windings having electronic components, the heat sink ( 1 ) comprising: - an enclosed cold room ( 5 ) for receiving a coolant; A first coolant connection ( 7 ) for supplying the coolant into the cooling space; A second coolant connection ( 9 ) for the discharge of the coolant from the refrigerator; characterized in that the cold room ( 5 ) at one of the cold storage rooms ( 5 ) limiting side by means of a mechanically stretched flexible, a cooling surface-providing surface membrane ( 11 ) is limited, in which the at least one component to be cooled ( 3 ) from outside the cold room ( 5 ) is displaceable such that the cooling surface conforms mechanically contacting the at least one surface to be cooled.

Heat sink according to claim 1, characterized in that the cooling space ( 5 ) at one of the cold storage rooms ( 5 ) limiting further side by means of another mechanically tensioned flexible, another cooling surface-providing surface membrane ( 11 ) is limited, in the at least one further component to be cooled ( 3 ) from outside the cold room ( 5 ) is displaceable such that the cooling surface conforms mechanically contacting the at least one further surface to be cooled.

Heat sink according to claim 1 or 2, characterized in that the first and / or the second coolant connection ( 7 . 9 ) directly on at least one flexible area membrane ( 11 ) are / is attached.

Heat sink according to claim 3, characterized in that the first and / or the second coolant connection ( 7 . 9 ) directly on the at least one flexible area membrane ( 11 ) are glued, pressed or vulcanized / is.

Heat sink according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling space ( 5 ) each to the refrigerator ( 5 ) limiting sides by means of a respective cooling surface providing mechanically flexible surface membrane ( 11 ), in particular completely by means of a first cooling surface flexible surface membrane ( 11 ) and opposite thereto by means of a flexible surface membrane providing a second cooling surface ( 11 ) is included.

Heat sink according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling space ( 5 ) at least one of the cold rooms ( 5 ) Limiting side is limited by a mechanically rigid cold room wall.

Heat sink according to claim 6, characterized in that the first and / or the second coolant connection ( 7 . 9 ) are each attached to a rigid cold room wall / is.

Heatsink according to claim 6 or 7, characterized in that a cooling space bounding the rigid cold room wall as a floor ( 15 ) or a lid or as part of a cold room ( 5 ) circumferential mounting frame ( 13 ) is generated.

Heat sink according to claim 8, characterized in that the first and / or the second Coolant connection ( 7 . 9 ) through the ground ( 15 ) or the lid and / or through the mounting frame ( 13 ) are formed through / is.

Heat sink according to claim 8 or 9, characterized in that the respective flexible surface membrane ( 11 ) in a circumferential depression ( 17 ) of the peripheral mounting frame ( 13 ) is braced such that the respective flexible area membrane ( 11 ) each have a furthest protruding portion of the heat sink ( 1 ) trains.

Heat sink according to claim 10, characterized in that the respective surface membrane ( 11 ) each in the circumferential recess ( 17 ) between the surrounding mounting frame ( 13 ) and a circumferential support frame ( 19 ) is attached.

Heat sink according to claim 11, characterized in that the respective flexible surface membrane ( 11 ) each in the circumferential recess ( 17 ) between the surrounding mounting frame ( 13 ) and the surrounding support frame ( 19 ) is screwed or glued.

Heat sink according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the flexible surface membrane ( 11 ) EPDM, Viton, silicone, neoprene or NBR is.

Heat sink according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of each of a cooling surface providing flexible surface membranes ( 11 ) to the course of the at least one surface to be cooled of the at least one component to be cooled ( 3 ) such that the coolant in the cold room ( 5 ) flows turbulently.

Heat sink according to one of the preceding claims, characterized in that inside the cooling space ( 5 ) Internals ( 21 ) are positioned such that the coolant in the cold room ( 5 ) flows turbulently.

Heat sink according to claim 15, characterized in that the internals ( 21 ) Embossing sheets, metal wool, metal fleece or expanded metals are.

Heat sink according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling space ( 5 ) has the shape of a cuboid or cube.

Heat sink according to one of the preceding claims, characterized in that the respective flexible surface membranes ( 11 ) are mechanically stable.

Heat sink according to one of the preceding claims, characterized in that the respective flexible surface membranes ( 11 ) are thin and have a small thermal resistance.

Heat sink according to one of the preceding claims, characterized in that the internal pressure of the cooling space ( 5 ) is set such that the cooling surface of the surface membrane conforms to the respective surface to be cooled with a maximum area.

Heat sink according to one of the preceding claims, characterized in that in an initial state before nestling the internal pressure of the cooling space ( 5 ) is set such that the cooling surface of the surface membrane is flat.

Heat sink according to claim 21, characterized in that the internal pressure of the cooling space was increased in relation to the initial state, that the cooling surface of the surface membrane is pressed into the respective surface to be cooled.

Using a heat sink ( 1 ) according to one of the preceding claims 1 to 22, for cooling at least one at least one uneven surface to be cooled and / or at least two component-to-component surfaces to be cooled having different surfaces ( 3 ), in particular a power electronics component having electrical windings.

Using a heat sink ( 1 ) according to claim 23, characterized in that the cooling space ( 5 ) on at least one side bounding the cooling space by means of a mechanically tensioned, a cooling surface providing flexible surface membrane ( 11 ) is limited, in which the at least one component to be cooled ( 3 ) from outside the cold room ( 5 ) is pressed in such a way that the cooling surface providing the flexible surface membrane ( 11 ) form changing and mechanically contacting the at least one surface to be cooled of the at least one component to be cooled ( 3 ) clings.

Use of a heat sink according to Claim 24, characterized by fixing the heat sink on the at least one component after impressions ( 3 ) or on at least one holder of the at least one component ( 3 ).

Use of a heat sink according to claim 25, characterized in that a floor ( 15 ), a mounting frame ( 13 ), a support frame ( 19 ) and / or a first and / or second coolant connection ( 7 . 9 ) to the component ( 3 ) or the mounting of the component ( 3 ) is fixed.

Use of a heat sink according to claim 23 to 26, characterized in that the at least one component to be cooled ( 3 ) is a winding material, in particular a motor winding, a transformer or a throttle.