DE102007002492A1 - Plate type heat exchanger with a fixing surface and a heat exchange and/or cooling useful in production of electrical and electronic components has increased heat exchange efficiency - Google Patents

Plate type heat exchanger with a fixing surface and a heat exchange and/or cooling useful in production of electrical and electronic components has increased heat exchange efficiency Download PDF

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Abstract

Plate type heat exchanger with a fixing surface and a heat exchange and/or cooling surface. The fixing surface consists of a steel sheet 2,3,19) with corrugations or grooves and the heat exchange or cooling surface is a copper plate completely covering the corrugations or grooves, and welded to these by a laser weld seam (8-13). Independent claims are included for: (1) a cooling device for high capacity heat producing components (2) a method of producing the heat exchanger .

Description

Die Erfindung betrifft einen plattenförmig aufgebauten Wärmetauscher mit mindestens einer Befestigungsfläche und einer Wärmetauscher- oder Kühlfläche, einer unter Verwendung von Wärmetauschern aufgebauten Kühlvorrichtung, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers.The The invention relates to a plate-shaped heat exchanger with at least one mounting surface and a heat exchanger or cooling surface, one using heat exchangers constructed cooling device, and a method for production a heat exchanger.

Aus dem Gebrauchsmuster DE 202 00 484 U1 ist eine Kühlvorrichtung für Bauteile, insbesondere für elektrische oder elektronische Bauteile bekannt, die in Schaltschränken eingesetzt werden sollen. Ausgehend von luftbeaufschlagten Schaltschrankkühlern, deren Kühlleistung jedoch bei vielen Hochleistungsbauteilen wegen des im Innern des Schaltschranks erzeugten Luftstroms unzulänglich blieb und die bisher relativ kostenaufwändig hergestellt werden mussten, soll eine intensivere Kühlung bei geringem Platzbedarf ermöglicht werden.From the utility model DE 202 00 484 U1 is a cooling device for components, in particular for electrical or electronic components known to be used in cabinets. Starting from air-cooled control cabinet coolers, whose cooling performance, however, remained inadequate for many high-performance components due to the air flow generated inside the cabinet and which previously had to be made relatively expensive, more intensive cooling in a small footprint is to be made possible.

Das Prinzip der Kühlvorrichtung nach dem Gebrauchsmuster besteht nun darin, die Verlustwärme eines Hochleistungsbauteils durch Kontaktkühlung abzuleiten, ohne dass es hierzu einer besonderen Zwangsbelüftung in Innern des Schaltschranks bedurfte. Der Kühlkörper nach dem Gebrauchsmuster ist plattenförmig aufgebaut und besteht aus einer wärmeleitenden Platte und einem darin eingebetteten, von einem Kühlmedium durchströmten Wärmetauscher. Die wärmeleitende Platte wurde vorzugsweise aus Aluminium und die Kühlplatte aus einer Doppelplatte mit zwei im Abstand voneinander verlaufenden Wänden hergestellt, wobei im Zwischenraum zwischen den Wänden Kanäle in einer nutförmigen Vertiefung ausgebildet waren, die etwa mäanderförmig verliefen und von einem Kühlmedium durchströmt wurden.The Principle of the cooling device according to the utility model is now in it, the heat loss of a high-performance component derive by contact cooling, without this one needed special forced ventilation inside the control cabinet. The heat sink according to the utility model is plate-shaped constructed and consists of a thermally conductive plate and an embedded therein, traversed by a cooling medium Heat exchanger. The thermally conductive plate was preferably made of aluminum and the cooling plate of a double plate made with two walls spaced apart, with channels in the space between the walls were formed in a groove-shaped depression, the run around meandering and flows through a cooling medium were.

In einer besonders effektiven Variante beschreibt das Gebrauchsmuster einen Wärmetauscher, der mit Kupferrohren ausgestattet ist, die von einem Kühlmedium durchströmt werden. Vorzugsweise sind diese Kupferrohre in einer nutartigen Vertiefung angeordnet, die sich über die ganze Länge der Kühlplatte erstreckt.In a particularly effective variant describes the utility model a heat exchanger equipped with copper pipes is, which are flowed through by a cooling medium. Preferably, these copper tubes are in a groove-like depression arranged over the entire length of the Cooling plate extends.

Bei dieser Variante wird in dem Ausführungsbeispiel des Gebrauchsmusters eine Kühlplatte mit an den Rändern quer abstehenden Vorsprüngen bzw. Stegen dargestellt, die in entsprechend ausgebildeten Nuträndern der nutartigen Vertiefung eingreifen. Zur Befestigung ist zusätzlich ein Federelement vorgesehen, das zwischen der Bodenfläche der Vertiefung und der dieser zugewandten Seite des Wärmetauschers angeordnet ist. Dadurch kann nach dem seitlichen Einschieben des Wärmetauschers eine Befestigung des Wärmetauschers über die Anpresskraft der Federelemente bewirkt werden.at This variant is in the embodiment of the utility model a cooling plate with transversely projecting at the edges Projections or webs shown in the corresponding trained groove edges of the groove-like depression engage. For attachment, a spring element is additionally provided, that between the bottom surface of the recess and this one facing side of the heat exchanger is arranged. Thereby can after the lateral insertion of the heat exchanger a Fixing the heat exchanger via the contact pressure the spring elements are effected.

Die bekannte Vorrichtung nach Gebrauchsmuster DE 202 00 484 har zwar im Vergleich zu einem Schaltschrankkühler einen geringeren Platzbedarf, sie ist jedoch in der Fertigung relativ kostenaufwändig wegen der erforderlichen Passgenauigkeit bei den Hinterschneidungen für die Eingriffe der an den Rändern der Kühlplatte abstehenden Stege. Außerdem ist diese Befestigungsart nicht gas- und flüssigkeitsdicht, sodass gesonderte Leitungen für das Kühlmedium erforderlich sind. Hier entstehen zwischen den Kühlleitungen ungenutzte Toträume, wodurch der Gesamtnutzungsgrad (Verhältnis von durchströmter Kühlfläche zu Wärmetauscherfläche) bei den bekannten Kühlvorrichtungen nicht optimal ist.The known device for utility model DE 202 00 484 Although compared to a cabinet cooler a smaller footprint, but it is relatively expensive to manufacture because of the required accuracy of fit in the undercuts for the interventions of the protruding at the edges of the cooling plate webs. In addition, this type of attachment is not gas and liquid tight, so that separate lines for the cooling medium are required. Here arise between the cooling lines unused dead space, whereby the overall efficiency (ratio of flow-through cooling surface to heat exchanger surface) is not optimal in the known cooling devices.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Wärmetauscher und eine Kühlvorrichtung zu entwickeln, welche eine effiziente Kontaktkühlung bei geringem Platzbedarf und geringen Fertigungskosten ermöglicht. Der neue Wärmetauscher soll aus möglichst wenigen Einzelteilen herstellbar und gewichtsgarend ausgebildet sein, sodass auch hocheffiziente Leichtbauteile hergestellt werden können, die mit einem unter Druck stehenden Kühl- oder Wärmetauschermedium beaufschlagt werden können.task The present invention is a heat exchanger and to develop a cooling device which is efficient Contact cooling with low space requirement and low production costs allows. The new heat exchanger should as possible a few items produced and formed gewichtsgarend so that even highly efficient lightweight components are produced can be used with a pressurized cooling or heat exchanger medium can be applied.

Ferner soll ein Herstellungsverfahren angegeben werden, mit dem eine druckdichte, korrosionsfeste und gewichtsgarende Bauweise für plattenförmig aufgebaute Wärmetauscher verwirklicht werden kann.Further it is intended to specify a production method with which a pressure-tight, corrosion-resistant and weight-saving design for plate-shaped constructed heat exchanger can be realized.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:These The object is achieved according to several embodiments explained in more detail. Show it:

1 Teilquerschnitt durch einen erfindungsgemäß aufgebauten Wärmetauscher 1 Partial cross section through a heat exchanger constructed according to the invention

2 Perspektivische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen plattenförmigen Wärmetauschers 2 Perspective side view of a plate-shaped heat exchanger according to the invention

3 Teilquerschnitt durch eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung 3 Partial cross section through a cooling device according to the invention

4 Perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung 4 Perspective side view of a cooling device according to the invention

5 Verfahrensschema zur Herstellung eines erfindungsgemäß aufgebauten plattenförmigen Wärmetauschers 5 Process diagram for the production of a plate-shaped heat exchanger constructed according to the invention

Nach 1 besteht der plattenförmig aufgebauten Wärmetauscher aus einer Kupferplatte 1, auf der beidseitig je ein Stahlblech 2, 3 mit Vertiefungen 47 aufgebracht wurde. In den Randbereichen der Vertiefungen sind Schweißnähte 813 angeordnet, sodass die Innenräume 1417 der abgedeckten Vertiefungen 47 vollständig abgedichtet sind. Die Innenräume 1417 können mit einem unter Druck stehenden Wärmetauschermedium gefüllt werden. Außerdem ist es möglich, Anschlüsse für die Zu- und Ableitungen in die Vertiefungen 47 an beliebiger Stelle einzubringen.To 1 the plate-shaped heat exchanger consists of a copper plate 1 , on both sides of each a steel sheet 2 . 3 with depressions 4 - 7 was applied. In the edge areas of the recesses are welds 8th - 13 arranged so that the interiors 14 - 17 the covered Ver depressions 4 - 7 are completely sealed. The interiors 14 - 17 can be filled with a pressurized heat exchanger medium. It is also possible connections for the supply and discharge lines in the wells 4 - 7 bring anywhere.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers in vereinfachter Darstellung. Eine Kupferplatte 1 deckt die Vertiefung 18 mit einem Stahlblech 19 vollständig ab, sodass nach der Verschweißung z. B. an dem umlaufenden Rand 20 der erfindungsgemäße Wärmetauscher absolut dicht ausgebildet ist. 2 shows a perspective view of a heat exchanger according to the invention in a simplified representation. A copper plate 1 covers the recess 18 with a steel sheet 19 completely off, so after welding z. B. on the peripheral edge 20 the heat exchanger according to the invention is formed absolutely tight.

Zur Einleitung eines Druckmediums sind Anschlüsse 21, 22 vorgesehen, die in das Stahlblech im Bereich der Vertiefung 18 mit fertigungstechnisch einfachen Mitteln befestigt werden können. Die auf der Kupferplatte 1 und dem Stahlblech 19 angedeuteten Bohrungen dienen lediglich der Zentrierung wie z. B. bei der Vormontage. Auf der Kupferplatte können verschiedene Bauteile befestigt werden, die entweder gekühlt oder aufgeheizt werden sollen. Auch auf der Stahlplatte können Bauteile direkt befestigt werden, ohne dass es weiterer Hilfsmittel bedarf.To initiate a print medium are connections 21 . 22 provided in the steel sheet in the area of the recess 18 can be attached with production technology simple means. The on the copper plate 1 and the steel sheet 19 indicated holes are used only for centering such. B. during pre-assembly. On the copper plate, various components can be attached, which are either cooled or heated. Also on the steel plate components can be attached directly, without the need for further aids.

Die 3 und 4 zeigen typische Kühlvorrichtungen für Bauteile, aus denen z. B. laufend Wärme abgeführt werden soll. Mit ähnlichen Vorrichtungen können Bauteile auch auf einer bestimmten Temperatur konstant gehalten werden. In den Stahlblechen 23, 24 sind Vertiefungen 25, 26 in Form von Sicken, Nuten oder Prägungen eingebracht. Diese Vertiefungen sind als linien- oder ringförmige Kanäle ausgebildet, wobei die Kanäle gerade, gekrümmt oder alternierend, sinusförmig oder mäanderförmig verlaufen. Es sind auch mehrere parallel geführte Kanäle möglich.The 3 and 4 show typical cooling devices for components from which z. B. continuously heat is to be dissipated. With similar devices components can be kept constant even at a certain temperature. In the steel sheets 23 . 24 are depressions 25 . 26 introduced in the form of beads, grooves or embossments. These recesses are formed as linear or annular channels, wherein the channels are straight, curved or alternating, sinusoidal or meandering. There are also several parallel channels possible.

Von der Rückseite her sind die Vertiefungen 25, 26 mit einer Kupferplatte 28, 29 abgedeckt. Beidseits der Vertiefungen sind umlaufende Schweißnähte 30, 31 abgedeutet.From the back are the wells 25 . 26 with a copper plate 28 . 29 covered. On both sides of the recesses are circumferential welds 30 . 31 abgedeutet.

In 5 ist ein Verfahrensschema dargestellt, wonach zunächst ein Einformen von mindestens je einer Vertiefung in dem oder den Stahlblechen erfolgt unter Ausbildung eines Randbereiches von mindestens 1 mm Breite.In 5 a process scheme is shown, after which at least one indentation of at least one depression in the steel sheet (s) takes place, forming an edge region of at least 1 mm in width.

Danach wird die Vertiefung mit einem Kupferblech bzw. einer Kupferplatte abgedeckt, die bis über den Randbereich hinausreicht. Im Anschluss daran kann das Laserschweißen an den Randbereichen umlaufend um die Vertiefung erfolgen, ggf. können Druckanschlüsse in die Vertiefungen eingebracht werden.After that becomes the recess with a copper sheet or a copper plate covered, which extends beyond the edge area. in the This can be followed by laser welding on the edge areas circulating around the recess, possibly pressure connections be introduced into the wells.

Ausführungsbeispieleembodiments

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines plattenförmig aufgebauten Wärmetauschers mit mindestens einer Befestigungsfläche und mindestens einer Wärmetauscherfläche bzw. Kühlfläche wird wie folgt durchgeführt:

  • 1. Zunächst wird die Befestigungsfläche aus Edelstahl in eine Pressvorrichtung eingespannt und die Vertiefung mit Hilfe eines Prägewerkzeuges oder in einem Tiefziehvorgang hergestellt. Das eingesetzte Material bestand aus Edelstahl: 1.4571 X6CrNiMoTi17-12-2. Die Abmessungen der Befestigungsfläche betrugen: Länge 295 mm, Breite 62,5 mm, Dicke 1 mm. Länge der Vertiefung 260 mm, Breite der Vertiefung 28,5 mm, Tiefe 4 mm. Die Dicke des Edelstahlblechs kann im Bereich von 0,5 bis 2 mm, vorzugsweise bei 1 mm liegen. Die Wärmetauscher- bzw. Kühlfläche bestand aus einer Kupferplatte der Qualität Cu-DHP(SF-Cu) mit einer Dicke von 5 mm. Die Kupferplatte wurde so bemessen, dass die Vertiefung vollständig abgedeckt wurde und nur ein Randbereich mit der Befestigungsfläche überlappte.
  • 2. In diesem Randbereich wurde mittels Laserschweißen eine Schweißverbindung wie folgt erzeugt: Die zu verbindenden Oberflächen wurden gesäubert, entfettet und durch Schleifen von der Oxidschicht befreit. Als Laser wurde ein Festkörperlaser eingesetzt mit den folgenden Parametern für Energieeintrag, Geschwindigkeit, Fokuslage, Schutzgas, Schutzgasmenge, Einstellung des Schutzgasrohres: Leistung P.: 2 KW Focus Z.: –0,5 mm Gesch. V.: 100 cm/min Schutzgas: 25 I Argon 4.6 Material: Stahlblech 1 mm 1.4571 und 5 mm Kupfer Cu DHP Material-Temperatur von ca.: 50°–60°C • Schutzgasdüse 8 Innendurchmesser • Leistungsrampen am Anfang auf den ersten 10 mm Leistung erhöhen, indem die Geschwindigkeit verringert wird • Leistungsrampen am Ende auf den letzten 10 mm Leistung verringern, indem die Geschwindigkeit erhöht wird. Brennweite 150 mm Während des Schweißens hatte die Probe eine Temperatur von ca. 50°C, die Eindringtiefe des Laserstrahls wurde im Beispiel auf 2 mm eingestellt. Vorzugsweise liegt der Bereich für die Einschweißtiefe bei 20 bis 50% bezogen auf die Dicke des Kupferbleches, das im vorliegenden Fall eine Dicke von 5 mm aufwies.
  • 3. Anhand von metallographischen Untersuchungen wurde festgestellt, dass eine besonders günstige Schweißverbindung unter folgenden Voraussetzungen erhalten wurde: Mischungsverhältnis Kupfer zu Edelstahl 1: 2 bis 3 Temperierung der Proben vor dem Schweißen auf Temperaturen kleiner 100°C, vorzugsweise kleiner 60°C Unter diesen Voraussetzungen ist ein Optimum an mechanischer Festigkeit und Korrosions-Widerstand zu erreichen. Wichtige Faktoren sind hierbei: a) Geringe Korngrenzensprödigkeit b) Porenfreies, homogenes Schweißgefüge
The inventive method for producing a plate-shaped heat exchanger having at least one mounting surface and at least one heat exchanger surface or cooling surface is carried out as follows:
  • 1. First, the mounting surface made of stainless steel is clamped in a pressing device and the recess produced by means of a stamping tool or in a deep drawing process. The material used was stainless steel: 1.4571 X6CrNiMoTi17-12-2. The dimensions of the mounting surface were: length 295 mm, width 62.5 mm, thickness 1 mm. Length of the recess 260 mm, width of the recess 28.5 mm, depth 4 mm. The thickness of the stainless steel sheet may be in the range of 0.5 to 2 mm, preferably 1 mm. The heat exchanger or cooling surface consisted of a copper plate of the quality Cu-DHP (SF-Cu) with a thickness of 5 mm. The copper plate was sized so that the well was completely covered and only one edge area overlapped with the mounting surface.
  • 2. In this edge region, a welded joint was produced by means of laser welding as follows: The surfaces to be joined were cleaned, degreased and freed from the oxide layer by grinding. As a laser, a solid-state laser was used with the following parameters for energy input, speed, focus position, inert gas, inert gas, adjustment of the inert gas tube: Power P: 2 KW Focus Z .: -0.5 mm Gesch. V: 100 cm / min shielding gas: 25 l argon 4.6 material: sheet steel 1 mm 1.4571 and 5 mm copper Cu DHP material temperature of approx .: 50 ° -60 ° C • protective gas nozzle 8 inner diameter • power ramps at the beginning on the first 10 Increase power by decreasing speed • Decrease power ramps to the last 10mm at the end by increasing the speed. Focal length 150 mm During welding, the sample had a temperature of about 50 ° C, the penetration depth of the laser beam was set to 2 mm in the example. Preferably, the welding depth range is 20 to 50% based on the thickness of the copper sheet, which in the present case had a thickness of 5 mm.
  • 3. On the basis of metallographic investigations, it was found that a particularly favorable welded joint under the following Vo Mixing ratio of copper to stainless steel 1: 2 to 3 Tempering of the samples before welding to temperatures below 100 ° C, preferably below 60 ° C Under these conditions, an optimum of mechanical strength and corrosion resistance can be achieved. Important factors are: a) Low grain boundary brittleness b) Non-porous, homogeneous weld structure

55

AA
Einformen von mindestens je 1 Vertiefung in das oder die Stahlbleche Ausbilden eines Randbereichs, mindestens 1 mm Breitemolding of at least one recess each in the steel sheet (s) a border area, at least 1 mm wide
BB
Abdecken der Vertiefungen mit einem Cu-Blech/Platte bis über den Randbereich reichendCover the wells with a Cu plate / plate until over the Rim area reaching
CC
Laserschweißen, an den Randbereichen umlaufend um die Vertiefung, ggf. Einbringen von DruckanschlüssenLaser welding, at the edge areas surrounding the recess, possibly introducing of pressure connections

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 20200484 U1 [0002] - DE 20200484 U1 [0002]
  • - DE 20200484 U [0006] DE 20200484 U [0006]

Claims (10)

Plattenförmig aufgebauter Wärmetauscher mit mindestens einer Befestigungsfläche und einer Wärmetauscher- oder Kühlfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsfläche aus einem mindestens eine Vertiefung in Form einer Sicke, Nut etc. (4, 5, 6, 18) aufweisenden Stahlblech (2, 3, 19) und die Wärmetauscher- bzw. Kühlfläche aus einer Kupferplatte (1) besteht, die die Vertiefung vollständig abdeckt und mit dieser über eine um den Rand der Vertiefung umlaufenden Schweißnaht (813) verbunden ist.Plate-shaped heat exchanger with at least one mounting surface and a heat exchanger or cooling surface, characterized in that the mounting surface of at least one recess in the form of a bead, groove, etc. ( 4 . 5 . 6 . 18 ) Having steel sheet ( 2 . 3 . 19 ) and the heat exchanger or cooling surface of a copper plate ( 1 ), which completely covers the recess and with this over a circumferential around the edge of the recess weld ( 8th - 13 ) connected is. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht als Laser-Schweißnaht ausgebildet ist.Heat exchanger according to claim 1, characterized in that that the weld formed as a laser weld is. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserschweißnaht ein Mischgefüge von Kupfer zu Edelstahl im Verhältnis von 1 zu 2 bis 3,5 aufweist.Heat exchanger according to one of the preceding Claims, characterized in that the laser weld a mixed structure of copper to stainless steel in relation from 1 to 2 to 3.5. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Vertiefung gebildete Hohlraum mit einem Wärmetauscher- bzw. Kühlmedium gefüllt ist.Heat exchanger according to one of the preceding Claims, characterized in that the through the recess formed cavity with a heat exchanger or cooling medium is filled. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetauscher- bzw. Kühlmedium ein druckbeaufschlagtes Medium ist, wobei die Anschlüsse für eine Zu- und Ableitung des Druckmediums in die Vertiefung des Stahlbleches münden.Heat exchanger according to one of the preceding Claims, characterized in that the heat exchanger or cooling medium is a pressurized medium, wherein the connections for an inlet and outlet of the Open the pressure medium in the recess of the steel sheet. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits der Wärmetauscher- bzw. Kühlfläche je eine Befestigungsfläche angeordnet ist, die mit jeweils mindestens einer Vertiefung für die Aufnahme des Wärmetauscher- bzw. Kühlmediums ausgestattet ist, wobei die Vertiefungen von der zwischen ihnen angeordneten Kupferplatte vollständig abgedeckt und über je eine um den Vertiefungsrand umlaufenden Schweißnaht an dieser befestigt sind.Heat exchanger according to one of the preceding Claims, characterized in that on both sides of the heat exchanger or cooling surface depending on a mounting surface is arranged, each with at least one recess for the inclusion of the heat exchanger or cooling medium is equipped with the indentations of the between them arranged copper plate completely covered and over one each around the recess edge circumferential weld attached to this. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Vertiefungen als linien- oder ringförmiger Kanal ausgebildet ist, wobei die Kanäle gerade, gekrümmt oder alternierend (sinusförmig, mäanderförmig) verlaufen und die offene Kanalseite von der Kupferplatte vollständig abgedeckt ist, wobei die Kanalränder mit einer umlaufenden Schweißnaht dichtend mit der Kupferplatte verbunden sind.Heat exchanger according to one of the preceding Claims, characterized in that each of the recesses is formed as a line or annular channel, wherein the channels straight, curved or alternating (sinusoidal, meandering) and the open channel side of the copper plate completely is covered, with the channel edges with a circumferential Welded seam sealingly connected to the copper plate. Kühlvorrichtung für Bauteile, insbesondere für Wärme erzeugende Hochleistungsbauteile mit mindestens einer Befestigungsfläche und einer Kühlfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsfläche aus einem mit mindestens einer Vertiefung in Form von Sicken, Nuten oder Prägungen ausgestatteten Stahlblech und die Kühlfläche aus einer Kupferplatte besteht, die die Vertiefung vollständig abdeckt und mit dieser über eine am Rand der Vertiefung umlaufenden Schweißnaht verbunden ist, wobei die Wärme erzeugenden bzw. abgebenden Teile (Bauteile) direkt auf der Kupferplatte montierbar sind.Cooling device for components, in particular for heat generating high performance components with at least one mounting surface and a cooling surface, characterized in that the fastening surface one with at least one recess in the form of beads, grooves or embossed steel sheet and the cooling surface consists of a copper plate that completely covers the depression and with this over a circulating on the edge of the depression Weld is connected, the heat-generating or dispensing parts (components) can be mounted directly on the copper plate are. Verfahren zur Herstellung eines plattenförmig aufgebauten Wärmetauschers mit mindestens einer Befestigungsfläche und mindestens einer Wärmetauscher- bzw. Kühlfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsfläche aus einem Stahlblech besteht, in die mindestes eine Vertiefung als linien- oder ringförmiger Kanal mit geradem, gekrümmtem oder alternierendem Verlauf eingeformt wird, dass die Vertiefungen mit einer Kupferplatte abgedeckt werden, wobei mehrere um die Vertiefungen umlaufende, schmale Randbereiche entstehen, und dass in den umlaufenden schmalen Randbereichen eine gas- und flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen Stahlblech und Kupferplatte durch Laserschweißen erzeugt wird.Process for producing a plate-shaped construction Heat exchanger with at least one mounting surface and at least one heat exchanger or cooling surface, characterized in that the fastening surface a steel sheet, in the at least one recess as a line or annular channel with straight, curved or is formed in an alternating course, that the pits covered with a copper plate, several surrounding the recesses, narrow marginal areas arise, and that in the orbiting Narrow border areas a gas and liquid density Connection between steel sheet and copper plate by laser welding is produced. Verfahren zur Herstellung eines plattenförmig aufgebauten Wärmetauschers nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindringtiefe des Laserstrahls in die Kupferplatte im Bereich von 20 bis 50% bezogen auf die Dicke der Kupferplatte liegt.Process for producing a plate-shaped construction Heat exchanger according to the preceding claim, characterized characterized in that the penetration depth of the laser beam into the copper plate in the range of 20 to 50% based on the thickness of the copper plate lies.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015110865A1 (en) * 2014-01-22 2015-07-30 Provides Metalmeccanica S.R.L. Heat exchanger
DE102014105269A1 (en) * 2014-04-14 2015-10-15 Hella Kgaa Hueck & Co. Device for cooling a power electronics by means of a cooling medium and method for producing the device
CN105834652A (en) * 2016-05-30 2016-08-10 兰州兰石集团有限公司 Plate pair laser welding fixing and gas protection tool
DE102015211160A1 (en) * 2015-06-17 2016-12-22 Zf Friedrichshafen Ag Arrangement for cooling a power module
DE102015211163A1 (en) * 2015-06-17 2016-12-22 Zf Friedrichshafen Ag Arrangement for cooling a power module
DE202018103109U1 (en) 2018-01-10 2018-06-15 Bystronic Laser Ag Optical heat sink, laser cutting head and laser cutting machine
DE102022111487A1 (en) 2022-05-09 2023-11-09 Elringklinger Ag Temperature control element and battery storage device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20200484U1 (en) 2002-01-14 2002-06-20 Mueller Arnold Gmbh Co Kg Cooling device for components, in particular for electrical or electronic components, such as converters or the like.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20200484U1 (en) 2002-01-14 2002-06-20 Mueller Arnold Gmbh Co Kg Cooling device for components, in particular for electrical or electronic components, such as converters or the like.

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015110865A1 (en) * 2014-01-22 2015-07-30 Provides Metalmeccanica S.R.L. Heat exchanger
US10224263B2 (en) 2014-01-22 2019-03-05 Provides Metalmeccanica S.R.L. Heat exchanger
DE102014105269A1 (en) * 2014-04-14 2015-10-15 Hella Kgaa Hueck & Co. Device for cooling a power electronics by means of a cooling medium and method for producing the device
US20150296660A1 (en) * 2014-04-14 2015-10-15 Hella Kgaa Hueck & Co. Device for Cooling Power Electronics by Means of a Cooling Medium and Method for Producing the Device
DE102015211160A1 (en) * 2015-06-17 2016-12-22 Zf Friedrichshafen Ag Arrangement for cooling a power module
DE102015211163A1 (en) * 2015-06-17 2016-12-22 Zf Friedrichshafen Ag Arrangement for cooling a power module
CN105834652A (en) * 2016-05-30 2016-08-10 兰州兰石集团有限公司 Plate pair laser welding fixing and gas protection tool
CN105834652B (en) * 2016-05-30 2018-07-10 兰州兰石集团有限公司 Plate is fixed by Laser Welding and gas shield tooling
DE202018103109U1 (en) 2018-01-10 2018-06-15 Bystronic Laser Ag Optical heat sink, laser cutting head and laser cutting machine
DE102022111487A1 (en) 2022-05-09 2023-11-09 Elringklinger Ag Temperature control element and battery storage device

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