DE20307472U1 - Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren - Google Patents
Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und WärmeleitrohrenInfo
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Description
Richard Wöhr GmbH
Gräfenau 58 - 60
75339 Höfen
Die Erfindung betrifft eine Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren, wobei die elektrischen Bauteile und/oder Komponenten mittels Wärmeleitrohre und Adaptersystemen mit dem Mehrschichtenkühlsystem direkt und/oder indirekt wärmegekoppelt sind und so die in ihnen entstehende Wärme über das und/oder die Adaptersysteme auf die und/oder das wärmeaufnehmende Ende der Wärmeleitrohre übertragen wird und mit dem und/oder den Wärmeleitrohren zum wärmeabgebenden Ende der Wärmeleitrohre transportiert wird und mittels der Adaptersysteme von den wärmeabgebenden Ende des und/oder der Wärmeleitrohre auf das Mehrschichtenkühlsystem geleitet wird und das Mehrschichtenkühlsystem mindestens aus einer Kombination von einer gut wärmeverteilenden Schicht mit einem Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten der höher als der von Aluminium ist sowie aus einer Schicht mit Kühlrippen und/oder Kühlflächen und/oder Kühllamellen und/oder isolierenden Schicht besteht, so dass mit diesen Einheiten u. a. komplett lüfter- und geräuschlose Computer und/oder Geräte und/oder Systeme hergestellt werden können.
Viele elektronische Bauelemente, insbesondere CPU-Prozessoren arbeiten in einem begrenzten Temperaturbereich und zeigen Fehlfunktionen, wenn die Temperatur außerhalb dieses Bereichs liegt. Außerdem erzeugen sie Wärme während ihres Betriebes. Um nun die richtige Betriebstemperatur aufrechtzuerhalten muss die während des Betriebs der elektronischen Bauelemente erzeugte Wärme abgeführt werden. In der Computertechnik werden immer leistungsstärkere Prozessoren eingesetzt. Aufgrund ihrer hohen Rechenleistung und dadurch bedingt ihrer hohen entstehenden Verlustleistung erfordern sie eine enorme Kühlleistung, die üblicherweise mittels aktiven Lüftern abgeführt wird.
Zur Kühlung der elektronischen Komponenten sind zahlreiche Kühlkörper aus Aluminium mit und/oder ohne Lüfter vorgeschlagen und entwickelt worden. Nachteilig bei diesen Lösungen ist zum einen der Geräuschpegel sowie die begrenzte Lebensdauer der Lüfter. Außerdem benötigt diese Art der Kühlung einen großen Platzbedarf, ist in ihrer Herstellung sehr teuer und lässt die abgeführte Wärme mittels Konvektion im Gehäuse, so dass weitere Lüfter zur Wärmeabfuhr der entstehenden Wärme aus dem Gehäuse heraus erforderlich sind. Des weiteren sind Kühler mit in den Kühlrippen integrierten Flüssigkeitskühlern und Lüftern bekannt. Nachteilig bei diesen Kühlern ist, dass, dadurch dass der Flüssigkeitskühler eine bestimmte Länge zur einwandfreien Funktion benötigt, diese aber bei den bekannten Kühlern nicht realisierbar, es nicht möglich ist, die kalte Zone des Flüssigkeitskühlers auch kalt zu halten. Denn der Kühlblock des Kühlers wird schnell warm und der Lüfter kühlt die Kühlrippen noch schlechter ab. Die kalte Zone erwärmt sich somit und der gewünschte Effekt bleibt aus. Auch diese Kühler benötigen Lüfter zur Wärmeabfuhr aus dem Gehäuse heraus.
Die meisten Kühlvorrichtungen für Prozessoren basieren auf einem Aluminiumkühlkörper mit Rippen und angeflanschtem Lüfter. Kühlkörper aus Kupfer wären von der Wärmeleitung her wesentlich besser, sie sind jedoch sehr schwer und teuer. Des weiteren sind Kühlkörper aus Aluminium mit Kupferkern, z. B. geschraubte Kupferplatte auf Aluminiumkühlkörper oder Extrusionsprofil aus Aluminium mit Kupfer-Inlet u. a. bekannt, wobei das Kupfer im Innern für eine bessere Wärmeableitung sorgt und das Aluminium für einen guten Übergang an die Luft zuständig ist. Hier sind immer Aluminiumkühlkörper mit Lüftern im Einsatz. Nachteilig ist auch hier der Einsatz von Lüftern.
In der DE 44 08 805 A1 ist eine Kühleinrichtung für Computer angegeben, die Ventilatoren und Temperaturüberwachungseinrichtungen aufweist. Über die Ausbildung eines Gehäuses für die elektrischen und elektronischen Baugruppen sind keine näheren Angaben gemacht
Ein Kühlsystem ähnlicher Art in einem Panel-Computers ist in der DE 197 31 033 beschrieben. Hierbei sind die elektrischen und elektronischen Baugruppen in einem wärmeableitenden Gehäuse aus einem wannenförmigen Unterteil und einem auf dessen umlaufenden Rand aufgesetzten Deckel integriert, wobei der Rechner eine Anzeigeeinheit und eine mindestens einen Ventilator aufweisende Kühleinrichtung aufweist. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass die Geräte durch den Einsatz der
Lüfter sehr laut sind und bedingt durch die Lüfter eine begrenzte Lebensdauer aufweisen. Außerdem wird das Wohlbefinden, die Gesundheit und die Produktivität der tätigen Menschen durch den Einsatz der Lüfter negativ beeinflusst.
Des weiteren sind Kühlsysteme in Industriecomputer aus DE 100 58 739 A1 bekannt, die an einem kühlenden Frontrahmen ein speziell entwickeltes CPU-Board mit integriertem Netzteil befestigt haben, wobei das CPU-Board so gestaltet ist, dass mindestens ein Teil der wärmeerzeugenden CPU-Board-Bauteile mit dem Frontrahmen verbunden ist. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass zum einen keine Standardkomponenten wie Motherboard und/oder Netzteile o. ä. verwendet werden können, was zu einem sehr hohen Preis führt, da das speziell entwickelte CPU-Board nicht in so großen Stückzahlen produziert wird und zum anderen nicht die neuesten, leistungsstärksten Prozessoren zum Einsatz kommen. Außerdem wird durch die Verwendung des Frontrahmens als Kühlkörper nur ein geringer Teil des Gehäuses zur Wärmeabfuhr verwendet, was auch keine große Prozessorleistung zulässt.
In DE 199 44 550 A1 ist ein Gehäuse mit elektrischen und/oder elektronischen Einheiten beschrieben. Hier wird eine Heat-Pipe zur Kühlung eingesetzt, wobei als Kühler ein Aluminiumkühlkörper eingesetzt wird. Nachteilig bei dieser Lösung ist, und dies haben auch umfangreiche Versuche ergeben, dass die von der Heat-Pipe abgeführte Wärme nicht auf dem Kühlkörper gleichmäßig verteilt wird und so nicht für den Einsatz von Prozessoren der jüngsten Generation geeignet ist. Der Aluminiumkühlkörper nimmt die von der Heat-Pipe abgegebene Wärme nicht auf, so dass die CPU-Temperatur nach oben geht und die CPU die Taktfrequenz nach unten regelt.
Aus der DE 692 23 643 T2 ist eine Kühleinrichtung für Computerkomponenten bekannt, die aus einem Kühlkreislauf bestehend aus Kondensator und Verdampfer und Ventilatoreinrichtungen aufgebaut ist, wobei in dem Kühlkreislauf Kühlmittel enthalten sind.
DE 694 24 761 T2 beschreibt einen Kühlungsapparat vom Wärmerohrtyp. Hierbei werden als Kühlkörper Wärmestrahlungsrippen eingesetzt, in die die Wärmeleitrohre integriert sind. Diese Apparate können nicht für lüfterlose und geräuschlose Geräte eingesetzt werden.
In DE 101 32 311 A1 wird ein Computergehäuse beschrieben, bei dem die Seitenwände als Kühlkörper ausgelegt sind und aus Aluminium hergestellt sind, und der Prozessor über Aluminiumadapter und Heat-Pipe mit der Seitenwand verbunden sind. Auch hier ist aufgrund von Aluminiumkühlkörper und Adapter keine gute Wärmeverteilung und Wärmeabfuhr erreichbar. Somit ist das System auch bei Prozessoren der jüngsten Generation nicht optimal einsetzbar.
In DE 31 23 602 A1 ist ein Kühlkörper für wärmeerzeugende Elemente beschrieben. Auch hier wird als Kühlkörper nur ein Aluminiumstrangpressprofil eingesetzt. Die von der Heat-Pipe abgeführte Wärme wird somit nicht optimal auf den Kühlkörper verteilt.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, eine Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die in elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen entstehende Verlustleistung und insbesondere bei Prozessoren der jüngsten Generation optimal abgeführt und auf den und/oder die Kühlkörper optimal verteilt wird und so die Bauteile eine hinreichende Kühlung erfahren, so dass ihre Funktion in vollem Umfange gewährleistet ist und die es ermöglicht, geräusch- und lüfterlose Gehäuse und/oder Schaltschranksysteme zu erhalten, die eine hohe Schutzart in Bezug auf Berührungs-, Fremdkörper- und Wasserschutz gewährleisten.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist also vorgesehen, dass ein und/oder mehrere gehäuseaußenwandseitig verlaufende im Gehäusesystem integrierte und/oder aufgesetzte wärmeabgebende Mehrschichtenkühlsysteme mit dem wärmeabgebenden Bauteil mittels einem und/oder mehrerer Wärmeleitrohre wärmegekoppelt ist, wobei die Größe des Mehrschichtenkühlsystems so ausgelegt ist, dass es die von den Wärmeleitrohren übertragene Wärmemenge auch optimal an die Umgebung abgibt und das wärmeabgebende Mehrschichtenkühlsystem eine ausgezeichnete Wärmeaufnahme mittels Wärmeverteilerplatte sowie eine ausgezeichnete Wärmeabgabe durch Konvektion aufweist und das Mehrschichtenkühlsystem mindestens aus einer metallplattenförmigen Grundplatte besteht, die einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium aufweist und somit eine gleichmäßige und rasche Wärmeverteilung über das gesamte Mehrschichtenkühlsystem gewährleistet und zumindest auf einer Seite eine Schicht aus Aluminium oder Aluminiumlegierung und/oder Edelstahl und/oder Kupfer mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllamellen und/oder geschlossenen Kühlrohren mit integrierten
Kühllamellen und/oder eine Isolierschicht aufweist und wobei die Verbindung zwischen der metallplattenförmigen Grundplatte und der Schicht aus Aluminium oder Aluminiumlegierung und/oder Edelstahl und/oder Kupfer durch Schrauben, Nieten, Hartlöten, Weichlöten, diffundiertes Bonding, Schweißen, Vergießen, Eingießen oder Walzplattieren erfolgt und die Verbindung zwischen Isolierschicht und metallplattenförmige Grundplatte mechanisch und/oder durch Kleben und/oder Aufschäumen erfolgt und die wärmeabgebenden Enden des und/oder der Wärmeleitrohre bei einem einteiligen Mehrschichtenkühlsystem so auf der metallplattenförmigen wärmeverteilenden Grundplatte verteilt angeordnet sind, dass durch die metallplattenförmigen Grundplatte eine gleichmäßige Wärmeverteilung auf die Schicht aus Aluminium oder Aluminiumlegierung und/oder Edelstahl und/oder Kupfer mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllamellen und/oder geschlossenen Kühlrohren mit integrierten Kühllamellen erfolgt und bei mehrteiligem Mehrschichtenkühlsystem die Größe des Mehrschichtenkühlsystems auf die Wärmeübertragung an die Umgebung abgestimmt ist und pro Mehrschichtenkühlsystem ein wärmeabgebendes Ende eines Wärmeleitrohres mittig auf der metallplattenförmigen wärmeverteilenden Grundplatte angeordnet ist, wobei die wärmeaufnehmenden Ende der Wärmeleitrohre mittels eines Adaptersystems dicht und spaltfrei auf die Prozessoroberfläche gepresst werden und die wärmeabgebenden Enden der Wärmeleitrohre metallisch und/oder mechanisch mit und/oder ohne Adaptersystem mit der metallplattenförmigen Grundplatte der Mehrschichtenkühlsysteme verbunden sind, und wobei die Adaptersysteme aus einem Werkstoff bestehen, der einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium aufweist.
Eine einfache bevorzugte Ausführung der Erfindung weist eine aus Kupfer hergestellte metallplattenförmige Grundplatte als Wärmeverteilerplatte aus. An dieser Grundplatte ist eine Aluminiumplatte mit integrierten Kühlrippen befestigt, wobei die beiden Platten miteinander verschraubt sind und zur besseren Wärmeübertragung eine Wärmeleitpaste verwendet wird. Die wärmeabgebenden Enden der Wärmeleitrohre sind gleichmäßig auf der Fläche der metallplattenförmigen Grundplatte verteilt, so dass jedes wärmeabgebende Ende der Wärmeleitrohre etwa dieselbe Fläche zur Wärmeverteilung und Wärmeübertragung aufweist, wobei die wärmeabgebenden Ende der Wärmeleitrohre mittels Adaptersystemen, die ebenfalls aus Kupfer hergestellt sind, auf der metallplattenförmigen Grundplatte befestigt werden und wobei die Befestigung mittels Stehbolzen mit Muttern erfolgt und zur besseren Wärmeübertragung eine Wärmeleitpaste verwendet wird. Die Adaptersysteme sind in diesem Fall aus Platten mit integrierter Nut für das Wärmeleitrohr hergestellt. Die wärmeaufnehmenden Ende der Wärmeleitrohre werden mittels eines Adaptersystems an dem wärmeabgebenden elektrischen oder elektronischen Bauteiles befestigt, wobei das Adaptersystem aus Kupfer hergestellt ist und dem Bauteil angepasst ist und mittels Spannklammern, Schrauben, Adapterplatten o. ä. Komponenten an dem Bauteil, insbesondere dem Prozessor festgehalten wird und wobei alle wärmeaufnehmende Enden der Wärmeleitrohre in einem Adaptersystem integriert sind.
Als Wärmerohr wird eine Heat-Pipe verwendet, die schon bei geringen Temperaturdifferenzen zwischen dem wärmeaufnehmenden Ende und wärmeabgebenden Ende große Wärmemengen überträgt.
Eine wesentliche Verbesserung der Wärmeübertragung wird durch eine metallische Verbindung zwischen der metallplattenförmigen Grundplatte und der Aluminiumplatte mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllamellen durch eines der Verfahren Hartlöten, Weichlöten, diffundiertes Bonding, Schweißen, Vergießen, Eingießen oder Walzplattieren erreicht.
Äußerst günstig für schwierige Umgebungen und bei niederen Umgebungstemperaturen wirkt sich der Einsatz von einem mit einer Edelstahlfolie beschichteten Kupferkühlkörpermaterial und/oder Gehäusematerial aus, also einem Bi-Metall aus, das durch ein spezielles Walzverfahren mit einem Druck von 850 t/cm2 hergestellt wird und zu 90% aus Kupfer und zu 10% aus rostfreiem Stahl besteht.
Für Medizineinsatz ist auch günstig, auf die Kühlrippen aus Hygienemaßnahmen zu verzichten. Dabei muss der Kühlkörper so ausgelegt sein, dass er die entstehende Wärme an die Umgebung abgibt.
Insbesondere weist das Anlöten und/oder Kleben der wärmeabgebenden und wärmeaufnehmenden Ende der Wärmeleitrohre auf den Adaptersystemen eine Verbesserung der Wärmeübertragung aus, wobei eine weitere Verbesserung erzielt wird, wenn die wärmeabgebenden Enden der Wärmeleitrohre direkt auf der metallplattenförmigen Grundplatte angelötet und/oder verklebt werden.
Eine Weiterentwicklung sieht vor, dass das Adaptersystem für das wärmeaufnehmende Ende der Wärmeleitrohre eine metallische Platte ist, die einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als
Aluminium aufweist und dass die Wärmeleitrohre auf diese Platte geklebt und/oder gelötet werden und dass diese Platte direkt an der Grundplatine des Motherboards befestigt wird, wobei die Unterseite dieser Platte glatt und riefenfrei ist und so die Platte dicht und spaltfrei auf die Prozessoroberfläche gepresst wird. Hierbei sind die unterschiedlichsten Adaptersysteme zur Aufnahme der Wärmeleitrohre möglich, sowie die unterschiedlichsten Befestigungsmöglichkeiten der Adaptersysteme an den elektronischen Bauteilen, angefangen von mechanischen Systemen über Spannsysteme usw.
Unterschiedliche Weiterentwicklungen sehen Adaptersysteme für die Aufnahme der wärmeaufnehmenden Enden der Wärmeleitrohre aus Kupfer vor, wobei die Adaptersysteme ein- und/oder mehrteilig sein können und mittels Platten und/oder Profilschienen und/oder Spannklammern und/oder ähnlichen Komponenten befestigt werden. Des weiteren sind mechanische und/oder Schraubverbindungen für die Adaptersysteme möglich. Ebenso sind unterschiedliche Adaptersysteme für die wärmeabgebenden Enden der Wärmeleitrohre möglich.
Zur besseren Wärmeübertragung des Kühlkörpers an die Umgebung wirkt sich der Einsatz von Hochleistungskühlkörper mit eingepressten Rippen aus in Verbindung mit dem Mehrschichtenkühlsystem aus, wobei der Hochleistungskühler als eine Schicht auf der metallplattenförmigen Grundplatte betrachtet werden kann.
Da die Wärmeübertragung der Mehrschichtenkühlsysteme durch größere Anströmgeschwindigkeiten der Umgebungsluft wesentlich verbessert wird, kann erfindungsgemäß an dem Mehrschichtenkühlsystem Lüfter angebracht werden, der eine Luftschleierfunktion für das Anströmen der Kühlrippen und/oder Kühllamellen und/oder eingepressten Rippen des Mehrschichtenkühlsystems übernimmt und so eine wesentliche Verbesserung der Wärmeübertragung gewährleistet.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist das externe Mehrschichtenkühlsystem ein Hohlrippenkühlaggregat mit metallplattenförmiger Grundplatte aus, bei dem eine erzwungene Konvektion durch Axiallüfter stattfindet und der Kühlkörper aus Aluminiumbasisprofilen besteht, in die strömungs- und wärmetechnisch optimierte Strangpressprofile eingepresst werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführung der Erfindung weist das externe Mehrschichtenkühlsystem als ein System mit Kühllamellen aus lotplattiertem Aluminium sowie ein Radialgebläse aus. Diese Kühlsystem zeichnet sich durch geringe Strömungsverluste aus, sowie kompakte Abmessungen und hohen Wärmefluss aus.
Zur Vermeidung von Wärmenestern innerhalb des Gehäuses und/oder Schaltschrankes empfiehlt es sich, je nach geforderter Umgebungstemperatur und Einsatzort eine Luftumwirbelung innerhalb des Gehäuses und/oder Schaltschrankes mittels eines Lüfters durchzuführen.
Um ein absolut geräuschloses System zu erhalten, ist die Auskleidung des Gehäuses mit Schalldämmmatten zu empfehlen, wobei das Gehäuse komplett geschlossen ausgeführt sein kann.
Eine Weiterentwicklung der Erfindung sieht vor, dass die metallplattenförmige Grundplatte als Kühlwand eingesetzt wird und das Mehrschichtenkühlsystem dadurch erreicht wird, dass die metallplattenförmige Grundplatte auf der Innenseite mit einer Isolierschicht überzogen wird.
Eine weiter Ausführung sieht vor, dass zwischen dem Gehäuse und der Mehrschichtenkühlsysteme eine isolierende Schicht integriert ist, so dass gewährleistet ist, dass die abgeführte Wärme nur an die Umgebung abgegeben wird und nicht auf das Gehäuse übertragen wird.
Damit keine Wärme von dem Wärmeleitrohr in das Gehäuse abgegeben wird, wird das Wärmeleitrohr mit und/oder ohne Adaptersysteme isoliert.
Eine Korrosion der Kühlkörper, insbesondere eine elektrolytische Korrosionsreaktion zwischen dem metallplattenförmigen Grundkörper und der Aluminiumschicht wird durch eine Beschichtung mittels eines Isolierharzes und/oder Isolierlackes verhindert.
Die Wärmeleitrohre können rechtwinklig und/oder parallel und/oder unter einem bestimmten Winkel zur metallplattenförmigen Grundplatte angeordnet sein. Ebenso können die wärmeaufnehmende Ende der Wärmeleitrohre rechtwinklig und/oder parallel und/oder unter einem bestimmten Winkel zu der Prozessoroberfläche angeordnet sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Kühleinheit mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohre und angeflanschtem Motherboard
Fig. 2 Verteilung der wärmeabgebenden Enden der Wärmeleitrohre auf der metallplattenförmigen Grundplatte
Fig. 3 Integration der Kühleinheit in einem Gehäuse
Fig. 4 Mehrschichtenkühlsystem mit Lüfter zum Anströmen
Fig. 5 Gehäuse mit Kühleinheit und Schalldämmung und integriertem Lüfter
Fig. 6: Mehrschichtenkühlsystem mit Edelstahlaußenfläche und Isolierschicht
Fig. 7: Mehrschichtenkühlsystem mit metallplattenförmiger Grundplatte und Kühllamellen
Fig. 8: Adapter mit wärmeaufnehmendem Ende der Wärmeleitrohre
Fig. 9: Mehrschichtenkühlsystem mit metallplattenförmiger Grundplatte und glatter Außenwand und Adapter für Wärmeleitrohr
Fig. 10: Mehrschichtenkühlsystem mit metallplattenförmiger Grundplatte und integrierter Isolierung
Fig. 11: Mehrschichtenkühlsystem mit Adapterplatte als metallplattenförmige Grundplatte
Fig. 11: Mehrschichtenkühlsystem mit Adapterplatte als metallplattenförmige Grundplatte
Fig. 12: Gehäuseaußenwand als Mehrschichtenkühlsystem mit metallplattenförmiger Grundplatte und angelötetem Wärmeleitrohr
In Figur 1 ist ein Schnitt durch ein Kühleinheit mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohre und angeflanschtem Motherboard dargestellt. Das Mehrschichtenkühlsystem besteht aus einer metallplattenförmigen Grundplatte 1, die einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium aufweist und weist auf einer Seite eine Schicht aus Aluminium oder Aluminiumlegierung 2 mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllamellen 3 auf, die mit der metallplattenförmigen Grundplatte 1 verbunden ist, und wobei die Verbindung zwischen der metallplattenförmigen Grundplatte 1 und der Schicht aus Aluminium oder Aluminiumlegierung 2 durch Schrauben 4 erfolgt. Die wärmeabgebenden Enden 4 der mindestens zwei, vorzugsweise drei Wärmeleitrohre 5 werden direkt auf die metallplattenförmigen Grundplatte 1 gelötet, wobei die metallplattenförmige Grundplatte 1 als Wärmeverteilerplatte dient, um eine rasche und gleichmäßige Verteilung der Wärme über die gesamte Fläche der von dem wärmeabgebenden Ende 4 des und/oder der Wärmeleitrohre 5 auf die metallplattenförmige Grundplatte 1 übertragene Wärme zu erreichen und um diese dann auf die Schient aus Aluminium 2 mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllamellen 3 zu leiten. Die wärmeaufnehmenden Enden 6 der Wärmeleitrohre 5 sind auf einer Adapterplatte 7 angelötet, die mittels Schrauben 8 an der Grundplatine 9 des Motherboards 10 befestigt wird, wobei die Unterseite der Adapterplatte 7 glatt und riefenfrei ist und dicht und spaltfrei auf die Oberfläche des Prozessors 11 gepresst wird. Zur besseren Wärmeübertragung vom Prozessor 11 auf die Adapterplatte 7 ist eine Wärmeleitpaste 12 integriert.
In Figur 2 ist eine Draufsicht der Verteilung der wärmeabgebenden Enden der Wärmeleitrohre auf der metallplattenförmigen Grundplatte dargestellt. Die wärmeabgebenden Enden 4 der Wärmeleitrohre 5 sind dabei auf der metallplattenförmigen Grundplatte 1 angelötet, wobei die wärmeabgebenden Enden 4 der Wärmeleitrohre 5 so auf der Grundplatte 1 angeordnet sind, dass jedes wärmeabgebende Ende 4 in etwa die gleiche Fläche 13 zur Wärmeverteilung mittels Wärmeleitung auf der metallplattenförmigen Grundplatte 1 aufweist und somit in etwa die gleiche Fläche 13 zur Wärmeübertragung auf die Schicht aus Aluminium oder Aluminiumlegierung 2 mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllamellen 3 aufweist.
Figur 3 zeigt eine Integration der Kühleinheit in einem Gehäuse. Das Gehäuse 14 weist auf einer Außenwand 15 eine Aussparung 16 auf. Das Mehrschichtenkühlsystem, an dem das Motherboard 10 befestigt ist, wird am Gehäuse 14 mechanisch befestigt. Dabei ist es möglich, bei Einsatz einer
Flachdichtung 17 zwischen metallplattenförmiger Grundplatte 1 und Gehäuseaußenseite 14 ein Gehäuse mit hoher Schutzart in Bezug auf Berührungs-, Fremdkörper- und Wasserschutz zu erhalten. Ansonsten ist das Kühlsystem wie in Figur 1 aufgebaut, wobei ein lüfterloses Netzteil 18 so eingebaut ist, dass die wärmeabgebenden Komponenten 19 des Netzteiles 18 direkt mit dem Kühlsystem wärmegekoppelt sind.
Figur 4 zeigt einen Schnitt durch das Mehrschichtenkühlsystem mit Lüfter zum Anströmen. Dabei ist über dem Mehrschichtenkühlsystem ein Staublech 20 mit darüber liegendem Trennblech 21 mit integrierten Radiallüftern 22 angeordnet. Durch das Staublech 20 wird erreicht, dass die von den Lüftern 22 angesaugte Luft gleichmäßig über die Kühlrippen und/oder Kühllamellen 3 der Schicht aus Aluminium oder Aluminiumlegierung 2 verteilt wird und so eine höhere Wärmeübertragung erzielt wird.
In Figur 5 ist ein Gehäuse mit Kühleinheit und Schalldämmung und integriertem Lüfter dargestellt. Dabei ist die Kühleinheit 23 auf einer Außenseite 24 des Gehäuses 14 befestigt, wobei die Außenwand 24 einen und/oder mehrere Durchbrüche 25 zur Befestigung der Adapter 26 mit den wärmeabgebenden Ende 4 der Wärmeleitrohre 5 aufweist. Die Adapter 26 sind mechanisch mittels Schrauben 27 auf der metallplattenförmigen Grundplatte 1 befestigt. Die Innenseiten 27 des Gehäuses 14 sind komplett mit Schalldämmmatten 28 beschichtet. Damit im Gehäuse keine Wärmenester entstehen ist ein Lüfter 29 eingebaut.
In Figur 6 ist das Mehrschichtenkühlsystem mit Edelstahlaußenfläche und Isolierschicht dargestellt. Dabei ist das Mehrschichtenkühlsystem aus einem Bimetall hergestellt, dass eine Kupferinnenseite 30 als metallplattenförmige Grundplatte 1 und Edelstahlaußenseite 31 aufweist, wobei die beiden Werkstoffe unter hohem Druck zusammengepresst werden. Die Innenseite 32, an der die Adapter 26 für die wärmeabgebenden Enden 4 der Wärmeleitrohre 5 befestigt werden, wird mit einer Isolierschicht 33 beschichtet, wobei die Isolierschicht 33 aufgeschäumt wird.
Figur 7 zeigt ein Mehrschichtenkühlsystem mit metallplattenförmiger Grundplatte und Kühllamellen. Dabei ist die metallplattenförmige Grundplatte 1 aus Kupfer hergestellt und weist direkt auf der Außenfläche angeordnete und/oder befestigte Kühllamellen und/oder Fins 34 auf.
In Figur 8 wird ein Schnitt durch einen Adapter mit wärmeaufnehmenden Ende der Wärmeleitrohre gezeigt. Der Adapter ist als rechteckige Platte 35 aus Kupfer ausgeführt, die mittels Profilschienen 36 an dem elektronischen Bauteil 37 befestigt wird. Auf der Platte sind die wärmeaufnehmenden Ende 6 der Wärmeleitrohre 5 angelötet.
In Figur 9 ist ein Schnitt durch das Mehrschichtenkühlsystem mit metallplattenförmiger Grundplatte und glatter Außenwand und Adapter für Wärmeleitrohr dargestellt. Dabei ist die metallplattenförmige Grundplatte 1 mechanisch mittels Schrauben 37 mit der glatten Außenseite 38 verbunden, wobei zur besseren Wärmeübertragung eine Schicht aus Wärmeleitfolie und/oder -paste 39 integriert ist.
In Figur 10 ist ein Mehrschichtenkühlsystem mit metallplattenförmiger Grundplatte und integrierter Isolierung dargestellt. Auf der metallplattenförmigen Grundplatte 1 ist eine isolierende Schicht 40 aufgebracht, die eine trennende Isolierschicht bildet, wobei die isolierende Schicht auch die Adaptersysteme mit dem integrierten Wärmeleitrohr überdeckt.
Figur 11 zeigt ein Mehrschichtenkühlsystem mit Adapterplatte als metallplattenförmige Grundplatte. Dabei ist das wärmeabgebende Ende 4 des Wärmeleitrohres 5 auf einer metallplattenförmigen Grundplatte 41 aufgelötet. Diese Grundplatte 41 ist aus einem Werkstoff, der einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium aufweist und ist an einer Aluminiumplatte mit integrierten Kühlrippen 42 befestigt, wobei zur besseren Wärmeübertragung eine Wärmeleitpaste 39 zwischen Grundplatte 41 und Aluminiumplatte 42 integriert ist.
In Figur 12 wird eine Gehäuseaußenwand als Mehrschichtenkühlsystem mit metallplattenförmiger Grundplatte und angelötetem Wärmeleitrohr gezeigt. Dabei ist die metallplattenförmige Grundplatte 43 aus einem Werkstoff, der einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium aufweist hergestellt und ist so ausgebildet, dass sie ein Teilgehäuse 44 und/oder ein Komplettgehäuse für die elektronischen Bauteile 45 und/oder Komponenten bildet, wobei die wärmeabgebenden Ende 4 der Wärmeleitrohre 5 direkt auf der Grundplatte 43 angelötet sind.
Claims (51)
1. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren mit einem und/oder mehreren wärmeabgebenden Mehrschichtenkühlkörper, einer und/oder mehreren Wärmeleitrohre sowie Adaptersystemen zur Aufnahme der wärmeaufnehmenden und wärmeabgebenden Enden der Wärmeleitrohre dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrschichtenkühlkörper aus einer metallplattenförmigen Grundplatte mit einem Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten der höher als der von Aluminium ist und mindestens auf einer Seite eine Platte aus Aluminium und/oder deren Legierungen und/oder Edelstahl und/oder Kupfer mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllammellen und/oder geschlossenen Kühlrohren mit integrierten Kühllamellen und/oder eine Isolierschicht besteht, wobei die metallplattenförmige Grundplatte und die Platte mechanisch und/oder metallisch und/oder verschäumt und/oder verklebt miteinander verbunden sind und wobei die wärmeabgebenden Enden des und/oder der Wärmeleitrohre mit der metallplattenförmigen Grundplatte mechanisch und/oder metallisch mit und/oder ohne Adaptersystem verbunden ist und das und/oder die Wärmeleitrohre rechtwinklig und/oder parallel und/oder unter einem bestimmten Winkel zur metallplattenförmigen Grundplatte angeordnet ist und dass das und/oder wärmeaufnehmenden Ende der Wärmeleitrohre direkt und/oder indirekt mit und/oder ohne Adaptersystem mit der und/oder den wärmeerzeugenden Bauteilen wärmegekoppelt sind.
2. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verbindung zwischen der metallplattenförmigen Grundplatte und der Platte aus Aluminium und/oder deren Legierungen und/oder Edelstahl mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllammellen mittels Schrauben und/oder Nieten und/oder Stehbolzen mit Muttern und/oder Spannklammern o. ä. erfolgt.
3. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsatz der mechanischen Verbindung zwischen der metallplattenförmigen Grundplatte und der Platte aus Aluminium und/oder deren Legierungen und/oder Edelstahl mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllammellen zwischen den Platten eine Wärmeleitfolie und/oder Wärmeleitpaste eingesetzt wird.
4. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der metallplattenförmigen Grundplatte und die Oberfläche der Platte aus Aluminium und/oder deren Legierungen und/oder Edelstahl mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllammellen, die aufeinander liegen glatt und riefenfrei sind.
5. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmeleitrohr eine Heat Pipe zum Einsatz kommt.
6. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Verbindung zwischen der metallplattenförmigen Grundplatte und der Platte aus Aluminium und/oder deren Legierungen mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllammellen mittels eines der Verfahren Hartlöten, Weichlöten, diffundiertes Bonding, Schweißen, Vergießen, Eingießen oder Walzplattieren hergestellt ist.
7. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschichtenkühlsystem aus einem Verbundwerkstoff aus Kunststoff und/oder Metall besteht.
8. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschichtenkühlsystem aus einem mit einer Edelstahlfolie beschichteten Kupferkühlkörpermaterial besteht, also einem Bi-Metall, das durch ein spezielles Walzverfahren mit einem Druck von 850 t/cm2 hergestellt wird und zu 90% aus Kupfer und zu 10% aus rostfreiem Stahl besteht.
9. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschichtenkühlsystem so gestaltet ist, das es gleichzeitig als Gehäuse dient.
10. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Adaptersystem zur Aufnahme der wärmeabgebenden Ende der Wärmeleitrohre als Teil und/oder als Ganzes der metallplattenförmigen Grundplatte ausgeführt ist.
11. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verbindung zwischen der metallplattenförmigen Grundplatte und der Adaptersysteme zur Aufnahme der wärmeabgebenden Ende der Wärmeleitrohre mittels Schrauben und/oder Nieten und/oder Stehbolzen mit Muttern und/oder Spannklammern o. ä. erfolgt.
12. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsatz einer mechanischen Verbindung zwischen der metallplattenförmigen Grundplatte und der Adaptersysteme zur Aufnahme der wärmeabgebenden Ende der Wärmeleitrohre eine Wärmeleitfolie und/oder Wärmeleitpaste eingesetzt wird.
13. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Adaptersystem zur Aufnahme der wärmeabgebenden Ende der Wärmeleitrohre aus einem Werkstoff hergestellt ist, der einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium aufweist.
14. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der metallplattenförmigen Grundplatte und die Oberfläche der Adaptersysteme zur Aufnahme der wärmeabgebenden Ende der Wärmeleitrohre die aufeinander liegen glatt und riefenfrei sind.
15. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Verbindung zwischen der metallplattenförmigen Grundplatte und des Adaptersystems zur Aufnahme der wärmeabgebenden Ende des und/oder der Wärmeleitrohre mittels eines der Verfahren Hartlöten, Weichlöten, diffundiertes Bonding, Schweißen, Vergießen, Eingießen, Kleben oder Walzplattieren hergestellt ist.
16. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeabgebenden Enden der Wärmeleitrohre direkt und ohne Adaptersystem auf der metallplattenförmigen Grundplatte mittels Löten und/oder Kleben befestigt werden.
17. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach außen liegender Querschnitt der metallplattenförmigen Grundplatte und der Platte aus Aluminium und/oder deren Legierungen mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllammellen mittels eines Isolierharzes und/oder Isolierlackes und/oder wärmeabstrahlenden Lackes beschichtet ist.
18. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallplattenförmige Grundplatte aus Kupfer und/oder deren Legierungen besteht.
19. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeabgebenden Ende der Wärmeleitrohre so auf der metallplattenförmigen Grundplatte verteilt sind, dass jedes wärmeabgebende Ende eines Wärmeleitrohres in etwa die gleiche Fläche zur Wärmeverteilung aufweist.
20. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeabgebenden Ende der Wärmeleitrohre in den Adaptersystemen mechanisch befestigt ist.
21. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeabgebenden Ende der Wärmeleitrohre durch Löten und/oder Kleben und/oder mechanische Verbindung in den Adaptersystemen befestigt ist.
22. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühllamellen in die Schicht aus Aluminium und/oder deren Legierungen eingepresst sind.
23. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Mehrschichtenkühlsystem die Schicht aus Aluminium und/oder deren Legierungen als ein Hohlrippen- und/oder Segment- und/oder Strangprofil- und/oder Kühllamellenlüfteraggregat ausgeführt ist.
24. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Mehrschichtenkühlsystem die Schicht aus Aluminium und/oder deren Legierungen als ein Hohlrippen- und/oder Segment- und/oder Strangprofil- und/oder Kühllamellenlüfteraggregat mit Radial- und/oder Axiallüfter und/oder Gebläse ausgeführt ist.
25. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur besseren Wärmeabgabe ein Axiallüfter und/oder Radiallüfter und/oder Radialgebläse die Luft über die eine Platte aus Aluminium und/oder deren Legierungen mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllamellen leitet.
26. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallplattenförmige Grundplatte gegenüber dem Gehäuse und/oder Innenraum des Gehäuses isoliert ist.
27. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung auf der metallplattenförmigen Grundplatte aufgeschäumt und/oder aufgeklebt ist.
28. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz eines Mehrschichtenkühlsystems mit metallplattenförmiger Grundplatte aus Kupfer auf die metallplattenförmige Grundplatte Fins und/oder Kühllamellen aufgebracht werden.
29. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur besseren Wärmeabgabe über und/oder neben den Kupferlamellen ein Lüfter angeordnet ist.
30. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallplattenförmige Grundplatte mit dem Adaptersystem zur Aufnahme des wärmeabgebenden Endes des Wärmeleitrohres als einteiliges Gussteil hergestellt ist.
31. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallplattenförmige Grundplatte größer und/oder gleich groß und/oder kleiner als die Platte aus Aluminium und/oder deren Legierungen und/oder Edelstahl mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllammellen ist.
32. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallplattenförmige Platte gleichzeitig als Gehäusewand und/oder Gehäuseschale dient.
33. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeaufnehmende Ende des Wärmeleitrohres mittels eines Adaptersystems am Prozessor befestigt ist.
34. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Adaptersystem aus einem Werkstoff hergestellt ist, der einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium aufweist.
35. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeaufnehmende Ende des Wärmeleitrohres an einer wärmeaufnehmenden Platte angelötet und/oder geklebt ist.
36. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeaufnehmende Ende der Wärmeleitrohre in dem Adaptersystem mechanisch befestigt ist.
37. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Adaptersystem einen Trägerrahmen, der zur Fixierung der wärmeaufnehmenden Platte dient, aus Metall und/oder Kunststoff aufweist.
38. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeaufnehmende Platte des Adaptersystems aus Kupfer und/oder deren Legierung ist.
39. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeaufnehmende Platte einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium aufweist.
40. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der wärmeaufnehmenden Platte zylinderförmig oder quaderförmig ist oder eine andere räumliche Form ausweist.
41. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatine gefedert an der metallplattenförmigen Grundplatte und/oder Adaptersystem befestigt ist.
42. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeaufnehmende Platte ein- und/oder mehrteilig ist.
43. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeaufnehmende Platte zweiteilig ist und eine Nut aufweist, deren Tiefe und Breite dem Durchmesser der Wärmeleitrohre entspricht und dass die Spannplatte ebenfalls eine Nut wie die wärmeaufnehmende Platte aufweist.
44. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeaufnehmende Ende der Wärmeleitrohre mittels einer Spannplatte in die Nut der wärmeaufnehmenden Platte gepresst wird.
45. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeaufnehmende Platte eine Bohrung aufweist, in die das wärmeaufnehmende Ende der Wärmeleitrohre eingepresst wird.
46. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeaufnehmende Platte mittels eines Befestigungssystems auf die Prozessoroberfläche dicht und spaltfrei gepresst wird.
47. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Aufnahme des wärmeabgebenden Endes des Wärmeleitrohres auf der Adapterplatte und/oder metallplattenförmigen Grundplatte zu dem wärmeaufnehmenden Ende im Verhältnis 2 zu 1 ausgeführt ist.
48. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Prozessoroberfläche und wärmeaufnehmender Platte zur besseren Wärmeübertragung eine Wärmeleitpaste aufgetragen wird und/oder eine Wärmeleitfolie und/oder Kleber integriert wird.
49. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit nachträglich in Gehäuse und/oder Schaltschränke eingebaut werden kann.
50. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse und das Mehrschichtenkühlsystem schallgedämmt ist.
51. Einheit zum Kühlen von Gehäusen und Schaltschränken mit Mehrschichtenkühlsystem und Wärmeleitrohren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung von Wärmenestern innerhalb des Gehäuses ein Lüfter und/oder Gebläse und/oder Luftumwälzsystem und/oder bewegtes Teil zur Luftumwälzung angeordnet ist.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011075990A1 (de) * | 2011-05-17 | 2012-11-22 | Schneider Electric Sachsenwerk Gmbh | Schaltanlage für Hoch- oder Mittelspannung |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3123602A1 (de) | 1980-06-16 | 1982-04-29 | Showa Aluminum Corp., Sakai, Osaka | Kuehlkoerper fuer waermeerzeugende elemente |
| JPH02255296A (ja) | 1989-03-29 | 1990-10-16 | Marui Kogyo Kk | スクリュー脱水機 |
| DE4408805A1 (de) | 1994-03-16 | 1995-09-21 | Detlef Klame | Aktive Lüfterüberwachung für Kleinventilatoren mit akustischer und/oder optischer Signaleinrichtung |
| DE69223643T2 (de) | 1991-11-19 | 1998-05-07 | Rocky Research, Boulder City | Kühleinrichtung für elektronische und komputer bestandteile |
| US5764482A (en) | 1996-07-24 | 1998-06-09 | Thermacore, Inc. | Integrated circuit heat seat |
| DE19731033A1 (de) | 1997-07-18 | 1999-01-21 | Dieter Knothe | Rechner |
| DE20010663U1 (de) | 2000-06-15 | 2000-10-26 | Schlomka, Georg, 21640 Neuenkirchen | Kühlelement und Kühleinrichtung |
| DE69424761T2 (de) | 1993-12-28 | 2000-12-28 | Hitachi, Ltd. | Kühlungsapparat vom Wärmerohrtyp |
| DE19944550A1 (de) | 1999-09-17 | 2001-03-22 | In Blechverarbeitungszentrum S | Gehäuse mit elektrischen und/oder elektronischen Einheiten |
| DE19952768A1 (de) | 1999-11-02 | 2001-05-31 | Wincor Nixdorf Gmbh & Co Kg | Vorrichtung zum thermischen Verbinden eines elektronischen Bauelementes mit einem Kühlkörper |
| DE10058739A1 (de) | 2000-11-27 | 2002-08-22 | Leukhardt Systemelektronik | Industriecomputer |
| DE10132311A1 (de) | 2001-03-21 | 2002-09-26 | Fritschle Simone | Computergehäuse |
| US6529376B2 (en) | 2000-08-10 | 2003-03-04 | Brian Alan Hamman | System processor heat dissipation |
| DE20219626U1 (de) | 2002-12-17 | 2003-03-06 | Richard Wöhr GmbH, 75339 Höfen | Massiver, lüfterloser Industriecomputer für Schaltschrankeinbau und/oder Tischversion |
| US6549414B1 (en) | 1999-09-24 | 2003-04-15 | Cybernetics Technology Co., Ltd. | Computers |
-
2003
- 2003-05-14 DE DE20307472U patent/DE20307472U1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3123602A1 (de) | 1980-06-16 | 1982-04-29 | Showa Aluminum Corp., Sakai, Osaka | Kuehlkoerper fuer waermeerzeugende elemente |
| JPH02255296A (ja) | 1989-03-29 | 1990-10-16 | Marui Kogyo Kk | スクリュー脱水機 |
| DE69223643T2 (de) | 1991-11-19 | 1998-05-07 | Rocky Research, Boulder City | Kühleinrichtung für elektronische und komputer bestandteile |
| DE69424761T2 (de) | 1993-12-28 | 2000-12-28 | Hitachi, Ltd. | Kühlungsapparat vom Wärmerohrtyp |
| DE4408805A1 (de) | 1994-03-16 | 1995-09-21 | Detlef Klame | Aktive Lüfterüberwachung für Kleinventilatoren mit akustischer und/oder optischer Signaleinrichtung |
| US5764482A (en) | 1996-07-24 | 1998-06-09 | Thermacore, Inc. | Integrated circuit heat seat |
| DE19731033A1 (de) | 1997-07-18 | 1999-01-21 | Dieter Knothe | Rechner |
| DE19944550A1 (de) | 1999-09-17 | 2001-03-22 | In Blechverarbeitungszentrum S | Gehäuse mit elektrischen und/oder elektronischen Einheiten |
| US6549414B1 (en) | 1999-09-24 | 2003-04-15 | Cybernetics Technology Co., Ltd. | Computers |
| DE19952768A1 (de) | 1999-11-02 | 2001-05-31 | Wincor Nixdorf Gmbh & Co Kg | Vorrichtung zum thermischen Verbinden eines elektronischen Bauelementes mit einem Kühlkörper |
| DE20010663U1 (de) | 2000-06-15 | 2000-10-26 | Schlomka, Georg, 21640 Neuenkirchen | Kühlelement und Kühleinrichtung |
| US6529376B2 (en) | 2000-08-10 | 2003-03-04 | Brian Alan Hamman | System processor heat dissipation |
| DE10058739A1 (de) | 2000-11-27 | 2002-08-22 | Leukhardt Systemelektronik | Industriecomputer |
| DE10132311A1 (de) | 2001-03-21 | 2002-09-26 | Fritschle Simone | Computergehäuse |
| DE20219626U1 (de) | 2002-12-17 | 2003-03-06 | Richard Wöhr GmbH, 75339 Höfen | Massiver, lüfterloser Industriecomputer für Schaltschrankeinbau und/oder Tischversion |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011075990A1 (de) * | 2011-05-17 | 2012-11-22 | Schneider Electric Sachsenwerk Gmbh | Schaltanlage für Hoch- oder Mittelspannung |
| DE102011075990B4 (de) * | 2011-05-17 | 2014-10-09 | Schneider Electric Sachsenwerk Gmbh | Schaltanlage für Hoch- oder Mittelspannung |
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