DE102005028902A1 - Heat exchanger for cooling heat source e.g. integrated circuit, has interface layer, and manifold layer with first set of individualized fluid paths positioned to minimize pressure drop within heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger for cooling heat source e.g. integrated circuit, has interface layer, and manifold layer with first set of individualized fluid paths positioned to minimize pressure drop within heat exchanger Download PDF

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Abstract

A heat exchanger comprises an interface layer in contact with a heat source and configured to pass fluid to cool the heat source; and a manifold layer coupled to the interface layer. The manifold layer has a first set of individualized fluid paths for channeling fluid to the interface layer. The fluid paths are positioned to minimize pressure drop within the heat exchanger. Independent claims are included for the following: (a) a manifold layer which can be coupled to an interface layer to form a microchannel heat exchanger; (b) a method of manufacturing a heat exchanger configured to cool a heat source, comprising: forming an interface layer configurable to be in contact with the heat source to pass fluid through it; forming the manifold layer to include inlet fluid path(s) and outlet fluid path(s); and coupling the manifold layer to the interface layer; (c) an electronic device which produces heat, comprising: an integrated circuit; an interface layer for cooling heat produced by the electronic device, integrally formed with the integrated circuit and configured to pass fluid through; and a manifold layer for circulating fluid with the interface layer; and (d) a closed loop system for cooling integrated circuit(s), comprising: heat exchanger(s) for absorbing heat generated by the integrated circuit, where the heat exchanger comprises: the interface layer and the manifold layer; pump(s) for circulating fluid through a loop, and coupled to the heat exchanger; and heat rejector(s) coupled to the pump and the heat exchanger. The inlet fluid path and the outlet fluid path are arranged to provide fluid flow at an optimal minimum fluid travel distance. The heat rejector is for cooling heated liquid output from the heat exchanger.

Description

Verwandte Anmeldungenrelative Registrations

Diese Patentanmeldung ist eine continuation-in-part-Anmeldung der US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 10/680,584, die am 06. Oktober 2003 eingereicht wurde und den Titel trägt „Verfahren und Vorrichtung zur effizienten vertikalen Fluidabgabe zum Kühlen einer wärmeproduzierenden Vorrichtung" („METHOD AND APPARATUS FOR EFFICIENT VERTICAL FLUID DELIVERY FOR COOLING A HEAT PRODUCING DEVICE"), die durch Bezugnahme in diese Schrift aufgenommen ist und die eine continuation-in-part-Anmeldung der US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 10/439,635 ist, die am 16. Mai 2003 eingereicht wurde und den Titel trägt „Verfahren und Vorrichtung zur flexiblen Fluidabgabe zum Kühlen gewünschter heißer Bereiche in einer wärmeproduzierenden Vorrichtung" („METHOD AND APPARATUS FOR FLEXIBLE FLUID DELIVERY FOR COOLING DESIRED HOT SPOTS IN A HEAT PRODUCING DEVICE"), die durch Bezugnahme in diese Schrift aufgenommen ist und die Priorität gemäß 35 U.S.C.119(e) der ebenfalls anhängigen US Provisional-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 60/423,009 beansprucht, die am 01. November 2002 eingereicht wurde und den Titel trägt „Verfahren zur flexiblen Fluidabgabe und Kühlung von heißen Bereichen durch Mikrokanal-Wärmesenken" („METHODS FOR FLEXIBLE FLUID DELIVERY AND HOTSPOT COOLING BY MICROCHANNEL HEAT SINKS"), die durch Bezugnahme in diese Schrift aufgenommen ist, und der ebenfalls anhängigen US Provisional-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 60/442,383, die am 24. Januar 2003 eingereicht wurde und den Titel trägt „Optimierter Platten-Rippen-Wärmetauscher zum Kühlen einer CPU" („OPTIMIZED PLATE FIN HEAT EXCHANGER FOR CPU COOLING"), die ebenfalls durch Bezugnahme in diese Schrift aufgenommen ist, und von der ebenfalls anhängigen US Provisional-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 60/455,729, die am 17. März 2003 eingereicht wurde und den Titel trägt „Mikrokanalwärmetauscher mit porösem Aufbau und Verfahren zur Herstellung desselben" („MICROCHANNEL HEAT EXCHANGER APPARATUS WITH POROUS CONFIGURATION AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF"), die durch die Bezugnahme in diese Schrift aufgenommen ist. Die US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 10/680,584 beansprucht ferner die Priorität gemäß 35 U.S.C.119(e) der ebenfalls anhängigen US Provisional-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 60/423,009, die am 01. November 2002 eingereicht wurde und den Titel trägt „Verfahren zur flexiblen Fluidabgabe und Kühlung von heißen Bereichen durch Mikrokanal-Wärmesenken" („METHODS FOR FLEXIBLE FLUID DELIVERY AND HOTSPOT COOLING BY MICROCHANNEL HEAT SINKS"), durch Bezugnahme in diese Schrift aufgenommen, und der ebenfalls anhängigen US Provisional-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 60/442,383, die am 24. Januar 2003 eingereicht wurde und den Titel trägt „Optimierter Platten-Rippen-Wärmetauscher zum Kühlen einer CPU" („OPTIMIZED PLATE FIN HEAT EXCHANGER FOR CPU COOLING"), in diese Schrift durch Bezugnahme aufgenommen, und der ebenfalls anhängigen US Provisional-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 60/455,729, die am 17. März 2003 eingereicht wurde und den Titel trägt „Mikrokanalwärmetauscher mit porösem Aufbau und Verfahren zum Herstellen desselben" („MICROCHANNEL HEAT EXCHANGER APPARATUS WITH POROUS CONFIGURATION AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF"), die durch Bezugnahme in diese Schrift aufgenommen ist.These Patent application is a continuation-in-part application of the US patent application with the serial no. 10 / 680,584, filed on October 6, 2003 was and is titled "Procedures and device for efficient vertical fluid delivery for cooling a heat-producing Device "(" METHOD AND APPARATUS FOR EFFICIENT VERTICAL FLUID DELIVERY FOR COOLING A HEAT PRODUCING DEVICE "), which is incorporated by reference in this document and the one continuation-in-part application the US patent application with the serial no. 10 / 439,635, which is on 16. Filed May 2003 and entitled "Method and Device for flexible fluid delivery for cooling desired hot Areas in a heat producing Device "(" METHOD AND APPARATUS FOR FLEXIBLE FLUID DELIVERY FOR COOLING DESIRED HOT SPOTS IN A HEAT PRODUCING DEVICE "), which is incorporated herein by reference and which has the priority under 35 U.S.C.119 (e) the likewise pending US provisional patent application with the serial no. 60 / 423,009 claims, filed on 01 November 2002 and entitled "Procedures for flexible fluid delivery and cooling by hot Microchannel heat sink areas "(" METHODS FOR FLEXIBLE FLUID DELIVERY AND HOTSPOT COOLING BY MICROCHANNEL HEAT SINKS ") by Reference is incorporated in this document, and the co-pending US Provisional patent application with the serial no. 60 / 442,383, the 24. January 2003, entitled "Optimized Plate-fin Heat Exchanger for cooling a CPU "(" OPTIMIZED PLATE FIN HEAT EXCHANGER FOR CPU COOLING "), which is also referred to in this document is included, and of the co-pending US Provisional patent application with the serial no. 60 / 455,729, the 17. March 2003 and is titled "microchannel heat exchanger with porous Structure and method of making the same "(" MICROCHANNEL HEAT EXCHANGER APPARATUS WITH POROUS CONFIGURATION AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF ") by the reference is incorporated in this document. The US patent application with the serial no. 10 / 680,584 further claims the priority under 35 U.S.C.119 (e) the likewise pending US provisional patent application with the serial no. 60 / 423,009, the filed on 01 November 2002 and entitled "Procedures for flexible fluid delivery and cooling by hot Microchannel heat sink areas "(" METHODS FOR FLEXIBLE FLUID DELIVERY AND HOT SPOT COOLING BY MICROCHANNEL HEAT SINKS ") Reference is incorporated herein, and co-pending US Provisional patent application with the serial no. 60 / 442,383, issued on January 24, 2003, entitled "Optimized Plate Rib Heat Exchanger for cooling a CPU "(" OPTIMIZED PLATE FIN HEAT EXCHANGER FOR CPU COOLING "), by reference in this document and the co-pending US Provisional Patent Application with the serial no. 60 / 455,729, filed March 17, 2003, and the title carries "microchannel heat exchanger with porous Structure and method of making same "(" MICROCHANNEL HEAT EXCHANGER APPARATUS WITH POROUS CONFIGURATION AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF "), which is incorporated by reference in this document.

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kühlen einer wärmeproduzierenden Vorrichtung, und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur effizienten vertikalen Fluidabgabe beim Kühlen einer elektronischen Vorrichtung mit einem minimalen Druckabfall in dem Wärmetauscher.The This invention relates generally to a method and apparatus for cooling a heat producing Device, and more particularly to a method and an apparatus for efficient vertical fluid delivery when cooling an electronic device with a minimal pressure drop in the heat exchanger.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Seit ihrer Einführung zu Beginn der 80er Jahre des 19. Jahrhunderts zeigten Mikrokanal-Wärmesenken oder -Kühlkörper ein großes Potential bei Anwendungen zum Kühlen mit einem großen Wärmefluss und wurden in der Industrie verwendet. Jedoch umfassen existierende Mikrokanäle herkömmliche parallele Kanalanordnungen, die nicht besonders gut zum Kühlen von wärmeproduzierenden Vorrichtungen geeignet sind, die räumlich variierende Wärmelasten aufweisen. Derartige wärmeproduzierende Vorrichtungen weisen Bereiche auf, die mehr Wärme erzeugen als andere. Diese wärmeren Bereiche werden hiermit als „heiße Bereiche" bezeichnet, wohingegen die Bereiche der Wärmequelle, die nicht so viel Wärme produzieren, hiermit als „warme Bereiche" bezeichnet werden.since their introduction at the beginning of the 1880s, microchannel heat sinks or heatsinks appeared great Potential in applications for cooling with a great heat flow and were used in the industry. However, existing ones include microchannels conventional parallel Channel arrangements that are not particularly good for cooling of heat producing devices are suitable, the spatially varying heat loads exhibit. Such heat-producing devices have areas that generate more heat than others. These warmer Areas are hereby referred to as "hot areas", whereas the areas of the heat source, not so much heat produce, hereby as "warm Areas " become.

1A und 1B zeigen eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines Wärmetauschers 10 gemäß dem Stand der Technik, der mit einer elektronischen Vorrichtung 99, wie zum Beispiel einem Mikroprozessor, über ein thermisches Zwischenschichtmaterial 98 gekoppelt ist. Wie in den 1A und 1B gezeigt, strömt Fluid im wesentlichen aus einem einzigen Einlassanschluß 12 ein und strömt entlang der unteren Oberfläche 11 durch die parallelen Mikrokanäle 14, wie durch die Pfeile gezeigt, und tritt durch den Auslaßanschluß 16 aus. Obwohl der Wärmetauscher 10 die elektronische Vorrichtung 99 kühlt, strömt das Fluid von dem Einlass anschluß 12 zu dem Auslaßanschluß 16 auf eine gleichförmige Weise. Das Fluid strömt mit anderen Worten im wesentlichen gleichförmig entlang der gesamten unteren Oberfläche 11 des Wärmetauschers 10 und führt Bereichen in der unteren Oberfläche 11, die heißen Bereichen in der Vorrichtung 99 entsprechen, nicht mehr Fluid zu. Ferner steigt die Temperatur der Flüssigkeit, die aus dem Einlass einströmt, im allgemeinen an, während diese entlang der unteren Oberfläche 11 des Wärmetauschers strömt. 1A and 1B show a side view and a top view of a heat exchanger 10 according to the prior art, with an electronic device 99 , such as a microprocessor, via a thermal interface material 98 is coupled. As in the 1A and 1B shown fluid flows substantially from a single inlet port 12 and flows along the lower surface 11 through the parallel microchannels 14 as shown by the arrows and passes through the outlet port 16 out. Although the heat exchanger 10 the electronic device 99 cools, the fluid flows from the inlet port 12 to the outlet port 16 in a uniform way. In other words, the fluid flows substantially uniformly along the entire lower surface 11 of the heat exchanger 10 and leads areas in the lower surface 11 , the hot areas in the device 99 no longer correspond to fluid too. Further, the temperature of the liquid flowing in from the inlet generally increases as it travels along the lower surface 11 of the heat exchanger flows.

Daher werden Bereiche der Wärmequelle 99, die stromabwärts oder nahe des Auslaßanschlußes 16 sind, nicht mit kühlem Fluid versorgt, sondern mit wärmerem Fluid oder einem zweiphasigen Fluid, das stromaufwärts bereits erwärmt wurde. Dies führt dazu, daß das erwärmte Fluid tatsächlich die Wärme entlang der gesamten unteren Oberfläche 11 des Wärmetauschers und des Bereichs der Wärmequelle 99 trägt, wodurch das Fluid nahe des Auslaßanschlußes 16 so heiß ist, daß es für das Kühlen der Wärmequelle 99 unwirksam ist. Dieser Wärmeanstieg verursacht zweiphasige Strömungsinstabilitäten, weil das Sieden des Fluids entlang der unteren Oberfläche 11 das Fluid von den Bereichen weg drückt, wo die meiste Wärme erzeugt wird. Ferner zwingt der Wärmetauscher 10, der nur einen Einlass 12 und einen Auslaß 16 aufweist, das Fluid dazu, sich entlang der langen parallelen Mikrokanäle 14 in der unteren Oberfläche 11 auf der gesamten Länge des Wärmetauschers 10 zu bewegen, wodurch ein großer Druckabfall aufgrund der Weglänge, die das Fluid zurücklegen muß, erzeugt wird. Der große Druckabfall, der in dem Wärmetauscher 10 vorliegt, erschwert ein Pumpen des Fluids zu dem Wärmetauscher 10 und vermehrt die Instabilitäten.Therefore, areas become the heat source 99 located downstream or near the outlet port 16 are not supplied with cool fluid, but with warmer fluid or a two-phase fluid that has already been heated upstream. As a result, the heated fluid actually heats the heat along the entire lower surface 11 the heat exchanger and the area of the heat source 99 carries, whereby the fluid near the outlet port 16 so hot is it for cooling the heat source 99 is ineffective. This heat build-up causes two-phase flow instabilities because boiling of the fluid along the bottom surface 11 pushing the fluid away from the areas where most of the heat is generated. Furthermore, the heat exchanger forces 10 that only has one inlet 12 and an outlet 16 having the fluid move along the long parallel microchannels 14 in the lower surface 11 on the entire length of the heat exchanger 10 whereby a large pressure drop is generated due to the path length the fluid has to travel. The large pressure drop in the heat exchanger 10 is present, makes it difficult to pump the fluid to the heat exchanger 10 and increases the instabilities.

1C zeigt eine Darstellung einer Seitenansicht eines Wärmetauschers 20 mit mehreren Niveaus gemäß dem Stand der Technik. Das Fluid tritt in den Wärmetauscher 20 mit mehreren Niveaus durch den Anschluß 22 ein und bewegt sich in mehreren Fluidstrahlen 28 in der mittleren Schicht 26 nach unten zu der unteren Oberfläche 27 und einem Auslaßanschluß 24. Ferner strömt das Fluid, das sich entlang der Fluidstrahlen 28 bewegt, nicht gleichförmig nach unten zu der unteren Oberfläche 27. Ferner weist der Wärmetauscher in 1C dieselben Probleme auf, die oben unter Bezug auf den Wärmetauscher 10 in den 1A und 1B dargelegt wurden. 1C shows a representation of a side view of a heat exchanger 20 with several levels according to the prior art. The fluid enters the heat exchanger 20 with several levels through the connection 22 and moves in multiple fluid jets 28 in the middle layer 26 down to the lower surface 27 and an outlet port 24 , Further, the fluid flowing along the fluid jets flows 28 moves, not uniformly down to the lower surface 27 , Furthermore, the heat exchanger in 1C Same problems as above with respect to the heat exchanger 10 in the 1A and 1B were set out.

Was gewünscht ist, ist ein Wärmetauscher, der ausgelegt ist, einen geringen Druckabfall zwischen den Einlass- und Auslaßfluidanschlüssen zu erreichen, während die Wärmequelle effizient gekühlt wird. Was gewünscht ist, ist ein Mikrokanalwärmetauscher, der ausgelegt ist, eine ordnungsgemäße Einheitlichkeit der Temperatur in der Wärmequelle zu erreichen. Was ferner gewünscht ist, ist ein Wärmetauscher, der ausgelegt ist, die ordnungsgemäße Einheitlichkeit der Temperatur in Anbetracht der heißen Bereiche in der Wärmequelle zu erreichen.What required is a heat exchanger that is is designed to provide a small pressure drop between the inlet and to reach outlet fluid ports, while the heat source is cooled efficiently. What you want is is a microchannel heat exchanger, which is designed to ensure proper uniformity of temperature in the heat source to reach. What else desired is, is a heat exchanger, which is designed to ensure the correct temperature uniformity considering the hot Areas in the heat source to reach.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

In einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein Wärmetauscher eine Zwischenschicht, die in Kontakt mit der Wärmequelle ist und ausgelegt ist, um Fluid hindurchzuleiten, um die Wärmequelle zu kühlen, wobei die Zwischenschicht eine Dicke von ca. 0,3 bis ca. 1 mm aufweist, und eine Verteilerschicht, die mit der Zwischenschicht gekoppelt ist, wobei die Verteilerschicht ferner eine erste Gruppe von vereinzelten Fluidpfaden aufweist, um Fluid zu der Zwischenschicht zu kanalisieren, wobei die einzelnen Fluidpfade in der ersten Gruppe angeordnet sind, um einen Druckabfall in dem Wärmetauscher zu minimieren. Die Verteilerschicht kann ferner eine zweite Gruppe von vereinzelten Fluidpfaden aufweisen, um Fluid aus der Zwischenschicht zu kanalisieren. Die Verteilerschicht kann ferner einen ersten Anschluß, um Fluid zu der ersten Gruppe von vereinzelten Fluidpfaden zu leiten, und einen zweiten Anschluß, um Fluid abzuleiten, das von der zweiten Gruppe von vereinzelten Fluidpfaden kanalisiert wird, aufweisen. Die erste Anordnung von Fluidpfaden kann angeordnet sein, um eine minimale Fluidpfadlänge entlang der Zwischenschicht bereitzustellen, um einen vorbestimmten Bereich der Wärmequelle auf eine gewünschte Temperatur zu kühlen. Die erste und zweite Gruppe der Fluidpfade kann angeordnet sein, um eine minimale Fluidpfadlänge zwischen dem ersten und zweiten Anschluß bereitzustellen, um einen vorbestimmten Bereich der Wärmequelle auf eine gewünschte Temperatur zu kühlen. Das Fluid kann sich in einem einphasi gen Strömungszustand befinden. Mindestens ein Teil des Fluids kann sich in einem zweiphasigen Strömungszustand befinden. Mindestens ein Teil des Fluid kann einem Wechsel zwischen ein- und zweiphasigen Strömungszuständen in dem Wärmetauscher unterliegen. Die Verteilerschicht kann ferner ein Zirkulationsniveau aufweisen, durch das die ersten und zweiten Fluidpfade verlaufen, wobei das Zirkulationsniveau mit der Zwischenschicht gekoppelt ist und ausgelegt ist, um trennbar Fluid zu und aus der Zwischenschicht durch die erste und zweite Gruppe von Fluidpfaden zu kanalisieren. Jeder Fluidpfad in der ersten Gruppe kann einen zylindrischen Vorsprung in Verbindung damit aufweisen, wobei jeder zylindrische Vorsprung von dem Zirkulationsniveau um eine vorbestimmte Höhe vorsteht. Die Verteilerschicht kann ferner ein erstes Niveau, das ausgelegt ist, Fluid zwischen dem ersten Anschluß und der ersten Gruppe von Fluidpfaden zu kanalisieren, und ein zweites Niveau, das mit dem ersten Niveau gekoppelt ist und ausgelegt ist, um Fluid zwischen dem zweiten Anschluß und der zweiten Gruppe von Fluidpfaden zu kanalisieren, aufweisen, wobei in der Verteilerschicht Fluid, das durch das erste Niveau kanalisiert wird, getrennt gehalten wird von dem Fluid, das durch das zweite Niveau kanalisiert wird. Das erste Niveau kann ferner ein erstes Durchgangsstück umfassen, das in Verbindung mit dem ersten Anschluß und der ersten Gruppe von Fluidpfaden ist, wobei Fluid in dem ersten Durchgangsstück direkt zu der ersten Gruppe von Fluidpfaden strömt. Das zweite Niveau kann ferner ein zweites Durchgangsstück aufweisen, das in Verbindung mit dem zweiten Anschluß und der zweiten Gruppe von Fluidpfaden ist, wobei das Fluid in der zweiten Gruppe direkt zu dem zweiten Durchgangsstück strömt. Die erste Gruppe von Fluidpfaden kann thermisch isoliert von der zweiten Gruppe von Fluidpfaden sein, um eine Wärmeübertragung zwischen diesen zu vermeiden. Die erste und zweite Gruppe von Fluidpfaden kann in einer gleichförmigen Weise entlang mindestens einer Dimension angeordnet sein. Die erste und zweite Gruppe von Fluidpfaden kann in einer nicht gleichförmigen Weise entlang mindestens einer Dimension angeordnet sein. Die Fluidpfade in der ersten Gruppe können untereinander einen dichtesten optimalen Abstand aufweisen. Die erste und zweite Gruppe von Fluidpfaden kann angeordnet sein, um mindestens einen einem Bereich in der Wärmequelle entsprechenden heißen Zwischenschichtbereich zu kühlen. Mindestens einer der ersten Fluidpfade kann durch eine Vielzahl von ersten Öffnungen strömen, wobei mindestens eine der ersten Öffnungen aus der Vielzahl eine erste Abmessung aufweist, die im wesentlichen einer zweiten Abmessung mindestens einer Öffnung in der zweiten Gruppe von Fluidpfaden entspricht. Mindestens einer der ersten Fluidpfade kann durch eine Vielzahl von ersten Öffnungen strömen, wobei mindestens eine der ersten Öffnungen aus der Vielzahl eine erste Abmessung aufweist, die sich von einer zweiten Abmessung mindestens einer zweiten Öffnung in der zweiten Gruppe von Fluidpfaden unterscheidet. Die Zwischenschicht kann aus einem Material mit einer thermischen Leitfähigkeit von mindestens 100 W/mK bestehen. Auf der Zwischenschicht kann eine Beschichtung gebildet sein, wobei die Beschichtung eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK bereitstellt. Die Zwischenschicht kann ferner eine Vielzahl von Säulen aufweisen, die in einem vorbestimmten Muster entlang der Zwischenschicht angeordnet sind. Mindestens eine aus der Vielzahl von Säulen kann ein Flächenmaß innerhalb des Bereichs von und einschließlich (10 μm)2 bis (100 μm)2 aufweisen. Mindestens eine aus der Vielzahl von Säulen kann eine Höhe innerhalb des Bereichs von und einschließlich 50 μm bis 2 mm aufweisen. Mindesten zwei aus der Vielzahl von Säulen können einen gegenseitigen Abstand innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 bis 150 μm aufweisen. Auf der Vielzahl von Säulen kann eine Beschichtung gebildet sein, wobei die Beschichtung eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK aufweist. Mindestens eine aus der Vielzahl von Säulen kann mindestens eine variierende Abmessung entlang einer vorbestimmten Richtung aufweisen. Eine geeignete Anzahl von Säulen kann in einem vorbestimmten Bereich entlang der Zwischenschicht angeordnet sein. Mindestens ein Abschnitt der Zwischenschicht kann eine aufgerauhte Oberfläche aufweisen. Eine Beschichtung kann auf der Vielzahl von Säulen gebildet sein, wobei die Beschichtung eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK aufweist. Der Wärmetauscher kann eine poröse Mikrostruktur umfassen, die entlang der Zwischenschicht angeordnet ist. Die poröse Mikrostruktur kann eine Porosität innerhalb des Bereichs von und einschließlich 50 bis 80 % aufweisen. Die poröse Mikrostruktur kann eine durchschnittliche Porengröße innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 bis 200 μm aufweisen. Die poröse Mikrostruktur kann eine Höhe innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,25 bis 2,00 mm aufweisen. Die poröse Mikrostruktur kann mindestens eine Pore aufweisen, die eine variierende Abmessung entlang einer vorbestimmten Richtung aufweist. Der Wärmetauscher kann ferner eine Vielzahl von Mikrokanälen umfassen, wobei diese in einer vorbestimmen Konfiguration entlang der Zwischenschicht angeordnet sind. Mindestens einer aus der Vielzahl von Mikrokanälen kann ein Flächenmaß innerhalb des Bereichs von und einschließlich (10 μm)2 bis (100 μm)2 aufweisen. Mindestens einer aus der Vielzahl von Mikrokanälen kann eine Höhe innerhalb des Bereichs von und einschließlich 50 μm bis 2 mm aufweisen. Mindestens zwei aus der Vielzahl von Mikrokanälen können einen gegenseitigen Abstand innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 bis 150 μm aufweisen. Mindestens einer aus der Vielzahl von Mikrokanälen kann eine Breite innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 bis 100 μm aufweisen. Eine Beschichtung kann auf der Vielzahl von Mikrokanälen gebildet sein, wobei die Beschichtung eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK aufweist. Die Zwischenschicht kann mit der Wärmequelle gekoppelt sein. Die Zwischenschicht kann integral mit der Wärmequelle gebildet sein. Die Wärmequelle kann ein integrierter Schaltkreis sein. Eine Überhangsabmessung kann innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0 bis 15 mm bestehen.In one embodiment of the invention, a heat exchanger comprises an intermediate layer in contact with the heat source and adapted to pass fluid therethrough to cool the heat source, the intermediate layer having a thickness of about 0.3 to about 1 mm, and a manifold layer coupled to the interface layer, the manifold layer further comprising a first group of singulated fluid paths to channel fluid to the interface layer, wherein the individual fluid paths are disposed in the first group to minimize pressure drop in the heat exchanger , The manifold layer may further include a second group of singulated fluid paths to channel fluid from the interface layer. The manifold layer may further include a first port for directing fluid to the first group of singulated fluid paths and a second port for discharging fluid channeled by the second group of singulated fluid paths. The first array of fluid paths may be arranged to provide a minimum fluid path length along the intermediate layer to cool a predetermined range of the heat source to a desired temperature. The first and second group of fluid paths may be arranged to provide a minimum fluid path length between the first and second ports to cool a predetermined range of the heat source to a desired temperature. The fluid may be in a single-phase flow condition. At least a portion of the fluid may be in a biphasic flow state. At least a portion of the fluid may undergo a transition between one- and two-phase flow conditions in the heat exchanger. The manifold layer may further include a circulation level through which the first and second fluid paths pass, wherein the circulation level is coupled to the interface layer and configured to separably channel fluid to and from the interface layer through the first and second sets of fluid paths. Each fluid path in the first group may have a cylindrical projection in communication therewith, each cylindrical projection projecting from the circulation level by a predetermined height. The manifold layer may further include a first level configured to channel fluid between the first port and the first group of fluid paths and a second level coupled to the first level and configured to transfer fluid between the second port and the first port two channel fluid paths, wherein fluid in the manifold layer, which is channeled through the first level, is kept separate from the fluid that is channeled through the second level. The first level may further include a first passageway in communication with the first port and the first group of fluid paths, wherein fluid in the first passageway flows directly to the first group of fluid paths. The second level may further include a second passageway in communication with the second port and the second set of fluid paths, the fluid in the second group flowing directly to the second passageway. The first group of fluid paths may be thermally isolated from the second group of fluid paths to avoid heat transfer therebetween. The first and second group of fluid paths may be arranged in a uniform manner along at least one dimension. The first and second group of fluid paths may be arranged in a non-uniform manner along at least one dimension. The fluid paths in the first group may have a closest optimal spacing with each other. The first and second group of fluid paths may be arranged to cool at least one hot interlayer region corresponding to a region in the heat source. At least one of the first fluid paths may flow through a plurality of first openings, wherein at least one of the first openings of the plurality has a first dimension that substantially corresponds to a second dimension of at least one opening in the second group of fluid paths. At least one of the first fluid paths may flow through a plurality of first openings, wherein at least one of the first openings of the plurality has a first dimension that is different from a second dimension of at least one second opening in the second group of fluid paths. The intermediate layer may consist of a material having a thermal conductivity of at least 100 W / mK. A coating may be formed on the intermediate layer, the coating providing a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK. The intermediate layer may further comprise a plurality of pillars arranged in a predetermined pattern along the intermediate layer. At least one of the plurality of columns may have a surface area within the range of and including (10 μm) 2 to (100 μm) 2 . At least one of the plurality of columns may have a height within the range of and including 50 μm to 2 mm. At least two of the plurality of columns may have a mutual distance within the range of and including 10 to 150 μm. A coating may be formed on the plurality of columns, the coating having a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK. At least one of the plurality of columns may have at least one varying dimension along a predetermined direction. A suitable number of columns may be arranged in a predetermined area along the intermediate layer. At least a portion of the intermediate layer may have a roughened surface. A coating may be formed on the plurality of pillars, the coating having a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK. The heat exchanger may comprise a porous microstructure disposed along the intermediate layer. The porous microstructure may have a porosity within the range of and including 50 to 80%. The porous microstructure may have an average pore size within the range of and including 10 to 200 μm. The porous microstructure may have a height within the range of and including 0.25 to 2.00 mm. The porous microstructure may include at least one pore having a varying dimension along a predetermined direction. The heat exchanger may further comprise a plurality of microchannels, which are arranged in a predetermined configuration along the intermediate layer. At least one of the plurality of microchannels may have an areal dimension within the range of and including (10 μm) 2 to (100 μm) 2 . At least one of the plurality of microchannels may have a height within the range of and including 50 μm to 2 mm. At least two of the plurality of microchannels may have a mutual distance within the range of and including 10 to 150 μm. At least one of the plurality of microchannels may have a width within the range of and including 10 to 100 μm. A coating may be formed on the plurality of microchannels, wherein the coating has a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK. The intermediate layer may be coupled to the heat source. The intermediate layer may be formed integrally with the heat source. The heat source may be an integrated circuit. An overhang dimension may be within the range of and including 0 to 15 mm.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Wärmetauscher ausgelegt, eine Wärmequelle zu kühlen, und umfaßt eine Zwischenschicht, die in Kontakt mit der Wärmequelle ist und ausgelegt ist, Fluid hindurchzuleiten, wobei die Zwischenschicht eine Dicke in einem Bereich von ca. 0,3 bis ca. 1,0 mm aufweist, sowie eine Verteilerschicht, die mit der Zwischenschicht gekoppelt ist, wobei die Verteilerschicht ein erstes Niveau mit einer Vielzahl im wesentlichen vertikal verlaufenden Einlasspfaden, um Fluid an die Zwischenschicht abzugeben, wobei die Einlasspfade so angeordnet sind, daß sie einen optimalen, gegenseitigen Fluidstreckenabstand aufweisen, und ein zweites Niveau mit mindestens einem Auslaßpfad, um Fluid aus der Zwischenschicht zu leiten, umfaßt. Das erste Niveau kann ferner mindestens einen ersten Anschluß aufweisen, der ausgelegt ist, um Fluid zu den Einlaßpfaden zu kanalisieren. Das zweite Niveau kann ferner mindestens einen zweiten Anschluß aufweisen, der ausgelegt ist, um Fluid von dem mindestens einen Auslaßpfad zu kanalisieren, wobei das Fluid in dem zweiten Niveau getrennt von dem Fluid in dem ersten Niveau strömt. Das zweite Niveau kann ferner eine Vielzahl von im wesentlichen vertikal verlaufenden Auslaßpfaden aufweisen, um Fluid aus der Zwischenschicht zu leiten, wobei die Vielzahl von Ein- und Auslaßpfaden in einem optimalen gegenseitigen Fluidstreckenabstand voneinander angeordnet sind. Die Verteilerschicht kann ferner ein Zirkulationsniveau aufweisen, das mit der Zwischenschicht gekoppelt ist und eine Vielzahl von ersten Öffnungen aufweist, die vertikal durch dieses verlaufen, um Fluid entlang der Einlasspfade zu der Zwischenschicht zu kanalisieren, und eine Vielzahl von zweiten Öffnungen, die vertikal durch dieses verlaufen, um Fluid entlang dem mindestens einem Auslaßpfad von der Zwischenschicht zu kanalisieren. In dem ersten Niveau kann ein Durchgangsstück für ein Einlassfluid vorgesehen sein, um Fluid von dem ersten Anschluß zu den ersten Öffnungen horizontal zu kanalisieren. Das zweite Niveau kann ferner ein Durchgangstück für Auslaßfluid aufweisen, um Fluid von den zweiten Öffnungen zu dem zweiten Anschluß horizontal zu kanalisieren. Die ersten und zweiten Öffnungen können einzeln auf gleichförmige Weise entlang mindestens einer Dimension angeordnet sein. Die ersten und zweiten Fluidöffnungen können einzeln auf nicht gleichförmige Weise entlang mindestens einer Dimension angeordnet sein. Die Einlasspfade und der mindestens eine Auslaßpfad in der Verteilerschicht können getrennt voneinander abgedichtet sein. Die Zwischenschicht kann mit der Wärmequelle gekoppelt sein. Die Zwischenschicht kann integral mit der Wärmequelle gebildet sein. Die Wärmequelle kann ein integrierter Schaltkreis sein. Die ersten und zweiten Öffnungen können angeordnet sein, um mindestens einen, einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich zu kühlen. Mindestens eine der ersten Öffnungen kann eine Einlassabmessung aufweisen, die im wesentlichen eine Auslaßabmessung mindestens einer zweiten Öffnung aus der Vielzahl entspricht. Mindestens eine der ersten Öffnungen kann eine Einlassabmessung aufweisen, die sich von einer Auslaßabmessung mindestens einer zweiten Öffnung aus der Vielzahl unterscheidet. Die Zwischenschicht kann aus einem Material mit einer thermischen Leitfähigkeit von mindestens 100 W/mK bestehen. Auf der Zwischenschicht kann eine Beschichtung vorgesehen sein, wobei die Beschichtung eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK aufweist. Die Zwischenschicht kann ferner eine Vielzahl von Säulen aufweisen, die auf dieser in einem geeigneten Muster angeordnet sind. Mindestens eine aus der Vielzahl von Säulen kann ein Flächenmaß innerhalb des Bereichs von und einschließlich (10μm)2 bis (100 mm)2 aufweisen. Mindestens eine aus der Vielzahl von Säulen kann eine Höhe innerhalb des Bereichs von und einschließlich 50 μm bis 2 mm aufweisen. Mindestens zwei aus der Vielzahl von Säulen können einen gegenseitigen Abstand innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 bis 150 μm aufweisen. Auf der Vielzahl von Säulen kann eine Beschichtung gebildet sein, wobei die Beschichtung eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK aufweist. Mindestens eine aus der Vielzahl von Säulen kann mindestens eine veränderliche Abmessung entlang einer vorbestimmten Richtung aufweisen. Eine geeignete Anzahl von Säulen kann in einem vorbestimmten Bereich entlang der Zwischenschicht angeordnet sein. Mindestens ein Abschnitt der Zwischenschicht kann eine aufgerauhte Oberfläche aufweisen. Auf der Vielzahl von Säulen kann eine Beschichtung gebildet sein, wobei die Beschichtung eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK aufweist. Der Wärmetauscher kann ferner eine poröse Mikrostruktur umfassen, die entlang der Zwischenschicht angeordnet ist. Die poröse Mikrostruktur kann eine Höhe innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,25 bis 2,00 mm aufweisen. Die poröse Mikrostruktur kann mindestens eine Pore mit einer veränderlichen Abmessung entlang einer vorbestimmten Richtung aufweisen. Eine mittlere Porengröße in der porösen Mikrostruktur kann innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 μm bis 200 μm liegen. Die poröse Mikrostruktur kann eine Porosität innerhalb des Bereichs von und einschließlich 50 bis 80 % aufweisen. Die Zwischenschicht kann ferner eine Vielzahl von Mikrokanälen aufweisen, die darauf in einem geeigneten Muster angeordnet sind. Mindestens einer aus der Vielzahl von Mikrokanälen kann ein Flächenmaß innerhalb des Bereichs von und einschließlich (10 μm)2 bis (100 μm)2 aufweisen. Mindestens einer aus der Vielzahl von Mikrokanälen kann eine Höhe innerhalb des Bereichs von und einschließlich 50 μm bis 2 mm aufweisen. Mindestens zwei aus der Vielzahl von Mikrokanälen können einen gegenseitigen Abstand innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 bis 150 μm aufweisen. Mindestens einer aus der Vielzahl der Mikrokanäle kann eine Breite innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 bis 100 μm auf weisen. Auf der Vielzahl von Mikrokanälen kann eine Beschichtung gebildet sein, wobei die Beschichtung eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK aufweist. Eine Überhangsabmessung kann innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0 bis 15 mm vorgesehen sein. Der Wärmetauscher kann ferner eine Vielzahl von zylindrischen Vorsprüngen umfassen, die eine geeignete Höhe aus dem Zirkulationsniveau hervorstehen, wobei jeder Vorsprung in Verbindung mit den ersten Öffnungen steht.In another embodiment of the present invention, a heat exchanger is configured to cool a heat source and includes an intermediate layer in contact with the heat source and configured to pass fluid, the intermediate layer having a thickness in a range of about 0.3 to about 1.0 mm, and a manifold layer coupled to the interface layer, the manifold layer having a first level with a plurality of substantially vertically extending inlet paths to vent fluid to the interface layer wherein the inlet paths are arranged to have an optimum mutual distance between the fluid paths and a second level having at least one outlet path for conducting fluid from the intermediate layer. The first level may further include at least one first port configured to channel fluid to the inlet paths. The second level may further include at least one second port configured to channel fluid from the at least one outlet path, the fluid in the second level flowing separately from the fluid in the first level. The second level may further include a plurality of substantially vertically extending outlet paths for directing fluid from the interface layer, the plurality of inlet and outlet paths being disposed at an optimal mutual fluid path distance from each other. The manifold layer may further have a circulation level coupled to the interface layer and having a plurality of first openings extending vertically therethrough for channeling fluid along the inlet paths to the interface layer and a plurality of second openings vertically therethrough extend to channel fluid along the at least one outlet path of the intermediate layer. In the first level, an inlet fluid passage may be provided to horizontally channel fluid from the first port to the first ports. The second level may further include an outlet fluid passageway for horizontally channeling fluid from the second ports to the second port. The first and second openings may be individually arranged in a uniform manner along at least one dimension. The first and second fluid ports may be individually arranged in a non-uniform manner along at least one dimension. The inlet paths and the at least one outlet path in the manifold layer may be sealed separately. The intermediate layer may be coupled to the heat source. The intermediate layer may be formed integrally with the heat source. The heat source may be an integrated circuit. The first and second openings may be arranged to cool at least one inter-layer area corresponding to a hot area in the heat source. At least one of the first openings may have an inlet dimension that substantially corresponds to an outlet dimension of at least a second opening of the plurality. At least one of the first openings may have an inlet dimension that differs from an outlet dimension of at least one second opening of the plurality. The intermediate layer may consist of a material having a thermal conductivity of at least 100 W / mK. A coating may be provided on the intermediate layer, the coating having a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK. The intermediate layer may further comprise a plurality of columns disposed thereon in a suitable pattern. At least one of the plurality of columns may have a surface area within the range of and including (10 μm) 2 to (100 mm) 2 . At least one of the plurality of columns may have a height within the range of and including 50 μm to 2 mm. At least two of the plurality of columns may have a mutual distance within the range of and including 10 to 150 μm. A coating may be formed on the plurality of columns, the coating having a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK. At least one of the plurality of columns may have at least one variable dimension along a predetermined direction. A suitable number of columns may be arranged in a predetermined area along the intermediate layer. At least a portion of the intermediate layer may have a roughened surface. A coating may be formed on the plurality of columns, the coating having a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK. The heat exchanger may further comprise a porous microstructure disposed along the intermediate layer. The porous microstructure may have a height within the range of and including 0.25 to 2.00 mm. The porous microstructure may include at least one pore having a variable dimension along a predetermined direction. An average pore size in the porous microstructure may be within the range of and including 10 μm to 200 μm. The porous microstructure may have a porosity within the range of and including 50 to 80%. The intermediate layer may further include a plurality of microchannels disposed thereon in a suitable pattern. At least one of the plurality of microchannels may have an areal dimension within the range of and including (10 μm) 2 to (100 μm) 2 . At least one of the plurality of microchannels may have a height within the range of and including 50 μm to 2 mm. At least two of the plurality of microchannels may have a mutual distance within the range of and including 10 to 150 μm. At least one of the plurality of microchannels may have a width within the range of and including 10 to 100 μm. A coating may be formed on the plurality of microchannels, the coating having a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK. An overhang dimension may be provided within the range of and including 0 to 15 mm. The heat exchanger may further include a plurality of cylindrical protrusions having an appropriate height from the circulation level projecting, each projection is in communication with the first openings.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt eine elektronische Vorrichtung, die Wärme produziert, einen integrierten Schaltkreis, eine Zwischenschicht, um Wärme abzuführen, die die elektronische Vorrichtung produziert, wobei die Zwischenschicht eine Dicke in einem Bereich von ca. 0,3 bis ca. 1,0 mm aufweist, die Zwischenschicht integral mit dem integrierten Schaltkreis gebildet ist und ausgelegt ist, Fluid hindurchzuleiten, und eine Verteilerschicht, um Fluid in der Zwischenschicht zu zirkulieren, wobei die Verteilerschicht mindestens einen Einlassfluidpfad, um Fluid zu der Zwischenschicht zu leiten, und mindestens einen Auslaßfluidpfad, um Fluid aus der Zwischenschicht zu leiten, aufweist, wobei der mindestens eine Einlassfluidpfad und der mindestens eine Auslaßfluidpfad angeordnet sind, um einen optimalen gegenseitigen minimalen Fluidstreckenabstand bereitzustellen.In a further embodiment of the present invention an electronic device that produces heat, an integrated circuit, an intermediate layer to heat dissipate, which produces the electronic device, wherein the intermediate layer has a thickness in a range of about 0.3 to about 1.0 mm, the intermediate layer is integrally formed with the integrated circuit is and is adapted to pass fluid, and a distributor layer, to circulate fluid in the intermediate layer, wherein the distributor layer at least one inlet fluid path to fluid to the intermediate layer and at least one outlet fluid path to remove fluid from the Intermediate layer, wherein the at least one inlet fluid path and the at least one outlet fluid path are arranged to an optimal mutual minimum fluid path distance provide.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt ein geschlossener Regelkreis zum Kühlen mindestens eines integrierten Schaltkreises mindestens einen Wärmetauscher zum Absorbieren von Wärme, die der integrierte Schaltkreis erzeugt, wobei der Wärmetauscher ferner eine Zwischenschicht, die in Kontakt mit dem integrierten Schaltkreis ist und ausgelegt ist, Fluid hindurchzuleiten, wobei die Zwischenschicht eine Dicke in einem Bereich von ca. 0,3 bis ca. 1,0 mm aufweist, und eine Verteilerschicht, die mit der Zwischenschicht gekoppelt ist, umfaßt, wobei die Verteilerschicht mindestens einen Einlassfluidpfad, um Fluid zu der Zwischenschicht zu leiten, und mindestens einen Auslaßfluidpfad, um Fluid aus der Zwischenschicht zu leiten, aufweist, wobei der mindestens eine Einlassfluidpfad und der mindestens eine Auslaßfluidpfad angeordnet sind, um einen optimalen gegenseitigen minimalen Fluidstreckenabstand bereitzustellen, mindestens eine Pumpe, um Fluid durch den Regelkreis zu zirkulieren, wobei die Pumpe mit dem mindestens einen Wärmetauscher gekoppelt ist, und mindestens eine Einrichtung zur Wärmeausschleusung, die mit der Pumpe und dem Wärmetauscher gekoppelt ist, um aus dem Wärmetauscher geleitete, aufgewärmte Flüssigkeit zu kühlen.In a further embodiment of the present invention a closed loop for cooling at least one integrated circuit at least one heat exchanger for Absorbing heat, which produces the integrated circuit, the heat exchanger Furthermore, an intermediate layer in contact with the integrated Circuit is and is designed to pass fluid, wherein the intermediate layer has a thickness in a range of about 0.3 to about 1.0 mm, and a distribution layer with the intermediate layer coupled comprises wherein the manifold layer has at least one inlet fluid path To direct fluid to the interface, and at least one outlet fluid path, to conduct fluid from the intermediate layer, wherein the at least one inlet fluid path and the at least one outlet fluid path are arranged to an optimal mutual minimum fluid path distance provide at least one pump to fluid through the control loop to circulate, the pump with the at least one heat exchanger is coupled, and at least one device for heat extraction, with the pump and the heat exchanger is coupled to from the heat exchanger directed, warmed up liquid to cool.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden augenscheinlich nach einer Durchsicht der detaillierten Beschreibung von bevorzugten und alternativen Ausführungsformen, die unten aufgeführt sind.Further Features and advantages of the present invention will become apparent after reviewing the detailed description of preferred and alternative embodiments, the ones listed below are.

Kurze Beschreibung der FigurenShort description the figures

1A zeigt eine Seitenansicht eines herkömmlichen Wärmetauschers. 1A shows a side view of a conventional heat exchanger.

1B zeigt eine Draufsicht des herkömmlichen Wärmetauschers. 1B shows a plan view of the conventional heat exchanger.

1C zeigt in einer Seitenansicht eine Darstellung eines Wärmetauschers mit mehreren Niveaus gemäß dem Stand der Technik. 1C shows a side view of a representation of a heat exchanger with multiple levels according to the prior art.

2A zeigt eine schematische Darstellung eines geschlossenen Regelkreises zum Kühlen, der eine alternative Ausführungsform des Mikrokanalwärmetauschers zur flexiblen Fluidabgabe der vorliegenden Erfindung beinhaltet. 2A FIG. 12 is a schematic representation of a closed loop for cooling incorporating an alternate embodiment of the flexible fluid delivery microchannel heat exchanger of the present invention. FIG.

2B zeigt eine schematische Darstellung eines geschlossenen Regelkreises zum Kühlen, der eine alternative Ausführungsform des Mikrokanalwärmetauschers zur flexiblen Fluidabgabe der vorliegenden Erfindung beinhaltet. 2 B FIG. 12 is a schematic representation of a closed loop for cooling incorporating an alternate embodiment of the flexible fluid delivery microchannel heat exchanger of the present invention. FIG.

3A zeigt eine Draufsicht der alternativen Verteilerschicht des Wärmetauschers entsprechend der vorliegenden Erfindung. 3A shows a plan view of the alternative distribution layer of the heat exchanger according to the present invention.

3B zeigt eine Explosionsansicht des alternativen Wärmetauschers mit der alternativen Verteilerschicht entsprechend der vorliegenden Erfindung. 3B shows an exploded view of the alternative heat exchanger with the alternative distribution layer according to the present invention.

4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer verflochtenen Verteilerschicht entsprechend der vorliegenden Erfindung. 4 shows a perspective view of a braided manifold layer according to the present invention.

5 zeigt eine Draufsicht der verflochtenen Verteilerschicht mit einer Zwischenschicht entsprechend der vorliegenden Erfindung. 5 shows a plan view of the braided distribution layer with an intermediate layer according to the present invention.

6A zeigt eine Querschnittsansicht der verflochtenen Verteilerschicht mit der Zwischenschicht der vorliegenden Erfindung entlang der Linie A-A. 6A Figure 12 shows a cross-sectional view of the interleaved distribution layer with the interlayer of the present invention taken along the line AA.

6B zeigt eine Querschnittsansicht der verflochtenen Verteilerschicht mit der Zwischenschicht der vorliegenden Erfindung entlang der Linie B-B. 6B FIG. 12 shows a cross-sectional view of the intertwined manifold layer with the interlayer of the present invention taken along the line BB. FIG.

6C zeigt eine Querschnittsansicht der verflochtenen Verteilerschicht mit der Zwischenschicht der vorliegenden Erfindung entlang der Linie C-C. 6C Figure 12 shows a cross-sectional view of the interleaved distribution layer with the interlayer of the present invention taken along the line CC.

7A zeigt eine Explosionsansicht der verflochtenen Verteilerschicht mit der Zwischenschicht der vorliegenden Erfindung. 7A shows an exploded view of the braided distribution layer with the intermediate layer of the present invention.

7B zeigt eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Zwischenschicht der vorliegenden Erfindung. 7B shows a perspective view of an alternative embodiment of the intermediate layer of the present invention.

8A zeigt eine Darstellung einer Draufsicht einer alternativen Verteilerschicht gemäß der vorliegenden Erfindung. 8A shows a representation of a plan view of an alternative distribution layer according to the present invention.

8B zeigt eine Darstellung einer Draufsicht der Zwischenschicht entsprechend der vorliegenden Erfindung. 8B shows a representation of a plan view of the intermediate layer according to the present invention.

8C zeigt eine Darstellung einer Draufsicht der Zwischenschicht entsprechend der vorliegenden Erfindung. 8C shows a representation of a plan view of the intermediate layer according to the present invention.

9A zeigt eine Darstellung einer Seitenansicht der alternativen Ausführungsform des dreischichtigen Wärmetauschers entsprechend der vorliegenden Erfindung. 9A shows a representation of a side view of the alternative embodiment of the three-layer heat exchanger according to the present invention.

9B zeigt eine Darstellung einer Seitenansicht der alternativen Ausführungsform des zweischichtigen Wärmetauschers entsprechend der vorliegenden Erfindung. 9B shows a representation of a side view of the alternative embodiment of the two-layer heat exchanger according to the present invention.

10A bis 10E zeigen eine perspektivische Ansicht der Zwischenschicht mit verschiedenen Anordnungen von Mikrozapfen entsprechend der vorliegenden Erfindung. 10A to 10E show a perspective view of the intermediate layer with various arrangements of micro-pins according to the present invention.

11 zeigt eine Darstellung einer teilweise weggebrochenen perspektivischen Ansicht eines alternativen Wärmetauschers entsprechend der vorliegenden Erfindung. 11 shows a representation of a partially broken away perspective view of an alternative heat exchanger according to the present invention.

12A zeigt eine Explosionsansicht eines bevorzugten Wärmetauschers entsprechend der vorliegenden Erfindung. 12A shows an exploded view of a preferred heat exchanger according to the present invention.

12B zeigt eine Explosionsansicht eines alternativen Wärmetauschers entsprechend der vorliegenden Erfindung. 12B shows an exploded view of an alternative heat exchanger according to the present invention.

12C zeigt eine perspektivische Ansicht des alternativen Zirkulationsniveaus entsprechend der vorliegenden Erfindung. 12C shows a perspective view of the alternative circulation level according to the present invention.

12D zeigt eine perspektivische Ansicht der Unterseite des bevorzugten Einlassniveaus entsprechend der vorliegenden Erfindung. 12D shows a perspective view of the bottom of the preferred inlet level according to the present invention.

12E zeigt eine perspektivische Ansicht der Unterseite eines alternativen Einlassniveaus entsprechend der vorliegenden Erfindung. 12E shows a perspective view of the bottom of an alternative inlet level according to the present invention.

12F zeigt eine perspektivische Ansicht der Unterseite des bevorzugten Auslaßniveaus entsprechend der vorliegenden Erfindung. 12F shows a perspective view of the bottom of the preferred outlet level according to the present invention.

12G zeigt eine perspektivische Ansicht der Unterseite eines alternativen Auslaßniveaus entsprechend der vorliegenden Erfindung. 12G shows a perspective view of the bottom of an alternative outlet level according to the present invention.

12H zeigt eine Querschnittsansicht des bevorzugten Wärmetauschers entsprechend der vorliegenden Erfindung. 12H shows a cross-sectional view of the preferred heat exchanger according to the present invention.

12I zeigt eine Querschnittsansicht des alternativen Wärmetauschers entsprechend der vorliegenden Erfindung. 12I shows a cross-sectional view of the alternative heat exchanger according to the present invention.

13 zeigt eine Draufsicht des Zirkulationsniveaus mit der bevorzugten Anordnung von Einlass- und Auslaßöffnungen für eine einphasige Fluidströmung entsprechend der vorliegenden Erfindung. 13 Figure 11 is a plan view of the circulation level with the preferred arrangement of inlet and outlet ports for single-phase fluid flow in accordance with the present invention.

14 zeigt eine Draufsicht des Zirkulationsniveaus mit der bevorzugten Anordnung von Einlass- und Auslaßöffnungen für eine zweiphasige Fluidströmung entsprechend der vorliegenden Erfindung. 14 Figure 11 is a plan view of the circulation level with the preferred arrangement of inlet and outlet ports for a two-phase fluid flow in accordance with the present invention.

15 zeigt eine Darstellung einer Seitenansicht der Zwischenschicht des Wärmetauschers, wobei auf diesem ein Beschichtungsmaterial angeordnet ist, entsprechend der vorliegenden Erfindung. 15 shows a representation of a side view of the intermediate layer of the heat exchanger, on which a coating material is arranged, according to the present invention.

16 zeigt ein Flussdiagramm eines alternativen Verfahrens zur Herstellung des Wärmetauschers entsprechend der vorliegenden Erfindung. 16 shows a flowchart of an alternative method of manufacturing the heat exchanger according to the present invention.

17 zeigt eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der zwei Wärmetauscher mit einer Wärmequelle gekoppelt sind. 17 shows a schematic representation of an alternative embodiment of the present invention, in which two heat exchangers are coupled to a heat source.

Detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindungdetailed Description of the present invention

Der Wärmetauscher nimmt thermische Energie, die von einer Wärmequelle erzeugt wird, im wesentlichen dadurch auf, daß Fluid durch bestimmte Bereiche der Zwischenschicht fließt, wobei die Zwischenschicht bevorzugt mit der Wärmequelle gekoppelt ist. Das Fluid ist insbesondere auf bestimmte Bereiche in der Zwischenschicht gerichtet, um die heißen Bereiche und Bereiche um die heißen Bereiche zu kühlen, um im wesentlichen eine Einheitlichkeit der Temperatur entlang der Wärmequelle zu erzeugen, wobei ein geringer Druckabfall in dem Wärmetauscher erhalten bleibt. Wie in den verschiedenen Ausführungsformen unten beschrieben, verwendet der Wärmetauscher eine Vielzahl von Öffnungen, Kanälen und/oder Fingern in der Verteilerschicht wie auch Leitungen in der Zwischenschicht, um Fluid aus und zu ausgewählten heißen Bereichen in der Zwischenschicht zu leiten und zu zirkulieren. Alternativ umfaßt der Wärmtauscher mehrere Anschlüsse, die besonders an vorbestimmten Stellen angeordnet sind, um Fluid direkt zu den heißen Bereichen zu liefern und aus diesen zu entfernen, um die Wärmequelle effektiv zu kühlen.The heat exchanger essentially absorbs thermal energy generated by a heat source by flowing fluid through certain areas of the interface layer, the interface layer preferably being coupled to the heat source. Specifically, the fluid is directed to particular areas in the interface layer to cool the hot areas and areas around the hot areas to produce substantially uniformity of temperature along the heat source while maintaining a low pressure drop in the heat exchanger. As described in the various embodiments below, the heat exchanger uses a plurality of orifices, channels, and / or fingers in the manifold layer as well as conduits in the interface layer to direct and circulate fluid from and to selected hot areas in the interface layer. Alternatively, the heat exchanger comprises a plurality of terminals, the especially at predetermined locations to supply and remove fluid directly to the hot areas to effectively cool the heat source.

Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß, obwohl der Mikrokanalwärmetauscher der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem Kühlen von heißen Bereichen in einer Vorrichtung beschrieben und erläutert wird, der Wärmetauscher alternativ zum Beheizen von kalten Bereichen in einer Vorrichtung verwendet werden kann. Es sollte ferner festgestellt werden, daß, obwohl die vorliegende Erfindung bevorzugt als ein Mikrokanalwärmetauscher beschrieben wird, die vorliegende Erfindung in anderen Anwendungen verwendet werden kann und nicht auf die Beschreibung in dieser Schrift beschränkt ist.It is for a person skilled in the art will appreciate that, although the microchannel heat exchanger the present invention in conjunction with a cooling of be called Areas in a device is described and explained, the heat exchanger alternatively for heating cold areas in a device can be used. It should also be noted that, although the present invention preferably as a microchannel heat exchanger is described, the present invention in other applications can be used and not on the description in this document limited is.

2A zeigt eine schematische Darstellung eines geschlossenen Regelkreises 30 zum Kühlen, der hermetisch abgedichtet ist, wobei dieser einen alternativen Mikrokanalwärmetauscher 100 zur flexiblen Fluidabgabe entsprechend der vorliegenden Erfindung umfaßt. Zusätzlich zeigt 2B eine schematische Darstellung eines geschlossenen Regelkreises 30 zum Kühlen, der einen alternativen Mikrokanalwärmetauscher 100 zur flexiblen Fluidabgabe mit mehreren Anschlüssen 108, 109 entsprechend der vorliegenden Erfindung umfaßt. Es sollte festgestellt werden, daß der Regelkreis alternativ andere Ausführungsformen des Wärmetauschers beinhaltet und nicht auf den alternativen Wärmetauscher 100 beschränkt ist. 2A shows a schematic representation of a closed loop 30 for cooling, which is hermetically sealed, this being an alternative microchannel heat exchanger 100 for flexible fluid delivery according to the present invention. Additionally shows 2 B a schematic representation of a closed loop 30 for cooling, an alternative microchannel heat exchanger 100 for flexible fluid delivery with multiple connections 108 . 109 according to the present invention. It should be noted that the control loop alternatively includes other embodiments of the heat exchanger and not the alternative heat exchanger 100 is limited.

Wie in 2A gezeigt, sind die Fluidanschlüsse 108, 109 mit Fluidleitungen 38 gekoppelt, die mit einer Pumpe 32 und einem Wärmekondensator 30 gekoppelt sind. Die Pumpe 32 pumpt und zirkuliert Fluid in dem geschlossenen Regelkreis 30. In einer alternativen Ausführungsform wird ein Fluidanschluß 108 verwendet, um Fluid dem Wärmetauscher 100 zuzuführen. Ferner wird ein Fluidanschluß 109 verwendet, um Fluid aus dem Wärmetauscher 100 zu entfernen. In einer Ausführungsform tritt ein gleichförmiger konstanter Fluidmengenstrom in den Wärmetauscher 100 durch die Fluidanschlüsse 108, 109 ein und aus. Alternativ treten verschiedene Fluidmengenstrome durch die Einlass- und Auslaßöffnung(en) 108, 109 zu einer gegebenen Zeit ein und aus. Alternativ, wie in 2B gezeigt, stellt eine Pumpe Fluid für verschiedene bestimmte Einlassanschlüsse 108 bereit. Alternativ stellen mehrere Pumpen (nicht dargestellt) Fluid für ihre jeweiligen Einlass- und Auslaßanschlüsse 108, 109 bereit. Ferner wird das dynamische Mess- und Steuerungsmodul 34 alternativ in dem Regelkreis verwendet, um die Menge und die Strömungsrate des Fluids, das in den bevorzugten oder alternativen Wärmetauscher eintritt oder und diesem austritt, zu variieren und dynamisch zu steuern, als Reaktion auf variierende heiße Bereiche oder Änderungen der Wärmemenge in einem heißen Bereich wie auch der Positionen der heißen Bereiche.As in 2A shown are the fluid connections 108 . 109 with fluid lines 38 coupled with a pump 32 and a heat condenser 30 are coupled. The pump 32 pumps and circulates fluid in the closed loop 30 , In an alternative embodiment, a fluid connection 108 used to fluid the heat exchanger 100 supply. Furthermore, a fluid connection 109 used to remove fluid from the heat exchanger 100 to remove. In one embodiment, a uniform constant amount of fluid flow enters the heat exchanger 100 through the fluid connections 108 . 109 in and out. Alternatively, various fluid flow rates pass through the inlet and outlet ports. 108 . 109 on and off at a given time. Alternatively, as in 2 B As shown, a pump provides fluid for various particular inlet ports 108 ready. Alternatively, a plurality of pumps (not shown) provide fluid for their respective inlet and outlet ports 108 . 109 ready. Furthermore, the dynamic measuring and control module 34 alternatively, in the control loop used to vary and dynamically control the amount and flow rate of the fluid entering or leaving the preferred or alternative heat exchanger in response to varying hot areas or changes in the amount of heat in a hot area such as also the positions of the hot areas.

3B zeigt eine Explosionsansicht des alternativen dreischichtigen Wärmetauschers 100 mit der alternativen Verteilerschicht entsprechend der vorliegenden Erfindung. Die alternative Ausführungsform, wie in 3B dargestellt, ist ein dreischichtiger Wärmetauscher 100, der eine Zwischenschicht 102, mindestens eine intermediäre Schicht 104 und mindestens eine Verteilerschicht 106 umfaßt. Alternativ, wie unten beschrieben, ist der Wärmtauscher 100 eine zweischichtige Vorrichtung, die die Zwischenschicht 102 und die Verteilerschicht 106 umfaßt. Wie in den 2A und 2B gezeigt, ist der Wärmetauscher 100 mit einer Wärmequelle 99, wie zum Beispiel einer elektronischen Vorrichtung, gekoppelt, umfassend, jedoch nicht beschränkt auf, einen Mikrochip und einen integrierten Schaltkreis, wobei ein thermisches Zwischenschichtmaterial 98 bevorzugt zwischen der Wärmequelle 99 und dem Wärmetauscher 100 angeordnet ist. Alternativ ist der Wärmetauscher 100 direkt mit der Oberfläche der Wärmequelle 99 gekoppelt. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß der Wärmetauscher 100 alternativ integral in der Wärmequelle 99 gebildet ist, wodurch der Wärmetauscher 100 und die Wärmequelle 99 einstückig gebildet sind. Auf diese Weise ist die Zwischenschicht 102 integral mit der Wärmequelle 99 gebildet und ist als ein Teil mit der Wärmequelle gebildet. 3B shows an exploded view of the alternative three-layer heat exchanger 100 with the alternative distribution layer according to the present invention. The alternative embodiment, as in 3B is a three-layer heat exchanger 100 who is an intermediate layer 102 , at least one intermediate layer 104 and at least one distribution layer 106 includes. Alternatively, as described below, the heat exchanger is 100 a two-layer device, which is the intermediate layer 102 and the distribution layer 106 includes. As in the 2A and 2 B shown is the heat exchanger 100 with a heat source 99 , such as, for example, an electronic device coupled to, but not limited to, a microchip and an integrated circuit, wherein a thermal interface material 98 preferably between the heat source 99 and the heat exchanger 100 is arranged. Alternatively, the heat exchanger 100 directly to the surface of the heat source 99 coupled. It is obvious to a person skilled in the art that the heat exchanger 100 alternatively integral in the heat source 99 is formed, whereby the heat exchanger 100 and the heat source 99 are formed in one piece. This is the intermediate layer 102 integral with the heat source 99 is formed and is formed as a part with the heat source.

Es ist bevorzugt, daß der Mikrokanalwärmetauscher der vorliegenden Erfindung ausgelegt ist, direkt oder indirekt in Kontakt mit der Wärmequelle 99 zu stehen, die eine rechtwinklige Form aufweist, wie in den Figuren dargestellt. Jedoch ist es für einen Fachmann offensichtlich, daß der Wärmetauscher 100 jegliche andere Form aufweisen kann, die der Form der Wärmequelle 99 entspricht. Beispielsweise kann der Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung ausgelegt sein, eine äußere halbkreisförmige Form aufzuweisen, die es dem Wärmetauscher (nicht dargestellt) ermöglicht, direkt oder indirekt in Kontakt mit einer entsprechenden halbkreisförmig geformten Wärmequelle (nicht dargestellt) zu sein. Ferner ist bevorzugt, daß der Wärmetauscher eine geringförmig größere Abmessung als die Wärmequelle, innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,5 bis 5 mm, aufweist.It is preferred that the microchannel heat exchanger of the present invention is designed to directly or indirectly contact the heat source 99 to stand, which has a rectangular shape, as shown in the figures. However, it is obvious to a person skilled in the art that the heat exchanger 100 may have any other shape, that of the shape of the heat source 99 equivalent. For example, the heat exchanger of the present invention may be configured to have an outer semi-circular shape that allows the heat exchanger (not shown) to be directly or indirectly in contact with a corresponding semicircular shaped heat source (not shown). Further, it is preferable that the heat exchanger has a slightly larger dimension than the heat source, within the range of and including 0.5 to 5 mm.

3A zeigt eine Draufsicht der alternativen Verteilerschicht 106 der vorliegenden Erfindung. Wie in 3B dargestellt, umfaßt die Verteilerschicht 106 insbesondere vier Seitenflächen wie auch eine obere Oberfläche 130 und eine untere Oberfläche 132. Die obere Oberfläche 130 ist jedoch in 3A entfernt, um die Funktionen der Verteilerschicht 106 geeig net darzustellen und zu beschreiben. Wie in 3A dargestellt, weist die Verteilerschicht 106 eine Reihe von Kanälen oder Leitungen 116, 118, 120, 122 wie auch Anschlüsse 108, 109 auf, die in dieser gebildet sind. Die Finger 118, 120 verlaufen vollständig durch den Körper der Verteilerschicht 106 in Z-Richtung, wie in 3B dargestellt. Alternativ verlaufen die Finger 118 und 120 teilweise durch die Verteilerschicht 106 in Z-Richtung und weisen Öffnungen auf, wie in 3A dargestellt. Ferner verlaufen die Leitungen 116 und 122 teilweise durch die Verteilerschicht 106. Die übrigen Bereiche zwischen den Einlass- und Auslaßleitungen 116, 120, die mit 107 bezeichnet sind, verlaufen von der oberen Oberfläche 130 zu der unteren Oberfläche 132 und bilden den Körper der Verteilerschicht 106. 3A shows a plan view of the alternative distribution layer 106 of the present invention. As in 3B shown comprises the manifold layer 106 especially four side surfaces as well as an upper surface 130 and a lower surface 132 , The upper surface 130 is however in 3A removed the features of the distribution layer 106 easy to present and describe. As in 3A shown, the distributor layer 106 a row of Ducts or pipes 116 . 118 . 120 . 122 as well as connections 108 . 109 on that are formed in this. The finger 118 . 120 pass completely through the body of the manifold layer 106 in the Z direction, as in 3B shown. Alternatively, the fingers run 118 and 120 partly through the distributor layer 106 in the Z direction and have openings, as in 3A shown. Furthermore, the lines run 116 and 122 partly through the distributor layer 106 , The remaining areas between the inlet and outlet ducts 116 . 120 , with 107 are designated, extend from the upper surface 130 to the lower surface 132 and form the body of the manifold layer 106 ,

Wie in 3A dargestellt, tritt das Fluid durch den Einlassanschluß 108 in die Verteilerschicht 106 ein und strömt entlang des Einlaßkanals 116 zu verschiedenen Fingern 118, die von dem Kanal 116 in verschiedene Richtungen in X- und/oder Y-Richtung abzweigen, um Fluid ausgewählten Bereichen in der Zwischenschicht 102 zuzuführen.As in 3A shown, the fluid passes through the inlet port 108 into the distribution layer 106 and flows along the inlet channel 116 to different fingers 118 coming from the channel 116 branch off in different directions in the X and / or Y direction to fluid selected areas in the intermediate layer 102 supply.

Die Finger 118 sind in verschiedenen vorbestimmten Richtungen angeordnet, um Fluid den Bereichen in der Zwischenschicht 102 zuzuführen, die den Bereichen an oder nahe den heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechen. Diese Bereiche in der Zwischenschicht 102 werden in dieser Schrift folgend als ein einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechender Zwischenschichtbereich bezeichnet. Die Finger sind ausgelegt, einen örtlich wie auch zeitlich variierenden, einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich zu kühlen. Wie in 3A dargestellt, sind die Kanäle 116, 122 und Finger 118, 120 in der X- und/oder Y-Richtung in der Verteilerschicht 106 angeordnet. Die verschiedenen Richtungen der Kanäle 116, 122 und Finger 118, 120 ermöglichen die Abgabe des Fluids, um die heißen Bereiche in der Wärmequelle 99 zu kühlen und/oder einen Druckabfall in den Wärmetauscher 100 zu minimieren. Alternativ sind die Kanäle 116, 122 und Finger 118, 120 periodisch in der Verteilerschicht 106 angeordnet und weisen ein Muster auf, wie in dem in den 4 und 5 gezeigten Beispiel.The finger 118 are arranged in different predetermined directions to fluid the areas in the intermediate layer 102 supply corresponding to the areas at or near the hot areas in the heat source. These areas in the interlayer 102 are referred to herein as an intermediate layer region corresponding to a hot region in the heat source. The fingers are designed to cool an interlayer region corresponding to a hot region in the heat source, as locally and temporally. As in 3A represented are the channels 116 . 122 and fingers 118 . 120 in the X and / or Y direction in the manifold layer 106 arranged. The different directions of the channels 116 . 122 and fingers 118 . 120 allow the delivery of the fluid to the hot areas in the heat source 99 to cool and / or a pressure drop in the heat exchanger 100 to minimize. Alternatively, the channels 116 . 122 and fingers 118 . 120 periodically in the distribution layer 106 arranged and have a pattern, as in the in the 4 and 5 shown example.

Die Anordnung wie auch die Abmessungen der Finger 118, 120 sind in Anbetracht der heißen Bereiche in der Wärmequelle 99, die gekühlt werden sollen, festgelegt. Die Positionen der heißen Bereiche wie auch die Wärmemenge, die nahe oder an jedem heißen Bereich produziert wird, werden verwendet, um die Verteilerschicht 106 so auszulegen, daß die Finger 118, 120 oberhalb oder nahe den heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereichen in der Zwischenschicht 102 angeordnet sind. Die Verteilerschicht 106 ermöglicht es bevorzugt einem einphasigen und/oder zweiphasigen Fluid, zu der Zwischenschicht 102 zu zirkulieren, ohne das Auftreten eines wesentlichen Druckabfalls in dem Wärmetauscher 100 und dem Regelkreis 30 (2A) zu erlauben. Die Fluidabgabe an die heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereiche erzeugt eine gleichförmige Temperatur an dem einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich wie auch in Bereichen in der Wärmequelle, die benachbart zu den heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereichen sind.The arrangement as well as the dimensions of the fingers 118 . 120 are considering the hot areas in the heat source 99 which are to be cooled. The locations of the hot areas as well as the amount of heat produced near or at each hot area are used around the manifold layer 106 so interpreted that the fingers 118 . 120 above or near the hot areas in the heat source corresponding intermediate layer areas in the intermediate layer 102 are arranged. The distribution layer 106 preferably allows a single-phase and / or two-phase fluid to the intermediate layer 102 to circulate without the occurrence of a significant pressure drop in the heat exchanger 100 and the control loop 30 ( 2A ) to allow. The fluid delivery to the hot regions in the heat source corresponding interlayer regions produces a uniform temperature at the interlayer region corresponding to a hot region in the heat source as well as regions in the heat source adjacent the hot regions in the heat source corresponding interlayer regions.

Die Abmessungen wie auch die Anzahl der Kanäle 116 und Finger 118 hängen von einer Reihe von Faktoren ab. In einer Ausführungsform weisen die Einlaß- und Auslaßfinger 118, 120 dieselbe Breite auf. Alternativ weisen die Einlaß- und Auslaßfinger 118, 120 verschiedene Breiten auf. Die Breiten der Finger 118, 120 liegen innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,25 bis 0,50 mm. In einer Ausführungsform weisen die Einlaß- und Auslaßfinger 118, 120 dieselbe Länge und Tiefe auf. Alternativ weisen die Einlaß- und Auslaßfinger 118, 120 verschiedene Längen und Tiefen auf. In einer weiteren Ausführungsform weisen die Einlaß- und Auslaßfinger 118, 120 verschiedene Breiten entlang der Länge der Finger auf. Die Länge der Einlaß- und Auslaßfinger 118, 120 liegt innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,5 mm bis zu dem dreifachen der Größe der Länge der Wärmequelle. Ferner weisen die Finger 118, 120 eine Höhe oder Tiefe innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,25 bis 0,5 mm auf. Ferner sind alternativ weniger als 10 oder mehr als 30 Finger pro Zentimeter in der Verteilerschicht 106 angeordnet. Jedoch ist für einen Fachmann offensichtlich, daß zwischen 10 und 30 Finger pro Zentimeter in der Verteilerschicht ebenso in Betracht kommen.The dimensions as well as the number of channels 116 and fingers 118 depend on a number of factors. In one embodiment, the inlet and outlet fingers 118 . 120 the same width. Alternatively, the inlet and outlet fingers 118 . 120 different widths. The widths of the fingers 118 . 120 are within the range of and including 0.25 to 0.50 mm. In one embodiment, the inlet and outlet fingers 118 . 120 the same length and depth. Alternatively, the inlet and outlet fingers 118 . 120 different lengths and depths. In another embodiment, the inlet and outlet fingers 118 . 120 different widths along the length of the fingers. The length of the inlet and outlet fingers 118 . 120 is within the range of and including 0.5 mm to three times the size of the length of the heat source. Furthermore, the fingers point 118 . 120 a height or depth within the range of and including 0.25 to 0.5 mm. Further alternatively, less than 10 or more than 30 fingers per centimeter are in the manifold layer 106 arranged. However, it will be apparent to those skilled in the art that between 10 and 30 fingers per centimeter in the manifold layer are also contemplated.

In der vorliegenden Erfindung wird ferner in Betracht gezogen, daß die Geometrien der Finger 118, 120 und Kanäle 116, 122 zugeschnitten sind, in einer nichtperiodischen Anordnung vorgesehen zu sein, um ein optimiertes Kühlen von heißen Bereichen der Wärmequelle zu unterstützen. Um eine gleichförmige Temperatur entlang der Wärmequelle 99 zu erreichen, ist die örtliche Verteilung der Wärmeübertragung an das Fluid an die örtliche Verteilung der Wärmeerzeugung angepaßt. Während das Fluid entlang der Zwischenschicht durch die Mikrokanäle 110 fließt, steigt dessen Temperatur an und es beginnt, sich unter zweiphasigen Zuständen in Dampf zu wandeln. Das Fluid unterliegt daher einer erheblichen Expansion, was zu einem erheblichen Geschwindigkeitsanstieg führt. Im allgemeinen wird die Effizienz der Wärmeübertragung von der Zwischenschicht zu dem Fluid aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit verbessert. Daher ist es möglich, die Effizienz der Wärmeübertragung an das Fluid anzupassen, indem die Querschnittsabmessungen der Fluidabgabe und der ableitenden Finger 118, 120 und Kanäle 116, 122 in dem Wärmetauscher 100 eingestellt wird.In the present invention it is further contemplated that the geometries of the fingers 118 . 120 and channels 116 . 122 are tailored to be provided in a non-periodic arrangement to assist in optimized cooling of hot areas of the heat source. To a uniform temperature along the heat source 99 To achieve the local distribution of heat transfer to the fluid is adapted to the local distribution of heat generation. While the fluid passes along the intermediate layer through the microchannels 110 its temperature rises and it begins to change into vapor under two-phase conditions. The fluid is therefore subject to significant expansion, resulting in a significant increase in speed. In general, the efficiency of heat transfer from the intermediate layer to the fluid is improved due to the high flow rate. Therefore, it is possible to adjust the efficiency of the heat transfer to the fluid by the cross-sectional dimensions of the Fluid delivery and the dissipative finger 118 . 120 and channels 116 . 122 in the heat exchanger 100 is set.

Beispielsweise kann ein bestimmter Finger für eine Wärmequelle gestaltet sein, bei der eine größere Wärmeerzeugung nahe des Einlasses stattfindet. Ferner kann es vorteilhaft sein, einen größeren Querschnitt für die Bereiche der Finger 118, 120 und Kanäle 116, 122 vorzusehen, wo eine Mischung aus Fluid und Dampf erwartet wird. Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann ein Finger so gestaltet sein, daß er mit einem kleinen Querschnittsbereich an dem Einlaß beginnt, um eine hohe Geschwindigkeit des Fluidstroms zu erreichen. Der bestimmte Finger oder Kanal kann ebenso ausgelegt sein, sich auf einen größeren Querschnitt an einen stromabwärts gelegenen Auslaß aufzuweiten, um eine geringere Strömungsgeschwindigkeit zu bewirken. Diese Gestaltung des Fingers oder Kanals ermöglicht es dem Wärmetauscher, einen Druckabfall zu minimieren und ein Kühlen der heißen Bereiche dort zu optimieren, wo das Fluid an Volumen, Beschleunigung und Geschwindigkeit aufgrund eines Wandels von Flüssigkeit zu Dampf in einer zweiphasigen Strömung zunimmt.For example, a particular finger may be designed for a heat source where greater heat generation occurs near the inlet. Furthermore, it may be advantageous to have a larger cross section for the areas of the fingers 118 . 120 and channels 116 . 122 provide where a mixture of fluid and vapor is expected. Although not shown, a finger may be designed to start with a small cross-sectional area at the inlet to achieve a high velocity fluid flow. The particular finger or channel may also be designed to expand to a larger cross-section at a downstream outlet to effect a lower flow rate. This design of the finger or channel allows the heat exchanger to minimize pressure drop and optimize cooling of the hot areas where the fluid increases in volume, acceleration, and velocity due to a change from liquid to vapor in a biphasic flow.

Ferner können die Finger 118, 120 und Kanäle 116, 122 gestaltet sein, sich entlang deren Länge aufzuweiten und dann erneut einzuengen, um die Geschwindigkeit des Fluids an ver schiedenen Stellen in dem Mikrokanalwärmetauscher 100 zu erhöhen. Alternativ ist es zweckdienlich, die Abmessungen des Fingers und des Kanals von groß auf klein und zurück einige Male zu ändern, um die Wärmeübertragungseffizienz auf die erwartete Wärmedissipationsverteilung entlang der Wärmequelle 99 zuzuschneiden. Es sollte festgestellt werden, daß die obige Beschreibung der variierenden Abmessungen der Finger und Kanäle ebenso für weitere beschriebene Ausführungsformen gilt und nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist.Furthermore, the fingers can 118 . 120 and channels 116 . 122 be designed to expand along its length and then narrow again to the speed of the fluid at ver different locations in the microchannel heat exchanger 100 to increase. Alternatively, it is convenient to change the dimensions of the finger and the channel from large to small and back several times to increase the heat transfer efficiency to the expected heat dissipation distribution along the heat source 99 tailor. It should be noted that the above description of the varying dimensions of the fingers and channels also applies to other described embodiments and is not limited to this embodiment.

Wie in 3A gezeigt, umfaßt die Verteilerschicht 106 alternativ eine oder mehrere Öffnungen 119 in den Einlaßfingern 118. In dem dreischichtigen Wärmetauscher 100 strömt das Fluid, das entlang der Finger 118 strömt, durch die Öffnungen 119 nach unten zu der intermediäre Schicht 104. Alternativ strömt in dem zweischichtigen Wärmetauscher 100 das Fluid, das entlang der Finger 118 strömt, durch die Öffnungen 119 direkt nach unten zu der Zwischenschicht 102. Wie in 3A gezeigt, umfaßt die Verteilerschicht 106 Öffnungen 121 in den Auslaßfingern 120. In dem dreischichtigen Wärmetauscher 100 strömt das Fluid, das aus der intermediären Schicht 104 strömt, durch die Öffnungen 121 nach oben in die Auslaßfinger 120. Alternativ strömt in dem zweischichtigen Wärmetauscher 100 das Fluid, das aus der Zwischenschicht 102 strömt, direkt durch die Öffnungen 121 in die Auslaßfinger 120.As in 3A shown comprises the manifold layer 106 alternatively one or more openings 119 in the inlet fingers 118 , In the three-layer heat exchanger 100 the fluid flows along the fingers 118 flows through the openings 119 down to the intermediate layer 104 , Alternatively, flows in the two-layer heat exchanger 100 the fluid that runs along the fingers 118 flows through the openings 119 directly down to the intermediate layer 102 , As in 3A shown comprises the manifold layer 106 openings 121 in the outlet fingers 120 , In the three-layer heat exchanger 100 the fluid flows out of the intermediate layer 104 flows through the openings 121 up into the outlet fingers 120 , Alternatively, flows in the two-layer heat exchanger 100 the fluid that comes from the interlayer 102 flows, directly through the openings 121 into the outlet fingers 120 ,

In der alternativen Ausführungsform sind die Einlaß- und Auslaßfinger 118, 120 offene Kanäle, die keine Öffnungen aufweisen. Die untere Oberfläche 103 der Verteilerschicht 106 liegt an der oberen Oberfläche der intermediären Schicht 104 in dem dreischichtigen Tauscher 100 an oder liegt an der Zwischenschicht 102 in dem zweischichtigen Tauscher an. In dem dreischichtigen Wärmetauscher 100 strömt das Fluid daher frei zu und aus der intermediären Schicht 104 und der Zwischenschicht 106. Das Fluid wird zu und aus dem geeigneten einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich durch Leitungen 105 in der intermediären Schicht 104 geleitet. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die Leitungen 105 direkt an den Fingern ausgerichtet sind, wie unten beschrieben, oder an einem anderen Ort in dem dreischichtigen System angeordnet sind.In the alternative embodiment, the inlet and outlet fingers are 118 . 120 open channels that have no openings. The lower surface 103 the distributor layer 106 lies on the upper surface of the intermediate layer 104 in the three-layer exchanger 100 at or lies at the intermediate layer 102 in the two-layer exchanger. In the three-layer heat exchanger 100 Therefore, the fluid flows freely to and from the intermediate layer 104 and the intermediate layer 106 , The fluid is supplied to and from the appropriate inter-layer area corresponding to a hot area in the heat source through conduits 105 in the intermediate layer 104 directed. It is obvious to a person skilled in the art that the lines 105 are aligned directly on the fingers, as described below, or at a different location in the three-layer system are arranged.

Obwohl 3B den alternativen dreischichtigen Wärmetauscher 100 mit der alternativen Verteilerschicht zeigt, ist der Wärmetauscher 100 alternativ eine zweischichtige Struktur, die die Verteilerschicht 106 und die Zwischenschicht 102 umfaßt, wodurch das Fluid direkt zwischen der Verteilerschicht 106 und der Zwischenschicht 102 fließt, ohne durch die Zwischenschicht 104 zu fließen. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß der Aufbau der Verteilerschichten, der Zwischenschichten und der intermediären Schichten lediglich zum Zwecke der beispielhaften Darstellung gezeigt ist und dieser daher nicht auf den dargestellten Aufbau beschränkt ist.Even though 3B the alternative three-layer heat exchanger 100 with the alternative manifold layer is the heat exchanger 100 alternatively, a two-layered structure covering the manifold layer 106 and the intermediate layer 102 comprising, whereby the fluid directly between the distributor layer 106 and the intermediate layer 102 flows without passing through the interlayer 104 to flow. It is obvious to a person skilled in the art that the structure of the distribution layers, the intermediate layers and the intermediate layers is shown for the purpose of exemplifying only, and therefore is not limited to the illustrated construction.

Wie in 3B dargestellt, umfaßt die intermediäre Schicht 104 eine Vielzahl von Leitungen 105, die durch diese verlaufen. Die Einströmleitungen 105 leiten Fluid, das von der Verteilerschicht 106 eintritt, an die bestimmten einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereiche in der Zwischenschicht 102. Auf ähnliche Weise kanalisieren die Öffnungen 105 ebenso einen Fluidstrom von der Zwischenschicht 102 zu dem AuslaßFluidanschluß (Auslaßfluidanschlüssen) 109. Auf diese Weise stellt die intermediäre Schicht 104 ebenso eine Fluidabgabe von der Zwischenschicht 102 an den AuslaßFluidanschluß 109 bereit, wobei der AuslaßFluidanschluß 108 in Verbindung mit der Verteilerschicht 106 steht.As in 3B shown comprises the intermediate layer 104 a variety of wires 105 that run through them. The inflow lines 105 conduct fluid coming from the manifold layer 106 enters, at the particular a hot area in the heat source corresponding intermediate layer areas in the intermediate layer 102 , Similarly, the openings channel 105 as well as a fluid flow from the intermediate layer 102 to the outlet fluid port (outlet fluid ports) 109 , In this way, the intermediate layer provides 104 as well as a fluid delivery from the intermediate layer 102 to the outlet fluid port 109 ready, with the outlet fluid port 108 in connection with the distributor layer 106 stands.

Die Leitungen 105 sind in der Zwischenschicht 104 in einem vorbestimmten Muster angeordnet, basierend auf einer Reihe von Faktoren, umfassend, jedoch nicht beschränkt auf, die Positionen der einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereiche, die Fluidstrommenge, die in dem einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich benötigt wird, um die Wärmequelle 99 geeignet zu kühlen, und die Temperatur des Fluids. Die Leitungen weisen eine Breite von 100 μm auf, obwohl andere Breiten bis zu mehreren Millimetern ebenso betrachtet werden. Ferner weisen die Leitungen 105 andere Abmessungen auf, die mindestens von den zuvor genannten Faktoren abhängen. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß jede Leitung 105 in der intermediären Schicht 104 dieselbe Form und/oder Abmessung aufweist, obwohl dies nicht notwendig ist.The wires 105 are in the interlayer 104 arranged in a predetermined pattern, based on a number of factors, including, but not limited to, the positions of the intermediate layer regions corresponding to a hot region in the heat source, the amount of fluid flow needed in the intermediate layer region corresponding to a hot region in the heat source the heat source 99 suitable too cool, and the temperature of the fluid. The lines have a width of 100 microns, although other widths up to several millimeters are considered as well. Furthermore, the lines have 105 other dimensions which depend at least on the aforementioned factors. It is obvious to a professional that every line 105 in the intermediate layer 104 the same shape and / or dimension, although this is not necessary.

Zum Beispiel weisen die Leitungen alternativ eine variierende Länge und/oder Breite auf, wie die oben beschriebenen Finger. Ferner weisen die Leitungen 105 eine konstante Tiefe oder Höhe in der intermediären Schicht 104 auf. Alternativ weisen die Leitungen 105 eine variierende Tiefe in der intermediären Schicht 104 auf, wie z.B. eine Trapezform oder eine Düsenform. Obwohl die horizontale Form der Leitungen 105 in 2C rechtwinklig gezeigt ist, weisen die Leitungen 105 alternativ jede andere Form auf, umfassend, jedoch nicht beschränkt auf kreisförmig (3A), bogenförmig und elliptisch. Alternativ sind eine oder mehrere Leitungen 105 mit einem Abschnitt von einem oder allen des bzw. der obigen Finger geformt und weisen dieselbe Kontur auf.For example, the leads alternatively have a varying length and / or width, such as the fingers described above. Furthermore, the lines have 105 a constant depth or height in the intermediate layer 104 on. Alternatively, show the wires 105 a varying depth in the intermediate layer 104 on, such as a trapezoidal shape or a nozzle shape. Although the horizontal shape of the wires 105 in 2C shown at right angles, point the lines 105 alternatively, any other shape, including but not limited to circular ( 3A ), arcuate and elliptical. Alternatively, one or more lines 105 formed with a portion of one or all of the above fingers and have the same contour.

Die intermediäre Schicht 104 ist horizontal in dem Wärmetauscher 100 angeordnet, wobei die Leitungen 105 vertikal angeordnet sind. Alternativ ist die intermediäre Schicht 104 in einer anderen Richtung in dem Wärmetauscher 100 angeordnet, umfassend, jedoch nicht beschränkt auf, diagonale und gebogene Formen. Alternativ sind die Leitungen 105 in der intermediären Schicht 104 in einer horizontalen, diagonalen, gebogenen oder anderen Richtung angeordnet. Ferner verläuft die intermediäre Schicht 104 horizontal entlang der gesamten Länge des Wärmetauschers 100, wobei die intermediäre Schicht 104 die Zwischenschicht 102 vollständig von der Verteilerschicht 106 trennt, um das Fluid dazu zu zwingen, durch die Leitungen 105 kanalisiert zu werden. Alternativ umfaßt ein Abschnitt des Wärmetauschers 100 nicht die intermediäre Schicht 104 zwischen der Verteilerschicht 106 und der Zwischenschicht 102, wodurch das Fluid frei zwischen diesen strömen kann. Ferner verläuft die intermediäre Schicht 104 alternativ vertikal zwischen der Verteilerschicht 106 und der Zwischenschicht 102, um getrennte, verschiedene intermediäre Schichtbereiche zu bilden. Alternativ verläuft die intermediäre Schicht 104 nicht vollständig von der Verteilerschicht 106 bis zu der Zwischenschicht 102.The intermediate layer 104 is horizontal in the heat exchanger 100 arranged, with the lines 105 are arranged vertically. Alternatively, the intermediate layer 104 in another direction in the heat exchanger 100 arranged, including, but not limited to, diagonal and curved shapes. Alternatively, the lines 105 in the intermediate layer 104 arranged in a horizontal, diagonal, curved or other direction. Furthermore, the intermediate layer runs 104 horizontally along the entire length of the heat exchanger 100 , wherein the intermediate layer 104 the intermediate layer 102 completely from the distributor layer 106 separates to force the fluid through the lines 105 to be channeled. Alternatively, a portion of the heat exchanger comprises 100 not the intermediate layer 104 between the distributor layer 106 and the intermediate layer 102 , whereby the fluid can flow freely between them. Furthermore, the intermediate layer runs 104 alternatively vertically between the distributor layer 106 and the intermediate layer 102 to form separate, distinct intermediate layer regions. Alternatively, the intermediate layer runs 104 not completely from the distributor layer 106 up to the intermediate layer 102 ,

10A zeigt eine perspektivische Ansicht der bevorzugten Ausführungsform der Zwischenschicht 302 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Wie in 10A gezeigt, umfaßt die Zwischenschicht 302 eine Reihe von Säulen 303, die von der unteren Oberfläche 301 zu der Zwischenschicht 302 nach oben verlaufen. Ferner zeigt 10A eine mikroporöse Struktur 301, die auf der unteren Oberfläche der Zwischenschicht 302 angeordnet ist. Es ist offensichtlich, daß die Zwischenschicht 302 nur die mikroporöse Struktur 301 oder auch eine Kombination der mikroporösen Struktur mit jedem anderen Zwischenschichtmerkmal (beispielsweise Mikrokanäle, Säulen usw.) umfassen kann. 10A shows a perspective view of the preferred embodiment of the intermediate layer 302 in accordance with the present invention. As in 10A shown comprises the intermediate layer 302 a row of columns 303 coming from the bottom surface 301 to the intermediate layer 302 go up. Further shows 10A a microporous structure 301 placed on the lower surface of the intermediate layer 302 is arranged. It is obvious that the intermediate layer 302 only the microporous structure 301 or may comprise a combination of the microporous structure with any other interlayer feature (e.g., microchannels, columns, etc.).

Die bevorzugte Zwischenschicht 302 umfaßt die Säulen 303 und nicht die Mikrokanäle, aufgrund des Fluidstromes von den Einlaßöffnungen zu den umgebenden Auslaßöffnungen in der bevorzugten Verteilerschicht 302 (12A). Wie weiter unten genauer beschrieben wird, bewegt sich das Fluid nach unten zu der Zwischenschicht 302 durch eine Reihe von Einlaßöffnungen, wobei das Fluid dann aus der Zwischenschicht 302 durch eine Reihe von Auslaßöffnungen austritt, die einen optimalen Abstand zu den Einlaßöffnungen aufweisen. Das Fluid bewegt sich mit anderen Worten weg von jeder Einlaßöffnung zu der nächsten Auslaßöffnung. Bevorzugt ist jede Einlaßöffnung von Auslaßöffnungen umgeben. Auf diese Weise wird Fluid, das in die Zwischenschicht 302 eintritt, in Richtung der umgebenden Auslaßöffnungen strömen. Daher sind die Säulen 303 in der Zwischenschicht 302 bevorzugt, um eine ausreichende Wärmeübertragung an das Fluid zu ermöglichen und es zu erlauben, daß das Fluid den geringsten Druckabfall erfährt, während es von den Einlaßöffnungen zu den Auslaßöffnungen strömt.The preferred intermediate layer 302 includes the columns 303 and not the microchannels due to fluid flow from the inlet ports to the surrounding outlet ports in the preferred manifold layer 302 ( 12A ). As will be described in more detail below, the fluid moves down to the intermediate layer 302 through a series of inlet ports, the fluid then being from the intermediate layer 302 through a series of outlet openings, which have an optimal distance from the inlet openings. In other words, the fluid moves away from each inlet port to the next outlet port. Preferably, each inlet opening is surrounded by outlet openings. In this way, fluid enters the intermediate layer 302 enters, flow in the direction of the surrounding outlet openings. Therefore, the pillars 303 in the interlayer 302 preferably to allow sufficient heat transfer to the fluid and to allow the fluid to experience the least pressure drop as it flows from the inlet ports to the outlet ports.

Die Zwischenschicht 302 umfaßt bevorzugt eine dichte Anordnung von großen, schmalen Säulen 303, die senkrecht aus der unteren Oberfläche 301 hervorstehen und in Kontakt mit der unteren Oberfläche der Verteilerschicht sind. Alternativ sind die Säulen 303 nicht in Kontakt mit der unteren Oberfläche der Verteilerschicht. Ferner verläuft mindestens eine der Säulen 303 alternativ in einem Winkel zu der unteren Oberfläche 301 der Zwischenschicht 302. Die Säulen 303 weisen bevorzugt untereinander einen gleichen Abstand entlang der Zwischenschicht 302 auf, so daß die Wärmeübertragungskapazitäten der Zwischenschicht 302 gleichförmig entlang deren unterer Oberfläche 301 sind. Alternativ weisen die Säulen 303 untereinander nicht den gleichen Abstand auf, wie in 10B gezeigt, in der die Säulen 303 in der Mitte der Zwischenschicht 302 weiter voneinander beabstandet sind als die Säulen 303 an den Rändern. Die Säulen 303 weisen untereinander einen Abstand auf, der von den Abmessungen der Wärmequelle 99 und des Strömungswiderstandes des Fluids wie auch der Größe und den Positionen der heißen Bereiche und der Wärmeflußdichte von der Wärmequelle 99 abhängt. Beispielsweise bietet eine geringere Dichte von Säulen 303 einen geringeren Strömungswiderstand, bietet jedoch ebenso einen geringeren Oberflächenbereich zur Wärmeübertragung von der Zwischenschicht 302 an das Fluid. Es sollte festgestellt werden, daß der Aufbau der nicht periodisch beabstandeten Säulen 303, der in der Ausführungsform der 10B gezeigt ist, nicht darauf beschränkt ist und diese in jeder anderen Anordnung angeordnet werden können, abhängig von den Rahmenbedingungen der Wärmequelle wie auch dem gewünschten Betrieb des Kühlregelkreises 30 (2A).The intermediate layer 302 preferably comprises a dense arrangement of large, narrow columns 303 that is perpendicular to the lower surface 301 protrude and are in contact with the lower surface of the manifold layer. Alternatively, the columns 303 not in contact with the lower surface of the manifold layer. Furthermore, at least one of the columns runs 303 alternatively at an angle to the lower surface 301 the intermediate layer 302 , The columns 303 preferably have an equal distance from each other along the intermediate layer 302 so that the heat transfer capacities of the intermediate layer 302 uniform along its lower surface 301 are. Alternatively, the columns have 303 not the same distance between each other as in 10B shown in the columns 303 in the middle of the intermediate layer 302 spaced farther apart than the columns 303 on the edges. The columns 303 have a distance from each other, which depends on the dimensions of the heat source 99 and the flow resistance of the fluid as well as the size and positions of the hot areas and the heat flow density from the heat source 99 depends. For example, offers a lower density of columns 303 a lower flow resistance, but also offers a lower surface area for heat transfer from the intermediate layer 302 to the fluid. It should be noted that the structure of not perio physically spaced columns 303 in the embodiment of the 10B is shown, is not limited thereto and can be arranged in any other arrangement, depending on the conditions of the heat source as well as the desired operation of the cooling control loop 30 ( 2A ).

Ferner sind die Säulen 303 bevorzugt kreisförmige Zylinder, wie in 10A gezeigt, um es dem Fluid zu ermöglichen, von den Einlaßöffnungen zu den Auslaßöffnungen mit einem geringsten Widerstandswert zu strömen. Die Säulen 303 weisen alternativ jedoch andere Formen auf, umfassend, jedoch nicht beschränkt auf, quadratisch 303B (10B), rautenförmig, elliptisch 303C (10C), hexagonal 303D (10D) oder jede andere Form. Ferner weist die Zwischenschicht 302 alternativ eine Kombination von verschieden geformten Säulen entlang der unteren Oberfläche 301 auf.Further, the columns 303 preferably circular cylinders, as in 10A shown to allow the fluid to flow from the inlet openings to the outlet openings with a lowest resistance value. The columns 303 however, alternatively have other shapes including, but not limited to, square 303B ( 10B ), diamond-shaped, elliptical 303C ( 10C ), hexagonal 303D ( 10D ) or any other shape. Furthermore, the intermediate layer 302 alternatively, a combination of differently shaped columns along the lower surface 301 on.

Die Zwischenschicht 302 weist beispielsweise verschiedene Gruppen von rechtwinkligen Rippen 303E auf, die radial zueinander in ihrer jeweiligen Gruppe angeordnet sind, wie beispielsweise in 10E gezeigt. Die Zwischenschicht 302 umfaßt ferner verschiedene Säulen 303B, die zwischen den Gruppen von rechtwinkligen Rippen 303E angeordnet sind. In einer Ausführungsform sind die offenen kreisförmigen Bereiche innerhalb der radial angeordneten rechtwinkligen Rippen 303E unter jeder Einlaßöffnung angeordnet, wodurch die Rippen 303E ein Führen des Stromes zu den Auslaßöffnungen unterstützen. Auf diese Weise unterstützen die radial angeordneten Rippen 303E ein Minimieren des Druckabfalls, während gleichzeitig eine nahezu gleichförmige Verteilung des Kühlfluids entlang der Zwischenschicht 302 er reicht wird. Abhängig von der Größe und relativen Anordnung der Einlaß- und Auslaßöffnungen gibt es viele mögliche Anordnungen der Säulen und/oder Rippen, und die Auswahl der optimalen Anordnung der Zwischenschicht 302 hängt davon ab, ob das Fluid einphasigen oder zweiphasigen Strömungszuständen unterliegt. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die verschiedenen Anordnungen der Säulen 303 bei jeder der Ausführungsformen und Varianten derselben, die in dieser Schrift beschrieben sind, vorgesehen sein können.The intermediate layer 302 For example, there are several groups of right-angled ribs 303E on, which are arranged radially to each other in their respective group, such as in 10E shown. The intermediate layer 302 further includes various columns 303B that exist between the groups of right-angled ribs 303E are arranged. In one embodiment, the open circular regions are within the radially disposed rectangular ribs 303E arranged under each inlet opening, whereby the ribs 303E assist in guiding the flow to the outlet openings. In this way, the radially arranged ribs support 303E minimizing the pressure drop while at the same time providing a nearly uniform distribution of the cooling fluid along the intermediate layer 302 he reaches. Depending on the size and relative arrangement of the inlet and outlet ports, there are many possible arrangements of the columns and / or ribs, and the selection of the optimal arrangement of the intermediate layer 302 depends on whether the fluid is subject to single-phase or two-phase flow conditions. It is obvious to a person skilled in the art that the various arrangements of the columns 303 in any of the embodiments and variants thereof described in this document may be provided.

Es ist bevorzugt, daß der Wärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung größer als die Wärmequelle 99 ist. In dem Fall, in dem der Wärmetauscher 100 größer als die Wärmequelle 99 ist, liegt eine Überhangsabmessung vor. Die Überhangsabmessung ist der weiteste Abstand zwischen einer äußeren Wand der Wärmequelle 99 und der inneren Fluidkanalwand des Wärmetauschers 100, wie z.B. der inneren Wand des EinlaßAnschlußes 316 (12A). In der bevorzugten Ausführungsform ist die Überhangsabmessung innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0 bis 5 mm für einphasige und 0 bis 15 mm für zweiphasige Fluide. Ferner weist die Zwischenschicht 302 der vorliegenden Erfindung bevorzugt eine Dicke innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,3 bis 0,7 mm für einphasige Fluide und 0,3 bis 1,0 mm für zweiphasige Fluide auf.It is preferred that the heat exchanger 100 of the present invention larger than the heat source 99 is. In the case where the heat exchanger 100 bigger than the heat source 99 is, there is an overhang dimension. The overhang dimension is the farthest distance between an outer wall of the heat source 99 and the inner fluid channel wall of the heat exchanger 100 , such as the inner wall of the inlet port 316 ( 12A ). In the preferred embodiment, the overhang dimension is within the range of and including 0 to 5 mm for single phase and 0 to 15 mm for biphasic fluids. Furthermore, the intermediate layer 302 of the present invention preferably has a thickness within the range of and including 0.3 to 0.7 mm for single-phase fluids and 0.3 to 1.0 mm for biphasic fluids.

In der Ausführungsform des Wärmetauschers, bei der eine mikroporöse Struktur 301, die auf der Zwischenschicht 302 angeordnet ist, verwendet wird, weist die mikroporöse Struktur 301 eine mittlere Porengröße innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 bis 200 μm für einphasige wie auch zweiphasige Fluide auf. Ferner weist die mikroporöse Struktur 301 eine Porosität innerhalb des Bereichs von und einschließlich 50 bis 80% für einphasige wie auch für zweiphasige Fluide auf. Die Höhe der mikroporösen Struktur 301 liegt innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,25 bis 2,00 mm für einphasige wie auch für zweiphasige Fluide.In the embodiment of the heat exchanger in which a microporous structure 301 on the interlayer 302 is arranged, has the microporous structure 301 a mean pore size within the range of and including 10 to 200 μm for single-phase and two-phase fluids. Furthermore, the microporous structure 301 a porosity within the range of and including 50 to 80% for single phase as well as for two phase fluids. The height of the microporous structure 301 is within the range of and including 0.25 to 2.00 mm for single-phase and two-phase fluids.

In der Ausführungsform, die Säulen und/oder Mikrokanäle entlang der Zwischenschicht 302 verwendet, weist die Zwischenschicht 302 der vorliegenden Erfindung eine Dicke innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,3 bis 0,7 mm für einphasige Fluide und 0,3 bis 1,0 mm für zweiphasige Fluide auf. Ferner liegt der Bereich einer jeden Säule oder eines jeden Mikrokanals innerhalb des Bereichs von und einschließlich 100 μm2 bis 10 mm2 für einphasige wie auch für zweiphasige Fluide. Ferner liegt der Bereich des Trennungsabstands zwischen jeder der Säulen und/oder der Mikrokanäle innerhalb des Bereichs von und einschließlich 100 μm2 bis 22,5 mm2 für einphasige wie auch für zweiphasige Fluide. Die Breite der Mikrokanäle liegt innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 bis 100 μm für einphasige wie auch für zweiphasige Fluide. Die Höhe der Mikrokanäle und/oder der Säulen liegt innerhalb des Bereichs von und einschließlich 50 bis 800 μm für einphasiges Fluid und 50 μm bis 2 mm für zweiphasiges Fluid. Ein Fachmann erkennt, daß alternativ andere Abmessungen verwendet werden können.In the embodiment, the columns and / or microchannels along the intermediate layer 302 used, indicates the intermediate layer 302 of the present invention has a thickness within the range of and including 0.3 to 0.7 mm for single-phase fluids and 0.3 to 1.0 mm for biphasic fluids. Further, the area of each pillar or microchannel is within the range of and including 100 μm 2 to 10 mm 2 for single-phase as well as two-phase fluids. Further, the range of the separation distance between each of the columns and / or the microchannels is within the range of and including 100 μm 2 to 22.5 mm 2 for single-phase as well as for two-phase fluids. The width of the microchannels is within the range of and including 10 to 100 μm for single-phase and two-phase fluids. The height of the microchannels and / or columns is within the range of and including 50 to 800 μm for single-phase fluid and 50 μm to 2 mm for biphasic fluid. One skilled in the art will recognize that other dimensions may alternatively be used.

3B zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Zwischenschicht 102 entsprechend der vorliegenden Erfindung. Wie in 3B gezeigt, umfaßt die Zwischenschicht 102 eine untere Oberfläche 103 und eine Vielzahl von Mikrokanalwänden 110, wobei der Bereich zwischen den Mikrokanalwänden 110 Fluid entlang eines Fluidströmungspfades kanalisiert oder leitet. Die untere Oberfläche 103 ist eben und weist eine hohe thermische Leitfähigkeit auf, um eine ausreichende Wärmeübertragung von der Wärmequelle 99 zu gewährleisten. Alternativ umfaßt die untere Oberfläche 103 Mulden und/oder Kämme, die ausgelegt sind, Fluid an einer bestimmten Stelle zu sammeln oder davon zurückzudrängen. Die Mikrokanalwände 110 sind parallel angeordnet, wie in 3B gezeigt, wodurch Fluid zwischen den Mikrokanalwänden 110 entlang eines Fluidpfades strömt. 3B shows a perspective view of another embodiment of the intermediate layer 102 according to the present invention. As in 3B shown comprises the intermediate layer 102 a lower surface 103 and a plurality of microchannel walls 110 where the area between the microchannel walls 110 Fluid is channeled or routed along a fluid flow path. The lower surface 103 is even and has a high thermal conductivity to ensure adequate heat transfer from the heat source 99 to ensure. Alternatively, the lower surface comprises 103 Troughs and / or combs, which are designed to collect fluid at a certain point or to force it back. The microchannel walls 110 are arranged in parallel, as in 3B shown, whereby fluid between the microchannel walls 110 flows along a fluid path.

Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die Mikrokanalwände 110 alternativ in jeder anderen geeigneten Anordnung angeordnet sind, abhängig von den Faktoren, die oben beschrieben sind. Beispielsweise weist die Zwischenschicht 102 alternativ Rillen zwischen Abschnitten der Mikrokanalwände 110 auf, wie in 8C gezeigt. Ferner weisen die Mikrokanalwände 110 Abmessungen auf, die einen Druckabfall oder Druckunterschied innerhalb der Zwischenschicht 102 minimieren. Es ist ebenso offensichtlich, daß beliebige andere Merkma le, neben den Mikrokanalwänden 110, ebenso betrachtet werden, umfassend, jedoch nicht begrenzt auf, aufgerauhte Oberflächen und eine mikroporöse Struktur, wie z.B Sintermetall und Siliziumschaum. Zum Zwecke der beispielhaften Darstellung werden die parallelen Mikrokanalwände 110, die in 3B gezeigt sind, jedoch verwendet, um die Zwischenschicht 102 in der vorliegenden Erfindung zu beschreiben. Alternativ weisen die Mikrokanalwände 110 einen nichtparallelen Aufbau auf.It is obvious to a person skilled in the art that the microchannel walls 110 alternatively in any other suitable arrangement, depending on the factors described above. For example, the intermediate layer 102 alternatively, grooves between sections of the microchannel walls 110 on, like in 8C shown. Furthermore, the microchannel walls have 110 Dimensions based on a pressure drop or pressure difference within the interlayer 102 minimize. It is also obvious that any other features besides the microchannel walls 110 are also considered, including, but not limited to, roughened surfaces and a microporous structure such as sintered metal and silicon foam. For purposes of exemplification, the parallel microchannel walls will become 110 , in the 3B are shown, however, used to the intermediate layer 102 in the present invention. Alternatively, the microchannel walls 110 a non-parallel construction.

Die Mikrokanalwände 110 ermöglichen es dem Fluid, einem Wärmeaustausch entlang ausgewählter Stellen heißer Bereiche des einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereichs zu unterliegen, um die Wärmequelle 99 an dieser Stelle zu kühlen. Die Mikrokanalwände 110 weisen eine Breite innerhalb des Bereichs von 10 bis 100 μm und eine Höhe innerhalb des Bereichs von 50 μm bis 2 mm auf, abhängig von der Leistung der Wärmequelle 99. Die Mikrokanalwände 110 weisen eine Länge auf, die zwischen 100 μm und mehreren Zentimetern liegt, abhängig von den Abmessungen der Wärmequelle wie auch der Größe der heißen Bereiche und der Wärmeflußdichte von der Wärmequelle. Alternativ kann jede andere Mikrokanalwandabmessung betrachtet werden. Die Mikrokanalwände 110 sind voneinander durch eine Trennungsabmessung in dem Bereich von 50 bis 500 μm getrennt, abhängig von der Leistung der Wärmequelle 99, obwohl jeder andere Bereich des Trennungsabstands ebenso betrachtet wird.The microchannel walls 110 allow the fluid to undergo heat exchange along selected locations of hot areas of the interlayer region corresponding to a hot region in the heat source, to the heat source 99 to cool at this point. The microchannel walls 110 have a width within the range of 10 to 100 μm and a height within the range of 50 μm to 2 mm, depending on the heat source power 99 , The microchannel walls 110 have a length that is between 100 microns and several centimeters, depending on the dimensions of the heat source as well as the size of the hot areas and the heat flow density of the heat source. Alternatively, any other microchannel wall dimension can be considered. The microchannel walls 110 are separated from each other by a separation dimension in the range of 50 to 500 μm, depending on the power of the heat source 99 although every other range of separation distance is considered as well.

Unter erneutem Bezug auf die Anordnung in 3B ist die obere Oberfläche der Verteilerschicht 106 weggebrochen, um die Kanäle 116, 122 und Finger 118, 120 in dem Körper der Verteilerschicht 106 zu zeigen. Die Stellen in der Wärmequelle 99, die mehr Wärme erzeugen, werden hiermit als heiße Bereiche bezeichnet, wodurch die Stellen in der Wärmequelle 99, die weniger Wärme produzieren, hiermit als warme Bereiche bezeichnet werden. Die Wärmequelle 99 ist mit einem heißen Bereich gezeigt, nämlich an der Stelle A, und mit einem warmen Bereich gezeigt, nämlich an der Stelle B, wie in 3B gezeigt. Die Bereiche der Zwischenschicht 102, die an den heißen und warmen Bereichen anliegen, werden entsprechend als ein einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechender Zwischenschichtbe reich bezeichnet. Wie in 3B gezeigt, umfaßt die Zwischenschicht 102 einen einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich A, der oberhalb der Stelle A angeordnet ist, und einen einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich B, der oberhalb der Stelle B angeordnet ist.Referring again to the arrangement in 3B is the top surface of the manifold layer 106 Broken off to the channels 116 . 122 and fingers 118 . 120 in the body of the manifold layer 106 to show. The places in the heat source 99 , which generate more heat, are hereby called hot areas, which causes the places in the heat source 99 , which produce less heat, hereby called warm areas. The heat source 99 is shown with a hot region, namely at point A, and shown with a warm region, namely at point B, as in FIG 3B shown. The areas of the intermediate layer 102 which abut the hot and hot areas are correspondingly referred to as a hot area in the heat source corresponding Zwischenschichtbe rich. As in 3B shown comprises the intermediate layer 102 an intermediate layer region A corresponding to a hot region in the heat source, which is disposed above the point A, and an intermediate layer region B corresponding to a hot region in the heat source, which is disposed above the point B.

Wie in den 3A und 3B gezeigt, tritt das Fluid anfangs durch einen Einlaßanschluß 108 in den Wärmetauscher 100 ein. Das Fluid strömt dann zu einem Einlaßkanal 116. Alternativ umfaßt der Wärmetauscher 100 mehr als einen Einlaßkanal 116. Wie in den 3A und 3B gezeigt, verzweigt das Fluid, das entlang des Einlaßkanals 116 von dem Einlaßanschluß 108 strömt, am Anfang in den Finger 118D. Ferner strömt das Fluid, das entlang dem übrigen Einlaßkanal 116 weiterströmt, in die einzelnen Finger 118B und 118C usw.As in the 3A and 3B shown, the fluid initially passes through an inlet port 108 in the heat exchanger 100 one. The fluid then flows to an inlet channel 116 , Alternatively, the heat exchanger includes 100 more than one inlet channel 116 , As in the 3A and 3B shown, the fluid branches along the inlet channel 116 from the inlet port 108 flows, in the beginning in the finger 118D , Further, the fluid flows along the other inlet channel 116 continues to flow, in the individual fingers 118B and 118C etc.

In 3B wird Fluid einem einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich A zugeführt, indem es zu dem Finger 118A strömt, wodurch das Fluid nach unten durch den Finger 118A zu der intermediären Schicht 104 strömt. Das Fluid strömt dann durch die Einlaßleitung 105A, die unter dem Finger 118A angeordnet ist, zu der Zwischenschicht 102, wodurch das Fluid einem thermischen Austausch mit der Wärmequelle 99 unterliegt. Wie beschrieben, können die Mikrokanäle in der Zwischenschicht 102 in jeder Richtung angeordnet werden. Aus diesem Grund sind die Mikrokanäle 111 in dem Zwischenschichtbereich A senkrecht zu den übrigen Mikrokanälen 110 in der Zwischenschicht 102 angeordnet. Daher strömt das Fluid von der Leitung 105A entlang der Mikrokanäle 111, wie in 3B gezeigt, trotz des Fluidflusses in anderen Richtungen entlang der übrigen Bereiche der Zwischenschicht 102. Die erwärmte Flüssigkeit strömt dann nach oben durch die Leitung 105B zu dem Auslaßfinger 120A.In 3B Fluid is supplied to an intermediate layer area A corresponding to a hot area in the heat source by being brought to the finger 118A flows, causing the fluid down through the finger 118A to the intermediate layer 104 flows. The fluid then flows through the inlet conduit 105A that under the finger 118A is arranged, to the intermediate layer 102 , whereby the fluid undergoes thermal exchange with the heat source 99 subject. As described, the microchannels in the intermediate layer 102 be arranged in each direction. Because of this, the microchannels 111 in the intermediate layer region A perpendicular to the other microchannels 110 in the interlayer 102 arranged. Therefore, the fluid flows from the conduit 105A along the microchannels 111 , as in 3B shown despite the fluid flow in other directions along the remaining areas of the intermediate layer 102 , The heated liquid then flows up through the conduit 105B to the outlet finger 120A ,

Auf ähnliche Weise strömt Fluid nach unten in Z-Richtung durch die Finger 118E und 118F zu der intermediären Schicht 104. Das Fluid strömt dann durch die Einlaßleitung 105C nach unten in Z-Richtung zu der Zwischenschicht 102. Das erwärmte Fluid strömt dann nach oben in Z-Richtung aus der Zwischenschicht 102 durch die Auslaßleitung 105D zu den Auslaßfin gern 120E und 120F. Der Wärmetauscher 100 entfernt das erwärmte Fluid in der Verteilerschicht 106 durch die Auslaßfinger 120, wobei die Auslaßfinger 120 in Verbindung mit dem Auslaßkanal 122 sind. Der Auslaßkanal 122 ermöglicht es dem Fluid, aus dem Wärmetauscher durch einen Auslaßanschluß 109 zu strömen.Similarly, fluid flows down the Z direction through the fingers 118E and 118F to the intermediate layer 104 , The fluid then flows through the inlet conduit 105C down in the Z direction to the intermediate layer 102 , The heated fluid then flows upwardly in the Z direction from the intermediate layer 102 through the outlet pipe 105D to the Auslaßfin like 120E and 120F , The heat exchanger 100 removes the heated fluid in the manifold layer 106 through the outlet fingers 120 , wherein the outlet fingers 120 in connection with the outlet channel 122 are. The outlet channel 122 allows the fluid to pass out of the heat exchanger through an outlet port 109 to stream.

Es ist bevorzugt, daß auch die Einström- und Ausströmleitungen 105 direkt oder nahezu direkt oberhalb geeigneten heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereichen angeordnet sind, um Fluid den heißen Bereichen in der Wärmequelle 99 direkt zuzuführen. Ferner ist jeder Auslaßfinger 120 ausgelegt, am dichtesten an einem entsprechenden Einlaßfinger 118 für einen bestimmten einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich angeordnet zu werden, um einen Druckabfall zwischen diesen zu verringern. Daher tritt das Fluid in die Zwischenschicht 102 durch den Einlaßfinger 118A ein und strömt die geringste Wegstrecke entlang der unteren Oberfläche 103 der Zwischenschicht 102, bevor es aus der Zwischenschicht 102 zu dem Auslaßfinger 120A austritt. Es ist offensichtlich, daß die Wegstrecke, die das Fluid entlang der unteren Oberfläche 103 strömt, geeignet Wärme abführt, die von der Wärmequelle 99 erzeugt wird, ohne einen unnötigen Druckabfall zu erzeugen. Wie in den 3A und 3B gezeigt, sind die Ecken in den Fingern 118, 120 ferner gekrümmt, um einen Druckabfall des Fluids, das entlang der Finger 118 strömt, zu verringern.It is preferred that also the inflow and outflow lines 105 are arranged directly or almost directly above suitable hot areas in the heat source corresponding intermediate layer areas to fluid the hot areas in the heat source 99 feed directly. Furthermore, each outlet finger 120 designed, closest to a corresponding inlet finger 118 for a particular intermediate layer area corresponding to a hot area in the heat source to be arranged to reduce a pressure drop between them. Therefore, the fluid enters the intermediate layer 102 through the inlet finger 118A and flows the least distance along the lower surface 103 the intermediate layer 102 before leaving the interlayer 102 to the outlet finger 120A exit. It is obvious that the distance traveled by the fluid along the lower surface 103 flows, suitably dissipates heat from the heat source 99 is generated without generating an unnecessary pressure drop. As in the 3A and 3B shown are the corners in the fingers 118 . 120 further curved to a pressure drop of the fluid along the finger 118 flows, reduce.

Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß der Aufbau der Verteilerschicht 106, der in den 3A und 3B gezeigt ist, lediglich der beispielhaften Darstellung dient. Der Aufbau der Kanäle 116 und Finger 118 in der Verteilerschicht 106 hängt von einer Reihe von Faktoren ab, umfassend, jedoch nicht beschränkt auf, die Positionen der heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereichen, der Strömungsmenge zu und von den heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereichen, und die Wärmemenge, die von der Wärmequelle in den heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereichen erzeugt wird. Zum Beispiel umfaßt ein möglicher Aufbau der Verteilerschicht 106 ein ineinandergreifendes Muster von parallelen Einlaß- und Auslaßfingern, die alternativ entlang der Breite der Verteilerschicht angeordnet sind, wie in 4 bis 7A gezeigt und unten beschrieben ist. Unabhängig davon kann jeder andere Aufbau der Kanäle 116 und Finger 118 betrachtet werden.It is obvious to a person skilled in the art that the structure of the distributor layer 106 in the 3A and 3B is shown, only the exemplary representation is used. The structure of the channels 116 and fingers 118 in the distribution layer 106 depends on a number of factors, including, but not limited to, the positions of the hot areas in the heat source corresponding interlayer areas, the flow rate to and from the hot areas in the heat source corresponding interlayer areas, and the amount of heat from the heat source into the hot areas in the heat source corresponding intermediate layer areas is generated. For example, one possible construction includes the manifold layer 106 an intermeshing pattern of parallel inlet and outlet fingers, alternatively arranged along the width of the manifold layer, as in FIG 4 to 7A shown and described below. Regardless, any other structure of the channels 116 and fingers 118 to be viewed as.

4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer alternativen Verteilerschicht 406 entsprechend dem Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung. Die Verteilerschicht 406 in 4 umfaßt eine Vielzahl von verflochtenen oder ineinandergreifenden parallelen Fluidfingern 411, 412, die es einem einphasigen und/oder zweiphasigen Fluid ermöglichen, zu der Zwischenschicht 402 zu zirkulieren, ohne das Auftreten eines erheblichen Druckabfalls in dem Wärmetauscher 400 und dem Regelkreis 30 (2A) zuzulassen. Wie in 8 gezeigt, sind die Einlaßfinger 411 abwechselnd zu den Auslaßfingern 412 angeordnet. Jedoch erkennt ein Fachmann, daß eine bestimmte Anzahl von Einlaß- oder Auslaßfingern nahe aneinander angeordnet sein kann und diese daher nicht auf den abwechselnden Aufbau beschränkt ist, der in 4 gezeigt ist. Ferner sind die Finger alternativ so gestaltet, daß ein paralleler Finger eine Verzweigung zu oder eine Verbindung mit einem weiteren parallelen Finger aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, viel mehr Einlaßfinger als Auslaßfinger und umgekehrt vorzusehen. 4 shows a perspective view of an alternative distribution layer 406 according to the heat exchanger of the present invention. The distribution layer 406 in 4 comprises a plurality of interlaced or intermeshing parallel fluid fingers 411 . 412 that enable a single-phase and / or two-phase fluid to the intermediate layer 402 to circulate without the occurrence of a significant pressure drop in the heat exchanger 400 and the control loop 30 ( 2A ). As in 8th shown are the inlet fingers 411 alternately to the outlet fingers 412 arranged. However, one skilled in the art will recognize that a certain number of inlet or outlet fingers may be located close to one another, and therefore not limited to the alternate configuration found in Figs 4 is shown. Furthermore, the fingers are alternatively configured so that a parallel finger has a branch to or a connection to another parallel finger. In this way it is possible to provide many more inlet fingers than outlet fingers and vice versa.

Die Einlaßfinger oder Einlaßleitungen 411 führen das Fluid, das in den Wärmetauscher eintritt, der Zwischenschicht 402 zu, und die Auslaßfinger oder Auslaßleitungen 412 entfernen das Fluid aus der Zwischenschicht 402, das dann aus dem Wärmetauscher 400 austritt. Der gezeigte Aufbau der Verteilerschicht 406 ermöglicht es dem Fluid, in die Zwischenschicht 402 einzutreten und eine sehr kurze Weglänge in der Zwischenschicht 402 zu strömen, bevor es in die Auslaßleitung 412 eintritt. Die erhebliche Verringerung der Weglänge, die das Fluid entlang der Zwischenschicht 402 strömt, verringert erheblich den Druckabfall in dem Wärmetauscher 400 und dem Regelkreis 30 (2A).The inlet fingers or inlet pipes 411 lead the fluid entering the heat exchanger, the intermediate layer 402 to, and the exhaust fingers or outlet pipes 412 remove the fluid from the intermediate layer 402 that then out of the heat exchanger 400 exit. The shown construction of the distributor layer 406 allows the fluid to enter the interlayer 402 to enter and a very short path length in the intermediate layer 402 to flow before it into the outlet pipe 412 entry. The significant reduction in the path length of the fluid along the intermediate layer 402 flows, significantly reduces the pressure drop in the heat exchanger 400 and the control loop 30 ( 2A ).

Wie in den 4 bis 5 zeigt, umfaßt die alternative Verteilerschicht 406 eine Leitung 414, die in Verbindung mit zwei Einlaßleitungen 411 ist und dorthin Fluid zuführt. Wie in den 8 bis 9 gezeigt, umfaßt die Verteilerschicht 406 drei Auslaßleitungen 412, die in Verbindung mit der Leitung 418 sind. Die Leitungen 414 in der Verteilerschicht 406 weisen eine ebene untere Oberfläche auf, die Fluid zu den Fingern 411, 412 kanalisiert. Alternativ weist die Leitung 414 eine geringe Neigung auf, die das Kanalisieren des Fluids zu ausgewählten Fluidleitungen 411 unterstützt. Alternativ umfaßt die Einlaßleitung 414 eine oder mehrere Öffnungen in ihrer unteren Oberfläche, die es einem Teil des Fluids ermöglichen, nach unten zu der Zwischenschicht 402 zu strömen. Auf ähnliche Weise weist die Leitung 418 in der Verteilerschicht eine ebene untere Oberfläche auf, die das Fluid enthält und das Fluid zu dem Anschluß 408 kanalisiert. Alternativ weist die Leitung 418 eine geringe Neigung auf, die ein Kanalisieren des Fluids zu ausgewählten Auslaßanschlüssen 408 unterstützt. Ferner weisen die Leitungen 414, 418 eine Breite von ca. 2 mm auf, obwohl jede andere Breite alternativ betrachtet wird.As in the 4 to 5 shows, includes the alternative distribution layer 406 a line 414 , which in conjunction with two inlet pipes 411 is and supplies fluid thereto. As in the 8th to 9 shown comprises the manifold layer 406 three outlet pipes 412 that in conjunction with the line 418 are. The wires 414 in the distribution layer 406 have a flat bottom surface, the fluid to the fingers 411 . 412 channeled. Alternatively, the line 414 a slight tendency to channeling the fluid to selected fluid lines 411 supported. Alternatively, the inlet conduit comprises 414 one or more openings in its lower surface that allow part of the fluid down to the intermediate layer 402 to stream. Similarly, the line points 418 in the manifold layer, a flat lower surface containing the fluid and the fluid to the port 408 channeled. Alternatively, the line 418 a slight tendency to channel the fluid to selected outlet ports 408 supported. Furthermore, the lines have 414 . 418 a width of about 2 mm, although any other width is considered alternative.

Die Leitungen 414, 418 stehen in Verbindung mit Anschlüssen 408, 409, wobei die Anschlüsse mit dem Fluidleitungen 38 in dem Regelkreis 30 (2A) gekoppelt sind. Die Verteilerschicht 406 umfaßt horizontal angeordnete Fluidanschlüsse 408, 409. Alternativ umfaßt die Verteilerschicht 406 vertikal und/oder diagonal angeordnete Fluidanschlüsse 408, 409, wie unten beschrieben, obwohl nicht in den 4 bis 7 dargestellt. Alternativ weist die Verteilerschicht 406 keine Leitung 414 auf. Dann wird das Fluid direkt zu den Fingern 411 von den Anschlüssen 408 geleitet. Wiederum weist die Verteilerschicht 411 alternativ keine Leitung 418 auf, wodurch das Fluid in den Fingern 412 direkt aus dem Wärmetauscher 400 durch die Anschlüsse 408 strömt. Es ist offensichtlich, daß, obwohl zwei Anschlüsse 408 in Verbindung mit den Leitungen 414, 418 gezeigt sind, jede weitere Anzahl von Anschlüssen alternativ verwendet werden kann.The wires 414 . 418 stand in connection with connections 408 . 409 , where the connections to the fluid lines 38 in the control loop 30 ( 2A ) are coupled. The distribution layer 406 comprises horizontally arranged fluid connections 408 . 409 , Alternatively, the manifold layer comprises 406 vertically and / or diagonally arranged fluid connections 408 . 409 as described below, although not in the 4 to 7 shown. Alternatively, the manifold layer 406 no line 414 on. Then the flu id right to the fingers 411 from the terminals 408 directed. Again, the distributor layer has 411 alternatively no line 418 on, eliminating the fluid in your fingers 412 directly from the heat exchanger 400 through the connections 408 flows. It is obvious that, though two connections 408 in connection with the pipes 414 . 418 shown, any further number of terminals can alternatively be used.

Die Einlaßleitungen 411 weisen Abmessungen auf, die es dem Fluid ermöglichen, zu der Zwischenschicht zu strömen, ohne einen großen Druckabfall entlang der Leitungen 411 und dem Regelkreis 30 (2A) zu erzeugen. Die Einlaßleitungen 411 weisen eine Breite innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,25 bis 5,00 mm auf, obwohl jede andere Breite alternativ betrachtet wird. Ferner weisen die Einlaßleitungen 411 eine Länge innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,5 mm bis zu dem dreifachen der Länge der Wärmequelle auf. Alternativ werden andere Längen betrachtet. Wie zuvor angeführt, verlaufen die Einlaßleitungen 411 ferner nach unten zu oder geringfügig oberhalb der Höhe der Mikrokanäle 410, so daß das Fluid direkt zu den Mikrokanälen 410 kanalisiert wird. Die Einlaßleitungen 411 weisen eine Höhe innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,25 bis 5,00 mm auf. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die Leitungen 411 nicht nach unten bis zu den Mikrokanälen 410 verlaufen und daß jede andere Höhe alternativ betrachtet wird. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß, obwohl die Einlaßleitungen 411 dieselben Abmessungen aufweisen, ebenfalls betrachtet wird, daß die Einlaßleitungen 411 alternativ unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Ferner weisen die Einlaßleitungen 411 alternativ variierende Breiten, Querschnittsabmessungen und/oder Abstände zwischen benachbarten Fingern auf. Insbesondere weist die Leitung 411 Bereiche mit einer größeren Breite oder Tiefe wie auch Bereiche mit einer geringeren Breite oder Tiefe entlang ihrer Länge auf. Die variierenden Abmessungen ermöglichen es, daß mehr Fluid an die vorbestimmten, heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereiche in der Zwischenschicht 402 durch die breiteren Abschnitte geleitet wird, während ein Fluß zu den warmen Bereichen der heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereichen durch die engen Abschnitte verringert wird.The inlet pipes 411 have dimensions that allow the fluid to flow to the interface without a large pressure drop along the lines 411 and the control loop 30 ( 2A ) to create. The inlet pipes 411 have a width within the range of and including 0.25 to 5.00 mm, although any other width is considered alternative. Furthermore, the inlet pipes 411 a length within the range of and including 0.5 mm up to three times the length of the heat source. Alternatively, other lengths are considered. As previously stated, the inlet ducts are run 411 further down to or slightly above the height of the microchannels 410 so that the fluid goes directly to the microchannels 410 is channeled. The inlet pipes 411 have a height within the range of and including 0.25 to 5.00 mm. It is obvious to a person skilled in the art that the lines 411 not down to the microchannels 410 run and that any other height is considered alternative. It is obvious to a person skilled in the art that although the inlet pipes 411 have the same dimensions, it is also considered that the inlet ducts 411 alternatively have different dimensions. Furthermore, the inlet pipes 411 alternatively varying widths, cross-sectional dimensions and / or distances between adjacent fingers. In particular, the line 411 Areas with a greater width or depth as well as areas with a smaller width or depth along their length. The varying dimensions enable more fluid to reach the predetermined, hot regions in the heat source corresponding interlayer regions in the intermediate layer 402 is passed through the wider portions while reducing flow to the hot areas of the hot areas in the heat source corresponding inter-layer areas through the narrow portions.

Die Auslaßleitungen 412 weisen ferner Abmessungen auf, die es dem Fluid ermöglichen, zu der Zwischenschicht zu strömen, ohne einen großen Druckabfall entlang der Leitungen 412 wie auch entlang des Regelkreises 30 (2A) zu erzeugen. Die Auslaßleitungen 412 weisen eine Breite innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,25 bis 5,00 mm auf, obwohl jede andere Breite alternativ betrachtet wird. Ferner weisen die Auslaßleitungen 412 eine Länge innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,5 mm bis zu dem dreifachen der Länge der Wärmequelle auf. Ferner verlaufen die Auslaßleitungen 412 nach unten bis auf die Höhe der Mikrokanäle 410, so daß das Fluid leicht nach oben in die Auslaßleitungen 412 strömt, nachdem es horizontal entlang der Mikrokanäle 410 geströmt ist. Die Einlaßleitungen 411 weisen eine Höhe innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,25 bis 5,00 mm auf, obwohl jede andere Höhe alternativ betrachtet wird. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß, obwohl die Auslaßleitungen 412 dieselben Abmessungen aufweisen, ebenfalls betrachtet wird, daß die Auslaßleitungen 412 alternativ unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Wiederrum weisen die Einlaßleitungen 412 alternativ verschiedene Breiten, Querschnittsabmessungen und/oder Abstände zwischen benachbarten Fingern auf.The outlet pipes 412 Also have dimensions that allow the fluid to flow to the intermediate layer without a large pressure drop along the lines 412 as well as along the control loop 30 ( 2A ) to create. The outlet pipes 412 have a width within the range of and including 0.25 to 5.00 mm, although any other width is considered alternative. Furthermore, the outlet ducts 412 a length within the range of and including 0.5 mm up to three times the length of the heat source. Furthermore, the outlet conduits extend 412 down to the height of the microchannels 410 so that the fluid flows slightly upwards into the outlet ducts 412 flows after moving horizontally along the microchannels 410 has flowed. The inlet pipes 411 have a height within the range of and including 0.25 to 5.00 mm, although any other height is considered alternative. It is obvious to a person skilled in the art that, although the exhaust ducts 412 have the same dimensions, is also considered that the outlet ducts 412 alternatively have different dimensions. Again, the inlet pipes 412 alternatively different widths, cross-sectional dimensions and / or distances between adjacent fingers.

Die Einlass- und Auslaßleitungen 411, 412 sind getrennte Abschnitte und voneinander verschieden, wie in den 4 und 5 gezeigt, wodurch Fluid der Leitungen untereinander nicht vermischt wird. Wie in 8 gezeigt, sind insbesondere zwei Auslaßleitungen entlang des äußeren Randes der Verteilerschicht 406 angeordnet, und eine Auslaßleitung 412 ist in der Mitte der Verteilerschicht 406 angeordnet. Ferner sind zwei Einlaßleitungen 411 auf benachbarten Seiten der mittleren Auslaßleitung 412 angeordnet. Diese besondere Anordnung bewirkt, daß das Fluid, das in die Zwischenschicht 402 eintritt, eine kurze Strecke in der Zwischenschicht 402 strömt, bevor es aus der Zwischenschicht 402 durch die Auslaßleitung 412 fließt. Jedoch ist es für einen Fachmann offensichtlich, daß die Einlaßleitungen und Auslaßleitungen in jeder anderen geeigneten Anordnung angeordnet werden können, und daher nicht auf die Anordnung beschränkt sind, die in der vorliegenden Offenbarung gezeigt und beschrieben ist. Die Anzahl von Einlass- und Auslaßfingern 411, 412 ist größer als drei in der Verteilerschicht 406, jedoch kleiner als 10 pro Zentimeter entlang der Verteilerschicht 406. Es ist ebenso für einen Fachmann offensichtlich, daß jede andere Anzahl von Einlaßleitungen und Auslaßleitungen verwendet werden kann, und diese daher nicht beschränkt ist auf die Anzahl, die in der vorliegenden Offenbahrung gezeigt und beschrieben ist.The inlet and outlet pipes 411 . 412 are separate sections and different from each other, as in the 4 and 5 shown, whereby fluid of the lines is not mixed with each other. As in 8th In particular, two outlet conduits are shown along the outer edge of the manifold layer 406 arranged, and an outlet conduit 412 is in the middle of the distribution layer 406 arranged. There are also two inlet pipes 411 on adjacent sides of the middle outlet conduit 412 arranged. This particular arrangement causes the fluid entering the intermediate layer 402 enters, a short distance in the interlayer 402 flows before leaving the intermediate layer 402 through the outlet pipe 412 flows. However, it will be apparent to those skilled in the art that the inlet and outlet ducts may be arranged in any other suitable arrangement, and therefore are not limited to the arrangement shown and described in the present disclosure. The number of inlet and outlet fingers 411 . 412 is greater than three in the manifold layer 406 but less than 10 per centimeter along the distribution layer 406 , It will also be apparent to one skilled in the art that any other number of inlet and outlet conduits may be used, and thus is not limited to the number shown and described in the present disclosure.

Die Verteilerschicht 406 ist mit der intermediären Schicht (nicht dargestellt) gekoppelt, wodurch die intermediäre Schicht (nicht dargestellt) mit der Zwischenschicht 402 gekoppelt ist, um einen dreischichtigen Wärmetauscher 400 zu bilden. Auf die intermediäre Schicht, die in dieser Schrift beschrieben wird, wird oben in der Ausführungsform Bezug genommen, die in 3B gezeigt ist. Die Verteilerschicht 406 ist alternativ mit der Zwischenschicht 402 gekoppelt und oberhalb der Zwischenschicht 402 angeordnet, um einen zweischichtigen Wärmetauscher 400 zu bilden, wie in 7A gezeigt. Die 6A bis 6C zeigen schemati sche Querschnittsansichten von alternativen Verteilerschichten 406, die mit der Zwischenschicht 402 in dem zweischichtigen Wärmetauscher gekoppelt sind. 6A zeigt insbesondere den Querschnitt des Wärmetauschers 400 entlang der Linie A-A in 5. Ferner zeigt 6B den Querschnitt des Wärmetauschers 400 entlang der Linie B-B, und 6C zeigt den Querschnitt des Wärmetauschers 400 entlang der Linie C-C in 5. Wie oben ausgeführt, verlaufen die Einlass- und Auslaßleitungen 411, 412 von der oberen Oberfläche zu der unteren Oberfläche der Verteilerschicht 406. Wenn die Verteilerschicht 406 und die Zwischenschicht 402 miteinander gekoppelt sind, sind die Einlass- und Auslaßleitungen 411, 412 an oder nahe oberhalb der Höhe der Mikrokanäle 410 in der Zwischenschicht 402 angeordnet. Dieser Aufbau bewirkt, daß das Fluid von den Einlaßleitungen 411 leicht von den Leitungen 411 durch die Mikrokanäle 410 strömt. Dieser Aufbau bewirkt ferner, daß das Fluid, das durch die Mikrokanäle strömt, leicht nach oben durch die Auslaßleitungen 412 strömt, nachdem es durch die Mikrokanäle 410 geströmt ist.The distribution layer 406 is coupled to the intermediate layer (not shown), thereby forming the intermediate layer (not shown) with the intermediate layer 402 coupled to a three-layer heat exchanger 400 to build. The intermediate layer described in this document is referred to above in the embodiment described in U.S. Pat 3B is shown. The distribution layer 406 is alternatively with the intermediate layer 402 coupled and above the intermediate layer 402 arranged to a two-layer heat exchanger 400 to form, as in 7A shown. The 6A to 6C show schematic cross-sectional views of alternative distribution layers 406 that with the interlayer 402 are coupled in the two-layer heat exchanger. 6A shows in particular the cross section of the heat exchanger 400 along the line AA in 5 , Further shows 6B the cross section of the heat exchanger 400 along the line BB, and 6C shows the cross section of the heat exchanger 400 along the line CC in 5 , As stated above, the inlet and outlet conduits extend 411 . 412 from the upper surface to the lower surface of the manifold layer 406 , If the distribution layer 406 and the intermediate layer 402 coupled to each other, are the inlet and outlet ducts 411 . 412 at or near above the height of the microchannels 410 in the interlayer 402 arranged. This construction causes the fluid from the inlet conduits 411 slightly off the wires 411 through the microchannels 410 flows. This construction also causes the fluid flowing through the microchannels to rise slightly upwardly through the outlet conduits 412 flows after passing through the microchannels 410 has flowed.

In der alternativen Ausführungsform ist die intermediäre Schicht 104 (3B) zwischen der Verteilerschicht 406 und der Zwischenschicht 402 angeordnet, obwohl dies in den Figuren nicht gezeigt ist. Die intermediäre Schicht 104 (3B) kanalisiert den Fluidstrom an bestimmte, heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechende Zwischenschichtbereiche in der Zwischenschicht 402. Ferner kann die intermediäre Schicht 104 (3B) verwendet werden, um einen gleichförmigen Strom des Fluids, das in die Zwischenschicht 402 eintritt, bereitzustellen. Die intermediäre Schicht 104 wird ferner verwendet, um Fluid an heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechende Zwischenschichtbereiche in der Zwischenschicht 402 zu leiten, um heiße Bereiche geeignet zu kühlen und eine Einheitlichkeit der Temperatur in der Wärmequelle 99 zu erzeugen. Die Einlass- und Auslaßleitungen 411, 412 sind nahe oder oberhalb von heißen Bereichen in der Wärmequelle 99 angeordnet, um diese heißen Bereiche geeignet zu kühlen, obwohl dies nicht notwendig ist.In the alternative embodiment, the intermediate layer is 104 ( 3B ) between the manifold layer 406 and the intermediate layer 402 although not shown in the figures. The intermediate layer 104 ( 3B ) channels the fluid flow to specific, hot areas in the heat source corresponding interlayer areas in the intermediate layer 402 , Furthermore, the intermediate layer 104 ( 3B ) are used to create a uniform flow of fluid into the intermediate layer 402 to provide. The intermediate layer 104 is also used to fluid at hot areas in the heat source corresponding interlayer regions in the intermediate layer 402 to direct to cool hot areas suitable and a uniformity of the temperature in the heat source 99 to create. The inlet and outlet pipes 411 . 412 are near or above hot areas in the heat source 99 arranged to cool these hot areas suitable, although this is not necessary.

7A zeigt eine Explosionsansicht der alternativen Verteilerschicht 406 mit einer alternativen Zwischenschicht 102 der vorliegenden Erfindung. Die Zwischenschicht 102 umfaßt kontinuierliche Anordnungen von Mikrokanalwänden 110, wie in 3B gezeigt. In einem normalen Betrieb, ähnlich zu der bevorzugten Verteilerschicht, die in 3B gezeigt ist, tritt Fluid in die Verteilerschicht 40b an dem Fluidanschluß 408 ein und strömt durch die Leitung 414 und zu den Fluidfingern oder Fluidleitungen 411. Das Fluid tritt in die Öffnung der Einlassfinger 411 ein und strömt entlang der Länge der Finger 411 in X-Richtung, wie durch die Pfeile gezeigt. Ferner strömt das Fluid nach unten in Z-Richtung zu der Zwischenschicht 402, die unterhalb der Verteilerschicht 406 angeordnet ist. Wie in 7A gezeigt, durchquert das Fluid in der Zwischenschicht 402 entlang der unteren Oberfläche in X- und Y-Richtung die Zwischenschicht 402 und führt einen thermischen Austausch mit der Wärmequelle 49 aus. Das erwärmte Fluid tritt aus der Zwischenschicht 402 aus, indem es nach oben in Z-Richtung über die Auslaßfinger 412 strömt, wodurch die Auslaßfinger 412 das erwärmte Fluid zu der Leitung 418 in der Verteilerschicht 406 in X-Richtung kanalisieren. Das Fluid fließt dann entlang der Leitung 418 und tritt aus dem Wärmetauscher aus, indem es durch den Anschluß 409 ausströmt. 7A shows an exploded view of the alternative distribution layer 406 with an alternative intermediate layer 102 of the present invention. The intermediate layer 102 includes continuous arrays of microchannel walls 110 , as in 3B shown. In a normal operation, similar to the preferred distribution layer used in 3B is shown, fluid enters the distributor layer 40b at the fluid port 408 and flows through the pipe 414 and to the fluid fingers or fluid lines 411 , The fluid enters the opening of the inlet fingers 411 and flows along the length of the fingers 411 in the X direction, as shown by the arrows. Further, the fluid flows down in the Z direction to the intermediate layer 402 located below the distribution layer 406 is arranged. As in 7A shown, traverses the fluid in the intermediate layer 402 along the lower surface in the X and Y direction, the intermediate layer 402 and performs a thermal exchange with the heat source 49 out. The heated fluid exits the intermediate layer 402 by moving it upwards in the Z direction via the outlet fingers 412 flows, causing the outlet fingers 412 the heated fluid to the line 418 in the distribution layer 406 Channel in the X direction. The fluid then flows along the conduit 418 and exits the heat exchanger by passing through the port 409 flows.

Wie in 7A gezeigt, umfaßt die Zwischenschicht eine Reihe von Rillen 416, die zwischen Gruppen von Mikrokanälen 410 angeordnet sind, die ein Kanalisieren des Fluids zu und aus den Leitungen 411, 412 unterstützen. Die Rillen 416A sind insbesondere direkt unterhalb der Einlaßleitungen 411 der alternativen Verteilerschicht 406 angeordnet, wodurch Fluid, das in die Zwischenschicht 402 über die Einlaßleitungen 411 eintritt, direkt zu den Mikrokanälen benachbart zu den Rillen 416A kanalisiert wird. Die Rillen 416A ermöglichen es daher, das Fluid direkt in bestimmte ausgewählte Strömungspfade von den Einlaßleitungen 411 zu kanalisieren, wie in 5 gezeigt. Auf ähnliche Weise umfaßt die Zwischenschicht 402 Rillen 416B, die direkt unterhalb der Auslaßleitungen 412 in Z-Richtung angeordnet sind. Auf diese Weise wird Fluid, das horizontal entlang der Mikrokanäle 410 zu den Auslaßleitungen strömt, horizontal zu den Rillen 416B und vertikal zu der Auslaßleitung 412 oberhalb der Rillen 416B kanalisiert.As in 7A As shown, the intermediate layer comprises a series of grooves 416 that exist between groups of microchannels 410 arranged, which is a channeling of the fluid to and from the lines 411 . 412 support. The grooves 416A in particular directly below the inlet ducts 411 the alternative distribution layer 406 arranged, whereby fluid, which in the intermediate layer 402 over the inlet pipes 411 enters, directly to the microchannels adjacent to the grooves 416A is channeled. The grooves 416A thus allow the fluid directly into certain selected flow paths from the inlet conduits 411 to channel, as in 5 shown. Similarly, the intermediate layer comprises 402 grooves 416B that are directly below the outlet pipes 412 are arranged in the Z direction. In this way, fluid will flow horizontally along the microchannels 410 flows to the outlet ducts, horizontal to the grooves 416B and vertical to the outlet conduit 412 above the grooves 416B channeled.

6A zeigt den Querschnitt des Wärmetauschers 400 mit der Verteilerschicht 406 und der Zwischenschicht 402. 6A zeigt insbesondere die Einlaßleitungen 411, die mit den Auslaßleitungen 412 verflochten sind, wodurch Fluid die Einlaßleitungen 411 nach unten strömt und die Auslaßleitungen 412 nach oben strömt. Wie in 6A gezeigt, strömt das Fluid ferner horizontal durch die Mikrokanalwände 410, die zwischen den Einlaßleitungen und den Auslaßleitungen angeordnet sind und durch die Rillen 416A, 416B getrennt sind. Alternativ sind die Mikrokanalwände nicht unterbrochen (3B) und sind nicht durch die Mikrokanäle 410 getrennt. Wie in 6A gezeigt, weisen entweder eine oder beide Leitungen 411, 412 (Einlass- und Auslaßleitungen) eine bogenförmige Oberfläche 420 an ihren Enden an der Stelle nahe der Rillen 416 auf. Die bogenförmige Oberfläche 420 leitet Fluid, das nach unten durch die Leitung 411 strömt, zu den Mikrokanälen 410, die benachbart zu der Leitung 411 angeordnet sind. Auf diese Weise wird Fluid, das in die Zwischenschicht 102 eintritt, leichter zu den Mikrokanälen 410 geleitet, anstelle direkt zu der Rille 416A zu strömen. Auf ähnliche Weise unterstützt die bogenförmige Oberfläche 420 in den Auslaßleitungen 412 ein Leiten des Fluids von den Mikrokanälen 410 zu den äußeren Leitungen 412. 6A shows the cross section of the heat exchanger 400 with the distribution layer 406 and the intermediate layer 402 , 6A shows in particular the inlet pipes 411 connected to the outlet pipes 412 are intertwined, whereby fluid the inlet lines 411 flows down and the outlet pipes 412 flows upwards. As in 6A Further, the fluid flows horizontally through the microchannel walls 410 , which are arranged between the inlet ducts and the outlet ducts and through the grooves 416A . 416B are separated. Alternatively, the microchannel walls are not interrupted ( 3B ) and are not through the microchannels 410 separated. As in 6A show either one or both lines 411 . 412 (Inlet and outlet lines) an arcuate surface 420 at their ends at the point near the grooves 416 on. The arcuate surface 420 conducts fluid down through the pipe 411 flows to the microchannels 410 which is adjacent to the line 411 are arranged. In this way, fluid enters the intermediate layer 102 enters, easier to the microchannels 410 directed, instead of directly to the groove 416A to stream. Similarly, the arcuate surface supports 420 in the outlet pipes 412 passing the fluid from the microchannels 410 to the outer lines 412 ,

Wie in 7B gezeigt, umfaßt die Zwischenschicht 402' in einer alternativen Ausführungsform die Einlaßleitungen 411' und die Auslaßleitungen 412', die oben unter Bezug auf die Verteilerschicht 406 (8 bis 9) beschrieben sind. In der alternativen Ausführungsform wird das Fluid direkt zu der Zwischenschicht 402' von dem Anschluß 408' geleitet. Das Fluid strömt entlang der Leitung 414' zu den Einlaßleitungen 411'. Das Fluid fließt dann seitlich entlang der Gruppen von Mikrokanälen 410' und unterliegt einem Wärmeaustausch mit der Wärmequelle (nicht dargestellt) und strömt zu den Auslaßleitungen 412'. Das Fluid strömt dann entlang der Auslaßleitungen 412' zu der Leitung 418', wobei das Fluid durch den Anschluß 409' aus der Zwischenschicht 402' austritt. Die Anschlüsse 408', 409' sind in der Zwischenschicht 402' angeordnet und alternativ in der Verteilerschicht 406 (7A) angeordnet.As in 7B shown comprises the intermediate layer 402 ' in an alternative embodiment, the inlet conduits 411 ' and the outlet pipes 412 ' above with reference to the manifold layer 406 ( 8th to 9 ) are described. In the alternative embodiment, the fluid directly becomes the intermediate layer 402 ' from the terminal 408 ' directed. The fluid flows along the conduit 414 ' to the inlet pipes 411 ' , The fluid then flows laterally along the groups of microchannels 410 ' and undergoes heat exchange with the heat source (not shown) and flows to the outlet ducts 412 ' , The fluid then flows along the outlet conduits 412 ' to the line 418 ' , wherein the fluid through the port 409 ' from the intermediate layer 402 ' exit. The connections 408 ' . 409 ' are in the interlayer 402 ' arranged and alternatively in the distribution layer 406 ( 7A ) arranged.

Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß, obwohl alle Wärmetauscher in der vorliegenden Anmeldung so gezeigt sind, daß sie horizontal betrieben werden, der Wärmetauscher alternativ in einer vertikalen Lage betrieben wird. Die Wärmetauscher sind alternativ so ausgelegt, daß jede Einlassleitung oberhalb einer benachbarten Auslaßleitung angeordnet ist, während dieser in der vertikalen Lage betrieben wird. Daher tritt das Fluid in die Zwischenschicht durch die Einlaßleitungen ein und wird auf natürliche Weise zu einer Auslaßleitung kanalisiert. Es ist ebenso offensichtlich, daß jede andere Anordnung der Verteilerschicht und der Zwischenschicht alternativ verwendet wird, um es dem Wärmetauscher zu ermöglichen, in einer vertikalen Lage betrieben zu werden.It is for a person skilled in the art will appreciate that, although all heat exchangers in the present application are shown to be horizontal be operated, the heat exchanger alternatively operated in a vertical position. The heat exchangers are alternatively designed so that each Inlet conduit is disposed above an adjacent outlet conduit, during this is operated in the vertical position. Therefore, the fluid enters the intermediate layer through the inlet lines and is on natural way to an exhaust pipe channeled. It is also obvious that any other arrangement of the manifold layer and the intermediate layer is used alternatively to the heat exchanger to enable to be operated in a vertical position.

8A bis 8C zeigen Darstellungen von Draufsichten einer weiteren alternativen Ausführungsform des Wärmetauschers entsprechend der vorliegenden Erfindung. Insbesondere zeigt 8A eine Darstellung einer Draufsicht einer alternativen Verteilerschicht 206 entsprechend der vorliegenden Erfindung. 8B und 8C zeigen eine Draufsicht einer intermediären Schicht 204 und einer Zwischenschicht 202. Ferner zeigt 9A einen dreischichtigen Wärmetauscher, der die alternative Verteilerschicht 206 verwendet, wohingegen 9B einen zweischichtigen Wärmetauscher zeigt, der die alternative Verteilerschicht 206 verwendet. 8A to 8C show representations of plan views of another alternative embodiment of the heat exchanger according to the present invention. In particular shows 8A a representation of a plan view of an alternative distribution layer 206 according to the present invention. 8B and 8C show a plan view of an intermediate layer 204 and an intermediate layer 202 , Further shows 9A a three-layer heat exchanger, the alternative distribution layer 206 used, whereas 9B a two-layer heat exchanger showing the alternative distribution layer 206 used.

Wie in den 8A und 9A gezeigt, umfaßt die Verteilerschicht 206 eine Vielzahl von Fluidanschlüssen 208, die horizontal und vertikal angeordnet sind. Alternativ sind die Fluidanschlüsse 208 diagonal oder in irgendeiner anderen Richtung relativ zu der Verteilerschicht 206 angeordnet. Die Fluidanschlüsse 208 sind an ausgewählten Stellen in der Verteilerschicht 206 angeordnet, um effektiv Fluid an die vorbestimmten, heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenbereiche in dem Wärmetauscher 200 zu leiten. Die mehreren Fluidanschlüsse 208 bringen einen erheblichen Vorteil mit sich, weil Fluid direkt von einem Fluidanschluß an einen bestimmten, einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich abgegeben werden kann, ohne wesentlich zu dem Druckabfall in dem Wärmetauscher 200 beizutragen. Ferner sind die Fluidanschlüsse 208 ebenso in der Ver teilerschicht 206 angeordnet, um es dem Fluid in den heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereichen zu ermöglichen, die geringste Wegstrecke zu dem Auslaßanschluß 208 zu strömen, so daß das Fluid die Einheitlichkeit der Temperatur erreicht, während ein minimaler Druckabfall zwischen den Einlass- und Auslaßanschlüssen 208 erhalten bleibt. Ferner unterstützt die Verwendung der Verteilerschicht 206 das Stabilisieren einer zweiphasigen Strömung in dem Wärmetauscher 200, während ein gleichförmiger Strom entlang der Zwischenschicht 202 gleichmäßig verteilt wird. Es sollte festgestellt werden, daß der Wärmetauscher 200 alternativ mehr als eine Verteilerschicht 206 aufweist, wobei eine Verteilerschicht 206 Fluid in den und aus den Wärmetauscher 200 leitet, und eine weitere Verteilerschicht (nicht dargestellt) die Fluidzirkulationsrate des Wärmetauschers 200 steuert. Alternativ zirkulieren alle aus der Vielzahl von Verteilerschichten 206 Fluid an ausgewählte entsprechende, heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechende Zwischenschichtbereiche in der Zwischenschicht 202.As in the 8A and 9A shown comprises the manifold layer 206 a variety of fluid connections 208 which are arranged horizontally and vertically. Alternatively, the fluid connections 208 diagonal or in any other direction relative to the manifold layer 206 arranged. The fluid connections 208 are at selected locations in the distribution layer 206 arranged to effectively fluid to the predetermined, hot areas in the heat source corresponding intermediate areas in the heat exchanger 200 to lead. The multiple fluid connections 208 provide a significant advantage in that fluid can be delivered directly from a fluid port to a particular inter-layer area corresponding to a hot area in the heat source, without significantly affecting the pressure drop in the heat exchanger 200 contribute. Furthermore, the fluid connections 208 also in the distribution layer 206 arranged to allow the fluid in the hot areas in the heat source corresponding intermediate layer areas, the smallest distance to the outlet port 208 to flow so that the fluid reaches the temperature uniformity, while a minimum pressure drop between the inlet and outlet ports 208 preserved. It also supports the use of the distribution layer 206 stabilizing a two-phase flow in the heat exchanger 200 while a uniform flow along the intermediate layer 202 is evenly distributed. It should be noted that the heat exchanger 200 alternatively more than one distribution layer 206 having a distributor layer 206 Fluid in and out of the heat exchanger 200 and another distributor layer (not shown) controls the fluid circulation rate of the heat exchanger 200 controls. Alternatively, all of the plurality of manifold layers circulate 206 Fluid to selected corresponding, hot areas in the heat source corresponding intermediate layer areas in the intermediate layer 202 ,

Die alternative Verteilerschicht 206 weist seitliche Abmessungen auf, die nahezu mit den Abmessungen der Zwischenschicht 202 übereinstimmen. Ferner weist die Verteilerschicht 206 dieselben Abmessungen wie die Wärmequelle 99 auf. Alternativ ist die Verteilerschicht 206 größer als die Wärmequelle 99. Die vertikalen Abmessungen der Verteilerschicht 206 liegen innerhalb des Bereichs von 0,1 bis 10 mm. Ferner liegen die Öffnungen in der Verteilerschicht 206, die die Fluidanschlüsse 208 aufnimmt, innerhalb des Bereichs zwischen 1 mm und der gesamten Breite oder Länge der Wärmequelle 99.The alternative distribution layer 206 has lateral dimensions that are close to the dimensions of the intermediate layer 202 to match. Furthermore, the distributor layer has 206 the same dimensions as the heat source 99 on. Alternatively, the distribution layer 206 bigger than the heat source 99 , The vertical dimensions of the manifold layer 206 are within the range of 0.1 to 10 mm. Furthermore, the openings are located in the manifold layer 206 that the fluid connections 208 within the range of 1 mm to the entire width or length of the heat source 99 ,

11 zeigt eine weggebrochene perspektivische Ansicht eines dreischichtigen Wärmetauschers 200 mit der alternativen Verteilerschicht 200 entsprechend der vorliegenden Erfindung. Wie in 11 gezeigt, ist der Wärmetauscher 200 in getrennte Bereiche unterteilt, abhängig von der Wärmemenge, die entlang des Körpers der Wärmequelle 99 erzeugt wird. Die unterteilten Bereiche sind durch die vertikale intermediäre Schicht 204 und/oder Mikrokanalwandmerkmale 210 in der Zwischenschicht 202 getrennt. Jedoch ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die in 11 gezeigte Anordnung nicht auf die gezeigte Anordnung be grenzt ist und lediglich eine beispielhafte Darstellung ist. Der Wärmetauscher 200 ist mit einer oder mehreren Pumpen gekoppelt, wobei eine Pumpe mit den Einlässen 208A gekoppelt ist und eine weitere Pumpe mit den Einlässen 208B gekoppelt ist. 11 shows a broken away perspective view of a three-layer heat exchanger 200 with the alternative distribution layer 200 according to the present invention. As in 11 shown is the heat exchanger 200 divided into separate areas, depending on the amount of heat flowing along the body of the heat source 99 is produced. The subdivided areas are through the vertical intermediate layer 204 and / or microchannel wall features 210 in the interlayer 202 separated. However, it will be apparent to one skilled in the art that the in 11 shown arrangement is not limited to the arrangement shown be and is merely an exemplary illustration. The heat exchanger 200 is coupled to one or more pumps, with a pump to the inlets 208A is coupled and another pump with the inlets 208B is coupled.

Wie in 3 gezeigt, weist die Wärmequelle 99 einen heißen Bereich an der Stelle A und einen warmen Bereich, Stelle B, auf, wobei der heiße Bereich an der Stelle A mehr Wärme produziert als der warme Bereich an der Stelle B. Es ist offensichtlich, daß die Wärmequelle 99 alternativ mehr als einen heißen Bereich und einen warmen Bereich an irgendeiner Stelle zu irgendeiner gegebenen Zeit aufweist. Weil die Stelle A ein heißer Bereich ist und mehr Wärme an der Stelle A zu der Zwischenschicht 202 oberhalb der Stelle A (in 11 als ein einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechender Zwischenschichtbereich A bezeichnet) übertragen wird, ist in diesem Beispiel mehr Fluid und/oder eine höhere Flüssigkeitsströmungsrate für den dem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich A in dem Wärmetauscher 200 vorgesehen, um die Stelle A geeignet zu kühlen. Es ist offensichtlich, daß, obwohl der dem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechende Zwischenschichtbereich B größer als der dem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechende Zwischenschichtbereich A dargestellt ist, die den heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereiche A und B wie auch jegliche weitere, heißen Bereichen in der Wärmquelle entsprechende Zwischenschichtbereiche in dem Wärmetauscher 200 irgendeine Größe und/oder Anordnung relativ zueinander aufweisen können.As in 3 shown, indicates the heat source 99 a hot area at location A and a warm area, location B, where the hot area at location A produces more heat than the warm area at location B. It is obvious that the heat source 99 alternatively, has more than one hot area and one warm area at any point at any given time. Because the point A is a hot area and more heat at the point A to the intermediate layer 202 above point A (in 11 is referred to as an intermediate layer area A corresponding to a hot area in the heat source), in this example, more fluid and / or a higher liquid flow rate for the interlayer area A in the heat exchanger corresponding to the hot area in the heat source 200 provided to cool the point A suitable. It is obvious that, although the interlayer area B corresponding to the hot area in the heat source is shown larger than the interlayer area A corresponding to the hot area in the heat source, the interlayer areas A and B corresponding to the hot areas in the heat source are called any others Regions in the heat source corresponding interlayer regions in the heat exchanger 200 may have any size and / or arrangement relative to each other.

Wie in 11 gezeigt, tritt das Fluid alternativ in den Wärmetauscher durch Fluidanschlüsse 208A ein und wird dem einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich A zugeführt, indem es entlang der intermediären Schicht 204 zu den Einströmleitungen 205A strömt. Das Fluid strömt dann nach unten entlang der Einströmleitungen 205A in Z-Richtung in den einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich A der Zwischenschicht 202. Das Fluid strömt zwischen den Mikrokanälen 210A ein, wobei Wärme von der Stelle A auf das Fluid durch Wärmeleitung durch die Zwischenschicht 202 übertragen wird. Das erwärmte Fluid strömt entlang der Zwischen schicht 202 in den einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich A zu dem Auslaßanschluß 209A, wo das Fluid aus dem Wärmetauscher 200 austritt. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß irgendeine Anzahl von Einlassanschlüssen 208 und Auslaßanschlüssen 209 für einen bestimmten einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich oder eine Gruppe von heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereichen verwendet werden kann. Obwohl der Auslaßanschluß 209A nahe der Zwischenschicht 202A gezeigt ist, ist der Auslaßanschluß 209A ferner alternativ an irgendeiner anderen Stelle vertikal angeordnet, umfassend, jedoch nicht beschränkt auf, die Verteilerschicht 209B.As in 11 alternatively, the fluid enters the heat exchanger through fluid ports 208A and is supplied to the intermediate layer area A corresponding to a hot area in the heat source, passing along the intermediate layer 204 to the inflow lines 205A flows. The fluid then flows down along the inflow lines 205A in the Z direction in the intermediate layer region A of the intermediate layer corresponding to a hot region in the heat source 202 , The fluid flows between the microchannels 210A a, wherein heat from the point A to the fluid by heat conduction through the intermediate layer 202 is transmitted. The heated fluid flows along the intermediate layer 202 in the intermediate region A corresponding to a hot area in the heat source to the outlet port 209A where the fluid from the heat exchanger 200 exit. It will be apparent to one skilled in the art that any number of inlet ports 208 and outlet connections 209 may be used for a particular intermediate layer region corresponding to a hot region in the heat source, or a group of hot regions in the heat source corresponding interlayer regions. Although the outlet port 209A near the interlayer 202A is shown, is the outlet port 209A further alternatively disposed vertically at any other location, including, but not limited to, the manifold layer 209B ,

Auf ähnliche Weise weist die in dem Beispiel der 11 gezeigte Wärmequelle 99 einen warmen Bereich an der Stelle B auf, der weniger Wärme als die Stelle A der Wärmequelle 99 erzeugt. Durch den Anschluß 208B eintretendes Fluid wird dem einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich B zugeführt, indem es entlang der intermediären Schicht 204B zu den Einströmleitungen 205B strömt. Das Fluid strömt dann nach unten entlang der Einströmleitungen 205B in Z-Richtung in den einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich B der Zwischenschicht 202. Das Fluid strömt zwischen den Mikrokanälen 210 in X- und Y- Richtung, wobei Wärme, die von der Wärmequelle an der Stelle B erzeugt wird, an das Fluid übertragen wird. Das erwärmte Fluid strömt entlang der gesamten Zwischenschicht 202B in den einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich B nach oben zu den Auslaßanschlüssen 209B in Z-Richtung durch die Auströmleitungen 205B in der intermediären Schicht 204, wodurch das Fluid aus dem Wärmetauscher 200 austritt.Similarly, in the example of FIG 11 shown heat source 99 a warm area at the point B, which is less heat than the point A of the heat source 99 generated. Through the connection 208B entering fluid is supplied to the intermediate layer region B corresponding to a hot region in the heat source by passing along the intermediate layer 204B to the inflow lines 205B flows. The fluid then flows down along the inflow lines 205B in the Z direction in the intermediate layer region B of the intermediate layer corresponding to a hot region in the heat source 202 , The fluid flows between the microchannels 210 in the X and Y directions, wherein heat generated by the heat source at the point B is transferred to the fluid. The heated fluid flows along the entire intermediate layer 202B in the intermediate layer area B corresponding to a hot area in the heat source up to the outlet ports 209B in Z-direction through the Auströmleitungen 205B in the intermediate layer 204 , which removes the fluid from the heat exchanger 200 exit.

Wie in 9A gezeigt, umfaßt der Wärmetauscher 200 alternativ eine dampfdurchlässige Membran 214, die oberhalb der Zwischenschicht 202 angeordnet ist. Die dampfdurchlässige Membran 214 steht in abdichtbarem Kontakt mit den inneren Seitenwänden des Wärmetauschers 200. Die Membran ist ausgelegt, mehrere kleine Öffnungen aufzuweisen, die es Dampf, der entlang der Zwischenschicht 202 erzeugt wird, ermöglichen, durch diese zu dem Anschluß 209 zu gelangen. Die Membran 214 ist ferner ausgelegt, wasserabweisend zu sein, um flüssiges Fluid, das entlang der Zwischenschicht 202 strömt, daran zu hindern, durch die Öffnungen der Membran 214 zu gelangen. Mehr Details der dampfdurchlässigen Membran 114 sind beschrieben in der ebenfalls anhängigen US-Anmeldung mit der Serien-Nummer 10/366,128, die am 12. Februar 2003 eingereicht wurde und den Titel trägt „Mikrokanalwärmetauscher mit Dampfentweichung" („VAPOR ESCAPE MICROCHANNEL HEAT EXCHANGER"), die durch Bezugnahme in diese Schrift aufgenommen ist.As in 9A shown, includes the heat exchanger 200 alternatively a vapor permeable membrane 214 above the intermediate layer 202 is arranged. The vapor permeable membrane 214 is in sealable contact with the inner sidewalls of the heat exchanger 200 , The membrane is designed to have several small openings that allow it to steam along the intermediate layer 202 allow, through this to the terminal 209 to get. The membrane 214 is further designed to be water repellent to liquid fluid flowing along the intermediate layer 202 flows to prevent it from passing through the openings of the membrane 214 to get. More details of the vapor-permeable membrane 114 are described in co-pending U.S. Application Serial No. 10 / 366,128, filed February 12, 2003, entitled "Vapor Removal Microchannel Heat Exchanger", incorporated herein by reference Scripture is included.

12A zeigt eine Explosionsansicht eines bevorzugten Wärmetauschers 300 entsprechend der vorliegenden Erfindung. 12B zeigt eine Explosionsansicht eines alternativen Wärmetauschers 300' entsprechend der vorliegenden Erfindung. Wie in den 12A und 12B gezeigt, umfaßt der Wärmetauscher 300, 300' die Zwischenschicht 302, 302' und die Verteilerschicht 306, 306', die mit dieser gekoppelt ist. Wie oben ausgeführt, ist der Wärmetauscher 300, 300' mit der Wärmequelle (nicht dargestellt) gekoppelt oder alternativ vollständig in die Wärmequelle integriert (beispielsweise in einen Mikroprozessor eingebettet). Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die Zwischenschicht 302, 302' im wesentlichen umschlossen ist, und in 12A lediglich zum Zwecke der beispielhaften Darstellung freigelegt ist. Es ist bevorzugt, daß die Zwischenschicht 302, 302' eine Vielzahl von Säulen 303 umfaßt, die entlang der unteren Oberfläche 301 angeordnet sind. Ferner weisen die Säulen 303 alternativ irgendeine Form auf, wie unter Bezug auf die 10A bis 10E beschrieben, und/oder sind radial verteilte Rippen 303E. Wiederum weist die Zwischenschicht 302 alternativ jegliche andere Merkmale auf, wie oben beschrieben (beispielsweise Mikrokanäle, aufgerauhte Oberflächen). Die Zwischenschicht 302 wie auch die Merkmale in der Schicht 302 weisen bevorzugt dieselben thermischen Leitfähigkeitscharakteristika auf wie oben beschrieben und werden nicht erneut unter Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Obwohl die Zwischenschicht 302 im Vergleich zu der Verteilerschicht 306 kleiner dargestellt ist, ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die Zwischenschicht 302 und die Verteilerschicht 306 jede andere Größe im Vergleich miteinander und mit der Wärmequelle 99 aufweisen können. Die übrigen Merkmale der Zwischenschicht 302, 302' weisen dieselben Charakteristika wie die Zwischenschichten auf, die oben beschrieben sind und werden nicht näher im Detail beschrieben. 12A shows an exploded view of a preferred heat exchanger 300 according to the present invention. 12B shows an explosion onsansicht of an alternative heat exchanger 300 ' according to the present invention. As in the 12A and 12B shown, includes the heat exchanger 300 . 300 ' the intermediate layer 302 . 302 ' and the distribution layer 306 . 306 ' which is coupled with this. As stated above, the heat exchanger is 300 . 300 ' coupled to the heat source (not shown) or, alternatively, completely integrated into the heat source (eg embedded in a microprocessor). It is obvious to a person skilled in the art that the intermediate layer 302 . 302 ' is substantially enclosed, and in 12A is exposed for the purpose of exemplifying only. It is preferred that the intermediate layer 302 . 302 ' a variety of columns 303 which extends along the lower surface 301 are arranged. Further, the columns have 303 alternatively, have any shape as with reference to FIGS 10A to 10E described, and / or are radially distributed ribs 303E , Again, the intermediate layer 302 alternatively, any other features as described above (eg, microchannels, roughened surfaces). The intermediate layer 302 as well as the features in the layer 302 preferably have the same thermal conductivity characteristics as described above and will not be described again with reference to the preferred embodiment. Although the interlayer 302 compared to the distribution layer 306 is smaller, it is obvious to a person skilled in the art that the intermediate layer 302 and the distribution layer 306 any other size in comparison with each other and with the heat source 99 can have. The remaining features of the intermediate layer 302 . 302 ' have the same characteristics as the intermediate layers described above and will not be described in detail.

Der bevorzugte Wärmetauscher 300 verringert den Druckabfall in dem Wärmetauscher im wesentlichen durch die Verwendung der Abgabekanäle 322 in der Verteilerschicht 306. Die Abgabekanäle 322 sind vertikal in der Verteilerschicht 306 angeordnet und stellen der Zwischenschicht 302 vertikal Fluid zur Verfügung, um den Druckabfall in dem Wärmetauscher 300 zu verringern. Wie oben ausgeführt, wird ein Druckabfall in dem Wärmetauscher 300 durch das Strömen des Fluids entlang der Zwischenschicht in der X- und Y-Richtung für einen erheblichen Zeitraum und/oder eine erhebliche Wegstrecke erzeugt oder erhöht. Die Verteilerschicht 306 verringert den Strom in X- und Y-Richtung, indem das Fluid vertikal auf die Zwischenschicht 302 durch die mehreren Abgabekanäle 322 gedrückt wird. Mit anderen Worten werden mehrere einzelne Fluidstrahlen direkt auf die Zwischenschicht 302 von oben gerichtet. Die Abgabekanäle 322 sind in einem optimalen Abstand voneinander angeordnet, um es dem Fluid zu ermöglichen, minimal in die X- und Y-Richtung zu strömen und vertikal nach oben aus der Zwischenschicht 302 zu strömen. Die Kraft der einzelnen Fluidpfade von den optimal angeordneten Kanälen 322 bewirkt daher auf natürliche Weise, daß das Fluid in einem nach oben gerichteten Fluidpfad weg von der Zwischenschicht 302 strömt. Ferner maximieren die einzelnen Kanäle 322 die Aufteilung des Fluidstromes auf die einzelnen Kanäle 322 in der Zwischenschicht 302, wodurch der Druckabfall in dem Wärmetauscher 302 verringert wird, während die Wärmequelle 99 effektiv gekühlt wird. Ferner ermöglicht der Aufbau des bevorzugten Wärmetauschers 300, daß der Wärmetauscher 300 eine geringere Größe als andere Wärmetauscher aufweist, weil das Fluid keine große Wegstrecke in der seitlichen X- und Y-Richtung strömen muß, um die Wärmequelle 99 geeignet zu kühlen.The preferred heat exchanger 300 reduces the pressure drop in the heat exchanger essentially by the use of the discharge channels 322 in the distribution layer 306 , The delivery channels 322 are vertical in the distribution layer 306 arranged and put the intermediate layer 302 vertical fluid available to the pressure drop in the heat exchanger 300 to reduce. As stated above, a pressure drop in the heat exchanger 300 is generated or increased by the flow of fluid along the intermediate layer in the X and Y directions for a substantial period of time and / or a significant distance. The distribution layer 306 reduces the flow in the X and Y directions by placing the fluid vertically on the intermediate layer 302 through the multiple delivery channels 322 is pressed. In other words, several individual fluid jets are directed at the intermediate layer 302 directed from above. The delivery channels 322 are arranged at an optimum distance from each other to allow the fluid to flow minimally in the X and Y directions and vertically upward from the intermediate layer 302 to stream. The force of the individual fluid paths from the optimally arranged channels 322 therefore, naturally causes the fluid in an upwardly directed fluid path away from the interface layer 302 flows. Further, the individual channels maximize 322 the distribution of the fluid flow to the individual channels 322 in the interlayer 302 , whereby the pressure drop in the heat exchanger 302 is reduced while the heat source 99 is effectively cooled. Furthermore, the structure of the preferred heat exchanger allows 300 in that the heat exchanger 300 has a smaller size than other heat exchangers because the fluid does not have to travel a long distance in the lateral X and Y directions to the heat source 99 suitable to cool.

Die bevorzugte Verteilerschicht 306, die in 12A gezeigt ist, umfaßt zwei getrennte Niveaus. Die Verteilerschicht 306 umfaßt insbesondere ein Niveau 308 und ein Niveau 312. Das Niveau 308 ist mit der Zwischenschicht 302 und dem Niveau 312 gekoppelt. Obwohl 12A zeigt, daß das Niveau 312 oberhalb des Niveaus 308 angeordnet ist, betrachtet ein Fach mann ebenfalls, daß das Niveau 308 alternativ oberhalb des Niveaus 312 angeordnet ist. Es ist für einen Fachmann ferner offensichtlich, daß irgendeine Anzahl von Niveaus alternativ in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.The preferred distribution layer 306 , in the 12A shown comprises two separate levels. The distribution layer 306 includes in particular a level 308 and a level 312 , The level 308 is with the interlayer 302 and the level 312 coupled. Even though 12A shows that the level 312 above the level 308 is arranged, considered a subject man also that the level 308 alternatively above the level 312 is arranged. It is further apparent to one skilled in the art that any number of levels are alternatively provided in accordance with the present invention.

Die alternative Verteilerschicht 306', die in 12B gezeigt ist, umfaßt drei getrennte Niveaus. Die Verteilerschicht 306' umfaßt insbesondere ein Zirkulationsniveau 304', ein Niveau 308' und ein Niveau 312'. Das Zirkulationsniveau 304' ist mit der Zwischenschicht 302' wie auch mit dem Niveau 308' gekoppelt. Das Niveau 308' ist mit dem Zirkulationsniveau 304' und dem Niveau 312' gekoppelt. Obwohl die 12B zeigt, daß das Niveau 312' oberhalb des Niveaus 308' angeordnet ist, erkennt der Fachmann, daß das Niveau 308' alternativ oberhalb des Niveaus 312' angeordnet ist. Es ist für einen Fachmann ferner offensichtlich, daß irgendeine Anzahl von Niveaus alternativ in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.The alternative distribution layer 306 ' , in the 12B shown comprises three separate levels. The distribution layer 306 ' includes in particular a circulation level 304 ' , a level 308 ' and a level 312 ' , The circulation level 304 ' is with the interlayer 302 ' as well as with the level 308 ' coupled. The level 308 ' is with the circulation level 304 ' and the level 312 ' coupled. Although the 12B shows that the level 312 ' above the level 308 ' is arranged, the expert recognizes that the level 308 ' alternatively above the level 312 ' is arranged. It is further apparent to one skilled in the art that any number of levels are alternatively provided in accordance with the present invention.

12C zeigt eine perspektivische Ansicht des Zirkulationsniveaus 304' entsprechend der vorliegenden Erfindung. Das Zirkulationsniveau 304' umfaßt eine obere Oberfläche 304A' und eine untere Oberfläche 304B'. Wie in den 12B und 12C gezeigt, umfaßt das Zirkulationsniveau 304' mehrere Öffnungen 322', die durch dieses verlaufen. In einer Ausführungsform sind die Austrittsöffnungen der Öffnungen 322' auf gleicher Höhe mit der unteren Oberfläche 304B'. Alternativ erstrecken sich die Öffnungen 322' über die untere Oberfläche 304B' hinaus, um das Fluid näher an die Zwischenschicht 302' zu leiten. Ferner umfaßt das Zirkulationsniveau 304' mehrere Öffnungen 324', die durch dieses von der oberen Oberfläche 304A' zu der unteren Oberfläche 304B' verlaufen und vertikal als zylindrische Vorsprünge in Z-Richtung einen vorbestimmten Abstand hervorstehen. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die Öffnungen 322', 324' alternativ in einem Winkel durch das Zirkulationsniveau verlaufen und nicht genau vertikal verlaufen müssen. Wie oben ausgeführt, ist die Zwischenschicht 302' (12B) in einer Ausführungsform mit der unteren Oberfläche 304B' des Zirkulationsniveaus 304' gekoppelt. Daher tritt das Fluid in die Zwischenschicht 302' dadurch ein, daß es nur durch die Öffnungen 322' in Z-Richtung strömt, und aus der Zwi schenschicht 302' dadurch aus, daß es nur durch die Öffnungen 324' in Z-Richtung strömt. Wie unten beschrieben, wird das Fluid, das in die Zwischenschicht 302' durch die Öffnungen 322' eintritt, getrennt gehalten von dem Fluid, das aus der Zwischenschicht 302' durch die Öffnungen 324' durch das Zirkulationsniveau 304' austritt. 12C shows a perspective view of the circulation level 304 ' according to the present invention. The circulation level 304 ' includes an upper surface 304A ' and a lower surface 304B ' , As in the 12B and 12C shown includes the circulation level 304 ' several openings 322 ' that run through this. In one embodiment, the outlet openings of the openings 322 ' level with the lower surface 304B ' , Alternatively, the openings extend 322 ' over the lower surface 304B ' to bring the fluid closer to the interlayer 302 ' to lead. Further, the circulation level includes 304 ' several openings 324 ' , by this of the upper surface 304A ' to the lower surface 304B ' extend and project vertically as cylindrical projections in the Z direction a predetermined distance. It is obvious to a person skilled in the art that the openings 322 ' . 324 ' Alternatively, at an angle through the circulation level and do not have to go exactly vertical. As stated above, the intermediate layer is 302 ' ( 12B ) in an embodiment having the lower surface 304B ' of the circulation level 304 ' coupled. Therefore, the fluid enters the intermediate layer 302 ' in that it only through the openings 322 ' flows in the Z direction, and from the inter mediate layer 302 ' characterized in that it only through the openings 324 ' flows in the Z direction. As described below, the fluid entering the intermediate layer 302 ' through the openings 322 ' enters, separated from the fluid, which is from the intermediate layer 302 ' through the openings 324 ' by the circulation level 304 ' exit.

Wie in 12C gezeigt, weist ein Teil der Öffnungen 324' bevorzugt zylindrische Abschnitte auf, die von der oberen Oberfläche 304A' in Z-Richtung von dem Zirkulationsniveau 304' derart verlaufen, daß Fluid durch die Öffnungen 324' direkt zu dem Durchgangsstück 326' in dem Niveau 312' (12F und 12G) strömt. Bevorzugt sind die zylindrischen Vorsprünge kreisförmig, wie in 12C, können jedoch alternativ jede andere Form aufweisen. Entlang der Zwischenschicht 302' strömt das Fluid jedoch von jeder Öffnung 322' zu benachbarten Öffnungen 324' in seitlicher und vertikaler Richtung. Es ist bevorzugt, daß die Öffnungen 322' und die Öffnungen 324' thermisch isoliert voneinander sind, so daß Wärme von dem erwärmten Fluid, das aus der Zwischenschicht 302' durch die Verteilerschicht 306' austritt, nicht zu dem gekühlten Fluid, das zu der Zwischenschicht 302' durch die Verteilerschicht 306' strömt, wandert.As in 12C shown has a portion of the openings 324 ' prefers cylindrical sections from the upper surface 304A ' in the Z direction from the circulation level 304 ' such that fluid through the openings 324 ' directly to the passage piece 326 ' in the level 312 ' ( 12F and 12G ) flows. Preferably, the cylindrical protrusions are circular, as in FIG 12C but may alternatively have any other shape. Along the interlayer 302 ' However, the fluid flows from each opening 322 ' to adjacent openings 324 ' in lateral and vertical direction. It is preferred that the openings 322 ' and the openings 324 ' are thermally isolated from each other, so that heat from the heated fluid, which from the intermediate layer 302 ' through the distributor layer 306 ' leaking, not to the cooled fluid, to the intermediate layer 302 ' through the distributor layer 306 ' flows, wanders.

12D zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Niveaus 308 entsprechend der vorliegenden Erfindung. Wie in 12D gezeigt, umfaßt das Niveau 308 eine obere Oberfläche 308A und eine untere Oberfläche 308B. Bevorzugt ist die untere Oberfläche 308B des Niveaus 308 direkt mit der Zwischenschicht 302 gekoppelt, wie in 12A gezeigt. Das Niveau 308 umfaßt ein vertieftes Durchgangsstück 320, das mehrere Fluidabgabekanäle 322 umfaßt, die bevorzugt Fluid zu der Zwischenschicht 302 leiten. Das vertiefte Durchgangsstück 320 steht abdichtbar in Kontakt mit der Zwischenschicht 302, wobei Fluid, das aus der Zwischenschicht 302 austritt, um die und zwischen den Kanälen 322 in dem Durchgangsstück 320 strömt und durch den Anschluß 314 heraus strömt. Es sollte festgestellt werden, daß Fluid, das aus der Zwischenschicht 302 austritt, nicht in die Abgabekanäle 322 eintritt. 12D shows a preferred embodiment of the level 308 according to the present invention. As in 12D shown, covers the level 308 an upper surface 308A and a lower surface 308B , The lower surface is preferred 308B of the level 308 directly with the intermediate layer 302 coupled, as in 12A shown. The level 308 includes a recessed passage piece 320 that has multiple fluid delivery channels 322 comprising, preferably, fluid to the intermediate layer 302 conduct. The recessed passage piece 320 is sealably in contact with the intermediate layer 302 , wherein fluid from the intermediate layer 302 exit to and between the channels 322 in the passage piece 320 flows and through the connection 314 is pouring out. It should be noted that fluid from the intermediate layer 302 exit, not into the delivery channels 322 entry.

12E zeigt eine perspektivische Ansicht der Unterseite einer alternativen Ausführungsform des Niveaus 308' entsprechend der vorliegenden Erfindung. Das Niveau 308' umfaßt eine obere Oberfläche 308A' und eine untere Oberfläche 308B', wodurch die untere Oberfläche des Niveaus 308B' direkt mit dem Zirkulationsniveau 304' (12C) gekoppelt ist. Das Niveau 308' umfaßt bevorzugt einen Anschluß 314', ein Durchgangsstück 320' und ein Vielzahl von Öffnungen 322', 324' in der unteren Oberfläche 308B'. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß das Niveau 308' irgendeine Anzahl von Anschlüssen und Durchgangsstücken umfassen kann. Die Öffnungen 322', 324' in 12E sind so ausgelegt, daß sie dem Zirkulationsniveau 304' zugewandt sind. Wie insbesondere in 12E gezeigt, leiten die Öffnungen 322' Fluid, das in das Durchgangsstück 320' eintritt, so, daß es in die Zwischenschicht 302' strömt, wohingegen die Öffnungen 324' Fluid von der Zwischenschicht 302' so leiten, daß es zu dem Niveau 312' strömt. Die Öffnungen 324' verlaufen vollständig durch das Durchgangsstück 320' in dem Niveau 308'. Die Öffnungen 324' sind vereinzelt und getrennt, so daß Fluid, das durch die Öffnungen 324' strömt, nicht in Kontakt kommt mit dem Fluid, das durch die Zylinder strömt, die mit den Öffnungen 324' verbunden sind, oder sich mit diesem mischt. Die Öffnungen 324' sind ferner vereinzelt, um sicherzustellen, daß das Fluid, das durch jede der Öffnungen 324' eintritt, entlang des Fluidpfades strömt, der durch die Öffnung 324' bereitgestellt ist. Die Öffnungen 324' sind bevorzugt vertikal ausgelegt. Daher wird das Fluid vertikal durch einen wesentlichen Abschnitt der Verteilerschicht 306' kanalisiert. Es ist offensichtlich, daß das gleiche für die Öffnungen 322' gilt, insbesondere in dem Fall, daß das Niveau zwischen der Zwischenschicht und dem Niveau angeordnet ist. 12E shows a perspective view of the underside of an alternative embodiment of the level 308 ' according to the present invention. The level 308 ' includes an upper surface 308A ' and a lower surface 308B ' , reducing the lower surface of the level 308B ' directly with the circulation level 304 ' ( 12C ) is coupled. The level 308 ' preferably comprises a connection 314 ' , a passage piece 320 ' and a variety of openings 322 ' . 324 ' in the lower surface 308B ' , It is obvious to a professional that the level 308 ' may comprise any number of terminals and passages. The openings 322 ' . 324 ' in 12E are designed to match the circulation level 304 ' are facing. As in particular in 12E shown, direct the openings 322 ' Fluid entering the passageway 320 ' enters, so that it enters the interlayer 302 ' flows, whereas the openings 324 ' Fluid from the interlayer 302 ' so direct it to the level 312 ' flows. The openings 324 ' completely through the passage piece 320 ' in the level 308 ' , The openings 324 ' are isolated and separated so that fluid passing through the openings 324 ' flows, does not come into contact with the fluid that flows through the cylinder, with the openings 324 ' are connected or mixed with this. The openings 324 ' are also isolated to ensure that the fluid passing through each of the openings 324 ' enters, along the fluid path that flows through the opening 324 ' is provided. The openings 324 ' are preferably designed vertically. Therefore, the fluid becomes vertical through a substantial portion of the manifold layer 306 ' channeled. It is obvious that the same for the openings 322 ' is true, especially in the case that the level between the intermediate layer and the level is arranged.

Obwohl die Öffnungen oder Löcher 322 mit derselben Größe dargestellt sind, können die Öffnungen 322 unterschiedliche oder variierende Durchmesser entlang einer Länge aufweisen. Beispielsweise können die Löcher 322 näher an dem Anschluß 314 einen kleineren Durchmesser aufweisen, um einen Fluidstrom dort hindurch zu begrenzen. Die kleineren Löcher 322 zwingen das Fluid daher, durch die Öffnungen 322 nach unten zu strömen, die weiter entfernt von dem Anschluß 314 sind. Diese Änderung in den Durchmessern in den Löchern 322 ermöglicht eine gleichförmigere Verteilung des Fluids in die Zwischenschicht 302. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die Durchmesser der Löcher 322 alternativ vari iert werden, um ein Kühlen in bekannten, heißen Bereichen in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereichen in der Zwischenschicht 302 zu bewirken. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die obige Beschreibung auf die Öffnungen 324' anwendbar ist, wobei die Abmessungen der Öffnungen 324' variieren oder unterschiedlich sind, um eine gleichförmige Ausströmung aus der Zwischenschicht 302 zu bewirken.Although the openings or holes 322 are shown with the same size, the openings can 322 have different or varying diameters along a length. For example, the holes can 322 closer to the connection 314 have a smaller diameter to limit fluid flow therethrough. The smaller holes 322 Therefore force the fluid through the openings 322 to flow down, the farther from the port 314 are. This change in the diameters in the holes 322 allows a more uniform distribution of the fluid in the intermediate layer 302 , It is obvious to a person skilled in the art that the diameters of the holes 322 Alternatively, be varied to a cooling in known, hot areas in the heat source corresponding intermediate layer areas in the intermediate layer 302 to effect. It is obvious to a person skilled in the art that the above description applies to the openings 324 ' applicable, the dimensions of the openings 324 ' vary or are different, to provide a uniform outflow from the interlayer 302 to effect.

In der bevorzugten Ausführungsform stellt der Anschluß 314 Fluid dem Niveau 308 und der Zwischenschicht 302 zur Verfügung. Der Anschluß 314 in 12D verläuft bevorzugt von der oberen Oberfläche 308A durch einen Abschnitt des Körpers des Niveaus 308 zu dem Durchgangsstück 320. Der Anschluß 314 verläuft alternativ zu dem Durchgangsstück 320 von der Seite oder dem Boden des Niveaus 308. Es ist bevorzugt, daß der Anschluß 314 mit dem Anschluß 315 in dem Niveau 312 (12A bis 12B) gekoppelt ist. Der Anschluß 314 führt zu dem Durchgangsstück 320, das umschlossen ist, wie in 12C gezeigt, oder vertieft ist, wie in 12D gezeigt. Das Durchgangsstück 320 dient bevorzugt dazu, Fluid zu dem Anschluß 314 von der Zwischenschicht 302 zu kanalisieren. Das Durchgangsstück 320 kanalisiert alternativ Fluid von dem Anschluß 314 zu der Zwischenschicht 302.In the preferred embodiment, the port 314 Fluid to the level 308 and the intermediate layer 302 to disposal. The connection 314 in 12D is preferably from the upper surface 308A through a section of the body of the level 308 to the passage piece 320 , The connection 314 runs alternatively to the passage piece 320 from the side or bottom of the level 308 , It is preferred that the terminal 314 with the connection 315 in the level 312 ( 12A to 12B ) is coupled. The connection 314 leads to the passage piece 320 which is enclosed, as in 12C shown or deepened, as in 12D shown. The passage piece 320 preferably serves to supply fluid to the port 314 from the intermediate layer 302 to channel. The passage piece 320 Alternatively, it channels fluid from the port 314 to the intermediate layer 302 ,

Wie in den 12F und 12G gezeigt, ist der Anschluß 315 in dem Niveau 312 bevorzugt an dem Anschluß 314 ausgerichtet und mit diesem in Verbindung. Unter Bezug auf die 12A tritt Fluid bevorzugt durch den Anschluß 316 in den Wärmetauscher 300 ein und strömt durch das Durchgangsstück 328 nach unten zu den Abgabekanälen 322 in dem Niveau 308 und schließlich zu der Zwischenschicht 302. Unter Bezug auf die 12B tritt Fluid alternativ bevorzugt durch den Anschluß 315' in den Wärmetauscher 300' ein und strömt durch den Anschluß 314' in dem Niveau 308' und schließlich zu der Zwischenschicht 302'. Der Anschluß 315 in 12F verläuft bevorzugt von der oberen Oberfläche 312A durch den Körper des Niveaus 312. Alternativ verläuft der Anschluß 315 von einer Seite des Niveaus 312. Alternativ umfaßt das Niveau 312 nicht den Anschluß 315, wodurch das Fluid durch den Anschluß 314 (12D und 12E) in den Wärmetauscher 300 eintritt. Ferner umfaßt das Niveau 312 einen Anschluß 316, der bevorzugt das Fluid zu dem Durchgangsstück 328' kana lisiert. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß das Niveau irgendeine Anzahl von Anschlüssen und Durchgangsstücken aufweist. Das Durchgangsstück 328 kanalisiert bevorzugt Fluid zu den Abgabekanälen 322 und eventuell zu der Zwischenschicht 302.As in the 12F and 12G shown is the connection 315 in the level 312 preferably at the terminal 314 aligned and connected with this. With reference to the 12A Fluid preferably passes through the port 316 in the heat exchanger 300 and flows through the passage piece 328 down to the delivery channels 322 in the level 308 and finally to the interlayer 302 , With reference to the 12B alternatively, fluid preferably passes through the port 315 ' in the heat exchanger 300 ' and flows through the connection 314 ' in the level 308 ' and finally to the interlayer 302 ' , The connection 315 in 12F is preferably from the upper surface 312A through the body of the level 312 , Alternatively, the connection runs 315 from one side of the level 312 , Alternatively, the level includes 312 not the connection 315 , whereby the fluid through the port 314 ( 12D and 12E ) in the heat exchanger 300 entry. Further, the level includes 312 a connection 316 which prefers the fluid to the passage piece 328 ' kana lisiert. It will be apparent to one skilled in the art that the level has any number of terminals and passages. The passage piece 328 preferably channels fluid to the delivery channels 322 and possibly to the intermediate layer 302 ,

12G zeigt eine perspektivische Ansicht einer Unterseite einer alternativen Ausführungsform des Niveaus 312' entsprechend der vorliegenden Erfindung. Das Niveau 312' ist bevorzugt mit dem Niveau 308' in 12E gekoppelt. Wie in 12F gezeigt, umfaßt das Niveau 312' einen vertieften Durchgangsstückbereich 328' in dem Körper, der entlang der unteren Oberfläche 312B' freigelegt ist. Das vertiefte Durchgangsstück 328' ist in Verbindung mit dem Anschluß 316', wodurch das Fluid direkt von dem vertieften Durchgangsstück 328' zu dem Anschluß 316' strömt. Das vertiefte Durchgangsstück 328' ist oberhalb der oberen Oberfläche 308A' des Niveaus 308' angeordnet, um es dem Fluid zu ermöglichen, ungehindert von den Öffnungen 324' zu dem Durchgangsstück 328' nach oben zu strömen. Der Umfang des vertieften Durchgangsstücks 320' und der unteren Oberfläche 312B' ist gegen die obere Oberfläche 308A' des Niveaus 312' abgedichtet, so daß das gesamte Fluid von den Öffnungen 324' zu dem Anschluß 316' durch das Durchgangsstück 328' strömt. Jede der Öffnungen 330' in der unteren Oberfläche 312B' ist an einer entsprechenden Öffnung 321' in dem Niveau 308' (12E) ausgerichtet und steht mit dieser in Verbindung, wodurch die Öffnungen 330' auf gleicher Höhe mit der oberen Oberfläche 308A' des Niveaus 308' (12E) angeordnet sind. Alternativ weisen die Öffnungen 330 einen Durchmesser auf, der geringfügig größer als der Durchmesser der entsprechenden Öffnung 324' ist, wodurch die Öffnungen 324' durch die Öffnungen 330' in das Durchgangsstück 328' verlaufen. 12G shows a perspective view of a bottom of an alternative embodiment of the level 312 ' according to the present invention. The level 312 ' is preferred with the level 308 ' in 12E coupled. As in 12F shown, covers the level 312 ' a recessed passageway area 328 ' in the body, along the bottom surface 312B ' is exposed. The recessed passage piece 328 ' is in connection with the connection 316 ' , whereby the fluid directly from the recessed passage piece 328 ' to the connection 316 ' flows. The recessed passage piece 328 ' is above the upper surface 308A ' of the level 308 ' arranged to allow the fluid, unhindered by the openings 324 ' to the passage piece 328 ' to flow upwards. The circumference of the recessed passage piece 320 ' and the lower surface 312B ' is against the upper surface 308A ' of the level 312 ' sealed so that all the fluid from the openings 324 ' to the connection 316 ' through the passage piece 328 ' flows. Each of the openings 330 ' in the lower surface 312B ' is at a corresponding opening 321 ' in the level 308 ' ( 12E ) and communicates therewith, thereby opening 330 ' at the same height as the upper surface 308A ' of the level 308 ' ( 12E ) are arranged. Alternatively, have the openings 330 a diameter slightly larger than the diameter of the corresponding opening 324 ' is, making the openings 324 ' through the openings 330 ' in the passage piece 328 ' run.

12H zeigt eine Querschnittsansicht des bevorzugten Wärmetauschers in 12A entlang der Linie H-H entsprechend der vorliegenden Erfindung. Wie in 12H gezeigt, ist die Zwischenschicht 302 mit der Wärmequelle 99 gekoppelt. Wie oben ausgeführt, ist der Wärmetauscher 300 alternativ integral mit der Wärmequelle 99 als ein Bauteil gebildet. Die Zwischenschicht 302 ist mit der unteren Oberfläche 308B des Niveaus 308 gekoppelt. Ferner ist das Niveau 312 bevorzugt mit dem Niveau 308 gekoppelt, wodurch die obere Oberfläche 308A des Niveaus 308 gegen die untere Oberfläche 312B des Niveaus 312 abgedichtet ist. Der Umfang des Durchgangsstücks 320 des Niveaus 308 ist in Verbindung mit der Zwischenschicht 302. Ferner steht das Durchgangsstück 328 in dem Niveau 312 in Verbindung mit den Öffnungen 322 in dem Niveau 308. Die untere Oberfläche 312B des Niveaus 312 ist gegen die obere Oberfläche 308A des Niveaus 308 abgedichtet, so daß das Fluid nicht zwischen die Niveaus 308, 312 dringt. 12H shows a cross-sectional view of the preferred heat exchanger in 12A along the line HH according to the present invention. As in 12H shown is the intermediate layer 302 with the heat source 99 coupled. As stated above, the heat exchanger is 300 alternatively integral with the heat source 99 formed as a component. The intermediate layer 302 is with the bottom surface 308B of the level 308 coupled. Further, the level 312 preferred with the level 308 coupled, creating the upper surface 308A of the level 308 against the lower surface 312B of the level 312 is sealed. The circumference of the passage piece 320 of the level 308 is in connection with the intermediate layer 302 , There is also the passage piece 328 in the level 312 in connection with the openings 322 in the level 308 , The lower surface 312B of the level 312 is against the upper surface 308A of the level 308 sealed, so that the fluid is not between the levels 308 . 312 penetrates.

12I zeigt eine Querschnittsansicht des alternativen Wärmetauschers in 12B entlang der Linie I-I entsprechend der vorliegenden Erfindung. Wie in 12I gezeigt, ist die Zwischenschicht 302' mit einer Wärmequelle 99' gekoppelt. Die Zwischenschicht 302' ist mit der unteren Oberfläche 304B' des Zirkulationsniveaus 304' gekoppelt. Ferner ist das Zirkulationsniveau 304' mit dem Niveau 308' gekoppelt, wodurch die obere Oberfläche 304A' des Zirkulationsniveaus 304' gegen die untere Oberfläche 308B' des Niveaus 308' abgedichtet ist. Ferner ist das Niveau 312' bevorzugt mit dem Niveau 308' gekoppelt, wodurch die obere Oberfläche 308A' des Niveaus 308' gegen die untere Oberfläche 312B' des Niveaus 312' abgedichtet ist. Der Umfang des Durchgangsstücks 320' des Niveaus 308' steht in Verbindung mit den Öffnungen in der oberen Oberfläche 304A' des Zirkulationsniveaus 304', so daß Fluid nicht zwischen die beiden Niveaus dringt. Ferner ist der Umfang des Durchgangsstücks 328' in dem Niveau 312' in Verbindung mit den Öffnungen in der oberen Oberfläche 308A' des Zirkulationsniveaus 308', so daß Fluid nicht zwischen die beiden Niveaus dringt. 12I shows a cross-sectional view of the alternative heat exchanger in 12B along the line II according to the present invention. As in 12I shown is the intermediate layer 302 ' with a heat source 99 ' coupled. The intermediate layer 302 ' is with the bottom surface 304B ' of the circulation level 304 ' coupled. Further, the circulation level 304 ' with the level 308 ' coupled, creating the upper surface 304A ' of the circulation level 304 ' against the lower surface 308B ' of the level 308 ' is sealed. Further, the level 312 ' preferred with the level 308 ' coupled, creating the upper surface 308A ' of the level 308 ' against the lower surface 312B ' of the level 312 ' is sealed. The circumference of the passage piece 320 ' of the level 308 ' is in connection with the openings in the upper surface 304A ' of the circulation level 304 ' so that fluid does not penetrate between the two levels. Further, the circumference of the passage piece 328 ' in the level 312 ' in conjunction with the openings in the upper surface 308A ' of the circulation level 308 ' so that fluid does not penetrate between the two levels.

In dem bevorzugten Betriebablauf, wie mit den Pfeilen in den 12A und 12H gezeigt, tritt gekühltes Fluid in den Wärmetauscher 300 durch den Anschluß 316 in dem Niveau 312' ein. Das gekühlte Fluid strömt nach unten durch den Anschluß 316 zu dem Durchgangsstück 328 und strömt durch die Abgabekanäle 322 nach unten zu der Zwischenschicht 302. Das gekühlte Fluid in dem Durchgangsstück 320 vermischt sich nicht mit irgendeinem erwärmten Fluid, das aus dem Wärmetauscher 300 austritt, und kommt mit diesem nicht in Kontakt. Das Fluid, das in die Zwischenschicht 302 eintritt, unterliegt einem thermischen Austausch mit und der absorbiert die Wärme, die in der Wärmequelle 99 erzeugt wird. Die Öffnungen 322 sind optimal angeordnet, so daß das Fluid die geringste Wegstrecke in X- und Y-Richtung in der Zwischenschicht 302 strömt, um den Druckabfall in dem Wärmetauscher 300 zu minimieren, während die Wärmequelle 99 effektiv gekühlt wird. Das erwärmte Fluid strömt dann nach oben in Z-Richtung von der Zwischenschicht 302 zu dem Durchgangsstück 320 in dem Niveau 308. Das erwärmte Fluid, das aus der Verteilerschicht 306 austritt, vermischt sich nicht mit irgendeinem gekühlten Fluid, das in die Verteilerschicht 306 eintritt, und kommt mit diesem nicht in Kontakt. Beim Eintreten in das Durchgangsstück 320 strömt das erwärmte Fluid zu den Anschlüssen 314 und 315 und tritt aus dem Wärmetauscher 300 aus. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß das Fluid alternativ entgegengesetzt zu dem Weg strömt, der in den 12A und 12H gezeigt ist, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.In the preferred operation, as with the arrows in the 12A and 12H shown, cooled fluid enters the heat exchanger 300 through the connection 316 in the level 312 ' one. The cooled fluid flows down through the port 316 to the passage piece 328 and flows through the delivery channels 322 down to the intermediate layer 302 , The cooled fluid in the passage 320 does not mix with any heated fluid coming out of the heat exchanger 300 exit, and does not come in contact with this. The fluid that enters the interlayer 302 enters, undergoes a thermal exchange with and absorbs the heat that is in the heat source 99 is produced. The openings 322 are optimally arranged so that the fluid has the smallest distance in the X and Y directions in the intermediate layer 302 flows to the pressure drop in the heat exchanger 300 minimize while the heat source 99 is effectively cooled. The heated fluid then flows upwardly in the Z direction from the intermediate layer 302 to the passage piece 320 in the level 308 , The heated fluid coming out of the manifold layer 306 does not mix with any cooled fluid entering the manifold layer 306 enters, and does not come into contact with this. When entering the passage piece 320 the heated fluid flows to the ports 314 and 315 and exits the heat exchanger 300 out. It is obvious to a person skilled in the art that the fluid alternatively flows opposite to the path which enters the 12A and 12H is shown without departing from the scope of the present invention.

In dem alternativen Betriebsablauf, wie durch die Pfeile in den 12B und 12I gezeigt, tritt gekühltes Fluid in den Wärmetauscher 300' durch den Anschluß 316' in dem Niveau 312' ein. Das gekühlte Fluid strömt nach unten durch den Anschluß 315' zu dem Anschluß 314' in dem Niveau 308'. Das Fluid strömt dann in das Durchgangsstück 320' und strömt nach unten zu der Zwischenschicht 302' durch die Öffnungen 322' in dem Zirkulationsniveau 304'. Jedoch kommt das gekühlte Fluid in dem Durchgangsstück 320' nicht in Kontakt mit irgendeinem erwärmten Fluid, das aus dem Wärmetauscher 300' austritt, und vermischt sich nicht mit diesem. Das Fluid, das in die Zwischenschicht 302' eintritt, unterliegt einem thermischen Austausch mit der und absorbiert die Wärme, die in der Wärmequelle 99 erzeugt wird. Wie unten beschrieben, sind die Öffnungen 322' und Öffnungen 324' so angeordnet, daß das Fluid den optimalen dichtesten Abstand entlang der Zwischenschicht 302' von jeder Öffnung 322' zu einer benachbarten Öffnung 324' strömt, um den Druckabfall zwischen diesen zu verringern, während die Wärmequelle 99 effektiv gekühlt wird. Das erwärmte Fluid strömt dann nach oben in Z-Richtung von der Zwischenschicht 302' durch das Niveau 308' durch verschiedene Öffnungen 324' zu dem Durchgangsstück 328' in dem Niveau 312'. Das erwärmte Fluid vermischt sich nicht mit irgendeinem gekühlten Fluid, das in die Verteilerschicht 306' eintritt, während es durch die Öffnungen 324' nach oben wandert, und kommt mit diesem nicht in Kontakt. Beim Eintreten in das Durchgangsstück 328' in dem Niveau 312' strömt das erwärmte Fluid zu dem Anschluß 316' und tritt aus dem Wärmetauscher 300' aus. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß das Fluid alternativ einen entgegengesetzten Weg, zu dem in den 12B und 12I gezeigten, strömt, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.In the alternative operation, as indicated by the arrows in FIGS 12B and 12I shown, cooled fluid enters the heat exchanger 300 ' through the connection 316 ' in the level 312 ' one. The cooled fluid flows down through the port 315 ' to the connection 314 ' in the level 308 ' , The fluid then flows into the passage 320 ' and flows down to the intermediate layer 302 ' through the openings 322 ' in the circulation level 304 ' , However, the cooled fluid comes in the passage 320 ' not in contact with any heated fluid coming from the heat exchanger 300 ' exit, and does not mix with this. The fluid that enters the interlayer 302 ' enters, undergoes a thermal exchange with and absorbs the heat in the heat source 99 is produced. As described below, the openings are 322 ' and openings 324 ' arranged so that the fluid is the optimum closest distance along the intermediate layer 302 ' from every opening 322 ' to an adjacent opening 324 ' flows to reduce the pressure drop between them while the heat source 99 is effectively cooled. The heated fluid then flows upwardly in the Z direction from the intermediate layer 302 ' through the level 308 ' through different openings 324 ' to the passage piece 328 ' in the level 312 ' , The heated fluid does not mix with any cooled fluid entering the manifold layer 306 ' enters while passing through the openings 324 ' moves up, and does not come in contact with this. When entering the passage piece 328 ' in the level 312 ' the heated fluid flows to the port 316 ' and exits the heat exchanger 300 ' out. It will be obvious to a person skilled in the art that the fluid alternatively has an opposite path to that in the 12B and 12I flows without departing from the scope of the present invention.

In der bevorzugten Verteilerschicht 306 sind die Öffnungen 322 so angeordnet, daß die Weglänge, die das Fluid in der Zwischenschicht 302 strömt, minimiert ist, während die Wärmequelle 99 geeignet gekühlt wird. In der alternativen Verteilerschicht 306' sind die Öffnungen 322' und die Öffnungen 324' so angeordnet, daß die Weglänge, die das Fluid in der Zwischenschicht 302' strömt, minimiert ist, während die Wärmequelle 99 geeignet gekühlt wird. Die Öffnungen 322', 324' stellen insbesondere im wesentlichen vertikale Fluidpfade bereit, so daß die Strömung in X- und Y-Richtung (seitliche Richtung) in dem Wärmetauscher 300' minimiert ist. Auf diese Weise verringert der Wärmetauscher 300, 300' erheblich die Weglänge, die das Fluid strömen muß, um die Wärmequelle 99 geeignet zu kühlen, wodurch wiederum erheblich der Druckabfall verringert wird, der in dem Wärmetauscher 300, 300' und dem Regelkreis 30, 30' (2A bis 2B) erzeugt wird.In the preferred distribution layer 306 are the openings 322 arranged so that the path length that the fluid in the intermediate layer 302 flows, is minimized while the heat source 99 is suitably cooled. In the alternative distribution layer 306 ' are the openings 322 ' and the openings 324 ' arranged so that the path length that the fluid in the intermediate layer 302 ' flows, is minimized while the heat source 99 is suitably cooled. The openings 322 ' . 324 ' In particular, they provide substantially vertical fluid paths so that the flow in the X and Y directions (lateral direction) in the heat exchanger 300 ' is minimized. In this way, the heat exchanger reduces 300 . 300 ' significantly the path length that the fluid must flow to the heat source 99 suitable to cool, which in turn significantly reduces the pressure drop in the heat exchanger 300 . 300 ' and the control loop 30 . 30 ' ( 2A to 2 B ) is produced.

Die genaue Anordnung und Querschnittsgrößen der Öffnungen 322 und/oder Öffnungen 324 hängen von einer Reihe von Faktoren ab, umfassend, jedoch nicht beschränkt auf, Strömungszustände, Temperatur, Wärme, die von der Wärmequelle 99 erzeugt wird, und Fluidströmungsrate. Es wird festgestellt, daß, obwohl sich die folgende Beschreibung auf die Öffnungen 322 und 324 bezieht, es offensichtlich ist, daß die Beschreibung ebenso ausschließlich auf die Öffnungen 322 oder die Öffnungen 324 angewendet werden kann.The exact arrangement and cross-sectional sizes of the openings 322 and / or openings 324 depend on a number of factors, including, but not limited to, flow conditions, temperature, heat, that of the heat source 99 is generated, and fluid flow rate. It is noted that, although the following description refers to the openings 322 and 324 It is obvious that the description applies equally to the openings 322 or the openings 324 can be applied.

Die Öffnungen 322, 324 weisen untereinander einen optimalen Abstand auf, wodurch der Druckabfall verringert wird, wenn die Wärmequelle 99 geeignet auf eine gewünschte Temperatur gekühlt wird. Die Anordnung und der optimale Abstand der Öffnungen 322 und/oder der Öffnungen 324 erlauben in der bevorzugten Ausführungsform ferner eine unabhängige Optimierung der Öffnungen 322, 324 und der Fluidpfade (allgemein) durch die Zwischenschicht 302, indem die Abmessungen und Positionen der einzelnen Öffnungen geändert werden. Die Anordnung der Öffnungen in der bevorzugten Ausführungsform erhöht ebenso zusätzlich erheblich die Teilung des Gesamtstromes, der in die Zwischenschicht eintritt, wie auch der Größe des Bereichs, der durch das Fluid gekühlt wird, das durch jede Öffnung 322 eintritt.The openings 322 . 324 have an optimal distance between them, whereby the pressure drop is reduced when the heat source 99 suitably cooled to a desired temperature. The arrangement and the optimal distance of the openings 322 and / or the openings 324 allow in the preferred embodiment also an independent optimization of the openings 322 . 324 and the fluid paths (generally) through the intermediate layer 302 by changing the dimensions and positions of the individual openings. In addition, the arrangement of the apertures in the preferred embodiment also significantly increases the pitch of the total stream entering the interface layer as well as the size of the area which is cooled by the fluid passing through each aperture 322 entry.

In einer Ausführungsform sind die Öffnungen 322, 324 in einer abwechselnden Anordnung oder in einem „Schachbrett"-Muster in der Verteilerschicht 306 angeordnet, wie in den 13 und 14 gezeigt. Jede der Öffnungen 322, 324 ist um die kleinste Weglänge beabstandet, die das Fluid in dem „Schachbrett"-Muster strömen muß. Jedoch müssen die Öffnungen 322, 324 eine ausreichende Weglänge voneinander getrennt sein, um die kühlende Flüssigkeit der Zwischenschicht 302 für einen ausreichenden Zeitraum bereitzustellen. Wie in den 13 und 14 gezeigt, ist es bevorzugt, daß eine oder mehrere der Öffnungen 322 benachbart zu einer entsprechenden Anzahl von Öffnungen oder umgekehrt angeordnet ist/sind, so daß das Fluid, das in die Zwischenschicht 302 eintritt, die kleinste Weglänge entlang der Zwischenschicht 302 strömen muß, bevor es aus der Zwischenschicht 302 austritt. Wie in den Figuren gezeigt, ist es daher bevorzugt, daß die Öffnungen 322, 324 radial umeinander angeordnet sind, um das Fluid beim Strömen der kleinsten Weglänge von irgendeiner Öffnung 322 zu der am nächsten liegenden Öffnungen 324 zu unterstützen. Wie beispielsweise in 13 gezeigt, strömt das Fuid, das in die Zwischenschicht 302 durch eine bestimmte Öffnung 322 eintritt, den Pfad des geringsten Widerstandes zu einer benachbarten Öffnung 324. Ferner weisen die Öffnungen 322, 324 bevorzugt eine kreisrunde Form auf, obwohl die Öffnungen jede andere Form aufweisen können.In one embodiment, the openings 322 . 324 in an alternating arrangement or in a "checkerboard" pattern in the manifold layer 306 arranged as in the 13 and 14 shown. Each of the openings 322 . 324 is spaced by the minimum path length that the fluid must flow in the "checkerboard" pattern 322 . 324 a sufficient path length to be separated from each other to the cooling liquid of the intermediate layer 302 for a sufficient period of time. As in the 13 and 14 it is preferred that one or more of the openings 322 is arranged adjacent to a corresponding number of openings or vice versa / are, so that the fluid, which in the intermediate layer 302 enters, the smallest path along the intermediate layer 302 must flow before leaving the interlayer 302 exit. As shown in the figures, it is therefore preferred that the openings 322 . 324 Radially arranged around each other to the fluid when flowing the smallest path length of any opening 322 to the nearest openings 324 to support. Such as in 13 shown, the Fuid flows into the intermediate layer 302 through a specific opening 322 enters, the path of least resistance to an adjacent opening 324 , Furthermore, the openings have 322 . 324 prefers a circular shape, although the openings may have any other shape.

Wie oben ausgeführt, obwohl die Öffnungen 324, die in den Figuren gezeigt sind, aus dem Zirkulationsniveau 304 oder dem Niveau 308, 312 als ein zylindrisches Element hervorstehen, stehen die Öffnungen alternativ nicht aus irgendeinem der Niveaus in der Verteilerschicht 306 hervor. Es ist ferner bevorzugt, daß die Verteilerschicht 306 abgerundete Oberflächen um die Bereiche aufweist, in denen das Fluid die Richtung ändert, um ein Verringern des Druckabfalls in dem Wärmetauscher 300 zu unterstützen.As stated above, although the openings 324 shown in the figures, from the circulation level 304 or the level 308 . 312 alternatively, as a cylindrical member, the openings do not protrude from any of the levels in the manifold layer 306 out. It is further preferred that the distribution layer 306 rounded surfaces around the areas in which the fluid changes direction to reduce the pressure drop in the heat exchanger 300 to support.

Die Anordnung in einer optimale Weglänge wie auch die Abmessungen der Öffnungen 322, 324 hängen von dem Temperaturwert ab, dem das Fluid entlang der Zwischenschicht 302 ausgesetzt ist. Es ist ferner wichtig, daß die Querschnittsabmessungen für die Fluidpfade in den Öffnungen 322, 324 groß genug sind, um den Druckabfall in dem Wärmetauscher 300 zu verringern. In dem Fall, in dem das Fluid ausschließlich eine einphasige Strömung entlang der Zwischenschicht 302 ausführt, ist jede Öffnung 322 bevorzugt von mehreren benachbarten Öffnungen 324 in einer symmetrischen hexagonalen Anordnung umgeben, wie in 13 gezeigt. Bei einer einphasigen Strömung ist es ferner bevorzugt, daß die Anzahl der Öffnungen im wesentlichen der in dem Zirkulationsniveau 304 entspricht. Bei einer einphasigen Strömung weisen die Öffnungen 322, 324 ferner bevorzugt denselben Durchmesser auf. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß andere Anordnungen wie auch irgendein Verhältnis von Öffnungen 322, 324 alternativ betrachtet werden können.The arrangement in an optimal path length as well as the dimensions of the openings 322 . 324 depend on the temperature value of the fluid along the intermediate layer 302 is exposed. It is also important that the cross-sectional dimensions for the fluid paths in the openings 322 . 324 are large enough to reduce the pressure drop in the heat exchanger 300 to reduce. In the case where the fluid is solely a single-phase flow along the intermediate layer 302 is any opening 322 preferably of several adjacent openings 324 surrounded in a symmetrical hexagonal arrangement, as in 13 shown. In a single-phase flow, it is further preferred that the number of openings be substantially that in the circulation level 304 equivalent. In a single-phase flow, the openings have 322 . 324 furthermore, preferably the same diameter. It will be apparent to one skilled in the art that other arrangements as well as any ratio of openings 322 . 324 alternatively can be considered.

In dem Fall, daß das Fluid eine zweiphasige Strömung entlang der Zwischenschicht 302 ausführt, sind nichtsymmetrische Anordnungen der Öffnungen 322, 324 bevorzugt, um eine Beschleunigung des zweiphasigen Fluides zu ermöglichen. Jedoch werden auch symmetrische Anordnungen der Öffnungen 322, 324 für eine zweiphasige Strömung betrachtet. Beispielsweise können die Öffnungen 322, 324 symmetrisch in dem Zirkulationsniveau 304 angeordnet sein, wobei die Öffnungen 324 größere Austrittsöffnungen als die Öffnungen 322 aufweisen. Alternativ wird die hexagonale symmetrische Anordnung, die in 13 gezeigt ist, in dem Zirkulationsniveau 304 für eine zweiphasigen Strömung verwendet, wobei mehr Öffnungen 324 als Öffnungen 322 in dem Zirkulationsniveau 304 vorliegen.In the case that the fluid is a two-phase flow along the intermediate layer 302 are non-symmetrical arrangements of the openings 322 . 324 preferred to allow acceleration of the biphasic fluid. However, symmetrical arrangements of the openings also become 322 . 324 considered for a two-phase flow. For example, the openings 322 . 324 symmetrical in the circulation level 304 be arranged, with the openings 324 larger outlet openings than the openings 322 exhibit. Alternatively, the hexagonal symmetric arrangement used in 13 is shown in the circulation level 304 used for a two-phase flow, with more openings 324 as openings 322 in the circulation level 304 available.

Es sollte festgestellt werden, daß die Öffnungen 322, 324 in dem Zirkulationsniveau alternativ angeordnet sein können, um heiße Bereiche in der Wärmequelle 99 zu kühlen. Daher sind beispielsweise zwei Öffnungen 322 alternativ direkt nebeneinander in dem Zirkulationsniveau 304 angeordnet, wodurch beide Öffnungen 322 nahe oder oberhalb eines einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereichs angeordnet sind. Es ist offensichtlich, daß die geeignete Anzahl von Öffnungen 324 benachbart zu beiden Öffnungen 322 angeordnet ist, um den Druckabfall in der Zwischenschicht 302 zu verringern. Somit führen die beiden Öffnungen 322 die Kühlflüssigkeit dem einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich zu, um den einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich, oben beschrieben, auf eine einheitliche, im wesentlichen gleiche Temperatur zu bringen.It should be noted that the openings 322 . 324 may alternatively be arranged in the circulation level to hot areas in the heat source 99 to cool. Therefore, for example, two openings 322 alternatively directly next to each other in the circulation level 304 arranged, whereby both openings 322 are arranged near or above an intermediate layer region corresponding to a hot region in the heat source. It is obvious that the appropriate number of openings 324 adjacent to both openings 322 is arranged to reduce the pressure drop in the intermediate layer 302 to reduce. Thus, the two openings lead 322 the cooling liquid is supplied to the interlayer region corresponding to a hot region in the heat source so as to bring the intermediate layer region corresponding to a hot region in the heat source, described above, to a uniform, substantially the same temperature.

Wie oben ausgeführt, weist der bevorzugte Wärmetauscher 300 erhebliche Vorteile gegenüber anderen Wärmetauschern auf. Die Anordnung des bevorzugten Wärmetauschers 300 wird alternativ mit einer Pumpe von geringer Leistung verwendet, aufgrund der Verringerung des Druckabfalls, die durch die vertikalen Fluidpfade erreicht wird. Ferner erlaubt die Anordnung des bevorzugten Wärmetauschers 300 eine unabhängige Optimierung des Einlasses und der Fluidpfade entlang der Zwischenschicht 302. Ferner erlauben die getrennten Niveaus eine anwenderspezifische Gestaltung, um die Einheitlichkeit der Wärmeübertragung, die Verringerung des Druckabfalls und die Abmessungen der einzelnen Komponenten darin zu optimieren. Die Anordnung des bevorzugten Wärmetauschers 300 verringert ferner den Druckabfall in Regelkreisen, in denen das Fluid einer zweiphasigen Strömung unterliegt, und kann daher in einphasigen wie auch in zweiphasigen Regelkreisen verwendet werden. Wie unten beschrieben, ermöglicht der bevorzugte Wärmetauscher viele verschiedene Herstellungsverfahren und erlaubt die Einstellung der Komponentengeometrie zu Toleranzzwecken.As stated above, the preferred heat exchanger 300 considerable advantages over other heat exchangers. The arrangement of the preferred heat exchanger 300 is alternatively used with a low power pump because of the reduction in pressure drop achieved by the vertical fluid paths. Further allowed the arrangement of the preferred heat exchanger 300 independent optimization of the inlet and fluid paths along the intermediate layer 302 , Furthermore, the separate levels allow for customization to optimize the uniformity of heat transfer, the reduction in pressure drop and the dimensions of the individual components therein. The arrangement of the preferred heat exchanger 300 further reduces the pressure drop in control circuits in which the fluid is subject to a two-phase flow, and can therefore be used in single-phase as well as in two-phase control circuits. As described below, the preferred heat exchanger allows many different manufacturing processes and allows adjustment of the component geometry for tolerance purposes.

Einzelheiten darüber, wie der Wärmetauscher 100 wie auch die einzelnen Schichten in dem Wärmetauscher 100 gefertigt und hergestellt werden, sind unten beschrieben. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die bevorzugten und alternativen Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung obwohl auf den Wärmetauscher 100 in 3B und die einzelnen Schichten in diesem ausdrücklich der Einfachheit halber Bezug genommen wird. Es ist für einen Fachmann ferner offensichtlich, daß, obwohl die Fertigungs-/Herstellungs-Einzelheiten unter Bezug auf die vorliegende Erfindung beschrieben sind, die Einzelheiten der Fertigung und Herstellung alternativ ebenso für herkömmliche Wärmetauscher wie auch für zwei- und drei schichtige Wärmetauscher, die einen Fluideinlaßanschluß und einen Fluidanschluß verwenden, wie in den 1A bis 1C gezeigt, Anwendung finden.Details about how the heat exchanger 100 as well as the individual layers in the heat exchanger 100 are manufactured and manufactured, are described below. The following description refers to the preferred and alternative heat exchangers of the present invention, although to the heat exchanger 100 in 3B and the individual layers are expressly referred to herein for the sake of simplicity. It will also be apparent to those skilled in the art that, although the manufacturing / manufacturing details are described with reference to the present invention, the details of manufacture and manufacture alternatively also apply to conventional heat exchangers as well as two- and three-layer heat exchangers including one Fluid inlet port and use a fluid port, as in the 1A to 1C shown, find application.

Bevorzugt weist die Zwischenschicht einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf, der ungefähr gleich dem oder identisch mit dem der Wärmequelle 99 ist. Die Zwischenschicht dehnt sich daher bevorzugt entsprechend mit der Wärmequelle 99 aus und zieht sich mit dieser zusammen. Alternativ weist das Material der Zwischenschicht 302 einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf, der sich von dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Materials der Wärmequelle unterscheidet. Eine Zwischenschicht 302, die aus einem Material, wie zum Beispiel Silizium besteht, weist einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf, der dem der Wärmequelle 99 entspricht, und weist eine ausreichende thermische Leitfähigkeit auf, um geeignet Wärme von der Wärmequelle 99 auf das Fluid zu übertragen. Jedoch werden alternativ andere Materialien in der Zwischenschicht 302 verwendet, die thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, die dem der Wärmequelle 99 entsprechen.Preferably, the intermediate layer has a thermal expansion coefficient which is approximately equal to or identical to that of the heat source 99 is. The intermediate layer therefore preferably expands correspondingly with the heat source 99 out and pulls together with this. Alternatively, the material has the intermediate layer 302 a thermal expansion coefficient which is different from the coefficient of thermal expansion of the material of the heat source. An intermediate layer 302 , which consists of a material such as silicon, has a coefficient of thermal expansion, that of the heat source 99 corresponds to, and has sufficient thermal conductivity to suitably heat from the heat source 99 to transfer to the fluid. However, alternatively, other materials will be in the intermediate layer 302 used, which have coefficients of thermal expansion, that of the heat source 99 correspond.

Die Zwischenschicht weist bevorzugt einen hohe thermische Leitfähigkeit auf, um eine ausreichende Leitung zu ermöglichen, die zwischen der Wärmequelle 99 und dem Fluid, das entlang der Zwischenschicht 302 strömt, erfolgt, so daß sich die Wärmequelle 99 nicht überhitzt. Die Zwischenschicht besteht bevorzugt aus einem Material mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit von 100 W/mK. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die Zwischenschicht 302 eine thermische Leitfähigkeit von mehr oder weniger als 100 W/mK aufweisen kann und nicht auf diesen Wert begrenzt ist.The intermediate layer preferably has a high thermal conductivity to allow sufficient conduction between the heat source 99 and the fluid flowing along the intermediate layer 302 flows, takes place, so that the heat source 99 not overheated. The intermediate layer is preferably made of a material having a high thermal conductivity of 100 W / mK. It is obvious to a person skilled in the art that the intermediate layer 302 may have a thermal conductivity of more or less than 100 W / mK and is not limited to this value.

Um die bevorzugte hohe thermische Leitfähigkeit zu erreichen, ist die Zwischenschicht bevorzugt aus einem Halbleitersubstrat, wie zum Beispiel Silizium, hergestellt. Alternativ ist die Zwischenschicht aus irgendeinem anderen Material hergestellt, umfassend, jedoch nicht beschränkt auf, einkristalline dielektrische Materialien, Metalle, Aluminium, Nickel und Kupfer, Kovar, Graphit, Diamant, Kompositwerkstoffe und jegliche geeignete Legierungen. Ein alter natives Material der Zwischenschicht 302 ist ein gemustertes oder gegossenes organisches Gitter.In order to achieve the preferred high thermal conductivity, the intermediate layer is preferably made of a semiconductor substrate, such as silicon. Alternatively, the interlayer is made of any other material, including, but not limited to, single crystalline dielectric materials, metals, aluminum, nickel and copper, kovar, graphite, diamond, composites and any suitable alloys. An old native material of the intermediate layer 302 is a patterned or cast organic grid.

Wie in 15 gezeigt, ist es bevorzugt, daß die Zwischenschicht mit einer Beschichtungsschicht 112 beschichtet ist, um das Material der Zwischenschicht zu schützen wie auch die thermischen Austauscheigenschaften der Zwischenschicht zu verbessern. Die Beschichtung 112 bietet insbesondere einen chemischen Schutz, der bestimmte chemische Wechselwirkungen zwischen dem Fluid und der Zwischenschicht 302 beseitigt. Beispielsweise wird eine Zwischenschicht 302, die aus Aluminium hergestellt ist, von dem Fluid verätzt, das in Kontakt mit diesem kommt, wodurch die Zwischenschicht 102 mit der Zeit abgetragen würde. Die Beschichtung 112 aus einer dünnen Nickelschicht, ca. 25 μm, wird daher auf die Oberfläche der Zwischenschicht 302 galvanisiert, um chemisch jegliche mögliche Reaktionen zu verhindern, ohne wesentlich die thermischen Eigenschaften der Zwischenschicht 302 zu verändern. Es ist offensichtlich, daß jegliches andere Beschichtungsmaterial mit der geeigneten Schichtdicke betrachtet wird, abhängig von dem Material (den Materialien) in der Zwischenschicht 302.As in 15 It is preferred that the intermediate layer be coated with a coating layer 112 is coated to protect the material of the intermediate layer as well as to improve the thermal exchange properties of the intermediate layer. The coating 112 In particular, it provides chemical protection that allows certain chemical interactions between the fluid and the interlayer 302 eliminated. For example, it becomes an intermediate layer 302 made of aluminum, etched by the fluid coming into contact with it, whereby the intermediate layer 102 would be eroded over time. The coating 112 from a thin nickel layer, about 25 microns, is therefore on the surface of the intermediate layer 302 galvanized to chemically prevent any possible reactions without significantly affecting the thermal properties of the interlayer 302 to change. It is obvious that any other coating material with the appropriate layer thickness is considered, depending on the material (s) in the intermediate layer 302 ,

Die Zwischenschicht 302 wird durch ein Ätzverfahren gebildet, das ein Kupfermaterial verwendet, das mit einer dünnen Schicht aus Nickel beschichtet ist, um die Zwischenschicht 302 zu schützen. Alternativ ist die Zwischenschicht 302 aus Aluminium, Siliziumsubstrat, Kunststoff oder irgendeinem anderen geeigneten Material hergestellt. Die Zwischenschicht 302, die aus Materialien mit einer geringen thermischen Leitfähigkeit hergestellt ist, wird ebenfalls mit einem geeigneten Beschichtungsmaterial beschichtet, um die thermische Leitfähigkeit der Zwischenschicht 302 zu verbessern. Ein Verfahren zur galvanoplastischen Herstellung der Zwischenschicht besteht darin, eine Impfschicht aus Chrom oder einem geeigneten anderen Material entlang der unteren Oberfläche der Zwischenschicht 302 und eine elektrische Verbindung von geeigneter Spannung mit der Impfschicht vorzusehen. Die elektrische Verbindung bildet dadurch eine Schicht des thermisch leitenden Beschichtungsmaterials 112 auf der Oberseite der Zwischenschicht 302. Das galvanoplastische Verfahren bildet ebenso Merk malsabmessungen im Bereich von 10 bis 100 μm. Die Zwischenschicht 302 wird durch ein galvanoplastisches Verfahren gebildet, wie zum Beispiel durch Muster-Elektroplattieren. Ferner wird die Zwischenschicht alternativ durch fotochemisches Ätzen oder chemisches Abtragen, alleine oder in Kombination mit dem galvanoplastischen Verfahren, bearbeitet. Herkömmliche Lithographieanordnungen zum chemischen Abtragen werden verwendet, um Merkmale in der Zwischenschicht 302 zu bearbeiten. Ferner können Längenverhältnisse und Toleranzen verbessert werden, indem ein laserunterstütztes chemisches Abtragungsverfahren verwendet wird.The intermediate layer 302 is formed by an etching process using a copper material coated with a thin layer of nickel around the intermediate layer 302 to protect. Alternatively, the intermediate layer 302 made of aluminum, silicon substrate, plastic or any other suitable material. The intermediate layer 302 made of materials having a low thermal conductivity is also coated with a suitable coating material to improve the thermal conductivity of the intermediate layer 302 to improve. A process for electroforming the Zwi A layer of chromium or a suitable other material along the lower surface of the intermediate layer 302 and to provide an electrical connection of suitable voltage to the seed layer. The electrical connection thereby forms a layer of the thermally conductive coating material 112 on top of the intermediate layer 302 , The electroforming process also forms Merkmal dimensions in the range of 10 to 100 microns. The intermediate layer 302 is formed by a electroforming process, such as pattern electroplating. Furthermore, the intermediate layer is alternatively processed by photochemical etching or chemical removal, alone or in combination with the electroforming process. Conventional chemical ablation lithography assemblies are used to provide features in the interlayer 302 to edit. Furthermore, aspect ratios and tolerances can be improved by using a laser assisted chemical removal process.

Die Säulen 303, die oben beschrieben sind, können durch eine Reihe von Verfahren hergestellt werden. Jedoch sollte festgestellt werden, daß die Säulen 303 so hergestellt sind, daß sie eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweisen. Es ist bevorzugt, daß die Säulen 303 aus einem Material mit einer sehr hohen Leitfähigkeit hergestellt sind, wie zum Beispiel Kupfer. Jedoch werden andere Materialien, wie zum Beispiel Silizium, ebenfalls von einem Fachmann betrachtet. Die Säulen 303 können durch verschiedene Mittel hergestellt werden, umfassend, jedoch nicht beschränkt auf, ein galvanoplastisches Verfahren, EDM-Draht-Herstellung, Prägen, MIM und spanende Bearbeitung. Ferner können Sägen, die über die Oberfläche schneiden, und/oder Fräswerkzeuge die gewünschte Anordnung in der Zwischenschicht 302 erzeugen. Bei einer Zwischenschicht 302, die aus Silizium besteht, würden die Säulen 303 von Verfahren wie zum Beispiel Plasmaätzen, Sägen, lithographische Mustererzeugung und verschiedene nasse Ätzverfahren hergestellt, abhängig von dem gewünschten Längenverhältnis der Säulen 303 in der Zwischenschicht 302. Die radial angeordneten, rechtwinkligen Rippen 303E (10E) können durch lithographische Mustererzeugung hergestellt werden, wobei Plasmaätzen oder galvanische bzw. Elektroplattier-Verfahren in den lithographisch erzeugten Formen verwendet werden.The columns 303 described above can be prepared by a variety of methods. However, it should be noted that the columns 303 are made so that they have a high thermal conductivity. It is preferred that the columns 303 are made of a material with a very high conductivity, such as copper. However, other materials, such as silicon, are also contemplated by one of ordinary skill in the art. The columns 303 can be made by various means including, but not limited to, electroforming, EDM wire fabrication, embossing, MIM, and machining. Further, saws that cut across the surface and / or milling tools may have the desired arrangement in the intermediate layer 302 produce. In an intermediate layer 302 that consists of silicon, would be the pillars 303 of processes such as plasma etching, sawing, lithographic patterning, and various wet etch processes, depending on the desired aspect ratio of the columns 303 in the interlayer 302 , The radially arranged, rectangular ribs 303E ( 10E ) can be prepared by lithographic patterning using plasma etching or electroplating in the lithographically generated molds.

In der alternativen Ausführungsform sind die Mikrokanalwände 110, die in der Zwischenschicht 102 verwendet werden, aus Silizium hergestellt. Die Mikrokanalwände 110 sind alternativ aus beliebigen anderen Materialien hergestellt, umfassend, jedoch nicht beschränkt auf, gemustertes Glas, Polymere und ein gegossenes Polymergitter. Obwohl die Mikrokanalwände 110 aus demselben Material wie die untere Oberfläche 103 der Zwischenschicht 102 bestehen, sind die Mikrokanalwände 110 alternativ aus einem anderen Material wie das der übrigen Zwischenschicht 102 hergestellt.In the alternative embodiment, the microchannel walls are 110 that in the interlayer 102 used, made of silicon. The microchannel walls 110 are alternatively made of any other materials, including, but not limited to, patterned glass, polymers and a cast polymer grid. Although the micro-channel walls 110 made of the same material as the lower surface 103 the intermediate layer 102 are the microchannel walls 110 alternatively from a different material as that of the remaining intermediate layer 102 produced.

In der alternativen Ausführungsform weisen die Mikrokanalwände 110 thermische Leitfähigkeitscharakteristika von mindestens 10 W/mK auf. Alternativ weisen die Mikrokanalwände 110 thermische Leitfähigkeitscharakteristika von mehr als 10 W/mK auf. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die Mikrokanalwände 110 alternativ thermische Leitfähigkeitscharakteristika von weniger als 10 W/mK aufweisen, wobei ein Beschichtungsmaterial 112 auf den Mikrokanalwänden 110 vorgesehen ist, wie in 15 gezeigt, um die thermische Leitfähigkeit der Wandmerkmale 110 zu erhöhen. Für Mikrokanalwände 110, die aus Materialien bestehen, die bereits eine gute thermische Leitfähigkeit aufweisen, weist die vorgesehene Beschichtung 112 eine Dicke von mindestens 25 μm auf, die ferner die Oberfläche der Mikrokanalwände 110 schützt. Bei Mikrokanalwänden 110, die aus einem Material mit schlechten thermischen Leitfähigkeitscharakteristika hergestellt sind, weist die Beschichtung 112 eine thermische Leitfähigkeit von mindestens 50 W/mK auf und ist mehr als 25 μm dick. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß andere Arten von Beschichtungsmaterialien wie auch Dickenabmessungen betrachtet werden.In the alternative embodiment, the microchannel walls 110 thermal conductivity characteristics of at least 10 W / mK. Alternatively, the microchannel walls 110 thermal conductivity characteristics of more than 10 W / mK on. It is obvious to a person skilled in the art that the microchannel walls 110 alternatively have thermal conductivity characteristics of less than 10 W / mK, wherein a coating material 112 on the microchannel walls 110 is provided as in 15 shown the thermal conductivity of the wall features 110 to increase. For microchannel walls 110 consisting of materials that already have a good thermal conductivity, has the proposed coating 112 a thickness of at least 25 microns, further the surface of the microchannel walls 110 protects. For microchannel walls 110 that are made of a material with poor thermal conductivity characteristics, has the coating 112 has a thermal conductivity of at least 50 W / mK and is more than 25 μm thick. It will be apparent to one skilled in the art that other types of coating materials as well as thickness dimensions are contemplated.

Um die Mikrokanalwände 110 so auszulegen, daß sie eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK aufweisen, werden die Wände 110 zusammen mit dem Beschichtungsmaterial 112 (15) durch ein galvanoplastisches Verfahren gebildet, wobei das Beschichtungsmaterial beispielsweise Nickel oder ein anderes Metall ist, wie oben beschrieben. Um die Mikrokanalwände 110 so auszulegen, daß sie eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 50 W/mK aufweisen, werden die Wände 110 mit Kupfer auf einer Impfschicht aus einem dünnen Metallfilm galvanisiert. Alternativ werden die Mikrokanalwände 110 nicht mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet. Es ist verständlich, daß die thermischen Leitfähigkeitscharakteristika der Mikrokanalwände 110 und der Beschichtung 112 ge gebenenfalls auch auf die Säulen 303 (10A) und jegliche geeignete Beschichtung, die auf diesen vorgesehen ist, angewendet werden können.Around the microchannel walls 110 be designed so that they have a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK, the walls 110 together with the coating material 112 ( 15 ) is formed by a electroforming process, wherein the coating material is, for example, nickel or another metal, as described above. Around the microchannel walls 110 be designed so that they have a suitable thermal conductivity of at least 50 W / mK, the walls 110 galvanized with copper on a seed layer of a thin metal film. Alternatively, the microchannel walls 110 not coated with the coating material. It is understood that the thermal conductivity characteristics of the microchannel walls 110 and the coating 112 If necessary, also on the columns 303 ( 10A ) and any suitable coating provided thereon.

Die Mikrokanalwände 110 sind durch eine heiße Prägetechnik gebildet, um ein hohes Längenverhältnis der Kanalwände 110 entlang der unteren Oberfläche 103 der Zwischenschicht 102 zu erreichen. Die Mikrokanalwandmerkmale 110 sind alternativ als Siliziumstrukturen hergestellt, die auf einer Glasoberfläche abgelagert sind, wobei die Merkmale auf das Glas in der gewünschten Anordnung geätzt sind. Die Mikrokanalwände 110 sind alternativ durch herkömmliche Lithographietechniken, Prägeverfahren oder die vorgenannten Verfahren oder irgendein weiteres geeignetes Verfahren gebildet. Die Mikrokanalwände 110 sind alternativ getrennt von der Zwischenschicht 102 gebildet und mit der Zwischenschicht 102 durch eine anodische oder Epoxy-Verbindung verbunden. Alternativ sind die Mikrokanalmerkmale 110 mit der Zwischenschicht 102 durch herkömmliche galvanoplastische Techniken, wie zum Beispiel Galvanisieren, verbunden.The microchannel walls 110 are formed by a hot embossing technique to a high aspect ratio of the channel walls 110 along the bottom surface 103 the intermediate layer 102 to reach. The microchannel wall features 110 are alternatively fabricated as silicon structures deposited on a glass surface, with the features etched on the glass in the desired configuration. The microchannel walls 110 are alternatively by conventional lithographic techniques, embossing or the aforementioned methods or any other suitable method. The microchannel walls 110 are alternatively separated from the intermediate layer 102 formed and with the intermediate layer 102 connected by an anodic or epoxy compound. Alternatively, the microchannel features 110 with the intermediate layer 102 by conventional electroforming techniques, such as electroplating.

Es gibt eine Reihe von Verfahren, die verwendet werden können, um die intermediäre Schicht 104 herzustellen. Die intermediäre Schicht besteht aus Silizium. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß jegliches weitere geeignete Material betrachtet wird, umfassend, jedoch nicht beschränkt auf, Glas, lasergemustertes Glas, Polymere, Metalle, Glas, Kunststoff, gegossene organische Materialien oder jegliche Zusammensetzungen davon. Alternativ ist die intermediäre Schicht 104 unter Verwendung von Plasmaätztechniken hergestellt. Alternativ ist die intermediäre Schicht 104 unter Verwendung einer chemischen Ätztechnik hergestellt. Weitere alternative Verfahren umfassen Spanen, Ätzen, Extrudieren und/oder Schmieden eines Metalls in die gewünschte Form. Die intermediäre Schicht 104 wird alternativ durch Spritzgießen eines Kunststoffgitters in der gewünschten Form hergestellt. Alternativ wird die intermediäre Schicht 104 gebildet, indem eine Glasplatte durch Laserschneiden in die gewünschte Form gebracht wird.There are a number of methods that can be used to create the intermediate layer 104 manufacture. The intermediate layer consists of silicon. It will be apparent to those skilled in the art that any other suitable material is contemplated, including, but not limited to, glass, laser-patterned glass, polymers, metals, glass, plastic, cast organic materials or any compositions thereof. Alternatively, the intermediate layer 104 produced using plasma etching techniques. Alternatively, the intermediate layer 104 produced using a chemical etching technique. Other alternative methods include machining, etching, extruding, and / or forging a metal into the desired shape. The intermediate layer 104 is alternatively prepared by injection molding a plastic grid in the desired shape. Alternatively, the intermediate layer becomes 104 formed by a glass plate is brought by laser cutting in the desired shape.

Die Verteilerschicht 306 kann durch eine Reihe von Verfahren hergestellt werden. Die bevorzugte Verteilerschicht 306 ist als ein einziges Element hergestellt. Alternativ ist die bevorzugte Verteilerschicht 306 aus getrennten Komponenten, die in 12 gezeigt sind, hergestellt, die dann miteinander gekoppelt werden. Die Verteilerschicht 306 kann in einem Spritzgießverfahren, das Kunststoff, Metall, Polymerverbindungen oder jedes andere geeignete Material verwendet, hergestellt werden, wobei jede Schicht aus demselben Material besteht. Alternativ, wie oben beschrieben, ist jede Schicht aus einem anderen Material hergestellt. Die Verteilerschicht 306 wird alternativ durch eine Spantechnik oder eine Metallätztechnik hergestellt. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die Verteilerschicht 306 durch Verwendung irgendeines geeigneten Verfahrens hergestellt werden kann.The distribution layer 306 can be made by a number of methods. The preferred distribution layer 306 is made as a single element. Alternatively, the preferred distribution layer is 306 from separate components, which in 12 shown, which are then coupled together. The distribution layer 306 can be made in an injection molding process using plastic, metal, polymer compounds or any other suitable material, each layer being of the same material. Alternatively, as described above, each layer is made of a different material. The distribution layer 306 is alternatively produced by a chip technique or a metal etching technique. It is obvious to a person skilled in the art that the distributor layer 306 can be prepared by using any suitable method.

Die intermediäre Schicht 104 ist mit der Zwischenschicht 102 und der Verteilerschicht 106 gekoppelt, um den Wärmetauscher 100 zu bilden, wobei zu diesem Zweck eine Vielzahl von Verfahren verwendet werden können. Die Zwischenschicht 102, die intermediäre Schicht 104 und die Verteilerschicht 106 sind miteinander durch ein anodisches, Klebe- oder eutektisches Verbindungsverfahren miteinander gekoppelt. Die intermediäre Schicht 104 ist alternativ in Merkmale der Verteilerschicht 106 und der Zwischenschicht 102 integriert. Die intermediäre Schicht 104 ist mit der Zwischenschicht 102 durch ein chemisches Verbindungsverfahren gekoppelt. Die intermediäre Schicht 104 wird alternativ durch ein heißes Prägeverfahren oder eine weiche Lithographietechnik hergestellt, wobei eine Drahtfunkenerosion oder ein Siliziumstempel verwendet wird, um die intermediäre Schicht 104 zu prägen. Die intermediäre Schicht 104 wird dann alternativ mit einem Metall oder einem weiteren geeigneten Material galvanisiert, um die thermische Leitfähigkeit der intermediären Schicht zu erhöhen, falls erforderlich.The intermediate layer 104 is with the interlayer 102 and the distribution layer 106 coupled to the heat exchanger 100 to form a variety of methods can be used for this purpose. The intermediate layer 102 , the intermediate layer 104 and the distribution layer 106 are coupled together by an anodic, adhesive or eutectic bonding technique. The intermediate layer 104 is alternatively in features of the manifold layer 106 and the intermediate layer 102 integrated. The intermediate layer 104 is with the interlayer 102 coupled by a chemical bonding method. The intermediate layer 104 alternatively, is prepared by a hot stamping process or a soft lithography technique using wire spark erosion or a silicon stamp to form the intermediate layer 104 to shape. The intermediate layer 104 is then alternatively plated with a metal or other suitable material to increase the thermal conductivity of the intermediate layer, if necessary.

Alternativ wird die intermediäre Schicht 104 zusammen mit der Fertigung der Mikrokanalwände 110 in der Zwischenschicht 102 durch ein Spritzgießverfahren hergestellt. Alternativ wird die intermediäre Schicht 104 bei der Fertigung der Mikrokanalwände 110 durch irgendein weiteres geeignetes Verfahren gebildet. Weitere Verfahren zum Bilden des Wärmetau schers umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, Löten, Schmelzverbindung, eutektische Verbindung, intermetallische Verbindung und jede weitere geeignete Technik, abhängig von den Arten der Materialien, die in jeder Schicht verwendet werden.Alternatively, the intermediate layer becomes 104 together with the production of the microchannel walls 110 in the interlayer 102 produced by an injection molding process. Alternatively, the intermediate layer becomes 104 in the production of the microchannel walls 110 formed by any other suitable method. Other methods of forming the heat exchanger include, but are not limited to, soldering, fusing, eutectic, intermetallic, and any other suitable technique, depending on the types of materials used in each layer.

Ein weiteres alternatives Verfahren zur Herstellung des Wärmetauschers der vorliegenden Erfindung ist in 16 beschrieben. Wie unter Bezug auf 16 beschrieben, umfaßt ein alternatives Verfahren zur Herstellung des Wärmetauschers das Erzeugen einer harten Maske, die aus einem Siliziumsubstrat als Zwischenschicht gebildet ist (Schritt 500). Die harte Maske besteht aus einem Siliziumdioxid oder alternativ aus einem Spin-on-Glass. Ist die harte Maske einmal gebildet, wird eine Vielzahl von Unterkanälen in der harten Maske gebildet, wobei die Unterkanäle die Fluidpfade zwischen den Mikrokanalwänden 110 (Schritt 502) bilden. Die Unterkanäle sind durch irgendein geeignetes Verfahren gebildet, umfassend, jedoch nicht beschränkt auf, HF-Ätztechniken, chemisches Abtragen, weiche Lithographie und Xenon-Difluorid-Ätzen. Ferner muß ein ausreichender Raum zwischen jedem Unterkanal sichergestellt sein, so daß zwischen nebeneinander liegenden Unterkanälen keine Brücke gebildet wird. Danach wird das Spin-on-Glas mittels irgendeines herkömmlichen Verfahrens auf die obere Oberfläche der harten Maske aufgebracht, um die intermediäre Schicht und die Verteilerschicht (Schritt 504) zu bilden. Dann wird die intermediäre Schicht und die Verteilerschicht durch ein Aushärtungsverfahren (Schritt 506) gehärtet. Sind die intermediäre Schicht und die Verteilerschicht einmal vollständig gebildet und gehärtet, wird ein Fluidanschluß oder werden mehrere Fluidanschlüsse in der gehärteten Schicht (Schritt 508) gebildet. Die Fluidanschlüsse werden durch Ätzen oder alternativ durch Bohren in der Verteilerschicht gebildet. Obwohl bestimmte Verfahren zur Fertigung der Zwischenschicht 102, der intermediären Schicht 104 und der Verteilerschicht 106 in dieser Schrift beschrieben sind, werden weitere bekannte Verfahren, die im Stand der Technik bekannt sind, um Wärmetauscher 100 herzustellen, alternativ betrachtet.Another alternative method of making the heat exchanger of the present invention is disclosed in U.S. Pat 16 described. As with respect to 16 described, an alternative method for producing the heat exchanger comprises the production of a hard mask, which is formed of a silicon substrate as an intermediate layer (step 500 ). The hard mask consists of a silicon dioxide or alternatively a spin-on-glass. Once the hard mask has been formed, a plurality of subchannels are formed in the hard mask, with the subchannels forming the fluid paths between the microchannel walls 110 (Step 502 ) form. The subchannels are formed by any suitable method, including, but not limited to, RF etching techniques, chemical removal, soft lithography and xenon difluoride etching. Furthermore, sufficient space must be ensured between each subchannel so that no bridge is formed between adjacent subchannels. Thereafter, the spin-on glass is applied to the upper surface of the hard mask by any conventional method to form the intermediate layer and the manifold layer (step 504 ) to build. Then, the intermediate layer and the manifold layer are cured by a curing process (step 506 ) hardened. Once the intermediate layer and the manifold layer are fully formed and cured, a fluid port or multiple fluid ports in the hardened layer (step 508 ) educated. The fluid ports are formed by etching or alternatively by drilling in the manifold layer. Although certain procedures for Production of the intermediate layer 102 , the intermediate layer 104 and the distribution layer 106 are described in this document, other known methods known in the art to heat exchangers 100 Alternatively, consider.

17 zeigt eine alternative Ausführungsform des Wärmetauschers der vorliegenden Erfindung. Wie in 6 gezeigt, sind zwei Wärmetauscher 200, 200' mit einer Wärmequelle 99 gekoppelt. Insbesondere ist die Wärmequelle 99, wie zum Beispiel eine elektronische Vorrichtung, mit einer Platine 96 gekoppelt und aufrecht angeordnet, wodurch jede Seite der Wärmequelle 99 möglicherweise freigelegt ist. Ein Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung ist mit einer freigelegten Seite der Wärmequelle 99 gekoppelt, wobei beide Wärmetauscher 200, 200' eine maximale Kühlung der Wärmequelle 99 ermöglichen. Alternativ ist die Wärmequelle 99 mit der Platine horizontal gekoppelt, wobei mehr als ein Wärmetauscher auf die Oberseite der Wärmequelle 99 (nicht dargestellt) gesteckt ist, wobei jeder Wärmetauscher elektrisch mit der Wärmequelle 99 gekoppelt ist. Genauere Angaben bezüglich dieser Ausführungsform sind in der ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldung mit der Serien-Nummer 10/072,137, die am 07. Februar 2002 eingereicht wurde und den Titel trägt „Leistungskonditionierungs-Modul" („Power Conditioning Module"), die durch Bezugnahme in diese Schrift aufgenommen ist, gezeigt und beschrieben. 17 shows an alternative embodiment of the heat exchanger of the present invention. As in 6 shown are two heat exchangers 200 . 200 ' with a heat source 99 coupled. In particular, the heat source 99 , such as an electronic device, with a circuit board 96 coupled and arranged upright, eliminating each side of the heat source 99 possibly uncovered. A heat exchanger of the present invention is with an exposed side of the heat source 99 coupled, both heat exchangers 200 . 200 ' a maximum cooling of the heat source 99 enable. Alternatively, the heat source 99 Coupled horizontally with the board, leaving more than one heat exchanger on top of the heat source 99 (not shown), each heat exchanger electrically connected to the heat source 99 is coupled. Further details regarding this embodiment are described in co-pending U.S. Patent Application Serial No. 10 / 072,137, filed February 7, 2002, entitled "Power Conditioning Module", which is incorporated herein by reference is included in this document, shown and described.

Wie in 17 gezeigt, ist der Wärmetauscher 200 mit zwei Schichten an die linke Seite der Wärmequelle 99 gekoppelt, und der Wärmetauscher 200' mit drei Schichten ist an die rechte Seite der Wärmequelle 99 gekoppelt. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die Wärmetauscher an die Seiten der Wärmequelle 99 gekoppelt sind. Für einen Fachmann ist ebenso offensichtlich, daß die alternativen Ausführungsformen des Wärmetauschers 200' alternativ an die Seiten der Wärmequelle 99 gekoppelt sind. Die alternative Ausführungsform, die in 17 gezeigt ist, erlaubt eine genauere Kühlung des heißen Bereichs der Wärmequelle 99, indem Fluid zugeführt wird, um die heißen Bereiche zu kühlen, die entlang der Dicke der Wärmequelle 99 vorliegen. Auf diese Weise ermöglicht die Ausführungsform in 17 eine geeignete Kühlung von heißen Bereichen in der Mitte der Wärmequelle 99, indem Wärme von beiden Seiten der Wärmequelle 99 ausgetauscht wird. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die in 17 gezeigte Ausführungsform mit dem Kühlregelkreis 30 in 2A bis 2B verwendet wird, obwohl andere geschlossene Regelkreise betrachtet werden.As in 17 shown is the heat exchanger 200 with two layers to the left side of the heat source 99 coupled, and the heat exchanger 200 ' with three layers is to the right side of the heat source 99 coupled. It is obvious to a person skilled in the art that the heat exchangers are at the sides of the heat source 99 are coupled. It is also obvious to a person skilled in the art that the alternative embodiments of the heat exchanger 200 ' alternatively to the sides of the heat source 99 are coupled. The alternative embodiment, which is in 17 shown, allows a more accurate cooling of the hot area of the heat source 99 by supplying fluid to cool the hot areas along the thickness of the heat source 99 available. In this way, the embodiment allows in 17 suitable cooling of hot areas in the middle of the heat source 99 by putting heat from both sides of the heat source 99 is exchanged. It is obvious to a person skilled in the art that the in 17 shown embodiment with the cooling control loop 30 in 2A to 2 B is used, although other closed loop control is considered.

Wie oben ausgeführt, weist die Wärmequelle 99 alternativ Charakteristika auf, in denen die Positionen von einem heißen Bereich oder mehreren heißen Bereichen sich ändern, aufgrund von verschiedenen Aufgaben, die von der Wärmequelle 99 ausgeführt werden sollen. Um die Wärmequelle 99 geeignet zu kühlen, umfaßt der Regelkreis 30 alternativ ein Mess- und Steuerungsmodul 34 (2A bis 2B), das die Strömungsmenge und/oder die Strömungsrate des Fluids, das in den Wärmetauscher 100 eintritt, in Abhängigkeit von einer Änderung der Position der heißen Bereiche dynamisch ändert.As stated above, the heat source 99 alternatively, characteristics in which the positions of a hot area or a plurality of hot areas change due to different tasks from the heat source 99 to be executed. To the heat source 99 suitable to cool, includes the control loop 30 alternatively a measuring and control module 34 ( 2A to 2 B ), which determines the flow rate and / or the flow rate of the fluid entering the heat exchanger 100 occurs, dynamically changing in response to a change in the position of the hot areas.

Wie in 17 gezeigt, sind insbesondere ein oder mehrere Sensoren 124 in jedem einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich in dem Wärmetauscher 200 und/oder alternativ in der Wärmequelle 99 an jeder möglichen Position eines heißen Bereichs angeordnet. Alternativ ist eine Vielzahl von Wärmequellen gleichförmig zwischen der Wärmequelle und dem Wärmetauscher und/oder in dem Wärmetauscher selbst angeordnet. Das Steuerungsmodul 38 (2A bis 2B) ist ferner mit einem oder mehreren Ventilen) in dem Regelkreis 30 gekoppelt, der den Fluidstrom zu dem Wärmetauscher 100 steuert. Das eine oder die mehreren Ventile) ist (sind) in den Fluidleitungen angeordnet, jedoch alternativ an einer anderen Stelle angeordnet. Die Vielzahl von Sensoren 124 ist mit dem Steuerungsmodul 34 gekoppelt, wobei das Steuerungsmodul 34 bevorzugt stromaufwärts von dem Wärmetauscher 100 angeordnet ist, wie in 2 gezeigt. Alternativ ist das Steuerungsmodul 34 an irgendeiner anderen Stelle in dem geschlossenen Regelkreis 30 angeordnet.As in 17 In particular, one or more sensors are shown 124 in each heat exchanger in each hot area in the heat source corresponding interlayer area 200 and / or alternatively in the heat source 99 arranged at every possible position of a hot area. Alternatively, a plurality of heat sources are arranged uniformly between the heat source and the heat exchanger and / or in the heat exchanger itself. The control module 38 ( 2A to 2 B ) is also provided with one or more valves in the control loop 30 coupled to the fluid flow to the heat exchanger 100 controls. The one or more valves are disposed in the fluid lines, but alternatively located at a different location. The variety of sensors 124 is with the control module 34 coupled, wherein the control module 34 preferably upstream of the heat exchanger 100 is arranged as in 2 shown. Alternatively, the control module 34 anywhere else in the closed loop 30 arranged.

Die Sensoren 124 stellen dem Steuerungsmodul 34 Informationen bereit, umfassend, jedoch nicht beschränkt auf, die Strömungsrate des Fluids, das in den einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich strömt, Temperatur der Zwischenschicht 102 in dem einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich und/oder der Wärmequelle 99 und die Temperatur des Fluids. Unter Bezug auf die schematische Darstellung in 17 stellen die Sensoren, die auf der Zwischenschicht 124 angeordnet sind, dem Steuerungsmodul 34 beispielsweise die Information bereit, daß die Temperatur in einem bestimmten, einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich in dem Wärmetauscher 200 ansteigt, wohingegen die Temperatur in einem bestimmten, einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischen schichtbereich in dem Wärmetauscher 200' absinkt. Als Reaktion steigert das Steuerungsmodul 34 die Strömungsmenge zu dem Wärmetauscher 200 und verringert die Strömungsmenge, die dem Wärmetauscher 200' zur Verfügung gestellt wird. In einer alternativen Ausführungsform ändert das Steuerungsmodul 34 alternativ die Strömungsmenge zu einem oder mehreren, einem heißen Bereich in der Wärmequelle entsprechenden Zwischenschichtbereich(en) in einem oder mehreren Wärmetauscher(n) als Reaktion auf die Informationen, die dieser von den Sensoren 118 erhält. Obwohl die Sensoren 118 in 17 in Verbindung mit zwei Wärmetauschern 200, 200' gezeigt sind, ist es offensichtlich, daß die Sensoren 118 alternativ mit nur einem Wärmetauscher gekoppelt sind.The sensors 124 put the control module 34 Information is provided, including, but not limited to, the flow rate of the fluid flowing in the interlayer region corresponding to a hot region in the heat source, the temperature of the interlayer 102 in the intermediate layer region corresponding to a hot region in the heat source and / or the heat source 99 and the temperature of the fluid. With reference to the schematic representation in FIG 17 put the sensors on the intermediate layer 124 are arranged, the control module 34 For example, the information that the temperature in a certain, corresponding to a hot area in the heat source interlayer region in the heat exchanger 200 rises, whereas the temperature in a certain, corresponding to a hot area in the heat source intermediate layer area in the heat exchanger 200 ' decreases. In response, the control module increases 34 the flow rate to the heat exchanger 200 and reduces the flow rate to the heat exchanger 200 ' is made available. In an alternative embodiment, the control module changes 34 alternatively, the flow rate to one or more, a hot area in the heat source corresponding interlayer region (s) in one or more heat exchanger (s) in response to the information provided by the sensors 118 receives. Although the sensors 118 in 17 in connection with two heat exchangers 200 . 200 ' are shown, it is obvious that the sensors 118 alternatively coupled with only one heat exchanger.

Die vorliegende Erfindung wurde bezogen auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben, die Einzelheiten beinhalten, um das Verständnis der Prinzipien des Aufbaus und des Betriebablaufs der Erfindung zu ermöglichen. Ein derartiger Bezug in dieser Schrift auf bestimmte Ausführungsformen und Details derselben ist nicht dazu gedacht, den Bereich der Ansprüche zu begrenzen, die dieser Schrift angefügt sind. Es ist für Fachleute offensichtlich, daß Veränderungen in der Ausführungsform, die für die Darstellung gewählt wurde, vorgenommen werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.The The present invention has been related to certain embodiments described, which include details in order to understand the principles to allow the construction and operation of the invention. Such reference in this document to certain embodiments and details thereof are not intended to limit the scope of the claims, attached to this font are. It is for Professionals obvious that changes in the embodiment, the for the representation chosen was, can be made without departing from the scope of the invention.

Claims (88)

Wärmetauscher mit: a. einer Zwischenschicht, die in Kontakt mit der Wärmequelle ist und ausgelegt ist, um Fluid hindurchzuleiten, um die Wärmequelle zu kühlen, wobei die Zwischenschicht eine Dicke von ca. 0,3 bis ca. 1 mm aufweist; und b. einer Verteilerschicht, die mit der Zwischenschicht gekoppelt ist, wobei die Verteilerschicht ferner eine erste Gruppe von vereinzelten Fluidpfaden aufweist, um Fluid zu der Zwischenschicht zu kanalisieren, wobei die einzelnen Fluidpfade in der ersten Gruppe angeordnet sind, um einen Druckabfall in dem Wärmetauscher zu minimieren.heat exchangers With: a. an intermediate layer in contact with the heat source is and is designed to pass fluid to the heat source to cool, wherein the intermediate layer has a thickness of about 0.3 to about 1 mm; and b. a distribution layer coupled to the intermediate layer , wherein the manifold layer further comprises a first group of singulated ones Having fluid paths to channel fluid to the interface, wherein the individual fluid paths are arranged in the first group, to a pressure drop in the heat exchanger to minimize. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerschicht ferner eine zweite Gruppe von vereinzelten Fluidpfaden aufweist, um Fluid aus der Zwischenschicht zu kanalisieren.heat exchangers according to claim 1, characterized in that the distributor layer further a second group of isolated fluid paths to fluid from the intermediate layer to channel. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerschicht ferner einen ersten Anschluß, um Fluid zu der ersten Gruppe von vereinzelten Fluidpfaden zu leiten, und einen zweiten Anschluß, um Fluid abzuleiten, das von der zweiten Gruppe von vereinzelten Fluidpfaden kanalisiert wird, aufweist.heat exchangers according to claim 2, characterized in that the distributor layer further a first connection, to direct fluid to the first group of singulated fluid paths, and a second port, to divert fluid from the second group of isolated Fluid paths is channeled has. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anordnung von Fluidpfaden angeordnet ist, um eine minimale Fluidpfadlänge entlang der Zwischenschicht bereitzustellen, um einen vorbestimmten Bereich der Wärmequelle auf eine gewünschte Temperatur zu kühlen.heat exchangers according to claim 1, characterized in that the first arrangement of fluid paths is arranged to have a minimum fluid path length along the intermediate layer to provide a predetermined area of the heat source to a desired Temperature to cool. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Gruppe der Fluidpfade angeordnet sind, um eine minimale Fluidpfadlänge zwischen dem ersten und zweiten Anschluß bereitzustellen, um einen vorbestimmten Bereich der Wärmequelle auf eine gewünschte Temperatur zu kühlen.heat exchangers according to claim 3, characterized in that the first and second group the fluid paths are arranged to have a minimum fluid path length between to provide the first and second ports, by a predetermined range of the heat source to a desired temperature to cool. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Fluid in einem einphasigen Strömungszustand befindet.heat exchangers according to claim 1, characterized in that the fluid in a single-phase flow state located. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens ein Teil des Fluids in einem zweiphasigen Strömungszustand befindet.heat exchangers according to claim 1, characterized in that at least one part of the fluid is in a two-phase flow state. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Fluids einem Wechsel zwischen ein- und zweiphasigen Strömungszuständen in dem Wärmetauscher unterliegt.heat exchangers according to claim 1, characterized in that at least a part of the fluid a change between one and two-phase flow conditions in the heat exchanger subject. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerschicht ferner ein Zirkulationsniveau aufweist, durch das die ersten und zweiten Fluidpfade verlaufen, wobei das Zirkulationsniveau mit der Zwischenschicht gekoppelt ist und ausgelegt ist, um trennbar Fluid zu und aus der Zwischenschicht durch die erste und zweite Gruppe von Fluidpfaden zu kanalisieren.heat exchangers according to claim 2, characterized in that the distributor layer further has a circulation level through which the first and second Fluid paths run, the circulation level with the intermediate layer is coupled and designed to be separable fluid to and from the Intermediate layer through the first and second group of fluid paths to channel. Wärmetauscher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fluidpfad in der ersten Gruppe einen zylindrischen Vorsprung in Verbindung damit aufweist, wobei jeder zylindrische Vorsprung von dem Zirkulationsniveau um eine vorbestimmte Höhe vorsteht.heat exchangers according to claim 9, characterized in that each fluid path in the first group a cylindrical projection in conjunction therewith, wherein each cylindrical projection from the circulation level by one predetermined height protrudes. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerschicht ferner umfaßt: a. ein erstes Niveau, das ausgelegt ist, Fluid zwischen dem ersten Anschluß und der ersten Gruppe von Fluidpfaden zu kanalisieren; b. ein zweites Niveau, das mit dem ersten Niveau gekoppelt ist und ausgelegt ist, um Fluid zwischen dem zweiten Anschluß und der zweiten Gruppe von Fluidpfaden zu kanalisieren, wobei in der Verteilerschicht Fluid, das durch das erste Niveau kanalisiert wird, getrennt gehalten wird von dem Fluid, das durch das zweite Niveau kanalisiert wird.heat exchangers according to claim 3, characterized in that the distributor layer further comprising: a. a first level configured to fluid between the first Connection and to channel the first group of fluid paths; b. a second one Level that is coupled to the first level and is designed fluid between the second port and the second group of Channeling fluid paths, wherein in the distributor layer fluid, which is channeled through the first level, is kept separate from the fluid that is channeled through the second level. Wärmetauscher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Niveau ferner ein erstes Durchgangsstück umfaßt, das in Verbindung mit dem ersten Anschluß und der ersten Gruppe von Fluidpfaden ist, wobei Fluid in dem ersten Durchgangsstück direkt zu der ersten Gruppe von Fluidpfaden strömt.heat exchangers according to claim 11, characterized in that the first level further first passage piece comprises that in connection with the first terminal and the first group of Fluid paths, wherein fluid in the first passage piece directly flows to the first group of fluid paths. Wärmetauscher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Niveau ferner ein zweites Durchgangsstück aufweist, das in Verbindung mit dem zweiten Anschluß und der zweiten Gruppe von Fluidpfaden ist, wobei das Fluid in der zweiten Gruppe direkt zu dem zweiten Durchgangsstück strömt.Heat exchanger according to claim 11, characterized characterized in that the second level further comprises a second passageway in communication with the second port and the second group of fluid paths, the fluid in the second group flowing directly to the second passageway. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe von Fluidpfaden von der zweiten Gruppe von Fluidpfaden thermisch isoliert ist, um eine Wärmeübertragung zwischen diesen zu vermeiden.heat exchangers according to claim 2, characterized in that the first group of fluid paths is thermally isolated from the second group of fluid paths a heat transfer to avoid between them. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Gruppe von Fluidpfaden in einer gleichförmigen Weise entlang mindestens einer Dimension angeordnet sind.heat exchangers according to claim 2, characterized in that the first and second group of Fluid paths in a uniform Way are arranged along at least one dimension. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Gruppe von Fluidpfaden in einer nicht gleichförmigen Weise entlang mindestens einer Dimension angeordnet sind.heat exchangers according to claim 2, characterized in that the first and second group of Fluid paths in a non-uniform manner along at least a dimension are arranged. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidpfade in der ersten Anordnung untereinander einen dichtesten optimalen Abstand aufweisen.heat exchangers according to claim 1, characterized in that the fluid paths in the first Arrangement with each other have a closest optimal distance. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Anordnung von Fluidpfaden angeordnet sind, um mindestens einen einem Bereich in der Wärmequelle entsprechenden heißen Zwischenschichtbereich zu kühlen.heat exchangers according to claim 2, characterized in that the first and second arrangement of Fluid paths are arranged to at least one area in the heat source corresponding hot Cool interlayer area. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der ersten Fluidpfade durch eine Vielzahl von ersten Öffnungen strömt, wobei mindestens eine der ersten Öffnungen aus der Vielzahl eine erste Abmessung aufweist, die im wesentlichen einer zweiten Abmessung mindestens einer Öffnung in der zweiten Gruppe von Fluidpfaden entspricht.heat exchangers according to claim 2, characterized in that at least one of the first fluid paths flows through a plurality of first openings, wherein at least one of the first openings the plurality has a first dimension, which is substantially a second dimension of at least one opening in the second group corresponds to fluid paths. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der ersten Fluidpfade durch eine Vielzahl von ersten Öffnungen strömt, wobei mindestens eine der ersten Öffnungen aus der Vielzahl eine erste Abmessung aufweist, die sich von einer zweiten Abmessung mindestens einer zweiten Öffnung in der zweiten Anordnung von Fluidpfaden unterscheidet.heat exchangers according to claim 2, characterized in that at least one of the first fluid paths flows through a plurality of first openings, wherein at least one of the first openings the plurality has a first dimension extending from a second Dimension of at least one second opening in the second arrangement different from fluid paths. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus einem Material mit einer thermischen Leitfähigkeit von mindestens 100 W/mK besteht.heat exchangers according to claim 1, characterized in that the intermediate layer of a material with a thermal conductivity of at least 100 W / mK. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Zwischenschicht eine Beschichtung gebildet ist, wobei die Beschichtung eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK bereitstellt.heat exchangers according to claim 1, characterized in that on the intermediate layer a coating is formed, wherein the coating has a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht ferner eine Vielzahl von Säulen aufweist, die in einem vorbestimmten Muster entlang der Zwischenschicht angeordnet sind.heat exchangers according to claim 1, characterized in that the intermediate layer further a variety of columns having, in a predetermined pattern along the intermediate layer are arranged. Wärmetauscher nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine aus der Vielzahl von Säulen ein Flächenmaß innerhalb des Bereichs von und einschließlich (10 μm)2 bis (100 μm)2 aufweist.A heat exchanger according to claim 23, characterized in that at least one of said plurality of columns has an area dimension within the range of and including (10 μm) 2 to (100 μm) 2 . Wärmetauscher nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine aus der Vielzahl von Säulen eine Höhe innerhalb des Bereichs von und einschließlich 50 μm bis 2 mm aufweist.heat exchangers according to claim 23, characterized in that at least one of the plurality of columns a height within the range of and including 50 μm to 2 mm. Wärmetauscher nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei aus der Vielzahl von Säulen einen gegenseitigen Abstand innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 bis 150 μm aufweisen.heat exchangers according to claim 23, characterized in that at least two of the plurality of columns a mutual distance within the range of and including 10 up to 150 μm exhibit. Wärmetauscher nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Vielzahl von Säulen eine Beschichtung gebildet ist, wobei die Beschichtung eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK aufweist.heat exchangers according to claim 23, characterized in that on the plurality of columns Coating is formed, wherein the coating is a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK. Wärmetauscher nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine aus der Vielzahl von Säulen mindestens eine variierende Abmessung entlang einer vorbestimmten Richtung aufweist.heat exchangers according to claim 23, characterized in that at least one of the plurality of columns at least one varying dimension along a predetermined one Direction. Wärmetauscher nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine geeignete Anzahl von Säulen in einem vorbestimmten Bereich entlang der Zwischenschicht angeordnet ist.heat exchangers according to claim 23, characterized in that a suitable number of columns in arranged a predetermined area along the intermediate layer is. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abschnitt der Zwischenschicht eine aufgerauhte Oberfläche aufweist.heat exchangers according to claim 1, characterized in that at least one section the intermediate layer has a roughened surface. Wärmetauscher nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschichtung auf der Vielzahl von Säulen gebildet ist, wobei die Beschichtung eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK aufweist.heat exchangers according to claim 23, characterized in that a coating on the Variety of columns is formed, wherein the coating has a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK. Wärmetauscher nach Anspruch 1, ferner umfassend eine poröse Mikrostruktur, die entlang der Zwischenschicht angeordnet ist.heat exchangers according to claim 1, further comprising a porous microstructure along the intermediate layer is arranged. Wärmetauscher nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Mikrostruktur eine Porosität innerhalb des Bereichs von und einschließlich 50 bis 80 % aufweist.Heat exchanger according to claim 32, characterized in that the porous microstructure is a Having porosity within the range of and including 50 to 80%. Wärmetauscher nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Mikrostruktur eine durchschnittliche Porengröße innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 bis 200 μm aufweist.heat exchangers according to claim 32, characterized in that the porous microstructure has an average Pore size within of the range of and including 10 to 200 μm having. Wärmetauscher nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Mikrostruktur eine Höhe innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,25 bis 2,00 mm aufweist.heat exchangers according to claim 32, characterized in that the porous microstructure has a height within of the range of and including 0.25 up to 2.00 mm. Wärmetauscher nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Mikrostruktur mindestens eine Pore aufweist, die eine variierende Abmessung entlang einer vorbestimmten Richtung aufweist.heat exchangers according to claim 32, characterized in that the porous microstructure at least has a pore having a varying dimension along a having predetermined direction. Wärmetauscher nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Vielzahl von Mikrokanälen, wobei diese in einer vorbestimmten Konfiguration entlang der Zwischenschicht angeordnet sind.heat exchangers according to claim 1, further comprising a plurality of microchannels, wherein these in a predetermined configuration along the intermediate layer are arranged. Wärmetauscher nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer aus der Vielzahl von Mikrokanälen ein Flächenmaß innerhalb des Bereichs von und einschließlich (10 μm)2 bis (100 μm)2 aufweist.A heat exchanger according to claim 37, characterized in that at least one of the plurality of microchannels has an areal dimension within the range of and including (10 μm) 2 to (100 μm) 2 . Wärmetauscher nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer aus der Vielzahl von Mikrokanälen eine Höhe innerhalb des Bereichs von und einschließlich 50 μm bis 2 mm aufweist.heat exchangers according to claim 37, characterized in that at least one of the Variety of microchannels a height within the range of and including 50 μm to 2 mm. Wärmetauscher nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei aus der Vielzahl von Mikrokanälen einen gegenseitigen Abstand innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 bis 150 μm aufweisen.heat exchangers according to claim 37, characterized in that at least two of the plurality of microchannels a mutual distance within the range of and including 10 up to 150 μm exhibit. Wärmetauscher nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer aus der Vielzahl von Mikrokanälen eine Breite innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 bis 100 μm aufweist.heat exchangers according to claim 37, characterized in that at least one of the Variety of microchannels a width within the range of and including 10 up to 100 μm having. Wärmetauscher nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschichtung auf der Vielzahl von Mikrokanälen gebildet ist, wobei die Beschichtung eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK aufweist.heat exchangers according to claim 37, characterized in that a coating on the Variety of microchannels is formed, wherein the coating has a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht mit der Wärmequelle gekoppelt ist.heat exchangers according to claim 1, characterized in that the intermediate layer with the heat source is coupled. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht integral mit der Wärmequelle gebildet ist.heat exchangers according to claim 1, characterized in that the intermediate layer integral with the heat source is formed. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle ein integrierter Schaltkreis ist.heat exchangers according to claim 1, characterized in that the heat source is an integrated Circuit is. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überhangabmessung innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0 bis 15 mm besteht.heat exchangers according to claim 1, characterized in that an overhang dimension within of the range of and including 0 to 15 mm. Wärmetauscher, der ausgelegt ist, eine Wärmequelle zu kühlen, umfassend: a. eine Zwischenschicht, die in Kontakt mit einer Wärmequelle ist und ausgelegt ist, Fluid hindurchzuleiten, wobei die Zwischenschicht eine Dicke in einem Bereich von ca. 0,3 bis ca. 1,0 mm aufweist; und b. eine Verteilerschicht, die mit der Zwischenschicht gekoppelt ist, wobei die Verteilerschicht ferner umfasst: i. ein erstes Niveau mit einer Vielzahl von im wesentlichen vertikal verlaufenden Einlaßpfaden, um Fluid an die Zwischenschicht abzugeben, wobei die Einlaßpfade so angeordnet sind, daß sie einen optimalen, gegenseitigen Fluidstreckenabstand aufweisen; und ii. ein zweites Niveau mit mindestens einem Auslaßpfad, um Fluid aus der Zwischenschicht zu leiten.Heat exchanger, which is designed to be a heat source to cool, full: a. an intermediate layer that is in contact with a heat source is and is adapted to pass fluid, wherein the intermediate layer has a thickness in a range of about 0.3 to about 1.0 mm; and b. a distribution layer coupled to the intermediate layer , wherein the distributor layer further comprises: i. a first Level with a variety of substantially vertical Inlet paths, to deliver fluid to the intermediate layer, wherein the inlet paths so are arranged that they have an optimal, mutual fluid path distance; and ii. a second level with at least one outlet path to remove fluid from the intermediate layer to lead. Wärmetauscher nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Niveau ferner mindestens einen ersten Anschluß aufweist, der ausgelegt ist, um Fluid zu den Einlaßpfaden zu kanalisieren.heat exchangers according to claim 47, characterized in that the first level further comprises at least has a first terminal, which is designed to channel fluid to the inlet paths. Wärmetauscher nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Niveau ferner mindestens einen zweiten Anschluß aufweist, der ausgelegt ist, um Fluid von dem mindestens einen Auslaßpfad zu kanalisieren, wobei das Fluid in dem zweiten Niveau getrennt von dem Fluid in dem ersten Niveau strömt.heat exchangers according to claim 48, characterized in that the second level further has at least one second terminal which is designed to channel fluid from the at least one outlet path, wherein the fluid in the second level is separate from the fluid in the first one Level is flowing. Wärmetauscher nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Niveau ferner eine Vielzahl von im wesentlichen vertikal verlaufenden Auslaßpfaden aufweist, um Fluid aus der Zwischenschicht zu leiten, wobei die Vielzahl von Einlaß- und Auslaßpfaden in einem optimalen gegenseitigen Fluidstreckenabstand voneinander angeordnet sind.heat exchangers according to claim 49, characterized in that the second level further a plurality of substantially vertical outlet paths to direct fluid from the intermediate layer, wherein the Variety of intake and outlet paths in an optimal mutual distance between the fluid paths are arranged. Wärmetauscher nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerschicht ferner ein Zirkulationsniveau aufweist, das mit der Zwischenschicht gekoppelt ist und eine Vielzahl von ersten Öffnungen aufweist, die vertikal durch dieses verlaufen, um Fluid entlang der Einlaßpfade zu der Zwischenschicht zu kanalisieren, und eine Vielzahl von zweiten Öffnungen, die vertikal durch dieses verlaufen, um Fluid entlang dem mindestens einen Auslaßpfad von der Zwischenschicht zu kanalisieren.heat exchangers according to claim 50, characterized in that the distributor layer further has a circulation level coupled to the intermediate layer is and has a plurality of first openings that are vertical therethrough to supply fluid along the inlet paths channel the intermediate layer, and a plurality of second openings, which run vertically through this to allow fluid along the at least an outlet path of to channel the intermediate layer. Wärmetauscher nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Niveau ferner ein Durchgangsstück für ein Einlaßfluid vorgesehen ist, um Fluid von dem ersten Anschluß zu den ersten Öffnungen horizontal zu kanalisieren.heat exchangers according to claim 51, characterized in that in the first level further a passage piece for a inlet fluid is provided to fluid from the first port to the first openings to channel horizontally. Wärmetauscher nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Niveau ferner ein Durchgangsstück für Auslaßfluid aufweist, um Fluid von den zweiten Öffnungen zu dem zweiten Anschluß horizontal zu kanalisieren.heat exchangers according to claim 52, characterized in that the second level is further a passage piece for outlet fluid, to fluid from the second openings horizontal to the second port to channel. Wärmetauscher nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Durchlässe einzeln, auf gleichförmige Weise entlang mindestens einer Dimension angeordnet sind.heat exchangers according to claim 51, characterized in that the first and second passages are individually, on uniform Way are arranged along at least one dimension. Wärmetauscher nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Fluiddurchlässe einzeln, auf nicht gleichförmige Weise entlang mindestens einer Dimension angeordnet sind.heat exchangers according to claim 51, characterized in that the first and second fluid passages are individually, on non-uniform Way are arranged along at least one dimension. Wärmetauscher nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßpfade und der mindestens eine Auslaßpfad in der Verteilerschicht getrennt voneinander abgedichtet sind.heat exchangers according to claim 47, characterized in that the inlet paths and the at least one outlet path sealed in the distribution layer separately from each other. Wärmetauscher nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht mit der Wärmequelle gekoppelt ist.heat exchangers according to claim 47, characterized in that the intermediate layer with the heat source is coupled. Wärmetauscher nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht integral mit der Wärmequelle gebildet ist.heat exchangers according to claim 47, characterized in that the intermediate layer is integral with the heat source is formed. Wärmetauscher nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle ein integrierter Schaltkreis ist.heat exchangers according to claim 47, characterized in that the heat source is an integrated Circuit is. Wärmetauscher nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Öffnungen angeordnet sind, um mindestens einen einem Bereich in der Wärmequelle entsprechenden heißen Zwischenschichtbereich zu kühlen.heat exchangers according to claim 51, characterized in that the first and second openings are arranged to at least one an area in the heat source corresponding hot interlayer region to cool. Wärmetauscher nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der ersten Öffnungen eine Einlaßabmessung aufweist, die im wesentlichen einer Auslaßabmessung mindestens einer zweiten Öffnung aus der Vielzahl entspricht.heat exchangers according to claim 51, characterized in that at least one of the first openings an inlet dimension having substantially an outlet dimension of at least one second opening the variety corresponds. Wärmetauscher nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der ersten Öffnungen eine Einlaßabmessung aufweist, die sich von einer Auslaßabmessung mindestens einer zweiten Öffnung aus der Vielzahl unterscheidet.heat exchangers according to claim 51, characterized in that at least one of the first openings an inlet dimension which extends from an outlet dimension of at least one second opening different from the multitude. Wärmetauscher nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus einem Material mit einer thermischen Leitfähigkeit von mindestens 100 W/mK besteht.heat exchangers according to claim 47, characterized in that the intermediate layer of a material with a thermal conductivity of at least 100 W / mK. Wärmetauscher nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Zwischenschicht eine Beschichtung vorgesehen ist, wobei die Beschichtung eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK aufweist.heat exchangers according to claim 47, characterized in that on the intermediate layer a coating is provided, wherein the coating is a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK. Wärmetauscher nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht ferner eine Vielzahl von Säulen aufweist, die auf dieser in einem geeigneten Muster angeordnet sind.heat exchangers according to claim 47, characterized in that the intermediate layer further a variety of columns has, which are arranged on this in a suitable pattern. Wärmetauscher nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine aus der Vielzahl von Säulen ein Flächenmaß innerhalb des Bereichs von und einschließlich (10 μm)2 bis (100 μm)2 aufweist.A heat exchanger according to claim 65, characterized in that at least one of said plurality of columns has an area dimension within the range of and including (10 μm) 2 to (100 μm) 2 . Wärmetauscher nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine aus der Vielzahl von Säulen eine Höhe innerhalb des Bereichs von und einschließlich 50 μm bis 2 mm aufweist.heat exchangers according to claim 65, characterized in that at least one of the plurality of columns a height within the range of and including 50 μm to 2 mm. Wärmetauscher nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei aus der Vielzahl von Säulen einen gegenseitigen Abstand innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 bis 150 μm aufweisen.heat exchangers according to claim 65, characterized in that at least two of the plurality of columns a mutual distance within the range of and including 10 up to 150 μm exhibit. Wärmetauscher nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Vielzahl von Säulen eine Beschichtung gebildet ist, wobei die Beschichtung eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK aufweist.heat exchangers according to claim 65, characterized in that on the plurality of columns Coating is formed, wherein the coating is a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK. Wärmetauscher nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine aus der Vielzahl von Säulen mindestens eine veränderliche Abmessung entlang einer vorbestimmten Richtung aufweist.heat exchangers according to claim 65, characterized in that at least one of the plurality of columns at least one variable Has dimension along a predetermined direction. Wärmetauscher nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß eine geeignete Anzahl von Säulen in einem vorbestimmten Bereich entlang der Zwischenschicht angeordnet ist.heat exchangers according to claim 65, characterized in that a suitable number of columns in arranged a predetermined area along the intermediate layer is. Wärmetauscher nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abschnitt der Zwischenschicht eine aufgerauhte Oberfläche aufweist.heat exchangers according to claim 47, characterized in that at least one section the intermediate layer has a roughened surface. Wärmetauscher nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Vielzahl von Säulen eine Beschichtung gebildet ist, wobei die Beschichtung eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK aufweist.heat exchangers according to claim 65, characterized in that on the plurality of columns Coating is formed, wherein the coating is a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK. Wärmetauscher nach Anspruch 47, ferner umfassend eine poröse Mikrostruktur, die entlang der Zwischenschicht angeordnet ist.A heat exchanger according to claim 47, further comprising a porous microstructure arranged along the intermediate layer. Wärmetauscher nach Anspruch 74, wobei die poröse Mikrostruktur eine Höhe innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0,25 bis 2,00 mm aufweist.heat exchangers according to claim 74, wherein the porous Microstructure a height within the range of and including 0.25 to 2.00 mm. Wärmetauscher nach Anspruch 74, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Mikrostruktur mindestens eine Pore mit einer veränderlichen Abmessung entlang einer vorbestimmten Richtung aufweist.heat exchangers according to claim 74, characterized in that the porous microstructure is at least a pore with a changeable Has dimension along a predetermined direction. Wärmetauscher nach Anspruch 74, dadurch gekennzeichnet, daß eine mittlere Porengröße in der porösen Mikrostruktur innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 μm bis 200 μm liegt.heat exchangers according to claim 74, characterized in that a mean pore size in the porous microstructure within the range of and including 10 μm to 200 μm. Wärmetauscher nach Anspruch 74, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Mikrostruktur eine Porosität innerhalb des Bereichs von und einschließlich 50 bis 80 % aufweist.heat exchangers according to claim 74, characterized in that the porous microstructure within a porosity of the range of and including 50 to 80%. Wärmetauscher nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht ferner eine Vielzahl von Mikrokanälen aufweist, die darauf in einem geeigneten Muster angeordnet sind.heat exchangers according to claim 47, characterized in that the intermediate layer further a variety of microchannels which are arranged thereon in a suitable pattern. Wärmetauscher nach Anspruch 79, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer aus der Vielzahl von Mikrokanälen ein Flächenmaß innerhalb des Bereichs von und einschließlich (10 μm)2 bis (100 μm)2 aufweist.A heat exchanger according to claim 79, characterized in that at least one of the plurality of microchannels has a surface area within the range of and including (10 μm) 2 to (100 μm) 2 . Wärmetauscher nach Anspruch 79, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer aus der Vielzahl von Mikrokanälen eine Höhe innerhalb des Bereichs von und einschließlich 50 μm bis 2 mm aufweist.heat exchangers according to claim 79, characterized in that at least one of the Variety of microchannels a height within the range of and including 50 μm to 2 mm. Wärmetauscher nach Anspruch 79, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei aus der Vielzahl von Mikrokanälen einen gegenseitigen Abstand innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 bis 150 μm aufweisen.heat exchangers according to claim 79, characterized in that at least two of the plurality of microchannels a mutual distance within the range of and including 10 up to 150 μm exhibit. Wärmetauscher nach Anspruch 79, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer aus der Vielzahl von Mikrokanälen eine Breite innerhalb des Bereichs von und einschließlich 10 bis 100 μm aufweist.heat exchangers according to claim 79, characterized in that at least one of the Variety of microchannels a width within the range of and including 10 up to 100 μm having. Wärmetauscher nach Anspruch 79, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Vielzahl von Mikrokanälen eine Beschichtung gebildet ist, wobei die Beschichtung eine geeignete thermische Leitfähigkeit von mindestens 10 W/mK aufweist.heat exchangers according to claim 79, characterized in that on the plurality of microchannels a Coating is formed, wherein the coating is a suitable thermal conductivity of at least 10 W / mK. Wärmetauscher nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überhangabmessung innerhalb des Bereichs von und einschließlich 0 bis 15 mm vorgesehen ist.heat exchangers according to claim 47, characterized in that an overhang dimension within of the range of and including 0 to 15 mm is provided. Wärmetauscher nach Anspruch 51, ferner umfassend eine Vielzahl von zylindrischen Vorsprüngen, die eine geeignete Höhe aus dem Zirkulationsniveau hervorstehen, wobei jeder Vorsprung in Verbindung mit den ersten Öffnungen steht.heat exchangers according to claim 51, further comprising a plurality of cylindrical projections the appropriate height protrude from the circulation level, with each projection in Connection with the first openings stands. Elektronische Vorrichtung, die Wärme produziert, mit: a. einem integrierten Schaltkreis; b. einer Zwischenschicht, um Wärme abzuführen, die die elektronische Vorrichtung produziert, wobei die Zwischenschicht eine Dicke in einem Bereich von ca. 0,3 bis ca. 1,0 mm aufweist, die Zwischenschicht integral mit dem integrierten Schaltkreis gebildet ist und ausgelegt ist, Fluid hindurchzuleiten; und c. einer Verteilerschicht, um Fluid in der Zwischenschicht zu zirkulieren, wobei die Verteilerschicht mindestens einen Einlaßfluidpfad, um Fluid zu der Zwischenschicht zu leiten, und mindestens einen Auslaßfluidpfad, um Fluid aus der Zwischenschicht zu leiten, aufweist, wobei der mindestens eine Einlaßfluidpfad und der mindestens eine Auslaßfluidpfad angeordnet sind, um einen optimalen gegenseitigen minimalen Fluidstreckenabstand bereitzustellen.Electronic device that produces heat with: a. an integrated circuit; b. an interlayer, um Dissipate heat that the produced electronic device, wherein the intermediate layer has a thickness in a range of about 0.3 to about 1.0 mm, the intermediate layer is integrally formed with the integrated circuit is and is adapted to pass fluid; and c. one Distribution layer to circulate fluid in the intermediate layer, wherein the manifold layer has at least one inlet fluid path, to direct fluid to the intermediate layer, and at least one Auslaßfluidpfad, to conduct fluid from the intermediate layer, wherein the at least one inlet fluid path and the at least one outlet fluid path are arranged to an optimal mutual minimum fluid path distance provide. Geschlossener Regelkreis zum Kühlen mindestens eines integrierten Schaltkreises mit: a. mindestens einem Wärmetauscher zum Absorbieren von Wärme, die der integrierte Schaltkreis erzeugt, wobei der Wärmetauscher ferner umfaßt: i. eine Zwischenschicht, die in Kontakt mit dem integrierten Schaltkreis ist und ausgelegt ist, Fluid hindurchzuleiten, wobei die Zwischenschicht eine Dicke in dem Bereich von ca. 0,3 bis ca. 1,0 mm aufweist; und ii. eine Verteilerschicht, die mit der Zwischenschicht gekoppelt ist, wobei die Verteilerschicht mindestens einen Einlaßfluidpfad, um Fluid zu der Zwischenschicht zu leiten, und mindestens einen Auslaßfluidpfad, um Fluid aus der Zwischenschicht zu leiten, aufweist, wobei der mindestens eine Einlaßfluidpfad und der mindestens eine Auslaßfluidpfad angeordnet sind, um einen optimalen, gegenseitigen, minimalen Fluidstreckenabstand bereitzustellen; mindestens eine Pumpe, um Fluid durch den Regelkreis zu zirkulieren, wobei die Pumpe mit dem mindestens einem Wärmetauscher gekoppelt ist; und c. mindestens eine Einrichtung zur Wärmeausschleusung, die mit der Pumpe und dem Wärmetauscher gekoppelt ist, um aus dem Wärmetauscher geleitete, aufgewärmte Flüssigkeit zu kühlen.Closed loop for cooling at least one integrated Circuit with: a. at least one heat exchanger for absorbing of heat, which produces the integrated circuit, the heat exchanger further comprises: i. an intermediate layer that is in contact with the integrated circuit is and is adapted to pass fluid, wherein the intermediate layer has a thickness in the range of about 0.3 to about 1.0 mm; and ii. a distribution layer coupled to the intermediate layer, wherein the manifold layer has at least one inlet fluid path, to direct fluid to the intermediate layer, and at least one Auslaßfluidpfad, to conduct fluid from the intermediate layer, wherein the at least one inlet fluid path and the at least one outlet fluid path are arranged to an optimal, mutual, minimum fluid path distance provide; at least one pump to move fluid through Circuit circulate, the pump with the at least one heat exchangers is coupled; and c. at least one device for heat removal, with the pump and the heat exchanger is coupled to from the heat exchanger directed, warmed up liquid to cool.
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