DE202010009894U1 - Kühlmodul - Google Patents

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Abstract

Kühlmodul, umfassend
mindestens ein Wärmerohr (21), das ein Wärmeaufnahmeende (211) und ein Wärmeabgabeende (212) aufweist, und
einen Kühlkörper (23), der eine Wärmeabgabefläche (231), auf der eine Vielzahl von Kühlrippen (234) gebildet sind, und eine gegenüberliegende Wärmeaufnahmefläche (232) aufweist, wobei auf der Wärmeaufnahmeende (232) eine Nut (235) gebildet ist, die das Wärmeabgabeende (212) des Wärmerohrs (21) aufnimmt und durch Presspassung mit diesem verbunden ist, und wobei das Wärmeabgabeende (212) mit der Wärmeaufnahmefläche (232) fluchtet.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Kühlmodul, das die Herstellung erleichtern, die Herstellungskosten reduzieren und die Kühlwirkung erhöhen kann.
  • Stand der Technik
  • Die elektronischen Bauelemente der elektronischen Produkte (wie Notebook und Computer) können bei Betrieb eine Wärme erzeugen. Diese Betriebswärme muß rechtzeitig abgeführt werden, um eine Beschädigung der elektronischen Bauelemente durch diese Wärme zu vermeiden. Dafür treten verschiedene Kühlmodule auf, die die Betriebswärme der elektronischen Bauelemente abführen können, um die elektronischen Bauelemente in der Betriebstemperatur zu halten.
  • Die Kühlmodule verwenden bei der Verbindung üblicherweise die Presspassung oder Lötverbindung. In 1D ist ein herkömmliches Kühlmodul 1 gezeigt, das die Presspassung verwendet und ein Wärmerohr 11, einen Kühlkörper 10 und einen Grundkörper 13 umfaßt. Der Kühlkörper 10 weist eine Vielzahl von Kühlrippen 101 auf, die aneinander anliegen und jeweils ein Durchgangsloch 103 besitzen, durch das ein Ende des Wärmerohrs 11 geführt ist. Das andere Ende des Wärmerohrs 11 ist durch den Kühlkörper 13 geführt.
  • Bei der Montage muß das Ende des Wärmerohrs 11 nacheinander durch die Durchgangslöcher 103 der Kühlrippen 101 geführt werden, bis das Ende des Wärmerohrs 11 aus dem Durchgangsloch 103 der letzten Kühlrippe 101 hrausragt, wodurch das Wärmerohr 11 mit dem Kühlkörper 10 verbunden ist.
  • Da das Ende des Wärmerohrs 11 nacheinander durch die Durchgangslöcher 103 der Kühlrippen 101 geführt werden muß, ist die Montage sehr zeitaufwendig. Zudem ist die Länge der Kühlrippen durch die Bearbeitungsmaschine begrenzt.
  • Die 1A und 1B zeigen ein herkömmliches Kühlmodul, das die Lötverbindung verwendet und einen Kühlkörper 10, ein Wärmerohr 11 und einen Grundkörper 13 umfaßt. Der Kühlkörper 10 weist eine Vielzahl von Kühlrippen 101 auf, die aneinander anliegen und jeweils ein Durchgangsloch 103 besitzen, das einen Aufnahmeraum 1031 für das Wärmerohr 11 und eine Ausnehmung 1032 für das Lötmittel 15, wie Zinnpaste, bildet. Die Ausnehmung 1032 befindet sich über dem Aufnahmeraum 1031 und ist mit diesem verbunden. Ein Ende des Wärmerohrs 11 ist durch die Aufnahmeräume 1031 der Kühlrippen 101 geführt. Das andere Ende des Wärmerohrs 11 ist an dem Grundkörper 13 befestigt.
  • Bei der Montage des Kühlmoduls 1 wird zunächst das Lötmittel 15 in die Ausnehmungen 1032 der Kühlrippen 101 gefüllt und das Wärmerohr 11 durch die Aufnahmeräume 1031 der Kühlrippen 101 geführt (1A). Danach wird der Kühlkörper erwärmt, wodurch das Lötmittel 15 geschmolzen wird und in die Spalte zwischen den Innenwänden der Aufnahmeräume 1031 und dem Wärmerohr 11 fließt. Nach Abkühlen wird das Wärmerohr 11 mit den Kühlrippen 101 verbunden (1B und 1C).
  • Bei der Montage muß das Ende des Wärmerohrs nacheinander durch die Kühlrippen geführt werden. Danach muß das Kühlmodul 1 erwärmt und abgehühlt werden. Daher ist die Herstellung zeit- und kostenaufwendig.
  • Wenn das Lötmittel 15 von den Ausnehmungen 1032 in die Aufnahmeräume 1031 fließt, kann es an den Kühlrippen 101 haften und Zinnkugeln bilden, wodurch das Aussehen des Kühlmoduls 1 beeinträchtigt wird.
  • Aus diesem Grund hat der Erfinder in Anbetracht der Nachteile herkömmlicher Lösungen, basierend auf langjähriger Erfahrung in diesem Bereich, nach langem Studium, zahlreichen Versuchen und unentwegten Verbesserungen die vorliegende Erfindung entwickelt.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühlmodul zu schaffen, das die Herstellungskosten reduzieren kann.
  • Der Erfindung liegt eine weitere Aufgabe zugrunde, ein Kühlmodul zu schaffen, das die Herstellung erleichtern kann.
  • Der Erfindung liegt eine nochmals weitere Aufgabe zugrunde, ein Kühlmodul zu schaffen, das die Kühlwirkung erhöhen kann.
  • Diese Aufgaben werden durch das erfindungsgemäße Kühlmodul gelöst, das umfaßt: mindestens ein Wärmerohr, das ein Wärmeaufnahmeende und ein Wärmeabgabeende aufweist; und einen Kühlkörper, der eine Wärmeabgabefläche, auf der eine Vielzahl von Kühlrippen gebildet sind, und eine gegenüberliegende Wärmeaufnahmefläche aufweist, wobei auf der Wärmeaufnahmeende eine Nut gebildet ist, die das Wärmeabgabeende des Wärmerohrs aufnimmt und durch Presspassung mit diesem verbunden ist, und wobei das Wärmeabgabeende mit der Wärmeaufnahmefläche fluchtet.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1A eine perspektivische Darstellung der herkömmlichen Lösung,
  • 1B eine weitere perspektivische Darstellung der herkömmlichen Lösung,
  • 1C eine Schnittdarstellung der herkömmlichen Lösung,
  • 1D eine perspektivische Darstellung einer weiteren herkömmlichen Lösung,
  • 2 eine perspektivische Darstellung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • 3 eine weitere perspektivische Darstellung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • 4 eine Explosionsdarstellung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • 5 eine rechte Seitenansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.
  • Die 2 und 3 zeigen ein bevorzuges Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kühlmoduls 2, das mindestens ein Wärmerohr 21 und einen Kühlkörper 23 umfaßt. Das Wärmerohr 21 weist ein Wärmeaufnahmeende 211 und ein Wärmeabgabeende 212 auf. Die Wärme des Wärmeaufnahmeendes 211 kann zu dem Wärmeabgabeende 212 transportiert werden.
  • Der Kühlkörper 23 weist eine Grundplatte 230 auf, die an einer Seite eine Wärmeabgabefläche 231 und an der gegenüberliegenden Seite eine Wärmeaufnahmefläche 232 besitzt. Auf der Wärmeabgabefläche 231 sind eine Vielzahl von Kühlrippen 234 gebildet. Die Wärmeaufnahmefläche 232 bildet eine Nut 235, die das Wärmeabgabeende 212 des Wärmerohrs 21 aufnimmt und durch Presspassung mit diesem verbunden ist. Dadurch entsteht das erfindungsgemäße Kühlmodul 2. Das Wärmeabgabeende 212 fluchtet mit der Wärmeaufnahmefläche 232.
  • Wie aus 5 ersichtlich ist, weist die Nut 235 eine geschlossene Seite 2351 und eine gegenüberliegende offene Seite 2352 auf, die die Nut 235 bilden. Das Wärmeabgabeende 212 weist in der Axialrichtung eine Planfläche 2121 und eine unplane Fläche 2122 auf. Die Planfläche fluchtet mit der offenen Seite 2352 und der Wärmeaufnahmefläche 232. Die unplane Fläche 2122 liegt auf der Innenseite der Nut 235 auf.
  • Wie aus den 3 und 4 ersichtlich ist, enthält das Kühlmodul 2 weiter einen Grundkörper 25, der auf einer Oberfläche eine Nut 251 aufweist, in der das Wärmeaufnahmeende 211 durch Presspassung befestigt ist. Die andere Oberfläche des Grundkörpers 25 kann auf einer Wärmequelle (wie Zentraleinheit, Northbridge, Southbridge usw.) aufliegen. Die Wärme der Wärmequelle (nicht dargestellt) wird von dem Hauptkörper 25 absorbiert, auf das Wärmeaufnahmeende 211 des Wärmerohrs 21 geleitet und zu dem Wärmeabgabeende 212 transportiert. Danach wird die Wärme von der Wärmeaufnahmefläche 232 des Kühlkörpers 23 auf die Kühlrippen 234 auf der Wärmeabgabefläche 231 geleitet. Schließlich wird die Wärme von den Kühlrippen 234 in die Umgebungsluft abgegeben. Dadurch wird die Wärme abgeführt.
  • Da das Wärmerohr 21 durch Presspassung mit dem Kühlkörper 23 verbunden und nicht durch die Kühlrippen geführt ist, wird die Bearbeitung und Herstellung erleichtert. Zudem wird eine Reduzierung der Herstellungskosten und eine Erhöhung der Kühlwirkung erreicht. Bei der Wiederverwendung können das Wärmerohr 21 und der Kühlkörper 23 leicht voneinander getrennt werden.
  • Da das Kühlmodul 2 kein Lötmittel verwendet, wird das Aussehen des Kühlmoduls 2 nicht beeinträchtigt.
  • Daher weist die Erfindung folgende Vorteile auf:
    • 1. niedrige Herstellungskosten,
    • 2. leichte Bearbeitung,
    • 3. gute Kühlwirkung,
    • 4. leichte Herstellung.
  • Die vorstehende Beschreibung stellt nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.

Claims (5)

  1. Kühlmodul, umfassend mindestens ein Wärmerohr (21), das ein Wärmeaufnahmeende (211) und ein Wärmeabgabeende (212) aufweist, und einen Kühlkörper (23), der eine Wärmeabgabefläche (231), auf der eine Vielzahl von Kühlrippen (234) gebildet sind, und eine gegenüberliegende Wärmeaufnahmefläche (232) aufweist, wobei auf der Wärmeaufnahmeende (232) eine Nut (235) gebildet ist, die das Wärmeabgabeende (212) des Wärmerohrs (21) aufnimmt und durch Presspassung mit diesem verbunden ist, und wobei das Wärmeabgabeende (212) mit der Wärmeaufnahmefläche (232) fluchtet.
  2. Kühlmodul nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Grundkörper (25), der auf einer Oberfläche eine Nut (251) aufweist, in der das Wärmeaufnahmeende (211) des Wärmerohrs (21) durch Presspassung befestigt ist, wobei die andere Oberfläche des Grundkörpers (25) auf einer Wärmequelle aufliegen kann.
  3. Kühlmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (235) eine geschlossene Seite (2351) und eine gegenüberliegende offene Seite (2352) aufweist, die die Nut (235) bilden.
  4. Kühlmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeabgabeende (212) in der Axialrichtung eine Planfläche (2121) und eine unplane Fläche (2122) aufweist, wobei die Planfläche mit der offenen Seite (2352) und der Wärmeaufnahmefläche (232) fluchtet, und wobei die unplane Fläche (2122) auf der Innenseite der Nut (235) aufliegt.
  5. Kühlmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (23) eine Grundplatte (230) aufweist, die an einer Seite die Wärmeabgabefläche (231) und an der gegenüberliegenden Seite die Wärmeaufnahmefläche (232) besitzt.
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