DE20206375U1

DE20206375U1 - Kühlanordnung

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Publication number: DE20206375U1
Application number: DE20206375U
Authority: DE
Original assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-23
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2012-04-24
Also published as: US6550529B1

Description

B 43582-DE/40/hs

Sunonwealth Electric Machine Industry Co. Ltd.

12F-1, No. 120, Chung-Cheng 1^st Road, Lingya Dist., Kaohsiung, Taiwan R.O.C.

Kühlanordnung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlanordnung, und insbesondere eine Kühlanordnung zum Ableiten der von einem wärmeemittierenden Körper erzeugten Wärme, wie z.B. von einem zentralen Prozessor eines Computers, wobei die Kühlanordnung leicht herstellbar und zusammenfügbar sein soll und die Teile nach dem Zusammenbau fester und stabiler verbunden sind.

Eine nach dem Stand der Technik in Figur 1 gezeigte herkömmliche Kühlanordnung hat mehrere miteinander verbundene Kühlplatten 90. Jede Kühlplatte 90 ist vorzugsweise aus einem wärmeleitenden Material, wie z.B. Kupfer hergestellt. Jede der Kühlplatten 90 ist mit einem Durchgangsloch 91 ausgebildet, auf dessen Umfang eine vorstehende ringförmige Wand 92 gebildet ist. Jede der Wärmeplatten 90 hat zwei Seiten, die jeweils mit einem Steg 93 versehen sind, so dass mehrere Kühlplatten 90 durch die Stege 93 getrennt sind. Die Durchgangslöcher 91 der multiplen Kühlplatten 90 fluchten miteinander für den Durchgang eines wärmeleitfähigen Stabes 94. Ein Ende des wärmeleitfähigen Stabes 94 kann auf einem wärmeemittierenden Körper, wie z.B. einem zentralen Prozessor, angebunden sein, so dass die von dem wärmeemittierenden Körper

erzeugte Wärme durch den wärmeleitfähigen Stab 94 zu den multiplen Kühlplatten 90 geführt und nach aussen an die Umgebung abgegeben werden kann.

Der Aussendurchmesser des wärmeleitfähigen Stabes 94 ist grosser als der Innendurchmesser der Innenwand 92 jeder Kühlplatte 90, wodurch der wärmeleitfähige Stab 94 aufgrund der Durchmesserdifferenz in die Innenwand 92 jeder Kühlplatte 90 in einem engen Passsitz mit Kraft eingesetzt werden kann, so dass der wärmeleitfähige Stab 94 mit mehreren Kühlplatten 90 verbunden werden kann. Daher kann, wenn die Durchmesserdifferenz des wärmeleitfähigen Stabes 94 und der Innenwand 92 jeder Kühlplatte 90 grosser wird, der wärmeleitfähige Stab 94 nicht leicht in die Innenwand 92 jeder Kühlplatte 90 eingepresst werden, und, wenn die Durchmesserdifferenz des leitfähigen Stabes 94 und der Innenwand 92 jeder Kühlplatte 90 kleiner wird, kann der wärmeleitfähige Stab 94 nicht mit der Innenwand 92 jeder der multiplen Kühlplatten 90 fest verbunden werden, wobei dann das wärmeleitfähige Material verschlissen wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, eine Kühlanordnung zu schaffen, bei der der wärmeleitfähige Stab mit den Kühlplatten leicht und bequem verknüpft werden kann.

In zweiter Linie liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kühlanordnung zu schaffen, bei der der wärmeleitfähige Stab mit den Kühlplatten fester und stabiler verknüpft werden kann.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird eine Kühlanordnung geschaffen, die mehrere Kühlplatten aufweist, die jeweils aus einem wärmeleitfähigen Material hergestellt sind. Jede der Kühlplatten ist mit mindestens einem Durchgangsloch ausgestattet. Ein Umfang des Durchgangsloches wird durch eine ringförmige Wand oder Seitenwände mit mindestens einer Öffnung gebildet. Ein als Stange ausgebildeter und aus einem wärmeleitfähigen Material hergestellter wärmeleitfähiger Stab ist passend in das Durchgangsloch eingesetzt, so dass der wärmeleitfähige Stab mit den Kühlplatten fester und stabiler verknüpft werden kann.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, die anhand der beiliegenden Zeichnung erfolgt. In der Zeichnung stellen dar:

Figur 1 eine perspektivische Explosionsansicht einer herkömmlichen

Kühlanordnung nach dem Stand der Technik, Figur 2 eine perspektivische Explosionsansicht einer Kühlanordnung gemäss

einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Figur 3 eine vordere Gesamtansicht der in Figur 2 gezeigten Kühlanordnung,

Figur 4 eine Querschnittsansicht der Kühlanordnung entlang der Linie 4-4,

wie in Figur 3 gezeigt,
Figur 5 eine perspektivische Explosionsansicht einer Kühlanordnung gemäss

einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Figur 6 einen Ausschnitt der in Figur 5 gezeigten Gesamtansicht der

Kühlanordnung,
Figur 7 eine perspektivische Ansicht einer Kühlanordnung gemäss einer

dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Figur 8 eine perspektivische Ansicht einer Kühlanordnung gemäss einer

vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Figur 9 eine perspektivische Explosionsansicht einer Kühlanordnung gemäss

einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Figur 10 eine vordere Gesamtansicht der in Figur 9 gezeigten Kühlanordnung.

Es wird auf die Zeichnung und zunächst auf Figur 2 Bezug genommen. Eine Kühlanordnung gemäss einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat mehrere Kühlplatten 1 und einen wärmeleitfähigen Stab 2.

Jede der Kühlplatten 1 ist vorzugsweise aus einem wärmeleitfähigen Material, wie z.B. Kupfer, hergestellt. Jede der Kühlplatten 1 ist mit mindestens einem Durchgangsloch 11 mit einem eine Öffnung 13 begrenzenden Umfang ausgebildet. Das Durchgangsloch 11 wird von einer ringförmigen Wand 12 gebildet. Die ringförmige Wand 12 hat mindestens eine Öffnung 13 an ihren oberen Ende, und ein Bodenabschnitt der ringförmigen Wand 12 hat ein

konusförmiges Loch 14, dessen Durchmesser grosser als der der ringförmigen Wand 12 ist.

Ein als Stange ausgebildeter wärmeleitfähiger Stab 2 ist vorzugsweise aus einem wärmeleitfähigen Material, wie z.B. Kupfer hergestellt. Vorzugsweise ist der Querschnitt des wärmeleitfähigen Stabes 2 gleich dem des Durchgangsloches Wie in der Figur gezeigt, ist der wärmeleitfähige Stab 2 eine kreisförmige Stange und hat einen Durchmesser, der geringfügig grosser als der Innendurchmesser des Durchgangsloches 11 oder der ringförmigen Wand 12 jeder Kühlplatte 1 ist. Der wärmeleitfähige Stab 2 kann passend in das Durchgangsloch 11 jeder Kühlplatte 1 eingezwängt werden. Ausserdem hat der wärmeleitfähige Stab 2 ein Einsatzende mit einer Abfasung 21, so dass der wärmeleitfähige Stab 2 leicht und bequem in das Durchgangsloch 11 und die ringförmige Wand 12 jeder Kühlplatte

1 eingesetzt werden kann.

In den Figuren 3 und 4 ist die Kühlanordnung gemäss der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammengebaut. Die Durchgangslöcher 11 der Kühlplatten 1 fluchten zunächst miteinander. Dann kann der wärmeleitfähige Stab

2 in die fluchtenden Durchgangslöcher 11 der Kühlplatten 1 eingesetzt werden, und die Kühlplatten 1 können sich auf den wärmeleitfähigen Stab 2 drücken, so dass das obere Ende der ringförmigen Wand 12 jeder Kühlplatte 1 auf das konusförmige Loch 14 einer angrenzenden Kühlplatte 1 aufgelegt werden kann. Daher kann zwischen den multiplen Kühlplatten 1 ein vorbestimmter Abstand eingehalten werden. Ferner hat die auf dem Umfang des Durchgangsloches 11 jeder Kühlplatte 1 ausgebildete ringförmige Wand 12 mindestens eine Öffnung 3, so dass die ringförmige Wand 12 in elastischer Weise geöffnet oder geschlossen werden kann. Somit kann der wärmeleitfähige Stab 2 leicht und bequem in das Durchgangsloch 11 und die ringförmige Wand 12 jeder Kühlplatte 1 eingesetzt werden, wobei der wärmeleitfähige Stab 2 mit den Kühlplatten 1 fest und stabil verknüpft werden kann.

Die in den Figuren 5 und 6 gezeigte Kühlanordnung gemäss einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat mehrere Kühlplatten 1, einen wärmeleitfähigen Stab 2 und einen Befestigungsstab 3. Jede der Kühlplatten 1 hat

ausserdem ein Durchgangsloch 11, eine ringförmige Wand 12, eine Öffnung 13 und einen Bodenabschnitt der ringförmigen Wand 12 mit einem konusförmigen Loch 14. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die auf der ringförmigen Wand 12 ausgebildete Öffnung 13 ferner mit einem Befestigungsloch 15 versehen, das sich von der Kühlplatte 1 radikal nach aussen dehnt. Daher fluchten, nachdem der wärmeleitfähige Stab 2 in das Durchgangsloch 11 und die ringförmige Wand 12 jeder Kühlplattte 1 eingesetzt ist, die Befestigungslöcher 15 der Kühlplatten 1 miteinander, so dass der Befestigungsstab 3 in die Befestigungslöcher 15 der Kühlplatten 1 in einer eng anliegenden Weise eingesetzt werden kann. Daher kann der wärmeleitfähige Stab 2 mit den Kühlplatten 1 fester und stabiler verbunden werden, wobei die Kühlplatten 1 sich nicht relativ zum wärmeleitfähigen Stab 2 drehen werden. Insbesondere können, wenn der Befestigungsstab 3 aus einem bei niedriger Temperatur schmelzenden Material, wie z.B. Zinn, hergestellt ist die kombinierten Kühlplatten 1, der wärmeleitfähige Stab 2 und der Befestigungsstab 3 erhitzt werden, um den Befestigungsstab 3 zu schmelzen, so dass der wärmeleitfähige Stab 2 mit den Kühlplatten 1 fester und stabiler verknüpft werden kann.

In Figur 7 ist eine Kühlplatte 4 gemäss einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Kühlplatte 4 ist vorzugsweise aus einem wärmeleitfähigen Material, wie z.B. Kupfer, hergestellt. Die Kühlplatte 4 ist mit mindestens einem Durchgangsloch 41 ausgebildet, dessen Durchmesser geringfügig kleiner als der des wärmeleitfähigen Stabes 2 ist. Das Durchgangsloch 41 hat eine radikal von einem Rand der Kühlplatte 4 nach aussen zu einem Aussenrand gedehnte Öffnung 42.

In der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fluchten zunächst die Durchgangslöcher 41 der Kühlplatten 4 miteinander, wobei jede der Kühlplatten 4 die Öffnung 42 aufweist, so dass der wärmeleitfähige Stab 2 mit den Kühlplatten 4 fest und stabil verknüpft werden kann. Ausserdem können die Kühlplatten 4 mit einem (nicht gezeigten) Befestigungswerkzeug fixiert werden, so dass die multiplen Kühlplatten 4 der Kühlanordnung einen vorbestimmten Abstand zwischen sich einhalten können.

In Figur 8 ist eine Kühlplatte 5 gemäss einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Kühlplatte 5 ist vorzugsweise aus einem wärmeleitfähigen Material, wie z.B. Kupfer, hergestellt. Die Kühlplatte 5 ist mit mindestens einem Durchgangsloch 51 versehen. Der Umfang des Durchgangsloches 51 ist mit einer ringförmigen Wand 52 ausgebildet. Die ringförmige Wand 52 ist mit mindestens einem Schlitz 53 versehen, der sich radikal nach aussen dehnt und mit einem Innenrand der Kühlplatte 5 verbunden ist. Daher kann die ringförmige Wand 52 in einer elastischen Weise geöffnet und geschlossen werden. Ein Bodenabschnitt der ringförmigen Wand 52 ist mit einem konusförmigen Loch 54 ausgebildet, und der Innendurchmesser des Durchgangsloches 51 könnte kleiner als der Durchmesser des wärmeleitfähigen Stabes 2 sein.

Wenn der wärmeleitfähige Stab 2 durch das Durchgangsloch 51 und die ringförmige Wand 52 jeder der Kühlplatten 5 hindurchgeführt wird, wird die Kühlplatte 5 mit mindestens einem Schlitz 53 ausgebildet, der in einer elastischen Weise geöffnet und geschlossen werden kann, so dass, wenn der wärmeleitfähige Stab 2 mit jeder der Kühlplatten 5 verknüpft wird, der wärmeleitfähige Stab 2 mit jeder der Kühlplatten 5 fest und stabil verbunden werden kann. Ausserdem kann das obere Ende der ringförmigen Wand 52 jeder der Kühlplatten 5 auf dem konusförmigen Loch 54 einer angrenzenden Kühlplatte 5 aufgelegt werden. Daher können die Kühlplatten 5 zwischen sich den gleichen Abstand einhalten.

Wie in Figur 9 gezeigt, hat eine Kühlanordnung gemäss einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Kühlplatten 6 und einen wärmeleitfähigen Stab 7.

Jede der Kühlplatten 6 ist vorzugsweise aus einem wärmeleitfähigen Material, wie z.B. Kupfer, hergestellt. Jede der Kühlplatten 6 ist mit mindestens einem Durchgangsloch 61 ausgebildet. Das Durchgangsloch 61 hat mindestens drei Seitenwände 62, die vorzugsweise die Form von Dreiecken, Quadraten oder Polygonen haben. Jede der Seiten des Durchgangsloches 61 hat die Seitenwand 62, die durch Umbiegen des Durchgangsloches 61 beim Stanzen des Durchgangsloches 61 gebildet werden können. Die Seitenwände 62 sind

geringfügig zu dem Zentrum des Durchgangsloches 61 geneigt. Die Öffnungen 63 werden durch zwei beliebige angrenzende Seitenwände 62 gebildet. Der Bodenabschnitt der Seitenwand 62 ist mit einem geneigten Abschnitt 64 ausgebildet, der mit der Kühlplatte 6 verbunden ist. Das heisst, dass der geneigte Abschnitt 64 auf einem Bodenabschnitt der Seitenwand 62 vorgesehen ist.

Der wärmeleitfähige Stab 7 ist als Stange ausgebildet und vorzugsweise aus wärmeleitfähigen Material, wie z.B. Kupfer, hergestellt. Der wärmeleitfähige Stab 7 ist durch das Durchgangsloch 61 und durch die Seitenwände 62 jeder Kühlplatte 6 in einer engen anliegenden Weise hindurchgeführt, so dass die Kühlplatten 6 und das obere Ende der Seitenwände 62 jeder angrenzenden Kühlplatte 6 verknüpft werden. Vorzugsweise hat der wärmeleitfähige Stab 7 den gleichen Querschnitt wie das Durchgangsloch 61. Wie in der Figur gezeigt, sind sowohl der wärmeleitfähige Stab 7 als auch das Durchgangsloch 61 jeder Kühlplatte 6 quadratisch. Erforderlichenfalls kann der wärmeleitfähige Stab 7 einen Kanal 71 zur passenden Aufnahme eines Befestigungsstabes 72, wie in Figur 10 gezeigt, aufweisen, so dass der wärmeleitfähige Stab 7 und jede der Kühlplatten 6 fester und stabiler miteinander verbunden werden können. Ausserdem können, falls der Befestigungsstab 72 aus einem bei niedriger Temperatur schmelzenden Material, wie z.B. Zinn, hergestellt ist, die miteinander kombinierten Kühlplatten 6, der wärmeleitfähige Stab 7 und der Befestigungsstab 72 erhitzt werden, um den Befestigungsstab 72 zu schmelzen, so dass der wärmeleitfähige Stab 7 mit den Kühlplatten 6 fester und stabiler verbunden werden kann.

Nach alledem kann in der Kühlanordnung gemäss der vorliegenden Erfindung der wärmeleitfähige Stab mit den Kühlplatten in einer leichten und bequemen Weise fest und stabil verbunden werden. Insbesondere kann, wenn die Öffnung der Kühlplatte erweitert und mit einem Befestigungsloch in der Kühlplatte ausgebildet wird, ein schmelzbares Material mit einem niedrigen Schmelzpunkt in dem Befestigungsloch platziert und geschmolzen werden, so dass der wärmeleitfähige Stab mit den Kühlplatten fester und stabiler verbunden werden kann. Ausserdem können, nachdem der wärmeleitfähige Stab mit den Kühlplatten verbunden ist, die multiplen Kühlplatten zwischen sich den gleichen Abstand einhalten.

Obwohl die Erfindung, wie oben geschehen, anhand ihrer bevorzugten Ausführungsformen erläutert worden ist, versteht es sich, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen durchgeführt werden können, ohne den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Dieser ist in dem anhängigen Anspruch bzw. Ansprüchen niedergelegt, die derartige Modifikationen und Variationen umfassen sollen.

Claims

1. Kühlanordnung mit:
einer Vielzahl von Kühlplatten (1, 4, 5, 6), die jeweils aus einem wärmeleitfähigen Material hergestellt und mit mindestens einem Durchgangsloch (11, 41, 51, 61) ausgebildet sind, das einen eine Öffnung (13, 53, 63) definierenden Umfang hat, und
einem als Stange ausgebildeten wärmeleitfähigen Stab (2, 7) aus einem wärmeleitfähigen Material, wobei der wärmeleitfähige Stab (2, 7) in einem Passsitz in das Durchgangsloch (11, 41, 51, 61) mit Kraft eingesetzt wird.

2. Kühlanordnung nach Anspruch 1, wobei der Umfang des Durchgangsloches (11, 41, 51, 61) durch eine ringförmige Wand (12, 52, 62) gebildet ist.

3. Kühlanordnung nach Anspruch 1, wobei die Öffnung (13) ferner mit einem Befestigungsloch (15) versehen ist, das radikal nach aussen gedehnt ist, wobei ein Befestigungsstab (13) in das Befestigungsloch (15) eingesetzt ist.

4. Kühlanordnung nach Anspruch 1, wobei die Öffnung (42) gedehnt ist, um einen Innenrand der Wärmeplatte (4) an einen Aussenrand anzuschliessen.

5. Kühlanordnung nach Anspruch 3, wobei der Befestigungsstab (3) aus einem bei niedriger Temperatur schmelzenden Material hergestellt ist.

6. Kühlanordnung nach Anspruch 1, wobei der wärmeleitfähige Stab (2) ein mit einer Abfasung (21) versehenes Einsatzende hat.

7. Kühlanordnung nach Anspruch 2, wobei ein Bodenabschnitt der ringförmigen Wand als konusförmiges Loch (14, 54, 64) ausgebildet ist, dessen Durchmesser grösser als der der ringförmigen Wand (12, 52, 62) ist.

8. Kühlanordnung nach Anspruch 1, wobei das Durchgangsloch (61) mindestens drei Seitenwände (62) hat und die Öffnung (63) von beliebigen zwei der angrenzenden Seitenwände (62) gebildet ist.

9. Kühlanordnung nach Anspruch 8, wobei die Seitenwände zum Zentrum des Durchgangsloches geneigt sind.

10. Kühlanordnung nach Anspruch 8, wobei der Querschnitt des wärmeleitfähigen Stabes (7) gleich dem des Durchgangsloches (61) ist.

11. Kühlanordnung nach Anspruch 8, wobei der wärmeleitfähige Stab (7) ferner mit einem Kanal (71) zur passenden Aufnahme eines Befestigungsstabes (42) versehen ist.

12. Kühlanordnung nach Anspruch 8, wobei ein geneigter Abschnitt (64) auf dem Bodenabschnitt der zweiten Wand (62) vorgesehen ist.