DE202015100111U1 - Support structure of a vapor chamber cooler - Google Patents

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Abstract

Stützstruktur eines Vapor-Chamber-Kühlers, umfassend eine erste Platte (2), die eine erste Seite (21) und eine der ersten Seite (21) gegenüberliegende zweite Seite (22) aufweist, eine zweite Platte (3), die mit der ersten Platte (3) verbunden ist und eine dritte Seite (31) und eine der dritten Seite (31) gegenüberliegende vierte Seite (32) aufweist, wobei zwischen der zweiten Seite (22) und der dritten Seite (31) ein Innenraum (33) gebildet ist, und ein Stützelement (4), das im Innenraum (33) angeordnet ist und mindestens einen Grundteil (41) und eine Vielzahl von Stützteilen (42) bildet, wobei zwischen den Stützteilen (42) eine Vielzahl von Kanälen (43) gebildet sind.A support structure of a vapor chamber cooler comprising a first plate (2) having a first side (21) and a second side (22) opposite the first side (21), a second plate (3) connected to the first one Plate (3) is connected and a third side (31) and a third side (31) opposite the fourth side (32), wherein between the second side (22) and the third side (31) an inner space (33) is formed and a support member (4) disposed in the interior space (33) and forming at least one base (41) and a plurality of support members (42), wherein a plurality of channels (43) are formed between the support members (42) ,

Description

Technisches Gebiet Technical area

Die Erfindung betrifft eine Stützstruktur eines Vapor-Chamber-Kühlers, die die Stützwirkung erhöhen und die Herstellungskosten reduzieren kann. The invention relates to a support structure of a vapor chamber cooler, which can increase the supporting effect and reduce the manufacturing cost.

Stand der Technik State of the art

Die Abwärme der Recheneinheit von Handy, Personalcomputer, Server, Kommunikationskasten oder anderen Systemen steigt mit der Erhöhung der Rechenfähigkeit der Recheneinheit. Zum Kühlen werden üblicherweise Kühlkörper, Wärmerohr, Vapor-Chamber-Kühler usw. verwendet. Für die großflächige Kühlung wird der Vapor-Chamer-Kühler bevorzugt, der üblicherweise mit einem Kühlkörper oder einem Kühlventilator kombiniert wird. Die Kühlelemente müssen eng aneinander anliegen, um einen Wärmewiderstand zu vermeiden. Der Vapor-Chamber-Kühler hat eine flache Form und weist einen Innenraum auf, in dem ein Arbeitsfluid zirkuliert, um die Wärme zu transportieren. Um eine Druck- oder Wärmeverformung des flachen Vapor-Chamber-Kühlers zu vermeiden, ist im Innenraum eine Vielzahl von Stützstäben angeordnet. The waste heat of the arithmetic unit of mobile phone, personal computer, server, communication box or other systems increases with the increase in the computing capacity of the arithmetic unit. For cooling, heat sinks, heat pipes, vapor chamber coolers, etc. are commonly used. For the large-area cooling of the Vapor Chamer cooler is preferred, which is usually combined with a heat sink or a cooling fan. The cooling elements must be tight against each other to avoid thermal resistance. The vapor chamber cooler has a flat shape and has an interior space in which a working fluid is circulated to carry the heat. In order to avoid a pressure or heat deformation of the flat vapor chamber cooler, a plurality of support rods is arranged in the interior.

Der Vapor-Chamber-Kühler führt eine Fläche-zu-Fläche-Wärmeübertragung durch. Durch die Stützstäbe, die zur Vermeidung einer Druck- oder Wärmeverformung des Vapor-Chamber-Kühlers dienen, werden die Herstellungszeit und die Herstellungskosten erhöht. Wenn die Stäbe durch Kupferstäbe, die an der Außenseite einen Sinterring für den Rückfluss des Arbeitsfluids besitzen, gebildet sind, lässt sich die Planheit des Bodens schwer kontrollieren. Wenn die Kupferstäbe mit Rillen verwendet werden, die gleichzeitig eine Stützwirkung und eine Rückführwirkung des Arbeitsfluids besitzen, lässt sich die Planheit des Bodens ebenfalls schwer kontrollieren. Es ist auch bekannt, auf den Platten direkt durch Ätzen die Stützstäbe und den Dampfkanal oder Rückflusskanal zu bilden. Das Ätzen ist zweitaufwendig und benötigt einen Reinigungs- und Trockenvorgang. Daher wird die Herstellungszeit verlängert. The vapor chamber cooler performs area-to-area heat transfer. By the support rods, which serve to avoid pressure or heat deformation of the vapor chamber cooler, the production time and the production costs are increased. If the rods are formed by copper rods having a sintered ring on the outside for the return flow of the working fluid, the planarity of the soil is difficult to control. When the copper bars are used with grooves which simultaneously have a supporting action and a return action of the working fluid, the flatness of the floor is also difficult to control. It is also known to form on the plates directly by etching the support rods and the steam channel or return channel. The etching is secondarily complicated and requires a cleaning and drying process. Therefore, the production time is extended.

Aus diesem Grund zielt der Erfinder darauf ab, eine Stützstruktur eines Vapor-Chamber-Kühlers anzubieten, die die Probleme mit einer langen Herstellungszeit, hohen Herstellungskosten und einer schweren Kontrolle der Planheit des Bodens lösen kann. For this reason, the inventor aims to provide a support structure of a vapor chamber cooler which can solve the problems with a long manufacturing time, a high manufacturing cost and a heavy control of the flatness of the floor.

Aufgabe der Erfindung Object of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stützstruktur eines Vapor-Chamber-Kühlers zu schaffen, die die obengenannten Nachteile der herkömmlichen Lösung überwinden kann. Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Stützstruktur eines Vapor-Chamber-Kühlers gelöst, die umfasst: eine erste Platte, die eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite aufweist; eine zweite Platte, die mit der ersten Platte verbunden ist und eine dritte Seite und eine der dritten Seite gegenüberliegende vierte Seite aufweist, wobei zwischen der zweiten Seite und der dritten Seite ein Innenraum gebildet ist; und ein Stützelement, das im Innenraum angeordnet ist und mindestens einen Grundteil und eine Vielzahl von Stützteilen bildet, wobei zwischen den Stützteilen eine Vielzahl von Kanälen gebildet sind. Die gestanzte Stützstruktur kann die Herstellungszeit verkürzen und die Wärmeleitwirkung erhöhen. Zudem kann eine Druckverformung vermieden und die Planheit des Bodens gewährleistet werden. The invention has for its object to provide a support structure of a vapor-chamber cooler, which can overcome the above-mentioned disadvantages of the conventional solution. This object is achieved by the support structure of a vapor chamber cooler according to the invention, comprising: a first plate having a first side and a second side opposite the first side; a second plate connected to the first plate and having a third side and a fourth side opposite to the third side, wherein an inner space is formed between the second side and the third side; and a support member disposed in the interior space and forming at least a base part and a plurality of support parts, wherein a plurality of channels are formed between the support parts. The stamped support structure can shorten the production time and increase the thermal conductivity. In addition, a pressure deformation can be avoided and the flatness of the soil can be ensured.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

1 eine Explosionsdarstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 1 an exploded view of the first preferred embodiment of the invention,

2 eine perspektivische Darstellung des Stützelements des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 2 a perspective view of the support member of the first preferred embodiment of the invention,

3 eine Schnittdarstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 3 a sectional view of the first preferred embodiment of the invention,

4 eine Explosionsdarstellung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 4 an exploded view of the second preferred embodiment of the invention,

5 eine Schnittdarstellung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 5 a sectional view of the second preferred embodiment of the invention,

6 eine Explosionsdarstellung des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 6 an exploded view of the third preferred embodiment of the invention,

7 eine perspektivische Darstellung des Stützelements des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. 7 a perspective view of the support member of the third preferred embodiment of the invention.

Wege zur Ausführung der Erfindung Ways to carry out the invention

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen. Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

Die 1, 2 und 3 zeigen das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Stützstruktur eines Vapor-Chamber-Kühlers 1, die eine erste Platte 2, eine zweite Platte 3, ein Stützelement 4 und ein Arbeitsfluid 5 umfasst. The 1 . 2 and 3 show the first preferred embodiment of the support structure according to the invention of a vapor chamber cooler 1 that a first plate 2 , a second plate 3 , a support element 4 and a working fluid 5 includes.

Die erste Platte 2 weist eine erste Seite 21 und eine der ersten Seite 21 gegenüberliegende zweite Seite 22 auf. Die zweite Platte 3 weist eine dritte Seite 31 und eine der dritten Seite 31 gegenüberliegende vierte Seite 32 auf. Die zweite Platte 3 ist auf der ersten Platte 2 angeordnet, wobei die zweite Seite 22 der ersten Platte 2 der dritten Seite 31 der zweiten Platte 3 zugewandt ist. Die erste Platte 2 besitzt auf der zweiten Seite 22 eine Vertiefung 221, wodurch zwischen der zweiten Seite 22 und der dritten Seite 31 ein Innenraum 33 gebildet ist. Die erste Platte 2 und die zweite Platte 3 sind durch Metallblech gebildet. Genauer gesagt, die erste Platte 2 und die zweite Platte 3 sind aus Kupfer, Aluminium, Kupferfolie und Graphit oder gutem Wärmeleiter hergestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind sie aus Kupfer hergestellt. The first plate 2 has a first page 21 and one of the first page 21 opposite second side 22 on. The second plate 3 has a third page 31 and one of the third page 31 opposite fourth page 32 on. The second plate 3 is on the first record 2 arranged, the second side 22 the first plate 2 the third page 31 the second plate 3 is facing. The first plate 2 owns on the second page 22 a depression 221 , resulting in between the second page 22 and the third page 31 an interior 33 is formed. The first plate 2 and the second plate 3 are formed by sheet metal. More precisely, the first record 2 and the second plate 3 are made of copper, aluminum, copper foil and graphite or good heat conductor. In the present embodiment, they are made of copper.

Der Stützelement 4 ist im Innenraum 33 angeordnet und in der Vertiefung 221 aufgenommen. Das Stützelement 4 kann durch Stanzen, Fräsen, Gießen oder andere mechanische Bearbeitung geformt werden. The support element 4 is in the interior 33 arranged and in the depression 221 added. The support element 4 can be formed by stamping, milling, casting or other mechanical machining.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Stützelement 4 einteilig durch Stanzen geformt. Durch Stanzen bildet das Stützelement mindestens einen Grundteil 41 und eine Vielzahl von Stützteilen 42. Die Form und Lage des Grundteils 41 und der Stützteile 42 können je nach Bedarf gewählt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Grundteil 41 durch ein Kreuznetz gebildet und liegt mit einer Seite horizontal auf der dritten Seite 31. Der Grundteil 41 befindet sich an den beiden Seite des Stützelements 4. Ein Teil der Stützteile 42 sind quadratisch ausgebildet und einteilig mit dem Grundteil 41 verbunden. Der andere Teil der Stützteile 42 sind streifenförmig ausgebildet, befinden sich im Mittelbereich des Stützelements 4 und sind an den beiden Enden mit dem Grundteil 41 verbunden. Zwischen den quadratischen Stützteilen 42 und den streifenförmigen Stützteilen 42 sind eine Vielzahl von Kanälen 43 gebildet, die miteinander verbunden sind. Zwischen den Stützteilen 42 und der ersten Platte 2 ist eine erste Kapillarstruktur 44 vorgesehen. Die erste Kapillarstruktur 44 ist in der Vertiefung 221 angeordnet und befindet sich zwischen der ersten Platte 2 und dem Stützelement 4. Die erste Kapillarstruktur 44 liegt mit einer Seite auf der zweiten Seite 22 und mit der anderen Seite auf den Stützteilen 42. Die erste Platte 2 und die zweite Platte 3 werden zusammengeschweißt. Danach wird das Arbeitsfluid 5 in den Innenraum 33 gefüllt. Anschließend wird der Innenraum 33 evakuiert und geschlossen. Das Stützelement 4 bildet direkt durch Stanzen den Grundteil 41 und die Stützteile 42. Der Grundteil 41 und die Stützteile 42 können im Innenraum 33 die erste Platte 2 und die zweite Platte 3 wirksam stützen, wodurch das Arbeitsfluid 5 durch die erste Kapillarstruktur 44 im Innenraum zirkulieren kann. Die gestanzte Stützstruktur kann die Herstellungszeit verkürzen und die Wärmeleitwirkung erhöhen. Zudem kann eine Druckverformung vermieden und die Planheit des Bodens gewährleistet werden. In the present embodiment, the support element 4 molded in one piece by punching. By punching the support element forms at least one base 41 and a variety of support parts 42 , The shape and position of the base 41 and the support parts 42 can be chosen as needed. In the present embodiment, the basic part 41 formed by a cross network and lies with one side horizontally on the third side 31 , The basic part 41 located on the two sides of the support element 4 , A part of the support parts 42 are square and one-piece with the base 41 connected. The other part of the support parts 42 are formed strip-shaped, located in the central region of the support element 4 and are at the two ends with the base part 41 connected. Between the square support parts 42 and the strip-shaped support parts 42 are a variety of channels 43 formed, which are interconnected. Between the support parts 42 and the first record 2 is a first capillary structure 44 intended. The first capillary structure 44 is in the depression 221 arranged and located between the first plate 2 and the support element 4 , The first capillary structure 44 lies with one side on the second side 22 and with the other side on the support parts 42 , The first plate 2 and the second plate 3 are welded together. After that, the working fluid 5 in the interior 33 filled. Subsequently, the interior 33 evacuated and closed. The support element 4 forms the basic part directly by punching 41 and the support parts 42 , The basic part 41 and the support parts 42 can in the interior 33 the first record 2 and the second plate 3 effectively support, thereby reducing the working fluid 5 through the first capillary structure 44 can circulate in the interior. The stamped support structure can shorten the production time and increase the thermal conductivity. In addition, a pressure deformation can be avoided and the flatness of the soil can be ensured.

Die 4 und 5 zeigen das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass zwischen dem Stützelement 4 und der zweiten Platte 3 eine zweite Kapillarstruktur 45 vorgesehen ist. Die zweite Kapillarstruktur 45 liegt mit einer Seite auf der dritten Seite 31 und mit der anderen Seite auf dem Grundteil 41. Die erste Platte 2 und die zweite Platte 3 werden zusammengeschweißt. Danach wird das Arbeitsfluid 5 in den Innenraum 33 gefüllt. Anschließend wird der Innenraum 33 evakuiert und geschlossen. Das Stützelement 4 bildet direkt durch Stanzen den Grundteil 41 und die Stützteile 42. Der Grundteil 41 und die Stützteile 42 können im Innenraum 33 die erste Platte 2 und die zweite Platte 3 wirksam stützen, wodurch das Arbeitsfluid 2 durch die erste Kapillarstruktur 44 und die zweite Kapillarstruktur 45 im Innenraum zirkulieren kann. Die gestanzte Stützstruktur kann die Herstellungszeit verkürzen und die Wärmeleitwirkung erhöhen. Zudem kann eine Druckverformung vermieden und die Planheit des Bodens gewährleistet werden. The 4 and 5 show the second embodiment of the invention, which differs from the first embodiment only in that between the support member 4 and the second plate 3 a second capillary structure 45 is provided. The second capillary structure 45 lies with one side on the third side 31 and with the other side on the base 41 , The first plate 2 and the second plate 3 are welded together. After that, the working fluid 5 in the interior 33 filled. Subsequently, the interior 33 evacuated and closed. The support element 4 forms the basic part directly by punching 41 and the support parts 42 , The basic part 41 and the support parts 42 can in the interior 33 the first record 2 and the second plate 3 effectively support, thereby reducing the working fluid 2 through the first capillary structure 44 and the second capillary structure 45 can circulate in the interior. The stamped support structure can shorten the production time and increase the thermal conductivity. In addition, a pressure deformation can be avoided and the flatness of the soil can be ensured.

Die 6 und 7 zeigen das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass die Lage des Grundteils 41 und der Stützteile 42 verändert wird. In diesem Ausführungsbeispiel bildet der Grundteil 41 an einer Außenseite streifenförmige Stützteile 42. Diese streifenförmigen Stützteile 42 sind an einem Ende mit dem Grundteil 41, der durch ein Kreuznetz gebildet ist, verbunden. Zwischen den streifenförmigen Stützteilen 42 und den quadratischen Stützteilen 42 des Grundteils 41 sind die Kanäle 43 gebildet. Darauf ist die Erfindung nicht beschränkt. Die Anordnung des Grundteils 41 und der Stützteile 42 kann je nach Bedarf gewählt werden. The 6 and 7 show the third embodiment of the invention, which differs from the first embodiment only in that the position of the base 41 and the support parts 42 is changed. In this embodiment, the basic part forms 41 on an outer side strip-shaped support parts 42 , These strip-shaped support parts 42 are at one end with the base 41 which is formed by a cross network connected. Between the strip-shaped support parts 42 and the square support parts 42 of the basic part 41 are the channels 43 educated. The invention is not limited thereto. The arrangement of the basic part 41 and the support parts 42 can be chosen as needed.

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. The foregoing description represents only the preferred embodiments of the invention and is not intended to serve as a definition of the limits and scope of the invention. All equivalent changes and modifications are within the scope of this invention.

Claims (10)

Stützstruktur eines Vapor-Chamber-Kühlers, umfassend eine erste Platte (2), die eine erste Seite (21) und eine der ersten Seite (21) gegenüberliegende zweite Seite (22) aufweist, eine zweite Platte (3), die mit der ersten Platte (3) verbunden ist und eine dritte Seite (31) und eine der dritten Seite (31) gegenüberliegende vierte Seite (32) aufweist, wobei zwischen der zweiten Seite (22) und der dritten Seite (31) ein Innenraum (33) gebildet ist, und ein Stützelement (4), das im Innenraum (33) angeordnet ist und mindestens einen Grundteil (41) und eine Vielzahl von Stützteilen (42) bildet, wobei zwischen den Stützteilen (42) eine Vielzahl von Kanälen (43) gebildet sind. Support structure of a vapor chamber cooler, comprising a first plate ( 2 ), which is a first page ( 21 ) and one of the first page ( 21 ) opposite second side ( 22 ), a second plate ( 3 ), with the first plate ( 3 ) and a third page ( 31 ) and one of the third page ( 31 ) opposite fourth page ( 32 ), wherein between the second side ( 22 ) and the third page ( 31 ) an interior ( 33 ) is formed, and a support element ( 4 ) in the interior ( 33 ) and at least one basic part ( 41 ) and a plurality of support parts ( 42 ), wherein between the support parts ( 42 ) a plurality of channels ( 43 ) are formed. Stützstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (2) auf der zweiten Seite (22) eine Vertiefung (221) besitzt, in der das Stützelement (4) angeordnet ist, wobei sich die Stützteile (42) in der Richtung der zweiten Seite (22) erstrecken. Support structure according to claim 1, characterized in that the first plate ( 2 ) on the second page ( 22 ) a recess ( 221 ), in which the support element ( 4 ) is arranged, wherein the support parts ( 42 ) in the direction of the second side ( 22 ). Stützstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Stützteilen (42) und der ersten Platte (2) eine erste Kapillarstruktur (44) vorgesehen ist, wobei die erste Kapillarstruktur (44) in der Vertiefung (221) angeordnet ist und sich zwischen der ersten Platte (2) und dem Stützelement (4) befindet, wobei die erste Kapillarstruktur (44) mit einer Seite auf der zweiten Seite (22) und mit der anderen Seite auf den Stützteilen (42) liegt. Support structure according to claim 2, characterized in that between the support parts ( 42 ) and the first plate ( 2 ) a first capillary structure ( 44 ), the first capillary structure ( 44 ) in the depression ( 221 ) and between the first plate ( 2 ) and the support element ( 4 ), wherein the first capillary structure ( 44 ) with a page on the second page ( 22 ) and with the other side on the support parts ( 42 ) lies. Stützstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundteil (41) des Stützelements (4) auf der dritten Seite (31) liegt. Support structure according to claim 3, characterized in that the basic part ( 41 ) of the support element ( 4 ) on the third page ( 31 ) lies. Stützstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stützelement (4) und der zweiten Platte (3) eine zweite Kapillarstruktur (45) vorgesehen ist, die mit einer Seite auf der dritten Seite (31) und mit der anderen Seite auf dem Grundteil (41) liegt. Support structure according to claim 3, characterized in that between the support element ( 4 ) and the second plate ( 3 ) a second capillary structure ( 45 ) provided with a page on the third page ( 31 ) and with the other side on the base ( 41 ) lies. Stützstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützteile (42) eine quadratische, rechteckige, trapezförmige, streifenförmige oder andere geometrische Form haben. Support structure according to claim 1, characterized in that the support parts ( 42 ) have a square, rectangular, trapezoidal, strip or other geometric shape. Stützstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützteile (42) ein Array bilden, wobei sich die Kanäle (43) kreuzen. Support structure according to claim 1, characterized in that the support parts ( 42 ) form an array, whereby the channels ( 43 ). Stützstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (2) und die zweite Platte (3) durch Metallblech gebildet sind. Support structure according to claim 1, characterized in that the first plate ( 2 ) and the second plate ( 3 ) are formed by metal sheet. Stützstruktur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (2) und die zweite Platte (3) aus Kupfer, Aluminium, Kupferfolie und Graphit oder gutem Wärmeleiter hergestellt sind. Support structure according to claim 6, characterized in that the first plate ( 2 ) and the second plate ( 3 ) are made of copper, aluminum, copper foil and graphite or good heat conductor. Stützstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Innenraum (33) ein Arbeitsfluid (5) gefüllt wird, das durch die Kanäle (43) fließen kann. Support structure according to claim 1, characterized in that in the interior ( 33 ) a working fluid ( 5 ) filled by the channels ( 43 ) can flow.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3715767A1 (en) * 2019-03-27 2020-09-30 Cooler Master Co., Ltd. Heat dissipation plate and method for manufacturing the same
EP4325154A1 (en) * 2022-08-18 2024-02-21 Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. Vapor chamber, housing assembly and electronic device

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