DE68923228T2 - Verfahren zum Herstellen einer Platte mit mindestens einem eingebauten Kanal. - Google Patents

Description

Technisches Gebiet
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Plattenelements mit mindestens einem umschlossenen bzw. eingebauten Kanal.
Zugrundliegender Stand der Technik
• In der Vergangenheit wurden Gegenstände hergestellt, die eine Vielzahl von einzelnen Rohren besitzen, die mit einander oder mit einer gemeinsamen Haltevorrichtung verklebt sind und dabei Kanäle für die Zirkulation von Flüssigkeiten bilden. Außerdem können zur Herstellung der Kanäle Bohrungen in einen festen Körper eingebracht werden. Das US-Patent Nr. 4,712,158 offenbart eine Kühlplatte für elektronische Bauteile. Ein wellenförmiger Kühlkanal ist in der Kühlplatte ausgebildet, indem beispielsweise zwei komplementäre Platten mit zueinander ausgerichteten Nuten aneinanderstoßen. Das US-Patent Nr. 4,516,632 offenbart einen Flüssigkeitswärmetauscher, der aus einem Stapel dünner, miteinander verklebter Bleche hergestellt ist. Abwechselnd angeordnete Platten mit und ohne Schlitze bilden Flüssigkeitsströmungskanäle in dem Stapel.
• Derartige Gegenstände waren jedoch schwierig und teuer herzustellen, insbesondere mit extrem kleinen, langen oder dicht beeinanderliegenden Kanälen, oder wenn es sich um dünne Gegenstände handelte.
• Eine weitere Vorveröffentlichung, die DE-A-3,522,958, offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit einem Basiskörper, der eine Oberflächenstruktur aus Kanälen besitzt, wobei bei dem Verfahren die Kanäle mit flexiblen, elastisch dehnbaren Profilschnüren gefüllt werden und über dem Basiskörper und den Profilschnüren eine Deckschicht abgeschieden wird. Nach dem Aufbringen der Deckschicht werden die Profilschnüre aus den Kanälen herausgezogen, so daß eine geschlossene rohrförmige Struktur zurückbleibt.
• Eine weitere Vorveröffentlichung, die EP-A-0,170,178 betrifft einen herausnehmbaren Kern zur Herstellung rohrförmiger Strukturen mit Fasermaterial. Der Kern besteht aus einem Schaumstoffmaterial, das außen mit einem umhüllenden Schrumpfmaterial bedeckt ist. Nachdem auf der Oberfläche des Kerns eine rohrförmige Struktur ausgebildet wurde, wird der Kern erhitzt, und das Schaumstoffmaterial wird weich oder kräuselt sich. Der Kern kann dann aus der rohrförmigen Struktur herausgenommen werden.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines einstückigen Gegenstandes mit einem Körper mit einer Vielzahl von umschlossenen bzw. eingebauten Flüssigkeitskanälen hergestellt, die sich durch den Körper erstrecken, umfassend die folgenden Schritte:
• (a) Bereitstellen einer Vielzahl von Fasern;
• (b) Anordnen der Fasern nach einem vorbestimmten Muster;
• (c) Ausbilden des Körpers als eine einzige Struktur, welche jede der Vielzahl von Fasern umfaßt, wie sie in dem vorbestimmten Muster angeordnet sind, indem den Körper bildendes Material um die Vielzahl von Fasern herum chemisch abgeschieden wird, um die Vielzahl von Fasern einzuhüllen und den aus einer einzigen Struktur bestehenden Körper des einstückigen Gegenstandes mit der Vielzahl von die Fasern umschließenden Kanälen in dem Körper herzustellen;
• (d) Ändern der relativen Querschnittsfläche von mindestens einer der Querschnittsflächen der Fasern und der Kanäle, so daß die Querschnittsflächen der Kanäle größer werden als die Querschnittsflächen der Fasern; und
• (e) Herausziehen der Fasern aus den Kanälen, wodurch offene Kanäle zurückbleiben, damit Flüssigkeiten leichter darin zirkulieren können.
• Die vorliegende Erfindung stellt also ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit mindestens einem umschlossenen Kanal bereit, der rasch und effizient herzustellen ist und besonders geeignet ist zur Herstellung einer Vielzahl von langgestreckten Kanälen mit kleinem Durchmesser in einem dünnen Gegenstand.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
• Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Teile in den verschiedenen Ansichten bezeichen; darin zeigen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vielzahl von parallelen Fasern, die gemäß einem Schritt der vorliegenden Erfindung in einer Reihe angeordnet sind;
• Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Vielzahl von Fasern, wobei gemäß noch einem weiteren Schritt der vorliegenden Erfindung um die Fasern herum ein teilweise abgebrochen dargestellter Körper ausgebildet ist, um die umschlossenen Kanäle zu bilden;
• Fig. 3 eine Querschnittansicht eines Abschnitts des Körpers und der Fasern gemäß noch einem weiteren Schritt der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 4 eine Querschnittansicht des Körpers von Fig. 3, wobei hier gemäß einem weiteren Schritt der vorliegenden Erfindung die Fasern herausgezogen sind, um die Kanäle zu öffnen;
• Fig. 5A eine Längsschnittansicht eines gemäß der Erfindung hergestellten Körpers, wobei eine Faser in einem Kanal angeordnet ist;
• Fig. 5B eine Längsschnittansicht des Gegenstandes von Fig. 5A, wobei ein Abschnitt der Faser langgestreckt ist, eine verminderte Querschnittsfläche besitzt und aus dem Kanal herausgezogen ist;
• Fig. 5C eine Längsschnittansicht des Körpers von Fig. 5B, wobei die Faser hier ganz herausgezogen und der Kanal geöffnet ist;
• Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, wobei hier eine Faser in einem gewünschten Muster auf einer Haltevorrichtung angeordnet ist, die eine mit der Faser in Kontakt stehende Klebefläche besitzt;
• Fig. 7 eine Querschnittansicht eines Körpers, der teilweise um eine Faser herum ausgebildet ist, die an der Haltevorrichtung von Fig. 6 festgeklebt ist;
• Fig. 8 eine Querschnittansicht der Faser von Fig. 7, die von der Haltefläche entfernt ist und von dem Körper umhüllt wird.
Ausführliche Beschreibung
• Mit Bezug auf Fig. 1 umfaßt das Verfahren der vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte: Bereitstellen von mindestens einer Faser 10 und Anordnen der Faser in einem gewünschten Muster, beispielsweise in einer Reihe von parallelen geraden Fasern, wie hier gezeigt. Für die Zwecke der Erfindung umfaßt der Begriff "Faser" jedes beliebige schlanke, langgestreckte Element mit einer gewünschten Querschnittsgröße und Form, das aus einem oder mehreren Elementarfäden besteht. Eine Faser kann beispielsweise durch Drehen oder Flechten einer Vielzahl von Elementarfäden hergestellt werden, so daß die Faser einen spiralförmig geriffelten Umriß besitzt. Jeder von dem einen oder mehreren die Faser bildenden Elementarfäden kann massiv oder hohl sein. In der dargestellten Ausführungsform bestehen die Fasern jeweils aus einem einzigen zylindrischen Elementarfaden.
• Der Gegenstand der Erfindung wird hergestellt, indem der die Fasern umhüllende Körper 12, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, so ausgebildet wird, daß mindestens ein Ende jeder Faser 10 über den Körper hinausragt. Der Körper 12 kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß ein Kunststoff- oder Keramikmaterial um die Fasern herum geformt oder gegossen wird, so daß die Fasern vollständig von dem Material umhüllt werden und um jede der Fasern Kanäle 26 in dem Körper hergestellt werden.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird jedoch Material wie Kupfer oder Nickel um die Fasern herum galvanisch abgeschieden, um den die Fasern umhüllenden Körper 12 zu bilden. Eine oder mehrere der Fasern besitzt eine elektrisch leitende Außenseite, die das galvanisch abscheidbare Material anzieht. Nichtleitende Fasern können unter die'leitenden Fasern gemischt sein. Die elektrisch leitende Außenseite der Fasern kann gebildet werden, indem die Faser aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise aus metallischem Material, hergestellt wird. Alternativ kann die Faser aus einem nichtleitenden Material wie zum Beispiel einem polymeren Material am Kern 16 bestehen, wobei eine elektrisch leitende Schicht 18, wie zum Beispiel ein metallisches Material, auf die Außenseite des Kerns aufgetragen ist. Bei einer anderen nicht dargestellten Ausführungsform werden Fasern mit nicht leitender Oberfläche neben einer leitenden Platte (nicht dargestellt) oder dergleichen angeordnet, so daß das auf die leitende Platte galvanisch abgeschiedene Material die Fasern in einem Körper in der hier beschriebenen Weise umhüllt. Falls gewünscht, kann die leitende Platte bei dem um die Fasern herum ausgebildeten Körper bleiben.
• In einem Beispiel wurde ein Gegenstand gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt, indem eine Endlosfaser aus nichtausgerichtetem Polypropylen mit einem kreisrunden Querschnitt und einem Durchmesser von 0,007 Zoll (0,018 cm) bereitgestellt wurde. Die Faser wurde um ein Paar paralleler Gewindestangen (nicht dargestellt) mit einer Länge von 10 Zoll (25,4 cm), einem Durchmesser von 0,75 Zoll (1,9 cm) und einem Abstand von Mitte zu Mitte von 3,00 Zoll (7,6 cm) gewickelt, die Teil einer starren Haltekonstruktion für die Faser sind, so daß die Faser zwei parallele Reihen von Fasersegmenten bildete, die sich zwischen den parallelen Stangen erstrecken, wobei jede der Reihen auf gegenüberliegenden Seiten der Stangen verläuft. Die Fasersegmente in jeder Reihe hatten einen Abstand von Mitte zu Mitte von 0,018 Zoll (0,046 cm), der von der Steigung der Gewindegänge auf den Stangen bestimmt wurde. Die Faser wurde auf die Stangen geklebt, indem ein Epoxidharz auf die Faser und die Gewindegänge auf jeder der Stangen gesprüht wurde. Nachdem das Epoxidharz fest geworden war, wurde eine Reihe der Fasersegmente weggeschnitten, um ungehinderten Zugang zu beiden Seiten der Fasersegmente in der verbleibenden Reihe zu ermöglichen, wenn diese in das Galvanisierbad getaucht wurde. Die freiliegenden Abschnitte der Fasern wurden dann metallisiert, um eine leitende Außenseite herzustellen. Alle Oberflächen der Haltekonstruktion und der Fasern, auf denen kein Material galvanisch abgeschieden werden sollte, wurden mit einem selbstklebenden Vinylband überzogen.
• Die Haltekonstruktion und die verbleibende Reihe von Fasersegmenten wurden zunächst in ein Nickelsulfamatbad (nicht dargestellt) eingetaucht, das 110,5 g/l (16 oz./gal.) Nikkel,; 3,45 g/l (0,5 oz./gal.) Nickelbromid; und 27,6 g/l (4,0 oz./gal.) Borsäure enthielt. Der Rest des Galvanisierbades wurde mit destilliertem Wasser aufgefüllt. Eine gewisse Menge S-Nickel-Anodenkügelchen wurde in einem Titankorb in das Galvanisierbad gehängt. Das Galvanisierbad wurde kontinuierlich durch ein 5 um-Filter gefiltert. Die Temperatur des Bades wurde auf 32,2ºC (90ºF) gehalten. In der Galvanisierbadlösung wurde ein pH-Wert von 4,0 aufrechterhalten. Eine Stromdichte von 20 A/ft.² wurde drei Stunden an die Fasern angelegt, wobei die Fasern und die Haltekonstruktion kontinuierlich mit 6 U/min um eine Achse gedreht wurden, die parallel zu und im gleichen Abstand zwischen den Gewindestangen verläuft. Eine anfängliche Schicht (22 in Fig. 2, 3, 4, 5A, 5B und 5C) aus Nickel in einer Dicke von 0,003 Zoll (0,008 cm) wurde einzeln auf jede der Fasern aufgetragen, aber es wurde kein gemeinsamer Körper hergestellt.
• Die Fasern und die Haltekonstruktion wurden dann in ein zweites Galvanisierbad gegeben, das 29 oz./gal. Kupfersulfatkristalle; 8,0 oz./gal. Schwefelsäure; 50 ppm Salzsäure; sowie Cuflex Nr. 321 (0,6%) und Cuflex Nr. 320H (0,3%) enthielt, die beide von McGean-Rocho Inc., Cleveland, Ohio, vertrieben werden. Der Rest des zweiten Galvansierbades wurde mit destilliertem Wasser aufgefüllt. Eine gewisse Menge Phosphor-Kupfer-Anodenkügelchen wurde in einem Titankorb in das Galvanisierbad gehängt. Das Galvanisierbad wurde kontinuierlich durch ein 5um-Filter gefiltert. Die Temperatur des Bades wurde auf 32,2ºC (90ºF) gehalten. Die Haltekonstruktion und die verbleibende Reihe von Fasersegmenten wurden in das zweite Galvanisierbad getaucht und kontinuierlich mit 6 U/min gedreht. Eine Stromdichte von 60 A/ft.² wurde achtzehn Stunden an das zweite Galvanisierbad und die Fasern angelegt. Beim Herausnehmen erhielt man einen Körper mit einer durchschnittlichen Dicke von 0,075 Zoll (0,19 cm).
• Das in dem Beispiel um die äußeren Nickelschichten galvanisch abgeschiedene Kupfer 24 bildet einen einstückigen Körper 12 um die Fasern. Das Nickel bildet Kanäle 26 in dem Körper, die beständig sind gegen viele korrodierende Materialien, die durch die Kanäle geleitet werden können, nachdem die Kanäle geöffnet wurden, wie nachfolgend beschrieben, während der Kupferabschnitt des Körpers effiziente Wärmeübertragungskennwerte besitzt. Natürlich kann ein Körper mit nur einem Material oder, falls gewünscht, mit mehr als zwei Materialien galvanisch um die Faser herum ausgebildet werden.
• Wenn der Körper 12 um die Fasern herum ausgebildet wurde, muß die Faser aus dem Körper herausgezogen werden, um die Kanäle 26 zu öffnen, wie in Fig. 2 und 4 gezeigt. Im breitesten Sinn umfaßt der Schritt des Herausziehens der Fasern aus dem Körper das Ändern der relativen Querschnittsfläche der Kanäle in dem Körper in bezug auf die Querschnittsfläche der jeweiligen Fasern in den Kanälen, so daß die Querschnittsflächen der Kanäle größer sind als die Querschnittsflächen der Fasern, damit die Fasern leichter herausgezogen werden können, indem man die Fasern aus dem Körper zieht. Wenn der Körper beispielsweise aus einem Material besteht, das einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizien ten besitzt als das für die Herstellung der Fasern verwendete Material, wird eine Erhöhung der Temperatur des Körpers und der Fasern dazu führen, daß die Querschnittsflächen der Kanäle im Vergleich zu den Querschnittsflächen der Fasern größer werden. Wenn das Gegenteil der Fall ist, wird eine Abnahme der Temperatur des Körpers und der Faser die Querschnittsflächen der Fasern schneller verringern als die Querschnittsflächen der Kanäle in dem Körper. Dieser zuletzt genannte Fall tritt typischerweise bei Verwendung bestimmter in einem metallischen Körper eingeschlossener Polymerf asern auf. Bei noch einer weiteren alternativen Ausführungsform bestehen die Fasern aus einem Schrumpfschlauch, so daß die Einwirkung von Wärme dazu führt, daß sich der Schrumpfschlauch in einem Kanal radial zusammenzieht. Sobald die relative Querschnittsfläche der Kanäle in bezug auf die Querschnittsfläche der Fasern vergrößert wurde, können die freiliegenden Enden der Fasern außerhalb des Körpers ergriffen werden, und eine Zugkraft kann auf die Fasern ausgeübt werden, die ausreicht, die Fasern aus dem Körper zu ziehen, ohne daß sie die Festigkeit der Fasern übersteigt. In noch einer weiteren Ausführungsform können Fasern bereitgestellt werden, die aufblasbar sind. Sobald sie aufgeblasen sind, kann der Körper um die Fasern herum ausgebildet werden, wie hier beschrieben. Dann wird die Luft aus den Fasern abgelassen, und die Fasern werden aus den Kanälen herausgezogen.
• Bei der in Fig. 5A gezeigten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Faser 10 jedoch aus einem Material, das in einer Längsrichtung 27 dehnbar ist. Es können Fasern verwendet werden, die aus polymeren Materialien bestehen, beispielsweise aus elastomeren Materialien. Insbesondere Fasern aus nichtausgerichtetem Polypropylen haben sich als gut geeignet zur Verwendung bei dem vorliegenden Verfahren erwiesen. Die dehnbare Faser wird aus dem Körper des Gegenstandes entfernt, indem man das freiliegende Ende der Faser greift und eine Zugkraft ausübt. Das Material der Faser 10 wird ausgerichtet und in Längsrichtung gestreckt, wie in Fig. 5B gezeigt, und folglich wird die Querschnittsfläche der Faser gegenüber der Querschnittsfläche des Kanals verringert. Aufgrund der Streckung der gesamten Faser kann die Faser 10 mit minimalem Widerstand aus dem Kanal 26 entfernt werden, wie in Fig. 5C gezeigt. Falls gewünscht, kann eine oder mehrere der Fasern in dem Körper des Gegenstandes verbleiben.
• Die Fasern können mit einem Material beschichtet sein, das den Reibungskoeffizienten zwischen der Faser und den Wänden des die Faser enthaltenden Kanals herabsetzt, um dadurch die Kraft zu reduzieren, die zum Herausziehen der Faser aus dem Kanal erforderlich ist. Gleitmittel wie zum Beispiel Erdölprodukte oder Graphitpulver können zu diesem Zweck verwendet werden. Wie ebenfalls in Fig. 4 gezeigt ist, kann eine Faser mit einer äußeren Schicht ummantelt sein, die sich von der Faser ablösen und in dem Kanal verbleiben soll, wenn der Rest der Faser aus dem Kanal entfernt wurde. Die äußere Mantelschicht einer Faser kann bespielsweise aus Materialien wie Glas bestehen, die gegenüber korrodierenden Flüssigkeiten beständig sind, die durch die geöffneten Kanäle geleitet werden. Bei Fasern dieses Typs ist es nicht mehr notwendig, den Körper aus einem anderen Material herzustellen, wie bei dem hierin erläuterten Beispiel.
• Fig. 6 veranschaulicht eine alternative Technik zur Anordnung der Fasern. Es ist eine Haltevorrichtung 28 vorgesehen, die eine selbstklebende Oberfläche 30 besitzt. Eine Faser 10' kann auf der Klebefläche 30 in einem gewünschten Muster befestigt werden. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist ein Abschnitt des Körpers 12' um die an der Klebefläche 30 befestigte Faser herum ausgebildet. In Fig. 8 wird das Verfahren der Ausbildung des Körpers um die Faser 10' herum dadurch abgeschlossen, daß die Faser und der Körperabschnitt 12' von der Klebefläche 30 und dem Rest des um die Faser 10' herum ausgebildeten Körpers entfernt werden, so daß die Faser vollständig von dem Körper umhüllt wird.
• Bei noch einer weiteren alternativen Anordnung können Fasern vorgesehen werden, die dehnbare Elementarfäden umfassen, wie zum Beispiel einen Metalldraht, der mit einer äußeren Lage Schrumpfschlauch ummantelt ist. Jede Faser kann zu einem gewünschten dreidimensionalen Muster gebogen werden und wird dieses Muster beibehalten, bis der Körper um die Fasern herum ausgebildet ist. Die Drähte können aus den Kanälen herausgezogen werden. Der Körper wird mit Wärme beauf schlagt, um den Schrumpfschlauch zu schrumpfen, so daß der Schlauch aus dem Körper herausgezogen werden kann und die Kanäle geöffnet werden.
• Eine der Hauptanwendungen für ein gemäß der vorliegenden Erfindung hergestelltes Plattenelement ist die Zirkulation von Flüssigkeiten durch die Kanäle in dem Plattenelement. Beispielsweise wird ein Gegenstand (nicht dargestellt), der mit einem Plattenelement in Kontakt gebracht wurde, aufgrund der Wärmeleitung durch den Körper zwischen dem Gegenstand und einer durch die Kanäle geleiteten Flüssigkeit die Wärme in beide Richtungen übertragen.
• Die nachstehenden Tabellen I und II veranschaulichen die Ergebnisse einer Reihe von Tests, die an einem Plattenelement durchgeführt wurden, das gemäß der vorliegenden Erfindung gebaut ist und für die Zirkulation einer Flüssigkeit zum Zweck der Wärmeübertragung verwendet wird. Das in den Tests verwendete Plattenelement hatte die Maße 1 Zoll x 1 Zoll (2,54 cm x 2,54 cm) Länge x Breite und eine Dicke von 0,033 Zoll (1,5 cm). Das Plattenelement besaß 162 Kanäle, jeweils mit einem Querschnitt von 0,00015 Quadratzoll (0,0010 cm²).
• Eine Siliciumscheibe mit den Maßen 0,4 Zoll (1,0 cm) x 0,6 Zoll (0,5 cm) wurde auf eine Seite des Plattenelements mit einer Indiumlötschicht einer Dicke von 0,005 Zoll (0,012 cm) gelötet. Die Siliciumscheibe wurde längs einer Querkante des Plattenelements zentriert.
• In den Tests wurde an die Siliciumscheibe Strom angelegt, wie in der rechten Spalte von Tabelle I und II zu sehen ist. In Tabelle I wurde Wasser durch die Kanäle des Plattenelements geleitet, um die Wärme von der Siliciumscheibe abzuleiten. Die Wirksamkeit der Wärmeübertragung je mehr Strom angelegt wurde, ist in der Spalte mit dem Titel "ΔT Chip zu Flüssigkeit/ºC" angegeben. In Tabelle II wurde anstelle von Wasser Fluorinert 43 (eine Fluorchemikalie, die von der Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota, vertrieben wird) verwendet. TABELLE I (Wasser) Test Nr. Flüssigk.-Temp. ºC Fließgeschw. g/sec cm Breite Druckabfall N/cm² cm Länge ΔT Chip zu Flüssigk./ ºC Energiediche W/cm² TABELLE II (Fluorinert 43) Test Nr. Flüssigk.-Temp. ºC Fließgeschw. g/sec cm Breite Druckabfall N/cm² cm Länge ΔT Chip zu Flüssigk./ ºC Energiediche W/cm²
• Es wird also ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes beschrieben, der ein oder mehrere umschlossene sich durch ihn hindurch erstreckende Kanäle besitzt und praktisch und preiswert herzustellen ist. Es kann ein Plattenelement hergestellt werden, das eine Vielzahl von langgestreckten Kanälen mit kleiner Querschnittsfläche besitzt. Größe und Abstand der Kanäle sind nur durch die Größe der Faser beschränkt, die in dem Körper eingeschlossen und aus dem Kanal herausgezogen werden kann. Es können Plattenelemente hergestellt werden, die so dünn sind und aus einem verformbaren Material hergestellt sind, daß flexible Plattenelemente wie zum Beispiel Metallfolien hergestellt werden können.
• Die vorliegende Erfindung wurde nun anhand mehrerer Ausführungsformen derselben beschrieben. Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß an den beschriebenen Ausführungsformen viele Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die Fasern können beispielsweise in einem dreidimensionalen Muster angeordnet werden, oder es können zwei oder mehr Fasern in Kontakt miteinander stehen, so daß die in dem Körper ausgebildeten Kanäle sich an den Berührungsstellen der Fasern schneiden. Der Rahmen der vorliegenden Erfindung sollte also nicht auf die in dieser Anmeldung beschriebenen Strukturen begrenzt sein, sondern nur durch die mit dem Wortlaut der Ansprüche beschriebenen Strukturen.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung eines einstückigen Gegenstandes mit einem Körper (12) mit einer Vielzahl von umschlossenen Flüssigkeitskanälen (26), die sich durch den Körper erstrecken, umfassend die folgenden Schritte:

(a) Bereitstellen einer Vielzahl von Fasern (10);

(b) Anordnen der Fasern (10) nach einem vorbestimmten Muster;

(c) Ausbilden des Körpers (12) als eine einzige Struktur, welche jede der Vielzahl von Fasern (10) umfaßt, wie sie in dem vorbestimmten Muster angeordnet sind, indem den Körper bildendes Material (12) um die Vielzahl von Fasern (10) herum chemisch abgeschieden wird, um die Vielzahl von Fasern (10) einzuhüllen und den aus einer einzigen Struktur bestehenden Körper des einstückigen Gegenstandes mit der Vielzahl von die Fasern umschließenden Kanälen in dem Körper herzustellen;

(d) Ändern der relativen Querschnittsfläche von mindestens einer der Querschnittsflächen der Fasern (10) und der Kanäle, so daß die Querschnittsflächen der Kanäle größer werden als die Querschnittsflächen der Fasern; und

(e) Herausziehen der Fasern (10) aus den Kanälen (26), wodurch offene Kanäle zurückbleiben, damit Flüssigkeiten leichter darin zirkulieren können.

2. Verfahren nach Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß Material auf eine leitende Außenseite (18) jeder Faser (10) galvanisch abgeschieden wird, um den Körper (12) herzustellen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (10) aus dehnbarem Material bestehen, und daß Schritt (a) den Schritt des Dehnens der Fasern (10) in Längsrichtung (27) umfaßt, um die Querschnittsfläche der Fasern (10) gegenüber der Querschnittsfläche des jeweiligen Kanals (26) zu verkleinern, damit die Fasern in Schritt (e) von Anspruch 1 leichter aus dem jeweiligen Kanal herausgezogen werden können.

4. Verfahren nach Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (a) den Schritt des Änderns der Temperatur des Körpers (12) und der Fasern (10) umfaßt, um die relative Querschnittsfläche des Kanals gegenüber der Querschnittsfläche der Fasern zu erhöhen und das Herausziehen der Fasern aus dem Kanal in Schritt (e) von Anspruch 1 zu erleichtern.

5. Verfahren nach Anspruch 4, des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß jede Faser (10) ein aus Kunststoff bestehendes Röhrchen ist, das sich entsprechend dem Anstieg der Temperatur des Gegenstandes radial zusammenzieht, um die Querschnittsfläche der Faser gegenüber der Querschnittsfläche des Kanals (26) zu verkleinern und das Herausziehen der Faser aus dem Kanal in Schritt (e) von Anspruch 1 zu erleichtern.

6. Verfahren nach Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schritt des Formens des Körpers des Gegenstandes die Fasern (10) mit einem Material beschichtet werden, welches den Reibungskoeffizienten zwischen den Fasern und der Oberfläche der Kanäle (26) reduziert, um das Herausziehen der Fasern aus dem jeweiligen Kanal in dem Gegenstand in Schritt (e) von Anspruch 1 zu erleichtern.

7. Verfahren nach Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Anordnens der Fasern in einem gewünschten Muster das Aufkleben der Fasern (10) auf eine Klebefläche (30) in dem gewünschten Muster umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Anordnens der Fasern in einem gewünschten Muster des weiteren das Entfernen der Fasern (10) von der Klebefläche (30) umfaßt, damit das Material die Fasern umhüllen kann.

9. Verfahren nach Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß beim Anordnen der Fasern in einem gewünschten Muster erste und zweite Fasern bereitgestellt werden und die Fasern miteinander in Kontakt gebracht werden, bevor der Körper (12) des Gegenstandes um die Fasern (10) herum ausgebildet wird, um zwei Kanäle (26) herzustellen, die sich in dem Körper schneiden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß jede Faser (10) mit einer äußeren Mantelschicht (18) versehen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, des weiteren in Schritt (b) gekennzeichnet durch den Schritt des Herausziehens der Fasern (10) aus dem Kanal (26), während die Mantelschicht (18) von dem Kern (16) der Fasern (10) getrennt wird, so daß der Mantel (18) in dem Kanal bleibt.