DE202016000732U1 - Vapor Chamber cooler - Google Patents

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Abstract

Vapor-Chamber-Kühler, umfassend eine erste Platte (11), die eine erste Seite (111) und eine zweite Seite (112) aufweist, wobei die zweite Seite (112) einen Haftteil (131) besitzt, eine zweite Platte (12), die mit der ersten Platte (11) verbunden ist und eine dritte Seite (121) und eine vierte Seite (122) aufweist, wobei zwischen der dritten Seite (121) und der zweiten Seite (112) der ersten Platte (11) ein Hohlraum (14) gebildet ist, wobei die dritte Seite (121) der zweiten Platte (12) einen Haftgegenteil (132) besitzt, wobei der Haftgegenteil (132) und der Haftteil (131) durch Kontakt aufeinander haften, und ein Arbeitsfluid (15), das in den Hohlraum (14) gefüllt wird.A vapor chamber cooler comprising a first plate (11) having a first side (111) and a second side (112), the second side (112) having an adhesive part (131), a second plate (12) coupled to the first plate (11) and having a third side (121) and a fourth side (122), wherein between the third side (121) and the second side (112) of the first plate (11) is a cavity (14), wherein the third side (121) of the second plate (12) has an adhesive member (132), the adhesive member (132) and the adhesive member (131) adhere to each other by contact, and a working fluid (15) which is filled in the cavity (14).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft einen Vapor-Chamber-Kühler, der eine zusätzliche Stützstruktur nicht benötigt, wodurch die Herstellungskosten erheblich reduziert werden, und eine Wärmedehnung vermeiden kann.The invention relates to a vapor-chamber cooler, which does not require an additional support structure, whereby the production costs are considerably reduced, and can avoid thermal expansion.

Stand der TechnikState of the art

Je höher die Rechengeschwindigkeit von Mobilgerät, Personalcomputer, Server, Kommunikationskasten usw. ist, desto größer ist die Betriebswärme. Dadurch ist eine starke Kühleinrichtung erforderlich, wie Kühlkörper, Wärmerohr, Vapor-Chamber-Kühler und Kühlventilator. Bei einer großen Kühlfläche wird ein Vapor-Chamber-Kühler in Verbindung mit einem Kühlkörper und einem Ventilator verwendet. Um einen Wärmewiderstand zu vermeiden, müssen die Kühlelemente dicht aufeinanderliegen. Der Vapor-Chamber-Kühler ist eine Platte, in der ein Arbeitsfluid zirkuliert. Um eine Dehnung oder Verformung durch Druck oder Wärme des Vapor-Chamber-Kühlers zu vermeiden, ist im Hohlraum der Platte eine Vielzahl von Stützstäben vorgesehen.The higher the computing speed of the mobile device, personal computer, server, communication box, etc., the greater the operational heat. As a result, a strong cooling device is required, such as heat sink, heat pipe, vapor chamber cooler and cooling fan. A large cooling surface uses a vapor chamber cooler in conjunction with a heat sink and a fan. To avoid thermal resistance, the cooling elements must be close together. The vapor chamber cooler is a plate in which a working fluid circulates. In order to avoid stretching or deformation by pressure or heat of the vapor chamber cooler, a plurality of support rods is provided in the cavity of the plate.

Der Vapor-Chamber-Kühler führt einen Fläche-zu-Fläche-Wärmetransport durch. Um eine Dehnung oder Verformung durch Druck oder Wärme des Vapor-Chamber-Kühlers zu vermeiden, sind im Hohlraum der Platte eine Vielzahl von Stützstäben vorgesehen. Dadurch werden die Herstellungskosten erhöht. Zudem werden die Dicke und das Gewicht vergrößert.The vapor chamber cooler performs area-to-area heat transfer. In order to avoid stretching or deformation by pressure or heat of the vapor chamber cooler, a plurality of support rods are provided in the cavity of the plate. This increases the manufacturing costs. In addition, the thickness and weight are increased.

Daher weist die herkömmliche Lösung folgende Nachteile auf:

  • 1. eine Stützstruktur ist erforderlich,
  • 2. hohe Herstellungskosten,
  • 3. eine Kompaktform ist nicht möglich,
  • 4. eine Wärmedehnung kann auftreten.
Therefore, the conventional solution has the following disadvantages:
  • 1. a support structure is required
  • 2. high production costs,
  • 3. a compact form is not possible
  • 4. a thermal expansion can occur.

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.For this reason, in view of the disadvantages of conventional solutions based on many years of experience in this field, the inventor has, after much study, numerous trials and continual improvements, developed the present invention.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vapor-Chamber-Kühler zu schaffen, der keine zusätzliche Stützstruktur benötigt.The invention has for its object to provide a vapor-chamber cooler, which does not require additional support structure.

Der Erfindung liegt eine weitere Aufgabe zugrunde, einen Vapor-Chamber-Kühler zu schaffen, der die Herstellungskosten erheblich reduzieren kann.Another object of the invention is to provide a vapor chamber cooler which can significantly reduce manufacturing costs.

Der Erfindung liegt eine nochmals weitere Aufgabe zugrunde, einen Vapor-Chamber-Kühler zu schaffen, der ein Verbrennen vermeiden kann.Yet another object of the invention is to provide a vapor chamber cooler which can avoid burning.

Der Erfindung liegt eine nochmals weitere Aufgabe zugrunde, einen Vapor-Chamber-Kühler zu schaffen, der eine Wärmedehnung vermeiden kann.Yet another object of the invention is to provide a vapor chamber cooler which can avoid thermal expansion.

Der Erfindung liegt eine nochmals weitere Aufgabe zugrunde, einen Vapor-Chamber-Kühler zu schaffen, der eine kompakte Form haben kann.Yet another object of the present invention is to provide a vapor chamber radiator that can be compact in shape.

Diese Aufgaben werden durch den erfindungsgemäßen Vapor-Chamber-Kühler gelöst, der umfasst: eine erste Platte, die eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, wobei die zweite Seite einen Haftteil besitzt; eine zweite Platte, die mit der ersten Platte verbunden ist und eine dritte Seite und eine vierte Seite aufweist, wobei zwischen der dritten Seite und der zweiten Seite der ersten Platte ein Hohlraum gebildet ist, wobei die dritte Seite der zweiten Platte einen Haftgegenteil besitzt, wobei der Haftgegenteil und der Haftteil durch Kontakt aufeinander haften; und ein Arbeitsfluid, das in den Hohlraum gefüllt wird.These objects are achieved by the vapor-chamber cooler of the present invention comprising: a first plate having a first side and a second side, the second side having an adhesive part; a second plate connected to the first plate and having a third side and a fourth side, wherein between the third side and the second side of the first plate, a cavity is formed, wherein the third side of the second plate has a Haftgegenteil, wherein the adhesive member and the adhesive member adhere to each other by contact; and a working fluid that is filled in the cavity.

Durch den Haftteil kann beim Arbeitsfluidkreislauf im Hohlraum eine bessere Wasserhaltung erreicht werden, wodurch ein Verbrennen des Vapor-Chamber-Kühlers vermieden wird. Der Haftgegenteil auf der dritten Seite der zweiten Platte erzeugt eine Stützwirkung für den Innenraum des Vapor-Chamber-Kühlers.By the adhesive part can be achieved in the working fluid circuit in the cavity better water retention, whereby burning of the vapor chamber cooler is avoided. The Haftgegenteil on the third side of the second plate creates a support effect for the interior of the vapor-chamber cooler.

Dadurch können die Kosten einer Stützstruktur gespart werden. Zudem ist eine kompakte Form möglich. Durch die Haftverbindung des Haftgegenteils und des Haftteils werden die erste und zweite Platte zueinander gezogen, wodurch das Problem mit der Wärmedehnung vermieden wird.This can save the cost of a support structure. In addition, a compact form is possible. By the adhesive bonding of the adhesive member and the adhesive member, the first and second plates are pulled toward each other, whereby the problem with the thermal expansion is avoided.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

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

2 eine perspektivische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 2 a perspective view of the first embodiment of the invention,

3A eine vergrößerte Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 3A an enlarged view of the first embodiment of the invention,

3B eine vergrößerte Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 3B an enlarged view of the first embodiment of the invention,

4A eine Schnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 4A a sectional view of the first embodiment of the invention,

4B eine vergrößerte Schnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 4B an enlarged sectional view of the first embodiment of the invention,

5 eine Explosionsdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 5 an exploded view of the second embodiment of the invention,

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

Wege zur Ausführung der ErfindungWays 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, 3A, 3B und 4A zeigen das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Vapor-Chamber-Kühlers 1, der eine erste Platte 11, eine zweite Platte 12 und ein Arbeitsfluid 15 umfasst. Die erste Platte 11 weist eine erste Seite 111 und eine zweite Seite 112 auf. Die zweite Seite 112 besitzt einen Haftteil 131, auf dem eine Vielzahl von Schlaufen 1311 vorgesehen sind.The 1 . 2 . 3A . 3B and 4A show the first embodiment of the vapor-chamber cooler according to the invention 1 who has a first record 11 , a second plate 12 and a working fluid 15 includes. The first plate 11 has a first page 111 and a second page 112 on. The second page 112 owns an adhesive part 131 on which a variety of loops 1311 are provided.

Die zweite Platte 12 weist eine dritte Seite 121 und eine vierte Seite 122 auf. Zwischen der dritten Seite 121 und der zweiten Seite 112 der ersten Platte 11 ist ein Hohlraum 14 gebildet. Der Hohlraum 14 wird mit dem Arbeitsfluid 15 gefüllt. Die dritte Seite 121 der zweiten Platte 12 besitzt einen Haftgegenteil 132, auf dem eine Vielzahl von Haken 1321 vorgesehen sind, die parallele oder nicht parallele Reihen bilden. Der Haftgegenteil 132 und der Haftteil 131 haften durch Kontakt aufeinander. Die Enden der Haken 1321 können stumpf oder spitzig ausgebildet sein. Darauf ist die Erfindung nicht beschränkt. Der Haftteil 131 und der Haftgegenteil 132 können aus Metall oder Nichtmetall hergestellt werden. Die erste Platte 11 und die zweite Platte 12 sind aus Kupfer, Aluminium, Kupferfolie und Graphit oder anderen guten Wärmeleitern hergestellt.The second plate 12 has a third page 121 and a fourth page 122 on. Between the third page 121 and the second page 112 the first plate 11 is a cavity 14 educated. The cavity 14 becomes with the working fluid 15 filled. The third page 121 the second plate 12 has a Haftgegenteil 132 on which a variety of hooks 1321 are provided, which form parallel or non-parallel rows. The Haftgegenteil 132 and the detention part 131 cling to each other through contact. The ends of the hooks 1321 can be dull or pointed. The invention is not limited thereto. The adhesive part 131 and the Haftgegenteil 132 can be made of metal or non-metal. The first plate 11 and the second plate 12 are made of copper, aluminum, copper foil and graphite or other good heat conductors.

In 4B ist der Haftteil 131 direkt auf der zweiten Seite 112 der ersten Platte 11 gebildet und definiert eine Kapillarstruktur. Die erste Seite 111 der ersten Platte 11 liegt auf einer Wärmequelle 2. Durch den Haftteil 131 kann beim Arbeitsfluidkreislauf im Hohlraum 14 eine bessere Wasserhaltung erreicht werden, wodurch ein Verbrennen des Vapor-Chamber-Kühlers vermieden wird. Der Haftgegenteil 132 ist direkt auf der dritten Seite 121 der zweiten Platte 12 gebildet und erzeugt eine Stützwirkung für den Innenraum des Vapor-Chamber-Kühlers. Zudem kann der Haftgegenteil das kondensierte flüssige Arbeitsfluid 15 der dritten Seite 121 der zweiten Platte 12 zu der zweiten Seite 112 der ersten Platte 11 führen. Dadurch können die Kosten einer Stützstruktur gespart werden. Durch die Haftverbindung des Haftgegenteils 132 und des Haftteils 131 werden die erste und zweite Platte 11, 12 zueinander gezogen, wodurch das Problem mit der Wärmedehnung vermieden wird.In 4B is the detention part 131 directly on the second page 112 the first plate 11 formed and defines a capillary structure. The first page 111 the first plate 11 lies on a heat source 2 , By the adhesive part 131 can in the working fluid circuit in the cavity 14 a better water retention can be achieved, whereby a burning of the vapor chamber cooler is avoided. The Haftgegenteil 132 is right on the third page 121 the second plate 12 formed and creates a supporting action for the interior of the vapor-chamber cooler. In addition, the Haftgegenteil the condensed liquid working fluid 15 the third page 121 the second plate 12 to the second page 112 the first plate 11 to lead. This can save the cost of a support structure. By the adhesive bond of Haftgegenteils 132 and the adhesive part 131 become the first and second plate 11 . 12 pulled to each other, whereby the problem with the thermal expansion is avoided.

5 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem obengenannten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass auf der zweiten Seite 112 der Haftteil 131 und der Haftgegenteil 132 gebildet sind. Gleichzeitig sind der Haftteil 131 und der Haftgegenteil 132 auch auf der dritten Seite 121 gebildet. D. h. der Haftteil 131 befindet sich in der Mitte der zweiten Seite 112 (an der Stelle der Wärmequelle 2). 5 shows the second embodiment of the invention, which differs from the above embodiment only in that on the second side 112 the adhesive part 131 and the Haftgegenteil 132 are formed. At the same time are the adhesive part 131 and the Haftgegenteil 132 also on the third page 121 educated. Ie. the adhesive part 131 is in the middle of the second page 112 (at the location of the heat source 2 ).

Der Haftgegenteil 132 umgibt den Haftteil 131. Der Haftgegenteil 132 und der Haftteil 131 auf der dritten Seite 121 liegen dem Haftteil 131 und dem Haftgegenteil 132 auf der zweiten Seite 112 gegenüber. Dadurch kann der gleiche Zweck erreicht werden.The Haftgegenteil 132 surrounds the adhesive part 131 , The Haftgegenteil 132 and the detention part 131 on the third page 121 lie to the detention part 131 and the adhesive counterpart 132 on the second page 112 across from. Thereby, the same purpose can be achieved.

6 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem obengenannten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass der Haftteil 131 und der Haftgegenteil 132 separat ausgebildet sind. Der Haftteil 131 wird auf der zweiten Seite 112 der ersten Platte 11 befestigt. Der Haftgegenteil 132 wird auf der dritten Seite 121 der zweiten Platte 12 befestigt. Die Befestigung erfolgt durch Schweißen, Diffusionsverbindung, Ultraschall, Kleben, Beschichten usw. Dadurch kann der gleiche Zweck erreicht werden. 6 shows the third embodiment of the invention, which differs from the above embodiment only in that the adhesive part 131 and the Haftgegenteil 132 are formed separately. The adhesive part 131 will be on the second page 112 the first plate 11 attached. The Haftgegenteil 132 will be on the third page 121 the second plate 12 attached. Fastening is done by welding, diffusion bonding, ultrasound, gluing, coating, etc. Thus, the same purpose can be achieved.

Daher weist die Erfindung folgende Vorteile auf:

  • 1. keine zusätzliche Stützstruktur,
  • 2. kompakte Form,
  • 3. Reduzierung der Herstellungskosten,
  • 4. Vermeidung der Wärmedehnung.
Therefore, the invention has the following advantages:
  • 1. no additional support structure,
  • 2. compact shape,
  • 3. reduction of production costs,
  • 4. Avoidance of thermal expansion.

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 (6)

Vapor-Chamber-Kühler, umfassend eine erste Platte (11), die eine erste Seite (111) und eine zweite Seite (112) aufweist, wobei die zweite Seite (112) einen Haftteil (131) besitzt, eine zweite Platte (12), die mit der ersten Platte (11) verbunden ist und eine dritte Seite (121) und eine vierte Seite (122) aufweist, wobei zwischen der dritten Seite (121) und der zweiten Seite (112) der ersten Platte (11) ein Hohlraum (14) gebildet ist, wobei die dritte Seite (121) der zweiten Platte (12) einen Haftgegenteil (132) besitzt, wobei der Haftgegenteil (132) und der Haftteil (131) durch Kontakt aufeinander haften, und ein Arbeitsfluid (15), das in den Hohlraum (14) gefüllt wird.Vapor-chamber cooler comprising a first plate ( 11 ), which is a first page ( 111 ) and a second page ( 112 ), the second side ( 112 ) an adhesive part ( 131 ), a second plate ( 12 ), with the first plate ( 11 ) and a third page ( 121 ) and a fourth page ( 122 ), wherein between the third side ( 121 ) and the second page ( 112 ) of the first plate ( 11 ) a cavity ( 14 ), the third side ( 121 ) of the second plate ( 12 ) an adhesive component ( 132 ), the adhesive counterpart ( 132 ) and the adhesive part ( 131 ) by contact, and a working fluid ( 15 ) that enters the cavity ( 14 ) is filled. Vapor-Chamber-Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftteil (131) eine Vielzahl von Schlaufen besitzt und eine Kapillarstruktur definiert.Vapor chamber cooler according to claim 1, characterized in that the adhesive part ( 131 ) has a plurality of loops and defines a capillary structure. Vapor-Chamber-Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftgegenteil (132) eine Vielzahl von Haken (1321) besitzt, die parallele oder nicht parallele Reihen bilden.Vapor chamber cooler according to claim 1, characterized in that the adhesive counterpart part ( 132 ) a variety of hooks ( 1321 ) which form parallel or non-parallel rows. Vapor-Chamber-Kühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Haken (1321) stumpf oder spitzig ausgebildet sind.Vapor chamber cooler according to claim 3, characterized in that the ends of the hooks ( 1321 ) are formed dull or pointed. Vapor-Chamber-Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (11) und die zweite Platte (12) aus Kupfer, Aluminium, Kupferfolie und Graphit oder anderen guten Wärmeleitern hergestellt sind.Vapor chamber cooler according to claim 1, characterized in that the first plate ( 11 ) and the second plate ( 12 ) are made of copper, aluminum, copper foil and graphite or other good heat conductors. Vapor-Chamber-Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zweiten Seite (112) der Haftteil (131) und der Haftgegenteil (132) gebildet sind und gleichzeitig der Haftteil (131) und der Haftgegenteil (132) auch auf der dritten Seite (121) gebildet sind.Vapor chamber cooler according to claim 1, characterized in that on the second side ( 112 ) the adhesive part ( 131 ) and the adhesive ( 132 ) are formed and at the same time the adhesive part ( 131 ) and the adhesive ( 132 ) also on the third page ( 121 ) are formed.
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Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years