DE202015101826U1

DE202015101826U1 - Kühlkörper und Befestigungshalterungsanordnung

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Publication number: DE202015101826U1
Application number: DE202015101826.6U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-11-11
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2015-06-01
Anticipated expiration: 2025-04-15
Also published as: TWM501084U; JP3196886U; TW201618658A; TWI558304B; CN104394645B; CN104394645A; US20160131442A1; US9587891B2

Abstract

Ein Kühlkörper und Befestigungshalterungsanordnung umfassend ein Kühlrippenmodul und eine Befestigungshalterung an einem rückwärtigen Ende des genannten Kühlrippenmoduls, wobei das Kühlrippenmodul einen Stapel von Kühlrippen und eine Einführbohrung umfasst, die sich in einem Ende des Stapels von Kühlrippen befindet; die Befestigungshalterung, die aus einem Metallblech durch Stanzen gefertigt wird, umfassend eine Bodenplatte die auf den Stapel von Kühlrippen geklemmt ist, eine abgewinkelte Befestigungsplatte erstreckt sich nach hinten von einem Ende der Bodenplatte, einen Montageschlitz, der durch gegenüberliegende obere und untere Bodenwände, der Befestigungsplatte für die Montage eines Befestigungselements geschnitten ist, der eine Befestigung der Montagehalterung an einem externen Substrat erlaubt, und eine abgewinkelte Steckerplatte, die sich nach vorne von Bodenplatte angrenzend an die abgewinkelte Befestigungsplatte erstreckt und preßgepaßt in die Einführbohrung des Kühlrippenmoduls eingeführt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kühlkörpertechnologie und insbesondere auf einen Kühlkörper und eine Befestigungshalterungsanordnung, die ein Kühlrippenmodul, und eine Halterung, die presseingepasst in das Kühlrippenmodul ist, und an die Bodenwand des Kühlrippenmoduls geklemmt ist, um zu Ermöglichen, dass das Kühlrippenmodul in geeigneter Weise an einem Substrat befestigt werden kann.
Herkömmliche Kühlkörper umfassen im Allgemeinen eine Kühlkörperbasis und ein Kühlrippenmodul. Einige Kühlkörper haben Wärmerohre, die an ihnen angebracht sind, und eine Wärmeübertragungsplatte, die mit den Wärmerohren außerhalb des Kühlrippenmoduls und der Kühlkörperbasis verbunden sind. Bei dieser Konstruktion ist das heiße Ende jedes Wärmerohrs, direkt oder indirekt mit der Wärmequelle verbunden und dessen kaltes Ende ist in die Kühlkörperbasis eingebettet oder durch das Kühlrippenmodul hindurch eingesetzt. Somit können die Wärmerohre Abwärme von der Wärmequelle schnell an die Kühlrippen des Kühlrippenmoduls zur schnellen Ableitung an die umgebende Außenluft übertragen. Das Kühlrippenmodul umfasst eine Vielzahl von Kühlrippen die parallel angeordnet sind. Bei der Befestigung des Kühlkörpers auf einem Substrat (Leiterplatte) wird normalerweise ein zusätzlicher Verschluss verwendet, um den Kühlkörper an dem Substrat zu befestigen, der die Kühlkörperbasis in engem Kontakt mit der Wärmequelle hält. Ein zusätzlicher Verschluss für diesen Zweck ist speziell gemäß der Konfiguration des Kühlkörpers, der angewendet wird, konfiguriert.
Das taiwanesische Patent M298873 offenbart einen zusätzlichen Verschluss mit dem Titel ”Hold-Down Fixture for Heat Sink”. Die Niederhaltevorrichtung umfasst einen Grundrahmen und eine Niederhalteteil. Der Kühlkörper hat Haken für die Befestigungshalterung des Grundrahmens. Das Niederhalteteil ist in den Grundrahmen eingesetzt und mit einem Substrat verhakt, um den Kühlkörper an dem Substrat zu sichern.
In dem vorgenannten Stand der Technik umfasst der Kühlkörper eine Kühlkörperbasis, ein Kühlrippenmodul, Wärmerohre und eine Wärmeübertragungsplatte, jedes Wärmerohr ist an dessen einem Ende mit der Wärmeübertragungsplatte verbunden und die Wärmeübertragungsplatte weist Halterungslaschen zur Befestigung an einem Substrat auf. Ferner sind die Wärmerohre eingebettet oder eingesetzt durch das Kühlrippenmodul hindurch. Ferner ist das hintere Ende des Kühlrippenmodules direkt mit dem Substrat verlötet oder durch ein Klebemittel mit dem Substrat verbunden. Jedoch ist es kompliziert, das Kühlrippenmodul mit dem Substrat unter Verwendung einer Löttechnik oder eines Klebemittels zu verbinden.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die genannten Zusammenhänge entwickelt. Es ist die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kühlkörper und eine Halterungsanordnung bereitzustellen, die ein Kühlrippenmodul und eine Befestigungshalterung umfasst. Das Kühlrippenmodul umfasst einen Stapel von Kühlrippen und eine Einführbohrung angeordnet in einem Ende des Stapels der Kühlrippen. Die Befestigungshalterung ist aus einem Metallblech durch Stanzen hergestellt, umfassend eine Bodenplatte, die an eine Bodenwand des Stapels von Kühlrippen geklemmt ist, eine abgewinkelte Befestigungsplatte, die sich von einem Ende der Bodenplatte nach hinten erstreckt, einen Halterungsschlitz, der durch die gegenüberliegende Ober- und Unterwand der Befestigungsplatte zur Befestigung an einem Befestigungselements geschnitten ist, um die Befestigungshalterung an einem externen Substrat zu befestigen, und eine abgewinkelte Steckerplatte, die sich von der Bodenplatte nach vorne erstreckend, und eng in die Einführbohrung des Kühlrippenmoduls eingepresst ist. Somit können der Kühlkörper und die Halterungsanordnung bequem zusammengebaut werden und schnell auf einem Substrat befestigt werden.
Vorzugsweise umfasst die Befestigungshalterung ferner eine Reihe von Rippen, die an einer Innenwand der abgewinkelten Steckerplatte und entsprechend der Lücken zwischen den Kühlrippen verteilt voneinander angeordnet sind. Somit werden nachdem die abgewinkelte Steckerplatte in die Einführbohrung des Kühlrippenmoduls eingepasst sind, die Rippen entsprechend in die Lücken zwischen den Kühlrippen eingesetzt, was die Verbindungsfestigkeit zwischen der Befestigungshalterung und dem Kühlrippenmodul erhöht und wirksam die Separation zwischen der abgewinkelten Steckerplatte der Befestigungshalterung und der Einführbohrung des Strahlungssrippenmoduls verhindert.
Vorzugsweise umfasst die Befestigungshalterung ferner eine Öffnung, die in der Bodenplatte entsprechend zu der abgewinkelten Steckerplatte angeordnet ist, und eine Vielzahl von Rippen sind an der oberen Wand der Bodenplatte und an zwei gegenüberliegenden lateralen Seiten relative zu der Öffnung angeordnet. Nach dem Einsetzen der abgewinkelten Steckerplatte in die Einführbohrung des Kühlrippenmoduls und dem Einspannung der Bodenplatte in das Kühlrippenmodul, sind die Rippen an der Bodenplatte jeweils in den Lücken zwischen den Kühlrippen des Kühlrippenmoduls eingesetzt, was die Verbindungsfestigkeit zwischen der Befestigungshalterung und dem Kühlrippenmodul erhöht.
Vorzugsweise umfassen der Kühlkörper und die Halterungsanordnung ferner mindestens ein in dem Kühlrippenmodul angebrachtes Wärmerohr und eine Wärmeübertragungsplatte, die mit dem mindestens einen Wärmerohr außerhalb des Kühlrippenmoduls verbunden ist. Jedes Wärmerohr hat ein kaltes Ende, das in dem Stapel von Kühlrippen des Kühlrippenmoduls eingebettet ist und ein gegenüberliegendes heißes Ende, das sich aus dem Kühlrippenmodul erstreckt und mit der Wärmeübertragungsplatte verbunden ist.
1 ist eine Explosionsansicht eines Kühlkörpers und einer Halterungsanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schräge Draufsicht auf eine Befestigungshalterung für den Kühlkörper und die Halterungsanordnung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Draufsicht der 2.
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 von 3.
5 ist eine schräge Draufsicht der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Kühlkörper eingebettet und in dem Kühlrippenmodul und einer Wärmeübertragungsplatte verbunden mit den Wärmerohren außerhalb des Kühlrippenmoduls, veranschaulicht.
6 ist eine Unteransicht von 5.
7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 von 6.
8 ist eine schräge Draufsicht auf eine Befestigungshalterung für den Kühlkörper und die Halterungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Schnittansicht der Befestigungshalterung wie in 8 gezeigt.
10 ist eine Schnittansicht des Kühlkörpers und Halterungsanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine schräge Draufsicht auf eine Befestigungshalterung für den Kühlkörper und die Halterungsanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine Schnittansicht der Befestigungshalterung wie in 11 gezeigt.
13 ist eine Schnittansicht des Kühlkörpers und der Halterungsanordnung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf die 1 und 2 wird ein Kühlkörper und eine Halterungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Kühlkörper und die Halterungsanordnung umfassen ein Kühlrippenmodul 2 und eine Befestigungshalterung 1, die mit einem hinteren Ende des Kühlrippenmoduls 2 festsitzend verbunden sind. Wie in 3 und 4 zu sehen ist, ist die Befestigungshalterung 1 aus einem Metallblech durch Stanzen hergestellt, umfassend eine Bodenplatte 11, eine abgewinkelte Befestigungsplatte 12, das sich nach hinten von einem Ende der Bodenplatte 11 erstreckt, einen Montageschlitz 121 der durch die gegenüberliegende Ober- und Unterseite der Befestigungsplatte 12 geschnitten ist, und eine abgewinkelte Steckerplatte 13, die sich nach vorne erstreckt von der Bodenplatte 11 angrenzend an die abgewinkelten Befestigungsplatte 12. Dadurch erstreckt sich die abgewinkelte Steckerplatte 13 in die entgegengesetzte Richtung zu der abgewinkelten Befestigungsplatte 12. Das Kühlrippenmodul 2 umfasst einen Stapel von Kühlrippen 21 und eine Einführbohrung 211, die in einem Ende des Stapels von Kühlrippen 21 angeordnet ist. Die abgewinkelte Steckerplatte 13 der Befestigungshalterung 1 ist fest in die Einführbohrung 211 eingepasst und somit werden die Befestigungshalterung 1 und das Kühlrippenmodul 2 fest miteinander verbunden (siehe 5).
Die zuvor genannte Befestigungshalterung 1 ist fest mit dem Kühlrippenmodul 2, durch festes Einpressen der abgewinkelten Steckerplatte 13 in die Einführbohrung 211 verbunden. Der Montageschlitz 121 der Befestigungsplatte 12 der Befestigungshalterung 1 ist für die Montage eines Befestigungselements (wie einer Schraube) geeignet, um das hintere Ende (der Befestigungshalterung 1) des Kühlrippenmoduls 2 auf einem Substrat (z. B. PC-Board) zu befestigen.
Gemäß 6, ist die Bodenplatte 11 der Befestigungshalterung 1 auf eine Bodenwand des Kühlrippenmoduls 2 geklemmt und die abgewinkelte Steckerplatte 13 ist fest in die Einführbohrung 211 des Kühlrippenmodul 2 eingepasst, und dadurch wird die Befestigungshalterung 1 und das Kühlrippenmodul 2 festgehalten und zusammengespannt.
Gemäß 7 umfasst die abgewinkelte Steckerplatte 13 der Befestigungshalterung 1 eine Reihe von Rippen 131, die auf seiner inneren (unteren) Wand angebracht sind und voneinander entsprechend den Lücken zwischen den Kühlrippen 21 verteilt sind. Dadurch sind nach dem Einstecken der abgewinkelten Steckplatte 13 in die Einführbohrung 211 die Rippen 131 jeweils in die Lücken zwischen den Kühlrippen 21 eingeführt, was zu einer Erhöhung der Verbindungsfestigkeit zwischen der Befestigungshalterung 1 und dem Kühlrippenmodul 2 führt und wirksam die Trennung zwischen der abgewinkelten Steckerplatte 13 der Befestigungshalterung 1 und der Einführbohrung 211 des Kühlrippenmoduls 2 verhindert.
Ferner ist die abgewinkelte Steckerplatte 13 der Befestigungshalterung 1 aus einem Teil des Metallblechs durch den Stanzprozess gebildet, die eine Öffnung 111 in der Bodenplatte 11 hinterlässt.
In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in den 8 und 9 gezeigt, sind zwei Reihen von Rippen 113 an der oberen Wand 112 der unteren Platte 11 angeordnet und symmetrisch an zwei gegenüberliegenden Seiten hinsichtlich der Öffnung 111 angeordnet. In jeder Reihe sind die Rippen 113 voneinander entsprechend den Lücken zwischen den Kühlrippen 21 beabstandet. Somit nach dem Einsetzen der abgewinkelten Steckplatte 13 in die Einführbohrung 211 stehen die Rippen 113 an der oberen Wand 112 der Bodenplatte 11 und die Rippen 131 an der abgewinkelten Steckplatte 13 jeweils in den Lücken zwischen den Kühlrippen 21 in Eingriff, was die Verbesserung der Verbindungsfestigkeit zwischen der Befestigungshalterung 1 und dem Kühlrippenmodul 2 verbessert und effektiv die Trennung zwischen der Befestigungshalterung 1 und dem Kühlrippenmodul 2 verhindert.
In einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in den 11–13 gezeigt, haben die Bodenplatte 11 und die abgewinkelte Steckplatte 13 der Befestigungshalterung 1 nicht die oben erwähnten Rippen 113, 131, jedoch ist die Stärke der abgewinkelten Steckplatte 13 etwas größer als die Größe der Einführbohrung 211 des Rippenmoduls 2. Nach dem kraftvollen Einsetzen der abgewinkelten Steckplatte 13 in die Einführbohrung 211 des Kühlrippenmodul, sind die Befestigungshalterung 1 und das Kühlrippenmodul 2 fest aneinander befestigt (siehe 1).
Die beigefügten Zeichnungen veranschaulichen lediglich die technischen Merkmale der oben genannten drei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Es ist zu verstehen, dass verschiedene Modifikationen und Verbesserungen möglich sind, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen.
Zusammenfassend stellt die Erfindung einen Kühlkörper und eine Befestigungshalterungsanordnung bereit, die ein Kühlrippenmodul 2 und eine Befestigungshalterung 1 eingepresst und festgeklemmt an einem hinteren Ende des Kühlrippenmoduls 2 aufweist. Der Kühlkörper und die Befestigungshalterungs-Anordnung umfasst weiter ein Wärmerohr 3 mindestens jedes Wärmerohr 3 hat sein kaltes Ende, das in einem Kühlrippenmodul 2 eingebettet ist, und sein heißes Ende erstreckt sich aus dem Kühlrippenmodul 2 und ist mit einer Wärmeübertragungsplatte 4 verbunden, die ausgebildet ist zur Befestigung an einer Wärmequelle und zum absorbieren von Abwärme. Die Wärmeübertragungsplatte 4 hat eine Mehrzahl von Montagelaschen 41 zur Befestigung. Die Erfindung ermöglicht die Befestigung der Montagehalterung an dem Kühlrippenmodul durch Einpressen und Klemmen anstelle eines Schweiß- oder Klebeverfahren, die in Konstruktionen des Standes der Technik verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

TW 298873 [0003]

Claims

Ein Kühlkörper und Befestigungshalterungsanordnung umfassend ein Kühlrippenmodul und eine Befestigungshalterung an einem rückwärtigen Ende des genannten Kühlrippenmoduls, wobei das Kühlrippenmodul einen Stapel von Kühlrippen und eine Einführbohrung umfasst, die sich in einem Ende des Stapels von Kühlrippen befindet; die Befestigungshalterung, die aus einem Metallblech durch Stanzen gefertigt wird, umfassend eine Bodenplatte die auf den Stapel von Kühlrippen geklemmt ist, eine abgewinkelte Befestigungsplatte erstreckt sich nach hinten von einem Ende der Bodenplatte, einen Montageschlitz, der durch gegenüberliegende obere und untere Bodenwände, der Befestigungsplatte für die Montage eines Befestigungselements geschnitten ist, der eine Befestigung der Montagehalterung an einem externen Substrat erlaubt, und eine abgewinkelte Steckerplatte, die sich nach vorne von Bodenplatte angrenzend an die abgewinkelte Befestigungsplatte erstreckt und preßgepaßt in die Einführbohrung des Kühlrippenmoduls eingeführt ist.
Der Kühlkörper und die Befestigungshalterungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die untere Bodenplatte der Befestigungshalterung an eine Bodenwand des Kühlrippenmoduls geklemmt wird.
Der Kühlkörper und die Befestigungshalterungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Befestigungshalterung ferner eine Vielzahl von Rippen umfasst, die an einer Innenwand der abgewinkelten Steckerplatte angeordnet sind, und jeweils in den Lücken zwischen den Kühlrippen des Kühlrippenmoduls angeordnet sind.
Der Kühlkörper und die Befestigungshalterungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Befestigungshalterung ferner eine Öffnung aufweist, die in der untern Bodenplatte entsprechend der abgewinkelten Steckerplatte angeordnet ist, und eine Mehrzahl von Rippen, die sich an einer oberen Wand der Bodenplatte befinden und an zwei gegenüberliegenden lateralen Seiten relativ zu der Öffnung angeordnet sind und die jeweils in den Lücken zwischen Kühlrippen des Kühlrippenmoduls eingeschoben sind.
Der Kühlkörper und die Befestigungshalterungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die abgewinkelte Steckerplatte der Befestigungshalterung eine Dicke hat, die etwas größer als die Größe der Einführbohrung des Kühlrippenmoduls ist.
Der Kühlkörper und die Befestigungshalterungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend wenigstens ein Wärmerohr, das in dem Kühlrippenmodul montiert ist, und eine Wärmeübertragungsplatte, die mit dem mindestens einen Wärmerohr außerhalb des Kühlrippenmoduls verbunden ist, wobei jedes Wärmerohr mit seinem kalten Ende in dem Stapel der Kühlrippen des Kühlrippenmoduls eingebettet ist, und ein gegenüberliegendes heißen Ende erstreckt sich aus dem Kühlrippenmodul und ist mit der Wärmeübertragungsplatte verbunden.