DE102005008361A1 - Cooling assembly for electronic components, has cooling material that contacts heat-side of cooling unit, which converts heat energy of material into current energy that is supplied to cooling fan via contact bridge - Google Patents

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Abstract

The assembly has a cooling unit (10) including a contact bridge (13), and a cooling material that contacts a heat-side of the cooling unit. A cooling fan is connected with the contact bridge. The cooling unit converts the heat energy of the cooling material into current energy, which is supplied to the cooling fan via the contact bridge. The fan is arranged on a heat sink that is connected to the cooling unit.

Description

Technisches Gebiettechnical area

Die Erfindung betrifft eine Kühlbaugruppe, die ein Kühlelement enthält, das mit einem Kühlgut verbunden ist und die Wärmeenergie des Kühlgutes in Stromenergie umwandeln kann, wodurch das Kühlgut abgekühlt wird und ein Strom erzeugt wird.The The invention relates to a cooling assembly which a cooling element contains connected to a refrigerated goods is and the heat energy of the chilled goods in Convert electricity, which cools the chilled goods and generates electricity becomes.

Die Betriebswärme der elektronischen Bauelemente muß abgeführt werden, um eine Beschädigung der elektronischen Bauelemente durch diese Abwärme zu vermeiden. Dafür wird am häufigsten ein Kühlventilator verwendet. Nur mit dem Kühlventilator kann eine größe Wärme jedoch nicht rechtzeitig abgeführt werden.The operating heat the electronic components must be dissipated to damage the electronic components to avoid this waste heat. This will be on most common cooling fan used. Only with the cooling fan can be a big heat however not removed in time become.

Aus dem chinesischen Patent 260352 ist eine Kühlbaugruppe bekannt, die ein Kühlelement, einen Kühlkörper mit Kühlrippen und einen Kühlventilator enthält, wobei das Kühlelement unter dem Kühlkörper und der Kühlventilator auf dem Kühlkörper angeordnet ist. Der Kühlkörper weist eine Aufnahmeausnehmung auf, in der eine Temperaturreglerschaltung aufgenommen ist. Am Rand der Unterseite des Kühlelementes ist ein Temperatursensor vorgesehen, der mit dem Kühlgut in Kontakt steht und die Temperatur des Kühlgutes erfassen kann, wodurch das Kühlelement die Temperatur des Kühlgutes regeln kann.Out Chinese Patent 260352 discloses a cooling assembly incorporating a Cooling element, one Heat sink with cooling fins and a cooling fan contains the cooling element under the heat sink and the cooling fan arranged on the heat sink is. The heat sink points a receiving recess in which a temperature regulator circuit is included. At the edge of the underside of the cooling element, a temperature sensor is provided, the with the refrigerated goods is in contact and can detect the temperature of the goods to be cooled, thereby the cooling element the temperature of the chilled goods can regulate.

Bei dieser Kühlbaugruppe kontaktiert das Kühlelement mit der wärmeaufnehmenden Fläche die Zentraleinheit und mit der wärmeabgebenden Fläche den Kühlkörper. Nach Abschalten des Stromes nimmt die wärmeaufnehmende Fläche des Kühlelementes wegen der restlichen Ladungen weiter Wärme auf, wodurch Kondensat gebildet ist, was zu einem Kurzschluß führen kann. Zudem muß ein Strom an den Temperaturregler des Kühlelementes geliefert werden.at this cooling module contacts the cooling element with the heat-absorbing Area the Central unit and with the heat-emitting surface the Heatsink. To Turning off the current decreases the heat-absorbing surface of the cooling element because of the remaining charges continue to heat up, causing condensate is formed, which can lead to a short circuit. In addition, a stream must supplied to the temperature controller of the cooling element become.

Aufgabe der ErfindungTask of invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlbaugruppe zu schaffen, die ein Kühlelement enthält, das die Wärmeenergie des Kühlgutes in Stromenergie umwandeln kann, wodurch das Kühlgut abgekühlt wird und ein Strom für anderes Kühlgerät erzeugt wird.Of the Invention has for its object to provide a cooling assembly, the contains a cooling element, the the heat energy of the chilled goods into electricity energy, which cools the chilled goods and one stream for another Cooling unit generated becomes.

Der Erfindung liegt eine weitere Aufgabe zugrunde, eine Kühlbaugruppe zu schaffen, die einen Kurzschluß wie bei der herkömlichen Lösung vermeiden kann.Of the Invention is based on a further object, a cooling assembly to create a short as in the conventional solution can avoid.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen näher erläutert.in the The following is the invention with reference to the preferred embodiments closer in the drawings explained.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

1 zeigt eine Schnittdarstellung des Kühlelementes der Erfindung, 1 shows a sectional view of the cooling element of the invention,

2 zeigt eine Schnittdarstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 2 shows a sectional view of the first preferred embodiment of the invention,

3 zeigt eine Schnittdarstellung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. 3 shows a sectional view of the second preferred embodiment of the invention.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to execute the invention

1 und 2 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie dargestellt, besteht die Erfindung im wesentlichen aus einem Kühlelement 10, einem Kühlgut 20, einem Kühlventilator 30 und einem Kühlkörper 40 (3). Das Kühlelement 10 ist durch mehrere parallel angeordnete p-leitende Halbleiter 11 und n-leitende Halbleiter 12 gebildet, die jeweils über eine Kontaktbrücke 13 miteinander verbunden sind. Auf der oberen und unteren Seite der p-leitenden Halbleiter 11, der n-leitenden Halbleiter 12 und der Kontaktbrücken 13 sind zwei Substrate 14, 15 vorgesehen, wobei die Kontaktbrücken 13 freigelegt werden. 1 and 2 show a preferred embodiment of the invention. As shown, the invention consists essentially of a cooling element 10 , a refrigerated goods 20 , a cooling fan 30 and a heat sink 40 ( 3 ). The cooling element 10 is by a plurality of parallel p-type semiconductor 11 and n-type semiconductors 12 formed, each via a contact bridge 13 connected to each other. On the top and bottom of the p-type semiconductor 11 , the n-type semiconductor 12 and the contact bridges 13 are two substrates 14 . 15 provided, wherein the contact bridges 13 be exposed.

Das Kühlgut 20 kontaktiert das Kühlelement 10 oder klebt an diesem. In einem ausführbaren Ausführungsbeispiel ist das Kühlgut 20 mit dem zweiten Substrat 15 des Kühlelementes 10 zusammengeklebt. Dadurch nehmen die Elektronen der n-leitenden Halbleiter 12 die Wärme auf und treten somit als freie Elektronen aus, die durch die Kontaktbrücken 13 fließen, wodurch ein Strom (in der entgegengesetzten Richtung des Elektronenflußes) erzeugt wird. Wenn die freien Elektronen die p-leitenden Halbleiter 11 erreichen, geben sie die Wärme ab. Dadurch kann das Kühlelement 10 die Wärme von einer Seite zu der anderen Seiten fördern (Peltiereffekt), so daß das Kühlelement 10 eine Kaltseite (das erste Substrat 14) und eine Warmseite (das zweite Substrat 15) aufweist, die eine Temperaturdifferenz haben.The refrigerated goods 20 contacts the cooling element 10 or stick to this. In an executable embodiment, the refrigerated goods 20 with the second substrate 15 of the cooling element 10 glued together. As a result, the electrons of the n-type semiconductor take 12 heat up and thus emerge as free electrons passing through the contact bridges 13 flow, whereby a current (in the opposite direction of the electron flow) is generated. When the free electrons are the p-type semiconductors 11 reach, release the heat. This allows the cooling element 10 promote the heat from one side to the other side (Peltier effect), so that the cooling element 10 a cold side (the first substrate 14 ) and a hot side (the second substrate 15 ), which have a temperature difference.

Wie aus 2 ersichtlich ist, kontaktiert das Kühlgut 20 das zweite Substrat 15 (Warmseite) des Kühlelementes 10. Das Kühlgut 20 bleibt unbeschränkt und kann z.B. eine Zentraleinheit, ein Leistungsverstärkungselement, ein Chip usw. sein. Durch das Kühlelement 10 wird die Wärmeenergie des Kühlgutes 20 in Stromenergie umgewandelt, da ein Strom durch die p-leitenden Halbleiter 11, die n-leitenden Halbleiter 12 und die Kontaktbrücken 13 fließt. Die Kontaktbrücken 13 können (direkt oder indirekt mit dem Kühlventilator 30 verbunden werden, wodurch der Kühlventilator 30 mit dem Strom aus dem Kühlelement 10 betrieben werden kann.How out 2 it can be seen contacts the refrigerated goods 20 the second substrate 15 (Warm side) of the cooling element 10 , The refrigerated goods 20 remains unrestricted and may be, for example, a central processing unit, a power amplification element, a chip, etc. Through the cooling element 10 becomes the heat energy of the chilled goods 20 converted into electricity energy as a current through the p-type semiconductor 11 , the n-type semiconductors 12 and the contact bridges 13 flows. The contact bridges 13 can (directly or in directly with the cooling fan 30 be connected, causing the cooling fan 30 with the current from the cooling element 10 can be operated.

Wie aus 3 ersichtlich ist, kontaktiert das erste Substrat 14 des Kühlelementes 10 den obengenannten Kühlkörper 40, der durch die Kälte des ersten Substrates 14 abgekühlt wird. Der Kühlventilator 30 ist auf dem Kühlkörper 40 angeordnet und erzeugt einen Luftstrom, durch den ein Wärmeaustausch zwischen dem abgefühlten Kühlkörper 40 und anderen Bauelementen erfolgen kann, so daß die Temperatur der ganzen Umgebungsluft reduziert wird.How out 3 can be seen contacts the first substrate 14 of the cooling element 10 the above heatsink 40 by the cold of the first substrate 14 is cooled. The cooling fan 30 is on the heat sink 40 arranged and generates an air flow through which a heat exchange between the sensed heat sink 40 and other components can be made so that the temperature of the whole ambient air is reduced.

Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.The The above description represents only the preferred embodiments of the invention and should not be used as a definition of boundaries and serve the scope of the invention. All equivalent changes and modifications are included to the scope of this invention.

Claims (6)

Kühlbaugruppe, bestehend mindestens aus einem Kühlelement (10), das Kontaktbrücken (13) aufweist, einem Kühlgut (20), das eine Seite des Kühlelementes (10) kontaktiert, und einem Kühlventilator (30), der mit den Kontaktbrücken (13) verbunden ist.Cooling module, consisting of at least one cooling element ( 10 ), the contact bridges ( 13 ), a refrigerated goods ( 20 ), one side of the cooling element ( 10 ), and a cooling fan ( 30 ) connected to the contact bridges ( 13 ) connected is. Kühlbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlelement (10) mit einem Kühlkörper (40) verbunden ist.Cooling assembly according to claim 1, characterized in that the cooling element ( 10 ) with a heat sink ( 40 ) connected is. Kühlbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlventilator (30) auf dem Kühlkörper (40) angeordnet ist.Cooling assembly according to claim 2, characterized in that the cooling fan ( 30 ) on the heat sink ( 40 ) is arranged. Kühlbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlelement (10) eine Kaltseite aufweist.Cooling assembly according to claim 1, characterized in that the cooling element ( 10 ) has a cold side. Kühlbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlelement (10) eine Warmseite aufweist.Cooling assembly according to claim 1, characterized in that the cooling element ( 10 ) has a warm side. Kühlbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlgut (20) die Warmseite des Kühlelementes (10) kontaktiert.Cooling module according to claim 4, characterized in that the refrigerated goods ( 20 ) the hot side of the cooling element ( 10 ) contacted.
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