DE102004023037B4 - Heat sink with integrated heat pipe - Google Patents

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Abstract

Kühlkörper mit integrierter Heatpipe zum Kühlen elektrischer Komponenten, mit
– einer Basisplatte (10), in der mehrere Kanäle (102, 102d, 102e, 102f) nebeneinander angeordnet sind, deren jeweilige benachbarte Endabschnitte jeweils mittels eines Kanals miteinander verbunden sind und mittels diesem miteinander kommunizieren,
– zentriert in den nebeneinander angeordneten Kanälen (102, 102d, 102e, 102f) angeordneten Kapillarmitteln (12), die aus einem rohrfömigen Element (120) und mindestens einem Abstandelement (121) bestehen,
– einem in die Kanäle (102, 102d, 102e, 102f) gefüllten wärmeableitenden Medium (101), das in Abhängigkeit von der Temperatur seinen Aggregatzustand von flüssig in gasförmig und umgekehrt ändert,
– Verschlüssen (103), die die Kanäle (102, 102d, 102e, 102f) mit dem darin angeordneten Medium (103) verschließen.Heat sink with integrated heat pipe for cooling electrical components, with
- A base plate (10), in which a plurality of channels (102, 102d, 102e, 102f) are arranged side by side, whose respective adjacent end portions are each connected to each other by means of a channel and communicate with each other,
- Centered in the side-by-side channels (102, 102d, 102e, 102f) arranged capillary means (12) consisting of a rohrfömigen element (120) and at least one spacer element (121),
A heat-dissipating medium (101) filled in the channels (102, 102d, 102e, 102f), which changes its state of aggregation from liquid to gaseous and vice versa as a function of the temperature,
- Closures (103) closing the channels (102, 102d, 102e, 102f) with the medium (103) arranged therein.

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kühlkörper mit integrierter Heatpipe, insbesondere für PCs oder Notebook-Rechner, Projektoren oder Plasma-Fernseher und entsprechende Peripheriegeräte.The The present invention relates to a heat sink with integrated heat pipe, especially for PCs or notebook computers, Projectors or plasma televisions and related peripherals.

Heutzutage werden Computeranwendungen in unterschiedlichen Formen in nahezu jedem Bereich des täglichen menschlichen Bedarfes eingesetzt. Dadurch, dass die Arbeitsgeschwindigkeit der Computer konstant erhöht wird, steigt die Wärme, die die Computer abgeben ebenfalls. Die Wärmeableitung ist eine Aufgabe geworden, die zufrieden stellend gelöst werden muss, um eine normale Nutzung des Computers zu ermöglichen. Die Kühlkörper für die bekannten PCs oder Notebook-Computer umfassen in der Regel eine Basisplatte mit einer Vielzahl von Kühlrippen, die auf ihnen in aufrechter Form angeordnet sind. Die untere Seite der Basisplatte ist als glatte Oberfläche ausgebildet. Zur Installation wird der Kühler mit dem Wärme erzeugenden Element des Computers durch eine exzentrische Spange befestigt, um die untere flache Oberfläche mit dem Hitze generierenden Element in eine enge Verbindung zu bringen. Ein Lüfter ist über den Kühlrippen angeordnet. Sobald der Computer seine Arbeit aufnimmt, wird gemäß den Hitzetransferprinzipien die Hitze, die durch das Computerelement erzeugt wird, über die flache Kontaktoberfläche des Radiators zur Basisplatte und den Kühlrippen des Radiators transferiert, wobei der Lüfter einen Luftstrom erzeugt, um die Hitze ab zu transportieren. Eine solche Hitzeverteilungsmethode basiert auf der bekannten Metallhitzeleitfähigkeit. Die Hitzeableitung und ihre Effizienz hängt von der Hitzeleitfähigkeit des Materials ab, das den Kühler bildet. Da eine feste Substanz eine beschränkte Hitzetransferfähigkeit besitzt, ist der Ableitungseffekt von konventionellen Kühlern bzw. Radiatoren ebenfalls limitiert.nowadays Computer applications in various forms are almost in every area of the daily used for human needs. Because of the working speed the computer is constantly increasing becomes, the heat rises, who hand over the computers as well. Heat dissipation is a task become satisfactorily resolved to a normal To use the computer. The heat sink for the known PCs or notebook computers usually include a base plate with a variety of cooling fins, which are arranged in an upright position on them. The lower side the base plate is formed as a smooth surface. For installation becomes the radiator with the heat generating element of the computer through an eccentric clip attached to the bottom flat surface with the heat-generating Element in a close connection. A fan is over the cooling fins arranged. Once the computer starts its work, it will be in accordance with the heat transfer principles the heat generated by the computer element over the flat contact surface of the radiator to the base plate and the cooling fins of the radiator, wherein the fan generates a flow of air to remove the heat. A Such heat distribution method is based on the known metal heat conductivity. The heat dissipation and its efficiency depends on the heat conductivity of the material that is the radiator forms. Because a solid substance has limited heat transfer ability has the derivative effect of conventional coolers or Radiators also limited.

Aus der DE 203 14715 U1 ist ein Kühler bekannt, der eine Vielzahl von Bohrungen aufweist, durch die Flüssigkeit fließt. Diese Erfindung offenbart jedoch nicht, dass es sich um ein Heat Pipe Verfahren handelt, mit einem zusätzlichen Rohr innerhalb des Kühlers.From the DE 203 14715 U1 a cooler is known which has a plurality of holes through which liquid flows. However, this invention does not disclose that it is a heat pipe method with an additional tube inside the radiator.

Aus der DE 20305193 U1 ist ein Kühlkörper bekannt, der klemmend auf der Platine gehalten wird und dessen Wärme durch eine Flüssigkeitskühlung abgeleitet wird.From the DE 20305193 U1 is known a heat sink, which is clamped on the board and whose heat is dissipated by liquid cooling.

Aus der DE 195 14 548 C1 ist eine Kühleinrichtung bekannt, die im Inneren eine von einem Kühlmedium durchströmbare Kanalstruktur aufweist. Sie weist jedoch keine zusätzlichen Rohre innerhalb des Kühlers für ein Heat Pipe Verfahren auf.From the DE 195 14 548 C1 a cooling device is known which has a channel through which a cooling medium can flow inside. However, it has no additional pipes inside the cooler for a heat pipe process.

Aus de DE 693 01 906 T2 ist eine Kühleinrichtung bekannt, der ein Fluid enthält, das die Phase wechselt, wobei aufgrund des Drucks im Behälter die Phasenwechseltemperatur geändert wird.From de DE 693 01 906 T2 a cooling device is known which contains a fluid which changes phase, the phase change temperature being changed due to the pressure in the reservoir.

Aus der DE 3825981 C2 ist ein Kühlkörper bekannt, mit einer Nut, die eine innere Oberflächenstruktur aufweist und durch einen aufgesetzten dicht verschweißten, lang gestreckten, mit einer geeigneten inneren Oberflächenstruktur versehenen Deckel komplettiert ist.From the DE 3825981 C2 is known a heat sink, with a groove which has an inner surface structure and is completed by an attached tightly welded, elongated, provided with a suitable inner surface structure lid.

Aus der US 2003/0183372 A1 ist eine Heat Pipe bekannt, die als Hülse ausgebildet ist, die jedoch nicht integral mit einer Kühleinrichtung ausgebildet ist.From the US 2003/0183372 A1 a heat pipe is known, which is designed as a sleeve, which is not integrally formed with a cooling device.

Aus der JP 03108747A ist ein Heat Pipe Kühler bekannt, der mit einer Wärmeableiteinheit versehen ist, die baumförmig ausgebildet ist.From the JP 03108747A is known a heat pipe cooler, which is provided with a heat dissipation unit, which is tree-shaped.

In Anbetracht der vorgenannten Nachteile, die durch die konventionellen Kühler entstehen, welche eine begrenzte Hitzeableitungsfähigkeit besitzen, zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, einen Kühlkörper mit integrierter Heatpipe bereitzustellen, um den Wärmeableitungseffekt bzw. Verteilungseffekt zu verbessern. Der Kühlkörper mit integrierter Heatpipe gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Basisplatte und Kühlrippen, die integriert durch Extrusion, Pressen, Schmieden oder durch Schweißen ausgebildet sind. Die Basisplatte weist Kanäle bzw. Bohrungen auf, die durch eine mechanische Bearbeitung bzw. durch Verspannungstechnik entstanden sind. Die Kanäle nehmen kapillare Mittel auf, die integral ausgeformt sind, um einen Kanälekreislauf auf mehreren Ebenen entstehen zu lassen. Nachdem diese vakuumverschlossen sind, wird der Kreislauf mit einem Wärmeverteilungsmedium (gasförmig oder flüssig) in einer Menge von 50% bis 90% der internen Volumenkapazität der Kanäle aufgefüllt. Hierdurch kann die Wärme auf dem Wärmeabsorptionsende konzentriert werden, das auf der Basisplatte ausgebildet ist, und kann an die Kühlrippen geleitet werden und kann dann durch den Lüfter verteilt werden, um einen Wärmeableitungseffekt zu erreichen.In Considering the aforementioned disadvantages caused by the conventional cooler arise, which has a limited heat dissipation ability Own, the present invention aims to provide a heat sink with integrated heat pipe to provide the heat dissipation effect or distribution effect to improve. The heat sink with integrated heat pipe according to the present Invention comprises a base plate and cooling fins integrated by extrusion, Pressing, forging or by welding are formed. The base plate has channels or Holes on, by mechanical machining or through Bending technique have arisen. The channels take capillary resources which are integrally formed to a channel circuit on several levels let develop. After these are vacuum sealed, will the circulation with a heat distribution medium (gaseous or liquid) in an amount of 50% to 90% of the internal volume capacity of the channels filled. hereby can the heat on the heat absorption end be concentrated, which is formed on the base plate, and can be attached to the cooling fins and can then be distributed by the fan to one Heat dissipation effect to reach.

Im Vergleich zu konventionellen Kühlsystemen kann die Erfindung eine Reihe von Vorteilen aufweisen, insbesondere: Die Basisplatte hat an ihrem unteren Ende der Kühlrippen einen Kreislauf, der aus Kanäle bzw. Bohrungen mit mehreren Ebenen besteht, die kapillare Mittel aufweisen, die integral durch eine Extrusion ausgeformt sind, wobei zusätzlich ein wärmeableitendes Medium in den Kreislauf gefüllt wird. Das wärmeableitende Medium wechselt dabei von der flüssigen Phase in die gasförmige Phase und zurück in die flüssige Phase. Und während dieses zyklischen Phasenwechsels kann das wärmeverteilende Medium die Wärme aufnehmen und die Wärme abgeben, sowie die Wärme erneut aufnehmen. Die Kontaktfläche der Basisplatte absorbiert die Betriebswärme der Computerelemente und Abstrahlungsrippen geben die Wärme wieder ab. Somit wird die konventionelle Wärmeableitungsmethode, die im Wesentlichen auf der metallischen Wärmeleitung basiert, verändert. Hierdurch wird die Wärmeableitungsfähigkeit der Kühlrippen verbessert und die Wärmeableitungseffizienz der Kühlrippen gesteigert.Compared with conventional cooling systems, the invention may have a number of advantages, in particular: The base plate has at its lower end the cooling fins a circuit consisting of multi-level channels having capillary means integrally formed by extrusion are, in addition, a heat-dissipating medium is filled in the circuit. The heat-dissipating medium changes from the liquid phase to the gaseous phase and back to the liquid phase. And during this cyclic phase change, the heat-dissipating medium can absorb the heat and the heat and absorb the heat again. The contact surface of the base plate absorbs the heat of operation of the computer elements and radiation fins give off the heat again. Thus, the conventional heat dissipation method, which is based essentially on the metallic heat conduction, is changed. This improves the heat dissipation capability of the cooling fins and increases the heat dissipation efficiency of the fins.

Das Vorgenannte sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Wesentlichen durch die folgende detaillierte Beschreibung verdeutlicht, die auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug nimmt.The The foregoing and other objects, features and advantages of the present invention Invention are essentially detailed by the following Description is made in the attached drawings Refers.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 ist eine Explosionsansicht der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 Fig. 10 is an exploded view of the first embodiment of the present invention;

1a ist eine Schnittansicht der 1; 1a is a sectional view of 1 ;

2 ist eine schematische Ansicht einer zirkulierenden Wärmeeableitung des wärmeableitenden Mediums gemäß 1; 2 is a schematic view of a circulating heat dissipation of the heat dissipating medium according to 1 ;

3 ist eine schematische Ansicht einer zirkulierenden Wärmeableitung des wärmeableitenden Mediums gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 3 Fig. 12 is a schematic view of circulating heat dissipation of the heat dissipating medium according to a second embodiment of the present invention;

4 ist eine Explosionsansicht einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 4 Fig. 10 is an exploded view of a third embodiment of the present invention;

5 ist eine Explosionsansicht einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5 Fig. 11 is an exploded view of a fourth embodiment of the present invention;

6 ist eine schematische Ansicht einer zirkulierenden Wärmeableitung des wärmeableitenden Mediums gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 6 Fig. 12 is a schematic view of circulating heat dissipation of the heat dissipating medium according to a fifth embodiment of the present invention;

7 ist eine schematische Ansicht einer Wärmeableitung des wärmeableitenden Mediums gemäß einer sechsten Ausführung der vorliegenden Erfindung; 7 Fig. 12 is a schematic view of heat dissipation of the heat dissipating medium according to a sixth embodiment of the present invention;

8 ist eine schematische Ansicht einer zirkulierenden Wärmeableitung des zirkulierenden wärmeableitenden Mediums gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 8th Fig. 12 is a schematic view of circulating heat dissipation of the circulating heat dissipating medium according to a seventh embodiment of the present invention;

9 ist eine schematische Ansicht einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine Vielzahl von Kühlkörpern in Reihe schaltet; 9 Fig. 12 is a schematic view of an eighth embodiment of the present invention which serially connects a plurality of heat sinks;

10 ist eine schematische Ansicht einer zirkulierenden Wärmeableitung eines wärmeableitenden Mediums gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 10 Fig. 10 is a schematic view of circulating heat dissipation of a heat dissipating medium according to a ninth embodiment of the present invention.

Die 1 und 1a zeigen den Kühlkörper mit integrierter Heatpipe 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, dieser umfasst eine Basisplatte 10 und Abstrahlungsrippen 11, die oberhalb der Basisplatte 10 angeordnet sind und die integral in Aluminium durch eine Extrusion, durch Fräsen, durch Schmieden oder Stanzen oder durch Schweißen ausgebildet sind. Die Basisplatte 10 weist Kanäle bzw. Bohrungen 102 auf, die in ihr geformt sind. Die Kanäle 102 nehmen kapillare Mittel 12 auf, die integral in den Kanäle durch Extrusion ausgebildet sind, um einen Kanälekreislauf über mehrere Ebenen zu bilden. Die Rippenkühlkörperstruktur 1, die entsprechend geformt ist, kann für PCs oder Notebook-Rechner eingesetzt werden sowie auch in Projektoren, Plasma-Fernsehern und Peripheriegeräten, um eine Wärmeabführung zu ermöglichen.The 1 and 1a show the heat sink with integrated heat pipe 1 according to the present invention, this comprises a base plate 10 and radiating fins 11 that are above the base plate 10 are arranged and integrally formed in aluminum by extrusion, by milling, by forging or stamping or by welding. The base plate 10 has channels or holes 102 who are molded in it. The channels 102 take capillary resources 12 formed integrally in the channels by extrusion to form a multi-level channel circuit. The rib heat sink structure 1 which is shaped accordingly, can be used for PCs or notebook computers as well as in projectors, plasma televisions and peripherals to allow heat dissipation.

Die Basisplatte 10 steht in Kontakt mit einem Wärme erzeugenden Element eines Computers, um die Wärme zu absorbieren. Die Kanäle 102, die sich in der Basisplatte 10 befinden, werden durch maschinellen Einsatz geformt, um einen geschlossenen Kreislauf zu bilden. Die Kanäle 102 nehmen kapillare Mittel auf, die durch Extrusion ausgebildet sind. Weiterhin sind die Basisplatte und die Kühlrippen miteinander verbunden, um bei der Benutzung einen Körper zu bilden. Die Erfindung kann weiterhin auch unabhängig von dem bisher beschriebenen Einsatz verwendet werden, insbesondere auf kleinen Computerbauteilen, die eine Wärmeabfuhr benötigen.The base plate 10 is in contact with a heat generating element of a computer to absorb the heat. The channels 102 that are in the base plate 10 are formed by machine use to form a closed circuit. The channels 102 take capillary means formed by extrusion. Furthermore, the base plate and the cooling fins are connected together to form a body in use. The invention can also be used independently of the previously described use, in particular on small computer components that require heat dissipation.

Die Kühlrippen 11 sind auf der Basisplatte 10 angeordnet, wobei die Basisplatte ein Wärme absorbierendes Ende aufweist, um die Wärme zu den Kühlrippen 11 zu transferieren, wobei dann die Wärme durch einen Lüfter verteilt wird.The cooling fins 11 are on the base plate 10 arranged, wherein the base plate has a heat absorbing end to the heat to the cooling fins 11 to transfer, in which case the heat is distributed by a fan.

Die kapillaren Mittel 12 sind integral durch Extrusion mit den Kanäle 102 der Basisplatte 10 ausgeformt. Die kapillaren Mittel 12 umfassen eine runde Röhre 120, die mindestens ein Abstandsmittel 121 aufweist, das an der Außenseite angeordnet ist. Die kapillaren Elemente 12 können auf eine vorbestimmte Länge geschnitten werden, um in unterschiedlichen Computerelementen verwendet zu werden.The capillary means 12 are integral by extrusion with the channels 102 the base plate 10 formed. The capillary means 12 include a round tube 120 containing at least one spacing agent 121 has, which is arranged on the outside. The capillary elements 12 can be cut to a predetermined length to be used in different computer elements.

Wie die 2 zeigt, sind die Kanäle 102 in der Basisplatte 10 mit kapillaren Mitteln 12 versehen, um einen Kanälekreislauf über mehrere Ebenen zu bilden. Jede der Kanäle 102 hat einen Auslass, der an beiden Enden versiegelt ist, in dem ein Verschluss 103 verwendet wird, sodass die Kanäle 102 einen geschlossenen Kreislauf bilden. Nachdem dieses Vakuum verschlossen wurde, wird die Passage 102 mit einem Wärme ableitenden Medium (flüssig oder gasförmig) 101 gefüllt, wobei die Menge 50% bis 90% der internen Volumenkapazität der Passage 102 (dargestellt durch Pfeile in der 2) beträgt.As the 2 shows are the channels 102 in the base plate 10 by capillary means 12 provided to form a channel circuit over several levels. Each of the channels 102 has an outlet which is sealed at both ends, in which a closure 103 is used, so the channels 102 form a closed circuit. After this vacuum has been sealed, the passage becomes 102 with a heat dissipating medium (liquid or gaseous) 101 filled, with the amount 50% to 90% of the internal volume capacity of the passage 102 (represented by arrows in the 2 ) is.

Der Kühlkörper mit integrierter Heatpipe 1 weist eine flache Oberfläche auf, die im engen unmittelbaren Kontakt mit dem Computerelement steht (wie z. B. ein Wärme erzeugendes Element), nachdem es installiert wurde. Wärme, die durch das Computerelement während seines Betriebs erzeugt wurde, passiert die Kontaktoberfläche, um in die Rippenkühlkörperstruktur 1 zu gelangen. Auf der einen Seite leitet die Aluminiumbasisplatte 10 die Wärme durch die Leitwirkung zu den Kühlrippen 11. Auf der anderen Seite absorbiert das Wärmeverteilungsmedium 101, das in den Kanäle 102 angeordnet ist, die Wärme von der Hochtemperaturkontaktoberfläche und wird dadurch vom flüssigen Zustand in einen gasförmigen Zustand gewechselt und absorbiert somit die Hitze, die vom Computerelement erzeugt bzw. transferiert wurde. Das im gasförmigen Zustand vorhandene Hitzeverteilungsmittel 101 wird durch die geringere Temperatur der Abstrahlungsrippen 11 gekühlt, wodurch eine Transformation vom gasförmigen Zustand zum flüssigen Zustand erfolgt und die Hitze über die Abstrahlungsrippen 11 abgegeben wird. Hierdurch geht das Hitzeverteilungsmedium 1 wiederholt durch den Zustandstransformationskreislauf, des flüssigen Zustands – zum gasförmigen Zustand – zum flüssigen Zustand, um den Hitzetransferprozess der Hitzeabsorption – zur Hitzeabgabe – zur Hitzeabsorption durchzuführen. Schließlich erzeugt ein Lüfter einen Luftzug, um die Hitze von den Abstrahlungsrippen 11 zu verteilen. Der o. g. Prozess stellt eine doppelte Hitzeableitung bereit und kann somit stark die Hitzeableitungseffizienz der Rippenkühlkörperstruktur 1 verbessern.The heat sink with integrated heatpipe 1 has a flat surface that is in close intimate contact with the computer element (such as a heat-generating element) after it has been installed. Heat generated by the computer element during its operation passes the contact surface to enter the finned heat sink structure 1 to get. On one side leads the aluminum base plate 10 the heat through the conductive effect to the cooling fins 11 , On the other hand, the heat distribution medium absorbs 101 that in the channels 102 is arranged, the heat from the high-temperature contact surface and is thereby changed from the liquid state to a gaseous state and thus absorbs the heat that was generated or transferred by the computer element. The existing in the gaseous state heat distribution medium 101 is due to the lower temperature of the radiating fins 11 cooled, whereby a transformation from the gaseous state to the liquid state takes place and the heat through the radiating fins 11 is delivered. This causes the heat distribution medium 1 repeatedly through the state transformation cycle, the liquid state - to the gaseous state - to the liquid state to perform the heat transfer process of heat absorption - heat emission - for heat absorption. Finally, a fan creates a draft to absorb the heat from the radiating fins 11 to distribute. The above process provides a double heat dissipation, and thus can greatly improve the heat dissipation efficiency of the fin-type heat sink structure 1 improve.

Aus der 3 wird eine andere Ausführungsform der Erfindung deutlich. Sie ist im Wesentlichen ähnlich zu dem, was in 1 gezeigt wird. Der Unterschied ist, dass die Kanäle 102a, die in der Basisplatte 10a angeordnet sind, durch die Verwendung einer Extrusion der Länge nach ausgebildet sind. Sie umfassen ebenfalls Kapillarmittel 12a, die durch Extrusion ausgebildet sind. Die Ausgangsenden der Kanäle 102 sind ebenfalls durch Verschlüsse 103a versiegelt bzw. verschlossen.From the 3 another embodiment of the invention will become apparent. It is essentially similar to what is in 1 will be shown. The difference is that the channels 102 that in the base plate 10a are arranged, formed by the use of an extrusion lengthwise. They also include capillary agents 12a which are formed by extrusion. The output ends of the channels 102 are also by closures 103a sealed or closed.

Die 4 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese entspricht im Wesentlichen der in der 1 gezeigten. Der Unterschied liegt darin, dass die Kanäle 102b in der Basisplatte 10b durch Ausspanung entstanden sind, um integrierte kapillare Mittel 12b, die durch Extrusion geformt sind, aufzunehmen, wodurch ein Kanalkreislauf über mehrere Ebenen bzw. eine doppelwandige Bohrung entsteht, wobei die Ausgangsenden der Kanäle 102b durch Verschlüsse 103b versiegelt sind.The 4 shows still another embodiment of the present invention. This corresponds essentially to that in the 1 shown. The difference is that the channels 102b in the base plate 10b incurred by chipping to integrated capillary means 12b formed by extrusion, thereby creating a multi-level channel loop or a double-walled bore, with the exit ends of the channels 102b through closures 103b are sealed.

Die 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Sie ist im Wesentlichen wie die 4 ausgebildet. Während der Kühlkörper mit integrierter Heatpipe 1c eine Basisplatte 10c der gleichen Höhe aufweist, wie sie in 4 gezeigt wurden, so sind die Abstrahlungsrippen 11c in unterschiedlichen Längen mit einem unterschiedlichen Abstand angeordnet, um den unterschiedlichen Platz zu berücksichtigen, der um das Wärme erzeugende Element vorgegeben ist.The 5 shows a further embodiment of the present invention. It's essentially like that 4 educated. While the heatsink with integrated heatpipe 1c a base plate 10c has the same height as in 4 were shown, so are the radiation fins 11c arranged in different lengths with a different distance to account for the different space that is given to the heat generating element.

Die 6 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Sie entspricht im Wesentlichen, der in der 1 gezeigten. Der Unterschied liegt darin, dass die Kanäle 102d in der Basisplatte 10d der Länge nach und quer angeordnet sind, um eine netztypische Form zu bilden, wobei Ausspanungstechnik verwendet wurde, und wobei die sich kreuzenden Kanäle miteinander Flüssigkeit austauschen. Die Ausgangsenden der Kanäle 102d sind durch Verschlüsse 103d versiegelt. Nachdem die Kanäle Vakuum verschlossen wurden, werden die Kanäle 102d mit einem Wärme ableitenden Medium 101 (gezeigt durch die Pfeile in 6) versehen, wobei die Menge zwischen 50% und 90% der internen Volumenkapazität der netztypischen Kanäle 102d aufweist.The 6 shows another embodiment of the present invention. It essentially corresponds to that in the 1 shown. The difference is that the channels 102d in the base plate 10d are arranged longitudinally and transversely to form a net typical shape, using chip extraction technique, and wherein the intersecting channels exchange fluid with each other. The output ends of the channels 102d are through closures 103d sealed. After the channels have been vacuum sealed, the channels become 102d with a heat dissipating medium 101 (shown by the arrows in 6 ), the amount being between 50% and 90% of the internal volume capacity of the network typical channels 102d having.

Die 7 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Sie entspricht im Wesentlichen der, die in der 1 gezeigt wurde. Der Unterschied der Kanäle 102 in der Basisplatte 10e liegt darin, dass im Bodenbereich des Kühlkörpers mit integrierter Heatpipe 1e reziproke Kanäle bzw. gegenläufige Bohrung angeordnet sind, die durch zwei Enden der Basisplatte 10e verlaufen und die durch Ausspanung oder Extrusion gebildet sind, wobei die Kapillarmittel 12e durch die Kanäle 102e als separate Elemente aufgenommen werden oder integriert ausgebildet sind innerhalb der Kanäle 102e durch die Extrusion. Die Ausgangsenden der Kanäle sind durch Verschlüsse 103e versiegelt. Nachdem sie in einen Vakuum Zustand versetzt wurden, werden die reziproken Kanäle 102e mit einem Wärme ableitenden Medium 101 (gezeigt durch die Pfeile in 7) gefüllt, wobei die Menge ca. 50% bis 90% der internen Volumenkapazität der reziproken Kanäle 102e beträgt.The 7 shows another embodiment of the present invention. It essentially corresponds to that used in the 1 was shown. The difference of the channels 102 in the base plate 10e lies in the fact that in the bottom area of the heat sink with integrated heat pipe 1e Reciprocal channels or counter-rotating bore are arranged through two ends of the base plate 10e run and which are formed by ausspanung or extrusion, wherein the capillary 12e through the channels 102e be incorporated as separate elements or integrated within the channels 102e through the extrusion. The exit ends of the channels are through closures 103e sealed. After being put in a vacuum state, the reciprocal channels become 102e with a heat dissipating medium 101 (shown by the arrows in 7 ), the amount being about 50% to 90% of the internal volume capacity of the reciprocal channels 102e is.

Die 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese entspricht im Wesentlichen der in der 1 gezeigten. Der Unterschied liegt darin, dass die Kanäle 102f in der Basisplatte 10f der Länge nach und quer verlaufend in einer netztypischen Form angeordnet sind, wobei Ausspantechnik verwendet wird und wobei sie einander kreuzen und dadurch miteinander in Verbindung stehen. Eine Passage weist ein Ausgangsende an einer Seite der Basisplatte 10f auf, um ein Ausgangsverbindungsende 104f bereitzustellen, während das Ausgangssende der Kanäle an einer anderen Seite der Basisplatte ein Eingangsverbindungsende 105f darstellt. Alle anderen Ausgangsenden der Kanäle sind durch Verschlüsse 103f versiegelt. Nachdem diese vakuumisiert wurden, werden die gitterförmigen Kanäle 102f mit einem Wärme verteilenden Medium 101 (gezeigt durch die Pfeile in 8) gefüllt, wobei die Menge ca. 50% bis 90% der internen Volumenkapazität der netzförmigen Kanäle 102f umfasst.The 8th shows a further embodiment of the present invention. This corresponds essentially to that in the 1 shown. The difference is that the channels 102f in the base plate 10f are arranged longitudinally and transversely in a mesh-typical shape, using Ausspantechnik and wherein they cross each other and thereby communicate with each other. A passage has an exit end on one side of the base plate 10f on to an output connection end 104f provide while the output end of the channels on another side the base plate an input connection end 105f represents. All other exit ends of the channels are through closures 103f sealed. After they have been vacuumed, the latticed channels become 102f with a heat-distributing medium 101 (shown by the arrows in 8th ), the amount being about 50% to 90% of the internal volume capacity of the reticulated channels 102f includes.

Die 9 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die im Wesentlichen der in der 1 gezeigten entspricht. Der Unterschied liegt darin, dass die Ausgangs- und Eingangsverbindungsenden der Basisplatte 10g entsprechend mit einem Ende mit den Kanäle verbunden sind und mit dem anderen Ende zu einem externen Hitzeaustauschzirkulationssystem, um einen offenen Kreislauf 100g zu bilden. Abhängig vom Raum, den die Wärme erzeugende Quelle benötigt, können zwei oder mehrere Basisplatten 10g in Reihe miteinander verbunden werden.The 9 shows another embodiment of the present invention, which is substantially the in the 1 shown corresponds. The difference is that the output and input connection ends of the base plate 10g correspondingly connected at one end to the channels and at the other end to an external heat exchange circulation system, to an open circuit 100 g to build. Depending on the space needed by the heat generating source, two or more base plates may be used 10g be connected in series.

Die 10 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der in der 1 gezeigten. Der Unterschied liegt darin, dass die reziproken Kreisläufe 100h, die in der Basisplatte 10h durch Ausspanung entstanden sind. Die reziproken Kreisläufe 100h sind mit einem externen Wärmeaustauschzirkulationssystem verbunden, um das Wärmeableitungsmedium 101 (dargestellt durch Pfeile in der 10) zirkulieren zu lassen.The 10 shows another embodiment of the present invention. This embodiment substantially corresponds to that in the 1 shown. The difference is that the reciprocal cycles 100h that in the base plate 10h caused by chipping. The reciprocal cycles 100h are connected to an external heat exchange circulation system to the heat dissipation medium 101 (represented by arrows in the 10 ) to circulate.

Claims (12)

Kühlkörper mit integrierter Heatpipe zum Kühlen elektrischer Komponenten, mit – einer Basisplatte (10), in der mehrere Kanäle (102, 102d, 102e, 102f) nebeneinander angeordnet sind, deren jeweilige benachbarte Endabschnitte jeweils mittels eines Kanals miteinander verbunden sind und mittels diesem miteinander kommunizieren, – zentriert in den nebeneinander angeordneten Kanälen (102, 102d, 102e, 102f) angeordneten Kapillarmitteln (12), die aus einem rohrfömigen Element (120) und mindestens einem Abstandelement (121) bestehen, – einem in die Kanäle (102, 102d, 102e, 102f) gefüllten wärmeableitenden Medium (101), das in Abhängigkeit von der Temperatur seinen Aggregatzustand von flüssig in gasförmig und umgekehrt ändert, – Verschlüssen (103), die die Kanäle (102, 102d, 102e, 102f) mit dem darin angeordneten Medium (103) verschließen.Heat sink with integrated heat pipe for cooling electrical components, with - a base plate ( 10 ), in which several channels ( 102 . 102d . 102e . 102f ) are arranged side by side, whose respective adjacent end portions are each connected to each other by means of a channel and communicate with each other by means of this, - centered in the adjacent channels ( 102 . 102d . 102e . 102f ) arranged capillaries ( 12 ) consisting of a tubular element ( 120 ) and at least one spacer element ( 121 ), - into the channels ( 102 . 102d . 102e . 102f ) filled heat-dissipating medium ( 101 ), which changes its state of aggregation from liquid to gaseous and vice versa, depending on the temperature, - closures ( 103 ), which channels ( 102 . 102d . 102e . 102f ) with the medium arranged therein ( 103 ) close. Kühlkörper nach dem vorhergehenden Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (10) zwischen den mit den Endabschnitten verbundenen Kanälen weitere Kanäle aufweist, die die nebeneinander angeordneten Kanäle (102, 102d, 102e, 102f) jeweils miteinander verbinden, so dass die Kanäle rasterförmig angeordnet sind.Heat sink according to the preceding claim 1, characterized in that the base plate ( 10 ) between the channels connected to the end sections further channels having the juxtaposed channels ( 102 . 102d . 102e . 102f ) connect each other, so that the channels are arranged in a grid pattern. Der Kühlkörper nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (10) und die Abstrahlungsrippen (11) integral ausgeführt sind, insbesondere durch Pressen, Schmieden oder Schweißen.The heat sink according to claim 1 or 2, characterized in that the base plate ( 10 ) and the radiation fins ( 11 ) are made integral, in particular by pressing, forging or welding. Der Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeableitende Medium (101) in den Kanälen in einem Volumen von 50% bis 90% der internen Volumenkapazität der Kanäle (102) gefüllt ist.The heat sink according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heat-dissipating medium ( 101 ) in the channels in a volume of 50% to 90% of the internal volume capacity of the channels ( 102 ) is filled. Der Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (102) in der Basisplatte (10a) der Länge nach ausgebildet sind.The heat sink according to one of claims 1 to 4, characterized in that the channels ( 102 ) in the base plate ( 10a ) are formed lengthwise. Der Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (10f) ein Ausgangsverbindungsende (104f) auf einer Seite und ein Eingangsverbindungsende (105f) an einer anderen Seite aufweist, wobei das Ausgangsverbindungsende (104f) und das Eingangsverbindungsende (105f) ein inneres und ein äußeres Ende aufweisen, wobei das innere Ende mit den rastertypischen Kanälen (102) verbunden ist, und wobei das äußere Ende mit einem externen Wärme austauschenden Zirkulationssystem verbindbar ist.The heat sink according to one of claims 1 to 5, characterized in that the base plate ( 10f ) an output connection end ( 104f ) on one side and an input connection end ( 105f ) on another side, the output connection end ( 104f ) and the input connection end ( 105f ) have an inner and an outer end, wherein the inner end with the raster-typical channels ( 102 ), and wherein the outer end is connectable to an external heat exchanging circulation system. Kühlkörperanordnung mit mehreren Kühlkörpern, die in Reihe geschaltet sind, wobei die Kühlkörper mit integrierter Heatpipe zum Kühlen elektrischer Komponenten ausgerüstet sind, mit – einer Basisplatte (10), in der mehrere Kanäle (102, 102d, 102e, 102f) nebeneinander angeordnet sind, deren jeweilige benachbarte Endabschnitte jeweils mittels eines Kanals miteinander verbunden sind und mittels diesem miteinander kommunizieren, – zentriert in den nebeneinander angeordneten Kanälen (102, 102d, 102e, 102f) angeordneten Kapillarmitteln (12), die aus einem rohrfömigen Element (120) und mindestens einem Abstandelement (121) bestehen, – einem in die Kanäle (102, 102d, 102e, 102f) gefüllten wärmeableitenden Medium (101), das in Abhängigkeit von der Temperatur seinen Aggregatzustand von flüssig in gasförmig und umgekehrt ändert, – Verschlüssen (103), die die Kanäle (102, 102, d, 102e, 102f) mit dem darin angeordneten Medium (103) verschließen.A heat sink assembly having a plurality of heat sinks connected in series, the heat sinks having an integrated heat pipe for cooling electrical components, comprising - a base plate ( 10 ), in which several channels ( 102 . 102d . 102e . 102f ) are arranged side by side, whose respective adjacent end portions are each connected to each other by means of a channel and communicate with each other by means of this, - centered in the adjacent channels ( 102 . 102d . 102e . 102f ) arranged capillaries ( 12 ) consisting of a tubular element ( 120 ) and at least one spacer element ( 121 ), - into the channels ( 102 . 102d . 102e . 102f ) filled heat-dissipating medium ( 101 ), which changes its state of aggregation from liquid to gaseous and vice versa, depending on the temperature, - closures ( 103 ), which channels ( 102 . 102 , d, 102e . 102f ) with the medium arranged therein ( 103 ) close. Kühlkörperanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Kühlkörper die Basisplatte (10) zwischen den mit den Endabschnitten verbundenen Kanälen weitere Kanäle aufweist, die die nebeneinander angeordneten Kanäle (102, 102d, 102e, 102f) jeweils miteinander verbinden, so dass die Kanäle rasterförmig angeordnet sind.Heat sink arrangement according to the preceding claim 7, characterized in that the cooling body, the base plate ( 10 ) between the channels connected to the end sections further channels having the juxtaposed channels ( 102 . 102d . 102e . 102f ) in each case ver bind, so that the channels are arranged in a grid pattern. Kühlkörperanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass beim Kühlkörper die Basisplatte (10) und die Abstrahlungsrippen (11) integral ausgeführt sind, insbesondere durch Pressen, Schmieden oder Schweißen.Heatsink assembly according to the preceding claim 7 or 9, characterized in that the cooling body, the base plate ( 10 ) and the radiation fins ( 11 ) are made integral, in particular by pressing, forging or welding. Kühlkörperanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeableitenden Medium (101) in den Kanäle in einem Volumen von 50% bis 90% der internen Volumenkapazität der Kanäle (102) gefüllt ist.Heat sink arrangement according to one of claims 7 to 9, characterized in that the heat-dissipating medium ( 101 ) in the channels in a volume of 50% to 90% of the internal volume capacity of the channels ( 102 ) is filled. Kühlkörperanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (102) in der Basisplatte (10a) der Länge nach ausgebildet sind.Heat sink arrangement according to one of claims 7 to 10, characterized in that the channels ( 102 ) in the base plate ( 10a ) are formed lengthwise. Kühlkörperanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (10f) ein Ausgangsverbindungsende (104f) auf einer Seite und ein Eingangsverbindungsende (105f) an einer anderen Seite aufweist, wobei das Ausgangsverbindungsende (104f) und das Eingangsverbindungsende (105f) ein inneres und ein äußeres Ende aufweisen, wobei das innere Ende mit den Kanälen (102) verbunden ist, und wobei das äußere Ende mit einem externen Wärme austauschenden Zirkulationssystem verbunden ist.Heat sink arrangement according to one of claims 7 to 11, characterized in that the base plate ( 10f ) an output connection end ( 104f ) on one side and an input connection end ( 105f ) on another side, the output connection end ( 104f ) and the input connection end ( 105f ) have an inner and an outer end, wherein the inner end with the channels ( 102 ), and wherein the outer end is connected to an external heat exchanging circulation system.
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