CN204524228U - 由压铸合金制成的壁以及包含所述壁的壳体 - Google Patents

由压铸合金制成的壁以及包含所述壁的壳体 Download PDF

Info

Publication number
CN204524228U
CN204524228U CN201390000444.4U CN201390000444U CN204524228U CN 204524228 U CN204524228 U CN 204524228U CN 201390000444 U CN201390000444 U CN 201390000444U CN 204524228 U CN204524228 U CN 204524228U
Authority
CN
China
Prior art keywords
ducted body
wall
heat pipe
diecasting alloys
diecasting
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.)
Expired - Lifetime
Application number
CN201390000444.4U
Other languages
English (en)
Inventor
T·瑟德贝里
A·扬岑
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.)
SMA Solar Technology AG
Original Assignee
SMA Solar Technology AG
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 SMA Solar Technology AG filed Critical SMA Solar Technology AG
Application granted granted Critical
Publication of CN204524228U publication Critical patent/CN204524228U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/22Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
    • B22D17/24Accessories for locating and holding cores or inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/0072Casting in, on, or around objects which form part of the product for making objects with integrated channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0233Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/427Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2255/00Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
    • F28F2255/14Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes molded
    • F28F2255/143Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes molded injection molded
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

为了使得热管(2)一体形成到由压铸合金(9)制成的壁(1)中,中空体(3)的内部通过中空体(3)的填充区域填充有热管(2)的工作流体,并且通过密封所述填充区域永久地被气密密封。仅随后,已经永久气密密封的中空体(3)位于压铸模具(18)的腔室(22)中,并且液体压铸合金(9)被浇注在配置在所述腔室(22)中的热管(2)的中空体(3)上。

Description

由压铸合金制成的壁以及包含所述壁的壳体
关联申请的交叉引用
本实用新型要求2012年4月4日提交的题目为“包覆成型的热管(Umgossene Heat-Pipe)”的德国专利申请DE 10 2012 102 959.8的优先权。
技术领域
本实用新型涉及一种使得热管一体形成到由压铸合金制成的壁内的方法,并且涉及可根据本实用新型的方法生产的一种由压铸合金制成的壁,其包括一体的热管。另外,本实用新型涉及一种壁,其包含具有一体的热管的本实用新型的壁。
热管要被理解为中空体,其内部填充有工作流体,该中空体被气密密封,通常是细长的,并且在操作中在低热源到高散热器之间延伸。在热源的区域,液体的工作流体被蒸发,使得蒸发热传输到工作流体上。蒸发热连同蒸汽的工作流体上升到散热器,并且通过工作流体的冷凝,该热作为冷凝热被传输到散热器。再液化的工作流体向下流动返回到热源,与用不会经历相变并且在液体或者气体导热体的情况下不会有效地被循环的固体、液体或者气体导热体(即使这些导热体具有高的导热性)传输相比,热管的这种操作允许通过热源和散热器之间的较小的温度差传输较大量的热。热管是完全被动操作的热传输装置,不具有为了循环工作流体而运动的任何的机械部件。
各种壳体(例如像电和电子装置的壳体)不仅被用于保护它们的内容物,而且也用于去除在其内部产生的热。为此目的,产生更多损失热的电子部件有时直接联接到金属壳体上,以将该损失热传输到壳体上并且使得热从此消散到壳体的周围。在这种情况下,可能会快速地出现一种状态,其中,壳体在部件的热耦合的区域比远离该部件的热耦合的区域永远具有更高的温度。阻止这种情况的一种方法是通过 在壳体的背侧形成冷却肋或者类似物在热耦合的区域上提供散热器。但是,通常,如果损失热可以在壳体的较大区域上分布,例如像被分布进没联接电或者电子部件的区域中,那么该壳体本身足够作为散热器。为此目的,例如,将热管一体形成到壳体的壁中是有意义的,这提供了这样的热分布到壳体的延伸体上。
背景技术
从US 6,085,830已知一种使得热管一体形成到散热器的壁中的方法。该文献主要涉及通过压铸的方法形成散热器,其中,冷却肋在液体压铸合金上铸造之前(在其中,冷却肋在其端部中的一个上被锚接),冷却肋作为预制部分配置在压铸模具内。US 6,085,830也说明了在其基体内包含热管的散热器的制造。根据该方法,由铜制成并且具有截方棱锥的形状的中空体以这样的方式被配置在压铸模具内:使得沿着横向方向从中空体的基体延伸的填塞乳突在压铸模具的壁内的凹槽内中止。然后,液体压铸合金在中空体上被浇注,并且该中空体被嵌入在压铸合金内,填塞乳突保持自由。在以这种方式从压铸模具中制造出该部件之后,中空体的内部通过填塞乳突被填充有作为工作流体的水。在通过关闭填塞乳突来气密密封内部之前,保留在工作流体上方的空气通过使得工作流体的一部分蒸发而被取代。为此目的,包括内部模制的热管的整个部件必须被加热。通过在截棱锥的顶部的压铸合金的专门的薄壁区提供了热源到热管的热耦合。
使得热管一体形成到壁中的另一方法已知来自US 6,321,452。在这种方法中,铜管配置在压铸模具的凹槽内。然后,铜管被模制在压铸合金中,以形成散热器,其中铜管的至少一个开放端延伸出散热器的压铸合金。通过该开放端,铜管的内部后来被填充有热管的工作流体,并且,在取代了保留在工作流体上方的空气之后,内部气密密封。为此目的,包括内部模制的热管的整个部件被加热。
从US 2001/0047590 A1和US 2004/0074633 A1已知另外的使得热管一体形成到壁或者散热器中的方法,通过该方法,实现了热管到壁或者散热器的特别好的热耦接。另外,热管的内部填充有热管的工作 流体,并且在使得热管的中空体在压铸合金中被模制之后被气密密封。关于这点,在US 2001/0047590 A1中报告了在压铸步骤期间存在损害热管的严重风险,因为如果它的中空体破裂或者破碎,那么工作流体流出并且热管因而会完全失去功能。
DE 30 14 456 A1已知一种制造金属压铸品的方法,其中中空体嵌入到该金属压铸品中。这里,熔化的金属被注入到两个金属压铸半模之间的腔室内,在该腔室内设置中空体。耐压介质位于该中空体内,并且该中空体在使得熔化金属注入到压铸模具中之前被紧紧关闭,以避免中空体由于熔化材料的高的外部压力而被压缩。该中空体在开放端被关闭,该开放端位于在两个金属压铸半模之间形成的腔室的外部,并且因而不会通过优选地以可运动方式被支撑的密封塞被内部模制,以在中空体内提供恒定的内部压力,而不管耐压介质的热膨胀。耐压介质可以是液体,其与气体一起被置于中空体的内部。在从压铸半模之间的腔室移除压铸品之后,并且在从中空体移除密封塞之后,耐压介质从中空体被释放。
仍需要一种使得热管一体形成到壁中的方法,其以有成本效益的方式应用,并且允许热管到压铸合金制成的壁中的可能到目前为止比较高级的一体成型。
实用新型内容
在一个实施例中,本实用新型涉及到使得热管一体形成到压铸合金制成的壁中的方法。该方法包括:通过中空体的填充区域用工作流体填充所述中空体的内部,并且通过密封所述填充区域永久气密密封所述内部;仅随后,使得已经永久气密密封的中空体位于压铸模具的腔室中;和,在所述腔室中在密封的中空体上浇注液体压铸合金,以在所述压铸合金中模制所述密封的中空体。
在这种情况下,通过密封填充区域使得中空体的内部被永久地气密密封,这种表述要被理解为,通过至少密封所述填充区域来使得该内部被永久气密密封。因此,该表述特别地覆盖了下面的情况:
(i)在其刚生产完之后,热管的中空体仅包括一个开口。如果中空 体是深长的部件,那么例如就可以是这种情况。此处,填充区域表现为所述一个开口,并且该一个开口必须在用工作流体填充了中空体的内部之后被永久气密密封。(ii)在其刚生产完之后,热管的中空体包括不只一个开口,特别是两个开口。通常是中空体从管形状的原料上被切割到一定长度的情况。此处,两个开口中的一个在用工作流体填充中空体的内部之前就已经永久气密密封。两个开口中的另一个然后成为填充区域,仅在用工作流体填充了内部之后被密封。在情况(ii)下,不排除地而也是通过永久气密密封填充区域来实现中空体的内部的永久气密密封。
在另一个实施例中,本实用新型涉及由压铸合金制成的壁,其具有一体形成的热管,该热管至少部分地嵌入到压铸合金中。该热管包括中空体,中空体的气密密封的内部通过中空体的填充区域已经被填充有工作流体,其中,该填充区域在压铸合金中被模制。
在另一实施例中,本实用新型涉及一种由压铸合金制成的壁,所述壁具有一体形成的热管,所述热管至少部分地嵌入到所述压铸合金中,其中,所述热管包括中空体,所述中空体包括密封的填充区域和由工作流体填充的气密密封的内部,其中,所述中空体的所述密封的填充区域由所述压铸合金封闭。
在另一实施例中,本实用新型涉及壳体,其包括本实用新型的之前的实施例的壁。
对于本领域技术人员而言,在研究了下面的附图和具体说明后,本实用新型的其它特征和优势会变得显而易见。目的是,本文中包含的所有的这些附加特征和优势都落入根据权利要求书限定的本实用新型的范围内。
附图说明
参照下面的附图可以更好地理解本实用新型。在附图中的部件不是必然地按照规定比例,代替的是,强调的是清楚地示出本实用新型的原理。在附图中,贯穿几幅图相同的参考数字指示对应的部分。
图1以平面图示出了具有一体形成的热管的壁的一部分。
图2是穿过根据图1的壁的一部分的垂直截面。
图3示出了根据本实用新型的包括一体形成的热管的另一壁的一部分。
图4示出了穿过根据图3的壁的热管的歧管的垂直截面。
图5以放大视图示出了根据图3和4在热管的内部和壁的表面之间的材料。
图6示出了在热管的内部和壁的表面之间的材料的另一种分布;以及
图7示出了在在热管上浇注压铸合金之前在压铸工具内部的热管的配置。
具体实施方式
根据本实用新型,在使得热管一体形成到压铸合金制成的壁中的方法中,首先,热管的中空体的内部通过填充区域填充有工作流体,并且也通过密封该填充区域永久地气密密封。该步骤包括通过加热工作流体和/或向工作流体施加负压以部分地蒸发该工作流体将任何的空气置换出内部。在该步骤中,只有其中配置有工作流体的中空体需要被加热和/或受到负压。只有已经气密密封的中空体配置在压铸模具中。然后,液体或者熔化的压铸合金浇注在已经填充有工作流体并且被气密密封的中空体上。在该步骤期间,当注入压铸合金时,即当中空体和位于中空体中的热管的工作流体被加热升到液体压铸合金的温度时,或者,仅随后,当压铸合金已经被注入到压铸模具中时,几十兆帕斯卡的压铸的典型的操作压力可已经被应用。无论如何,以这样的方式为中空体和其气密密封件设置尺寸:使得它们在可发生最大压差的最大温度下经受拖动它们的最大压差,这是令人惊讶地容易。
在根据本实用新型的方法中,该最大压差从不超过在在液体压铸合金的温度下发生在中空体的内部的内部压力和在压铸模具的周围中的常态或者大气压力之间的压差。如果中空体和中空体的气密密封件在液体压铸合金的温度下经受住该压差,那么它们也会经受住实际上发生在根据本实用新型的方法中的所有的压差。
需要中空体和包含在中空体内的工作流体的合适的尺寸设置,使得热管经受住当被内部模制时发生的内部压力。由于压铸合金的比较高的温度(当使用铝压铸合金时通常为670℃),当热管被内部模制时,该工作流体的临界点通常被超越。因而,在压铸合金的温度时产生的热管的内部压力本质上取决于应用的工作流体的种类和相对量。此处,工作流体的物质的量(例如,表示为工作流体的摩尔数,nwf)与中空体的内部容积Vhb的比率是特别相关。物质的量越大,产生的内部压力就越大。具有给定的内部容积Vhb,产生的最大内部压力因而可由包含在中空体内的工作流体的物质的量nwf调节。特别是,工作流体的物质的量nwf和中空体的壁厚可以简单的方式被调节到彼此,并且该设置尺寸的结果可以简单的测试被校验。例如,完全备用的热管甚至在被内部模制之前,即,只要它还没有被内部模制,就可受到压铸合金的温度,然后被检查任何损害的发生。特别地,正确设置尺寸的热管在这样的回火的过程中,在中空体的壁上(例如,像大规模爆裂,或者附带的微裂纹),或者在中空体的密封处,都不应该受到任何损害。但是,在测试期间,热管的较小的变形如果它们不会引起热管的任何泄漏,那么就可以忍受。
采用典型的边界条件(中空体的内部容积Vhb=19.2ml;工作流体=水;工作流体的摩尔数nwf=0.118mol),产生的内部压力确定地可达到总量几个10MPa(几个100bar)。例如,采用水作为工作流体并且在670℃的压铸期间采用典型的加工温度的内部压力在上述的边界条件下是约42MPa。但是,因而该内部压力不是显著地高于在37MPa的压铸时的典型的操作压力,热管的还没有被气密密封的中空体在压铸期间也承受来自外部的该压力。实际上,因而足够稍微地增加中空体的壁厚,高于一体形成的热管的通常的设置尺寸,并且足够加强中空体的气密密封,因而能够执行根据本实用新型的方法,不会存在由于在压铸期间导致的热管的中空体的内部的高的内部压力而产生的问题。使得中空体壁厚和气密密封件具有足够的设置尺寸,在压铸期间特别没有损害中空体或者它的气密密封件(这会危及热管的后续功能)的危险。
由于根据本实用新型的方法,不需要为了用工作流体正确地填充热管的中空体的内部,加热通过压铸制成并且包含具有一体形成的热管的壁的整个部件,或者,不需要使得整个部件受到负压。因此,在根据本实用新型的方法中,由于压铸合金尚未附接到其上的中空体的小的尺寸和重量,向中空体的内部填充工作流体是比较容易的。另外,压铸模具可具有简单的结构,因为热管的中空体可完全地位于压铸模具的内部,并且填塞乳突或者管端不被导出压铸模具的腔室,以避免压铸合金侵入到中空体的内部。
在根据本实用新型的方法中,中空体的密封的填充区域可在压铸模具内部在压铸合金中被模制,由此永远地保护其免受损害。热管在它们的最低或者最高点处(即,在它们被热耦接到热源或者散热器的地方)具有其密封区域,这并不奇怪。通过在密封的填充区域中以形成用于热源或者散热器的限定的接触区域的方式模制,更容易进行这种热耦接。
在本实用新型的方法中,通常热管的中空体中没有一部分延伸超出压铸模具的腔室,因为不需要避免压铸合金进入中空体的还开放的内部中,因为该内部之前已经被气密密封了。但是,为了在压铸模具内部以限定的方式定位中空体,并且因而也为了在压铸模具内部制造的壁的内部限定热管的位置,该中空体可与压铸模具内部的压铸模具的支撑区域对齐。在这些支撑区域,中空体可直接高达在压铸模具中制造的壁的表面。但是,使得支撑元件以固定的方式(通过该方式,中空体与压铸模具中的支撑区域对齐)安装到中空体上,这也是可能的。然后,除了支撑元件的安装区域之外,中空体本身可完全地在压铸合金中被模制。但是,这种中空体的完全的内部模制不是强制的。代替的是,中空体的在压铸模具中制造的壁的表面处的区域可以有目的地保留自由。
在中空体具有管节段的形状的情况下,它的两个端部都可以在压铸模具内部在压铸合金中被模制。
如果该中空体由铜合金制成,并且在压铸模具内部在铝压铸合金中被模制,那么因为铝和铜非常好混合,并且因为由此铝压铸合金使 得铜合金制成的中空体很好地润湿,所以容易确保压铸合金和不包括空气的中空体的全面的表面耦接。由于由铜制成,所以中空体比任何常见的压铸合金,甚至比已经具有好的导热的铝压铸合金具有更好的导热性。为此原因,热管的中空体的比较高的壁厚对于热管的热耦接而言没有不利。使得热管的内部和热源或者散热器之间的材料具有相同的总厚度,热耦接更好,在内部和热源或者散热器之间的材料是铜越多,并且该材料包含铝或者任何其它压铸合金越少。在本实用新型的另一实施例中,锌或者镁压铸合金可与铜制成的中空体组合使用。该压铸合金也可进一步是铜压铸合金或者硅黄铜压铸合金。
如已经由上述数据支持,作为热管的工作流体的水在根据本实用新型的方法中不是临界的,因为在液体压铸合金的通常的温度下导致的热管的最大内部压力不会显著地超过压铸的操作压力。但是,例如,氨水也可以用作工作流体。采用相同的加工温度和相同的工作流体的摩尔数与中空体的内部容积的比率,氨水的压力比水的压力高约10MPa,但是,因而它还可以由中空体和热管内部的气密密封件的正确的尺寸设定来控制,没有问题。
在根据本实用新型的由压铸合金制成的壁中,该壁具有一体形成的热管,该热管至少部分地嵌入到压铸合金中,其中,热管包括中空体,该中空体的气密密封的内部已经被填充有工作流体,该中空体的密封区域在压铸合金中模制。在管节段形状的中空体的情况下,通常它的两端在压铸合金中模制。
该中空体本身或者从其突出的支撑区域高达壁的表面。该中空体优选地包括铜合金,而该压铸合金通常是铝压铸合金。热管的工作流体例如是氨水或者水。采用上述指出的工作流体水的摩尔数与中空体的内部容积的比率,具有达到约13mm的外径的管节段形状的中空体的壁厚优选至少2.0mm,甚至更加优选为至少3.0mm,其中壁厚决定了其十分之一毫米的刻度,实际壁厚是圆的。另外,这些尺寸关系到管节段形状的由工艺铜制成的中空体的壁厚,670℃的液体压铸合金的温度和37MPa的压铸的操作压力。采用其它材料,其它形状的中空体,其它工作流体,其它工作流体的摩尔数与中空体的内部容积的 比率或者其它的压铸参数,这些尺寸必须要合适地调节。
一种包括根据本实用新型的其中一体形成有热管的壁的壳体可特别地设置用于电或者电子装置,其中,热源在热管的下部区域上被热耦接到壁上,并且,其中散热器在热管的上部区域中由壁形成或者被耦接到壁上。但是,这种声明的散热器不是本实用新型的壳体的强制部件。代替的是,热管使得热能在壳体的区域上分布,使得壳体本身用作大区域的散热器,这是足够的。当热能在壳体的区域上分布时,由于壳体区域的显著地较大部分用于消散所述损失热的事实,给定的壳体区域可更加有效地消散给定量的产生的损失热。这不同于以下情况,其中给定的壳体区域除了壳体区域的比较冷的剩余部分之外还包括几个热点。在这种情况下,只有壳体区域的小尺寸的热点用于消散损失热,而较冷区域不(显著地)用于所述消散。
现在更具体地参照附图,图1和2示出了壁1的其中热管2被一体形成到壁1中的一部分。热管2包括管节段形状的中空体3,其内部4填充有工作流体5并且被气密密封。工作流体5是一种物质,例如像水或者氨水,其在热管2的操作温度范围内在常压下是液体。但是,该液体6仅被发现在中空体3的下部区域中,而中空体3的上部区域填充有工作流体5的蒸汽7。在热管2的通常的温度范围内,内部4与环境8的常规压力相比处于负压下。
热管2在这里被一体形成在壁1中,其中,中空体3在压铸合金9中被模制。压铸合金9构成了壁1的实质结构,并且实质上沿着所有的方向封闭了中空体3。特别地,压铸合金9是铝压铸合金,而热管2的中空体3通常由铜合金制成,例如像工艺铜。铜具有比铝甚至更好的导热性,并且在其边界上与铝构成了金属连续。由于两种材料相对于彼此的好的可混合性和对应的好的润湿性,避免了在边界处空气的混入,空气的混入可能导致在热管2和压铸合金9之间的传热性的恶化。压铸合金9没有沿着所有方向封闭的是支撑元件10,其从中空体3突出到壁1的表面11,并且其用于在压铸模具中形成壁1期间使得中空体3在压铸形成中对齐。这些支撑元件在先地已经以固定方式被连接到中空体3中。在支撑元件10和中空体3之间的连接可以是 力配合,例如像通过金属弹簧接收或者至少部分地封闭中空体3,或者通过金属连续性,例如像通过焊接连接。
管节段形状的中空体3在此在其两端12被压铸合金9封闭。因为内部4,至少在端部12中的一个上(即,在填充区域)只是在被填充了工作流体5之后被密封,所以仅可实现的是,在压铸模具中形成该壁1之前,内部4已经填充有工作流体5并且被永久地气密密封。依次地,这意味着包括其气密密封件的中空体3必须被设置成使得它两者都经受住内部4中的由于工作流体5通常被加热超出它的临界点而在压铸温度下和压铸的加工压力下产生的内部压力。
在壁1中的热管2特别适合用于从靠近下端12的热源将热传输到壁1的较大区域,或者传输到由壁1形成或者靠近热管2的上端12耦接到壁1的散热器。
在图3和4中局部地示出的壁1也包括一体形成的热管2。该热管的中空体3也是管节段形状,但是以U形弯曲,其两端12位于热管2的顶部。中空体3的这两端12以及下中部节段14在这里也是完全地在压铸合金9中模制。在其之间,中空体3在壁1的表面11处自由。这些自由的节段可用于在用于制造壁1的压铸模具中对齐中空体3。另外,图3和4示出了耦接表面15,其形成在中空体的下中部节段14的上方并且设置用于此处未示出的热源和由冷却肋16制成的散热器17,冷却肋16从壁1的相对的表面13突出,以使得热消散到周围8中,其已经被热管2从热源上去除。冷却肋可通过压铸加工本身形成,或者它们可以是预制的冷却肋,其在通过压铸加工形成壁1期间被插入到压铸模具内部的凹槽中并且被固定到壁1上。
图5和6示出了在这里仅示出局部的热管2的内部4和用于散热器和/或热源的耦接表面15之间的材料的不同的分布。在图4中,在内部和耦接表面15之间的材料包括一半中空体3的铜和一半壁1的压铸合金9。该分布可以是中空体3的比较高的壁厚的结果,该壁厚是需要的,以使得中空体3承受在壁1的制造过程中发生的高的压力。图6示出了壁1的一个节段,其在内部4和耦接表面15之间的材料具有相同的总厚度,铜的中空体3具有较小的壁厚,因而压铸合金9具 有较大的厚度。这种厚度比率可能在根据已有技术尚未填充的中空体除了填塞乳突之外在压铸合金9中被模制时发生,因而其在壁的制造过程中不必承受这种高压力。因此,根据图6在内部4和耦接表面15之间的导热性比根据图5的对应的导热性更差,因为中空体3的铜比压铸合金9具有更高的导热性。即,在铝压铸合金中模制热管期间用于稳定热管2所需要的中空体3的较高的壁厚不是不利的,而是甚至导致了耦接表面15到热管2的内部4的更好的热耦接。
图7示出了热管2的配置,即,中空体3的配置,该中空体在包括两个半模19和20的压铸模具18内部已经通过填充区域(通常位于其中一个端部处)填充有工作流体5,并且通过密封所述填充区域永久地被气密密封。在压铸模具18的腔室22内部,中空体3通过固定到中空体3上并且可接合在半模19中的对应的凹槽23中的支撑元件10,并且通过半模20的支撑区域21被对齐。这样,中空体3以受限的方式被配置在当液体压铸合金9在被注入到腔室22中后凝固时形成的壁1中。
如果工作流体是水,那么结果是,管节段形状的中空体3的外径是12.7mm并且在压铸期间的最大加工温度是670℃,并且中空体容积的另一边界状态是Vhb=19.2ml,工作流体的摩尔数是nwf=0.118mol,内部压力为42MPa。当使用具有强度值为125N/mm2、安全系数为1.1并且焊缝区域上的负载系数为1的工艺铜用于中空体2时,需要中空体的壁厚为2.0mm,以承受在670℃温度时的42MPa的内部压力。壁厚的该尺寸设置仅稍微厚于承受37MPa的压铸的操作压力所需要的壁厚。
可以对本实用新型的优选的实施例进行各种变型和改进,实质上不脱离本实用新型的精神和原理。根据下面的权利要求书的限定,所有的这些改进和变型均被包含在本文中,落入本实用新型的范围内。
参考数字列表
1 壁
2 热管
3 中空体
4 内部
5 工作流体
6 液体
7 蒸汽
8 环境
9 压铸合金
10 支撑元件
11 表面
12 端部
13 表面
14 中部部分
15 耦接表面
16 冷却肋
17 散热器
18 压铸模具
19 半模
20 半模
21 支撑区域
22 腔室
23 凹槽。

Claims (12)

1.一种由压铸合金(9)制成的壁(1),所述壁(1)具有一体形成的热管(2),所述热管(2)至少部分地嵌入到所述压铸合金(9)中,其中,所述热管(2)包括中空体(3),所述中空体(3)包括密封的填充区域和由工作流体(5)填充的气密密封的内部(4),其特征在于,所述中空体(3)的所述密封的填充区域由所述压铸合金(9)封闭。
2.根据权利要求1所述的壁(1),其特征在于,管节段形状的中空体(3)的两端(12)由所述压铸合金(9)封闭。
3.根据权利要求1或者2所述的壁(1),其特征在于,从所述中空体(3)突出的支撑元件(10)穿过所述压铸合金(9)到达所述壁(1)的表面(11)。
4.根据权利要求3所述的壁(1),其特征在于,所述支撑元件(10)被安装到所述中空体(3)上。
5.根据权利要求1或者2所述的壁(1),其特征在于,所述中空体(3)不是完全地由所述压铸合金(9)覆盖。
6.根据权利要求1或者2所述的壁(1),其特征在于,所述中空体(3)由铜合金制成,并且所述压铸合金(9)是铝压铸合金、锌压铸合金或者镁压铸合金。
7.根据权利要求1或者2所述的壁(1),其特征在于,所述内部(4)填充有作为所述工作流体(5)的氨气或者水。
8.根据权利要求1或者2所述的壁(1),其特征在于,所述中空体(3)的壁厚是至少2.0mm。
9.根据权利要求8所述的壁(1),其特征在于,所述中空体(3)的壁厚是至少3.0mm。
10.一种壳体,其特征在于,所述壳体包括权利要求1至9之任意一项的壁(1)。
11.根据权利要求10所述的壳体,其特征在于,热源在所述热管(2)的下部区域热耦接到所述壁(1)上。
12.根据权利要求10或者11所述的壳体,其特征在于,散热器 (17)由所述壁(1)形成或者在所述热管(2)的上部区域耦接到所述壁(1)上。
CN201390000444.4U 2012-04-04 2013-03-28 由压铸合金制成的壁以及包含所述壁的壳体 Expired - Lifetime CN204524228U (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012102959.8A DE102012102959B4 (de) 2012-04-04 2012-04-04 Umgossene Heat-Pipe
DE102012102959.8 2012-04-04
PCT/EP2013/056771 WO2013149955A1 (en) 2012-04-04 2013-03-28 Molded-in heat pipe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204524228U true CN204524228U (zh) 2015-08-05

Family

ID=48049996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201390000444.4U Expired - Lifetime CN204524228U (zh) 2012-04-04 2013-03-28 由压铸合金制成的壁以及包含所述壁的壳体

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN204524228U (zh)
DE (1) DE102012102959B4 (zh)
WO (1) WO2013149955A1 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017067315A1 (zh) * 2015-10-23 2017-04-27 成都泰格微波技术股份有限公司 一种新型铝铜复合管散热腔体压铸制造工艺
CN106790797A (zh) * 2016-12-13 2017-05-31 奇酷互联网络科技(深圳)有限公司 终端设备的中框及其制备方法和移动终端
CN106735095A (zh) * 2016-12-31 2017-05-31 山东德瑞防腐材料有限公司 半圆形镯式阳极体的制作工艺
CN110248749A (zh) * 2017-02-01 2019-09-17 罗伯特·博世有限公司 用于制造冷却装置的方法
CN110958922A (zh) * 2017-07-28 2020-04-03 马瑞利株式会社 铸造模具及铸件的制造方法
CN112536426A (zh) * 2020-11-17 2021-03-23 遵义航天新力精密铸锻有限公司 一种航空飞行器散热器冷却管抗变形工艺

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2556167C2 (ru) * 2013-11-05 2015-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Слава ДВ" Кристаллизатор для получения непрерывнолитых цилиндрических заготовок
CN103921089B (zh) * 2014-05-07 2016-03-02 成都泰格微波技术股份有限公司 一种新型的预埋金属管压铸散热腔体制造工艺
CN105047626A (zh) * 2015-08-04 2015-11-11 奉化市泰峰电气科技有限公司 一种散热器及其加工工艺
RU2651083C1 (ru) * 2016-12-07 2018-04-18 Вячеслав Викторович Стулов Кристаллизатор для получения непрерывных цилиндрических заготовок
KR20200067485A (ko) * 2018-12-04 2020-06-12 현대자동차주식회사 유로부가 형성된 주조품 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조되는 주조품
RU2739358C2 (ru) * 2019-03-15 2020-12-23 Вячеслав Викторович Стулов Кристаллизатор для получения непрерывнолитых цилиндрических заготовок из высоколегированных сплавов

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55139160A (en) * 1979-04-16 1980-10-30 Nikkei Giken:Kk Internal chilling type casting method
GB9011261D0 (en) * 1990-05-19 1990-07-11 Mahdjuri Sabet Faramarz Heat-pipe-device
DE4226207C1 (de) * 1992-08-07 1993-09-30 Siemens Nixdorf Inf Syst Positioniervorrichtung für Gußteile mit eingegossenen Rohrmäandern
US6085830A (en) 1997-03-24 2000-07-11 Fujikura Ltd. Heat sink, and process and apparatus for manufacturing the same
US6817096B2 (en) 2000-01-11 2004-11-16 Cool Options, Inc. Method of manufacturing a heat pipe construction
US6321452B1 (en) * 2000-03-20 2001-11-27 Liken Lin Method for manufacturing the heat pipe integrated into the heat sink
TW532057B (en) * 2002-03-27 2003-05-11 Jiun-Fu Liou Manufacturing method of thermal super-conducting heat conduction block and the structure thereof
US6827136B2 (en) 2002-10-18 2004-12-07 Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. Heat dissipating apparatus and method for producing same
CN100443849C (zh) * 2005-09-20 2008-12-17 富准精密工业(深圳)有限公司 工作介质充填方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017067315A1 (zh) * 2015-10-23 2017-04-27 成都泰格微波技术股份有限公司 一种新型铝铜复合管散热腔体压铸制造工艺
CN106612603A (zh) * 2015-10-23 2017-05-03 成都泰格微波技术股份有限公司 一种新型铝铜复合管散热腔体压铸制造工艺
CN106790797A (zh) * 2016-12-13 2017-05-31 奇酷互联网络科技(深圳)有限公司 终端设备的中框及其制备方法和移动终端
CN106790797B (zh) * 2016-12-13 2019-11-19 奇酷互联网络科技(深圳)有限公司 终端设备的中框及其制备方法和移动终端
CN106735095A (zh) * 2016-12-31 2017-05-31 山东德瑞防腐材料有限公司 半圆形镯式阳极体的制作工艺
CN106735095B (zh) * 2016-12-31 2018-10-12 山东德瑞防腐材料有限公司 半圆形镯式阳极体的制作工艺
CN110248749A (zh) * 2017-02-01 2019-09-17 罗伯特·博世有限公司 用于制造冷却装置的方法
CN110248749B (zh) * 2017-02-01 2022-03-18 罗伯特·博世有限公司 用于制造冷却装置的方法
CN110958922A (zh) * 2017-07-28 2020-04-03 马瑞利株式会社 铸造模具及铸件的制造方法
CN112536426A (zh) * 2020-11-17 2021-03-23 遵义航天新力精密铸锻有限公司 一种航空飞行器散热器冷却管抗变形工艺

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013149955A1 (en) 2013-10-10
DE102012102959B4 (de) 2015-07-30
DE102012102959A1 (de) 2013-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204524228U (zh) 由压铸合金制成的壁以及包含所述壁的壳体
EP2433480B1 (en) Heat spreading device and method therefore
CN101945561A (zh) 散热装置及其制造方法
CN106197104A (zh) 三维立体热超导均温散热体及其制备方法
US20100000229A1 (en) Thermoelectric refrigerating device
CN101325863A (zh) 自动循环液冷散热器
CN105268918B (zh) 抗腐蚀液冷散热冷板的制备方法
CN103890242B (zh) 液体冷却热交换器
US20140110091A1 (en) Method for producing a heat exchanger for a motor vehicle and a heat exchanger for a motor vehicle
CN106229437A (zh) 一种电池模组
CN111424125B (zh) 均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁及其加工工艺
CN107787147B (zh) 一种半固态通讯散热壳体及其生产方法
CN103459066A (zh) 调温设备、铸造工具和铸件的制造方法
CN102208375B (zh) 一种循环散热装置、其制作方法及其组件
CN202749364U (zh) 环形热管型材超导散热器
CN104619473A (zh) 嵌件成形用金属模、注射模塑成形方法、以及由该金属模形成的树脂成形品
EP2620239B1 (en) Heat-dissipating module and method for manufacturing the same
KR20130003429U (ko) 열전도 모듈
CN201681825U (zh) 热管原理型材式超导散热器
CN100367492C (zh) 整流器的散热结构的制造方法
CN202103040U (zh) 一种循环散热装置及其组件
CN110901105A (zh) 一种能够快速加热或冷却的rtm模具结构及其使用方法
JP2006333605A (ja) 整流子の放熱構造の製造方法
CN213082187U (zh) 一种具有热补偿功能的注塑模具
KR100828754B1 (ko) 워터자켓 중자 생산장치

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20150805