DE19528168A1 - Heat-exchanger esp for vehicle cooling system - has hollow chamber arrangement with network of recesses woven or arranged in all spatial directions in grid structure - Google Patents

Heat-exchanger esp for vehicle cooling system - has hollow chamber arrangement with network of recesses woven or arranged in all spatial directions in grid structure

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DE19528168A1 DE1995128168 DE19528168A DE19528168A1 DE 19528168 A1 DE19528168 A1 DE 19528168A1 DE 1995128168 DE1995128168 DE 1995128168 DE 19528168 A DE19528168 A DE 19528168A DE 19528168 A1 DE19528168 A1 DE 19528168A1
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Abstract

The heat-exchanger (10) has a head conductive body (11,12) and a hollow chamber arrangement associated with the heat conductive body (11,12). A gaseous of fluid heat conductive medium flows through the hollow chamber arrangement. The heat conductive body has a three dimensional grid structure. The hollow chamber arrangement is passed through by a network of recesses. The network is entwined or woven into the grid structure in all spatial directions. The heat conductive body preferably has a uniform structure. The network preferably also has a uniform construction. The heat conductive body may be formed of several three dimensional grid elements with pairs of V-shaped element parts running in two perpendicular planes.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ferner auf eine aus zwei oder mehr derartigen Wärmetauschern aufgebaute Wärmetauscheranordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10 und auf ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Wärmetauschers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12.The present invention relates to a Heat exchanger according to the preamble of claim 1, further to one of two or more such heat exchangers constructed heat exchanger arrangement according to the preamble of Claim 10 and a method for producing a electrical heat exchanger according to the preamble of Claim 12.

Wärmetauscher sind in vielfältiger Weise bekannt, beispielsweise bei Kühlern in Kraftfahrzeugen, bei Wärmerückgewinnungsanlagen, bei elektrischen Leistungsbausteinen und dgl. In allen Fällen wird versucht, durch eine große Oberfläche einen möglichst optimalen und effektiven Wärmeübergang zu erhalten. Bei elektrischen Bauteilen bspw. resultiert dies in zum Bauvolumen des elektrischen Bauteils überdimensional großen Kühlrippen. Desweiteren haben derartige Wärmetauscher im allgemeinen eine bevorzugte Einbaulage, damit das Wärmeleitungsmedium entsprechend angreifen kann. Wie zu den elektrischen Bauteilen bereits erwähnt, sind die heutigen Wärmetauscher nicht beliebig kleinvolumig auszuführen. Mit anderen Worten, die Wärmetauscherleistung pro Wärmetauschervolumen ist unbefriedigend.Heat exchangers are known in many ways for example in radiators in motor vehicles Heat recovery systems, for electrical Power modules and the like. In all cases, an attempt is made to  due to a large surface the best possible and to obtain effective heat transfer. With electrical Components, for example, results in the construction volume of the electrical component of oversized cooling fins. Furthermore, such heat exchangers generally have a preferred installation position so that the heat conduction medium can attack accordingly. How about the electrical Components already mentioned are today's heat exchangers not to be carried out arbitrarily small-volume. In other words, is the heat exchanger performance per heat exchanger volume unsatisfactory.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Wärmetauscher und eine aus zwei oder mehr derartigen Wärmetauschern hergestellte Wärmetauscheranordnung zu schaffen, die den Anforderungen an eine hohe Wärmetauscherkapazität bzw. -leistung bei vergleichsweise geringem Bauvolumen und Gewicht gerecht werden und die kleinbauender als bisher hergestellt werden können. Desweiteren soll ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Wärmetauschers bzw. einer Wärmetauscheranordnung geschaffen werden, das wenig arbeits- noch kostenintensiv ist.The object of the present invention is a Heat exchanger and one of two or more of such Heat exchangers manufactured to heat exchanger assembly create the high demands Heat exchanger capacity or performance at comparatively low volume and weight and the can be made smaller than before. Furthermore, a method for producing a such heat exchanger or a heat exchanger arrangement be created, the little labor-intensive is.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Wärmetauscher der genannten Art bzw. bei einer Wärmetauscheranordnung der genannten Art bzw. bei einem Verfahren zu dessen bzw. deren Herstellung die im Anspruch 1 bzw. im Anspruch 10 bzw. im Anspruch 12 angegebenen Merkmale vorgesehen.To solve this problem are in a heat exchanger mentioned type or in a heat exchanger arrangement mentioned type or in a process for the latter  Production in claim 1 or in claim 10 or in Claim 12 provided features.

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen ist ein Wärmetauscher geschaffen, der eine große Oberfläche im Verhältnis zum eigenen Bauvolumen aufweist. Dies ist im wesentlichen dadurch bedingt, daß der Wärmeleitungskörper von einem Netz von Ausnehmungen im wesentlichen gleichmäßig durchzogen bzw. durchwoben ist. Als Wärmeleitungsmedium kann jedes beliebige in der Wärmetauschertechnik verwendete gasförmige oder flüssige Medium eingesetzt werden.With the measures according to the invention is a heat exchanger created a large surface in relation to the has its own construction volume. This is essentially due to the fact that the heat conduction body from a network essentially uniformly traversed by recesses or is interwoven. Any can be used as the heat conduction medium gaseous or used in heat exchanger technology liquid medium can be used.

Die Herstellung derartiger Wärmetauscher kann bei lasergefertigten Ausnehmungen in vorteilhafter Weise auch bei elektrischen und elektronischen Bauteilen angewendet werden. Auch können derartige Wärmetauscher als integrierter Bestandteil eines derartigen elektrischen oder elektronischen Bauteils vorgesehen werden. Die Herstellung von Wärmetauschern, bei denen die Ausnehmungen zylindrisch sind, ist wegen der im wesentlichen gleichförmigen Oberfläche der kreisrunden Ausnehmungen besonders vorteilhaft.The production of such heat exchangers can Laser-made recesses also advantageously applied to electrical and electronic components will. Such heat exchangers can also be integrated Part of such an electrical or electronic component are provided. The production of heat exchangers in which the recesses are cylindrical are essentially uniform because of the Surface of the circular recesses especially advantageous.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Maßnahmen liegen darin, daß die Wärmetauscherleistung pro Gewichtseinheit des Wärmetauschers erheblich verbessert und der Wärmegradient größer ist. Dadurch, daß die Konvektion des Wärmeleitungsmediums in dem Wärmeleitungskörper in allen Richtungen gleich ist, ergibt sich eine vollständige Unabhängigkeit der Einbaulage des Wärmetauschers. Es können Wärmetauscher nahezu beliebiger Außenform in gleich einfacher und schneller Weise hergestellt werden. Gleichzeitig können Wärmetauscheranordnungen mit mehreren isolierten Wärmetauscherkreisen aus einem Stück gefertigt werden, ohne daß dies eines zusätzlichen Herstellungsaufwandes bedarf.Further advantages of the measures according to the invention lie in that the heat exchanger performance per unit weight of Heat exchanger significantly improved and the heat gradient is bigger. The fact that the convection of the  Heat conduction medium in the heat conduction body in all Directions is the same, there is a complete Independence of the installation position of the heat exchanger. It can Heat exchanger of almost any external shape in the same can be produced more easily and quickly. At the same time, heat exchanger arrangements with several insulated heat exchanger circuits made from one piece without this being an additional Manufacturing effort required.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.Further preferred configurations of the invention result themselves from the respective subclaims.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:Further details of the invention are as follows See description in which the invention based on the embodiments shown in the drawing is described and explained. Show it:

Fig. 1 in teilweise abgebrochener perspektivischer Darstellung einen Wärmetauscher gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung; Fig. 1 a first embodiment of the present in a partially broken perspective view of a heat exchanger according to the invention;

Fig. 1A in vergrößerter perspektivischer Darstellung ein Gitterelement einer der Einzelstrukturen nach Fig. 1; Fig. 1A is an enlarged perspective view of a grid element of one of the individual structures of FIG. 1;

Fig. 1B eine der Fig. 1 entsprechende ausschnittsweise vergrößerte Darstellung; FIG. 1B shows an enlarged representation corresponding to FIG. 1;

Fig. 2 eine Seitenansicht gemäß Pfeil II der Fig. 1, jedoch strichpunktiert und schematisch zu einem Wärmetauscher ergänzt; Fig. 2 is a side view according to arrow II of Figure 1, but dash-dotted and schematically added to a heat exchanger.

Fig. 3 eine Draufsicht gemäß Pfeil III der Fig. 1; Fig. 3 is a plan view according to arrow III of Fig. 1;

Fig. 4 eine gegenüber der Fig. 2 um 90° versetzte Seitenansicht gemäß Pfeil IV der Fig. 1; FIG. 4 shows a side view according to arrow IV of FIG. 1 offset by 90 ° compared to FIG. 2;

Fig. 5 in teilweise abgebrochener perspektivischer Darstellung einen Wärmetauscher gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung; FIG. 5 shows a second embodiment of the present in a partially broken perspective view of a heat exchanger according to the invention;

Fig. 6 eine Seitenansicht gemäß Pfeil VI der Fig. 5; Fig. 6 is a side view according to arrow VI of Fig. 5;

Fig. 7 eine Draufsicht gemäß Pfeil VII der Fig. 5; Fig. 7 is a plan view according to arrow VII of Fig. 5;

Fig. 8 ein an einem quaderförmigen Rohkörper als Ausgangswerkstück dargestelltes Bohrschema zur Herstellung der Hohlraumanordnung für einen Wärmetauscher, jedoch gemäß einem dritten bzw. vierten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung; Fig. 8 is an image displayed on a cube-shaped blank as a starting workpiece drilling scheme for preparing the cavity arrangement for a heat exchanger, but according to a third and fourth embodiment of the present invention;

Fig. 9 in abgebrochener Darstellung eine der Fig. 3 entsprechende jedoch schematische Draufsicht auf den Wärmeteitungskörper gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung; FIG. 9 shows, in broken representation, a schematic plan view corresponding to FIG. 3 of the heat conduction body according to the third exemplary embodiment of the present invention;

Fig. 10 in vergrößerter perspektivischer Darstellung ein Gitterelement des Wärmeleitungskörpers gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel; Fig. 10 in an enlarged perspective view of a grid element of the thermally conductive body according to the third embodiment;

Fig. 11 u. 12 jeweils in abgebrochener Darstellung eine der Fig. 2 entsprechende Seitenansicht, jedoch schematisch und von zwei zueinander senkrechten Seiten des Wärmeleitungskörpers für einen Wärmetauscher gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel; Fig. 11 u. 12 each shows a side view corresponding to FIG. 2 in broken form, but schematically and from two mutually perpendicular sides of the heat conduction body for a heat exchanger according to the third exemplary embodiment;

Fig. 13 eine perspektivische Darstellung der aus einem länglich quaderförmigen Rohkörper hergestellten Wärmeleitungskörper für einen Wärmetauscher gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung; FIG. 13 is a perspective view of the heat conduction body produced from an elongated cube-shaped blank present for a heat exchanger according to the fourth embodiment of the invention;

Fig. 14A, B und C den Fig. 9, 11 und 12 entsprechende abgebrochene Darstellungen des vierten Ausführungsbeispiels; FIG. 14A, B and C. Figures 9, 11 and 12 corresponding fragmentary views of the fourth embodiment.

Fig. 15 ein an einem quaderförmigen Rohkörper als Ausgangswerkstück dargestelltes Bohrschema zur Herstellung der Hohlraumanordnung für einen Wärmetauscher, jedoch gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung; und FIG. 15 is an image represented at a cube-shaped blank as a starting workpiece drilling scheme for preparing the cavity arrangement for a heat exchanger, but according to a fifth embodiment of the present invention; and

Fig. 16A, B und C den Fig. 9, 11 und 12 entsprechende abgebrochene Darstellungen des fünften Ausführungsbeispiels. FIG. 16A, B and C in Figs. 9, 11 and 12 corresponding fragmentary views of the fifth embodiment.

Der in der Zeichnung gemäß fünf Ausführungsbeispielen dargestellte Wärmetauscher bzw. Wärmetauscheranordnung 10 bzw. 110 bzw. 210 bzw. 310 bzw. 410 in Form eines von mindestens einem Netz von Ausnehmungen durchzogenen räumlichen Wärmeleitungskörpers 11, 12 bzw. 111 bzw. 211 bzw. 311 bzw. 411 stellt einen einzelnen Wärmetauscher oder einen Wärmetauscherblock aus zwei oder mehr Wärmetauschern dar. Dabei ist der eine räumlich dreidimensionale gitterartige Struktur aufweisende Wärmeleitungskörper 11 und 12 bzw. 111 bzw. 211 bzw. 311 bzw. 411 mit seiner Hohlraumanordnung 27 derart aufgebaut, daß er von einem Netz im wesentlichen gleicher oder gruppenweise gleicher Ausnehmungen in allen Raumrichtungen durchzogen bzw. durchwoben ist.The heat exchanger or heat exchanger arrangement 10 or 110 or 210 or 310 or 410 shown in the drawing according to five exemplary embodiments in the form of a spatial heat conducting body 11 , 12 or 111 or 211 or 311 or 311 or 311 or 311 or 311 or 311 or 311 or 311 or 311 or 311 or 311 or 311 or 311 or 311 or 411 represents a single heat exchanger or a heat exchanger block composed of two or more heat exchangers. The heat conduction body 11 and 12 or 111 or 211 or 211 or 311 or 411 with its cavity arrangement 27 is constructed in such a way that it has a spatially three-dimensional grid-like structure is interspersed or woven through a network of essentially the same or group-like recesses in all spatial directions.

Bei dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten, lediglich der Beschreibung des grundsätzlich räumlichen Aufbaus dienenden Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers 10 ist der Wärmeleitungskörper aus zwei identischen Einzelstrukturen 11 und 12, aufgebaut, von denen jede aus einer Vielzahl von Gitterelementen 15 aufgebaut ist, wobei gemäß Fig. 1A jedes Gitterelement 15 durch zwei etwa V-förmige Elementteilpaare 16 und 17, die in zueinander senkrechten Ebenen aneinander liegen und die in einem Knotenpunkt 18 zusammenlaufend miteinander verbunden sind, gebildet ist. Jedes V-förmige Elementteilpaar 16, 17 besitzt zwei in der gleichen Ebene liegende, identisch ausgebildete stegartige Elemententeile 19 und 20 bzw. 21 und 22, die jeweils vom Knotenpunkt 18 ausgehend unter einem bestimmten Winkel a auseinanderlaufen. Das Gitterelement 15 kann als symmetrisches strahlenförmiges Gebilde angesehen werden, dessen Knotenpunkt 18 den Mittelpunkt eines Würfels und dessen stegartigen Elemententeile 19 bis 22 zu jeweils diagonalen Ecken mehrerer Würfelflächen verlaufen. Dadurch bilden die stegartigen Elemententeile 19 bis 22 der Elemententeilpaares 16 und 17 vom Knotenpunkt 18 ausgehend jeweils zwischen sich denselben Winkel und besitzen gleiche Längen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Querschnitt der stegartigen Elemententeile 19 und 20 bzw. 21 und 22 quadratisch; es kann jedoch jeder beliebige andere Querschnitt, bspw. ein runder oder sechseckiger Querschnitt gewählt werden. Die Enden 25 der stegartigen Elemententeile 19 bis 22 sind jeweils mit Enden benachbarter stegartiger Elemententeile weiterer Gitterelemente 15 verbunden bzw. einstückig, so daß sich die (räumlich) dreidimensionale gitterartige Struktur aus einer Vielzahl von untereinander, übereinander und nebeneinander angeordneter Gitterelemente 15 ergibt. Es versteht sich, daß die Wahl der Anzahl der Gitterelemente 15 in den drei Richtungen des Raumes von den gewünschten Außenabmessungen des Wärmetauschers 10 abhängig ist.In the embodiment of a heat exchanger 10 shown in FIGS. 1 to 4, which only serves to describe the basic spatial structure, the heat conduction body is constructed from two identical individual structures 11 and 12 , each of which is constructed from a multiplicity of grid elements 15 , according to is formed Fig. 1A, each grating element 15 by two approximately V-shaped element part pairs 16 and 17, which lie in mutually perpendicular planes to each other and which are connected together with one another in a node 18. Each V-shaped element part pair 16 , 17 has two identically designed web-like element parts 19 and 20 or 21 and 22 , which are located in the same plane and each diverge from the node 18 at a certain angle a. The lattice element 15 can be viewed as a symmetrical radiation-shaped structure, the node 18 of which runs the center of a cube and the web-like element parts 19 to 22 of each diagonal corners of a plurality of cube surfaces. As a result, the web-like element parts 19 to 22 of the element part pair 16 and 17, starting from the node 18 , each form the same angle between them and have the same lengths. In the illustrated embodiment, the cross section of the web-like element parts 19 and 20 or 21 and 22 is square; however, any other cross section, for example a round or hexagonal cross section, can be selected. The ends 25 of the web-like element parts 19 to 22 are each connected or in one piece to ends of adjacent web-like element parts of further grid elements 15 , so that the (spatially) three-dimensional grid-like structure results from a multiplicity of grid elements 15 arranged one above the other, one above the other and next to one another. It is understood that the choice of the number of grid elements 15 in the three directions of the room depends on the desired external dimensions of the heat exchanger 10 .

Das Ineinanderverschachteln der Einzelstrukturen 11 und 12 in allen Raumrichtungen zum Wärmetauscher 10 erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel entweder in der Weise, daß zunächst jeweils die einzelnen Gitterelemente 15 der Einzelstrukturen 11 und 12 dreidimensional ineinander verschachtelt und dann mit den jeweils ebenfalls dreidimensional ineinander verschachtelten benachbarten Gitterelemente 15 verbunden werden. Der Aufbau des Wärmetauschers 10 kann auch in der Weise erfolgen, daß zunächst eine Einzelstruktur 11 oder 12 in ihrer Gitterstruktur aufgebaut wird und daß dann in einer Reihe aneinandergefügte V-förmige Elementteilpaare 16 und 17 getrennt hergestellt werden und diese als Längs- und Querreihen 23 und 24 zur Bildung der jeweils anderen Einzelstruktur 12 oder 11 in die Gitterstruktur der einen Einzelstruktur 11 oder 12 dreidimensional eingefädelt und anschließend miteinander verbunden werden. Um die Einzelstrukturen 11 und 12 auf dem vorgesehenen Abstand zu halten, sind bspw. nahe gegenüberliegender Enden des Wärmetauschers 10, wie dies beispielhaft lediglich in Fig. 2 dargestellt ist, Endscheiben 31, 32 angesetzt oder angegossen.The nesting of the individual structures 11 and 12 in all spatial directions to the heat exchanger 10 takes place in this exemplary embodiment either in such a way that first the individual grid elements 15 of the individual structures 11 and 12 are three-dimensionally nested in one another and then connected to the neighboring lattice elements 15 , which are also three-dimensionally nested one inside the other will. The construction of the heat exchanger 10 can also be carried out in such a way that first a single structure 11 or 12 is built up in its lattice structure and that pairs of V-shaped element parts 16 and 17 which are joined together are then produced separately and these as longitudinal and transverse rows 23 and 24 to form the other individual structure 12 or 11 in the lattice structure of one individual structure 11 or 12 three-dimensionally and then connected to each other. In order to keep the individual structures 11 and 12 at the intended distance, for example, near opposite ends of the heat exchanger 10 , as shown by way of example only in FIG. 2, end plates 31 , 32 are attached or cast on.

Soll eine Wärmetauscheranordnung aus zwei oder mehr Zellen bzw. einzelnen Wärmetauschern aufgebaut sein, so ist dies in einfacher Weise dadurch möglich, daß zumindest in einer Trennebene 33, wie diese strichpunktiert in Fig. 2 angedeutet ist, eine gestrichelt angedeutete Zwischenwand 34 aus Kunststoff eingebracht ist, die die stegartigen Elemententeile 19 bis 22 der Einzelstrukturen 11, 12 dicht umgreift und dadurch eine dichte Trennung zwischen den bspw. zwei Hohlräumen der Hohlraumanordnung 27 ergibt. Dadurch können bei den beiden Wärmetauscherzellen 36 und 37 unterschiedliche Wärmeleitungsmedien verwendet werden. Statt der in Fig. 2 strichpunktiert dargestellten "vertikalen" Trennung kann auch eine "horizontale" Trennung der Wärmetauscheranordnung in zwei oder mehr Zellen erfolgen.If a heat exchanger arrangement is to be constructed from two or more cells or individual heat exchangers, this can be done in a simple manner by introducing a plastic intermediate wall 34 , indicated by dashed lines in FIG. 2, at least in a parting plane 33 which tightly encompasses the web-like element parts 19 to 22 of the individual structures 11 , 12 and thereby results in a tight separation between the, for example, two cavities of the cavity arrangement 27 . As a result, different heat conduction media can be used in the two heat exchanger cells 36 and 37 . Instead of the "vertical" separation shown in phantom in FIG. 2, a "horizontal" separation of the heat exchanger arrangement into two or more cells can also take place.

Die Auswahl des Werkstoffes für den Wärmeleitungskörper 11, 12 und die Auswahl des Wärmeleitungsmediums (gasförmig/flüssig) kann in an sich bekannter Weise erfolgen.The selection of the material for the heat conduction body 11 , 12 and the selection of the heat conduction medium (gaseous / liquid) can be carried out in a manner known per se.

Bei dem in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers 110 ist die dreidimensional gitterartige Struktur des Wärmeleitungskörpers 111 zwar ebenfalls in gleichförmiger Ausgestaltung und jeweiliger einstückiger Aneinanderreihung einzelner aus stegartigen Elementteilen 119 bis 122 aufgebauter Gitterelemente 115 gebildet, deren an die Knotenpunkte 118 ansetzende V-förmige Elementteilpaare 116 und 117 aufgrund des besonderen Herstellungsvorganges im Querschnitt jedoch nicht gleichmäßig sind.In the exemplary embodiment of the heat exchanger 110 shown in FIGS. 5 to 7, the three-dimensional lattice-like structure of the heat conduction body 111 is likewise likewise formed in a uniform configuration and in each case one-by-one arrangement of individual lattice elements 115 constructed from web-like element parts 119 to 122 , the V of which attaches to the nodes 118 -shaped element part pairs 116 and 117 are not uniform in cross-section due to the special manufacturing process.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Wärmeleitungskörper 110 bspw. aus einem langgestreckten quaderförmigen Material, wie einem Stangenmaterial hergestellt. Je nach zu erreichender Endform des Wärmetauschers kann aber das Ausgangsmaterial bzw. der Rohkörper eine an diese gewünschte Endform angepaßte Raumform beliebiger Art und Größe, also auch jeglicher unregelmäßiger Form besitzen. Zur einfacheren Darstellung sei die Herstellung des Wärmetauschers 110 anhand eines Würfels beschrieben.In this exemplary embodiment, the heat conducting body 110 is produced, for example, from an elongated cuboid material, such as a rod material. Depending on the final shape of the heat exchanger to be achieved, however, the starting material or the raw body can have a spatial shape of any type and size adapted to this desired final shape, that is to say also of any irregular shape. To simplify the illustration, the manufacture of the heat exchanger 110 is described using a cube.

Der Würfel wird von drei zueinander senkrechten Seiten, bspw. von den Seiten 150, 151 und 152 mit jeweils mehreren Reihen 153 und 154 von durchgehenden Bohrungen der Hohlraumanordnung versehen. Dabei sind von jeder Seite 150 bis 152 die benachbarten Bohrungsreihen 153 und 154 derart mit Bohrungen 155 und 156 versehen, daß die Bohrungen 155 und 156 benachbarter Bohrungsreihen 153 und 154 zueinander versetzt angeordnet sind. Mit anderen Worten, die Bohrungen 155, 156 jeweils benachbarter Bohrungsreihen 153, 154 liegen in diagonaler Richtung jeder Würfelseite gesehen ebenfalls in einer Reihe. Dadurch durchdringen sich die einzelnen jeweils durchgehenden Bohrungen 155 und 156 aller drei Seiten 150 bis 152 in entsprechend versetzter Weise. Desweiteren werden von zwei zueinander senkrechten diagonalen Richtungen A und B her, d. h. unter einem Winkel von 45° zur Seite 150 und 151 einerseits und zur Seite 150 und einer der Seite 151 gegenüberliegenden Seite 162 andererseits Bohrungen 157 und 158 in mehreren parallelen Reihen eingebracht, wobei auch die Reihen der einen diagonalen Richtung A zu denen der anderen diagonalen Richtung B versetzt zueinander angeordnet sind.The cube is provided from three mutually perpendicular sides, for example from sides 150 , 151 and 152, with a plurality of rows 153 and 154 in each case of through bores in the cavity arrangement. The adjacent rows of holes 153 and 154 in such a manner provided with bores 155 and 156, the bores 155 and 156 of adjacent rows of bores are arranged offset to each other 153 and 154 from each side of 150 to 152. In other words, the bores 155 , 156 of adjacent rows of bores 153 , 154 are also in a row in the diagonal direction of each side of the cube. As a result, the individual through bores 155 and 156 on all three sides 150 to 152 penetrate each other in a correspondingly offset manner. Furthermore, bores 157 and 158 are made in several parallel rows from two mutually perpendicular diagonal directions A and B, ie at an angle of 45 ° to side 150 and 151 on the one hand and to side 150 and a side 162 opposite to side 151 on the other, whereby the rows of one diagonal direction A to those of the other diagonal direction B are also offset from one another.

Unter einer bestimmten Bedingung reicht es aus, den Ausgangs- bzw. Rohkörper von zwei zueinander senkrechten Ebenen und von zwei zueinander senkrechten diagonalen Richtungen, bspw. den Richtungen A und B zu bohren, nämlich dann, wenn der Bohrungsdurchmesser so groß ist, daß sich die Einzelstrukturen noch voneinander trennen. Voraussetzung dabei ist, daß die Bohrungen jeweils gleichen Durchmesser d besitzen. Mit anderen Worten, es muß gelten d < h/√, wobei h der halbe Abstand der Mittelpunkte zweier über einen Knoten 118 hinweg benachbarter Bohrungen 155, 156, ist (Fig. 6). Ist dagegen d wesentlich kleiner, muß von noch mehr Seiten bzw. Diagonalen aus gebohrt werden. Under a certain condition, it is sufficient to drill the starting or raw body from two mutually perpendicular planes and from two mutually perpendicular diagonal directions, for example. The directions A and B, namely when the bore diameter is so large that the Separate individual structures from each other. The prerequisite for this is that the bores each have the same diameter d. In other words, d <h / √, where h is half the distance between the centers of two bores 155 , 156 adjacent to a node 118 , must hold ( FIG. 6). If, on the other hand, d is significantly smaller, drilling must be carried out from even more sides or diagonals.

Dadurch ergeben sich für den Wärmeleitungskörper 111 gitterartige Einzelstrukturen, die in gleichmäßigem Abstand durch Seitenwandscheiben zusammengehalten sind, von denen lediglich die Seitenwand- bzw. hier Bodenscheibe 160 in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Die anderen Seitenwandscheiben sind der Übersichtlichkeit wegen weggelassen.This results in lattice-like individual structures for the heat conducting body 111 , which are held together at a uniform distance by side wall disks, of which only the side wall or bottom disk 160 is shown in FIGS. 5 and 6. The other side wall panels are omitted for clarity.

Wie erwähnt, haben die Stege 119 bis 122 der Gitterelemente 115 einen gleichförmig sich ändernden Querschnitt. Eine Vergleichmäßigung des Querschnitts kann dadurch erreicht werden, daß weitere Bohrungsreihen unter 45° zur Oberseite 152 aus einer oder zwei zueinander senkrechten Richtungen eingearbeitet werden. Auf diese Weise kann auf eine Vereinheitlichung der Hohlraumanordnung 127 bzw. des Netzes der Ausnehmungen in allen Bereichen hingearbeitet werden.As mentioned, the webs 119 to 122 of the grid elements 115 have a uniformly changing cross section. The cross-section can be made more uniform by incorporating further rows of holes at 45 ° to the top 152 from one or two directions perpendicular to one another. In this way, work can be carried out to standardize the cavity arrangement 127 or the network of the recesses in all areas.

Die Bodenscheibe 160 und/oder eine oder mehrere der nicht dargestellten Seitenscheiben können bspw. zum Befestigen des Wärmetauschers 110 verwendet werden.The base plate 160 and / or one or more of the side plates (not shown) can be used, for example, for fastening the heat exchanger 110 .

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist es ohne weiteres möglich, den Wärmetauscher in zwei oder mehr Zellen dadurch zu unterteilen, daß Zwischenwände zum Abtrennen der zwei oder mehr Zellenräume vorgesehen sind. It is also straightforward in this exemplary embodiment possible the heat exchanger in two or more cells thereby to divide that partitions to separate the two or more cell spaces are provided.  

Bei dem in den Fig. 8 bis 12 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers 210 ist die gitterartige Struktur des Wärmeleitungskörper 211 ebenfalls in gleichförmiger Ausgestaltung und jeweiliger einstückiger Aneinanderreihung einzelner aus stegartigen Elemententeilen 219 bis 222 aufgebauter Gitterelemente 215 gebildet, deren an die Knotenpunkte 218 ansetzende V-förmige Elementteilpaare 216 und 217 aufgrund eines vom Ausführungsbeispiel der Fig. 5 bis 7 etwas unterschiedlichen Herstellungsvorganges im Querschnitt gleichmäßig sind, wie dies beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 vorgesehen ist und aus Fig. 10 hervorgeht.In the third exemplary embodiment of a heat exchanger 210 shown in FIGS. 8 to 12, the lattice-like structure of the heat-conducting body 211 is likewise formed in a uniform configuration and in each case one-by-one arrangement of individual lattice elements 215 constructed from web-like element parts 219 to 222 , the V elements of which attach to the nodes 218 shaped element part pairs 216 and 217 are uniform in cross-section due to a manufacturing process somewhat different from the embodiment of FIGS. 5 to 7, as is provided in the embodiment of FIGS. 1 to 4 and can be seen in FIG. 10.

Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel wird der Wärmetauscher 210 wie der Wärmetauscher 110 der Fig. 5 bis 7 aus einem Rohkörper beliebiger Raumform und Größe hergestellt. Der Einfachheit halber ist dies an dem quaderförmigen Rohkörper 245 nach Fig. 8 dargestellt.In this third exemplary embodiment, the heat exchanger 210, like the heat exchanger 110 in FIGS . 5 to 7, is produced from a raw body of any spatial shape and size. For the sake of simplicity, this is shown on the rectangular raw body 245 according to FIG. 8.

Der quaderförmige Rohkörper 245 wird von zwei zueinander senkrechten Seiten 250 und 251 gemäß den Richtungen C′ und D′ bzw. C′′ und D′′ mit jeweils mehreren Reihen 253 und 254 durchgehender Ausnehmungen 255 und 256, die hier quadratisch sind, versehen (vgl. Fig. 9, die auch die Ansicht aus der Richtung C′′, D′′ auf die Fläche 251 darstellt). Dabei sind von jeder Seite 250 und 251 die benachbarten Ausnehmungsreihen 253 und 254 derart mit quadratischen Ausnehmungen 255 und 256 versehen, daß die Ausnehmungen 255 und 256 benachbarter Ausnehmungsreihen 253 und 254 zueinander versetzt angeordnet sind. Desweiteren werden wie beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 5 bis 7 von zwei zueinander senkrechten diagonalen Richtungen A′ und B′ her, d. h. unter einem Winkel von 45° zur Seite 250 und 251 einerseits und zur Seite 250 und einer der Seite 251 gegenüberliegenden Seite andererseits Ausnehmungen 257 und 258 in mehreren parallelen Reihen eingebracht, wobei auch die Reihen der einen diagonalen Richtung A′ zu denen der anderen diagonalen Richtung B′ versetzt zueinander angeordnet sind, wie dies aus den Fig. 11 und 12 hervorgeht. Diese Ausnehmungen 257 und 258 sind sechseckförmig ausgebildet. Alle diese Ausnehmungen 255 bis 258 sind bspw. mittels eines Lasers in den Rohkörper 245 eingeschnitten.The cuboid raw body 245 is provided from two mutually perpendicular sides 250 and 251 in the directions C 'and D' or C '' and D '' with several rows 253 and 254 of continuous recesses 255 and 256 , which are square here ( see Fig. 9, which also shows the view from the direction C '', D '' on the surface 251 ). The adjacent rows of recesses 253 and 254 are provided with square recesses 255 and 256 from each side 250 and 251 such that the recesses 255 and 256 of adjacent rows of recesses 253 and 254 are arranged offset to one another. Furthermore, as in the second exemplary embodiment according to FIGS. 5 to 7, from two mutually perpendicular diagonal directions A 'and B' ago, ie at an angle of 45 ° to the side 250 and 251 on the one hand and to the side 250 and a side opposite the side 251 on the other hand, recesses 257 and 258 are introduced in a plurality of parallel rows, the rows of one diagonal direction A 'being offset from one another to those of the other diagonal direction B', as can be seen from FIGS. 11 and 12. These recesses 257 and 258 are hexagonal. All of these recesses 255 to 258 are cut into the raw body 245 by means of a laser, for example.

Durch diese Anordnung der Ausnehmungen 255 bis 258 ergeben sich, wie die Fig. 9, 11 und 12 zeigen, die einzelnen Knoten 218 und die davon ausgehenden Stege 219 bis 222, die im Querschnitt eine, bis auf die den Knotenpunkten 218 unmittelbar benachbarten Bereichen, regelmäßige Sechseckform (Fig. 10) besitzen. Auch bei diesem dritten Ausführungsbeispiel wird die Mindestzahl der Ebenen bzw. Richtungen, aus denen die Ausnehmungen 255 bis 258 eingearbeitet werden müssen, durch die Querschnittsfläche der Ausnehmungen bestimmt. Ist bspw. eine Seite der quadratischen Ausnehmungen 255 und 256 mit a bezeichnet und haben die sechseckigen Bohrungen 257 und 258 eine Schmalseite mit der Größe a, so ergibt sich bei einem halben Abstand h der Ausnehmungsmitten zweier über einen Knoten 218 benachbarter Ausnehmungen 255 (Fig. 9) die Maßgabe, daß gelten muß: a < h/√. Die Verbindungslinien zwischen der Fig. 9 und den Fig. 11 und 12 zeigen einerseits die versetzte Anordnung der Ausnehmungen 255 bis 258 und andererseits die Zuordnung der Mittelpunkte der Ausnehmungen 255 bis 258 zu den Mitten der Stege 219 bis 222. In allen drei Raumachsen erfolgt von einer Ausnehmung zur jeweils benachbarten derselben Richtung A′, B′, C′, D′, C′′ bzw. D′′ ein Vorschub von 2·h. Desweiteren zeigen die Pfeile M in den Fig. 9, 11 und 12 die angenommene Mitte des mit sich in allen Raumrichtungen durchziehenden Netzes von Ausnehmungen versehenen Wärmeleitungskörpers 211 des Wärmetauschers 210.This arrangement of the recesses 255 to 258 results, as shown in FIGS. 9, 11 and 12, in the individual nodes 218 and the webs 219 to 222 emanating therefrom, which in cross-section have one except for the regions immediately adjacent to the nodes 218 , have regular hexagon shape ( Fig. 10). In this third exemplary embodiment too, the minimum number of planes or directions from which the recesses 255 to 258 have to be machined is determined by the cross-sectional area of the recesses. If, for example, one side of the square recesses 255 and 256 is designated with a and the hexagonal bores 257 and 258 have a narrow side with the size a, then at half the distance h between the recess centers, two recesses 255 adjacent via a node 218 result ( FIG. 9) the proviso that: a <h / √ must apply. The connecting lines between FIG. 9 and FIGS. 11 and 12 show on the one hand the offset arrangement of the recesses 255 to 258 and on the other hand the assignment of the center points of the recesses 255 to 258 to the centers of the webs 219 to 222 . In all three spatial axes there is a feed of 2 · h from a recess to the adjacent direction of the same direction A ′, B ′, C ′, D ′, C ′ ′ or D ′ ′. Furthermore, the arrows M in FIGS. 9, 11 and 12 show the assumed center of the heat conduction body 211 of the heat exchanger 210 which is provided with recesses in all spatial directions.

Auch bei diesem dritten Ausführungsbeispiel kann ebenso wie beim noch zu beschreibenden vierten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 13 und 14 das Ausgangsmaterial des Rohkörpers 245 beliebiger, für die Wärmetauschertechnik geeigneter Art sein.In this third exemplary embodiment as well as in the fourth exemplary embodiment according to FIGS . 13 and 14 to be described below, the starting material of the raw body 245 can be of any type suitable for the heat exchanger technology.

Beim dritten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung können die einzelnen Ausnehmungen auch in der Weise hergestellt werden, daß der Rohkörper 245 gemäß Fig. 8 nach dem Herstellen der Ausnehmungen in den Richtungen A′, B′, C′, D′ in einer gedachten, hier punktiert eingezeichneten Diagonalen 246 (oder einer anderen) eingespannt und um diese Diagonale in drei Schritten in einem Winkelabstand von jeweils 120° gedreht wird. Nach jeder 120°-Drehung werden die Ausnehmungen gemäß den Richtungen A′, B′, C′ und D′ eingearbeitet. Erfolgt diese Art der Einarbeitung der Ausnehmungen mit zylindrischen Ausnehmungen in Form von Bohrungen, ergibt sich eine Vergleichmäßigung der Abstände der Oberflächen der stegartigen Elemententeile 219 bis 222 zwischen den Knotenpunkten 218.In the third embodiment of the present invention, the individual recesses can also be produced in such a way that the raw body 245 according to FIG. 8 after producing the recesses in the directions A ', B', C ', D' in an imaginary, dotted line here Diagonals 246 (or another) clamped and rotated around this diagonal in three steps at an angular distance of 120 °. After every 120 ° rotation, the recesses are worked in according to the directions A ', B', C 'and D'. If this type of incorporation of the recesses is carried out with cylindrical recesses in the form of bores, the distances between the surfaces of the web-like element parts 219 to 222 between the nodes 218 are equalized.

Bei dem in Fig. 13 und den Teilfiguren 14A bis C dargestellten vierten Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers 310 ist die gitterartige Struktur des Wärmeleitungskörpers 311 entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 bis 7 ausgebildet. Mit anderen Worten, bei dem vierten Ausführungsbeispiel sind die Ausnehmungen 355 bis 358 der Ausnehmungsreihen 353 und 354 durch im Querschnitt zylindrische Bohrungen gebildet. Der wesentliche Unterschied dieses vierten Ausführungsbeispieles 310 gegenüber dem genannten zweiten Ausführungsbeispiel liegt in dem mehrzelligen Aufbau der Wärmetauscheranordnung 310.In the fourth exemplary embodiment of a heat exchanger 310 shown in FIG. 13 and the partial figures 14A to C, the lattice-like structure of the heat conduction body 311 is designed in accordance with the exemplary embodiment in FIGS . 5 to 7. In other words, in the fourth exemplary embodiment, the recesses 355 to 358 of the recess rows 353 and 354 are formed by bores which are cylindrical in cross section. The main difference between this fourth exemplary embodiment 310 and the aforementioned second exemplary embodiment lies in the multi-cell structure of the heat exchanger arrangement 310 .

Der Ausgangskörper ist auch hier ein langgestreckter Quader, ähnlich dem Rohkörper 245 der Fig. 8. Entsprechend dem dort dargestellten Bohrschema werden die Reihen 353, 354 der zylindrischen Ausnehmungen 355 bis 358 in den dort dargestellten Richtungen A′, B′, C′, D′, C′′ bzw. D′′ eingearbeitet. Diese Ausnehmungsreihen sind so gesetzt, daß sich, wie aus Fig. 13 hervorgeht, Endwände 366 und 367 und eine Zellentrennwand 365 ergeben. Die Zellentrennwand 365 ergibt sich dadurch, daß ein relativer Leervorschub zwischen dem Werkzeug zum Herstellen der Ausnehmungsreihen und dem Werkstück (Rohkörper) um mindestens 3h erfolgt. Entsprechendes gilt bei der Herstellung der Endwände 366 und 367, die wegen ihrer ebenen Außenfläche dünnwandiger ausgeführt sein können. Auf diese Weise ergeben sich gemäß Fig. 13 links und rechts die Wärmetauscherzellen 336 und 337 aus dem Wärmeleitungskörper 311, zwischen denen die Zelltrennwand 365 angeordnet ist. Im übrigen ist die Fig. 14 in allen weiteren Details und der Anordnung der Ausnehmungen (Bohrungen) mit den Fig. 9, 11 und 12 unmittelbar vergleichbar, wobei die Fig. 14 ebenfalls gleichzeitig die Ansicht aus der Richtung C′′, D′′ auf die Fläche 351 darstellt.The starting body is also an elongated cuboid, similar to the raw body 245 of FIG. 8. According to the drilling scheme shown there, the rows 353 , 354 of the cylindrical recesses 355 to 358 are in the directions A ', B', C ', D shown there ', C''andD''incorporated. These rows of recesses are set such that, as can be seen in FIG. 13, end walls 366 and 367 and a cell partition wall 365 result. The cell partition wall 365 results from the fact that there is a relative empty advance between the tool for producing the rows of recesses and the workpiece (raw body) by at least 3 hours. The same applies to the manufacture of the end walls 366 and 367 , which can be made thinner due to their flat outer surface. In this way, as shown in FIG. 13, the heat exchanger cells 336 and 337 result from the heat conduction body 311 on the left and right, between which the cell partition 365 is arranged. Incidentally, the Fig. 14 in all the further details and the arrangement of the recesses (holes) with reference to FIGS. 9, 11 and 12 directly comparable, the Fig. 14 also simultaneously view from the direction C '', D '' on surface 351 .

Bei dem in Fig. 15 und den Teilfiguren 16A bis C dargestellten fünften Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers 410 ist die gitterartige Struktur des Wärmeleitungskörpers 411 entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel der Fig. 9 bis 12 ausgebildet. Dabei sind von jeder Seite 450 und 451 die benachbarten Ausnehmungsreihen 453 und 454 derart mit quadratischen Ausnehmungen 455 und 456 versehen, daß diese zueinander versetzt angeordnet sind, wie dies beim genannten und vorne beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Im Unterschied zu diesem dritten Ausführungsbeispiel sind gemäß den Fig. 13 und 14 nicht nur von den zueinander senkrechten diagonalen Richtungen A′ und B′ sondern auch von dazu zweifach parallel versetzten Richtungen E′ und F′ her, d. h. jeweils unter einem Winkel von 45° zur Seite 450 und 451 einerseits und zur Seite 450 und einer der Seite 451 gegenüberliegenden Seite andererseits, sechseckförmige Ausnehmungen 457 und 458 in mehreren parallelen Reihen eingebracht, wobei hier nicht nur die Reihen der einen diagonalen Richtung A′ zu denen der anderen diagonalen Richtung B′ sondern auch die Reihen der diagonalen Richtung E′ zur diagonalen Richtung A′ und die Reihen der diagonalen Richtung F′ zur diagonalen Richtung B′ und diese wiederum untereinander zueinander versetzt angeordnet sind, wie dies aus den Fig. 16B und 16C hervorgeht. Die sechseckförmige Ausnehmung 457 und 458, die bspw. ebenfalls mittels eine Lasers in den Rohkörper 454 eingeschnitten sind, sind so groß, daß sie bezogen auf das dritte Ausführungsbeispiel der Fig. 11 und 12 jeweils zwei benachbarte sechseckförmige Ausnehmungen 257 bzw. 258 umfassen, wie dies am unteren Ende der Fig. 16C punktiert angedeutet ist.In the fifth exemplary embodiment of a heat exchanger 410 shown in FIG. 15 and the partial figures 16A to C, the lattice-like structure of the heat conduction body 411 is designed in accordance with the third exemplary embodiment of FIGS . 9 to 12. The adjacent rows of recesses 453 and 454 are provided with square recesses 455 and 456 from each side 450 and 451 in such a way that they are offset from one another, as is the case with the third exemplary embodiment mentioned and described above. In contrast to this third embodiment shown in FIGS. 13 and 14 are not only from the mutually perpendicular diagonal directions A 'and B' but also from directions E 'and F' offset twice parallel, that is, each at an angle of 45 ° to the sides 450 and 451 on the one hand and to the side 450 and a side opposite to the side 451 on the other hand, hexagonal recesses 457 and 458 are introduced in several parallel rows, here not only the rows of one diagonal direction A ′ to those of the other diagonal direction B ′ but also the rows of the diagonal direction E 'to the diagonal direction A' and the rows of the diagonal direction F 'to the diagonal direction B' and these, in turn, are arranged offset from one another, as can be seen from FIGS. 16B and 16C. The hexagonal recess 457 and 458 which, for example, are also cut by a laser in the green body 454, are so large that they related to the third embodiment of FIGS. 11 and 12 each two adjacent hexagonal recesses 257 and 258 include, as this is indicated by a dotted line at the lower end of FIG. 16C.

Während die Ausnehmungen 455 und 456 der Ausnehmungsreihe 453 und 454 jeweils einen Vorschub des Werkzeugs um 2h bedingen, muß zur Herstellung der sechseckförmigen Ausnehmungen 457 und 458 jeweils ein Vorschub von 4h erfolgen.While the recesses 455 and 456 of the recess row 453 and 454 each require the tool to be advanced by 2 hours, the hexagonal recesses 457 and 458 each have to be advanced by 4 hours.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ergeben sich entsprechend einzelne Knoten 418 und davon ausgehende Stege 419 bis 422, wobei jedoch die Hohlraumanordnung in dem Wärmeleitungskörper 411, die durch die Ausnehmungen 455 bis 458 gebildet sind, nicht mehr gleichförmig ist. Dieses Ausführungsbeispiel kann deshalb vorteilhaft dann eingesetzt werden, wenn es auf möglichst geringes Gewicht bei nicht mehr dünner fertigbaren Stegen 419 bis 422 ankommt.In this exemplary embodiment, too, individual knots 418 and webs 419 to 422 proceeding therefrom result, but the cavity arrangement in the heat conducting body 411 , which is formed by the recesses 455 to 458 , is no longer uniform. This exemplary embodiment can therefore advantageously be used when the lowest possible weight with webs 419 to 422 that can no longer be manufactured is important.

Auch bei diesem fünften Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung können die einzelnen Ausnehmungen, wie beim dritten Ausführungsbeispiel beschrieben, durch abschnittsweises Drehen des Rohkörpers 445 um die diagonale Raumachse 446 (oder eine andere) und Einarbeiten der Ausnehmungen gemäß den Richtungen A′, B′, C′ und D′ sowie E′ und F′ hergestellt werden.Also in this fifth embodiment of the present invention, the individual recesses, as described in the third embodiment, by rotating the raw body 445 section by section about the diagonal spatial axis 446 (or another) and incorporating the recesses according to the directions A ', B', C 'and D 'and E' and F 'are produced.

Mit Ausnahme des ersten Ausführungsbeispieles können, wenn die Ausnehmungen mittels Laserwerkzeug eingebracht werden, sehr kleinbauende Wärmetauscherformen bis hin zu in einem elektrischen oder elektronischen oder gar IC-Baustein integrierten Wärmetauscher erreicht werden. Beispielsweise ist es möglich, Kühlplatten oder Kühlrippen von derartigen Bausteinen unmittelbar mit einer derartigen Hohlraumanordnung bzw. mit einem derartigen Netz von Ausnehmungen zu versehen.With the exception of the first embodiment, if the recesses are made using a laser tool, very small heat exchanger shapes up to in one electrical or electronic or even IC module integrated heat exchanger can be achieved. For example it is possible to use cooling plates or cooling fins of such  Building blocks directly with such Cavity arrangement or with such a network of To provide recesses.

Claims (15)

1. Wärmetauscher (10, 110, 210, 310, 410 mit einem Wärmeleitungskörper (11, 12; 111; 211; 311; 411) und einer dem Wärmeleitungskörper zugeordneten Hohlraumanordnung, die von einem gasförmigen und/oder flüssigen Wärmeleitungsmedium durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleitungskörper (11, 12; 111; 211; 311; 411) eine dreidimensional gitterartige Struktur aufweist und daß die Hohlraumanordnung durch ein Netz von Ausnehmungen (27; 155 bis 158; 255 bis 258; 355 bis 358; 455 bis 458) durchzogen ist, das in allen Raumrichtungen in die gitterartige Struktur verschachtelt angeordnet bzw. verwoben ist.1. Heat exchanger ( 10 , 110 , 210 , 310 , 410 with a heat conduction body ( 11 , 12 ; 111 ; 211 ; 311 ; 411 ) and a cavity arrangement assigned to the heat conduction body, through which a gaseous and / or liquid heat conduction medium can flow, characterized that the heat transfer body (11, 12; 111; 211; 311; 411) has a three-dimensional lattice-like structure and in that the cavity arrangement by a network of recesses (27; 155-158; 255 to 258; 355 to 358; 455-458) is crossed, which is arranged or interwoven in all spatial directions in the grid-like structure. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleitungskörper (11, 12; 111; 211; 311; 411) eine gleichmäßige Struktur aufweist und das Netz von Ausnehmungen (27; 155 bis 158; 255 bis 258; 355 bis 358; 455 bis 458) einen gleißmäßigen Aufbau besitzt.2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the heat conduction body ( 11 , 12 ; 111 ; 211 ; 311 ; 411 ) has a uniform structure and the network of recesses ( 27 ; 155 to 158 ; 255 to 258 ; 355 to 358 ; 455 to 458 ) has a glazed structure. 3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleitungskörper (11, 12; 111; 211; 311; 411) durch mehrere dreidimensionale Gitterelemente (15; 115; 215; 315) aus von einem Knoten (18; 118; 218; 318) in zwei zueinander senkrechten Ebenen verlaufenden, etwa V-förmigen, stegartigen Elementteilpaaren (16, 17; 116, 117; 216, 217) gebildet ist.3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the heat conduction body ( 11 , 12 ; 111 ; 211 ; 311 ; 411 ) by a plurality of three-dimensional grid elements ( 15 ; 115 ; 215 ; 315 ) from a node ( 18 ; 118 ; 218 ; 318 ) is formed in two mutually perpendicular planes, approximately V-shaped, web-like element part pairs ( 16 , 17 ; 116 , 117 ; 216 , 217 ). 4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die etwa V-förmigen, stegartigen Elementteilpaare (16, 17; 116, 117; 216, 217) an ihren jeweiligen Enden (25) zumindest teilweise mit weiteren Elemententeilpaaren bzw. Gitterelementen nebeneinander und/oder übereinander verbunden sind.4. Heat exchanger according to claim 3, characterized in that the approximately V-shaped, web-like element part pairs ( 16 , 17 ; 116 , 117 ; 216 , 217 ) at their respective ends ( 25 ) at least partially with further element part pairs or grid elements next to each other and / or are connected one above the other. 5. Wärmetauscher nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elementteile der Elementteilpaare (16, 17; 116, 117; 216, 217) durch Stege (19 bis 22; 119 bis 122; 219 bis 222) mit über die Länge gleich- oder ungleichförmigem Querschnitt gebildet sind.5. Heat exchanger according to claim 3 or 4, characterized in that the element parts of the element part pairs ( 16 , 17 ; 116 , 117 ; 216 , 217 ) by webs ( 19 to 22 ; 119 to 122 ; 219 to 222 ) with the same over the length - Or non-uniform cross-section are formed. 6. Wärmetauscher nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dreidimensionale gitterartige Struktur des Wärmeleitungskörpers (11, 12) abschnittsweise dreidimensional ineinandergeschachtelt aufgebaut ist.6. Heat exchanger according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the three-dimensional lattice-like structure of the heat conduction body ( 11 , 12 ) is partially nested three-dimensionally. 7. Wärmetauscher nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dreidimensionale gitterartige Struktur des Wärmeleitungskörpers (111; 211; 311; 411) durch das Vorsehen zueinander versetzter, durchgehender Ausnehmungen (155 bis 158; 255 bis 258; 355 bis 358; 455 bis 458) in mindestens zwei zueinander senkrechten Ebenen (150, 151; 250, 251; 350, 351; 450, 451) und mindestens in zwei dazu um 45° verdrehten Ebenen (A, B) in einem Rohkörper (245; 455) gebildet ist.7. Heat exchanger according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the three-dimensional lattice-like structure of the heat conduction body ( 111 ; 211 ; 311 ; 411 ) by the provision of mutually offset, continuous recesses ( 155 to 158 ; 255 to 258 ; 355 to 358 ; 455 to 458 ) in at least two mutually perpendicular planes (150, 151; 250, 251; 350 , 351 ; 450 , 451 ) and at least in two planes (A, B) rotated by 45 ° in a raw body ( 245 ; 455 ) is formed. 8. Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (155 bis 158) durch Bohrungen gebildet sind.8. Heat exchanger according to claim 7, characterized in that the recesses ( 155 to 158 ) are formed by bores. 9. Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (255 bis 258; 455 bis 458) durch quadratische Ausnehmungen aus zwei zueinander senkrechten Richtungen (C′, D′; C′′, D′′) und durch sechseckige Ausnehmungen aus zwei zueinander senkrechten diagonalen Richtungen (A, B; A′, B′) gebildet und vorzugsweise lasergeschnitten sind.9. Heat exchanger according to claim 7, characterized in that the recesses ( 255 to 258 ; 455 to 458 ) by square recesses from two mutually perpendicular directions (C ', D'; C '', D '') and by hexagonal recesses two mutually perpendicular diagonal directions (A, B; A ′, B ′) are formed and are preferably laser-cut. 10. Aus zwei oder mehr Wärmetauschern (10; 110; 210; 310; 410) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche aufgebaute Wärmetauscheranordnung, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleitungskörper (11, 12; 111; 211; 311; 411) in einer vertikalen und/oder horizontalen und/oder diagonalen Ebene mit mindestens einer Zwischenwand (34; 365) versehen ist.10. From two or more heat exchangers ( 10 ; 110 ; 210 ; 310 ; 410 ) according to at least one of the preceding claims constructed heat exchanger arrangement, characterized in that the heat conduction body ( 11 , 12 ; 111 ; 211 ; 311 ; 411 ) in a vertical and / or the horizontal and / or diagonal plane is provided with at least one intermediate wall ( 34 ; 365 ). 11. Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (365) dadurch gebildet ist, daß in einer entsprechenden Ebene eines Rohkörpers (245) keine Bohrungen bzw. Ausnehmungen eingebracht sind.11. Heat exchanger arrangement according to claim 10, characterized in that the intermediate wall ( 365 ) is formed in that no holes or recesses are made in a corresponding plane of a raw body ( 245 ). 12. Verfahren zum Herstellen eines Wärmetauschers nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 und 7 bis 9, gekennzeichnet durch das Einarbeiten von zueinander versetzten durchgehenden Ausnehmungen in mindestens zwei zueinander senkrechten Ebenen und in mindestens zwei dazu um 45° versetzten Ebenen eines Rohkörpers zum Erreichen einer dreidimensional gitterartigen Struktur des Wärmeleitungskörpers und eines den Wärmeleitungskörper vorzugsweise gleichmäßig und in allen Raumrichtungen durchziehenden Netzes der Ausnehmungen.12. A method of manufacturing a heat exchanger according to at least one of claims 1 to 5 and 7 to 9, characterized by the incorporation of each other put through recesses in at least two mutually perpendicular levels and in at least two levels of a raw body offset by 45 ° Achieve a three-dimensional lattice-like structure of the heat conduction body and one of the Heat conduction body preferably evenly and in all spatial directions through the network of Recesses. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohkörper um eine diagonale Raumachse in Schritten von je 120° gedreht und jeweils mit den Ausnehmungen versehen wird. 13. The method according to claim 12, characterized in that the raw body around a diagonal spatial axis in steps rotated by 120 ° each and with the recesses is provided.   14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Wärmeleitungskröper eine Zwischenwand dadurch gebildet wird, daß in einer entsprechenden Ebene des Rohkörpers keine Ausnehmungen eingebracht werden.14. The method according to claim 12 or 13, characterized characterized in that in the heat conducting body Partition is formed in that in a corresponding recesses of the raw body level be introduced. 15. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen gebohrt oder lasergeschnitten werden.15. The method according to at least one of claims 12 to 14, characterized in that the recesses be drilled or laser cut.
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