DE202013005091U1

DE202013005091U1 - Kühlmodul

Info

Publication number: DE202013005091U1
Application number: DE201320005091
Authority: DE
Original assignee: Asia Vital Components Co Ltd
Current assignee: Asia Vital Components Co Ltd
Priority date: 2013-06-03
Filing date: 2013-06-03
Publication date: 2013-06-18
Anticipated expiration: 2023-06-04

Abstract

Kühlmodul, umfassend ein erstes Wärmeleitelement (11), das einen ersten Hohlraum (111) aufweist, in dem eine erste Kapillarstruktur (112) vorgesehen ist, ein zweites Wärmeleitelement (12), das einen zweiten Hohlraum (121) und einen Übertragungsteil (122) aufweist, wobei in dem zweiten Hohlraum (121) eine zweite Kapillarstruktur (123) vorgesehen ist, wobei der Übertragungsteil (122) im ersten Hohlraum (111) angeordnet ist, wobei auf der Außenfläche des Übertragungsteils (122) die erste Kapillarstruktur (112) angebracht ist, wobei im ersten und zweiten Hohlraum (111, 112) jeweils ein Arbeitsfluid (2) gefüllt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Kühlmodul, insbesondere ein Kühlmodul, das eine große Kühlfläche aufweist und die Wärme fern transportieren kann.
Stand der Technik
Die elektronischen Produkte sind immer kompakter. Dafür müssen die elektronischen Bauelemente verkleinert werden, während ihre Leistung erhöht wird.
Wenn die Abmessung des Halbleiters verkleinert wird, steigt der Wärmefluss, was zu einer Überwärme führen kann, so dass die elektronischen Bauelemente beschädigt werden können.
Um das Problem mit dem kleinen Kühlraum zu lösen, wird der Vapor-Chamber-Kühler verwendet, der auf einem Chip liegt. Der Vapor-Chamber-Kühler weist im Inneren eine Kapillarstruktur auf. Um den Innenraum zu stützen, ist im Vapor-Chamber-Kühler ein Stützkörper vorgesehen, der durch Kupferstäbe, Sinterstäbe oder Schaumstäbe gebildet ist. Da die Oberwand und die Unterwand des Vapor-Chamber-Kühlers eine kleine Dicke (unter 1,5 mm) haben, kann eine Wärmedehnung auftreten, wenn der Stützkörper nicht vorgesehen ist.
Der Vapor-Chamber-Kühler dient zu einer gleichmäßigen flächigen Wärmeleitung. Eine Seite des Vapor-Chamber-Kühlers steht mit der Wärmequelle in Kontakt und bildet die Wärmeaufnahmeseite. Die Wärme der Wärmeaufnahmeseite wird zu der Wärmeabgabeseite transportiert. Da die Wärme nicht fern transportiert wird, sammelt sie sich in der Nähe von der Wärmequelle.
Um die Kühlwirkung zu erhöhen, wird der Vapor-Chamber-Kühler mit Wärmerohr kombiniert. Da der Vapor-Chamber-Kühler und das Wärmerohr mit den Außenseiten zusammengeschweißt sind, kann ein Wärmewiderstand erzeugt werden. Die Wärme wird zunächst von der Wärmeaufnahmeseite zu der Wärmeabgabeseite transportiert und dann auf das zusammengeschweißte Wärmerohr geleitet. Daher ist die Kühlwirkung begrenzt.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühlmodul zu schaffen, das die Kühlwirkung erhöhen kann.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Kühlmodul gelöst, das umfasst: ein erstes Wärmeleitelement, das einen ersten Hohlraum aufweist, in dem eine erste Kapillarstruktur vorgesehen ist; ein zweites Wärmeleitelement, das einen zweiten Hohlraum und einen Übertragungsteil aufweist, wobei in dem zweiten Hohlraum eine zweite Kapillarstruktur vorgesehen ist, wobei der Übertragungsteil im ersten Hohlraum angeordnet ist, wobei auf der Außenfläche des Übertragungsteils die erste Kapillarstruktur angebracht ist, wobei im ersten und zweiten Hohlraum jeweils ein Arbeitsfluid gefüllt ist.
Dadurch weist die Erfindung eine große Kühlfläche auf und kann die Wärme fern transportieren. Durch die erste Kapillarstruktur an dem Übertragungsteil wird die Kühlwirkung erheblich erhöht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 eine perspektivische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
2 eine Schnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
3 eine Schnittdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
4 eine perspektivische Darstellung des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
5 eine Schnittdarstellung des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
6 eine Schnittdarstellung des fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung,
7 eine perspektivische Darstellung des sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
8 eine perspektivische Darstellung des siebten 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 1 und 2 zeigen das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kühlmoduls 1, das ein erstes Wärmeleitelement 11 und ein zweites Wärmeleitelement 12 umfasst.
Das erste Wärmeleitelement 11 weist einen ersten Hohlraum 111 auf, in dem eine erste Kapillarstruktur 112 vorgesehen ist. Das zweite Wärmeleitelement 12 weist einen zweiten Hohlraum 121 und einen Übertragungsteil 122 auf, wobei in dem zweiten Hohlraum 121 eine zweite Kapillarstruktur 123 vorgesehen ist. Der Übertragungsteil 122 ist im ersten Hohlraum 111 angeordnet. Auf der Außenfläche des Übertragungsteils 122 ist die erste Kapillarstruktur 112 angebracht. Im ersten und zweiten Hohlraum 111, 112 ist jeweils ein Arbeitsfluid 2 gefüllt.
Das erste Wärmeleitelement 11 weist eine Wärmeaufnahmeseite 113 auf, die auf mindestens einer Wärmequelle (nicht dargestellt) liegen kann.
Das erste Wärmeleitelement 11 ist durch einen Vapor-Chamber-Kühler gebildet. Das zweite Wärmeleitelement 12 ist durch ein Wärmerohr gebildet. Mindestens ein Ende des zweiten Wärmeleitelements 12 ist im ersten Hohlraum 111 des ersten Wärmeleitelements 11 angeordnet. Der Übertragungsteil 122 des zweiten Wärmeleitelements 12 und die Innenwand des ersten Hohlraums 111 sind jeweils mit der ersten Kapillarstruktur 112 versehen. Die erste Kapillarstruktur 112 kann durch Faserkörper, Sinterpulver, Rille, hydrophile Beschichtung oder Netzkörper gebildet sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die erste Kapillarstruktur durch Sinterpulver gebildet. Darauf ist die Erfindung nicht beschränkt. Die zweite Kapillarstruktur 123 kann auch durch Faserkörper, Sinterpulver, Rille, hydrophile Beschichtung oder Netzkörper gebildet sein. Die erste Kapillarstruktur 112 kann ganz oder lokal auf der Außenfläche des Übertragungsteils 122 gebildet sein.
3 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass sich der Übertragungsteil 122 an den beiden Enden des zweiten Wärmeleitelements 12 befindet. D. h. die beiden Enden des zweiten Wärmeleitelements 12 sind in dem ersten Hohlraum 111 des ersten Wärmeleitelements 11 aufgenommem. Der Übertragungsteil 122 und die Innenwand des ersten Hohlraums 111 sind jeweils mit der ersten Kapillarstruktur 112 versehen.
4 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass das zweite Wärmeleitelement 12 mit mindestens einem Kühlelement 3 verbunden ist, das durch einen Kühlkörper oder eine Kühlrippengruppe gebildet sein kann. Darauf ist die Erfindung nicht beschränkt.
5 zeigt das vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass sich der Übertragungsteil 122 an den beiden Enden des zweiten Wärmeleitelements 12 befindet und in den ersten Hohlraum 111 des ersten Wärmeleitelements 11 gesteckt wird, wobei das erste und zweite Wärmeleitelement 11, 12 vertikal verlaufen.
6 zeigt das fünfte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass sich der Übertragungsteil 122 zwischen den beiden Enden des zweiten Wärmeleitelements 12 befindet und im ersten Hohlraum 111 des ersten Wärmeleitelements 11 aufgenommen ist, wobei das erste und zweite Wärmeleitelement 11, 12 vertikal verlaufen. Der Übertragungsteil 122 kann mit der Innenwand des ersten Hohlraums 111 in Kontakt oder nicht in Kontakt stehen. In diesem Ausführungsbeispiel steht der Übertragungsteil mit der Innenwand des ersten Hohlraums nicht in Kontakt.
7 zeigt das sechste Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem vierten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterschiedet, dass das zweite Wärmeleitelement 12 mit einem Kühlelement 3 verbunden ist.
8 zeigt das siebte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem fünften Ausführungsbeispiel nur dadurch unterschiedet, dass das zweite Wärmeleitelement 12 mit einem Kühlelement 3 verbunden ist.
Im ersten bis siebten Ausführungsbeispiel sind die erste Kapillarstrukturen 112 im ersten Hohlraum 111 und an dem Übertragungsteil 12 durch Faserkörper, Sinterpulver, Rille, hydrophile Beschichtung oder Netzkörper gebildet. Sie können gleich oder nicht gleich sein.

Claims

Kühlmodul, umfassend ein erstes Wärmeleitelement (11), das einen ersten Hohlraum (111) aufweist, in dem eine erste Kapillarstruktur (112) vorgesehen ist, ein zweites Wärmeleitelement (12), das einen zweiten Hohlraum (121) und einen Übertragungsteil (122) aufweist, wobei in dem zweiten Hohlraum (121) eine zweite Kapillarstruktur (123) vorgesehen ist, wobei der Übertragungsteil (122) im ersten Hohlraum (111) angeordnet ist, wobei auf der Außenfläche des Übertragungsteils (122) die erste Kapillarstruktur (112) angebracht ist, wobei im ersten und zweiten Hohlraum (111, 112) jeweils ein Arbeitsfluid (2) gefüllt ist.
Kühlmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wärmeleitelement (11) eine Wärmeaufnahmeseite (113) aufweist, die auf mindestens einer Wärmequelle liegen kann.
Kühlmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Kapillarstruktur (112, 123) durch Faserkörper, Sinterpulver, Rille, hydrophile Beschichtung oder Netzkörper gebildet sind.
Kühlmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wärmeleitelement (11) durch einen Vapor-Chamber-Kühler gebildet ist.
Kühlmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Wärmeleitelement (12) durch ein Wärmerohr gebildet ist.
Kühlmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Übertragungsteil (122) an den beiden Enden des zweiten Wärmeleitelements (12) befindet.
Kühlmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Übertragungsteil (122) zwischen den beiden Enden des zweiten Wärmeleitelements (12) befindet.
Kühlmodul nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kühlelement (3), das mit dem zweiten Wärmeleitelement (12) verbunden ist und durch einen Kühlkörper oder eine Kühlrippengruppe gebildet ist.
Kühlmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kapillarstrukturen (112) im ersten Hohlraum (111) und an dem Übertragungsteil (12) durch Faserkörper, Sinterpulver, Rille, hydrophile Beschichtung oder Netzkörper gebildet und gleich oder nicht gleich sind.
Kühlmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Übertragungsteil (122) an den beiden Enden des zweiten Wärmeleitelements (12) befindet und in den ersten Hohlraum (111) des ersten Wärmeleitelements (11) gesteckt wird, wobei das erste und zweite Wärmeleitelement (11, 12) vertikal verlaufen.
Kühlmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Übertragungsteil (122) zwischen den beiden Enden des zweiten Wärmeleitelements (12) befindet und im ersten Hohlraum (111) aufgenommen ist, wobei das erste und zweite Wärmeleitelement (11, 12) vertikal verlaufen.
Kühlmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kapillarstruktur (112) ganz oder lokal auf der Außenfläche des Übertragungsteils (122) gebildet ist.