DE19955277A1 - Method to influence thermal economy of body, e.g. electronic equipment - Google Patents
Method to influence thermal economy of body, e.g. electronic equipmentInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veränderung des Wärmehaushaltes von Körpern. Und eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens.The invention relates to a method for changing the heat balance of Bodies. And a device for executing the method.
Die Kühlung vieler technischer Probleme ist heute eine wichtige Aufgaben. Die Gründe liegen in der Funktionsstabilität von Bauteilen, die nur innerhalb bestimmter Temperaturbereichen gegeben ist. Gerade für elektronische Teile gilt es, die Temperaturen konstant zu halten. Dieses ist dadurch oft schwer, weil die Bauteile die Verlustenergie abführen müssen, meistens jedoch aus Halbleiterelementen bestehen. Diese Materialien sind schlecht wärmeleitend. Überdies werden die elektronischen Bauteile meist noch mit Kunststoffen übergossen, so daß es oft schwierig ist, die, Wärme abzuleiten. Man hilft sich bisher zur Aufrechterhaltung der inneren Temperaturen mit Kühlung von außen mittels Raumluft an großen Kühlflächen oder mit Kühlmitteln nach dem klassischen Carnot-Prinzip.The cooling of many technical problems is an important task today. The Reasons lie in the functional stability of components that are only within certain temperature ranges is given. This applies especially to electronic parts keeping the temperatures constant. This is often difficult because the Components that have to dissipate energy, but mostly from Semiconductor elements exist. These materials have poor thermal conductivity. In addition, the electronic components are usually still made of plastics poured over, so that it is often difficult to dissipate the heat. You help yourself So far to maintain internal temperatures with external cooling using room air on large cooling surfaces or using coolants based on the classic Carnot principle.
Die Erfindung geht einen andere Wege. Um den heißen Körper wir eine Folie gelegt. Sie nimmt durch Wärmeleitung bzw. Strahlung die ganze Energie auf und leitet sie auf ihre entgegengesetzte Seite, die mit einer Spezialschicht versehen ist. Diese Schicht emittiert Quantenteilchen. Dies ist z. B. bekannt von den Erdalkalimetallen, Alpha- oder Betastrahler. Diese Schichten kann aber auch Teilchen "kalt" emittiert mit Hilfe von Zusatzenergien. Das kann auch mit Hilfe von zusätzlichem Feldenergien, wie Magnetfeldern, geschehen.The invention takes a different approach. We put a foil around the hot body placed. It absorbs all the energy through heat conduction or radiation directs them to their opposite side, with a special layer is provided. This layer emits quantum particles. This is e.g. B. known from the alkaline earth metals, alpha or beta emitters. But these layers can also Particles "cold" emitted with the help of additional energies. That can also be done with help of additional field energies, such as magnetic fields.
Zwischen der Innenseite der Folie und einer Auffangplatte existiert ein Vakuum. Die Teilchen können also von der Innenseite in der Schicht zu Auffangplatte gelangen, entsprechend des Potentials dieser Platte und ihrer Ladungsstärke. Dadurch kann man den Teilchenstrom steuern. Ebenfalls wäre denkbar, ein Steuergitter, entsprechender Polarität, zwischen der Innenseite der Folie und der Auffangplatte zu montieren. Die Teilchen von der Innenseite der Folie transportieren die Wärme zur Auffangplatte, wo mit Hilfe von Ultraschallwellen oder über konventionelle Peltierelemente diese Energie von der Auffangplatte weg transportiert wird.A vacuum exists between the inside of the film and a collecting plate. The particles can thus from the inside in the layer to collecting plate reach, according to the potential of this plate and its charge strength. This allows you to control the particle flow. It would also be conceivable Control grid, corresponding polarity, between the inside of the film and the collecting plate. The particles from the inside of the film transport the heat to the collecting plate, where with the help of ultrasonic waves or via conventional Peltier elements this energy from the collecting plate is transported away.
Bevorzugt ist vorgesehenen, daß die Folie auch eine geformte Metallumhüllung sein kann. Entscheidend ist, daß die Energie über diesen Transportkörper vorm Entstehungsort schnell und sicher abgeleiteten wird.It is preferably provided that the film also has a shaped metal covering can be. It is crucial that the energy above this transport body Place of origin is derived quickly and safely.
Es kann vorgesehen sein, daß die Folie auch aus einem einzelnen Kühlbehälter besteht. In diesem festen Körper stimmt dann alle Elemente, die oben beschrieben worden, enthalten.It can be provided that the film also from a single cooling container consists. Then in this solid body all the elements above match have been described.
Es kann vorgesehen sein, daß verschiedene Schichten die Aufgabe der Aussendung von unterschiedlichen Teilchen übernehmen, entsprechend den anvisierten niedrigen Temperaturen.It can be provided that different layers do the job of sending of different particles, according to the targeted ones low temperatures.
Weiterer Vorteil und Merkmal der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreibungen dreier Ausführungen, wobei auf eine Zeichnung bezuggenommen wird, in derA further advantage and feature of the invention result from the following Descriptions of three versions, reference being made to a drawing, in the
Fig. 1 eine schematischen Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt, und Fig. 1 shows a schematic side view of a first embodiment of the invention, and
Fig. 2 eine schematischen Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt, und Fig. 2 shows a schematic side view of a second embodiment of the invention, and
Fig. 3 eine schematische Anwendung in der Elektronik zeigt. Fig. 3 shows a schematic application in electronics.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht die Vorrichtung 1, mit der der Wärmehaushalt eines Körpers 2 gesteuert werden kann. In oder an den zu kühlenden Körper 2 ragt die Kontaktplatte 3 hinein, über die die Wärme durch Strahlung oder Wärmeleitung des zu kühlenden Körpers der Vorrichtung 1 zugeführt wird. Die Wärme durchsetzt die Kontaktplatte 3 und kommt zu einer emittierenden Schicht 4, welche Quantenteilchen 5 emittiert, die die gestaute Wärme abführen. Durch einen Filter 6 wird eine Steuerung der Teilchenintensität und damit des Wärmetransportes also der Wärmeabführung von 3 möglich. Dieser Filter 6 ist notwendig, weil sonst der Kühlungsgradient so groß werden kann, daß man unter den Taupunkt kommt und die Luft Feuchtigkeit an den Wandungen von 1 und 2 niederschlägt. Fig. 1 shows a schematic side view of the device 1 with which the heat balance of a body 2 can be controlled. The contact plate 3 projects into or onto the body 2 to be cooled, via which the heat is supplied to the device 1 by radiation or thermal conduction of the body to be cooled. The heat passes through the contact plate 3 and comes to an emitting layer 4 , which emits quantum particles 5 , which dissipate the accumulated heat. A filter 6 makes it possible to control the particle intensity and thus the heat transport, ie the heat dissipation of 3. This filter 6 is necessary because otherwise the cooling gradient can become so large that it comes below the dew point and the air condenses moisture on the walls of 1 and 2 .
Die wärmetragenden Teilchen kommen über den Vakuumspalt 10 zur Auffangplatte 7, wo die Wärme durch Abstrahlung abgeben wird. Dies kann beispielsweise wiederum über das Leitblech 8 von der Auffangplatte 7 erfolgen.The heat-carrying particles come through the vacuum gap 10 to the collecting plate 7 , where the heat is emitted by radiation. This can again be done, for example, via the guide plate 8 from the collecting plate 7 .
Fig. 2 zeigt eine mehrlagige Folie 21, die wie ein Mantel über das zu kühlende Teil 22 gelegt werden kann. Auch ein Art Hut oder Kappe kann möglich sein, der über das zu kühlende Teil 22 gebracht wird. Dabei kann die Ausführung auch an Chips angepaßt sein. Unter der Benutzung von Licht 23 von einem Glasleiters 24, wird über Totalreflexion über den Spalt 25, der ein Vakuum aufweist, auf der Innenschicht 26 Teilchen, z. B. Elektronen herausgelöst, die von der Auffangschicht 27 z. B. durch Potential aufgefangen werden. Diese Teilchen transportieren die Wärme von 26, die von dem Körper 22 kommt, zur Auffangschicht 27, wo die Wärme durch einen Fächereffekt mittels Ultraschall in der Schicht 27 nach außen abgegeben wird. Fig. 2 shows a multilayer film 21 which can be placed over the part 22 to be cooled like a jacket. A type of hat or cap can also be possible, which is brought over the part 22 to be cooled. The execution can also be adapted to chips. Using light 23 from a glass fiber 24 , total reflection through the gap 25 , which has a vacuum, on the inner layer 26 particles, e.g. B. Electrons extracted from the collecting layer 27 z. B. be caught by potential. These particles transport the heat from 26 coming from the body 22, the trap layer 27, where the heat is discharged by a fan effect by means of ultrasound in the layer 27 to the outside.
Diese Ausführung ist in verschiedener Art und Weise ausführbar, wobei der innere und äußere Photoeffekt ausgenutzt werden kann, um den Wärmetransporte von der Schicht 21 nach 27 zu übernehmen. Die Steuerung kann über das Potential von 27 übernommen werden, bzw. über einen Steuerdraht 28, der sich im Spalt 25 befindet.This embodiment can be carried out in various ways, the inner and outer photo effect being able to be used to take over the heat transport from the layer 21 to FIG. 27 . Control can be carried out via the potential of 27 or via a control wire 28 which is located in the gap 25 .
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der anstelle der Anbringung eines gesonderten Kühlkörpers, unmittelbar an der Einbettung 31 des Chips 33 mit den elektrischen Anschlüssen 32 eine isolierende Kappe 34 aufgesteckt wird. Im Innern der Kappe 34 befindet sich die Kontaktplatte 35, die die Verlustwärme des elektronischen, eingebetteten Teils 31 aufnimmt. Auf dieser Kontaktplatte 35 befindet sich, im Vakuumspalt 40, die sensible Schicht 36, die Elementarteilchen 41 emittiert. Diese müssen eine Steuerelektrode 37 passieren bevor sie zur Auffangplatte 38 gelangen, wo die mittransportierte Wärme abgegeben wird. Hier setzen dann wieder der Ableitmechanismus ein, der die Stauwärme abtransportiert. Dies kann über Peltierelemente oder einer anderen leichtes Temperaturgefälle, wie dies auch mit Ultraschall-Fecher möglich ist, geschehen. Die Kappe 34 selbst kann zur Erhöhten Kälteisolation noch eine Reflexionsschicht 39 an der Oberfläche aufweisen. Fig. 3 shows a further embodiment of the invention, directly in the embedding 31 of the chip 33, an insulating cap is plugged in which, instead of mounting a separate heat sink to the electrical connections 32 34. Inside the cap 34 is the contact plate 35 , which absorbs the heat loss of the electronic, embedded part 31 . The sensitive layer 36 , which emits elementary particles 41, is located on this contact plate 35 in the vacuum gap 40 . These must pass through a control electrode 37 before they reach the collecting plate 38 , where the heat which is also transported is given off. This is where the diverting mechanism that removes the heat accumulates. This can be done using Peltier elements or another slight temperature gradient, as is also possible with an ultrasonic probe. The cap 34 itself can also have a reflection layer 39 on the surface for increased cold insulation.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1999155277 DE19955277A1 (en) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | Method to influence thermal economy of body, e.g. electronic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1999155277 DE19955277A1 (en) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | Method to influence thermal economy of body, e.g. electronic equipment |
Publications (1)
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DE19955277A1 true DE19955277A1 (en) | 2001-05-23 |
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ID=7929337
Family Applications (1)
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DE1999155277 Withdrawn DE19955277A1 (en) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | Method to influence thermal economy of body, e.g. electronic equipment |
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DE (1) | DE19955277A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103245124A (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-14 | 台达电子工业股份有限公司 | Thermo-magnetic exchanging device |
CN109140820A (en) * | 2018-08-16 | 2019-01-04 | 上海联影医疗科技有限公司 | A kind of thermoacoustic refrigeration device and magnetic resonance system |
CN109791016A (en) * | 2016-09-30 | 2019-05-21 | 富士胶片株式会社 | Radiate cooling device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19612742A1 (en) * | 1995-03-29 | 1996-10-02 | Us Energy | Thermovoltaic in-situ mirror cell |
DE19752650A1 (en) * | 1997-11-27 | 1999-06-02 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Converting thermal energy directly into electrical energy |
-
1999
- 1999-11-17 DE DE1999155277 patent/DE19955277A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19612742A1 (en) * | 1995-03-29 | 1996-10-02 | Us Energy | Thermovoltaic in-situ mirror cell |
DE19752650A1 (en) * | 1997-11-27 | 1999-06-02 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Converting thermal energy directly into electrical energy |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JUNGNICKEL,Heinz, u.a.: Grundlagen der Kältetechnik, Verlag Technik GmbH, Berlin, 1990, 3.Aufl., S.25-27 * |
PATHRIA,R.K.: Statistical Mechanics, Pergamon Press, Oxford, et.al., 1993, S.232-240 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103245124A (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-14 | 台达电子工业股份有限公司 | Thermo-magnetic exchanging device |
CN103245124B (en) * | 2012-02-07 | 2015-06-24 | 台达电子工业股份有限公司 | Thermo-magnetic exchanging device |
CN109791016A (en) * | 2016-09-30 | 2019-05-21 | 富士胶片株式会社 | Radiate cooling device |
CN109791016B (en) * | 2016-09-30 | 2020-12-29 | 富士胶片株式会社 | Radiation cooling device and its application in cooling of cooled body |
CN109140820A (en) * | 2018-08-16 | 2019-01-04 | 上海联影医疗科技有限公司 | A kind of thermoacoustic refrigeration device and magnetic resonance system |
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