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Title:
COOLING DEVICE HAVING A HEAT PIPE AND METHOD FOR PRODUCING THE COOLING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/146490
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a cooling device (10), which comprises a heat-conducting body (11), which has at least one cooling channel (19). The cooling channel (19) is completely closed by a channel wall (20) in a peripheral direction (U) around the direction of extent of the cooling channel. The cooling channel has a non-circular cross-sectional contour having a channel height (z) that is less than a channel width (x) at a right angle to the channel height (z). An end segment (26) of a heat pipe (25) is inserted into the cooling channel (19). An outer face of said end segment (26) lies against the channel wall (20) in the direction of the channel height (z) in two diametrically opposite contact regions (28). At a right angle thereto in the direction of the channel width (x), there is a gap (29) between the outer face (27) of the end segment (26) and the channel wall (20).

More Like This:
JP2677879Heat pipe
Inventors:
FREY, Fritz (In den Hälden 5, Künzelsau, 74653, DE)
Application Number:
EP2016/055197
Publication Date:
September 22, 2016
Filing Date:
March 10, 2016
Export Citation:
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Assignee:
R. STAHL SCHALTGERÄTE GMBH (Am Bahnhof 30, Waldenburg, 74638, DE)
International Classes:
F28D15/02; F16B4/00; H01L23/40; H01L23/427; H05K7/20
Domestic Patent References:
WO2014092057A12014-06-19
Foreign References:
US20130118717A12013-05-16
US20040170000A12004-09-02
DE202013103297U12013-09-10
Attorney, Agent or Firm:
RÜGER, BARTHELT & ABEL (Webergasse 3, Esslingen, 73728, DE)
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Claims:
1. Kühlvorrichtung (10) mit einem wärmeleitenden Körper (11), in dem wenigstens ein Kühlkanal (19) vorhanden ist, wobei der Kühlkanal (19) eine in Umfangsrichtung (U) vollständig geschlossene Kanalwand (20) aufweist, eine unrunde Querschnittskontur aufweist, wobei eine Kanal¬ höhe (z) kleiner ist als eine Kanalbreite (x) rechtwin¬ kelig zu der Kanalhöhe (z), und mit einer Heatpipe (25) , die mit einem Endabschnitt (26) in den Kühlkanal (19) eingesteckt ist, wobei eine Außenseite (27) des Endabschnitts (26) in Richtung der Kanalhöhe (z) an zwei diametral gegenüberliegenden Kontaktbereichen (28) an der Kanalwand (20) anliegt, und wobei zwischen der Außenseite (27) des Endabschnitts (26) und der Kanalwand (20) in Richtung der Kanalbreite (x) ein Spalt (29) vorhanden ist.

2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalwand (20) in Um- fangsrichtung (U) integral ohne Naht- oder Fügestelle ausgeführt ist.

3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass der wärmeleitende Körper (11) integral ohne Naht- und Fügestelle ausgeführt ist.

4. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (19) eine elliptische Querschnittskontur aufweist.

5. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Heatpipe (25) in un- verformtem Zustand eine kreisrunde Querschnittskontur aufweist .

6. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Heatpipe (25) einen Außendurchmesser (D) aufweist, der in unverformten Zustand vor dem Einstecken in den Kühlkanal (19) größer ist als die Kanalhöhe (z) und kleiner ist als die Ka¬ nalbreite (x) .

7. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Heatpipe (25) außer¬ halb des in den Kühlkanal (19) eingesteckten Endab¬ schnitts (26) eine kreisrunde Querschnittskontur auf¬ weist.

8. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der wärmeleitende Körper (11) Bestandteil eines Modulträgers (12) ist, wobei der Modulträger (12) dazu eingerichtet ist, dass wenigstens ein Modul (13) mit wenigstens einem elektrischen und/oder elektronischen Bauelement mechanisch an dem wärmeleitenden Körper (11) anzubringen.

9. Kühlvorrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass der wärmeleitende Körper (11) eine Anlagefläche (14) aufweist, die dazu einge¬ richtet ist, mit einer Gegenanlagefläche (15) des Mo¬ duls (13) in Kontakt zu gelangen, wenn das Modul (13) an dem Modulträger (12) angebracht ist.

10. Kühlvorrichtung nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kühl¬ kanal (19) benachbart und parallel zu der Anlagefläche (14) verläuft.

11. Kühlvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,

dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalhöhe (z) recht¬ winkelig zu der Anlagefläche (14) ausgerichtet ist.

12. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der wärmeleitende Körper (11) wenigstens eine Montagefläche (34) aufweist, die dazu eingerichtet ist, in montiertem Zustand an einer Gehäusewand oder Montageplatte (33) anzuliegen, so dass eine wärmeleitende Verbindung zu der Gehäusewand oder Montageplatte (33) hergestellt ist.

13. Kühlvorrichtung nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Monta¬ gefläche (34) parallel oder unter einem spitzen Winkel geneigt zu der Anlagefläche (14) ausgerichtet ist.

Kühlvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,

dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kühl kanal (19) zwischen der wenigstens einen Montagefläche (34) und der Anlagefläche (14) angeordnet ist.

Verfahren zur Herstellung einer Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden

Schritten :

- Bereitstellen des wärmeleitenden Körpers (11) mit dem wenigstens einen Kühlkanal (19),

- Bereitstellen wenigstens einer Heatpipe (25) mit ei¬ ner kreisförmigen Querschnittskontur, wobei der Außendurchmesser (D) der Heatpipe (25) größer ist als die Kanalhöhe (z) und kleiner als die Kanalbreite (x) des wenigstens einen Kühlkanals (19),

- Einstecken eines Endabschnitts (26) in den Kühlkanal (19), wobei sich der Endabschnitt (26) verformt, so dass eine Außenseite (27) des Endabschnitts (26) in Richtung der Kanalhöhe (z) an zwei diametral gegenüberliegenden Kontaktbereichen (28) an der Kanalwand (20) anliegt, und wobei zwischen der Außenseite (27) des Endabschnitts (26) und der Kanalwand (20) in Richtung der Kanalbreite (x) ein Spalt (29) vorhanden ist.

Description:
Kühlvorrichtung mit einer Heatpipe und Verfahren zur Herstellung der Kühlvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung. Die Kühlvorrichtung hat einen wärmeleitenden Körper, in den Wärme eingeleitet wird. In dem wärmeleitenden Körper ist ein Kühlkanal vorhanden. Eine Heatpipe ist zumindest teilweise innerhalb des Kühlkanals befestigt und dient dazu, Wärme aus dem wärmeleitenden Körper abzuführen.

Aus DE 20 2013 103 297 Ul ist das Montieren einer Heatpipe an einem wärmeleitenden Körper beschrieben. Im dem wärmeleitenden Körper sind Wärmerohr-Nuten vorhanden, in die ein Endabschnitt einer U-förmig gebogenen Heatpipe eingelegt wird. Der jeweils andere Endabschnitt der Heatpipe durchsetzt wellenförmige Kühlbleche. Hierfür sind in den Kühlblechen fluchtende Löcher vorhanden. Es ist jedoch schwierig, einen guten Wärmeübergang zwischen den Kühlblechen und der Heatpipe zu schaffen. Dies erfordert eine enge Anlage zwischen der Außenseite der Heatpipe und dem Kühl ¬ blech. Eine enge Anlage erschwert aber die Montage.

Der Kühlkanal, in dem der Abschnitt der Heatpipe ange ¬ ordnet ist kann abschnittsweise in zwei getrennten Bautei ¬ len vorhanden sein. Beispielsweise kann der Kühlkanal durch an einer Trennebene aufeinander gelegte halbschalenförmige Bauelemente gebildet sein. Die beiden Bauelemente können den Abschnitt der Heatpipe einklemmen. Solche Vorrichtungen sind aus der Praxis bekannt, erfordern aber einen großen Herstellungsaufwand .

Ausgehend hiervon ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Anordnen einer Heatpipe in einem Kühlkanal eines wärmeleitenden Körpers zu vereinfachen und dennoch einen guten Wärmeübergang sicher zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch eine Kühlvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Ein erfindungsge ¬ mäßes Verfahren zur Herstellung einer solchen Kühlvorrichtung ist im Patentanspruch 15 angegeben.

Die Kühlvorrichtung weist einen wärmeleitenden Körper mit wenigstens einem Kühlkanal auf. Der Kühlkanal ist in Umfangsrichtung um die Erstreckungsrichtung des Kühlkanals durch eine Kanalwand umschlossen. Die Kanalwand hat recht ¬ winklig zur Erstreckungsrichtung des Kühlkanals in einer Höhenrichtung eine maximale Höhe, die als Kanalhöhe be ¬ zeichnet wird, und rechtwinklig zur Erstreckungsrichtung des Kühlkanals und rechtwinklig zur Höhenrichtung eine maximale Breite, die als Kanalbreite bezeichnet wird. Die Ka ¬ nalhöhe ist dabei kleiner als die Kanalbreite.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Ka ¬ nalhöhe und/oder die Kanalbreite über die gesamte Erstre- ckung konstant.

Die Querschnittskontur des Kühlkanals ist vorzugsweise über seine gesamte Erstreckung gleich.

Zu der Kühlvorrichtung gehört außerdem eine Heatpipe. Ein Endabschnitt dieser Heatpipe ist in den Kühlkanal ein ¬ gesteckt. Es können auch mehrere Kühlkanäle vorhanden sein, in die jeweils ein Endabschnitt einer Heatpipe eingesteckt ist .

Die Außenseite des eingesteckten Endabschnitts der Heatpipe liegt in Richtung der Kanalhöhe an zwei diametral gegenüberliegenden Kontaktbereichen an der Kanalwand an. In Richtung der Kanalbreite ist zwischen der Außenseite des Endabschnitts und der Kanalwand ein Spalt vorhanden.

Die Kühlvorrichtung lässt sich sehr einfach herstellen. Beim Einstecken des Endabschnitts der Heatpipe in den Kühlkanal wird dieser Endabschnitt verformt. In Richtung der Kanalhöhe nimmt die Abmessung des Endabschnitts der He ¬ atpipe ab, während sich der Endabschnitt in Richtung der Kanalbreite ausdehnt. Die unrunde Querschnittskontur des Kühlkanals ist so ausgeführt, dass an diametral gegenüber ¬ liegenden Kontaktbereichen in Richtung der Kanalhöhe eine Anpresskraft zwischen der Außenseite des Endabschnitts und der Kanalwand erfolgt. In Richtung der Kanalbreite ver ¬ bleibt zumindest ein geringfügiger Spalt zwischen der Außenseite des Endabschnitts und der Kanalwand. Dadurch ist eine Presspassung der Heatpipe in dem Kühlkanal vermieden. Dies vereinfacht die Montage und verhindert eine Beschädi ¬ gung der Heatpipe beim Einstecken bzw. Eindrücken in den Kühlkanal. Es hat sich gezeigt, dass durch die Verformungs ¬ kräfte in den Kontaktbereichen eine sehr gute Anlage erreicht wird und diese ausreicht, um die Wärme vom wärmelei ¬ tenden Körper ausreichend in die Heatpipe einzuleiten. Eine mehrteilige Ausführung des wärmeleitenden Körpers im Bereich des Kühlkanals ist daher nicht notwendig.

Vorzugsweise besteht die Heatpipe aus Kupfer oder ei ¬ ner Kupferlegierung und/oder aus einer Knetlegierung, so dass eine einfache Verformung möglich ist.

Der wärmeleitende Körper besteht vorzugsweise aus Alu ¬ minium oder eine Aluminiumlegierung. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der wärmeleitende Körper integral ohne Naht- und Fügestelle ausgeführt. Beispielsweise kann er als

Strangpressprofilkörper ausgeführt sein. Dabei lässt sich die unrunde Querschnittskontur des Kühlkanals sehr einfach ohne spanende Nachbearbeitung herstellen.

Vorzugsweise ist die Kanalwand in Umfangsrichtung in ¬ tegral ohne Naht- und Fügestelle ausgeführt. Eine Untertei ¬ lung des Kühlkanals in Umfangsabschnitte in unterschiedli ¬ chen Körpern oder Körperbereichen entfällt.

Vorzugsweise hat der Kühlkanal eine unrunde Quer ¬ schnittskontur, beispielsweise eine elliptische Quer ¬ schnittskontur mit unterschiedlich langen Halbachsen. Die Halbachse in Richtung der Kanalhöhe ist kürzer als die Halbachse in Richtung der Kanalbreite. Die Querschnittskontur kann auch eine beliebige andere geometrische Form auf ¬ weisen. Sie kann zumindest abschnittsweise gekrümmt

und/oder gerade sein, beispielsweise oval, polygonal, usw., wobei die Kanalhöhe und die Kanalbreite unterschiedlich groß sind.

Die Heatpipe hat in ihrem unverformten Ausgangszustand vorzugsweise eine kreisrunde Querschnittskontur. Es ist vorteilhaft, wenn die Heatpipe einen Außendurchmesser auf ¬ weist, der in unverformtem Zustand vor dem Einstecken in den Kühlkanal größer ist als die Kanalhöhe und kleiner als die Kanalbreite. Dadurch kann auf einfache Weise erreicht werden, dass die Außenseite der Heatpipe in Richtung der Kanalhöhe an der Kanalwand anliegt, während in Richtung der Kanalbreite ein Spalt verbleiben kann. Vorzugsweise ist da ¬ bei der Differenzbetrag zwischen der Kanalhöhe und dem Au ¬ ßendurchmesser des unverformten Endabschnitts kleiner als der Differenzbetrag zwischen der Kanalbreite und dem Außen ¬ durchmesser des unverformten Endabschnitts der Heatpipe.

Während der Endabschnitt nach dem Einstecken in den Kühlkanal unrund verformt ist, hat die Heatpipe außerhalb des eingesteckten Endabschnitts vorzugsweise eine kreisrun ¬ de Querschnittskontur, zumindest in einem Abschnitt, der einen ausreichenden Abstand von dem Kühlkanal aufweist. In einem Übergangsbereich im Anschluss an die Ausmündung des Kühlkanals kann die Heatpipe eine ebenfalls unrunde Quer ¬ schnittskontur aufweisen, wobei in diesem Übergangsbereich der Übergang von dem kreisrunden Querschnitt zum unrunden und vorzugsweise elliptischen Querschnitt des eingesteckten Endabschnitts stattfindet.

Der wärmeleitende Körper kann Bestandteil eines Modul ¬ trägers sein. Der Modulträger ist dazu eingerichtet, mit wenigstens einem Modul, das wenigstens ein elektrisches und/oder elektronisches Bauelement aufweist, mechanisch verbunden zu werden. Der wärmeleitende Körper ist somit da ¬ zu eingerichtet, das wenigstens eine Modul zu tragen oder zu halten.

Bei einem Ausführungsbeispiel weist der wärmeleitende Körper eine Anlagefläche auf, die dazu eingerichtet ist, mit einer Gegenanlagefläche des Moduls in Kontakt zu gelan ¬ gen, wenn das Modul an dem Modulträger angebracht ist.

Durch diesen Kontakt kann eine Wärmeleitung vom Modul in den wärmeleitenden Körper erfolgen. Somit kann die Wärme aus dem Modul in den wärmeleitenden Körper abgeführt werden .

Es ist vorteilhaft, wenn der wenigstens eine Kühlkanal benachbart und insbesondere parallel zu der Anlagefläche verläuft. Die in den wärmeleitenden Körper von einem Modul eingeleitete Wärme kann dabei in den Kühlkanal und dort, wo sich der Endabschnitt der Heatpipe befindet, in die Heat ¬ pipe eingeleitet werden.

Es ist vorteilhaft, wenn die Kanalhöhe rechtwinklig zu der Anlagefläche ausgerichtet ist. Dadurch ist der Wärme ¬ übergang von der an der Anlagefläche eingeleiteten Wärme zur Heatpipe weiter verbessert.

Es ist bei einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der wärmeleitende Körper wenigstens eine Montagefläche auf ¬ weist. Die Montagefläche ist dazu eingerichtet, in montier ¬ tem Zustand an einer Gehäusewand oder Montageplatte anzu ¬ liegen, insbesondere im Innenraum eines Gehäuses. Dadurch kann eine wärmeleitende Verbindung zu der Gehäusewand oder der Montageplatte hergestellt werden.

Die wenigstens eine Montagefläche erstreckt sich bei ¬ spielsweise parallel oder einem spitzen Winkel geneigt zu der Gegenanlagefläche . Der spitze Winkel ist vorzugsweise kleiner als 45 Grad.

Der wenigstens eine Kühlkanal ist bei einem Ausfüh ¬ rungsbeispiel zwischen der wenigstens einen Montagefläche und der Anlagefläche angeordnet.

Wie oben erwähnt, wird bei einem Verfahren zur Her- Stellung der Kühlvorrichtung eine Heatpipe mit einem Endabschnitt, der eine kreisförmige Querschnittskontur aufweist, in den unrunden Kühlkanal des wärmeleitenden Körpers eingesteckt. Dabei verformt sich der Endabschnitt der Heatpipe, so dass er in den Kontaktbereichen in Richtung der Kanalhöhe an der Kanalwand anliegt, während in Richtung der Kanal ¬ breite ein Spalt zwischen der Außenseite des Endabschnitts und der Kanalwand verbleibt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Kühlvorrichtung mit einem wärmeleitenden Körper und einer Heatpipe in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine Teildarstellung des Ausführungsbeispiels der Kühlvorrichtung aus Fig. 1, wobei die Heatpipe entlang der Schnittlinie II-II der Fig. 1 geschnitten ist,

Fig. 3 eine Teildarstellung des Ausführungsbeispiels der Kühlvorrichtung aus Fig. 1, wobei der wärmeleitende Körper und die Heatpipe entlang der Schnittlinie III-III der Fig. 1 geschnitten sind,

Fig. 4 eine vereinfachte, schematische Darstellung ei ¬ ner auf einer Montageplatte montierten Kühlvorrichtung in einer Draufsicht auf die Montageplatte und

Fig. 5 eine Seitenansicht auf die Kühlvorrichtung aus Fig. 4 gemäß Pfe

In Fig. 1 ist in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Kühlvorrichtung 10 veranschaulicht. Die Kühlvorrichtung 10 hat einen wärmeleitenden Körper 11, der als Modulträger 12 zum Anbringen eines Moduls 13 dient. An dem Modulträger 12 kann wenigstens ein Modul 13 angeordnet werden. Bei dem in Fig. 1 veranschau ¬ lichten Modulträger 12 lassen sich beispielsweise drei Module 13 nebeneinander in einer Längsrichtung L anordnen. Die Anzahl der an einem Modulträger 12 anbringbaren Module 13 kann beliebig variiert werden.

Der Modulträger 12 und beispielsgemäß der wärmeleitende Körper 11 besteht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Beim Ausführungsbeispiel ist der wärmeleitende Körper 11 ohne Naht- und Fügestelle integral ausgeführt. Vorzugsweise ist er durch einen Strangpressprofilkörper gebildet .

An dem wärmeleitenden Körper 11 ist beispielsgemäß eine Anlagefläche 14 vorhanden. Die Anlagefläche 14 erstreckt sich beispielsgemäß in einer Ebene, die beim Ausführungs ¬ beispiel durch die Längsrichtung L und eine rechtwinkelig zu der Längsrichtung L ausgerichtete Querrichtung Q aufgespannt ist. Die Anlagefläche 14 kann alternativ dazu auch eine andere Orientierung aufweisen oder auch gewölbt und/oder gestuft ausgebildet sein.

Das an dem wärmeleitenden Körper 11 anbringbare Modul 13 weist eine Wärmequelle auf, insbesondere wenigstens ein elektrisches und/oder elektronisches Bauteil. Das Modul 13 hat eine Gegenanlagefläche 15. Die Gegenanlagefläche 15 ist komplementär zur Anlagefläche 14 ausgeführt. Bei herge ¬ stellter Verbindung zwischen dem Modul 13 und dem wärmelei- tenden Körper liegt die Gegenanlageflache 15 an der Anlage ¬ fläche 14 an, so dass ein wärmeleitender Kontakt zwischen dem Modul 13 und dem wärmeleitenden Körper 11 besteht.

In dem wärmeleitenden Körper 11 ist ein Kühlkanal 19 vorhanden (Fig. 2 und 3) . Der Kühlkanal 19 erstreckt sich beispielsgemäß in Längsrichtung L im wärmeleitenden Körper 11. Beim Ausführungsbeispiel verläuft der Kühlkanal 19 ge ¬ radlinig vollständig durch den wärmeleitenden Körper 11 hindurch. Wie in den Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, hat der Kühlkanal 19 eine unrunde Querschnittskontur. Beim Ausführungsbeispiel ist der Kühlkanal 19 elliptisch. In einer Hö ¬ henrichtung H, die rechtwinklig zur Querrichtung Q und zur Längsrichtung L orientiert ist, hat der Kühlkanal 19 eine maximale Höhe, die als Kanalhöhe z bezeichnet wird. Recht ¬ winklig dazu, in Querrichtung Q, hat der Kühlkanal 19 eine maximale Breite, die als Kanalbreite x bezeichnet wird. Die Kanalbreite x ist größer als die Kanalhöhe z. Beim Ausfüh ¬ rungsbeispiel entspricht die Kanalbreite x der Länge der längeren Halbachse und die Kanalhöhe z der Länge der kürze ¬ ren Halbachse der elliptischen Querschnittskontur des Kühlkanals 19.

Es versteht sich, dass auch andere als elliptische Formen gewählt werden können, beispielsweise ovale, polygo ¬ nale, rechteckige oder rechteckähnliche Querschnittskontu ¬ ren des Kühlkanals 19. Bei solchen polygonalen Querschnittskonturen können die Kanalwandabschnitte jeweils in einer Ebene verlaufen oder konkav gewölbt sein. Vorzugsweise sind die Eckbereiche zwischen Kanalwandabschnitten dabei abgerundet, so dass die Kanalwand 20 insgesamt stufenlos und/oder kantenlos ausgeführt ist. Elliptische und/oder ovale Querschnittskonturen sind bei den hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen vorgesehen und in den Fig. 2 und 3 beispielhaft veranschaulicht.

Der Kühlkanal 19 ist in einer Umfangsrichtung U vollständig durch eine Kanalwand 20 geschlossen. Die Kanalwand 20 ist ohne Naht- und Fügestelle zusammenhängend in Um- fangsrichtung U ausgeführt. Sie wird beispielsgemäß bei der Herstellung des wärmeleitenden Körpers 11 geformt. Dabei lässt sich die unrunde und beispielsgemäß elliptische Ge ¬ stalt sehr einfach herstellen.

Der wenigstens eine Kühlkanal 19 erstreckt sich bei ¬ spielsgemäß benachbart zu der Anlagefläche 14 durch den wärmeleitenden Körper 11. Beispielsgemäß verläuft der Kühlkanal 19 in Längsrichtung L parallel zur Anlagefläche 14. Vorzugsweise ist die Kanalhöhe z rechtwinklig zur Anlage ¬ fläche 14 ausgerichtet. Zumindest schneidet die Ebene, in der der Kühlkanal 19 die Kanalhöhe z aufweist - beispiels ¬ gemäß die Ebene, in der sich die kürzere Halbachse der el ¬ liptischen Querschnittskontur erstreckt - die Anlagefläche 14.

Zu der Kühlvorrichtung 10 gehört außerdem eine Heat- pipe 25. Die Heatpipe 25 hat einen Endabschnitt 26, der in den Kühlkanal 19 eingesteckt ist (Fig. 3 und 4) . Die Monta ¬ ge der Heatpipe 25 am wärmeleitenden Körper 11 wird wie folgt ausgeführt:

In ihrem ursprünglichen, unverformten Ausgangszustand hat der Endabschnitt 26 und vorzugsweise die gesamte Heat ¬ pipe 25 eine kreisrunde Querschnittskontur mit einem Außendurchmesser D (Fig. 2) . Der Außendurchmesser D ist größer als die Kanalhöhe z und kleiner als die Kanalbreite x. Vor- zugsweise ist die erste Differenz zwischen dem Außendurchmesser D und der Kanalhöhe z kleiner als die zweite Diffe ¬ renz zwischen der Kanalbreite x und dem Außendurchmesser D.

Der Endabschnitt 26 wird in den Kühlkanal 19 einge ¬ steckt. Dabei verformt er sich und erhält ebenfalls eine elliptische Gestalt (Fig. 3) . Eine Außenseite 27 des Endab ¬ schnitts 26 liegt dabei entlang von zwei sich gegenüberlie ¬ genden Kontaktbereichen 28 an der Kanalwand 20 an. Die Kontaktbereiche 28 erstrecken sich in Längsrichtung L an den Stellen, an denen der Kühlkanal 19 die gegenüber der Kanalbreite x geringere Kanalhöhe z aufweist. Dies ist bei ¬ spielsgemäß an der Stelle, an der die elliptische Quer ¬ schnittskontur des Kühlkanals 19 die kürzere Halbachse auf ¬ weist.

Beim Einstecken des Endabschnitts 26 dehnt sich dieser in Richtung der Kanalbreite x um einen Ausdehnungsbetrag a aus. In den Fig. 2 und 3 ist der halbe Ausdehnungsbetrag a/2 auf der einen Seite der Heatpipe 25 schematisch eingetragen. Die Innenquerschnittsfläche der Heatpipe 25 bleibt unverändert. Die Kanalbreite x ist so groß gewählt, dass trotz der Ausdehnung des Endabschnitts 26 in Richtung der Kanalbreite x ein Spalt 29 zwischen der Außenseite 27 und der Kanalwand 20 in dem Bereich verbleibt, in dem der Kühlkanal 19 seine gegenüber der Kanalhöhe z größere Kanalbrei ¬ te x aufweist. Die maximale Spaltbreite s des Spalts 29 zwischen der Außenseite 27 des Endabschnitts 26 und der Ka ¬ nalwand 20 ist dabei im Bereich der Ebene vorhanden, in der sich beispielsgemäß die längere Halbachse der elliptischen Querschnittskontur des Kühlkanals 19 erstreckt.

Durch den Spalt 29 wird eine Presspassung des Endab- Schnitts 26 im wärmeleitenden Körper 11 vermieden. In den Kontaktbereichen 28 liegt der Endabschnitt 26 unter der bei der Verformung erzeugten Spannung bzw. Kraft an der Kanalwand 20 an und schafft einen guten Wärmeübergang. Trotz des Spaltes 29, der beim Ausführungsbeispiel als Luftspalt aus ¬ geführt ist, wird ausreichend Wärme von dem wärmeleitenden Körper 11 in die Heatpipe 25 überführt. Die Montage der He ¬ atpipe 25 am wärmeleitenden Körper 11 ist vereinfacht. Eine Unterteilung des wärmeleitenden Körpers 11 im Bereich des Kühlkanals 19 zum Einspannen bzw. Einklemmen des Endabschnitts 26 ist nicht notwendig.

Die Querschnittskontur der Heatpipe 25 außerhalb des Kühlkanals 19 ist beispielsgemäß kreisrund, zumindest in dem Bereich, der einen ausreichenden Abstand vom Kühlkanal 19 aufweist. Durch die Verformung des Endabschnitts 26 in eine elliptische Querschnittskontur entsteht außerhalb des Kühlkanals 19 unmittelbar benachbart zur Kanalmündung ein Übergangsbereich, in dem die elliptische Querschnittskontur des Endabschnitts 26 in die Querschnittskontur übergeht, die die Heatpipe 25 außerhalb des Kühlkanals 19 ansonsten aufweist .

Die Kühlvorrichtung 10 mit einem oder mehreren Modulen 13 kann beispielsweise auf einer Montageplatte 33 oder al ¬ ternativ an einer Gehäuseinnenwand eines nicht dargestell ¬ ten Gehäuses montiert sein. Der wärmeleitende Körper 11 hat beispielsgemäß wenigstens eine Montagefläche 34, mit der er an der Montageplatte 33 oder einer anderen Fläche angeord ¬ net werden kann. Dabei wird ein wärmeleitender Übergang zwischen dem wärmeleitenden Körper 11 und der entsprechenden Wand bzw. Montageplatte 33 hergestellt. Bei dem hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Kühlkanal 19 zwischen der Anlage ¬ fläche 14 und einer der vorhandenen Montageflächen 34. Die wenigstens eine Montagefläche 34 erstreckt sich beispiels ¬ gemäß in einer Ebene parallel zur Anlagefläche 14.

Wie in den Fig. 4 und 5 schematisch und beispielhaft veranschaulicht ist, kann der außerhalb des Kühlkanals 19 befindliche Teil der Heatpipe 25 über eine Verbindungsein ¬ richtung 35 mit einem Kühlkörper oder beispielsgemäß der Montageplatte 33 wärmeleitend verbunden sein. Die von dem wärmeleitenden Körper 11 abgeführte Wärme wird mittels der Verbindungseinrichtung 35 in einen Kühlkörper bzw. die Montageplatte 33 abgeleitet. An der Verbindungseinrichtung 35 können Kühlrippen und/oder Kühlplatten oder dergleichen angeordnet sein. Der außerhalb des Kühlkanals 19 befindliche Teil der Heatpipe 25 kann auch mit einer anderen Einrichtung zur Wärmeabfuhr, beispielsweise einem Wärmetauscher oder dergleichen verbunden sein.

Wenn der als Modulträger 12 dienende wärmeleitende Körper 11 sowie die Module 13 im Inneren eines Gehäuses an ¬ geordnet sind, kann die Heatpipe 25 auch aus dem Innenraum des Gehäuses herausgeführt werden, um die Wärme aus dem Ge ¬ häuseinnenraum nach außen abzuleiten.

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung 10 mit einem wärmeleitenden Körper 11, der wenigstens einen Kühlkanal 19 aufweist. Der Kühlkanal 19 ist in einer Umfangsrich- tung U um seine Erstreckungsrichtung durch eine Kanalwand 20 vollständig geschlossen. Er weist eine nicht kreisförmi ¬ ge Querschnittskontur mit einer Kanalhöhe z auf, die klei ¬ ner ist als eine Kanalbreite x rechtwinklig zur Kanalhöhe z. Ein Endabschnitt 26 einer Heatpipe 25 ist in den Kühlka ¬ nal 19 eingesteckt. Eine Außenseite dieses Endabschnitts 26 liegt in Richtung der Kanalhöhe z an zwei diametral gegen ¬ überliegenden Kontaktbereichen 28 an der Kanalwand 20 an. Rechtwinklig dazu in Richtung der Kanalbreite x ist ein Spalt 29 zwischen der Außenseite 27 des Endabschnitts 26 und der Kanalwand 20 vorhanden.

Bezugs zeichenliste :

10 Kühlvorrichtung

11 wärmeleitenden Körper

12 Modulträger

13 Modul

14 Anlagefläche

15 Gegenanlagefläche

19 Kühlkanal

20 Kanalwand

25 Heatpipe

26 Endabschnitt

27 Außenseite

28 Kontaktbereich

29 Spalt

33 Montageplatte

34 Montagefläche

35 Verbindungseinrichtung a Ausdehnungsbetrag

D Außendurchmesser

H Höhenrichtung

L Längsrichtung

Q Querrichtung

s Spaltbreite

U Umfangsrichtung x Kanalbreite

z Kanalhöhe