DE202009004656U1

DE202009004656U1 - Kühler

Info

Publication number: DE202009004656U1
Application number: DE202009004656U
Authority: DE
Original assignee: Cooler Master Co Ltd
Current assignee: Chemtron Research LLC
Priority date: 2008-05-12
Filing date: 2009-04-03
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2019-04-04
Also published as: US20090279256A1; TWM347607U

Abstract

Kühler, aufweisend:
einen Sockel (10);
eine Mehrzahl von Kühlrippen (20), die im Abstand (nicht verbunden) angeordnet sind sowie von denen jede einen Grundabschnitt (21) und wenigstens einen abgewinkelten Abschnitt (22a) aufweist, wobei sich der abgewinkelte Abschnitt (22a) ausgehend von einer Seite des Grundabschnitts (21) in abgewinkelter Weise erstreckt, und wobei die Länge des abgewinkelten Abschnitts (22a) gleich oder größer ist als diejenige des Grundabschnitts (21); und
ein Heißrohr (30), das mit dem Sockel (10) verbunden ist, wobei wenigstens ein Ende des Heißrohrs (30) durch die Grundabschnitte (21) der Kühlrippen (20) hindurch verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühler, insbesondere einen Kühler, der mit einer Mehrzahl von Kühlrippen versehen ist, von denen jede an ihrer wenigstens einen Seite über einen längeren, abgewinkelten Abschnitt verfügt, wodurch ein besserer Wärmeabführungskoeffizient erzielbar ist.
Beim Betrieb von elektromechanischen und elektronischen Anlagen entwickeln ihre inneren Bauelemente Wärme. Die Wärme muss abgeführt werden, um einen funktionsfähigen Betrieb der Wärmeabgabeelemente sicherzustellen sowie Störungen oder sogar dauerhafte Schäden aufgrund der hohen Betriebstemperatur zu verhindern. Nehmen wir eine zentrale Rechnereinheit (CPU) eines Computers als Beispiel. Die CPU hat eine sehr hohe Datenverarbeitungsgeschwindigkeit. Die von der CPU entwickelte Wärme muss schnell abgeführt werden, um einen Absturz aufgrund eines unnormalen Betriebs der CPU zu verhindern. Daher müssen die elektromechanischen und die elektronischen Anlagen mit weiteren Kühlgeräten versehen sein, die für die Wärmeabführung der elektronischen Bauelemente sorgen.
Eine herkömmliche Kühlvorrichtung umfasst ein wärmeableitendes Stück, mehrere parallel zueinander verlaufende Kühlrippen und ein Heißrohr. Die Kühlrippen sind als waagrecht angeordnete Plattenanordnung ausgeführt, wobei das Heißrohr zwischen dem wärmeableitenden Stück und den Kühlrippen vorgesehen ist. Beim Gebrauch ist das wärmeableitende Stück auf der Oberfläche des Wärmeabgabeelements angeordnet, um die vom Wärmeabgabeelement entwickelte Abwärme aufzunehmen, die dann über das Heißrohr nach oben an die Kühlrippen weitergeleitet wird. Hierdurch findet die Wärmeabführung statt.
Beim Gebrauch der oben erwähnten Kühlvorrichtung entsteht ein von unten nach oben strömender Wärmestrom. Die Kühlrippen sind parallel zueinander angeordnet. Das heißt, dass diese senkrecht zur Richtung des Wärmestroms stehen. Daher weist die Kühlvorrichtung einen niedrigen Wärmeabführungskoeffizienten und somit eine schlechte Wärmeabführleistung auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühler zu schaffen, der mit einer Mehrzahl von Kühlrippen versehen ist, von denen jede an ihrer wenigstens einen Seite über einen längeren, abgewinkelten Abschnitt verfügt, wodurch die Abwärme konzentriert an eine Seite der Kühlrippen weitergeleitet werden kann, wodurch ein besserer Wärmeabführungskoeffizient – und somit eine erhöhte Wärmeabführleistung erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Kühler, der die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Gemäß der Erfindung wird ein Kühler geschaffen, der aufweist:
einen Sockel;
eine Mehrzahl von Kühlrippen, die im Abstand (nicht verbunden) angeordnet sind sowie von denen jede einen Grundabschnitt und wenigstens einen abgewinkelten Abschnitt aufweist, wobei sich der abgewinkelte Abschnitt ausgehend von einer Seite des Grundabschnitts in abgewinkelter Weise erstreckt, und wobei die Länge des abgewinkelten Abschnitts gleich oder größer ist als diejenige des Grundabschnitts; und
ein Heißrohr, das mit dem Sockel verbunden ist, wobei wenigstens ein Ende des Heißrohrs durch die Grundabschnitte der Kühlrippen hindurch verläuft.
Beim erfindungsgemäßen Kühler sind die abgewinkelten Abschnitte an einer Seite der Kühlrippen angeordnet, wodurch ein besserer Wärmeabführungskoeffizient erzielbar ist. Außerdem kann das erfindungsgemäße Kühler die wärmeableitende Wirkung erfüllen, wodurch eine höhere Wärmeabführleistung realisierbar ist.
Im Folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kühlers;
2 eine Vorderansicht des ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kühlers;
3 in schematischer Perspektivdarstellung das erste Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kühlers im Zusammenwirken mit einem Lüfter;
4 eine Vorderansicht des zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kühlers;
5 eine Vorderansicht des dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kühlers;
6 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kühlers;
7 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung eines fünften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kühlers;
8 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kühlers;
9 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung eines siebten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kühlers; und
10 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung eines achten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kühlers.
Bezug nehmend auf die 1 und 2, in denen ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlers dargestellt ist, weist der erfindungsgemäße Kühler einen Sockel 10, eine Mehrzahl von Kühlrippen 20, ein Heißrohr 30 und einen Druckdeckel 40 auf. Der Sockel 10 ist aus wärmeleitendem Metall hergestellt und oben mit einer länglichen Aussparung 11 versehen, in der das Heißrohr 30 vorgesehen ist.
Die Kühlrippen 20 sind im Abstand aufeinander angeordnet, derart, dass diese nicht miteinander verbunden sind. Jede der Kühlrippen 20 weist einen Grundabschnitt 21 und zwei abgewinkelte Abschnitte 22a auf, wobei die abgewinkelten Abschnitte 22a rechtwinklig ausgebildet sind und die Länge des abgewinkelten Abschnitts 22a gleich oder größer ist als diejenige des Grundabschnitts 21. Ausgehend von beiden gegenüberliegenden Seiten des Grundabschnitts 21 erstrecken sich die beiden abgewinkelten Abschnitte 22a in senkrecht nach oben abgewinkelter Weise, derart, dass die Kühlrippen 20 im Querschnitt U-förmig, ohne allerdings hierauf eingeschränkt zu sein, ausgebildet sind. Als Alternative dazu kann sich der abgewinkelte Abschnitt 22a ausgehend von nur einer Seite des Grundabschnitts 21 in abgewinkelter Weise erstrecken. Im dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt die Höhe der abgewinkelten Abschnitte 22a der Kühlrippen 20 von innen nach außen allmählich ab, ohne allerdings hierauf eingeschränkt zu sein.
Der Mittelabschnitt des Heißrohrs 30 ist im Inneren der Aussparung 11 des Sockels 10 eingebaut und somit mit diesem verbunden. Auf diese Weise kann die von Wärmeabgabeelementen entwickelte Wärme aufgenommen werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen beide Enden des Heißrohrs 30 gleichzeitig durch die Grundabschnitte 21 der Kühlrippen 20 hindurch, um eine schnelle Wärmeabführung zu ermöglichen. Auf diese Weise können die Kühlrippen 20 über das Heißrohr 30 mit dem Sockel 10 verbunden sein. Sicherlich kann nur ein Ende des Heißrohrs 30 durch die Grundabschnitte 21 der Kühlrippen 20 hindurchgeführt werden.
Der Druckdeckel 40 ist aus Metall hergestellt und unten mit einem an das Heißrohr 30 angepassten Vertiefungsabschnitt 41 versehen. Der Vertiefungsabschnitt 41 liegt am oberen Ende des Mittelabschnitts des Heißrohrs 30 an, derart, dass das Heißrohr 30 mit dem Druckdeckel 40 bedeckt ist. Damit ist eine zuverlässige Befestigung des Heißrohrs 30 auf dem Sockel 10 gewährleistet. Durch den Zusammenbau der oben erwähnten Komponenten ergibt sich dann der erfindungsgemäße Kühler.
Der erfindungsgemäße Kühler dient der Wärmeabführung eines Wärmeabgabeelements, das im Inneren wie des Computers oder der LED-Lampen eingebaut ist. Der Kühler ist mit dem Boden des Sockels 10 auf der Oberfläche des Wärmeabgabeelements angeordnet, um die vom Wärmeabgabeelement entwickelte Abwärme aufzunehmen, die dann über das Heißrohr 30 nach oben an die Kühlrippen 20 weitergeleitet wird. Hierdurch ergibt sich eine effektive Wärmeabführung.
Bei der Wärmeableitung entsteht ein von unten nach oben strömender Wärmestrom. Ausgehend von beiden gegenüberliegenden Seiten des Grundabschnitts 21 erstrecken sich die beiden abgewinkelten Abschnitte 22a in senkrecht nach oben abgewinkelter Weise, wobei die Länge des abgewinkelten Abschnitts 22a gleich oder größer ist als diejenige des Grundabschnitts 21. Daher verlaufen die abgewinkelten Abschnitte 22a parallel zur Richtung des Wärmestroms, wobei die Wärmeabführung mit einer größeren Fläche stattfindet. Daher kann die Abwärme schnell ausgehend vom Grundabschnitt 21 zu den beiden abgewinkelten Abschnitten 22a hin weitergeleitet und somit konzentriert werden. Auf diese Weise kann der erfindungsgemäße Kühler einen höheren Wärmeabführungskoeffizienten aufweisen. Außerdem ist eine höhere Wärmeabführleistung sogar im Zustand einer natürlichen Konvektion erzielbar.
Es ist ferner ein Lüfter 90 an einer entsprechenden Stelle der Kühlrippen 20 des erfindungsgemäßen Kühlers angebracht [siehe 3]. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Lüfter 90 als Axialventilator ausgeführt, ohne allerdings hierauf eingeschränkt zu sein. Durch das Blasen des Lüfters 90 kann die vom Kühler aufgenommene Abwärme zwangsmäßig abgeführt werden. Sicherlich ist die Installierungsstelle des Lüfters 90 nicht beschränkt. Der Lüfter 90 kann an irgendeiner Seite der Kühlrippen 20 angeordnet sein.
In 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kühlers dargestellt. Gleiche Komponenten wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dadurch von dem ersten Ausführungsbeispiel, dass die Höhe der abgewinkelten Abschnitte 22b der Kühlrippen 20 von innen nach außen allmählich zunimmt.
In 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kühlers dargestellt. Gleiche Komponenten wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dadurch von dem ersten Ausführungsbeispiel, dass die abgewinkelten Abschnitte 22c der Kühlrippen 20 am Rand bündig sind.
In 6 ist ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kühlers dargestellt. Gleiche Komponenten wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dadurch von dem ersten Ausführungsbeispiel, dass sich zwei abgewinkelte Abschnitte 22d der Kühlrippen 20 ausgehend von beiden gegenüberliegenden Seiten des Grundabschnitts 21 in schräg nach oben abgewinkelter Weise erstrecken.
In 7 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kühlers dargestellt. Gleiche Komponenten wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Das fünfte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dadurch von dem ersten Ausführungsbeispiel, dass zwei abgewinkelte Abschnitte 22e der Kühlrippen 20 halbkreisförmig ausgebildet sind, wobei sich die beiden abgewinkelten Abschnitte 22e der Kühlrippen 20 ausgehend von beiden gegenüberliegenden Seiten des Grundabschnitts 21 in schräg nach oben abgewinkelter Weise erstrecken.
In 8 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kühlers dargestellt. Gleiche Komponenten wie bei dem fünften Ausführungsbeispiel sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Das sechste Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dadurch von dem fünften Ausführungsbeispiel, dass sich die oben angeordneten abgewinkelten Abschnitt 22f der Kühlrippen 20 ausgehend von beiden gegenüberliegenden Seiten des Grundabschnitts 21 in schräg nach oben abgewinkelter Weise erstrecken, während sich die anderen abgewinkelten Abschnitt 22g der Kühlrippen 20 ausgehend von beiden gegenüberliegenden Seiten des Grundabschnitts 21 in schräg nach unten abgewinkelter Weise erstrecken.
In 9 ist ein siebtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kühlers dargestellt. Gleiche Komponenten wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Das siebte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dadurch von dem ersten Ausführungsbeispiel, dass jede der Kühlrippen 20 einen abgewinkelten Abschnitt 22h aufweist, der sich ausgehend vom Rand des Grundabschnitts 21 in schräg abgewinkelter Weise so erstreckt, dass die Kühlrippen 20 in der Form einer länglichen Schale ausgebildet sind.
In 10 ist ein achtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kühlers dargestellt. Gleiche Komponenten wie bei dem siebten Ausführungsbeispiel sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Das achte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dadurch von dem siebten Ausführungsbeispiel, dass beide Enden des Heißrohrs 30 durch die Kühlrippen 20 hindurchgeführt werden, wobei jede der Kühlrippen 20 einen abgewinkelten Abschnitt 22i aufweist, der sich ausgehend vom Rand des Grundabschnitts 21 in schräg abgewinkelter Weise so erstreckt, dass die Kühlrippen 20 in der Form einer Schüssel ausgebildet sind.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen können die Grundabschnitte 21 der Kühlrippen 20 mit einer Mehrzahl von Kühllöchern 211 versehen sein [siehe 3], die für die Verbesserung der Geschwindigkeit des hinaufsteigenden Wärmestroms sorgen. Hierdurch ergibt sich eine schnellere Wärmeableitung.
Mit dem erfindungsgemäßen Kühler kann die Wärme der Wärmeabgabeelemente schnell ausgehend vom Grundabschnitt 21 der Kühlrippen 20 an die an beiden Seiten des Grundabschnitts 21 angeordneten, über größere Länge verfügenden, abgewinkelten Abschnitte 22a weitergeleitet werden. Außerdem stehen die abgewinkelten Abschnitte nicht senkrecht zur Richtung des Wärmestroms. Auf diese Weise kann der erfindungsgemäße Kühler einen höheren Wärmeabführungskoeffizienten aufweisen. Darüber hinaus findet die Wärmeabführung mit einer größeren Fläche statt. Ganz egal, ob es sich um eine natürliche oder eine gezwungene Konvektion handelt, kann der erfindungsgemäße Kühler die wärmeableitende Wirkung erzielen, wodurch eine höhere Wärmeabführleistung realisierbar ist.
Obwohl die Erfindung in Bezug auf obige Beispiele beschrieben wurde, welche derzeit als praktikabelste und bevorzugte Ausführungsformen betrachtet werden, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Im Gegenteil sollen verschiedene Modifikationen und ähnliche Anordnungen abgedeckt werden, die sich im Umfang der beigefügten Ansprüche befinden, welche mit der breitesten Interpretation übereinstimmen, um alle derartigen Modifikationen und ähnliche Anordnung zu umfassen.

10: Sockel
11: Aussparung
20: Kühlrippe
21: Grundabschnitt
211: Kühlloch
22a: abgewinkelter Abschnitt
22b: abgewinkelter Abschnitt
22c: abgewinkelter Abschnitt
22d: abgewinkelter Abschnitt
22e: abgewinkelter Abschnitt
22f: abgewinkelter Abschnitt
22g: abgewinkelter Abschnitt
22h: abgewinkelter Abschnitt
22i: abgewinkelter Abschnitt
30: Heißrohr
40: Druckdeckel
41: Vertiefungsabschnitt
90: Lüfter

Claims

Kühler, aufweisend: einen Sockel (10); eine Mehrzahl von Kühlrippen (20), die im Abstand (nicht verbunden) angeordnet sind sowie von denen jede einen Grundabschnitt (21) und wenigstens einen abgewinkelten Abschnitt (22a) aufweist, wobei sich der abgewinkelte Abschnitt (22a) ausgehend von einer Seite des Grundabschnitts (21) in abgewinkelter Weise erstreckt, und wobei die Länge des abgewinkelten Abschnitts (22a) gleich oder größer ist als diejenige des Grundabschnitts (21); und ein Heißrohr (30), das mit dem Sockel (10) verbunden ist, wobei wenigstens ein Ende des Heißrohrs (30) durch die Grundabschnitte (21) der Kühlrippen (20) hindurch verläuft.
Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (10) mit einer Aussparung (11) versehen ist, in der das Heißrohr (30) vorgesehen ist.
Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich mehrere Kühllöcher (211) in den Grundabschnitten (21) der Kühlrippen (20) befinden.
Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Kühlrippen (20) im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist.
Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der abgewinkelten Abschnitte (22a) der Kühlrippen (20) von innen nach außen allmählich abnimmt.
Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der abgewinkelten Abschnitte (22b) der Kühlrippen (20) von innen nach außen allmählich zunimmt.
Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abgewinkelten Abschnitte (22c) der Kühlrippen (20) am Rand bündig sind.
Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwei abgewinkelte Abschnitte (22a) ausgehend von beiden gegenüberliegenden Seiten des Grundabschnitts (21) in senkrecht abgewinkelter Weise erstrecken.
Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwei abgewinkelte Abschnitte (22d) ausgehend von beiden gegenüberliegenden Seiten des Grundabschnitts (21) in schräg abgewinkelter Weise erstrecken.
Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der abgewinkelte Abschnitt (22h) ausgehend vom Randabschnitt des Grundabschnitts (21) in schräg abgewinkelter Weise so erstreckt, dass die Kühlrippen (20) in der Form einer länglichen Schale ausgebildet sind.
Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der abgewinkelte Abschnitt (22i) ausgehend vom Randabschnitt des Grundabschnitts (21) in schräg abgewinkelter Weise so erstrecken, dass die Kühlrippen (20) in der Form einer Schüssel ausgebildet sind.
Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lüfter (90) an einer Seite der Kühlrippen (20) angebracht ist.
Kühler nach Anspruch 1, ferner mit einem Druckdeckel (40), mit dem das Heißrohr (30) bedeckbar ist.