DE102007038911A1 - Cooling device and lighting device - Google Patents

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Thomas Dr. Reiners
Ralf Dr. Vollmer
Peter Frey
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Abstract

Eine Kühlvorrichtung zur Kühlung einer Wärmequelle (100) umfasst einen Grundkörper (1) mit einer für die Wärmequelle (100) vorgesehenen Montagefläche (11) in einem Montagebereich (12), zumindest einen ersten Kanal (31) im Grundkörper (1), der vom Montagebereich (12) bis zu einer ersten Austrittsöffnung (41) an einer Oberfläche (13) des Grundkörpers (1) reicht, ein an die erste Austrittsöffnung (4) des ersten Kanals (3) angeschlossenes erstes Wärmeleitrohr (2), wobei das erste Wärmeleitrohr (2) ein Innenvolumen (21) aufweist, das mit dem ersten Kanal (3) verbunden ist, und ein Wärmeübertragungsmedium (5), das bei Betrieb der Wärmequelle (100) in dem zumindest einen ersten Kanal (3) und dem Innenvolumen (21) des ersten Wärmeleitrohrs (2) zirkulieren kann, so dass von der Wärmequelle (100) im Betrieb erzeugte Wärme aus dem Grundkörper (1) abgeleitet werden kann. Eine Beleuchtungseinrichtung weist eine solche Kühlvorrichtung auf.A cooling device for cooling a heat source (100) comprises a base body (1) with a mounting surface (11) provided for the heat source (100) in an assembly region (12), at least one first channel (31) in the base body (1), which is from Mounting region (12) to a first outlet opening (41) on a surface (13) of the base body (1) extends, one to the first outlet opening (4) of the first channel (3) connected first heat pipe (2), wherein the first heat pipe (2) having an inner volume (21) connected to the first channel (3) and a heat transfer medium (5) operating in the at least one first channel (3) and inner volume (21) when the heat source (100) is operated ) of the first heat pipe (2), so that heat generated by the heat source (100) during operation can be dissipated from the body (1). An illumination device has such a cooling device.

Description

Es wird eine Kühlvorrichtung zur Kühlung einer Wärmequelle und eine Beleuchtungseinrichtung mit einer Kühlvorrichtung angegeben. Weiterhin wird ein Verkehrsmittel mit einer derartigen Kühlvorrichtung oder Beleuchtungseinrichtung angegeben.It becomes a cooling device for cooling a heat source and a lighting device with a cooling device specified. Farther becomes a means of transport with such a cooling device or lighting device specified.

Beispielsweise in Automobilen müssen die verwendeten elektronischen Komponenten bei den für Automobile üblichen hohen Temperaturen arbeiten können. Daher kommen beispielsweise aktive Kühlungen mit forcierter Kühlluft, etwa Lüfter, zum Einsatz. Jedoch kann es gerade bei Verkehrsmitteln, wie Automobilen auch erforderlich sein, dass Anforderungen hinsichtlich eines möglichst geringen Platzbedarfs und Gewichts Rechnung getragen werden muss.For example in automobiles need the electronic components used in the usual for automobiles high temperatures can work. Therefore, for example, come active cooling with forced cooling air, about fans, for use. However, it can be especially with means of transport, such as automobiles It may also be necessary for requirements to be as close as possible small footprint and weight must be taken into account.

Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, eine Kühlvorrichtung zur Kühlung einer Wärmequelle anzugeben. Weiterhin ist es zumindest eine Aufgabe, eine Beleuchtungseinrichtung mit einer Kühlvorrichtung anzugeben.At least a task of certain embodiments is it a cooler for cooling a heat source specify. Furthermore, it is at least a task, a lighting device with a cooling device specify.

Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Gegenstände sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.These Tasks are solved by the subject matters with the features of the independent claims. advantageous Embodiments and Further developments of the objects are in the dependent claims marked and go from the description below and the drawings.

Eine Kühlvorrichtung zur Kühlung einer Wärmequelle gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst insbesondere

  • – einen Grundkörper mit einer für die Wärmequelle vorgesehenen Montagefläche in einem Montagebereich,
  • – zumindest einen ersten Kanal im Grundkörper, der vom Montagebereich bis zu einer ersten Austrittsöffnung an einer Oberfläche des Grundkörpers reicht,
  • – ein an die erste Austrittsöffnung des ersten Kanals angeschlossenes erstes Wärmeleitrohr, wobei das erste Wärmeleitrohr ein Innenvolumen aufweist, das mit dem ersten Kanal verbunden ist und
  • – ein Wärmeübertragungsmedium, das bei Betrieb der Wärmequelle in dem zumindest einen ersten Kanal und dem Innenvolumen des ersten Wärmeleitrohrs zirkulieren kann, so dass von der Wärmequelle im Betrieb erzeugte Wärme aus dem Grundkörper abgeleitet werden kann.
A cooling device for cooling a heat source according to at least one embodiment comprises in particular
  • A base body with a mounting surface provided for the heat source in an assembly area,
  • At least one first channel in the base body, which extends from the mounting area to a first outlet opening on a surface of the base body,
  • - A first heat pipe connected to the first outlet opening of the first channel, wherein the first heat pipe has an internal volume which is connected to the first channel and
  • A heat transfer medium which can circulate in operation of the heat source in the at least one first channel and the inner volume of the first heat pipe, so that heat generated by the heat source during operation can be discharged from the base body.

Die Wärmequelle kann dabei hier und im folgenden auch eine Mehrzahl von gleichartigen oder verschiedenen Wärmequellen umfassen. Die Wärmequelle kann dabei auf der Montagefläche des Montagebereichs montiert sein. Wärme, das heißt Wärmeenergie, die im Betrieb der Wärmequelle entstehen kann, kann somit durch den beispielsweise unmittelbaren Kontakt zwischen der Wärmequelle und dem Wärme leitenden Grundkörper auf den Grundkörper abgeleitet werden. Da der zumindest eine erste Kanal bis an den Montagebereich heranreicht oder in diesen hineinreicht und von diesem bis zur ersten Austrittsöffnung an einer Oberfläche des Grundkörpers reicht, kann zumindest im Montagebereich und weiterhin beispielsweise auch über die Länge des ersten Kanals im Grundkörper Wärme vom Grundkörper direkt in den zumindest einen ersten Kanal abgegeben werden. Gerade dadurch, dass der zumindest eine erste Kanal bis an den Montagebereich heranreicht oder in diesen hineinreicht, kann die von der Wärmequelle erzeugte Wärme nahe der Wärmequelle auf das Wärmeübertragungsmedium übergehen.The heat source can here and in the following also a plurality of similar or different heat sources include. The heat source can do this on the mounting surface be mounted in the mounting area. Heat, that is heat energy, in the operation of the heat source can arise, thus by the example immediate Contact between the heat source and the heat conductive body on the main body be derived. Since the at least one first channel up to the Mounting range reaches or extends into this and of this to the first outlet on a surface of the basic body ranges, at least in the assembly area and continue, for example also over the length of the first channel in the main body Heat from the body directly are delivered in the at least one first channel. Especially because of that the at least one first channel reaches up to the mounting area or extends into it, the heat generated by the heat source can be close the heat source go over to the heat transfer medium.

Der erste Kanal kann sich dabei durch den Grundkörper vom Montagebereich weg erstrecken. Dabei kann im ersten Kanal über eine den ersten Kanal begrenzende Wand Wärme auf das Wärmeübertragungsmedium übertragen werden. Eine Übertragung von Wärme von der Wärmequelle auf das Wärmeübertragungsmedium kann bei dem oben angegebenen Grundkörper somit mit geringem Wärmewiderstand stattfinden, da es bei dem Grundkörper möglich sein kann, dass sich zwischen der Wärmequelle und dem Wärmeübertragungsmedium nur zwei Grenzflächen, nämlich die Montagefläche und die den ersten Kanal begrenzende Wand, befinden.Of the The first channel can move away from the assembly area through the main body extend. It can in the first channel via a first channel limiting Wall heat transferred to the heat transfer medium become. A transmission of heat from the heat source on the heat transfer medium can thus in the above-mentioned body with low thermal resistance take place, since it may be possible for the main body to be between the heat source and the heat transfer medium only two interfaces, namely the mounting surface and the wall bounding the first channel.

Dadurch, dass der erste Kanal eine erste Austrittsöffnung an der Oberfläche des Grundkörpers aufweist und das erste Wärmeleitrohr an der ersten Austrittsöffnung derart angeschlossen ist, dass das Innenvolumen des ersten Wärmeleitrohrs mit dem ersten Kanal verbunden ist, und dadurch, dass das Wärmeübertragungsmedium bei Betrieb der Wärmequelle in dem zumindest einen ersten Kanal und in dem Innenvolumen zirkulieren kann, kann somit die Wärme, die im Bereich des ersten Kanals auf das Wärmeübertragungsmedium übergegangen ist, mittels des zirkulierenden Wärmeübertragungsmediums unmittelbar, das heißt ohne weitere Grenzflächen, die den Wärmewiderstand erhöhen können, in das Innenvolumen des Wärmeleitrohrs übertragen werden. Das Wärmeübertragungsmedium, das sich im Innenvolumen des Wärmeleitrohrs befindet, kann Wärme an das Wärmeleitrohr, das heißt, beispielsweise an eine das Innenvolumen begrenzende Wandung, abgeben. Nach Abgabe der Wärme an das Wärmeleitrohr, das wiederum die Wärme an die Umgebung abgeben kann, kann das Wärmeübertragungsmedium wieder zurück in den zumindest einen ersten Kanal gelangen und dort wiederum Wärme vom Grundkörper aufnehmen, wodurch die Zirkulation zustande kommen kann. Das erste Wärmeleitrohr kann dabei die aufgenommene Wärme an die Umgebung abgeben, die vorzugsweise eine niedrigere Temperatur als der Montagebereich des Grundkörpers aufweist.Characterized in that the first channel has a first outlet opening on the surface of the base body and the first heat pipe at the first outlet opening is connected such that the inner volume of the first heat pipe is connected to the first channel, and in that the heat transfer medium during operation of the heat source in the at least one first channel and in the inner volume can circulate, thus, the heat which has passed in the region of the first channel on the heat transfer medium, by means of the circulating heat transfer medium directly, ie without further interfaces, which can increase the thermal resistance in the Inner volume of the heat pipe to be transferred. The heat transfer medium, which is located in the inner volume of the heat pipe, can deliver heat to the heat pipe, that is, for example, to a wall bounding the inner volume. After delivering the heat to the heat pipe, which in turn can deliver the heat to the environment, the heat transfer medium can get back into the at least one first channel and there again absorb heat from the body, whereby the circulation can come about. The first heat pipe can absorb the heat absorbed to the surrounding submit, which preferably has a lower temperature than the mounting region of the body.

Der Grundkörper und das Wärmeleitrohr können dabei ein geschlossenes System bilden, das heißt, dass der zumindest eine erste Kanal und das Innenvolumen des Wärmeleitrohrs ein gegenüber der Umgebung abgeschlossenes Volumen bilden können. Im Vergleich zu einem in sich abgeschlossenen Wärmeleiter, der an den Grundkörper durch einen Oberflächenkontakt thermisch angekoppelt sein kann, kann somit ein effektiverer Wärmetransport mit verringertem Wärmewiderstand ermöglicht werden. Da die Wärmequelle bei bestimmten Ausführungsformen nicht auf einem beliebigen Kühlsystem montiert werden kann, etwa wenn die Wärmequelle ein elektronisches Bauelement umfasst, das elektrische Anschlüsse sowie eine mechanische Montierbarkeit erfordert, kann vermieden werden, dass durch Anbringung der Wärmequelle auf einem geeigneten Träger und thermischen Anschluss des geeigneten Trägers an ein Kühlsystem der Wärmewiderstand zwischen der Wärmequelle und dem Kühlsystem unnötig erhöht wird.Of the body and the heat pipe can thereby form a closed system, that is, that at least one first channel and the inner volume of the heat pipe opposite to the Environment enclosed volume can form. In comparison to one self-contained heat conductor, the to the main body through a surface contact can be thermally coupled, thus a more effective heat transfer with reduced thermal resistance allows become. Because the heat source in certain embodiments not on any cooling system can be mounted, such as when the heat source is an electronic Component includes, electrical connections as well as a mechanical Mountability requires can be avoided by attaching the heat source on a suitable carrier and thermal connection of the suitable carrier to a cooling system the thermal resistance between the heat source and the cooling system unnecessary elevated becomes.

Weiterhin kann es möglich sein, dass der Grundkörper einen zweiten Kanal aufweist, der vom Montagebereich bis zu einer zweiten Austrittsöffnung an einer Oberfläche des Grundkörpers reicht. Das erste Wärmeleitrohr kann dabei zusätzlich an der zweiten Austrittsöffnung des zweiten Kanals angeschlossen sein, so dass das Innenvolumen des ersten Wärmeleitrohrs mit dem zweiten Kanal verbunden sein kann. Dadurch kann es möglich sein, dass das Wärmeübertragungsmedium zusätzlich im beziehungsweise durch den zweiten Kanal zirkulieren kann. Dabei können der erste Kanal, der zweite Kanal und das Innenvolumen des Wärmeleitrohrs ein zusammenhängendes, abgeschlossenes Volumen bilden. Das Wärmeleitrohr kann sich dabei von der ersten Austrittsöffnung bis zur zweiten Austrittsöffnung erstrecken.Farther It may be possible be that body having a second channel which extends from the mounting area to a second outlet opening a surface of the basic body enough. The first heat pipe can additionally at the second exit opening be connected to the second channel, so that the internal volume of the first heat pipe can be connected to the second channel. This may make it possible that the heat transfer medium additionally can circulate in or through the second channel. there can the first channel, the second channel and the inner volume of the heat pipe a coherent, form closed volume. The heat pipe can thereby from the first exit opening to the second outlet opening extend.

Weiterhin können der erste Kanal und der zweite Kanal im Montagebereich oder zumindest nahe des Montagebereichs miteinander verbunden sein, so dass zusammen mit dem Innenvolumen des Wärmeleitrohrs eingeschlossenes, beispielsweise ringförmiges Volumen gebildet werden kann, in dem das Wärmeübertragungsmedium zirkulieren kann. Dabei kann das Wärmeübertragungsmedium beispielsweise über den ersten Kanal Wärme abtransportieren, während über den zweiten Kanal Wärmeübertragungsmedium, das im Innenvolumen Wärme an das Wärmeleitrohr abgegeben hat, zurück zum Montagebereich gelangen kann. Alternativ kann das Wärmeübertragungsmedium parallel über den ersten und zweiten Kanal Wärme aus dem Montagebereich abtransportieren und nach Abgabe von Wärme auf das Wärmeleitrohr über dieselben Kanäle zum Montagebereich zurückgelangen.Farther can the first channel and the second channel in the mounting area or at least close be connected to each other in the assembly area, so that together with the inner volume of the heat pipe enclosed, for example, annular volume are formed can, in which the heat transfer medium can circulate. In this case, the heat transfer medium, for example via the first channel heat carry away while over the second channel heat transfer medium, the heat in the inner volume the heat pipe has given back can get to the mounting area. Alternatively, the heat transfer medium in parallel over the first and second channel heat remove from the assembly area and after release of heat on the Heat pipe over the same channels get back to the assembly area.

Weiterhin kann es möglich sein, dass der Grundkörper einen dritten Kanal aufweist, der vom Montagebereich bis zu einer dritten Austrittsöffnung an einer Oberfläche des Grundkörpers reicht und dass das erste Wärmeleitrohr zusätzlich an der dritten Austrittsöffnung des dritten Kanals angeschlossen ist, so dass das Innenvolumen des ersten Wärmeleitrohrs mit dem dritten Kanal verbunden sein kann. Der erste und/oder zweite und/oder dritte Kanal können dabei im Montagebereich oder zumindest nahe des Montagebereichs miteinander verbunden sein, so dass das durch den ersten, zweiten und dritten Kanal und das Innenvolumen gebildete Volumen als zwei geschlossene, beispielsweise ringförmige Volumina verstanden werden kann, die beispielsweise über einen der ersten, zweiten und dritten Kanäle miteinander verbunden sein können. Dabei kann das Wärmeübertragungsmedium beispielsweise über den ersten Kanal Wärme abtransportieren, während über den zweiten und dritten Kanal Wärmeübertragungsmedium, das im Innenvolumen Wärme an das Wärmeleitrohr abgegeben hat, zurück zum Montagebereich gelangen kann. Alternativ kann das Wärmeübertragungsmedium parallel über den ersten und zweiten Kanal Wärme aus dem Montagebereich abtransportieren und nach Abgabe von Wärme auf das Wärmeleitrohr und die das Wärmeleitrohr umgebende Umgebung über den dritten Kanal zum Montagebereich zurückgelangen. Alternativ kann das Wärmeübertragungsmedium parallel über den ersten, zweiten und dritten Kanal Wärme aus dem Montagebereich abtransportieren und nach Abgabe von Wärme auf das Wärmeleitrohr über dieselben Kanäle zum Montagebereich zurückgelangen.Farther It may be possible be that body a third channel, from the mounting area to a third outlet opening a surface of the basic body enough and that the first heat pipe additionally at the third outlet the third channel is connected, so that the internal volume of the first heat pipe can be connected to the third channel. The first and / or second and / or third channel can in the assembly area or at least near the mounting area be connected with each other, so that by the first, second and third channel and the internal volume formed volume as two closed, for example, annular volumes are understood can, for example, over one of the first, second and third channels be interconnected can. In this case, the heat transfer medium for example, over the first channel heat carry away while over the second and third channel heat transfer medium, that in the internal volume heat to the heat pipe has given back can get to the mounting area. Alternatively, the heat transfer medium in parallel over the first and second channel heat remove from the assembly area and after release of heat on the heat pipe and the heat pipe surrounding environment over the third channel back to the mounting area. Alternatively, you can the heat transfer medium in parallel over the first, second and third channel heat from the mounting area carry away and after the release of heat on the heat pipe over the same channels get back to the assembly area.

Ein Kanal im Grundkörper kann dabei einen beliebigen Querschnitt und Verlauf im Grundkörper aufweisen, wobei ein Kanal bevorzugt geradlinig vom Montagebereich zu seiner Austrittsöffnung reichen kann. Die jeweilige Austrittsöffnung der beschriebenen Kanäle kann dabei beispielsweise an einer zur Montagefläche benachbarten Seitenfläche des Grundkörpers oder an einer nicht an die Montagefläche angrenzende Seitenfläche oder einer der Montagefläche abgewandt angeordneten Rückseitenfläche des Grundkörpers angeordnet sein.One Channel in the body can have any cross section and course in the main body, wherein a channel preferably straight from the mounting area to his outlet opening can reach. The respective outlet opening of the described channels can In this case, for example, on a side surface adjacent to the mounting surface of the body or at one not to the mounting surface adjacent side surface or one of the mounting surface facing away from the back surface of the the body be arranged.

Der Grundkörper in Verbindung mit dem ersten Wärmeleitrohr kann insbesondere wärmeleitfähig sein, so dass in einem ersten Teilbereich des durch den zumindest einen ersten Kanal und das Innenvolumen des ersten Wärmeleitrohrs gebildeten Volumen im oder nahe des Montagebereichs Wärme wie oben beschrieben von der Wärmequelle auf das Wärmeübertragungsmedium abgegeben wird. Dabei kann das Wärmeübertragungsmedium im ersten Teilbereich zumindest teilweise von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand übergehen. Der erste und zweite Zustand können sich dabei beispielsweise durch jeweils verschiedene Dichten unterscheiden, wobei das Wärmeübertragungsmedium im zweiten Zustand, also nach der Aufnahme von Wärme von der Wärmequelle, eine geringere Dichte als im ersten Zustand, also vor Aufnahme von Wärme, aufweisen kann. Dadurch kann eine durch Konvektion bedingte Strömung das Wärmeübertragungsmedium im zweiten Zustand in Richtung eines zweiten Teilbereichs des durch den zumindest einen ersten Kanal und das Innenvolumen des ersten Wärmeleitrohrs gebildeten Volumen transportieren, wobei der zweite Teilbereich beispielsweise im ersten Wärmeleitrohr liegen kann, das zumindest im zweiten Teilbereich eine geringere Temperatur als der Montagebereich des Grundkörpers aufweisen kann. Im zweiten Teilbereich kann das Wärmeübertragungsmedium somit Wärme an das erste Wärmeleitrohr abgeben und wieder in einen Zustand höherer Dichte, beispielsweise den ersten Zustand, übergehen und zum ersten Teilbereich zurückströmen. Die Strömung kann beispielsweise durch äußere Kräfte, insbesondere durch die Schwerkraft oder auch als eine forcierte Strömung wie etwa durch eine Pumpe hervorgerufen, bewirkt und/oder unterstützt werden.The main body in conjunction with the first heat pipe may in particular be thermally conductive, so that in a first subregion of the volume formed by the at least one first channel and the inner volume of the first heat pipe in or near the mounting area, heat is transferred from the heat source to the heat transfer medium as described above becomes. In this case, the heat transfer medium in the first subregion may be at least partially from a first to went into a second state. The first and second state may differ, for example, by different densities, wherein the heat transfer medium in the second state, ie after the absorption of heat from the heat source, a lower density than in the first state, ie before the absorption of heat may have. As a result, a flow caused by convection can transport the heat transfer medium in the second state in the direction of a second subregion of the volume formed by the at least one first channel and the inner volume of the first heat pipe, wherein the second subregion may be in the first heat pipe, for example, at least in the second subregion may have a lower temperature than the mounting region of the base body. In the second subregion, the heat transfer medium can thus give off heat to the first heat conduction pipe and again pass into a state of higher density, for example the first state, and flow back to the first subregion. The flow may be effected and / or assisted, for example, by external forces, in particular by gravity, or also as a forced flow, such as by a pump.

Für eine derartige Wärmeleitung durch das Wärmeübertragungsmedium kann das Wärmeübertragungsmedium in flüssiger oder gasförmiger Phase vorliegen und ohne Phasenübergang, also ohne Änderung des Aggregatszustandes, in dem zumindest einen ersten Kanal und dem Innenvolumen des ersten Wärmeleitrohrs zirkulieren. Weiterhin kann das Wärmeübertragungsmedium in einem überkritischen Zustand, das heißt in einem Mischzustand aus flüssiger und gasförmiger Phase, bei dem eine flüssige von einer gasförmigen Phase nicht mehr unterschieden werden kann, vorliegen.For such heat conduction through the heat transfer medium can the heat transfer medium in liquid or gaseous Phase and without phase transition, so without change the state of aggregation, in which at least a first channel and the internal volume of the first heat pipe circulate. Furthermore, the heat transfer medium in a supercritical state, this means in a mixed state of liquid and gaseous Phase in which a liquid of a gaseous Phase can no longer be distinguished.

Weiterhin können der erste und der zweite Zustand beispielsweise unterschiedliche Aggregatszustände sein. Insbesondere kann der erste Zustand eine feste und/oder eine flüssige Phase umfassen und der zweite Zustand eine dampfförmige Phase. Das bedeutet insbesondere, dass das Wärmeübertragungsmedium im ersten Teilbereich durch Aufnahme von Wärme von der Wärmequelle sublimieren und/oder verdampfen kann und damit zumindest einen Phasenübergang während der Zirkulation in dem zumindest einen ersten Kanal und dem Innenvolumen vollziehen kann. Dabei kann das Wärmeübertragungsmedium in dem ersten Teilbereich einen ersten Dampfdruck aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann wie oben beschrieben der erste Zustand ebenfalls eine dampfförmige Phase umfassen, wobei dann die Dichte des zweiten Zustands vorzugsweise geringer als die Dichte der dampfförmigen Phase des ersten Zustands sein kann.Farther can For example, the first and second states are different states of matter be. In particular, the first state may be a fixed and / or a liquid Phase and the second state, a vapor phase. The means in particular that the heat transfer medium in the first Partial area by absorption of heat from the heat source can sublimate and / or evaporate and thus at least one phase transition while the circulation in the at least one first channel and the internal volume can accomplish. In this case, the heat transfer medium in the first Partial area have a first vapor pressure. Alternatively or additionally As described above, the first state is also a vapor phase then preferably the density of the second state is lower as the density of the vapor Phase of the first state can be.

Zumindest ein Teil des Wärmeübertragungsmediums, das sich nach Aufnahme von Wärme im ersten Teilbereich im zweiten Zustand befindet, kann sich dann zu dem zweiten Teilbereich, der vorzugsweise einem zweiten Ende des Wärmeleitrohrs angeordnet ist, bewegen, so etwa beispielsweise durch Konvektionskräfte. Im zweiten Teilbereich kann das Wärmeübertragungsmedium vom zweiten Zustand durch Abgabe von Wärme wieder in den ersten Zustand übergehen, also beispielsweise kondensieren oder resublimieren. Insbesondere kann es auch möglich sein, dass das Wärmeübertragungsmedium im zweiten Teilbereich einen zweiten Dampfdruck aufweist, der niedriger als der erste Dampfdruck ist. Die durch den Übergang des Wärmeübertragungsmediums freigewordene Wärme kann dann vom zweiten Teilbereich an die Umgebung, insbesondere an eine Wärmesenke, etwa den Kühlkörper, abgegeben werden. Insbesondere kann das vorweg beschriebene Funktionsprinzip bedingen, dass der erste Teilbereich eine höhere Temperatur aufweist als der zweite Teilbereich.At least a part of the heat transfer medium, that after absorbing heat is in the first subarea in the second state, then can to the second portion, preferably a second end of the heat pipe is arranged to move, such as by convection forces. in the second portion may be the heat transfer medium from the second state by the release of heat back into the first state, So, for example, condense or resublimate. Especially It may also be possible be that the heat transfer medium in the second portion has a second vapor pressure, the lower as the first vapor pressure is. The through the transition of the heat transfer medium released heat can then from the second subarea to the environment, in particular to a heat sink, about the heat sink, delivered become. In particular, the previously described operating principle condition that the first portion has a higher temperature than the second subarea.

Das Wärmeübertragungsmedium im ersten Zustand im zweiten Teilbereich kann dann beispielsweise durch Einwirkung einer oder mehrerer Kräfte, etwa durch die Schwerkraft und/oder durch Kapillarkräfte, in den ersten Teilbereich zurücktransportiert werden. Dabei können auch Netzstrukturen, Sinterstrukturen, Rillen oder Rinnen oder Kombinationen daraus, die in dem Innenvolumen oder das Innenvolumen umgebend in dem erste Wärmeleitrohr und/oder in dem zumindest einen ersten Kanal angeordnet sind, geeignet sein, das Wärmeübertragungsmedium vom zweiten Teilbereich in den ersten Teilbereich über Kapillarkräfte zu transportieren.The Heat transfer medium in the first state in the second sub-area can then, for example by the action of one or more forces, such as gravity and / or by capillary forces, be transported back to the first subarea. It can also network structures, sintered structures, grooves or grooves or combinations thereof, those in the inner volume or the inner volume surrounding in the first Heat pipe and / or in which at least one first channel are arranged, be suitable the heat transfer medium from the second sub-area to the first sub-area via capillary forces to transport.

Beispielsweise im Falle, dass die Strömung durch die Schwerkraft unterstützt und/oder bewirkt werden kann, kann es vorteilhaft sein, wenn das erste Wärmeleitrohr in Schwerkraftrichtung oberhalb des Montagebereichs angeordnet ist. Das kann bedeuten, dass der zumindest eine erste Kanal vom Montagebereich entgegen der Schwerkraftrichtung zur ersten Austrittsöffnung führt. Die Schwerkraftrichtung ist üblicherweise dabei in Richtung senkrecht zur Erdoberfläche hin gerichtet. Entgegen der Schwerkraftrichtung kann insbesondere bedeuten, dass der Montagebereich des Grundkörpers entlang der Schwerkraftrichtung näher an der Erdoberfläche, also tiefer, als die erste Austrittsöffnung des zumindest einen ersten Kanals gelagert ist. das kann bedeuten, dass der zumindest eine erste Kanal mit der Schwerkraftrichtung einen Winkel von weniger als 90° einschließen kann, bevorzugt kleiner oder gleich 45°, oder auch parallel zur Schwerkraftrichtung sein kann. Dasselbe kann auch für den zweiten und/oder dritten Kanal und die jeweiligen Austrittsöffnungen gelten.For example in the event that the flow through supports gravity and / or can be effected, it may be advantageous if the first heat pipe is arranged in the direction of gravity above the mounting area. This may mean that the at least one first channel from the mounting area contrary to the direction of gravity leads to the first outlet opening. The Gravity direction is common thereby directed in the direction perpendicular to the earth's surface. opposite The direction of gravity may in particular mean that the mounting area of the basic body along the direction of gravity closer to the earth's surface, so deeper than the first outlet the at least one first channel is mounted. that can mean that the at least one first channel with the direction of gravity may include an angle of less than 90 °, preferably less than or equal to 45 °, or may be parallel to the direction of gravity. The same can also for the second and / or third channel and the respective outlet openings apply.

Beispielsweise kann das erste Wärmeleitrohr, das nach zumindest einem der vorgenannten Prinzipien zusammen mit dem zumindest einen ersten Kanal Wärme leiten kann, ein Thermosyphon oder besonders bevorzugt ein so genanntes Wärmerohr („heat pipe") bilden oder sein. Dadurch kann Wärme ohne zusätzlichen Energieaufwand auf wirtschaftliche Weise effizient vom Montagebereich des Grundkörpers über das erste Wärmeleitrohr an die Umgebung geleitet werden.For example can the first heat pipe, that according to at least one of the aforementioned principles together with the at least one first channel can conduct heat, a thermosiphon or particularly preferably form or be a so-called heat pipe ("heat pipe") additional Efficient energy efficient in the assembly area of the body over the first heat pipe be directed to the environment.

Weiterhin kann das Wärmeübertragungsmedium bevorzugt Wasser aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Wärmeübertragungsmedium Ethan, Propan, Butan, Pentan, Propen, Methylamin, Ammoniak, Methanol, Ethanol, Methylbenzen, Aceton und/oder Kohlendioxid oder eine Mischung oder Kombination daraus aufweisen. Beispielsweise kann das Wärmeübertragungsmedium Wasser und ein Frostschutzmittel, beispielsweise einen Alkohol, aufweisen, so dass die Kühlvorrichtung Wärmeübertragungsmedium in flüssiger Phase auch unterhalb des Gefrierpunkts von Wasser aufweisen kann.Farther can the heat transfer medium preferably have water. Alternatively or additionally, the heat transfer medium ethane, Propane, butane, pentane, propene, methylamine, ammonia, methanol, ethanol, Methylbenzene, acetone and / or carbon dioxide or a mixture or combination have it. For example, the heat transfer medium can be water and an antifreeze, for example an alcohol, so that the cooling device Heat transfer medium in liquid Phase may also have below the freezing point of water.

Weiterhin kann im Vergleich zu der Umgebung außerhalb des Innenvolumen des ersten Wärmeleitrohrs und des zumindest einen ersten Kanals ein geringerer Druck als der Umgebungsluftdruck herrschen. Alternativ kann in dem Innenvolumen auch ein höherer Druck als der Umgebungsluftdruck herrschen. Durch eine Einstellung des Drucks in dem durch das Innenvolumen und den zumindest einen ersten Kanal gebildeten Volumen kann zusammen mit der Wahl des Wärmeübertragungsmediums ein gewünschter Temperaturbereich, in dem die Kühlvorrichtung effizient arbeiten kann, eingestellt werden.Farther can be compared to the environment outside the internal volume of the first heat pipe and the at least one first channel a lower pressure than that Ambient air pressure prevail. Alternatively, in the internal volume as well a higher one Pressure as the ambient air pressure prevail. By a setting the pressure in the through the inner volume and the at least one first Channel formed volume can be combined with the choice of heat transfer medium a desired one Temperature range in which the cooling device can work efficiently, be adjusted.

Das erste Wärmeleitrohr kann an den Grundkörper mittels einer lösbaren Befestigungsart angeschlossen sein. Eine lösbare Befestigungsart kann dabei insbesondere eine mechanische Befestigungsart wie etwa Schrauben, Stecken, Flanschen, Klemmen oder eine Kombination daraus sein. Weiterhin kann das erste Wärmeleitrohr an den Grundkörper mittels einer nach dem Befestigen schwer lösbaren oder unter Normalbedingungen unlösbaren Befestigungsart wie etwa Löten, Schweißen, Kleben oder einer Kombination daraus angeschlossen sein. Das erste Wärmeleitrohr kann an den Grundkörper auch mittels einer Kombination von zwei oder mehreren der vorher genannten Befestigungsarten, also einer Kombination aus Stecken, Klemmen, Flanschen, Löten, Schweißen, Kleben und/oder Schrauben angeschlossen sein. Dabei kann die so gebildete Anschlussverbindung zwischen dem ersten Wärmeleitrohr und dem Grundkörper eine abgedichtete Verbindung des ersten Wärmeleitrohrs mit dem Grundkörper bewirken, so dass im Grundkörper und dem ersten Wärmeleitrohr wie oben beschrieben ein abgeschlossenes Volumen erreicht werden kann.The first heat pipe can be attached to the main body by means of a detachable Attachment be connected. A releasable attachment can thereby in particular a mechanical attachment such as screws, Be stuck, flanges, clamps or a combination thereof. Furthermore, can the first heat pipe to the body by means of a difficult to loosen after mounting or under normal conditions unsolvable Attachment method such as soldering, Welding, Sticking or a combination thereof may be connected. The first heat pipe can be attached to the main body also by means of a combination of two or more of the previously mentioned types of attachment, so a combination of sticks, Clamps, flanges, soldering, Welding, Gluing and / or screws connected. It can do so formed connection connection between the first heat pipe and the body cause a sealed connection of the first heat pipe with the body, so that in the main body and the first heat pipe as described above, a closed volume can be achieved can.

Das erste Wärmeleitrohr kann eine längliche, stabförmige Form oder auch zusätzlich Verzweigungen aufweisen. Insbesondere kann das erste Wärmeleitrohr dabei einen kreisrunden Querschnitt oder alternativ oder zusätzlich auch einen ellipsenförmigen oder einen n-eckigen Querschnitt aufweisen, wobei n eine ganze Zahl größer oder gleich 3 sein kann. Darüber hinaus kann ein Wärmeleitrohr eine gestreckte Form oder auch eine zumindest in Teilbereichen gebogene Form aufweisen.The first heat pipe can be an elongated, rod-shaped shape or in addition Branches have. In particular, the first heat pipe doing a circular cross-section or alternatively or additionally an elliptical or an N-cornered cross-section, where n is an integer bigger or can be equal to 3 About that In addition, a heat pipe a stretched shape or even at least partially curved Have shape.

Weiterhin kann das erste Wärmeleitrohr mit dem Grundkörper derart verbunden sein, dass der Grundkörper gegenüber dem ersten Wärmeleitrohr bewegbar ist. Das kann bedeuten, dass der Grundkörper verschiebbar und/oder dreh- oder schwenkbar gelagert sein kann, während das erste Wärmeleitrohr starr und unbeweglich gelagert sein kann. Dazu kann das erste Wärmeleitrohr oder der Grundkörper beispielsweise im Bereich zumindest einer Anschlussöffnung flexibel ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines flexiblen Schlauchs oder Balgs.Farther can be the first heat pipe with the main body be connected such that the base body relative to the first heat pipe movable is. This can mean that the base body is displaceable and / or can be mounted rotatably or pivotally, while the first heat pipe rigid and can be stored immovably. This can be the first heat pipe or the main body For example, in the area of at least one connection opening flexible be formed, for example in the form of a flexible hose or bellows.

Weiterhin kann die Kühlvorrichtung einen Kühlkörper aufweisen, der in thermischem Kontakt mit dem ersten Wärmeleitrohr stehen kann. Beispielsweise weisen das erste Wärmeleitrohr und/oder der Kühlkörper ein Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit auf. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn der Kühlkörper ein hohes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen hat. Diesbezüglich kann der Kühlkörper vorzugsweise Rillen, Kühlrippen, Lammellen und/oder Finnen aufweisen. Dadurch kann beispielsweise eine großflächige und effiziente Wärmeabgabe an die Umgebung ermöglicht werden. Weiterhin kann auch ein Wärmeleitrohr eine Wandung mit zumindest einer der genannten Oberflächen vergrößernden Strukturen aufweisen, wodurch ein zusätzlicher Kühlkörper entbehrlich sein kann. Das erste Wärmeleitrohr kann beispielsweise ein Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit aufweisen, insbesondere Kupfer oder Aluminium. Eine Oberflächen vergrößernde Struktur, die an der Außenseite und/oder an der Innenseite, also dem Innenvolumen ab- oder zugewandt, angeordnet sein kann, kann beispielsweise durch Kaltwalzen des ersten Wärmeleitrohrs herstellbar sein, wodurch sich niedrige Herstellungskosten und ein geringes Gewicht für das erste Wärmeleitrohr ergeben können.Farther can the cooler have a heat sink, which may be in thermal contact with the first heat pipe. For example have the first heat pipe and / or the heat sink Material with a high thermal conductivity on. In particular, it may be advantageous if the heat sink high ratio of surface has to volume. In this regard, For example, the heat sink may be preferable Grooves, cooling ribs, lamellae and / or fins. As a result, for example, a large and efficient heat dissipation to the environment become. Furthermore, a heat pipe with a wall with at least one of said surfaces have enlarging structures, whereby an additional Heat sink dispensable can be. The first heat pipe For example, it may have a material with high thermal conductivity, in particular Copper or aluminum. A surface enlarging structure, which at the outside and / or on the inside, ie the interior volume or facing away, can be arranged, for example, by cold rolling of the first heat pipe be produced, resulting in low production costs and a low weight for result in the first heat pipe can.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Kühlvorrichtung eine Mehrzahl von Wärmeleitrohren. Das kann bedeuten, dass die Kühlvorrichtung zumindest ein zweites Wärmeleitrohr aufweisen kann. Das zweite Wärmeleitrohr kann dabei eines oder mehrere der im Zusammenhang mit dem ersten Wärmeleitrohr genannten Merkmale aufweisen. Dabei kann der Grundkörper zumindest einen weiteren Kanal mit einer weiteren Austrittsöffnung aufweisen, beispielsweise einen zweiten Kanal mit einer zweiten Austrittsöffnung, an den das zweite Wärmeleitrohr derart angeschlossen ist, dass das Innenvolumen des zweiten Wärmeleitrohrs mit dem weiteren Kanal verbunden ist. Alternativ kann das zweite Wärmeleitrohr zusammen mit dem ersten Wärmeleitrohr beispielsweise an der ersten Austrittsöffnung des zumindest einen ersten Kanals angeschlossen sein.In a further embodiment, the cooling device comprises a plurality of heat pipes. This can mean that the cooling device can have at least one second heat pipe. The second heat pipe may have one or more of the features mentioned in connection with the first heat pipe. In this case, the base body may have at least one further channel with a further outlet opening, for example a second channel with a second outlet Outlet opening to which the second heat pipe is connected such that the inner volume of the second heat pipe is connected to the further channel. Alternatively, the second heat pipe may be connected together with the first heat pipe, for example, at the first outlet opening of the at least one first channel.

Der Grundkörper kann im Montagebereich beispielsweise eine Erhebung aufweisen. Das kann bedeuten, dass der Grundkörper außerhalb des Montagebereichs eben ausgebildet ist oder zumindest eine Oberfläche aufweist, aus der die Montagefläche herausragt. Alternativ dazu kann der Montagebereich eine Vertiefung aufweisen, so dass die Montagefläche in einer Öffnung oder Senke des Grundkörpers angeordnet sein kann. Derartige Anordnungen können sich günstig auf die Wärmeleitung von der Wärmequelle auf das Wärmeübertragungsmedium auswirken, da dadurch beispielsweise der zumindest eine erste Kanal im Montagebereich nahe an die Montagefläche herangeführt werden kann oder auch die von der Wärmequelle an den Grundkörper abgegebene Wärme gezielt zum ersten Kanal geleitet werden kann.Of the body may for example have a survey in the assembly area. The may mean that the main body outside the mounting area is flat or at least has a surface, out of the mounting surface protrudes. Alternatively, the mounting area may be a recess have, so that the mounting surface in an opening or sink of the body can be arranged. Such arrangements can be favorable to the heat conduction from the heat source on the heat transfer medium affect, as this, for example, the at least one first channel be brought close to the mounting surface in the assembly area may or even from the heat source to the body released heat can be directed to the first channel.

Weiterhin kann der Grundkörper beispielsweise ein Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit aufweisen oder aus einem solchen sein, beispielsweise ein Metall wie etwa Kupfer oder Aluminium oder eine Kombination oder eine Legierung daraus.Farther can the basic body For example, have or have a material with high thermal conductivity be such, for example, a metal such as copper or Aluminum or a combination or an alloy thereof.

Der Montagebereich kann elektrische und/oder mechanische Anschlüsse beziehungsweise Anschlussmöglichkeiten für die Wärmequelle aufweisen. Mechanische Anschlüsse können beispielsweise Klemmverbindungen, Steckverbindungen, Schrauben, Schraubgewinde, Klebebereiche oder -pads, Lötbereiche oder -pads oder Kombinationen daraus aufweisen. Elektrische Anschlüsse können beispielsweise Wirebond-Pads, Lötpads, Klebepads für elektrisch leitenden Klebstoff, elektrische Steck- oder Klemmverbindungen oder Kombinationen daraus umfassen. Weiterhin können beispielsweise der Montagebereich und insbesondere die Montagefläche dazu geeignet sein, die Wärmequelle mechanisch und damit thermisch an den Grundkörper anzuschließen beziehungsweise anzukoppeln. Ein elektrischer Anschluss der Wärmequelle kann weiterhin beispielsweise durch elektrische Anschlussleitungen, die neben oder um den Montagebereich herum angeordnet sind, ermöglicht werden. Beispielsweise kann auf dem Grundkörper den Montagebereich und die Montagefläche umgebend eine Leiterplatte wie etwa ein so genanntes PCB („printed circuit board") angeordnet sein, das elektrische Zuleitungen und Anschlussmöglichkeiten für die Wärmequelle aufweisen kann.Of the Mounting area can be electrical and / or mechanical connections or connection options for the heat source exhibit. Mechanical connections can For example, clamp connections, connectors, screws, Screw threads, adhesive areas or pads, solder areas or pads or combinations thereof exhibit. Electrical connections for example Wirebond pads, solder pads, Adhesive pads for electrically conductive adhesive, electrical plug or clamp connections or combinations thereof. Furthermore, for example, the mounting area and in particular the mounting surface be suitable for the heat source mechanically and thus thermally connect to the body or to dock. An electrical connection of the heat source can continue, for example through electrical connection cables, which are next to or around the mounting area are arranged around allows become. For example, on the body of the mounting area and the mounting surface surrounding a circuit board such as a so-called PCB ("printed circuit board ") be arranged, the electrical leads and connection options for the heat source can have.

Eine Beleuchtungseinrichtung gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst insbesondere eine Kühlvorrichtung gemäß zumindest einer der oben genannten Ausführungsformen und eine Wärmequelle, die ein elektronisches Bauelement umfasst. Ein solches elektronisches Bauelement kann insbesondere eine hohe thermische Verlustleistung aufweisen. Beispielsweise kann das elektronische Bauelement eine Leistungselektronik mit hoher Wärmeentwicklung und/oder ein optoelektronisches Bauelement umfassen. Insbesondere kann das elektronische Bauelement ein strahlungsemittierendes Bauelement oder eine Mehrzahl davon umfassen oder sein, wobei das strahlungsemittierende Bauelement beispielsweise eine strahlungsemittierende Halbleiterschichtenfolge aufweisen kann. Ein optoelektronisches Bauelement kann insbesondere eine optoelektronische Leuchtdiode (LED) oder eine Mehrzahl an LEDs, etwa einen so genannten LED-Stack oder ein LED-Array, aufweisen. Gerade bei LEDs kann das Wärmemanagement einen großen Einfluss auf die Photometrie, also die Abstrahlleistung haben, so dass der Einsatz von LEDs in einer Beleuchtungseinrichtung eine effektive Kühlvorrichtung wie die voran gegangen beschriebene erforderlich machen kann. Durch die Kühlvorrichtung kann ein Grundkörper mit geringer Bautiefe ermöglicht werden, bei dem lateral zur Montagefläche, insbesondere wie oben beschrieben über dem Montagebereich, das erste Wärmeleitrohr angeordnet sein kann. Dadurch kann beispielsweise eine Beleuchtungseinrichtung mit effizienter Kühlung und geringer Baugröße bei flexibler Anordnung des ersten Wärmeleitrohrs relativ zum Grundkörper erreicht werden.A Lighting device according to at least an embodiment includes in particular a cooling device according to at least one of the above embodiments and a heat source, which comprises an electronic component. Such an electronic Component may in particular have a high thermal power loss. For example, the electronic component power electronics with high heat development and / or an optoelectronic component. Especially For example, the electronic component may be a radiation-emitting component or a plurality thereof, wherein the radiation-emitting Component, for example, a radiation-emitting semiconductor layer sequence can have. An optoelectronic component can in particular an optoelectronic light emitting diode (LED) or a plurality of LEDs, such as a so-called LED stack or an LED array have. Especially with LEDs can the heat management a big Influence on the photometry, so have the radiation power, so that The use of LEDs in a lighting device is an effective one cooler as the one described above may require. By the cooling device can be a basic body possible with a small depth be, in the lateral to the mounting surface, in particular as above described above the mounting area, the first heat pipe can be arranged. As a result, for example, a lighting device with efficient cooling and smaller size with more flexibility Arrangement of the first heat pipe relative to the main body be achieved.

Insbesondere können die Kühlvorrichtung oder die Beleuchtungseinrichtung Teil eines Beleuchtungsmoduls in einem Verkehrsmittel, etwa ein Scheinwerfer in einem Automobil, Schienenfahrzeug, Wasserfahrzeug, Fahrrad oder Flugzeug sein. Bei solchen Verkehrsmitteln kann die Einbaulage der Kühlvorrichtung oder der Beleuchtungseinrichtung hinsichtlich der Schwerkraftrichtung klar definiert sein, so dass eine dauerhafte Anordnung des ersten Wärmeleitrohrs über dem Montagebereich des Grundkörpers hinsichtlich der Schwerkraftrichtung wie oben beschrieben sichergestellt werden kann. Dabei kann auch wie oben beschrieben der zumindest einen ersten Kanal vom Montagebereich entgegen der Schwerkraftrichtung zur ersten. Austrittsöffnung reichen.Especially can the cooler or the lighting device part of a lighting module in one Means of transport, such as a headlight in an automobile, rail vehicle, watercraft, Bike or plane. With such means of transport can the Installation position of the cooling device or the lighting device with respect to the direction of gravity be clearly defined, so that a permanent arrangement of the first heat pipe over the Mounting area of the main body with respect to the direction of gravity as described above can be. It can also be as described above, at least a first channel from the mounting area against the direction of gravity to the first. outlet opening pass.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den 1A bis 6B beschriebenen Ausführungsformen.Further advantages and advantageous embodiments and developments of the invention will become apparent from the following in connection with the 1A to 6B described embodiments.

Es zeigen:It demonstrate:

1A und 1B schematische Darstellungen einer Kühlvorrichtung mit einer Wärmequelle gemäß einem Ausführungsbeispiel, 1A and 1B schematic representation Lung a cooling device with a heat source according to an embodiment,

1C eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung mit einer Wärmequelle gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, 1C a schematic representation of a cooling device with a heat source according to another embodiment,

2A und 2B schematische Darstellungen einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, 2A and 2 B schematic representations of a lighting device according to another embodiment,

3 eine schematische Darstellung eines Grundkörpers mit einer Wärmequelle gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, 3 a schematic representation of a base body with a heat source according to another embodiment,

4 eine schematische Darstellung einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, 4 a schematic representation of a lighting device according to another embodiment,

5 eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung mit einer Wärmequelle gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und 5 a schematic representation of a cooling device with a heat source according to another embodiment and

6 eine schematische Darstellung eines Verkehrsmittels mit einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. 6 a schematic representation of a means of transport with a lighting device according to another embodiment.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.In the embodiments and figures can same or equivalent components, each with the same Be provided with reference numerals. The illustrated elements and their proportions with each other are basically not as true to scale to look at, rather individual elements, such as layers, components, components and areas for better presentation and / or better Understanding exaggerated thick or large be shown.

In den 1A und 1B ist eine Kühlvorrichtung 1000 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. In der 1B ist die Kühlvorrichtung dabei um 90° um eine vertikale Achse in der Zeichenebene gedreht dargestellt. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich gleichermaßen auf die Darstellungen beider Figuren.In the 1A and 1B is a cooling device 1000 shown according to an embodiment. In the 1B the cooling device is shown rotated by 90 ° about a vertical axis in the drawing plane. The following description refers equally to the representations of both figures.

Die Kühlvorrichtung 1000 weist einen Grundkörper 1 auf, auf dem eine Wärmequelle 100 angeordnet ist. Die Wärmequelle 100 ist dabei auf einer Montagefläche 11 in einem Montagebereich 12 auf dem Grundkörper 1 montiert. Durch einen formschlüssigen Kontakt zwischen der Wärmequelle 100 und dem Grundkörper 1 kann ein geringer thermischer Widerstand an der Kontakt- beziehungsweise Grenzfläche zwischen der Wärmequelle 100 und dem Grundkörper 1 erreicht werden, so dass über die Montagefläche 11 eine gute thermische Ankopplung der Wärmequelle 100 an den Grundkörper 1 ermöglicht wird. Die Wärmequelle 100 kann dabei eine aktive Wärmequelle wie etwa ein elektronisches Bauelement sein, das im Betrieb Abwärme erzeugt, wobei die Art der Wärmequelle 100 keine Beschränkung der Kühlvorrichtung 1000 oder ihrer Funktionsweise darstellt. Der Grundkörper ist im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Metall mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, etwa Aluminium oder Kupfer oder eine Mischung oder Legierung daraus.The cooling device 1000 has a basic body 1 on, on which a heat source 100 is arranged. The heat source 100 is on a mounting surface 11 in a mounting area 12 on the body 1 assembled. By a positive contact between the heat source 100 and the body 1 may have a low thermal resistance at the contact or interface between the heat source 100 and the body 1 be achieved, so over the mounting surface 11 a good thermal coupling of the heat source 100 to the body 1 is possible. The heat source 100 may be an active heat source such as an electronic device that generates waste heat during operation, the type of heat source 100 no limitation of the cooling device 1000 or how it works. The main body is in the illustrated embodiment of a metal having a high thermal conductivity, such as aluminum or copper or a mixture or alloy thereof.

Weiterhin weist der Grundkörper 1 einen ersten Kanal 31 auf, der vom Montagebereich 12 in eine erste Austrittsöffnung 41 an einer Oberfläche 13 mündet. Der erste Kanal 31 verläuft von der ersten Austrittsöffnung 41 im Inneren des Grundkörpers 1 und ist daher durch gestrichelte Linien angedeutet. Die Oberfläche 13 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Seitenfläche des Grundkörpers 1, die nicht direkt benachbart zur Montagefläche 11 ist. Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel kann der erste Kanal 31 je nach Platzbedarf und Einbau- beziehungsweise Verwendungsrichtung der Kühlvorrichtung 1000 in einer anderen Richtung und mit einem anderen Verlauf im Grundkörper 1 ausgeführt werden. Beispielsweise kann der erste Kanal 31 auch in eine erste Austrittsöffnung 41 münden, die an der der Montagefläche 11 abgewandten Rückseite des Grundkörpers 1 oder auch direkt benachbart zur Montagefläche 11 angeordnet ist.Furthermore, the main body 1 a first channel 31 on top of the assembly area 12 in a first outlet opening 41 on a surface 13 empties. The first channel 31 runs from the first outlet opening 41 inside the body 1 and is therefore indicated by dashed lines. The surface 13 is in the embodiment shown a side surface of the main body 1 not directly adjacent to the mounting surface 11 is. As an alternative to the embodiment shown, the first channel 31 depending on space requirements and installation or use direction of the cooling device 1000 in a different direction and with a different course in the main body 1 be executed. For example, the first channel 31 also in a first outlet opening 41 open, at the mounting surface 11 facing away from the back of the body 1 or directly adjacent to the mounting surface 11 is arranged.

An die erste Austrittsöffnung 41 ist ein erstes Wärmeleitrohr 2 angeschlossen. Das erste Wärmeleitrohr 2 weist dabei eine Wandung auf, die ein Innenvolumen 21 begrenzt und umschließt und ist derart ausgeführt, dass der Grundkörper 1 und das erste Wärmeleitrohr 2 durch den Anschluss aneinander ein durch den ersten Kanal 31 und das Innenvolumen 21 gebildetes abgeschlossenes Volumen aufweisen. Der Anschluss des ersten Wärmeleitrohrs 31 an den Grundkörper kann beispielsweise durch Löten, Anflanschen, Anschrauben oder eine der weiteren im allgemeinen Teil beschriebenen Anschlussmöglichkeiten ausgeführt sein.To the first outlet 41 is a first heat pipe 2 connected. The first heat pipe 2 has a wall that has an internal volume 21 limited and encloses and is designed such that the main body 1 and the first heat pipe 2 by connecting to each other through the first channel 31 and the internal volume 21 having formed closed volume. The connection of the first heat pipe 31 To the main body can be performed for example by soldering, flanging, screwing or one of the other described in the general part connection options.

In dem durch den ersten Kanal 31 und das Innenvolumen 21 gebildeten abgeschlossenen Volumen befindet sich ein Wärmeübertragungsmedium 5. Das Wärmeübertragungsmedium 5 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel Wasser auf und liegt damit in einem weiten Temperaturbereich als Flüssigkeit vor. Dabei kann der Temperaturbereich durch geeignete Zusätze und beispielsweise eine Anpassung des Innendrucks im Innenvolumen 21 und im ersten Kanal 31 eingestellt werden.In the first channel 31 and the internal volume 21 formed closed volume is a heat transfer medium 5 , The heat transfer medium 5 has water in the illustrated embodiment and is therefore in a wide temperature range as a liquid before. In this case, the temperature range by suitable additives and, for example, an adjustment of the internal pressure in the internal volume 21 and in the first channel 31 be set.

Dadurch, dass der erste Kanal 31 in den Montagebereich 12 reicht, kann Wärme, die von der Wärmequelle 100 auf den Grundkörper 1 übertragen wird, weiter zum ersten Kanal 31 und damit auf des Wärmeübertragungsmedium 5 im ersten Kanal 31 übertragen werden, so dass das Wärmeübertragungsmedium 5 im ersten Kanal 31 zumindest im oder nahe beim Montagebereich 11 erwärmt werden kann. Das Wärmeübertragungsmedium 5 kann im Innenvolumen 21 und dem ersten Kanal 31 zirkulieren, so dass beispielsweise durch eine durch Konvektion oder eine Verdampfung des Wärmeübertragungsmediums 5 hervorgerufene Strömung 901 das erwärmte Wärmeübertragungsmedium 5 in Richtung des ersten Wärmeleitrohrs 2 strömen kann.In that the first channel 31 in the assembly area 12 enough, heat can be absorbed by the heat source 100 on the main body 1 transferred to the first channel 31 and thus on the heat transfer medium 5 in the first channel 31 be transferred, so that the heat transfer transfer medium 5 in the first channel 31 at least in or near the assembly area 11 can be heated. The heat transfer medium 5 can in the interior volume 21 and the first channel 31 circulate, so that, for example, by a convection or evaporation of the heat transfer medium 5 induced flow 901 the heated heat transfer medium 5 in the direction of the first heat pipe 2 can flow.

Das erste Wärmeleitrohr 5 ist dabei in Kontakt mit einem Wärmereservoir (nicht gezeigt), das vorzugsweise eine geringere Temperatur als der Montagebereich 12 des Grundkörpers aufweist. Das Wärmereservoir kann dabei beispielsweise durch die Umgebungsluft, einen Kühlkörper oder eine aktive Kühlung wie etwa einen Ventilator gebildet sein, wobei die Art des Wärmereservoir nicht einschränkend für die Kühlvorrichtung 1000 oder ihre Funktionsweise zu verstehen ist.The first heat pipe 5 is in contact with a heat reservoir (not shown), which is preferably a lower temperature than the mounting area 12 of the main body. The heat reservoir can be formed for example by the ambient air, a heat sink or active cooling such as a fan, the nature of the heat reservoir is not limiting for the cooling device 1000 or how it works.

Im ersten Wärmeleitrohr 31 kann das Wärmeübertragungsmedium 5 die im ersten Kanal 31 aufgenommene Wärme wieder abgeben und, wie durch den Pfeil 902 angedeutet, wieder in Richtung des Montagebereichs zurückströmen. Die von der Wärmequelle 100 im Betrieb erzeugte Wärme kann somit aus dem Grundkörper 1 abgeleitet werden. Durch die Zirkulation des Wärmeübertragungsmediums 5, die durch die Aufnahme und Abgabe von Wärme wie oben beschrieben zustande kommt, kann somit eine effektive und Platz sparende Kühlung der Wärmequelle 100 erfolgen. Dadurch, dass das Wärmeübertragungsmedium 5 mittels des ersten Kanals 31 im Grundkörper 1 selbst direkt und ohne weitere dazwischen liegende Bauteile oder Wandungen thermisch an den Montagebereich 12 angekoppelt werden kann, kann eine ausgezeichnete Kühlleistung ermöglicht werden.In the first heat pipe 31 can the heat transfer medium 5 the first channel 31 release absorbed heat and, as by the arrow 902 indicated, back flow back towards the mounting area. The from the heat source 100 Heat generated during operation can thus be removed from the main body 1 be derived. By the circulation of the heat transfer medium 5 , which is achieved by the absorption and release of heat as described above, thus an effective and space-saving cooling of the heat source 100 respectively. Thereby, that the heat transfer medium 5 by means of the first channel 31 in the main body 1 itself directly and without further intervening components or walls thermally to the mounting area 12 can be coupled, an excellent cooling performance can be made possible.

Für eine Funktionsweise der Wärmeleitung durch das Wärmeübertragungsmedium 5 beispielsweise gemäß dem Funktionsprinzip einer so genannten „heat pipe" kann das Innenvolumen 21 und/oder der erste Kanal 31 dafür geeignete Strukturen wie etwa Lamellen oder Kapillaren aufweisen, wie im allgemeinen Teil beschrieben ist.For an operation of the heat conduction through the heat transfer medium 5 For example, according to the principle of operation of a so-called "heat pipe", the internal volume 21 and / or the first channel 31 suitable structures such as lamellae or capillaries, as described in the general part.

In der 1C ist eine Kühlvorrichtung 1001 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, die als Abwandlung gegenüber dem vorherigen Ausführungsbeispiel zwei Wärmeleitrohre 2, 7 aufweist. Das erste Wärmeleitrohr 2 ist dabei im vorherigen Ausführungsbeispiel an die erste Austrittsöffnung 41 des ersten Kanals 31 angeschlossen.In the 1C is a cooling device 1001 shown according to a further embodiment, as a modification to the previous embodiment, two heat pipes 2 . 7 having. The first heat pipe 2 is in the previous embodiment to the first outlet opening 41 of the first channel 31 connected.

Weiterhin weist der Grundkörper 1 der Kühlvorrichtung 1001 einen weiteren, zweiten Kanal 32 mit einer Austrittsöffnung 42 auf, an den ein zweites Wärmeleitrohr 7 mit einem Innenvolumen 71 angeschlossen ist. Der zweite Kanal 32 reicht dabei wie der erste Kanal 31 in den Montagebereich 12 des Grundkörpers 1 hinein, wodurch auch für das Wärmeübertragungsmedium 5 im zweiten Kanal 32 und im Innenvolumen 71 des zweiten Wärmeleitrohrs 7 eine effektive thermische Kopplung an die Wärmequelle 100 ermöglicht werden kann. Die beiden Wärmeleitrohre 2 und 7 können dabei nach demselben oder nach verschiedenen Funktionsprinzipien Wärme aus dem Montagebereich 12 an die Umgebung ableiten und für denselben oder verschiedene Temperaturbereiche vorgesehen sein.Furthermore, the main body 1 the cooling device 1001 another, second channel 32 with an outlet opening 42 on, to the second heat pipe 7 with an internal volume 71 connected. The second channel 32 is enough like the first channel 31 in the assembly area 12 of the basic body 1 into it, thereby also for the heat transfer medium 5 in the second channel 32 and in the interior volume 71 of the second heat pipe 7 an effective thermal coupling to the heat source 100 can be enabled. The two heat pipes 2 and 7 can heat according to the same or different operating principles from the assembly area 12 derive to the environment and be provided for the same or different temperature ranges.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind der erste und zweite Kanal 31, 32 voneinander getrennt ausgeführt. Alternativ dazu, insbesondere bei Verwendung desselben Wärmeübertragungsmediums 5 in beiden Kanälen 31, 32 und jeweiligen Wärmeleitrohren 2, 7 können der erste und zweite Kanal 31, 32 im Montagebereich miteinander verbunden sein.In the embodiment shown, the first and second channel 31 . 32 run separately. Alternatively, especially when using the same heat transfer medium 5 in both channels 31 . 32 and respective heat pipes 2 . 7 can be the first and second channel 31 . 32 be connected to each other in the assembly area.

Die Beschreibung der Kühlvorrichtungen der folgenden Ausführungsbeispiele beschränkt sich auf die Darstellung der jeweiligen Unterschiede zu den schon gezeigten Ausführungsbeispielen.The Description of the cooling devices the following embodiments limited to the presentation of the respective differences to the already shown embodiments.

In den 2A und 2B ist ein Ausführungsbeispiel für eine Beleuchtungseinrichtung 1002 mit einer Kühlvorrichtung in einer Front und einer Seitenansicht gezeigt. Die Kühlvorrichtung der Beleuchtungseinrichtung 1002 umfasst dabei eine Grundkörper 1, der einen als Sockel beziehungsweise Erhebung ausgeführten Montagebereich 12 mit einer Montagefläche 11 aufweist. Der Grundkörper 1 weist einen ersten und einen zweiten Kanal 31, 32 auf, die vom Montagebereich 12 zu einer als Seitenfläche ausgebildeten Oberfläche 13 jeweils in eine erste und zweite Austrittsöffnung 41 und 42 münden und die miteinander verbunden sind. An den Austrittsöffnungen 41 und 42 ist ein erstes Wärmeleitrohr 2 mit einem Innenvolumen 21 angeschlossen, so dass sich durch die Kanäle 31 und 32 und das Innenvolumen 21 ein abgeschlossenes, ringförmiges Volumen bildet, in dem sich ein Wärmeübertragungsmedium 5 befindet. Die Austrittsöffnungen 41, 42 können dabei alternativ auch auf verschiedenen Oberflächen oder Oberflächenbereichen des Grundkörpers 1 angeordnet sein.In the 2A and 2 B is an embodiment of a lighting device 1002 shown with a cooling device in a front and a side view. The cooling device of the lighting device 1002 includes a basic body 1 , The one executed as a pedestal or survey mounting area 12 with a mounting surface 11 having. The main body 1 has a first and a second channel 31 . 32 on top of the assembly area 12 to a surface formed as a side surface 13 each in a first and second outlet opening 41 and 42 lead and are connected. At the outlet openings 41 and 42 is a first heat pipe 2 with an internal volume 21 connected so that through the channels 31 and 32 and the internal volume 21 forms a closed, annular volume in which a heat transfer medium 5 located. The outlet openings 41 . 42 can alternatively also on different surfaces or surface areas of the body 1 be arranged.

Das erste Wärmeleitrohr 2 weist eine Oberflächen vergrößernde Struktur 6 in Form von Kühlrippen auf, die eine Abgabe der Wärme vom ersten Wärmeleitrohr 2 an die Umgebung erleichtern. Die Kühlrippen 6 können dabei auf das erste Wärmeleitrohr 2 montiert sein oder beispielsweise in die Wandung des ersten Wärmeleitrohrs 2 etwa durch ein Kaltwalzverfahren eingeprägt sein. Ein solches Wärmeleitrohr kann niedrige Herstellungskosten und ein geringes Gewicht ermöglichen.The first heat pipe 2 has a surface enlarging structure 6 in the form of cooling fins, which is a release of heat from the first heat pipe 2 to facilitate the environment. The cooling fins 6 can do this on the first heat pipe 2 be mounted or, for example, in the wall of the first heat pipe 2 be impressed by a cold rolling process. Such a heat pipe can allow low manufacturing costs and low weight.

Auf der Montagefläche 11 des Grundkörpers 1 ist ein Leuchtdioden-(LED-)Array 100 montiert, das im Betrieb vom Grundkörper 1 weggerichtet Licht abstrahlen kann und dabei Abwärme erzeugt, so dass das LED-Array 100 im gezeigten Ausführungsbeispiel die Wärmequelle bildet. Die Abwärme kann über den sockelförmigen Montagebereich 12 zum ersten und zweiten Kanal 31, 32 geleitet werden, die an den Montagebereich 12 heranreichen. Durch die Ausführung des Montagebereichs 12 als Sockel beziehungsweise als Erhebung kann erreicht werden, dass sich direkt hinter dem LED-Array 100 der so genannte „hot spot" ausbildet, also der Bereich in der Beleuchtungseinrichtung 1002 mit der höchsten Temperatur während des Betriebs des LED-Arrays 100. Da der erste und zweite Kanal 31, 32 direkt an den Montagebereich 12 heranreichen, kann somit eine wirkungsvolle und effektive thermische Ankopplung des Wärmeübertragungsmediums 5 erreicht werden.On the mounting surface 11 of the basic body 1 is a light emitting diode (LED) array 100 mounted, in operation from the main body 1 can radiate away light and thereby generates waste heat, leaving the LED array 100 forms the heat source in the illustrated embodiment. The waste heat can over the socket-shaped mounting area 12 to the first and second channel 31 . 32 be directed to the assembly area 12 come close. By the execution of the assembly area 12 as a pedestal or as a survey can be achieved that directly behind the LED array 100 the so-called "hot spot" is formed, so the area in the lighting device 1002 with the highest temperature during the operation of the LED array 100 , Because the first and second channel 31 . 32 directly to the assembly area 12 can thus reach an effective and effective thermal coupling of the heat transfer medium 5 be achieved.

Das gezeigte Ausführungsbeispiel mit seitlich nach oben verlaufenden zusammenhängenden ersten und zweiten Kanälen 31 und 32 ist besonders für eine Funktionsweise geeignet, bei der das Wärmeübertragungsmedium 5 wie im allgemeinen Teil beschrieben eine Phasenänderung während der Zirkulation vollzieht. Insbesondere bei einer Ausrichtung der Beleuchtungseinrichtung, bei der das erste Wärmeleitrohr 2 wie gezeigt in Schwerkraftrichtung über dem Montagebereich 12 angeordnet ist, kann die Zirkulation des Wärmeübertragungsmediums 5 durch die Einwirkung der Schwerkraft unterstützt werden und so die Wärmeleitung beziehungsweise Kühlleistung der Kühlvorrichtung optimiert werden.The illustrated embodiment with side-by-side contiguous first and second channels 31 and 32 is particularly suitable for a mode of operation in which the heat transfer medium 5 as described in the general part performs a phase change during the circulation. In particular, in an orientation of the illumination device, wherein the first heat pipe 2 as shown in the direction of gravity above the mounting area 12 is arranged, can the circulation of the heat transfer medium 5 be supported by the action of gravity and so the heat conduction or cooling capacity of the cooling device can be optimized.

Wie in 6 gezeigt, kann eine derartige Anordnung der Beleuchtungseinrichtung 1002 beispielsweise in einem Verkehrsmittel 500, hier schematisch durch ein Automobil angedeutet, dauerhaft gewährleistet werden. Die Beleuchtungseinrichtung 1002 ist dabei in das Automobil 500 so eingebaut, dass zumindest der erste Kanal 31 und vorzugsweise der erste und zweite Kanal 31, 32 vom Montagebereich 12 entgegen der Schwerkraftrichtung 900 zur ersten Austrittsöffnung 41 beziehungsweise zur ersten und zweiten Austrittsöffnung 41, 42 reicht. Weiterhin kann, wie leicht erkennbar ist, eine geringe Bautiefe und damit ein geringer Platzbedarf für die Beleuchtungseinrichtung 1002 erreicht werden. Speziell die Verwendung eines kaltgewalzten Wärmeleitrohrs ermöglicht eine hohe Variabilität der Form des Wärmeleitrohrs, die eine Anpassung der Kühlvorrichtungsgeometrie an mögliche Bauraumanforderungen einer Beleuchtungseinrichtung ermöglicht. Dies kann insbesondere bei kleinen Herstellungsstückzahlen im Gegensatz zu üblichen Druckguss-Kühlkörpern, die eine aufwändige Werkzeugänderung erfordern, vorteilhaft sein.As in 6 shown, such an arrangement of the lighting device 1002 for example in a means of transport 500 , indicated here schematically by an automobile, be permanently guaranteed. The lighting device 1002 is in the car 500 installed so that at least the first channel 31 and preferably the first and second channels 31 . 32 from the assembly area 12 against the direction of gravity 900 to the first exit opening 41 or to the first and second outlet opening 41 . 42 enough. Furthermore, as can easily be seen, a small depth and thus a small footprint for the lighting device 1002 be achieved. In particular, the use of a cold-rolled heat pipe allows a high variability of the shape of the heat pipe, which allows an adaptation of the cooling device geometry to possible space requirements of a lighting device. This can be advantageous, in particular in the case of small production quantities, in contrast to conventional die-cast heat sinks, which require a complex tool change.

In 3 ist ein Ausführungsbeispiel für einen Grundkörper 1 für eine Kühlvorrichtung oder Beleuchtungseinrichtung wie etwa aus den vorangegangenen Ausführungsbeispielen gezeigt.In 3 is an embodiment of a body 1 for a cooling device or lighting device such as shown in the previous embodiments.

Der Grundkörper 1 ist dabei aus Aluminium gefertigt und ist als flacher Zylinder ausgeführt, der einen Platz sparenden Einbau ermöglicht. Zumindest ein erster Kanal 31 mit einer ersten Austrittsöffnung 41 ist in einer als Zylindermantelfläche ausgeführten Oberfläche 13 vorgesehen. Auf einem Montagebereich 12 ist als Wärmequelle 100 eine LED oder ein LED-Array mit einer darüber angebrachten Linse montiert. Der Montagebereich 12 ermöglicht eine optimale thermische Anbindung der Wärmequelle 100 an den Grundkörper 1. Zum elektrischen Anschluss der LED beziehungsweise des LED-Arrays ist um den Montagebereich 12 eine Leiterplatte 101 angebracht, die elektrische Anschlussmöglichkeiten und Zuleitungen bereitstellt. Durch den derartigen Aufbau wird die Kühlleistung einer Kühlvorrichtung, die mit einem derartigen Grundkörper 1 ausgestattet ist, nicht durch zusätzliche Trägerkörper für die LED oder das LED-Array verringert.The main body 1 is made of aluminum and is designed as a flat cylinder, which allows a space-saving installation. At least a first channel 31 with a first exit opening 41 is in a designed as a cylinder surface surface 13 intended. On a mounting area 12 is as a heat source 100 an LED or an LED array mounted with a lens attached above. The assembly area 12 allows optimal thermal connection of the heat source 100 to the body 1 , For electrical connection of the LED or the LED array is to the mounting area 12 a circuit board 101 attached, which provides electrical connection options and leads. By such a structure, the cooling capacity of a cooling device, with such a body 1 is not reduced by additional support body for the LED or the LED array.

Das Ausführungsbeispiel in 4 zeigt eine Beleuchtungseinrichtung 1004 mit einer Kühlvorrichtung, bei der der Grundkörper 1 zusätzlich zum ersten und zweiten Kanal 31, 32 einen dritten Kanal 33 aufweist, der vom Montagebereich 12 zu einer dritten Austrittsöffnung 43 in der Oberfläche 13 reicht. Der erste, zweite und dritte Kanal 31, 32, 33 sind dabei im Montagebereich 12 miteinander verbunden. Das erste Wärmeleitrohr 2 ist mit alle drei Austrittsöffnungen 41, 42, 43 angeschlossen, so dass das Innenvolumen 21 des ersten Wärmeleitrohrs 2 mit allen drei Kanälen 31, 32, 33 in der gezeigten Art verbunden ist. Das dadurch gebildete abgeschlossene Volumen ist dabei als zwei ringförmige, aneinander angrenzende und ineinander übergehende ringförmige Volumina ausgebildet.The embodiment in 4 shows a lighting device 1004 with a cooling device, in which the basic body 1 in addition to the first and second channels 31 . 32 a third channel 33 that is from the assembly area 12 to a third outlet 43 in the surface 13 enough. The first, second and third channels 31 . 32 . 33 are in the assembly area 12 connected with each other. The first heat pipe 2 is with all three outlets 41 . 42 . 43 connected so that the internal volume 21 of the first heat pipe 2 with all three channels 31 . 32 . 33 connected in the manner shown. The enclosed volume formed thereby is designed as two annular, contiguous and intermeshing annular volumes.

Eine derartige Ausgestaltung der Kühlvorrichtung ist besonders geeignet für ein Wärmeübertragungsmedium 5, das keinen Phasenwechsel vollzieht sondern beispielsweise immer in flüssiger oder gasförmiger Phase vorliegt. Durch Aufnahme von Wärme im Montagebereich 12 kann das Wärmeübertragungsmedium 5 beispielsweise durch den ersten Kanal 31 durch Konvektion in das erste Wärmeleitrohr 2 gelangen (Pfeil 901) und dort Wärme an das erste Wärmeleitrohr 2 abgeben und in Richtung des zweiten und dritten Kanals 32, 33 strömen (Pfeile 902). Durch den zweiten und dritten Kanal 32, 33 kann das Wärmeübertragungsmedium 5 wieder zurück zum Montagebereich 12 strömen (Pfeile 903) und somit in den Kanälen 31, 32, 33 und dem Innenvolumen 21 zirkulieren.Such a configuration of the cooling device is particularly suitable for a heat transfer medium 5 which does not undergo phase change but is always in liquid or gaseous phase, for example. By absorbing heat in the assembly area 12 can the heat transfer medium 5 for example through the first channel 31 by convection in the first heat pipe 2 arrive (arrow 901 ) and there heat to the first heat pipe 2 and towards the second and third channels 32 . 33 flow (arrows 902 ). Through the second and third channels 32 . 33 can the heat transfer medium 5 back to the assembly area 12 flow (arrows 903 ) and thus in the channels 31 . 32 . 33 and the internal volume 21 circulate.

Durch die Kühlrippen 6 oder alternative oder weitere Oberflächen vergrößernde Strukturen wie im allgemeinen Teil beschrieben kann auch in diesem Ausführungsbeispiel die Abgabe der Wärme vom ersten Wärmeleitrohr 2 an die Umgebung erleichtert und verbessert werden.Through the cooling fins 6 or alternative or Further surface-enlarging structures as described in the general part can also in this embodiment, the release of heat from the first heat pipe 2 be facilitated and improved to the environment.

In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Kühlvorrichtung 1005 gezeigt. Die Kühlvorrichtung 1005 weist dabei eine flexible und bewegliche Verbindung 20 des ersten Wärmeleitrohrs 2 am Grundkörper 1 auf, etwa durch einen Schlauch oder einen Metallbalg. Dadurch kann der Grundkörper 1 beispielsweise englang der Schwenkrichtung 910 relativ zum ersten Wärmeleitrohr 2 bewegbar und schwenkbar sein. Damit kann das erste Wärmeleitrohr 2 starr gelagert beziehungsweise befestigt sein, ohne dass die Kühlleistung der Kühlvorrichtung 1005 oder die Beweglichkeit des Grundkörpers 1 verringert beziehungsweise eingeschränkt wird.In 5 is another embodiment of a cooling device 1005 shown. The cooling device 1005 has a flexible and flexible connection 20 of the first heat pipe 2 at the base body 1 on, for example through a hose or a metal bellows. This allows the main body 1 For example, englang the pivoting direction 910 relative to the first heat pipe 2 be movable and swiveling. This can be the first heat pipe 2 be rigidly mounted or fixed without the cooling capacity of the cooling device 1005 or the mobility of the body 1 is reduced or restricted.

In allen gezeigten Ausführungsbeispielen kann die Kühlvorrichtung oder die Beleuchtungseinrichtung zusätzlich beispielsweise Gehäuse oder Gehäuseteile aufweisen, wobei das oder die Wärmeleitrohre sowohl innerhalb als auch außerhalb eines solchen Gehäuses oder Gehäuseteils angeordnet sein kann, ohne dass die Kühlleistung der Kühlvorrichtung beeinträchtig wird.In all shown embodiments can the cooling device or the lighting device additionally, for example, housing or housing parts have, wherein the one or more heat pipes both inside and outside of such a housing or housing part can be arranged without the cooling capacity of the cooling device is impaired.

Je nach Wärmeleistung der Wärmequelle, also insbesondere je nach Wärmeverlustleistung eines elektronischen Bauelements, das die Wärmequelle bilden kann, können die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kühlvorrichtungen und Beleuchtungseinrichtungen mehr als die gezeigte Anzahl von Wärmeleitrohren umfassen.ever after heat output the heat source, so especially depending on the heat loss performance an electronic component that can form the heat source, the in the embodiments shown cooling devices and lighting devices more than the number of heat pipes shown include.

Die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Wärmeleitrohre können neben der gestreckten oder leicht gebogenen Ausführung beispielsweise auch in mehreren Richtungen gebogen, in sich verdreht oder verwinkelt sein.The in the embodiments shown heat pipes can in addition to the stretched or slightly curved design, for example, in several Bend directions, be twisted or twisted.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The The invention is not by the description based on the embodiments limited to these. Rather, the invention encompasses every new feature as well as every combination of features, in particular any combination of features in the claims includes, even if this feature or this combination itself not explicitly in the patent claims or embodiments is specified.

Claims (18)

Kühlvorrichtung zur Kühlung einer Wärmequelle (100), umfassend: – einen Grundkörper (1) mit einer für die Wärmequelle (100) vorgesehenen Montagefläche (11) in einem Montagebereich (12), – zumindest einen ersten Kanal (31) im Grundkörper (1), der vom Montagebereich (12) bis zu einer ersten Austrittsöffnung (41) an einer Oberfläche (13) des Grundkörpers (1) reicht, – ein an die erste Austrittsöffnung (4) des ersten Kanals (3) angeschlossenes erstes Wärmeleitrohr (2), wobei das erste Wärmeleitrohr (2) ein Innenvolumen (21) aufweist, das mit dem ersten Kanal (3) verbunden ist und – ein Wärmeübertragungsmedium (5), das bei Betrieb der Wärmequelle (100) in dem zumindest einen ersten Kanal (3) und dem Innenvolumen (21) des ersten Wärmeleitrohrs (2) zirkulieren kann, so dass von der Wärmequelle (100) im Betrieb erzeugte Wärme aus dem Grundkörper (1) abgeleitet werden kann.Cooling device for cooling a heat source ( 100 ), comprising: - a basic body ( 1 ) with one for the heat source ( 100 ) mounting surface ( 11 ) in a mounting area ( 12 ), - at least a first channel ( 31 ) in the main body ( 1 ) from the assembly area ( 12 ) to a first exit opening ( 41 ) on a surface ( 13 ) of the basic body ( 1 ), - one to the first outlet opening ( 4 ) of the first channel ( 3 ) connected first heat pipe ( 2 ), wherein the first heat pipe ( 2 ) an internal volume ( 21 ) connected to the first channel ( 3 ) and - a heat transfer medium ( 5 ), which during operation of the heat source ( 100 ) in the at least one first channel ( 3 ) and the internal volume ( 21 ) of the first heat pipe ( 2 ), so that from the heat source ( 100 ) heat generated during operation from the body ( 1 ) can be derived. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei – der Grundkörper (1) einen zweiten Kanal (32) aufweist, der vom Montagebereich (12) bis zu einer zweiten Austrittsöffnung (42) an einer Oberfläche (13) des Grundkörpers (1) reicht, und – das erste Wärmeleitrohr (2) zusätzlich an der zweiten Austrittsöffnung (42) des zweiten Kanals (32) angeschlossen ist, so dass das Innenvolumen (21) des ersten Wärmeleitrohrs (2) mit dem zweiten Kanal (32) verbunden ist.Cooling device according to claim 1, wherein - the main body ( 1 ) a second channel ( 32 ) from the mounting area ( 12 ) to a second exit opening ( 42 ) on a surface ( 13 ) of the basic body ( 1 ), and - the first heat pipe ( 2 ) in addition to the second outlet opening ( 42 ) of the second channel ( 32 ), so that the internal volume ( 21 ) of the first heat pipe ( 2 ) with the second channel ( 32 ) connected is. Kühlvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei – der erste Kanal (31) und der zweite Kanal (32) im Montagebereich (12) miteinander verbunden sind.Cooling device according to the preceding claim, wherein - the first channel ( 31 ) and the second channel ( 32 ) in the assembly area ( 12 ) are interconnected. Kühlvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei – der Grundkörper (1) einen dritten Kanal (33) aufweist, der vom Montagebereich (12) bis zu einer dritten Austrittsöffnung (43) an einer Oberfläche (13) des Grundkörpers (1) reicht und – das erste Wärmeleitrohr (2) zusätzlich an der dritten Austrittsöffnung (43) des dritten Kanals (33) angeschlossen ist, so dass das Innenvolumen (21) des ersten Wärmeleitrohrs (2) mit dem dritten Kanal (33) verbunden ist.Cooling device according to one of the preceding claims, wherein - the basic body ( 1 ) a third channel ( 33 ) from the mounting area ( 12 ) to a third exit opening ( 43 ) on a surface ( 13 ) of the basic body ( 1 ) and - the first heat pipe ( 2 ) in addition to the third outlet opening ( 43 ) of the third channel ( 33 ), so that the internal volume ( 21 ) of the first heat pipe ( 2 ) with the third channel ( 33 ) connected is. Kühlvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei – der erste, zweite und dritte Kanal (31, 32, 33) im Montagebereich (12) miteinander verbunden sind.Cooling device according to the preceding claim, wherein - the first, second and third channels ( 31 . 32 . 33 ) in the assembly area ( 12 ) are interconnected. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei – das Wärmeübertragungsmedium (5) in flüssiger oder gasförmiger Phase vorliegt und bei Betrieb der Wärmequelle (100) ohne Phasenübergang in dem zumindest einen ersten Kanal (31) und dem Innenvolumen (21) zirkulieren kann.Cooling device according to one of claims 1 to 5, wherein - the heat transfer medium ( 5 ) is in liquid or gaseous phase and when operating the heat source ( 100 ) without phase transition in the at least one first channel ( 31 ) and the internal volume ( 21 ) can circulate. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei – das Wärmeübertragungsmedium (5) während der Zirkulation in dem zumindest einen ersten Kanal (31) und dem Innenvolumen (21) des ersten Wärmeleitrohrs (2) zumindest einen Phasenübergang vollzieht.Cooling device according to one of claims 1 to 5, wherein - the heat transfer medium ( 5 ) during the Circulation in the at least one first channel ( 31 ) and the internal volume ( 21 ) of the first heat pipe ( 2 ) performs at least one phase transition. Kühlvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei – das Wärmeleitrohr (2) an den Grundkörper (1) zumindest mittels einer der folgenden Befestigungsarten angeschlossen ist: Schrauben, Stecken, Klemmen, Flanschen, Löten, Schweißen, Kleben.Cooling device according to one of the preceding claims, wherein - the heat pipe ( 2 ) to the main body ( 1 ) is connected at least by means of one of the following types of fastening: screwing, plugging, clamping, flanging, soldering, welding, gluing. Kühlvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei – das Wärmeleitrohr (2) mit einer lösbaren Befestigungsart an den Grundkörper (1) angeschlossen ist.Cooling device according to the preceding claim, wherein - the heat pipe ( 2 ) with a releasable attachment to the body ( 1 ) connected. Kühlvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei – der Grundkörper (1) gegenüber dem ersten Wärmeleitrohr (2) bewegbar ist.Cooling device according to one of the preceding claims, wherein - the basic body ( 1 ) opposite the first heat pipe ( 2 ) is movable. Kühlvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei – das Wärmeleitrohr (2) zumindest eine der folgenden Oberflächen vergrößernde Strukturen (6) aufweist: Lamellen, Kühlrippen, Finnen, Rillen.Cooling device according to one of the preceding claims, wherein - the heat pipe ( 2 ) at least one of the following surfaces enlarging structures ( 6 ): fins, cooling fins, fins, grooves. Kühlvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei – das Wärmeübertragungsmedium (5) zumindest eines aus einer Gruppe aufweist und die Gruppe umfasst: Ethan, Propan, Butan, Pentan, Propen, Methylamin, Ammoniak, Methanol, Ethanol, Methylbenzen, Aceton, Kohlendioxid und Wasser.Cooling device according to one of the preceding claims, wherein - the heat transfer medium ( 5 ) comprises at least one of a group and the group comprises ethane, propane, butane, pentane, propene, methylamine, ammonia, methanol, ethanol, methylbenzene, acetone, carbon dioxide and water. Kühlvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei – der Grundkörper (1) zumindest einen weiteren Kanal (32) aufweist, der vom Montagebereich (12) bis zu einer weiteren Austrittsöffnung (42) an einer Oberfläche (13) des Grundkörpers (1) reicht und – ein zweites Wärmeleitrohr (7) zusätzlich an der weiteren Austrittsöffnung (42) des weiteren Kanals (32) angeschlossen ist, so dass ein Innenvolumen (71) des zweiten Wärmeleitrohrs (7) mit dem weiteren Kanal (32) verbunden ist.Cooling device according to one of the preceding claims, wherein - the basic body ( 1 ) at least one further channel ( 32 ) from the mounting area ( 12 ) to another exit opening ( 42 ) on a surface ( 13 ) of the basic body ( 1 ) and - a second heat pipe ( 7 ) in addition to the further outlet opening ( 42 ) of the further channel ( 32 ), so that an internal volume ( 71 ) of the second heat pipe ( 7 ) with the further channel ( 32 ) connected is. Kühlvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei – der Grundkörper (1) im Montagebereich (12) eine Erhebung oder eine Vertiefung umfasst.Cooling device according to one of the preceding claims, wherein - the basic body ( 1 ) in the assembly area ( 12 ) comprises a survey or a depression. Beleuchtungseinrichtung, umfassend: – einen Kühlkörper gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei – die Wärmequelle (100) ein elektronisches Bauelement umfasst.A lighting device, comprising: - a heat sink according to at least one of claims 1 to 14, wherein - the heat source ( 100 ) comprises an electronic component. Beleuchtungseinrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei – das elektronische Bauelement ein strahlungsemittierendes Bauelement ist.Lighting device according to the previous claim, in which - the electronic component a radiation-emitting component is. Beleuchtungseinrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei – das strahlungsemittierende Bauelement eine Leuchtdiode umfasst.Lighting device according to the previous claim, in which - the radiation-emitting component comprises a light-emitting diode. Verkehrsmittel, umfassend: – eine Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder eine Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 16, wobei – die Kühlvorrichtung oder die Beleuchtungseinrichtung derart in das Verkehrsmittel (500) eingebaut ist, dass der zumindest eine erste Kanal (31) vom Montagebereich (12) entgegen der Schwerkraftrichtung (900) zur ersten Austrittsöffnung (41) reicht.Means of transport comprising: - a cooling device according to one of claims 1 to 14 or a lighting device according to one of claims 15 to 16, wherein - the cooling device or the lighting device is so incorporated in the means of transport ( 500 ), that the at least one first channel ( 31 ) from the assembly area ( 12 ) against the direction of gravity ( 900 ) to the first exit opening ( 41 ) enough.
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