DE202008017327U1

DE202008017327U1 - Dampfkammer

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Publication number: DE202008017327U1
Application number: DE202008017327U
Authority: DE
Original assignee: CpuMate Inc; Golden Sun News Techniques Co Ltd
Current assignee: CpuMate Inc; Golden Sun News Techniques Co Ltd
Priority date: 2008-05-08
Filing date: 2008-06-06
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2018-06-07
Also published as: TWI388792B; JP5190305B2; TW200946855A; EP2131132A1; JP2010002125A; US20090294104A1; US7913748B2

Abstract

Dampfkammer mit:
einer Platte (1) mit einem hohlen Inneren und einer Kammer (12), die in ihrem Inneren mit einem Arbeitsfluid versehen ist, wobei eine Fläche der Platte (1) als Erwärmungsende und die andere, entgegengesetzte Fläche desselben als Kondensationsende verwendet wird; und
einer Dochtstruktur (2), die an Innenwandflächen der Kammer (12 anliegt und einen an der Steuerungseinheit 10 einer höheren Ebene entgegengesetzt zum Erwärmungsende anliegenden ersten Dochtabschnitt (20) einen mit dem ersten Dochtabschnitt (20) überlappenden zweiten Dochtabschnitt (21) sowie einen an den restlichen Innenwandflächen der Kammer (12) dritten Dochtabschnitt (22) aufweist, wobei der entgegengesetzt zum Erwärmungsende liegende dritte Dochtabschnitt (22) durch die Kammer (12) vom zweiten Dochtabschnitt (21) getrennt ist;
wobei der Porendurchmesser des ersten Dochtabschnitts (20) größer als der des zweiten Dochtabschnitts (21) ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere eine Dampfkammer, in der eine Dochtstruktur und ein Arbeitsfluid vorhanden sind.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Eine Dampfkammer ist eine Art plattenartiger Wärmetransportrohre. Das Prinzip einer Dampfkammer ist dasselbe wie das eines Wärmetransportrohrs. Über eine interne Vakuumumgebung kann ein in dieser eingefülltes Arbeitsfluid bei Erwärmung eine Phasenänderung ausführen, so dass Wärme über Dämpfe übertragen werden kann. Dann kehrt das Arbeitsfluid nach Abkühlung in seinen flüssigen Zustand zurück, so dass es in der Dampfkammer umgewälzt werden kann.
Jedoch unterscheidet sich der Herstellprozess für eine Dampfkammer von dem für ein Wärmetransportrohr. Der Leitungskörper eines Wärmetransportrohrs wird im Allgemeinen als Rohrkörper ausgebildet. Nach dem Abdichten eines Endes des Rohrkörpers werden am offenen Ende desselben einige Prozesse ausgeführt, wie das Einfüllen eines Arbeitsfluids, ein Entgasungs- oder Vakuumpumpprozess. Wenn der Entgasungsprozess abgeschlossen ist, wird der Rohrkörper unmittelbar abgedichtet, um dadurch die Herstellung des Wärmetransportrohrs abzuschließen. Jedoch besteht der Plattenkörper einer Dampfkammer aus zwei Platten, die einander vertikal abdecken. So besteht die vollständig hergestellte Dampfkammer statt aus einer Platte aus einem Rohr. Ferner werden die zwei Flächen der Dampfkammer mit größeren Ober flächen als Erwärmungsende bzw. als Kondensationsende verwendet. Daher liegt die Dampfkammer im Betrieb horizontal, so dass Wärme durch die Dochtstruktur an der Innenwand der Dampfkammer absorbiert wird und sich in deren Inneren ansammelt. Ferner wird die Dampfkammer mit dem zentralen Teil des Erwärmungsendes an einer Wärmeerzeugungsquelle befestigt. Jedoch können die Dochtstrukturen am Erwärmungsende und am Kondensationsende nicht dafür sorgen, dass das Arbeitsfluid schnell verdampft, was die Wärmeübertragungseffizienz beeinflusst.
Angesichts der obigen Nachteile schlägt der Erfinder auf Grundlage seines Expertenwissens und sorgfältiger Forschungen die vorliegende Erfindung vor, um die Probleme im Stand der Technik zu lösen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung dient zum Schaffen einer Dampfkammer, in der die Dochtstruktur am Erwärmungsende der Dampfkammer durch ein Überlappen zweier Dochtabschnitte mit verschiedenen Porendurchmessern oder Porendichten gebildet ist. Ferner ist der Porendurchmesser des an der Innenwandfläche anliegenden Dochtabschnitts größer als diejenige im überlappenden Dochtabschnitt. Alternativ ist die Porendichte des an der Innenwandfläche anliegenden Dochtabschnitts niedriger als diejenige im überlappenden Dochtabschnitt. Daher, da nämlich der Porendurchmesser kleiner ist oder die Porendichte größer ist, wird das darin fließende Arbeitsfluid leichter verteilt. So ist die Menge an verteiltem Arbeitsfluid kleiner, so dass es nach dem Erwärmen schneller verdampfen kann. Im Ergebnis kann die Zeit zum Verdampfen des Arbeitsfluids in einem früheren Stadium verringert werden, um dadurch Wärme schneller zu übertragen.
Die Erfindung dient zum Schaffen einer Dampfkammer, in der der Durchmesser der restlichen Poren größer als die obigen zwei Porendurchmesser ist, oder die Porendichte kleiner als die obigen zwei Dichten ist. Auf diese Weise, da nämlich der Porendurchmesser größer ist oder die Porendichte kleiner ist, kann sich das darin fließende Arbeitsfluid leichter ansammeln, und so kann eine große Menge von in seinen flüssigen Zustand zurückkehrendem Arbeitsfluid zurückfließen. Daher kann eine Menge an zu verdampfendem Arbeitsfluid gelagert werden, um dadurch zu verhindern, dass die Dampfkammer leer wird.
Die Erfindung dient zum Schaffen einer Dampfkammer mit einer Platte mit einer Kammer und einer an Innenwandflächen derselben anliegenden Dochtstruktur. Die Platte ist im Inneren mit einem Arbeitsfluid versehen. Eine Fläche der Platte wird als Erwärmungsende verwendet, und die andere, entgegengesetzte Fläche der Platte wird als Kondensationsende verwendet. Die Dochtstruktur verfügt über einen ersten Dochtabschnitt, der an der Platte entgegengesetzt zum Erwärmungsende anliegt, einen zweiten Dochtabschnitt, der mit dem ersten Dochtabschnitt überlappt, und einen dritten Dochtabschnitt, der an den restlichen Innenwandflächen der Kammer anliegt. Der vom Kondensationsende abgewandte dritte Dochtabschnitt ist durch die Kammer vom zweiten Dochtabschnitt getrennt. Der Porendurchmesser des ersten Dochtabschnitts ist größer als derjenige des zweiten Dochtabschnitts, oder die Porendichte des ersten Dochtabschnitts ist kleiner als diejenige des zweiten Dochtabschnitts.
Ferner dient die Erfindung zum Schaffen einer Dampfkammer, in der der Porendurchmesser des ersten Dochtabschnitts kleiner als der des dritten Dochtabschnitts ist, oder die Porendichte des ersten Dochtabschnitts größer als die des dritten Dochtabschnitts ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Erfindung.
2 ist eine Schnittansicht, die den Zusammenbau der Erfindung veranschaulicht.
3 ist eine Teilansicht, die Einzelheiten eines Teils A in der 2 zeigt; und
4 ist eine schematische Ansicht, die den Betriebszustand der Erfindung veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Um dem Prüfer die Eigenschaften und den technischen Inhalt der Erfindung besser verständlich zu machen, folgt nun eine detaillierte Beschreibung derselben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Jedoch sind die Zeichnungen nur veranschaulichend und nicht zum Einschränken der Erfindung zu verwenden.
Es ist auf die 1 und 2 Bezug zu nehmen, die eine perspektivische Ansicht bzw. eine Zusammenbauschnittansicht der Erfindung sind. Die Erfindung dient zum Schaffen einer Dampfkammer mit einer Platte 1 und einer Dochtstruktur 2, die an allen Innenwandflächen der Platte anliegt.
Das Innere der Platte 1 ist hohl, und sie besteht aus Wärme abführenden Materialien. Die Platte 1 besteht aus einer Basis 10 und einer oberen Abdeckung 11. Nachdem die Basis 10 und die obere Abdeckung 11 miteinander verbunden wurden, bildet der Hohlraum im Inneren der Platte 1 eine Kammer 12. Die Kammer 12 wird abgedichtet und im Inneren mit einem Arbeitsfluid (nicht dargestellt) gefüllt. Außerdem verfügt die Platte 1 über zwei Flächen mit größeren Oberflächen. D. h., dass die Unterseite der Basis 10 und die Oberseite der oberen Abdeckung 11 als Erwärmungsende bzw. Kondensationsende der Dampfkammer verwendet werden.
Die Dochtstruktur 2 haftet an den Innenwandflächen der Kammer 12 der Platte 1 an, und sie besteht aus einem ersten Dochtabschnitt 20, einem zweiten Dochtabschnitt 21 und einem dritten Dochtabschnitt 22. Der erste Dochtabschnitt 20 haftet an der vom Erwärmungsende abgewandten Innenwandfläche der Platte 1 an. Der zweite Dochtabschnitt 21 überlappt mit dem ersten Dochtabschnitt 20 (siehe auch die 3). Der Rest der Dochtstruktur ist der dritte Dochtabschnitt 22. D. h., dass mit Ausnahme der vom Erwärmungsende abgewandten Innenwandfläche der Platte der Rest des an den Innenwandflächen der Kammer 12 anliegenden Dochtabschnitts zum dritten Dochtabschnitt 22 gehört. Gleichzeitig ist, in Bezug auf das Kondensationsende der Platte, der dritte Dochtabschnitt 21 durch die Kammer 12 vom zweiten Dochtabschnitt 21 getrennt. D. h., dass der zweite Dochtabschnitt 21 durch die Kammer 12 vom dritten Dochtabschnitt 22 an der Innenwandfläche der oberen Abdeckung 11 getrennt ist. Der zweite Dochtabschnitt und der dritte Dochtabschnitt sind, wie es in der 3 dargestellt ist, einander zugewandt, ohne einander zu berühren.
Gemäß der Erfindung unterscheiden sich der erste, zweite und dritte Dochtabschnitt 20, 21, 22 durch den Porendurchmesser und die Porendichte voneinander. Der Porendurchmesser bedeutet den Durchmesser von in den Dochtstrukturen ausgebildeten Poren. Die Dochtstruktur kann durch Sintern von Gewebemaschen oder Pulver hergestellt werden. Daher sind, wenn die Gewebemaschen lose verteilt sind oder die Größe des gesinterten Pulvers groß ist, die so ausgebildeten Maschen kleiner (d. h. der Porendurchmesser ist kleiner). Andererseits sind, wenn die Gewebemaschen dicht verteilt sind oder die Teilchengröße des gesinterten Pulvers kleiner ist, die so gebildeten Maschen kleiner, und der Porendurchmesser ist kleiner. Ferner bedeutet die Porendichte den Verteilungsgrad in derselben Fläche oder im selben Volumen. Die Poren sind umso stärker verteilt, je kleiner der Porendurchmesser ist. Daher ist die Porendichte größer, wenn die Poren dichter verteilt sind. Umgekehrt sind die Poren umso weniger verteilt, je größer der Porendurchmesser ist. So ist die Porendichte kleiner, wenn die Poren lockerer verteilt sind.
Daher ist, betreffend den Porendurchmesser, der zweite Dochtabschnitt 21 der kleinste, der erste Dochtabschnitt 20 ist größer, und der dritte Dochtabschnitt 22 ist der größte. Andererseits ist, betreffend die Porendichte, der zweite Dochtabschnitt 21 der größte, der erste Dochtabschnitt 20 ist kleiner und der dritte Dochtabschnitt 22 ist der kleinste. Durch die verschiedenen Porendurchmesser oder Porendichten kann jeder Abschnitt der Dochtstruktur 23 bessere Eigenschaften der Dampfkammer zeigen. Wenn beispielsweise das Verdampfen schneller auszuführen ist, sollte der Porendurchmesser klein sein und die Porendichte sollte groß sein, so dass das darin fließende Arbeitsfluid leichter verteilt werden kann und so schneller verdampfen kann. Wenn eine größere Menge an Arbeitsfluid zu lagern ist, sollte der Porendurchmesser groß sein und die Porendichte sollte klein sein. Dies wird später näher beschrieben.
Daher kann, durch die obigen Bestandteile, die Dampfkammer gemäß der Erfindung erhalten werden.
Entsprechend dem Obigen ist, wie es in der 4 dargestellt ist, das Kondensationsende der Dampfkammer ferner mit mehreren Wärmeabführrippen 3 versehen, so dass es dazu verwendet werden kann, die Wärme einer elektronischen Wärmequelle 4 abzuführen. Das Erwärmungsende der Dampfkammer liegt an der Fläche der Wärmequelle 4 an. Bevor die Wärmequelle 4 Wärme erzeugt, befindet sich das Arbeitsfluid in der Dampfkammer in flüssigem Zustand und hat sich in der Kammer 12 angesammelt. Daher befindet sich das Arbeitsfluid im ersten und zweiten Dochtabschnitt 20, 21 sowie einem Teil des dritten Dochtabschnitts nahe dem Erwärmungsende.
Gemäß dem Obigen wird, wenn die Wärmequelle 4 Wärme erzeugt, das Erwärmungsende der Dampfkammer erwärmt und absorbiert die erzeugte Wärme. Da der zweite Dochtabschnitt 21 einen kleineren Porendurchmesser (oder eine kleinere Porendichte) als der erste Dochtabschnitt 20 aufweist, kann das im zweiten Dochtabschnitt 21 fließende Arbeitsfluid gleichmäßiger verteilt werden. Da die Menge an verteiltem Arbeitsfluid kleiner ist, verdampft das Arbeitsfluid im zweiten Dochtabschnitt schneller als dasjenige im ersten Dochtabschnitt 20. So kann, über den Dampf, ein Teil der Wärme der Wärmequelle 4 durch die Kammer 12 zum Kondensationsende der Dampfkammer übertragen werden, um dadurch die Verdampfungszeit des Arbeitsfluids in einem früheren Stadium zu verkürzen. So kann das Ziel einer schnellen Wärmeübertragung erreicht werden. Nachdem das verdampfte Arbeitsfluid durch das Kondensationsende abgekühlt wurde, fließt das in den flüssigen Zustand zurückkehrende Arbeitsfluid schnell zum ersten und zweiten Dochtabschnitt 20, 21 am Erwärmungsende zurück. Dabei kann sich, da der dritte Dochtabschnitt 22 einen größeren Porendurchmesser (oder eine kleinere Porendichte) als der erste Dochtabschnitt 20 aufweist, das darin fließende Arbeitsfluid leichter ansammeln, um dadurch das Zurückfließen einer großen Menge an flüssigem Arbeitsfluid und ein Aufnehmen einer Menge an zu verdampfendem Arbeitsfluid zu ermöglichen. Im Ergebnis kann vermieden werden, dass die Dampfkammer leer wird.
Gemäß dem Obigen löst die Erfindung tatsächlich die gewünschten Aufgaben, und sie löst die Nachteile im Stand der Technik. Ferner zeigt die Erfindung tatsächlich Neuartigkeit und erfinderi sche Schritte und genügt so den Erfordernissen für ein Erfindungspatent.

Claims

Dampfkammer mit: einer Platte (1) mit einem hohlen Inneren und einer Kammer (12), die in ihrem Inneren mit einem Arbeitsfluid versehen ist, wobei eine Fläche der Platte (1) als Erwärmungsende und die andere, entgegengesetzte Fläche desselben als Kondensationsende verwendet wird; und einer Dochtstruktur (2), die an Innenwandflächen der Kammer (12 anliegt und einen an der Steuerungseinheit 10 einer höheren Ebene entgegengesetzt zum Erwärmungsende anliegenden ersten Dochtabschnitt (20) einen mit dem ersten Dochtabschnitt (20) überlappenden zweiten Dochtabschnitt (21) sowie einen an den restlichen Innenwandflächen der Kammer (12) dritten Dochtabschnitt (22) aufweist, wobei der entgegengesetzt zum Erwärmungsende liegende dritte Dochtabschnitt (22) durch die Kammer (12) vom zweiten Dochtabschnitt (21) getrennt ist; wobei der Porendurchmesser des ersten Dochtabschnitts (20) größer als der des zweiten Dochtabschnitts (21) ist.
Dampfkammer nach Anspruch 1, bei der die Platte (1) eine Basis (10) und eine obere Abdeckung (11) aufweist, wobei die Basis (10) und die obere Abdeckung (11) miteinander verbunden sind, um die Kammer (12) zu bilden.
Dampfkammer nach Anspruch 2, bei der die Unterseite der Basis (10) das Erwärmungsende bildet und die Oberseite der oberen Abdeckung (11) das Kondensationsende bildet.
Dampfkammer nach Anspruch 1, bei der der erste und zweite Dochtabschnitt (20, 21) Gewebemaschen sind und der erste Dochtabschnitt (20) lockerer als der zweite Dochtabschnitt (21) ist.
Dampfkammer nach Anspruch 1, bei der der erste und zweite Dochtabschnitt (20, 21) aus gesintertem Pulver bestehen, und die Pulvergröße des ersten Dochtabschnitts (20) größer als die des zweiten Dochtabschnitts (21) ist.
Dampfkammer nach Anspruch 1, bei der der Porendurchmesser des ersten Dochtabschnitts (20) kleiner als der des dritten Dochtabschnitts (22) ist.
Dampfkammer nach Anspruch 6, bei der der erste und der dritte Dochtabschnitt (20, 22) Gewebemaschen sind und der erste Dochtabschnitt (20) dichter als der dritte Dochtabschnitt (22) ist.
Dampfkammer nach Anspruch 6, bei der der erste und der dritte Dochtabschnitt (20, 22) aus gesintertem Pulver bestehen und die Teilchengröße des ersten Dochtabschnitts (20) kleiner als die des dritten Dochtabschnitts (22) ist.
Dampfkammer mit: einer Platte (1) mit einem hohlen Inneren und einer Kammer (12), die in ihrem Inneren mit einem Arbeitsfluid versehen ist, wobei eine Fläche der Platte (1) als Erwärmungsende und die andere, entgegengesetzte Fläche desselben als Kondensationsende verwendet wird; und einer Dochtstruktur (2), die an Innenwandflächen der Kammer (12 anliegt und einen an der Steuerungseinheit 10 einer höheren Ebene entgegengesetzt zum Erwärmungsende anliegenden ersten Dochtabschnitt (20) einen mit dem ersten Dochtabschnitt (20) überlappenden zweiten Dochtabschnitt (21) sowie einen an den restlichen Innenwandflächen der Kammer (12) dritten Dochtabschnitt (22) aufweist, wobei der entgegengesetzt zum Erwärmungsende liegende dritte Dochtabschnitt (22) durch die Kammer (12) vom zweiten Dochtabschnitt (21) getrennt ist; wobei die Porendichte des ersten Dochtabschnitts (20) kleiner als die des zweiten Dochtabschnitts (21) ist.
Dampfkammer nach Anspruch 9, bei der die Platte (1) eine Basis (10) und eine obere Abdeckung (11) aufweist, wobei die Basis (10) und die obere Abdeckung (11) miteinander verbunden sind, um die Kammer (12) zu bilden.
Dampfkammer nach Anspruch 10, bei der die Unterseite der Basis (10) das Erwärmungsende bildet und die Oberseite der oberen Abdeckung (11) das Kondensationsende bildet.
Dampfkammer nach Anspruch 9, bei der der erste und zweite Dochtabschnitt (20, 21) Gewebemaschen sind und der erste Dochtabschnitt (20) lockerer als der zweite Dochtabschnitt (21) ist.
Dampfkammer nach Anspruch 9, bei der der erste und zweite Dochtabschnitt (20, 21) aus gesintertem Pulver bestehen, und die Pulvergröße des ersten Dochtabschnitts (20) größer als die des zweiten Dochtabschnitts (21) ist.
Dampfkammer nach Anspruch 9, bei der der Porendurchmesser des ersten Dochtabschnitts (20) kleiner als der des dritten Dochtabschnitts (22) ist.
Dampfkammer nach Anspruch 14, bei der der erste und der dritte Dochtabschnitt (20, 22) Gewebemaschen sind und der erste Dochtabschnitt (20) dichter als der dritte Dochtabschnitt (22) ist.
Dampfkammer nach Anspruch 14, bei der der erste und der dritte Dochtabschnitt (20, 22) aus gesintertem Pulver bestehen und die Teilchengröße des ersten Dochtabschnitts (20) kleiner als die des dritten Dochtabschnitts (22) ist.