DE202011002064U1

DE202011002064U1 - Kühlvorrichtung mit Turbulenzgeneratoren

Info

Publication number: DE202011002064U1
Application number: DE202011002064U
Authority: DE
Original assignee: Enermax Technology Corp
Current assignee: Enermax Technology Corp
Priority date: 2010-11-03
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2011-03-31
Anticipated expiration: 2021-01-29
Also published as: US20120103572A1; JP3167993U; TWM403012U; USD802543S1

Abstract

Kühlvorrichtung mit Turbulenzgeneratoren, umfassend
einen Wärmeleitsitz (1),
ein Wärmerohr (2), das mit dem Wärmeleitsitz (1) verbunden ist, und
eine Vielzahl von Kühlrippen (3), durch die das Wärmerohr (2) geführt ist,
wobei auf den Kühlrippen (3) jeweils ein Turbulenzgenerator (4) gebildet ist, der sich nahe an der dem Wind abgewandten Seite des Wärmerohrs (2) befindet und zwei Führungsrippen (40, 41) auf der Oberfläche der Kühlrippe (3) aufweist, die einen Winkel einschließen, wobei an der einander zugewandten Seite der Führungsrippen (40, 41) jeweils ein durch die Kühlrippe (3) durchgehendes Durchgangsloch (32) vorgesehen ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung mit Turbulenzgeneratoren, insbesondere eine Kühlvorrichtung, die durch die Turbulenzgeneratoren Turbulenzströme erzeugen und gleichzeitig einen Kamineffekt erreichen kann.
Stand der Technik
In den letzten Jahren wird der Turbulenzgenerator oft für passive Wärmeleitung verwendet. Der Turbulenzgenerator ist durch kleinen Vorsprung gebildet, der durch Prägen, Stempeln, Stanzen usw. auf der Wärmeaustauschfläche, wie Kühlrippe, geformt ist, um eine Trennung der Grenzschicht zu vermeiden und die Reibungskraft zu reduzieren. Neben der obengenannten Erhöhung der Kühlwirkung der Kühlrippe wird noch der Vorteil von einer kleineren Drucksenkung erreicht.
Bei der herkömmlichen Anwendung des Turbulenzgenerators auf die Kühlrippe kann die Kühlrippe durch den Turbulenzstrom mit der Luft einen vollständigen Wärmeaustausch durchführen. Die Kühlwikrung ist jedoch begrenzt, da der Turbulenzstrom nur in Richtung des Luftstroms des Ventilators strömen kann. Wenn der Luftstrom des Ventilators nicht vorhanden ist oder die Wärme gesammelt wird, ist die Wärmeaustauschwirkung durch den Turbulenzgenerator begrenzt und kann nicht weiter erhöht werden.
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, eine Kühlvorrichtung mit Turbulenzgeneratoren zu schaffen, die auf den Kühlrippen Turbulenzgeneratoren aufweist, die auch den Kamineffekt erzeugen können, wenn die Kühlrippen überlappt sind, wodurch die zwischen den Kühlrippen gesammelte Wärme abgeleitet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung mit Turbulenzgeneratoren gelöst, die einen Wärmeleitsitz, mindestens ein Wärmerohr und eine Vielzahl von Kühlrippen umfaßt, wobei das Wärmerohr mit dem Wärmeleitsitz verbunden ist und durch die Kühlrippen geführt ist, wobei auf den Kühlrippen jeweils ein Turbulenzgenerator gebildet ist, der sich nahe an der dem Wind abgewandten Seite des Wärmerohrs befindet und zwei Führungsrippen auf der Oberfläche der Kühlrippe aufweist, die einen Winkel einschließen, wobei an der einander zugewandten Seite der Führungsrippen jeweils ein durch die Kühlrippe durchgehendes Durchgangsloch vorgesehen ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 eine perspektivische Darstellung der Erfindung,
2 eine perspektivische Darstellung der Kühlrippe,
3 eine Teilgrundrißdarstellung der Kühlrippe,
4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 4-4 in 3,
5 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 5-5 in 3,
6 eine Draufsicht der Erfindung beim Einsatz,
7 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 7-7 in 6,
8 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 8-8 in 6,
9 eine perspektivische Darstellung der Kühlrippe eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,
10 eine Schnittdarstellung der Kühlrippe des weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Weitere Merkmale und technischer Inhalt der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen, die nur zur Darstellung der Erfindung dient. Darauf ist die Erfindung nicht beschränkt.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung mit Turbulenzgeneratoren, die einen Wärmeleitsitz 1, mindestens ein Wärmerohr 2 und eine Vielzahl von Kühlrippen 3 umfaßt.
Der Wärmeleitsitz 1 ist aus Material mit guter Wärmeleitfähigkeit, wie Aluminium oder Kupfer, hergestellt, plattenförmig ausgebildet und kann auf einem wärmeerzeugenden elektronischen Bauelement (nicht dargestellt) aufliegen. Das Wärmerohr 2 ist mit dem Wärmeleitsitz 1 verbunden und durch die Kühlrippen 3 geführt, um die von dem Wärmeleitsitz 1 absorbierte Wärme des wärmeerzeugenden elektronischen Bauelements schnell auf die Kühlrippen 3 zu leiten. Die Kühlrippen 3 besitzen weiter Durchgangslöcher 30, um die jeweils eine Ringwand 31 gebildet ist. Das Wärmerohr 2 ist durch die Durchgangslöcher 30 der Kühlrippen 3 geführt und liegt dicht an den Ringwänden 31 an. Im vorliegenden Ausführungs beispiel sind eine Vielzahl von Wärmerohren 2 vorgesehen.
Wie aus den 2 und 3 ersichtlich ist, sind auf den Kühlrippen 3 jeweils mindestens ein Turbulenzgenerator 4 gebildet, der sich nahe an der dem Wind abgewandten Seite des Wärmerohrs 2 befindet. D. h. an der dem Wind abgewandten Seite des Wärmerohrs 2 ist ein Turbulenzgenerator 4 vorgesehen. Wenn der Luftstrom (von einem Ventilator) durch die dem Wind zugewandte Seite des Wärmerohrs 2 strömt, wird er von dem Turbulenzgenerator 4 verändert, wodurch an der dem Wind abgewandten Seite des Wärmerohrs 2 ein Turbulenzstrom erzeugt wird, so dass die an der dem Wind abgewandten Seite des Wärmerohrs 2 gesammelte Wärme abgeführt werden kann. Der Turbulenzgenerator 4 weist zwei Führungsrippen 40, 41 auf der Oberfläche der Kühlrippe 3 auf, die jeweils eine Stirnseite 400, 410 besitzen, deren Höhe sich vergrößert, wobei die niedrigen Seiten der beiden Stirnseiten 400, 410 auf das Wärmerohr 2 gerichtet sind. Die Verlängerungslinien L1 der beiden Stirnseiten 400, 410 überschneiden sich in Richtung der niedrigen Seiten und schließen einen Winkel ein. An der einander zugewandten Seite der Führungsrippen 40, 41 ist jeweils ein durch die Kühlrippe 3 durchgehendes Durchgangsloch 32 vorgesehen.
Wie weiter aus 3 ersichtlich ist, beträgt der von den Verlängerungslinien L1 der beiden Führungsrippen 40, 41 eingeschlossene Winkel Θ1 vorzugsweise 60°. Darauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Wie aus 4 ersichtlich ist, haben die Länge l1 und die höchste Stelle h1 (d. h. Höhe) der beiden Führungsrippen 40, 41 vorzugsweise ein Verhältnis von 2:1.
Wie aus den 3 und 5 ersichtlich ist, können auf den Kühlrippen 3 weiter eine Vielzahl von in der Querrichtung gereihten Hilfsturbulenzgeneratoren 5 gebildet sein. Die Hilfsturbulenzgeneratoren 5 weisen jeweils zwei vorstehende schräge Führungsflächen 50 auf der Oberfläche der Kühlrippe 3 auf, deren Breite sich verkleinert. An den breiten Seiten ist ein durch die Kühlrippe 3 durchgehendes Durchgangsloch 51 vorgesehen, das sich schräg nach oben erstrecken kann. Wie weiter aus 3 ersichtlich ist, schließen die beiden schrägen Führungsflächen 50 einen Winkel Θ2, der vorzugweise 30° beträg. Darauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Die Länge l2 und die Breite w der beiden schrägen Führungsflächen 50 haben vorzugsweise ein Verhältnis von 2:1.
Dadurch entsteht die erfindungsgemäßen Kühlvorichtung mit Turbulenzgeneratoren.
Wie aus 6 ersichtlich ist, kann an einer Seite der Kühlrippen 3 ein Ventilator 6 angeordnet sein, um die Wärme der Kühlrippen 3 abzuführen. Wenn der Luftstrom des Ventilators 6 durch die dem Wind zugewandte Seite des Wärmerohrs 2 strömt, wird ein Teil des Luftstroms von den Außenseiten der beiden Führungsrippen 40, 41 des Turbulenzgeneratos 4 geführt und tritt der andere Teil des Luftstroms in den Raum zwischen den beiden Führungsrippen 40, 41 ein, wodurch die an der dem Wind abgewandten Seite der Wärmerohre 2 gesammelte Wärme schnell abgeführt werden kann. Wie aus 7 ersichtlich ist, bilden die durch die Kühlrippen 3 durchgehenden Durchgangslöcher 32 der Turbulenzgeneratoren 4 einen Luftkanal für die aufsteigende Wärme, wenn die Kühlrippen 3 überlappt sind, wodurch die Wärme, die nicht von dem Ventilator 6 abgeführt wird, durch den natürlichen Auftrieb abgeleitet wird, so dass durch den Kamineffekt eine Wärmeableitung erreicht wird.
Wie aus den 6 und 8 ersichtlich ist, können die Hilfsturbulenzgeneratoren 5 die Wärme der restlichen Teile der Kühlrippen 3 ableiten, wobei die gesammelte Heißluft vertikal aufsteigt und durch die Durchgangslöcher 51 nach außen abgeleitet wird, so dass ein besserer Kamineffekt erreicht wird.
9 zeigt eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Kühlrippe, wobei die Hilfsturbulenzgeneratoren 5 gepaart sind. Die beiden schrägen Führungsflächen 320, 321 der Hilfsturbulenzgeneratoren 32 überschneiden sich und bilden eine Gipfellinie L2. Die Gipfellinien L2 von zwei benachbarten Hilfsturbulenzgeneratoren 5 schließen einen Winkel 82 ein, der vorzugsweise 60° beträgt. Darauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Wie aus 10 ersichtlich ist, kann nahe an den Turbulenzgeneratoren 4 jeweil ein Belüftungsloch 33 vorgesehen sein, das eine Ringwand 34 besitzt, die sich nach oben verkleinert. In den obengenannten Ausführungsbeispielen kann die Ringwand 34 zwischen zwei Führungsrippen 40, 41 liegen. Wenn die Kühlrippen 3 überlappt sind, kann die Heißluft wegen der Ringwände 34 wirkungsvoll durch die Durchgangslöcher 33 aufsteigen, so dass der Kamineffekt verbessert wird.
Aufgrund der obengenannten Tatsachen entspricht die Erfindung in ihrer Verfügbarkeit, Fortschrittlichkeit und Neuheit vollauf den Anforderungen für ein Gebrauchsmuster.
Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele 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.
Bezugszeichenliste

1: Wärmeleitsitz
2: Wärmerohr
3: Kühlrippe
30: Durchgangsloch
31: Ringwand
32: Durchgangsloch
33: Belüftungsloch
34: Ringwand
4: Turbulenzgenerator
40: Führungsrippe
400: Stirnseite
41: Führungsrippe
410: Stirnseite
L1: Verlängerungslinie
5: Hilfsturbulenzgenerator
50: schräge Führungsfläche
51: Durchgangsloch
L2: Gipfellinie
6: Ventilator

Claims

Kühlvorrichtung mit Turbulenzgeneratoren, umfassend einen Wärmeleitsitz (1), ein Wärmerohr (2), das mit dem Wärmeleitsitz (1) verbunden ist, und eine Vielzahl von Kühlrippen (3), durch die das Wärmerohr (2) geführt ist, wobei auf den Kühlrippen (3) jeweils ein Turbulenzgenerator (4) gebildet ist, der sich nahe an der dem Wind abgewandten Seite des Wärmerohrs (2) befindet und zwei Führungsrippen (40, 41) auf der Oberfläche der Kühlrippe (3) aufweist, die einen Winkel einschließen, wobei an der einander zugewandten Seite der Führungsrippen (40, 41) jeweils ein durch die Kühlrippe (3) durchgehendes Durchgangsloch (32) vorgesehen ist.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeleitsitz (1) plattenförmig ausgebildet ist.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen (3) Durchgangslöcher (30) aufweisen, durch die das Wärmerohr (2) geführt ist.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass um die Durchgangslöcher (30) jeweils eine Ringwand (31) gebildet ist, an der das Wärmerohr (2) dicht anliegt.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Wärmerohren (2) vorgesehen sind, wobei an einer Seite der Wärmerohre (2) jeweils ein Turbulenzgenerator (4) gebildet ist.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Führungsrippen (40, 41) des Turbulenzgenerators (4) jeweils eine Stirnseite (400, 410) besitzen, deren Höhe sich vergrößert, wobei sich die Verlängerungslinien (L1) der beiden Stirnseiten (400, 410) in Richtung der niedrigen Seite überschneiden und einen Winkel einschließen.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der von den Verlängerungslinien (L1) der beiden Führungsrippen (40, 41) eingeschlossene Winkel (Θ1) 60° beträgt.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (l1) und die Höhe (h1) der beiden Führungsrippen (40, 41) ein Verhältnis von 2:1 haben.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Kohlrippen (3) eine Vielzahl von in der Querrichtung gereihten Hilfsturbulenzgeneratoren (5) gebildet sind.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsturbulenzgeneratoren (5) jeweils zwei vorstehende schräge Führungsflächen (50) auf der Oberfläche der Kühlrippe (3) aufweisen, deren Breite sich verkleinert, wobei an den breiten Seiten ein durch die Kühlrippe (3) durchgehendes Durchgangsloch (51) vorgesehen ist.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden schrägen Führungsflächen (50) einen Winkel (Θ2) einschließen, der 30° beträgt.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (l2) und die Breite (w) der beiden schrägen Führungsflächen (50) ein Verhältnis von 2:1 haben.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Durchgangslöcher (51) der Hilfsturbulenzgeneratoren (5) schräg nach oben erstrecken.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsturbulenzgeneratoren (5) gepaart sind.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden schrägen Führungsflächen (320, 321) der Hilfsturbulenzgeneratoren (32) überschneiden und eine Gipfellinie (L2) bilden, wobei die Gipfellinien (L2) von zwei benachbarten Hilfsturbulenzgeneratoren (5) einen Winkel einschließen, der 60° beträgt.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nahe an den Turbulenzgeneratoren (4) jeweil ein Belüftungsloch (33) vorgesehen ist, das eine Ringwand (34) besitzt, die sich nach oben verkleinert.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringwand (34) zwischen zwei Führungsrippen (40, 41) liegen.