DE102017220025A1 - Cooling device and method of manufacturing a cooling device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (20) zum Herstellen einer Kühlvorrichtung (1) aus wenigstens einem Kühlmodul (2). Das wenigstens eine Kühlmodul (2) weist wenigstens einen flachen Kühlkörper (3) mit mehreren innenliegenden Kühlkanälen (9) auf, die in Längsrichtung (10) des Kühlkörpers (3) verlaufen und an gegenüberliegenden Längsenden (4a, 4b) des Kühlkörpers (3) in jeweils ein Sammelrohr (5a, 5b) einmünden. In dem Verfahren (20) wird der wenigstens eine Kühlkörper (3) an dem jeweiligen Längsende (4a, 4b) an einer Öffnung (15) des jeweiligen Sammelrohrs (5a, 5b) angeordnet und die Sammelrohre (5a, 5b) und der Kühlkörper (3) werden an den Längsenden (4a, 4b) fluidleitend aneinander festgelegt.Erfindungsgemäß werden vor dem Anordnen des Kühlkörpers (3) an den Sammelrohren (5a, 5b) zwei Flanschelemente (6a, 6b) an dem Kühlköper (3) angeordnet, die den Kühlkörper (3) in seiner Umfangsrichtung umschließen und zwischen den Längsenden (4a, 4b) liegen. Nachfolgend wird der Kühlkörper (3) an den Längsenden (4a, 4b) radial zur Längsrichtung (10) aufgeweitet und nach dem Anordnen des Kühlkörpers (3) an den Sammelrohren (5a, 5b) wird der Kühlkörper (3) an den Sammelrohren (5a, 5b) mittels der Flanschelemente (6a, 6b) festgelegt.Die Erfindung betriff auch eine Kühlvorrichtung (1), die nach dem Verfahren (20) hergestellt ist.The invention relates to a method (20) for producing a cooling device (1) from at least one cooling module (2). The at least one cooling module (2) has at least one flat heat sink (3) with a plurality of internal cooling channels (9) extending in the longitudinal direction (10) of the heat sink (3) and at opposite longitudinal ends (4a, 4b) of the heat sink (3). in each case a collecting tube (5a, 5b) open. In the method (20), the at least one heat sink (3) is arranged at the respective longitudinal end (4a, 4b) at an opening (15) of the respective manifold (5a, 5b) and the manifolds (5a, 5b) and the heat sink ( According to the invention, two flange elements (6a, 6b) are arranged on the cooling body (3) before arranging the cooling body (3) on the collecting tubes (5a, 5b) Enclose heat sink (3) in its circumferential direction and lie between the longitudinal ends (4a, 4b). Subsequently, the heat sink (3) at the longitudinal ends (4a, 4b) radially to the longitudinal direction (10) and after arranging the heat sink (3) to the manifolds (5a, 5b), the heat sink (3) on the manifolds (5a 5b) by means of the flange elements (6a, 6b). The invention also relates to a cooling device (1) produced by the method (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung aus wenigstens einem Kühlmodul gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen der Kühlvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.The invention relates to a cooling device comprising at least one cooling module according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for producing the cooling device according to the preamble of claim 11.

Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße Kühlvorrichtungen bereits bekannt und werden zum Kühlen elektronischer Bauteile verwendet. Insbesondere in Elektro- oder Hybridfahrzeugen werden die gattungsgemäßen Kühlvorrichtungen zum Kühlen von Steuerelektronik, Spannungswandler, Batterien und Motoren eingesetzt, da diese keine Arbeitstemperaturen über 100°C dauerhaft aushalten können. Insbesondere bei einem Beladen und Entladen der Batterien müssen hohe Wärmemengen schnell abgeführt werden. Um auch die Lebensdauer der Batterien - wie beispielsweise einer Li-Ionen-Batterie - nicht zu beeinträchtigen, muss die Arbeitstemperatur sogar unter 50°C liegen.From the prior art generic cooling devices are already known and are used for cooling electronic components. In particular, in electric or hybrid vehicles, the generic cooling devices for cooling control electronics, voltage converters, batteries and motors are used because they can not withstand working temperatures above 100 ° C permanently. In particular, when loading and unloading the batteries high amounts of heat must be dissipated quickly. In order not to affect the life of the batteries - such as a Li-ion battery - the working temperature must even be below 50 ° C.

Die gattungsgemäßen Kühlvorrichtungen weisen üblicherweise einen flachen Kühlkörper aus Aluminium auf, an dem eine zu kühlende Komponente - wie beispielsweise eine Einzelbatteriezelle oder Steuerelektronik - wärmeübertragend festgelegt ist. In dem Kühlkörper sind mehrere Kühlkanäle ausgeformt, die an Längsenden des Kühlkörpers offen sind und beidseitig in jeweils ein Sammelrohr einmünden. Durch die Sammelrohre fließt ein Kühlmittel oder auch ein Kältemittel, das einseitig in den Kühlkörper eingeleitet und andersseitig ausgeleitet wird. Das Kühlmittel oder auch das Kältemittel tauscht Wärme mit dem Kühlkörper und mit der an dem Kühlkörper wärmeleitend festgelegten Komponente, die dadurch gekühlt wird.The generic cooling devices usually have a flat heat sink made of aluminum, on which a component to be cooled - such as a single battery cell or control electronics - is defined heat transfer. In the heat sink a plurality of cooling channels are formed, which are open at longitudinal ends of the heat sink and open on both sides in each case a manifold. Through the manifolds, a coolant or a refrigerant flows, which is introduced on one side into the heat sink and discharged on the other side. The coolant or the refrigerant exchanges heat with the heat sink and with the thermally conductive component attached to the heat sink, which is thereby cooled.

Beim Herstellen der Kühlvorrichtung wird der Kühlkörper beidseitig an jeweils einer schlitzartigen Öffnung der Sammelrohre angeordnet und anschließend an den jeweiligen Sammelrohren festgelegt. Dabei wird üblicherweise ein Lot auf die jeweiligen Sammelrohre oder den Kühlkörper aufgebracht und anschließend die Sammelrohre mit dem Kühlkörper in einem Hartlötprozess bei etwa 500°C verlötet. Dadurch wird eine feste und fluiddichte Verbindung der Sammelrohre mit dem Kühlkörper erreicht. Nachteiligerweise ist der Hartlötprozess kosten- und zeitintensiv. Ferner kann der Hartlötprozess nur in einem Offen durchgeführt werden, wodurch Abmessungen einer derart herstellbaren Kühlvorrichtung begrenzt sind.When manufacturing the cooling device, the heat sink is arranged on both sides of a respective slot-like opening of the headers and then fixed to the respective headers. In this case, a solder is usually applied to the respective manifolds or the heat sink and then soldered the headers to the heat sink in a brazing process at about 500 ° C. As a result, a solid and fluid-tight connection of the headers is achieved with the heat sink. Disadvantageously, the brazing process is costly and time consuming. Furthermore, the brazing process can be carried out only in an open, whereby dimensions of such a producible cooling device are limited.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Herstellen einer Kühlvorrichtung der gattungsgemäßen Art sowie eine Kühlvorrichtung zu verbessern oder zumindest alternativ zu gestalten, wobei die beschriebenen Nachteile zumindest teilweise überwunden werden.The object of the invention is therefore to improve a method for producing a cooling device of the generic type as well as a cooling device or at least to make it alternative, wherein the described disadvantages are at least partially overcome.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche 1 und 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the subject matter of independent claims 1 and 11. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Hartlötprozess in einem Verfahren zum Herstellen einer Kühlvorrichtung zu vermeiden. Die Kühlvorrichtung umfasst dabei wenigstens ein Kühlmodul, das wenigstens einen flachen Kühlkörper mit mehreren innenliegenden Kühlkanälen aufweist. Die mehreren innenliegenden Kühlkanäle verlaufen dabei in Längsrichtung des Kühlkörpers und münden an gegenüberliegenden Längsenden des Kühlkörpers in jeweils ein Sammelrohr ein. In dem Verfahren wird der wenigstens eine Kühlkörper an dem jeweiligen Längsende an einer Öffnung des jeweiligen Sammelrohrs angeordnet und die Sammelrohre und der Kühlkörper werden an den Längsenden fluidleitend aneinander festgelegt. Erfindungsgemäß werden vor dem Anordnen des Kühlkörpers an den Sammelrohren zwei Flanschelemente an dem Kühlköper angeordnet, die den Kühlkörper in seiner Umfangsrichtung umschließen und zwischen den Längsenden liegen. Nachfolgend wird der Kühlkörper an den Längsenden radial zur Längsrichtung aufgeweitet und nach dem Anordnen des Kühlkörpers an den Sammelrohren wird der Kühlkörper an den Sammelrohren mittels der Flanschelemente festgelegt.The present invention is based on the general idea of avoiding a brazing process in a method of manufacturing a cooling device. The cooling device comprises at least one cooling module, which has at least one flat heat sink with a plurality of internal cooling channels. The plurality of internal cooling channels extend in the longitudinal direction of the heat sink and open at opposite longitudinal ends of the heat sink in each case a collection tube. In the method, the at least one heat sink is arranged at the respective longitudinal end at an opening of the respective manifold, and the manifolds and the heat sink are fluid-conductively fixed to one another at the longitudinal ends. According to the invention, two flange elements are arranged on the heat sink before arranging the heat sink on the headers, which surround the heat sink in its circumferential direction and lie between the longitudinal ends. Subsequently, the heat sink at the longitudinal ends is expanded radially to the longitudinal direction and after arranging the heat sink to the headers, the heat sink is fixed to the headers by means of the flange elements.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das jeweilige Flanschelement an dem jeweiligen Sammelrohr festgelegt, so dass ein herkömmlich notwendiger Hartlötprozess zwischen dem jeweiligen Sammelrohr und dem Kühlkörper vermieden wird. Erfindungsgemäß wird der Kühlkörper nach dem Anordnen der Flanschelemente an den Längsenden aufgeweitet und die Flanschelemente werden auf diese Weise an dem Kühlkörper zwischen den Längsenden verschiebbar festgelegt. Nach dem Festlegen des jeweiligen Flanschelements an dem jeweiligen Sammelrohr umgreift das jeweilige Flanschelement den Kühlkörper an einer Aufweitung und der Kühlköper wird an dem jeweiligen Längsende zwischen dem Sammelrohr und dem Flanschelement eingeklemmt. Das Flanschelement kann dabei an dem Sammelrohr auf eine beliebige Art festgelegt werden und die Verbindung des jeweiligen Flanschelements mit dem jeweiligen Sammelrohr und mit dem Kühlkörper durch das jeweilige Flanschelement nach außen abgedichtet werden. Vorteilhafterweise können die Flanschelemente an den Sammelrohren kraftschlüssig - bevorzugt durch Klemmen - und/oder stoffschlüssig - bevorzugt durch Kleben oder Schweißen - und/oder formschlüssig - bevorzugt durch Schrauben - festgelegt werden. Auf diese vorteilhafte Weise wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren der kosten- und zeitintensive Hartlötprozess vermieden, wodurch die Kühlvorrichtung kostensparend und aufwandreduziert hergestellt werden kann. Ferner können Abmessungen der erfindungsgemäß herstellbaren Kühlvorrichtungen frei gewählt werden.In the method according to the invention, the respective flange element is fixed to the respective manifold, so that a conventionally necessary brazing process between the respective manifold and the heat sink is avoided. According to the invention, the heat sink is widened after arranging the flange elements at the longitudinal ends, and the flange elements are thus displaceably fixed to the heat sink between the longitudinal ends. After fixing the respective flange element to the respective manifold, the respective flange member engages around the heat sink at a widening and the heat sink is clamped at the respective longitudinal end between the manifold and the flange member. The flange can be fixed to the manifold in any way and the connection of the respective flange with the respective manifold and the heat sink are sealed by the respective flange to the outside. Advantageously, the flange on the headers non-positively - preferably by clamping - and / or material fit - preferably by gluing or welding - and / or form-fitting - preferably by screws - are set. On this advantageous In the method according to the invention, the costly and time-consuming brazing process is avoided, as a result of which the cooling device can be produced in a cost-saving and reduced-effort manner. Furthermore, dimensions of the cooling devices that can be produced according to the invention can be freely selected.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass bei dem Aufweiten das jeweilige Längsende des Kühlkörpers in einer zweiteiligen Aufweitmatrize angeordnet und ein Aufweitstempel in den Kühlkörper eingeführt wird, der Außenwände des Kühlkörpers an dem jeweiligen Längsende in die Aufweitmatrize drückt. Nach dem Aufweiten wird zweckgemäß die zweiteilige Aufnahmematrize geteilt und von dem Kühlkörper entfernt. Der Kühlkörper kann vorteilhafterweise auch mehrstufig aufgeweitet werden. Um insbesondere ein formschlüssiges Abdichten des Kühlkörpers und des jeweiligen Flanschelements zu ermöglichen, können bei dem Aufweiten Außenwände des Kühlkörpers kalibriert werden. Um das Aufweiten sowie das Kalibrieren zu vereinfachen, kann vor dem Aufweiten wenigstens ein Trennsteg, der Außenwände des Kühlkörpers verbindet und die einzelnen innenliegenden Kühlkanäle voneinander trennt, an dem jeweiligen Längsende in Längsrichtung aufgeschlitzt oder aufgeschnitten oder eingedrückt werden. Das Aufschlitzen oder das Aufschneiden oder das Eindrücken kann dabei um wenige Millimeter in Längsrichtung des Kühlkörpers erfolgen. Insbesondere kann dadurch eine qualitativ verbesserte Außenkontur des Kühlkörpers an dem jeweiligen Längsende ausgeformt werden und ein zu starkes Verdünnen des Trennstegs durch das Aufweiten verhindert werden. Um ein Einführen des Aufweitstempels in den Kühlkörper mit dem wenigstens einen Trennsteg zu ermöglichen, weist dieser zweckgemäß dem jeweiligen Trennsteg komplementäre Ausformung auf.Advantageously, it can be provided that during expansion, the respective longitudinal end of the heat sink is arranged in a two-part expansion die and a Aufweitstempel is introduced into the heat sink, the outer walls of the heat sink presses at the respective longitudinal end in the Aufweitmatrize. After widening, the two-part female die is appropriately split and removed from the heatsink. The heat sink can advantageously be expanded in several stages. In order to enable in particular a positive sealing of the heat sink and the respective flange member, outer walls of the heat sink can be calibrated during the expansion. In order to simplify the expansion and the calibration, at least one separating web, which connects outer walls of the heat sink and separates the individual inner cooling channels from each other, can be slit or cut open or sliced or pressed in at the respective longitudinal end prior to expansion. The slitting or the cutting or the impressions can be done by a few millimeters in the longitudinal direction of the heat sink. In particular, a qualitatively improved outer contour of the heat sink can thereby be formed at the respective longitudinal end and excessive dilution of the separating web by the widening can be prevented. To allow insertion of the Aufweitstempels in the heat sink with the at least one divider, this has appropriate according to the respective divider complementary shape.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass bei dem Festlegen des jeweiligen Flanschelements an dem jeweiligen Sammelrohr die Flanschelemente zu dem Kühlkörper und/oder zu dem Sammelrohr abgedichtet werden. Dazu können beim Anordnen der jeweiligen Flanschelemente an dem Kühlkörper beispielsweise ringförmige Dichtungen an dem Kühlkörper angeordnet werden. Nach dem Aufweiten des Kühlkörpers an dem jeweiligen Längsende können diese zusammen mit dem jeweiligen Flanschelement an der jeweiligen Aufweitung des Kühlkörpers angeordnet und dadurch der Kühlkörper zu dem Flanschelement abgedichtet werden. Alternativ kann auch eine Formschlussdichtung vorgesehen sein.Advantageously, it may be provided that, when the respective flange element is fixed to the respective manifold, the flange elements are sealed to the heat sink and / or to the manifold. For this purpose, when arranging the respective flange elements on the heat sink, for example, annular seals can be arranged on the heat sink. After the expansion of the heat sink at the respective longitudinal end, these can be arranged together with the respective flange element on the respective widening of the heat sink, thereby sealing the heat sink to the flange element. Alternatively, a positive-locking seal can also be provided.

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass vor dem Festlegen des Kühlkörpers an den Sammelrohren der Kühlkörper verformt wird. So kann dem Kühlkörper eine gewünschte Form, die beispielsweise der Form einer zu kühlenden Komponente entspricht, aufgeprägt werden. Auf diese Weise kann das jeweilige Kühlmodul und die Kühlvorrichtung beliebig ausgestaltet und an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden.In a further development of the method according to the invention, it is advantageously provided that the heat sink is deformed before the heat sink is fixed to the headers. Thus, the heat sink, a desired shape, which corresponds for example to the shape of a component to be cooled, are impressed. In this way, the respective cooling module and the cooling device can be configured as desired and adapted to the particular application.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Sammelrohre eines ersten Kühlmoduls und eines zweiten Kühlmoduls aneinander zu jeweils einem Hauptsammelrohr kraft,- stoff- oder formschlüssig und fluidleitend festgelegt werden. Auf diese Weise können die einzelnen Kühlmodule unabhängig voneinander hergestellt werden und anschließend die Kühlvorrichtung aus mehreren Kühlmodulen aufgebaut werden. Insbesondere kann dadurch das Herstellen der Kühlvorrichtung vereinfacht werden und die Kühlvorrichtung modular und an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst hergestellt werden. Die Sammelrohre der jeweiligen Kühlmodule können dabei auf eine beliebige Art aneinander fluidleitend festgelegt werden. So können die Sammelrohre aneinander stoffschlüssig - bevorzugt durch Kleben oder Schweißen - sowie kraftschlüssig - bevorzugt durch Schrauben - festgelegt werden. Alternativ können die jeweiligen Sammelrohre eine komplementär zueinander ausgeformte Formschlussstruktur aufweisen und formschlüssig aneinander festgelegt werden. Zweckgemäß wird eine Verbindungsstelle zwischen den jeweiligen Sammelrohren abgedichtet, wozu an der kraftschlüssigen oder formschlüssigen Verbindungsstelle zwischen den jeweiligen Sammelrohren beispielsweise wenigstens eine Ringdichtung eingeklemmt wird.Advantageously, it may be provided that the collecting pipes of a first cooling module and a second cooling module are fixed to one another in each case to a main collecting pipe by force, material or form-fit and fluid-conducting. In this way, the individual cooling modules can be manufactured independently of each other and then the cooling device can be made up of several cooling modules. In particular, thereby the manufacture of the cooling device can be simplified and the cooling device can be made modular and adapted to the particular application. The headers of the respective cooling modules can be defined in a fluid-conducting manner to each other in any way. Thus, the headers can cohesively - preferably by gluing or welding - and non-positively - preferably by screws - are set. Alternatively, the respective manifolds may have a form-fitting structure formed complementary to one another and fixed in a form-fitting manner to one another. Suitably, a connection point between the respective headers is sealed, for which purpose, for example, at least one ring gasket is clamped to the frictional or positive connection point between the respective headers.

Vorteilhafterweise wird vor oder nach dem Festlegen der Sammelrohre mehrerer Kühlmodule aneinander an wenigstens einem der Kühlkörper wenigstens eine zu kühlende Komponente stoffschlüssig und wärmeleitend festgelegt. Die zu kühlende Komponente - wie beispielsweise eine Steuerplatine oder eine Einzelbatteriezelle - können auf den Kühlkörper beispielsweise aufgeklebt oder aufgelötet werden. Der Wärmetausch zwischen der zu kühlenden Komponente und dem Kühlkörper kann zusätzlich durch eine Wärmeleitpaste verbessert werden.Advantageously, before or after the fixing of the headers of a plurality of cooling modules to each other at least one of the heatsink at least one component to be cooled is determined materially and thermally conductive. The component to be cooled - such as a control board or a single battery cell - can be glued or soldered to the heat sink, for example. The heat exchange between the component to be cooled and the heat sink can be additionally improved by a thermal paste.

Insgesamt kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren die Kühlvorrichtung kosten- und zeitsparend hergestellt werden. Ferner können Abmessungen der in dem Verfahren herstellbaren Kühlvorrichtung angepasst und die Kühlvorrichtung modular aus mehreren Kühlmodulen an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst hergestellt werden.Overall, the cooling device can be produced in a cost-saving and time-saving manner in the method according to the invention. Furthermore, dimensions of the cooling device that can be produced in the method can be adapted and the cooling device can be produced modularly from a plurality of cooling modules adapted to the respective application.

Die Erfindung betrifft auch eine Kühlvorrichtung aus wenigstens einem Kühlmodul. Das wenigstens eine Kühlmodul weist dabei wenigstens einen flachen Kühlkörper mit mehreren innenliegenden Kühlkanälen auf, die in Längsrichtung verlaufen und an gegenüberliegenden Längsenden des Kühlkörpers in jeweils ein Sammelrohr einmünden. Erfindungsgemäß ist die Kühlvorrichtung mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt.The invention also relates to a cooling device comprising at least one cooling module. The at least one cooling module in this case has at least one flat heat sink with a plurality of internal cooling channels, which extend in the longitudinal direction and at opposite longitudinal ends of the Open heat sink in each case a manifold. According to the invention, the cooling device is produced by the method described above.

Vorteilhafterweise können zwei Flanschelemente an dem Kühlköper angeordnet sein, die den Kühlkörper in seine Umfangsrichtung umschließen und zwischen den Längsenden liegen. Der Kühlkörper weist dabei an den Längsenden radial zur Längsrichtung verlaufende Aufweitung auf, die von dem Flanschelement umgriffen ist. Das jeweilige Flanschelement ist dann mit dem an der jeweiligen Aufweitung umgriffenen Kühlkörper an dem jeweiligen Sammelrohr festgelegt. Vorteilhafterweise können die Flanschelemente an den Sammelrohren kraftschlüssig - bevorzugt durch Klemmen - und/oder stoffschlüssig - bevorzugt durch Kleben oder Schweißen - und/oder formschlüssig - bevorzugt durch Schrauben - festgelegt sein. Das jeweilige Flanschelement kann ferner zu dem Kühlkörper und zu dem jeweiligen Sammelrohr durch jeweils wenigstens eine Dichtung abgedichtet sein. Das jeweilige Sammelrohr und/oder das jeweilige Flanschelement können aus einem Metall, bevorzugt aus Aluminium, oder aus einem Kunststoff bestehen. Vorteilhafterweise können dadurch das Eigengewicht sowie Materialkosten der Kühlvorrichtung reduziert werden.Advantageously, two flange elements can be arranged on the heat sink, which surround the heat sink in its circumferential direction and lie between the longitudinal ends. The heat sink has at the longitudinal ends radially extending to the longitudinal direction widening, which is encompassed by the flange. The respective flange element is then fixed with the gripping body encompassed by the respective expansion at the respective collecting tube. Advantageously, the flange elements on the headers may be non-positively - preferably by clamping - and / or cohesively - preferably by gluing or welding - and / or positive - preferably by screws - be set. The respective flange element can also be sealed to the heat sink and to the respective manifold by at least one seal. The respective manifold and / or the respective flange element may consist of a metal, preferably of aluminum, or of a plastic. Advantageously, thereby the dead weight and material costs of the cooling device can be reduced.

Vorteilhafterweise kann auch vorgesehen sein, dass die Kühlvorrichtung aus mehreren Kühlmodulen aufgebaut ist. Dabei sind die jeweiligen Sammelrohre zu jeweils einem Hauptsammelrohr kraft-, stoff- oder formschlüssig fluidleitend verbunden. Auf diese Weise sind die einzelnen Kühlmodule unabhängig voneinander herstellbar und die Kühlvorrichtung modular aus mehreren Kühlmodulen aufbaubar. Die Sammelrohre der jeweiligen Kühlmodule können dabei aneinander stoffschlüssig - bevorzugt durch Kleben oder Schweißen - sowie kraftschlüssig - bevorzugt durch Schrauben - festgelegt sein. Alternativ können die jeweiligen Sammelrohre eine komplementär zueinander ausgeformte Formschlussstruktur aufweisen und formschlüssig aneinander festgelegt sein. Zweckgemäß ist eine Verbindungsstelle zwischen den jeweiligen Sammelrohren mit wenigstens einer Ringdichtung abgedichtet. An dem wenigstens einen Kühlkörper des jeweiligen Kühlmoduls können ferner wenigstens eine zu kühlende Komponente stoffschlüssig und wärmeleitend festgelegt sein.Advantageously, it can also be provided that the cooling device is constructed from a plurality of cooling modules. In this case, the respective manifolds are each connected to a main manifold force, material or form-fitting fluid-conducting. In this way, the individual cooling modules can be produced independently of one another and the cooling device can be modularly constructed from a plurality of cooling modules. The headers of the respective cooling modules can thereby be cohesively - preferably by gluing or welding - and non-positively - preferably by screws - set. Alternatively, the respective manifolds may have a form-fitting structure formed complementary to one another and fixed in a form-fitting manner to one another. Suitably, a joint between the respective headers is sealed with at least one ring seal. Furthermore, at least one component to be cooled can be firmly and thermally fixed to the at least one heat sink of the respective cooling module.

Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung ist ohne den kosten- und zeitintensiven Hartlötprozess und dadurch kostensparend und aufwandreduziert herstellbar. Ferner ist die Kühlvorrichtung aus mehreren Kühlmodulen modular und an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst aufbaubar.The cooling device according to the invention can be produced without costly and time-consuming brazing process and thereby cost-saving and reduced expenses. Furthermore, the cooling device of several cooling modules is modular and can be adapted to the particular application.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch

  • 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung;
  • 2 eine Schnittansicht eines Kühlmoduls, bei dem ein Flanschelement mit einem Kühlkörper mittels einer Klemmvorrichtung an einem Sammelrohr festgelegt ist;
  • 3 eine perspektivische Ansicht des in 2 gezeigten Kühlmoduls;
  • 4 einen möglichen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Kühlvorrichtung;
  • 5 eine Ansicht eines Kühlkörper vor und nach einem Aufweiten;
  • 6 eine seitliche Teilschnittansicht des in 5 gezeigten Kühlkörpers in einem entsprechenden Aufweitwerkzeug nach dem Aufweiten;
  • 7 eine Ansicht eines Kühlkörper vor und nach einem Aufweiten, wobei Trennstege des Kühlkörper vor dem Aufweiten aufgeschlitzt werden;
  • 8 eine seitliche Teilschnittansicht des in 7 gezeigten Kühlkörpers in einem entsprechenden Aufweitwerkzeug nach dem Aufweiten;
  • 9 eine Seitenansicht eines Kühlkörpers mit mehreren an dem Kühlkörper festgelegten zu kühlenden Komponenten;
  • 10 eine Seitenansicht eines verformten Kühlkörpers mit mehreren an dem Kühlkörper festgelegten zu kühlenden Komponenten.
It show, each schematically
  • 1 a view of a cooling device according to the invention;
  • 2 a sectional view of a cooling module, wherein a flange member is fixed with a heat sink by means of a clamping device to a manifold;
  • 3 a perspective view of the in 2 shown cooling module;
  • 4 a possible sequence of a method according to the invention for producing a cooling device;
  • 5 a view of a heat sink before and after expansion;
  • 6 a partial side sectional view of the in 5 shown heatsink in a corresponding expansion tool after expansion;
  • 7 a view of a heat sink before and after expansion, wherein dividers of the heat sink are slit before expanding;
  • 8th a partial side sectional view of the in 7 shown heatsink in a corresponding expansion tool after expansion;
  • 9 a side view of a heat sink with a plurality of fixed to the heat sink to be cooled components;
  • 10 a side view of a deformed heat sink with a plurality of fixed to the heat sink to be cooled components.

1 zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung 1. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Kühlvorrichtung 1 insgesamt fünf Kühlmodule 2 auf, die jeweils einen Kühlkörper 3 aufweisen. Die Kühlkörper 3 sind an jeweiligen gegenüberliegenden Längsenden 4a und 4b des Kühlkörpers 3 an jeweils einem Sammelrohr 5a und 5b festgelegt. Dazu sind an den jeweiligen Kühlkörpern 3 jeweils zwei Flanschelemente 6a und 6b angeordnet, die den jeweiligen Kühlkörper 3 beidseitig an den jeweiligen Sammelrohren 5a und 5b festlegen. Die jeweiligen Flanschelemente 6a und 6b umschließen den jeweiligen Kühlkörper 3 in seine Umfangsrichtung und liegen zwischen den jeweiligen Längsenden 4a und 4b des jeweiligen Kühlkörpers 3. Die einzelnen Kühlmodule 2 bilden die Kühlvorrichtung 1, indem die einzelnen Sammelrohre 5a und 5b aneinander zu jeweils einem Hauptsammelrohr 7a und 7b kraft- oder stoff- oder formschlüssig fluidleitend festgelegt sind. Vorteilhafterweise sind die einzelnen Kühlmodule 2 unabhängig voneinander herstellbar und die Kühlvorrichtung 1 modular und an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst aufbaubar. Die einzelnen Kühlmodule 2 können dabei wie in diesem Ausführungsbeispiel gleich oder jedoch voneinander abweichend ausgestaltet sein. 1 shows a view of a cooling device according to the invention 1 , In this embodiment, the cooling device 1 a total of five cooling modules 2 on, each one a heat sink 3 respectively. The heat sinks 3 are at respective opposite longitudinal ends 4a and 4b of the heat sink 3 on each one manifold 5a and 5b established. These are at the respective heat sinks 3 two flange elements each 6a and 6b arranged, which the respective heat sink 3 on both sides of the respective headers 5a and 5b establish. The respective flange elements 6a and 6b enclose the respective heat sink 3 in its circumferential direction and lie between the respective longitudinal ends 4a and 4b of the respective heat sink 3 , The individual cooling modules 2 make up the cooler 1 by removing the individual headers 5a and 5b to each other to a main manifold 7a and 7b kraft- or material or form-fitting fluid-conducting set. Advantageously, the individual cooling modules 2 independently producible and the cooling device 1 Modular and adaptable to the respective application. The individual cooling modules 2 can be configured as in this embodiment, the same or different from each other.

2 zeigt eine Schnittansicht und 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des einzelnen Kühlmoduls 2 der Kühlvorrichtung 1. Hier ist zur Übersichtlichkeit nur ein Ausschnitt des Kühlmoduls 2 an dem Sammelrohr 5a gezeigt, an dem das Flanschelement 6a mit dem Kühlkörper 3 mittels einer Klemmvorrichtung 8 festgelegt ist. Es versteht sich, dass der Kühlkörper 3 auch an dem Sammelrohr 5b auf eine gleiche Weise festgelegt ist. In 2 und 3 sind mehrere innenliegende Kühlkanäle 9 in dem Kühlkörper 3 sichtbar, die in Längsrichtung 10 des Kühlkörpers 3 verlaufen und zwischen Außenwänden 11 des Kühlkörpers 3 durch Trennstege 12 gebildet sind. In 2 ist zudem ein Schnitt 13 in dem Trennsteg 12 sichtbar. Zum Festlegen des Kühlkörpers 3 an dem Sammelrohr 5a weist der Kühlkörper 3 an dem Längsende 4a eine radial zur Längsrichtung 10 verlaufende Aufweitung 14a auf, die von dem Flanschelement 6a umgriffen und an einer Öffnung 15 des Sammelrohrs 5a angeordnet ist. Die einzelnen Kühlkanäle 9 münden an dem Längsende 4a in die Öffnung 15 ein, so dass die beidseitig an dem Kühlkörper 3 festgelegte Sammelrohre 5a und 5b über die Kühlkanäle 9 fluidleitend miteinander verbunden sind. Ein Kühlmittel oder ein Kältemittel kann so den Kühlkörper 3 in Längsrichtung 10 durchströmen und eine zu kühlende Komponente 16 kann gekühlt werden. 2 shows a sectional view and 3 shows a perspective view of the individual cooling module 2 the cooling device 1 , Here is for clarity only a section of the cooling module 2 at the manifold 5a shown on which the flange 6a with the heat sink 3 by means of a clamping device 8th is fixed. It is understood that the heat sink 3 also on the manifold 5b is set in the same way. In 2 and 3 are several internal cooling channels 9 in the heat sink 3 visible in the longitudinal direction 10 of the heat sink 3 run and between outer walls 11 of the heat sink 3 through dividers 12 are formed. In 2 is also a cut 13 in the divider 12 visible. To set the heat sink 3 at the manifold 5a has the heat sink 3 at the longitudinal end 4a a radial to the longitudinal direction 10 extending expansion 14a on that of the flange element 6a embraced and at an opening 15 of the manifold 5a is arranged. The individual cooling channels 9 open at the longitudinal end 4a in the opening 15 one, leaving the two sides of the heat sink 3 fixed manifolds 5a and 5b over the cooling channels 9 are fluidly connected to each other. A coolant or a refrigerant can so the heat sink 3 longitudinal 10 flow through and a component to be cooled 16 can be cooled.

Das Flanschelement 6a ist mit dem umgriffenen Kühlkörper 3 an dem Sammelrohr 5a durch die Klemmvorrichtung 8 festgelegt, die dazu an dem Flanschelement 6a integral ausgeformte Klemmhacken 8a und an dem Sammelrohr 5a integral ausgeformten Klemmflächen 8b aufweist. Die jeweiligen Klemmhacken 8a hintergreifen die jeweiligen Klemmflächen 8b, wodurch der Kühlkörper 3 zwischen dem Flanschelement 6a und dem Sammelrohr 5a klemmend festgelegt ist. Ferner ist das Flanschelement 6a zu dem Kühlkörper 3 und zu dem Sammelrohr 5a durch jeweils eine Dichtung 17 abgedichtet. Um die Kühlvorrichtung 1 aus den einzelnen Kühlmodulen 2 aufbauen zu können, weist das Sammelrohr 5a eine beidseitige Formschlussstruktur 18 auf, durch die das Sammelrohr 5a an den Sammelrohren 5a der benachbarten Kühlmodule 2 zu dem Hauptsammelrohr 7a festlegbar ist. Zweckgemäß ist eine Verbindungsstelle zwischen den benachbarten Sammelrohren 5a durch eine Ringdichtung 19 abgedichtet.The flange element 6a is with the gripped heat sink 3 at the manifold 5a through the clamping device 8th set to that on the flange 6a integrally formed clamping hooks 8a and at the manifold 5a integrally formed clamping surfaces 8b having. The respective clamping hooks 8a engage behind the respective clamping surfaces 8b , causing the heat sink 3 between the flange element 6a and the manifold 5a is determined by clamping. Further, the flange member 6a to the heat sink 3 and to the manifold 5a by a seal 17 sealed. To the cooler 1 from the individual cooling modules 2 to be able to build, has the manifold 5a a bilateral form-fitting structure 18 on, through which the manifold 5a at the headers 5a the adjacent cooling modules 2 to the main collection pipe 7a is determinable. Suitably, a connection point between the adjacent headers 5a through a ring seal 19 sealed.

Beim Herstellen der Kühlvorrichtung 1 beziehungsweise des Kühlmoduls 2 wird der Kühlkörper 3 an der Aufweitung 14a zwischen dem Flanschelement 6a und dem Sammelrohr 5a eingeklemmt und durch die Dichtungen 17 nach außen abgedichtet. Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung 1 ist demnach ohne den kosten- und zeitintensiven Hartlötprozess und dadurch kostensparend und aufwandreduziert herstellbar. Ferner ist die Kühlvorrichtung 1 aus mehreren Kühlmodulen 2 modular und an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst herstellbar. Das jeweilige Sammelrohr 5a und 5b sowie das jeweilige Flanschelement 6a und 6b können des Weiteren sowohl aus einem Metall wie beispielsweise Aluminium als auch aus einem Kunststoff bestehen. Vorteilhafterweise kann dadurch das Eigengewicht der Kühlvorrichtung 1 vorteilhaft reduziert werden.When making the cooling device 1 or the cooling module 2 becomes the heat sink 3 at the widening 14a between the flange element 6a and the manifold 5a trapped and through the seals 17 sealed to the outside. The cooling device according to the invention 1 is therefore without the cost and time-consuming brazing process and thereby cost-saving and reduced effort produced. Further, the cooling device 1 from several cooling modules 2 modular and adapted to the particular application produced. The respective manifold 5a and 5b as well as the respective flange element 6a and 6b may further consist of both a metal such as aluminum and a plastic. Advantageously, thereby the weight of the cooling device 1 be reduced advantageous.

4 zeigt einen möglichen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens 20 zum Herstellen der Kühlvorrichtung 1. In dem Verfahren 20 wird zuerst ein Anordnen 21 der zwei Flanschelemente 6a und 6b an dem Kühlköper 3 durchgeführt, wobei die Flanschelemente 6a und 6b den Kühlkörper 3 in seiner Umfangsrichtung umschließen und zwischen den Längsenden 4a und 4b liegen. Nachfolgend wird ein Aufweiten 22 an den Längsenden 4a und 4b des Kühlkörpers 3 radial zur Längsrichtung 10 vorgenommen. Um das Aufweiten 22 zu vereinfachen, kann vor dem Aufweiten 22 ein Aufschneiden 23 oder ein Aufschlitzen 23 oder ein Eindrücken 23 an den Trennstegen 12 des Kühlkörpers 3 vorgenommen und der Schnitt 13 in dem wenigstens einen Trennsteg 12 geformt werden. Ferner kann auch ein Verformen 24 des Kühlkörpers vorgenommen werden. Abweichend zu der hier gezeigten Abfolge kann das Aufschneiden 23 oder das Aufschlitzen 23 oder das Eindrücken 23 auch nach dem Verformen 24 durchgeführt werden. Nach dem Aufweiten 22 wird ein Anordnen 25 des Kühlkörpers 3 an den Öffnungen 15 der Sammelrohre 5a und 5b und ein Festlegen 26 des Kühlkörpers 3 an den Sammelrohren 5a und 5b mittels der Flanschelemente 6a und 6b durchgeführt. Auf diese Weise wird das einzelne Kühlmodul 2 der Kühlvorrichtung 1 hergestellt. Besteht die Kühlvorrichtung 1 aus dem einzelnen Kühlmodul 2, so wird nach dem Festlegen 26 ein Bestücken 27 des wenigstens einen Kühlkörpers 3 des Kühlmoduls 2 mit der wenigstens einen zu kühlenden Komponente 16 vorgenommen. Bei der Kühlvorrichtung 1 aus mehreren Kühlmodulen 2 wird vor - wie hier gezeigt - oder auch nach dem Bestücken 27 ein Aufbauen 28 der einzelnen Kühlmodule 2 zu der Kühlvorrichtung 1 durchgeführt. 4 shows a possible sequence of a method according to the invention 20 for producing the cooling device 1 , In the process 20 will first arrange 21 the two flange elements 6a and 6b on the heat sink 3 performed, wherein the flange elements 6a and 6b the heat sink 3 enclose in its circumferential direction and between the longitudinal ends 4a and 4b lie. The following is a widening 22 at the longitudinal ends 4a and 4b of the heat sink 3 radially to the longitudinal direction 10 performed. To the widening 22 To simplify, may before expanding 22 a slicing 23 or a slitting 23 or impressions 23 at the dividers 12 of the heat sink 3 made and the cut 13 in the at least one divider 12 be formed. It can also be deformed 24 be made of the heat sink. Unlike the sequence shown here, the cutting can 23 or slitting 23 or impressions 23 even after deformation 24 be performed. After expanding 22 will be an ordering 25 of the heat sink 3 at the openings 15 the headers 5a and 5b and a fix 26 of the heat sink 3 at the headers 5a and 5b by means of the flange elements 6a and 6b carried out. In this way, the single cooling module 2 the cooling device 1 manufactured. Is the cooler 1 from the individual cooling module 2 , so will after setting 26 a loading 27 the at least one heat sink 3 of the cooling module 2 with the at least one component to be cooled 16 performed. At the cooler 1 from several cooling modules 2 is presented - as shown here - or even after loading 27 a building up 28 the individual cooling modules 2 to the cooler 1 carried out.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren 20 wird der jeweilige Kühlkörper 3 an dem jeweiligen Sammelrohr 5a und 5b ohne einen herkömmlich notwendigen Hartlötprozess festgelegt. Auf diese vorteilhafte Weise kann die Kühlvorrichtung 1 kostensparend und aufwandreduziert hergestellt werden.In the method according to the invention 20 becomes the respective heat sink 3 at the respective manifold 5a and 5b set without a conventionally required brazing process. In this advantageous manner, the cooling device 1 be made cost-saving and reduced effort.

5 zeigt eine Ansicht des Kühlkörpers 3 an dem Längsende 4a vor und nach dem Aufweiten 22. In 6 ist eine Teilschnittansicht des in 5 gezeigten Kühlkörpers 3 in einem Aufweitwerkzeug 29 gezeigt. Bei dem Aufweiten 22 wird das jeweilige Längsende 4a des Kühlkörpers 3 in einer zweiteiligen Aufweitmatrize 30 angeordnet und ein Aufweitstempel 31 in den Kühlkörper 3 eingeführt. Um den Aufweitstempel 31 in den Kühlkörper 3 mit den Trennstegen 12 einzuführen, weist dieser zweckgemäß den Trennstegen 12 komplementäre Ausformungen - hier nicht gezeigt - auf. Der Aufweitstempel 31 drückt die Außenwände 11 des Kühlkörpers 3 an dem Längsende 4a in die Aufweitmatrize 30, wodurch die Aufweitung 14a an dem Längsende 4a geformt wird. Die Außenwände 11 des Kühlkörpers 3 können an dem Längsende 4a auch kalibriert werden. Nach dem Aufweiten 22 werden die zweiteilige Aufnahmematrize 30 und der Aufweitstempel 31 von dem Kühlkörper 3 entfernt. Vorteilhafterweise kann der Kühlkörper 3 auch mehrstufig aufgeweitet werden. 5 shows a view of the heat sink 3 at the longitudinal end 4a before and after the expansion 22 , In 6 is a partial sectional view of the in 5 shown heatsink 3 in a widening tool 29 shown. In the expansion 22 becomes the respective longitudinal end 4a of the heat sink 3 in a two-part expander die 30 arranged and a Aufweitstempel 31 in the heat sink 3 introduced. To the expanding stamp 31 in the heat sink 3 with the dividers 12 Introduce this, this purpose has the dividers 12 complementary formations - not shown here - on. The expanding stamp 31 pushes the outer walls 11 of the heat sink 3 at the longitudinal end 4a into the expanding die 30 , causing the expansion 14a at the longitudinal end 4a is formed. The outer walls 11 of the heat sink 3 can at the longitudinal end 4a also be calibrated. After expanding 22 become the two-piece female die 30 and the expanding stamp 31 from the heat sink 3 away. Advantageously, the heat sink 3 be expanded in several stages.

7 zeigt eine Ansicht des Kühlkörpers 3 an dem Längsende 4a vor und nach dem Aufweiten 22. In 8 ist eine Teilschnittansicht des in 7 gezeigten Kühlkörpers 3 in dem Aufweitwerkzeug 29 gezeigt. Um das Aufweiten 22 zu vereinfachen, wird in diesem Ausführungsbeispiel vor dem Aufweiten 22 das Aufschneiden 23 oder das Aufschlitzen 23 oder das Eindrücken 23 an den Trennstegen 12 durchgeführt. Auf diese Weise wird der Schnitt 13 in dem jeweiligen Trennsteg 12 geformt. Das Aufschlitzen 23 oder das Aufschneiden 23 oder das Eindrücken 23 erfolgt dabei um wenige Millimeter in Längsrichtung 10 des Kühlkörpers 3. Dadurch wird eine qualitativ verbesserte Außenkontur des Kühlkörpers 3 an dem jeweiligen Längsende 4a ausgeformt und ein zu starkes Verdünnen der Trennstege 12 verhindert. Um ein Einführen des Aufweitstempels 31 in den Kühlkörper 3 mit den Trennstegen 12 zu ermöglichen, weist dieser den Trennstegen 12 komplementäre Ausformungen - hier nicht gezeigt - auf. 7 shows a view of the heat sink 3 at the longitudinal end 4a before and after the expansion 22 , In 8th is a partial sectional view of the in 7 shown heatsink 3 in the expansion tool 29 shown. To the widening 22 To simplify, in this embodiment, prior to expansion 22 the slicing 23 or slitting 23 or impressions 23 at the dividers 12 carried out. That's how the cut is made 13 in the respective divider 12 shaped. The slitting 23 or slicing 23 or impressions 23 takes place by a few millimeters in the longitudinal direction 10 of the heat sink 3 , This results in a qualitatively improved outer contour of the heat sink 3 at the respective longitudinal end 4a formed and too strong thinning of the dividers 12 prevented. To insert the expanding punch 31 in the heat sink 3 with the dividers 12 to allow this, this has the dividers 12 complementary formations - not shown here - on.

In 9 ist eine Seitenansicht des Kühlkörpers 3 mit den zu kühlenden Komponenten 16 gezeigt. An dem Kühlkörper 3 sind beidseitig die Flanschelemente 6a und 6b an den Aufweitungen 14a und 14b angeordnet, durch die der Kühlkörper 3 an den Sammelrohren 5a und 5b - hier nicht gezeigt - festlegbar ist. Die zu kühlenden Komponenten 16 sind beidseitig an dem Kühlkörper 3 mittels einer wärmeleitenden Klebeschicht 32 festgelegt und können die Wärme mit dem Kühlmittel oder mit dem Kältemittel in den innenliegenden Kühlungskanälen 9 des Kühlkörpers 3 austauschen. 10 zeigt eine Seitenansicht des in dem Verfahren 20 verformten Kühlkörpers 3 mit den zu kühlenden Komponenten 16. Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind die zu kühlenden Komponenten 16 mittels der wärmeleitenden Klebeschicht 32 beidseitig an dem Kühlkörper 3 festgelegt.In 9 is a side view of the heat sink 3 with the components to be cooled 16 shown. On the heat sink 3 are the flange elements on both sides 6a and 6b at the widenings 14a and 14b arranged through which the heat sink 3 at the headers 5a and 5b - not shown here - can be fixed. The components to be cooled 16 are on both sides of the heat sink 3 by means of a thermally conductive adhesive layer 32 set and can heat with the coolant or with the refrigerant in the internal cooling channels 9 of the heat sink 3 change. 10 shows a side view of the in the process 20 deformed heat sink 3 with the components to be cooled 16 , Also in this embodiment are the components to be cooled 16 by means of the heat-conductive adhesive layer 32 on both sides of the heat sink 3 established.

Insgesamt kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren 20 die Kühlvorrichtung 1 kosten- und zeitsparend hergestellt werden. Ferner können Abmessungen der in dem Verfahren 20 herstellbaren Kühlvorrichtung 1 angepasst werden und die Kühlvorrichtung 1 aus mehreren Kühlmodulen 2 modular und an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst hergestellt werden.Overall, in the method according to the invention 20 the cooling device 1 be produced cost and time saving. Further, dimensions of the method can be 20 producible cooling device 1 be adapted and the cooling device 1 from several cooling modules 2 modular and adapted to the particular application.

Claims (17)

Verfahren (20) zum Herstellen einer Kühlvorrichtung (1) aus wenigstens einem Kühlmodul (2), wobei das wenigstens eine Kühlmodul (2) wenigstens einen flachen Kühlkörper (3) mit mehreren innenliegenden Kühlkanälen (9) aufweist, die in Längsrichtung (10) des Kühlkörpers (3) verlaufen und an gegenüberliegenden Längsenden (4a, 4b) des Kühlkörpers (3) in jeweils ein Sammelrohr (5a, 5b) einmünden, - wobei der wenigstens eine Kühlkörper (3) an dem jeweiligen Längsende (4a, 4b) an einer Öffnung (15) des jeweiligen Sammelrohrs (5a, 5b) angeordnet wird, und - wobei die Sammelrohre (5a, 5b) und der Kühlkörper (3) an den Längsenden (4a, 4b) fluidleitend aneinander festgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, - dass vor dem Anordnen des Kühlkörpers (3) an den Sammelrohren (5a, 5b) zwei Flanschelemente (6a, 6b) an dem Kühlköper (3) angeordnet werden, die den Kühlkörper (3) in seiner Umfangsrichtung umschließen und zwischen den Längsenden (4a, 4b) liegen, - dass nachfolgend der Kühlkörper (3) an den Längsenden (4a, 4b) radial zur Längsrichtung (10) aufgeweitet wird, und - dass nach dem Anordnen des Kühlkörpers (3) an den Sammelrohren (5a, 5b) der Kühlkörper (3) an den Sammelrohren (5a, 5b) mittels der Flanschelemente (6a, 6b) festgelegt wird.Method (20) for producing a cooling device (1) from at least one cooling module (2), wherein the at least one cooling module (2) has at least one flat cooling body (3) with a plurality of internal cooling channels (9) arranged in the longitudinal direction (10) of FIG Extend the heat sink (3) and at opposite longitudinal ends (4a, 4b) of the heat sink (3) in each case a manifold (5a, 5b) open, - wherein the at least one heat sink (3) at the respective longitudinal end (4a, 4b) on a Opening (15) of the respective collecting tube (5a, 5b) is arranged, and - wherein the collecting tubes (5a, 5b) and the heat sink (3) at the longitudinal ends (4a, 4b) are fluid-conductively fixed to each other, characterized in that - before arranging the heat sink (3) on the headers (5a, 5b) two flange elements (6a, 6b) are arranged on the cooling body (3), which enclose the heat sink (3) in its circumferential direction and between the longitudinal ends (4a, 4b) lie, - that follow d the heat sink (3) at the longitudinal ends (4a, 4b) is widened radially to the longitudinal direction (10), and - that after arranging the heat sink (3) on the collecting pipes (5a, 5b) of the heat sink (3) to the headers (5a, 5b) is determined by means of the flange elements (6a, 6b). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass bei dem Aufweiten das jeweilige Längsende (4a, 4b) des Kühlkörpers (3) in einer zweiteiligen Aufweitmatrize (30) angeordnet wird, und - dass ein Aufweitstempel (31) in den Kühlkörper (3) eingeführt wird und Außenwände (11) des Kühlkörpers (3) an dem jeweiligen Längsende (4a, 4b) in die Aufweitmatrize (30) drückt.Method according to Claim 1 characterized in that, during the expansion, the respective longitudinal end (4a, 4b) of the heat sink (3) is arranged in a two-part expansion die (30), and that an expanding punch (31) is introduced into the heat sink (3) and outer walls (11) of the Heatsink (3) at the respective longitudinal end (4a, 4b) in the Aufweitmatrize (30) presses. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Aufweiten des Kühlkörpers (3) Außenwände (11) des Kühlkörpers (3) kalibriert werden.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that in the expansion of the heat sink (3) outer walls (11) of the heat sink (3) are calibrated. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufweiten wenigstens ein Trennsteg (12), der Außenwände (11) des Kühlkörpers (3) verbindet und die einzelnen innenliegenden Kühlkanäle (9) voneinander trennt, an dem jeweiligen Längsende (4a, 4b) in Längsrichtung (10) aufgeschlitzt oder aufgeschnitten oder eingedrückt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that prior to expansion at least one separating web (12), the outer walls (11) of the heat sink (3) connects and the individual inner cooling channels (9) separated from each other, at the respective longitudinal end (4a, 4b) is slit in the longitudinal direction (10) or cut or pressed. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (3) mehrstufig aufgeweitet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heat sink (3) is expanded in several stages. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die Flanschelemente (6a, 6b) an den Sammelrohren (5a, 5b) kraftschlüssig, bevorzugt durch Klemmen, festgelegt werden, und/oder - dass die Flanschelemente (6a, 6b) an den Sammelrohren (5a, 5b) stoffschlüssig, bevorzugt durch Kleben oder Schweißen, festgelegt werden, und/oder - dass die Flanschelemente (6a, 6b) an den Sammelrohren (5a, 5b) formschlüssig, bevorzugt durch Schrauben, festgelegt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that - the flange elements (6a, 6b) to the collecting tubes (5a, 5b) non-positively, preferably by clamping, and / or - that the flange elements (6a, 6b) to the Collective tubes (5a, 5b) cohesively, preferably by gluing or welding, are set, and / or - that the flange elements (6a, 6b) to the headers (5a, 5b) form fit, preferably by screws, are determined. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Festlegen des jeweiligen Flanschelements (6a, 6b) an dem jeweiligen Sammelrohr (5a, 5b) die Flanschelemente (6a, 6b) zu dem Kühlkörper (3) und/oder zu dem Sammelrohr (5a, 5b) abgedichtet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when fixing the respective flange element (6a, 6b) to the respective manifold (5a, 5b) the flange elements (6a, 6b) to the heat sink (3) and / or to the manifold (5a, 5b) are sealed. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Festlegen des Kühlkörpers (3) an den Sammelrohren (5a, 5b) der Kühlkörper (3) verformt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that before fixing the heat sink (3) to the collecting pipes (5a, 5b) of the heat sink (3) is deformed. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelrohre (5a, 5b) eines ersten Kühlmoduls (2) und eines zweiten Kühlmoduls (2) aneinander zu jeweils einem Hauptsammelrohr (7a, 7b) kraft,-stoff- oder formschlüssig und fluidleitend festgelegt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting pipes (5a, 5b) of a first cooling module (2) and a second cooling module (2) to each other to a main collecting pipe (7a, 7b) force, -stoff- or positively and fluid-conducting be determined. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass vor oder nach dem Festlegen der Sammelrohre (5a, 5b) mehrerer Kühlmodule (2) aneinander an wenigstens einem der Kühlkörper (3) wenigstens eine zu kühlende Komponente (16) stoffschlüssig und wärmeleitend festgelegt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that before or after the fixing of the manifolds (5a, 5b) of a plurality of cooling modules (2) to each other at least one of the heat sink (3) at least one component to be cooled (16) is fixed cohesively and thermally conductive. Kühlvorrichtung (1) aus wenigstens einem Kühlmodul, - wobei das wenigstens eine Kühlmodul (2) wenigstens einen flachen Kühlkörper (3) mit mehreren innenliegenden Kühlkanälen (9) aufweist, und - wobei die Kühlkanäle (9) in Längsrichtung (10) verlaufen und an gegenüberliegenden Längsenden (4a, 4b) des Kühlkörpers (3) in jeweils ein Sammelrohr (5a, 5b) einmünden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (1) mit dem Verfahren (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 hergestellt ist.Cooling device (1) from at least one cooling module, - wherein the at least one cooling module (2) has at least one flat heat sink (3) with a plurality of internal cooling channels (9), and - wherein the cooling channels (9) extend in the longitudinal direction (10) and on each longitudinal end (4a, 4b) of the heat sink (3) in each case a collecting tube (5a, 5b) open, characterized in that the cooling device (1) with the method (20) according to one of Claims 1 to 10 is made. Kühlvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, - dass zwei Flanschelemente (6a, 6b) an dem Kühlköper (3) angeordnet sind, die den Kühlkörper (3) in seine Umfangsrichtung umlaufen und zwischen den Längsenden (4a, 4b) liegen, - dass der Kühlkörper (3) an den Längsenden (4a, 4b) radial zur Längsrichtung (10) verlaufende Aufweitung (14a, 14b) aufweist, die von dem Flanschelement (6a, 6b) umgriffen ist, und - dass das jeweilige Flanschelement (6a, 6b) mit dem an der jeweiligen Aufweitung (14a, 14b) umgriffenen Kühlkörper (3) an dem jeweiligen Sammelrohr (5a, 5b) festgelegt ist.Cooling device after Claim 11 in that - two flange elements (6a, 6b) are arranged on the heat sink (3), which circulate the heat sink (3) in its circumferential direction and lie between the longitudinal ends (4a, 4b), - that the heat sink (3) extending at the longitudinal ends (4a, 4b) radially to the longitudinal direction (10) extending widening (14a, 14b), which is encompassed by the flange member (6a, 6b), and - that the respective flange member (6a, 6b) with the at respective expansion (14a, 14b) encompassed heat sink (3) on the respective manifold (5a, 5b) is fixed. Kühlvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Flanschelement (6a, 6b) an dem jeweiligen Sammelrohr (5a, 5b) kraft-, stoff-, formschlüssig festgelegt ist.Cooling device after Claim 11 or 12 , characterized in that the respective flange element (6a, 6b) on the respective manifold (5a, 5b) force, substance, is positively fixed. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Sammelrohr (5a, 5b) und/oder das jeweilige Flanschelement (6a, 6b) aus einem Metall, bevorzugt aus Aluminium, oder aus einem Kunststoff bestehen.Cooling device according to one of Claims 11 to 13 , characterized in that the respective collecting tube (5a, 5b) and / or the respective flange element (6a, 6b) consist of a metal, preferably of aluminum, or of a plastic. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (1) aus mehreren Kühlmodulen (2) aufgebaut ist, wobei die jeweiligen Sammelrohre (5a, 5b) zu jeweils einem Hauptsammelrohr (7a, 7b) kraft-, stoff- oder formschlüssig fluidleitend verbunden sind.Cooling device according to one of Claims 11 to 14 , characterized in that the cooling device (1) from several cooling modules (2) is constructed, wherein the respective manifolds (5a, 5b) to one main collecting pipe (7a, 7b) are non-positively, material or positively fluid-connected. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Flanschelement (6a, 6b) zu dem Kühlkörper (3) und zu dem jeweiligen Sammelrohr (5a, 5b) durch jeweils wenigstens eine Dichtung (17) abgedichtet ist.Cooling device according to one of Claims 11 to 15 , characterized in that the respective flange element (6a, 6b) to the heat sink (3) and to the respective manifold (5a, 5b) is sealed by at least one seal (17). Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass an dem wenigstens einen Kühlkörper (3) wenigstens eine zu kühlende Komponente (16) stoffschlüssig und wärmeleitend festgelegt ist.Cooling device according to one of Claims 11 to 16 , characterized in that on the at least one heat sink (3) at least one component to be cooled (16) is fixed cohesively and thermally conductive.
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