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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlanordnung für elektronische Komponenten eines Kraftfahrzeugs, umfassend
- - eine an einer Kühlposition mit einer der zu kühlenden elektronischen Komponenten mechanisch und thermisch verbundene oder verbindbare Deckelplatte,
- - eine fluiddicht mit der Deckelplatte verbundene und zumindest an der Kühlposition von der Deckelplatte beabstandete Bodenplatte sowie
- - eine an der Kühlposition im Freiraum zwischen der Deckelplatte und der Bodenplatte angeordnete Turbulenzmatte,
wobei der Freiraum zwischen der Deckelplatte und der Bodenplatte mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung für Kühlmittel, mit welchem die Turbulenzmatte durchströmbar ist, in fluidleitender Verbindung steht.
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Eine gattungsgemäße Kühlanordnung ist in der zum Anmeldetag der vorliegenden Anmeldung noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung
DE 10 2019 202 425.4 beschrieben.
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In der Leistungselektronik von Kraftfahrzeugen, insbesondere von rein elektrischen oder elektrohybriden Kraftfahrzeugen, werden hohe Leistungen gehandhabt. Die hierfür eingesetzten elektronischen Komponenten, beispielsweise sogenannte IGBTs, benötigen Kühler zum Abführen der dabei anfallenden Wärme. Häufig werden solche Komponenten mit Kühlrippen ausgestattet, die von einem fluiden Kühlmittel, i.d.R. einem flüssigen Kühlmittel umströmt werden. Solche Kühlrippen können unmittelbar an der elektronischen Komponente angebracht sein und in einen Kühlmittelkanal hineinragen. Es ist jedoch auch bekannt, die elektronischen Komponenten flächig mit der Deckelplatte eines Kühlmittelkanals zu verbinden und die Kühlrippen im Inneren des Kühlmittelkanals an dessen Deckelplatte anzubringen. Beispielsweise offenbart die
US 2007/0163765 A1 eine derartige Konstruktion.
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Aus der
EP 2 389 057 B1 sowie der
US 2003/0178179 A1 ist es hingegen bekannt, Wellenbleche, die sowohl mit der Deckel- als auch mit der Bodenplatte eines Kühlmittelkanals in thermischem Kontakt stehen, als gesonderte Elemente in den Kühlkanal einzusetzen.
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All diese Anordnungen haben den Nachteil, dass sich das Kühlmittel, welches durch den Kühlmittelkanal strömt und dabei Wärme von den passierten Komponenten aufnimmt, stetig erwärmt. Stromabwärts gelegene Komponenten erfahren daher eine geringere Kühlung als stromaufwärts gelegene. Meist werden die Kühlkanäle daher in Gegenstromanordnung konstruiert, was jedoch den Nachteil hat, dass jeder einzelne Kühlmittelkanalzweig nur einen reduzierten Querschnitt hat, was eine nachteilige Begrenzung des gesamt-Kühlmittelstroms bewirkt.
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Die eingangs genannte, gattungsbildende Anmeldung beschreibt eine Kühlanordnung, die im Wesentlichen die Form eines längserstreckten, quaderförmigen Kühlmittelkanals aufweist, der nach oben von einer Deckplatte und nach unten von einer insgesamt wannenförmigen Bodenplatte gebildet wird. An einem Längsende des Kanals ist eine Einlassöffnung für Kühlmittel in die Deckelplatte eingebracht. Am anderen Längsende ist eine Auslassöffnung für das Kühlmittel in die Deckelplatte eingebracht. Zwischen diesen Öffnungen sind an mehreren Stellen, die hier jeweils als Kühlposition bezeichnet werden, zu kühlende elektronische Komponenten in engem thermischen Kontakt auf der Außenseite der Deckelplatte fixiert, beispielsweise aufgelötet oder aufgesintert. An jeder Kühlposition ist im Freiraum zwischen der Deckel- und der Bodenplatte eine Turbulenzmatte eingelegt. Als Turbulenzmatte ist hier jede flächig ausgedehnte und parallel zur Ausdehnungsebene von Kühlmittel durchströmbare und die Kühlmittelströmung dabei zu Turbulenzen anregende Struktur zu verstehen. In der gattungsbildenden Anmeldung wird die auch im Kontext der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungsform einer solchen Turbulenzmatte als Anordnung phasenversetzt miteinander verbundener Wellblechstreifen beschrieben. Um den oben geschilderten Nachteil einer nachlassenden Kühlwirkung in Strömungsrichtung zu überwinden, schlägt die gattungsbildende Anmeldung vor, an den verschiedenen Kühlpositionen unterschiedlich ausgebildete Turbulenzmatten anzuordnen, wobei ihre unterschiedlichen Turbulenzwirkungen in Strömungsrichtung ansteigen. Auf diese Weise nimmt stromaufwärts das kühlere aber weniger stark zu Turbulenzen angeregte Kühlmittel genauso viel Wärme auf, wie stromabwärts das bereits erwärmte, dort aber stärker zu Turbulenzen angeregte Kühlmittel. Dieser grundsätzlich erfolgreiche Ansatz hat den Nachteil, dass seine konkrete Auslegung in der Praxis, die eine Vielzahl von unterschiedlichen thermischen Konstellationen abdecken muss, recht kompliziert ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine effizientere Konstruktion zur Kühlung elektronischer Komponenten anzugeben, wobei insbesondere mehrere, von derselben Kühlanordnung gekühlte Komponenten eine im Wesentlichen gleiche Kühlleistung erfahren können.
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Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Bodenplatte an der Kühlposition eine mit einer zentralen Einlassöffnung versehene, die jeweilige Turbulenzmatte aufnehmende Turbulenzmatten-Aufnahmevertiefung mit zwei einander gegenüber liegenden, geschlossenen und zwei sich schlitzartig entlang einander liegender Seiten erstreckenden Auslassöffnungen bildet.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Bei der erfindungsgemäßen Kühlanordnung ist im Bereich jeder Kühlposition eine hier als Turbulenzmatten-Aufnahmevertiefung bezeichnete Vertiefung vorgesehen, die der Bildung eines auf die Kühlposition beschränkten Freiraums zwischen der Bodenplatte und der Deckelplatte sowie der hiesigen Aufnahme der Turbulenzmatte dient. Um diese Vertiefung herum sind die Bodenplatte und die Deckplatte fluiddicht miteinander verbunden. Dies kann beispielsweise durch direkten Stoffschluss zwischen einer wannenartig geformten Boden- und der Deckelplatte, beispielsweise durch Löten, Schweißen oder Sintern, erfolgen. Alternativ können die Platten auch mittelbar über einen die Turbulenzmatten-Aufnahmevertiefung umlaufenden Rahmen stoffschlüssig miteinander verbunden sein. In diesem Fall kann die Bodenplatte statt wannenartig auch eben ausgebildet sein. Um den von der Turbulenzmatten-Aufnahmevertiefung gebildeten Zwischenraum zwischen Boden- und Deckelplatte und damit die Turbulenzmatte selbst für das Kühlmittel zugänglich zu machen, ist im Boden der Vertiefung eine zentrale Einlassöffnung vorgesehen. Durch diese kann Kühlmittel in nachfolgend noch näher zu beschreibender Weise in den Freiraum eindringen und durch thermische Wechselwirkung mit der Deckelplatte Wärme von den auf der Deckelplatte fixierten elektronischen Komponenten aufnehmen. Der Abfluss des erwärmten Kühlmittels erfolgt über zumindest zwei schlitzartige, seitliche Öffnungen.
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Diese können, wie gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, in einander gegenüberliegenden Wänden der Vertiefung ausgebildet sein. Mit anderen Worten ist bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass die Aufnahmevertiefung zwei einander gegenüber liegende, als die Auslassöffnungen wirkende, schlitzartig offene Seiten aufweist.
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Alternativ kann gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Auslassöffnungen als sich im Boden der Aufnahmevertiefung entlang der einander gegenüberliegenden, geschlossenen Seiten erstreckende Schlitze ausgebildet sind. Ein- und Auslassrichtung des Fluids stehen bei dieser Ausführungsform also nicht senkrecht sondern antiparallel zueinander.
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Bei Kühlmodulen zur Kühlung einer Mehrzahl linear nebeneinander angeordneter elektronischer Komponenten erstrecken sich die Schlitze vorzugsweise parallel zur Linearanordnungsrichtung besagter Komponenten, d.h. das durch die Einlassöffnung zugeführte Kühlmittel strömt in entgegengesetzten Richtungen quer zur Linearanordnungsrichtung der zu kühlenden Komponenten aus.
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Die unterschiedlichen Kühlpositionen können parallel mit Kühlmittel beschickt werden, sodass Kühlmittel gleicher Temperatur in jede der Einlassöffnungen einströmt, sodass bei Verwendung einheitlicher Turbulenzmatten an jeder Kühlposition die gleiche Kühlleistung erzielt wird.
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Herausfordernd bei diesem Ansatz ist die getrennte Zu- und Ableitung von Kühlmittel, insbesondere, wenn mehrere, insbesondere linear nebeneinander angeordnete Kühlpositionen zu versorgen sind.
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Zur Kühlmittelzuführung ist daher bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass ein bodenplattenseitig zumindest im Bereich der Einlassöffnung offenes, im Übrigen bis auf einen Innengehäuse-Zulauf geschlossenes, die Einlassöffnung überwölbendes und sich im Bereich zwischen den Auslassöffnungen erstreckendes inneres Kanalgehäuse fluiddicht auf der Außenseite der Bodenplatte fixiert ist. Dieses innere Kanalgehäuse dichtet die Einlassöffnung gegen die zugehörigen Auslassöffnungen ab. Kühlmittel, welches über den Innengehäuse-Zulauf zugeführt wird, strömt über die Einlassöffnung in den Freiraum zwischen Boden- und Deckelplatte, durchströmt dort die Turbulenzmatte und strömt aus den Auslassöffnungen wieder aus, ohne dort in Kontakt mit dem im inneren Kanalgehäuse geführten Kühlmittel zu gelangen. Im Fall mehrerer Kühlpositionen kann sich das innere Kanalgehäuse über mehrere Kühlpositionen erstrecken, wobei ein einzelner Innengehäuse-Zulauf genügt, um sämtliche überwölbte Einlassöffnungen parallel mit gleich temperiertem Kühlmittel zu beschicken.
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Zur Ableitung des aus den Auslassöffnungen strömenden Kühlmittels ist in einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform vorgesehen, dass ein bodenplattenseitig offenes, im Übrigen bis auf einen mit dem Innengehäuse-Zulauf abgedichtet fluidleitend verbundenen Außengehäuse-Zulauf sowie einen Außengehäuse-Ablauf geschlossenes, das innere Kanalgehäuse sowie das Auslassöffnungen überwölbendes äußeres Kanalgehäuse fluiddicht auf der Außenseite der Bodenplatte fixiert ist. Das äußere Kanalgehäuse umschließt also das innere Kanalgehäuse sowie die Auslassöffnungen an der oder den Kühlpositionen. Das in der oben geschilderten Weise durch das innere Kanalgehäuse und die Turbulenzmatten geführte und an den Auslassöffnungen austretende Kühlmittel wird von dem äußeren Kanalgehäuse aufgefangen und zum gemeinsamen Außengehäuseablauf geleitet. Die Schwierigkeit, dass das äußere Kanalgehäuse unter anderem auch den Innengehäuse-Zulauf überwölbt, wird dadurch gelöst, dass das äußere Gehäuse selbst mit einem Außengehäuse-Zulauf versehen ist, der abgedichtet fluidleitend mit dem Innengehäuse-Zulauf verbunden ist. Dies bedeutet, dass das Kühlmittel, welches in den Außengehäuse-Zulauf einströmt in gegen das Außengehäuse-Innere abgedichteter Weise unmittelbar zum Innengehäuse-Zulauf geleitet wird. Dies kann auf besonders einfache Weise dadurch erfolgen, dass die Außenseite des inneren Kanalgehäuses und die Innenseite des äußeren Kanalgehäuses im Bereich ihrer Gehäuserücken stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Bei dieser Anordnung stellt der Außengehäuse-Zulauf lediglich eine lineare Verlängerung des Innengehäuse-Zulaufs dar. Andere Formen der abgedichtet fluidleitenden Verbindung, wie bspw. eine Schlauchverbindung zwischen beiden Zulauföffnungen, sind selbstverständlich ebenfalls möglich.
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Die beschriebene, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erlaubt mit ihrem unter Bauraumaspekten überaus vorteilhaften, geschachtelten Aufbau also zum einen eine parallele Versorgung der Kühlpositionen mit Kühlmittel über einen gemeinsamen Zulauf, was zu einer in etwa gleichen Kühlleistung an allen Kühlpositionen führt, und zum anderen eine gemeinsame Ableitung des von allen Kühlpositionen austretenden und im äußeren Kanalgehäuse gesammelten Kühlmittels über einen gemeinsamen Ablauf.
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Derselbe Zweck kann dadurch erreicht werden, dass ein bodenplattenseitig offenes, im Übrigen bis auf einen Außengehäuse-Zulauf sowie einen Außengehäuse-Ablauf geschlossenes, die Einlassöffnung sowie die Auslassöffnungen überwölbendes äußeres Kanalgehäuse fluiddicht auf der Außenseite der Bodenplatte fixiert ist, wobei im Inneren des äußeren Kanalgehäuses zur Bildung eines inneren Kanalgehäuses eine Steganordnung einerseits mit der Innenseite dessen Gehäuserückens und andererseits mit der Bodenplatte fluiddicht verbunden ist, welche die Einlassöffnung und den Außengehäuse-Zulauf einerseits fluiddicht von den Auslassöffnungen und dem Außengehäuse-Ablauf andererseits separiert. Auch bei dieser Ausführungsform ergibt sich ein geschachtelter Aufbau eines inneren und eines Äußeren Kanalgehäuses, wobei das innere Kanalgehäuse der Zuleitung und das äußere Kanalgehäuse der Ableitung von Kühlmittel dient. Im Gegensatz zur zuvor beschriebenen Ausführungsform wird das innere Kanalgehäuse jedoch nicht von einem eigenständig dichten - insbesondere „überdachten“ - Kanalelement gebildet, sondern lediglich von einer vorzugsweise U-förmigen Steganordnung, die erst durch ihre vorzugsweise stoffschlüssige Verbindung mit dem äußeren Gehäuse einerseits und der Bodenplatte andererseits zu einem fluiddichten (inneren) Gehäuse wird.
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Um die Ableitung des Kühlmittels zu unterstützen ist bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das innere Kanalgehäuse mit einem fluiddicht gegen sein Gehäuseinneres abgegrenzten Verlängerungsgehäuse verbunden ist, welches seitliche Verlängerungsgehäuse-Zuläufe und einen mit dem Außengehäuse-Ablauf abgedichtet fluidleitend verbundenen Verlängerungsgehäuse-Ablauf aufweist. Dieses Verlängerungsgehäuse dient innerhalb des äußeren Kanalgehäuses als Sammelstelle für das abzuführende Kühlmittel, von der aus der Außengehäuse-Ablauf beschickt wird. Der Verlängerungsgehäuse-Ablauf und der Außengehäuse-Ablauf des das Verlängerungsgehäuse überwölbenden äußeren Gehäuses ist analog zu der Verbindung von Außengehäuse-Zulauf und Innengehäuse-Zulauf gestaltet. Insbesondere kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Außenseite des Verlängerungsgehäuses und die Innenseite des äußeren Kanalgehäuses im Bereich ihrer Gehäuserücken stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.
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Es zeigen:
- 1 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Kühlanordnung mit nur einer Kühlposition,
- 2 eine Schnittdarstellung der Kühlanordnung 10 von 1,
- 3 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Kühlanordnung mit drei Kühlpositionen,
- 4 eine Darstellung der Kühlanordnung von 3 im Zusammenbauzustand,
- 5 eine Explosionsdarstellung einer Weiterbildung der Kühlanordnung von 4 mit innerem Kanalgehäuse und Verlängerungsgehäuse,
- 6 die Kühlanordnung von 5 im Zusammenbauzustand und
- 7 die Kühlanordnung von 6 mit äußerem Kanalgehäuse
- 8 eine alternative Ausführungsform der Kühlanordnung und
- 9 eine weitere alternative Ausführungsform der Kühlanordnung.
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Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche oder analoge Elemente hin.
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1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kühlanordnung 10 mit nur einer Kühlposition. 2 zeigt eine Schnittdarstellung durch die Kühlanordnung 10 von 1. Auf beide Figuren soll nachfolgend gemeinsam Bezug genommen werden.
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Die Kühlanordnung 10 dient der Kühlung einer elektronischen Komponente 12, die an der (einzigen) Kühlposition in thermischem Kontakt auf einer Deckelplatte 14 fixiert ist. Die Fixierung kann vorzugsweise stoffschlüssig erfolgen, bspw. durch Löten oder Sintern. 2 zeigt eine entsprechende Lot- oder Sinterschicht 13.
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Die Kühlanordnung 10 umfasst weiter eine Bodenplatte 16 mit einer Turbulenzmatten-Aufnahmevertiefung 18. Die Turbulenzmatten-Aufnahmevertiefung 18 nimmt bei der dargestellten Ausführungsform nahezu die gesamte Fläche der Bodenplatte 16 ein. Lediglich die Oberkanten zweier Stege, die zwei einander gegenüberliegende geschlossene Seiten 20 der Turbulenzmatten-Aufnahmevertiefung 18 bilden, repräsentieren die nicht von der Turbulenzmatten-Aufnahmevertiefung 18 eingenommene Fläche der Bodenplatte 16. Zwischen den geschlossenen Seiten 20 erstrecken sich offene Seiten 22, sodass die Bodenplatte 16 ein U-ähnliches Brückenprofil aufweist.
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Mit den Oberkanten ihrer geschlossenen Seiten 20 ist die Bodenplatte 16 über einen Rahmen 24 fluiddicht und insbesondere stoffschlüssig mit der Deckelplatte 14 verbunden, bspw. verlötet.
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Hierdurch ergibt sich zwischen der Deckelplatte 14 und der Bodenplatte 16 ein Freiraum, in den eine Turbulenzmatte 26 eingelegt ist. Die Turbulenzmatte 26 besteht vorzugsweise aus Wellblechstreifen, die phasenversetzt (bezogen auf ihre Wellenperiode) miteinander verbunden sind. Der Vergrößerungsausschnitt in 2 gibt einen Eindruck von einer vorteilhaften Ausgestaltung der Turbulenzmatte 26. An den Umkehrpunkten der Wellen ist die Turbulenzmatte 26 mit der Deckelplatte 14 bzw. im Grund der Vertiefung 18 verlötet. Hierdurch wird ein optimaler thermischer Kontakt erzielt. Denkbar ist jedoch auch eine kraftschlüssige Verbindung, wobei die Wellenstruktur der Turbulenzmatte 26 federnd wirkt.
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Im Zentralbereich des Grundes der Turbulenzmatten-Aufnahmevertiefung 18 ist eine Einlassöffnung 28 eingebracht, durch die wie in 2 dargestellt, Kühlmittel in den Freiraum zwischen Deckelplatte 14 und Bodenplatte 16 einströmen kann. Solches Kühlmittel durchströmt sodann die Turbulenzmatte 26 und verlässt die Turbulenzmatten-Aufnahmevertiefung 18 über deren offene Seiten 22, die als Auslassöffnungen 30 wirken.
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Die 3 und 4 zeigen eine im Wesentlichen gleichartig aufgebaute Kühlanordnung 10 mit drei im Wesentlichen gleich gestalteten Kühlpositionen. Die Turbulenzmatten-Aufnahmevertiefungen 18 sind hier beabstandet voneinander auf einer großen, längserstreckten Bodenplatte 16 angeordnet. Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform sind die Deckelplatte 14 und die Bodenplatte 16 unmittelbar, d. h. ohne einen dazwischenliegenden Rahmen 24, miteinander verbunden, insbesondere verlötet. Im Übrigen kann vollumfänglich auf das oben zu den 1 und 2 Gesagte verwiesen werden.
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4 zeigt die Kühlanordnung von 3 im Zusammenbauzustand.
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5 zeigt eine Weiterbildung der Kühlanordnung 10 von 4, auf der in den Darstellungen der 5 bis 7 bereits je eine elektronische Komponente 12 an jeder der drei Kühlpositionen fixiert ist. Die Weiterbildung der 5 und 6 besteht in der zusätzlichen Anordnung eines Kanalgehäuseelementes 32, welches in 5 doppelt in unterschiedlichen Ausrichtungen dargestellt ist. Das Kanalgehäuseelement 32 umfasst ein inneres Kanalgehäuse 34 sowie ein Verlängerungsgehäuse 36, welches sich einstückig an das innere Kanalgehäuse 34 anschließt. Wie in dem rechten Vergrößerungsfenster von 6 dargestellt, ist das Verlängerungsgehäuse 36 jedoch fluiddicht gegen das innere Kanalgehäuse 34 abgegrenzt. Das innere Kanalgehäuse 34 weist einen Innengehäuse-Zulauf 39 auf, über den Kühlmittel in das innere Kanalgehäuse 34 einströmen kann. Über Bodenöffnungen 38 ist das innere Kanalgehäuse 34 mit den Einlassöffnungen 28 verbunden. Im Übrigen bildet es einen fluiddichten Kühlmittelkanal. Alternativ zu der in 5 dargestellten Ausführungsform kann das innere Kanalgehäuse 34 auch eine vollständig offenen Boden aufweisen, sofern es dann vollumfänglich fluiddicht mit der Außenseite der Bodenplatte 16 verbunden ist. Wesentlich bei dieser Ausführungsform ist, dass die Auslassöffnungen 30 außerhalb des inneren Kanalgehäuses 34 liegen.
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Das Verlängerungsgehäuse 36 weist einen Verlängerungsgehäuse-Auslauf 40 und seitliche Verlängerungs-Zuläufe 42 auf.
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7 zeigt eine Weiterbildung der Anordnung von 6, bei der weitgehend die gesamte Bodenplatte 16 von einem äußeren Kanalgehäuse 44 überwölbt ist. Das äußere Kanalgehäuse 44 ist vollumfänglich fluiddicht, insbesondere stoffschlüssig, bspw. durch Löten oder Laserschweißen, mit der Außenseite der Bodenplatte 16 verbunden. Es weist einen Außengehäuse-Zulauf 46 auf, der abgedichtet fluidleitend mit dem Innengehäuse-Zulauf 36 verbunden ist, sowie einen Außengehäuse-Ablauf 48, der abgedichtet fluidleitend mit dem Verlängerungsgehäuse-Ablauf 40 verbunden ist. Bevorzugt sind die Kanalgehäuse im Bereich ihrer Kanalrücken stoffschlüssig miteinander verbunden, insbesondere durch Löten oder Laserschweißen.
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Zum Kühlbetrieb wird Kühlmittel über den Außengehäuse-Zulauf 46 zugeführt. Dieses läuft aufgrund der abgedichteten fluidleitenden Verbindung zum Innengehäuse-Zulauf 36 in das innere Kanalgehäuse 34 und beschickt dort parallel an sämtlichen Kühlpositionen die Turbulenzmatten-Aufnahmevertiefungen 18 über deren Einlassöffnungen 28. In den Turbulenzmatten-Aufnahmevertiefungen 18 strömt das Kühlmittel durch die Turbulenzmatten 26 und nimmt dort von den elektronischen Komponenten 12 eingeleitete Wärme in sehr effizienter Weise auf. Die Kühlleistung ist dabei aufgrund der parallelen Kühlmittelzuführung an allen Kühlpositionen im Wesentlichen gleich. Das erwärmte Kühlmittel verlässt die Turbulenzmatten-Aufnahmevertiefungen 18 über deren offene Seiten 22, d. h. über die Auslassöffnungen 30 und wird von dem äußeren Kanalgehäuse 44 aufgefangen. In dem von diesem gebildeten Kanal strömt das Kühlmittel über die Verlängerungsgehäuse-Zuläufe 42 in das Verlängerungsgehäuse 36 und verlässt dieses über dessen Verlängerungsgehäuse-Ablauf 40. Aufgrund dessen abgedichtet fluidleitender Verbindung mit dem Außengehäuse-Ablauf 48 verlässt das erwärmte Kühlmittel über diesen die Gesamtanordnung. Die Verbindung der erfindungsgemäßen Anordnung zu einem Kühlmittelreservoir und/oder angeschlossenen Wärmetauschern kann über herkömmliche Schlauch- oder Rohrleitungen erfolgen.
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8 zeigt eine alternative Ausführungsform des inneren Gehäuses 34', das hier durch die Steganordnung 32' gebildet ist. Die Steganordnung ist mit ihrer in 8 oberen Kante an der Innenseite des Gehäuserückens des äußeren Gehäuses 44 und mit ihrer in 8 unteren Kante an der Bodenplatte 16 fluiddicht fixiert. Es ergibt sich, wie auch bei der Ausführungsform der 5 bis 7, ein inneres Gehäuse 34', welches den Außengehäuse-Zulauf 46 und die Einlassöffnungen 28 einerseits fluiddicht von den Auslassöffnungen 30 und dem Außengehäuse-Ablauf andererseits trennt. Bzgl. der Funktion kann auf das oben Gesagte verwiesen werden.
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9 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Kühlanordnung 10 mit alternativem Aufbau der Turbulenzmatten-Aufnahmevertiefung 18. Die Bodenplatte 16' ist hierbei als ebenes Blech ausgebildet, das über einen Rahmen 25 mit der Deckelplatte 14 fluiddicht und bevorzugt stoffschlüssig, z.B. durch Löten oder Sintern, verbunden ist. Der Rahmen 24 bildet vollumfänglich die Seiten 22 der Aufnahmevertiefung 18. Diese sind vollumfänglich geschlossen. Die Auslassöffungen 30' sind im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen als Bodenschlitze ausgebildet, die das ebene Blech der Bodenplatte 16' durchsetzen. Im Übrigen kann unter Berücksichtigung der Bezugszeichenanalogie auf das zuvor Gesagte verwiesen werden, wobei die in 9 gezeigte Ausführungsform die Besonderheit eines zweiteilig aufgebauten inneren Kanalgehäuses 34" aufweist.
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Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere ist die Anzahl der realisierbaren Kühlpositionen theoretisch unbeschränkt. Auch ist es denkbar andere als die in den Figuren gezeigte lineare Anordnung von Kühlpositionen zu realisieren.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kühlanordnung
- 12
- elektronische Komponente
- 13
- Lot- oder Sintersichicht
- 14
- Deckelplatte
- 16, 16'
- Bodenplatte
- 18
- Turbulenzmatten-Aufnahmevertiefung
- 20
- geschlossene Seite von 18
- 22
- offene Seite von 18
- 24
- Rahmen
- 26
- Turbulenzmatte
- 28
- Einlassöffnung
- 30, 30'
- Auslassöffnung
- 32
- Kanalgehäuseelement
- 32'
- Steganordnung
- 34, 34', 34"
- inneres Kanalgehäuse
- 36
- Verlängerungsgehäuse
- 38
- Bodenöffnung
- 39
- Innengehäuse-Zulauf
- 40
- Verlängerungsgehäuse-Ablauf
- 42
- Verlängerungsgehäuse-Zulauf
- 44
- äußeres Kanalgehäuse
- 46
- Außengehäuse-Zulauf
- 48
- Außengehäuse-Ablauf
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019202425 [0002]
- US 2007/0163765 A1 [0003]
- EP 2389057 B1 [0004]
- US 2003/0178179 A1 [0004]
