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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Kühlmodul,
das die Wärme
schnell ableiten und eine Raumsparung erreichen kann.
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Stand der Technik
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Mit
der Entwicklung ist die Größe der integrierten
Schaltungen immer kleiner und die Anzahl der getragenen elektronischen
Bauelemente immer höher.
Dadurch wird die Betriebswärme
der elektronischen Bauelemente auch erhöht. Die Betriebswärme der
elektronischen Bauelemente, wie Zentraleinheit muß abgeführt werden,
um eine Beschädigung
der elektronischen Bauelemente durch diese Wärme zu vermeiden.
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Dafür wird ein
Kühler
aus Kühlrippen
verwendet, der üblicherweise
aus Metallmaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit
hergestellt. Um die Kühlwirkung
zu erhöhen,
kann der Kühlkörper mit
einem Kühlventilator
und einem Wärmeleitrohr
kombiniert werden.
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1 und 2 zeigen
ein herkömmliches Kühlmodul 1,
das aus einem Kühlrippensatz 11,
mehreren Wärmeleitrohren 12 und
einer Grundplatte 13 besteht. Der Kühlrippensatz 11 enthält eine
Vielzahl von Kühlrippen 11A und
weist einen Wärmeaufnahmebereich 111 und
einen Wärmeabgabebereich 112 auf,
die jeweils mehrere Löcher 113 besitzen.
Die Wärmeleitrohre 12 weisen
jeweils ein Wärmeaufnahmeende 121 und
ein Wärmeabgabeende 122 auf,
die durch die Löcher 113 des
Wärmeaufnahmebereiches 111 und
des Wärmeabgabebereiches 112 des
Kühlrippensatzes 11 geführt sind.
Der Wärmeaufnahmebereich 111 des
Kühlrippensatzes 11 ist
mit der Grundplatte 13 verbunden. Die Grundplatte 13 kann mit
einem zu kühlenden
Gegenstand 2 in Kontakt stehen, um seine Wärme zu absorbieren
und auf den Wärmeaufnahmebereich 111 und
die Wärmeaufnahmeenden 121 der
Wärmeleitrohre 12 zu
leiten. Die Wärmeabgabeenden 122 leiten
die Wärme
auf den Wärmeabgabebereich 112 des
Kühlrippensatzes 11. Hierbei
wird die Wärme
nur von den Wärmeleitrohren 12 transportiert.
Die wärme
im heißeren
Mittelbereich des Kühlrippensatzes
kann nicht rechtzeitig auf den kälteren
Außenbereich
des Kühlrippensatzes
geleitet werden, so daß die
Wärme im
Mittelbereich gesammelt wird. Zudem müssen die Wärmeleitrohre 12 bei der
Verbindung mit dem Kühlrippensatz 11 gebogen werden
und besitzen somit einen Bogenabschnitt 123, der einen
Krümmungsradius
hat. Wenn der Krümmungsradius
zu klein ist, wird die Wärmetransportstruktur
(nicht dargestellt) im Wärmeleitrohr 12 beschädigt werden.
Daher muß die
Fläche
der Kühlrippen
des Kühlrippensatzes
vergrößert werden,
so daß der
Raumbedarf des Kühlmoduls
erhöht
wird. Dies ist sehr ungünstig,
wenn das Kühlmodul
in einem elektronischen Produkt (nicht dargestellt) eingebaut ist.
Daher zielt der Erfinder darauf ab, die Fläche der Kühlrippen zu verkleinern und
gleichzeitig die Kühlwirkung
zu erhöhen.
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Aus
diesem Grund hat der Erfinder in Anbetracht der Nachteile herkömmlicher
Lösungen,
basierend auf langjähriger
Erfahrung in diesem Bereich, nach langem Studium, zahlreichen Versuchen
und unentwegten Verbesserungen die vorliegende Erfindung entwickelt.
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Aufgabe der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühlmodul zu schaffen, das die
wärme schnell ableiten
kann.
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Der
Erfindung liegt eine weitere Aufgabe zugrunde, ein Kühlmodul
zu schaffen, der eine Raumsparung erreichen kann.
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Diese
Aufgaben werden durch das erfindungsgemäße Kühlmodul gelöst, das aus einem Kühlrippensatz,
mindestens einem ersten Wärmeleitrohr
und mindestens einem zweiten Wärmeleitrohr besteht,
wobei der Kühlrippensatz
mindestens einen ersten Wärmeaufnahmebereich
und mindestens einen zweiten Wärmeaufnahmebereich
sowie mindestens einen ersten Wärmeabgabebereich
und mindestens einen zweiten Wärmeabgabebereich
definiert, wobei sich der erste Wärmeaufnahmebereich in der Mitte
des Kühlrippensatzes
befindet, wobei der zweite Wärmeaufnahmebereich
an den ersten Wärmeaufnahmebereich
angrenzt und sich außerhalb
der Mitte des Kühlrippensatzes
befindet, wobei sich der erste Wärmeabgabebereich
an der Außenseite
des Kühlrippensatzes
befindet, wobei der zweite Wärmeabgabebereich
an die Innenseite des ersten Wärmeabgabebereiches
angrenzt, wobei die beiden Enden des erstes Wärmeleitrohrs in den ersten Wärmeaufnahmebereich
und den ersten Wärmeabgabebereich gesteckt
werden, und wobei die beiden Enden des zweiten Wärmeleitrohrs in den zweiten
Wärmeaufnahmebereich
und den zweiten Wärmeabgabebereich
gesteckt werden. Durch die Anordnung des Kühlrippensatzes und des ersten
und zweiten Wärmeleitrohrs
kann die Kühlwirkung
des Kühlmoduls
erhöht
werden, so dass die Kühlrippen
des Kühlrippensatzes
im Vergleich mit der herkömmlichen
Lösung verkleinert
werden kann. Daher weist die Erfindung folgende Vorteile auf:
- 1. sch nellere Wärmeableitung
- 2. Raumsparung
- 3. höhere
Kühlwirkung
- 4. niedrigere Herstellungskosten.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 eine
perspektivische Darstellung der herkömmlichen Lösung,
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2 eine
Frontansicht der herkömmlichen Lösung,
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3 eine
perspektivische Darstellung des Kühlrippensatzes der Erfindung,
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4 eine
Frontansicht des Kühlrippensatzes
der Erfindung,
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5 eine
Explosionsdarstellung der Erfindung,
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6 eine
perspektivische Darstellung der Erfindung,
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7 eine
Frontansicht der Erfindung,
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8 eine
perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Wege zur Ausführung der
Erfindung
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den
anliegenden Zeichnungen.
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Wie
aus den 2, 3, 4, 5 und 6 ersichtlich
ist, besteht das erfindungsgemäße Kühlmodul 4 aus
einem Kühlrippensatz 41,
mindestens einem ersten Wärmeleitrohr 42 und
mindestens einem zweiten Wärmeleitrohr 43.
Der Kühlrippensatz 41 enthält eine
Vielzahl von Kühlrippen 41A und
definiert mindestens einen ersten Wärmeaufnahmebereich 411 und
mindestens einen zweiten Wärmeaufnahmebereich 412 sowie
mindestens einen ersten Wärmeabgabebereich 413 und
mindestens einen zweiten Wärmeabgabebereich 414.
Der erste Wärmeaufnahmebereich 411 befindet
sich in der Mitte des Kühlrippensatzes 41.
Der zweite Wärmeaufnahmebereich 412 grenzt
an den ersten Wärmeaufnahmebereich 411 an
und befindet sich außerhalb
der Mitte des Kühlrippensatzes 41.
Der erste Wärmeabgabebereich 413 befindet
sich an der Außenseite
des Kühlrippensatzes 41.
Der zweite Wärmeabgabebereich 414 grenzt
an die Innenseite des ersten Wärmeabgabebereiches 413 an.
Das erste Wärmeleitrohr 42 und
das zweite Wärmeleitrohr 43 weisen
jeweils mindestens ein Wärmeaufnahmeende 421, 432 und
ein Wärmeabgabeende 422, 432 auf.
Das Wärmeaufnahmeende 421 und
das Wärmeabgabeende 422 des
ersten Wärmeleitrohrs 42 sind
in dem ersten Wärmeaufnahmebereich 411 und
dem ersten Wärmeabgabebereich 413 aufgenommen.
Das Wärmeaufnahmeende 431 und
das Wärmeabgabeende 432 des
zweiten Wärmeleitrohrs 42 sind
in dem zweiten Wärmeaufnahmebereich 412 und
dem zweiten Wärmeabgabebereich 414 aufgenommen.
Durch die Verbindung zwischen den Wärmeaufnahmeenden 421, 431 und
den Wärmeabgabeenden 422, 432 des
ersten und zweiten Wärmeleitrohrs 42, 43 und
dem ersten und zweiten Wärmeaufnahmebereich 411, 412 und
dem ersten und zweiten Wärmeabgabebereich 413, 414 wird
der Wärmeabführungsweg
im Kühlmodul 4 verteilt,
wodurch die Wärmeführung verbessert wird,
so daß die
Kühlwirkung
des Kühlmoduls 4 erhöht wird.
Zudem kann eine Raum- und Kostensparung erreicht werden.
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Wie
aus den 5, 6 und 7 ersichtlich
ist, besteht das erfindungsgemäße Kühlmodul 4 aus
einem Kühlrippensatz 41,
mindestens einem ersten Wärmeleitrohr 42 und
mindestens einem zweiten Wärmeleitrohr 43.
Der Kühlrippensatz 41 weist
eine erste Seite 44 und eine zweite Seite 45 sowie
eine Vielzahl von Löchern 451 auf.
Das erste und zweite Wärmeleitrohr 42, 43 sind
durch die Löcher 451 geführt. Der
Kühlrippensatz
weist ferner eine Oberseite 46 und eine Unterseite 47 auf.
Der erste und zweite Wärmeaufnahmebereich 411, 412 befinden
sich nahe an der Oberseite oder der Unterseite. Der erste und zweite
Wärmeabgabebereich 413, 414 befinden sich
nahe an der Unterseite oder der Oberseite. Das erste und zweite
Wärmeleitrohr 42, 43 weisen
jeweils mindestens ein Wärmeaufnahmeende 421, 432 und ein
Wärmeabgabeende 422, 432 auf.
Wenn das erste Wärmeleitrohr 42 von
der ersten Seite 44 in den Kühlrippensatz 41 gesteckt
wird, wird das zweite Wärmeleitrohr 43 von
der zweiten Seite 45 in den Kühlrippensatz 41 gesteckt.
Wenn das erste Wärmeleitrohr 42 von
der zweiten Seite 45 in den Kühlrippensatz 41 gesteckt
wird, wird das zweite Wärmeleitrohr 43 von
der ersten Seite 44 in den Kühlrippensatz 41 gesteckt.
Daher werden das ersten und zweite Wärmeleitrohr 42, 43 in
der entgegengesetzten Richtung in den Kühlrippensatz 41 gesteckt.
Das Wärmeaufnahmeende 421, 431 des
ersten und zweiten Wärmeleitrohrs 42, 43 werden
in den ersten Wärmeaufnahmebereich 411 der
ersten Seite 44 und den zweiten Wärmeaufnahmebereich 412 der
zweiten Seite 45 gesteckt. Das Wärmeabgabeende 422, 432 des
ersten und zweiten Wärmeleitrohrs 42, 43 werden
in den ersten Wärmeabgabebereich 413 der
ersten Seite 44 und den zweiten Wärmeabgabebereich 414 der
zweiten Seite gesteckt. Der erste und zweite Wärmeaufnahmebereich 411, 412 des
Kühlrippensatzes 41 sind
mit einer Grundplatte 5 verbunden. Zwischen dem ersten
und zweiten Wärmeaufnahmebereich 411, 412,
den Wärmeaufnahmeenden 421, 431 des
ersten und zweiten Wärmeleitrohrs 42, 43 und
der Grundplatte 5 ist ein Wärmeleitmittel vorgesehen, um
einen Wärmewiderstand
durch die Luftspalte zu vermeiden. Das Wärmeleitmittel kann Zinnpaste
oder andere Wärmeleitstoffe
mit höherem Wärmeleitkoeffizient
sein.
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Der
erste Wärmeaufnahmebereich 411 des Kühlrippensatzes 41 befindet
sich in der Mitte des Kühlrippensatzes 41.
Der zweite Wärmeaufnahmebereich 412 grenzt
an den ersten Wärmeaufnahmebereich 411 an
und befindet sich außerhalb
der Mitte des Kühlrippensatzes 41.
Der erste Wärmeabgabebereich 413 befindet
sich an der Außenseite
des Kühlrippensatzes 41.
Der zweite Wärmeabgabebereich 414 grenzt
an die Innenseite des ersten Wärmeabgabebereiches 413 an.
Das Wärmeaufnahmeende 421 und
das Wärmeabgabeende 422 des ersten
Wärmeleitrohrs 42 sind
mit dem ersten Wärmeaufnahmebereich 411 und
dem ersten Wärmeabgabebereich 413 verbunden.
Das Wärmeaufnahmeende 431 und
das Wärmeabgabeende 432 des zweiten
Wärmeleitrohrs 43 sind
mit dem zweiten Wärmeaufnahmebereich 412 und
dem zweiten Wärmeabgabebereich 414 verbunden.
Der erste und zweite Wärmeaufnahmebereich 411, 412 des
Kühlrippensatzes 41 sind
mit der Grundplatte 5 verbunden, die mit mindestens einem
zu kühlenden
Gegenstand (nicht dargestellt) in Kontakt stehen kann, um seine
Wärme zu
absorbieren. Der Mittelbereich der Grundplatte 5 ist mit dem
ersten Wärmeaufnahmebereich 411 verbunden,
der somit eine höhere
Temperatur hat, während
die Verbindungsstelle mit dem zweiten Wärmeaufnahmebereich 412 eine
niedrigere Temperatur hat. Die Wärme
des ersten Wärmeaufnahmebereiches 411 (in
der Mitte) mit höherer
Temperatur wird durch das erste Wärmeleitrohr 413 auf den
ersten Wärmeabgabebereich 413 geleitet.
Da sich der erste Wärmeabgabebereich 413 an
der Außenseite
des Kühlrippensatzes 41 befindet,
kann die wärme
schnell in die Umgebungsluft abgegeben werden, so daß die Kühlwirkung
erhöht
wird. Durch die Anordnung des Kühlrippensatzes 41 und
des ersten und zweiten Wärmeleitrohrs 42, 43 kann
die Kühlwirkung
des Kühlmoduls 4 erhöht werden,
so daß die Fläche der
Kühlrippen
des Kühlrippensatzes 4 im Vergleich
mit der herkömmlichen
Lösung
verkleinert werden kann.
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Wie
aus 8 ersichtlich ist, weisen die Kühlrippen 41A des
Kühlrippensatzes 41 an
den beiden Seiten mindestens einen ersten Faltrand 48 und einen
zweiten Faltrand 49 auf.
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Die
vorstehende Beschreibung stellt nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und
des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen
und Modifikationen gehören
zum Schutzbereich dieser Erfindung.
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Aufgrund
der obengenannten Tatsachen entspricht die Erfindung in ihrer Verfügbarkeit,
Fortschrittlichkeit und Neuheit vollauf den Anforderungen für ein Gebrauchsmuster.