DE102013000223A1 - Heat Sink Servo Amplifier, which has two sets of heat dissipating plates that are perpendicular to each other - Google Patents

Heat Sink Servo Amplifier, which has two sets of heat dissipating plates that are perpendicular to each other Download PDF

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Hiroshi Takigawa
Kenichi OKUAKI
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Abstract

Ein Servoverstärker weist eine Wärmesenke mit niedrigen (Herstellungs-)Kosten auf, mit hoher Wärmeabgabekapazität und Verlässlichkeit, die in der Lage ist, unter hoher Temperatur sicher verwendet zu werden. Die Wärmesenke weist eine Basisplatte, eine Wärmetransferplatte, die thermisch mit der Basisplatte verbunden ist, eine Vielzahl von ersten Wärmeabgabelamellen, die sich von der Basisplatte erstrecken, und eine Vielzahl von zweiten Wärmeabgabelamellen auf, die sich von der Wärmetransferplatte erstrecken. Die ersten Wärmeabgabelamellen sind angeordnet, um sich von einer zweiten Hauptoberfläche der Basisplatte in der Z-Richtung zu erstrecken, und die zweiten Wärmeabgabelamellen sind bei einem Bereich von beiden Oberflächen der Wärmetransferplatte angeordnet, die von der zweiten Hauptoberfläche um zumindest die Höhe der ersten Wärmeabgabelamellen getrennt ist, wobei sich die zweiten Wärmeabgabelamellen im Wesentlichen parallel zu der zweiten Hauptoberfläche erstrecken.A servo amplifier has a heat sink with low (manufacturing) cost, high heat release capacity and reliability capable of being safely used under high temperature. The heat sink has a base plate, a heat transfer plate thermally connected to the base plate, a plurality of first heat release blades extending from the base plate, and a plurality of second heat release blades extending from the heat transfer plate. The first heat releasing blades are arranged to extend from a second main surface of the base plate in the Z direction, and the second heat releasing blades are disposed at a portion of both surfaces of the heat transfer plate separated from the second main surface by at least the height of the first heat releasing blades with the second heat-releasing blades extending substantially parallel to the second major surface.

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Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Servoverstärker mit einer Wärmesenke zum Abgeben von Wärme, die von Komponenten erzeugt wird, wie einer Stromhalbleitervorrichtung usw.The present invention relates to a servo amplifier having a heat sink for dissipating heat generated from components such as a power semiconductor device, etc.

2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik2. Description of the Related Art

Im Allgemeinen wird in einem Servoverstärker ein Betrag an Wärmeerzeugung aus einer Stromhalbleitervorrichtung usw. aufgrund einer Erhöhung in deren Abgabe erhöht. Deshalb, in einem hochstromigen Servoverstärker, ist eine Wärmesenke zum Abgeben der erzeugten Wärme nach außen an den Servoverstärker angefügt, und ein Oberflächenbereich der Wärmesenke wird zum Verbessern der Wärmeabgabeeffizienz erhöht.In general, in a servo amplifier, an amount of heat generation from a power semiconductor device, etc. is increased due to an increase in its output. Therefore, in a high-current servo amplifier, a heat sink for discharging the generated heat to the outside is attached to the servo amplifier, and a surface area of the heat sink is increased for improving the heat-dissipating efficiency.

Zum Beispiel, in einem Servoverstärker 1, der schematisch in 7 gezeigt ist, ist eine Wärmesenke 3 mit einem vergleichsweise großen Volumen an einen Servoverstärkerrumpf 2 angefügt, und ein Gebläse 4 wird verwendet, um die Wärmeabgabekapazität aus der Wärmesenke 3 zu erhöhen. Des Weiteren, damit eine große Wärmeabgabeoberfläche innerhalb des begrenzten Volumens erlangt wird, wird im Allgemeinen eine Vielzahl von dünnen Lamellen 5 bei einem schmalen Abstand positioniert, um die Anzahl der Lamellen zu erhöhen, und wird die Höhe von jeder Lamelle 5 (die horizontale Länge in 7) erhöht. In der konventionellen Wärmesenke, die in 7 gezeigt ist, wenn jede Lamelle 5 dünner und höher wird, ist es jedoch schwierig, die Wärme ausreichend zu dem Frontende von jeder Lamelle 5 zu transferieren, d. h. die Lamelleneffizienz wird verringert. Deshalb kann die Wirkung des Erhöhens der Oberfläche der Lamellen nicht ausreichend erlangt werden.For example, in a servo amplifier 1 which is shown schematically in FIG 7 is shown is a heat sink 3 with a comparatively large volume to a servo amplifier body 2 attached, and a blower 4 is used to heat dissipation capacity from the heat sink 3 to increase. Further, in order to obtain a large heat releasing surface within the limited volume, a plurality of thin fins generally become 5 positioned at a narrow distance to increase the number of slats, and the height of each slat 5 (the horizontal length in 7 ) elevated. In the conventional heat sink, the in 7 is shown, if each lamella 5 becomes thinner and higher, however, it is difficult to heat enough to the front end of each fin 5 to transfer, ie the lamellar efficiency is reduced. Therefore, the effect of increasing the surface of the fins can not be sufficiently obtained.

Damit die Verringerung der Lamelleneffizienz vermieden wird, offenbart z. B. die japanische ungeprüfte Patentoffenlegung (Kokai) Nr. 3-96258 eine Kühlvorrichtung vom Wärmerohrtyp, die ein Wärmerohr mit einem Verdampfungsabschnitt, der an die Rückseite einer Basisplatte angefügt ist, und einen Kondensierungsabschnitt umfasst, der durch Biegen der Basisplatte ausgebildet wird, und eine Vielzahl von Lamellen umfasst, die den Kondensierungsabschnitt des Wärmerohrs schneiden.In order to avoid the reduction of the lamella efficiency, z. B. the Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-96258 a heat pipe type cooling device including a heat pipe having an evaporation portion attached to the back side of a base plate and a condensing portion formed by bending the base plate and a plurality of fins intersecting the condensing portion of the heat pipe.

Des Weiteren offenbart die japanische ungeprüfte Patentoffenlegung (Kokai) Nr. 2001-196511 eine Wärmesenke, wobei ein Wärmetransferabschnitt als eine Säulenstruktur gebildet ist, um eine thermische Diffusionseffizienz aus einem Heizelement zu verbessern, und es sind pinförmige Lamellen bei einer lateralen Seite der Säule positioniert, um eine Wärmeabgabefläche zu erlangen.Furthermore, the Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2001-196511 a heat sink, wherein a heat transfer portion is formed as a pillar structure to improve a thermal diffusion efficiency from a heating element, and pin-shaped fins are positioned at a lateral side of the pillar to obtain a heat releasing area.

Die Wärmesenke, wie sie in der japanischen ungeprüften Patentoffenlegung (Kokai) Nr. 3-96258 beschrieben ist, kann eine hohe Wärmeabgabeleistung (oder Kühlkapazität) aufweisen, jedoch sind ihre Herstellungskosten hoch. Des Weiteren, wenn die Wärmesenke bei hoher Temperatur für lange Zeit verwendet wird, kann die Leistungsfähigkeit eines Wärmerohrs verringert werden aufgrund der Einführung von nicht komprimierbarem Gas in das Wärmerohr. In der Wärmesenke mit dem Wärmerohr, wenn das Wärmerohr thermisch mit dem Zentrum oder lediglich nahe an der Basisplatte verbunden wird, wird die Wärme nicht effektiv von der Peripherie der Basisplatte abgegeben.The heat sink, as used in the Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-96258 can have a high heat output (or cooling capacity), but their production cost is high. Furthermore, when the heat sink is used at high temperature for a long time, the performance of a heat pipe can be reduced due to the introduction of incompressible gas into the heat pipe. In the heat sink with the heat pipe, when the heat pipe is thermally connected to the center or only close to the base plate, the heat is not effectively released from the periphery of the base plate.

Demgegenüber wird die Wärmesenke der japanischen ungeprüften Patentoffenlegung (Kokai) Nr. 2001-196511 als eine Turmwärmesenke bezeichnet, und die Temperatur bei einem Abschnitt des Heizelements, das eine Säule 2 kontaktiert, kann effektiv gesenkt werden. Jedoch ist eine Fläche des Abschnitts, der das Heizelement kontaktiert, merklich klein im Vergleich zu der Größe der Wärmesenke. Deshalb, wenn die Größe des Heizelements groß ist, kontaktiert die Wärmesenke lediglich einen Abschnitt des Heizelements, wodurch die Temperatur bei der Peripherie des Heizelements nicht ausreichend gesenkt werden kann. Anderenfalls ist es erforderlich, eine Wärmesenke zu verwenden, die größer als das Heizelement ist.In contrast, the heat sink of the Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2001-196511 as a tower heat sink, and the temperature at a portion of the heating element which is a column 2 contacted, can be effectively lowered. However, an area of the portion contacting the heating element is remarkably small compared to the size of the heat sink. Therefore, when the size of the heating element is large, the heat sink contacts only a portion of the heating element, whereby the temperature at the periphery of the heating element can not be lowered sufficiently. Otherwise, it is necessary to use a heat sink that is larger than the heating element.

Demgemäß ist ein Servoverstärker mit einer Wärmesenke erwünscht, wobei die Wärmesenke bei einem großen Heizelement verwendet werden kann, bei dem die konventionelle Turmwärmesenke nicht verwendet werden kann, ohne ein Wärmerohr zu verwenden, das hohe Herstellungskosten aufweist und unter hoher Temperatur ungeeignet ist, wobei die Wärmesenke eine Wärmeabgabekapazität aufweist, die ebenso gut oder besser als die einer Wärmesenke ist, die ein Wärmerohr aufweist.Accordingly, a heat sink type servo amplifier is desired, and the heat sink can be used with a large heating element in which the conventional tower heat sink can not be used without using a heat pipe that has high manufacturing costs and is unsuitable for high temperature, with the heat sink has a heat releasing capacity as good as or better than that of a heat sink having a heat pipe.

Kurzfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Aufgabe der Erfindung liegt in einem Bereitstellen eines Servoverstärkers mit einer Wärmesenke mit niedrigen (Herstellungs-)Kosten, und mit einer hohen Wärmeabgabekapazität und Zuverlässigkeit, die in der Lage ist, unter hoher Temperatur sicher verwendet zu werden und eine Halbleitervorrichtung mit großen Ausmaßen und hoher Wärmeabgabe, wie eine Stromhalbleitervorrichtung, auf einer niedrigen Temperatur zu halten.The object of the invention is to provide a servo amplifier having a heat sink with low (manufacturing) cost, and having a high heat release capacity and reliability capable of being safely used under high temperature, and a semiconductor device of large size and high Heat release, such as a power semiconductor device to keep at a low temperature.

Die Erfindung sieht einen Servoverstärker mit einer Wärmesenke zur Abgabe von Wärme vor, wobei die Wärmesenke umfasst: eine Basisplatte mit einer ersten Hauptfläche, die als eine Wärmeempfangsoberfläche fungiert, die thermisch in Kontakt mit einem Wärmeerzeugungskörper steht, und einer zweiten Hauptoberfläche, die der ersten Hauptoberfläche gegenüber steht; eine Wärmetransferplatte, die auf einer Geraden angeordnet ist, die im Wesentlichen durch einen Mittelpunkt der zweiten Hauptoberfläche der Basisplatte verläuft, von einem Ende zu dem anderen Ende der zweiten Hauptoberfläche, wobei sich die Wärmetransferplatte lotrecht zu der zweiten Hauptoberfläche erstreckt; eine Vielzahl von ersten Wärmeabgabelamellen, die bei Intervallen eines ersten Lamellenabstands positioniert sind, wobei die ersten Wärmeabgabelamellen bei einem Bereich der zweiten Hauptoberfläche mit Ausnahme eines Bereichs angeordnet sind, in dem die Wärmetransferplatte angeordnet ist, wobei sich die ersten Wärmeabgabelamellen parallel zu der Wärmetransferplatte und lotrecht zu der zweiten Hauptoberfläche erstrecken, wobei eine Höhe von jeder ersten Wärmeabgabelamelle kleiner als die Wärmetransferplatte ist; und eine Vielzahl von zweiten Wärmeabgabelamellen, die bei Intervallen eines zweiten Lamellenabstands positioniert sind, wobei die zweiten Wärmeabgabelamellen bei jeder Oberfläche der Wärmetransferplatte angeordnet sind, die höher als die Oberkanten der ersten Wärmeabgabelamellen liegt, wobei sich die zweiten Wärmeabgabelamellen parallel zu der zweiten Hauptoberfläche und lotrecht zu jeder Oberfläche der Wärmetransferplatte erstrecken, wobei sich die zweiten Wärmeabgabelamellen im Allgemeinen zu der gleichen Position wie eine periphere Kante der zweiten Hauptoberfläche in Relation zu der Erstreckungsrichtung der zweiten Wärmeabgabelamellen erstrecken. The invention provides a servo amplifier having a heat sink for emitting heat, the heat sink comprising: a base plate having a first major surface functioning as a heat receiving surface thermally in contact with a heat generating body and a second major surface facing the first major surface opposite; a heat transfer plate disposed on a straight line passing substantially through a center of the second major surface of the base plate from one end to the other end of the second major surface, the heat transfer plate extending perpendicular to the second major surface; a plurality of first heat releasing blades positioned at intervals of a first fin pitch, the first heat releasing blades being disposed at a portion of the second main surface except for an area where the heat transfer plate is disposed, the first heat releasing blades being parallel to the heat transfer plate and perpendicular extend to the second major surface, wherein a height of each first heat release tab is smaller than the heat transfer plate; and a plurality of second heat-releasing blades positioned at intervals of a second fin pitch, the second heat-releasing blades being disposed at each surface of the heat-transfer plate higher than the upper edges of the first heat-releasing blades, the second heat-releasing blades being parallel to the second major surface and perpendicular extend to each surface of the heat transfer plate, wherein the second heat releasing blades generally extend to the same position as a peripheral edge of the second main surface in relation to the extending direction of the second heat releasing blades.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind ein Material, eine Dicke und eine Höhe von jeder ersten Wärmeabgabelamelle die gleichen wie das Material, die Dicke und die Höhe von jeder zweiten Wärmeabgabelamelle, und ist der erste Lamellenabstand der gleiche wie der zweite Lamellenabstand.In a preferred embodiment, a material, a thickness and a height of each first heat releasing blade are the same as the material, thickness and height of each second heat releasing blade, and the first fin spacing is the same as the second fin spacing.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Wärmetransferplatte eine Kupferpatte oder eine Kupferlegierungsplatte, und erstreckt sich zumindest ein Abschnitt der Wärmetransferplatte durch die Basisplatte und ist bezüglich der Wärmeempfangsoberfläche freigelegt.In a preferred embodiment, the heat transfer plate is a copper plate or copper alloy plate, and at least a portion of the heat transfer plate extends through the base plate and is exposed to the heat receiving surface.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zumindest ein Abschnitt der ersten Wärmeabgabelamellen und zumindest ein Abschnitt der zweiten Wärmeabgabelamellen in eine Ausnutzung eingepasst, die zumindest auf einer der Basisplatte und der Wärmetransferplatte ausgebildet ist, und sind an der Ausnutzung fixiert durch Gesenkschmieden, Weichlöten, Hartlöten oder Schweißen.In a preferred embodiment, at least a portion of the first heat-releasing blades and at least a portion of the second heat-releasing blades are fitted in an exploit formed on at least one of the base plate and the heat transfer plate and fixed for use by die-forging, soldering, brazing or welding.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Wärmetransferplatte durch einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt gebildet, die bei einem Niveau unterteilt werden können, das im Wesentlichen gleich einer Höhe der Oberkanten der ersten Wärmeabgabelamellen ist, und wobei die zweiten Wärmeabgabelamellen auf dem oberen Abschnitt angeordnet sind und die ersten Wärmeabgabelamellen auf der Basisplatte angeordnet sind, die mit dem unteren Abschnitt verbunden ist.In a preferred embodiment, the heat transfer plate is formed by an upper portion and a lower portion that can be subdivided at a level substantially equal to a height of the upper edges of the first heat-releasing blades, and wherein the second heat-releasing blades are disposed on the upper portion and the first heat-releasing blades are disposed on the base plate connected to the lower portion.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die vorstehend beschriebenen und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die nachstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen offensichtlicher werden.The above-described and other objects, features and advantages of the invention will become more apparent from the following description of the preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau einer Wärmesenke gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; 1 a perspective view showing a structure of a heat sink according to a first embodiment of the invention;

2 eine schematische Querschnittansicht der Wärmesenke gemäß 1; 2 a schematic cross-sectional view of the heat sink according to 1 ;

3 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Wärmesenke gemäß 1 in einem Durchlass angeordnet ist, mit dem ein Gebläse verbunden ist; 3 a perspective view showing a state in which the heat sink according to 1 is disposed in a passage to which a blower is connected;

4 eine schematische Querschnittansicht, die eine Wärmesenke gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; 4 a schematic cross-sectional view showing a heat sink according to a second embodiment of the invention;

5 eine schematische Querschnittansicht, die eine Wärmesenke gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; 5 a schematic cross-sectional view showing a heat sink according to a third embodiment of the invention;

6 eine schematische Herstellungsansicht, die eine Perspektive einer Wärmesenke gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und 6 a schematic manufacturing view showing a perspective of a heat sink according to a fourth embodiment of the invention; and

7 ein Beispiel, in dem eine konventionelle Wärmesenke an einen Servoverstärker angefügt ist. 7 an example in which a conventional heat sink is attached to a servo amplifier.

Ausführliche BeschreibungDetailed description

1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die einen Grundaufbau einer Wärmesenke 10 für einen Servoverstärker zeigt, und 2 zeigt eine schematische Querschnittansicht der Wärmesenke 10 entlang einer Ebene, die parallel zu der X-Z-Ebene gemäß 1 verläuft. Die Wärmesenke 10 weist eine Basisplatte 12, eine Wärmetransferplatte 14, die mit der Basisplatte 12 thermisch verbunden ist, eine Vielzahl von ersten Wärmeabgabelamellen 16, die sich von der Basisplatte 12 erstrecken, und eine Vielzahl von zweiten Wärmeabgabelamellen 18 auf, die sich von der Wärmetransferplatte 14 erstrecken. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 sind diese Komponenten im Wesentlichen rechteckige Platten, die aus einem wärmeleitenden Material bestehen. Insbesondere weist die Basisplatte 12 eine erste Hauptfläche 20, die als eine Wärmeempfangsoberfläche fungiert, die einen Wärmeerzeugungskörper thermisch kontaktiert, wie einen Körper des Servoverstärkers, und eine zweite Hauptoberfläche 22 auf, die der ersten Hauptoberfläche 20 gegenüber liegt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erstrecken sich beide der Hauptoberflächen parallel zu der X-Y-Ebene. Die Wärmetransferplatte 14 ist auf einer Geraden angeordnet, die im Wesentlichen durch einen Mittelpunkt (z. B. einen Schwerpunkt) der zweiten Hauptoberfläche 22 verläuft, von einem Ende zu dem anderen Ende der zweiten Hauptoberfläche 22, und die Wärmetransferplatte 14 erstreckt sich in einer Richtung, die lotrecht zu der zweiten Hauptoberfläche 22 verläuft (in 1 in der Z-Richtung). 1 shows a perspective view showing a basic structure of a heat sink 10 for a servo amplifier shows, and 2 shows a schematic cross-sectional view of the heat sink 10 along a plane parallel to the XZ plane according to 1 runs. The heat sink 10 has a base plate 12 , a heat transfer plate 14 that with the base plate 12 thermally connected, a plurality of first Wärmeabgabellamellen 16 that differ from the base plate 12 extend, and a plurality of second Wärmeabgabellamellen 18 up, extending from the heat transfer plate 14 extend. In the embodiment according to 1 These components are essentially rectangular plates, which consist of a thermally conductive material. In particular, the base plate 12 a first main area 20 acting as a heat-receiving surface thermally contacting a heat-generating body, such as a body of the servo-amplifier, and a second main surface 22 on, the first main surface 20 is opposite. In the embodiment shown, both of the major surfaces extend parallel to the XY plane. The heat transfer plate 14 is arranged on a straight line substantially through a center (eg, a center of gravity) of the second major surface 22 runs, from one end to the other end of the second main surface 22 , and the heat transfer plate 14 extends in a direction perpendicular to the second major surface 22 runs (in 1 in the Z direction).

Wie in 2 gezeigt, sind die ersten Wärmeabgabelamellen 16 in einer Richtung ausgerichtet, die im Wesentlichen lotrecht zu einer Oberfläche der Wärmetransferplatte 14 verläuft (in der X-Richtung in 1) bei Intervallen eines vorbestimmten ersten Lamellenabstands s1, wobei die ersten Wärmeabgabelamellen im Wesentlichen auf einem gesamten Bereich der zweiten Hauptoberfläche 22 mit Ausnahme eines Bereichs angeordnet sind, mit dem die Wärmetransferplatte 14 verbunden ist, wobei sich jede erste Wärmeabgabelamelle 16 im Wesentlichen parallel zu der Erstreckungsrichtung (Z-Richtung) der Wärmetransferplatte 14 und im Wesentlichen lotrecht zu der zweiten Hauptoberfläche 22 erstreckt. In dem Ausführungsbeispiel weist jede erste Wärmeabgabelamelle eine Dicke t1 und eine Höhe (oder eine Länge in der Z-Richtung) h1 auf. Die Höhe h1 von jeder ersten Wärmeabgabelamelle 16 ist kleiner als die Höhe der Wärmetransferplatte 14.As in 2 Shown are the first heat release louvers 16 oriented in a direction substantially perpendicular to a surface of the heat transfer plate 14 runs (in the X direction in 1 at intervals of a predetermined first finned spacing s 1 , wherein the first heat releasing fins substantially over an entire area of the second major surface 22 with the exception of an area are arranged, with which the heat transfer plate 14 is connected, wherein each first Wärmeabgabelamelle 16 substantially parallel to the extending direction (Z direction) of the heat transfer plate 14 and substantially perpendicular to the second main surface 22 extends. In the embodiment, each first heat release tab has a thickness t 1 and a height (or a length in the Z direction) h 1 . The height h 1 of each first heat release lamella 16 is smaller than the height of the heat transfer plate 14 ,

Demgegenüber sind die zweiten Wärmeabgabelamellen 18 in der Erstreckungsrichtung der Wärmetransferplatte 14 (in der Z-Richtung in 1) bei Intervallen eines vorbestimmten zweiten Lamellenabstands s2 ausgerichtet, wobei die zweiten Wärmeabgabelamellen auf einem Bereich der beiden Oberflächen der Wärmetransferplatte 14 angeordnet sind, der der zweiten Hauptoberfläche 22 der Basisplatte 12 in der Z-Richtung um zumindest die Höhe h1 der ersten Wärmeabgabelamellen 16 getrennt ist, wobei sich die zweiten Wärmeabgabelamellen 18 im Wesentlichen parallel zu der zweiten Hauptoberfläche 22 erstrecken (in der X-Richtung in 1). In dem Ausführungsbeispiel weist jede zweite Wärmeabgabelamelle 18 eine Dicke t2 und eine Höhe (oder eine Länge in der X-Richtung) h2 auf. Die Höhe h2 von jeder Wärmeabgabelamelle 18 ist derart bestimmt, dass sich die zweiten Wärmeabgabelamellen 18 nahe einer peripheren Kante der zweiten Hauptoberfläche 22 erstrecken (mit anderen Worten, die zweiten Wärmeabgabelamellen 18 erstrecken sich im Allgemeinen zu der gleichen X-Position wie die periphere Kante der Basisplatte 12, die sich in der Y-Richtung erstreckt).In contrast, the second heat release louvers 18 in the extension direction of the heat transfer plate 14 (in the Z direction in 1 ) at intervals of a predetermined second fin pitch s 2 , wherein the second heat releasing tabs are disposed on a portion of both surfaces of the heat transfer plate 14 are arranged, that of the second main surface 22 the base plate 12 in the Z direction by at least the height h 1 of the first Wärmeabgabelamellen 16 is separated, wherein the second heat release blades 18 substantially parallel to the second major surface 22 extend (in the X direction in 1 ). In the embodiment, every other heat release lamella 18 a thickness t 2 and a height (or a length in the X direction) h 2 . The height h 2 of each heat transfer lamella 18 is determined such that the second Wärmeabgabellamellen 18 near a peripheral edge of the second major surface 22 extend (in other words, the second heat release blades 18 generally extend to the same X position as the peripheral edge of the base plate 12 extending in the Y direction).

3 zeigt eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Wärmesenke 10 gemäß 1 bei einem schematisch gezeigten Servoverstärker 24 angewendet wird. Der Servoverstärker 24 weist eine (nicht gezeigte) Stromhalbleitervorrichtung auf, und die Wärmesenke 10 wird verwendet, um die Wärme abzugeben, die von der Stromhalbleitervorrichtung erzeugt wird. Die Wärmesenke 10 ist durch ein zylindrisches (oder rechteckig hohles) Gehäuse 26 bedeckt, das offene Enden aufweist, um eine Durchlassstruktur zu bilden, so dass Luft (in der Y-Richtung in dem Ausführungsbeispiel) zwischen jeder ersten Wärmeabgabelamelle 16 und zwischen jeder zweiten Wärmeabgabelamelle 18 strömen kann. Bei oder nahe einem offenen Ende des Gehäuses 26 ist ein Kühlgebläse 28 angeordnet. Durch Aktivieren des Kühlgebläses 28 wird ein Luftstrom entlang eines Pfeils erzeugt, wie in 3 gezeigt, und der Luftstrom sorgt für eine Wärmeabführung von der Oberfläche der Wärmeabgabelamellen, wodurch die Temperatur der Wärmeabgabelamellen gesenkt wird. Mittels dessen wird die Wärme des Servoverstärkers (oder des Wärmeerzeugungskörpers) zu den Wärmeabgabelamellen über die Basisplatte 12 und die Wärmetransferplatte 14 transferiert. 3 shows a perspective view showing a state in which the heat sink 10 according to 1 in a schematically shown servo amplifier 24 is applied. The servo amplifier 24 has a power semiconductor device (not shown) and the heat sink 10 is used to release the heat generated by the current semiconductor device. The heat sink 10 is by a cylindrical (or rectangular hollow) housing 26 covered with open ends to form a passage structure such that air (in the Y direction in the embodiment) is interposed between each first heat release fin 16 and between every other heat release tab 18 can flow. At or near an open end of the housing 26 is a cooling fan 28 arranged. By activating the cooling fan 28 an airflow is generated along an arrow as in 3 and the air flow provides heat removal from the surface of the heat-dissipating blades, thereby lowering the temperature of the heat-dissipating blades. By means of this, the heat of the servo-amplifier (or heat-generating body) becomes the heat-releasing blades via the base plate 12 and the heat transfer plate 14 transferred.

Im Allgemeinen, wenn die Höhe der Wärmeabgabelamellen erhöht wird, wird der thermische Widerstand von einem proximalen Ende zu einem Frontende von jeder Wärmeabgabelamelle erhöht, und es wird schwieriger, die Wärme zu dem Frontende der Wärmeabgabelamelle zu transferieren. Deshalb, selbst wenn eine Oberfläche der Lamelle erhöht wird durch Erhöhen der Höhe der Lamelle, wird ein Betrag von abgegebener Wärme nicht merklich erhöht (d. h. die Lamelleneffizienz wird gesenkt). Demgegenüber, in dem ersten Ausführungsbeispiel, ist die Höhe der ersten Wärmeabgabelamelle 16 vergleichsweise niedrig (konkret niedriger als die Wärmetransferplatte 14), wodurch eine hohe Lamelleneffizienz erlangt werden kann. Da jedoch der Betrag an abgegebener Wärme von der Lamelle proportional zu einem Produkt der Oberfläche der Lamelle und der Lamelleneffizienz ist, wird der Betrag an abgegebener Wärme lediglich durch die ersten Wärmeabgabelamellen verringert.In general, when the height of the heat-releasing blades is increased, the thermal resistance from a proximal end to a front end of each heat-releasing blade is increased, and it becomes more difficult to transfer the heat to the front end of the heat-releasing blade. Therefore, even if a surface of the fin is increased by increasing the height of the fin, an amount of heat given off is not appreciably increased (that is, the fin efficiency is lowered). On the other hand, in the first embodiment, the height of the first heat releasing blade is 16 comparatively low (actually lower than the heat transfer plate 14 ), whereby a high fin efficiency can be obtained. However, since the amount of heat released from the fin is proportional to a product of the surface of the fin and the fin efficiency, the amount of heat given off is reduced only by the first heat releasing blades.

In Anbetracht der vorstehenden Erwägungen ist in der Erfindung die Wärmetransferplatte 14 mit der Höhe, die höher als die ersten Wärmeabgabelamellen 16 ist, auf einer Geraden der Basisplatte 12 angeordnet, die sich von einem Ende zu dem anderen Ende der Basisplatte 12 im Wesentlichen durch das Zentrum der Basisplatte 12 erstreckt, so dass sich die Wärmetransferplatte 14 von der Basisplatte 12 lotrecht zu der Basisplatte und parallel zu den ersten Wärmeabgabelamellen 16 erstreckt. Des Weiteren sind die zweiten Wärmeabgabelamellen 18 auf dem Bereich beider Oberflächen der Wärmetransferplatte 14 angeordnet, der höher als die Oberkanten der ersten Wärmeabgabelamellen 16 ist, so dass sich die zweiten Wärmeabgabelamellen 18 im Wesentlichen parallel zu der Basisplatte 12 und nahe der peripheren Kante der Basisplatte 12 erstrecken. Da die zweiten Wärmeabgabelamellen 18 mit der Wärmetransferplatte 14 verbunden sind, die eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist, und die Höhe der zweiten Wärmeabgabelamellen 18 größer oder gleich der Höhe der ersten Wärmeabgabelamellen 16 sein kann, kann eine hohe Lamelleneffizienz erlangt werden. Mittels dessen, obwohl die Gesamtoberfläche der Wärmesenke (d. h. die Gesamtoberflächen der ersten und zweiten Wärmeabgabelamellen) relativ zum Stand der Technik im Wesentlichen nicht geändert wird, kann die Wärmabgabeeffizienz der Lamellen der Wärmesenke der Erfindung verbessert werden. In view of the above considerations, in the invention, the heat transfer plate 14 with the height higher than the first heat release louvers 16 is, on a straight line of the base plate 12 arranged, extending from one end to the other end of the base plate 12 essentially through the center of the base plate 12 extends so that the heat transfer plate 14 from the base plate 12 perpendicular to the base plate and parallel to the first heat release louvers 16 extends. Furthermore, the second heat release louvers 18 on the area of both surfaces of the heat transfer plate 14 arranged higher than the upper edges of the first heat transfer blades 16 is so that the second Wärmeabgabellamellen 18 essentially parallel to the base plate 12 and near the peripheral edge of the base plate 12 extend. Because the second heat dissipation blades 18 with the heat transfer plate 14 are connected, which has a high thermal conductivity, and the height of the second heat dissipation blades 18 greater than or equal to the height of the first heat-dissipating blades 16 can be, a high lamellar efficiency can be obtained. By virtue of this, although the overall surface area of the heat sink (ie, the total surfaces of the first and second heat releasing blades) is not changed substantially relative to the prior art, the heat dissipation efficiency of the fins of the heat sink of the invention can be improved.

Da die ersten Wärmeabgabelamellen 16 im Wesentlichen auf den gesamten Bereich der zweiten Hauptoberfläche 22 der Basisplatte 12 mit Ausnahme eines Bereichs angeordnet sind, auf dem die Wärmetransferplatte 14 angeordnet ist, kann Wärme ausreichend von dem peripheren Abschnitt der Basisplatte 12 abgegeben werden. Deshalb, selbst wenn ein großer wärmeerzeugender Körper an die Wärmeempfangsoberfläche der Wärmesenke angefügt wird, ist es unwahrscheinlich, dass die Temperatur des peripheren Abschnitts des Wärmeerzeugungskörpers höher als die Temperatur des anderen Abschnitts ist. Des Weiteren, in Relation zu einem allgemeinen zentralen Abschnitt des großen wärmeerzeugenden Körpers, dessen Temperatur normalerweise erhöht wird, wird Wärme durch die zweiten Wärmeabgabelamellen 18 über die Wärmetransferplatte 14 abgegeben, wodurch verhindert wird, dass sich deren Temperatur erhöht. Im Ergebnis wird die Temperatur eines Abschnitts des großen wärmeerzeugenden Körpers im Übermaß erhöht, was vermieden werden kann. Zudem, wenn die Wärmetransferplatte 14 aus einer festen metallischen Platte besteht, kann die Wärmetransferplatte mit niedrigen Kosten hergestellt werden und kann ihr Leistungsfähigkeitsverlust vermieden werden, wodurch eine verlässliche Wärmesenke mit hoher Leistungsfähigkeit zu niedrigen Kosten realisiert werden kann.Because the first heat dissipation blades 16 essentially on the entire area of the second main surface 22 the base plate 12 with the exception of an area are arranged, on which the heat transfer plate 14 is arranged, heat can be sufficient from the peripheral portion of the base plate 12 be delivered. Therefore, even if a large heat generating body is attached to the heat receiving surface of the heat sink, the temperature of the peripheral portion of the heat generating body is unlikely to be higher than the temperature of the other portion. Further, in relation to a general central portion of the large heat generating body whose temperature is normally raised, heat is transmitted through the second heat releasing blades 18 over the heat transfer plate 14 discharged, thereby preventing their temperature increases. As a result, the temperature of a portion of the large heat generating body is excessively increased, which can be avoided. In addition, if the heat transfer plate 14 is made of a solid metallic plate, the heat transfer plate can be manufactured at a low cost and its performance loss can be avoided, whereby a reliable heat sink with high performance can be realized at a low cost.

In 2 ist es bevorzugt, dass ein Material der ersten Wärmeabgabelamellen 16 und ein Material der zweiten Wärmeabgabelamellen 18 das gleiche ist, die Lamellendicke t1 von jeder ersten Wärmeabgabelamelle 16 und die Lamellendicke t2 von jeder zweiten Wärmeabgabelamelle 18 die gleichen sind, die Lamellenhöhe h1 von jeder ersten Wärmeabgabelamelle 16 und die Lamellenhöhe h2 von jeder zweiten Wärmeabgabelamelle 18 die gleichen sind, und ein erster Lamellenabstand s1 und ein zweiter Lamellenabstand s2 gleich ist. Wenn das Material, die Dicke und die Höhe der ersten und zweiten Wärmeabgabelamellen die gleichen sind, kann ein Wärmetransferzustand in jeder Wärmeabgabelamelle im Wesentlichen gleichförmig sein, wodurch Wärme effektiv abgegeben werden kann. Im Wesentlichen, wenn eine Strömungsgeschwindigkeit von Kühlluft nicht gleichförmig ist, kann die Wärme von einigen Wärmeabgabelamellen nicht effektiv abgegeben werden, wodurch die gesamte Wärmeabgabeeffizienz gesenkt werden kann. Wenn jedoch die Lamellenabstände einander gleich sind, kann die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft, die zwischen den Lamellen strömt, gleichförmig sein, wodurch die Wärmeabgabeeffizienz in jeder Lamelle im Wesentlichen konstant sein kann.In 2 For example, it is preferable that a material of the first heat releasing blades 16 and a material of the second heat releasing blades 18 the same is the lamella thickness t 1 of each first heat release lamella 16 and the sipe thickness t 2 of each second heat releasing blade 18 the same are the fin height h 1 of each first heat release tab 16 and the fin height h 2 of each second heat release fin 18 are the same, and a first fin spacing s 1 and a second fin spacing s 2 is the same. If the material, the thickness and the height of the first and second heat releasing blades are the same, a heat transfer state in each heat releasing blade may be substantially uniform, whereby heat can be released effectively. In essence, when a flow velocity of cooling air is not uniform, the heat from some heat release blades can not be effectively discharged, whereby the total heat release efficiency can be lowered. However, if the fin pitches are equal to each other, the flow velocity of the cooling air flowing between the leaflets may be uniform, whereby the heat releasing efficiency in each fin may be substantially constant.

4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Wärmesenke für einen Servoverstärker gemäß der Erfindung. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Wärmetransferplatte 14 eine Kupferplatte oder eine Kupferlegierungsplatte, und zumindest ein Abschnitt (ein unteres Ende 30 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel) der Wärmetransferplatte erstreckt sich durch die Basisplatte 12 und ist bei der Wärmeempfangsoberfläche (oder ersten Hauptoberfläche 20) freigelegt. Durch Herstellen der Wärmetransferplatte 14 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung mit hoher Wärmeleitfähigkeit wird der thermische Widerstand zwischen den zweiten Wärmeabgabelamellen 18 und der Wärmeempfangsoberfläche gesenkt, wird Wärme effizienter von den zweiten Wärmeabgabelamellen 18 abgegeben und wird die Wärmeabgabeleistungsfähigkeit der Wärmesenke verbessert, während das Gewicht und die Kosten der Wärmesenke minimiert werden. Des Weiteren, da sich die Wärmetransferplatte 14 durch die Basisplatte 12 erstreckt und bei der Wärmeempfangsoberfläche frei liegt, wird die Wärme von dem wärmeerzeugenden Körper, wie dem Servoverstärker, direkt zu der Wärmetransferplatte 14 transferiert, wodurch die Wärme effizienter abgegeben wird. Demgegenüber, als ein Material der Basisplatte 12, kann Aluminium oder eine Aluminiumlegierung verwendet werden, um Gewicht der Wärmesenke einzusparen, es können jedoch Kupfer oder eine Kupferlegierung ähnlich wie bei der Wärmetransferplatte 14 verwendet werden. 4 shows a second embodiment of a heat sink for a servo amplifier according to the invention. In the second embodiment, the heat transfer plate 14 a copper plate or a copper alloy plate, and at least a portion (a lower end 30 in the illustrated embodiment) of the heat transfer plate extends through the base plate 12 and is at the heat receiving surface (or first major surface 20 ) exposed. By making the heat transfer plate 14 made of copper or a copper alloy with high thermal conductivity becomes the thermal resistance between the second heat release blades 18 and the heat-receiving surface is lowered, heat becomes more efficient from the second heat-releasing blades 18 and improves the heat dissipation performance of the heat sink while minimizing the weight and cost of the heat sink. Furthermore, as the heat transfer plate 14 through the base plate 12 extends and is exposed at the heat receiving surface, the heat from the heat generating body, such as the servo amplifier, directly to the heat transfer plate 14 transferred, whereby the heat is released more efficiently. In contrast, as a material of the base plate 12 For example, aluminum or an aluminum alloy may be used to save weight of the heat sink, but it may be copper or a copper alloy similar to the heat transfer plate 14 be used.

5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Wärmesenke für einen Servoverstärker gemäß der Erfindung. In dem dritten Ausführungsbeispiel sind zumindest ein Abschnitt der ersten Wärmeabgabelamellen 16 und zumindest ein Abschnitt der zweiten Wärmeabgabelamellen 18 in einer Ausnutzung eingepasst, die auf zumindest einer der Basisplatte 12 und der Wärmetransferplatte 14 ausgebildet ist, und sind in der Ausnutzung fixiert durch Gesenkschmieden, Weichlöten, Hartlöten oder Schweißen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die ersten Wärmeabgabelamellen 16 in Ausnutzungen 32 eingepasst, die auf der Basisplatte 12 ausgebildet sind, und sind die zweiten Wärmeabgabelamellen 18 in Ausnutzungen 34 eingepasst, die auf der Wärmetransferplatte 14 ausgebildet sind. In dem dritten Ausführungsbeispiel, in Vergleich zu einem Fall, in dem die Wärmeabgabelamellen einstückig mit der Basisplatte oder der Wärmetransferplatte durch Extrusion unter Verwendung einer Gussform ausgebildet werden, können Lamellen mit einem hohen Zangenverhältnis (= Lamellenhöhe/Raum zwischen den Lamellen) leicht hergestellt werden, was durch Extrusion unter Verwendung einer Gussform schwierig herzustellen ist, wodurch die Wärmeabgabekapazität in dem dritten Ausführungsbeispiel hoch wird. Des Weiteren, in dem dritten Ausführungsbeispiel, im Vergleich zu einem Fall, in dem die Wärmeabgabelamellen einstückig mit der Basisplatte und der Wärmetransferplatte durch maschinelle Bearbeitung oder Schneiden ausgebildet werden, können die Herstellungskosten gesenkt werden. Zudem, in dem dritten Ausführungsbeispiel, können die Wärmeabgabelamellen, die Basisplatte und die Wärmetransferplatte aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, so dass optimale Materialien jeweils für diese Komponenten ausgewählt werden können, wodurch die Wärmeabgabekapazität der Wärmesenke verbessert werden kann und das Gewicht und die Kosten der Wärmesenke verringert werden können. 5 shows a third embodiment of a heat sink for a servo amplifier according to the invention. In the third embodiment, at least a portion of the first heat-releasing blades are 16 and at least a portion of the second heat releasing blades 18 fitted in an exploitation on at least one of the base plate 12 and the heat transfer plate 14 is formed and fixed in use by die forging, soldering, brazing or welding. In the embodiment shown, the first heat-releasing blades are 16 in exploitation 32 fitted on the base plate 12 are formed, and are the second Wärmeabgabellamellen 18 in exploitation 34 fitted on the heat transfer plate 14 are formed. In the third embodiment, as compared with a case where the heat releasing blades are integrally formed with the base plate or the heat transfer plate by extrusion using a mold, louvers having a high tong ratio (= louver height / space between the louvers) can be easily manufactured. which is difficult to produce by extrusion using a mold, whereby the heat release capacity becomes high in the third embodiment. Further, in the third embodiment, as compared with a case where the heat releasing blades are formed integrally with the base plate and the heat transfer plate by machining or cutting, the manufacturing cost can be lowered. In addition, in the third embodiment, the heat release blades, the base plate, and the heat transfer plate can be made of different materials, so that optimum materials can be selected for each of these components, whereby the heat dissipation capacity of the heat sink can be improved, and the weight and cost of the heat sink can be reduced.

In dem ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel wird die Wärmetransferplatte lediglich als eine metallische Platte beschrieben. Damit jedoch eine höhere Wärmetransferkapazität erlangt wird, können ein Wärmerohr oder eine Kohlenstofffaser mit hoher thermischer Leitfähigkeit (die nicht gezeigt sind) in die Wärmetransferplatte eingebettet werden.In the first, second and third embodiments, the heat transfer plate will be described merely as a metallic plate. However, in order to obtain a higher heat transfer capacity, a heat pipe or a carbon fiber of high thermal conductivity (not shown) may be embedded in the heat transfer plate.

Des Weiteren, in dem ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel wird die Wärmetransferplatte 14 als eine im Wesentlichen einzelne Platte beschrieben. Damit jedoch die Schwierigkeiten bei dem Ausbilden oder Fixieren der zwei Sätze von Wärmeabgabelamellen lotrecht zueinander bewältigt werden, kann die Wärmesenke 10 in zwei Abschnitte unterteilt werden, wie in 6 gezeigt. Konkret gesagt, wird die Wärmetransferplatte 14 durch einen oberen Abschnitt 14a und einen unteren Abschnitt 14b gebildet, die bei einem Niveau unterteilt werden können, das im Wesentlichen gleich einer Höhe der Oberkanten der ersten Wärmeabgabelamellen 16 ist (oder ein Niveau zwischen der Höhe der Oberkante und der Höhe der untersten zweiten Wärmeabgabelamelle 18), sind die zweiten Wärmeabgabelamellen 18 auf dem oberen Abschnitt 14a ähnlich dem anderen Ausführungsbeispiel angeordnet, und sind die ersten Wärmeabgabelamellen 16 auf der Basisplatte 12 angeordnet, die mit dem unteren Abschnitt 14b verbunden ist, ähnlich dem anderen Ausführungsbeispiel. Demgemäß können die Wärmeabgabelamellen getrennt ausgebildet oder fixiert werden, während die Wärmesenke in den oberen und in den unteren Abschnitt unterteilt wird, und können dann der obere Abschnitt 14a und der untere Abschnitt 14b der Wärmetransferplatte miteinander mittels eines Spannelements verbunden werden, wie einer Schraube 36 usw.Furthermore, in the first, second and third embodiments, the heat transfer plate 14 described as a substantially single plate. However, in order to overcome the difficulties in forming or fixing the two sets of heat release blades perpendicular to one another, the heat sink may 10 be divided into two sections, as in 6 shown. Specifically, the heat transfer plate becomes 14 through an upper section 14a and a lower section 14b formed, which can be subdivided at a level substantially equal to a height of the upper edges of the first Wärmeabgabellamellen 16 is (or a level between the height of the top edge and the height of the bottom second heat release louver 18 ), are the second heat release louvers 18 on the upper section 14a arranged similar to the other embodiment, and are the first Wärmeabgabellamellen 16 on the base plate 12 arranged with the lower section 14b is connected, similar to the other embodiment. Accordingly, the heat releasing blades can be formed or fixed separately while dividing the heat sink into the upper and lower portions, and then the upper portion 14a and the lower section 14b the heat transfer plate are connected to each other by means of a clamping element, such as a screw 36 etc.

In der Erfindung, da die Höhe der ersten Wärmeabgabelamellen niedriger als die Wärmetransferplatte ist, wird die Herabminderung der Lamelleneffizienz (= die wesentliche Oberfläche der Lamellen/die geometrische Oberfläche der Lamellen) aufgrund der Schwierigkeit bei dem Transferieren von Wärme zu dem Frontende von jeder Lamelle vermieden, während die zweiten Wärmeabgabelamellen, die sich von der Wärmetransferplatte erstrecken, in einem Raum angeordnet werden können, der von der Basisplatte getrennt ist und in dem die ersten Wärmeabgabelamellen nicht existieren. Im Ergebnis, während die Höhe der Wärmeabgabelamellen begrenzt wird, kann die Lamelleneffizienz von jeder der ersten und zweiten Wärmeabgabelamellen hoch gehalten werden, ohne die Gesamtoberfläche aller Wärmeabgabelamellen zu verringern, wodurch die Wärmeabgabekapazität der Wärmesenke verbessert werden kann. Insbesondere wird die Temperatur des oder nahe dem peripheren Abschnitt der Basisplatte durch die ersten Lamellen gesenkt, und wird die Temperatur des oder nahe dem Zentrumsabschnitt der Basisplatte durch die zweiten Lamellen gesenkt. Deshalb, selbst wenn ein Wärmespreizer usw., der nach dem gleichen Wirkprinzip fungiert wie das Wärmerohr, nicht verwendet wird, kann ein großer wärmeerzeugender Körper, wie eine Stromhalbleitervorrichtung, die für einen Servoverstärker verwendet wird, gleichförmig gekühlt werden.In the invention, since the height of the first heat releasing blades is lower than the heat transfer plate, the lowering of the fin efficiency (= the essential surface of the fins / the geometrical surface of the fins) is avoided due to the difficulty in transferring heat to the front end of each fin while the second heat releasing blades extending from the heat transfer plate may be disposed in a space separate from the base plate and in which the first heat releasing blades do not exist. As a result, while limiting the height of the heat-releasing blades, the fin efficiency of each of the first and second heat-releasing blades can be kept high without reducing the overall surface area of all the heat-dissipating blades, whereby the heat-dissipating capacity of the heat sink can be improved. Specifically, the temperature of or near the peripheral portion of the base plate is lowered by the first fins, and the temperature of or near the center portion of the base plate is lowered by the second fins. Therefore, even if a heat spreader, etc. acting on the same principle as the heat pipe is not used, a large heat generating body, such as a current semiconductor device used for a servo amplifier, can be uniformly cooled.

Wenn das Material, die Lamellendicke und die Lamellenhöhe die gleiche zwischen den ersten und zweiten Wärmeabgabelamellen ist, ist die Wärmetransferbedingung in jeder Wärmeabgabelamelle im Wesentlichen gleichförmig. Des Weiteren, wenn der Lamellenabstand der gleiche zwischen den ersten und zweiten Wärmeabgabelamellen ist, ist die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft, die zwischen jeder Lamelle mittels des Gebläses strömt, wahrscheinlich gleichförmig, und kann die Lamelleneffizienz von jeder Wärmeabgabelamelle im Wesentlichen gleichförmig innerhalb der Wärmesenke sein, wodurch Wärme von der Wärmesenke effizienter abgegeben werden kann.When the material, the fin thickness, and the fin height are the same between the first and second heat releasing blades, the heat transfer condition in each heat releasing blade is substantially uniform. Furthermore, if the fin clearance is the same between the first and second heat release blades, the flow velocity of the cooling air flowing between each blade by means of the fan is likely to be uniform, and the fin efficiency of each heat release fin may be substantially uniform within the heat sink. whereby heat from the heat sink can be released more efficiently.

Ist die Wärmetransferplatte eine Kupfer- oder eine Kupferlegierungsplatte, und erstreckt sich ein Abschnitt der Wärmetransferplatte durch die Basisplatte und liegt bei der Wärmeempfangsoberfläche frei, während das Gewicht und die Kosten der Wärmesenke minimiert werden, wird der thermische Widerstand zwischen den zweiten Wärmeabgabelamellen und der Wärmeempfangsoberfläche gesenkt, wodurch Wärme aus den zweiten Wärmeabgabelamellen effizienter abgegeben wird. Insbesondere, wenn sich die Wärmetransferplatte durch die Basisplatte erstreckt und bei der Wärmeempfangsoberfläche freiliegt, wird Wärme von dem Wärmeerzeugungskörper direkt zu der Wärmetransferplatte transferiert, wodurch die Wärme effektiver abgegeben wird.When the heat transfer plate is a copper or copper alloy plate, and a portion of the heat transfer plate extends through the base plate and is exposed at the heat receiving surface while minimizing the weight and cost of the heat sink, the thermal resistance between the second heat release blades and the heat receiving surface is lowered whereby heat is more efficiently discharged from the second heat releasing blades. In particular, when the heat transfer plate extends through the base plate and is exposed at the heat receiving surface, heat is transferred from the heat generating body directly to the heat transfer plate, whereby the heat is released more effectively.

Wenn zumindest ein Abschnitt der ersten Wärmeabgabelamellen und zumindest ein Abschnitt der zweiten Wärmeabgabelamellen in die Ausnutzung eingepasst sind, die bei zumindest einer der Basisplatte und der Wärmetransferplatte ausgebildet ist, und in die Ausnutzung fixiert ist durch Gesenkschmieden, Weichlöten, Hartlöten oder Schweißen, kann das hohe Zangenverhältnis (= Lamellenhöhe/Raum zwischen den Lamellen) leicht hergestellt werden, was durch Extrusionsgießen schwierig herzustellen ist, wodurch die Wärmeabgabekapazität erhöht und die Herstellungskosten verringert werden können im Vergleich zu einem Fall, in dem die Wärmeabgabelamellen einstückig mit der Basisplatte und der Wärmetransferplatte durch maschinelle Bearbeitung oder Schneiden ausgebildet werden. Des Weiteren können optimale Materialien jeweils für die Wärmeabgabelamellen, die Basisplatte und die Wärmetransferplatte ausgewählt werden, wodurch die Wärmeabgabekapazität der Wärmesenke verbessert werden kann und das Gewicht und die Kosten der Wärmesenke verringert werden können.When at least a portion of the first heat releasing blades and at least a portion of the second heat releasing blades are fitted in the utilization formed in at least one of the base plate and the heat transfer plate and fixed in use by die forging, soldering, brazing or welding, the high Tongs ratio (= fin height / space between the fins) can be easily produced, which is difficult to produce by extrusion casting, whereby the heat release capacity can be increased and the manufacturing cost can be reduced compared to a case where the heat release fins integral with the base plate and the heat transfer plate by machine Machining or cutting are formed. Further, optimum materials can be selected for the heat release blades, the base plate and the heat transfer plate, respectively, whereby the heat dissipation capacity of the heat sink can be improved and the weight and the cost of the heat sink can be reduced.

Wenn die Wärmetransferplatte konfiguriert wird, um in den unteren und oberen Abschnitt bei einem Niveau im Wesentlichen gleich der Höhe der Oberkanten der ersten Wärmeabgabelamellen unterteilt zu werden, dann kann die Wärmesenke leichter hergestellt werden.When the heat transfer plate is configured to be divided into the lower and upper portions at a level substantially equal to the height of the upper edges of the first heat releasing blades, the heat sink can be more easily manufactured.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 3-96258 [0004, 0006] JP 3-96258 [0004, 0006]
  • JP 2001-196511 [0005, 0007] JP 2001-196511 [0005, 0007]

Claims (5)

Servoverstärker (24) mit einer Wärmesenke (10) zur Abgabe von Wärme, wobei die Wärmesenke umfasst: eine Basisplatte (12) mit einer ersten Hauptoberfläche (20), die als eine Wärmeempfangsoberfläche fungiert, die in thermischem Kontakt mit einem wärmeerzeugenden Körper steht, und einer zweiten Hauptoberfläche (22), die der ersten Hauptoberfläche (20) gegenüberliegt; eine Wärmetransferplatte (14), die auf einer Geraden angeordnet ist, die im Wesentlichen durch ein Zentrum der zweiten Hauptoberfläche (22) der Basisplatte (12) verläuft, von einem Ende zu dem anderen Ende der zweiten Hauptoberfläche, wobei sich die Wärmetransferplatte lotrecht zu der zweiten Hauptoberfläche erstreckt; eine Vielzahl von ersten Wärmeabgabelamellen (16), die bei Intervallen eines ersten Lamellenabstands positioniert sind, wobei die ersten Wärmeabgabelamellen bei einem Bereich der zweiten Hauptoberfläche (22) mit Ausnahme eines Bereichs angeordnet sind, bei dem die Wärmetransferplatte (14) angeordnet ist, wobei sich die ersten Wärmeabgabelamellen parallel zu der Wärmetransferplatte und lotrecht zu der zweiten Hauptoberfläche erstrecken, wobei eine Höhe von jeder ersten Wärmeabgabelamelle kleiner als die Wärmetransferplatte ist; und eine Vielzahl von zweiten Wärmeabgabelamellen (18), die bei Intervallen eines zweiten Lamellenabstands positioniert sind, wobei die zweiten Wärmeabgabelamellen auf jeder Oberfläche der Wärmetransferplatte (14) angeordnet sind, die höher als die Oberkanten der ersten Wärmeabgabelamellen (16) liegt, wobei sich die zweiten Wärmeabgabelamellen parallel zu der zweiten Hauptoberfläche (22) und lotrecht zu jeder Oberfläche der Wärmetransferplatte erstrecken, wobei sich die zweiten Wärmeabgabelamellen im Allgemeinen zu der gleichen Position wie eine periphere Kante der zweiten Hauptoberfläche in Relation zu der Erstreckungsrichtung der zweiten Wärmeabgabelamellen erstrecken.Servo amplifier ( 24 ) with a heat sink ( 10 ) for emitting heat, the heat sink comprising: a base plate ( 12 ) with a first main surface ( 20 ), which functions as a heat-receiving surface in thermal contact with a heat-generating body, and a second main surface (FIG. 22 ), the first main surface ( 20 ) is opposite; a heat transfer plate ( 14 ) disposed on a straight line substantially passing through a center of the second major surface ( 22 ) of the base plate ( 12 ) extends from one end to the other end of the second major surface, the heat transfer plate extending perpendicular to the second major surface; a plurality of first heat release blades ( 16 ) positioned at intervals of a first finned spacing, the first heat releasing fins being disposed at a portion of the second major surface (Fig. 22 ) are arranged except for an area where the heat transfer plate ( 14 ), the first heat releasing blades extending parallel to the heat transfer plate and perpendicular to the second main surface, wherein a height of each first heat releasing blade is smaller than the heat transfer plate; and a plurality of second heat release blades ( 18 ) positioned at intervals of a second fin pitch, the second heat release tabs on each surface of the heat transfer plate (10). 14 ), which are higher than the upper edges of the first Wärmeabgabellamellen ( 16 ), wherein the second heat-releasing blades are parallel to the second main surface ( 22 ) and extend perpendicular to each surface of the heat transfer plate, the second heat release blades generally extending to the same position as a peripheral edge of the second major surface in relation to the extension direction of the second heat release blades. Servoverstärker gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Material, eine Dicke und eine Höhe von jeder ersten Wärmeabgabelamelle (16) die gleichen sind wie ein Material, eine Dicke und eine Höhe von jeder zweiten Wärmeabgabelamelle (18), und der erste Lamellenabstand gleich dem zweiten Lamellenabstand ist.A servo amplifier according to claim 1, characterized in that a material, a thickness and a height of each first heat-releasing blade ( 16 ) are the same as a material, a thickness and a height of each second heat release blade ( 18 ), and the first fin spacing is equal to the second fin spacing. Servoverstärker gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetransferplatte (14) eine Kupferplatte oder eine Kupferlegierungsplatte ist, und zumindest ein Abschnitt der Wärmetransferplatte sich durch die Basisplatte (12) erstreckt und zu der Wärmeempfangsfläche freiliegt.Servo amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that the heat transfer plate ( 14 ) is a copper plate or a copper alloy plate, and at least a portion of the heat transfer plate extends through the base plate ( 12 ) and exposed to the heat receiving surface. Servoverstärker gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt der ersten Wärmeabgabelamellen (16) und zumindest ein Abschnitt der zweiten Wärmeabgabelamellen (18) in einer Ausnutzung eingepasst sind, die bei zumindest einer der Basisplatte (12) und der Wärmetransferplatte (14) ausgebildet ist, und in die Ausnutzung fixiert sind durch Gesenkschmieden, Weichlöten, Hartlöten oder Schweißen.Servo amplifier according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that at least a portion of the first heat transfer blades ( 16 ) and at least a portion of the second heat release blades ( 18 ) are fitted in an exploitation which in at least one of the base plates ( 12 ) and the heat transfer plate ( 14 ), and are fixed in the utilization by die forging, soldering, brazing or welding. Servoverstärker gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetransferplatte (14) durch einen oberen Abschnitt (14a) und einen unteren Abschnitt (14b) gebildet wird, die bei einem Niveau im Wesentlichen gleich einer Höhe der Oberkanten der ersten Wärmeabgabelamellen (16) unterteilt werden können, und wobei die zweiten Wärmeabgabelamellen (18) auf dem oberen Abschnitt angeordnet sind und die ersten Wärmeabgabelamellen (16) auf der Basisplatte angeordnet sind, die mit dem unteren Abschnitt verbunden ist.Servo amplifier according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the heat transfer plate ( 14 ) through an upper section ( 14a ) and a lower section ( 14b ) formed at a level substantially equal to a height of the upper edges of the first heat release blades ( 16 ), and wherein the second heat release blades ( 18 ) are arranged on the upper portion and the first Wärmeabgabellamellen ( 16 ) are arranged on the base plate, which is connected to the lower portion.
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