DE19635468A1 - Kühlkörper zum Kühlen von Elementen - Google Patents
Kühlkörper zum Kühlen von ElementenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kühlkörper zum Kühlen von
Elementen, insbesondere von Halbleiterbauelementen, Motoren
und Aggregaten, bestehend aus einem Basisprofil und mit
diesem verbundenen Kühlrippen, wobei vom Basisprofil ein
Rippensockel abragt, welcher von Rippenschenkel der Kühl
rippe zumindest teilweise seitlich angegriffen ist.
In vielen industriellen Bereichen müssen heute Elemente
gekühlt werden. Dies gilt vor allem dann, wenn Elemente auf
engem Raum mit Wärme beaufschlagt werden oder selbst Wärme
erzeugen, wobei es infolge eines Wärmestaus zu Schädigungen
dieses Elementes kommen kann.
Die Kühlung, insbesondere von Halbleiterbauelementen, er
folgt meist mittels Luft, wobei eine Oberfläche der Kühl
rippen möglichst vergrößert sein sollte. In der Regel wer
den die Elemente, welche gekühlt werden sollen, von einem
Basisprofil umfangen, auf dem dann die Kühlrippen sitzen,
welche diese große Oberfläche bieten. Damit ein guter Wär
meübergang zwischen Kühlrippen und Basisprofil gewährlei
stet ist, sind beide in vielen Fällen einstückig, bspw. aus
einem Strangpreßprofil, hergestellt. Ein derartiges Strang
preßprofil ist jedoch außerordentlich kompliziert aufge
baut, so daß in vielen Fällen auch Basisprofil und Kühlrip
pen getrennt hergestellt und später zusammengesetzt werden
müssen.
Bei einer einfachen Verbindungsmöglichkeit weisen die Kühl
rippen eine durchgehende Längsnut auf und werden mit dieser
Längsnut auf einen Rippensockel am Basisprofil aufgesteckt
oder aufgeklipst. Hierbei wird die werkstoffeigene Elasti
zität ausgenutzt, wobei naturgemäß eine Verbindung zwischen
den Kühlrippen und den Rippensockeln nicht so eng sein
kann. Dadurch kommt es zu höheren thermischen Widerständen,
wodurch die maximale Kühlleistung beschränkt ist.
Aus dem Deutschen Gebrauchsmuster 94 12 460 ist ferner eine
Kühlvorrichtung für elektrische bzw. elektronische Bauele
mente mit einer Grundplatte und mit Kühlelementen bekannt.
Dabei sind eine Vielzahl von Kühlelementen zu einer ein
stückigen Baueinheit zusammengefaßt, die aus einem Band be
steht, das mäanderförmig bzw. serpentinenförmig gebogen
ist, wobei jeweils zwei Kühlelemente zu einem im Quer
schnitt U-förmigen Profil verbunden sind. Das Band bzw.
Profil wird im Bereich von Mäanderenden in Längsnuten der
Grundplatte eingesetzt und dort verlötet.
In der DE-PS 35 18 310 ist ein entsprechender Kühlkörper
beschrieben, wobei das Basisprofil an seiner Oberfläche
Hauptnuten aufweist, zwischen denen sich Zwischennuten be
finden. Dadurch bilden eine Hauptnut und eine benachbarte
Zwischennut eine Rippe, die in Richtung auf die Achse der
Hauptnut hin verformt werden kann. Hierdurch soll ein Kühl
körper in der Hauptnut eingeklemmt werden. D.h., die Ver
stemmung erfolgt durch Verformung von Teilen des Basispro
fils, wobei ein Stemmeisen in eine V-Nut eingesetzt werden
muß und Material des Basisprofils gegen die Kühlrippen
drückt. Die Folge ist, daß einerseits hohe Preßkräfte zur
Verformung der relativ dickwandigen Spreizgebilde erforder
lich sind, andererseits Verformungsspannungen ins Basispro
fil eingebracht werden, die zu Verzug und größeren Maßtole
ranzen führen und ggfs. zu Korrekturmaßnahmen zwingen. Fer
ner wird die maximale Rippenhöhe durch die Knickbeanspru
chung des Stemmeisens beschränkt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ei
nen Kühlkörper und ein Verfahren zu seiner Herstellung zu
entwickeln, bei welchem diese Nachteile beseitigt sind.
Insbesondere soll die Herstellung von mehrteiligen Kühl
körpern und der Wärmeübergang von Kühlrippe zu Basisprofil
wesentlich erleichtert werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß die Rippenschenkel von
der Seite her gegen den Rippensockel verstemmt sind.
Entgegen der DE-PS 35 18 310 wird somit nicht das Basispro
fil gegen die Kühlrippe sondern die Rippenschenkel oder
Teile von ihnen gegen den Rippensockel verstemmt, wodurch
insbesondere bei Kühlrippen aus Weichaluminium wesentlich
geringere Stanzkräfte notwendig sind. Daraus erwachsen be
trächtliche wirtschaftliche Vorteile. So ist bspw. auch ein
wesentlich höheres Verhältnis von Rippenhöhe zu lichtem
Rippenabstand möglich bzw. wird die mögliche Stanzmeterzahl
pro Zeiteinheit wesentlich erhöht.
Die notwendigen geringeren Verstemmkräfte können durch ver
schiedene Verfahren aufgebracht werden. Außer mit Stemmei
sen kann auch ein Andrücken mittels Profilwalzen oder Pro
filrädern oder mittels im Rippenschenkelbereich über die
Kühlkörperlänge gezogenen Ziehsteinen od. dgl. möglich
sein. Die geringen Verstemmkräfte erlauben auch ein Auftei
len der Rippenschenkel, wobei abwechselnd die Rippenschen
kel jeweils von einer Seite her gegen den Rippensockel
verstemmt werden.
Insbesondere ist auch zu erwähnen, daß die Verformung der
relativ dünnwandigen Rippenschenkel den Verformungsgrad
verbessert und den Wärmewiderstand zwischen Basisprofil
bzw. Rippensockel und Kühlrippe reduziert. Bezüglich Ver
formungsgrad, Formschlüssigkeit, Festsitz und erreichbarem
Wärmeübergang verhalten sich die Teile bei abweichenden
Maßtoleranzen unkritischer. Durch die Querverstemmung der
Rippenschenkel gegen die Rippensockel werden Verformungs
spannungen und wird insbesondere ein Verzug im Basisprofil
weitestgehend verhindert.
Aufgrund der geringen Verstemmkräfte ist eine Bauteilevor
bestückung des Basisprofils auch beidseitig möglich, wobei
erst nach dem Verbinden Kühlrippen mit entsprechenden Aus
sparungen mit dem Basisprofil verstemmt werden, wodurch
sehr kompakte Funktionsmodule hergestellt werden können.
Die Ausbildung von Rippensockel im Basisprofil unterliegt
bei Strangpreßwerkzeugen werkzeugtechnisch weniger Be
schränkungen als die Ausbildung von Nuten, wie bei dem be
kannten Stand der Technik. So kann die Verstemmfläche über
die Höhe des Rippensockels vergrößert und der thermische
Widerstand zwischen Basisprofil und Kühlrippe verbessert
werden. Auch ist zu erwähnen, daß bei der Ausbildung von
Nuten die Querwärmeströmung bzw. die Quertemperaturvertei
lung im Basisprofil behindert ist. Die zur entsprechenden
Wärmeverteilung notwendige Basisprofildicke erhöht sich da
durch um die Nuttiefe. Bei Basisprofilen mit Rippensockeln
liegen die Verstemmbereiche im Rippenbereich, wobei diese
gegenüber den hohen termischen Übergangswiderständen zwi
schen Rippenoberfläche und Kühlmedium in der Regel nicht
relevant sind.
Durch das Fehlen von Nuten im Basisprofil können durch Ab
fräsen einzelner Sockelteile zu kühlende Bauteile auch
beidseitig auf das Basisprofil montiert werden, ohne daß
die Dicke des Basisprofils reduziert werden müßte. Bei ei
ner Nut wäre dies notwendig, damit das Bauteil mit der vol
len Kontaktoberfläche satt auf dem Basisprofil aufliegt.
Zur besseren Verankerung der Kühlrippe an den Rippensockel
ist vorgesehen, daß die Rippenschenkel auch eine Material
anhäufung, wie bspw. eine Außenschulter, aufweisen. Beim
Verstemmen wird diese Materialanhäufung dann bevorzugt in
entsprechende Nuten oder Vertiefungen im Basisprofil oder
im Rippensockel gedrückt, so daß hierdurch eine Verankerung
erfolgt, die eine Rückfederung verhindert.
Ferner ist vorgesehen, daß der Rippensockel bzw. seine
Flanken und/oder die Rippenschenkel mit Längsriffelungen
versehen sind. Diese Längsriffelungen wirken wie Rastele
mente zusammen. Gleichzeitig wird die Kontaktoberfläche und
damit der Wärmeübergang verbessert.
Auch greifen die Scheitel oder der querschnittlich spitze
Grad einer Riffelung in das Material des anderen Teils ein,
so daß es zu einer plastischen Verformung und damit zu ei
nem Formschluß kommt. Deshalb ist auch die Möglichkeit vor
gesehen, daß nur ein Teil (Rippensockel oder Rippenschen
kel) - und zwar bevorzugt derjenige aus dem härteren Werk
stoff - geriffelt ist.
Auch ist es möglich, den Rippensockel konisch auszubilden,
und zwar so, daß das freie Ende des Rippensockels breiter
ist als seine Verbindung mit dem Basisprofil. Beim Verstem
men werden dann die Rippenschenkel gegen diesen konischen
Rippensockel gedrückt, so daß eine schwalbenschwanzähnliche
Verbindung erfolgt, welche die Kühlrippe am Rippensockel
festlegt.
Für Kühlrippen werden in der Regel Abschnitte aus Strang
preßprofilen verwendet. Die vorliegende Erfindung macht es
jedoch auch möglich, als Kühlrippen Blechstreifen einzuset
zen, welche bspw. mit einem raupenartigen Fuß versehen
sind. Dieser raupenartige Fuß übergreift den Rippensockel
und wird von beiden Seiten her gegen den Rippensockel ver
stemmt. Von dem raupenartigen Fuß ragt dann einstückig ein
Blech auf und kann zur Erhöhung seiner Oberfläche entspre
chend geprägt sein.
Denkbar ist auch, daß die Kühlrippe aus einem entsprechend
geformten Blechstreifen besteht oder daß ein Blechstreifen
mehrere Kühlrippen ausbildet. Hierbei muß der Blechstreifen
entsprechend abgekantet und geformt sein, seine Festlegung
erfolgt ebenfalls durch ein seitliches Verstemmen einer
entsprechenden Längsnut gegen den Rippensockel.
In einem besonders hervorzuhebenden Ausführungsbeispiel
kann die Kühlrippe aus einem einfachen Blechstreifen be
stehen, wobei in einen Randbereich dieses Blechstreifens
kurze Schlitzungen voneinander beabstandet eingeformt sind.
Die dazwischenliegenden Bereiche werden dann als Rippen
schenkelstreifen alternierend zu jeweils einer Seite
hinausgebogen, so daß hier kurze Rippenschenkel entstehen,
welche in Gebrauchslage gegen den entsprechenden Rippen
sockel verstemmt sind. Hierdurch wird die Herstellung einer
Kühlrippe wesentlich vereinfacht.
Durch die Schlitzung wird darüber hinaus erreicht, daß sich
die Kühlrippe bei toleranzbedingter Unebenheit ihrer unte
ren Randkante bzw. der Aufsatzkante der Rippenschenkel mit
höherem Festsitz aufstecken läßt, als dies bei einer unge
schlitzten Ausführung der Fall wäre, wodurch die anschlie
ßende Verstemmung erleichtert und verbessert wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt
in
Fig. 1 eine schematisch dargestellte Draufsicht auf einen
erfindungsgemäßen Kühlkörper;
Fig. 2 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt aus dem
Kühlkörper gemäß Fig. 1 bei einer Verfahrensstufe seiner
Herstellung;
Fig. 3 eine schematisch dargestellte Seitenansicht eines
Teils eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Kühlkörpers
bei seiner Herstellung;
Fig. 4 eine vergrößert dargestellte Seitenansicht eines
Ausschnitts aus dem Kühlkörper gemäß Fig. 3;
Fig. 5 eine vergrößert dargestellte Seitenansicht eines
Ausschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Kühl
körpers ähnlich Fig. 3 und 4;
Fig. 6 bis 9 vergrößert dargestellte Seitenansichten von
weiteren Ausführungsbeispielen von Kühlkörpern teilweise
während ihrer Herstellung;
Fig. 10 und 11 eine perspektivische Ansichten eines weite
ren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kühlkör
pers;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer weiteren erfin
dungsgemäßen Kühlrippe;
Fig. 13 drei aufeinandergestapelte Kühlrippen.
Ein Kühlkörper R gemäß Fig. 1 weist ein Basisprofil 1 und
eine Mehrzahl von Kühlrippen 2 auf. Die Kühlrippen 2 sind
mit dem Basisprofil 1 verbunden. Hierzu ragen vom Basispro
fil 1 Rippensockel 3 auf, welche zwischen Rippenfüße 4 und
5 der Kühlrippen 2 eingreifen.
Die Verbindung zwischen Kühlrippen 2 und Basisprofil 1 ist
in Fig. 2 näher gezeigt. Eine Kühlrippe 2.1 wird mit ihren
Rippenschenkeln 4 und 5 auf einen Rippensockel 3 aufge
setzt. Die Rippenschenkel 4 und 5 übergreifen diese Rippen
sockel 3, wobei der Rippensockel 3 im vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiel etwas konisch ausgeformt ist, d. h., Flanken 6
und 7 der Rippensockel 3 laufen zueinander.
Das Festlegen der Kühlrippen 2.1 erfolgt durch Verstemmen
mittels eines Stemmeisens 8. Dieses Stemmeisen 8 wird zwi
schen zwei Kühlrippen eingesetzt. Es ist an seiner Spitze
so ausgeformt, daß es von der Seite her gegen die Rippen
schenkel 4 und 5 zweier benachbarter Kühlrippen 2.1 und 2.2
drückt, so daß diese Rippenschenkel 4 und 5 jeweils gegen
ihren entsprechenden Rippensockel 3 gedrückt werden.
Gleichzeitig werden die Rippenschenkel 4, 5 nach unten ge
zogen und so über den Rippensockel 3 gespannt, wodurch der
Kontakt und damit die Wärmeleitfähigkeit zwischen Rippen
sockel und Rippenschenkel verbessert wird.
Bevorzugt soll auch eine Materialverdrängung stattfinden,
wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeder Rippen
schenkel 4 bzw. 5 eine Außenschulter 9 aufweist. Das Stemm
eisen 8 drückt auf diese Außenschulter 9 und verdrängt Ma
terial zum Basisprofil 1 hin. Dies ist beim Rippenschenkel
5.1 der Kühlrippe 2.2 angedeutet. Unter dem Druck des
Stemmeisens 8 fließt das Material quasi mit Zug gegen den
Rippensockel, so daß die Rippenschenkel 4, 5 am Rippen
sockel 3 eng anliegt.
Die Materialverdrängung wird auch zu einer verbesserten
Festlegung der Kühlrippe 2 am Basisprofil 1 benutzt. Hier
für ist eine hinterschnittene Nut 10 zwischen dem Rippen
sockel 3 und einem Steg 11 vorgesehen, wobei bevorzugt
dieser Steg 11 nach außen hin sich konisch öffnend ausge
bildet ist. Beim Verdrängen von Material mittels des Stemm
eisens 8 wird dieses Material in die hinterschnittene Nut
10 eingepreßt, so daß es zu einer festen Verankerung der
Kühlrippe 2 an dem Basisprofil 1 kommt. Das Niederdrücken
des Materials und das Andrücken an den Rippensockel 3.2
führt zu einer besseren Höhentoleranz des zusammengebauten
Kühlkörpers.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Kühlkörpers R₁
gemäß den Fig. 3 bis 5 ist angedeutet, daß sowohl die
Flanken der Rippensockel 3 als auch die Innenflanken von
Rippenschenkel 4.3 und 5.3 jeweils mit einer Längsriffelung
12 bzw. 13 versehen sind. Hierdurch wird die formschlüssige
Verbindung zwischen den Kühlrippen 2 und den Rippensockeln
3 sowie die Kontaktfläche und der Wärmeübergang wesentlich
verbessert. Jeder Rippenschenkel kann dabei eine normale
Länge aufweisen, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Dabei
liegen die Riffelungen 13 der Rippenfüße 4.3 bzw. 5.3 in
der Riffelung 12 am Rippensockel 3. In Fig. 5 ist aller
dings angedeutet, daß die Rippenschenkel 4 und 5 auch ver
kürzt ausgebildet sein können, so daß sie erst unter dem
Druck des Stemmeisens 8 in die entsprechende Nut 10 im
Basisprofil 1 gelangen. Um ein Rückfedern der-Rippenschen
kel (4.3, 5.3) zu vermeiden, ist eine Vertiefung 26 im
Basisprofil 1 vorgesehen, in der sich die Rippenschenkel
(4.3, 5.3) keilförmig gegeneinander stemmen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Kühlkörpers R₂
gemäß Fig. 6 ragen vom Basisprofil 1 die Rippensockel 3
mit ihren Längsriffelungen 12 auf. Die Kühlrippen 2.3 sind
in diesem Fall aber als Blechrippen ausgeformt, welche be
vorzugt aus einem profilierten Blech 14 und einem raupenar
tigen Fuß 15 bestehen, die beide zusammen einstückig aus
einem Blechstreifen geformt sind. Dieser raupenartige Fuß
15 ist dem Rippensockel 3 aufgesetzt und ebenfalls von au
ßen her gegen den Rippensockel 3 verstemmt.
Gemäß Fig. 7 sind bei einem Kühlkörper R₃ Kühlrippen 2.4
aus einem profilierten Blechstreifen gebildet. Dieser
Blechstreifen kann wellblechartig oder trapezartig geformt,
rechteckförmig abgekantet oder rollgeformt zu dieser Kühl
rippe 2.4 ausgestaltet werden. Denkbar ist, für jede Kühl
rippe 2.4 einen Blechstreifen zu verwenden. Es besteht je
doch auch die Möglichkeit aus einem Blechstreifen eine
Mehrzahl von Kühlrippen 2.4 auszuformen.
Erkennbar ist, daß in diesem Fall das Stemmeisen 8.1 eben
falls anders ausgestaltet sein muß. Da der Rippensockel 3
in eine Längsnut 16 der Kühlrippen 2.4 eingreift, über
greift das Stemmeisen 8.1 mit zwei Stemmfüßen 17 und 18
diese Längsnut 16 bzw. den Rippensockel 3 und drückt die
Flanken der Längsnut 16 gegen den Rippensockel 3. Auch
hierdurch erfolgt eine feste Verankerung der Kühlrippen 2.4
an dem Basisprofil 1.
Zur Herstellung derartiger Kühlrippen 2.3 und 2.4 gemäß
Fig. 6 und 7 eignet sich in besonderer Weise Walzblech
oder eine Blechtafel, die entsprechend dem Kühlflächenbe
darf und entsprechend ggf. notwendiger Aussparungen für
Bauteile oder Bauelemente gestanzt und/oder geschnitten
sein kann. Zur Oberflächenvergrößerung kann das Walzblech
bzw. die Blechtafel geprägt und anschließend bspw. recht
eckförmig gekantet oder tiefgezogen werden und als ganzes
Teil auf das Basisprofil 1 verstemmt werden. Geschnitten
wird bereits profiliertes Blech bevorzugt durch Laser oder
Wasser.
Je nach Rippenart und Anwendungsfall können auch verschie
dene Ausführungsformen von Rippensockel in Betracht kommen.
In Fig. 8 ist bei einem entsprechenden Kühlkörper R₄ ein
Rippensockel 3.1 gezeigt, dem seitlich zum Sockelfuß hin
Rastnuten 19 eingeformt sind. Eine derartige Rastnut 19
verläuft bevorzugt in Längsrichtung des Rippensockels 3.1.
Entsprechende Rippenschenkel 4.1 bzw. 5.1 einer Kühlrippe
2.5 weisen im Bereich der Rastnut 19 eine Materialanhäufung
auf, die beim Einsetzen des Stemmeisens 8 in die Rastnut 19
fließt. Auch hierdurch erfolgt eine gute Verankerung der
Kühlrippen 2.5. Die Verankerung verhindert darüberhinaus
ein Rückfedern der Rippenschenkel 5.1 (Fig. 8), so daß die
Rippe unter hoher Spannkraft auf dem Rippensockel aufsitzt.
In dem Ausführungsbeispiel eines Kühlkörpers R₅ gemäß Fig.
9 ist ein Rippensockel 3.2 vom Basisprofil 1 weg sich ko
nisch erweiternd ausgebildet. Beim Verstemmen werden ent
sprechende Rippenschenkel 4.2 und 5.2 eng den Flanken 6 und
7 des Rippensockels 3.2 angelegt, so daß auch so eine gute
Verankerung der Kühlrippe 2.6 an dem Rippensockel 3.2 er
folgt wozu auch eine Rastnut 19.1 im Basisprofil 1 nahe dem
Rippensockel 3.2 beiträgt.
Bei einem Kühlkörper R₆ gemäß Fig. 10 ist angedeutet, daß
nicht nur eine einseitige Bestückung eines Basisprofils mit
Kühlrippen erfolgen kann, sondern daß dies auch auf beiden
Seiten möglich ist. Hierzu weist ein Basisprofil 1.1 auf
beiden Seiten entsprechende Rippensockel 3 auf, welche mit
Kühlrippen 2 verbunden sind. Möglich, aber nicht gezeigt,
ist auch, daß sich Kühlrippen zwischen zwei Basisprofilen
erstrecken und deshalb beidseitig Rippenschenkel oder in
Fig. 11 und 12 gezeigte Rippenschenkelstreifen aufweisen,
welche auf entsprechenden Rippensockel sitzen.
Die Rippenschenkel 4 und 5 müssen nicht als durchgehende
Streifen ausgebildet sein. In einem bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiel eines Kühlkörpers R₇ gemäß Fig. 11 ist ange
deutet, daß in eine Kühlrippe 2.7 in Abständen Schlitzungen
20 eingeformt sind und danach jeweils Rippenschenkelstrei
fen 21 bzw. 22 jeweils alternierend zur Seite ausgebogen
sind. Der Rippenschenkelstreifen 21 liegt dem Rippensockel
3 von der einen Seite, der Rippenschenkelstreifen 22 dem
Rippensockel 3 von der anderen Seite an. Auf den Rippen
schenkelstreifen 22 folgt dann wieder ein Rippenschenkel
streifen 21. Hierdurch wird die Herstellung einer entspre
chenden Kühlrippe 2.7 wesentlich erleichtert.
Darüberhinaus verbessert die Schlitzung den Festsitz der
Rippe beim Aufstecken und erleichtert eine gegenüber der
ungeschlitzten Ausführung nachfolgende Verstemmung.
In dem Ausführungsbeispiel einer Kühlrippe R₈ gemäß Fig.
12 ist diese aus einem Blechstreifen 23 hergestellt. Dieser
Blechstreifen 23 umschließt Kammern 24.1, 24.2 und 24.3,
die durch Quernuten 25 voneinander getrennt sind. Dabei
kann für jede Kammer 24.1-24.3 ein gewünschtes Volumen
für die Durchströmung eines Kühlmediums eingestellt werden.
Bevorzugt sollen die Kammern 24.1-24.3 nur wenig oder gar
nicht voneinander abweichende Strömungsquerschnitte aufwei
sen. Ein gleicher hydraulischer Querschnitt bedeutet einen
gleichen Strömungswiderstand, so daß es zu einem gleichen
Kühlverhalten über die gesamte Kühlrippe hinweg kommt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 13
sollen die Kühlrippen 2 stapelbar sein. Das bedeutet, daß
jeweils eine Kühlrippe mit einer Rippenspitze 30 zwischen
Rippenschenkeln 4 bzw. 5 einer Kühlrippe darunter und darü
ber liegt. Die Rippenspitze 30 ist dabei so geformt, daß
sie in ihren Außenkonturen den Außenkonturen der Rippen
schenkel 4 bzw. 5 nachgeformt ist. Ferner liegen Riffe
lungen 31, die zur Erhöhung der Oberfläche der Kühlrippen
vorgesehen sein können, paßgenau ineinander. Hierdurch wird
beim Transport der Kühlrippen 2 weniger Raum in Anspruch
genommen. Dementsprechend benötigen die Kühlrippen weniger
Verpackungsmaterial. Sie erhalten beim Transport einen ge
genseitigen Halt, wodurch wiederum Beschädigungen vermieden
werden. Insgesamt führt dies zu einer Kostensenkung für die
Herstellung des gesamten Kühlkörpers.
Claims (17)
1. Kühlkörper zum Kühlen von Elementen, insbesondere von
Halbleiterbauelementen, Motoren und Aggregaten, bestehend
aus einem Basisprofil (1) und mit diesem verbundene Kühl
rippen (2), wobei vom Basisprofil (1) ein Rippensockel (3)
abragt, welcher von Rippenschenkeln (4, 5) der Kühlrippe
(2) zumindest teilweise seitlich angegriffen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rippenschenkel (4, 5) von der Seite her gegen den
Rippensockel (3) verstemmt sind.
2. Kühlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rippenschenkel (4, 5 bzw. 4.1, 5.1) eine Außenschulter
(9) od. dgl. Materialanhäufung aufweisen.
3. Kühlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Rippensockel (3) bzw. seine Flanken (6, 7)
und/oder die Rippenschenkel (4, 5) eine Längsriffelung (12,
13) aufweisen.
4. Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Rippensockel (3) und einem
Steg (11) eine bevorzugt hinterschnittene Nut (10) zur Auf
nahme von beim Stemmen verdrängtem Kühlrippenmaterial vor
gesehen ist.
5. Kühlkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Rippenschenkel (4, 5) gegen das verdrängte Kühl
rippenmaterial stemmen und zum Verhindern einer Rückfede
rung eine Vertiefung (26) im Basisprofil (1) vorfinden.
6. Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rippensockel (3.2) sich vom Basis
profil (1) weg querschnittlich konisch erweiternd ausgebil
det ist, wobei sich die Rippenschenkel (4.2, 5.2) nach dem
Verstemmen an diese Flanken (6, 7) des Rippenschenkels
(3.2) anlegen.
7. Kühlkörper nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß im Rippensockel (3.1, 3.2) und/oder
Basisprofil (1) nahe dem Rippensockel (3.1, 3.2) Rast
nuten (19, 19.1) zur Aufnahme von verdrängtem Kühlrippenma
terial zum Verhindern einer Rückfederung der Rippenschenkel
(5.1, 4.2, 5.2) vorgesehen sind.
8. Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Kühlrippe (2.3) den Rippensockel
(3) mit einem raupenartigen Fuß (15) nach dem Verstemmen
umfaßt und ein aufragendes Blech (14) mit diesem Fuß (15)
verbunden ist.
9. Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Kühlrippe (2.4) aus einem geformten
Blechstreifen besteht, welcher eine Längsnut (16) aufweist,
die seitlich gegen den Rippensockel (3) verstemmt ist.
10. Kühlkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
in Blechstreifen (23) Quernuten (25) eingeformt sind, wel
che die Kühlrippe in Kammern (24.1-24.3) unterteilt, die
einen voneinander wenig oder überhaupt nicht abweichenden
Strömungsquerschnitt für ein Kühlmedium ausbilden.
11. Kühlkörper nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kühlrippe (2.7) im
Bereich der Rippenschenkel Schlitzungen (20) eingebracht
und alternierend zu jeweils einer Seite hin Rippenstreifen
(21, 22) ausgebogen sind.
12. Kühlkörper nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrippen (2) stapel
bar sind, wobei bevorzugt eine Rippenspitze (30) eine den
Rippenschenkel (4, 5) nachempfundene Außenkontur aufweist.
13. Verfahren zum Herstellen eines Kühlkörpers zum Kühlen
von Elementen, insbesondere von Halbleiterbauelementen, Mo
toren und Aggregaten, bestehend aus einem Basisprofil (1)
und mit diesem verbundene Kühlrippen (2), wobei vom Basis
profil (1) ein Rippensockel (3) abragt, welcher von
Rippenschenkeln (4, 5) der Kühlrippe (2) zumindest teilwei
se seitlich angegriffen ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rippenschenkel seitlich und nach unten gegen den
Rippensockel (3) verstemmt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Stemmeisen (8), eine Rolle od. dgl. zwischen zwei Kühl
rippen (2) eingeführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß beim Verstemmen Material der Kühlrippe (2) in
Nuten (10, 19) verdrängt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß beim Verstemmen die Rippenschenkel (5.2) ge
streckt werden und die Kühlrippe (2) dadurch auf den Rip
pensockel (3) aufgespannt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß in eine Kühlrippe (2.7) im Bereich der
Rippenschenkel Schlitze (20) eingeschnitten und Rippen
schenkelstreifen (21, 22) jeweils alternierend zu einer
Seite hin ausgebogen werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996135468 DE19635468A1 (de) | 1996-08-31 | 1996-08-31 | Kühlkörper zum Kühlen von Elementen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996135468 DE19635468A1 (de) | 1996-08-31 | 1996-08-31 | Kühlkörper zum Kühlen von Elementen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19635468A1 true DE19635468A1 (de) | 1998-03-05 |
Family
ID=7804341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996135468 Withdrawn DE19635468A1 (de) | 1996-08-31 | 1996-08-31 | Kühlkörper zum Kühlen von Elementen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19635468A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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1996
- 1996-08-31 DE DE1996135468 patent/DE19635468A1/de not_active Withdrawn
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