DE19918582A1 - Mehrmodenwärmeübertragung unter Verwendung eines thermischen Wärmerohrventils - Google Patents
Mehrmodenwärmeübertragung unter Verwendung eines thermischen WärmerohrventilsInfo
- Publication number
- DE19918582A1 DE19918582A1 DE1999118582 DE19918582A DE19918582A1 DE 19918582 A1 DE19918582 A1 DE 19918582A1 DE 1999118582 DE1999118582 DE 1999118582 DE 19918582 A DE19918582 A DE 19918582A DE 19918582 A1 DE19918582 A1 DE 19918582A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- actuator
- valve
- heat
- electronic device
- heat pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/16—Constructional details or arrangements
- G06F1/20—Cooling means
- G06F1/203—Cooling means for portable computers, e.g. for laptops
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/06—Control arrangements therefor
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/16—Constructional details or arrangements
- G06F1/20—Cooling means
- G06F1/206—Cooling means comprising thermal management
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
Eine elektronische Vorrichtung weist eine Wärmeröhre auf, die ein Wärmeübertragungsfluid enthält. Die Wärmeröhre weist einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf. Innerhalb der Wärmeröhre befinden sich ein Ventil zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt der Wärmeröhre. Das Ventil weist einen Betätiger auf, der verwendet wird, um den Fluß des Wärmeübertragungsfluids zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt der Wärmeröhre ansprechend auf einen geänderten Zustand zu regeln, der durch eine Erfassungseinrichtung erfaßt wird.
Description
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Wärmeübertragungs
system. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein
Mehrmodenwärmeübertragungssystem für eine Verwendung bei
elektronischen Vorrichtungen, mit einem Ventil, das zwischen
zwei Abschnitten eines Wärmerohrs angeordnet ist.
Der Trend bei dem Entwurf von elektronischen Vorrichtungen,
wie z. B. Notebook-Computern oder Datenpersonalhilfsvor
richtungen, besteht darin, eine Packung so klein wie bezüg
lich des Betriebs möglich bereitzustellen, während zu der
gleichen Zeit eine ausreichende Kühloperation und eine
Leichtgewichtoperation vorgesehen ist. Zusätzlich erfordern
es Marktkräfte, daß elektronische Vorrichtungen, wie z. B.
Notebook-Computer, dieselbe Computerleistung wie ihre Tisch
gerät-Äquivalente liefern, um ihre Kosten zu rechtfertigen.
Um diese schnellere Leistungsfähigkeit jedoch zu erreichen,
erfordern integrierte Schaltungen (IC; IC = Integrated
Circuit), insbesondere die Zentralverarbeitungseinheit (CPU;
CPU = Central Processing Unit), die Graphiksteuerungsein
richtung und die Speichervorrichtungen jedoch alle mehr
Leistung, die jedoch mehr Wärme in der Vorrichtung erzeugt.
Die Kombination dieser zusätzlichen Wärme und einer kleine
ren Packung erzeugt eine zusätzliche Beanspruchung bezüglich
der inneren Komponenten, wodurch bewirkt wird, daß die elek
tronischen Vorrichtungen aufhören zu funktionieren oder
buchstäblich zu heiß werden, um gehandhabt zu werden.
Ein weiteres Problem speziell bei Notebooks besteht darin,
daß Peripheriemodule, wie z. B. Disketten-, CD-ROM-, Zip-
und DVD-Laufwerke und PC-Karten, nicht nur Platz ver
brauchen, sondern daß dieselben mehr Wärme erzeugen. Ferner
sind viele von diesen Peripheriemodulen auf Wärme empfind
lich, die von den anderen Komponenten in der elektronischen
Vorrichtung erzeugt wird, und können vorzeitig ausfallen zu
arbeiten, falls diese temperaturempfindlichen Module zu heiß
werden.
Mehrere unterschiedliche Techniken sind entwickelt worden,
um die Überschußwärme zu bewältigen, die in einer elektro
nischen Vorrichtung erzeugt wird. Durch Verlangsamen der
CPU-Takt nimmt die Wärme, die durch die CPU erzeugt wird,
ab; der Wunsch des Benutzers nach einer Tischgerätleistungs
fähigkeit kann jedoch nicht erfüllt werden. Durch Erzeugen
einer Ankopplungsstation, um die verschiedenen Peripherie
einrichtungen zu halten, die nicht verwendet werden, wenn
die elektronische Vorrichtung unterwegs ist, wird in der
elektronischen Vorrichtung mehr Platz für zusätzliche Wär
meübertragungsstrukturen verfügbar. Die elektronische Vor
richtung in einer Ankopplungsumgebung bewirkt jedoch üb
licherweise, daß die Benutzer ihre Erwartungen bezüglich der
Verwendung ändern, derart, daß der Benutzer eine vollstän
dige Leistungsfähigkeit mit einem externen Monitor und einer
Tastatur sowie Zugang zu einem Netzwerk, wie z. B. dem
Internet, haben will. Bei dieser Situation ist die Abdeckung
oder die Klappe der elektronischen Vorrichtungen üblicher
weise geschlossen oder die elektronische Vorrichtung wird
durch die Ankopplungsstation umschlossen, wobei sich bei
beiden Fällen die Wärmeübertragungseigenschaften der elek
tronischen Vorrichtung ändern. Was für zukünftige elektro
nische Vorrichtungen erforderlich ist, ist ein optimaler
Weg, um dieselben zu kühlen, in welchem Betriebsmodus auch
immer der Benutzer entscheidet, die Vorrichtung zu verwen
den.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
verbessertes Konzept für eine Mehrmodenwärmeübertragungs
vorrichtung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine elektronische Vorrichtung
gemäß Anspruch 1, ein Ventil für ein Wärmeübertragungssystem
gemäß Anspruch 17 und ein Verfahren zum Kühlen einer elek
tronischen Vorrichtung gemäß Anspruch 26 gelöst.
Eine elektronische Vorrichtung weist eine Wärmeröhre auf,
die ein Wärmeübertragungsfluid enthält. Die Wärmeröhre weist
einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf. In
nerhalb der Wärmeröhre ist zwischen dem ersten und dem
zweiten Abschnitt der Wärmeröhre ein Ventil angeordnet. Das
Ventil weist einen Betätiger auf, der verwendet wird, um den
Fluß des Wärmeübertragungsfluids zwischen dem ersten Ab
schnitt und dem zweiten Abschnitt der Wärmeröhre ansprechend
auf einen geänderten Zustand zu regeln, der von einer Erfas
sungseinrichtung erfaßt wird.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich
nungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Wärmeüber
tragungssystems für eine elektronische Vorrich
tung.
Fig. 2 die inneren Betriebsabläufe des bevorzugten Aus
führungsbeispiels eines Wärmeröhreventils in einer
normalerweise offenen Konfiguration.
Fig. 3 A die Querschnittansicht, die von dem AA-Schnitt von
Fig. 2 entnommen ist.
Fig. 3B die Querschnittansicht, die von dem BB-Schnitt von
Fig. 2 entnommen ist.
Fig. 3C die Querschnittansicht, die von dem CC-Schnitt von
Fig. 2 entnommen ist.
Fig. 4 den inneren Betriebsablauf eines ersten alternati
ven Ausführungsbeispiels eines Wärmeröhreventils
in einer normalerweise geschlossenen Konfigura
tion.
Fig. 5 die inneren Betriebsabläufe eines zweiten alter
nativen Ausführungsbeispiels eines Wärmeröhreven
tils in einer normalerweise geschlossenen Konfigu
ration.
Fig. 6 die inneren Betriebsabläufe eines dritten alterna
tiven Ausführungsbeispiels eines Wärmeröhreven
tils, das einen magnetischen Betätiger und eine
magnetisch anziehbare Blende verwendet.
Fig. 7 die inneren Betriebsabläufe eines vierten alter
nativen Ausführungsbeispiels eines Wärmeröhreven
tils, das zwei Spulen verwendet, um die Position
des Betätigers zu steuern.
Fig. 8 ein Flußdiagramm eines exemplarischen Ausführungs
beispiels der Logik, die bei der Logikschaltung
verwendet wird, um zu bestimmen, wann das Wärme
röhreventil geöffnet/geschlossen werden soll und
wann der Lüfter für einen Notebook-Computer ange
schaltet/ausgeschaltet werden soll.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung des Wärmeübertra
gungssystems 10 für eine elektronische Vorrichtung 12, wie
z. B. einen Notebook-Computer oder eine Datenpersonalhilfs
vorrichtung (PDA; PDA = Personal Data Assistant), die zumin
dest eine Wärmeerzeugungskomponente 40 aufweist, die an
einem zweiten Wärmerohrabschnitt 180 befestigt ist, der die
Wärme von der Komponente 40 zu einem Wärmesenkenbereich 50
überträgt. Eine Wärmeröhre ist ein passiver, hermetisch
abgedichteter, geschlossener Behälter, der eine Docht- oder
eine andere Kapillarstruktur enthält, die innerhalb der
inneren Wände des Behälters beinhaltet ist und mit einer
geringen Menge eines verdampfbaren Fluids, vorzugsweise
Wasser oder einer anderen Flüssigkeit getränkt ist, die in
einen Unterdruck versetzt worden ist, damit der Siedepunkt
des Fluids auf eine Temperatur reduziert wird, die geringer
als die maximale Betriebstemperatur der Wärmeerzeugungskom
ponente 40, d. h. 90°C ist. Solange nichts spezifisches
ausgesagt wird, umfaßt der Term Fluid, der bei dieser Spezi
fikation verwendet wird, das Fluid innerhalb der Wärmeröhre
in entweder einem flüssigen oder einem dampfförmigen Zu
stand. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel legt die
Wärmeerzeugungskomponente 40 Wärme an einem Ende der Wärme
röhre an, wodurch bewirkt wird, daß das Wasser oder andere
Flüssigkeit verdampft wird (kocht) und folglich Energie
absorbiert, wobei dieser Dampf daraufhin zu dem kühlen Ende
der Wärmeröhre befördert wird und kondensiert. Bei dem
Prozeß der Kondensierung gibt das Fluid die Wärme (die
Energie, die dasselbe zuvor absorbiert hat) an die Außenum
gebung der Wärmeröhre ab. Das Fluid kehrt über die Docht-
oder andere Kapillar-Struktur zu dem warmen Teil der Röhre
zurück und der Prozeß wird wiederholt. Da der Dampfdruck
abfall zwischen der Verdampfungseinrichtung und der Konden
sierungseinrichtung sehr klein ist, behält die Wärmeröhre
eine im wesentlichen konstante Temperatur entlang der Länge
der Wärmeröhre bei. Mit dem korrekten Entwurf kann die
Wärmeröhre große Mengen an Wärme ohne Temperaturverluste
übertragen.
Der Wärmesenkenbereich 50 ist entworfen, um Wärme von der
elektronischen Vorrichtung 12 frei in die Luft abzustrahlen.
Um die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung zu erhöhen, kann
wahlweise ein Lüfter 60 mit dem Wärmesenkenbereich 50 kombi
niert sein. Der Lüfter 60 wird durch eine Logikschaltung 80
gesteuert, um abhängig von den Zuständen mehrerer Faktoren
zu arbeiten, wie es detaillierter im folgenden beschrieben
werden wird. Beispielhafte Faktoren stellen dar: Erfassen,
wann die Komponente 40 zu heiß ist; Erfassen, daß die umge
bende Luft innerhalb der elektronischen Vorrichtung 12 zu
heiß ist; Erfassen, daß die elektronische Vorrichtung 12 in
unterschiedlichen Moden (wie z. B. des Ankoppelns) verwendet
wird; Erfassen, daß die Klappe der elektronischen Vorrich
tung 12 geschlossen worden ist; Erfassen, daß ein neues
temperaturempfindliches Modul in die elektronische Vorrich
tung 12 eingefügt worden ist; und Erfassen, daß eine Kompo
nente, wie z. B. eine integrierte Schaltung (IC), zu einem
neuen Betriebsmodus gewechselt hat (d. h. eine CPU-Geschwin
digkeitszunahme oder eine Änderung des Graphiksteuerungs
einrichtungsanzeigemodus). Für die Fachleute wird offen
sichtlich sein, daß andere Zustände, die die thermische
Leistungsfähigkeit der elektronischen Vorrichtung 12 beein
trächtigen, verwendet werden könnten, um ein Eingangssignal
zu der Logikschaltung 80 zu liefern, und immer noch in den
Schutzbereich der Erfindung fallen.
Es kann Zeiten während des Betriebs der elektronischen Vor
richtung 12 geben, wie z. B. bei einem Notebook-Computer,
wenn eine nominale Wärmedissipation erfordert wird, und eine
Lüfteroperation aufgrund des Geräusches, das erzeugt wird,
oder der Leistung, die von dem Lüfter verbraucht wird, nicht
erwünscht ist. Bei diesen Beispielen ist ein Wärmeverteiler
30 durch einen ersten Wärmeröhreabschnitt 170 mit der Kompo
nente 40 gekoppelt und ist unterhalb der Tastatur, der Hand
auflagefläche oder eines anderen freiliegenden Oberflächen
bereichs plaziert, um es zu ermöglichen, daß Wärme aus der
elektronischen Vorrichtung 12 abgegeben werden kann. Dieser
Wärmeverteiler 30 verbreitet Wärme jedoch oftmals zu tempe
raturempfindlichen Modulen oder anderen Peripherievorrich
tungen, was deren Leistungsfähigkeit beeinträchtigen kann.
Zusätzlich kann es notwendig sein, daß der Wärmeverteiler 30
aufhört zu wirken, wenn die Klappe oder die Abdeckung über
dem freiliegenden Oberflächenbereich geschlossen wird, da
die Wärme, die derselbe dissipiert, die elektronische Vor
richtung 12 nicht verlassen kann, und sich die Überschußwär
me innerhalb der elektronischen Vorrichtung 12 aufbaut,
wodurch bewirkt wird, daß die temperaturempfindlichen Module
ausfallen. Folglich schränkt der Wärmeverteiler 30 die Tem
peratur ein, bei der die Wärmeerzeugungskomponente 40 arbei
ten kann. Falls der Wärmeverteiler 30 von dem Wärmesen
kenbereich 50 und dem Lüfter 60 getrennt werden kann, kann
die Wärmeerzeugungskomponente 40 bei höheren Temperaturen
betrieben werden, die innerhalb ihrer Spezifikation liegt,
ohne die Komponenten in der Nähe des Wärmeverteilers 30 zu
beeinträchtigen.
Die Erfindung wendet sich diesem Problem durch Erzeugen
eines magnetischen Ventils 20 zu, das zwischen dem zweiten
Wärmeröhreabschnitt 180 und dem ersten Wärmeröhreabschnitt
170 angeordnet ist. Der zweite Wärmeröhreabschnitt 180 ist
ferner mit der Komponente 40 und dem Wärmesenkenbereich 50
gekoppelt, wobei der erste Wärmeröhreabschnitt 170 ferner
mit dem Wärmeverteiler 30 gekoppelt ist. Dieses magnetische
Ventil 20 wird durch einen Treiber 70 elektronisch gesteu
ert, der durch eine Logikschaltung 80 getrieben wird, die
mehrere Entscheidungsvariablen von einer Temperatursteue
rungsschaltung 90, einer Ankopplungssteuerungsschaltung 100
und einer Steuerungsschaltung für Verschiedenes kombiniert.
Eine Temperaturerfassungseinrichtung bzw. Temperaturerfas
sungseinrichtungen 120 liefern einen Temperaturzustand bzw.
Temperaturzustände zu der Temperatursteuerungsschaltung 90
in der Form von unterschiedlichen Pegeln, die umgekehrt das
magnetische Ventil 20 antreiben. Die Ankopplungserfassungs
schaltung 130 liefert Ankopplungszustände zu der Ankopp
lungssteuerungsschaltung 100 in der Form von unterschied
lichen Pegeln, die das magnetische Ventil antreiben, um
dementsprechend mit den unterschiedlichen Ankopplungssi
tuationen umzugehen. Mehrere verschiedene Erfassungsein
richtungen oder Schalter, wie z. B. ein Klappenschalter 140,
ein Modulerfassungselement 150 oder ein IC-Moduserfassungs
element 160 unter anderen, können Eingangssignale in eine
Steuerungsschaltung für Verschiedenes 110 in der Form von
unterschiedlichen Pegeln liefern. Die unterschiedlichen
Pegel entsprechen jeweiligen geänderten Zuständen, die be
stimmen, wann das magnetische Ventil 20 angetrieben werden
soll.
Es ist ferner eine Ankopplungsvorrichtung 64 gezeigt, wie
z. B. eine Ankopplungsstation, die einen zusätzlichen Lüfter
62 aufweist, der verwendet werden kann, um einen zusätz
lichen Luftfluß über den Luftsenkenbereich 50 zu koppeln,
der freiliegend ist, wenn eine Ankopplungssituation vor
liegt, abhängig von der Leistungsbelastung der elektro
nischen Vorrichtung 12 und der Wärmemenge, die in dem Wär
mesystem 10 erfaßt wird.
Fig. 2 stellt einen Querschnitt des magnetischen Ventils 20
des bevorzugten Ausführungsbeispiels und dessen Koppeln mit
einem zweiten Wärmeröhreabschnitt 180 und einem ersten Wär
meröhreabschnitt 170 dar. Das magnetische Ventil 20 weist
eine Hülse 22 auf, die eine magnetische Durchdringung durch
sich hindurch ermöglicht, wie z. B. eine Kupferrohrleitung,
die ferner eine hervorragende Wärmeleitung liefert. Um die
Hülse 22 herum befindet sich eine Spule 230 eines Drahts,
der vorzugsweise in einer Schwingspulenkonfiguration gewun
den ist, um es zu ermöglichen, daß ein elektrischer Strom,
der durch denselben fließt, ein magnetisches Feld erzeugt.
Das magnetische Feld kann ferner durch ein äußeres magne
tisches Material oder eine andere Vorrichtung zum Erzeugen
eines magnetischen Felds vorgesehen sein. Wenn eine Spule
230 verwendet wird, kann das magnetische Feld darin ver
stärkt werden oder davon abgehalten werden, von dem magne
tischen Ventil 20 weit entfernt abzustrahlen, indem eine
wahlweise Feldkonzentrierungseinrichtung 220 verwendet wird,
die vorzugsweise ein Ferroschild ist. Innerhalb des magne
tischen Ventils 20 ist ein Betätiger 250 plaziert, der
entweder magnetisch anziehbar, wie z. B. ein Ferritkern,
oder magnetisch polarisiert, wie z. B. ein Permanentmagnet,
sein kann. Eine Feder 240 wird verwendet, um den Betätiger
250 zu positionieren, der in Fig. 2 in einer "normalerweise
offenen" Position gezeigt ist. Der Betätiger 250 weist eine
hohle Mitte oder Rillen an dessen Außenoberfläche auf, um es
zu ermöglichen, daß ein Fluid in dem magnetischen Ventil 20
an dem Ventil vorbei kommt. Ein erster Docht 200 ermöglicht
es, daß das Fluid durch den ersten Wärmeröhreabschnitt 170
bewegt wird. Eine zweite Blende 260 liefert eine Stützung
für die Feder 240 und ist mit zumindest einer Öffnung per
foriert, um es zu ermöglichen, daß Fluid und wahlweise ein
zweiter Docht 190 von dem zweiten Wärmeröhreabschnitt 180 in
das magnetische Ventil 20 fließt. Wenn die Spule 230 nicht
aktiviert ist, zieht die Feder 240 den Betätiger 250 von
einer ersten Blende 210 zurück, die zumindest eine Öffnung
aufweist, die entworfen ist, um es zu ermöglichen, daß Fluid
fließt, wenn der Betätiger 250 dasselbe nicht berührt. Wenn
die Spule 230 aktiviert ist, treibt das magnetische Feld,
das von dem elektronischen Strom erzeugt wird, der durch die
Spule 230 fließt, den Betätiger 250 an, um die erste Blende
210 zu berühren, wodurch folglich die zumindest eine Öffnung
blockiert wird, um zu verhindern, daß Fluid von dem zweiten
Wärmeröhreabschnitt 180 zu dem ersten Wärmeröhreabschnitt
170 fließt. Obwohl der Fluidfluß in der Wärmeröhre auf das
Fließen zu dem ersten Wärmeröhreabschnitt 170 eingeschränkt
ist, kann eine kleine Wärmemenge durch das Metallschalenele
ment übertragen werden. Ein weiteres Ausführungsbeispiel
sieht vor, daß ein Isolator zwischen dem Ventil und der
Metallhülse des ersten Wärmeröhreabschnitts 170 plaziert
ist, um diesen Wärmeverlust zu reduzieren. Ein weiteres
Ausführungsbeispiel, um den Wärmeverlust zu reduzieren,
besteht darin, eine erste Blende 210 aufzuweisen, die aus
einem Wärmeisolierungsmaterial hergestellt ist.
Obwohl der erste Docht 200 und der zweite Docht 190 gezeigt
sind, als ob sie in der Mitte der Wärmeröhre plaziert sind,
sind andere Architekturen zum Vorsehen eines Dochts oder
einer Kapillarkraft für Fachleute in dieser Technik bekannt
und könnten statt dem, was in den Zeichnungen gezeigt ist,
verwendet werden, und würden dabei immer noch in den Schutz
bereich der Erfindung fallen.
Es wird darauf hingewiesen, daß der Betätiger 250 und die
Feder 240 derart ausgerichtet sein sollten, daß die Feder
240 die zweite Blende 260 berührt, die den Wärmeröhre
abschnitt berührt, der an der Wärmeerzeugungskomponente 40
befestigt ist. Diese Auswahl der Ventilausrichtung verhin
dert, daß ein Druckaufbau in dem Wärmeröhrefluid durch
Wärme, die durch die Wärmeerzeugungskomponente 40 erzeugt
wird, der Federkompressionskraft der Feder 240 entgegen
wirkt, wenn ein geschlossener Zustand vorliegt, wodurch ein
Fluidaustreten in das magnetische Ventil 20 verhindert wird.
Fig. 3 A stellt eine Ansicht der Querschnitt-AA-Perspektive
von Fig. 2 der ersten Blende 210 dar. Die Öffnung 212 sieht
Öffnungsabschnitte für einen Fluidfluß vor, wobei eine
Scheibe 214 eine Sperre vorsieht.
Fig. 3B stellt die Querschnittansicht von der BB-Perspektive
des Betätigers 250 dar, wobei die Betätigeröffnung 252 ge
zeigt ist, die es ermöglicht, daß Fluid durch den Betätiger
fließt.
Fig. 3B stellt die Querschnittansicht von der CC-Perspektive
von Fig. 2 der zweiten Blende 260 dar. Die zweite Blende 260
weist eine Öffnung 262 und eine Mittelöffnung 264 auf, die
es ermöglicht, daß ein zweiter Docht 190 in das magnetische
Ventil 20 eintritt.
Die Fachleute werden verstehen, daß andere Öffnungsformen
für die Blenden und den Betätiger möglich sind und immer
noch den Schutzbereich der Erfindung erfüllen.
Fig. 4 stellt ein erstes alternatives Ausführungsbeispiel
eines normalerweise geschlossenen Ventils 20 dar, bei dem
die Feder 242 lang genug ist, um den Betätiger 250 gegen die
erste Blende 210 zu drängen, wodurch der Fluß des Fluids
durch die Öffnungen in der ersten Blende 210 effektiv
blockiert wird. Die Spule 230 und die Feldkonzentrierungs
einrichtung 220 sind über die Feder 242 verschoben, derart,
daß, wenn die Spule 230 aktiviert wird, das erzeugte magne
tische Feld den Betätiger 250 zu der zweiten Blende 260 an
treibt, wodurch die Feder 242 zusammengedrückt wird und es
ermöglicht wird, daß Fluid durch die erste Blende 210
fließt.
Fig. 5 stellt ein zweites alternatives Ausführungsbeispiel
eines Ventils 20 dar, bei dem ein Betätiger 258 geformt ist,
um derart in die Öffnung der ersten Blende 210 zu passen,
daß die Höhe der Versetzung des Betätigers 258 von der
ersten Blende 210 proportional zu der Höhe des elektrischen
Stroms in der Spule 230 ist, und daß die Versetzung des
Betätigers 258 das Fluidflußvolumen durch die erste Blende
210 steuert. Dieser Lösungsansatz ermöglicht einen gesteu
erten variierten Fluidfluß, der ferner die Wärmemenge ein
schränkt, die zu dem ersten Wärmeröhreabschnitt 170 über
tragen wird. Ein Öffnungsabschnitt 252 in dem Betätiger 258
sieht einen Fluidweg durch den Betätiger 258 vor. Um eine
enge Steuerung des Flüssigkeitssickerns um den Betätiger 258
beizubehalten, ist ein Schmierfilm 254, vorzugsweise ein
Teflon-Schmiermittel, wie z. B. Polytetrafluorethylen (PTFE;
PTFE = Polytetrafluoroethylene), auf der Außenseite des
Betätigers 258 aufgebracht. Der Docht 190 kann in dem Betä
tiger 258 plaziert sein, um bei der Steuerung des Fluidflus
ses von dem zweiten Wärmeröhreabschnitt 180 zu helfen.
Fig. 6 stellt ein drittes alternatives Ausführungsbeispiel
der Erfindung dar, bei dem der Betätiger 259 ein magne
tisches Material aufweist, und eine zweite Blende 262 ein
magnetisch anziehbares Material, wie z. B. Eisen, aufweist.
Bei diesem Beispiel besteht keine Notwendigkeit für eine
Feder, da der Betätiger 259 auf eine Deaktivierung des
magnetischen Felds von der Spule 230 hin aufgrund der magne
tischen Anziehung des Betätigers zu der zweiten Blende 262
zu einer offenen Position zurückkehrt. Ein Schmierfilm 254,
vorzugsweise PTFE, ermöglicht es, daß der Betätiger 259
innerhalb der Hülse 22 glatt vor und zurück gleitet. Die
Spule 230 und die Feldkonzentrierungseinrichtung 220 (falls
dieselbe verwendet wird) sind über der ersten Blende 210
positioniert, um den Betätiger 259 zu der ersten Blende 210
zu ziehen und anzutreiben, wenn die Spule 230 mit elek
trischem Strom energetisch versorgt wird, um ein magne
tisches Feld zu erzeugen.
Fig. 7 stellt ein viertes alternatives Ausführungsbeispiel
der Erfindung dar, bei dem der Betätiger entweder ein magne
tisches Material oder ein magnetisch anziehbares Material
aufweist. Zwei Spulen, d. h. eine erste Spule 230A und eine
zweite Spule 230B, werden verwendet, damit jede den Betäti
ger 250 derart anzieht, daß durch Aktivieren von entweder
der ersten Spule 230A oder der zweiten Spule 230B das Ventil
geschlossen bzw. geöffnet wird. Bei einem weiteren Ausfüh
rungsbeispiel kann es ferner vorgesehen sein, daß, sobald
das Ventil geschlossen wird, indem die erste Spule 230A
aktiviert ist und der Betätiger 250 angetrieben wird, um
gegen die erste Blende 210 zu stoßen, nach einer ausreichen
den Zeitdauer, damit sich der Verdampfungsdruck in dem zwei
ten Wärmeröhreabschnitt 180 aufbauen kann, der elektrische
Strom in der ersten Spule 230A reduziert werden kann oder
ausgeschaltet werden kann, wobei das Ventil durch den Druck
in dem zweiten Wärmeröhreabschnitt 180 geschlossen gehalten
wird. Diese Reduzierung oder das Ausschalten des Stroms in
die erste Spule 230A ermöglicht einen reduzierten Leistungs
verbrauch. Während sich der zweite Wärmeröhreabschnitt 180
entweder aufgrund einer reduzierten Leistung von der Wärme
erzeugungskomponente 40 oder aufgrund der Wirksamkeit des
Lüfters 60 oder des Ankopplungslüfters 62 und des Wärme
senkenbereichs 50 abkühlt, wird der Druck auf den Betätiger
250 reduziert, wobei Dampf in den ersten Wärmeröhreabschnitt
170 fließt. Während sich daraufhin der Wärmeverteiler 30
aufwärmt, erfaßt die Logikschaltung 80, wann die erste Spule
230A neu aktiviert werden muß, um das Wärmeröhreventil zu
schließen. Die magnetischen Felder in der ersten Spule 230A
und der zweiten Spule 230B werden wahlweise mit einer ersten
Feldkonzentrierungseinrichtung 220A bzw. einer zweiten
Feldkonzentrierungseinrichtung 220B verstärkt. Bei einem
weiteren Ausführungsbeispiel kann es vorgesehen sein, daß
die erste Spule 230A und die zweite Spule 230B verwendet
werden, um die Position des Betätigers 250 zu erfassen,
bevor bestimmt wird, welche Spule aktiviert werden soll, um
den Betätiger 250 zu einer offenen oder geschlossenen Po
sition anzutreiben. Dieses Erfassen wird durchgeführt, indem
die Änderung der Induktion der jeweiligen Spule erfaßt wird,
was durch verschiedene Techniken, die bei den Fachleuten
bekannt sind, durchgeführt werden kann. Falls die elektro
nische Vorrichtung 12 erschüttert oder bewegt wird, könnte
durch das Bestimmen der Position des Betätigers 250 das
Ventil aus der Position bewegt werden, eine Erfassung vor
genommen werden und dasselbe wieder zu dessen korrektem
Zustand zurückgebracht werden. Es kann ebenfalls vorgesehen
sein, daß der energiezuführende Strom in die Spulen wahl
weise zu einem höheren Pegel gepulst werden kann, um ent
weder eine Anfangsreibung oder magnetische Kräfte zu über
winden, und daraufhin reduziert werden kann, um das Ventil
in einer offenen oder geschlossenen Position beizubehalten.
Diese veränderbare Technik eines gepulsten Energiezufüh
rungsstroms ermöglicht kleinere Spulen, wodurch die Kosten
reduziert werden und Platz gespart wird.
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das ein exemplarisches Ausfüh
rungsbeispiel der Logikschaltung 80 für eine elektronische
Vorrichtung darstellt, wie z. B. einen Notebook-Computer,
wobei der Wärmeverteiler als die Hauptwärmedissipation ver
wendet wird, und der Wärmesenkenbereich und der Lüfter
verwendet werden, wenn entweder der Wärmeverteiler über
lastet oder die elektronische Vorrichtung in einem Modus
verwendet wird, bei dem die Verwendung des Wärmeverteilers
unerwünscht ist, wie z. B. dann, wenn die Abdeckung ge
schlossen ist. Der Startblock 400 definiert den anfänglichen
Zustand der Logikschaltung 80, bei dem sich ein Ventil an
fänglich in einem offenen Zustand befindet, um es zu ermög
lichen, daß der Wärmeverteiler arbeitet, wobei der Lüfter
aus ist, um Leistung einzusparen. Die Logikschaltung 80
überprüft bei dem Entscheidungsblock 410 die Steuerungs
schaltung für Verschiedenes 110, um zu bestimmen, ob die
Klappe geschlossen ist. Falls die Klappe geschlossen ist,
schreitet die Logik zu dem Entscheidungsblock 470 fort, da
der Wärmeverteiler nicht in der Lage sein wird, die Wärme
ohne weiteres von der elektronischen Vorrichtung weg zu
dissipieren. Andernfalls überprüft die Logikschaltung 80 bei
dem Entscheidungsblock 420 die Ankopplungssteuerungsschal
tung 100, um zu erkennen, ob die elektronische Vorrichtung
12 angekoppelt ist. Falls dieselbe angekoppelt ist, empfängt
die elektronische Vorrichtung Leistung von einem AC-Auslaß
(AC = Analog Circuit = Wechselstrom), und der Lüfter kann
ohne Rücksicht auf die von dem Lüfter dissipierte Leistung
verwendt werden, so daß die Logik zu dem Entscheidungsblock
470 fortschreitet. Andernfalls überprüft die Logikschaltung
80 bei dem Entscheidungsblock 430 die Steuerungsschaltung
für Verschiedenes 110, um zu erkennen, ob ein temperatur
empfindliches Modul, wie z. B. eine Batterie oder eine
Peripherieeinrichtung, wie z. B. ein Diskettenlaufwerk, ein
CD-ROM- oder ein DVD-Gerät, in der elektronischen Vorrich
tung eingebaut ist. Wenn ein temperaturempfindliches Modul
eingebaut ist, kann der Wärmeverteiler bewirken, daß dassel
be zu warm wird, wobei die Logik zu dem Entscheidungsblock
470 fortschreitet. Andernfalls überprüft die Logikschaltung
80 bei dem Entscheidungsblock 440, um zu erkennen, ob die
CPU (die Wärmeerzeugungskomponente 40 in diesem Beispiel) in
einem Hochleistungsmodus läuft. Falls dies der Fall ist,
fährt die Logik mit dem Entscheidungsblock 470 fort, da in
diesem Beispiel der Wärmeverteiler nicht in der Lage sein
wird, die Wärmedissipation von der CPU zu bewältigen. An
dernfalls überprüft die Logikschaltung 80 bei dem Entschei
dungsblock 450 die Temperatursteuerungsschaltung 90, um zu
erkennen, ob der Wärmeverteiler 30 seine maximale Betriebs
temperatur erreicht hat. Falls dies der Fall ist (vielleicht
aus einer Kombination anderer Faktoren, wie z. B. dem
Graphikmodus, dem Speicherbetrieb oder den PC-Karten),
schreitet die Logik mit dem Entscheidungsblock 490 fort.
Andernfalls wird das magnetische Ventil 20 in Block 460
geöffnet, um es zu ermöglichen, daß Wärme von der Komponente
40 (hier durch eine CPU dargestellt) zu dem Wärmeverteiler
30 fließt, wobei die Logik wieder bei Block 410 mit dem
Überprüfen anfängt.
Der Entscheidungsblock 470 vergleicht die Umgebungstempe
ratur in der elektronischen Vorrichtung mit einem voreinge
stellten Temperaturgrenzwert. Falls der voreingestellte
Temperaturgrenzwert erreicht worden ist, versetzt der Block
490 den Lüfter 60 in die Lage angeschaltet zu sein und den
Wärmesenkenbereich 50 zu kühlen, wobei der Block 490 das
magnetische Ventil 20 schließt, und die Logik zurück zu
Startblock 400 springt. Falls die Umgebungstemperatur O.K.
ist, wird andernfalls der Lüfter 60 in Block 480 ausgeschal
tet, bevor zu dem Startblock 400 zurückgesprungen wird.
Fachleute werden erkennen, daß andere Logikimplementierungen
existieren als diejenige, die bei dem exemplarischen Ausfüh
rungsbeispiel gezeigt wurde, um das magnetische Ventil 20
und den Lüfter 60 zu steuern, und immer noch in den Schutz
bereich der Erfindung fallen. Es sind beispielsweise alter
native Ausführungsbeispiele erwogen worden, bei denen unter
schiedliche Teilsätze von Entscheidungsblöcken 410 bis 440
vorhanden sind. Tatsächlich entfernt ein Ausführungsbeispiel
dieser alternativen Ausführungsbeispiele alle Entscheidungs
blöcke 410-440 und 470-480, wobei der Startblock 400 mit
dem Block 450 direkt verbunden ist, und der Block 490 ledig
lich das Schließen des Ventils aufweist.
Claims (33)
1. Elektronische Vorrichtung (12) mit einer Mehrmoden
wärmeübertragungseinrichtung (10), die folgende
Merkmale aufweist:
einen Wärmeverteiler (30);
einen Wärmesenkenbereich (50);
eine Wärmeröhre, die ein Wärmeübertragungsfluid ent hält, wobei die Wärmeröhre einen ersten Abschnitt (170) und einen zweiten Abschnitt (180) aufweist, wo bei der erste Abschnitt (170) mit dem Wärmeverteiler (30) gekoppelt ist, und wobei der zweite Abschnitt (180) mit dem Wärmesenkenbereich (50) gekoppelt ist;
ein Ventil (20), das in der Wärmeröhre zwischen dem ersten Abschnitt (170) und dem zweiten Abschnitt (180) der Wärmeröhre angeordnet ist, wobei das Ventil (20) ferner einen Betätiger (250) aufweist, wobei der Betä tiger (250) verwendet wird, um einen Fluß des Wärme übertragungsfluids zwischen dem ersten Abschnitt (170) und dem zweiten Abschnitt (180) der Wärmeröhre zu re geln; und
zumindest eine Erfassungseinrichtung, wobei die zumin dest eine Erfassungseinrichtung zumindest einen geän derten Zustand erfaßt; und
zumindest eine Logikschaltung (80), die mit der zu mindest einen Erfassungseinrichtung gekoppelt ist, wobei die zumindest eine Logikschaltung (80) den Be tätiger (250) des Ventils (20) ansprechend auf den zumindest einen geänderten Zustand antreibt.
einen Wärmeverteiler (30);
einen Wärmesenkenbereich (50);
eine Wärmeröhre, die ein Wärmeübertragungsfluid ent hält, wobei die Wärmeröhre einen ersten Abschnitt (170) und einen zweiten Abschnitt (180) aufweist, wo bei der erste Abschnitt (170) mit dem Wärmeverteiler (30) gekoppelt ist, und wobei der zweite Abschnitt (180) mit dem Wärmesenkenbereich (50) gekoppelt ist;
ein Ventil (20), das in der Wärmeröhre zwischen dem ersten Abschnitt (170) und dem zweiten Abschnitt (180) der Wärmeröhre angeordnet ist, wobei das Ventil (20) ferner einen Betätiger (250) aufweist, wobei der Betä tiger (250) verwendet wird, um einen Fluß des Wärme übertragungsfluids zwischen dem ersten Abschnitt (170) und dem zweiten Abschnitt (180) der Wärmeröhre zu re geln; und
zumindest eine Erfassungseinrichtung, wobei die zumin dest eine Erfassungseinrichtung zumindest einen geän derten Zustand erfaßt; und
zumindest eine Logikschaltung (80), die mit der zu mindest einen Erfassungseinrichtung gekoppelt ist, wobei die zumindest eine Logikschaltung (80) den Be tätiger (250) des Ventils (20) ansprechend auf den zumindest einen geänderten Zustand antreibt.
2. Elektronische Vorrichtung (12) gemäß Anspruch 1, die
ferner eine erste Blende (210) aufweist, wobei die
erste Blende (210) zwischen dem ersten Abschnitt (170)
und dem zweiten Abschnitt (180) der Wärmeröhre ange
ordnet ist, wobei die erste Blende (210) zumindest
eine Öffnung aufweist, wobei die zumindest eine Öff
nung geschlossen ist, wenn der Betätiger (250) ange
trieben wird, um gegen die erste Blende anzustoßen,
wodurch der Fluß des Wärmeübertragungsfluids zwischen
dem ersten Abschnitt (170) und dem zweiten Abschnitt
(180) der Wärmeröhre beschränkt wird.
3. Elektronische Vorrichtung (12) gemäß Anspruch 2, bei
der die erste Blende (210) aus einem thermisch iso
lierenden Material besteht.
4. Elektronische Vorrichtung (12) gemäß Anspruch 2, die
ferner eine zweite Blende (260) aufweist, wobei die
zweite Blende (260) zwischen dem Betätiger (250) und
dem zweiten Abschnitt (180) der Wärmeröhre angeordnet
ist, wobei die zweite Blende (260) zumindest eine
Öffnung aufweist, wobei die zumindest eine Öffnung den
Fluß des Wärmeübertragungsfluids zuläßt, und wobei die
zweite Blende (260) aus einem magnetisch-anziehbaren
Material besteht.
5. Elektronische Vorrichtung (12) gemäß Anspruch 4, bei
der der Betätiger (250) aus einem magnetisch-anzieh
baren Material gebildet ist, und das Ventil (20)
ferner eine Feder (240) aufweist, wobei die Feder
(240) zwischen dem Betätiger (250) und der zweiten
Blende (260) angeordnet ist.
6. Elektronische Vorrichtung (12) gemäß Anspruch 4, bei
der der Betätiger (250) aus einem Permanentmagnetma
terial besteht.
7. Elektronische Vorrichtung (12) gemäß einem der An
sprüche 1 bis 6, bei der der Betätiger (250) mit einem
Schmiermaterial bedeckt ist.
8. Elektronische Vorrichtung (12) gemäß einem der An
sprüche 1 bis 7, bei der die zumindest eine Logik
schaltung (80) einen elektrischen Strom erzeugt, und
die elektronische Vorrichtung (12) ferner zumindest
eine Spule (230) aufweist, die die Wärmeröhre umgibt,
wobei die zumindest eine Spule (230) mit der zumindest
einen Logikschaltung (80) gekoppelt ist, wodurch die
zumindest eine Spule (230) ein magnetisches Feld
erzeugt, wenn der elektrische Strom von der zumindest
einen Logikschaltung (80) zu der zumindest einen Spule
(230) zugeführt wird, wobei das magnetische Feld durch
die Wärmeröhre verläuft und dabei den Betätiger (250)
des Ventils (20) antreibt.
9. Elektronische Vorrichtung (12) gemäß Anspruch 8, bei
der die zumindest eine Spule (230) ferner eine Feld
konzentrierungseinrichtung (220) aufweist, die die zu
mindest eine Spule (230) umgibt, wobei die Feldkon
zentrierungseinrichtung (220) das magnetische Feld
innerhalb der Wärmeröhre verstärkt.
10. Elektronische Vorrichtung (12) gemäß Anspruch 8, bei
der der Fluß von Wärmeübertragungsfluid zwischen dem
ersten Abschnitt (170) und dem zweiten Abschnitt (180)
der Wärmeröhre proportional zu dem Betrag des elek
trischen Stromes ist, der zu der zumindest einen Spule
zugeführt wird.
11. Elektronische Vorrichtung (12) gemäß einem der An
sprüche 1 bis 10, bei der der Wärmesenkenbereich (50)
ferner einen Lüfter (60) aufweist, wobei der Lüfter
(60) mit der zumindest einen Logikschaltung gekoppelt
ist, und bei der der Lüfter (60) den Wärmesenkenbe
reich (50) abkühlt, wenn derselbe durch die zumindest
eine Logikschaltung aktiviert wird.
12. Elektronische Vorrichtung (12) gemäß einem der An
sprüche 1 bis 11, die ferner folgendes Merkmal auf
weist:
eine Ankopplungsstation (64), wobei die Ankopplungs station (64) ferner einen Ankopplungslüfter (62) auf weist; und
wobei der Wärmesenkenbereich (50) freiliegt, um zu ermöglichen, daß der Ankopplungslüfter (62) von der Ankopplungsstation (64) Luft zwischen dem Wärmesen kenbereich (50) und der Ankopplungsstation (64) kop pelt.
eine Ankopplungsstation (64), wobei die Ankopplungs station (64) ferner einen Ankopplungslüfter (62) auf weist; und
wobei der Wärmesenkenbereich (50) freiliegt, um zu ermöglichen, daß der Ankopplungslüfter (62) von der Ankopplungsstation (64) Luft zwischen dem Wärmesen kenbereich (50) und der Ankopplungsstation (64) kop pelt.
13. Elektronische Vorrichtung (12) gemäß Anspruch 12, bei
der die zumindest eine Erfassungseinrichtung ferner
folgendes Merkmal aufweist:
eine Ankopplungserfassungseinrichtung (130), wobei die Ankopplungserfassungseinrichtung (130) einen Ankopp lungszustand erfaßt; und
wobei die zumindest eine Logikschaltung (80) mit der Ankopplungserfassungseinrichtung (130) gekoppelt ist,
wobei die zumindest eine Logikschaltung (80) den Betä tiger (250) des Ventils (20) ansprechend auf eine Er fassung des Ankopplungszustands durch die Ankopplungs erfassungseinrichtung (130) antreibt.
eine Ankopplungserfassungseinrichtung (130), wobei die Ankopplungserfassungseinrichtung (130) einen Ankopp lungszustand erfaßt; und
wobei die zumindest eine Logikschaltung (80) mit der Ankopplungserfassungseinrichtung (130) gekoppelt ist,
wobei die zumindest eine Logikschaltung (80) den Betä tiger (250) des Ventils (20) ansprechend auf eine Er fassung des Ankopplungszustands durch die Ankopplungs erfassungseinrichtung (130) antreibt.
14. Elektronische Vorrichtung (12) gemäß einem der An
sprüche 1 bis 13, bei der die zumindest eine Erfas
sungseinrichtung ferner folgendes Merkmal aufweist:
eine Temperaturerfassungseinrichtung (120), wobei die Temperaturerfassungseinrichtung (120) einen Tempera turzustand erfaßt; und
wobei die zumindest eine Logikschaltung (80) mit der Temperaturerfassungseinrichtung (120) gekoppelt ist, wobei die zumindest eine Logikschaltung (80) den Betätiger (250) des Ventils (20) ansprechend auf eine Erfassung des Temperaturzustands durch die Temperatur erfassungseinrichtung (120) antreibt.
eine Temperaturerfassungseinrichtung (120), wobei die Temperaturerfassungseinrichtung (120) einen Tempera turzustand erfaßt; und
wobei die zumindest eine Logikschaltung (80) mit der Temperaturerfassungseinrichtung (120) gekoppelt ist, wobei die zumindest eine Logikschaltung (80) den Betätiger (250) des Ventils (20) ansprechend auf eine Erfassung des Temperaturzustands durch die Temperatur erfassungseinrichtung (120) antreibt.
15. Elektronische Vorrichtung (12) gemäß einem der An
sprüche 1 bis 14, bei der das Ventil (20) normaler
weise geschlossen ist, wenn der Betätiger (250) durch
die zumindest eine Logikschaltung (80) nicht angetrie
ben wird, und bei der das Ventil (20) geöffnet ist,
wenn der Betätiger (250) durch die zumindest eine Lo
gikschaltung (80) angetrieben wird.
16. Elektronische Vorrichtung (12) gemäß einem der An
sprüche 1 bis 15, bei der das Ventil (20) normaler
weise geöffnet ist, wenn der Betätiger (250) durch die
zumindest eine Logikschaltung (80) nicht angetrieben
wird, und bei der das Ventil (20) geschlossen ist,
wenn der Betätiger (250) durch die zumindest eine
Logikschaltung (80) angetrieben wird.
17. Ventil (20) für ein Wärmeübertragungssystem mit
einer ersten Blende (210) mit zumindest einer Öffnung;
einer zweiten Blende (260) mit zumindest einer Öff nung;
einer Hülse (22), wobei die Hülse (22) ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende mit der ersten Blende (210) abgeschlossen ist, wobei das zweite Ende mit der zweiten Blende (260) abge schlossen ist;
einem Betätiger (258), wobei der Betätiger ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen Hohlraum aufweist, wobei der Hohlraum einen Fluß von Fluid zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende ermöglicht, wobei der Betätiger (258) ausgebildet ist, um in die Hülse (22) zu passen, und wobei das zweite Ende des Betätigers (258) geformt ist, um die zumindest eine Öffnung der ersten Blende (210) abzudichten; und
zumindest einer Spule (230), wobei die zumindest eine Spule (230) ansprechend auf einen elektrischen Strom ein magnetisches Feld erzeugt, wobei das magnetische Feld die Hülse (22) durchdringt und der Betätiger zu dem magnetischen Feld angezogen wird.
einer ersten Blende (210) mit zumindest einer Öffnung;
einer zweiten Blende (260) mit zumindest einer Öff nung;
einer Hülse (22), wobei die Hülse (22) ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende mit der ersten Blende (210) abgeschlossen ist, wobei das zweite Ende mit der zweiten Blende (260) abge schlossen ist;
einem Betätiger (258), wobei der Betätiger ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen Hohlraum aufweist, wobei der Hohlraum einen Fluß von Fluid zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende ermöglicht, wobei der Betätiger (258) ausgebildet ist, um in die Hülse (22) zu passen, und wobei das zweite Ende des Betätigers (258) geformt ist, um die zumindest eine Öffnung der ersten Blende (210) abzudichten; und
zumindest einer Spule (230), wobei die zumindest eine Spule (230) ansprechend auf einen elektrischen Strom ein magnetisches Feld erzeugt, wobei das magnetische Feld die Hülse (22) durchdringt und der Betätiger zu dem magnetischen Feld angezogen wird.
18. Ventil (20) gemäß Anspruch 17, das ferner eine Feder
(242) aufweist, wobei die Feder (242) ein erstes Ende
und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende an
die zweite Blende (260) anstößt, wobei das erste Ende
des Betätigers (258) an das zweite Ende der Feder
(242) anstößt.
19. Ventil (20) gemäß Anspruch 17 oder 18, das ferner eine
Feldkonzentrierungseinrichtung (220) aufweist, wobei
die Feldkonzentrierungseinrichtung (220) die Spule
(242) umgibt, wodurch die Feldkonzentrierungseinrich
tung (220) das magnetische Feld innerhalb der Hülse
(22) verstärkt.
20. Ventil (20) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, bei
dem das zweite Ende des Betätigers (258) an die zumin
dest eine Öffnung der ersten Blende (210) anstößt und
dieselbe abdichtet und ansprechend auf das magnetische
Feld von der ersten Blende (210) zurückgezogen wird.
21. Ventil (20) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, bei
dem das zweite Ende des Betätigers (258) ansprechend
auf das magnetische Feld an die zumindest eine Öffnung
der ersten Blende (210) anstößt und dieselbe abdichtet
und von der ersten Blende (210) zurückgezogen wird,
wenn das magnetische Feld nicht vorhanden ist.
22. Ventil (20) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21, bei
dem das zweite Ende des Betätigers (258) geformt ist,
um in das Innere der zumindest einen Öffnung der
ersten Blende (210) zu passen, wodurch der Fluß von
Fluid zwischen dem ersten Ende des Betätigers (258)
und dem zweiten Ende des Betätigers (258) proportional
zu dem elektrischen Strom ist, der zu der zumindest
einen Spule (230) zugeführt wird.
23. Ventil (20) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 22, bei
dem der Betätiger (258) ferner ein Schmiermaterial
aufweist, das dessen Außenfläche bedeckt.
24. Ventil (20) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 23, bei
dem die erste Blende (210) ferner ein thermisch iso
lierendes Material aufweist.
25. Elektronische Vorrichtung (12) mit dem Ventil (20) ge
mäß einem der Ansprüche 17 bis 24, die ferner folgende
Merkmale aufweist:
eine ersten Wärmeröhre (170), die mit dem ersten Ende der Hülse (22) des Ventils (20) gekoppelt ist;
eine zweiten Wärmeröhre (180), die mit dem zweiten En de der Hülse (22) des Ventils (20) gekoppelt ist;
zumindest eine Wärmeerzeugungskomponente (40), wobei die Komponente (40) mit der ersten Wärmeröhre (170) gekoppelt ist;
einen Wärmesenkenbereich (50), wobei der Wärmesen kenbereich (50) mit der zweiten Wärmeröhre (180) ge koppelt ist;
einen Wärmeverteiler (30), wobei der Wärmeverteiler (30) mit der ersten Wärmeröhre (170) gekoppelt ist; und
zumindest eine Steuerungsschaltung (80), wobei die zu mindest eine Steuerungsschaltung (80) zumindest eine Erfassungseinrichtung (120-160) aufweist, wobei die zumindest eine Steuerungsschaltung (80) das Ventil (20) ansprechend auf die zumindest eine Erfassungsein richtung aktiviert, um das Wärmeübertragungsfluid zwischen der ersten Wärmeröhre (170) und der zweiten Wärmeröhre (180) zu koppeln.
eine ersten Wärmeröhre (170), die mit dem ersten Ende der Hülse (22) des Ventils (20) gekoppelt ist;
eine zweiten Wärmeröhre (180), die mit dem zweiten En de der Hülse (22) des Ventils (20) gekoppelt ist;
zumindest eine Wärmeerzeugungskomponente (40), wobei die Komponente (40) mit der ersten Wärmeröhre (170) gekoppelt ist;
einen Wärmesenkenbereich (50), wobei der Wärmesen kenbereich (50) mit der zweiten Wärmeröhre (180) ge koppelt ist;
einen Wärmeverteiler (30), wobei der Wärmeverteiler (30) mit der ersten Wärmeröhre (170) gekoppelt ist; und
zumindest eine Steuerungsschaltung (80), wobei die zu mindest eine Steuerungsschaltung (80) zumindest eine Erfassungseinrichtung (120-160) aufweist, wobei die zumindest eine Steuerungsschaltung (80) das Ventil (20) ansprechend auf die zumindest eine Erfassungsein richtung aktiviert, um das Wärmeübertragungsfluid zwischen der ersten Wärmeröhre (170) und der zweiten Wärmeröhre (180) zu koppeln.
26. Verfahren zum Kühlen einer elektronischen Vorrichtung
(12), das folgende Schritte aufweist:
Erfassen eines ersten geänderten Zustands, um dadurch ein erstes Signal mit einem ersten Pegel und einem zweiten Pegel zu erzeugen;
Öffnen eines Ventils (20), das in einer Wärmeröhre zwischen einem ersten Abschnitt (170), der an einem Wärmeverteiler (30) befestigt ist, und einem zweiten Abschnitt (180), der an einem Wärmesenkenbereich (50) befestigt ist, angeordnet ist, ansprechend auf den ersten Pegel des ersten Signals; und
Schließen des Ventils (20) ansprechend auf den zweiten Pegel des ersten Signals.
Erfassen eines ersten geänderten Zustands, um dadurch ein erstes Signal mit einem ersten Pegel und einem zweiten Pegel zu erzeugen;
Öffnen eines Ventils (20), das in einer Wärmeröhre zwischen einem ersten Abschnitt (170), der an einem Wärmeverteiler (30) befestigt ist, und einem zweiten Abschnitt (180), der an einem Wärmesenkenbereich (50) befestigt ist, angeordnet ist, ansprechend auf den ersten Pegel des ersten Signals; und
Schließen des Ventils (20) ansprechend auf den zweiten Pegel des ersten Signals.
27. Verfahren gemäß Anspruch 26, bei dem der Schritt des
Erfassens des ersten geänderten Zustands ferner den
Schritt des Erfassens eines Ereignisses aufweist, das
aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Klappe-
Schließungszustand, einem Ankopplungszustand, einem
Temperaturempfindliches-Modul-Anwesenheitszustand, ei
nem Modusänderungszustand und einem Temperaturzustand
besteht.
28. Verfahren gemäß Anspruch 26 oder 27, das folgende
Schritte aufweist:
Erfassen eines zweiten geänderten Zustands, um dadurch ein zweites Signal mit einem ersten Pegel und einem zweiten Pegel zu erzeugen;
Aktivieren eines Lüfters (60), um Luft über den Wärme senkenbereich (50) zu koppeln, ansprechend auf den ersten Pegel des zweiten Signals; und
Deaktivieren des Lüfters (60) ansprechend auf den zweiten Pegel des zweiten Signals.
Erfassen eines zweiten geänderten Zustands, um dadurch ein zweites Signal mit einem ersten Pegel und einem zweiten Pegel zu erzeugen;
Aktivieren eines Lüfters (60), um Luft über den Wärme senkenbereich (50) zu koppeln, ansprechend auf den ersten Pegel des zweiten Signals; und
Deaktivieren des Lüfters (60) ansprechend auf den zweiten Pegel des zweiten Signals.
29. Verfahren gemäß Anspruch 28, bei dem der Schritt des
Erfassens des zweiten geänderten Zustands ferner den
Schritt des Erfassens eines Ereignisses aufweist, das
aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Klappe-
Schließungszustand, einem Ankopplungszustand, einem
Temperaturempfindliches-Modul-Anwesenheitszustand, ei
nem Modusänderungszustand und einem Temperaturzustand
besteht.
30. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 26 bis 29, bei dem
das Ventil (20) ferner eine Hülse (22) aufweist, die
einen Betätiger (250) umschließt, und bei dem das
Schließen des Ventils (20) ferner den Schritt des
Anlegens eines elektrischen Stroms an eine Spule (230)
aufweist, wodurch ein magnetisches Feld erzeugt wird,
wobei das magnetische Feld den Betätiger (250) an
treibt.
31. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 26 bis 29, bei dem
das Ventil (20) ferner eine Hülse (22) aufweist, die
einen Betätiger (250) umschließt, und bei dem das
Schließen des Ventils (20) ferner den Schritt Deakti
vierens eines elektrischen Stroms zu einer Spule (230)
aufweist, wodurch ein magnetisches Feld beseitigt
wird, das einer Kraft, die auf den Betätiger (250)
wirkt, entgegenwirkt, wodurch bewirkt wird, daß der
Betätiger (250) durch die Kraft angetrieben wird.
32. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 26 bis 29, bei dem
das Ventil (20) ferner eine Hülse (22) aufweist, die
einen Betätiger (250) umschließt, und das ferner den
Schritt des thermischen Isolierens der Hülse (22) von
dem ersten Abschnitt (170) der Wärmeröhre aufweist.
33. Elektronische Vorrichtung (12), die das Verfahren ge
mäß einem der Anspruch 26 bis 32 verwendet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19964256A DE19964256B4 (de) | 1998-08-03 | 1999-04-23 | Ventil für eine Wärmeröhre |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/128,398 | 1998-08-03 | ||
US09/128,398 US6047766A (en) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | Multi-mode heat transfer using a thermal heat pipe valve |
DE19964256A DE19964256B4 (de) | 1998-08-03 | 1999-04-23 | Ventil für eine Wärmeröhre |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19918582A1 true DE19918582A1 (de) | 2000-02-10 |
DE19918582B4 DE19918582B4 (de) | 2006-01-19 |
Family
ID=35517571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999118582 Expired - Fee Related DE19918582B4 (de) | 1998-08-03 | 1999-04-23 | Elektronische Vorrichtung mit einem steuerbaren Wärmeübertragungssystem |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19918582B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017115359A1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-07-06 | Zuta-Core Ltd. | Vacuum-based thermal management system |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2580060B1 (de) * | 1985-04-05 | 1989-06-09 | Nec Corp | |
JPS63161388A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-05 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ヒ−トパイプ |
JP2859927B2 (ja) * | 1990-05-16 | 1999-02-24 | 株式会社東芝 | 冷却装置および温度制御装置 |
US5343358A (en) * | 1993-04-26 | 1994-08-30 | Ncr Corporation | Apparatus for cooling electronic devices |
JP3385482B2 (ja) * | 1993-11-15 | 2003-03-10 | 株式会社日立製作所 | 電子機器 |
-
1999
- 1999-04-23 DE DE1999118582 patent/DE19918582B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017115359A1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-07-06 | Zuta-Core Ltd. | Vacuum-based thermal management system |
US10687441B2 (en) | 2015-12-29 | 2020-06-16 | Zuta-Core Ltd. | Vacuum-based thermal management system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19918582B4 (de) | 2006-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6047766A (en) | Multi-mode heat transfer using a thermal heat pipe valve | |
EP3488451B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum unterkühlten betrieb eines kryostaten mit geringen mengen kühlmittel | |
DE69728004T2 (de) | Temperaturregelung für elektronische Schaltkreise | |
DE19882931T5 (de) | Leistungs- und Steuersystem für ein Einspannvorrichtung für ein Werkstück | |
DE112007003606T5 (de) | Temperatursteuerung für elektronische Bauelemente | |
Seilly | Helenoid actuators-a new concept in extremely fast acting solenoids | |
DE19964256B4 (de) | Ventil für eine Wärmeröhre | |
DE19918582A1 (de) | Mehrmodenwärmeübertragung unter Verwendung eines thermischen Wärmerohrventils | |
EP3584512A1 (de) | Prüfkammer und verfahren | |
DE112004000583T5 (de) | Leistungsschaltung mit einem thermoionischen Kühlsystem | |
DE69529843T2 (de) | Temperatursteuernde tiefsttemperaturbaueinheit | |
DE2651221A1 (de) | Magnetfeldsonde | |
EP3244137A1 (de) | Kryogenfreies magnetsystem mit magnetokalorischer wärmesenke | |
EP3990936B1 (de) | Temperiersystem für magnetresonanz-geräte mit permanentmagnetanordnung | |
Stiles et al. | Heat transfer through weakly magnetized ferrofluids | |
DE102014224989A1 (de) | Kühlvorrichtung zur Kühlung eines elektrischen Geräts | |
DE10101277B4 (de) | Hochfrequenz-Innenrüttler mit gekühltem elektronischen Frequenzumformer | |
DE8120156U1 (de) | Behaelter mit an den behaelterwaenden angeordneten heizkoerpern und/oder blenden | |
DE4336914A1 (de) | Temperaturregelungsvorrichtung | |
JPS62139015A (ja) | 電子機器の冷却方法 | |
DE4023533A1 (de) | Verfahren und konstruktion eines fluessigkeitskuehlsystems fuer elektronische anlagen durch direkte bauteilkuehlung und waermetauschern nach detailierten stroemungsberechnungen | |
Mand | The design and development of a magnetic refrigerator | |
Szekely et al. | The electrodynamic and hydrodynamic phenomena in magnetically-levitated molten droplets. I-Steady state behavior | |
Sano | Theory of thermoelectricity | |
Franklin | Edge states in the Fractional Quantum Hall Regime |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HEWLETT-PACKARD CO. (N.D.GES.D.STAATES DELAWARE), |
|
8172 | Supplementary division/partition in: |
Ref country code: DE Ref document number: 19964256 Format of ref document f/p: P |
|
Q171 | Divided out to: |
Ref country code: DE Ref document number: 19964256 |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HEWLETT-PACKARD DEVELOPMENT CO., L.P., HOUSTON, TE |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |