CN1419665A - 尤其是电气设备用的冷却装置 - Google Patents

尤其是电气设备用的冷却装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1419665A
CN1419665A CN01807323A CN01807323A CN1419665A CN 1419665 A CN1419665 A CN 1419665A CN 01807323 A CN01807323 A CN 01807323A CN 01807323 A CN01807323 A CN 01807323A CN 1419665 A CN1419665 A CN 1419665A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel
fuel cell
cooling
reservoir
customer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN01807323A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1205526C (zh
Inventor
I·科恩迈尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Technology Solutions GmbH
Original Assignee
Fujitsu Technology Solutions GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Technology Solutions GmbH filed Critical Fujitsu Technology Solutions GmbH
Publication of CN1419665A publication Critical patent/CN1419665A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1205526C publication Critical patent/CN1205526C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/20—Cooling means
    • G06F1/203—Cooling means for portable computers, e.g. for laptops
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/065—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants by dissolution of metals or alloys; by dehydriding metallic substances
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

安排了一种为输送燃料而与燃料电池(2)具有连接(3)的燃料储存器(1)以用于冷却电气设备。耗电器(4)连接到所述的燃料电池(2)上。所述的耗电器(4)在运行状态下代表热源(6)。通过建立热源(6)和冷却源(7)之间的导热连接(8)来冷却所述的耗电器。通过为了运行燃料电池而从燃料储存器(1)汲取燃料来形成所述的冷却源(7)。所述的冷却无噪声地工作，并因此特别适用于PC系统中。

Description

尤其是电气设备用的冷却装置
本发明涉及一种具有要冷却的耗电器的冷却装置。
在电能转换成其它的能量形式时，以及在传输电能时产生损耗。在所有的耗电器中，譬如在电子开关电路中也产生损耗。此时产生损耗热。由于电子电路中的越来越高的集成密度，以及电子电路中的越来越高的时钟速率，损耗热的这种产生越来越成问题。在几年前用无源的元件，譬如用冷却物体和通过空气的自然对流还能够冷却计算机系统的微处理机，而当今在市上通常的PC系统或笔记本系统中的处理机却要求有源的、通常为电动的风扇用于散去所产生的损耗热。常常也必须通过附加的元件，譬如象风扇或所谓的输热管道来散出在计算机系统的电源部分、存储模块和驱动器中所生成的损耗热。
为了防止有关元件或构件中的不允许的温升，并因而防止可能的毁坏以及其它的后续损失，散出在电子系统中产生的损耗热是绝对必要的。
在采用有源冷却元件譬如风扇时，成问题的是随之而来的有关电气系统总重量的提高，以及在安装时、在后勤保障中以及在培训人员时的附加花费。一个其它的问题在于，譬如象风扇那样的有源元件可能失效，并可能因此造成昂贵的后续损失。除此之外在电风扇运行时产生不受欢迎的附加噪声。尤其在PC系统或笔记本系统中采用风扇时，这些不受欢迎的附加噪声是起着干扰作用的，因为在这些工作岗位上需要使用者的高度的集中能力。
在杂志c′t Magazin für Computer Technik(c′t计算机技术杂志)中，1998.11发布，41页，Heise出版社，汉诺威，由Jürgen Rink博士以题目″Dauerlufer，Brennstoffzellen für Notebooks(持续运行器，笔记本用的燃料电池)″著的文章中说明了一种为其供电的具有燃料电池的笔记本系统。
本发明的任务在于说明一种用于无噪声冷却的，尤其是电气设备用的冷却装置。
关于所述的装置则用一种尤其是电气设备用的冷却装置解决此任务，该冷却装置具有一个燃料电池；至少一个借助导电连接而连接到所述燃料电池上的，并在运行状态下是一种热源的耗电器；一个为了输送燃料而与燃料电池相连接的，并在以汲取燃料为特征的运行状态下是一种冷却源的燃料储存器；和一个在热源和冷却源之间的导热连接。
基于本发明的原理是如下来冷却生成损耗热的耗电器，或如下来从其中散出热量，即在所述的耗电器和一个冷却源之间建立一种导热连接。在从燃料储存器中汲取燃料时，譬如通过燃料的膨胀，或通过从其环境散热等其它热力学过程而形成一种冷却源。
所述的原理的优点在于这种冷却是无噪声的。尤其在用于办公室工作岗位上的电气系统中应用所述的原理时这是特别有意义的。除此之外可以简单而成本有利地实现所述的原理。
附加安排了一个为向燃料电池输送燃料而与燃料储存器相连接的燃料电池。所述的燃料电池此外在电气上与所述的至少一个耗电器相连接。燃料电池是一种将化学能转换成电能的原电池。此时，燃料电池中的过程称为冷燃烧。譬如可以用氢和氧运行燃料电池。由于可以从环境空气中汲取所述的氧，所以在氢储存器中仅须能够储存作为燃料的氢。此时，所述的氢可以作为液化的气体来储存，或也可以结合在一种氢化物储存器中。在从氢化物储存器中汲取氢时从环境汲取热量。因而形成一种冷却源。将所汲取的燃料输送给生成电能的燃料电池，其中，所生成的能量依赖于所汲取燃料的量。耗电器可以连接到所述的燃料电池上。这些耗电器可能生成损耗热。耗电器所产生的损耗热因此是与从燃料储存器中汲取氢耦合的。如果现在代表热源的耗电器在热方面与所述的冷却源相耦合，耗电器的因而可以达到的冷却则是有利的，因为如果产生许多损耗热，冷却作用则特别大，反之如果产生少量的损耗热，冷却作用则是小的。
如果所述的电气系统是一种便携式计算机系统，所述冷却的特别有利之处在于，一方面不需要有源冷却器用的，譬如风扇用的附加的电能，而另一方面在便携式计算机系统上有噪声的冷却元件在运行时对于应用者是特别起着干扰作用的。
结合所述的氢化物储存器，在便携式计算机系统中用于生成电能的燃料电池可实现一种独立于电网的长的运行持续时间。在用常规电池和蓄电池时，独立于电网的运行只局限于少数几个小时。譬如在便携式计算机(笔记本电脑，膝上型电脑)中将所述的冷却装置可用于供电和冷却，以便将独立于电网的长的运行时间的优点与象处理机的高效率元件的冷却相结合起来。
甚至在其它电气运行的，尤其是信息和通信技术领域中的小型设备中，在无需在电网上再充电却期望长的运行时间与有源冷却的必要性相重合的场合，所述原理的应用是合理的。这种应用譬如可以是组织器、PDA(个人数字辅助器)和移动电话。
此外，在用燃料电池电气运行的汽车中所述原理的应用也是可以设想的，在这些汽车上运行时，发热而需要冷却的电动机是在热方面与用于运行燃料电池所必要的燃料储存器相连接的。
在本发明的一种有利的其它实施形式中，所述的燃料储存器是一种氢化物储存器。在氢化物储存器中譬如以氢化锂或金属氢化物的形式结合了氢，或一种适合于燃料电池中的反应的其它燃料。
在本发明的一种有利的其它实施形式中，要冷却的耗电器中的至少一个是计算机系统中的处理机。计算机系统的中央处理机(CPU)具有特别高的集成密度，以及特别高的时钟速率。单位面积上或单位体积上所生成的损耗功率因此特别大。所产生损耗热的散出在这里具有重要的意义。
在从属权利要求中说明了本发明其它的改进方案。
以下在一个实施例中借助附图详述本发明。
所展示的：
附图为本发明的一个原理性的实施例的方框电路图。
所述的附图展示了一个连接到燃料电池2上的燃料储存器1。在燃料储存器1和燃料电池2之间安排了一种连接3。将这种连接3实施为气密的，以便给燃料电池2输送譬如气体状的氢。耗电器4连接到所述的燃料电池2上。为此在燃料电池2和耗电器4之间布置了电导线5。在运行状态下燃料电池生成借助导线5输送给耗电器4的电能。这些耗电器4在运行中起着热源6的作用。在运行中从中汲取燃料的燃料储存器1代表一种冷却源7，因为譬如通过燃料的膨胀从环境汲取热量。在热源6和冷却源7之间布置了导热连接8用于冷却耗电器4。借助所述的导热连接8将热量从热源6向冷却源7运送。
所述的装置所具有的优点在于，可以将为了给与燃料电池相结合的电气系统供电而无论如何必要的燃料储存器用于耗电器的冷却。此外有利的是，当要散去特别大的损耗热时，所述的冷却作用则是特别大的。如果在燃料电池中生成特别多的电能，并因此从燃料储存器中汲取特别多的燃料，这则是这种情况。
在便携式计算机系统中，譬如在具有用于生成所必要电能的燃料电池的笔记本电脑中，可以舍弃用于有源冷却电气元件的、通常必不可少的有噪声的风扇。
在本实施例中，用在燃料电池2中为了能源的生成而与氧反应的氢来充填燃料储存器1。但是用其它的燃料，譬如用甲醇的运行也是可以设想的。在氢化物储存器中所述的氢是结合在一种可逆的过程中的。在从氢化物储存器中汲取氢时和在氢膨胀时产生一种冷却源。由于所述的氢化物储存器是可以重新充载的，因此可以以有利的方式在便携式计算机系统中采用所述的装置。

Claims (4)

1.尤其是电气设备用的冷却装置，具有
-一个燃料电池(2)，
-至少一个借助导电连接(5)连接到燃料电池(2)上的、并在运行状态下是一种热源(6)的耗电器(4)，
-一个为了输送燃料而与燃料电池(2)相连接的、并在以汲取燃料为特征的运行状态下是一种冷却源(7)的燃料储存器(1)，和
-一个在热源(6)和冷却源(7)之间的导热连接(8)。
2.按权利要求1的冷却装置，其特征在于，所述的电气设备是一种便携式计算机系统。
3.按权利要求1或2的冷却装置，其特征在于，所述的燃料储存器(1)是一种氢化物储存器。
4.按权利要求1至3之一的冷却装置，其特征在于，所述的至少一个耗电器(4)是一种在计算机系统中的中央处理机。
CNB018073239A 2000-03-30 2001-03-22 一种电气设备用的冷却装置 Expired - Fee Related CN1205526C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10015829A DE10015829B4 (de) 2000-03-30 2000-03-30 Kühlanordnung, für elektrische Geräte
DE10015829.3 2000-03-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1419665A true CN1419665A (zh) 2003-05-21
CN1205526C CN1205526C (zh) 2005-06-08

Family

ID=7636979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB018073239A Expired - Fee Related CN1205526C (zh) 2000-03-30 2001-03-22 一种电气设备用的冷却装置

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20030141038A1 (zh)
EP (1) EP1269296B1 (zh)
JP (1) JP2003529900A (zh)
CN (1) CN1205526C (zh)
AT (1) ATE276544T1 (zh)
AU (1) AU2001258193A1 (zh)
DE (2) DE10015829B4 (zh)
ES (1) ES2228856T3 (zh)
TW (1) TW521559B (zh)
WO (1) WO2001075567A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008003206A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-10 Byd Company Limited An organic fuel cell

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4961626B2 (ja) * 2000-05-24 2012-06-27 ソニー株式会社 電気エネルギー発生装置の装着方法および電気エネルギー発生装置を内蔵したコンピュータ
US7216294B2 (en) * 2001-09-04 2007-05-08 Microsoft Corporation Method and system for predicting optimal HTML structure without look-ahead
JP3841012B2 (ja) * 2002-04-15 2006-11-01 日本電気株式会社 燃料電池、電気機器、および電気機器の駆動方法
US20030232229A1 (en) * 2002-06-17 2003-12-18 Bergqvist Rene Stig Cooling arrangement
US7205057B2 (en) * 2003-06-19 2007-04-17 Angstrom Power Inc. Integrated fuel cell and heat sink assembly
US7122260B2 (en) * 2003-09-08 2006-10-17 Wistron Corporation Method and system for improving efficiency of fuel cell in portable devices
JP2005108718A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Toshiba Corp 燃料電池および燃料電池を備えた電子機器
KR100589408B1 (ko) 2004-04-29 2006-06-14 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템
DE102007009976A1 (de) * 2007-03-01 2008-09-18 Daimler Ag Kraftfahrzeugelektronikkomponententemperiervorrichtung

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5606341A (en) * 1995-10-02 1997-02-25 Ncr Corporation Passive CPU cooling and LCD heating for a laptop computer
DE69708715T2 (de) * 1996-02-05 2002-08-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Brennstoffzelle zur Befestigung auf Geräten
US5932365A (en) * 1997-06-09 1999-08-03 Industrial Technology Research Institute Hydrogen canister fuel cell battery
JP2000010661A (ja) * 1998-06-18 2000-01-14 Mitsubishi Electric Corp 携帯型情報処理装置および携帯型情報処理装置用カバー、卓上型情報処理装置
US6326097B1 (en) * 1998-12-10 2001-12-04 Manhattan Scientifics, Inc. Micro-fuel cell power devices
DE19927518B4 (de) * 1999-06-16 2004-02-12 Valeo Klimasysteme Gmbh Standklimatisierung
US6406808B1 (en) * 2000-04-10 2002-06-18 Motorola, Inc. Method and apparatus for thermal management of fuel cell systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008003206A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-10 Byd Company Limited An organic fuel cell

Also Published As

Publication number Publication date
EP1269296B1 (de) 2004-09-15
DE50103628D1 (de) 2004-10-21
TW521559B (en) 2003-02-21
WO2001075567A1 (de) 2001-10-11
JP2003529900A (ja) 2003-10-07
CN1205526C (zh) 2005-06-08
DE10015829A1 (de) 2001-10-11
DE10015829B4 (de) 2005-02-24
EP1269296A1 (de) 2003-01-02
ES2228856T3 (es) 2005-04-16
US20030141038A1 (en) 2003-07-31
AU2001258193A1 (en) 2001-10-15
ATE276544T1 (de) 2004-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1205526C (zh) 一种电气设备用的冷却装置
EP2023462A1 (en) A portable solar power supply system and its applying device
WO2010120287A1 (en) Generating and using electricity derived from waste heat of an electrical appliance
CN100405586C (zh) 散热模组
US8901410B2 (en) Generating power from heat produced by an electronic system
Winkler et al. Design studies of mobile applications with SOFC–heat engine modules
US6668550B2 (en) Method and apparatus for converting dissipated heat to work energy
US20020037444A1 (en) Method for operating a fuel cell plant and fuel cell plant
JP4160369B2 (ja) 冷却装置及び冷却方法
KR101147435B1 (ko) 휴대용 장치들의 연료 전지의 효율을 개선하기 위한 방법및 시스템
US20050162832A1 (en) Heat dissipation in devices that have an internal energy supply
US20110023928A1 (en) Thermoelectric conversion device
EP2224530B1 (en) System for a fuel cell powered device and fuel cell powered electronic device
US7919210B2 (en) Thermoelectric augmented fuel cell system
US20080090107A1 (en) Integrated thermal management of a fuel cell and a fuel cell powered device
Lee et al. A fuel-cell-battery hybrid for portable embedded systems
CN211981547U (zh) 无线充电座
CN115023126B (zh) 电子设备及其热传导系统
CN218383786U (zh) 一种用于工控机显卡的散热装置
CN212901933U (zh) 光伏空调器的电控散热结构
CN114340307A (zh) 一种小型化电源模块及包括其的机箱和用电设备
US8377603B2 (en) Attachment for a fuel tank of a fuel cell powered system and electronic portable device equipped therewith
JP2005317431A (ja) 冷却システム、冷却方法および電子機器
CN2852244Y (zh) 一种电源结构
Lindsley Sun-powered freon engine drives air-conditioner or generator

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20050608

Termination date: 20120322