DE102020127153A1

DE102020127153A1 - Component device with vibration-based cooling

Info

Publication number: DE102020127153A1
Application number: DE102020127153.0A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Schmid; Josef Krammer; Peter SCHREIVOGEL; Roland Lichtinger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-10-15
Filing date: 2020-10-15
Publication date: 2022-04-21

Abstract

Es wird eine Bauteil-Vorrichtung (110) mit zumindest einem zu kühlenden Bauteil (206) beschrieben. Die Bauteil-Vorrichtung (110) umfasst ein Gehäuse (201, 202), das einen Innenraum bildet, in dem das zu kühlenden Bauteil (206) angeordnet ist. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung (110) eine schwingungsfähige Fläche (202, 205, 901), die ausgebildet ist, durch eine Schwingung der schwingungsfähigen Fläche (202, 205, 901) das Volumen zumindest eines Teilbereichs (211) des Innenraums des Gehäuses (201, 202) mit der Zeit zu verändern. Die Vorrichtung (110) umfasst ferner einen Strömungskanal (301), der mit dem Teilbereich (211) des Innenraums des Gehäuses (201, 202) verbunden ist, und der ausgebildet ist, infolge der Volumenänderung des Teilbereichs (211) einen Luftstrom (302) zur Kühlung des Bauteils (206) durch den Strömungskanal (301) in den oder aus dem Teilbereich (211) des Innenraums des Gehäuses (201, 202) zu bewirken.A component device (110) with at least one component (206) to be cooled is described. The component device (110) comprises a housing (201, 202) which forms an interior space in which the component (206) to be cooled is arranged. Furthermore, the device (110) comprises an oscillatable surface (202, 205, 901), which is designed to increase the volume of at least one partial area (211) of the interior of the housing (201 , 202) to change over time. The device (110) also includes a flow channel (301) which is connected to the partial area (211) of the interior of the housing (201, 202) and which is designed to generate an air flow (302) as a result of the change in volume of the partial area (211). for cooling the component (206) through the flow channel (301) into or out of the partial area (211) of the interior of the housing (201, 202).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit ein oder mehreren elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen, die einen schwingungsbasierten Kühlmechanismus zur Kühlung der ein oder mehreren Bauteile aufweist.The invention relates to a device with one or more electrical and/or electronic components, which has a vibration-based cooling mechanism for cooling the one or more components.

Ein Fahrzeug weist typischerweise unterschiedliche Steuergeräte zur Bereitstellung von unterschiedlichen Funktionen des Fahrzeugs auf. Ein Steuergerät umfasst dabei meist ein oder mehrere elektrische und/oder elektronische Bauteile, die von einem Gehäuse umschlossen werden, um die ein oder mehreren Bauteile vor Umwelteinflüssen zu schützen.A vehicle typically has different control units for providing different functions of the vehicle. A control unit usually includes one or more electrical and/or electronic components that are enclosed by a housing in order to protect the one or more components from environmental influences.

Während des Betriebs erzeugen die ein oder mehreren Bauteile eines Steuergeräts Abwärme, die z.B. durch einen Kühlmechanismus (z.B. Kühlung mittels einer Flüssigkeit) des Steuergeräts abgeführt werden muss. Die Bereitstellung eines Kühlmechanismus ist typischerweise mit einem zusätzlichen Bauraumbedarf, mit zusätzlichen Kosten und/oder mit zusätzlichem Gewicht verbunden.During operation, the one or more components of a control device generate waste heat, which must be dissipated, for example, by a cooling mechanism (e.g. cooling using a liquid) of the control device. The provision of a cooling mechanism is typically associated with an additional installation space requirement, with additional costs and/or with additional weight.

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine besonders (Kosten-, Bauraum- und/oder Gewichts-) effiziente Kühlung für ein oder mehreren (elektrische und/oder elektronische) Bauteile einer Bauteil-Vorrichtung zu ermöglichen.The present document deals with the technical task of enabling particularly efficient (in terms of cost, installation space and/or weight) cooling for one or more (electrical and/or electronic) components of a component device.

Die Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.The object is solved by the independent claim. Advantageous embodiments are described inter alia in the dependent claims. It is pointed out that additional features of a patent claim dependent on an independent patent claim without the features of the independent patent claim or only in combination with a subset of the features of the independent patent claim can form a separate invention independent of the combination of all features of the independent patent claim, which can be made the subject of an independent claim, a divisional application or a subsequent application. This applies equally to the technical teachings described in the description, which can form an invention independent of the features of the independent patent claims.

Gemäß einem Aspekt wird eine Bauteil-Vorrichtung mit zumindest einem zu kühlenden (elektrischen und/oder elektronischen) Bauteil beschrieben. Die Bauteil-Vorrichtung kann z.B. ein Steuergerät eines Fahrzeugs sein. Die Bauteil-Vorrichtung kann dafür vorgesehen sein, in ein technisches Gerät (z.B. in ein Fahrzeug) verbaut zu werden. Das zu kühlende Bauteil kann ausgebildet sein, während des Betriebs Wärme zu erzeugen, die von dem Bauteil abgeführt werden sollte oder muss (z.B. um ein Überhitzen des Bauteils und/oder eine Schädigung des Bauteils zu verhindern).According to one aspect, a component device with at least one (electrical and/or electronic) component to be cooled is described. The component device can be, for example, a control unit of a vehicle. The component device can be intended to be installed in a technical device (e.g. in a vehicle). The component to be cooled can be designed to generate heat during operation, which should or must be dissipated by the component (e.g. to prevent the component from overheating and/or damaging the component).

Die Bauteil-Vorrichtung umfasst ein Gehäuse, das einen Innenraum bildet, in dem das zu kühlende Bauteil angeordnet ist. Das Gehäuse kann ausgebildet sein, einen (ggf. gasdicht) abgeschlossenen Innenraum zu bilden. Das Gehäuse kann ferner eingerichtet sein, die ein oder mehreren (insbesondere alle) Teil-Komponenten (insbesondere das zu kühlende Bauteil) der Bauteil-Vorrichtung vollständig zu umschließen. Ferner kann das Gehäuse ausgebildet sein, die ein oder mehreren (insbesondere alle) Teil-Komponenten der Bauteil-Vorrichtung vor Umwelteinflüssen zu schützen. Das Gehäuse kann quaderförmig sein.The component device includes a housing that forms an interior space in which the component to be cooled is arranged. The housing can be designed to form a closed (possibly gas-tight) interior. The housing can also be set up to completely enclose the one or more (in particular all) sub-components (in particular the component to be cooled) of the component device. Furthermore, the housing can be designed to protect the one or more (in particular all) sub-components of the device from environmental influences. The housing can be cuboid.

Des Weiteren umfasst die Bauteil-Vorrichtung eine schwingungsfähige Fläche, die ausgebildet ist, durch eine Schwingung der schwingungsfähigen Fläche das Volumen zumindest eines Teilbereichs des Innenraums des Gehäuses mit der Zeit zu verändern. Mit anderen Worten, durch die Schwingung von (zumindest) einer schwingungsfähigen Fläche kann bewirkt werden, dass sich das Volumen zumindest eines Teilbereichs des Innenraums des Gehäuses mit der Zeit verändert. Die Volumenänderung kann dabei entsprechend der Schwingung (z.B. entsprechend der Amplitude und/oder der Frequenz der Schwingung) der schwingungsfähigen Fläche erfolgen. Insbesondere können mit steigender Amplitude und/oder Frequenz der Schwingung der schwingungsfähigen Fläche in entsprechender Weise die Amplitude und/oder die Frequenz der Volumenänderung bewirkt werden.Furthermore, the component device comprises an oscillatable surface, which is designed to change the volume of at least a partial area of the interior of the housing over time by oscillating the oscillatable surface. In other words, the vibration of (at least) one surface capable of vibrating can cause the volume of at least a partial area of the interior of the housing to change over time. The change in volume can take place in accordance with the vibration (e.g. in accordance with the amplitude and/or the frequency of the vibration) of the surface capable of vibrating. In particular, the amplitude and/or frequency of the volume change can be effected in a corresponding manner with increasing amplitude and/or frequency of the vibration of the vibratory surface.

Die schwingungsfähige Fläche kann an unterschiedlichen Stellen an dem Gehäuse befestigt sein. Dabei kann der die schwingungsfähige Fläche umlaufende Rand, insbesondere vollständig, an dem Gehäuse (z.B. an einer umlaufenden Seitenwand des Gehäuses) befestigt und/oder eingespannt sein. So kann eine zuverlässige Schwingung der schwingungsfähigen Fläche ermöglicht werden.The surface capable of vibrating can be fastened to the housing at different points. The edge surrounding the vibratable surface can be fastened and/or clamped, in particular completely, to the housing (e.g. to a surrounding side wall of the housing). Reliable vibration of the vibratable surface can thus be made possible.

Die schwingungsfähige Fläche ist bevorzugt derart ausgebildet, dass die schwingungsfähige Fläche bei Betrieb der Bauteil-Vorrichtung und/oder des technischen Geräts, in dem die Bauteil-Vorrichtung angeordnet ist, in einem Eigenmodus und/oder bei einer Resonanzfrequenz der schwingungsfähigen Fläche angeregt wird, insbesondere in einem Eigenmodus bzw. in einer Ordnung des Eigenmodus durch den bzw. durch die eine (signifikante) Volumenänderung bewirkt wird.The oscillatable surface is preferably designed in such a way that the oscillatable surface is excited in a natural mode and/or at a resonant frequency of the oscillatable surface during operation of the component device and/or the technical device in which the component device is arranged in an eigenmode or in an order of the eigenmode which causes a (significant) volume change.

Die schwingungsfähige Fläche kann z.B. durch eine Leiterplatte der Bauteil-Vorrichtung, durch eine Gehäusewand des Gehäuses oder durch eine separate Platte im Innenraum des Gehäuses ausgebildet werden.The vibratory surface can be formed, for example, by a printed circuit board of the component device, by a housing wall of the housing, or by a separate plate in the interior of the housing.

Die Bauteil-Vorrichtung umfasst ferner (zumindest) einen Strömungskanal, der mit dem Teilbereich des Innenraums des Gehäuses verbunden ist (in dem durch die Schwingung der schwingungsfähigen Fläche die Volumenänderung bewirkt wird). Der Strömungskanal ist ausgebildet, infolge der Volumenänderung des Teilbereichs einen Luftstrom zur Kühlung des Bauteils durch den Strömungskanal in den Teilbereich hinein oder aus dem Teilbereich des Innenraums des Gehäuses heraus zu bewirken.The component device also includes (at least) one flow channel, which is connected to the partial area of the interior of the housing (in which the volume change is brought about by the vibration of the vibratable surface). The flow channel is designed to bring about an air flow for cooling the component through the flow channel into the partial area or out of the partial area of the interior of the housing as a result of the change in volume of the partial area.

Der Strömungskanal kann dabei einen derart kleinen Durchmesser aufweisen, dass durch den Strömungskanal ein punktueller Luftstrom bewirkt wird. Insbesondere kann der Strömungskanal derart ausgebildet sein, dass der Strömungskanal die Funktionsweise einer Düse aufweist. Der Strömungskanal kann z.B. einen (punktförmigen) Durchbruch durch eine (ggf. nicht schwingende) Gehäusewand des Gehäuses oder durch die schwingungsfähige Fläche umfassen.The flow channel can have such a small diameter that a selective air flow is brought about through the flow channel. In particular, the flow channel can be designed in such a way that the flow channel has the functionality of a nozzle. The flow channel can, for example, include a (punctiform) opening through a (possibly non-oscillating) housing wall of the housing or through the vibrating surface.

Durch die Bereitstellung zumindest einer schwingungsfähigen Fläche und zumindest eines Strömungskanals kann eine zuverlässige und effiziente Kühlung der ein oder mehreren zu kühlenden Bauteile der Bauteil-Vorrichtung bewirkt werden. Die schwingungsfähige Fläche kann dabei ggf. ohne Aktuierung durch die Bewegung der Bauteil-Vorrichtung während des Betriebs zu einer Schwingung angeregt werden.By providing at least one surface capable of oscillating and at least one flow channel, reliable and efficient cooling of the one or more components of the component device to be cooled can be brought about. The surface capable of oscillating can be excited to oscillate during operation, if necessary without being actuated by the movement of the component device.

Die schwingungsfähige Fläche kann ausgebildet sein, den Innenraum des Gehäuses in einen ersten Teilbereich und in einen zweiten Teilbereich zu trennen und/oder zu unterteilen. Infolge einer Schwingung der schwingungsfähigen Fläche kann dann abwechselnd bei einer Auslenkung der schwingungsfähigen Fläche in Richtung des ersten Teilbereichs das Volumen des ersten Teilbereichs verkleinert und das Volumen des zweiten Teilbereichs in entsprechender Weise vergrößert werden, und bei einer (anschließenden) Auslenkung der schwingungsfähigen Fläche in Richtung des zweiten Teilbereichs kann das Volumen des ersten Teilbereichs vergrößert und das Volumen des zweiten Teilbereichs in entsprechender Weise verkleinert werden. So können in besonders effizienter Weise Luftströme in mehreren Teilbereichen des Innenraums des Gehäuses bewirkt werden (z.B. um jeweils ein oder mehrere Bauteile in den unterschiedlichen Teilbereichen zu kühlen).The vibratable surface can be designed to separate and/or subdivide the interior of the housing into a first partial area and a second partial area. As a result of a vibration of the vibratable surface, the volume of the first subregion can then be reduced alternately with a deflection of the vibratable surface in the direction of the first subregion, and the volume of the second subregion can be correspondingly increased, and with a (subsequent) deflection of the vibratable surface in the direction of the second sub-area, the volume of the first sub-area can be increased and the volume of the second sub-area reduced in a corresponding manner. In this way, air flows can be brought about in a particularly efficient manner in a number of sub-areas of the interior of the housing (e.g. in order to cool one or more components in the different sub-areas).

Die schwingungsfähige Fläche kann zumindest einen Strömungskanal aufweisen, der ausgebildet ist, bei einer Schwingung der schwingungsfähigen Fläche einen Luftstrom, insbesondere alternierend bzw. abwechselnd (je nach Auslenkung der schwingungsfähigen Fläche), von dem ersten Teilbereich zu dem zweiten Teilbereich und/oder von dem zweiten Teilbereich zu dem ersten Teilbereich zu bewirken. Es kann somit ein Austausch von Luft zwischen den Teilbereichen bewirkt werden, um die Kühlwirkung weiter zu verbessern.The surface capable of oscillating can have at least one flow channel which is designed to generate an air flow, in particular alternating (depending on the deflection of the surface capable of oscillating) when the surface capable of oscillating vibrates, from the first partial area to the second partial area and/or from the second To effect sub-area to the first sub-area. An exchange of air between the partial areas can thus be brought about in order to further improve the cooling effect.

Ein zu kühlendes Bauteil kann (ggf. jeweils) in dem ersten Teilbereich, in dem zweiten Teilbereich und/oder an der schwingungsfähigen Fläche angeordnet sein.A component to be cooled can (possibly in each case) be arranged in the first sub-area, in the second sub-area and/or on the vibratable surface.

Die schwingungsfähige Fläche kann einen ersten Strömungskanal an einer ersten Stelle der schwingungsfähigen Fläche aufweisen. Des Weiteren kann die schwingungsfähige Fläche einen zweiten Strömungskanal an einer zweiten Stelle der schwingungsfähigen Fläche aufweisen. Die erste Stelle und die zweite Stelle können an unterschiedlichen Seitenwänden des Gehäuses der Bauteil-Vorrichtung angeordnet sein. Durch die Bereitstellung von mehreren Strömungskanäle können (gleichzeitig) mehrere Luftströme bewirkt werden, um die Kühlwirkung weiter zu verbessern.The vibratable surface may include a first flow channel at a first location on the vibratable surface. Furthermore, the vibratable surface can have a second flow channel at a second location of the vibratable surface. The first point and the second point can be arranged on different side walls of the housing of the component device. By providing several flow channels, several air flows can be effected (simultaneously) in order to further improve the cooling effect.

Der erste Strömungskanal kann derart ausgebildet sein, dass der erste Strömungskanal in eine erste Strömungsrichtung von dem ersten Teilbereich in den zweiten Teilbereich einen Luftstrom mit einem höheren Volumenstrom ermöglicht als in eine entgegengesetzte zweite Strömungsrichtung von dem zweiten Teilbereich in den zweiten Teilbereich. Mit anderen Worten, der erste Strömungskanal kann richtungsselektiv in Bezug auf den möglichen Volumenstrom durch den Strömungskanal sein, wobei in der ersten Strömungsrichtung ein höherer Volumenstrom ermöglicht wird als in der zweiten Strömungsrichtung.The first flow channel can be designed in such a way that the first flow channel enables an air flow with a higher volume flow in a first flow direction from the first partial area into the second partial area than in an opposite second flow direction from the second partial area into the second partial area. In other words, the first flow channel can be direction-selective with respect to the possible volume flow through the flow channel, a higher volume flow being made possible in the first flow direction than in the second flow direction.

Der zweite Strömungskanal kann in umgekehrter Richtung richtungsselektiv sein. Insbesondere kann der zweite Strömungskanal derart ausgebildet sein, dass der zweite Strömungskanal in die zweite Strömungsrichtung einen Luftstrom mit einem höheren Volumenstrom ermöglicht als in die erste Strömungsrichtung. The second flow channel can be direction selective in the reverse direction. In particular, the second flow channel can be designed in such a way that the second flow channel enables an air flow with a higher volume flow in the second flow direction than in the first flow direction.

Die schwingungsfähige Fläche kann somit mehrere Strömungskanäle an unterschiedlichen Stellen der schwingungsfähigen Fläche aufweisen. Dabei können die Strömungskanäle derart (richtungsselektiv) ausgebildet und/oder derart (beabstandet voneinander) angeordnet sein, dass sich aufgrund einer Schwingung der schwingungsfähigen Fläche ein durch den ersten Teilbereich und durch den zweiten Teilbereich zirkulierender Luftstrom ausgebildet. Insbesondere kann Luft von dem ersten Teilbereich über den ersten Strömungskanal in den zweiten Teilbereich und dann über den zweiten Strömungskanal zurück in den ersten Teilbereich gepumpt werden. Durch das Bewirken eines zirkulierenden Luftstroms kann eine besonders zuverlässige Kühlung bewirkt werden.The surface capable of oscillating can thus have a plurality of flow channels at different points on the surface capable of oscillating. The flow channels can be configured (direction-selectively) and/or arranged (at a distance from one another) in such a way that, due to vibration of the vibratable surface, a through the first partial region and through the second portion circulating airflow formed. In particular, air can be pumped from the first sub-area via the first flow channel into the second sub-area and then via the second flow channel back into the first sub-area. A particularly reliable cooling can be effected by effecting a circulating air flow.

Es wird somit eine Bauteil-Vorrichtung beschrieben, die zumindest einen richtungsselektiven Strömungskanal aufweist, der in eine erste Strömungsrichtung durch den Strömungskanal einen höheren Volumenstrom ermöglicht als in eine entgegengesetzte zweite Strömungsrichtung durch den Strömungskanal (oder umgekehrt). Die Bereitstellung von ein oder mehreren richtungsselektiven Strömungskanälen ermöglicht es, die Strömung von Luft im Innenraum des Gehäuses zu kontrollieren, um eine besonders zuverlässige Kühlung zu ermöglichen.A component device is thus described which has at least one direction-selective flow channel which enables a higher volume flow in a first flow direction through the flow channel than in an opposite second flow direction through the flow channel (or vice versa). The provision of one or more directionally selective flow channels makes it possible to control the flow of air in the interior of the housing in order to enable particularly reliable cooling.

Die Bauteil-Vorrichtung kann eine Leiterplatte mit ein oder mehreren (zu kühlenden) Bauteilen umfassen. Dabei kann die Leiterplatte eine, insbesondere die, schwingungsfähige Fläche der Bauteil-Vorrichtung bilden. Die Leiterplatte der Bauteil-Vorrichtung kann somit selbst als schwingungsfähige Fläche ausgebildet und genutzt werden. Die Leiterplatte kann zu diesem Zweck eine relativ hohe Elastizität aufweisen. Durch die Verwendung einer Leiterplatte als schwingungsfähige Fläche kann eine besonders effiziente Kühlung von ein oder mehreren Bauteilen der Bauteil-Vorrichtung ermöglicht werden.The component device can comprise a printed circuit board with one or more components (to be cooled). In this case, the printed circuit board can form a surface, in particular the surface capable of oscillating, of the component device. The printed circuit board of the component device can thus itself be designed and used as an oscillatable surface. For this purpose, the printed circuit board can have a relatively high elasticity. The use of a printed circuit board as an oscillatable surface enables particularly efficient cooling of one or more components of the component device.

Die Leiterplatte kann zumindest einen Strömungskanal aufweisen, der direkt an ein (zu kühlendes) Bauteil auf der Leiterplatte angrenzt oder der unter einem (zu kühlenden) Bauteil der Leiterplatte angeordnet ist. Mit anderen Worten, ein oder mehrere Bauteile können derart auf der Leiterplatte angeordnet sein, dass ein durch die Leiterplatte bewirkter Luftstrom direkt auf die ein oder mehreren Bauteile einwirkt. So kann eine besonders zuverlässige Kühlung ermöglicht werden.The printed circuit board can have at least one flow channel which is directly adjacent to a component (to be cooled) on the printed circuit board or which is arranged under a component (to be cooled) on the printed circuit board. In other words, one or more components can be arranged on the printed circuit board in such a way that an air flow caused by the printed circuit board acts directly on the one or more components. A particularly reliable cooling can be made possible in this way.

Die Bauteil-Vorrichtung kann eine, ggf. von der Leiterplatte separate, Platte (z.B. ein Blech) aufweisen, das eine, insbesondere die, schwingungsfähige Fläche der Bauteil-Vorrichtung bildet. Es kann somit eine dedizierte schwingungsfähige Platte bereitgestellt werden, die z.B. zwei unterschiedliche Teilbereiche im Innenraum des Gehäuses bildet. Dabei kann das Schwingungsverhalten der Platte spezifisch für die Erzeugung von möglichst großen Volumenänderungen optimiert sein. Die Verwendung zumindest einer dedizierten Platte als schwingungsfähige Fläche ermöglicht somit eine besonders zuverlässige Kühlung.The component device can have a plate (e.g. a metal sheet) which is possibly separate from the printed circuit board and which forms a surface, in particular the vibratory surface, of the component device. A dedicated vibratory plate can thus be provided which, for example, forms two different partial areas in the interior of the housing. In this case, the vibration behavior of the plate can be optimized specifically for the generation of the largest possible volume changes. The use of at least one dedicated plate as an oscillatable surface thus enables particularly reliable cooling.

Das Gehäuse weist typischerweise zumindest eine Gehäusewand, insbesondere einen Gehäusedeckel, auf. Dabei kann die Gehäusewand eine, insbesondere die, schwingungsfähige Fläche der Bauteil-Vorrichtung bilden. Eine Gehäusewand des Gehäuses kann somit als schwingungsfähige Fläche genutzt werden, um eine besonders effiziente Kühlung zu ermöglichen.The housing typically has at least one housing wall, in particular a housing cover. In this case, the housing wall can form a surface, in particular the surface capable of oscillating, of the component device. A housing wall of the housing can thus be used as an oscillatable surface in order to enable particularly efficient cooling.

Die Bauteil-Vorrichtung kann in zumindest einer Wand des Gehäuses einen Strömungskanal aufweisen, der eingerichtet ist, infolge einer Schwingung der schwingungsfähigen Fläche einen Luftstrom von außen in den Innenraum des Gehäuses hinein und/oder aus dem Innenraum des Gehäuses nach außen zu bewirken. Es kann somit ein Luftaustausch mit der Umgebung der Bauteil-Vorrichtung ermöglicht werden, um eine besonders zuverlässige Kühlung zu ermöglichen.The component device can have a flow channel in at least one wall of the housing, which is set up to cause an air flow from the outside into the interior of the housing and/or out of the interior of the housing to the outside as a result of vibration of the vibratable surface. An exchange of air with the surroundings of the component device can thus be made possible in order to make particularly reliable cooling possible.

Die Bauteil-Vorrichtung kann auf einer ersten Seite des Gehäuses einen ersten (richtungsselektiven) Strömungskanal aufweisen, der eingerichtet ist, einen ersten Luftstrom von außen in den Innenraum des Gehäuses hinein zu bewirken. Des Weiteren kann die Bauteil-Vorrichtung auf einer (gegenüberliegenden) zweiten Seite des Gehäuses einen zweiten Strömungskanal aufweisen, der eingerichtet ist, insbesondere richtungsselektiv, einen zweiten Luftstrom von dem Innenraum des Gehäuses nach außen zu bewirken. Die Bauteil-Vorrichtung kann somit eingerichtet sein, einen Luftstrom durch den Innenraum des Gehäuses zu bewirken, um eine besonders zuverlässige Kühlung zu ermöglichen.The component device can have a first (direction-selective) flow channel on a first side of the housing, which is set up to bring about a first air flow from the outside into the interior of the housing. Furthermore, the component device can have a second flow channel on an (opposite) second side of the housing, which is set up, in particular in a direction-selective manner, to bring about a second air flow from the interior of the housing to the outside. The component device can thus be set up to bring about an air flow through the interior of the housing in order to enable particularly reliable cooling.

Die Bauteil-Vorrichtung kann einen Aktor, insbesondere einen elektrisch betriebenen Aktor, umfassen (z.B. einen Elektromagneten), der ausgebildet ist, die schwingungsfähige Fläche zu Schwingungen anzuregen. Durch die aktive Anregung der ein oder mehreren schwingungsfähigen Flächen der Bauteil-Vorrichtung kann eine besonders zuverlässige Kühlung bewirkt werden.The component device can include an actuator, in particular an electrically operated actuator (e.g. an electromagnet), which is designed to excite the vibratory surface to vibrate. Particularly reliable cooling can be brought about by the active excitation of the one or more vibratory surfaces of the component device.

Die Bauteil-Vorrichtung kann eine Steuereinheit umfassen, die eingerichtet ist, Temperaturdaten in Bezug auf die Temperatur eines zu kühlenden Bauteils zu ermitteln. Der Aktor kann dann in Abhängigkeit von den Temperaturdaten betrieben werden, insbesondere um die Amplitude und/oder die Frequenz der schwingungsfähigen Fläche in Abhängigkeit von der Temperatur des zu kühlenden Bauteils einzustellen (z.B. um die Temperatur auf einen bestimmten Sollwert einzustellen bzw. zu regeln). So kann eine besonders zuverlässige Kühlung ermöglicht werden.The component device can include a control unit that is set up to determine temperature data relating to the temperature of a component to be cooled. The actuator can then be operated as a function of the temperature data, in particular to adjust the amplitude and/or the frequency of the oscillatable surface as a function of the temperature of the component to be cooled (e.g. to adjust or regulate the temperature to a specific setpoint). A particularly reliable cooling can be made possible in this way.

Die Bauteil-Vorrichtung kann an einer gekühlten Wand des Gehäuses eine Kühlung bzw. eine Kühleinheit, insbesondere zur Fluidkühlung, aufweisen. Des Weiteren kann die Bauteil-Vorrichtung an der gekühlten Wand ein oder mehrere Kühlfinnen umfassen, die von der gekühlten Wand weg in den Innenraum des Gehäuses hineinragen.The component device can have cooling or a cooling unit, in particular for fluid cooling, on a cooled wall of the housing exhibit. Furthermore, the component device can comprise one or more cooling fins on the cooled wall, which protrude away from the cooled wall into the interior of the housing.

Ein Strömungskanal der Bauteil-Vorrichtung kann ausgebildet sein, infolge der Schwingung der schwingungsfähigen Fläche einen Luftstrom durch den Strömungskanal zu der gekühlten Wand hin und/oder von der gekühlten Wand weg zu bewirken. So kann ein besonders zuverlässiges Ableiten von thermischer Energie aus dem Innenraum des Gehäuses der Bauteil-Vorrichtung bewirkt werden.A flow channel of the component device can be designed to bring about an air flow through the flow channel towards the cooled wall and/or away from the cooled wall as a result of the vibration of the vibratable surface. A particularly reliable dissipation of thermal energy from the interior of the housing of the component device can thus be brought about.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-)Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Bauteil-Vorrichtung umfasst.According to a further aspect, a (road) motor vehicle (in particular a passenger car or a truck or a bus or a motorcycle) is described which comprises the component device described in this document.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.It should be noted that the devices and systems described in this document can be used both alone and in combination with other devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the devices and systems described in this document can be combined with one another in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined with one another in many different ways.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

1 ein beispielhaftes Fahrzeug mit einer Bauteil-Vorrichtung, insbesondere mit einem Steuergerät;
2a bis 2c beispielhafte (Schwingungs-) Zustände einer schwingungsfähigen Fläche einer Bauteil-Vorrichtung,
3a und 3b eine beispielhafte Bauteil-Vorrichtung mit einer schwingenden bzw. schwingungsfähigen Leiterplatte, die mehrere Strömungskanäle aufweist;
4a und 4b eine beispielhafte Bauteil-Vorrichtung mit einer schwingenden bzw. schwingungsfähigen Leiterplatte, die einen Strömungskanal unter einem Bauteil aufweist;
5a und 5b eine beispielhafte Bauteil-Vorrichtung mit einer schwingenden bzw. schwingungsfähigen Leiterplatte, die einen richtungsselektiven Strömungskanal aufweist, insbesondere um eine Luftzirkulation zu bewirken;
5c einen beispielhaften richtungsselektiven Strömungskanal;
6a und 6b eine beispielhafte Bauteil-Vorrichtung mit einer schwingenden bzw. schwingungsfähigen Gehäusewand;
7a und 7b eine beispielhafte Bauteil-Vorrichtung mit einer schwingenden bzw. schwingungsfähigen Gehäusewand und richtungsselektiven Strömungskanälen;
8a und 8b eine beispielhafte Bauteil-Vorrichtung mit einem Aktuator zur Anregung einer Schwingung einer schwingungsfähigen Fläche der Bauteil-Vorrichtung; und
9a und 9b eine beispielhafte Bauteil-Vorrichtung mit einer dedizierten schwingungsfähigen Platte.

The invention is described in more detail below using exemplary embodiments. show it

1 an exemplary vehicle with a component device, in particular with a control unit;
2a until 2c exemplary (vibration) states of an oscillatable surface of a component device,
3a and 3b an exemplary component device with an oscillating or oscillating circuit board having a plurality of flow channels;
4a and 4b an exemplary component device with a vibrating or vibratory circuit board having a flow channel under a component;
5a and 5b an exemplary component device with an oscillating or oscillating printed circuit board, which has a direction-selective flow channel, in particular to bring about air circulation;
5c an exemplary directionally selective flow channel;
6a and 6b an exemplary component device with an oscillating or oscillating housing wall;
7a and 7b an exemplary component device with an oscillating or oscillating housing wall and direction-selective flow channels;
8a and 8b an exemplary component device with an actuator for exciting an oscillation of an oscillatable surface of the component device; and
9a and 9b an exemplary component device with a dedicated vibratable plate.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Bereitstellung einer effizienten Kühlung einer Bauteil-Vorrichtung mit ein oder mehreren (elektrischen und/oder elektronischen) Bauteilen. In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein Fahrzeug 100, das ein Steuergerät als Beispiel für eine Bauteil-Vorrichtung 110 aufweist. 2a zeigt eine beispielhafte Bauteil-Vorrichtung 110, die eine Leiterplatte 205 mit ein oder mehreren (elektrischen und/oder elektronischen) Bauteilen 206 umfasst. Die Leiterplatte 205 mit den ein oder mehreren Bauteilen 206 ist in einem Gehäuse 201, 202 eingebettet, z.B. um die Leiterplatte 205 vor Umwelteinflüssen zu schützen. Das Gehäuse 201, 202 kann gasdicht ausgebildet sein. Das Gehäuse 201, 202 kann ein (quaderförmiges oder zylinderförmiges) Basis-Gehäuse 201 aufweisen, das mit einem Deckel 202 verschlossen ist. Der Deckel 202 kann z.B. auf das Basis-Gehäuse 201 geschraubt sein. Das Gehäuse 201, 202 kann über ein oder mehrere Lager 203 an einem technischen Gerät (insbesondere an einem Fahrzeug 100) gelagert und/oder befestigt sein.As explained at the outset, the present document deals with the provision of efficient cooling of a component device with one or more (electrical and/or electronic) components. In this context shows 1 a vehicle 100 having a controller as an example of a component device 110 . 2a FIG. 1 shows an exemplary component device 110 comprising a printed circuit board 205 with one or more (electrical and/or electronic) components 206. FIG. The printed circuit board 205 with the one or more components 206 is embedded in a housing 201, 202, for example to protect the printed circuit board 205 from environmental influences. The housing 201, 202 can be gas-tight. The housing 201, 202 can have a (rectangular or cylindrical) base housing 201 which is closed with a cover 202. The cover 202 can be screwed onto the base housing 201, for example. The housing 201, 202 can be mounted and/or attached to a technical device (in particular to a vehicle 100) via one or more bearings 203.

Die Leiterplatte 205 kann derart innerhalb des Gehäuses 201, 202 angeordnet sein, dass die Leiterplatte 205 das Gehäuse 201, 202 in einen ersten Teilbereich 211 (z.B. an einer ersten (oberen) Seite der Leiterplatte 205) und in einen zweiten Teilbereich 212 (z.B. an einer zweiten (unteren) Seite der Leiterplatte 205) unterteilt.The printed circuit board 205 can be arranged within the housing 201, 202 in such a way that the printed circuit board 205 divides the housing 201, 202 into a first partial area 211 (e.g. on a first (upper) side of the printed circuit board 205) and in a second partial area 212 (e.g. on a second (lower) side of the circuit board 205).

In 2a wird insbesondere eine Bauteil-Vorrichtung 110 mit einem Hauptgehäuse 201 und ein oder mehreren Lagerpunkten bzw. Befestigungspunkten 203 zur Umgebung dargestellt. Das Hauptgehäuse 201 kann durch einen Deckel 202 flächig verschlossen sein. Dabei kann z.B. ein Dichtungssystem kombiniert mit einer Deckelverschraubung zum Hauptgehäuse 201 verwendet werden. Im Inneren des Gehäuses 201, 202 befindet sich eine Platine 205, bestückt mit ein oder mehreren elektrischen Bauteilen 206 bzw. Massepunkten. Die durch die Platine 205 gebildeten Teilbereiche bzw. Teilräume 211, 212 können voneinander gasdicht oder mittels Luftspalt getrennt sein.In 2a In particular, a component device 110 with a main housing 201 and one or more bearing points or attachment points 203 to the environment is shown. The main housing 201 can be closed flat by a cover 202 . In this case, for example, a sealing system combined with a cover screw connection to the main housing 201 can be used. Inside the housing 201, 202 is a circuit board 205 equipped with one or more electrical components 206 or ground points. The partial areas or partial spaces formed by the circuit board 205 211, 212 can be gas-tight or separated by an air gap.

Im Betrieb eines technischen Geräts, insbesondere eines Fahrzeugs 100, kann es zu Schwingungen der Bauteil-Vorrichtung 110 kommen, durch Fremd- oder Eigenerregung. Die Schwingungen bilden je nach Frequenz unterschiedliche Schwingungsformen der Leiterplatte 205 (allgemein der schwingungsfähigen Fläche) der Bauteil-Vorrichtung 110 aus.During the operation of a technical device, in particular a vehicle 100, the component device 110 may vibrate due to external or internal excitation. Depending on the frequency, the vibrations form different vibration forms of the printed circuit board 205 (generally the vibratable surface) of the component device 110 .

Die Leiterplatte 205 der Vorrichtung 110 kann z.B. an dem Basis-Gehäuse 201, insbesondere an Seitenwänden des Basis-Gehäuses 201, befestigt sein. Ferner kann die Leiterplatte 205 ausgebildet sein, zu einer Schwingung angeregt zu werden. Insbesondere kann die Leiterplatte 205 ggf. ein oder mehrere Eigenmodi bzw. Resonanzfrequenzen aufweisen, bei denen die Leiterplatte 205 eine besonders große Schwingungsamplitude aufweist. 2b zeigt beispielhaft einen Schwingungsmodus 2. Ordnung der Leiterplatte 205.The printed circuit board 205 of the device 110 can be attached to the base housing 201, in particular to side walls of the base housing 201, for example. Furthermore, the printed circuit board 205 can be designed to be excited to oscillate. In particular, the printed circuit board 205 can optionally have one or more natural modes or resonant frequencies at which the printed circuit board 205 has a particularly large vibration amplitude. 2 B shows an example of a second-order vibration mode of circuit board 205.

Alternativ oder ergänzend können der Deckel 202 und/oder eine Wand des Gehäuses 201, 202 ausgebildet sein, zu einer Schwingung angeregt zu werden. Insbesondere kann eine Wand 202 des Gehäuses 201, 202 ein oder mehrere Eigenmodi bzw. Resonanzfrequenzen aufweisen, bei denen die Wand 202 eine besonders große Schwingungsamplitude aufweist. 2c zeigt beispielhaft einen Schwingungsmodus 2. Ordnung einer Gehäusewand 202 (insbesondere des Gehäusedeckels).Alternatively or additionally, the cover 202 and/or a wall of the housing 201, 202 can be designed to be excited to oscillate. In particular, a wall 202 of the housing 201, 202 can have one or more natural modes or resonance frequencies at which the wall 202 has a particularly large vibration amplitude. 2c 1 shows an example of a second-order vibration mode of a housing wall 202 (in particular the housing cover).

Allgemein kann somit die Bauteil-Vorrichtung 110 zumindest eine schwingungsfähige Fläche 202, 205 aufweisen, die ausgebildet ist, zu Schwingungen angeregt zu werden. Dabei kann die schwingungsfähige Fläche 202, 205 insbesondere zu einer Schwingung angeregt werden, durch die das Volumen zumindest eines Teilbereichs 211, 212 des Innenraums des Gehäuses 201, 202 durch die Schwingung der Fläche 202, 205 mit der Zeit verändert wird.In general, the component device 110 can thus have at least one vibratory surface 202, 205, which is designed to be excited to vibrate. The vibratory surface 202, 205 can in particular be excited to oscillate, as a result of which the volume of at least a partial area 211, 212 of the interior of the housing 201, 202 is changed over time by the oscillation of the surface 202, 205.

In den 2b und 2c sind Eigenmodi der 2. Ordnung dargestellt, durch die keine zeitliche Veränderung des Volumens von zumindest einem der beiden Teilbereiche 211, 212 des Innenraums des Gehäuses 201, 202 bewirkt wird. Andererseits sind in den 3a bis 8b Eigenmodi der 1. Ordnung dargestellt, durch die eine zeitliche Variation des Volumens des ersten Teilbereichs 211 und ggf. des zweiten Teilbereichs 212 bewirkt werden. Wie im Folgenden dargelegt, können derartige Schwingungen einer schwingungsfähigen Fläche 202, 205 einer Bauteil-Vorrichtung 110 dazu genutzt werden, die ein oder mehreren Bauteile 206 der Bauteil-Vorrichtung 110 in effizienter Weise zu kühlen.In the 2 B and 2c 2nd-order eigenmodes are shown, which do not cause any change over time in the volume of at least one of the two partial areas 211, 212 of the interior of the housing 201, 202. On the other hand, in the 3a until 8b Shown are eigenmodes of the 1st order, which bring about a temporal variation in the volume of the first partial area 211 and, if applicable, of the second partial area 212 . As explained below, such vibrations of an oscillatable surface 202, 205 of a component device 110 can be used to cool the one or more components 206 of the component device 110 in an efficient manner.

Insbesondere wird in diesem Dokument dargelegt, wie die Schwingungen (fremderregt und/oder eigenerregt) einer schwingungsfähigen Fläche 202, 205 der Bauteil-Vorrichtung 110 für das Einstellen eines Luft-Pumpeffekts zur gezielten Kühlung von Bauteilen 206 verwendet werden können.In particular, this document explains how the vibrations (externally excited and/or self-excited) of an oscillatable surface 202, 205 of the component device 110 can be used to set an air pump effect for the targeted cooling of components 206.

3a und 3b zeigen eine Bauteil-Vorrichtung 110 mit einer schwingungsfähigen Leiterplatte 205. Die Leiterplatte 205 ist ausgebildet, in eine Eigenschwingung versetzt zu werden, durch die das Volumen des ersten Teilbereichs 211 und des zweiten Teilbereichs 212 mit der Zeit variiert wird. Die Leiterplatte 205 weist zumindest einen Strömungskanal 301 auf, der einen Luftaustausch zwischen dem ersten Teilbereich 211 und dem zweiten Teilbereich 212 ermöglicht. Der Strömungskanal 301 kann z.B. durch eine Bohrung bzw. durch einen Durchbruch durch die Leiterplatte 205 realisiert werden. Insbesondere kann der Strömungskanal 301 als Düse ausgebildet sein, die eine (punktuelle) Luftströmung von dem ersten Teilbereich 211 in den zweiten Teilbereich 212, und/oder von dem zweiten Teilbereich 212 in den ersten Teilbereich 211 ermöglicht. 3a and 3b show a component device 110 with an oscillatable printed circuit board 205. The printed circuit board 205 is designed to be made to oscillate naturally, as a result of which the volume of the first partial area 211 and the second partial area 212 is varied over time. The printed circuit board 205 has at least one flow channel 301 which enables an exchange of air between the first partial area 211 and the second partial area 212 . The flow channel 301 can be implemented, for example, by a bore or an opening through the printed circuit board 205 . In particular, the flow channel 301 can be embodied as a nozzle that enables a (punctual) flow of air from the first partial area 211 into the second partial area 212 and/or from the second partial area 212 into the first partial area 211.

Wenn die schwingungsfähige Leiterplatte 205 eine Schwingung ausführt (die z.B. passiv durch den Betrieb eines Fahrzeugs 100 angeregt wird), kann durch die ein oder mehreren Strömungskanäle 301 jeweils eine Luftströmung 302 verursacht werden. 3a zeigt eine Auslenkung der Leiterplatte 205, durch die das Volumen des ersten Teilbereichs 211 reduziert wird. Als Folge daraus wird Luft durch die ein oder mehreren Strömungskanäle 301 von dem ersten Teilbereich 211 in den zweiten Teilbereich 212 gedrückt, so dass an den ein oder mehreren Strömungskanälen 301 jeweils ein Luftstrom 302 in den zweiten Teilbereich 212 bewirkt wird. Die ein oder mehreren Luftströme 302 können dazu genutzt werden, ein oder mehrere Bauteile 206, die in dem zweiten Teilbereich 212 angeordnet sind, zu kühlen.When the oscillatable circuit board 205 executes an oscillation (eg, which is excited passively by the operation of a vehicle 100), an air flow 302 can be caused through the one or more flow channels 301 in each case. 3a shows a deflection of the printed circuit board 205, as a result of which the volume of the first partial area 211 is reduced. As a result, air is pressed through the one or more flow channels 301 from the first partial area 211 into the second partial area 212, so that an air flow 302 into the second partial area 212 is effected at each of the one or more flow channels 301. The one or more airflows 302 can be used to cool one or more components 206 arranged in the second partial area 212 .

In dem in 3a dargestellten Beispiel ist in dem zweiten Teilbereich 212 ein Bauteil 306 direkt unterhalb eines Strömungskanals 301 angeordnet, so dass der durch den Strömungskanal 301 bewirkte Luftstrom 302 auf das Bauteil 306 trifft. Ggf. kann dabei eine Luftströmung durch einen Ferritkern des Bauteils 306 bewirkt werden.in the in 3a In the example shown, a component 306 is arranged directly below a flow channel 301 in the second partial area 212 , so that the air flow 302 caused by the flow channel 301 impinges on the component 306 . If necessary, an air flow through a ferrite core of the component 306 can be brought about.

3b zeigt eine Auslenkung der schwingenden Leiterplatte 205, durch die eine Verkleinerung des Volumens des zweiten Teilbereichs 212 bewirkt wird. Als Folge daraus wird durch die ein oder mehrere Strömungskanäle 301 jeweils ein Luftstrom 302 von dem zweiten Teilbereich 212 in den ersten Teilbereich 211 bewirkt, z.B. um ein oder mehrere Bauteile 206 in dem ersten Teilbereich 211 zu kühlen. 3b shows a deflection of the oscillating printed circuit board 205, which causes a reduction in the volume of the second portion 212. As a result, an air flow 302 from the second partial area 212 into the first partial area 211 is effected through the one or more flow channels 301 , for example in order to cool one or more components 206 in the first partial area 211 .

Durch Löcher oder Durchbrüche 301 an der Platine 205 können somit bedingt durch die Druckdifferenzen in den unterschiedlichen Teilbereichen 211, 212 während der Schwingungen der Platine 205 Luftströmungen 302 bewirkt werden. Diese Luftströmungen 302 pulsieren durch jeweils einen Platinendurchbruch 301 zyklisch hin und her. Bei geeigneter Platzierung eines Durchbruchs 301 und/oder eines zu kühlenden Bauteils 206 kann das zu kühlende Bauteil 206 gezielt anhand der Luftströmung 302 gekühlt werden. Bei Ferritkernen (z.B. in Drosseln, Trafos, etc.) können durch ein oder mehrere Löcher bzw. Strömungskanäle an dem jeweiligen Bauteil 206, 306 erhöhte Kühlleistungen erzielt werden, indem die Luftströmung 302 durch die ein oder mehrere Löcher bzw. Strömungskanäle an dem jeweiligen Bauteil 206, 306 pulsiert und dabei Wärmeenergie abführt.Air flows 302 can thus be brought about through holes or breakthroughs 301 on the circuit board 205 due to the pressure differences in the different partial areas 211, 212 during the oscillations of the circuit board 205. These air currents 302 pulsate back and forth cyclically through a circuit board opening 301 in each case. If an opening 301 and/or a component 206 to be cooled is placed appropriately, the component 206 to be cooled can be cooled in a targeted manner using the air flow 302 . With ferrite cores (e.g. in chokes, transformers, etc.), increased cooling performance can be achieved through one or more holes or flow channels on the respective component 206, 306 by the air flow 302 through the one or more holes or flow channels on the respective component 206, 306 pulsates and thereby dissipates thermal energy.

4a und 4b zeigen ein Bauteil 206, das über ein oder mehrere Pins 406 beabstandet zu der Leiterplatte 205 an der ersten Seite der Leiterplatte 205 befestigt ist. Es liegt somit zwischen dem Bauteil 206 und der ersten Seite der Leiterplatte 205 ein Spalt vor. Es kann dann unterhalb des Bauteils 206 ein Strömungskanal 301 durch die Leiterplatte 205 angeordnet werden, so dass bei einer Schwingung der Leiterplatte 205 ein Luftstrom 302 durch den Spalt zwischen der Unterseite des Bauteils 206 und der ersten Seite der Leiterplatte 205 bewirkt wird. So kann eine besonders zuverlässige Kühlung des Bauteils 206 ermöglicht werden. 4a and 4b show a component 206 which is spaced apart from the printed circuit board 205 via one or more pins 406 on the first side of the printed circuit board 205 is fixed. There is thus a gap between the component 206 and the first side of the printed circuit board 205 . A flow channel 301 through the printed circuit board 205 can then be arranged below the component 206, so that when the printed circuit board 205 vibrates, an air flow 302 is brought about through the gap between the underside of the component 206 and the first side of the printed circuit board 205. A particularly reliable cooling of the component 206 can be made possible in this way.

Die in den 4a und 4b dargestellte Bauteil-Vorrichtung 110 umfasst außerdem einen Kühlkanal 403 an zumindest einer (gekühlten) Wand 402 des Gehäuses 201, 202. Der Kühlkanal 403 kann durch ein (flüssiges und/oder gasförmiges) Kühlfluid 404 durchströmt werden, so dass thermische Energie von der Wand 402 des Gehäuses 201, 202 auf das Kühlfluid 404 übertragen wird. Durch die Bereitstellung eines Kühlkanals 403 kann die Menge an thermischer Energie, die aus dem Innenraum des Gehäuses 201, 202 abgeführt werden kann, erhöht werden.The in the 4a and 4b The component device 110 shown also includes a cooling channel 403 on at least one (cooled) wall 402 of the housing 201, 202. The cooling channel 403 can be flowed through by a (liquid and/or gaseous) cooling fluid 404, so that thermal energy is released from the wall 402 of the housing 201, 202 is transferred to the cooling fluid 404. By providing a cooling channel 403, the amount of thermal energy that can be dissipated from the interior of the housing 201, 202 can be increased.

An der (gekühlten) Wand 402 des Gehäuses 201, 202 können ein oder mehrere Kühlrippen bzw. Kühlfinnen 401 angeordnet sein, um den Wärmeübergang von dem Innenraum des Gehäuses 201, 202 auf die (gekühlte) Wand 402 des Gehäuses 201, 202 zu verbessern. Die ein oder mehreren Kühlfinnen 401 können direkt gegenüber einem Strömungskanal 301 angeordnet sein, so dass die ein oder mehreren Kühlfinnen 401 durch den erwärmten Luftstrom 302 durch den Strömungskanal 301 umströmt werden. So kann die thermische Energie aus dem erwärmten Luftstrom 302 in besonders zuverlässiger Weise aus dem Innenraum des Gehäuses 201, 202 abgeführt werden.One or more cooling ribs or cooling fins 401 can be arranged on the (cooled) wall 402 of the housing 201, 202 in order to improve the heat transfer from the interior of the housing 201, 202 to the (cooled) wall 402 of the housing 201, 202. The one or more cooling fins 401 can be arranged directly opposite a flow channel 301 , so that the heated air flow 302 flows around the one or more cooling fins 401 through the flow channel 301 . In this way, the thermal energy from the heated air flow 302 can be dissipated from the interior of the housing 201, 202 in a particularly reliable manner.

Die Bauteil-Vorrichtung 110 kann ein oder mehrere richtungsselektive Strömungskanäle 301 aufweisen, wobei ein richtungsselektiver Strömungskanal 301 eingerichtet ist, in Abhängigkeit von der Richtung, in der der Strömungskanal 301 durchströmt wird, jeweils einen unterschiedlichen Volumenstrom des Luftstroms 302 zu ermöglichen. Insbesondere kann dabei in einer ersten Richtung ein relativ großer Volumenstrom und in der entgegengesetzten zweiten Richtung ein relativ kleiner Volumenstrom (oder gar kein Volumenstrom) bewirkt werden. Ein richtungsselektiver Strömungskanal 301 kann z.B., wie etwa in den 5a und 5b dargestellt, durch Verwendung einer Düse 500 implementiert werden.The component device 110 can have one or more direction-selective flow channels 301, a direction-selective flow channel 301 being set up to enable a different volume flow of the air flow 302 depending on the direction in which the flow channel 301 is flowed through. In particular, a relatively large volume flow can be effected in a first direction and a relatively small volume flow (or no volume flow at all) in the opposite second direction. A direction-selective flow channel 301 can, for example, such as in the 5a and 5b illustrated, can be implemented using a nozzle 500.

Insbesondere zeigen die 5a und 5b eine Bauteil-Vorrichtung 110, die eine schwingungsfähige Leiterplatte 206 mit einem ersten richtungsselektiven Strömungskanal 301, 500 mit einer bevorzugten ersten Strömungsrichtung von dem ersten Teilbereich 211 in den zweiten Teilbereich 212 aufweist. Des Weiteren weist die Leiterplatte 206 einen zweiten richtungsselektiven Strömungskanal 301, 500 mit einer bevorzugten (entgegengesetzten) zweiten Strömungsrichtung von dem zweiten Teilbereich 212 in den ersten Teilbereich 211 auf. Der erste Strömungskanal 301, 500 ist dabei bevorzugt an einem ersten Ende und der zweite Strömungskanal 301, 500 an einem (entgegengesetzten) zweiten Ende der Leiterplatte 205 angeordnet.In particular, the 5a and 5b a component device 110, which has an oscillatable printed circuit board 206 with a first direction-selective flow channel 301, 500 with a preferred first flow direction from the first partial area 211 into the second partial area 212. Furthermore, the printed circuit board 206 has a second direction-selective flow channel 301, 500 with a preferred (opposite) second flow direction from the second partial area 212 into the first partial area 211. The first flow channel 301, 500 is preferably arranged at a first end and the second flow channel 301, 500 at an (opposite) second end of the printed circuit board 205.

Durch die Verwendung von (zumindest) zwei richtungsselektiven Strömungskanälen 301, 500 mit entgegengesetzten bevorzugten Strömungsrichtungen kann, wie durch die breiten Pfeile in den 5a und 5b dargestellt, eine Luftzirkulation im Innenraum des Gehäuses 201, 202 bewirkt werden, was wiederum eine verbesserte Abführung von thermischer Energie ermöglicht.By using (at least) two direction-selective flow channels 301, 500 with opposite preferred flow directions, as indicated by the broad arrows in FIGS 5a and 5b shown, air circulation can be effected in the interior of the housing 201, 202, which in turn enables improved dissipation of thermal energy.

Durch den Verbau von Strömungsrichtung-vorgebenden Elementen 301, 500 (z.B. Düsen, Diffusor, Ventile, Membran, etc.) kann somit eine gerichtete Strömung innerhalb der Bauteil-Vorrichtung 110 hergestellt werden, bei der die Luft zirkuliert. Mittels Kühlfinnen 401 kann die Luftzirkulation gekühlt werden.By installing flow direction-determining elements 301, 500 (e.g. nozzles, diffusers, valves, membranes, etc.), a directed flow can thus be produced within the component device 110, in which the air circulates. The air circulation can be cooled by means of cooling fins 401 .

5c zeigt eine beispielhafte Düse 500 mit der ein richtungsselektiver Strömungskanal 301 bereitgestellt werden kann. Die Düse 500 weist einen Luftkanal 510 auf, der derart (geschwungen) geformt ist, dass in einer ersten Richtung 511 ein relativ kleiner Volumenstrom und in einer entgegengesetzten zweiten Richtung 512 ein relativ großer Volumenstrom durch den Luftkanal 510 (insbesondere ein Volumenstrom, der größer als in der ersten Richtung 511 ist) ermöglicht wird. 5c 12 shows an exemplary nozzle 500 with which a direction-selective flow channel 301 can be provided. Nozzle 500 has an air duct 510 that is shaped (curved) in such a way that a relatively small volume flow passes through air duct 510 in a first direction 511 and a relatively large volume flow passes through air duct 510 in an opposite, second direction 512 (in particular a volume flow that is greater than is in the first direction 511).

Eine Möglichkeit zur Vorgabe einer Strömungsrichtung besteht somit in der konstruktiven Ausprägung eines Ventils 500. Beispielsweise gibt es die Möglichkeit eines mechanischen Ventils, etwa dem Flatterventil oder dem Jalousieventil. Dabei bewegen sich ein oder mehrere mechanische Komponenten zyklisch und geben so eine Strömungsrichtung und eine Druckdifferenz zwischen Ein- und Ausgang vor. Andererseits gibt es aerodynamische Ventile, ohne irgendwelche bewegliche Teile (wie sie z.B. bei einem Pulsationstriebwerk verwendet werden).One possibility for specifying a direction of flow is therefore the structural design of a valve 500. For example, there is the possibility of a mechanical valve, such as the reed valve or the shutter valve. One or more mechanical components move cyclically and thus determine a direction of flow and a pressure difference between the inlet and outlet. On the other hand there are aerodynamic valves without any moving parts (eg like used at pulsation engine).

6a und 6b zeigen eine Bauteil-Vorrichtung 110 mit einer schwingungsfähigen Gehäusewand 202. In dem in den 6a und 6b dargestellten Beispiel kann durch eine Schwingung (im Eigenmodus erster Ordnung) eine zeitliche Veränderung des Volumens des ersten Teilbereichs 211 des Innenraums des Gehäuses 201, 202 bewirkt werden. Das Gehäuse 201, 202 kann an zumindest einer Seitenwand des Gehäuses 201, 202 einen Strömungskanal 301, z.B. in Form einer Bohrung, aufweisen, der den ersten Teilbereich 211 mit der äußeren Umgebung des Gehäuses 201, 202 verbindet. 6a and 6b show a component device 110 with an oscillatable housing wall 202. In the in the 6a and 6b In the example shown, a vibration (in the first-order eigenmode) can cause a change over time in the volume of the first partial area 211 of the interior of the housing 201, 202. The housing 201, 202 can have a flow channel 301, for example in the form of a bore, on at least one side wall of the housing 201, 202, which connects the first partial area 211 to the outer environment of the housing 201, 202.

Durch die Schwingung der Gehäusewand 202 kann somit ein Luftstrom 302 von außen in den ersten Teilbereich 211 bzw. von dem ersten Teilbereich 211 nach außen bewirkt werden. So kann in effizienter und zuverlässiger Weise thermische Energie aus dem Innenraum des Gehäuses 201, 202 herausgeleitet werden.The vibration of the housing wall 202 can thus cause an air flow 302 from the outside into the first partial area 211 or from the first partial area 211 to the outside. In this way, thermal energy can be conducted out of the interior of the housing 201, 202 in an efficient and reliable manner.

Durch eine Schwingung einer Gehäusewand oder eines Deckels 202 der Bauteil-Vorrichtung 110 kann somit ein Luftaustausch durch eine Öffnung 301 oder durch ein Druckausgleichselement an einer Wand des Gehäuses 201, 202 bewirkt werden. Dabei kann eine Luftzirkulation infolge einer Deckel- oder Gehäuseschwingung eingeprägt werden. Ein zu kühlendes Bauteil 206 kann insbesondere direkt am Gehäusedurchbruch 301 angeordnet werden.A vibration of a housing wall or a cover 202 of the component device 110 can thus cause an exchange of air through an opening 301 or through a pressure compensation element on a wall of the housing 201, 202. In this case, air circulation can be imposed as a result of vibration of the cover or housing. A component 206 to be cooled can in particular be arranged directly on the opening 301 in the housing.

Wie in den 7a und 7b dargestellt, können an, insbesondere gegenüberliegenden, Seitenwänden des Gehäuses 201, 202 richtungsselektive Strömungskanäle 301, 500 mit unterschiedlichen bevorzugten Strömungsrichtungen angeordnet sein. So kann eine Luftzirkulation (dargestellt durch den breiten Pfeil) quer durch den Innenraum des Gehäuses 201, 202 bewirkt werden, um eine besonders zuverlässige Kühlung der ein oder mehreren Bauteile 206 der Bauteil-Vorrichtung 110 zu ermöglichen.As in the 7a and 7b shown, direction-selective flow channels 301, 500 with different preferred flow directions can be arranged on, in particular opposite, side walls of the housing 201, 202. In this way, air can circulate (represented by the broad arrow) across the interior of the housing 201, 202 in order to enable particularly reliable cooling of the one or more components 206 of the component device 110.

Wie bereits weiter oben dargelegt, kann eine schwingungsfähige Fläche 202, 205 der Bauteil-Vorrichtung 110 indirekt durch die Bewegung des technischen Geräts 100 angeregt werden, in der die Bauteil-Vorrichtung 110 verbaut ist. Alternativ oder ergänzend kann die Bauteil-Vorrichtung 110 einen Aktor 800 aufweisen, der eingerichtet ist, die schwingungsfähige Fläche 202, 205 aktiv zu Schwingungen anzuregen (siehe 8a und 8b). Der Aktor 800 kann z.B. einen Bolzen 802 aufweisen, der ausgebildet ist, auf die schwingungsfähige Fläche 202, 205 einzuwirken. Der Bolzen 802 kann z.B. durch einen Elektromagneten 801 bewegt werden. Durch die Bereitstellung eines (elektrisch betriebenen) Aktors 800 kann eine besonders zuverlässige Kühlung einer Bauteil-Vorrichtung 110 ermöglicht werden.As already explained above, an oscillatable surface 202, 205 of the component device 110 can be excited indirectly by the movement of the technical device 100 in which the component device 110 is installed. Alternatively or additionally, the component device 110 can have an actuator 800 which is set up to actively excite the vibratory surface 202, 205 to vibrate (see FIG 8a and 8b) . The actuator 800 can have a bolt 802, for example, which is designed to act on the vibratory surface 202, 205. The bolt 802 can be moved by an electromagnet 801, for example. The provision of an (electrically operated) actuator 800 enables particularly reliable cooling of a component device 110 .

Die Kühlung von ein oder mehreren elektrischen Bauteilen 206 kann somit durch aktives Schwingungspumpen innerhalb des Gehäuses 201, 202 der Bauteil-Vorrichtung 110 bewirkt werden. Luft kann durch die Schwingungen der schwingungsfähigen Fläche 202, 205 hin- und her-gepumpt werden (bedingt durch Druckdifferenzen zwischen den ein oder mehreren Teilräumen 211, 212 und realisiert durch ein oder mehrere Löcher oder Durchbrüche oder Strömungskanäle 301 an der schwingungsfähigen Fläche 202, 205). Dabei kommt es zu Konvektion an den ein oder mehreren elektrischen Bauteilen 206, wodurch die ein oder mehreren Bauteile 206 gekühlt werden. Durch Erhöhung der Amplitude und/oder der Schwingungsfrequenz der schwingungsfähigen Fläche 202, 205 kann das bewegte Luftvolumen pro Zeit erhöht werden, wodurch die Güte der Konvektionskühlung erhöht werden kann.The cooling of one or more electrical components 206 can thus be effected by active vibration pumping within the housing 201, 202 of the component device 110. Air can be pumped back and forth by the vibrations of the vibratory surface 202, 205 (caused by pressure differences between the one or more partial spaces 211, 212 and realized by one or more holes or openings or flow channels 301 on the vibratory surface 202, 205 ). This leads to convection at the one or more electrical components 206, as a result of which the one or more components 206 are cooled. By increasing the amplitude and/or the oscillation frequency of the oscillatable surface 202, 205, the volume of air moved per unit of time can be increased, as a result of which the quality of the convection cooling can be increased.

Die Stärke der durch einen Magneten 801 bewirkten Magnetkraft kann durch den Stromfluss eingestellt werden. Durch die Stärke der Magnetkraft kann die Durchbiegung der schwingungsfähigen Fläche 202, 205 beeinflusst werden. Eine zyklische Bewegung kann durch eine geeignete Ansteuerung des Elektromagneten 801 realisiert werden.The strength of the magnetic force caused by a magnet 801 can be adjusted by the current flow. The deflection of the vibratory surface 202, 205 can be influenced by the strength of the magnetic force. A cyclic movement can be implemented by suitably controlling the electromagnet 801 .

Die Bauteil-Vorrichtung 110 kann einen Temperatursensoren (nicht dargestellt) umfassen, der eingerichtet ist, Sensordaten (d.h. Temperaturdaten) in Bezug auf die Temperatur von ein oder mehreren Bauteilen 206 der Bauteil-Vorrichtung 110 zu erfassen. Der Aktor 800 kann dann in Abhängigkeit von den Temperaturdaten betrieben werden (z.B. mittels eines Regelkreises), z.B. um die Temperatur der ein oder mehreren Bauteile 206 auf einen bestimmten Sollwert einzustellen bzw. unter einem bestimmten Sollwert zu halten. Dabei können die Amplitude und/oder die Frequenz der bewirkten Schwingung in Abhängigkeit von den Temperaturdaten eingestellt bzw. angepasst werden. Durch die Schwingungen der schwingungsfähigen Fläche 202, 205 können die ein oder mehreren elektrischen Bauteile 206 der Bauteil-Vorrichtung 110 mittels Luftzirkulation gekühlt werden.The component device 110 may include a temperature sensor (not shown) configured to collect sensor data (i.e., temperature data) related to the temperature of one or more components 206 of the component device 110 . The actuator 800 can then be operated as a function of the temperature data (e.g. by means of a control loop), e.g. in order to set the temperature of the one or more components 206 to a specific setpoint or to keep it below a specific setpoint. The amplitude and/or the frequency of the vibration caused can be set or adjusted as a function of the temperature data. Due to the vibrations of the vibrating surface 202, 205, the one or more electrical components 206 of the component device 110 can be cooled by means of air circulation.

Das Elektromagnet 801 kann in der Bauteil-Vorrichtung 110 mechanisch befestigt, etwa verschraubt, sein. Zusätzlich kann der Magnet 801 vergossen werden, um das Bauteil besser zu kühlen und mechanisch zu fixieren. Die Abwärme kann so an das Gehäuse 201, 202 geleitet werden.The electromagnet 801 can be mechanically fastened in the component device 110, for example screwed. In addition, the magnet 801 can be cast in order to cool the component better and fix it mechanically. The waste heat can be conducted to the housing 201, 202.

In den 9a und 9b ist eine Bauteil-Vorrichtung 110 mit einer dedizierten schwingungsfähigen Fläche 901 (z.B. einem Blechteil) dargestellt, die zumindest einen Teil des Innenraums des Gehäuses 201, 202 in einen ersten Teilbereich 211 und in einen zweiten Teilbereich 212 unterteilt. In dem dargestellten Beispiel kann die schwingungsfähige Fläche 901 durch einen Aktor 800 zu Schwingungen angeregt werden. Durch Strömungskanäle 301 in der schwingungsfähigen Fläche 901 kann jeweils eine Luftströmung 302 zur Kühlung von ein oder mehreren Bauteilen 206 bewirkt werden. Die in den 9a und 9b dargestellte Bauteil-Vorrichtung 110 weist Bauteile 206 auf unterschiedlichen Leiterplatten 205 auf. In the 9a and 9b shows a component device 110 with a dedicated vibratory surface 901 (e.g. a sheet metal part), which divides at least part of the interior of the housing 201, 202 into a first partial area 211 and a second partial area 212. In the example shown, the vibratory surface 901 can be excited to vibrate by an actuator 800 . An air flow 302 for cooling one or more components 206 can be brought about in each case through flow channels 301 in the vibratable surface 901 . The in the 9a and 9b The component device 110 shown has components 206 on different printed circuit boards 205.

In diesem Dokument wird eine Bauteil-Vorrichtung 110 beschrieben, die (fremderregte oder eigenerregte) Schwingungen einer schwingungsfähigen Fläche 202, 205, 901 der Bauteil-Vorrichtung 110 für das Einstellen eines Luft-Pumpeffekts zur gezielten Kühlung von Bauteilen 206 nutzt. So kann in effizienter und zuverlässiger Weise eine Kühlung von Bauteilen 206 ermöglicht werden.This document describes a component device 110 that uses (externally excited or self-excited) vibrations of an oscillatable surface 202, 205, 901 of the component device 110 to set an air pump effect for targeted cooling of components 206. In this way, cooling of components 206 can be made possible in an efficient and reliable manner.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the exemplary embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and the figures are only intended to illustrate the principle of the proposed methods, devices and systems by way of example.

Claims

Component device (110) with at least one component (206) to be cooled; wherein the component device (110) comprises, - A housing (201, 202) which forms an interior space in which the component to be cooled (206) is arranged; - an oscillatable surface (202, 205, 901), which is designed to increase a volume of at least a partial area (211) of the interior of the housing (201, 202) over time by oscillating the oscillatable surface (202, 205, 901). change; and - a flow channel (301) which is connected to the partial area (211) of the interior of the housing (201, 202) and which is designed to cause an air flow (302) to cool the component (206 ) through the flow channel (301) into or out of the portion (211) of the interior of the housing (201, 202).

Component device (110) according to claim 1 , wherein - the oscillatable surface (205, 901) is designed to separate the interior of the housing (201, 202) into a first partial area (211) and a second partial area (212); - the vibratory surface (205, 901) has at least one flow channel (301), which is designed to cause an air flow (302), in particular alternating, from the first partial area (211) to the effecting the second portion (212) and/or from the second portion (212) to the first portion (211); and - the component (206) to be cooled is arranged in particular in the first partial area (211), in the second partial area (212) and/or on the surface (205, 901) capable of oscillating.

Component device (110) according to claim 2 wherein - the vibratable surface (205, 901) has a first flow channel (301) at a first location of the vibratable surface (205, 901); - the first flow channel (301) enables an air flow (301) with a higher volume flow in a first flow direction from the first partial area (211) into the second partial area (212) than in an opposite second flow direction from the second partial area (212) into the second portion (211); - the vibratable surface (205, 901) has a second flow channel (301) at a second location of the vibratable surface (205, 901); and - the second flow channel (301) enables an air flow (301) with a higher volume flow in the second flow direction than in the first flow direction.

Component device (110) according to any one of claims 2 until 3 , wherein - the oscillatable surface (205, 901) has a plurality of flow channels (301) at different points of the oscillatable surface (205, 901); and - the flow channels (301) are designed and/or arranged in such a way that when the vibratable surface (205, 901) vibrates, an air flow circulates through the first partial area (211) and through the second partial area (212).

Component device (110) according to any one of the preceding claims, wherein the component device (110) has at least one direction-selective flow channel (301) in a first Flow direction through the flow channel (301) allows a higher volume flow than in an opposite second flow direction through the flow channel (301).

Component device (110) according to any one of the preceding claims, wherein - The component device (110) comprises a printed circuit board (205) with one or more components (206); and - the printed circuit board (205) forms a surface (205, 901) of the component device (110) capable of oscillating, in particular the surface capable of oscillating.

Component device (110) according to claim 6 , The printed circuit board (205) having a flow channel (301) which is directly adjacent to a component (206) on the printed circuit board (205) or which is arranged under a component (206) of the printed circuit board (205).

Component device (110) according to one of the preceding claims, wherein the component device (110) comprises, - A circuit board (205) with one or more components (206); and - A plate (901) separate from the printed circuit board (205), in particular a metal sheet, forms one, in particular the vibratable surface (205, 901) of the component device (110).

Component device (110) according to any one of the preceding claims, wherein - The housing (201, 202) has at least one housing wall (202), in particular a housing cover; and - the housing wall (202) forms a surface (205, 901) of the component device (110), in particular the surface capable of oscillating.

Component device (110) according to any one of the preceding claims, wherein - the component device (110) has a flow channel (301) in at least one wall of the housing (201, 202), which is set up to allow an air flow (302) from the outside as a result of vibration of the vibratable surface (202, 205, 901). into the interior of the housing (201, 202) and/or out of the interior of the housing (201, 202).

Component device (110) according to claim 10 , wherein - the component device (110) on a first side of the housing (201, 202) has a first flow channel (301) which is set up, in particular in a direction-selective manner, for a first air flow (302) from the outside into the interior of the housing ( 201, 202) into effect; and - the component device (110) has a second flow channel (301) on a second side of the housing (201, 202), which is set up, in particular in a direction-selective manner, for a second air flow (302) from the interior of the housing (201, 202 ) to effect to the outside.

Component device (110) according to one of the preceding claims, wherein the component device (110) comprises an actuator (800), in particular an electrically operated actuator (800), which is designed to control the vibratory surface (202, 205, 901 ) to stimulate vibrations.

Component device (110) according to claim 11 , wherein the component device (110) comprises a control unit which is set up - to determine temperature data in relation to a temperature of the component (206) to be cooled; and - to operate the actuator (800) as a function of the temperature data, in particular in order to set an amplitude and/or a frequency of the vibratable surface (202, 205, 901) as a function of the temperature of the component (206) to be cooled.

Component device (110) according to any one of the preceding claims, wherein - The component device (110) on a cooled wall (402) of the housing (201, 202) has cooling, in particular fluid cooling; and - the flow channel (301) is formed, as a result of the vibration of the vibratable surface (202, 205, 901) an air flow (302) through the flow channel (301) to the cooled wall (402) and / or from the cooled wall ( 402) to effect away.

Component device (110) according to Claim 14 , wherein the component device (110) on the cooled wall (402) comprises one or more cooling fins (401) which project away from the cooled wall (402) into the interior of the housing (201, 202).

Component device (110) according to any one of the preceding claims; whereby - the vibratable surface (202, 205, 901) is attached to the housing (201, 202) at different points; and or - the edge surrounding the vibratory surface (202, 205, 901), in particular completely, is fastened and/or clamped to the housing (201, 202).