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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft einen Kühlkörper zur Kühlung einer ersten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe und einer zweiten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1 und eine elektrische und/oder elektronische Vorrichtung umfassend einen Kühlkörper und eine erste elektrische und/oder elektronische Baugruppe und eine zweite elektrische und/oder elektronische Baugruppe.
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In Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen werden Leistungsmodule, wie Inverterstrukturen oder Konverterstrukturen, eingesetzt. Beispielsweise werden zum Betreiben einer elektrischen Maschine Inverter verwendet, die Phasenströme für die elektrische Maschine bereitstellen. Die Leistungsmodule können beispielsweise ein Trägersubstrat mit Leiterbahnen umfassen, auf dem beispielsweise Leistungshalbleiter angeordnet sind, die zusammen mit dem Trägersubstrat eine Elektronikeinheit bilden. Im Betrieb wird von der Elektronikeinheit Wärme erzeugt, die an einen Kühlkörper abgeleitet werden muss. Dazu wird die Elektronikeinheit thermisch an den Kühlkörper angebunden. Es ist bekannt Kühlkörper mit Kühlkanälen zu versehen, in denen ein Kühlmedium fließen kann, das die Wärme aus dem Kühlkörper ableitet. In den Kühlkanälen können Turbulenzstrukturen, beispielsweise Turbulenzeinlagen vorgesehen sein, die für bessere Wärmeableitung von dem Kühlkörper an das durch den Kühlkörper fließende Kühlmedium sorgen. Durch die Turbulenzstrukturen werden turbulente Strömungen erzeugt und die Kühloberfläche vergrößert.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird ein Kühlkörper zur Kühlung einer ersten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe und einer zweiten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe vorgeschlagen. An dem Kühlkörper ist eine erste Auflagefläche zur Auflage der ersten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe und eine zweite Auflagefläche zur Auflage der zweiten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe ausgebildet. In dem Kühlkörper ist ein Kühlkanal ausgebildet, der von einer Zulauföffnung des Kühlkörpers zu einer Ablauföffnung des Kühlkörpers durch den Kühlkörper verläuft und von einem Kühlmedium durchströmbar ist, wobei der Kühlkanal einen ersten Turbulenzabschnitt und einen zweiten Turbulenzabschnitt aufweist, wobei in dem ersten Turbulenzabschnitt eine erste Turbulenzstruktur angeordnet ist und in dem zweiten Turbulenzabschnitt eine zweite Turbulenzstruktur angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist in dem ersten Turbulenzabschnitt neben der ersten Turbulenzstruktur ein erster freier Bypassbereich angeordnet, durch den das Kühlmedium an der ersten Turbulenzstruktur vorbeiströmen kann und neben der zweiten Turbulenzstruktur ein zweiter freier Bypassbereich angeordnet, durch den das Kühlmedium an der zweiten Turbulenzstruktur vorbeiströmen kann, wobei der erste freie Bypassbereich einen größeren Strömungsquerschnitt als der zweite freie Bypassbereich aufweist.
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Vorteile der Erfindung
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Gegenüber dem Stand der Technik weist der Kühlkörper mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs den Vorteil auf, dass die zu kühlenden elektrischen und/elektronischen Baugruppen besonders effizient und gleichmäßig gekühlt werden können. In dem Kühlkörper ist ein Kühlkanal ausgebildet, durch den eine Kühlmedium strömen kann. Das Kühlmedium strömt von der Zulauföffnung durch die ersten Turbulenzabschnitt und anschließend durch den zweiten Turbulenzabschnitt des Kühlkanals zur Ablauföffnung. Ein Teil des durch den Kühlkanal strömenden Kühlfluids kann über den ersten freien Bypassbereich ungehindert an der ersten Turbulenzstruktur vorbeiströmen. Dieser Teil des Kühlmediums nimmt dabei im Vergleich zu dem durch die erste Turbulenzstruktur strömenden Teils des Kühlmediums keine große Wärmemenge auf und ist keinen hohen Druckverlusten ausgesetzt. Somit kann der durch den ersten freien Bypassbereich fließende Teil des Kühlmediums die Temperatur halten. Nachdem dieser Teil des Kühlmediums an der ersten Turbulenzstruktur vorbeigeflossen ist, mischt er sich wieder mit dem Teil des Kühlmediums, der durch die erste Turbulenzstruktur geflossen ist. So kann die Temperatur des Kühlmediums nach der ersten Turbulenzstruktur gering und auch die nachfolgende zweite elektrische und/oder elektronische Baugruppe vorteilhaft gut gekühlt werden. Dadurch, dass der erste freie Bypassbereich einen größeren Strömungsquerschnitt als der zweite freie Bypassbereich aufweist, wird im zweiten Turbulenzabschnitt ein Teil des Kühlfluids, das durch den ersten Bypassbereich geflossen ist, durch die zweite Turbulenzstruktur geleitet.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale ermöglicht.
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Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass die erste Turbulenzstruktur und die zweite Turbulenzstruktur die gleiche Struktur aufweisen. So können die beiden Turbulenzstrukturen auf die gleiche Weise gefertigt werden. Die beiden Turbulenzstrukturen leiten die Wärme dann über die gleiche Struktur auf gleiche Weise ab, so dass ein Wärmeübergangskoeffizient allein über die Größe der jeweiligen Turbulenzstruktur bestimmt werden kann
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Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass die erste Turbulenzstruktur und/oder der zweite Turbulenzstruktur als strukturiertes, insbesondere gebogenes, Blech ausgebildet sind. Derart ausgebildete Turbulenzstrukturen sind vorteilhaft einfach, beispielsweise aus einem gestanzten und gebogenen Blech herzustellen und können als einfache Einlegeteile in den Kühlkanal eingelegt und darin befestigt sein.
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Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass sich die erste Turbulenzstruktur in einer Ebene parallel zur ersten Auflagefläche über einen kleineren Bereich erstreckt, als sich die zweite Turbulenzstruktur in einer Ebene parallel zur zweiten Auflagefläche erstreckt. So haben die Turbulenzstrukturen verschiedene Wärmeübergangskoeffizienten und diese können über die Erstreckung der Turbulenzstruktur bestimmt werden. Weiterhin können somit, beispielsweise bei einem Kühlkanal mit konstanten Strömungsquerschnitt die Größen der Bypassbereiche und deren Verhältnis zueinander eingestellt werden.
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Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass der Kühlkörper wenigstens eine Grundplatte und wenigstens eine Deckplatte umfasst, wobei die erste Auflagefläche und/oder die zweite Auflagefläche an der Deckplatte ausgebildet sind, wobei die Grundplatte, insbesondere als tiefgezogenes Blech, mit einer Vertiefung ausgebildet ist, wobei die Deckplatte die Vertiefung in der Grundplatte überdeckt, so dass der Kühlkanal in der Vertiefung der Grundplatte zwischen der Grundplatte und der Deckplatte gebildet ist. Somit wird ein einfach zu fertigender Kühlkörper in kompakter Bauweise realisiert.
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Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass die erste Turbulenzstruktur und/oder die zweite Turbulenzstruktur mit der Deckplatte und/oder der Grundplatte verbunden sind.
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Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass der erste freie Bypassbereich zwischen der Grundplatte, der Deckplatte und der ersten Turbulenzstruktur angeordnet ist und der zweite freie Bypassbereich zwischen der Grundplatte, der Deckplatte und der zweiten Turbulenzstruktur angeordnet ist. Somit werden Bereiche, die aufgrund der Verformungen der Grundplatte bereits einen nur schwer zu verschließenden Bypassbereich bilden, genutzt, um dort das Vorbeiströmen des Kühlmediums zu ermöglichen und gezielt zu beeinflussen um eine gleichmäßige Kühlung beider elektrischen und/oder elektronischer Baugruppen zu erreichen.
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Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass der Kühlkanal senkrecht zur Strömungsrichtung des Kühlmediums im ersten Turbulenzabschnitt den gleichen Querschnitt ausweist wie im zweiten Turbulenzabschnitt.
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Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass sich die erste Turbulenzstruktur und/oder die zweite Turbulenzstruktur von der Grundplatte bis zur Deckplatte erstrecken. So kann weder zwischen der Deckplatte und der Turbulenzstruktur noch zwischen der Grundplatte und der Turbulenzstruktur Kühlmedium an der jeweiligen Turbulenzstruktur vorbeifließen. Weiterhin ist zwischen den Turbulenzstrukturen und der Deckplatte ein thermisch gut leitender Kontakt hergestellt.
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Weiterhin erfindungsgemäß ist eine elektrische und/oder elektronische Vorrichtung umfassend einen Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche und eine erste elektrische und/oder elektronische Baugruppe und eine zweite elektrische und/oder elektronische Baugruppe, wobei die erste elektrische und/oder elektronische Baugruppe an der ersten Auflagefläche des Kühlkörpers an dem Kühlkörper anliegt und mit dem Kühlkörper verbunden ist und die zweite elektrische und/oder elektronische Baugruppe an der zweiten Auflagefläche des Kühlkörpers an dem Kühlkörper anliegt und mit dem Kühlkörper verbunden ist. Bei einer derartigen Vorrichtung kann mittels des ersten Bypassbereichs ein Teil des Kühlmediums an der ersten Turbulenzeinlage und an der ersten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe vorbeigeleitet werden und anschließend zur Kühlung der zweiten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe genutzt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
- 1 zeigt einen Querschnitt durch eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Kühlkörpers in einer Ebene senkrecht zu den Auflageflächen entlang der Strömungsrichtung des Kühlmedium durch den Kühlkanal,
- 2 einen Querschnitt durch die schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des Kühlkörpers in einer Ebene parallel zu den Auflageflächen,
- 3 einen Querschnitt durch die schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des Kühlkörpers senkrecht zur Flussrichtung des Kühlmediums durch den Kühlkanal im Bereich der ersten Auflagefläche,
- 4 einen Querschnitt durch die schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des Kühlkörpers senkrecht zur Flussrichtung des Kühlmediums durch den Kühlkanal im Bereich der zweiten Auflagefläche,
- 5 einen Querschnitt durch die schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des Kühlkörpers senkrecht zur Flussrichtung des Kühlmediums durch den Kühlkanal im Bereich der dritten Auflagefläche.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In den 1 bis 5 sind verschiedene Ansichten eines Ausführungsbeispiel des Kühlkörpers 1 in einem Ausführungsbeispiel einer elektrischen und/oder elektronischen Vorrichtung 100 dargestellt. In 1 ist ein Querschnitt senkrecht zu den Auflageflächen 31, 32 entlang des Kühlkanals 5 dargestellt. Der Querschnitt in 2 verläuft planparallel zu den Auflageflächen 31, 32 durch den Kühlkanal 5. Die Querschnitte in den 3 bis 5 verlaufen senkrecht zu den Auflageflächen 31, 32 quer zum Kühlkanal 5 und senkrecht zum Querschnitt in 1. Der Querschnitt in 3 verläuft durch die erste Auflagefläche, der Querschnitt in 4 durch die zweite Auflagefläche.
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Die elektrische und/oder elektronische Vorrichtung 100 umfasst einen Kühlkörper 1 mit wenigstens zweit Auflageflächen 31, 32 und wenigstens zwei elektrische und/oder elektronische Baugruppen 41, 42. Die elektrischen und/oder elektronischen Baugruppen 41,42 liegen an jeweils einer der Auflageflächen 31, 32 an und sind mit der jeweiligen Auflagefläche 31, 32 verbunden. Der Kühlkörper 1 ist zur Kühlung der ersten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe 41 und der zweiten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe 42 vorgesehen.
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Die elektrischen und/oder elektronischen Baugruppen 41, 42 können beispielsweise Leistungsschaltungen sein. Dabei kann es sich beispielsweise um Leistungsschaltungen, wie Inverterstrukturen oder Konverterstrukturen, von Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen handeln. Die elektrischen und/oder elektronischen Baugruppen 41, 42 können beispielsweise als Leistungsmodule ausgebildet sein. Die elektrischen und/oder elektronischen Baugruppen 41, 42 können beispielsweise jeweils ein Trägersubstrat mit Leiterbahnen umfassen, auf dem beispielsweise Leistungshalbleiter angeordnet sind, die zusammen mit dem Trägersubstrat eine Elektronikeinheit bilden. Im Betrieb wird von den elektrischen und/oder elektronischen Baugruppen 41, 42 Wärme erzeugt, die an den Kühlkörper 1 abgeleitet wird. Dazu sind die elektrischen und/oder elektronischen Baugruppen 41, 42 auf den Auflageflächen 31, 32 des Kühlkörpers 1, beispielsweise auf einer Deckplatte 3 des Kühlkörpers 1, angeordnet. Zwischen dem Kühlkörper 1 und den elektrischen und/oder elektronischen Baugruppen 41, 42 können eine oder mehrere Schichten zur Befestigung und thermischen Anbindung der elektrischen und/oder elektronischen Baugruppen 41, 42 auf dem Kühlkörper 1 angeordnet sein. Beispielsweise kann auf den den elektrischen und/oder elektronischen Baugruppen 41, 42 zugewandten Auflageflächen 31, 32 der Deckplatte 3 eine Kupferbeschichtung vorgesehen sein. Wie in den dargestellten Ausführungsbeispiel können auf dem Kühlkörper 1 mehrere, beispielsweise drei, elektrischen und/oder elektronischen Baugruppen 41, 42, beispielweise nebeneinander, auf Auflageflächen 31, 32 des Kühlkörpers 1 angeordnet sein. So ist jede der elektrischen und/oder elektronischen Baugruppen 41, 42 thermisch an dem Kühlkörper 1 angebunden und an diesem befestigt. Jede der elektrischen und/oder elektronischen Baugruppen 41, 42 liegt dabei an einer, insbesondere eben ausgebildeten, Auflagefläche 31, 32 an dem Kühlkörper 1 an und ist an dieser befestigt.
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Wie in dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Kühlkörper beispielsweise auf übereinander gestapelten und miteinander verbundenen, beispielsweise verlöteten, Platten ausgebildet sein. In dem Ausführungsbeispiel umfasst der Kühlkörper 1 wenigstens eine Grundplatte 2 und wenigstens eine Deckplatte 3. Die Deckplatte 3 bildet zusammen mit der Grundplatte 2 Außenwände des Kühlkörpers 1. Die Grundplatte 2 bildet eine Unterseite des Kühlkörpers 1. Die Deckplatte 3 bildet eine Oberseite des Kühlkörpers 1. Die Grundplatte 2 und/oder die Deckplatte 3 können beispielsweise aus einem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit, beispielsweise aus einem Metall, beispielsweise aus Aluminium, ausgebildet sein. Die Grundplatte 2 und/oder die Deckplatte 3 können beispielsweise Bleche sein. Die Grundplatte 2 und/oder die Deckplatte 3 weisen beispielsweise jeweils eine konstante Dicke d auf. Die Dicke d bezeichnet beispielsweise auch die Dicke d des Bleches, aus dem die Grundplatte 2 und/oder die Deckplatte 3 gefertigt ist. Die Grundplatte 2 und die Deckplatte 3 können beispielsweise die gleiche Dicke d oder auch verschiedene Dicken d aufweisen.
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Die Grundplatte 2 ist beispielsweise als Tiefziehteil ausgebildet. In der Grundplatte 2 sind beispielsweise eine oder mehrere Vertiefungen 20 ausgebildet. Die Grundplatte 2 ist im Wesentlichen wannenförmig ausgebildet. Die Deckplatte 3 ist derart an der Grundplatte 2 angeordnet, dass die Vertiefung 20 in der Grundplatte 2 von der Deckplatte 3 abgedeckt ist. Die Grundplatte 2 und die Deckplatte 3 sind so aneinander angeordnet, dass durch die Vertiefungen 20 ein Raum gebildet ist, in dem der Kühlkanal 5 verläuft. Ein Rand 25 der Grundplatte 2, der beispielsweise in einer Ebene ausgebildet ist, ist mit einen Rand 35 der Deckplatte 3 zumindest teilweise verbunden. Die Grundplatte 2 und die Deckplatte 3 oder beispielsweise auch weitere Platten liegen beispielsweise an ihren Rändern aneinander an und sind miteinander verbunden. Somit entsteht ein abgeschlossener Raum, in dem der Kühlkanal 5 verläuft. Beispielsweise umläuft ein Rand 25 der Grundplatte 2 die Vertiefung 20 in der Grundplatte 2. Der Rand 25 der Grundplatte 2 liegt beispielsweise direkt oder unter Zwischenlage einer von einer oder mehreren Zwischenplatten oder Zwischenschichten auf einem Rand 35 der Deckplatte 3 auf. Der Rand 25 der Grundplatte 2 ist fest mit dem Rand 35 der Deckplatte 3 verbunden, insbesondere verlötet. Die Grundplatte 2 und die Deckplatte 2 können beispielsweise mittels eines Hartlötverfahrens miteinander verbunden sein.
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Weiterhin umfasst der Kühlkörper 1 eine Zulauföffnung 8, über die ein Kühlmedium dem Kühlkanal 5 in dem Kühlkörper 1 zugeführt werden kann. Weiterhin umfasst der Kühlkörper 1 eine Ablauföffnung 9, über die das Kühlmedium aus dem Kühlkanal 5 und dem Kühlkörper 1 herausfließen kann. Das Kühlmedium kann beispielsweise Wasser sein. Die Zulauföffnung 8 und/oder die Ablauföffnung 9 können beispielsweise durch Öffnungen in der Grundplatte 2 und/oder Deckplatte 3 gebildet sein. An der Zulauföffnung 8 kann beispielsweise ein Zulaufstutzen angeordnet oder ausgebildet sein. Der Zulaufstutzen kann beispielsweise ein separates Bauteil, beispielsweise aus Aluminium sein, das beispielsweise zylinderförmig ausgebildet ist. Der Zulaufstutzen kann mittels einer Hartlotverbindung an der Zulauföffnung 8 befestigt sein. Genauso kann an der Ablauföffnung 9 ein Ablaufstutzen angeordnet oder ausgebildet sein. Der Ablaufstutzen kann beispielsweise ein separates Bauteil, beispielsweise aus Aluminium sein, das beispielsweise zylinderförmig ausgebildet ist. Der Ablaufstutzen kann an der Ablauföffnung 9 beispielsweise mittels einer Hartlotverbindung befestigt sein. Die Stutzen können beispielsweise im gleichen Schritt, wie die anderen durch Hartlot miteinander verbundenen Teile des Kühlkörpers 1 gefügt werden. Der Kühlkanal 5 ist von der Zulauföffnung 8 zur Ablauföffnung 9 von einer Kühlmedium-Strömung eines Kühlmediums durchströmbar. Der Kühlkanal 5 umfasst einen ersten Turbulenzabschnitt 51 und einen zweiten Turbulenzsabschnitt 52. Ein Kühlmedium kann durch die Zulauföffnung 8 des Kühlkörpers 1 in den Kühlkanal 5 und dann durch den ersten Turbulenzabschnitt 51 des Kühlkanals 5 und anschließend durch den zweiten Turbulenzabschnitt 52 des Kühlkanals 5 und anschließend durch die Ablauföffnung 9 des Kühlkörpers 1 wieder aus dem Kühlkanal 5 des Kühlkörpers 1 herausfließen. Die Turbulenzabschnitte 51, 52 sind Bereiche des Kühlkanals 5, die bezüglich der Strömungsrichtung des Kühlmediums durch den Kühlkanal 5 nacheinander angeordnet sind. Der erste Turbulenzabschnitt 51 ist der ersten Auflagefläche 31 zugeordnet. Der zweite Turbulenzabschnitt 52 ist der zweiten Auslagefläche 32 zugeordnet. Der Kühlkanal 5 ist zur Durchführung von Kühlmedium durch den Kühlkörper 1 ausgebildet. Der Kühlkanal 5 in dem Kühlkörper 1 erstreckt sich in dem Kühlkörper 1 von der Zulauföffnung 8 des Kühlkörpers 1 über den ersten Turbulenzabschnitt 51 und anschließend über den zweiten Turbulenzabschnitt 52 zu der Ablauföffnung 9 des Kühlkörpers 1. Der Kühlkanal 5 weist senkrecht zur Strömungsrichtung des Kühlmediums durch den Kühlkanal 5 im ersten Turbulenzabschnitt 51 den gleichen Querschnitt auf wie im zweiten Turbulenzabschnitt 52.
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Weiterhin umfasst der Kühlkörper 1 eine erste Turbulenzstruktur 61 und eine zweite Turbulenzstruktur 62. Die Turbulenzstrukturen 61, 62 werden eingesetzt, um einen Wärmeübergangskoeffizienten der vom Kühlkörper 1 aufgenommenen Wärme auf das Kühlmedium zu erhöhen und gezielt zu steuern. So kann durch die Turbulenzstrukturen 61, 62 ein gewünschter Wärmeübergangskoeffizient realisiert werden. Die Turbulenzstrukturen 61,62 sind in dem Kühlkanal 5 beispielsweise in Form von Pins oder Rippen ausgebildet. Durch die Turbulenzstrukturen 61, 62 wird ein hoher Druckverlust des Kühlmediums im Kühlkanal 5 generiert. Die Turbulenzstrukturen 61, 62 sind beispielsweise als Turbulenzeinlagen ausgebildet, die in den Kühlkanal 5 des Kühlkörpers 1 eingelegt sind. Die Turbulenzstrukturen 61, 62 sind zwischen der Deckplatte 3 und der Grundplatte 2 angeordnet. Die Turbulenzstrukturen 61, 62 können sich von der Deckplatte 3 zur Grundplatte 2 vollständig durch den Kühlkanal 5 erstrecken. Insbesondere stehen die Turbulenzstrukturen 61, 62 mit der Grundplatte 2 und mit der Deckplatte 3 in mittelbarem und/oder unmittelbaren wärmeleitenden Kontakt. Die Turbulenzstrukturen 61, 62 sind beispielsweise mittels eines Hartlötverfahrens an der Deckplatte 3 und/oder an der Grundplatte 2 befestigt. Die erste Turbulenzstruktur 61 wird parallel ersten Auflagefläche 31 von dem Kühlmedium durchflossen. Die zweite Turbulenzstruktur 62 wird parallel zweiten Auflagefläche 32 von dem Kühlmedium durchflossen. Beim Durchfließen der Turbulenzstrukturen 61,62 wird das Kühlmedium lokal verwirbelt. Die Turbulenzstrukturen 61, 62 weisen jeweils eine oberflächenvergrößernde, strömungsführende und wärmeübertragende Struktur auf. Die Turbulenzstrukturen 61,62 sind beispielsweise aus einem gut wärmeleitenden Metall, beispielsweise aus Aluminium ausgebildet. Die Turbulenzstrukturen 61, 62 können beispielsweise auch eine Beschichtung aufweisen. Die Turbulenzstrukturen 61, 62 können beispielsweise als Turbulenzeinlagen 61, 62, beispielsweise als strukturierte Bleche ausgebildet sein. Die Turbulenzstrukturen 61, 62 umfassen beispielsweise jeweils eine Vielzahl an Turbulenzabschnitten, beispielsweise Turbulenzblechen, welche in einem Winkel zur Strömungsrichtung des Kühlmediums durch den Kühlkanal 5 angeordnet sind, um das durch den Kühlkanal 5 strömende Kühlmedium turbulent zu verwirbeln. Dadurch kann die Wärme besonders effektiv abgeführt werden. Die Turbulenzstrukturen 61, 62 erstrecken parallel zur Deckplatte 4 unterhalb der Auflageflächen 31, 32 in dem Kühlkanal 5.
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Die erste Turbulenzstruktur 61 ist in dem ersten Turbulenzabschnitt 51 des Kühlkanals 5 angeordnet. Die zweite Turbulenzstruktur 62 ist in dem zweiten Turbulenzabschnitt 52 des Kühlkanals 5 angeordnet. Die erste Turbulenzstruktur 61 dient zur Ableitung der Wärme, die über die erste Auflagefläche 31 des Kühlkörpers 1 aufgenommen wird, an das Kühlmedium im ersten Turbulenzabschnitt 51. Die zweite Turbulenzstruktur 62 dient zur Ableitung der Wärme, die über die zweite Auflagefläche 32 des Kühlkörpers 1 aufgenommen wird, an das Kühlmedium im zweiten Turbulenzabschnitt 52. ist in dem ersten Turbulenzabschnitt 51 des Kühlkanals 5 angeordnet. Die zweite Turbulenzstruktur 62 ist in dem zweiten Turbulenzabschnitt 52 des Kühlkanals 5 angeordnet. Die erste Turbulenzstruktur 61 leitet die von der ersten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe 41 erzeugte Wärme an das Kühlmedium im ersten Turbulenzabschnitt 51 ab. Die zweite Turbulenzstruktur 62 leitet die von der zweiten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe 42 erzeugte Wärme an das Kühlmedium im zweiten Turbulenzabschnitt 51 ab. Die erste Turbulenzstruktur 61 ist auf der von der ersten Auflagefläche 31 abgewandten Seite der Deckplatte 3 angeordnet. Die zweite Turbulenzstruktur 62 ist auf der von der zweiten Auflagefläche 32 abgewandten Seite der Deckplatte 3 angeordnet. Die Deckplatte 3 trennt die erste Turbulenzstruktur 61 von der ersten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe 41. Die Deckplatte 3 trennt die zweite Turbulenzstruktur 62 von der zweiten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe 42. Die erste Auflagefläche 31 ist zwischen der ersten Turbulenzstruktur 61 und der ersten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe 41 angeordnet. Die zweite Auflagefläche 32 ist zwischen der zweiten Turbulenzstruktur 62 und der zweiten elektrischen und/oder elektronischen Baugruppe 42 angeordnet.
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In dem ersten Turbulenzabschnitt 51 ist neben der ersten Turbulenzstruktur 61 ein erster freier Bypassbereich 55 angeordnet. Durch den ersten freien Bypassbereich 55 kann das Kühlmedium im ersten Turbulenzabschnitt 51 ungehindert an der ersten Turbulenzstruktur 61 vorbeiströmen. In dem zweiten Turbulenzabschnitt 52 ist neben der zweiten Turbulenzstruktur 62 ein zweiter freier Bypassbereich 56 angeordnet. Durch den zweiten freien Bypassbereich 56 kann das Kühlmedium in dem zweiten Turbulenzabschnitt 52 ungehindert an der zweiten Turbulenzstruktur 62 vorbeiströmen. Die freien Bypassbereiche 55, 56 sind Bereiche in den Turbulenzabschnitten 51, 52 in denen das Kühlmedium ohne Hindernisse fließen kann. In den freien Bypassbereichen 55, 56 sind keine Strukturen oder Elemente zur Erzeugung von Turbulenzen in dem Kühlmedium angeordnet oder ausgebildet. Die Bypassbereiche 55, 56 sind in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils zwischen der Grundplatte 2, der Deckplatte 3 und der jeweiligen Turbulenzstruktur 61, 62 angeordnet. Der erste freie Bypassbereich 55 umfasst zwei Teilbereiche, die auf gegenüberliegenden Seiten der ersten Turbulenzstruktur 61 angeordnet sind. Der zweite freie Bypassbereich 56 umfasst zwei Teilbereiche, die auf gegenüberliegenden Seiten der zweiten Turbulenzstruktur 62 angeordnet sind.
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Der erste freie Bypassbereich 55 weist einen größeren minimalen Strömungsquerschnitt als der zweite freie Bypassbereich 56 auf. Der Strömungsquerschnitt ist der minimale Querschnitt des jeweiligen Bypassbereichs 55, 56, der den Fluss des Fühlmediums durch den jeweiligen Bereich begrenzt. Der zweite freie Bypassbereich 56 ist somit im Vergleich zum ersten freien Bypassbereich 55 verengt ausgebildet. So kann, insbesondere in der gleichen Zeit, weniger Kühlmedium durch den zweiten Bypassbereich 56 fließen als durch den ersten Bypassbereich 55 fließen kann. In diesem Ausführungsbeispiel sind die erste Turbulenzstruktur 61 und die zweite Turbulenzstruktur 62 unterschiedlich groß ausgebildet. Die erste Turbulenzstruktur 61 erstreckt sich in einer Ebene parallel zur ersten Auflagefläche 31 und zur zweiten Auflagefläche 32 über einen kleineren Bereich als die zweite Turbulenzstruktur 62. Der Kühlkanal 5 weist in diesen Bereichen den gleichen Querschnitt senkrecht zur Strömungsrichtung des Kühlmediums durch den Kühlkanal 5 auf. So entstehen durch die unterschiedliche Größe der Turbulenzstrukturen 61, 62 unterschiedlich große freie Bypassbereiche 55, 56. Insbesondere weisen die Turbulenzstrukturen 61, 62 quer zur Strömungsrichtung des Kühlmediums durch den Kühlkanal 5 unterschiedliche Breiten auf, wobei die erste Turbulenzstruktur 61 eine geringere Breite als die zweite Turbulenzstruktur 62 aufweist. Die Strömungsrichtung des Kühlmediums durch den Kühlkanal 5 ist in 2 mittels Pfeilen dargestellt.
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Selbstverständlich sind noch weitere Ausführungsbeispiele und Mischformen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich.
