DE202006000396U1 - Heat exchanger for use in e.g. electronic device, has expansion tank to equalize variations in volume of cooling medium, and flexible membrane, which is formed to follow volume variations of medium, to close tank - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für die Kühlung eines Kühlmediums, insbesondere in einem elektrischen/elektronischen Gerät.The The invention relates to a heat exchanger for cooling a Cooling medium, especially in an electrical / electronic device.
In einem mit Kühlmedium gefüllten, geschlossenen Kühlsystem kommt es bei Temperaturänderungen und auch durch Permeation, z.B. durch Schlauchwände, zu einer Volumenänderung des Kühlmediums. Für diese muss ein Ausgleich gefunden werden, der dafür sorgt, dass im System keine oder nur geringe Druckänderungen auftreten.In one with cooling medium filled closed cooling system it comes with temperature changes and also by permeation, e.g. through tube walls, to a volume change of Cooling medium. For this a compensation must be found, which ensures that in the system no or only slight pressure changes occur.
Derartige Volumenänderungen können mittels eines so genannten Ausgleichsbehälters gepuffert werden. Dieser verursacht aber zusätzliche Kosten und erhöht auch das Risiko, dass Kühlmedium nach außen leckt.such volume changes can be buffered by means of a so-called surge tank. This but causes additional Costs and increases also the risk of cooling medium after Outside licks.
Ein wichtiges Problem bei Wärmetauschern für elektronische Geräte ist, dass deren exakte Betriebslage nicht im Voraus bekannt ist. Das gilt nicht zuletzt für den Transport zum Kunden, weil solche Kühlsysteme bereits beim Hersteller mit Kühlmedium gefüllt werden und man nicht voraussagen kann, welche Lage sie beim Transport einnehmen werden. Ebenso gilt das bei der Verwendung in Fahrzeugen aller Art (Flugzeuge, Schiffe, Landfahrzeuge, Fahrzeuge im Zustand der Schwerelosigkeit). Deshalb muss die Betriebssicherheit in allen denkbaren Betriebslagen gewährleistet sein. Würde sich im Kühlkreislauf Flüssigkeit mit Gas vermischen, so wäre ein sicherer Betrieb einer Umwälzpumpe nicht mehr gewährleistet, wodurch die Kühlleistung rapide abnehmen könnte. Das würde dann sehr rasch dazu führen, dass das zu kühlende elektronische Bauteil entweder sich selbst abschaltet, oder durch den Temperaturanstieg zerstört wird.One important problem with heat exchangers for electronic equipment is that their exact operating condition is not known in advance. That applies not least to the transport to the customer, because such cooling systems already at the manufacturer be filled with cooling medium and one can not predict which position they will take during transport become. This also applies when used in vehicles of all kinds (Aircraft, ships, land vehicles, vehicles in the state of weightlessness). Therefore, the operational safety in all conceivable operating conditions guaranteed be. Would in the cooling circuit liquid mix with gas, that would be safe operation of a circulation pump no longer guaranteed, thereby reducing the cooling capacity could decrease rapidly. That would then lead very quickly that to be cooled electronic component either turns itself off, or by destroyed the temperature rise becomes.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen Wärmetauscher bereit zu stellen.It is therefore an object of the invention, a new heat exchanger to provide.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Hierdurch ergibt sich eine kompakte und preiswerte Anordnung. Das Risiko, dass Kühlmedium austreten und Schäden an der Elektronik verursachen kann, wird reduziert. Und durch die mindestens eine flexible Membran wird erreicht, dass sich das Hohlvolumen des Kühlkreislaufs automatisch an das variable Volumen des Kühlmediums anpasst, das sich im Kühlkreislauf befindet, so dass unabhängig von der Betriebslage des Wärmetauschers die Entstehung von Gasblasen im Kühlmedium verhindert wird. Dies ermöglicht eine sichere Kühlung auch, nachdem der Wärmetauscher zeitweise eine ungewöhnliche Betriebslage eingenommen hat, z.B. während des Transports.To the invention, this object is achieved by the subject of the Claim 1. This results in a compact and inexpensive Arrangement. The risk of that cooling medium leak and damage at the electronics can be reduced. And through the At least one flexible membrane is achieved, that the hollow volume of the Cooling circuit automatically adapts to the variable volume of the cooling medium that is in the cooling circuit so that is independent from the operating position of the heat exchanger the formation of gas bubbles in the cooling medium is prevented. This allows a safe cooling also, after the heat exchanger at times an unusual one Operating position, e.g. during transportation.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung eines solchen Wärmetauschers ist Gegenstand des Anspruchs 30. Mit sehr geringen Kosten verhindert sie Probleme und Schäden durch Verunreinigungen im Kühlmedium.A particularly preferred embodiment of such a heat exchanger is the subject of claim 30. At very low cost, it prevents Problems and damage due to impurities in the cooling medium.
Durch die bevorzugte Weiterbildung gemäß Anspruch 31 ergibt sich eine kompakte, robuste und Kosten sparende Bauweise.By the preferred embodiment according to claim 31 results in a compact, robust and cost-saving design.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt:Further Details and advantageous developments of the invention result from those described below and shown in the drawing, in no way as a limitation the invention to be understood embodiments, and from the dependent claims. It shows:
Die
Räume zwischen
den flachen Rohren
Ebenso
sind unten die Räume
zwischen den Rohren
Der
obere Tank
Diese
Ausnehmungen
Die
Membran
Der
obere Tank
Von
dort fließt
das Kühlmedium
durch einen Ablauf
In
der Wärmesenke
Der
Wärmetauscher
Die
Die
Kammern
Zieht
sich das Kühlmedium
Auf
diese Weise erhält
man mit geringem Aufwand einen Ausgleichsbehälter
In
Die
elastische Membran
Die
Die
Kühlkanäle
Wie
Dieser
Tank
Für die Membran
Da
die Festigkeit der Verbindung zwischen dem thermoplastischen Werkstoff
des Tanks
Zu
diesem Zweck ist der äußere Rand
Wenn zu viel Sauerstoff durch die Kunststoffwände in das Kühlsystem hinein diffundiert, oxidiert es die im Kühlmittel enthaltenen Korrosionsinhibitoren, und es bildet ggf. Gasblasen, was zu Funktionsstörungen im Kühlsystem, ggf. sogar zu einem Ausfall des Kühlsystems, führen kann. Wenn zu viel Kühlmittel durch die Kunststoffwände nach außen diffundiert, ist bei der geforderten Lebensdauer (oft ca. 60.000 Stunden) irgendwann zu wenig Kühlmittel im System übrig, damit dieses noch funktionieren kann, und dann tritt ebenfalls ein Ausfall ein.If too much oxygen through the plastic walls in the cooling system diffuses into it oxidizes the corrosion inhibitors contained in the coolant, and it forms possibly gas bubbles, resulting in malfunction in the cooling system, possibly even to a Failure of the cooling system, to lead can. If too much coolant through the plastic walls outward Diffused, is at the required life (often about 60,000 Hours) at some point too little coolant left in the system, so that this can still work, and then also occurs Failure.
Diese Anforderungen grenzen – neben den Temperatur- und Festigkeitsforderungen – die geeigneten Werkstoffe ein.These Requirements border - beside the temperature and strength requirements - the suitable materials one.
Als
Grundwerkstoffe (Hartkomponente) für den Tank
PA eignet sich sehr gut für eine Laserschweißung, PPS etwas weniger gut. Bei Eignung wird deshalb PA bevorzugt, auch aus Preisgründen.PA is very suitable for a laser welding, PPS a little less good. If suitable, therefore, PA is preferred, too for price reasons.
Durch
die Erfindung erreicht man, dass der Wärmetauscher
Das
Filter
Im
Bereich des Zulaufs
Anschließend durchströmt das Kühlmedium die
linke Hälfte
der flachen Rohre
Dies
ist wichtig, weil die Pumpe
Von
der Pumpe
Bedingt
durch die große
Filterfläche
bei dieser innovativen Anordnung wird erreicht, dass der Druckabfall
am Filter
Bei
Verwendung eines spanabhebend bearbeiteten Wärmeaufnehmers lassen sich die
entstehenden Bearbeitungsspäne
nicht restlos entfernen, ohne den Wirkungsgrad des Wärmeaufnehmers
Im
Wärmetauscher
Der Eintrag von Schmutz in den Kreislauf des Kühlmittels beim Füllen mit Kühlmittel und beim anschließenden Prüfen lässt sich ebenfalls nicht restlos vermeiden.Of the Entry of dirt into the circuit of the coolant when filling with coolant and at the subsequent Check let yourself also not completely avoid.
Die
Folge ist, dass Späne
und Schmutz die feinen Strukturen im Wärmeaufnehmer verstopfen und
dadurch den Wirkungsgrad reduzieren könnten. Auch besteht immer die
Gefahr, dass sich Schmutzpartikel in der Pumpe
Durch
die Erfindung vermeidet man solche Probleme. Besonders vorteilhaft
ist, dass man durch die Erfindung eine große Filterfläche erhält und so ein zusätzliches
Filtergehäuse
vermeiden kann. Im Flüssigkeitskreislauf
werden Späne
und Schmutzpartikel, welche sich im Wärmeaufnehmer und im Wärmetauscher
lösen,
auf der Abströmseite
sicher am Filter
Durch
die Erfindung vermeidet man also die Notwendigkeit, ein separates
Filtergehäuse
einschließlich
Schlauchverbindungen vorzusehen, was Kosten spart. Auch wird kein
Raum für
ein separates Filtergehäuse
und die notwendigen Schlauchverbindungen benötigt, was eine kompakte Bauweise
ermöglicht.
Schließlich
können
Späne,
welche sich aus dem Wärmeaufnehmer
Naturgemäß könnte nach dem gleichen Prinzip auch ein Ausgleichsgefäß hergestellt werden, das vom Wärmetauscher getrennt ist, z.B. dann, wenn das Volumen des Wärmetauschers aus Raumgründen beschränkt ist. Auch sonst sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich.Naturally, after the same principle, a compensating vessel to be produced by the heat exchangers is separate, e.g. when the volume of the heat exchanger is limited for reasons of space. Also otherwise, in the context of the present invention multiple modifications and modifications possible.
Claims (34)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202006000396U DE202006000396U1 (en) | 2005-02-18 | 2006-01-12 | Heat exchanger for use in e.g. electronic device, has expansion tank to equalize variations in volume of cooling medium, and flexible membrane, which is formed to follow volume variations of medium, to close tank |
Applications Claiming Priority (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE202005003246.8 | 2005-02-18 | ||
DE202005003246 | 2005-02-18 | ||
DE202005005404 | 2005-03-31 | ||
DE202005005404.6 | 2005-03-31 | ||
DE202005006290 | 2005-04-13 | ||
DE202005006290.1 | 2005-04-13 | ||
DE202005013059.1 | 2005-08-11 | ||
DE202005013059 | 2005-08-11 | ||
DE202005016507.7 | 2005-10-17 | ||
DE202005016507 | 2005-10-17 | ||
DE202006000396U DE202006000396U1 (en) | 2005-02-18 | 2006-01-12 | Heat exchanger for use in e.g. electronic device, has expansion tank to equalize variations in volume of cooling medium, and flexible membrane, which is formed to follow volume variations of medium, to close tank |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202006000396U1 true DE202006000396U1 (en) | 2006-06-14 |
Family
ID=36643526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202006000396U Expired - Lifetime DE202006000396U1 (en) | 2005-02-18 | 2006-01-12 | Heat exchanger for use in e.g. electronic device, has expansion tank to equalize variations in volume of cooling medium, and flexible membrane, which is formed to follow volume variations of medium, to close tank |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202006000396U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2467651A2 (en) * | 2009-08-18 | 2012-06-27 | Sridhar Deivasigamani | Coil tube heat exchanger for a tankless hot water system |
WO2012028144A3 (en) * | 2010-08-31 | 2012-09-13 | Danfoss Drives A/S | A cooling device with at least two coolant flow modules |
CN107636403A (en) * | 2015-02-26 | 2018-01-26 | 法雷奥热系统公司 | Trans-critical cycle air conditioner loop with integrated expansion tank |
-
2006
- 2006-01-12 DE DE202006000396U patent/DE202006000396U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20060720 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20090206 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20120328 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20140203 |
|
R071 | Expiry of right |