WO2001086221A1 - Microstructured heat exchanger and method for producing the same - Google Patents
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Definitions
- the manufacturing method according to the invention stands out
- FIG. 1 shows a metallic hollow fiber structure
- FIG. 2a shows the pressing of this hollow fiber structure with two graphite foils
- FIG. 2b shows the matrix body with an integrated hollow fiber structure obtained after the pressing according to FIG. 2a
- FIG. 3 shows a microstructure heat exchanger in the form of a plate with an applied cooling plate.
- the invention starts out from a metallic hollow fiber structure 10 as described in a similar form in the application DE 199 10 985.0. In this respect, details on the manufacturing process should be avoided.
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Abstract
The invention relates to a microstructured heat exchanger (5) comprising an especially metal hollow fiber structure (10) through which a liquid or a gas flows, and a matrix body (15) that at least partially surrounds said hollow fiber structure (10). The invention also relates to a method for producing such a microstructured heat exchanger. The matrix body (15) is formed by a graphite body, especially by graphite films that are pressed together. In a preferred embodiment, the matrix body (15) is configured in the shape of a board and communicates with a structural part (17) to be cooled in a heat-conductive manner. According to the inventive method, the hollow fiber structure (10) and at least one first partial matrix body (14) and at least one second partial matrix body (14) are provided, at least one of which can be elastically and/or plastically deformed and has a good thermal conductivity. The hollow fiber structure (10) and the partial matrix bodies (14) are then pressed together to give the microstructured heat exchanger (5).
Description
Mikrostruktur-Wärmetauscher und Verfahren zu dessen HerstellungMicrostructure heat exchanger and process for its manufacture
Die Erfindung betrifft einen Mikrostruktur-Wärmetauscher und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Mikrostruk- tur-Wärmetauschers nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a microstructure heat exchanger and a method for producing such a microstructure heat exchanger according to the type of the independent claims.
Stand der TechnikState of the art
Die Kühlung elektronischer Bauteile erfolgt bisher überwiegend durch Festkörperwärmeleitung über das Gehäuse oder externe Kühlkörper. Die abführbare Leistung ist dabei durch die Wärmeleitfähigkeit, die Wandstärken und die spezifische Oberfläche der eingesetzten Bauteile begrenzt. Sofern man fluidgekühlte Wärmetauscher einsetzt, tritt weiter bei der Kühlung elektronischer Bauteile das Problem der thermischen Ankopplung des Wärmetauschers an dieses Bauteil auf. Zudem sind fluidgekühlte Wärmetauscher bisher deutlich teurer als Wärmetauscher auf Basis herkömmlicher Konzepte.Up to now, electronic components have mainly been cooled by solid-state heat conduction via the housing or external heat sinks. The power that can be dissipated is limited by the thermal conductivity, the wall thicknesses and the specific surface of the components used. If fluid-cooled heat exchangers are used, the problem of the thermal coupling of the heat exchanger to this component also arises when cooling electronic components. In addition, fluid-cooled heat exchangers have so far been significantly more expensive than heat exchangers based on conventional concepts.
Ein erster Ansatz zur Realisierung von Mikrostruktur- Wärmetausehern mit definierter Fluidführung durch die Kapillarinnenräume von metallischen Hohlfaserstrukturen ist in der Anmeldung DE 199 10 985.0 vorgeschlagen worden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung eines Mikrostruktur-Wärmetauschers, der einerseits eine gute thermische Ankopplung an das zu kühlende Bauteil ermöglicht, und andererseits günstig zu produzieren ist, sowie die Bereit- Stellung eines dazu geeigneten, einfachen Herstellungsverfahrens .A first approach to the realization of microstructure heat exchangers with a defined fluid flow through the capillary interiors of metallic hollow fiber structures has been proposed in the application DE 199 10 985.0. The object of the present invention is to produce a microstructure heat exchanger which, on the one hand, enables good thermal coupling to the component to be cooled and, on the other hand, is inexpensive to produce, and the provision of a simple manufacturing process suitable for this purpose.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Der erfindungsgemäße Mikrostruktur-Wärmetauscher und das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass es damit in einfacher Weise möglich ist, eine große Anzahl kleiner Röhrchen bzw. Hohlfasern innerhalb einer Hohlfaserstruktur parallel zu schalten, und damit auf Grund der entstehenden großen Wärmetauscherfläche eine hohe Wärmeleistung zu übertragen bzw. abzuführen. Weiter ist vorteilhaft, dass durch die Verwendung von Graphit als Matrixkörper eine besonders gute thermische Ankoppelung bzw. Wärmeleitfähigkeit des erfindungsgemä en Mikrostruktur- Wärmetauschers gegeben ist. Darüber hinaus ist die eingesetzte Hohlfaserstruktur in einer Vielzahl von Varianten oder Strukturen herstellbar, und daher im Einzelfall in einfacher Weise an die jeweils gestellte Aufgabe anpassbar.The microstructure heat exchanger according to the invention and the method according to the invention have the advantage over the prior art that it is thus possible in a simple manner to connect a large number of small tubes or hollow fibers in parallel within a hollow fiber structure, and therefore on account of the large heat exchanger surface that arises to transfer or dissipate a high heat output. It is also advantageous that the use of graphite as the matrix body provides a particularly good thermal coupling or thermal conductivity of the microstructure heat exchanger according to the invention. In addition, the hollow fiber structure used can be produced in a large number of variants or structures, and can therefore be easily adapted to the task in each individual case.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren zeichnet sichThe manufacturing method according to the invention stands out
Einfachheit und Vielseitigkeit hinsichtlich der damit herstellbaren Mikrostruktur-Wärmetauscher aus. Weiter ist es sowohl für Graphit als auch andere elastische bzw. durch Pressen plastisch formbare Werkstoffe geeignet, die gleich- zeitig eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen.Simplicity and versatility in terms of the microstructure heat exchangers that can be produced with it. It is also suitable for graphite as well as other elastic materials or materials that can be plastically formed by pressing, which at the same time have good thermal conductivity.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen.
So ist besonders vorteilhaft, wenn die eingesetzte Hohlfaserstruktur eine insbesondere regelmäßige Anordnung von metallischen Röhren ist, die gasdurchlässig oder flüssigkeitsdurchlässig mit einer gemeinsamen Zufuhrleitung und einer gemeinsamen Abfuhrleitung in Verbindung stehen.Advantageous developments of the invention result from the measures mentioned in the subclaims. It is particularly advantageous if the hollow fiber structure used is in particular a regular arrangement of metallic tubes which are gas-permeable or liquid-permeable and are connected to a common supply line and a common discharge line.
Als Matrixkörper eignet sich besonders vorteilhaft ein Graphitkörper aus miteinander verpressten, vorzugsweise zuvor aus expandiertem Graphit hergestellten Graphitfolien, in die die insbesondere metallische Hohlfaserstruktur beim Verpres- sen eingebettet worden ist. Dabei können vorteilhaft sowohl unstrukturierte, d. h. ebene Graphitfolien eingesetzt werden, als auch Graphitfolien, die vor dem Verpressen mit einer der Anordnung der Röhren der Hohlfaserstruktur entspre- chenden Negativstrukturierung versehen worden sind.A graphite body made of graphite foils pressed together, preferably previously made of expanded graphite, into which the, in particular, metallic hollow fiber structure was embedded during the pressing, is particularly advantageously suitable as the matrix body. Both unstructured, d. H. flat graphite foils are used, as well as graphite foils which have been provided with a negative structuring corresponding to the arrangement of the tubes of the hollow fiber structure before the pressing.
Hinsichtlich der thermischen Ankopplung eines zu kühlenden Bauteils an den Matrixkörper ist es weiter vorteilhaft, wenn dieser in Form einer Platte flächig ausgebildet ist, und durch Anpressen an das Kühlbauteil wärmeleitend mit diesem verbunden wird. Dieses Verpressen ist auf Grund der Elastizität bzw. plastischen Formbarkeit des eingesetzten Graphitkörpers besonders einfach, und es werden zudem mögliche Unebenheiten am Kühlbauteil ausgeglichen, was zusätzlich zu einer verbesserten thermischen Ankopplung führt. Alternativ oder zusätzlich kann zur Verbesserung der thermischen Ankopplung bzw. zur Verbesserung der Wärmeleitung zwischen dem Graphitkörper und dem zu kühlenden Bauteil auch eine thermische Leitpaste, beispielsweise in Form einer auf den flächi- gen Graphitkörper aufgebrachten Leitschicht, eingesetzt werden.With regard to the thermal coupling of a component to be cooled to the matrix body, it is further advantageous if the component is made flat in the form of a plate and is connected to the cooling component in a heat-conducting manner by pressing on it. This pressing is particularly simple due to the elasticity or plastic formability of the graphite body used, and any unevenness in the cooling component is also compensated, which additionally leads to an improved thermal coupling. Alternatively or additionally, a thermal conductive paste, for example in the form of a conductive layer applied to the flat graphite body, can also be used to improve the thermal coupling or to improve the heat conduction between the graphite body and the component to be cooled.
Zeichnungen
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Figur 1 eine metallische Hohlfaserstruktur, Figur 2a das Verpressen dieser Hohlfaserstruktur mit zwei Graphitfolien, Figur 2b den nach dem Verpressen gemäß Figur 2a erhaltenen Matrixkörper mit integrierter Hohlfaserstruktur und Figur 3 einen Mikrostruktur-Wärmetauscher in Form einer Platte mit aufgebrachter Kühlplatte.drawings The invention is explained in more detail with reference to the drawings and the description below. 1 shows a metallic hollow fiber structure, FIG. 2a shows the pressing of this hollow fiber structure with two graphite foils, FIG. 2b shows the matrix body with an integrated hollow fiber structure obtained after the pressing according to FIG. 2a, and FIG. 3 shows a microstructure heat exchanger in the form of a plate with an applied cooling plate.
Ausführungsbeispieleembodiments
Die Erfindung geht zunächst aus von einer metallischen Hohlfaserstruktur 10 wie sie in der Anmeldung DE 199 10 985.0 in ähnlicher Form beschrieben worden ist. Insofern soll auf De- tails zum Herstellungsprozess verzichtet werden.The invention starts out from a metallic hollow fiber structure 10 as described in a similar form in the application DE 199 10 985.0. In this respect, details on the manufacturing process should be avoided.
Die Figur 1 zeigt zunächst eine Hohlfaserstruktur 10 die gemäß der Anmeldung DE 199 10 985.0 hergestellt worden ist. Diese weist eine Vielzahl von parallel zueinander angeordne- ten metallischen Röhren 13 auf, die gasdurchgängig oder flüssigkeitsdurchgängig mit einer gemeinsamen Zufuhrleitung 12 und einer gemeinsamen Abfuhrleitung 11 in Verbindung stehen. Die Röhren 13 und die Zufuhrleitung 12 bzw. die Abfuhrleitung 11 bestehen beispielsweise aus Nickel. Die Wandstär- ke der Röhren 13 der Hohlfaserstruktur 10 gemäß Figur 1 liegt zwischen 100 nm und 50 μm, insbesondere 500 nm bis 5 μm. Der mittlere Abstand der Röhren 13 der Hohlfaserstruktur 10 gemäß Figur 1 liegt üblicherweise zwischen 5 μm und 10 mm, insbesondere zwischen 20 μm und 200 μm.FIG. 1 first shows a hollow fiber structure 10 which has been produced in accordance with the application DE 199 10 985.0. This has a multiplicity of metallic tubes 13 arranged parallel to one another, which are connected to a common supply line 12 and a common discharge line 11 in a gas-permeable or liquid-permeable manner. The tubes 13 and the feed line 12 and the discharge line 11 are made of nickel, for example. The wall thickness of the tubes 13 of the hollow fiber structure 10 according to FIG. 1 is between 100 nm and 50 μm, in particular 500 nm to 5 μm. The average distance between the tubes 13 of the hollow fiber structure 10 according to FIG. 1 is usually between 5 μm and 10 mm, in particular between 20 μm and 200 μm.
Um aus der Mikrostruktur gemäß Figur 1 nun einen Mikrostruktur-Wärmetauscher 5 herzustellen, werden zunächst zwei Graphitfolien 14 aus zuvor expandiertem Graphit vorbereitet, zwischen denen die Hohlfaserstruktur 10 angeordnet wird. Dies wird mit Hilfe der Figur 2a erläutert.
Unter expandiertem Graphit wird dabei flockenartiger Graphit verstanden, der eine typische Schüttdichte von ca. 2 g/1 bis 200 g/1 aufweist, und der beispielsweise aus mit Säure ge- tränkten Graphitplättchen, sogenanntem Graphitsalz, gebildet wurde, die bei hohen Temperaturen von beispielsweise 1200°C schockartig expandiert worden sind.In order to produce a microstructure heat exchanger 5 from the microstructure according to FIG. 1, two graphite foils 14 made of previously expanded graphite are first prepared, between which the hollow fiber structure 10 is arranged. This is explained with the aid of FIG. 2a. Expanded graphite is understood to mean flake-like graphite which has a typical bulk density of approximately 2 g / 1 to 200 g / 1 and which was formed, for example, from graphite flakes so-called graphite salt soaked in acid, which, for example, at high temperatures 1200 ° C have been expanded like a shock.
Die Hohlfaserstruktur 10 wird weiter bevorzugt derart zwi- sehen den Graphitfolien 14 platziert, dass die Röhren 13 zwischen den Folien 14 liegen, während die Abfuhrleitung 11 und die Zufuhrleitung 12 nicht von den Graphitfolien 14 bedeckt wird.The hollow fiber structure 10 is further preferably placed between the graphite foils 14 in such a way that the tubes 13 lie between the foils 14, while the discharge line 11 and the feed line 12 are not covered by the graphite foils 14.
Im Einzelnen ist gemäß Figur 2a vorgesehen, die Hohlfaserstruktur 10 zunächst zwischen zwei leicht gepressten Graphitfolien 14 aus expandiertem Graphit anzuordnen, und anschließend diese beiden Graphitfolien 14 gemeinsam mit der Hohlfaserstruktur 10 zu verpressen. Bei diesem Verpressen ist auf Grund der Elastizität und der plastischen Formbarkeit der Graphitfolien 14 kein zusätzlicher Binder erforderlich. Zudem gewährleistet die Elastizität der eingesetzten Graphitfolien 14 eine besonders gute thermische Ankoppelung der Röhren 13 an die Graphitfolien 14, so dass sich eine sehr effektive Wärmezufuhr bzw. Wärmeabfuhr aus dem nach dem Verpressen der Graphitfolien 14 mit der Hohlfaserstruktur 10 entstandenen Matrixkörper 15 ergibt. Der nach dem Verpressen entstandene Matrixkörper 15 in Form einer Platte ist dabei in Figur 2b dargestellt.In detail, according to FIG. 2a, it is provided that the hollow fiber structure 10 is first arranged between two lightly pressed graphite foils 14 made of expanded graphite, and then these two graphite foils 14 are pressed together with the hollow fiber structure 10. With this pressing, no additional binder is required due to the elasticity and the plastic formability of the graphite foils 14. In addition, the elasticity of the graphite foils 14 used ensures a particularly good thermal coupling of the tubes 13 to the graphite foils 14, so that a very effective supply of heat or heat dissipation results from the matrix body 15 formed after the graphite foils 14 have been pressed with the hollow fiber structure 10. The matrix body 15 formed in the form of a plate after the pressing is shown in FIG. 2b.
Alternativ zu dem Verpressen von zwei ebenen Graphitfolien 14 gemäß Figur 2a kann ebenso mindestens einer dieser beiden Graphitfolien vor dem Verpressen mit einer der Anordnung der Röhren 13 der Hohlfaserstruktur 10 entsprechenden Negativ- strukturierung versehen werden. Auf diese Weise ist das Ver-
pressen mit geringerer Presskraft möglich, und es verringert sich die Gefahr von durch das Verpressen an der Hohlfaserstruktur 10 entstehenden Schäden. Die Negativstrukturierung mindestens einer der Graphitfolien 14 kann beispielsweise durch ein entsprechendes Prägen mit einer der Hohlfaserstruktur 10 entsprechenden Druckstruktur bzw. einem entsprechenden Stempel erfolgen.As an alternative to the pressing of two flat graphite foils 14 according to FIG. 2a, at least one of these two graphite foils can likewise be provided with a negative structuring corresponding to the arrangement of the tubes 13 of the hollow fiber structure 10 before the pressing. In this way, the press with a lower pressing force possible, and it reduces the risk of damage to the hollow fiber structure 10 caused by the pressing. The negative structuring of at least one of the graphite foils 14 can take place, for example, by appropriate embossing with a printing structure or stamp corresponding to the hollow fiber structure 10.
Es ist offensichtlich, dass sich das vorgestellte Herstel- lungsverfahren für weitgehend beliebige Hohlfaserstrukturen 10 und neben Graphit auch für andere Matrixkörper bzw. Folien als Matrixteilkorper vor dem Verpressen eignet, die sowohl elastisch sind bzw. plastisch formbar sind, als auch eine für Wärmetauscher ausreichend gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen.It is obvious that the production method presented is suitable for largely any hollow fiber structures 10 and, in addition to graphite, also for other matrix bodies or foils as matrix partial bodies before pressing, which are both elastic or plastically formable, and one which is sufficiently good for heat exchangers Have thermal conductivity.
Insofern ist der erfindungsgemäße Mikrostruktur- Wärmetauscher 5 gemäß dem erläuterten Ausführungsbeispiel auch nicht auf eine Fluidführung bzw. Gasführung gemäß Figur 1 eingeschränkt.In this respect, the microstructure heat exchanger 5 according to the invention is not limited to a fluid or gas flow according to FIG. 1.
Die Figur 3 erläutert wie mit dem hergestellten Matrixkörper 15 eine Kühlung eines Kühlbauteiles in Form einer Kühlplatte 17 erfolgt. Dazu wird die Kühlplatte 17 durch einen geeigne- ten Anpressdruck mit dem Matrixkörper 15 verpresst, wobei die Kühlplatte 17 thermisch an den Matrixkörper 15 angekoppelt wird. Die gute thermische Ankopplung ergibt sich dabei wieder durch die Elastizität und Wärmeleitfähigkeit des eingesetzten Graphites. An Stelle der Kühlplatte 17 kann im Üb- rigen auch ein elektronisches Leistungsbauteil wie beispielsweise ein Transistor oder ein integrierter Schaltkreis vorgesehen sein, dessen elektrische Anschlüsse sich dann vorzugsweise auf der dem Matrixkörper 15 abgewandten Oberfläche befinden. Weiter kann gemäß Figur 3 zur Verbesserung der thermischen Ankopplung zwischen Matrixkörper 15 und
Kühlplatte 17 auch vorgesehen sein, dass auf dem Matrixkörper 15 eine Schicht aus einer thermischen Leitpaste 16 aufgebracht wird. Die Verwendung derartiger Leitpasten ist jedoch in vielen Fällen nicht erwünscht, da sie einerseits ei- ne kleinere thermische Leitfähigkeit als Graphit aufweisen, und andererseits vielfach viskos sind, so dass sie in Lang- zeitstabilitätstests gelegentlich zum Verfließen neigen.FIG. 3 explains how cooling of a cooling component in the form of a cooling plate 17 takes place with the matrix body 15 produced. For this purpose, the cooling plate 17 is pressed with a suitable contact pressure with the matrix body 15, the cooling plate 17 being thermally coupled to the matrix body 15. The good thermal coupling results from the elasticity and thermal conductivity of the graphite used. Instead of the cooling plate 17, an electronic power component such as a transistor or an integrated circuit can also be provided, the electrical connections of which are then preferably located on the surface facing away from the matrix body 15. 3 can further improve the thermal coupling between the matrix body 15 and Cooling plate 17 can also be provided that a layer of a thermal conductive paste 16 is applied to the matrix body 15. In many cases, however, the use of such conductive pastes is not desirable, since on the one hand they have a lower thermal conductivity than graphite and on the other hand they are often viscous, so that they tend to flow in long-term stability tests.
Zur Wärmezufuhr bzw. zur Wärmeabfuhr aus dem Mikrostruktur- Wärmetauscher 5 eignen sich eine Vielzahl von Konzepten. So kann eine Kühlung beispielsweise durch Einsatz von Fluiden oder Gasen wie Luft, Wasser oder einem Kältemittel erfolgen. Dabei wird das Fluid beispielsweise durch eine mit der Zufuhrleitung 12 in Verbindung stehenden Pumpe oder das Gas beispielsweise durch ein mit der Zufuhrleitung 12 in Verbindung stehendes Gebläse durch den Mikrostruktur-Wärmetauscher 5 geführt.A large number of concepts are suitable for supplying heat or for removing heat from the microstructure heat exchanger 5. For example, cooling can be carried out using fluids or gases such as air, water or a refrigerant. The fluid is guided through the microstructure heat exchanger 5, for example, by a pump connected to the feed line 12, or the gas, for example, by a blower connected to the feed line 12.
Weiter ist es ebenso möglich, innerhalb des Mikrostruktur- Wärmetauschers 5; d. h. innerhalb der in dem Matrixkörper 15 eingebetteten Hohlfaserstruktur 10, eine Verdampfung einer Flüssigkeit vorzunehmen, so dass beispielsweise eine Kühlung in dem Mikrostruktur-Wärmetauscher 5 nach dem Prinzip des Wärmerohres erfolgt.Furthermore, it is also possible within the microstructure heat exchanger 5; d. H. to carry out evaporation of a liquid within the hollow fiber structure 10 embedded in the matrix body 15, so that, for example, cooling takes place in the microstructure heat exchanger 5 according to the principle of the heat pipe.
In diesem Fall erübrigt sich der Einsatz einer Pumpe, da die Umwälzung des Kühlmittels rein durch Schwerkraft oder beispielsweise durch Kapillarkräfte in einer dochtartigen Struktur erfolgen kann, die beispielsweise in die Zufuhrlei- tung 12 integriert ist.In this case, the use of a pump is unnecessary, since the coolant can be circulated purely by gravity or, for example, by capillary forces in a wick-like structure which is integrated, for example, into the feed line 12.
Gleichfalls bietet sich an, auch den Rücktransport eines entstehenden Kondensates durch ein bereits in die Mikrostruktur-Wärmetauscher 5 integriertes Wärmerohr zu reali- sieren.
Likewise, it is possible to also realize the return transport of a condensate that is formed by a heat pipe that is already integrated in the microstructure heat exchanger 5.
Claims
1. Mikrostruktur-Wärmetauscher mit mindestens einer von einer Flüssigkeit oder einem Gas durchströmten, insbesondere metallischen Hohlfaserstruktur (10) und mindestens einem die Hohlfaserstruktur (10) zumindest bereichsweise umgebenden1. Microstructure heat exchanger with at least one, in particular metallic, hollow fiber structure (10) through which a liquid or gas flows and at least one surrounding the hollow fiber structure (10) at least in regions
Matrixkörper (15) , dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixkörper (15) ein Graphitkörper ist.Matrix body (15), characterized in that the matrix body (15) is a graphite body.
2. Mikrostruktur-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Hohlfaserstruktur (10) eine insbesondere regelmäßige Anordnung von Röhren (13) ist, die gasdurchgängig oder flüssigkeitsdurchgängig mit mindestens einer Zufuhrleitung (12) und mindestens einer Abfuhrleitung2. Microstructure heat exchanger according to claim 1, characterized in that the hollow fiber structure (10) is in particular a regular arrangement of tubes (13) which are gas-permeable or liquid-permeable with at least one supply line (12) and at least one discharge line
(11) in Verbindung stehen.(11) communicate.
3. Mikrostruktur-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixkörper (15) ein Graphitkörper aus verpresstem Graphit, insbesondere aus aus expandiertem Graphit hergestellten, miteinander verpressten Graphitfolien (14), ist.3. Microstructure heat exchanger according to claim 1, characterized in that the matrix body (15) is a graphite body made of compressed graphite, in particular made of expanded graphite, pressed together graphite foils (14).
4. Mikrostruktur-Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixkörper (15) ein Graphitkörper aus zwei miteinander verpressten Graphitfolien (14) ist, von denen mindestens eine vor dem Verpressen mit einer der Anordnung der Röhren (13) der Hohlfaserstruktur (10) entsprechenden Negativstrukturierung versehen worden ist.4. Microstructure heat exchanger according to claim 1 or 3, characterized in that the matrix body (15) is a graphite body made of two graphite foils (14) pressed together, at least one of which is pressed before pressing one of the arrangement of the tubes (13) of the hollow fiber structure (10) corresponding negative structuring has been provided.
5. Mikrostruktur-Wärmetauscher nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander verpressten Graphitfolien (14) elastisch und/oder plastisch formbar sind und eine Dicke von 250 μm bis 3 mm aufweisen.5. Microstructure heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that the graphite foils (14) pressed together are elastically and / or plastically formable and have a thickness of 250 μm to 3 mm.
6. Mikrostruktur-Wärmetauscher nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke der Röhren (13) der Hohlfaserstruktur (10) zwischen 100 nm und 50 μm, insbesondere 500 nm und 5 μm, liegt.6. Microstructure heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that the wall thickness of the tubes (13) of the hollow fiber structure (10) is between 100 nm and 50 μm, in particular 500 nm and 5 μm.
7. Mikrostruktur-Wärmetauscher nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Abstand der Röhren (13) der Hohlfaserstruktur (10) zwischen 5 μm und 10 mm, insbesondere 20 μm und 200 μm, liegt.7. Microstructure heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that the average distance between the tubes (13) of the hollow fiber structure (10) is between 5 μm and 10 mm, in particular 20 μm and 200 μm.
8. Mikrostruktur-Wärmetauscher nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixkörper (15) flächig ausgebildet ist und eine Dicke von 500 μm bis 5 mm aufweist.8. Microstructure heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that the matrix body (15) is flat and has a thickness of 500 μm to 5 mm.
9. Mikrostruktur-Wärmetauscher nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixkörper (15) wärmeleitend mit einem Kühlbauteil, insbe- sondere einer Kühlplatte (17) oder einem elektronischen Leistungsbauteil, in Kontakt steht.9. Microstructure heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that the matrix body (15) is in heat-conducting contact with a cooling component, in particular a cooling plate (17) or an electronic power component.
10. Mikrostruktur-Wärmetauscher nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixkörper (15) mit einem Kühlbauteil über eine thermische Leitpaste (16) wärmeleitend in Kontakt steht.10. Microstructure heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that the Matrix body (15) is in heat-conductive contact with a cooling component via a thermal conductive paste (16).
11. Verfahren zur Herstellung eines Mikrostruktur- Wärmetauschers, insbesondere nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, mit den Verfahrensschritten: a.) Bereitstellen einer Hohlfaserstruktur (10), b.) Bereitstellen von mindestens einem ersten Matrixteilkorper (14) und mindestens einem zweiten Matrixteilkorper (14) , von denen minde- stens einer elastisch und/oder plastisch formbar und gut wärmeleitend ist, c.) Verpressen der Hohlfaserstuktur (10) und der Matrixteilkorper (14) zu einem Mikrostruktur- Wärmetauscher (5) .11. A method for producing a microstructure heat exchanger, in particular according to at least one of the preceding claims, with the method steps: a.) Providing a hollow fiber structure (10), b.) Providing at least one first partial matrix body (14) and at least one second partial matrix body ( 14), at least one of which can be shaped elastically and / or plastically and is good heat conductor, c.) Pressing the hollow fiber structure (10) and the matrix partial body (14) into a microstructure heat exchanger (5).
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrixteilkorper beim Verpressen zu einem die Hohlfaserstuktur (10) zumindest bereichsweise umgebenden Matrixkörper (15) geformt werden. 12. The method according to claim 11, characterized in that the matrix part bodies are formed during compression to a matrix body (15) surrounding the hollow fiber structure (10) at least in regions.
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