DE4108981A1

DE4108981A1 - Anordnung und verfahren zur waermeabfuhr von mindestens einer waermequelle

Info

Publication number: DE4108981A1
Application number: DE4108981A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr Gromoll; Peter Gulden; Werner Schulz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1991-03-19
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 1992-10-01
Anticipated expiration: 2011-03-20
Also published as: DE4108981C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Wärmeabfuhr von min destens einer Wärmequelle, insbesondere der Verlustwärme we nigstens eines elektronischen Bauelements, über mindestens einen Verdampfer und einen Kondensator, die in einem druck dichten, mit einem Kältemittel gefüllten Thermosyphonkreislauf angeordnet und über eine Dampfleitung und eine Flüssigkeits leitung miteinander verbunden sind. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Betrieb der Anordnung und auf ein Verfahren zum Herstellen eines Verdampfers.

Die zunehmende Integrations- und Leistungsdichte elektroni scher Chips und Bauelemente sowie die kompaktere Bauweise, hauptsächlich in der Computertechnik, hat zur Folge, daß auch höhere Verlustwärmestromdichten auftreten. Diese Verlustwärme stromdichten betragen heute bei Rechnern etwa 3 bis 4 W/cm², bei Leistungselektronik bereits bis zu 20 W/cm² und werden in absehbarer Zukunft bei Werten um 50 bis 60 W/cm² liegen. Dabei dürfen die Temperaturunterschiede zwischen Wärmequelle und -senke bestimmte Werte nicht überschreiten, da sonst die Elek tronik fehlerhaft oder sogar zerstört wird. Herkömmliche Luft kühlungen und Wasserkühlungen, die beide auf natürlicher oder erzwungener Wärmekonvektion beruhen, können die genannten Wär mestromdichten bei tolerierbaren Temperaturunterschieden nicht mehr abführen. Geeigneter sind dafür Kühlsysteme mit Verdamp fungskühlung, die sich den Wärmetransport durch Verdampfung und anschließende Kondensation eines Kältemittels zunutze machen.

Ein bekanntes Verfahren bezieht sich auf den sogenannten Ther mosyphonumlauf eines Kältemittels in einer druckdicht abge schlossenen Kühlanlage. Das flüssige Kältemittel wird in einem oder mehreren an wenigstens einer Verlustwärmequelle angeord neten Verdampfern unter Aufnahme der Verlustwärme verdampft und der Dampf über eine Steigleitung zu einem oberhalb der Verdampfer angeordneten Kondensator geführt. Dort kondensiert der Dampf unter Abgabe der Verlustwärme und das flüssige Käl temittel wird über eine Falleitung wieder den Verdampfern zu geführt. Dieser Umlauf des Kältemittels wird allein durch die Verlustwärme und den Dichteunterschied von Dampf und Flüssig keit in Gang gesetzt und gehalten (Schwerkraft- oder Thermo syphonprinzip) und ist daher eine einfache, zuverlässige Me thode zur Wärmeabfuhr, die ohne störanfällige bewegliche Teile wie Pumpen, Verdichter, etc. auskommt. Bei diesem Verfahren stellt sich unabhängig von der Verlustleistung der Verlustwär mequelle eine nahezu konstante Temperatur ein, nämlich die Siedetemperatur des Kältemittels unter dem sich einstellenden Betriebsdruck. Als Kältemittel werden halogenierte Kohlenwas serstoffe, insbesondere Trichlorfluormethan R 11, verwendet (Europäische Patentanmeldung 02 31 456).

Aus "Heat Transfer in Electronic and Microelectronic Equip ment", Bergles, Hemisphere Publ., New York 1990, Seiten 551 bis 559 und Seiten 601 bis 619, ist ferner bekannt, wie bei der Wärmeabfuhr von Leistungshalbleitern in diesem Thermo syphonkreislauf die Wahl des Materials und die Gestaltung der Oberflächen des Verdampfers von dem verwendeten Kältemit tel abhängen. Als Kältemittel ist 1,1,2-Trichlor-trifluorethan R 113 vorgesehen. Als kompatible Materialien für die Wände des Verdampfers kann Aluminium oder Kupfer gewählt werden. Ferner sind Aluminiumlegierungen und rostfreier Stahl geeignet. Durch eine Gestaltung der Verdampfungsoberfläche im Innenraum des Verdampfers kann der Wärmeübergang von der mit der Wärmequelle verbundenen Kontaktwand des Verdampfers in das verdampfende Kältemittel erhöht werden, indem man die zum Wärmeaustausch zur Verfügung stehende Oberfläche vergrößert oder die Blasen bildung an der Oberfläche erhöht. Im Bereich des Blasensiedens ist durch die Verwirbelung der Flüssigkeit der Wärmeübergang nämlich besonders hoch, so daß bei einer vorgegebenen hohen Wärmestromdichte durch eine zusätzliche Blasenbildung der Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und -senke beson ders stark gesenkt werden kann. Die Verdampfungsoberfläche kann mechanisch mit kleinen Poren von 3,6 mm Durchmesser und dreieckigen Rillen von 2 mm Breite versehen werden, wodurch eine Senkung der Temperaturdifferenz von bis zu 40% bewirkt wird. Die Verdampfungsoberfläche kann außerdem mit 2 mm dicken rechteckigen Rippen in einem Abstand von 1,5 mm versehen sein. Die Größe und der Abstand der Rippen sind nur so klein zu wählen, daß die Blasenbildung nicht behindert und keine hydro dynamischen Störungen durch auf gegenüberliegenden Seiten zwi schen den Rippen erzeugte Blasen entstehen. Für die Dimensio nierung ist bei beiden Gestaltungsmerkmalen der Oberfläche die Oberflächenbenetzung des Kältemittels von Bedeutung, die be stimmt, ab welcher Temperaturdifferenz das Blasensieden in Filmsieden übergeht.

Die Kältemittel R 11 und R 113 sind sowohl in ihrem Ozonabbau potential ODP (ozone depletion potential) als auch ihrem Treibhauspotential GWP (global warming potential) nach dem "Reassessment of the Montreal Protocol 1989" des United Nations Environment Program UNEP als für die Erdatmosphäre schädliche Substanzen einzustufen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, zum Schutz der Erdatmo sphäre diese umweltschädlichen durch umweltverträglichere Käl temittel zu ersetzen und die genannten Verfahren und Vorrich tungen zur Wärmeabfuhr von einer Verlustwärmequelle unter An passung an das verwendete Kältemittel hinsichtlich des Wärme übergangs zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den kennzeich nenden Merkmalen des Anspruchs 1. Ausgangspunkt der Erfindung ist die Erkenntnis, daß bei einer Annäherung des Verdamp fungsdruckes des Kältemittels an seinen kritischen Druck durch den dann spontaner erfolgenden Phasenübergang von der flüssi gen in die gasförmige Phase der Wärmeübergang erheblich ver bessert wird. Durch eine Regelung der Temperatur oder des Druckes wird der Verdampfungsdruck des Kältemittels wenig stens annähernd auf seinen kritischen Druck eingestellt. Dabei sind der höchstzulässige Druck der Anlage und die höchstzuläs sige Temperatur an der Verlustwärmequelle zu berücksichtigen.

Der thermische Widerstand zwischen Wärmequelle und -senke wird dabei vorzugsweise durch eine zusätzliche Gestaltung und Be handlung der Oberfläche des Verdampfers verringert, d. h. der Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und -senke wird bei gleich hoher Wärmestromdichte herabgesetzt. Durch die Kombina tion dieser Maßnahmen wird eine gute Anpassung an das Kälte mittel und damit eine hohe Wärmeabfuhr von der Wärmequelle erreicht.

Als Kältemittel werden nur Substanzen mit einem ODP von weni ger als 0,06, bezogen auf R 11, und einem GWP von weniger als 0,35, bezogen auf Kohlendioxid CO₂, verwendet. Deren physi kalische und thermodynamische Eigenschaften wie beispielsweise ihre Siedetemperatur, Oberflächenbenetzung, Dichte, molare Masse oder kritischer Druck bewirken in Verbindung mit den genannten Maßnahmen einen hohen Wärmeübergang im Thermosyphon kreislauf und verhindern einen Siedeverzug. Solche Kältemittel sind beispielsweise Chlordifluormethan R 22, 2,2-Dichlor- 1,1,1-trifluorethan R 123, insbesondere als Ersatz für R 11, oder 1,1-Difluorethan R 152a und vorzugsweise Tetrafluorethan R 134a mit einem ODP von 0,00, das insbesondere als Ersatz für Dichlordifluormethan R 12 dienen kann.

Zur näheren Erläuterung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der verschiedene Ausführungsformen der Anordnung gemäß der Erfindung schematisch veranschaulicht sind. Fig. 1 zeigt einen Thermosyphonkreislauf gemäß dem Stand der Technik. In Fig. 2 ist ein Regelkreis für die Anordnung dargestellt. Fig. 3 zeigt eine weitere Gestaltungsmöglichkeit für den Regel kreislauf. In Fig. 4 ist ein Teil der gesamten Anordnung mit der Wärmeabfuhr vom Kondensator veranschaulicht. Die Fig. 5 bis 9 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Verdampfern. In den Fig. 10 und 11 ist jeweils ein Übertragungsteil dar gestellt. In Fig. 12 ist eine besondere Ausführungsform des Thermosyphonkreislaufes veranschaulicht und in Fig. 13 ist eine Ausführungsform mit mehreren Wärmequellen dargestellt. Die Fig. 14 und 15 dienen zur Erläuterung eines Herstel lungsverfahrens für einen Verdampfer.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines dem Stand der Technik entsprechenden Thermosyphonkreislaufes 10. Durch die von einer Wärmequelle 2 erzeugte Wärme Q_in wird in einem Verdampfer 4 ein Kältemittel verdampft. Der Dampf wird über eine Dampfleitung 8 zu einem Kondensator 6 geführt, wo er unter Abgabe der Wärme Q_out wieder kondensiert. Das flüssige Kältemittel fließt über die Flüssigkeitsleitung 9 zurück in den Verdampfer 4. Wegen der unterschiedlichen Dichten von Dampf und Flüssigkeit wird der Rohrquerschnitt der Dampflei tung vorzugsweise größer als der der Flüssigkeitsleitung ge wählt.

Gemäß Fig. 2 ist ein am Kondensator 6 angeordneter Venti lator 12 zur Steuerung des Wärmeübergangs an der Oberfläche des Kondensators 6 durch Luftkonvektion vorgesehen. Dieser Ventilator 12 ist mit einem Temperaturregler 14 elektrisch verbunden, der an einer Kontaktwand 3 des Verdampfers 4 zur Wärmequelle 2 angeordnet ist. Der Temperaturregler 14 regelt über den Betriebszustand des Ventilators 12 den Wärmeübergang am Kondensator 6 und damit die Temperatur und den Druck des Kältemittels. Der Verdampfungsdruck des Kältemittels wird soweit seinem kritischen Druck angenähert wie es der höchstzu lässige Druck der Thermosyphonanlage und die höchstzulässige Temperatur in der Elektronik der Wärmequelle 2 erlauben.

Die Regelung kann in einer einfachen Ausführungsform über Ein- und Ausschalten des Ventilators 12 bei vorbestimmter, fest eingestellter Drehzahl und in einer weiteren Ausführungsform über eine kontinuierliche Drehzahländerung des Ventilators 12 erfolgen.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist zur Regelung des Wärmeüberganges am Kondensator 6 über den Ventilator 12 ein Druckregler 16 vorgesehen, dessen in der Figur nicht näher bezeichneter Meßfühler in der Flüssigkeitsleitung 9 angeordnet ist. Dieser Meßfühler kann jedoch auch in der Dampfleitung 8 angeordnet sein.

In einer weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 4 regeln der Temperaturregler 14 oder der Druckregler 16 den Druck über die Pumpe 37 einer Flüssigkeitskühlung 36, welche die Wärme von dem Kondensator 6 über einen Wärmetauscher 38 an die Umgebung abführt und als Kühlmittel vorzugsweise Wasser enthalten kann.

Der Temperaturregler 14 oder der Druckregler 15 können vor zugsweise in einer der Ausführungsformen gemäß den Fig. 2 bis 4 auch die Überwachung der höchstzulässigen Temperatur an der Wärmequelle 2 bzw. des höchstzulässigen Druckes im Thermo syphonkreislauf 10 übernehmen. Bei Überschreiten dieser Grenz werte wird entweder über den Ventilator 12 oder die Flüssig keitskühlung 36 der Druck und die Temperatur gesenkt oder die Wärmequelle 2 wird abgeschaltet.

In der Ausführungsform eines Verdampfers als metallischer Hohlkörper gemäß Fig. 5 ist die Dampfleitung 8 an die obere und die Flüssigkeitsleitung 9 an die untere Stirnseite des Innenraums 5 des Verdampfers 4 angeschlossen. Zur leichteren Zugänglichkeit bei einer Störung kann dieser Verdampfer 4 vorzugsweise an seiner der Kontaktwand 3 gegenüberliegenden Seite mit einem Deckel 12 versehen sein.

Aus dem Querschnitt des Verdampfers 4 gemäß Fig. 6 ist die Anordnung von Rippen 20 an der Kontaktwand 3 zu entnehmen, die in den Innenraum 5 des Verdampfers 4 hineinragen. Diese Rippen 20 können etwa 0,2 bis 3 mm und vorzugsweise etwa 0,8 bis 2 mm breit sein. Ihre Länge, mit der sie in den Innenraum hineinra gen, wird vorzugsweise wenigstens gleich der dreifachen, ins besondere wenigstens gleich der fünffachen Breite gewählt und wird etwa zwei Drittel der lichten Weite W des Verdampfers 4 nicht wesentlich überschreiten. Ihr Abstand wird im allgemei nen etwa gleich ihrer Breite gewählt, wie es der Draufsicht gemäß Fig. 7 zu entnehmen ist. Diese langen und dünnen Rippen 20 bewirken eine Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche und eine verbesserte Wärmeabfuhr schon bei geringer Blasenbildung durch eine erhöhte Rührwirkung. Ist der Verdampfer 4 mit dem Deckel 12 versehen, so kann dieser Deckel 12 in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ebenfalls mit Rippen besetzt sein, deren Breite, Länge und Abstand den jeweiligen Abmes sungen der Rippen 20 entsprechen können.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 8 sind sowohl die Dampflei tung 8 als auch die Flüssigkeitsleitung 9 durch die obere Stirnwand des Verdampfers 4 hindurchgeführt. Die Flüssigkeits leitung 9 endet dabei kurz über dem Boden des Innenraums 5.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 9 liegt der Verdampfer 4 mit seiner Unterseite auf der Wärmequelle 2. Die Dampfleitung 8 wird an der Oberseite des Innenraums 5 und die Flüssigkeits leitung 9 an eine der seitlichen Stirnseiten des Innenraums 5 angeschlossen. Diese Ausführungsformen gemäß den Fig. 8 und 9 können aus Platzgründen vorteilhaft sein, wenn die Anordnung gemäß der Erfindung beispielsweise in einem Schaltschrank an geordnet ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Verdampfer 4 vorgesehen, bei dem wenigstens ein Teil der Oberfläche des Innenraumes 5, insbesondere die Innenseite der Kontaktwand 3, mechanisch geglättet und anschließend gesandstrahlt ist. Dazu können beispielsweise Glasperlen mit einem Durchmesser von etwa 0,01 bis 1 mm und vorzugsweise etwa 0,04 bis 0,6 mm ver wendet werden. Besonders vorteilhaft ist ein anschließendes zusätzliches Ätzen der Oberfläche. Dazu kann man beispielswei se eine saure Lösung mit annähernd 33% Salzsäure, 17% Sal petersäure und 50% destilliertem Wasser etwa 10 min auf die Oberfläche einwirken lassen. Diese Verfahren zur Oberflächen behandlung des Innenraums 5 können mit allen Ausführungsformen des Verdampfers 4 und vorzugsweise bei den in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsformen mit den Rippen 20 ange wendet werden.

In den in den Fig. 5 bis 9 dargestellten Ausführungsformen kann als zu den verwendeten Kältemitteln kompatibles Material für den Verdampfer 4 vorzugsweise Kupfer verwendet werden.

Für die räumliche Anpassung der Thermosyphonanlage, insbeson dere des Verdampfers 4 an die Wärmequelle 2, sind verschiedene Ausführungsformen in Fig. 10 bis Fig. 14 schematisch ange geben.

In der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform ist zwischen dem Verdampfer 4 und der Wärmequelle 2 ein Übertragungsteil 22 vorgesehen, das ebenfalls wenigstens teilweise mit Kältemittel gefüllt ist. Die Anschlußwand 23 des Übertragungsteils 22 ist der Form der Oberfläche der Wärmequelle 2 angepaßt. Die Über tragungswand 24 des Übertragungsteils 22 zum Verdampfer 4 ist zur Vergrößerung ihrer Kondensationsoberfläche so gestaltet, daß ihr Querschnitt die Form eines Mäanders darstellt. Die Kontaktwand 3 ist in ihrer Gestaltung derartig angepaßt, daß an den verzahnten Anlageflächen, die gegebenenfalls noch mit einer Wärmeleitpaste versehen sein können, ein guter Wärme übergang entsteht. Damit ist zugleich eine leichte mechanische Trennbarkeit von Übertragungsteil 22 und Verdampfer 4 gewähr leistet.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 11 sind die Kontaktwand 3 des Verdampfers 4 und die Übertragungswand 24 des Übertra gungsteils 22 so gestaltet und einander angepaßt, daß sie eine Schwalbenschwanzverbindung 25 bilden, deren Wärmeübergang ge gebenenfalls noch durch eine Wärmeleitpaste verbessert werden kann.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die innere Oberfläche des Übertragungsteils 22, insbesondere der Anschlußwand 23, ebenfalls gesandstrahlt oder gesandstrahlt und geätzt.

In der Ausführungsform der Anordnung gemäß Fig. 12 wird die Wärme von einer Wärmequelle 2 innerhalb eines beispielsweise wegen einer reaktiven Gasatmosphäre geschlossenen Behälters 30 abgeführt, beispielsweise von einer Verlustleistungsquelle in einem geschlossenen Schaltschrank. In dieser Ausführungsform wird der Kondensator 6 vorzugsweise außerhalb des Behälters 30 angeordnet und die Dampfleitung 8 und die Flüssigkeitsleitung 9 werden jeweils durch eine abgedichtete Durchführung 32 hin durchgeführt. Bestehen diese Leitungen aus Metall, so ist zur elektrischen Isolation jeweils ein Isolierstück 34 vorgesehen. Zur Erleichterung der Montage und Demontage können die Dampf leitung 8 und die Flüssigkeitsleitung 9 aus einem flexiblen Material, vorzugsweise einem flexiblen Kunststoff, bestehen. Außerdem kann wenigstens eine der beiden Leitungen, beispiels weise die Dampfleitung 8, mit einem Kupplungsstück 33 versehen sein. In dieser Ausführungsform dient das Übertragungsteil 22 im wesentlichen als räumliches Distanzstück zwischen Ver dampfer 4 und Wärmequelle 2. Es kann somit auch entfallen. Ebenso kann die Lage der Anschlüsse der Dampfleitung 8 und Flüssigkeitsleitung 9 am Verdampfer 4 und am Kondensator 6 je nach den Anforderungen und räumlichen Randbedingungen nahezu beliebig gewählt werden. Zur Regelung und vorzugsweise auch zur Überwachung kann wahlweise ein Temperaturregler 14, wie in der Figur dargestellt, oder auch ein Druckregler 16 vorgesehen sein.

Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform der Anordnung mit mehreren Verdampfern 4 zum Abführen der Wärme von mehreren Wärmequellen 2, beispielsweise mehreren verschiedenen elektronischen Schaltkomponenten in einem Schaltschrank. In der Figur sind beispielhaft nur drei Verdampfer dargestellt. Den Wärmequellen 2 ist jeweils ein Verdampfer 4 mit einer Dampfleitung 8 und einer Flüssigkeitsleitung 9 zugeordnet. Die Dampfleitungen 8 sind mit einem gemeinsamen Dampfsammler 26 verbunden, von dem eine Dampfsammelleitung 27 zum Kondensator 6 führt. Das kon densierte Kältemittel fließt dann über eine Flüssigkeits sammelleitung 29 zu einem Flüssigkeitssammler 28 und von dort über die jeweiligen Flüssigkeitsleitungen 9 zurück zu den Verdampfern 4. Der Flüssigkeitssammler 28 ist vorzugsweise so angeordnet, daß bei Inbetriebnahme der Anordnung alle Ver dampfer 4 mit flüssigem Kältemittel gefüllt sind. Er befindet sich somit wenigstens auf gleicher Höhe mit dem am höchsten angebrachten Verdampfer 4 oder, wenn die Verdampfer 4 auf annähernd gleicher Höhe angeordnet sind, wie in der Figur dar gestellt, auf gleicher Höhe mit allen Verdampfern 4. Dadurch wird ein "Burn Out" beim Anlaufen vermieden. Zur Regelung wird in dieser Ausführungsform mit mehreren Verdampfern 4 vorzugs weise ein Druckregler 16 in der Flüssigkeitssammelleitung 29 angeordnet.

Um auch von kleinen Wärmequellen 2, beispielsweise mikro elektronischen Chips, eine Wärmeabfuhr zu erreichen, wird gemäß Fig. 14 ein entsprechend kleiner Verdampfer 4 herge stellt. Mit einem photolithographischen Ätzverfahren werden aus einer metallischen Platte 40 zwei annähernd gleiche Ausnehmungen 42 herausgeätzt, die beispielsweise 0,1 bis 3 mm und vorzugsweise etwa 0,3 bis 1 mm tief sein können. Diese Ausnehmungen 42 werden so aus der Platte 40 herausgetrennt, beispielsweise herausgesägt oder -geschnitten, daß ringsum ein Rand 43 entsteht. Diese beiden Teile werden dann spiegelbild lich zusammengefügt, vorzugsweise gelötet, so daß ein Hohlraum innerhalb der zusammengefügten Ränder 43 entsteht. Die Aus nehmungen 42 können vorzugsweise derart gestaltet werden, daß der entstehende Hohlraum mit Anschlüssen 46 für die Dampflei tung 8 und die Flüssigkeitsleitung 9 versehen ist. Dieser Hohlraum stellt zugleich den Innenraum 5 des miniaturisierten Verdampfers 4 zur Verdampfung des Kältemittels dar und ist annähernd doppelt so tief wie die einzelnen Ausnehmungen 42.

In einer vorteilhaften Ausführungsform gemäß Fig. 15 werden beim Ätzen innerhalb wenigstens einer der Ausnehmungen 42 inselförmige Erhebungen 48 gebildet, die nach dem Zusammen fügen, beispielsweise in der dargestellten Ausführungsform als miniaturisierte Rippen, den Verdampfungsprozeß begünstigen. Diese Erhebungen 48 können vorzugsweise eine Breite und Länge sowie einen Abstand in jeweils der gleichen Größenordnung ha ben wie die entsprechenden Abmessungen der Rippen 20.

Claims

1. Anordnung zur Wärmeabfuhr von mindestens einer Wärmequelle (2) über mindestens einen Verdampfer (4) und einen Kondensator (6), die über eine Dampfleitung (8) und eine Flüssigkeitslei tung (9) miteinander verbunden sind und in einem druckdichten, mit einem Kältemittel gefüllten Thermosyphonkreislauf (10) an geordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß

a) Mittel vorgesehen sind zur Regelung des Verdampfungsdruckes des Kältemittels;
b) als Kältemittel nur Substanzen mit einem Ozonabbaupotential ODP von weniger als 0,06, bezogen auf das Kältemittel R 11, und einem Treibhauspotential GWP von weniger als 0,35, be zogen auf Kohlendioxid, vorgesehen sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Regelung des Verdampfungsdruckes des Kältemittels

a) ein Ventilator (12) zur Wärmeabfuhr am Kondensator (6) vor gesehen ist;
b) ein Temperaturregler (14) vorgesehen ist, der mit einer Kontaktwand (3) zwischen Verdampfer (4) und Wärmequelle (2) thermisch verbunden ist;
c) der Temperaturregler (14) und der Ventilator (12) elek trisch miteinander verbunden sind (Fig. 2).

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Regelung des Verdampfungsdruckes des Kältemittels

a) ein Ventilator (12) zur Wärmeabfuhr am Kondensator (6) vor gesehen ist;
b) im Thermosyphonkreislauf (10) ein Druckregler (16) vorge sehen ist;
c) der Druckregler (16) und der Ventilator (12) elektrisch miteinander verbunden sind (Fig. 3).

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß

a) zur Wärmeabfuhr am Kondensator (6) eine Flüssigkeitskühlung (36) mit einer Pumpe (37) und einem Wärmetauscher (38) vor gesehen ist;
b) ein Temperaturregler (14) oder ein Druckregler (16) mit der Pumpe (37) elektrisch verbunden ist (Fig. 4).

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verdampfer (4) als metallischer Hohlkörper ausgebildet ist und wenigstens eine seiner Seiten wände die Kontaktwand (3) zur Wärmequelle (2) bildet (Fig. 5).

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kontaktwand (3) an ihrer Innensei te mit in den Innenraum (5) hineinragenden Rippen (20) verse hen ist (Fig. 6 und 7).

7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verdampfer (4) an seiner der Kon taktwand (3) gegenüberliegenden Flachseite mit einem Deckel (18) versehen ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Deckel (18) mit Rippen (20) verse hen ist.

9. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dampfleitung (8) an der oberen Stirnseite des Innenraums (5) des Verdampfers (4) und die Flüssigkeitsleitung (9) an der unteren Stirnseite des Innen raums (5) angeschlossen ist.

10. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dampfleitung (8) und die Flüssig keitsleitung (9) durch die obere Stirnseite des Verdampfers (4) hindurchgeführt sind und daß das Ende der Flüssigkeitslei tung (9) über dem Boden des Verdampfers (4) angeordnet ist (Fig. 8).

11. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß

a) der Verdampfer (4) über der Wärmequelle (2) angeordnet ist und wenigstens seine untere Flachseite die Kontaktwand (3) zur Wärmequelle (2) bildet;
b) die Dampfleitung (8) durch die obere Flachseite des Innen raums (5) des Verdampfers (4) hindurchgeführt ist und die Flüssigkeitsleitung (9) an eine der seitlichen Stirnseiten angeschlossen ist (Fig. 9).

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, da durch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Innenraums (5) des Verdampfers (4) wenigstens teilweise mechanisch geglättet und gesandstrahlt ist.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß die Oberfläche des Innenraums (5) des Verdampfers (4) wenigstens teilweise mit einer sauren Lösung geätzt ist.

14. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen Verdampfer (4) und Wärmequel le (2) ein Übertragungsteil (22) angeordnet ist (Fig. 10 und 11).

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch ge kennzeichnet, daß

a) das Übertragungsteil (22) als metallischer Hohlkörper aus gebildet ist, der wenigstens teilweise mit Kältemittel ge füllt ist;
b) die der Wärmequelle (2) zugewandte Anschlußwand (23) des Übertragungsteils (22) der Oberflächenform der Wärmequelle (2) angepaßt ist.

16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch ge kennzeichnet, daß die an dem Verdampfer (4) angrenzende Übertragungswand (24) des Übertragungsteils (22) zur Vergrößerung der Oberfläche mit einem Querschnittsprofil versehen ist und zugleich Übertragungsteil (22) und Verdampfer (4) an der Übertragungswand (24) lösbar miteinander verbun den sind.

17. Anordnung nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, da durch gekennzeichnet, daß die Übertra gungswand (24) des Übertragungsteils (22) an ihrer Innenseite mit Rippen versehen ist.

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, da durch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche des Übertragungsteils (22) wenigstens teilweise me chanisch geglättet und gesandstrahlt ist.

19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch ge kennzeichnet, daß die innere Oberfläche des Übertragungsteils (22) wenigstens teilweise mit einer sauren Lösung geätzt ist.

20. Anordnung zur Wärmeabfuhr nach Anspruch 1 mit einer Wär mequelle (2), die innerhalb eines geschlossenen Behälters (30) angeordnet ist, dadurch gekennzeich net, daß

a) der Kondensator (6) außerhalb des geschlossenen Behälters (30) angeordnet ist;
b) die Dampfleitung (8) und die Flüssigkeitsleitung (9) je weils mit einer abgedichteten Durchführung (32) durch die Wand des Behälters (30) hindurchgeführt sind (Fig. 12).

21. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch ge kennzeichnet, daß die Dampfleitung (8) und/oder Flüssigkeitsleitung (9) wenigstens teilweise aus einem fle xiblen Material bestehen.

22. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch ge kennzeichnet, daß die Dampfleitung (8) am Aus gang und/oder die Flüssigkeitsleitung (9) am Eingang des Ver dampfers (4) mit einem Kupplungsstück (33) versehen sind.

23. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch ge kennzeichnet, daß zur elektrischen Isolation in der Dampfleitung (8) und/oder der Flüssigkeitsleitung (9) ein Isolierstück (34) angeordnet ist.

24. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, da durch gekennzeichnet, daß

a) zur Wärmeabfuhr von mehreren Wärmequellen (2) mehrere Verdampfer (4) vorgesehen sind, denen ein gemeinsamer Dampfsammler (26) zugeordnet ist,
b) der Dampfsammler (26) mit den Verdampfern (4) über jeweils eine Dampfleitung (8) und mit dem Kondensator (6) über eine Dampfsammelleitung (27) verbunden ist (Fig. 13).

25. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch ge kennzeichnet, daß den Verdampfern (4) ein Flüs sigkeitssammler (28) zugeordnet ist, der mit den Verdampfern (4) über jeweils eine Flüssigkeitsleitung (9) und mit dem Kon densator (6) über eine Flüssigkeitssammelleitung (29) verbun den ist.

26. Anordnung nach Anspruch 25, dadurch ge kennzeichnet, daß der Flüssigkeitssammler (28) derart angeordnet ist, daß vor der Inbetriebnahme der Anord nung alle Verdampfer (4) mit flüssigem Kältemittel gefüllt sind.

27. Verfahren zum Betrieb einer Anordnung nach einem der An sprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeich net, daß der Verdampfungsdruck des Kältemittels unter Be rücksichtigung sowohl der höchstzulässigen Temperatur an der Wärmequelle (2) als auch des höchstzulässigen Druckes inner halb des Thermosyphonkreislaufes (10) dem kritischen Druck des Kältemittels angepaßt wird.

28. Verfahren nach Anspruch 27 zum Betrieb einer Anordnung mit einem Ventilator (12), dadurch gekenn zeichnet, daß der Verdampfungsdruck des Kältemittels über den Betriebszustand des Ventilators (12) geregelt wird.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch ge kennzeichnet, daß bei vorbestimmter Nenndrehzahl des Ventilators (12) der Verdampfungsdruck des Kältemittels durch Ein- und Ausschalten geregelt wird.

30. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch ge kennzeichnet, daß der Verdampfungsdruck des Käl temittels über eine kontinuierliche Drehzahländerung des Ven tilators (12) geregelt wird.

31. Verfahren nach Anspruch 27 zum Betrieb einer Anordnung mit einer Flüssigkeitskühlung (36), die eine Pumpe (37) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver dampfungsdruck des Kältemittels über den Betriebszustand der Pumpe (37) in der Flüssigkeitskühlung (36) geregelt wird.

32. Verfahren zum Herstellen eines verhältnismäßig kleinen Verdampfers, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine metallische Platte (40) mit Hilfe eines Photolithogra phieverfahrens mit wenigstens zwei gleichen Ausnehmungen (42) versehen wird;
b) diese Ausnehmungen (42) mit einem Rand (43) aus der Platte (40) herausgetrennt werden;
c) je zwei dieser herausgetrennten Teile an ihren Rändern (43) derart spiegelbildlich zusammengefügt werden, daß ein Hohl raum entsteht.

33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch ge kennzeichnet, daß die Ausnehmungen (42) derart gestaltet sind, daß der entstehende Hohlraum mit Anschlüssen (46) für die Dampfleitung (8) und die Flüssigkeitsleitung (9) versehen ist.

34. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch ge kennzeichnet, daß innerhalb wenigstens einer der Vertiefungen (42) inselförmige Erhebungen (48) erzeugt werden.