DE29819994U1

DE29819994U1 - Wärmeabfuhrvorrichtung

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Publication number: DE29819994U1
Application number: DE29819994U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1998-11-09
Publication date: 1999-01-14
Anticipated expiration: 2008-11-10
Also published as: GB2342772A; GB9822370D0; FR2784743A3; US6076594A

Description

VOSSiUS & PARTNER

PATENTANWALTS
81675 MÜNCHEN

0 3. Nov. 1933

u. Z. : C 2499 GM-DE
Case : PE-15875-GE
Ching-Sung KUO

Wärmeabfuhrvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmedissipation bzw. -abfuhr und insbesondere eine Wärmeabfuhrvorrichtung, die zu einer verstärkten Wärmeabfuhrwirkung führt sowie leicht herzustellen und zusammenzubauen ist.

Eine herkömmliche Wärmeabfuhrvorrichtung hat einen Stapelabschnitt, der mehrere abwechselnd angeordnete erste und zweite Stapelplatten aufweist, die nebeneinander angeordnet sind und in enger Berührung miteinander stehen, sowie einen Rippenabschnitt, der mehrere Rippenplatten aufweist, die sich von den zweiten Stapelplatten jeweils einstückig erstrecken. Der Stapelabschnitt hat eine flache Oberfläche zur Berührung mit einem wärmeerzeugenden Objekt. Offenbart ist die Wärmeabfuhrvorrichtung dieser Art in den US-A-4897712 und 5020586. Obwohl die Wärmeabfuhrvorrichtung dieser Art eine größere Wärmeabfuhrfläche als eine einstückig gebildete Wärmeabfuhrvorrichtung hat, leidet sie unter den folgenden Nachteilen:

Wärme von einem wärmeerzeugenden Objekt wird im wesentlichen über die Rippenplatten der Wärmeabfuhrvorrichtung abgeführt. Die ersten Stapelplatten, die keine daran ausgebildete Rippenplatten haben, wirken hauptsächlich so, daß sie Wärme vom Objekt zu den Rippenplatten über die ersten Stapelplatten übertragen. Da die ersten und zweiten Stapelplatten

getrennt gebildet sind, können Berührungsflächen zwischen den ersten und zweiten Stapelplatten die Wärmeübertragungswirkung zwischen den ersten und zweiten Stapelplatten verzögern, was den Wärmeabfuhrwirkungsgrad der Vorrichtung beeinträchtigt.

Da zudem jede der zweiten Stapelplatten die einstückig damit gebildeten Rippenplatten und somit eine andere Größe als die ersten Stapelplatten hat, müssen die ersten und zweiten Stapelplatten getrennt hergestellt und dann so miteinander verbunden werden, daß sie abwechselnd zueinander angeordnet sind. Ihre Herstellung und ihr Zusammenbau sind recht kompliziert, weshalb sich die Herstellungskosten nicht senken lassen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Wärmeabfuhrvorrichtung bereitzustellen, die eine verbesserte Wärmeabfuhrwirkung hat sowie leicht herzustellen und zusammenzubauen ist.

Folglich weist die Wärmeabfuhrvorrichtung der Erfindung mehrere Wärmeabfuhrplatten auf, die nebeneinander angeordnet sind. Jede der Wärmeabfuhrplatten hat einen Stapelplattenabschnitt und einen Rippenplattenabschnitt, der sich einstückig vom Stapelplattenabschnitt erstreckt und eine kleinere Dicke als der Stapelplattenabschnitt hat. Die Stapelplattenabschnitte der Wärmeabfuhrplatten stehen in enger Berührung miteinander und bilden im Zusammenwirken ein Stapelteil mit einer flachen Berührungsfläche, die geeignet ist, in Berührung mit einem wärmeerzeugenden Objekt angeordnet zu werden. Die Rippenplattenabschnitte der Wärmeabfuhrplatten bilden im Zusammenwirken ein Rippenteil.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden näheren Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen hervor. Es zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmeabfuhrvorrichtung;

Fig. 2 eine Perspektivansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmeabfuhrvorrichtung;

Fig. 3 eine Perspektivansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmeabfuhrvorrichtung;

Fig. 4 eine fragmentarische Perspektivansicht einer vierten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmeabfuhrvorrichtung;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer fünften bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmeabfuhrvorrichtung;

Fig. 6 eine fragmentarische Perspektivansicht einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmeabfuhrvorrichtung;

Fig. 7 eine fragmentarische Perspektivansicht einer siebenten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmeabfuhrvorrichtung;

Fig. 8 eine fragmentarische Perspektivansicht einer achten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmeabfuhrvorrichtung; und

Fig. 9 eine fragmentarische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Wärmeabfuhrvorrichtung, die zeigt, wie Wärme von den Stapelplattenabschnitten zu den Rippenplattenabschnitten der Wärmeabfuhrplatten übertragen wird.

Gemäß Fig. 1 weist die erste bevorzugte Ausführungsform der Wärmeabfuhrvorrichtung 20 der Erfindung mehrere Wärmeabfuhrplatten 21 auf, die jeweils einen Stapelplattenabschnitt 211 und einen Rippenplattenabschnitt 212 haben. Der Rippenplattenabschnitt 212 hat eine kleinere Dicke als der Stapelplattenabschnitt 211 und erstreckt sich in einem Stück vom Stapelplattenabschnitt 211 nach oben. Der Stapelplattenabschnitt 211 jeder der Wärmeabfuhrplatten 21 steht relativ zum Rippenplattenabschnitt 212 an einer Vorderseite der Wärmeabfuhrplatte 21 vor. Die Wärmeabfuhrplatten 21 sind senkrecht aufgestellt und so nebeneinander angeordnet, daß die Stapelplattenabschnitte 211 in enger Berührung miteinander stehen. Die Stapelplattenabschnitte 211 der Wärmeabfuhrplatten 21 haben Bodenflächen, die eine flache Berührungsfläche 221 bilden, die geeignet ist, in Berührung mit einem (nicht gezeigten) wärmeerzeugenden Objekt angeordnet zu werden. Die Rippenplattenabschnitte 212 bilden im Zusammenwirken ein Rippenteil 24 mit mehreren Wärmeabfuhrräumen 23, die zwischen den Rippenplattenabsehnitten 212 benachbarter Paare der Wärmeabfuhrplatten 21 gebildet sind. Die Stapelplattenabschnitte 211

der Wärmeabfuhrplatten 21 sind durch Hartlöten unter Verwendung eines Legierungsmaterials miteinander verbunden, um ein Stapelteil 22 zu bilden.

Gemäß Fig. 2 hat in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform das Stapelteil 22 zwei Befestigungslöcher 25, die durch die Stapelplattenabschnitte 211' der Wärmeabfuhrplatten 21' gebildet sind. Ein Paar Befestigungsschrauben 40 erstreckt sich jeweils durch die Befestigungslöcher 25, um die Wärmeabfuhrplatten 21· aneinander zu befestigen.

Gemäß Fig. 3 sind in einer dritten bevorzugten Ausführungsform die Wärmeabfuhrplatten 21· durch ein Paar Nieten 50 (nur eine ist gezeigt) aneinander befestigt. In diesem Fall ist ein Paar L-förmige Befestigungsplatten 51 auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Stapelteils vorgesehen. Ein Paar Befestigungslöcher 25· ist durch die Stapelplattenabschnitte 211' der Wärmeabfuhrplatten 21' und durch die Befestigungsplatten 51 gebildet, damit die Nieten 50 durchlaufen können. Da die Wärmeabfuhrplatten 21' allgemein relativ dünn hergestellt sind, dienen die Befestigungsplatten 51 zum Schutz der Wärmeabfuhrplatten 21' vor Verformung bei ihrem Befestigen durch die Nieten 50.

In Fig. 4 weist die Wärmeabfuhrvorrichtung gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auch mehrere Wärmeabfuhrplatten 21 auf, die zueinander so versetzt sind, daß der Stapelplattenabschnitt 211 jeder der Wärmeabfuhrplatten 21 einen ersten Bereich 211a hat, der den Stapelplattenabschnitt 211 einer benachbarten der Wärmeabfuhrplatten 21 überdeckt und in enger Berührung damit steht, um ein Stapelteil 22' mit einer flachen Bodenfläche 221· zu bilden, die geeignet ist, in Berührung mit einem wärmeerzeugenden Objekt 90 angeordnet zu werden. Ferner hat der Stapelplattenabschnitt 211 jeder der Wärmeabfuhrplatten 21 einen zweiten Bereich 211b, der relativ zur benachbarten der Wärmeabfuhrplatten 21 seitlich vorsteht, ohne den Stapelplattenabschnitt 211 der benachbarten Wärmeabfuhrplatte 21 zu berühren. Darstellungsgemäß sind die seitlich vorstehenden Teile 24' der Wärmeabfuhrplatten 21 voneinander beabstandet, wodurch sie auch

dazu dienen können, Wärme vom wärmeerzeugenden Objekt 90 abzuführen.

In Fig. 5 weist die Wärmeabfuhrvorrichtung 30 gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auch mehrere Wärmeabfuhrplatten 31 mit einem dickeren Stapelplattenabschnitt 311 zur Bildung eines Stapelteils 32 und einem dünneren Rippenplattenabschnitt 312 zur Bildung eines Rippenteils 33 auf. Die Stapelplattenabschnitte 311 der Wärmeabfuhrplatten 31 haben Bodenflächen zur Bildung einer flachen Berührungsfläche 321, die geeignet ist, in Berührung mit dem wärmeerzeugenden Objekt 90 angeordnet zu werden. Die Wärmeabfuhrvorrichtung 30 der Erfindung unterscheidet sich von der Wärmeabfuhrvorrichtung 20 von Fig. 1 darin, daß der Stapelplattenabschnitt 311 jeder der Wärmeabfuhrplatten 31 relativ zum Rippenplattenabschnitt 312 auf der Vorder- und Rückseite der Wärmeabfuhrplatte 31 vorsteht.

In Fig. 6 weist die Wärmeabfuhrvorrichtung 60 gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mehrere Wärmeabfuhrplatten 61 auf, die senkrecht aufgestellt und nebeneinander angeordnet sind. Jede der Wärmeabfuhrplatten 61 hat einen dickeren Stapelplattenabschnitt 611, um ein Stapelteil 62 zu bilden, und zwei dünnere Rippenplattenabschnitte 612, die sich einstückig und seitlich vom Stapelplattenabschnitt 611 in Gegenrichtungen erstrecken, um zwei Rippenteile 64 zu bilden. Der Stapelplattenabschnitt 611 steht relativ zu den Rippenplattenabschnitten 612 auf einer Vorderseite einer jeweiligen der Wärmeabfuhrplatten 61 vor. Die Stapelplattenabschnitte 611 stehen in enger Berührung miteinander, um ein Stapelteil 62 zu bilden, und haben Bodenflächen, die eine flache Berührungsfläche 621 bilden, die geeignet ist, in Berührung mit dem wärmeerzeugenden Objekt 90 angeordnet zu werden. Die Rippenplattenabschnitte 612, die an den Querseiten der Stapelplattenabschnitte 611 gebildet sind, sind voneinander beabstandet, um die Rippenteile 64 an den Querseiten zu bilden.

Gemäß Fig. 7 hat die Wärmeabfuhrvorrichtung 70 einer siebenten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen ähnlichen Aufbau wie die Wärmeabfuhrvorrichtung 60 von Fig. 6

mit der Ausnahme, daß der Stapelplattenabschnitt 711 jeder der Wärmeabfuhrplatten 71 relativ zu den Rippenplattenabschnitten 712 sowohl auf der Vorder- als auch Rückseite der Wärmeabfuhrplatten 71 vorsteht.

In Fig. 8 weist die Wärmeabfuhrvorrichtung 80 einer achten bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung mehrere Wärmeabfuhrplatten 81 auf, die senkrecht aufgestellt und nebeneinander angeordnet sind. Jede der Wärmeabfuhrplatten 81 hat einen dickeren Stapelplattenabschnitt 811 zur Bildung eines Stapelteils 82 und einen Rippenplattenabschnitt zur Bildung eines Rippenteils 83. Der Rippenplattenabschnitt jeder der Wärmeabfuhrplatten 81 weist vier Rippensegmente 812 auf, die sich vom Stapelplattenabschnitt 811 einstückig nach oben erstrecken. Ein Zwischenraum 813 ist zwischen einem benachbarten Paar der Rippensegmente 812 einer jeweiligen der Wärmeabfuhrplatten 81 gebildet. Die Rippensegmente 812 des Rippenplattenabschnitts jeder der Wärmeabfuhrplatten 81 sind zu den Rippensegmenten 812 des Rippenplattenabschnitts einer benachbarten der Wärmeabfuhrplatten 81 jeweils ausgerichtet, um das Rippenteil 83 mit vier Reihen der Rippensegmente 812 zu versehen. Durch die Zwischenräume 813 kann das Rippenteil 83 eine verstärkte Wärraeabfuhrwirkung haben. Außerdem kann sich eine Klammer in die Zwischenräume 813 erstrecken, um die Vorrichtung in eine vorbestimmte Position zur Berührung mit einem wärmeerzeugenden Objekt zu bringen.

Vorzugsweise sind die Wärmeabfuhrplatten der Wärmeabfuhrvorrichtungen der Erfindung aus einer stranggepreßten Aluminiumlegierung hergestellt und vorzugsweise relativ dünn gestaltet, um eine erhöhte Wärmeabfuhrfläche zu bilden und die Wärmeabfuhrwirkung zu verstärken. Im folgenden wird die Wärmeübertragung zwischen dem Stapelplattenabschnitt und dem Rippenplattenabschnitt für die erste bevorzugte Ausführungsform dargestellt. Da gemäß Fig. 9 der Rippenplattenabschnitt 212 jeder der Wärmeabfuhrplatten 21 einstückig mit dem Stapelplattenabschnitt 211 gebildet ist, ist keine Berührungsfläche zwischen dem Rippenplattenabschnitt 212 und Stapelplattenabschnitt 211 der Wärmeabfuhrplatte 21 vorhanden. Eine Verzögerung der Wärmeübertragung zwischen dem Stapelplatten-

abschnitt 211 und Rippenplattenabschnitt 212 der Wärmeabfuhrplatte 21 läßt sich verhindern. Dadurch hat die Wärmeabfuhrvorrichtung der Erfindung im Vergleich zum vorgenannten Stand der Technik eine verstärkte Wärmeabfuhrwirkung.

Da außerdem die Wärmeabfuhrplatten der Wärmeabfuhrvorrichtung der Erfindung identische Formen haben, kommt zu ihrer Herstellung nur ein Formwerkzeug zum Einsatz. Zudem ist im Vergleich zum vorgenannten Stand der Technik der Zusammenbau der Wärmeabfuhrvorrichtung vereinfacht, indem die Notwendigkeit entfällt, die Wärmeabfuhrplatten abwechselnd anzuordnen.

Claims

• · · ■ U. Z. : C 2499 GM-DE Case : PE-15875-GE Ching-Sung KTJO Schutzansprüche

1. Wärmeabfuhrvorrichtung (20, 30, 60, 70, 80), gekennzeichnet durch mehrere Wärmeabfuhrplatten (21, 21', 31, 61, 71, 81), die nebeneinander angeordnet sind, wobei jede der Wärmeabfuhrplatten (21, 21', 31, 61, 71, 81) einen Stapelplattenabschnitt (211, 211», 311, 611, 711, 811) und einen Rippenplattenabschnitt (212, 312, 612, 712) hat, der sich einstückig von dem Stapelplattenabschnitt (211, 211', 311, 611, 711, 811) erstreckt und der eine kleinere Dicke als der Stapelplattenabschnitt (211, 211¹, 311, 611, 711, 811) hat, die Stapelplattenabschnitte (211, 211', 311, 611, 711, 811) der Wärmeabfuhrplatten (21, 21', 31, 61, 71, 81) in enger Berührung miteinander stehen und im Zusammenwirken ein Stapelteil (22, 22·, 32, 62, 82) mit einer flachen Berührungsfläche (221, 221', 321, 621) bilden, die geeignet ist, in Berührung mit einem wärmeerzeugenden Objekt (90) angeordnet zu werden, und die Rippenplattenabschnitte (212, 312, 612, 712) der Wärmeabfuhrplatten (21, 21», 31, 61, 71, 81) im Zusammenwirken ein Rippenteil (24, 33, 64, 83) bilden.

2. Wärmeabfuhrvorrichtung (20, 30, 60, 70, 80) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Wärmeabfuhrplatten (21, 21', 31, 61, 71, 81) eine Vorder- und Rückseite hat, wobei der Stapelplattenabschnitt (211, 211', 311, 611, 711, 811) jeder der Wärmeabfuhrplatten (21, 21', 31, 61, 71, 81) relativ zu dem Rippenplattenabschnitt (212, 312, 612, 712) auf der Vorderseite vorsteht .

3. Wärmeabfuhrvorrichtung (30, 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Wärmeabfuhrplatten (31, 71)

eine Vorder- und Rückseite hat, wobei der Stapelplattenabschnitt (311, 711) jeder der Wärmeabfuhrplatten (31, 71) relativ zu dem Rippenplattenabschnitt (312, 712) auf der Vorder- und Rückseite vorsteht.

4. Wärmeabfuhrvorrichtung (60, 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Wärmeabfuhrplatten (61, 71) zwei der Rippenplattenabschnitte (612, 712) hat, die sich von dem Stapelplattenabschnitt (611, 711) in Gegenrichtungen erstrecken.

5. Wärmeabfuhrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeabfuhrplatten (21) so zueinander versetzt sind, daß der Stapelplattenabschnitt (211) jeder der Wärmeabfuhrplatten (21) einen ersten Bereich (211a) in enger Berührung mit dem Stapelplattenabschnitt (211) einer benachbarten der Wärmeabfuhrplatten (21) und einen zweiten Bereich (211b) hat, der relativ zu dem Stapelplattenabschnitt (211) der benachbarten der Wärmeabfuhrplatten (21) seitlich vorsteht.

6. Wärmeabfuhrvorrichtung nach Anspruch 5, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Stapelplattenabschnitt (211) jeder der Wärmeabfuhrplatten (21) eine Bodenfläche hat, um die Berührungsfläche (221') zu bilden, wobei sich der Rippenplattenabschnitt (212) jeder der Wärmeabfuhrplatten (21) von dem Stapelplattenabschnitt (211) nach oben erstreckt und jede der Wärmeabfuhrplatten (21) relativ zu einer benachbarten der Wärmeabfuhrplatten (21) seitlich vorsteht.

7. Wärmeabfuhrvorrichtung (80) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rippenplattenabschnitt jeder der Wärmeabfuhrplatten (81) mindestens zwei Rippensegmente (812) aufweist, die sich von dem Stapelplattenabschnitt (811) in der gleichen Richtung einstückig erstrecken und die einen Zwischenraum (813) dazwischen bilden.

8. Wärmeabfuhrvorrichtung (80) nach Anspruch 7, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Rippensegmente (812) des Rippenplattenabschnitts jeder der Wärmeabfuhrplatten (81) jeweils zu den Rippensegmenten (812) des Rippenplattenabschnitts einer benachbarten der Wärmeabfuhrplatten (81) ausgerichtet sind, um das Rippenteil (83) mit mindestens zwei Reihen der Rippensegmente (812) zu versehen.

9. Wärmeabfuhrvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapelplattenabschnitte (211) der Wärmeabfuhrplatten (21) durch Hartlöten miteinander verbunden sind.

10. Wärmeabfuhrvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner gekennzeichnet durch eine Befestigungsschraube (40), die sich durch die Stapelplattenabschnitte (211*) der Wärmeabfuhrplatten (21¹) zum Aneinanderbefestigen der Wärmeabfuhrplatten (21¹) erstreckt.

11. Wärmeabfuhrvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner gekennzeichnet durch eine Niete (50), die sich durch die Stapelplattenabschnitte (211¹) der Wärmeabfuhrplatten (21') zum Aneinanderbefestigen der Wärmeabfuhrplatten (21·) erstreckt.

12. Wärmeabfuhrvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner gekennzeichnet durch ein Paar Befestigungsplatten (51) die auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Stapelteils angeordnet und an dem Stapelteil befestigt sind.