Titel

Kühlvorrichtung für eine zu kühlende Baugruppe in einem Fahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für eine zu kühlende Baugruppe in einem Fahrzeug. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Rack mit mindestens einer solchen Kühlvorrichtung sowie ein Verfahren zur Montage einer solchen Kühlvorrichtung.

Aus dem Bereich der Batteriekühlung sind Kunststoffbeutel bekannt, welche von einem Kühlfluid durchströmt sind, sich dadurch aufblähen und an ein zu kühlendes Bauteil bzw. eine zu kühlende Baugruppe anschmiegen. Bei diesen Kunststoffbeuteln wird der Druck, welcher auf das zu kühlende Bauteil bzw. die zu kühlende Baugruppe ausgeübt werden sollte, um eine gute thermische Anbindung zu schaffen, ausschließlich aus der Energie des durchströmenden Kühlfluides erzeugt. Da dieser Druck in einem Fahrzeug von einer Kühlmittelpumpe und anderen im Kühlkreislauf befindlichen Aktuatoren abhängt ist, ist der erzeugte Druck nicht konstant bzw. nicht hoch genug.

Aus der DE 197 04549 Al ist ein Kühlkörper für elektrische oder elektronische Bauteile bekannt, welcher eine verformbare Hülle umfassend, die zumindest teilweise mit einem Wärmeträgermedium gefüllt ist.

Aus der EP 0 534 440 Al ist ein Verdrahtungssubstrat mit einer Anzahl darauf montierter Halbleiterelemente bekannt, welches zusammen mit einem Kühlmittel in einer flexiblen Folie in Beutelform eingebracht ist. Der Beutel wird dann versiegelt und ein Wärmeübertragungselement wird gegen eine Außenseite des flexiblen Beutels gedrückt wird. Ein Temperaturunterschied zwischen der Oberfläche des Halbleiterelements und der auf das Wärmeübertragungselement gedrückten Außenseite des flexiblen Beutels bewirkt eine Konvektion, welche dazu dient, die an den Halbleiterelementen erzeugte Wärme auf das Wärmeübertragungselement zu übertragen. Obwohl die Höhen der auf dem Substrat montierten Halbleiterelemente unterschiedlich sind, kann der flexible Beutel frei verformt werden, so dass er immer in engem Kontakt mit dem Halbleiterelement ist.

Offenbarung der Erfindung

Die Kühlvorrichtung für eine zu kühlende Baugruppe in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine thermische Anpresskraft der Kühlvorrichtung an die zu kühlende Baugruppe und die damit verbundene Effizienz der Kühlvorrichtung unabhängig vom Druck des Kühlmittels im korrespondierenden Kühlmittelkanal durch eine Volumenänderung eines expandierbaren Folienkerns erhöht werden können. Zudem wirkt die Kühlvorrichtung als Expansionskühler, so dass die zu kühlende Baugruppe keine Bewegung zur Kühlervorrichtung machen muss. Dadurch können Relativbewegungen der Baugruppe vermieden werden, so dass die elektrische Verbindung mittels Stecker ohne weitere Ausgleichsfunktionen umgesetzt werden kann. Somit kann auch auf ausgleichende Elemente in einer elektrischen Signalverbindung verzichtet werden, welche die Datenübertragung bei Hochgeschwindigkeitssignalen behindern können.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Kühlvorrichtung für eine zu kühlende Baugruppe in einem Fahrzeug, mit mindestens zwei steifen Außenschalen, welche jeweils einen umlaufenden Verbindungsbereich aufweisen, und einem expandierbaren Folienkern zur Verfügung, welcher ein veränderbares Volumen aufweist und fluiddicht mit den Verbindungsbereichen der mindestens zwei steifen Außenschalen so verbunden ist, dass die mindestens zwei steifen Außenschalen einen Kühlmittelkanal begrenzen. Hierbei ist der expandierbare Folienkern ausgebildet, über sein veränderbares Volumen einen Abstand der Verbindungsbereiche der mindestens zwei steifen Außenschalen und damit eine Höhe der Kühlvorrichtung zwischen einer minimalen Höhe und einer maximalen Höhe zu variieren.

Zudem wird ein Rack mit einem Gehäuse und einer Kontaktiervorrichtung vorgeschlagen, welche mindestens einen Steckplatz aufweist. Mindestens eine zu küh- lende Baugruppe ist in einen korrespondierenden Steckplatz eingesteckt. Hierbei ist mindestens eine solche Kühlvorrichtung zwischen der mindestens einen zu kühlenden Baugruppe und dem Gehäuse des Racks oder zwischen zwei zu kühlenden Baugruppen angeordnet.

Des Weiteren wird ein Verfahren zur Montage einer zu kühlenden Baugruppe in ein solches Rack vorgeschlagen. Hierbei wird eine Höhe mindestens einer solchen Kühlvorrichtung auf eine minimale Höhe eingestellt und die zu kühlende Baugruppe wird zwischen zwei Kühlvorrichtungen oder zwischen einer Kühlvorrichtung und einem Gehäuse des Racks eingeführt und in einen korrespondierenden Steckplatz einer Kontaktiervorrichtung eingesteckt. Anschließend wird das Volumen eines expandierbaren Folienkerns der korrespondierenden mindestens einen Kühlvorrichtung so verändert, dass sich die Höhe der korrespondierenden mindestens einen Kühlvorrichtung vergrößert und Außenflächen von mindestens zwei steifen Außenschalen der korrespondierenden mindestens einen Kühlvorrichtung an die eingesteckte zu kühlende Baugruppe gedrückt werden. Das bedeutet, dass nur das Volumen des expandierbaren Folienkerns einer korrespondierenden Kühlvorrichtung verändert wird, wenn die zu kühlende Baugruppe zwischen der Kühlvorrichtung und dem Gehäuse des Racks eingeführt und in den korrespondierenden Steckplatz eingesteckt ist. Ist die zu kühlende Baugruppe zwischen zwei Kühlvorrichtungen eingeführt und in den korrespondierenden Steckplatz eingesteckt, dann wird das Volumen des expandierbaren Folienkerns dieser beiden korrespondierenden Kühlvorrichtungen verändert.

Unter einem Rack wird nachfolgend ein Aufbau mit einem Gehäuse und einer Kontaktiervorrichtung mit mindestens zwei Steckplätzen verstanden. In die mindestens zwei Steckplätze kann jeweils eine zu kühlende Baugruppe, wie beispielsweise ein Steuergerät mit Gehäuse, eingesteckt und elektrisch kontaktiert werden. Der Vorteile eines solchen Racks besteht in der einfachen Austauschbarkeit der zu kühlenden Baugruppen. Die Kontaktiervorrichtung ist vorzugsweise als Leiterplatte ausgeführt und stellt unter anderem Kommunikationsverbindungen zwischen den eingesteckten zu kühlenden Baugruppen sowie deren Stromversorgung her. Diese geometrische Anordnung der Kontaktiervorrichtung zu den zu kühlenden Baugruppen in einem 90° Winkel behindert eine Bewegung parallel zur Kontaktiervorrichtung, welche erforderlich wäre, um die zu kühlende Baugruppe auf eine herkömmliche Kühlvorrichtung zu drücken. Bei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung ist eine solche Parallelbewegung der zu kühlenden Baugruppen nicht erforderlich, da durch die einstellbare Höhe der Kühlvorrichtung trotzdem ein sehr guter thermischen Kontakt zwischen der Kühlvorrichtung und der zu kühlenden Baugruppe hergestellt werden kann. Daher ermöglichen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung eine verbesserte Kühlung der zu kühlenden Baugruppen. Zudem kann ein Spalt zwischen der zu kühlenden Baugruppe und der Kühlvorrichtung reduziert und ein in den Spalt eingebrachtes Wärmeleitmedium verpresst werden, um die Kühlung der zu kühlenden Baugruppe weiter zu verbessern. Des Weiteren kann eine kraftschlüssige Verbindung geschaffen werden, welche verhindern kann, dass die zu kühlende Baugruppe sich löst oder sich während des Betriebs bewegt. Für das Auswechseln der zu kühlenden Baugruppe wird die Höhe der mindestens einen Kühlvorrichtung, welche gegen die zu wechselnde zu kühlende Baugruppe gedrückt wird, auf eine minimale Höhe eingestellt. Anschließend kann die zu kühlende Baugruppe aus dem korrespondierenden Steckplatz und aus dem Rack herausgezogen werden.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Kühlvorrichtung für eine zu kühlende Baugruppe in einem Fahrzeug und des im unabhängigen Patentanspruch 9 angegebenen Racks möglich.

Besonders vorteilhaft ist, dass die mindestens zwei steifen Außenschalen jeweils als geformte Metallbleche mit einer Ausbeulung ausgeführt sein können, welche von dem umlaufenden Verbindungsbereich begrenzt ist. Die mindestens zwei Metallbleche sind vorzugsweise formgleich ausgeführt und können so geformt sein, dass sie im montierten Zustand an den Verbindungsbereichen mit dem expandierbaren Folienkern einen so gering wie möglichen Spalt erzeugen, so dass nur eine Geringe Menge eines Expansionsmediums erforderlich ist, um die Höhe der Kühlvorrichtung zu erhöhen. In der Mitte formen die mindestens zwei Metallblech einen so groß wie möglichen Querschnitt, durch welchen das Kühlmittel strömen kann. Hier ist ein möglichst großer Querschnitt von Vorteil, um Druckverluste im Kühlmittelkreis zu reduzieren. In vorteilhafter Ausgestaltung der Kühlvorrichtung können die mindestens zwei steifen Außenschalen jeweils eine glatte Außenfläche aufweisen, welche einer zu kühlenden Baugruppe zuwendbar ist. Dadurch kann der Wärmeübergang zwischen der Kühlvorrichtung und der zu kühlenden Baugruppen verbessert werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Kühlvorrichtung können die mindestens zwei steifen Außenschalen an den Innenseiten jeweils mindestens ein Tur- bolatorblech aufweisen. Dadurch kann der Wärmeübergang lokal weiter verbessert werden. Das mindestens eine Turbolatorblech kann vorzugsweise Zähne aufweisen, wobei die Zähne von zwei einander gegenüberliegend angeordneten Turbolatorblechen ineinander verschränkbar sind.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Kühlvorrichtung kann der expandierbare Folienkern mindestens zwei reißfeste biegeelastische Folienteile umfassen, welche an einem Verbindungsbereich fluiddicht miteinander verbunden sind. Zudem kann der expandierbare Folienkern mit einem Expansionsmedium gefüllt sein. Hierbei kann eine Volumenänderungsvorrichtung ausgeführt sein, das Volumen des expandierbaren Folienkerns und dadurch einen Innendruck und einen Druck auf die Verbindungsbereiche der mindestens zwei steifen Außenschalen zu verändern. Das bedeutet, dass der expandierbare Folienkern die Funktion der Krafterzeugung übernimmt und die Expansion der Kühlvorrichtung bzw. die Änderung der Höhe der Kühlvorrichtung vorzugsweise durch das unter Druck stehende Expansionsmedium bewirkt werden kann. Hierzu kann vorzugsweise Hydrauliköl als Expansionsmedium im expandierbaren Folienkern verwendet werden. Vorzugsweise umfasst der expandierbare Folienkern zwei reißfeste jedoch biegeelastische und formgleiche Folienteile, die über eine Verbindungstechnik, beispielsweise Ultraschallschweißen, fluiddicht miteinander verbunden werden. Der Folienkern ist vorzugsweise ringförmig aufgebaut, um eine möglichst gleichförmige Kraftverteilung auf die zu kühlende Baugruppe zu erzeugen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Kühlvorrichtung kann die Volumenänderungsvorrichtung einen Zylinder mit einem Innengewinde, welcher fluiddicht mit dem expandierbaren Folienkern verbunden ist, und eine Schraube umfassen, welche in das Innengwinde eingeschraubt und ausgeführt ist, eine Position eines federbelasteten Kolbens und damit das Volumen des expandierbaren Folienkerns zu verändern. Hierbei kann der expandierbare Folienkern auf einer Seite eine Öffnung aufweisen, an welcher die Volumenänderungsvorrichtung entweder direkt oder über eine Verbindung angebracht ist. Damit ergibt sich durch die Folienteile und die Volumenänderungsvorrichtung ein geschlossenes Volumen, welches durch Verdrängung in der Volumenänderungsvorrichtung seine Form ändern und zugleich Druck auf die mindestens zwei Außenschalen ausüben kann. Des Weiteren sollte das Material der Folienteile so gewählt werden, dass diese fluiddicht mit den mindestens zwei Außenschalen verbunden, vorzugsweise verklebt werden können. Vorzugsweise kann ein herkömmliches Material aus der Verpackungsindustrie verwendet werden, um den Kosteneinsatz gering zu halten. Der expandierbare Folienkern stellt sicher, dass der thermische Kontakt zwischen der Kühlvorrichtung und der zu kühlenden Baugruppe auch ohne den Kühlmitteldruck im Kühlmittelkreislauf des Fahrzeugs standhält. Der Durchmesser und Verfahrweg des Kolbens ist auf das Volumen des Folienkerns angepasst. Dabei entsteht ein Druck, welcher durch das nahezu inkompressible Expansionsmedium in Form von Kraft an die mindestens zwei Außenschalen weitergetragen wird. Die korrespondierende Außenschale drückt die zu kühlende Baugruppe gegen das Gehäuse des Racks oder gegen eine korrespondierende Außenschale einer weiteren Kühlvorrichtung und bewirkt eine Fixierung der zu kühlenden Baugruppe.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine schematische Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Racks mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung für eine zu kühlende Baugruppe in einem Fahrzeug.

Fig. 2 zeigt eine schematische seitliche Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Racks aus Fig. 1. Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung für eine zu kühlende Baugruppe in einem Fahrzeug aus Fig. 1 und 2.

Fig. 4A zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Kühlvorrichtung aus Fig. 3 mit einer minimalen Höhe entlang der Schnittlinie IV - IV.

Fig. 4B zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Kühlvorrichtung aus Fig. 3 mit einer maximalen Höhe entlang der Schnittlinie IV - IV.

Fig. 5A zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Kühlvorrichtung aus Fig. 3 mit einer minimalen Höhe entlang der Schnittlinie V - V.

Fig. 5B zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Kühlvorrichtung aus Fig. 3 mit einer maximalen Höhe entlang der Schnittlinie V - V.

Fig. 6 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen expandierbaren Folienkern der erfindungsgemäße Kühlvorrichtung aus Fig. 1 bis 3.

Fig. 7 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Volumenänderungsvorrichtung für die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung aus Fig. 1 bis 3.

Fig. 8 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Montage einer zu kühlenden Baugruppe in das Rack aus Fig. 1 und 2.

Ausführungsformen der Erfindung

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Racks 1 ein Gehäuse 1A und eine Kontaktiervorrichtung 8, welche mindestens eine Steckplatz 9 aufweist. Mindestens eine zu kühlende Baugruppe 2 ist in einen korrespondierenden Steckplatz 9 eingesteckt. Hierbei ist mindestens eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung 10 zwischen der mindestens einen zu kühlenden Baugruppe 2 und dem Gehäuse 1A des Racks 1 oder zwischen zwei zu kühlenden Baugruppen 2 angeordnet.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Kontaktiervorrichtung 8 zwei Steckplätze 9 auf, in welche jeweils eine zu kühlende Baugruppe 2 eingesteckt ist. Hierbei ist eine erste zu kühlende Baugruppe 2A in einen ersten Steckplatz 9A eingesteckt und eine zweite zu kühlende Baugruppe 2B ist in einen zweiten Steckplatz 9B eingesteckt. Zwischen den beiden zu kühlenden Baugruppen 2 ist eine erfindungsgemäße Kontaktiervorrichtung 8 angeordnet. Die beiden zu kühlenden Baugruppen 2 sind beispielhaft als Steuergeräte ausgeführt und umfassen jeweils ein Gehäuse 3 und eine Leiterplatte 4. Auf den Leiterplatten 4 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils ein zu kühlendes elektronisches Bauelement 5A als Wärmequelle 5 angeordnet. Selbstverständlich können auch mehrere zu kühlende elektronische Bauelemente 5A auf den einzelnen Leiterplatten angeordnet sein. Die elektronischen Bauelemente 5A sind jeweils über ein Kühlelement 6 thermisch mit dem Gehäuse 3 der jeweiligen zu kühlenden Baugruppe 2 gekoppelt, wobei zwischen den zu kühlenden elektronischen Bauelementen 5A und dem jeweiligen Kühlelement 6 ein Wärmeleitmedium 7, wie beispielsweise eine Wärmeleitpaste, eingebracht ist, welches auch als TIM (Thermal Interface Material (thermisches Schnittstellenmaterial)) bezeichnet werden kann. Der Wärmefluss von dem elektronischen Bauelement 5A über das Kühlelement 6 zum Gehäuse 3 der jeweiligen zu kühlenden Baugruppe 2 ist durch einen Pfeil angedeutet.

Wie aus Fig. 1 bis 7 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung 10 für eine zu kühlende Baugruppe 2 in einem Fahrzeug mindestens zwei steife Außenschalen 12 welche jeweils einen umlaufenden Verbindungsbereich 12.1 aufweisen, und einen expandierbaren Folienkern 14, welcher ein veränderbares Volumen aufweist und fluiddicht mit den Verbindungsbereichen 12.1 der mindestens zwei steifen Außenschalen 12 so verbunden ist, dass die mindestens zwei steifen Außenschalen 12 einen Kühlmittelkanal 12.3 begrenzen. Der expandierbare Folienkern 14 variiert über sein veränderbares Volumen einen Abstand der Verbindungsbereiche 12.1 der mindestens zwei steifen Außenschalen 12 und damit eine Höhe H der Kühlvorrichtung 10 zwischen einer in Fig. 4A und 5A dargestellten minimalen Höhe Hl und einer in Fig. 4B und 5B dargestellten maximalen Höhe H2.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Kühlvorrichtung 10 zwei formgleiche steife Außenschalen 12. Die beiden steifen Außenschalen 12 sind als geformte Metallbleche mit einer Ausbeulung ausgeführt, welche von dem umlaufenden Verbindungsbereich 12.1 begrenzt ist. Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, bilden die beiden Außenschalen 12 einen U-förmigen Kühlmittelkanal 12.3 aus, in welchem ein Kühlmittel 11 von einer als Kühlmitteleinlass 12.3A ausgeführten Kühlmittelöffnung 12.3 zu einer als Kühlmittelauslass 12.3B ausgeführten Kühlmittelöffnung 12.3 geführt wird. Über den Kühlmitteleinlass 12.3A und den Kühlmittelauslass 12.3B kann die Kühlvorrichtung 10 mit dem Kühlmittelkreislauf des Fahrzeugs verbunden werden. Selbstverständlich kann der Kühlmittelkanal 12.3 auch eine andere geeignete Form, wie beispielsweise eine I-Form oder L-Form aufweisen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Kühlvorrichtung 10 weisen die beiden steifen Außenschalen 12 jeweils eine glatte Außenfläche auf, welche jeweils einer der zu kühlenden Baugruppen 2 zugewandt sind. Wie aus Fig. 1 und 2 weiter ersichtlich ist, ist die Außenfläche einer in der Darstellung oberen ersten Außenschale 12A der ersten zu kühlenden Baugruppe 2A zugewandt, und die Außenfläche einer in der Darstellung unteren zweiten Außenschale 12 B ist der zweiten zu kühlenden Baugruppe 2B zugewandt. Zudem ist zwischen den zu kühlenden Baugruppen 2 und der Kühlvorrichtung 10 jeweils ein Wärmleitmedium 18, wie beispielsweise eine Wärmeleitpaste, eingebracht.

Wie aus Fig. 1 bis 7 weiter ersichtlich ist, umfasst der expandierbare Folienkern 14 im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei formgleiche reißfeste biegeelastische Folienteile 14A, 14B, welche an einem Verbindungsbereich 14.1 fluiddicht über eine Ultraschweißverbindung miteinander verbunden sind. Der expandierbare Folienkern 14 ist mit einem Hydrauliköl als Expansionsmedium 15 gefüllt. Zudem verändert eine Volumenänderungsvorrichtung 16 das Volumen des expandierbaren Folienkerns 14 und dadurch einen Innendruck und einen Druck auf die Verbindungsbereiche 12.1 der beiden steifen Außenschalen 12. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Volumenänderungsvorrichtung 16 einen Zylinder 16.1 mit einem Innengewinde, welcher fluiddicht mit dem expandierbaren Folienkern 14 verbunden ist, und eine Schraube 16.2, welche in das Inneng- winde eingeschraubt ist. Mittels der Schraube 16.2 kann eine Position eines federbelasteten Kolbens 16.3 und damit das Volumen des expandierbaren Folienkerns 14 verändert werden. Der Kolben ist über mindestes eine Dichtung 16.4 gegen eine Innenwand des Zylinders 16.1 abgedichtet und stützt sich auf einer auf einem Gewindeschaft der Schraube 16.2 aufgesteckte Spiralfeder 16.5 ab. Somit übernimmt der expandierbare Folienkern 14 die Funktion der Krafterzeugung und bewirkt die Expansion der Kühlvorrichtung 10 bzw. die Änderung der Höhe H der Kühlvorrichtung 10 durch das unter Druck stehende Expansionsmedium 11. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Folienkern 14 einen Außenring 14.2 und einen Mittelsteg 14.3 auf, um eine möglichst gleichförmige Kraftverteilung auf die zu kühlenden Baugruppen 2 zu erzeugen.

Durch die beiden Folienteile 14A, 14B und die Volumenänderungsvorrichtung 16 ergibt sich ein geschlossenes Volumen, welches durch Verdrängung in der Volumenänderungsvorrichtung 16 seine Form ändert und zugleich Druck auf die beiden Außenschalen 12 ausübt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der expandierbare Folienkern 14 eine möglichst flache Form auf, um eine möglichst geringe Menge des Expansionsmediums 11 verwenden zu können und trotzdem die in Fig. 1 und 2 durch Doppelpfeile angedeuteten Hauptkraftvektoren des Innendrucks in Richtung der zu kühlenden Baugruppen 2 erzeugen zu können. Des Weiteren ist das Material der Folienteile 14A, 14B im dargestellten Ausführungsbeispiel so gewählt, dass diese fluiddicht mit den beiden Außenschalen 12 verklebt werden können. Der expandierbare Folienkern 14 stellt sicher, dass der thermische Kontakt zwischen der Kühlvorrichtung 10 und den zu kühlenden Baugruppen 2 auch ohne den Kühlmitteldruck im Kühlmittelkreislauf des Fahrzeugs standhält. Zudem kann der Druck durch die Volumenänderungsvorrichtung 16 einfach erhöht werden, so dass ein dünneres und härteres Wärmleitmedium 18 im Spalt zwischen der Kühlvorrichtung 10 und der jeweiligen zu kühlenden Baugruppe 2 verwendet werden kann, welches gleichzeitig die Wärmeleitung weiter verbessert. Die Volumenänderungsvorrichtung 16 fungiert als Reservoir für das Expansionsmedium 15, welches sich im Folienkern 14 befindet. Beim Einbau bzw. Ausbau der zu kühlenden Baugruppe 2 kann die Schraube 16.2 der Volumenänderungsvorrichtung 16 fast ganz herausgedreht werden, so dass der Foli- enkern 14 entspannt ist, und die zu kühlenden Baugruppen 2 keine Kräfte durch die Kühlvorrichtung 10 erfahren. In Fig. 4A und 5A ist dieser entspannte Zustand des expandierbaren Folienkerns 14 dargestellt. Nach dem Einbau der zu kühlenden Baugruppen 2 kann die Schraube 16.2 eingedreht werden. Durch den vorgelagerten dichtenden Kolben 16.3 wird das Expansionsmedium 15 aus dem Zylinder 16.1 verdrängt und in den expandierbaren Folienkern 14 gepresst. Der Durchmesser und Verfahrweg des Kolbens 16.3 ist auf das Volumen des Folienkerns 14 angepasst. Dabei entsteht ein Druck, welcher durch das nahezu inkom- pressible Expansionsmedium 15 in Form von Kraft an die beiden Außenschalen 12 weitergetragen wird. Hierbei drückt im dargestellten Ausführungsbeispiel die erste Außenschale 12A die korrespondierende erste zu kühlende Baugruppe 2A gegen das Gehäuse 1A des Racks 1 und die zweite Außenschale 12B drückt die korrespondierende zweite zu kühlende Baugruppe 2B gegen das Gehäuse 1A des Racks 1. Dadurch wird eine Fixierung der zu kühlenden Baugruppen 2 bewirkt. Zudem wird durch Durchströmen der Kühlvorrichtung 10 mit dem Kühlmittel 11 noch eine weitere Kraftkomponente bewirkt, welche den Druck der Kühlvorrichtung 10 auf die zu kühlenden Baugruppen 2 zusätzlich erhöht. Somit ist die Kühlvorrichtung 10 optimal an die zu kühlenden Baugruppen 2 gedrückt und kann die Abwärme der elektronischen Bauelemente 5A der zu kühlenden Baugruppen 2 über das Kühlmittel 11 abführen. Zwischen dem Kolben 16.3 und der Schraube 16.2 ist eine Spiralfeder 16.5 angeordnet, welche den Kolben 16.3 druckschwankungsdämpfend führt. Neben der Eigenschaft, die beispielsweise durch Schock erzeugten Druckschwankungen im Expansionsmedium 15 ausgleichen zu können, kann die Spiralfeder 16.5 den Druck aufrechterhalten, wenn sich das Volumen des Folienkerns 14 beispielsweise aufgrund von Alterung minimal vergrößert.

Wie insbesondere aus Fig. 5A und 5B weiter ersichtlich ist, weisen die beiden steifen Außenschalen 12 an den Innenseiten jeweils mindestens ein Turbola- torblech 12.4 auf, welche vorzugsweise auf die als geformte Metallbleche ausgeführten Außenschalen 12 aufgelötet sind. Hierbei weisen ein erstes Turbola- torblech 12.4A der ersten steifen Außenschale 12A und ein zweites Turbola- torblech 12.4B der zweiten steifen Außenschale 12B jeweils Zähne auf. Wie aus Fig. 5A weiter ersichtlich ist, sind die Zähne des ersten Turbolatorblechs 12.4A und des gegenüberliegend angeordneten zweiten Turbolatorblechs 12.4B so an- geordnet, dass ineinander verschränkbar sind, wenn die Kühlvorrichtung 10 seine minimale Höhe Hl aufweist.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zur Montage einer zu kühlenden Baugruppe 2 in ein erfindungsgemäßes Rack 1 einen Schritt S100, in welchem eine Höhe H mindestens einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung 10 auf eine minimale Höhe Hl eingestellt wird. In einem Schritt S110 wird die zu kühlende Baugruppe 2 zwischen zwei Kühlvorrichtungen 10 oder zwischen einer Kühlvorrichtung 10 und einem Gehäuse 1A des Racks 1 eingeführt und in einen korrespondierenden Steckplatz 9 einer Kontaktiervorrichtung 8 eingesteckt. Anschließend wird in einem Schritt S120 das Volumen eines expandierbaren Folienkerns 14 der korrespondierenden Kühlvorrichtungen 10 so verändert, dass sich die Höhe H der korrespondierenden Kühlvorrichtungen 10 vergrößert und Außenflächen von mindestens zwei steifen Außenschalen 12 der korrespondierenden Kühlvorrichtung 10 an die eingesteckte zu kühlende Baugruppe 2 oder das Gehäuse 1A des Racks 1 gedrückt werden.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel des Racks 1 wird im Schritt S110 die Kühlvorrichtung 10 auf die in Fig. 4A und 5A dargestellte minimale Höhe Hl eingestellt. Im Schritt S110 wird die erste zu kühlende Baugruppe 2A zwischen der Kühlvorrichtung 10 und dem Gehäuse 1A des Racks 1 eingeführt und in den korrespondierenden ersten Steckplatz 9A der Kontaktiervorrichtung 8 eingesteckt und die zweite zu kühlende Baugruppe 2B wird zwischen der Kühlvorrichtung 10 und dem Gehäuse 1A des Racks 1 eingeführt und in den korrespondierenden zweiten Steckplatz 9B der Kontaktiervorrichtung 8 eingesteckt. In dem Schritt S120 wird das Volumen des expandierbaren Folienkerns 14 der Kühlvorrichtung 10 so verändert, dass sich die Höhe H der Kühlvorrichtungen 10 vergrößert und die Außenfläche der ersten steifen Außenschale 12A der Kühlvorrichtung 10 an die eingesteckte erste zu kühlende Baugruppe 2 und die Außenfläche der zweiten steifen Außenschale 12A der Kühlvorrichtung 10 an die eingesteckte zweite zu kühlende Baugruppe 2B gedrückt werden. Dadurch werden die beiden zu kühlenden Baugruppen 2 zwischen dem Gehäuse 1A des Racks 1 und der Kühlvorrichtung 10 fixiert. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Kontaktiervorrichtung 8 mehr als zwei Steckplätze 9 auf, so dass mehr als zwei zu kühlende Baugruppen 2 in das Rack 1 eingesteckt werden können. Dadurch können zu kühlende Baugruppen 2 zwischen zwei erfindungsgemäßen Kühlvorrichtungen 10 ange- ordnet sein. Zudem kann auch eine Kühlvorrichtung 10 zwischen der zu kühlende Baugruppe 2 und dem Gehäuse 1A des Racks 1 angeordnet sein, wenn von einer Oberseite und von einer Unterseite der zu kühlenden Baugruppe 2 Wärme abgeführt werden soll.