DE112010004802T5

DE112010004802T5 - HEAT SINKS WITH SEVERAL STEAM CHAMBERS

Info

Publication number: DE112010004802T5
Application number: DE112010004802T
Authority: DE
Inventors: John P. Franz; Sarah Nicole Anthony; Joseph R. Allen
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Enterprise Development LP
Priority date: 2010-01-26
Filing date: 2010-01-26
Publication date: 2012-11-15
Also published as: US20120012281A1; GB2491733B; CN102713787A; GB201212820D0; WO2011093852A1; GB2491733A

Abstract

Eine Wärmesenke ist offenbart. Die Wärmesenke weist eine Basis (102, 402) mit zumindest eine Dampfkammer (208, 408) auf, die ein Fluid mit einem ersten Aktivierungspunkt enthält. Die Basis hat zumindest eine Dampfkammer (212, 412), die ein Fluid mit einem zweiten Aktivierungspunkt enthält. Der erste Aktivierungspunkt ist anders als der zweite Aktivierungspunkt.A heat sink is disclosed. The heat sink has a base (102, 402) with at least one vapor chamber (208, 408) which contains a fluid with a first activation point. The base has at least one vapor chamber (212, 412) that contains a fluid having a second activation point. The first activation point is different from the second activation point.

Description

Hintergrundbackground

Computersysteme und Server erzeugen große Mengen an Wärme. Ein beträchtlicher Teil der Wärme, der an diesen Systemen erzeugt wird, kommt von einzelnen elektronischen Komponenten, die in den Systemen untergebracht sind, beispielsweise den zentralen Verarbeitungseinheiten (CPU). Eine Wärmesenke ist typischerweise an den Komponenten befestigt, um dazu beizutragen, die Wärme zu entfernen, die durch die Komponente erzeugt wird. Da sich die Chipdichten der Komponenten erhöht haben, hat sich auch die Wärme erhöht, die durch die Komponenten erzeugt wird.Computer systems and servers generate large amounts of heat. A significant portion of the heat generated at these systems comes from individual electronic components housed in the systems, such as the central processing units (CPU). A heat sink is typically attached to the components to help remove the heat generated by the component. As the chip densities of the components have increased, so has the heat generated by the components.

Einige Komponenten arbeiten bei unterschiedlichen Leistungspegeln, abhängig von den Stromanforderungen des Systems. Wenn die Komponente bei voller Leistung arbeitet, kann dieselbe große Mengen an Wärme erzeugen. Wenn dieselbe bei niedriger Leistung arbeitet oder wenn dieselbe in einem Standby-Betriebsmodus ist, kann die erzeugte Wärmemenge im Vergleich zu dem Hochleistungszustand beträchtlich reduziert sein. Das Entwickeln einer Wärmesenke, die die Wärme unter allen Betriebsbedingungen der Komponente effizient entfernt, ist zu einer Herausforderung geworden.Some components operate at different power levels, depending on the system power requirements. When the component is operating at full power, it can generate large amounts of heat. When operating at low power or when in a standby mode of operation, the amount of heat generated may be significantly reduced compared to the high power state. Developing a heat sink that efficiently removes heat under all operating conditions of the component has become a challenge.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 ist eine Wärmesenke 100 bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 is a heat sink 100 in an exemplary embodiment of the invention.

2 ist eine isometrische Schnittansicht einer Wärmesenke 100 bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 is an isometric sectional view of a heat sink 100 in an exemplary embodiment of the invention.

3a ist eine Schnittdraufsicht der Wärmesenke 100 bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3a is a sectional top view of the heat sink 100 in an exemplary embodiment of the invention.

3b ist eine Schnittseitenansicht der Wärmesenke 100 bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3b is a sectional side view of the heat sink 100 in an exemplary embodiment of the invention.

4a ist eine Schnittdraufsicht der Wärmesenke 400 bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. 4a is a sectional top view of the heat sink 400 in an exemplary embodiment of the invention.

4b ist eine Schnittdraufsicht der Wärmesenke 401 bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. 4b is a sectional top view of the heat sink 401 in an exemplary embodiment of the invention.

4c ist eine Schnittdraufsicht der Wärmesenke 402 bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. 4c is a sectional top view of the heat sink 402 in an exemplary embodiment of the invention.

4d ist eine Schnittdraufsicht der Wärmesenke 403 bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. 4d is a sectional top view of the heat sink 403 in an exemplary embodiment of the invention.

4e ist eine Schnittseitenansicht der Wärmesenke 403 von 4d bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. 4e is a sectional side view of the heat sink 403 from 4d in an exemplary embodiment of the invention.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

1–4 und die folgende Beschreibung zeigen spezifische Beispiele für Fachleute auf diesem Gebiet, wie der beste Modus der Erfindung herzustellen und zu verwenden ist. Zum Zweck der Lehre der erfindungsgemäßen Prinzipien wurden einige herkömmliche Aspekte vereinfacht oder weggelassen. Fachleute auf diesem Gebiet werden Variationen von diesen Beispielen erkennen, die in den Schutzbereich der Erfindung fallen. Für Fachleute auf diesem Gebiet ist klar, dass die nachfolgend beschriebenen Merkmale auf verschiedene Weisen kombiniert werden können, um mehrere Variationen der Erfindung zu bilden. Daher ist die Erfindung nicht auf die nachfolgend beschriebenen spezifischen Beispiele begrenzt, sondern nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente. 1 - 4 and the following description illustrate specific examples of those skilled in the art of how to make and use the best mode of the invention. For the purpose of teaching the principles of the invention, some conventional aspects have been simplified or omitted. Those skilled in the art will recognize variations of these examples that fall within the scope of the invention. It will be understood by those skilled in the art that the features described below may be combined in various ways to form several variations of the invention. Therefore, the invention is not limited to the specific examples described below, but only by the claims and their equivalents.

1 ist eine Wärmesenke 100 bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Wärmesenke 100 besteht aus einer Basis oder einem Körper 102 und einer Mehrzahl von Rippen 104. Die Wärmesenke 100 kann aus jedem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit aufgebaut sein, beispielsweise Kupfer, Platin, Aluminium, Eisen etc. Rippen 104 sind auf der oberen Oberfläche der Basis 102 gebildet und sind in parallelen Reihen angeordnet mit Zwischenräumen zwischen den Rippen. Beim Betrieb wird Luft typischerweise durch die Zwischenräume zwischen den parallelen Reihen von Rippen gedrückt, um Wärme von der Wärmesenke 100 zu entfernen. 1 is a heat sink 100 in an exemplary embodiment of the invention. The heat sink 100 consists of a base or a body 102 and a plurality of ribs 104 , The heat sink 100 can be constructed of any material with high thermal conductivity, such as copper, platinum, aluminum, iron, etc. ribs 104 are on the top surface of the base 102 formed and are arranged in parallel rows with spaces between the ribs. In operation, air is typically forced through the spaces between the parallel rows of ribs to remove heat from the heat sink 100 to remove.

Die Wärmesenke 100 ist typischerweise auf einer Komponente positioniert, die Kühlen erfordert, beispielsweise der Komponente 106. Bei einigen beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die Unterseite der Wärmesenke 100 einen Hohlraum aufweisen, der abgemessen ist, um die Komponente 106 aufzunehmen, sodass die Komponente 106 die Wärmesenke 100 auf der Oberseite und den vier Seiten der Komponente 106 kontaktiert. Ein Wärmeschmiermittel kann zwischen die Komponente 106 und die Wärmesenke 100 platziert werden, um die thermische Kopplung zwischen den zwei Teilen zu erhöhen.The heat sink 100 is typically positioned on a component that requires cooling, such as the component 106 , In some example embodiments of the invention, the underside of the heat sink 100 have a cavity that is measured to the component 106 record, so the component 106 the heat sink 100 on the top and the four sides of the component 106 contacted. A heat lubricant may be between the component 106 and the heat sink 100 be placed to increase the thermal coupling between the two parts.

2 ist eine isometrische Schnittansicht der Wärmesenke 100 bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Basis 102 bildet eine erste Dampfkammer 208. Die erste Dampfkammer 208 ist eckig und füllt im Wesentlichen die Basis 102. In der ersten Dampfkammer 208 sind zwei hohle sekundäre Strukturen 210 positioniert. Diese zwei hohlen Strukturen bilden zwei abgedichtete sekundäre Dampfkammern 212. Bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Volumen der ersten Dampfkammer 208 größer als die kombinierten Volumen der zwei sekundären Dampfkammern 212. Die erste Dampfkammer 208 enthält ein Fluid mit einem ersten Siedepunkt. Die zwei sekundären Dampfkammern 212 enthalten ein Fluid mit einem zweiten anderen Siedepunkt. Bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Siedepunkt des Fluids in der ersten Dampfkammer 208 höher als der Siedepunkt des Fluids in den zwei sekundären Dampfkammern 212. 2 is an isometric sectional view of the heat sink 100 in an exemplary embodiment of the invention. The base 102 forms a first steam chamber 208 , The first steam chamber 208 is angular and essentially fills the base 102 , In the first steam chamber 208 are two hollow secondary structures 210 positioned. These two hollow structures form two sealed secondary steam chambers 212 , In an exemplary embodiment of the invention, the volume of the first steam chamber 208 greater than the combined volumes of the two secondary steam chambers 212 , The first steam chamber 208 contains a fluid with a first boiling point. The two secondary steam chambers 212 contain a fluid with a second different boiling point. In an exemplary embodiment of the invention, the boiling point of the fluid is in the first steam chamber 208 higher than the boiling point of the fluid in the two secondary steam chambers 212 ,

Beim Betrieb, wenn die Komponente 106 bei geringerer Leistung oder in einem Standby-Modus arbeitet, dissipiert die Komponente 106 eine erste Leistungsmenge. Wenn die Komponente 106 in einem Hochleistungsmodus arbeitet, wird eine zweite höhere Leistungsmenge durch die Komponente 106 dissipiert. Allgemein entspricht eine höhere Leistungsmenge, die durch die Komponente 106 dissipiert ist, einer höheren Temperatur an der Basis der Wärmesenke. Wenn die sekundären Dampfkammern 212 ein Fluid mit einem geringeren Siedepunkt enthalten als das Fluid in der ersten Dampfkammer 208, dann siedet das Fluid in den sekundären Dampfkammern bei der niedrigeren Leistung oder dem Standby-Betriebsmodus der Komponente. Da die Komponente mehr Leistung dissipiert, kann das Fluid in den sekundären Dampfkammern sättigen (d. h. nie kalt genug werden, um zu kondensieren). Sobald es gesättigt ist, hat das Fluid in einer Dampfkammer eine geringere Kapazität, Wärme zu übertragen. Das Fluid in der ersten Dampfkammer (mit einem höheren Siedepunkt) wird zu sieden beginnen, wenn sich die Temperatur der Komponente erhöht. Auf diese Weise überträgt das Fluid in den sekundären Dampfkammern die Wärme von der Komponente über die Wärmesenke während Niedrigleistungsoperationen. Wenn sich die Temperatur der Komponente erhöht, wird das Fluid in der ersten Dampfkammer verwendet, um die Wärme von der Komponente über die Wärmesenke zu übertragen.In operation, when the component 106 at lower power or in a standby mode, the component dissipates 106 a first performance amount. If the component 106 operating in a high power mode, a second higher amount of power is provided by the component 106 dissipated. Generally, a higher amount of power corresponds to that through the component 106 dissipated, a higher temperature at the base of the heat sink. If the secondary steam chambers 212 a fluid having a lower boiling point than the fluid in the first steam chamber 208 , then the fluid in the secondary steam chambers boils at the lower power or standby mode of operation of the component. As the component dissipates more power, the fluid in the secondary steam chambers may saturate (ie never become cold enough to condense). Once saturated, the fluid in a steam chamber has less capacity to transfer heat. The fluid in the first vapor chamber (having a higher boiling point) will begin to boil as the temperature of the component increases. In this way, the fluid in the secondary steam chambers transfers the heat from the component via the heat sink during low power operations. As the temperature of the component increases, the fluid in the first steam chamber is used to transfer the heat from the component via the heat sink.

3a ist eine Schnittdraufsicht der Wärmesenke 100 bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Wärmesenke 100 weist eine erste Dampfkammer 208 und zwei sekundäre Dampfkammern 212 auf. Die Komponente 106 ist unter der Wärmesenke 100 positioniert. 3b ist eine Schnittseitenansicht der Wärmesenke 100 bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Pfeile 318, 320, 322 und 324 in 3a und 3b zeigen den Fluss des ersten Fluids in der Dampfkammer 208. Wenn sich die Komponente 106 erwärmt, beginnt das erste Fluid direkt über der Komponente 106 zu sieden. Wenn das erste Fluid siedet und sich in Dampf verwandelt, steigt der Dampf, wie es durch die Pfeile 318 gezeigt ist (3b). Der Dampf bewegt sich über die Oberseite der Dampfkammer 208, wie es durch die Pfeile 320 gezeigt ist. Während der Dampf über die Oberseite der Dampfkammer 208 fließt, wird die Wärme, die in dem Dampf enthalten ist, in die Oberseite der Wärmesenke 100 übertragen. Luft, die entlang den Rippen 104 fließt, entfernt die Wärme von der Wärmesenke 100. Wenn das erste Fluid Wärme in die Oberseite der Wärmesenke 100 überträgt, kühlt der Dampf und kondensiert zurück in ein Fluid, wie es durch die Pfeile 322 gezeigt ist. Das gekühlte Fluid fließt zurück zu der Komponente 106, wie es durch die Pfeile 324 gezeigt ist, um den Kühlzyklus erneut zu beginnen. 3a is a sectional top view of the heat sink 100 in an exemplary embodiment of the invention. The heat sink 100 has a first steam chamber 208 and two secondary steam chambers 212 on. The component 106 is under the heat sink 100 positioned. 3b is a sectional side view of the heat sink 100 in an exemplary embodiment of the invention. arrows 318 . 320 . 322 and 324 in 3a and 3b show the flow of the first fluid in the steam chamber 208 , When the component 106 heated, the first fluid begins directly above the component 106 to boil. When the first fluid boils and turns into steam, the vapor rises, as indicated by the arrows 318 is shown ( 3b ). The steam moves over the top of the steam chamber 208 as indicated by the arrows 320 is shown. While the steam is above the top of the steam chamber 208 flows, the heat contained in the steam, in the top of the heat sink 100 transfer. Air flowing along the ribs 104 flows, removes the heat from the heat sink 100 , When the first fluid releases heat into the top of the heat sink 100 transfers, cools the vapor and condenses back into a fluid as indicated by the arrows 322 is shown. The cooled fluid flows back to the component 106 as indicated by the arrows 324 is shown to restart the refrigeration cycle.

Das zweite Fluid in den zwei sekundären Dampfkammern 212 folgt einer ähnlichen Flussstruktur. Das Fluid siedet, wo die Dampfkammern über der Komponente 106 positioniert sind, und der Dampf kondensiert, während sich die Dampfkammern von der Komponente 106 weg bewegen. Wenn das zweite Fluid in den zwei sekundären Dampfkammern 212 einen geringeren Siedepunkt hat als das erste Fluid in der ersten Dampfkammer 208, wird das zweite Fluid bei einer niedrigeren Temperatur als das erste Fluid aktivieren und sieden.The second fluid in the two secondary steam chambers 212 follows a similar flow structure. The fluid boils where the steam chambers are above the component 106 are positioned, and the steam condenses while the steam chambers from the component 106 move away. If the second fluid in the two secondary steam chambers 212 has a lower boiling point than the first fluid in the first steam chamber 208 , the second fluid will activate and boil at a lower temperature than the first fluid.

Bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung können die Fluide in der ersten und zweiten Dampfkammer unterschiedliche Arbeitsfluide mit unterschiedlichen Siedepunkten sein. Beispielsweise kann das Fluid in der ersten Dampfkammer Wasser sein und das Fluid in den sekundären Dampfkammern kann Alkohol sein. Bei einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung können die Fluide in der ersten und den zweiten Dampfkammern das gleiche Arbeitsfluid sein, aber die unterschiedlichen Dampfkammern können mit unterschiedlichen Volumen und Drücken des Fluids gefüllt sein, um den Siedepunkt der Fluide in den unterschiedlichen Dampfkammern einzustellen, damit dieselben bei unterschiedlicher Leistung und Temperatur aktivieren. Bei einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung können die unterschiedlichen Dampfkammern eindeutige Oberflächenbehandlungen und/oder Dochtwirkungsstrukturen aufweisen, die die Aktivierungspunkte der Fluide modifizieren, die in der Dampfkammer enthalten sind. Bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der erste Aktivierungspunkt in dem Bereich von 35–65 Grad Celsius sein, und der zweite Aktivierungspunkt kann in dem Bereich von 60–80 Grad Celsius sein.In an exemplary embodiment of the invention, the fluids in the first and second steam chambers may be different working fluids having different boiling points. For example, the fluid in the first steam chamber may be water and the fluid in the secondary steam chambers may be alcohol. In another exemplary embodiment of the invention, the fluids in the first and second vapor chambers may be the same working fluid, but the different vapor chambers may be filled with different volumes and pressures of the fluid to adjust the boiling point of the fluids in the different vapor chambers to be the same activate at different power and temperature. In another exemplary embodiment of the invention, the different vapor chambers may have unique surface treatments and / or wicking structures that modify the activation points of the fluids contained within the vapor chamber. In an exemplary embodiment of the invention, the first activation point may be in the range of 35-65 degrees Celsius, and the second activation point may be in the range of 60-80 degrees Celsius.

Die Wärmesenke 100 ist mit der sekundären Dampfkammer 212, unterteilt in zwei getrennte Teile (siehe 2 und 3) mit zwei getrennten Volumen gezeigt. Bei einigen beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die sekundäre Dampfkammer aus einem oder mehreren getrennten Volumen bestehen. 4a ist eine Schnittdraufsicht der Wärmesenke 400 bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Wärmesenke 400 hat eine erste Dampfkammer 408, die die Wärmesenkenbasis 402 füllt. Eine einzelne sekundäre Dampfkammer 412 ist als ein Stern geformt und ist zentriert über der Komponente 406. Die erste Dampfkammer 408 ist mit einem Fluid gefüllt, das einen ersten Siede- oder Aktivierungspunkt aufweist. Die zweite Dampfkammer 412 ist mit einem Fluid gefüllt, das einen zweiten anderen Siede- oder Aktivierungspunkt aufweist.The heat sink 100 is with the secondary steam chamber 212 , divided into two separate parts (see 2 and 3 ) with two separate volumes. In some exemplary According to embodiments of the invention, the secondary steam chamber may consist of one or more separate volumes. 4a is a sectional top view of the heat sink 400 in an exemplary embodiment of the invention. The heat sink 400 has a first steam chamber 408 that the heat sink base 402 crowded. A single secondary steam chamber 412 is shaped as a star and is centered over the component 406 , The first steam chamber 408 is filled with a fluid having a first boiling or activation point. The second steam chamber 412 is filled with a fluid having a second different boiling or activation point.

4b ist eine Schnittdraufsicht der Wärmesenke 401 bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Wärmesenke 401 hat eine erste Dampfkammer 408, die die Wärmesenkenbasis 402 füllt. Vier sekundäre Dampfkammern 412 sind in der ersten Dampfkammer 408 positioniert. Die Enden der vier sekundären Dampfkammern sind über der Komponente 406 positioniert. Die erste Dampfkammer 408 ist mit einem Fluid gefüllt, das einen ersten Siede- oder Aktivierungspunkt aufweist. Die vier sekundären Dampfkammern 412 sind mit einem Fluid gefüllt, das einen zweiten anderen Siede- oder Aktivierungspunkt aufweist. Bei einigen beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung können die sekundären Dampfkammern Wärmerohre aufweisen, die in der ersten Dampfkammer 408 platziert sind, wobei die kalten Enden der Wärmerohre über der Komponente 406 positioniert sind. Bei anderen beispielhaften Ausführungsbeispielen können die sekundären Dampfkammern Strukturen sein, die in der Wärmesenkenbasis 402 gebildet sind. 4b is a sectional top view of the heat sink 401 in an exemplary embodiment of the invention. The heat sink 401 has a first steam chamber 408 that the heat sink base 402 crowded. Four secondary steam chambers 412 are in the first steam chamber 408 positioned. The ends of the four secondary steam chambers are above the component 406 positioned. The first steam chamber 408 is filled with a fluid having a first boiling or activation point. The four secondary steam chambers 412 are filled with a fluid having a second different boiling or activation point. In some example embodiments of the invention, the secondary steam chambers may include heat pipes that are in the first steam chamber 408 are placed, with the cold ends of the heat pipes over the component 406 are positioned. In other exemplary embodiments, the secondary steam chambers may be structures that are in the heat sink base 402 are formed.

Bei einigen beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die erste Dampfkammer in mehr als ein Volumen unterteilt sein. 4c ist eine Schnittdraufsicht der Wärmesenke 402 bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Wärmesenke 402 hat eine erste Dampfkammer 408, die in drei getrennte Volumen (408a, 408b und 408c) unterteilt ist. Die Wärmesenke 402 hat auch die sekundäre Dampfkammer 412 in zwei getrennte Volumen unterteilt. Die drei getrennten Volumen der ersten Dampfkammer 408 sind mit einem Fluid gefüllt, das einen ersten Siede- oder Aktivierungspunkt aufweist. Die zwei sekundären Dampfkammern 412 sind mit einem Fluid gefüllt, das einen zweiten anderen Siede- oder Aktivierungspunkt aufweist.In some example embodiments of the invention, the first steam chamber may be divided into more than one volume. 4c is a sectional top view of the heat sink 402 in an exemplary embodiment of the invention. The heat sink 402 has a first steam chamber 408 which are divided into three separate volumes ( 408a . 408b and 408c ) is divided. The heat sink 402 also has the secondary steam chamber 412 divided into two separate volumes. The three separate volumes of the first steam chamber 408 are filled with a fluid having a first boiling or activation point. The two secondary steam chambers 412 are filled with a fluid having a second different boiling or activation point.

4d ist eine Schnittdraufsicht der Wärmesenke 403 bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei der Wärmesenke 403 ist die erste Dampfkammer 408 in vier getrennte Teile oder Volumen unterteilt und die sekundäre Dampfkammer 412 ist in zwei getrennte Teile oder Volumen unterteilt. Die vier Teile der ersten Dampfkammer 408 sind als getrennte parallele Säulen senkrecht zu der langen Achse der Komponente 406 gebildet. Zwei der getrennten Teile der ersten Dampfkammer sind über jedes Ende der Komponente 406 platziert, wobei die anderen zwei Volumen über die Mitte der Komponente 406 platziert sind. Die zwei Teile der sekundären Dampfkammer 412 sind als getrennte parallele Säulen senkrecht zu der langen Achse der Komponente 406 gebildet. Die zwei getrennten Volumen der sekundären Dampfkammer sind zwischen die zwei Endvolumen der ersten Dampfkammer und die zwei Mittelvolumen der ersten Dampfkammer platziert. Bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die vier getrennten Teile der ersten Dampfkammer vier getrennte Wärmerohre auf, von denen jedes ein Fluid mit dem gleichen Siede- oder Aktivierungspunkt aufweist. Die zwei getrennten Volumen der sekundären Dampfkammer weisen zwei getrennte Wärmerohre auf, die den gleichen Siede- oder Aktivierungspunkt aufweisen, wobei der Siedepunkt des Fluids in der ersten Dampfkammer anders ist als der Siedepunkt des Fluids in der sekundären Dampfkammer. Wie es in 4c und 4d ersichtlich ist, kann es sein, dass die sekundären Dampfkammern nicht in der ersten Dampfkammer enthalten sind. 4d is a sectional top view of the heat sink 403 in an exemplary embodiment of the invention. At the heat sink 403 is the first steam chamber 408 divided into four separate parts or volumes and the secondary steam chamber 412 is divided into two separate parts or volumes. The four parts of the first steam chamber 408 are as separate parallel columns perpendicular to the long axis of the component 406 educated. Two of the separate parts of the first steam chamber are above each end of the component 406 placed, with the other two volumes over the middle of the component 406 are placed. The two parts of the secondary steam chamber 412 are as separate parallel columns perpendicular to the long axis of the component 406 educated. The two separate volumes of the secondary steam chamber are placed between the two end volumes of the first steam chamber and the two center volumes of the first steam chamber. In an exemplary embodiment of the invention, the four separate parts of the first steam chamber have four separate heat pipes, each having a fluid having the same boiling or activation point. The two separate volumes of the secondary steam chamber have two separate heat pipes having the same boiling or activation point, the boiling point of the fluid in the first steam chamber being different than the boiling point of the fluid in the secondary steam chamber. As it is in 4c and 4d can be seen, it may be that the secondary steam chambers are not included in the first steam chamber.

4e ist eine Schnittseitenansicht der Wärmesenke 403 von 4d bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Wärmesenke 403 weist eine Basis 402, Rippen 404, Dampfkammern 408 und Dampfkammern 412 auf. Die Wärmesenke 403 ist über einer Komponente 406 positioniert. Die Dampfkammern 408 und die Dampfkammern 412 sind in einer Kammer oder einem Hohlraum angeordnet, der über der Komponente 406 zentriert ist. Die Dampfkammern 408 sind vier Wärmerohre mit einer ersten Aktivierungstemperatur. Die Dampfkammern 412 sind zwei Wärmerohre mit einer zweiten anderen Aktivierungstemperatur. Bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die erste Aktivierungstemperatur höher als die zweite Aktivierungstemperatur. 4e is a sectional side view of the heat sink 403 from 4d in an exemplary embodiment of the invention. The heat sink 403 has a base 402 , Ribs 404 , Steam chambers 408 and steam chambers 412 on. The heat sink 403 is over a component 406 positioned. The steam chambers 408 and the steam chambers 412 are arranged in a chamber or cavity above the component 406 is centered. The steam chambers 408 are four heat pipes with a first activation temperature. The steam chambers 412 are two heat pipes with a second different activation temperature. In an exemplary embodiment of the invention, the first activation temperature is higher than the second activation temperature.

Bei einigen beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die zu kühlende Komponente mehr als zwei unterschiedliche Leistungspegel haben. Beispielsweise kann die Komponente einen Standby-Modus haben, einen Niedrigleistungsbetriebspunkt und einen Hochleistungsbetriebspunkt. Bei diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es drei oder mehr Dampfkammern mit unterschiedlichen Siede- oder Aktivierungspunkten geben. Beispielsweise kann in 4c eine erste Dampfkammer mit einem Fluid mit einem ersten Siedepunkt aus dem Volumen 408b bestehen. Eine zweite Dampfkammer mit einem Fluid mit einem zweiten Siedepunkt kann aus den Volumen 408a und 408c bestehen. Eine dritte Dampfkammer mit einem Fluid mit einem dritten Siedepunkt kann aus den zwei getrennten Volumen 412 bestehen.In some example embodiments of the invention, the component to be cooled may have more than two different power levels. For example, the component may have a standby mode, a low power operating point, and a high power operating point. In this exemplary embodiment of the invention, there may be three or more steam chambers with different boiling or activation points. For example, in 4c a first steam chamber with a fluid having a first boiling point from the volume 408b consist. A second vapor chamber with a fluid having a second boiling point may be from the volume 408a and 408c consist. A third vapor chamber with a fluid having a third boiling point may be of the two separate volumes 412 consist.

Claims

A heat sink, comprising: a base ( 102 . 402 ); at least one steam chamber ( 208 . 408 ) in the base having a fluid having a first activation point; at least one steam chamber ( 212 . 412 ) in the base having a fluid having a second activation point, wherein the first activation point is different from the second activation point.

The heat sink of claim 1, wherein the fluid having the first activation point and the fluid having the second activation point are the same fluid.

The heat sink according to claim 1 and 2, wherein a volume of the at least one steam chamber ( 208 . 408 ) in the base having a fluid having a first activation point is greater than a volume of the at least one vapor chamber ( 212 . 412 ) in the base, which has a fluid with a second activation point.

The heat sink of claims 1, 2 and 3, wherein the first activation point is higher than the second activation point.

The heat sink according to claim 1, 2, 3 and 4, wherein the at least one steam chamber ( 212 . 412 ) in the base, which has a fluid with a second activation point, in which at least one steam chamber ( 208 . 408 ) contained in the base having a fluid having a first activation point.

The heat sink according to claim 1, 2, 3, 4 and 5, wherein the at least one steam chamber ( 212 . 412 ) in the base, which has a fluid with a second activation point, consists of at least one heat pipe.

The heat sink according to claim 1, 2, 3, 4, 5 and 6, wherein the at least one steam chamber ( 212 . 412 ) in the base, which has a fluid with a first activation point, consists of at least one heat pipe.

The heat sink of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7, wherein the first activation point is between 60 and 80 degrees Celsius and the second activation point is between 35 and 65 degrees Celsius.

The heat sink of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8, further comprising: at least one vapor chamber in the base having a fluid having a third activation point, wherein the third activation point is different from the first or second activation point.

A method of cooling a component comprising the steps of: Activating a fluid in a first vapor chamber in a heat sink mounted on the component at a first temperature; Activating a fluid in a second vapor chamber in the heat sink mounted on the component at a second temperature, wherein the first temperature is different from the second temperature.

The method of cooling a component according to claim 10, wherein the fluid in the first steam chamber is a different fluid than the fluid in the second steam chamber.

The method for cooling a component according to claim 10 and 11, wherein a volume of the first steam chamber is greater than a volume of the second steam chamber.

The method for cooling a component according to claim 10, 11 and 12, wherein the first steam chamber and the second steam chamber are heat pipes.

The method of cooling a component according to claim 10, 11, 12 and 13, wherein the second steam chamber is divided into at least two parts.

The method for cooling a component according to claim 10, 11, 12, 13 and 14, further comprising the step of: Activating a fluid in a third vapor chamber in the heat sink mounted on the component at a third temperature, wherein the third temperature is different from the first or second temperature.