DE102016009218A1

DE102016009218A1 - Apparatus for cooling a heat source, and a method for mounting a cooling element to a heat source

Info

Publication number: DE102016009218A1
Application number: DE102016009218.1A
Authority: DE
Inventors: Norbert Bachmann; Jens Meintschel; Dirk Schroeter; Denis Thate; Knut Welke
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2017-02-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen einer Wärmequelle (1), vorzugsweise einer Wärmequelle (1) einer Hochvoltbatterie, wobei die Wärmequelle (1) über eine Wärmeleitschicht (2) mit einem Kühlelement (3) verbunden ist. Erfindungsgemäß ist das Kühlelement (3) gekrümmt ausgebildet, insbesondere v-förmig oder konkav ausgebildet, und kann unter einer Vorspannung stehen. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zu einer Montage eines Kühlelements (3) an eine Wärmequelle (1), bei welchem vor der Montage die einen Freiraum (6, 6') aufweisende Schicht aus Wärmeleitmaterial auf das Kühlelement (3) oder die Wärmequelle (1) aufgebracht wird. Erfindungsgemäß wird das gekrümmte Kühlelement (3) an die Wärmequelle (1) angenähert, wobei das gekrümmte Kühlelement (3) mit der Wärmequelle (1) über die Schicht aus Wärmeleitmaterial thermisch leitend verbunden wird, und das gekrümmte Kühlelement (3) mit einem Fixierelement (11, 11') an der Wärmequelle (1) befestigt wird, so dass das gekrümmte Kühlelement (3) plan wird. Im Falle eines vorgespannten Kühlelements wird dieses durch ein Auslösen entspannt, wobei das Kühlelement seine v-förmig gekrümmte Form verliert und plan wird.The invention relates to a device for cooling a heat source (1), preferably a heat source (1) of a high-voltage battery, wherein the heat source (1) via a heat conducting layer (2) with a cooling element (3) is connected. According to the invention, the cooling element (3) is formed curved, in particular V-shaped or concave, and may be under a bias. The invention further relates to a method for mounting a cooling element (3) to a heat source (1), in which the layer of heat-conducting material having a free space (6, 6 ') on the cooling element (3) or the heat source (1 ) is applied. According to the invention, the curved cooling element (3) is brought closer to the heat source (1), wherein the curved cooling element (3) is thermally conductively connected to the heat source (1) via the layer of heat conducting material, and the curved cooling element (3) is provided with a fixing element (3). 11, 11 ') is attached to the heat source (1), so that the curved cooling element (3) becomes flat. In the case of a prestressed cooling element this is relaxed by triggering, wherein the cooling element loses its v-shaped curved shape and is flat.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen einer Wärmequelle, vorzugsweise für eine Wärmequelle einer Hochvoltbatterie, wobei die Wärmequelle über eine Wärmeleitschicht mit einem Kühlelement verbunden ist, sowie ein Verfahren zu einer Montage eines Kühlelements an eine Wärmequelle, bei welchem eine vor der Montage einen Freiraum aufweisende Schicht aus einem Wärmeleitmaterial auf das Kühlelement oder die Wärmequelle aufgebracht wird.The invention relates to a device for cooling a heat source, preferably for a heat source of a high-voltage battery, wherein the heat source is connected via a heat conducting layer to a cooling element, and a method for mounting a cooling element to a heat source, wherein a prior to assembly having a free space Layer of a Wärmeleitmaterial is applied to the cooling element or the heat source.

Hochvoltbatterien kommen in vielen Bereichen zum Einsatz, sowohl bei stationären Anwendungen, als auch in Fahrzeugen, wie Hybrid-, Plug-In- oder Elektrofahrzeugen. Im Einsatz kann sowohl beim Laden, als auch beim Entladen der Hochvoltbatterie Wärme entstehen. Eine Batteriezelle, eine Leistungselektronik oder andere Komponenten der Hochvoltbatterie können eine Wärmequelle darstellen. Daher benötigen Hochvoltbatterien eine Kühlung für Wärmequellen, welche beispielsweise mittels eines Kühlkörpers oder einer Kühlplatte erfolgen kann. Diese können von unterschiedlichen Kühlmitteln durchströmt werden, die beispielsweise mit einem Thermokreislauf des Fahrzeugs verbunden sind. Zur Gewährleistung einer effektiven Kühlung ist die Absicherung eines effektiven thermischen Pfades, d. h. mit geringem thermischem Gesamtwiderstand, notwendig. Dieser wird besonders von der Beschaffenheit der Kontaktfläche zwischen dem Kühlelement und der Wärmequelle bestimmt. Für die thermische Anbindung werden für die Kontaktfläche beispielsweise Thermoleitfolien oder Wärmeleitpasten verwendet. Bei der Verwendung von Wärmeleitpaste, die auf das Kühlelement oder die Wärmequelle aufgebracht wird, wird beim Montieren des Kühlelements an die Wärmequelle ein Teil der Wärmeleitpaste verdrängt. Daher werden Verdrängungsbereiche vorgehalten, um die verdrängte Wärmeleitpaste aufzunehmen und Lufteinschlüsse zu vermeiden, da Lufteinschlüsse zu einer thermischen Isolation führen.High-voltage batteries are used in many areas, both in stationary applications, as well as in vehicles such as hybrid, plug-in or electric vehicles. In use, heat can be generated both during charging and when discharging the high-voltage battery. A battery cell, power electronics or other components of the high-voltage battery can be a source of heat. Therefore, high-voltage batteries need cooling for heat sources, which can be done for example by means of a heat sink or a cooling plate. These can be flowed through by different coolants, which are connected, for example, with a thermal circuit of the vehicle. To ensure effective cooling, the protection of an effective thermal path, i. H. with low total thermal resistance, necessary. This is particularly determined by the nature of the contact surface between the cooling element and the heat source. For the thermal connection, for example, thermoconductive foils or thermal compounds are used for the contact surface. When using thermal grease, which is applied to the cooling element or the heat source, a part of the thermal paste is displaced during mounting of the cooling element to the heat source. Therefore, displacement ranges are provided to accommodate the displaced thermal grease and to avoid air pockets as trapped air leads to thermal insulation.

Aus der Schrift DE 10 2009 057 416 A1 ist ein Leistungshalbleitermodul, das eine Modulbodenplatte aufweist bekannt, wobei die dem Leistungshalbleitermodul abgewandte Seite der Modulbodenplatte eine strukturierte Wärmeleitpastenschicht aufweist. Die Struktur der Wärmeleitpastenschicht weist eine Vielzahl von entlang einer Längsmittellinie des Leistungshalbleitermoduls beabstandeten Stegen auf, die sich jeweils ausgehend von der Längsmittellinie beidseitig verjüngen. Durch die Struktur der Wärmeleitpastenschicht wird erreicht, dass eventuell eingeschlossene Luft bei der Montage entweichen kann und dass die Wärmeleitpastenschicht eine definierte Schichtdicke aufweist.From the Scriptures DE 10 2009 057 416 A1 is a power semiconductor module, which has a module bottom plate known, wherein the side facing away from the power semiconductor module side of the module bottom plate has a structured Wärmeleitpastenschicht. The structure of the thermal compound layer has a multiplicity of webs spaced apart along a longitudinal center line of the power semiconductor module and each tapering on both sides starting from the longitudinal center line. Due to the structure of the thermal paste layer is achieved that any trapped air can escape during assembly and that the Wärmeleitpastenschicht has a defined layer thickness.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Kühlung einer Wärmequelle, bei welcher das Verdrängen von eingeschlossener Luft zwischen Wärmequelle und Kühlelement bei einer Montage verbessert wird, sowie ein Verfahren zur Montage der Vorrichtung anzugeben.The object of the invention is to provide a device for cooling a heat source, in which the displacement of trapped air between the heat source and the cooling element is improved during assembly, and to provide a method for mounting the device.

Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1, sowie mit einem Verfahren nach Anspruch 9 oder Anspruch 10 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The object is achieved with a device according to claim 1, as well as with a method according to claim 9 or claim 10. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Es wird eine Vorrichtung zum Kühlen einer Wärmequelle vorgeschlagen, wobei die Wärmequelle über eine Wärmeleitschicht mit einem Kühlelement verbunden ist, und das Kühlelement gekrümmt ausgebildet ist, insbesondere v-förmig oder konkav ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass bei einer Montage des gekrümmten Kühlelements an die Wärmequelle Luft aus einem Freiraum verdrängt werden kann, sodass die Luftmenge, die zwischen dem Kühlelement und der Wärmequelle verbleibt, minimiert wird. Es ergibt sich dadurch ein besonders effektiver thermischer Pfad zwischen Wärmequelle und Kühlelement, da keine thermisch isolierende Luft eine Wärmeübertragung vermindert. Als Kühlelement kann beispielsweise ein massiver Kühlkörper oder eine Kühlplatte verwendet werden. Diese können von unterschiedlichen Fluiden durchströmt werden, die beispielsweise mit einem Thermokreislauf des Fahrzeugs verbunden sind. Eine weitere Möglichkeit stellen Peltier-Elemente dar, die zum Temperieren, d. h. zum Kühlen oder Heizen, thermoelektrische Effekte ausnutzen.It is proposed a device for cooling a heat source, wherein the heat source is connected via a heat conducting layer with a cooling element, and the cooling element is curved, in particular V-shaped or concave. This has the advantage that when mounting the curved cooling element to the heat source air can be displaced from a free space, so that the amount of air remaining between the cooling element and the heat source is minimized. This results in a particularly effective thermal path between the heat source and the cooling element, since no thermally insulating air reduces heat transfer. As a cooling element, for example, a solid heat sink or a cooling plate can be used. These can be flowed through by different fluids, which are connected for example to a thermal circuit of the vehicle. Another possibility are Peltier elements, which are used for tempering, d. H. for cooling or heating, exploiting thermoelectric effects.

In einer Ausgestaltung ist die Wärmeleitschicht aus einer Schicht bestehend aus einem Wärmeleitmaterial hergestellt, die einen Freiraum aufweist. Als Freiraum wird ein Volumen zwischen Wärmequelle und Kühlelement bezeichnet, das vor der Montage frei von Wärmeleitmaterial ist. Als Wärmeleitmaterial sind besonders Stoffe mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als Luft geeignet, wie beispielsweise Wärmeleitpasten, Thermoleitfolien, Wärmeleitpads, Wärmeleitklebstoffe oder Phasenwechselmaterialien (PCM's). Wärmeleitpasten zeichnen sich durch eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit als Luft aus. Während die Wärmeleitfähigkeit von Luft typischerweise um 0,024 W/(m·K) liegt, weisen Wärmeleitpasten typischerweise eine Wärmeleitfähigkeit von 0,8 W/(m·K) bis hin zu Werten um 10 W/(m·K) auf.In one embodiment, the heat conducting layer is made of a layer consisting of a heat conducting material which has a free space. As a free space, a volume between the heat source and the cooling element is called, which is free of Wärmeleitmaterial prior to assembly. As thermal interface materials are particularly suitable with a higher thermal conductivity than air, such as thermal grease, Thermoleitfolien, Wärmeleitpads, Wärmeleitklebstoffe or phase change materials (PCM's). Thermal compounds are characterized by a significantly higher thermal conductivity than air. While the thermal conductivity of air is typically 0.024 W / (m · K), thermal compounds typically have a thermal conductivity of 0.8 W / (m · K) up to values around 10 W / (m · K).

Die Wärmeleitschicht entsteht bei der Montage aus einer aufgebrachten Schicht aus Wärmeleitmaterial. Durch ein Annähern des gekrümmten Kühlelements an die Wärmequelle wird ein thermischer Kontakt hergestellt, wobei von einer Berührungsfläche mit der Schicht aus Wärmeleitmaterial ausgehend, Luft verdrängt und Wärmeleitmaterial verschoben wird. Vorteil der Erfindung ist es, dass auf diese Weise thermisch isolierende Luft über den Freiraum entweichen kann, welche den Wärmeübergang zwischen Wärmequelle und Kühlelement vermindern kann. Der Freiraum ist vor der Montage nicht mit Wärmeleitmaterial ausgefüllt. Als weiterer Vorteil der Erfindung dient der Freiraum als Luftkanal beim Verschieben des Wärmeleitmaterials, da dieser so angeordnet ist, dass er sich bis an einen Rand des Wärmeleitmaterials erstreckt. Bei der Montage wird die Luft aus dem Freiraum verdrängt und mit verschobenem Wärmeleitmaterial ausgefüllt, sodass sie sich gleichmäßig über die Wärmeleitschicht verteilt. Die anfangs aufgebrachte Menge der Wärmeleitpaste kann so gewählt werden, dass bei der Montage das Volumen des Freiraums ausgefüllt werden kann. Die Wärmeleitpaste kann zum Herstellen der Wärmeleitschicht auf die Oberfläche der Wärmequelle oder die Oberfläche des Kühlelements aufgebracht sein. Der Freiraum kann aus mehreren voneinander getrennten Bereichen bestehen, die nicht mit Wärmeleitpaste ausgefüllt sind, und die nicht miteinander verbunden sind, so dass bei der Montage über diese Freiräume nicht wechselseitig Luft entweichen oder ausgetauscht werden kann.The heat-conducting layer is formed during assembly from an applied layer of Wärmeleitmaterial. By approaching the curved cooling element to the heat source, a thermal contact is made, wherein from a contact surface with the layer of Wärmeleitmaterial starting, air displaced and Wärmeleitmaterial is shifted. Advantage of the invention is that in this way thermally insulating air can escape through the free space, which can reduce the heat transfer between the heat source and the cooling element. The free space is not filled with heat-conducting material before installation. As a further advantage of the invention, the free space serves as an air channel when moving the Wärmeleitmaterials, since this is arranged so that it extends to an edge of the Wärmeleitmaterials. During assembly, the air is displaced from the free space and filled with displaced Wärmeleitmaterial, so that they spread evenly over the Wärmeleitschicht. The initially applied amount of the thermal compound can be chosen so that during assembly, the volume of the space can be filled. The heat-conducting paste may be applied to the surface of the heat source or the surface of the cooling element for producing the heat-conducting layer. The space may consist of several separate areas, which are not filled with thermal grease, and which are not connected to each other, so that when mounting these free spaces not mutual air escape or can be replaced.

Alternativ kann als Wämeleitmaterial beispielsweise auch eine Thermoleitfolie auf die Wärmequelle aufgebracht werden. In diesem Fall weist die Thermoleitfolie einen Freiraum auf, der beispielsweise durch ein Ausschneiden oder ein Ausstanzen entsteht. Dieser Freiraum reicht bis an einen Rand der Thermoleitfolie, so dass über diesen Freiraum bei der Montage Luft entweichen kann.Alternatively it can be applied to the heat source as Wämeleitmaterial example, a thermal foil. In this case, the Thermoleitfolie on a free space, resulting for example by a cutting or punching. This free space extends to one edge of the thermal foil, so that air can escape through this space during assembly.

In einer weiteren Ausgestaltung ist in der Wärmeleitschicht ein Abstandshalter angeordnet. Dieser Abstandshalter dient bei einem Verpressen des Kühlelements und der Wärmequelle dem Einhalten eines vorgegebenen Spaltmaßes zwischen der Wärmequelle und dem Kühlelement. Der Einsatz von einem oder mehreren Abstandshalter hat den Vorteil, dass nach erfolgter Montage Wärmeleitpaste zwischen der Wärmequelle und Kühlelement verbleibt und nicht vollständig herausgedrückt wird. Ferner entsteht eine Wärmeleitschicht mit einer, durch das vorgegebene Spaltmaß festgelegten Schichtdicke. Die Schichtdicke ist durch die effektive Dicke des Abstandshalters gegeben, der rund oder eckig, länglich oder kugelförmig ausgestaltet sein kann. Dabei bezeichnet die effektive Dicke des Abstandshalters jene Ausdehnung des Abstandshalters, der Aufgrund seiner räumlichen Ausrichtung für die Beabstandung des Kühlelements von der Wärmequelle verantwortlich ist. Die Anordnung des Abstandshalters kann ganz oder teilweise in den Freiräumen oder den Bereichen mit aufgetragener Wärmeleitpaste erfolgen. Als weiterer Vorteil kann durch die Wahl der effektiven Dicke des Abstandshalters und der Kraft beim Verpressen des Kühlelements mit der Wärmequelle die Schichtdicke der Wärmeleitschicht variiert werden und somit kann die thermische Anbindung des Kühlelements an die Wärmequelle im Bereich von 10–15% variiert werden.In a further embodiment, a spacer is arranged in the heat conducting layer. This spacer is used in a compression of the cooling element and the heat source to maintain a predetermined gap between the heat source and the cooling element. The use of one or more spacers has the advantage that after assembly thermal paste between the heat source and the cooling element remains and is not completely pushed out. Furthermore, a heat-conducting layer is formed having a layer thickness defined by the predetermined gap dimension. The layer thickness is given by the effective thickness of the spacer, which may be round or angular, oblong or spherical. In this case, the effective thickness of the spacer designates that extent of the spacer which, due to its spatial orientation, is responsible for the spacing of the cooling element from the heat source. The arrangement of the spacer can be wholly or partly in the free spaces or areas with applied thermal compound. As a further advantage, by choosing the effective thickness of the spacer and the force during pressing of the cooling element with the heat source, the layer thickness of the heat conducting layer can be varied and thus the thermal connection of the cooling element to the heat source can be varied in the range of 10-15%.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Schichtdicke der Wärmeleitschicht durch Distanzelemente in dem Wärmeleitmaterial vorgegeben bzw. eingestellt. Diese Distanzelemente sind in das Wärmeleitmaterial eingebrachte nichtkomprimierbare Volumina, wie beispielsweise Kügelchen, Partikel oder Fasern. Damit ergibt sich der Vorteil, dass das Risiko einer ungleichmäßigen Schichtdicke der Wärmeleitschicht bei der Herstellung aus Wärmeleitmaterial durch Verpressen von Wärmequelle und Kühlelement minimiert wird. Dadurch weist die thermische Anbindung eine besonders homogene Verteilung der Wärmeleitfähigkeit auf.In a further embodiment of the invention, the layer thickness of the heat-conducting layer is predetermined or adjusted by spacer elements in the heat-conducting material. These spacers are incompressible volumes introduced into the thermal interface, such as beads, particles or fibers. This results in the advantage that the risk of an uneven layer thickness of the heat conducting layer in the production of heat conducting material is minimized by compressing the heat source and the cooling element. As a result, the thermal connection has a particularly homogeneous distribution of the thermal conductivity.

In einer weiteren Ausgestaltung weist das Kühlelement oder die Wärmequelle eine Entlüftungsvorrichtung auf. Dazu sind in die Oberfläche des Kühlelements oder der Wärmequelle an der Stelle, an der ein Freiraum angrenzt, beispielsweise eine Nut, Rillen, Schlitze oder Löcher eingearbeitet. Diese dienen bei der Montage als Entlüftungsvorrichtung und Luft kann aus dem Freiraum besonders effektiv entweichen, sodass die verbleibende Luft zwischen dem Kühlelement und der Wärmequelle minimiert wird. Vorteilhafterweise ergibt sich dadurch ein besonders effektiver thermischer Pfad zwischen Wärmequelle und Kühlelement, sintemal thermisch isolierende Luft, welche die Wärmeübertragung vermindert, minimiert wird.In a further embodiment, the cooling element or the heat source on a venting device. For this purpose, for example, a groove, grooves, slots or holes are incorporated in the surface of the cooling element or the heat source at the point at which a free space adjoins. These serve as a ventilation device during assembly and air can escape from the free space particularly effectively, so that the remaining air between the cooling element and the heat source is minimized. Advantageously, this results in a particularly effective thermal path between the heat source and the cooling element, namely thermally insulating air, which reduces the heat transfer, is minimized.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung steht das gekrümmte Kühlelement unter einer Vorspannung und ist in einem entspannten Zustand plan. Das Adjektiv plan beschreibt die räumliche (d. h. dreidimensionale) Anordnung von Punkten in einer Ebene. Damit sind zwei mechanisch stabile Zustände beschrieben, in denen sich das Kühlelement befinden kann und zwischen diesen es wechseln kann. Das Prinzip ist von einer sogenannten Schnappscheibe bekannt, die beispielsweise bei Tastschaltern, Twist-Off-Schraubdeckeln oder Knackfröschen verwendet wird. Bei der Montage entspannt das Kühlelement nach dem Auslösen von dem gekrümmten Zustand in den planen Zustand. Dabei verliert das Kühlelement seine ursprüngliche Form, die insbesondere v-förmig oder konkav sein kann. Dieses Entspannen wird bei der Montage durch eine Kraft von außen ausgelöst, wenn beim Annähern des Kühlelements an die Wärmequelle eine Berührungsfläche in das Wärmeleitmaterial eingetaucht ist. Vorteilhafterweise wird beim Entspannen des gekrümmten Kühlelements, von der Berührungsfläche mit der Schicht aus Wärmeleitmaterial ausgehend, Luft verdrängt und Wärmeleitmaterial verschoben, sodass die verbleibende Luft zwischen dem Kühlelement und der Wärmequelle minimiert wird. Zum Entweichen der Luft dienen der Freiraum und ggf. die Entlüftungsvorrichtung. Die so entstandene Wärmeleitschicht zeichnet sich durch eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit aus, da thermisch isolierende Luft, welche die Wärmeübertragung vermindern kann, minimiert ist. Ein weiterer Vorteil, der auf diese Weise hergestellten Wärmeleitschicht ist eine homogene Verteilung der Wärmeleitfähigkeit, da das vorgespannte gekrümmte Kühlelement im entspannten Zustand plan ist und die Wärmeleitschicht zwischen Wärmequelle und Kühlelement eine gleichmäßige Schichtdicke aufweist.In an advantageous embodiment of the invention, the curved cooling element is under a bias and is flat in a relaxed state. The adjective plan describes the spatial (ie three-dimensional) arrangement of points in a plane. This describes two mechanically stable states in which the cooling element can be located and can switch between them. The principle is known from a so-called snap disk, which is used for example in push-button switches, twist-off screw caps or crackling frogs. During assembly, the cooling element relaxes after the release of the curved state in the plan state. In this case, the cooling element loses its original shape, which may be in particular V-shaped or concave. This relaxation is triggered during assembly by a force from the outside, when a contact surface is immersed in the heat conduction material when approaching the cooling element to the heat source. Advantageously, when relaxing the curved cooling element, starting from the contact surface with the layer of heat conducting material, Displaced air and displaced Wärmeleitmaterial, so that the remaining air between the cooling element and the heat source is minimized. To escape the air, the free space and possibly the ventilation device. The resulting heat-conducting layer is characterized by an increased thermal conductivity, since thermally insulating air, which can reduce heat transfer, is minimized. A further advantage of the heat conducting layer produced in this way is a homogeneous distribution of the thermal conductivity, since the prestressed curved cooling element is flat in the relaxed state and the heat conducting layer between heat source and cooling element has a uniform layer thickness.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Kühlelement mit einem Fixierelement an der Wärmequelle befestigt. Dazu weisen das Kühlelement und die Wärmequelle jeweils eine Fixieröffnung auf, um ein Fixierelement aufzunehmen. Geeignete Fixierelemente sind beispielsweise Schrauben mit Kontermuttern, Schrauben mit Gegengewinde in einer der Fixieröffnungen, Bolzen, Nieten oder Klammern. Bei der Montage wird sinnvollerweise über die Fixieröffnung kein Wärmeleitmaterial aufgetragen.In a further embodiment, the cooling element is fastened with a fixing element to the heat source. For this purpose, the cooling element and the heat source each have a fixing opening in order to receive a fixing element. Suitable fixing elements are, for example, screws with lock nuts, screws with mating thread in one of the fixing holes, bolts, rivets or clamps. During installation, no heat-conducting material is expediently applied over the fixing opening.

Es können auch mehrere Fixierelemente verwendet werden, um das Kühlelement an der Wärmequelle zu befestigen. Dies ist besonders vorteilhaft um ein gekrümmtes Kühlelement mittels der Fixierelemente in eine Ebene zu biegen und in diesem Zustand zu fixieren. Bei der Montage wird durch die gekrümmte Form des Kühlelements beim Annähern an die Wärmequelle, von einer Berührungsfläche mit der Schicht aus Wärmeleitmaterial ausgehend, Luft verdrängt und Wärmeleitmaterial verschoben. Wird das gekrümmte Kühlelement zusätzlich mittels der Fixierelemente in eine Ebene gebogen, wird dadurch vorteilhafterweise Luft verdrängt und Wärmeleitmaterial verschoben, sodass die verbleibende Luft zwischen dem Kühlelement und der Wärmequelle minimiert wird. Zum Entweichen der Luft dienen die Freiräume und die Entlüftungsvorrichtungen. Die so entstandene Wärmeleitschicht zeichnet sich durch eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit aus, da thermisch isolierende Luft, welche die Wärmeübertragung vermindert, minimiert ist. Ein Vorteil der so hergestellten Wärmeleitschicht ist eine besonders homogene Verteilung der Wärmeleitfähigkeit, da das gekrümmte Kühlelement durch das Fixieren plan wird und die Wärmeleitschicht zwischen Wärmequelle und Kühlelement somit eine gleichmäßige Schichtdicke aufweist.Also, a plurality of fixing elements may be used to secure the cooling element to the heat source. This is particularly advantageous to bend a curved cooling element by means of the fixing in a plane and to fix in this state. During assembly, as a result of the curved shape of the cooling element, when approaching the heat source, starting from a contact surface with the layer of heat-conducting material, air is displaced and heat-conducting material is displaced. If the curved cooling element is additionally bent into a plane by means of the fixing elements, this advantageously displaces air and displaces heat-conducting material so that the remaining air between the cooling element and the heat source is minimized. The free spaces and the ventilation devices serve to escape the air. The resulting heat conducting layer is characterized by an increased thermal conductivity, since thermally insulating air, which reduces heat transfer, is minimized. An advantage of the heat conducting layer produced in this way is a particularly homogeneous distribution of the thermal conductivity, since the curved cooling element becomes planar due to the fixing and the heat conducting layer between heat source and cooling element thus has a uniform layer thickness.

Bei der Verwendung von einem unter Vorspannung stehenden Kühlelement kann mittels Fixierelementen der entspannte Zustand, in dem das Kühlelement plan ist, fixiert werden. Dies hat den Vorteil, dass der entspannte Zustand des Kühlelements und somit auch die mit homogener Schichtdicke hergestellte Wärmeleitschicht dauerhaft beibehalten wird.When using a biased cooling element can be fixed by means of fixing the relaxed state in which the cooling element is flat. This has the advantage that the relaxed state of the cooling element and thus also the heat conducting layer produced with homogeneous layer thickness is permanently retained.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zu einer Montage des gekrümmten Kühlelements an die Wärmequelle. Dazu wird zunächst die einen Freiraum aufweisende Schicht aus dem Wärmeleitmaterial auf das Kühlelement oder die Wärmequelle aufgebracht. In einem nächsten Verfahrensschritt wird das gekrümmte Kühlelement an die Wärmequelle angenähert und mit der Wärmequelle über die Schicht aus Wärmeleitmaterial thermisch leitend verbunden. Durch die gekrümmte Form, die typischerweise v-förmig oder konkav sein kann, ergibt sich durch das Annähern eine Berührungsfläche, mit der das gekrümmte Kühlelement die Schicht aus Wärmeleitmaterial zunächst berührt und bei weiterem Annähern in die Schicht aus Wärmeleitmaterial eintaucht, bis eine vorgegebene Schichtdicke für die Wärmeleitschicht hergestellt ist. Von der Berührungsfläche ausgehend, wird dabei Wärmeleitmaterial verschoben und so Luft aus dem Freiraum zwischen Kühlelement und Wärmequelle verdrängt. Die aus dem Freiraum verdrängte Luft entweicht am Rand der Schicht aus Wärmeleitpaste in eine Umgebung. Weiter kann die Oberfläche des Kühlelements oder der Wärmequelle an der Stelle, an der der Freiraum angrenzt, eine Entlüftungsvorrichtung aufweisen, wodurch Luft bei dem Montageverfahren besonders effektiv aus dem Freiraum entweichen kann.The invention also relates to a method for mounting the curved cooling element to the heat source. For this purpose, the free space having a layer of the heat conducting material is first applied to the cooling element or the heat source. In a next method step, the curved cooling element is approximated to the heat source and thermally conductively connected to the heat source via the layer of heat conducting material. Due to the curved shape, which may typically be V-shaped or concave, the approximation results in a contact surface with which the curved cooling element first touches the layer of thermal conduction material and, on further approximation, dips into the layer of heat conducting material until a predetermined layer thickness for the heat conducting layer is made. Starting from the contact surface, heat conduction material is displaced thereby displacing air from the free space between the cooling element and the heat source. The displaced from the space air escapes at the edge of the layer of thermal grease in an environment. Further, the surface of the cooling element or the heat source at the location where the free space adjoins, having a venting device, whereby air in the assembly process can escape particularly effectively from the free space.

In einem weiteren Montageschritt wird das gekrümmte Kühlelement mit einem Fixierelement so an der Wärmequelle befestigt, dass das gekrümmte Kühlelement plan gebogen wird und dadurch aus dem Freiraum der Schicht aus Wärmeleitmaterial Luft verdrängt wird. Zum Aufnehmen des Fixierelements weisen das Kühlelement und die Wärmequelle entsprechende Fixieröffnungen auf. Die mit diesem Verfahren hergestellte Wärmeleitschicht zeichnet sich durch eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit aus, da thermisch isolierende Luft zwischen Kühlelement und Wärmequelle, welche die Wärmeübertragung vermindern können, minimiert ist. Ein weiterer Vorteil der mit diesem Verfahren hergestellten Wärmeleitschicht ist die homogene Verteilung der Wärmeleitfähigkeit, da das Kühlelement im fixierten Zustand plan ist und die Wärmeleitschicht zwischen Wärmequelle und Kühlelement eine gleichmäßige Schichtdicke aufweist. In Abhängigkeit von der Geometrie des gekrümmten Kühlelements können auch mehrere Fixierelemente montiert werden, um das gekrümmte Kühlelement plan zu biegen und dabei Luft aus dem Freiraum zwischen Kühlelement und Wärmequelle zu verdrängen.In a further assembly step, the curved cooling element is fastened with a fixing element to the heat source, that the curved cooling element is bent flat and thereby air is displaced from the free space of the layer of heat conducting material. For receiving the fixing element, the cooling element and the heat source have corresponding fixing openings. The heat conducting layer produced by this method is characterized by an increased thermal conductivity, since thermally insulating air between the cooling element and the heat source, which can reduce heat transfer, is minimized. A further advantage of the heat conducting layer produced by this method is the homogeneous distribution of the thermal conductivity, since the cooling element is planar in the fixed state and the heat conducting layer between heat source and cooling element has a uniform layer thickness. Depending on the geometry of the curved cooling element and a plurality of fixing elements can be mounted to bend the curved cooling element flat while displacing air from the space between the cooling element and the heat source.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zu einer Montage des unter einer Vorspannung stehenden, gekrümmten Kühlelements an die Wärmequelle, bei dem erst die einen Freiraum aufweisende Schicht aus dem Wärmeleitmaterial auf das Kühlelement oder die Wärmequelle aufgebracht und einem nächsten Verfahrensschritt ein unter Vorspannung stehendes, gekrümmtes Kühlelement an die Wärmequelle angenähert und mit der Wärmequelle über die Schicht aus Wärmeleitmaterial thermisch leitend verbunden wird. Durch die gekrümmte Form, die typischerweise v-förmig oder konkav sein kann, ergibt sich durch das Annähern eine Berührungsfläche, mit der das gekrümmte Kühlelement die Schicht aus Wärmeleitmaterial zunächst berührt und bei weiterem Annähern in die Schicht aus Wärmeleitmaterial eintaucht, bis eine vorgegebene Schichtdicke für die Wärmeleitschicht hergestellt ist. Von der Berührungsfläche ausgehend, wird dabei Wärmeleitmaterial verschoben und so Luft aus dem Freiraum zwischen Kühlelement und Wärmequelle verdrängt. Die aus dem Freiraum verdrängte Luft entweicht am Rand der Schicht aus Wärmeleitpaste in eine Umgebung. Weiter kann die Oberfläche des Kühlelements oder der Wärmequelle an der Stelle, an der der Freiraum angrenzt, eine Entlüftungsvorrichtung aufweisen, wodurch Luft bei dem Montageverfahren besonders effektiv aus dem Freiraum entweichen kann. In einem weiteren Montageschritt wird das vorgespannte Kühlelement entspannt. Dadurch wechselt es von dem gekrümmten Zustand in den planen Zustand. Dabei verliert das Kühlelement seine gekrümmte Form, die insbesondere v-förmig oder konkav sein kann. Dieses Entspannen wird bei der Montage durch eine Kraft von außen ausgelöst, wenn beim Annähern des Kühlelements an die Wärmequelle die Berührungsfläche in das Wärmeleitmaterial eingetaucht ist. Die Kraft für das Auslösen des Entspannens des Kühlelements kann beispielsweise mechanisch, pneumatisch oder elektromechanisch einwirken. Vorteilhafterweise wird beim Entspannen des gekrümmten Kühlelements, von der Berührungsfläche mit der Schicht aus Wärmeleitmaterial ausgehend, Luft verdrängt und Wärmeleitmaterial verschoben, sodass die verbleibende Luft zwischen dem Kühlelement und der Wärmequelle minimiert wird. Zum Entweichen der Luft dienen der Freiraum und ggf. die Entlüftungsvorrichtung.The invention further relates to a method for mounting the under a biased, curved cooling element to the heat source, in which only the one free space applied layer of the heat conduction material to the cooling element or the heat source and a next step, a biased, curved cooling element approximated to the heat source and is thermally conductively connected to the heat source via the layer of heat conducting material. Due to the curved shape, which may typically be V-shaped or concave, the approximation results in a contact surface with which the curved cooling element first touches the layer of thermal conduction material and, on further approaching, dips into the layer of heat conducting material until a predetermined layer thickness for the heat conducting layer is made. Starting from the contact surface, heat conduction material is displaced thereby displacing air from the free space between the cooling element and the heat source. The displaced from the space air escapes at the edge of the layer of thermal grease in an environment. Further, the surface of the cooling element or the heat source at the location where the free space adjoins, having a venting device, whereby air in the assembly process can escape particularly effectively from the free space. In a further assembly step, the prestressed cooling element is relaxed. As a result, it changes from the curved state to the plane state. In this case, the cooling element loses its curved shape, which may be in particular V-shaped or concave. This relaxation is triggered during assembly by a force from the outside when the contact surface is immersed in the heat conduction material when approaching the cooling element to the heat source. The force for triggering the relaxing of the cooling element can, for example, act mechanically, pneumatically or electromechanically. Advantageously, when relaxing the curved cooling element, starting from the contact surface with the layer of Wärmeleitmaterial, displaced air and displaced Wärmeleitmaterial, so that the remaining air between the cooling element and the heat source is minimized. To escape the air, the free space and possibly the ventilation device.

In einem weiteren Montageschritt kann das jetzt plane Kühlelement mit einem Fixierelement an der Wärmequelle befestigt werden. Zum Aufnehmen des Fixierelements weisen das Kühlelement und die Wärmequelle entsprechende Fixieröffnungen auf. Die mit diesem Verfahren hergestellte Wärmeleitschicht zeichnet sich durch eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit aus, da thermisch isolierende Luft zwischen Kühlelement und Wärmequelle, welche die Wärmeübertragung vermindern kann, minimiert ist. Ein weiterer Vorteil der mit diesem Verfahren hergestellten Wärmeleitschicht ist eine homogene Verteilung der Wärmeleitfähigkeit, da das Kühlelement im fixierten Zustand plan ist und die Wärmeleitschicht zwischen Wärmequelle und Kühlelement eine gleichmäßige Schichtdicke aufweist. In Abhängigkeit von der Geometrie des gekrümmten Kühlelements können mehrere Fixierelemente montiert werden, um den entspannten Zustand des Kühlelements dauerhaft beizubehalten und somit auch die mit homogener Schichtdicke hergestellte Wärmeleitschicht.In a further assembly step, the now flat cooling element can be fastened with a fixing element to the heat source. For receiving the fixing element, the cooling element and the heat source have corresponding fixing openings. The heat conducting layer produced by this method is characterized by an increased thermal conductivity, since thermally insulating air between the cooling element and the heat source, which can reduce heat transfer, is minimized. Another advantage of the heat conducting layer produced by this method is a homogeneous distribution of the thermal conductivity, since the cooling element in the fixed state is flat and the heat conducting layer between the heat source and the cooling element has a uniform layer thickness. Depending on the geometry of the curved cooling element, a plurality of fixing elements can be mounted in order to permanently maintain the relaxed state of the cooling element and thus also the heat conducting layer produced with a homogeneous layer thickness.

Vorzugsweise ist in einer Ausgestaltung der Erfindung die Wärmequelle Bestandteil einer Hochvoltbatterie. Hochvoltbatterien kommen in vielen Bereichen zum Einsatz, sowohl bei stationären Anwendungen, als auch in Fahrzeugen, wie Hybrid-, Plug-In- oder Elektrofahrzeugen. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist die Wärmequelle der Hochvoltbatterie mit dem Kühlelement verbunden und die dazwischenliegende Wärmeleitschicht sichert einen effektiven thermischen Pfad ab, der einen verbesserten thermischen Gesamtwiderstand aufweist. Das erfindungsmäßige Verfahren beschreibt die Montage des Kühlelements an eine Wärmequelle einer Hochvoltbatterie, wobei das Kühlelement gekrümmt ausgebildet ist und unter einer Vorspannung stehen kann. Für eine Hochvoltbatterie ergeben sich aus einer gekühlten Wärmequelle besonders Vorteile für eine erhöhte Betriebssicherheit, eine verlängerte Betriebsdauer und eine vergrößerte Anzahl von Ladezyklen.Preferably, in one embodiment of the invention, the heat source is part of a high-voltage battery. High-voltage batteries are used in many areas, both in stationary applications, as well as in vehicles such as hybrid, plug-in or electric vehicles. By means of the device according to the invention, the heat source of the high-voltage battery is connected to the cooling element and the intermediate heat-conducting layer ensures an effective thermal path which has an improved overall thermal resistance. The inventive method describes the mounting of the cooling element to a heat source of a high-voltage battery, wherein the cooling element is curved and can be under a bias. For a high-voltage battery resulting from a cooled heat source particular advantages for increased reliability, a longer service life and an increased number of charging cycles.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist, gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung. Beschriebene oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details will become apparent from the following description in which at least one embodiment is described in detail, optionally with reference to the drawings. Described or illustrated features may form the subject of the invention itself or in any meaningful combination, optionally also independent of the claims, and in particular may additionally be the subject of one or more separate application / s. The same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.

Es zeigen:Show it:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel zur Anordnung einer Wärmeleitpaste auf einer Wärmequelle, 1 a first embodiment for the arrangement of a thermal compound on a heat source,

2 Zustände eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, 2 States of a first embodiment of the method according to the invention,

3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Anordnung einer Wärmeleitpaste auf der Wärmequelle, 3 A second embodiment of the arrangement of a thermal compound on the heat source,

4 Zustände eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, 4 States of a second embodiment of the method according to the invention,

5 ein drittes Ausführungsbeispiel zur Anordnung eines Wärmeleitpaste auf der Wärmequelle. 5 a third embodiment for arranging a thermal paste on the heat source.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Anordnung einer Wärmeleitpaste 4, 4', 4'' auf einer Wärmequelle 1 in Draufsicht auf die Wärmequelle 1. Bei einer solchen Wärmequelle 1 kann es sich insbesondere um eine Komponente einer Hochvoltbatterie handeln, wie z. B. eine Batteriezelle oder eine Leistungselektronik. Hochvoltbatterien kommen in vielen Bereichen zum Einsatz, sowohl bei stationären Anwendungen, als auch in Fahrzeugen, wie Hybrid-, Plug-In- oder Elektrofahrzeugen. Bei deren Einsatz kann sowohl beim Laden, als auch beim Entladen der Hochvoltbatterie Wärme entstehen. Daher benötigen Hochvoltbatterien ein Kühlelement 3 für mögliche Wärmequellen, welches beispielsweise ein Kühlkörper oder einer Kühlplatte sein kann. Diese können von unterschiedlichen Kühlmitteln durchströmt werden, die beispielsweise mit einem Thermokreislauf des Fahrzeugs verbunden sind. Zur Gewährleistung einer effektiven Kühlung ist die Absicherung eines effektiven thermischen Pfades, d. h. mit geringem thermischem Gesamtwiderstand, notwendig. Dieser wird besonders von der Beschaffenheit der Wärmeleitschicht 2 zwischen dem Kühlelement 3 und der Wärmequelle 1 bestimmt. Für die thermische Anbindung wird als ein Wärmeleitmaterial die Wärmeleitpaste 4, 4', 4'' verwendet, die einen Freiraum 6, 6' aufweist, und aus dem die Wärmeleitschicht 2 in einem Montageverfahren hergestellt wird. Als Wärmeleitmaterial sind besonders Stoffe mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als Luft geeignet, wie beispielsweise Wärmeleitpaste, Thermoleitfolien, Wärmeleitpads, Wärmeleitklebstoffe oder Phasenwechselmaterialien (PCM's). Wärmeleitpasten zeichnen sich durch eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit als Luft aus. Während die Wärmeleitfähigkeit von Luft typischerweise um 0,024 W/(m·K) liegt, weisen Wärmeleitpasten typischerweise eine Wärmeleitfähigkeit von 0,8 W/(m·K) bis hin zu Werten um 10 W/(m·K) auf. 1 shows a first embodiment of an arrangement of a thermal paste 4 . 4 ' . 4 '' on a heat source 1 in plan view of the heat source 1 , With such a heat source 1 it may in particular be a component of a high-voltage battery, such as. B. a battery cell or power electronics. High-voltage batteries are used in many areas, both in stationary applications, as well as in vehicles such as hybrid, plug-in or electric vehicles. When they are used, heat can be generated both when charging and when discharging the high-voltage battery. Therefore, high-voltage batteries need a cooling element 3 for possible heat sources, which may be, for example, a heat sink or a cooling plate. These can be flowed through by different coolants, which are connected, for example, with a thermal circuit of the vehicle. To ensure effective cooling, the protection of an effective thermal path, ie with low overall thermal resistance, is necessary. This becomes particularly of the condition of the Wärmeleitschicht 2 between the cooling element 3 and the heat source 1 certainly. For the thermal connection, the thermal compound is used as a heat conducting material 4 . 4 ' . 4 '' used that a clearance 6 . 6 ' and from which the heat conducting layer 2 is produced in an assembly process. As thermal interface materials are particularly suitable with a higher thermal conductivity than air, such as thermal grease, Thermoleitfolien, Wärmeleitpads, Wärmeleitklebstoffe or phase change materials (PCM's). Thermal compounds are characterized by a significantly higher thermal conductivity than air. While the thermal conductivity of air is typically 0.024 W / (m · K), thermal compounds typically have a thermal conductivity of 0.8 W / (m · K) up to values around 10 W / (m · K).

Zur thermischen Anbindung von Wärmequelle 1 und Kühlelement 3 wird als Wärmeleitmaterial die Wärmeleitpaste 4, 4', 4'' auf die Wärmequelle 1, oder auf das in 1 nicht dargestellte Kühlelement 3, aufgebracht. In der so entstehenden Schicht aus Wärmeleitpaste sind Freiräume 6, 6' vorgesehen, die keine Wärmeleitpaste aufweisen und die bis an einen Rand der aufgetragenen Schicht aus Wärmeleitpaste reichen. Beim Montieren des Kühlelements 3 an die Wärmequelle 1 wird ein Teil der Wärmeleitpaste 4, 4', 4'' verschoben. Daher sind die Freiräume 6, 6' vorgesehen, um einerseits Teile der verschobenen Wärmeleitpaste 4, 4', 4'' aufzunehmen und damit andererseits über diese Freiräume Luft entweichen kann. So wird die Luftmenge, die zwischen dem Kühlelement 3 und der Wärmequelle 1 verbleibt vermindert und mögliche Lufteinschlüsse vermieden, die zu einer thermischen Isolation führen. Die Wärmequelle 1 weist ferner Fixieröffnungen 10, 10' auf, die für Fixierelemente 12, 12' vorgesehen sind. Die Freiräume 6, 6' können aus mehreren voneinander getrennten Bereichen bestehen, die nicht mit Wärmeleitpaste ausgefüllt sind und die nicht miteinander verbunden sind, so dass bei der Montage über diese Freiräume nicht wechselseitig Luft entweichen oder ausgetauscht werden kann.For thermal connection of heat source 1 and cooling element 3 is used as Wärmeleitmaterial the thermal paste 4 . 4 ' . 4 '' on the heat source 1 , or on the in 1 not shown cooling element 3 , applied. In the resulting layer of thermal compound are free spaces 6 . 6 ' provided, which have no thermal paste and which extend to an edge of the applied layer of thermal compound. When mounting the cooling element 3 to the heat source 1 becomes a part of the thermal grease 4 . 4 ' . 4 '' postponed. Therefore, the free spaces 6 . 6 ' provided on the one hand parts of the displaced thermal compound 4 . 4 ' 4 '' On the other hand, air can escape through these free spaces. So will the amount of air flowing between the cooling element 3 and the heat source 1 remains reduced and possible air pockets avoided, leading to a thermal insulation. The heat source 1 also has fixing holes 10 . 10 ' on that for fixation elements 12 . 12 ' are provided. The open spaces 6 . 6 ' can consist of several separate areas, which are not filled with thermal paste and are not connected to each other, so that when mounting these free spaces do not escape each other air or can be replaced.

Alternativ können auch andere Anordnungen der Wärmeleitpaste 4, 4', 4'' aufgetragen werden. Diese Alternativen weisen ebenso Freiräume 6, 6' auf, die bis an den Rand der aufgetragenen Schicht aus Wärmeleitpaste reichen, damit bei der Montage Luft entweichen und verschobene Wärmeleitpaste 4, 4', 4'' aufgenommen werden kann.Alternatively, other arrangements of the thermal compound 4 . 4 ' . 4 '' be applied. These alternatives also have freedom 6 . 6 ' on, which extend to the edge of the applied layer of thermal compound, so escape during assembly air and shifted thermal compound 4 . 4 ' . 4 '' can be included.

Alternativ kann als Wärmeleitmaterial auch eine Thermoleitfolie aufgebracht werden. In diesem Fall weist die Thermoleitfolie Freiräume auf, die beispielsweise durch Ausschneiden oder Ausstanzen entstehen und die bis an einen Rand der Thermoleitfolie reichen.Alternatively it can be applied as Wärmeleitmaterial also a Thermoleitfolie. In this case, the Thermoleitfolie on free spaces that arise for example by cutting or punching and reach up to an edge of the Thermoleitfolie.

In 2 sind Zustände eines ersten Ausführungsbeispiels, eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Montage des Kühlelementes 3 an die Wärmequelle 1 dargestellt. Das Kühlelement 3 bildet eine Wärmesenke und kann als mediendurchflossene Kühlplatte oder als massives Kühlelement ausgebildet sein. Eine weitere Möglichkeit stellen Peltier-Elemente dar, die zum Temperieren, d. h. zum Kühlen oder Heizen, thermoelektrische Effekte ausnutzen. Erfindungsgemäß ist das Kühlelement 3 gekrümmt ausgebildet. In 2a, die einen Schnitt in der Ebene A-A der 1 darstellt, ist das Kühlelement 3 beispielsweise v-förmig gekrümmt. Alternativ kann das Kühlelement 3 auch konkav gekrümmt sein. Das gekrümmte Kühlelement 3 wird bei der Montage an die Wärmequelle 1 angenähert und mit der Wärmequelle 1 über die Wärmeleitpaste 4, 4', 4'' thermisch leitend verbunden. Durch die gekrümmte Form, ergibt sich durch das Annähern eine Berührungsfläche, an der das gekrümmte Kühlelement 3 die Wärmeleitpaste 4, 4', 4'' zunächst berührt und bei weiterem Annähern eintaucht, bis eine vorgegebene Schichtdicke 5 für die Wärmeleitschicht 2 hergestellt ist. Von der Berührungsfläche ausgehend wird dabei ein Teil der Wärmeleitpaste 4, 4', 4'' verschoben und so Luft aus dem Freiraum 6, 6' zwischen Kühlelement und Wärmequelle verdrängt. Die aus dem Freiraum 6, 6' verdrängte Luft entweicht am Rand der Schicht aus Wärmeleitpaste 4, 4', 4'' in eine Umgebung. Darüber hinaus kann die Oberfläche des Kühlelements 3 oder der Wärmequelle 1 an der Stelle, an der der Freiraum 6, 6' angrenzt, eine Entlüftungsvorrichtung 9, 9', 9'' aufweisen, wodurch Luft bei dem Montageverfahren besonders effektiv aus dem Freiraum entweichen kann.In 2 are states of a first embodiment, of a method according to the invention for mounting the cooling element 3 to the heat source 1 shown. The cooling element 3 forms a heat sink and may be formed as a media-flowed cooling plate or as a solid cooling element. Another possibility are Peltier elements that use thermoelectric effects for temperature control, ie for cooling or heating. According to the invention, the cooling element 3 formed curved. In 2a who made a cut in the plane AA the 1 represents, is the cooling element 3 for example, curved in a V shape. Alternatively, the cooling element 3 also be concavely curved. The curved cooling element 3 gets to the heat source during assembly 1 approximated and with the heat source 1 over the thermal compound 4 . 4 ' . 4 '' connected thermally conductive. Due to the curved shape, the approximation results in a contact surface on which the curved cooling element 3 the thermal compound 4 . 4 ' . 4 '' first touched and immersed in further approach until a predetermined layer thickness 5 for the heat conducting layer 2 is made. Starting from the contact surface is thereby a part of the thermal paste 4 . 4 ' . 4 '' moved and so air from the open space 6 . 6 ' displaced between the cooling element and the heat source. The from the free space 6 . 6 ' displaced air escapes at the edge of the layer of thermal grease 4 . 4 ' . 4 '' in an environment. In addition, the surface of the cooling element 3 or the heat source 1 at the place where the free space 6 . 6 ' adjacent, a venting device 9 . 9 ' . 9 '' have, whereby air in the assembly process can escape particularly effectively from the free space.

In 2 ist ferner zwischen der Wärmequelle 1 und dem Kühlelement 3 ein Abstandshalter 7 angeordnet. Dieser Abstandshalter 7 dient dem Einhalten eines vorgegebenen Spaltmaßes zwischen Wärmequelle 1 und Kühlelement 3 bei einem Verpressen des Kühlelements 3 und der Wärmequelle 1. Weiter kann durch den Einsatz eines Abstandshalters 7 gewährleistet werden, dass bei der Montage Wärmeleitpaste 4, 4', 4'' zwischen der Wärmequelle 1 und dem Kühlelement 3 verbleibt und nicht vollständig herausgedrückt wird und dass eine Wärmeleitschicht 2 mit einer durch ein vorgegebenes Spaltmaß festgelegten Schichtdicke 5 entsteht. Die Schichtdicke 5 ist durch die effektive Dicke des Abstandshalter 7 gegeben, der rund oder eckig, länglich oder kugelförmig, aus Vollmaterial oder hohl ausgestaltet sein kann, beispielsweise als ein Hohlprofil. Dabei bezeichnet die effektive Dicke des Abstandshalters 7 jene Ausdehnung des Abstandshalters 7, die Aufgrund seiner räumlichen Ausrichtung für die Beabstandung des Kühlelements 3 von der Wärmequelle 1 verantwortlich ist. Die Anordnung des Abstandshalters 7 kann ganz oder teilweise in den Freiräumen 6, 6' oder den Bereichen mit aufgetragener Wärmeleitpaste 4, 4', 4'' erfolgen. Es können auch mehrere Abstandshalter 7 zwischen der Wärmequelle 1 und dem Kühlelement 3 angeordnet werden. Dies ist besonders für den Fall vorgesehen, wenn die in thermischen Kontakt zu bringenden Flächen groß gegenüber der Ausdehnung eines Abstandshalters ist.In 2 is also between the heat source 1 and the cooling element 3 a spacer 7 arranged. This spacer 7 serves to maintain a predetermined gap between heat source 1 and cooling element 3 when pressing the cooling element 3 and the heat source 1 , Next, through the use of a spacer 7 be ensured that during assembly thermal compound 4 . 4 ' . 4 '' between the heat source 1 and the cooling element 3 remains and is not completely pushed out and that a Wärmeleitschicht 2 with a predetermined by a given gap thickness layer thickness 5 arises. The layer thickness 5 is due to the effective thickness of the spacer 7 given, which may be round or angular, oblong or spherical, made of solid material or hollow, for example as a hollow profile. Where the effective thickness of the spacer 7 that extension of the spacer 7 Due to its spatial orientation for the spacing of the cooling element 3 from the heat source 1 responsible for. The arrangement of the spacer 7 can be completely or partially in the open spaces 6 . 6 ' or the areas with applied thermal compound 4 . 4 ' . 4 '' respectively. There may also be several spacers 7 between the heat source 1 and the cooling element 3 to be ordered. This is especially provided for the case when the surfaces to be brought into thermal contact is large with respect to the extension of a spacer.

Zusätzlich oder alternativ zu dem Abstandshalter 7 kann die Schichtdicke der Wärmeleitschicht 2 durch Distanzelemente 8 in dem Wärmeleitmaterial vorgegeben bzw. eingestellt werden. Diese Distanzelemente 8 sind in das Wärmeleitmaterial eingebrachte nichtkomprimierbare Volumina, wie beispielsweise Kügelchen, Partikel oder Fasern.Additionally or alternatively to the spacer 7 can the layer thickness of the heat conducting layer 2 by spacers 8th be set or adjusted in the heat conducting material. These spacers 8th are incompressible volumes introduced into the thermal interface, such as beads, particles or fibers.

In einem weiteren Verfahrensschritt, der in 2b dargestellt ist, wird das gekrümmte Kühlelement 3 mit Fixierelementen 12, 12' so an der Wärmequelle 1 befestigt, dass das gekrümmte Kühlelement 3 entformt, d. h. plan gebogen wird, so dass aus dem Freiraum 6, 6' der Schicht aus Wärmeleitpaste 4, 4', 4'' Luft verdrängt wird. Zum Aufnehmen der Fixierelemente 12, 12' weisen das Kühlelement 3 und die Wärmequelle 1 entsprechende Fixieröffnungen 10, 10', 11, 11' auf. Durch das Anziehen der Fixierelemente 12, 12' wird eine Kraft zum Entformen, d. h. Plan-biegen, des Kühlelement 3 erzeugt, sowie eine Kraft zum Verpressen des Kühlelements 3 mit der Wärmequelle 1. Geeignete Fixierelemente 12, 12' sind insbesondere Schrauben mit Kontermuttern, Schrauben mit Gegengewinde in einer der Fixieröffnungen 10, 10', 11, 11', Bolzen, Nieten oder Klammern. Das Entformen des vorgebogenen Kühlelementes 3 kann auch mit anderen Methoden, wie beispielsweise durch Verrasten, Aufkleben, Verschweißen oder Verlöten an entsprechend präparierten Flächen und Fixieröffnungen 10, 10', 11, 11' von Kühlelement 3 und Wärmequelle 1 erfolgen.In a further process step, which in 2 B is shown, the curved cooling element 3 with fixing elements 12 . 12 ' so at the heat source 1 attached that curved cooling element 3 demolded, ie plan is bent so that out of the open space 6 . 6 ' the layer of thermal compound 4 . 4 ' . 4 '' Air is displaced. To pick up the fixing elements 12 . 12 ' have the cooling element 3 and the heat source 1 corresponding fixing holes 10 . 10 ' . 11 . 11 ' on. By tightening the fixing 12 . 12 ' becomes a force to demould, ie plan-bend, the cooling element 3 generated, and a force for pressing the cooling element 3 with the heat source 1 , Suitable fixing elements 12 . 12 ' are in particular screws with locknuts, screws with mating thread in one of the fixing holes 10 . 10 ' . 11 . 11 ' , Bolts, rivets or staples. The demolding of the pre-bent cooling element 3 can also with other methods, such as by latching, gluing, welding or soldering to appropriately prepared surfaces and fixing holes 10 . 10 ' . 11 . 11 ' from cooling element 3 and heat source 1 respectively.

Die mit diesem Verfahren hergestellte Wärmeleitschicht 2 zeichnet sich durch eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit aus, da thermisch isolierende Luft zwischen Kühlelement 1 und Wärmequelle 3, welche die Wärmeübertragung vermindern kann, minimiert ist.The heat conducting layer produced by this method 2 is characterized by an increased thermal conductivity, as thermally insulating air between the cooling element 1 and heat source 3 , which can reduce the heat transfer, is minimized.

In Abhängigkeit von der Geometrie des gekrümmten Kühlelements 3 können weitere Fixierelemente benötigt werden, um das gekrümmte Kühlelement 3 plan zu biegen und dabei Luft aus dem Freiraum 6 zwischen Kühlelement 3 und Wärmequelle 1 zu verdrängen. Für ein konkav gekrümmtes Kühlelement können beispielsweise vier Fixierelemente montiert werden, wobei die Fixieröffnungen 11, 11' bezüglich der Mitte des Kühlelements 3 untereinander jeweils einem Winkel von 90° aufweisen. Ferner kann durch die Wahl der effektiven Dicke des Abstandshalters 7 oder der Distanzelemente 8, sowie der Wahl der Kraft beim Verpressen des Kühlelements 3 mit der Wärmequelle 1 durch das Anziehen der Fixierelemente 12, 12' die Schichtdicke 5 variiert werden und die thermische Anbindung des Kühlelements 3 an die Wärmequelle 1 kann im Bereich von 10–15% variiert werden.Depending on the geometry of the curved cooling element 3 For example, further fixing elements may be needed to form the curved cooling element 3 plan to bend while taking air out of the open space 6 between cooling element 3 and heat source 1 to displace. For example, four fixing elements can be mounted for a concavely curved cooling element, wherein the fixing openings 11 . 11 ' with respect to the center of the cooling element 3 each having an angle of 90 °. Further, by choosing the effective thickness of the spacer 7 or the spacer elements 8th , as well as the choice of force when pressing the cooling element 3 with the heat source 1 by tightening the fixing 12 . 12 ' the layer thickness 5 be varied and the thermal connection of the cooling element 3 to the heat source 1 can be varied in the range of 10-15%.

3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Anordnung einer Wärmeleitpaste 4a, 4a', 4a'' auf einer Wärmequelle 1a in Draufsicht auf die Wärmequelle 1a. Zur thermischen Anbindung von Wärmequelle 1a und Kühlelement 3a wird die Wärmeleitpaste 4a, 4a', 4a'' auf die Wärmequelle 1a oder auf das in 3 nicht dargestellte Kühlelement 3a, aufgebracht. In der so entstehenden Schicht aus Wärmeleitpaste 4a, 4a', 4a'' sind Freiräume 6a, 6a' vorgesehen, die keine Wärmeleitpaste aufweisen und die bis an einen Rand der aufgetragenen Schicht aus Wärmeleitpaste reichen. Beim Montieren des Kühlelements 3a an die Wärmequelle 1a wird ein Teil der Wärmeleitpaste 4a, 4a', 4a'' verschoben. Daher sind die Freiräume 6a, 6a' vorgesehen, einerseits um Teile der verschobenen Wärmeleitpaste 4a, 4a', 4a'' aufzunehmen und andererseits, damit über diese Luft entweichen kann. So wird die Luftmenge, die zwischen dem Kühlelement und der Wärmequelle verbleibt vermindert und mögliche Lufteinschlüsse vermieden, die zu einer thermischen Isolation führen. 3 shows a second embodiment of an arrangement of a thermal paste 4a . 4a ' . 4a '' on a heat source 1a in plan view of the heat source 1a , For thermal connection of heat source 1a and cooling element 3a gets the thermal grease 4a . 4a ' . 4a '' on the heat source 1a or on the in 3 not shown cooling element 3a , applied. In the resulting layer of thermal compound 4a . 4a ' . 4a '' are free spaces 6a . 6a ' provided, which have no thermal paste and which extend to an edge of the applied layer of thermal compound. When mounting the cooling element 3a to the heat source 1a becomes a part of the thermal grease 4a . 4a ' . 4a '' postponed. Therefore, the free spaces 6a . 6a ' provided, on the one hand to parts of the displaced thermal compound 4a . 4a ' . 4a '' on the other hand, so that this air can escape. Thus, the amount of air remaining between the cooling element and the heat source is reduced and possible air pockets are avoided leading to thermal insulation.

In 4 sind Zustände eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Montage des Kühlelementes 3a an die Wärmequelle 1a dargestellt. Erfindungsgemäß steht das gekrümmte Kühlelement 3a unter einer Vorspannung, siehe 4a, und ist in einem entspannten Zustand plan, siehe 4b. Damit sind zwei mechanisch stabile Zustände beschrieben, in denen sich das Kühlelement befinden kann und zwischen denen es Wechseln kann. Das Prinzip ist von einer sogenannten Schnappscheibe bekannt, die beispielsweise bei Tastschaltern, Twist-Off-Schraubdeckeln oder Knackfröschen verwendet wird.In 4 are states of a second embodiment of the method according to the invention for mounting the cooling element 3a to the heat source 1a shown. According to the invention, the curved cooling element 3a under a preload, see 4a , and is in a relaxed state plan, see 4b , Thus, two mechanically stable states are described, in which the cooling element can be located and between which it can change. The principle is known from a so-called snap disk, which is used for example in push-button switches, twist-off screw caps or crackling frogs.

4a zeigt einen Schnitt in der Ebene B-B der 3 in der das vorgespannte Kühlelement 3a beispielsweise v-förmig gekrümmt ist. Das gekrümmte Kühlelement 3a wird bei der Montage an die Wärmequelle 1a angenähert und mit der Wärmequelle 1a über die Wärmeleitpaste 4a, 4a', 4a'' thermisch leitend verbunden. Durch die gekrümmte Form ergibt sich durch das Annähern eine Berührungsfläche, an der das gekrümmte Kühlelement 3a die Wärmeleitpaste 4a, 4a', 4a'' zunächst berührt und bei weiterem Annähern eintaucht, bis eine vorgegebene Schichtdicke 5 für die Wärmeleitschicht 2a erreicht ist. Von der Berührungsfläche ausgehend wird dabei ein Teil der Wärmeleitpaste 4a, 4a', 4a'' verschoben und so Luft aus dem Freiraum 6a, 6a' zwischen Kühlelement 3a und Wärmequelle 1a verdrängt. Die aus dem Freiraum 6a, 6a' verdrängte Luft entweicht am Rand der Schicht aus Wärmeleitpaste 4a, 4a', 4a'' in eine Umgebung. 4a shows a section in the plane BB of 3 in the preloaded cooling element 3a for example, is curved V-shaped. The curved cooling element 3a gets to the heat source during assembly 1a approximated and with the heat source 1a over the thermal compound 4a . 4a ' . 4a '' connected thermally conductive. Due to the curved shape, the approximation results in a contact surface on which the curved cooling element 3a the thermal compound 4a . 4a ' . 4a '' first touched and immersed in further approach until a predetermined layer thickness 5 for the heat conducting layer 2a is reached. Starting from the contact surface is thereby a part of the thermal paste 4a . 4a ' . 4a '' moved and so air from the open space 6a . 6a ' between cooling element 3a and heat source 1a repressed. The from the free space 6a . 6a ' displaced air escapes at the edge of the layer of thermal grease 4a . 4a ' . 4a '' in an environment.

In einem weiteren Verfahrensschritt entspannt das vorgespannte gekrümmte Kühlelement 3a durch ein Auslösen von dem gekrümmten Zustand in den planen Zustand. Diesen Zustand zeigt 4b in einen Schnitt in der Ebene B-B der 3. Bei diesem Verfahrensschritt verliert das Kühlelement 3a seine v-förmig gekrümmte Form. Das Entspannen wird bei der Montage durch eine Kraft von außen ausgelöst, wenn beim Annähern des Kühlelements 3a an die Wärmequelle 1a, eine Berührungsfläche in die Wärmepaste 4a, 4a', 4a'' eingetaucht ist, bis die Schichtdicke 5 der Wärmeleitschicht 2a erreicht ist. Die Kraft für das Auslösen des Entspannens des Kühlelements 3a kann beispielsweise mechanisch, pneumatisch oder elektromechanisch einwirken. Beim Entspannen des gekrümmten Kühlelements 3a wird von der Berührungsfläche mit der Wärmeleitpaste 4a, 4a', 4a'' ausgehend, Luft verdrängt und ein Teil der Wärmeleitpaste 4a, 4a', 4a'' verschoben, sodass die verbleibende Luft zwischen dem Kühlelement 3a und der Wärmequelle 1a minimiert wird. Zum Entweichen der Luft dienen der Freiraum 6a, 6a' und ggf. eine Entlüftungsvorrichtung 9, 9', 9'', wie sie in 5 dargestellt ist. Die so entstandene Wärmeleitschicht 2a zeichnet sich durch eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit aus, da thermisch isolierende Luft, welche die Wärmeübertragung vermindern kann, minimiert ist. Ein weiterer Vorteil der auf diese Weise hergestellten Wärmeleitschicht 2a ist eine homogene Verteilung der Wärmeleitfähigkeit, da das Kühlelement 3a im entspannten Zustand plan ist und die Wärmeleitschicht 2a zwischen Wärmequelle und Kühlelement eine gleichmäßige Schichtdicke 5 aufweist.In a further method step, the prestressed curved cooling element relaxes 3a by triggering from the curved state to the plan state. This state shows 4b into a cut in the plane BB the 3 , In this process step loses the cooling element 3a its v-shaped curved shape. The relaxation is triggered during assembly by a force from the outside when approaching the cooling element 3a to the heat source 1a , a contact surface in the heat paste 4a . 4a ' . 4a '' immersed until the layer thickness 5 the heat conducting layer 2a is reached. The force for triggering the cooling of the cooling element 3a For example, it can act mechanically, pneumatically or electromechanically. When relaxing the curved cooling element 3a gets from the contact surface with the thermal grease 4a . 4a ' . 4a '' starting, air displaced and part of the thermal paste 4a . 4a ' . 4a '' shifted so that the remaining air between the cooling element 3a and the heat source 1a is minimized. The free space is used to escape the air 6a . 6a ' and possibly a venting device 9 . 9 ' . 9 '' as they are in 5 is shown. The resulting heat conducting layer 2a is characterized by an increased thermal conductivity, since thermally insulating air, which can reduce heat transfer, is minimized. Another advantage of the heat conducting layer produced in this way 2a is a homogeneous distribution of thermal conductivity, as the cooling element 3a in the relaxed state is plan and the heat conduction layer 2a between heat source and cooling element a uniform layer thickness 5 having.

In einem weiteren Verfahrensschritt der in 4b nicht dargestellt ist, kann optional das entspannte und damit plane Kühlelement 3a mit Fixierelementen so an der Wärmequelle 1a befestigt werden, dass das Kühlelement 3a dauerhaft entspannt und entformt, d. h. plan bleibt.In a further process step the in 4b not shown, optionally the relaxed and thus plane cooling element 3a with fixing elements so at the heat source 1a be attached that the cooling element 3a permanently relaxed and demoulded, ie remains flat.

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welchem auf einer Wärmequelle 1b eine Wärmeleitpaste 4b, beispielsweise mäanderförmig, aufgetragen ist. In der so entstehenden Schicht aus Wärmeleitpaste 4b sind Freiräume 6b, 6b' vorgesehen, die keine Wärmeleitpaste aufweisen und die bis an einen Rand der aufgetragenen Schicht aus Wärmeleitpaste reichen. Die Freiräume 6b, 6b' sind vorgesehen, um bei einer Montage eines hier nicht dargestellten Kühlelements an die Wärmequelle 1b einerseits Teile der verschobenen Wärmeleitpaste 4b aufzunehmen und andererseits zum Entweichen von Luft. Die Oberfläche der Wärmequelle 1b weist an Stellen, an die der Freiraum 6b, 6b' angrenzt, eine Entlüftungsvorrichtung 9, 9', 9'' auf. Diese Entlüftungsvorrichtung 9, 9', 9'', die bis zum Rand der Wärmequelle 1b führen, ragen in die einzelnen Mäander hinein, die von Wärmeleitpaste 4b begrenzt sind, wodurch Luft bei dem erfindungsgemäßen Montageverfahren besonders effektiv aus dem Freiraum entweichen kann. Die dem Entweichen der Luft dienende Entlüftungsvorrichtung 9, 9', 9'' kann durch eine Nut, durch Schlitze oder Vertiefungen gebildet sein. Es kann das Kühlelement oder die Wärmequelle 1b oder beide mit einer solchen Entlüftungsvorrichtung 9, 9', 9'' versehen sein. 5 shows a further embodiment of the device according to the invention, in which on a heat source 1b a thermal grease 4b , for example meandering, is applied. In the resulting layer of thermal compound 4b are free spaces 6b . 6b ' provided, which have no thermal paste and which extend to an edge of the applied layer of thermal compound. The open spaces 6b . 6b ' are provided to at a mounting of a cooling element, not shown here, to the heat source 1b on the one hand, parts of the displaced thermal compound 4b on the other hand to escape air. The surface of the heat source 1b points to places to which the free space 6b . 6b ' adjacent, a venting device 9 . 9 ' . 9 '' on. This ventilation device 9 . 9 ' . 9 '' leading to the edge of the heat source 1b lead, project into the individual meander, by thermal grease 4b are limited, whereby air in the assembly process according to the invention can escape particularly effectively from the free space. The venting device serving for the escape of the air 9 . 9 ' . 9 '' may be formed by a groove, through slots or depressions. It may be the cooling element or the heat source 1b or both with such a venting device 9 . 9 ' . 9 '' be provided.

Ferner kann in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen mit den zugehörigen 1–4, die Oberfläche des Kühlelements 3, 3a oder die Oberfläche der Wärmequelle 1, 1a an der Stelle, an der der Freiraum 6, 6', 6a, 6a' angrenzt, eine Entlüftungsvorrichtung 9, 9', 9'' aufweisen, wodurch Luft bei dem Montageverfahren besonders effektiv aus dem Freiraum entweichen kann.Furthermore, in the preceding embodiments with the associated 1 - 4 , the surface of the cooling element 3 . 3a or the surface of the heat source 1 . 1a at the place where the free space 6 . 6 ' . 6a . 6a ' adjacent, a venting device 9 . 9 ' . 9 '' have, whereby air in the assembly process can escape particularly effectively from the free space.

Genannte Ausführungsformen stellen nur Beispiele dar, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind.Said embodiments are only examples that should not be construed as limiting the scope, applicability, or configuration of the invention in any way.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1a, 1b1, 1a, 1b: Wärmequelleheat source
2, 2a2, 2a: Wärmeleitschichtheat conducting
3, 3a3, 3a: Kühlelementcooling element
4, 4a, 4b4, 4a, 4b: WärmeleitpasteThermal Compounds
4', 4a'4 ', 4a': WärmeleitpasteThermal Compounds
4'', 4a''4 '', 4a '': WärmeleitpasteThermal Compounds
55: Schichtdickelayer thickness
6, 6a, 6b6, 6a, 6b: Freiraumfree space
6', 6a', 6b'6 ', 6a', 6b ': Freiraumfree space
77: Abstandshalterspacer
88th: Distanzelementespacers
9, 9' 9, 9 ': Entlüftungsvorrichtungventing device
10, 10'10, 10 ': Fixieröffnungpegging
11, 11'11, 11 ': Fixieröffnungpegging
12, 12'12, 12 ': Fixierelementfixing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009057416 A1 [0003]

Claims

Device for cooling a heat source ( 1 . 1a . 1b ), the heat source ( 1 . 1a . 1b ) via a heat conducting layer ( 2 . 2a ) with a cooling element ( 3 . 3a ), characterized in that the cooling element ( 3 . 3a ) is curved, in particular V-shaped or concave.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat-conducting layer ( 2 . 2a ) from a free space ( 6 . 6 ' ) is made of a heat conducting material layer.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the heat conducting layer ( 2 . 2a ) a spacer ( 7 ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the heat conducting material spacer elements ( 8th ) are arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling element ( 3 . 3a ) or the heat source ( 1 . 1a . 1b ) a ventilation device ( 9 . 9 ' . 9 '' ) having.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the curved cooling element ( 3 . 3a ) is under a bias and is flat in a relaxed state.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling element ( 3 . 3a ) with a fixing element ( 11 . 11 ' ) at the heat source ( 1 . 1a . 1b ) is attached.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat source ( 1 . 1a . 1b ) Is part of a high-voltage battery.

Method for mounting a cooling element ( 3 ) to a heat source ( 1 ), in which before the assembly, a free space ( 6 . 6 ' ) layer of Wärmeleitmaterial on the cooling element ( 3 ) or the heat source ( 1 ), characterized in that a) the curved cooling element ( 3 ) to the heat source ( 1 ), wherein the curved cooling element ( 3 ) with the heat source ( 1 ) is thermally conductively connected via the layer of thermal conduction material, and b) the curved cooling element ( 3 ) with a fixing element ( 11 . 11 ' ) at the heat source ( 1 ), so that the curved cooling element ( 3 ) plan and out of the open space ( 6 . 6 ' ) of the layer of thermal material air is displaced.

Method for mounting a cooling element ( 3a ) to the heat source ( 1a ), in which before the assembly, a free space ( 6 . 6 ' ) comprising the heat-conducting material on the cooling element ( 3a ) or the heat source ( 1a ), characterized in that a) the prestressed curved cooling element ( 3a ) to the heat source ( 1a ), wherein the prestressed curved cooling element ( 3a ) with the heat source ( 1a ) is thermally conductively connected via the layer of thermal conduction material, and b) the curved cooling element ( 3a ) becomes planar while reducing the preload, leaving the free space ( 6 . 6 ' ) of the layer of thermal material air is displaced.