DE112016003876T5

DE112016003876T5 - Wärmetauscher für zweiseitige Kühlung

Info

Publication number: DE112016003876T5
Application number: DE112016003876.3T
Authority: DE
Inventors: Meinrad K. A. Machler; Colin A. Shore
Original assignee: Dana Canada Corp
Current assignee: Dana Canada Corp
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2018-05-09
Also published as: US20180261526A1; CN108351173B; US10475724B2; WO2017031596A1; CA2995725A1; CN108351173A

Abstract

Ein Wärmetauscher zum Kühlen mehrerer wärmeerzeugender Komponenten mit flachen Oberflächen, die in einer gegenseitig beabstandeten, parallelen Beziehung angeordnet sind, weist zumindest drei flache, fluidtragende Paneele enthaltend ein erstes Endpaneel, ein zweites Endpaneel und zumindest ein mittleres Paneel auf. Die mittleren Paneele haben beide ihrer entgegengesetzten Oberflächen in thermischem Kontakt mit einer Oberfläche einer wärmeerzeugenden Komponente. Die Endpaneele haben jeweils eine Oberfläche in thermischem Kontakt mit einer Oberfläche einer wärmeerzeugenden Komponente. Einlass- und Auslassverteiler des Wärmetauschers sind in Verbindung mit den Einlass- und Auslassöffnungen der mittleren Paneele. Der Einlassverteiler ist in Verbindung mit der Einlassöffnung des ersten Endpaneels, der Auslassverteiler ist in Verbindung mit der Auslassöffnung des zweiten Endpaneels, und die Auslassöffnung des ersten Endpaneels ist in Verbindung mit der Einlassöffnung des zweiten Endpaneels.

Description

QUERVERWEIS AUF BEZOGENE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und den Nutzen der provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 62/210 542 , die am 27. August 2015 eingereicht wurde und deren Inhalt hier einbezogen wird.
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Wärmetauscher, und insbesondere auf Wärmetauscher, die mehrere fluidtragende Paneele zum Kühlen von wärmeerzeugenden Komponenten aufweisen.
HINTERGRUND
Elektrische Fahrzeuge („EV“) und elektrische Hybridfahrzeuge („HEV“) verwenden elektronische Energievorrichtungen, die beträchtliche Mengen von Wärmeenergie erzeugen. Diese Wärmeenergie muss zerstreut werden, um eine übermäßige Erwärmung dieser Vorrichtungen zu vermeiden, was zu Schäden oder verringertem Leistungsvermögen führen kann.
Elektronische Energievorrichtungen für Automobile enthalten typischerweise eine oder mehrere wärmeerzeugende elektronische Komponenten wie Transistoren, Widerstände, Kondensatoren, Feldeffekttransistoren (FETS), bipolare Transistoren mit isoliertem Gate (IBGT), Energiewechselrichter, Gleichstromwandler und Wechselrichter. Diese Komponenten können auf einem Substrat wie einer gedruckten Schaltungsplatte befestigt sein.
Obgleich die Struktur von elektronischen Energievorrichtungen für Automobile variabel ist, sind die elektronische Energievorrichtungen bei einigen Anwendungen mit gegenüberliegenden ebenen Flächen versehen, entlang denen eine Kühlung bewirkt werden kann. IGBTs sind ein Beispiel für elektronische Energievorrichtungen, die diese Struktur haben können. Derartige Vorrichtungen können gekühlt werden, indem sie eine oder beide der gegenüberliegenden planaren Flächen der Vorrichtung mit einem Kühlkörper kontaktieren. Um den thermischen Kontakt mit der ebenen Fläche der elektronischen Energievorrichtung zu maximieren, hat der Kühlkörper eine ebene Oberfläche, entlang der er die elektronische Energievorrichtung kontaktiert, und eine dünne Schicht aus thermischem Übergangsmaterial (TIM) kann zwischen dem Kühlkörper und der ebenen Fläche der elektronischen Energievorrichtung angeordnet sein. Um die Wärmeübertragung zu erhöhen, kann ein Kühlfluid wie Luft oder ein flüssiges Kältemittel entlang der Oberfläche des Kühlkörpers, die der Oberfläche in Kontakt mit der elektronischen Energievorrichtung gegenüberliegt, zirkulieren.
Ein Beispiel für eine Kühlanordnung für elektronische Energievorrichtungen ist in dem US-Patent Nr. 7 295 433 B2 für Taylor et al. offenbart. Gemäß diesem Patent ist eine elektronische Anordnung vorgesehen, bei der mehrere elektronische Gehäuse auf einer Schaltungsplatte befestigt sind, wobei die gegenüberliegenden Seitenflächen der elektronischen Gehäuse in thermischem Kontakt mit einem ersten Kühlkörper und einem zweiten Kühlkörper sind, wobei jeder der Kühlkörper einen Fluidströmungsdurchgang für die Zirkulation eines Kühlfluids hat. Die durch Taylor et al. offenbarte Anordnung wird durch Klemmen zusammengehalten, wobei die elektronischen Gehäuse und die Schaltungsplatte zwischen den Kühlkörpern eingeklemmt sind. Eine ähnliche Anordnung für zweiseitiges Kühlen von elektronischen Energievorrichtungen ist in der US-Veröffentlichung Nr. 2015/0171578 A1 für Taylor et al. offenbart.
Während die vorgenannten Strukturen nützlich zum Kühlen von elektronischen Energievorrichtungen sind, bei denen die Komponenten eine co-planare Anordnung haben, können sie nicht nützlich für andere Anordnungen sein, wie wenn mehrere Komponenten einer elektronischen Energievorrichtung in einer gegenseitig beabstandeten Seite-an-Seite-Beziehung angeordnet sind.
Es bleibt die Notwendigkeit für einfache und wirksame Strukturen zum Kühlen von elektronischen Energievorrichtungen und anderen wärmeerzeugenden Komponenten, die in einer gegenseitig beabstandeten Seite-an-Seite-Beziehung zueinander angeordnet sind.
KURZFASSUNG
Bei einem Ausführungsbeispiel ist ein Wärmetauscher zum Kühlen mehrerer wärmeerzeugender Komponenten vorgesehen, von denen jede eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche hat, wobei die erste und die zweite Oberfläche von jeder wärmeerzeugenden Komponente im Wesentlichen flach und eben sind, und wobei die wärmeerzeugenden Komponenten in einer beabstandeten parallelen Beziehung zueinander angeordnet sind, mit Abständen, die zwischen benachbarten Paaren der wärmeerzeugenden Komponenten angeordnet sind; wobei die Wärmetauscher zumindest drei flache, fluidtragende Paneele aufweisen, die ein erstes Endpaneel, ein zweites Endpaneel und zumindest ein mittleres Paneel enthalten, wobei jedes der fluidtragenden Paneele eine erste Oberfläche, eine entgegengesetzte zweite Oberfläche und eine Einlassöffnung, eine Auslassöffnung und einen Fluidströmungsdurchgang in Strömungskommunikation mit der Einlass- und der Auslassöffnung hat; wobei jedes von dem zumindest einen mittleren Paneel ausgebildet ist, zumindest teilweise in einem der Räume aufgenommen zu sein mit seiner ersten Oberfläche in thermischem Kontakt mit der ersten oder zweiten Oberfläche von einer der wärmeerzeugenden Komponenten, und mit seiner zweiten Oberfläche in thermischem Kontakt mit der ersten oder zweiten Oberfläche einer anderen wärmeerzeugenden Komponente; und wobei jedes von dem ersten Endpaneel und dem zweiten Endpaneel ausgebildet ist, in thermischem Kontakt mit der ersten oder zweiten Oberfläche einer äußersten der wärmeerzeugenden Komponenten zu sein.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist eine Wärmetauscheranordnung vorgesehen, welche aufweist: (a) mehrere wärmerzeugende Komponenten, die jeweils eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche haben, wobei die erste und die zweite Oberfläche im Wesentlichen flach und eben sind, und wobei die wärmeerzeugenden Komponenten in einer beabstandeten parallelen Beziehung zueinander angeordnet sind, wobei Räume zwischen benachbarten Paaren der wärmeerzeugenden Komponenten angeordnet sind; und (b) einen wie hier beschriebenen Wärmetauscher; wobei jedes von dem zumindest einen mittleren Paneel zumindest teilweise in einem der Räume aufgenommen ist, mit seiner ersten Oberfläche in thermischem Kontakt mit der ersten oder zweiten Oberfläche von einer der wärmeerzeugenden Komponenten, und mit seiner zweiten Oberfläche in thermischem Kontakt mit der ersten oder zweiten Oberfläche einer anderen der wärmeerzeugenden Komponenten; und wobei jedes von dem ersten Endpaneel und dem zweiten Endpaneel seine erste oder zweite Oberfläche in thermischem Kontakt mit der ersten oder zweiten Oberfläche einer äußersten der wärmeerzeugenden Komponenten hat.
Figurenliste
Die Ausführungsbeispiele werden nun nur beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:

1 eine perspektivische Ansicht einer Wärmetauscheranordnung nach einem hier beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist;
2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Wärmetauscheranordnung von 1 ist;
2A ein Grundriss des in 2 gezeigten unteren Blocks ist;
3 ein schematischer Grundriss ist, der die Kältemittel-Strömungspfade durch den Verteiler der Wärmetauscheranordnung von 1 zeigt;
4 ein vergrößerter Teilquerschnitt durch den Verteiler von 1 entlang der Linie 4-4' ist;
5 eine perspektivische Ansicht von oben eines der fluidtragenden Wärmetauscherpaneele der Wärmetauscheranordnung von 1 ist;
6 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des fluidtragenden Wärmetauscherpaneels von 5 ist;
7 ein Querschnitt durch das fluidtragende Wärmetauscherpaneel von 5 ist, gezeigt entlang der Linie 7-7 von 5;
8 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines fluidtragenden Wärmetauscherpaneels nach einem alternativen Ausführungsbeispiel ist;
9 eine perspektivische Ansicht eines fluidtragenden Wärmetauscherpaneels nach einem anderen alternativen Ausführungsbeispiel ist;
10 eine perspektivische Ansicht einer Wärmetauscheranordnung nach einem hier beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel ist;
11 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Verteilerstruktur der Wärmetauscheranordnung von 10 ist;
11A ein oberer Grundriss der unteren Platte der Verteilerstruktur von 11 ist;
12 ein oberer Grundriss der Verteilerstruktur von 11 ist;
13 ein unterer Grundriss der Verteilerstruktur von 11 ist;
14 ein Querschnitt entlang der Linie 14-14' von 12 ist;
15 eine Endansicht der Verteilerstruktur von 11 ist; und
16 einen Grundriss einer unteren Platte einer alternativen Verteilerstruktur zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Das Folgende ist eine Beschreibung einer elektronischen Energieanordnung 10 für ein elektrisches oder hybridelektrisches Fahrzeug. Die elektronische Energieanordnung 10 umfasst mehrere elektronische Komponenten 12 und einen Wärmetauscher 14 mit mehreren fluidtragenden Paneelen 16. Obgleich sich die folgende Beschreibung spezifisch auf die Kühlung von elektronischen Energiekomponenten bezieht, ist darauf hinzuweisen, dass die hier offenbarten Wärmetauscher zur Verwendung bei anderen Wärmetauscheranordnungen zum Kühlen von anderen wärmeerzeugenden Komponenten ausgestaltet sein können, insbesondere solchen mit einer ähnlichen Konfiguration und Anordnung wie denjenigen der hier diskutierten elektronischen Energiekomponenten.
Die hier illustrierten mehreren elektronischen Komponenten 12 weisen mehrere doppelseitige Energiemodule auf, von denen jedes ein IGBT-Modul aufweisen kann. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass die elektronischen Komponenten IGBT-Module sind, und daher werden die Begriffe „elektronische Komponente“ und „IGBT-Modul“ austauschbar verwendet, und beide werden durch die Bezugszahl 12 identifiziert. Obgleich die elektronischen Komponenten 12 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel IGBT-Module aufweisen, ist darauf hinzuweisen, dass die Identität der elektronischen Komponente 12 variieren kann, ohne den Bereich der vorliegenden Offenbarung zu verlassen.
Die elektronische Energieanordnung 10 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält insgesamt drei elektronische Komponenten 12, die jeweils eine erste externe Oberfläche 18 und eine gegenüberliegende zweite externe Oberfläche 20 haben. Obgleich in den Zeichnungen drei elektronische Komponenten 12 gezeigt sind, ist darauf hinzuweisen, dass die mehreren elektronischen Komponenten 12 in der Anordnung 10 wenigstens zwei elektronische Komponenten 12 aufweisen.
Wie aus 2 ersichtlich ist, hat jede elektronische Komponente 12 die Form eines im Wesentlichen flachen rechteckigen Prismas, wobei die erste und zweite Oberfläche 18, 20 die beiden Hauptflächen des Prismas aufweisen und den größten Teil der Oberfläche hiervon einnehmen. Die elektronische Komponente 12 weist eine elektrische Schaltung auf, die über den größten Teil ihrer Fläche von einem dielektrischen Material eingeschlossen ist, wie einem Polyester, wobei die elektrische Schaltung freiliegende Leitungen oder Verbinder 22 enthält, die von einer der Seiten der Komponente 12 vorstehen. Die elektrische Schaltung jeder elektronischen Komponente erzeugt Wärme, die ihrerseits das dielektrische Material der elektronischen Komponente 12 erwärmt. Wie vorstehend erwähnt ist, sind die elektronischen Komponenten 12 „zweiseitig“, was bedeutet, dass sowohl die erste als auch die zweite Oberfläche 18, 20 durch die elektrische Schaltung erwärmt werden und beide Oberfläche 18, 20 eine Kühlung benötigen. Abhängig von dem Ort der elektrischen Schaltung in Beziehung zu der ersten und der zweiten Oberfläche 18, 20 können jedoch die erste und die zweite Oberfläche 18, 20 unterschiedliche Grade der Kühlung erfordern, wie nachfolgend weiter diskutiert wird.
Die erste und zweite Oberfläche 18, 20 jeder elektronischen Komponente 12 sind im Wesentlichen flach und eben, und sie sind im Wesentlichen parallel zueinander. Weiterhin sind die elektronischen Komponenten 12 in einer beabstandeten, parallelen Beziehung zueinander, was bedeutet, dass die erste und die zweite Oberfläche 18, 20 der mehreren elektronischen Komponenten 12 sämtlich parallel zueinander sind. Die elektronischen Komponenten 12 weisen entlang einer Längsachse L einen gegenseitigen Abstand auf, wobei die erste und die zweite Oberfläche 18, 20 der elektronischen Komponenten 12 im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse L sind.
Es ist auch aus 1 ersichtlich, dass Räume 24 zwischen benachbarten Paaren der elektronischen Komponenten 12 angeordnet sind. In dem illustrierten Ausführungsbeispiel, das drei elektronische Komponenten 12 enthält, sind zwei Räume 24 vorhanden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Wärmetauscher 14 insgesamt vier flache, fluidtragende Paneele 16 auf, die hier auch als „Kühlplatten“ bezeichnet werden. Jedoch ist darauf hinzuweisen, dass die Anzahl von fluidtragenden Paneelen 16 in dem Wärmetauscher 14 von der Anzahl der elektronischen Komponenten 12 abhängt, und dass der Wärmetauscher 14 daher zumindest drei fluidtragende Paneele 16 aufweist.
Die fluidtragenden Paneele 16 sind so angeordnet, dass sie eine Kühlung entlang sowohl der ersten als auch der zweiten Oberfläche 18, 20 jeder elektronischen Komponente 12 liefern. Daher enthält der Wärmetauscher 14 zwei fluidtragende Paneele 16, die sich an entgegengesetzten Enden des Wärmetauschers 14 befinden und die eine Kühlung zu nur einer der Oberflächen 18, 20 von einer der elektronischen Komponenten 12 liefern. Diese fluidtragenden Paneele 16, die sich an den entgegengesetzten Enden des Wärmetauschers 14 befinden, werden hier als das erste Endpaneel 16A und das zweite Endpaneel 16D bezeichnet.
Jedes der verbleibenden fluidtragenden Paneele 16 des Wärmetauschers 14 sind zumindest teilweise in einem der Räume 24 zwischen einem benachbarten Paar von elektronischen Komponenten 12 aufgenommen. Diese fluidtragenden Paneele 16, die sich in den Räumen 24 befinden, werden hier als „mittlere Paneele“ bezeichnet und werden durch die Bezugszeichen 16B und 16C identifiziert. Während das vorliegende Ausführungsbeispiele zwei mittlere Paneele 16B, 16C enthält, ist augenscheinlich, dass der Wärmetauscher 14 zumindest ein mittleres Paneel 16 enthalten kann, abhängig von der Anzahl der elektronischen Komponenten 12, und mehr als zwei mittlere Paneele 16 enthalten kann.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel haben alle fluidtragenden Paneele 16 eine identische Konstruktion, wobei jedes eine flache, im Allgemeinen rechteckige Form hat und eine erste Seitenwand 25, die eine erste externe Oberfläche 26 definiert, und eine zweite Seitenwand 27, die eine entgegengesetzte zweite externe Oberfläche 28 definiert, hat, wobei die erste und die zweite Oberfläche 26, 28 den größten Teil der Oberfläche des fluidtragenden Paneels 16 einnehmen.
Die erste und die zweite Oberfläche 26, 28 der fluidtragenden Paneele 16 sind im Wesentlichen flach und in einem thermischen Kontakt mit der ersten und der zweiten Oberfläche 18, 20 der elektronischen Komponenten 12, um eine wirksame Übertragung von Wärme von jeder elektrischen Komponente 12 zu den fluidtragenden Paneelen 16 zu fördern. Jedes der mittleren Paneele 16B, 16C hat seine erste Oberfläche 26 in thermischem Kontakt mit der ersten oder zweiten Oberfläche 18, 20 von einer der elektrischen Komponenten 12, und seine zweite Oberfläche 28 in thermischem Kontakt mit der ersten oder zweiten Oberfläche 18, 20 einer anderen, benachbarten elektronischen Komponente 12. Jedes der Endpaneele 16A, 16D hat eine von seiner ersten oder zweiten Oberfläche 26, 28 in thermischem Kontakt mit der ersten oder zweiten Oberfläche 18, 20 von einer der elektronischen Komponenten 12.
Wie nachfolgend weiter beschrieben wird, weist jedes der fluidtragenden Paneele 16 weiterhin eine Einlassöffnung 30, eine Auslassöffnung 32 und einen Fluidströmungsdurchgang 34 in Strömungsverbindung mit der Einlass- und der Auslassöffnung 30, 32 auf. Während des Betriebs zirkuliert ein flüssiges oder gasförmiges Kältemittel durch die fluidtragenden Paneele 16, die den Wärmetauscher 14 aufweisen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Wärmetauscher 14 ausgestaltet zur Verwendung mit einem flüssigen Kältemittel wie einer Mischung aus Wasser und Glykol, die das gleiche Kältemittel wie das durch das Kühlsystem (nicht gezeigt) des Fahrzeugs zirkulierende sein kann.
Die fluidtragenden Wärmetauscherpaneele 16 sind mit einem Einlass- und einem Auslassanschluss 82, 84 versehen, die die jeweiligen Einlass- und Auslassöffnungen 30, 32 definieren. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel haben die Anschlüsse 82, 84 die Form von geraden zylindrischen Rohren, wie nachfolgend weiter beschrieben wird.
Der Wärmetauscher 14 weist weiterhin einen Einlassverteiler 36 und einen Auslassverteiler 38 auf. Der Einlassverteiler 36 empfängt Kältemittel von dem Kühlsystem des Fahrzeugs durch eine Einlassöffnung 40 und liefert das Kältemittel zu den fluidtragenden Paneelen 16. Der Auslassverteiler 38 empfängt das Kältemittel von den fluidtragenden Paneelen 16, nachdem es Wärme von den elektronischen Komponenten 12 absorbiert hat, und führt das Kältemittel durch eine Auslassöffnung 42 zurück zu dem Kühlsystem. Das Kühlsystem des Fahrzeugs kann einen Wärmetauscher wie einen Radiator (nicht gezeigt) enthalten, um die absorbierte Wärme aus dem Kältemittel zu entfernen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Einlass- und der Auslassverteiler 36, 38 jeweils in einer Verteilerstruktur 44 aufgenommen, deren Struktur nachfolgend weiter beschrieben wird. Jedoch ist darauf hinzuweisen, dass die Struktur der Verteiler 36, 38 gegenüber der illustrierten Struktur verändert werden kann, ohne die Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können der Einlass- und der Auslassverteiler 36, 38 voneinander getrennt sein und können die Form von Rohren oder anderen Leitungen, die die Einlassöffnungen 30 und die Auslassöffnungen 32 der fluidtragenden Paneele 16 miteinander verbinden, haben.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Einlassverteiler 36 in Strömungsverbindung mit der Einlassöffnung 30 jedes der mittleren Paneele 16B, 16C, und daher empfängt jedes der mittleren Paneele 16B, 16C relativ kaltes Kältemittel direkt von dem Einlassverteiler 36. Der Auslassverteiler 38 ist in Strömungsverbindung mit der Auslassöffnung 32 jedes der mittleren Paneele 16B, 16C, und daher geben die mittleren Paneele 16B, 16C ihr erwärmtes Kältemittel direkt in den Auslassverteiler aus.
Jedoch sind die Verteilerverbindungen für die Endpaneele 16A, 16D etwas unterschiedlich gegenüber denjenigen der mittleren Paneele 16B, 16C, da sie Wärme von nur einer Oberfläche 18 oder 20 von einer der elektronischen Komponenten 12 entfernen. In dieser Hinsicht ist der Einlassverteiler 36 in Strömungsverbindung mit der Einlassöffnung 30 des ersten Endpaneels 16A, aber liefert Kältemittel nicht direkt zu dem zweiten Endpaneel 16D. Stattdessen ist die Auslassöffnung 32 des ersten Endpaneels 16A in Strömungsverbindung mit der Einlassöffnung 30 des zweiten Endpaneels 16D, derart, dass das zweite Endpaneel 16D Kältemittel empfängt, das von dem ersten Endpaneel 16A ausgegeben wurde. Daher sind sie, da weniger Wärme durch die Endpaneele 16A, 16D absorbiert wird, wirksam kombiniert durch Leiten des Kältemittels direkt von dem ersten Endpaneel 16A zu dem zweiten Endpaneel 16D. Das Leiten des Kältemittels durch den Einlass- und den Auslassverteiler 36, 38 ist in 3 schematisch illustriert.
Die Verteilerstruktur 44 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat die Form eines rechteckigen Prismas, obgleich dies nicht wesentlich ist. Allgemein gesagt, die Verteilerstruktur 44 enthält zwei Teile, hier bezeichnet als der erste Teil 51 (oder oberer Teil 51) und der zweite Teil 53 (oder unterer Teil 53). Der obere Teil 51 enthält mehrere Öffnungen 52, 54 zum Aufnehmen des Einlass- und des Auslassanschlusses der fluidtragenden Paneele 16, und kann eine oder mehrere Platten aufweisen. Der untere Teil 53 enthält den Einlass- und den Auslassverteiler 36, 38; Löcher oder Verbindungsdurchgänge zum Herstellen einer Verbindung zwischen den Verteilern und den Öffnungen 52, 54 in dem oberen Teil; die Einlass- und Auslassöffnung 40, 42; und kann auch eine oder mehrere Platten aufweisen. Der obere und der untere Teil 51, 53 sind abdichtend miteinander verbunden, um die Verteilerstruktur 44 zu bilden.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel weist der obere Teil 51 eine obere Platte 58 auf, und der untere Teil 53 weist eine mittlere Platte 56 und eine untere Platte 46 auf. Die obere und die mittlere Platte 58, 56 können eine gleiche Dicke haben, wie in 2 gezeigt ist. Die untere Schicht 46 wird hier manchmal als ein „Block“ anstatt als eine „Platte“ bezeichnet, da sie eine größere Dicke als die Platten 58, 56 aus Gründen, die anhand der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich werden, hat. Die drei Schichten 46, 56, 58, die die Verteilerstruktur 44 bilden, sind durch Schrauben 37 abdichtend aneinander befestigt.
Der untere Block 46, der aus den 2 und 2A am besten ersichtlich ist, hat eine obere Fläche 47, eine entgegengesetzte untere Fläche 49, zwei Seitenflächen 55 parallel zu der Achse L und zwei Endflächen 57 quer zur Achse L. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Einlass- und die Auslassöffnung 40, 42 zur Verbindung mit dem Kältemittel-Zirkulationssystem des Fahrzeugs beide in einer der Endflächen 57 angeordnet. Daher muss die Dicke des unteren Blocks 46 ausreichend sein, um die Durchmesser der Öffnungen 40, 42 und jeglichen Einlass- und Auslassanschlusses (nicht gezeigt), der erforderlich sein kann, um die Verteilerstruktur 44 mit Fluidleitungen des Kältemittelsystems des Fahrzeugs zu verbinden, aufzunehmen. Daher ist der untere Block 46 in den Zeichnungen so gezeigt, dass er eine Dicke hat, die größer als die der anderen Schichten 56, 58, die die Verteilerstruktur 44 bilden, ist. Die größere Dicke des unteren Blocks 46 ist in jeder Konfiguration, bei der die Einlassöffnung 40 und die Auslassöffnung 42 jeweils in einer der Seitenflächen 55 oder einer der Endflächen 57 angeordnet sind, erforderlich. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen 40, 42 als einfache Gewindelöcher gezeigt, aber es ist darauf hinzuweisen, dass die Öffnungen 40, 42 mit herkömmlichen Anschlüssen versehen sein können, um eine Verbindung mit dem Kühlsystem zu ermöglichen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die untere Fläche 47 und beide Seitenflächen 55 des unteren Blocks 46 frei von Öffnungen. In gleicher Weise ist die Endfläche 57 entgegen derjenigen, die mit den Öffnungen 40, 42 versehen ist, frei von Öffnungen.
Der untere Block 46 beherbergt auch einen Einlassdurchgang 48, der sich von der Einlassöffnung 40 in Längsrichtung zu der entgegengesetzten Endfläche 57 erstreckt, und einen Auslassdurchgang 50, der sich in gleicher Weise von der Auslassöffnung 42 in Längsrichtung zu der entgegengesetzten Endfläche 57 hin erstreckt. Der Einlass- und der Auslassdurchgang 48, 50 sind auch in 2A und in der schematischen 3 gezeigt.
Die obere Fläche 47 des unteren Blocks 46 ist auch mit einem Paar von Längsschlitzen versehen, die sich entlang entgegengesetzter Seiten der oberen Fläche 47 erstrecken. Diese Schlitze werden hier als erster Längsschlitz 60 (oder „Einlassschlitz“ 60) und zweiter Längsschlitz 62 (oder „Auslassschlitz“ 62) bezeichnet. Der Einlassschlitz 60 hat eine offene obere und eine untere Oberfläche 59 mit einer Öffnung 63, die eine direkte Fluidströmungsverbindung mit dem Inneren des Einlassdurchgangs 48 und dem Einlassverteiler 36 vorsieht. In gleicher Weise hat der Auslassschlitz 62 eine offene obere und eine untere Oberfläche 65 mit einer Öffnung 67, die eine direkte Fluidströmungsverbindung mit dem Inneren des Auslassdurchgangs 50 und dem Auslassverteiler 38 vorsieht. Die Öffnungen 63 und 67 sind am besten aus 2A ersichtlich.
Die obere Fläche 47 des unteren Blocks 46 ist weiterhin mit einem dritten Schlitz 64 (hier auch als „Übergangsschlitz 64“ bezeichnet) versehen. Der dritte Schlitz 64 erstreckt sich im Allgemeinen diagonal über die obere Fläche 47 mit einem mittleren Bereich 69, der sich zwischen den Schlitzen 60, 62 befindet, und mit einem ersten und einem zweiten Endbereich 66, 68, die in Längsrichtung mit dem Einlass- bzw. Auslassschlitz 60, 62 ausgerichtet sind. Der Übergangsschlitz 64 hat eine offene obere und enthält eine untere Oberfläche 71, die frei von jeglichen Öffnungen ist, wie am besten auf 2A ersichtlich ist.
Schließlich ist die obere Fläche 47 des unteren Blocks 46 mit mehreren Gewindesacklöchern 73 versehen, um Schraubbefestigungsmittel wie Schrauben 37 aufzunehmen.
Wie vorstehend erwähnt ist, enthält der untere Teil 53 der Verteilerstruktur 44 eine mittlere Platte 56. Die mittlere Platte 56 ist dünner als der untere Block 46 und hat eine Anzahl von Funktionen. Zuerst hat die mittlere Platte mehrere Paar von Öffnungen 52', 54', die angeordnet sind, um eine Fluidströmungsverbindung mit den Einlass- und Auslassöffnungen 30, 32 der fluidtragenden Paneele 16 bereitzustellen. Daher haben die Öffnungen 52', 54' jedes Paars einen gegenseitigen Abstand in Querrichtung, während benachbarte Paare von Öffnungen 52', 54' einen gegenseitigen Abstand in Längsrichtung haben. Diese Einlass- und Auslassöffnungen 52', 54' der mittleren Platte 56 sind aus 2 ersichtlich und weisen kreisförmige Öffnungen auf. Eine Einlassöffnung 52' und eine Auslassöffnung 54' in der mittleren Platte 56 sind für jede Einlassöffnung 30 und jede Auslassöffnung 32 jedes der fluidtragenden Paneele 16 vorgesehen. Um eine Verwirrung zu vermeiden, ist jeder Einlassöffnung 52' und Auslassöffnung 54' ein Buchstabe „A“, „B“, „C“ oder „D“in der folgenden Diskussion in Abhängigkeit davon, mit welchem der fluidtragenden Paneele 16A, 16B, 16C oder 16D sie verbunden ist, zugewiesen.
Wie aus 2 und der schematischen Ansicht der 3 ersichtlich ist, sind die Einlassöffnungen 52'A, 52'B und 52'C der mittleren Platte 56 mit dem Einlassschlitz 60 ausgerichtet und in direkter Strömungsverbindung mit diesem, und daher sind der Einlassdurchgang 48 und der Einlassverteiler 36 durch den Einlassschlitz 60 in Strömungsverbindung mit Einlassöffnungen 52'A, 52'B und 52'C der mittleren Platte 56. Die vierte Einlassöffnung 52'D der mittleren Platte 56 ist andererseits in direkter Strömungsverbindung mit dem zweiten Endbereich 68 des Übergangsschlitzes 64, wobei der Endbereich 68 ein gerundetes Ende hat, das mit der Einlassöffnung 52'D der mittleren Platte 56 ausgerichtet ist.
In gleicher Weise sind die Auslassöffnungen 54'B, 54'C und 54'D der mittleren Platte 56 mit dem Auslassschlitz 62 ausgerichtet und in direkter Strömungsverbindung mit diesem, und daher sind der Auslassdurchgang 50 und der Auslassverteiler 38 durch den Auslassschlitz 62 in Strömungsverbindung mit Auslassöffnungen 54'B, 54'C und 54'D der mittleren Platte 56. Die erste Auslassöffnung 54'A der mittleren Platte 56 ist andererseits in direkter Strömungsverbindung mit dem ersten Endbereich 66 des Übergangsschlitzes 64, wobei der Endbereich 66 ein gerundetes Ende hat, das mit der Auslassöffnung 54'A der mittleren Platte 56 ausgerichtet ist.
Zusätzlich bedeckt, wenn die mittlere Platte 56 und der untere Block 46 miteinander abgedichtet sind, die mittlere Platte 56 die offene obere Seite des Übergangsschlitzes 64 und dichtet diese ab, mit Ausnahme der gerundeten Enden der Endbereiche 66, 68, die mit Öffnungen 54'A bzw. 52'D ausgerichtet sind. Daher sieht der Übergangsschlitz 64 eine direkte Fluidströmungsverbindung zwischen der ersten Auslassöffnung 54'A und der vierten Einlassöffnung 52'D vor. Somit ist ersichtlich, dass der Übergangsschlitz 64 die geforderte Fluidführung von der Auslassöffnung 32 des ersten Endpaneels 16A zu der Einlassöffnung 30 des zweiten Endpaneels 16D bereitstellt.
Die mittlere Platte 56 hat auch eine Abdichtbewahrungsfunktion, wie nachfolgend in Verbindung mit der Beschreibung der oberen Platte 58 beschrieben wird. Schließlich ist die mittlere Platte 56 mit mehreren Durchgangslöchern 75 ohne Gewinde versehen, um die Schraubbefestigungsmittel 37 aufzunehmen, wobei die Löcher 75 der mittleren Platte 56 mit Gewindelöchern 73 des unteren Blocks 46 ausgerichtet sind.
Wie vorstehend erwähnt ist, weist der obere Teil 51 der Verteilerstruktur 44 die obere Platte 58 auf, die dünner als der untere Block 46 ist und primär zur Aufnahme der Enden des Einlass- und Auslassanschlusses 82, 84 der fluidtragenden Paneele 16 und zum Vorsehen einer Fluidströmungsverbindung zwischen der Einlass- und der Auslassöffnung 30, 32 der fluidtragenden Paneele 16 und des unteren Teils 53 der Verteilerstruktur 44 fungiert. Daher hat die obere Platte 58 mehrere Paare von Einlass- und Auslassöffnungen 52A-D und 54A - D, die positioniert sind, mit den jeweiligen Einlass- und Auslassöffnungen 52'A - D und 54'A - D der mittleren Platte 56 ausgerichtet zu sein und eine direkte Fluidströmungsverbindung mit diesen vorzusehen. Daher entsprechen die Abstände und Orte der Öffnungen 52, 54 in der oberen Platte 58 denjenigen in der vorbeschriebenen mittleren Platte 56. Die obere Platte 58 ist mit mehreren Durchgangslöchern 77 ohne Gewinde versehen, um die Schraubverbindungsmittel 37 aufzunehmen, wobei die Löcher 77 der oberen Platte 58 mit den Löchern 75 der mittleren Platte 56 und den Gewindelöchern 73 des unteren Blocks 46 ausgerichtet sind.
Obgleich sich bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Einlass- und Auslassöffnungen 40, 42 der jeweiligen Verteiler 36, 38 an demselben Ende der Verteilerstruktur 44 befinden, ist dies nicht wesentlich. Beispielsweise können, wie in 3 gezeigt ist, die Einlass- und Auslassöffnungen 40, 42 an entgegengesetzten Enden der Verteilerstruktur 44 angeordnet sein, d.h., die Einlass- und Auslassöffnungen 40, 42 können in entgegengesetzten Endflächen 57 der Verteilerstruktur 44 angeordnet sein. Alternativ können sich eine oder beide der Einlass- und Auslassöffnungen 40, 42 in einer der Seitenflächen 55 der Verteilerstruktur 44 befinden, und/oder eine oder beide von den Einlass- und Auslassöffnungen 40, 42 können sich in der unteren Fläche 49 der Verteilerstruktur 44 befinden.
Die Einlass- und Auslassanschlüsse 82, 84 von fluidtragenden Paneelen 16 sind ausgestaltet, eng in die jeweiligen Einlass- und Auslassöffnungen 52, 54 der oberen Platte 58 zu passen. Weiterhin bilden die Anschlüsse 82, 84 abgedichtete Verbindungen mit Öffnungen 52, 54 der oberen Platte 58 durch die Verwendung von elastischen Abdichtungen, die eine gewisse Bewegung der oberen Enden der fluidtragenden Paneele 16 zulassen, insbesondere entlang ihrer oberen Kanten (d.h., der Kanten von der Verteilerstruktur 44 entfernt), was während der Herstellung der Anordnung 10 aus Gründen, die nachfolgend diskutiert werden, vorteilhaft ist.
Die elastische Abdichtung des Einlassanschlusses 82 des fluidtragenden Wärmetauscherpaneels 16A innerhalb der Einlassöffnung 52A der oberen Platte 58 wird nun mit Bezug auf 4 erläutert, wobei davon ausgegangen wird, dass die Abdichtung von Einlassanschlüssen 84 in die anderen Einlass- und Auslassöffnungen 52, 54 in der gleichen Weise erzielt wird.
Wie in 4 gezeigt ist, enthält die obere Platte 58 der Verteilerstruktur 44 eine ringförmige Vertiefung 59 in ihrer unteren Oberfläche, die die Einlassöffnung 52A umgibt. Diese ringförmige Vertiefung 59 hat bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt und ist so bemessen und geformt, dass sie einen elastischen O-Ring 61 aufnimmt. Wenn die Verteilerstruktur 44 mit der oberen Platte 58, die durch Schrauben 37 (1) an der mittleren Platte 56 befestigt ist, zusammengesetzt ist, sind die ringförmige Vertiefung 59 und die obere Oberfläche der mittleren Platte 56 kombiniert, um eine ringförmige Nut zu bilden, in der der O-Ring 61 derart zusammengedrückt wird, dass er von den Wänden der Einlassöffnung 52A radial nach innen vorsteht. Somit kontaktiert, wenn der rohrförmige Einlassanschluss 82 in die Einlassöffnung 52A eingesetzt wird, der O-Ring 61 die äußere Oberfläche des Anschlusses 82 derart, dass durch den O-Ring 61 eine elastische Abdichtung zwischen dem Anschluss 82 und der Einlassöffnung 52A gebildet wird. Die gleiche Diskussion gilt für die Abdichtung sämtlicher Einlass- und Auslassanschlüsse 82, 84 innerhalb der Öffnungen 52, 54 der oberen Platte 58.
Wie in 4 gezeigt ist, können die Einlass- und Auslassöffnungen 52', 54' der mittleren Platte 56 gestufte Bohrungen haben, mit einem ersten oberen Bereich der Bohrung mit einem ersten Durchmesser, der im Wesentlichen der gleiche wie der der Einlass- und Auslassöffnungen 52, 54 der oberen Platte 58 ist, und einem zweiten unteren Bereich der Bohrung mit einem kleineren zweiten Durchmesser, um eine sich radial einwärts erstreckende Lippe 79 nahe der unteren Oberfläche der mittleren Platte 56 anzuordnen. Der zweite Durchmesser der Bohrung ist kleiner als ein Außendurchmesser der Anschlüsse 82, 84, so dass die Lippe 79 einen Anschlag zum Verhindern einer übermäßigen Einführung der Anschlüsse 82, 84 durch die Löcher 52', 54' der mittleren Platte 56 anzuhalten. Alternativ können die Löcher 52', 54' der mittleren Platte 56 einen einzelnen Durchmesser haben, der dem zweiten Durchmesser entspricht, derart, dass das „Anhalten“ an der unteren Oberfläche der oberen Platte 58 stattfindet.
Wie vorstehend erwähnt ist, können die erste und die zweite Oberfläche 18, 20 der elektronischen Komponenten 12 unterschiedliche Kühlanforderungen haben, abhängig von ihrer spezifischen Ausbildung. Für den Zweck der folgenden Diskussion wird angenommen, dass die erste Oberfläche 18 jeder elektronischen Komponente 12 eine größere Kühlung als die zweite Oberfläche 20 erfordert. Dies kann sich beispielsweise aufgrund der internen Schaltung der elektronischen Komponente 12, die sich näher an der ersten Oberfläche 18 als an der zweiten Oberfläche 20 befindet, ergeben.
Um elektronische Komponenten 12 mit unterschiedlichen Kühlanforderungen entlang ihrer entgegengesetzten Oberflächen 18, 20 effektiv zu kühlen, sind die Fluidströmungsdurchgänge 34 der fluidtragenden Paneele 14 so konfiguriert, dass sie eine größere Kühlkapazität entlang der ersten Oberfläche 26 als entlang der zweiten Oberfläche 28 vorsehen. Die unterschiedliche Kühlkapazität wird in zumindest den mittleren Paneelen 16B, 16C bereitgestellt und ist optional auch in den Endpaneelen 16A, 16D vorhanden.
Gemäß den 5 bis 7 ist jedes der fluidtragenden Paneele 16 aus zwei Typen von Platten gebildet. Zuerst enthalten die fluidtragenden Paneele 16 ein Paar von äußeren Platten 70, von denen jede einen ebenen Umfangsflansch 72 und einen erhabenen mittleren Bereich 74 hat. Wenn ein Paar von äußeren Platten 70 in einer zueinander gewandten Beziehung entlang ihrer äußeren Umfangsflansche 72 abdichtend miteinander verbunden ist, definieren die erhabenen mittleren Bereiche 74 der äußeren Platten 70 den Fluidströmungsdurchgang 34.
Jede der äußeren Platten 70 enthält auch ein Paar von Wulsten 76, 78, die entlang einer der Umfangskanten der Platte 70 angeordnet sind und die hier als erster Wulst 76 und zweiter Wulst 78 bezeichnet werden. Beide Wulste 76, 78 sind offen entlang der Umfangskante der Platte 70 und bilden einen Kanal, der sich von der Umfangskante zu dem erhabenen mittleren Bereich 74 einwärts erstreckt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die von den Wulsten 76, 78 gebildeten Kanäle halbkreisförmig, derart, dass, wenn zwei äußere Platten 70 in einander zugewandter Beziehung miteinander verbunden sind, die Wulste 76, 78 zylindrische Durchgänge 80 bilden, die an der Umfangskante des fluidtragenden Paneels 16 offen sind und sich zu dem Fluidströmungsdurchgang 34 hin einwärts erstrecken. Diese zylindrischen Durchgänge 80 sind so bemessen und geformt, dass sie die Einführung eines Endes eines Einlasses oder Anschlusses 82, 84 ermöglichen und dem Anschluss 82, 84 ermöglichen, eng und abdichtend innerhalb des zylindrischen Durchgangs 80 aufgenommen zu werden, beispielsweise durch Hartlöten.
Es ist aus 5 ersichtlich, dass der ebene Umfangsflansch 72 den ersten Wulst 76 auf allen Seiten mit Ausnahme entlang der Umfangkante der Platte 70 umgibt. Daher ist der erste Wulst 76 von dem erhabenen mittleren Bereich 74 der äußeren Platten 70 durch den Umfangsflansch 72 getrennt. Der zweite Wulst 78 andererseits öffnet sich in den erhabenen mittleren Bereich 74.
Wenn ein Paar von Platten 70 in einander zugewandter Beziehung miteinander verbunden ist, ist der erste Wulst 76 einer äußeren Platte 70 mit dem zweiten Wulst 78 der gegenüberliegenden äußeren Platte 70 kombiniert, um einen zylindrischen Durchgang 80 zu bilden. Somit ist in jedem der zylindrischen Durchgänge 80 eine Strömungsverbindung zwischen der Umfangskante des fluidtragenden Paneels 16 und dem Fluidströmungsdurchgang 34 durch den zweiten Wulst 78 jeder äußeren Platte vorgesehen, der sich in den erhabenen mittleren Bereich 74 einer der äußeren Platen 70 öffnet.
Die fluidtragenden Paneele 16 enthalten auch eine flache mittlere Platte 86. Wie in der Querschnittsansicht von 8 gezeigt ist, ist die mittlere Platte 86 zwischen den zwei äußeren Platten 70 eingeklemmt, wobei die äußeren Umfangskanten der mittleren Platte 86 abdichtend mit den Umfangsflanschen 72 der äußeren Platten 70 verbunden sind. Somit trennt die mittlere Platte 86 den Fluidströmungsdurchgang 34 in zwei Teile entlang einer Ebene, die parallel zu der ersten und der zweiten Oberfläche 26, 28 des fluidtragenden Paneels 16. ist.
Ein erster Teil des Fluidströmungsdurchgangs 34, der hier als der Einlassbereich 88 bezeichnet wird, erstreckt sich entlang der inneren Oberfläche der ersten Seitenwand 25 des Paneels 16 gegenüber der ersten Oberfläche 26 und ist in thermischem Kontakt mit der ersten Oberfläche 18 der elektronischen Komponente 12, d.h., der Oberfläche der Komponente 12 mit größeren Kühlungsanforderungen. Der Einlassbereich 88 des Fluidströmungsdurchgangs 34 ist in Strömungsverbindung mit dem Einlassanschluss 82 durch den zweiten Wulst 78 einer der äußeren Platten 70, den zweiten Wulst 78, wobei sich der zweite Wulst 78 auf derselben Seite der mittleren Platte 86 wie der Einlassbereich 88 des Fluidströmungsdurchgangs 34 befindet.
Ein zweiter Teil des Fluidströmungsdurchgangs 34, der hier als der Auslassbereich 90 bezeichnet wird, erstreckt sich entlang der inneren Oberfläche der zweiten Seitenwand 27 des Paneels 16, gegenüber der zweiten Oberfläche 28, und ist in thermischem Kontakt mit der zweiten Oberfläche der elektronischen Komponente 12, d.h., der Oberfläche der Komponente 12 mit den geringeren Kühlungsanforderungen. Der Auslassbereich 90 des Fluidströmungsdurchgangs 34 ist in Strömungsverbindung mit dem Auslassanschluss 84 durch den zweiten Wulst 78 einer der äußeren Platten 70, wobei sich der zweite Wulst 78 auf derselben Seite der mittleren Platte 86 wie der Auslassbereich 90 des Fluidströmungsdurchgangs 34 befindet.
Somit ist ersichtlich, dass die mittlere Platte 86 den Fluidströmungsdurchgang 34 in einen Einlassbereich 88 entlang der ersten Seitenwand 25 des fluidtragenden Paneels 16 und einen Auslassbereich 90 entlang der zweiten Seitenwand 27 des fluidtragenden Paneels 16 teilt. Die Einlassöffnung 30 des fluidtragenden Paneels 16 ist in Strömungsverbindung mit dem Einlassbereich 88 des Fluidströmungsdurchgangs 34, und die Auslassöffnung 32 des fluidtragenden Paneels 16 ist in Strömungsverbindung mit dem Auslassbereich 90 des Fluidströmungsdurchgangs 34.
Die mittlere Platte 86 ist mit einer Verbindungsöffnung 92 nahe einem Ende der Platte 86, das distal von der Einlass- und Auslassöffnung 30, 32 ist, versehen. Die Verbindungsöffnung 92 ermöglicht, dass Fluid von dem Einlassbereich 88 zu dem Auslassbereich 90 des Fluidströmungsdurchgangs 34 strömt.
Somit empfängt im Betrieb der Einlassbereich 88 des Fluidströmungsdurchgangs 34 Kältemittel direkt von dem Einlassverteiler 36, und dieses Kältemittel wird durch thermischen Kontakt mit der ersten Oberfläche 18 der elektronischen Komponente 12 erwärmt, wenn es durch den Einlassbereich 88 des Fluidströmungsdurchgangs 34 von dem Einlass 30 zu der Verbindungsöffnung 92 der mittleren Platte 86 strömt. Der Auslassbereich 90 des Fluidströmungsdurchgangs 34 empfängt dieses erwärmte Kältemittel von der Verbindungsöffnung 92, und das Kältemittel strömt von der Verbindungsöffnung 92 durch den Auslassbereich 90 des Fluidströmungsdurchgangs 34 zu dem Auslass 32, wobei es durch thermischen Kontakt mit der zweiten Oberfläche 20 der elektronischen Komponente 12 weiter erwärmt wird. Somit ist ersichtlich, dass die Kapazität des Kältemittels zum Entfernen von Wärme von der elektronischen Komponente 12 in dem Einlassbereich 88 größer als in dem Auslassbereich 90 ist, wodurch die fluidtragenden Paneele 16 mit einer größeren Kühlkapazität entlang der ersten Seitenwand 25 als entlang der zweiten Seitenwand 27 erhalten werden.
Es ist darauf hinzuweisen, dass zumindest die mittleren Paneele 16B und 16C wie vorstehend beschrieben ausgestaltet sind, um sie mit einer größeren Kühlkapazität entlang der ersten Oberflächen 26 zu versehen, da die erste Oberfläche 26 jedes der mittleren Paneele 16B, 16C in thermischem Kontakt mit der ersten Oberfläche 18 einer der elektronischen Komponenten 12 ist, während die zweite Oberfläche 28 jedes der mittleren Paneele 16B, 16C in thermischem Kontakt mit der zweiten Oberfläche 20 einer der elektronischen Komponenten 12 ist.
Jedoch benötigen die zwei Endpaneele 16A, 16D nicht notwendigerweise diese unterschiedliche Kühlkapazität, da sie mit nur einer der Oberflächen der elektronischen Komponente in thermischem Kontakt sind, d.h., das Endpaneel 16A hat eine seiner Oberflächen 26, 28 in thermischem Kontakt mit der ersten Oberfläche 18 von einer der äußersten elektronischen Komponenten 12, und das entgegengesetzte Endpaneel 16D hat eine seiner Oberfläche 26, 28 in thermischem Kontakt mit der zweiten Oberfläche 20 der anderen äußersten elektronischen Komponente 12. Daher können die beiden Endpaneele 16A, 16D eine andere Konstruktion ohne eine mittlere Platte 86 zum Teilen des Fluidströmungsdurchgangs 34 haben. Jedoch können in dem Bestreben zur Verringerung der Kompliziertheit und zur Minimierung der Anzahl von unterschiedlichen Platten alle fluidtragenden Paneele 16 die gleiche Konstruktion haben, wie vorstehend beschrieben ist.
An dem Ende der mittleren Platte 86 nahe der Einlass- und Auslassöffnung 30, 32 kann die mittlere Platte 86 mit Kerben 94, 96 versehen sein, die sich um die Wulste 76, 78 und die zylindrischen Durchgänge 80 herum erstrecken, nachdem die Paneele 16 montiert sind.
Um den thermischen Kontakt zwischen den fluidtragenden Paneelen 60 und den elektronischen Komponenten 12 zu verbessern, können die Paneele 16 weiterhin Kühlkörper 98 aufweisen, die die erste und die zweite Oberfläche 26, 28, entlang denen die Paneele 16 in Kontakt mit den elektronischen Komponenten 12 sind, definieren. Jeder Kühlkörper 98 kann eine flache Metallplatte aufweisen, die relativ dicker als das die äußeren Platten 70 aufweisende Metall ist. Der Kühlkörper 98 und die äußere Platte 70 sind in engem thermischen Kontakt aneinander fixiert, beispielsweise durch Hartlöten. Nachdem die fluidtragenden Paneele 16 mit den an den äußeren Platten 70 befestigten Kühlkörpern 98 zusammengesetzt sind, können die Kühlkörper 98 einer weiteren Verarbeitung unterzogen werden, um ihre Flachheit zu gewährleisten. Beispielsweise können die einen Teil der Paneele 16 bildenden Kühlkörper 98 einem Fräsen, Schleifen und/oder Schlichten unterzogen werden, um sicherzustellen, dass die erste und die zweite Oberfläche 26, 28, die durch die Kühlkörper 98 definiert sind, flach und parallel zueinander sind. Dies trägt dazu bei, sicherzustellen, dass die erste und die zweite Oberfläche 26, 28 in engem thermischen Kontakt mit der ersten und der zweiten Oberfläche 18, 20 der elektronischen Komponenten 12 sind, wodurch die Wärmeübertragung von den elektronischen Komponenten 12 zu dem in dem Fluidströmungsdurchgang 34 zirkulierenden Kältemittel maximiert wird.
Der Kühlkörper 98 hat angenähert die gleiche Form und Größe wie die Oberflächen 18, 20 der elektronischen Komponente 12, und er bedeckt auch im Wesentlichen den gesamten Fluidströmungsdurchgang 34, der durch die erhabenen mittleren Bereiche 74 der äußeren Platten 70 definiert ist, wodurch die Fläche, über die Wärme von der elektronischen Komponente 12 zu dem Kältemittel übertragen werden kann, maximiert wird.
Um den thermischen Kontakt weiter zu erhöhen, kann die Fläche zwischen den fluidtragenden Paneelen 16 und der elektronischen Komponente 12 mit einer dünnen Schicht aus einem thermischen Zwischenflächenmaterial (TIM) versehen werden, das ein thermisch leitendes Fett, Wachs oder metallisches Material aufweisen kann.
Der thermische Kontakt kann auch erhöht werden, indem Druck auf die Anordnung 10 ausgeübt wird, um die fluidtragenden Paneele 16 in engen thermischen Kontakt mit den elektronischen Komponenten 12 entlang ihrer jeweiligen ersten und zweiten Flächen 18, 20 und 26, 28 zu bringen. Dies wird erreicht durch Ausüben einer Druckkraft auf die Anordnung in der Richtung der Längsachse L.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird Druck durch mehrere sich in Längsrichtung erstreckende Stäbe 100, die durch Löcher 102 in den fluidtragenden Paneelen 16 außerhalb der Fläche des Fluidströmungsdurchgangs 34 hindurchgehen, ausgeübt. In dem illustrierten Ausführungsbeispiel sind zwei derartige Löcher 102 entlang der oberen Kante jedes der fluidtragenden Paneele 16 angeordnet, d.h., der Kanten, die distal von der Verteilerstruktur 44 sind. Zusätzlich kann ein Loch 102 entlang der unteren Kante jedes fluidtragenden Paneels 16 angeordnet sein. Die Zugstäbe 100 können Gewinde aufweisen und mit Muttern (nicht gezeigt) versehen sein, um den Druck auf die Anordnung 10 auszuüben. Es ist darauf hinzuweisen, dass der Druck den thermischen Kontakt zwischen den fluidtragenden Paneelen 16 und den elektronischen Komponenten 12 verbessert, und der Druck kann ausreichend hoch sein, um einen Teil des TIM aus der Zwischenfläche zwischen den Paneelen 16 und den Komponenten 12 zu quetschen, derart, dass das TIM jegliche Hohlstellen zwischen den Paneelen 16 und den Komponenten 12 beseitigt, während es in anderen Bereichen ausreichend dünn ist, um seine isolierende Wirkung zu minimieren.
Obgleich bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Zugstäbe 100 verwendet werden, um Druck auszuüben, ist darauf hinzuweisen, dass andere Mittel verwendet werden können, um den Druck auszuüben. Beispielsweise kann die Anordnung durch die Verwendung von sich in Längsrichtung erstreckenden Gurten zusammengedrückt werden.
Die Montage wird durchgeführt, indem zuerst die fluidtragenden Paneele 16 und die Verteilerstruktur 44 als getrennte Komponenten montiert werden. Dann werden die rohrförmigen Einlass- und Auslassanschlüsse 82, 84 der Paneele 16 in die jeweiligen Einlass- und Auslassöffnungen 52, 54 der oberen Platte 58 der Verteilerstruktur 44 eingesetzt, mit einer abgedichteten Verbindung zwischen den Anschlüssen 82, 84 und den Öffnungen 52, 54 durch elastische O-Ringe 61, wie vorstehend beschrieben ist, die entweder auf den Anschlüssen 82, 84 befestigt oder in die Öffnungen 52, 54 eingesetzt sind, beispielsweise in der in 4 gezeigten Weise. Die elektronischen Komponenten 12 werden zwischen den fluidtragenden Paneelen 16 aufgenommen, wobei TIM auf die Kontaktflächen 18, 20 der elektronischen Komponenten 12 und/oder die Kontaktflächen 26, 28 der fluidtragenden Paneele 16 aufgebracht wird. Die Zugstangen 100 werden dann durch die Löcher 102 eingesetzt und Druck wird wie vorbeschrieben auf die Anordnung ausgeübt.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die durch die O-Ringe 61 erhaltene elastische Abdichtung ein Längsspiel bei der Positionierung der fluidtragenden Paneele 16 entlang der Längsachse L ermöglichen. Insbesondere ermöglicht die elastische Verbindung zwischen den Paneelen 16 und der Verteilerstruktur 44 eine Schwenkbewegung in Vor- und Rückwärtsrichtung entlang der Achse L entlang der oberen Kanten der Paneele 16 (wie durch die gekrümmten Pfeile in 1 angezeigt ist). wodurch eine Montage der Paneele 16 mit den elektronischen Komponenten 12 zwischen diesen ermöglicht wird, gefolgt durch ein Zusammendrücken durch die Zugstangen 100, um die Paneele 16 und die elektronischen Komponenten 12 in engen thermischen Kontakt miteinander zu bringen.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die erwünschte Schwenkbewegung der Paneele 16 in einer Wärmetauscherkonfiguration erzielt werden kann, bei die Anschlüsse 82, 84 innerhalb der Öffnungen 52, 54 starr verbunden und abgedichtet sein können, beispielsweise durch Hartlöten. bei einer derartigen alternativen Konstruktion können die rohrförmigen Anschlüsse 82, 84 etwas flexibel sein, um eine begrenzte Schwenkbewegung vor und zurück entlang der Achse L an den oberen Kanten der Paneele 16 zuzulassen, wie vorstehend erläutert wurde.
Wie in dem Querschnitt von 7 gezeigt ist, können der Einlass- und der Auslassbereich 88, 90 des Fluidströmungsdurchgangs 34 mit turbulenzerhöhenden Einsätzen 104, 106 versehen sein, wie Turbulizern oder gewellten Rippen. Jeder turbulenzerhöhende Einsatz 104, 106 ist zwischen dem erhabenen mittleren Bereich 74 von einer der äußeren Platten 70 und der mittleren Platte 86 aufgenommen und kann an einer oder beiden der Platten 70, 86 durch Hartlöten oder Schweißen befestigt sein. Die hier verwendeten Begriffe „gewellte Rippe“ und „Turbulizer“ sollen sich auf gewellte turbulenzerhöhende Einsätze mit mehreren sich axial erstreckenden Kämmen oder Stegen, die durch Seitenwände verbunden sind, beziehen, wobei die Stege abgerundet oder flach sind. Wie hier definiert ist, hat eine „Rippe“ kontinuierliche Stege, während ein „Turbulizer“ Stege hat, die entlang ihrer Länge unterbrochen sind, so dass die axiale Strömung durch den Turbulizer gewunden ist. Turbulizer werden manchmal als versetzte oder eingeschnittene Streifenrippen bezeichnet, und Beispiele für derartige Turbulizer sind im US-Patent Nr. Re. 35 890 (So) und im US-Patent Nr. 6 273 183 (So et al.) beschrieben. Diese Patente für So und So et al. werden hier in ihrer Gesamtheit einbezogen.
8 illustriert eine alternative Konstruktion des fluidtragenden Paneels 16, bei der gleiche Elemente durch gleiche Bezugszahlen identifiziert sind, und die vorstehende Beschreibung dieser gleichen Elemente ist auf das Ausführungsbeispiel von 8 anwendbar, sofern dies nicht anders angezeigt wird.
In dem fluidtragenden Paneel 16 von 8 gibt es zwei äußere Platten, die mit 70 und 70' bezeichnet sind. Die Platte 70 ist die obere Platte in 8 und hat einen ebenen Umfangsflansch 72 und einen erhabenen mittleren Bereich 74. Die äußere Platte 70 enthält auch einen Wulst 78, der sich von der Umfangskante der Platte 70 einwärts erstreckt und mit dem erhabenen mittleren Bereich 74 verbunden ist. Der Wulst 78 befindet sich in einem Verlängerungsbereich 108 der Platte 78. In der in 8 gezeigten Orientierung befinden sich der Verlängerungsbereich 108 und der Wulst 78 auf der rechten Seite der Platte 70.
Die andere äußere Platte 70' ist die untere Platte in 8 und enthält einen ebenen Umfangsflansche 72', einen erhabenen mittleren Bereich 74' und einen Wulst 78', der sich von der Umfangskante der Platte 70' einwärts erstreckt und mit dem erhabenen mittleren Bereich 74' verbunden ist. Der Wulst 78' befindet sich in einem Verlängerungsbereich 108' der Platte 70'. In dem illustrierten Ausführungsbeispiel sind die beiden äußeren Platten 70, 70' einander identisch, obgleich dies nicht bei allen Ausführungsbeispielen erforderlich ist.
Anstelle einer einzelnen mittleren Platte 86 enthält das fluidtragende Paneel von 8 zwei mittlere Platten, die mit 86 und 86' bezeichnet sind, wobei sich die mittlere Platte 86 oberhalb der mittleren Platten 86' befindet. Die mittlere Platte 86 ist flach, mit der Ausnahme, dass sie einen Wulst 76 enthält, der in einem Verlängerungsbereich 110 der mittleren Platte 86 gebildet ist und sich von einer Kante von diesem einwärts erstreckt. Die mittlere Platte 86 hat auch eine Verbindungsöffnung 92, wie vorstehend beschrieben ist, in der Form eines länglichen Schlitzes, der sich über die Breite der mittleren Platte 86 erstreckt, wobei sich der Wulst 76 und die Verbindungsöffnung 92 nahe entgegengesetzten Enden der mittleren Platte 86 befinden.
Die mittlere Platte 86' ist auch flach mit Ausnahme des Wulstes 76', der im Verlängerungsbereich 110' der mittleren Platte 86' gebildet ist und sich von einer Kante von diesem einwärts erstreckt. Die mittlere Platte 86' hat eine Verbindungsöffnung 92' in der Form eines länglichen Schlitzes, der sich über die Breite der mittleren Platte 86' erstreckt, wobei der Wulst 78' und die Verbindungsöffnung 92' sich nahe entgegengesetzten Enden der mittleren Platte 86' befinden. Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel sind die beiden mittleren Platten 86, 86' einander identisch, obgleich dies nicht bei allen Ausführungsbeispielen erforderlich ist.
Das fluidtragende Paneel 16 von 8 wird zusammengesetzt durch Legen der mittleren Platte 86 direkt über die mittlere Platte 86' wobei die Öffnungen 92, 92' ausgerichtet sind, und Einklemmen der Umfangskanten der mittleren Platten 86, 86' zwischen den Umfangsflanschen 72, 72' der äußeren Platten 70, 70'. Die Wulste 78, 76 von jeweiligen Platten 70, 86 werden kombiniert, um einen der zylindrischen Durchgänge 80 zu bilden, und die Wulste 78', 76' von jeweiligen Platten 70', 86' werden kombiniert, um den anderen zylindrischen Durchgang 80 zu bilden. Im Querschnitt hat die sich ergebende Struktur des Paneels 16 ein Aussehen ähnlich dem in 7 gezeigten, wobei das Paar von mittleren Platten 86, 86' flach aneinander anliegt und den Fluidströmungsdurchgang in zwei Teile trennt. Wie bei den vorstehend diskutierten Ausführungsbeispielen kann das fluidtragende Paneel 16 von 8 durch Hartlöten zusammengesetzt werden.
Obgleich dies in 8 nicht gezeigt ist, können die Platten 70, 70', 86, 86' des fluidtragenden Paneels 16 von 8 mit Durchgangslöchern 102 nahe ihren Umfangskanten versehen sein, um sich in Längsrichtung erstreckende Zugstäbe (nicht gezeigt) aufzunehmen. Auch kann das fluidtragende Paneel 16 von 8 mit einem Kühlkörper 98 auf der äußeren Oberfläche von einer oder beiden der äußeren Platten 70, 70' versehen sein. Auch kann jeder der zylindrischen Durchgänge 80 mit rohrförmigen Anschlüssen 82, 84 versehen sein, wie vorstehend beschrieben ist.
Die 9 und 10 illustrieren eine andere alternative Konstruktion des fluidtragenden Paneels 16, bei der gleiche Elemente durch gleiche Bezugszahlen identifiziert sind und die vorstehende Beschreibung dieser gleichen Elemente auf das Ausführungsbeispiele der 9 und 10 anwendbar ist, sofern nichts anderes angezeigt wird.
Das fluidtragende Paneel 16 der 9 und 10 enthält in gleicher Weise zwei äußere Platten 70 mit einem ebenen Umfangsflansch 72 und einem erhabenen mittleren Bereich 74, von denen eine in 9 gezeigt ist. Die äußere Platte 70 enthält einen Wulst 78, der sich von der Umfangskante der Platte 70 einwärts erstreckt und mit dem erhabenen mittleren Bereich 74 verbunden ist, wobei sich der Wulst 78 in einem Verlängerungsbereich 108 der Platte 70 befindet.
Anstelle eines Paares von mittleren Platten 86 wie bei dem Ausführungsbeispiel von 8 enthält das fluidtragende Paneel der 9 und 10 nur eine einzelne mittlere Platte 86, die isoliert in 10 gezeigt ist. Die mittlere Platte 86 enthält ein Paar von Wulsten 76, von denen einer aufwärts von der Ebene der Platte 86 gebildet ist, und der andere von diesen ist von der Ebene der Platte 86 abwärts gebildet. Daher ist, wenn sie zwischen einem Paar von äußeren Platten 70 zusammengesetzt sind, jeder der Wulste 86 der mittleren Platte 86 mit einem der Wulste 78 in einer benachbarten äußeren Platte 70 kombiniert, um einen zylindrischen Durchgang 80 zu bilden. Somit ist wie bei dem Ausführungsbeispiel von 8 jeder zylindrische Durchgang 80 in dem Ausführungsbeispiel der 9 und 10 durch die Wulste 78, 76 in einer äußeren Platte 70 und die benachbarte mittlere Platte 86 gebildet, anstatt in den gegenüberliegenden äußeren Platten 70. Die mittlere Platte 86 von 9 hat auch eine Verbindungsöffnung 92, wie vorstehend beschrieben ist.
Das Folgende ist eine Beschreibung einer Wärmetauscheranordnung 210 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die 11 bis 15. Gleiche Bezugszahlen werden verwendet, um sich in der folgenden Beschreibung auf gleiche Elemente zu beziehen. Die Wärmetauscheranordnung 210 weist die Verteilerstruktur 244 kombiniert mit mehreren fluidtragenden Paneelen 16 und elektronischen Komponenten 12 wie mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispielen beschrieben auf. Die vorstehende Beschreibung der fluidtragenden Paneele 16 und elektronischen Komponenten 12 ist auf das zweite Ausführungsbeispiel anwendbar, und die folgende Beschreibung ist auf die Struktur der Verteilerstruktur 244 fokussiert.
Die Verteilerstruktur 244 enthält sowohl einen Einlassverteiler 236 und einen Auslassverteiler 238, wobei die Verteiler 236, 238 jeweilige Schlitze 260, 262 aufweisen. Der Einlassverteiler 236 ist in Strömungsverbindung mit der Einlassöffnung 30 jedes der mittleren fluidtragenden Paneele 16B, 16C, und daher empfängt jedes der mittleren Paneele 16B, 16C relativ kaltes Kältemittel direkt von dem Einlassverteiler 236. Der Auslassverteiler 238 ist in Strömungsverbindung mit der Auslassöffnung 32 jedes der mittleren Paneele 16B, 16C, und daher geben die mittleren Paneele 16B, 16C ihr erwärmtes Kältemittel direkt in den Auslassverteiler 238 aus. Der Einlassverteiler 236 ist in Strömungsverbindung mit der Einlassöffnung 30 des ersten Endpaneels 16A, aber liefert nicht direkt Kältemittel zu dem zweiten Endpaneel 16D. Stattdessen ist die Auslassöffnung 32 des ersten Endpaneels 16A in Strömungsverbindung mit der Einlassöffnung 30 des zweiten Endpaneels 16D, derart, dass das zweite Endpaneel 16D Kühlmittel empfängt, das von dem ersten Endpaneel 16A ausgegeben wurde.
Die Verteilerstruktur 244 weist einen ersten Teil 251 (auch als „oberer Bereich 251“ bezeichnet) und einen zweiten Teil 253 (hier auch als „unterer Bereich 253“ bezeichnet) auf. Der obere Bereich 251 enthält mehrere Öffnungen 252, 254 zur Aufnahme der Einlass- und Auslassanschlüsse 82, 84 der fluidtragenden Paneele 16, und weist eine obere Platte 258 auf. Der untere Bereich 253 enthält den Einlass- und den Auslassverteiler 236, 238; Löcher oder Verbindungsdurchgänge zum Vorsehen einer Verbindung zwischen den Verteilern und den Öffnungen 252, 254 in dem oberen Bereich 251; Einlass- und Auslassöffnungen 240, 242; und weist drei Platten auf. Insbesondere weist der untere Bereich 253 eine mittlere Platte 256, eine untere Platte 246 und eine Anschlussplatte 281 auf. Der obere und der untere Bereich 251, 253 sind abdichtend miteinander verbunden, um die Verteilerstruktur 244 zu bilden.
Die vier Schichten 281, 246, 256, 258, die die Verteilerstruktur 244 bilden, sind durch Schrauben 237 abdichtend aneinander befestigt. Der untere Bereich 253 kann als eine Teilanordnung vorgesehen werden, wobei die drei Schichten (281, 246, 256) des unteren Bereichs 253 durch Hartlöten abdichtend miteinander verbunden sind.
Wie in den 11 und 11A gezeigt ist, hat die untere Platte 246 ein obere Fläche 247 und eine entgegengesetzte untere Fläche 249, und sie hat mehrere Öffnungen, die sich durch sie hindurch erstrecken. Es ist ersichtlich, dass die untere Platte 246 eine einfachere Struktur als der entsprechende untere Block 46 der vorstehend beschriebenen Verteilerstruktur 44 hat und auch dünner ist.
Die untere Platte 246 ist mit einem Paar von Längsschlitzen versehen, die sich durch diese entlang entgegengesetzten Seiten der Platte 246 erstrecken, nämlich einen ersten Längsschlitz 260 und einen zweiten Längsschlitz 262, die hier manchmal als der „Einlassschlitz 260“ bzw. der „Auslassschlitz 262“ bezeichnet werden. Die untere Platte 246 ist weiterhin mit einem dritten Schlitz 264 versehen, der sich durch diese erstreckt, und hier auch als „Übergangsschlitz 264“ bezeichnet wird. Der Übergangsschlitz 264 erstreckt sich im Allgemeinen diagonal über die untere Platte 246, hat einen mittleren Bereich 269, der sich zwischen den Schlitzen 260, 262 befindet, und einen ersten und einen zweiten Endbereich 266, 268, die in Längsrichtung mit dem Einlass- bzw. Auslassschlitz 260, 262 ausgerichtet sind. Die untere Platte 246 ist auch mit mehreren Gewindelöchern 273 versehen, um Schraubbefestigungsmittel wie Schrauben 237 aufzunehmen.
Die Anschlussplatte 281 kann dünner als die untere Platte 246 sein und schließt die offenen Böden des Übergangsschlitzes 264 und der Gewindelöcher 273. Die Anschlussplatte 281 enthält zwei Löcher 240, 242, die positioniert sind, um mit jeweiligen Einlass- und Auslassschlitzen 260, 262 ausgerichtet zu sein, wenn die Anschlussplatte 281 abdichtend mit der unteren Platte 246 verbunden wird. die Löcher 240, 242 sehen jeweilige Einlass- und Auslassöffnungen in der unteren Oberfläche der Verteilerstruktur 244 vor. Die Löcher 240, 242 sind mit jeweiligen Einlass- und Auslassanschlüssen 283, 285 versehen, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Form von rückwärts abgeschrägten Anschlüssen haben. Jedoch ist darauf hinzuweisen, dass die Orte und Typen von Anschlüssen in Abhängigkeit von den Anforderungen jeder spezifischen Anwendung variiert werden können.
Die mittlere Platte 256 kann dünner als die untere Platte 246 sein und hat mehrere Paare von Öffnungen 252', 254', die angeordnet sind, um eine Fluidströmungsverbindung mit den Einlass- und Auslassöffnungen von fluidtragenden Paneelen 16 vorzusehen. Jeder Einlassöffnung 252' und Auslassöffnung 254' der mittleren Platte 256 ist ein Buchstabe „A“, „B“, „C“ oder „D“ in der folgenden Diskussion zugewiesen, wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Die Einlassöffnungen 252'A, 252'B und 252'C der mittleren Platte 256 sind mit dem Einlassschlitz 260 ausgerichtet und in direkter Strömungsverbindung mit diesem, der in Strömungsverbindung mit der Einlassöffnung 240, die durch die Anschlussplatte 281 definiert ist, ist. Die vierte Einlassöffnung 252'D ist in direkter Strömungsverbindung mit dem zweiten Endbereich 268 des Übergangsschlitzes 264, wobei der Endbereich 268 ein abgerundetes Ende hat, das mit der Einlassöffnung 252'D der mittleren Platte 256 ausgerichtet ist.
In gleicher Weise sind Auslassöffnungen 254'B, 254'C und 254'D der mittleren Platte 256 mit dem Auslassschlitz 262 ausgerichtet und in direkter Strömungsverbindung mit diesem, der in Strömungsverbindung mit der durch die Anschlussplatte 281 definierten Auslassöffnung 242 ist. Die erste Auslassöffnung 254'A der mittleren Platte 256 ist in direkter Strömungsverbindung mit dem ersten Endbereich 266 des Übergangsschlitzes 264, wobei der Endbereich 266 ein abgerundetes Ende hat, das mit der Auslassöffnung 254'A der mittleren Platte 256 ausgerichtet ist.
Wenn die mittlere Platte 256 und die untere Platte 246 miteinander abgedichtet sind, bedeckt die mittlere Platte 256 das offene obere Ende des Übergangsschlitzes 264 und dichtet dieses ab, mit Ausnahme der abgerundeten Enden der Endbereiche 266, 286, die mit den Öffnungen 256'A bzw. 252'D ausgerichtet sind. Daher sieht der Übergangsschlitz 2644 eine direkte Fluidströmungsverbindung zwischen der ersten Auslassöffnung 254'A und der vierten Einlassöffnung 252'D vor.
Die obere Platte 258 fungiert primär zur Aufnahme der Enden von Einlass- und Auslassanschlüssen der kühlenden Platten 16 und zum Vorsehen einer Fluidströmungsverbindung zwischen den Einlass- und Auslassöffnungen der fluidtragenden Paneele 16 und dem unteren Bereich 253 der Verteilerstruktur 244. Die obere Platte 258 hat mehrere Paare von Einlass- und Auslassöffnungen 252, 254, die mit 252A-D und 254A - D bezeichnet sind. Die Einlass- und Auslassöffnungen 252A-D und 254A-D der oberen Platten 258 sind so positioniert, dass sie mit den jeweiligen Einlass- und Auslassöffnungen 252'A - D und 254'A-D der mittleren Platte 256 ausgerichtet sind und eine direkte Fluidströmungsverbindung mit diesen vorsehen. Daher entsprechen die Abstände und die Orte der Öffnungen 252, 254 der oberen Platte 258 denjenigen der mittleren Platte 256. Die obere Platte 258 ist auch mit mehreren Durchgangslöchern 277 ohne Gewinde versehen, um Schraubbefestigungsmittel 237 aufzunehmen, wobei die Löcher 277 der oberen Platte 258 mit Löchern 275 der mittleren Platte 256 und Löchern 273 der unteren Platte 246 ausgerichtet sind.
Die Einlass- und Auslassöffnungen 252, 254 der oberen Platte 258 sind zum Aufnehmen rohrförmiger Einlass- und Auslassanschlüsse eines fluidtragenden Paneels 16 ausgestaltet, wie der vorstehend beschriebenen rohrförmigen Anschlüsse 82, 84. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen 252, 254 der oberen Platte 258 ausgebildet, durch die Verwendung elastischer Abdichtungen mit den Anschüssen 82, 84 abgedichtet zu werden, die eine gewisse Bewegung der oberen Enden der fluidtragenden Paneele 16 zulassen, in genau der gleichen Weise wie vorstehend mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel diskutiert ist.
Wie in dem Querschnitt von 14 gezeigt ist, ist jede Einlassöffnung 252 in der oberen Platte 258 an der unteren Oberfläche der oberen Platte 258 mit einer ringförmigen Vertiefung 259 umgeben (d.h., der Oberfläche, die die mittlere Platte 256 kontaktiert). Obgleich dies in 14 nicht gezeigt ist, haben Auslassöffnungen 254 ein identisches Aussehen und sind auch mit ringförmigen Vertiefungen 259 versehen. Die ringförmige Vertiefung 259 hat einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt und ist ausgestaltet, ein elastisches Abdichtelement wie einen elastischen O-Ring 261 aufzunehmen. Wenn die Verteilerstruktur 244 mit dem oberen Bereich 251, der durch Schrauben 237 an dem unteren Bereich 253 befestigt ist, zusammengesetzt ist, bilden die ringförmige Vertiefung 259 und die obere Oberfläche der mittleren Platte 256 eine ringförmige Nut, in der der O-Ring 261 derart zusammengedrückt ist, dass er von den Wänden der Öffnungen 252 radial einwärts vorsteht. Somit kontaktiert, wenn Anschlüsse 82, 84 in die Öffnungen 252, 254 eingesetzt sind, jeder O-Ring 261 die äußere Oberfläche eines der Anschüsse 82, 84 und bildet eine Abdichtung mit dieser.
Zusätzlich können die oberen Kanten der Löcher 252, 254 abgeschrägt sein, um die Einführung der Anschlüsse 82, 84 der fluidtragenden Paneele zu erleichtern.
Wie in 14 gezeigt ist, haben die Öffnungen 252' in der mittleren Platte 256 einen Durchmesser, der kleiner als der der Öffnungen 252 in der oberen Platte 258 und kleiner als der Außendurchmesser der Anschlüsse 82 ist. Obgleich dies in 14 nicht gezeigt ist, haben die Öffnungen 254' in der mittleren Platte 256 einen Durchmesser, der kleiner als der der Öffnungen 254 in der oberen Platte 258 und kleiner als der Außendurchmesser der Anschlüsse 84 ist. Mit dieser Anordnung wirkt die mittlere Platte 256 als ein Anschlag und verhindert ein übermäßiges Einsetzen der Anschlüsse 82, 84 in die Löcher 252, 254 der oberen Platte 258.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die untere Platte 246 des in den 11 bis 15 gezeigten Ausführungsbeispiels durch eine untere Platte 246' wie in 16 gezeigt ersetzt werden, wobei alle anderen Elemente der Verteilerstruktur die gleichen wie in den 11 bis 15 bleiben. In 16 werden gleiche Elemente der unteren Platte 246' durch gleiche, mit einem Strich versehene Bezugsahlen identifiziert. Die untere Platte 246' enthält keinen Übergangsschlitz 264. Stattdessen ist der Einlassschlitz 260' so verlängert, dass er eine direkte Fluidströmungsverbindung mit allen Einlassöffnungen 252' der mittleren Platte 256 vorsieht, und der Auslassschlitz 262 ist in gleicher Weise verlängert, um eine direkte Fluidströmungsverbindung mit allen Auslassöffnungen 254' der mittleren Platte 256 vorzusehen. Ähnlich wie die vorbeschrieben untere Platte 246 hat die untere Platte 246' eine obere Fläche 247' und mehrere Gewindelöcher 273'.
Wievorstehend erwähnt ist, können die hier beschriebenen Wärmetauscher Komponenten enthalten, die durch Hartlöten zusammengesetzt sind. Daher können bei einigen Ausführungsbeispielen der vorbeschriebenen Komponenten der hier beschriebenen Wärmetauscher aus hartlötbaren Metallen und ihren Legierungen bestehen, einschließlich Aluminium. Bei einigen Ausführungsbeispielen können zumindest einige der Komponenten, die den Wärmetauscher bilden, aus nichtmetallischen Materialien wie Kunststoffen gebildet sein.
Obgleich die Erfindung in Verbindung mit bestimmten Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie nicht hierauf beschränkt. Stattdessen enthält die Verbindung alle Ausführungsbeispiele, die in den Bereich der folgenden Ansprüche fallen können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 62210542 B [0001]
US 7295433 B2 [0006]
US 2015/0171578 A1 [0006]
RE 35890 [0073]
US 6273183 B [0073]

Claims

Wärmetauscher zum Kühlen mehrerer wärmeerzeugender Komponenten, die jeweils eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche haben, wobei die erste und die zweite Oberfläche jeder wärmeerzeugenden Komponente im Wesentlichen flach und eben sind, und wobei die wärmeerzeugenden Komponenten in einer beabstandeten parallelen Beziehung zueinander angeordnet sind, mit Räumen, die zwischen benachbarten Paaren der wärmeerzeugenden Komponenten angeordnet sind; der Wärmetauscher zumindest drei flache, fluidtragende Paneele enthaltend ein erstes Endpaneel, ein zweites Endpaneel und zumindest ein mittleres Paneel aufweist, wobei jedes fluidtragende Paneel eine erste Oberfläche, eine gegenüberliegende zweite Oberfläche und eine Einlassöffnung, eine Auslassöffnung und einen Fluidströmungsdurchgang in Strömungsverbindung mit der Einlass- und der Auslassöffnung hat; wobei jedes von dem zumindest einen mittleren Paneel ausgestaltet ist, zumindest teilweise in einem der Räume aufgenommen zu werden, mit seiner ersten Oberfläche in thermischem Kontakt mit der ersten oder zweiten Oberfläche von einer wärmeerzeugenden Komponente und mit seiner zweiten Oberfläche in thermischem Kontakt mit der ersten oder zweiten Oberfläche einer anderen wärmeerzeugenden Komponente ist; und wobei jedes von dem ersten Endpaneel und dem zweiten Endpaneel ausgestaltet ist, um in thermischem Kontakt mit der ersten oder zweiten Oberfläche einer äußersten der wärmeerzeugenden Komponenten zu sein.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend einen Einlassverteiler, der in Strömungsverbindung mit der Einlassöffnung jedes der mittleren Paneele ist, und einen Auslassverteiler, der in Strömungsverbindung mit der Auslassöffnung jedes der mittleren Paneele ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 2, bei dem der Einlassverteiler in Strömungsverbindung mit der Einlassöffnung des ersten Endpaneels ist und der Auslassverteiler in Strömungsverbindung mit der Auslassöffnung des zweiten Endpaneels ist; und bei dem die Auslassöffnung des ersten Endpaneels in Strömungsverbindung mit der Einlassöffnung des zweiten Endpaneels ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 2 oder 3, bei dem jedes der fluidtragenden Paneele einen rohrförmigen Einlassanschluss und einen rohrförmigen Auslassanschluss hat, und bei dem der Einlassverteiler mehrere Einlassöffnungen aufweist, die zum abdichtenden Aufnehmen der rohrförmigen Einlassanschlüsse der fluidtragenden Paneele ausgestaltet sind, und bei dem der Auslassverteiler mehrere Auslassöffnungen aufweist, die zum abdichtenden Aufnehmen der rohrförmigen Auslassanschlüsse der fluidtragenden Paneele ausgestaltet sind; und bei dem die rohrförmigen Einlass- und Auslassanschlüsse abdichtend mit den Einlass- und Auslassöffnungen der Verteiler durch elastische Abdichtteile verbunden sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 4, bei dem ein elastisches Abdichtteil zwischen jeder der Einlassöffnungen des Einlassverteilers und einem der rohrförmigen Einlassanschlüsse und zwischen jeder der Auslassöffnungen des Auslassverteilers und einem der rohrförmigen Auslassanschlüsse angeordnet ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 5, bei dem jedes der elastischen Abdichtteile einen O-Ring aufweist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Fluidströmungsdurchgänge der mittleren Paneele in einen ersten Teil entlang der ersten Oberfläche des mittleren Paneels und einen zweiten Teil entlang der zweiten Oberfläche des mittleren Paneels geteilt sind, wobei die Einlassöffnung in direkter Strömungsverbindung mit dem ersten Teil ist und die Auslassöffnung in direkter Strömungsverbindung mit dem zweiten Teil ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 7, bei dem der erste und der zweite Bereich des Fluidströmungsdurchgangs durch eine Trennungsplatte voneinander getrennt sind, und bei dem die Trennungsplatte eine Öffnung enthält, um eine Fluidströmung zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich des Fluidströmungsdurchgangs zu ermöglichen.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem jedes der fluidtragenden Paneele weiterhin einen Kühlkörper entlang jeder von der ersten und der zweiten Oberfläche aufweist, wobei der Kühlkörper eine flache Platte aufweist, die nach der Montage der fluidtragenden Paneele optional einer Glättungsbearbeitung unterzogen wurde.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, bei dem jedes der fluidtragenden Paneele einen Einlassanschluss und einen Auslassanschluss hat und bei dem der Einlassverteiler und der Auslassverteiler jeweils in einer Verteilerstruktur angeordnet sind, welcher aufweist: einen ersten Bereich enthaltend mehrere Öffnungen, die zum abdichtenden Aufnehmen von Enden der Einlass- und Auslassanschlüsse der fluidtragenden Paneele ausgestaltet sind, wobei der erste Bereich eine oder mehrere Platten aufweist; einen zweiten Bereich enthaltend den Einlass- und den Auslassverteiler, eine Einlassöffnung in Strömungsverbindung mit dem Einlassverteiler, eine Auslassöffnung in Strömungsverbindung mit dem Auslassverteiler, und Löcher, die eine Verbindung zwischen den Verteilern und den Öffnungen in dem oberen Bereich bereitstellen, wobei der zweite Bereich eine oder mehrere Platten aufweist; wobei der erste und der zweite Bereich abdichtend miteinander verbunden sind, um die Verteilerstruktur zu bilden.
Wärmetauscher nach Anspruch 10, bei dem der erste Bereich eine obere Platte aufweist und der zweite Bereich zumindest eine mittlere Platte und eine untere Platte aufweist.
Wärmetauscher nach Anspruch 11, bei dem die obere Platte die mehreren Öffnungen, die zum abdichtenden Aufnehmen der Enden der Einlass- und der Auslassanschlüsse ausgestaltet sind, aufweist, wobei die Öffnungen sich durch die obere Platte erstrecken und in Paaren angeordnet sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 12, bei dem die Einlass- und die Auslassanschlüsse rohrförmig sind, und bei dem die Öffnungen in der oberen Platte jeweils mit einer ringförmigen Vertiefung versehen sind, die zum Aufnehmen eines elastischen Abdichtelements ausgestaltet ist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem der zweite Bereich weiterhin eine Anschlussplatte aufweist, und bei dem: (a) die untere Platte einen ersten Längsschlitz, einen zweiten Längsschlitz und einen dritten Schlitz enthält, von denen sich jeder durch die untere Platte erstreckt, wobei der erste und der zweite Längsschlitz sich entlang entgegengesetzten Seiten der unteren Platte erstrecken, und der dritte Schlitz sich im Allgemeinen diagonal über die untere Platte erstreckt, wobei der dritte Schlitz einen mittleren Bereich, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Längsschlitz erstreckt, und einen ersten und einen zweiten Endbereich, die in Längsrichtung mit dem jeweiligen ersten und zweiten Längsschlitz ausgerichtet sind, hat; (b) die mittlere Platte mehrere Öffnungen hat, die sich durch die mittlere Platte erstrecken und in Paaren angeordnet sind, wobei jede der Öffnungen in der mittleren Platte so positioniert sind, dass sie mit einer der Öffnungen in der oberen Platte ausgerichtet ist, und jede der Öffnungen in der mittleren Platte mit einem von dem ersten Längsschlitz, dem zweiten Längsschlitz und einem der Endbereiche des dritten Schlitzes der unteren Platte ausgerichtet ist, wobei die mittlere Platte eine offene obere Seite des dritten Schlitzes abdeckt und abdichtet, anders als die Endbereiche, die mit den Öffnungen in der mittleren Platte ausgerichtet sind; (c) die Anschlussplatte eine offene unter Seite des dritten Schlitzes schließt, wobei die Einlassöffnung der Verteilerstruktur ein erstes Loch in der Anschlussplatte aufweist, welches erste Loch in Ausrichtung mit dem ersten Längsschlitz ist; und die Auslassöffnung in der Verteilerstruktur ein zweites Loch in der Anschlussplatte aufweist, welches zweite Loch mit dem zweiten Längsschlitz ausgerichtet ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 14, bei dem das erste Loch und das zweite Loch der Anschlussplatte mit einem Einlassanschluss bzw. einem Auslassanschluss versehen sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die Öffnungen in der oberen Platte mehrere Einlassöffnungen und mehrere Auslassöffnungen aufweisen, wobei die Einlassöffnungen und die Auslassöffnungen in zwei Reihen, die in Querrichtung einen gegenseitigen Abstand aufweisen, angeordnet sind; die Öffnungen in der mittleren Platte mehrere Einlassöffnungen und mehrere Auslassöffnungen aufweisen, wobei jede der Einlassöffnungen in der oberen Platte konzentrisch mit einer der Einlassöffnungen in der mittleren Platte ausgerichtet ist und jede der Auslassöffnungen in der oberen Platte konzentrisch mit einer der Auslassöffnungen in der mittleren Platte ausgerichtet ist; eine der Einlassöffnungen in der mittleren Platte mit dem zweiten Endbereich des dritten Schlitzes in der unteren Platte ausgerichtet ist und die verbleibenden Einlassöffnungen in der mittleren Platte mit dem ersten Längsschlitz ausgerichtet sind; und eine der Auslassöffnungen in der mittleren Platte mit dem ersten Endbereich des dritten Schlitzes in der unteren Platte ausgerichtet ist und die verbleibenden Auslassöffnungen in der mittleren Platte mit dem zweiten Längsschlitz ausgerichtet sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 16, bei dem die Öffnungen in der mittleren Platte einen Durchmesser haben, der kleiner als ein Durchmesser der Öffnungen in der oberen Platte und kleiner als ein Außendurchmesser der Einlass- und Auslassanschlüsse ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 16 oder 17, bei dem die eine Einlassöffnung nahe einem ersten Ende der mittleren Platte angeordnet ist und die eine Auslassöffnung nahe eines zweiten Endes der mittleren Platte angeordnet ist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 10 bis 18, bei dem der zweite Bereich der Verteilerstruktur als eine hartgelötete Teilanordnung vorgesehen ist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 10 bis 19, bei dem der erste Bereich und der zweite Bereich der Verteilerstruktur durch mehrere Schraubbefestigungsmittel abdichtend miteinander verbunden sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem die untere Platte dicker als die obere Platte und die mittlere Platte ist, und bei dem die untere Platte eine obere Fläche, eine entgegengesetzte untere Fläche, zwei Seitenflächen parallel zu einer Längsachse und zwei Endflächen quer zu der Längsachse enthält; und bei dem die Einlassöffnung und die Auslassöffnung jeweils in einer der Seitenflächen oder einer der Endflächen angeordnet sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 21, bei dem die Einlass- und die Auslassöffnung in derselben oder in verschiedenen Endflächen angeordnet sind und die untere Platte weiterhin einen Einlassdurchgang, der sich in Längsrichtung von der Einlassöffnung in einer der Endflächen zu der entgegengesetzten Endfläche hin erstreckt, und einen Auslassdurchgang, der sich in Längsrichtung von der Auslassöffnung in einer der Endflächen zu der entgegengesetzten Endfläche hin erstreckt, aufweist.
Wärmetauscher nach Anspruch 22, bei dem (a) die untere Platte einen ersten Längsschlitz, einen zweiten Längsschlitz und einen dritten Schlitz enthält, von denen jeder eine offene obere Seite hat, wobei der erste und der zweite Längsschlitz sich entlang entgegengesetzter Seiten der unteren Platte erstrecken und in Strömungsverbindung mit dem Einlassdurchgang bzw. dem Auslassdurchgang sind, und der dritte Schlitz eine geschlossene untere Seite hat und sich im Allgemeinen diagonal über die untere Platte erstreckt, wobei der dritte Schlitz einen mittleren Bereich hat, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Längsschlitz befindet, und einen ersten und einen zweiten Endbereich hat, die in Längsrichtung mit dem ersten bzw. zweiten Längsschlitz ausgerichtet sind; (b) die mittlere Platte mehrere Öffnungen hat, die sich durch die mittlere Platte erstrecken und in Paaren angeordnet sind, wobei jede der Öffnungen in der mittleren Platte so positioniert ist, dass sie mit einer der Öffnungen in der oberen Platte ausgerichtet ist, und jede der Öffnungen in der mittleren Platte mit einem von dem ersten Längsschlitz, dem zweiten Längsschlitz und einem der Endbereiche des dritten Schlitzes der unteren Platte ausgerichtet ist, wobei die mittlere Platte die offene obere Seite des dritten Schlitzes abdeckt und abdichtet, anders als die Endbereiche, die mit den Öffnungen in der mittleren Platte ausgerichtet sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 23, bei dem die Öffnungen in der oberen Platte mehrere Einlassöffnungen und mehrere Auslassöffnungen aufweisen, wobei die Einlassöffnungen und die Auslassöffnungen in zwei Reihen, die in Querrichtung einen gegenseitigen Abstand aufweisen, angeordnet sind; die Öffnungen in der mittleren Platte mehrere Einlassöffnungen und mehrere Auslassöffnungen aufweisen, wobei jede der Einlassöffnungen in der oberen Platte konzentrisch mit einer der Einlassöffnungen in der mittleren Platte ausgerichtet ist und jede der Auslassöffnungen in der oberen Platte konzentrisch mit einer der Auslassöffnungen in der mittleren Platte ausgerichtet ist; eine der Einlassöffnungen in der mittleren Platte mit dem zweiten Endbereich des dritten Schlitzes in der unteren Platte ausgerichtet ist und die verbleibenden Einlassöffnungen in der mittleren Platte mit dem ersten Längsschlitz ausgerichtet ist; und eine der Auslassöffnungen in der mittleren Platte mit dem ersten Endbereich des dritten Schlitzes in der unteren Platte ausgerichtet ist und die verbleibenden Auslassöffnungen in der mittleren Platte mit dem zweiten Längsschlitz ausgerichtet ist.
Wärmetauscheranordnung, welche aufweist: (a) mehrere wärmeerzeugende Komponenten, die jeweils eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche haben, wobei die erste und die zweite Oberfläche im Wesentlichen flach und eben sind, und wobei die wärmeerzeugenden Komponenten in gegenseitig beabstandeter, paralleler Beziehung angeordnet sind, wobei Räume zwischen benachbarten Paaren der wärmeerzeugenden Komponenten angeordnet sind; und (b) einen Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 24; wobei jedes der zumindest einen mittleren Paneele zumindest teilweise in einem der Räume aufgenommen ist, wobei seine erste Oberfläche in thermischem Kontakt mit der ersten oder zweiten Oberfläche von einer der wärmeerzeugenden Komponenten ist, und wobei seine zweite Oberfläche in thermischem Kontakt mit der ersten oder zweiten Oberfläche einer anderen der wärmeerzeugenden Komponenten ist; und wobei jedes von dem ersten Endpaneel und dem zweiten Endpaneel seine erste oder zweite Oberfläche in thermischem Kontakt mit der ersten oder zweiten Oberfläche einer äußersten der wärmeerzeugenden Komponenten hat.
Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 25, bei der jede der wärmeerzeugenden Komponenten größere Kühlungsanforderungen entlang ihrer ersten Oberfläche als entlang ihrer zweiten Oberfläche hat; wobei die erste Oberfläche jedes der mittleren Paneele in thermischem Kontakt mit der ersten Oberfläche einer der elektronischen Komponenten ist; und wobei die zweite Oberfläche jedes der mittleren Paneele in thermischem Kontakt mit der zweiten Oberfläche einer der elektronischen Komponenten ist.
Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 25 oder 26, bei der eine Druckkraft auf die Anordnung ausgeübt wird, derart, dass die fluidtragenden Paneele in engen thermischen Kontakt mit den wärmeerzeugenden Komponenten entlang ihrer jeweiligen ersten und zweiten Oberfläche gebracht werden, wobei eine Richtung der Druckkraft normal zu der ersten und der zweiten Oberfläche der fluidtragenden Paneele ist.
Wärmetauscheranordnung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, bei der eine Schicht aus einem thermischen Zwischenflächenmaterial zwischen kontaktierenden Paaren der Oberflächen der jeweiligen fluidtragenden Paneele und der elektronischen Komponenten, die in gegenseitigem thermischen Kontakt sind, angeordnet ist.
Wärmetauscheranordnung nach einem der Ansprüche 25 bis 28, bei der der Wärmetauscher mehrere der mittleren Paneele aufweist und die Anordnung zumindest drei der wärmeerzeugenden Komponenten enthält, wobei die wärmeerzeugenden Komponenten elektronische Komponenten aufweisen, die elektrisch miteinander verbunden sind.