EP1997140A1 - Vorrichtung zur kühlung, insbesondere elektronischer bauelemente - Google Patents

Vorrichtung zur kühlung, insbesondere elektronischer bauelemente

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EP1997140A1
EP1997140A1 EP07723115A EP07723115A EP1997140A1 EP 1997140 A1 EP1997140 A1 EP 1997140A1 EP 07723115 A EP07723115 A EP 07723115A EP 07723115 A EP07723115 A EP 07723115A EP 1997140 A1 EP1997140 A1 EP 1997140A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
evaporator
refrigerant
gas cooler
refrigerant line
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07723115A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen GRÖZINGER
Volker Velte
Henry Madsen
Henrik Olsen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle Behr Industry GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr Industrieanlagen GmbH and Co KG
Noise Limit ApS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Behr Industrieanlagen GmbH and Co KG, Noise Limit ApS filed Critical Behr Industrieanlagen GmbH and Co KG
Publication of EP1997140A1 publication Critical patent/EP1997140A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/427—Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/467—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing gases, e.g. air
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • Device for cooling in particular electronic components
  • the invention relates to a device for cooling in particular of electronic components according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a cooling device is known from WO 2005/055319 A2.
  • the known system has an evaporator for receiving heat of an electronic component and a capacitor for delivering the heat to the environment. From an outlet of the evaporator extends a riser, which opens into the condenser. In the riser, bubbles of vaporized refrigerant rise from the evaporator into the condenser, thus causing circulation of the refrigerant in the system.
  • the end of the riser is located above a liquid level which is adjusted during operation.
  • the basic idea of the invention is to reduce the flow resistance for a refrigerant circulating in the device by inserting a refrigerant line into the heat exchanger inlet on the heat exchanger inlet side and plugging it onto the heat exchanger outlet on the heat exchanger outlet side.
  • bottlenecks for the refrigerant and / or vortex formation of the refrigerant are prevented or at least reduced, so that a circulation of the refrigerant is promoted in a cost-effective and simple structural manner.
  • FIG. 1 is a perspective view of a device for cooling electronic components
  • FIG. 3 shows a side view of a device for cooling electronic components
  • FIG. 6 shows a plan view of a device for cooling electronic components
  • FIG. 7 shows a longitudinal section of a distribution container of a gas cooler
  • 8 shows a side view of a device for cooling electronic components
  • FIG. 9 is a perspective view of a clamping device for pressing a heat sink to a heat-emitting component
  • Fig. 10 six side views of a clamping device for pressing a heat sink to a heat-emitting component.
  • the cooling device 110 has an evaporator 120, a condenser 130, a first refrigerant line 140 and a second refrigerant line hidden in FIG. 1.
  • the first refrigerant line 140 connects an evaporator outlet 150 to a concealed condenser inlet
  • the second refrigerant line connects a concealed condenser outlet to a concealed evaporator inlet.
  • the evaporator 120 is inserted into a clamping device 160 with which the cooling device 110 is clamped onto the heat-emitting component.
  • the capacitor 130 has a Be Heilllvo ⁇ ichtung 165, which is soldered to a tubular distribution container of the capacitor 130.
  • the capacitor 130 is sandwiched between a substantially rectangular cover 170 having a recess 180 and an axial fan 190.
  • the existing from the evaporator 120, the condenser 130 and the first and second refrigerant line refrigerant circuit is first evacuated before use via the filling device 165 and then filled with refrigerant, preferably using the known from the art refrigerant R134a is used.
  • the evaporator 120 transfers heat from the heat-emitting
  • Component on the refrigerant in it which at least partially evaporated and via the first refrigerant line 140 in the condensate gate 130 arrives.
  • the condenser 130 transfers heat from the refrigerant in it to air flowing convectively or driven by the axial fan 190 through a tube-fin block of the condenser 130 and through the recess 180.
  • the refrigerant in the condenser 130 is cooled and optionally at least partially condensed. Subsequently, the refrigerant flows from the condenser 130 via the second refrigerant line back into the evaporator.
  • FIG. 2 shows an exploded view of a cooling device 210, which essentially corresponds to the cooling device 110 in FIG. 1.
  • the cooling device 210 has an evaporator 220, a condenser 230, a first refrigerant line 240 and a second refrigerant line 245.
  • the first refrigerant line 240 connects an evaporator outlet 250 to a concealed condenser inlet
  • the second refrigerant line 245 connects a concealed condenser outlet to a concealed evaporator inlet.
  • the evaporator 220 is inserted into a tensioning device 260 with which the cooling device 210 in FIG. 2 is tensioned down onto the heat-emitting component.
  • the tensioning device 260 has a first tension element 262 and a second tension element 263 as well as a tension web 264 arranged between the first and the second tension element.
  • the condenser 230 has a filling device 265, which is soldered to a tubular distribution container 232 of the capacitor 230.
  • the capacitor 230 is enclosed between on the one hand a substantially rectangular cover 270 with a frame 275 enclosing the capacitor 230 and a recess 280 and on the other hand an axial fan 290.
  • the evaporator 220 transfers heat from the heat-emitting component to the refrigerant in it, which at least partially vaporizes via heat-conducting paste in a protective sleeve 222 and a cooling plate 224.
  • the cooling plate preferably has cooling elements, such as ribs, knobs or pins, which project into the evaporator to be flowed around by refrigerant.
  • a lid 226 closes the evaporator 220 and optionally receives the cooling elements in it.
  • the refrigerant passes into the condenser 230.
  • the condenser 230 transfers heat from the refrigerant to air convective or driven by the axial fan 290 through a tube-fin block 234 of the condenser 230 and through the recess 280 of the cover 270 flows.
  • the axial fan 290 has for this purpose a fan wheel with a hub 292, fan blades 294 and an outer ring 296, which rotates in a fan housing 298, driven by a hidden from the hub electric fan motor.
  • the refrigerant flows through a concealed capacitor inlet into the distribution vessel 232 of the condenser 230 and is distributed to the flat tubes 236 of the tube-and-fin block 232, which in turn are soldered into tube openings of the distribution vessel 232.
  • the cooled and possibly condensed refrigerant is collected in the collecting container 238 and then flows back into the evaporator 220 via a condenser outlet via the second refrigerant line 245.
  • the condenser 230 and preferably also the evaporator 230 and the first and second refrigerant lines are made of a metal, preferably aluminum, or an alloy, preferably aluminum alloy, and soldered.
  • the cover 270, the individual parts of the axial fan 290 with the exception of the fan motor and / or the clamping device 260 are preferably made of plastic, preferably by an injection molding process.
  • the cooling device 310 has an evaporator 320, a condenser 330, a first refrigerant line 340 and a second refrigerant line 345.
  • the first refrigerant line 340 connects an evaporator exit 350 to a condenser inlet concealed by a cover 370
  • the second refrigerant line 345 connects a concealed condenser exit to an evaporator entrance 352.
  • An axial fan 390 connects to the condenser 330 and is proximate to the evaporator 320, so that between the axial fan 390 and the evaporator 320 no space for the application of a tensioning device remains.
  • the evaporator 320 transfers heat from a heat-emitting component via a cooling plate 324 to refrigerant therein, which at least partially vaporizes.
  • a lid 326 closes the evaporator 320 and receives any existing cooling elements in it.
  • the refrigerant passes into the condenser 330.
  • the condenser 330 transfers heat from the refrigerant to air flowing convectionally or driven by the axial-flow fan 390 through the condenser 330.
  • the cooled and optionally condensed refrigerant flows via a capacitor outlet into the second refrigerant line 345 and from there back into the evaporator 320.
  • the circulation of the refrigerant is indicated in FIG. 3 by arrows.
  • the evaporator outlet 350 is geodetically higher than the evaporator inlet.
  • gear 352 arranged. Since possibly vapor bubbles in the refrigerant in the evaporator rise upward, thus a transfer of the vapor bubbles via the evaporator outlet 350 is supported in the first refrigerant line 340, a passage of the vapor bubbles through the evaporator inlet 352 in the second refrigerant line 345, however, hindered.
  • the circulation of the refrigerant is assisted in that the first refrigerant passage 340 has a diameter preferably larger by about one quarter than the second refrigerant passage 345.
  • Also advantageous for the circulation of the refrigerant are the at least horizontal course and largely steady rise of the first refrigerant line 340 from the evaporator outlet 350 to the condenser inlet and the steady gradient of the second refrigerant line 345 from the condenser exit to the evaporator inlet 352.
  • the cooling device 410 has an evaporator 420, a condenser 430, a first refrigerant line 440 and a second refrigerant line 445.
  • the first refrigerant line 440 connects an evaporator outlet 450 with a condenser inlet 455, and the second refrigerant line 445 connects a condenser outlet 458 with an evaporator inlet arranged in front of the drawing plane and therefore not visible.
  • a refrigerant shown in black passes from the evaporator 420 via the evaporator outlet 450, the first refrigerant line 440 and the condenser inlet 455 into a substantially cylindrical distribution container 432 of the condenser 430.
  • the condenser 430 transfers heat from the refrigerant to air, which flows through the tube-and-fin block 434 of the condenser 430. After heat transfer to the air, the cooled and optionally condensed refrigerant is collected in a sump 438 and flows via the condenser outlet 458 into the second refrigerant line 445 and from there back into the evaporator 420.
  • the evaporator outlet 450 is arranged geodetically higher than the evaporator inlet.
  • the circulation of the refrigerant is assisted in that the first refrigerant line 440 has a diameter that is preferably larger by a factor of about one fourth than the second refrigerant line 445.
  • a diameter of 10 mm for the first refrigerant line 440 and a diameter of 8 mm for the second refrigerant line are also advantageous for the circulation of the refrigerant are the at least horizontal course and mostly steady rise of the first refrigerant line 440 and the steady slope of the second refrigerant line 445.
  • a simple construction may be provided by the provision of an outwardly projecting collar 451 on the evaporator exit 450 and / or an outwardly projecting collar 459 on the condenser exit 458.
  • the collar 451 and collar 459 each have a similar or larger internal diameter than the first reference - wise second refrigerant line, so no bottleneck for the refrigerant arises.
  • the first and second refrigerant lines then have a first flared pipe end 441 or a second flared pipe end 446 with internal dimensions that correspond to the outer dimensions of the collar 451 or of the collar 459 for attachment.
  • FIG. 5 shows a cooling device 510 in a cross section, which essentially corresponds to the cooling device 410 in FIG. 4.
  • the cooling device 510 has an evaporator 520, a condenser 530, a first refrigerant line not arranged in the drawing plane, and a second refrigerant line 545.
  • the second refrigerant line 545 connects a condenser outlet 558 with an evaporator inlet 552 and leaves the drawing plane in sections and is therefore not completely shown.
  • tube openings 531 are provided, into which flat tubes 536 are inserted and soldered.
  • the flat tubes 536 are divided by longitudinal dividing walls 539 into flow channels 535, wherein the flow channels 535 are partially filled with refrigerant during a condensation of the refrigerant and in which condensed refrigerant is also cooled.
  • a simple construction may be provided by the provision of an outwardly projecting collar 559 at the condenser exit 558.
  • the collar 459 has a similar or greater internal diameter than the second refrigerant conduit 545 so that there is no bottleneck for the refrigerant.
  • the second refrigerant line 545 has a second flared pipe end 546 with inner dimensions corresponding to the outer dimensions of the collar 459 for attachment.
  • the cooling device 610 shows a cooling device 610, which is provided for cooling a heat-emitting component, not shown, preferably a processor of a calculating machine.
  • the cooling device 610 has an evaporator 620, a condenser 630, a first refrigerant line 640, and a second refrigerant line 645.
  • the evaporator 620 is in a Spannvo ⁇ ichtung 660 used with the cooling device 610 is stretched on the dvs ⁇ meabsharede component.
  • the condenser 630 has a Be Glallvo ⁇ ichtung 665, which is soldered to a tubular distribution container 632 of the capacitor 630.
  • the capacitor 630 is enclosed between a cover, not shown, and an axial fan 690.
  • the existing from the evaporator 620, the condenser 630 and the first and second refrigerant line refrigerant circuit is first evacuated before use via the filling device 665 and then filled with refrigerant.
  • FIG. 7 shows the section A-A from FIG. 6.
  • the distribution container 632 has a capacitor input 655 for inserting and soldering in the first refrigerant line 640 and a filling opening 656 for soldering the filling device 665.
  • the substantially cylindrical filling device 665 is arranged as a nozzle on the longitudinal side of the tubular distribution container 632.
  • a third refrigerant line is connected to a valve housing 666 of the filling device 665 designed as a valve by screwing a coupling element arranged at the end of the third refrigerant line onto the valve housing 666.
  • the coupling element displaces a valve insert 668 in a channel 669 in Fig. 7 to the left in a filling position, wherein a spring element not shown within the valve core 668, which is supported via a stop element 667 at the filling opening 656 of the distribution container 632 or on the valve housing 666 , is tense.
  • the cooling device 610 is first evacuated via the channel 669 and the third refrigerant line released through the valve insert 668 in the filling position, and then filled with refrigerant via the third refrigerant line and the channel 669. Subsequently, the coupling element is unscrewed again from the filling device, wherein the spring element in the valve insert 668, possibly supported by an overpressure of the refrigerant in the cooling device 610, the valve insert 668 moves in Fig. 7 to the right in a closed position in which the valve core 668 the channel 669 blocks and seals by means of at least one sealing ring.
  • FIG. 8 shows the cooling device 610 from FIG. 6 in a side view.
  • the tube-ribbed network 634 is arranged between the cylindrical distribution container 632 and a likewise cylindrical collecting container 638 of the condenser 630.
  • the filling device is arranged at right angles to the tube-rib network on the distribution container.
  • the tensioning device 910 shows a tensioning device 910, which is provided for pressing a heat sink onto a heat-emitting component, for example to a processor of a calculating machine, in a perspective view.
  • the tensioning device 910 has a first tension element 920 and a second tension element 930 as well as a tension web 940 arranged therebetween.
  • the clamping web 940 has a receptacle 950 for a heat sink and a concealed first holding element 960 and a second holding element 970.
  • the heat sink in FIG. 9 is inserted from above into the receptacle.
  • a lateral first projection of the heat sink is thereby pushed under the holding element 960 formed as a shoulder, after which a first projection opposite the second projection of the heat sink is pressed under the second holding element 970.
  • This is made possible by an elastic retraction of the rear part web 945 of the clamping web 940 and facilitated by an inclined ramp 975 of the second holding element 970.
  • a supernatant of the cooling plate relative to the lid of the evaporator serves as a projection.
  • the heat sink has a stop for the clamping device 910 upwards, so that the clamping device 910 after putting the heat sink is fixed in the receptacle 950 on the heat sink.
  • the first and / or second refrigerant line fixedly connected to the evaporator and used as a stop serves as a stop.
  • the heat sink assembly obtained in this way is finally tensioned onto the heat-emitting component or a frame connected to it, for example an electronic circuit board.
  • a frame connected to it for example an electronic circuit board.
  • first designed as a downwardly facing eyelet first pulling element 920 mounted in a nose on the frame and then the second tension member 930 depressed and also hooked into a nose.
  • the clamping device 910 has a receptacle 980 for a tool, such as a screwdriver, in the region of the second pulling element 930.
  • the tensioning device 10 shows six side views of a tensioning device 1010 that substantially corresponds to the tensioning device 910 in FIG. 9, from six different sides.
  • the tensioning device 1010 has a first tension element 1020 and a second tension element 1030 as well as a tension web 1040 arranged therebetween.
  • the clamping web 1040 has a receptacle 1050 for a heat sink and a first holding element 1060 and a second holding element 1070.
  • the heat sink For pressing the heat sink to the heat-emitting component, the heat sink is first inserted in the clamping direction in the recording. A lateral first projection of the heat sink is thereby pushed under the holding element 1060 designed as a shoulder, after which a second projection of the heat sink opposite the first projection is pressed under the second holding element 1070. This is made possible by an elastic receding of the rear part web 1045 of the clamping web 1040 and facilitated by an inclined ramp 1075 of the second holding element 1070.
  • the heat sink assembly obtained in this way is finally applied to the heat-emitting component or a frame connected to it, For example, an electronics board, stretched.
  • a frame connected to it For example, an electronics board, stretched.
  • the clamping device 1010 has a receptacle 1080 for a tool, such as a screwdriver, in the region of the second pulling element 1030.
  • the second pulling element 1030 is designed as a bow which can be pivoted outwards, preferably a metal bow, and has a projection 1035 as an assembly aid.
  • the second traction element 1030 can thus be swung in the depressed state easily into the counterpart intended for this purpose, for example in a nose, and then released via the projection 1035.
  • the clamping web 1040 is then tensioned and generates a clamping force, which is transmitted via the tension elements as a tensile force and via the heat sink as compressive force on the heat-emitting component, so that a sufficient heat transfer from the heat-emitting component is ensured on the heat sink.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlung mit einem Verdampfer, mit einem Gaskühler, mit einer ersten Kältemittelleitung zur kommunizierenden Verbindung eines Verdampferausgangs mit einem Gaskühlereingang, und mit einer zweiten Kältemittelleitung zur kommunizierenden Verbindung eines Gaskühlerausgangs mit einem Verdampfereingang.

Description

Vorrichtung zur Kühlung, insbesondere elektronischer Bauelemente
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlung insbesondere von elektronischen Bauelementen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Kühlvorrichtung ist aus der WO 2005/055319 A2 bekannt. Das bekannte System weist einen Verdampfer zur Aufnahme von Wärme eines elektronischen Bauteils sowie einen Kondensator zur Abgabe der Wärme an die Umgebung auf. Von einem Ausgang des Verdampfers erstreckt sich ein Steigrohr, welches in den Kondensator mündet. In dem Steigrohr steigen Blasen verdampften Kältemittels von dem Verdampfer in den Kondensator und bewirken so eine Umwälzung des Kältemittels in dem System. Das Ende des Steigrohrs ist oberhalb eines sich während des Betriebes einstellenden Flüssigkeitspegels angeordnet.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Zirkulation eines Kältemittels in der Vorrichtung zu erleichtern.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Kühlung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Grundgedanke der Erfindung ist es, den Strömungswiderstand für ein in der Vorrichtung zirkulierendes Kältemittel zu verringern, indem eine Kältemittelleitung wärmetauschereingangseitig in den Wärmetauschereingang hinein- gesteckt und wärmetauscherausgangseitig auf den Wärmetauscherausgang aufgesteckt wird. Hierdurch werden Engstellen für das Kältemittel und/oder Wirbelbildung des Kältemittels verhindert beziehungsweise zumindest verringert, so dass eine Zirkulation des Kältemittels auf kostengünstige und einfache bauliche Weise gefördert wird.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und/oder werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Kühlung von elektronischen Bauelementen,
Fig. 2 eine Explosionsansicht einer Vorrichtung zur Kühlung von elektronischen Bauelementen,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Kühlung von elektronischen Bauelementen,
Fig. 4 einen Längsschnitt einer Vorrichtung zur Kühlung von elektronischen Bauelementen,
Fig. 5 einen Querschnitt einer Vorrichtung zur Kühlung von elektronischen Bauelementen,
Fig. 6 eine Aufsicht einer Vorrichtung zur Kühlung von elektronischen Bauelementen,
Fig. 7 einen Längsschnitt eines Verteilbehälters eines Gaskühlers, Fig. 8 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Kühlung von elektronischen Bauelementen,
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer Spannvorrichtung zum Andrücken eines Kühlkörpers an eine wärmeabgebende Komponente, und
Fig. 10 sechs Seitenansichten einer Spannvorrichtung zum Andrücken eines Kühlkörpers an eine wärmeabgebende Komponente.
Fig. 1 zeigt eine Kühlvorrichtung 110, die zur Kühlung einer nicht dargestellten wärmeabgebenden Komponente, bevorzugt eines Prozessors einer Rechenmaschine vorgesehen ist. Die Kühlvorrichtung 110 weist einen Verdampfer 120, einen Kondensator 130, eine erste Kältemittelleitung 140 und eine in Fig. 1 verdeckte zweite Kältemittelleitung auf. Die erste Kältemittellei- tung 140 verbindet einen Verdampferausgang 150 mit einem verdeckten Kondensatoreingang und die zweite Kältemittelleitung verbindet einen verdeckten Kondensatorausgang mit einem ebenfalls verdeckten Verdampfereingang. Der Verdampfer 120 ist in eine Spannvorrichtung 160 eingesetzt, mit der die Kühlvorrichtung 110 auf die wärmeabgebende Komponente ge- spannt wird.
Der Kondensator 130 weist eine Befüllvoπichtung 165 auf, welche an einem rohrförmigen Verteilbehälter des Kondensators 130 angelötet ist. Der Kondensator 130 ist zwischen einer im Wesentlichen rechteckigen Abdeckung 170 mit einer Aussparung 180 und einem Axiallüfter 190 eingefasst.
Der aus dem Verdampfer 120, dem Kondensator 130 und der ersten und zweiten Kältemittelleitung bestehende Kältemittelkreislauf wird vor einem Einsatz über die Befüllvorrichtung 165 erst evakuiert und dann mit Kältemittel befüllt, wobei vorzugsweise das aus der Technik bekannte Kältemittel R134a zur Anwendung kommt.
Im Betrieb überträgt der Verdampfer 120 Wärme von der wärmeabgebenden
Komponente auf das in ihm befindliche Kältemittel, welches zumindest teil- weise verdampft und über die erste Kältemittelleitung 140 in den Kondensa- tor 130 gelangt. Der Kondensator 130 überträgt Wärme von dem in ihm befindlichen Kältemittel auf Luft, die konvektiv oder von dem Axiallüfter 190 angetrieben durch einen Rohr-Rippen-Block des Kondensators 130 und durch die Aussparung 180 strömt. Somit wird das Kältemittel in dem Kon- densator 130 gekühlt und gegebenenfalls zumindest teilweise kondensiert. Anschließend strömt das Kältemittel von dem Kondensator 130 über die zweite Kältemittelleitung wieder zurück in den Verdampfer.
Fig. 2 zeigt eine Kühlvorrichtung 210, welche im Wesentlichen der Kühlvor- richtung 110 in Fig. 1 entspricht, in Explosionsdarstellung. Die Kühlvorrichtung 210 weist einen Verdampfer 220, einen Kondensator 230, eine erste Kältemittelleitung 240 und eine zweite Kältemittelleitung 245 auf. Die erste Kältemittelleitung 240 verbindet einen Verdampferausgang 250 mit einem verdeckten Kondensatoreingang und die zweite Kältemittelleitung 245 ver- bindet einen verdeckten Kondensatorausgang mit einem ebenfalls verdeckten Verdampfereingang.
Der Verdampfer 220 ist in eine Spannvorrichtung 260 eingesetzt, mit der die Kühlvorrichtung 210 in Fig. 2 nach unten auf die wärmeabgebende Kompo- nente gespannt wird. Die Spannvorrichtung 260 weist hierzu ein erstes Zugelement 262 und ein zweites Zugelement 263 sowie einen zwischen dem ersten und dem zweiten Zugelement angeordneten Spannsteg 264 auf. Zum Andrücken der Kühlvorrichtung 210 an die wärmeabgebende Komponente wird zunächst das als Öse ausgebildete und in Fig. 2 nach unten weisende erste Zugelement 262 in ein als Nase an der wärmeabgebenden Komponente oder einem mit ihr verbundenen Rahmenteil ausgebildetes Gegenstück eingehängt und danach das ebenfalls als Öse ausgebildete und nach unten weisende zweite Zugelement 263 nach unten gedrückt und ebenfalls in ein Gegenstück eingehängt, wodurch über den Spannsteg 264 eine Spannkraft auf den in eine Aufnahme 266 des Spannsteges 264 eingesetzten Verdampfer 220 einwirkt, welche den Verdampfer an die wärmeabgebende Komponente nach unten andrückt. Die Spannrichtung ist also in Fig. 1 und 2 nach unten. Der Kondensator 230 weist eine Befüllvorrichtung 265 auf, welche an einem rohrförmigen Verteilbehälter 232 des Kondensators 230 angelötet ist. Der Kondensator 230 ist zwischen einerseits einer im Wesentlichen rechteckigen Abdeckung 270 mit einem den Kondensator 230 umgreifenden Rahmen 275 und einer Aussparung 280 und andererseits einem Axiallüfter 290 einge- fasst.
Im Betrieb überträgt der Verdampfer 220 über in einer Schutzhülle 222 befindliche Wärmeleitpaste und eine Kühlplatte 224 Wärme von der wärmeab- gebenden Komponente auf das in ihm befindliche Kältemittel, welches zumindest teilweise verdampft. Zur verbesserten Wärmeübertragung weist die Kühlplatte bevorzugt Kühlelemente, wie beispielsweise Rippen, Noppen oder Stifte auf, welche in den Verdampfer hineinragen, um von Kältemittel umströmt zu werden. Ein Deckel 226 schließt den Verdampfer 220 und nimmt gegebenenfalls die Kühlelemente in sich auf.
Über die erste Kältemittelleitung 240 gelangt das Kältemittel in den Kondensator 230. Der Kondensator 230 überträgt Wärme von dem Kältemittel auf Luft, die konvektiv oder von dem Axiallüfter 290 angetrieben durch einen Rohr-Rippen-Block 234 des Kondensators 230 und durch die Aussparung 280 der Abdeckung 270 strömt. Der Axiallüfter 290 weist hierzu ein Lüfterrad mit einer Nabe 292, Lüfterschaufeln 294 und einem Außenring 296 auf, welches in einem Lüftergehäuse 298 umläuft, angetrieben durch einen von der Nabe verdeckten elektrischen Lüftermotor.
Das Kältemittel strömt durch einen verdeckten Kondensatoreingang in den Verteilbehälter 232 des Kondensators 230 ein und wird auf die Flachrohre 236 des Rohr-Rippen-Blockes 232 verteilt, welche wiederum in Rohröffnungen des Verteilbehälters 232 eingelötet sind. Nach einem Wärmeübertrag auf die die Rippen 237 umströmende Luft wird das gekühlte und gegebenenfalls kondensierte Kältemittel in dem Sammelbehälter 238 gesammelt und strömt anschließend über einen Kondensatorausgang über die zweite Kältemittelleitung 245 wieder zurück in den Verdampfer 220. Der Kondensator 230 und vorzugsweise auch der Verdampfer 230 und die erste und zweite Kältemittelleitung sind aus einem Metall, bevorzugt Aluminium, oder einer Legierung, bevorzugt Aluminiumlegierung, hergestellt und gelötet. Die Abdeckung 270, die Einzelteile des Axiallüfters 290 mit Aus- nähme des Lüftermotors und/oder die Spannvorrichtung 260 sind vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, bevorzugt durch ein Spritzgussverfahren.
Fig. 3 zeigt eine Kühlvorrichtung 310 in einer Seitenansicht. Die Kühlvorrichtung 310 weist einen Verdampfer 320, einen Kondensator 330, eine erste Kältemittelleitung 340 und eine zweite Kältemittelleitung 345 auf. Die erste Kältemittelleitung 340 verbindet einen Verdampferausgang 350 mit einem von einer Abdeckung 370 verdeckten Kondensatoreingang und die zweite Kältemittelleitung 345 verbindet einen verdeckten Kondensatorausgang mit einem Verdampfereingang 352. Ein Axiallüfter 390 schließt sich an den Kon- densator 330 an und befindet sich in der Nähe des Verdampfers 320, so dass zwischen dem Axiallüfter 390 und dem Verdampfer 320 kein Raum für das Aufbringen einer Spannvorrichtung verbleibt.
Im Betrieb überträgt der Verdampfer 320 über eine Kühlplatte 324 Wärme von einer wärmeabgebenden Komponente auf in ihm befindliches Kältemittel, welches zumindest teilweise verdampft. Ein Deckel 326 schließt den Verdampfer 320 und nimmt gegebenenfalls vorhandene Kühlelemente in sich auf.
Über die erste Kältemittelleitung 340 gelangt das Kältemittel in den Kondensator 330. Der Kondensator 330 überträgt Wärme von dem Kältemittel auf Luft, die konvektiv oder von dem Axiallüfter 390 angetrieben durch den Kondensator 330 strömt. Nach einem Wärmeübertrag auf die Luft strömt das gekühlte und gegebenenfalls kondensierte Kältemittel über einen Kondensa- torausgang in die zweite Kältemittelleitung 345 und von dort wieder zurück in den Verdampfer 320. Die Zirkulation des Kältemittels ist in Fig. 3 durch Pfeile angedeutet.
Um eine Zirkulation des Kältemittels in der gewünschten Weise zu fördern, ist der Verdampferausgang 350 geodätisch höher als der Verdampferein- gang 352 angeordnet. Da gegebenenfalls Dampfblasen im Kältemittel in dem Verdampfer nach oben steigen, wird somit ein Übertritt der Dampfblasen über den Verdampferausgang 350 in die erste Kältemittelleitung 340 unterstützt, ein Übertritt der Dampfblasen über den Verdampfereingang 352 in die zweite Kältemittelleitung 345 hingegen behindert.
Darüberhinaus wird die Zirkulation des Kältemittels dadurch unterstützt, dass die erste Kältemittelleitung 340 einen vorzugsweise um etwa ein Viertel größeren Durchmesser besitzt als die zweite Kältemittelleitung 345. Vorteilhaft ist ein Durchmesser von 10 mm für die erste Kältemittelleitung 340 und ein Durchmesser von 8 mm für die zweite Kältemittelleitung.
Ebenfalls vorteilhaft für die Zirkulation des Kältemittels sind der zumindest waagrechte Verlauf und größtenteils stetige Anstieg der ersten Kältemittellei- tung 340 von dem Verdampferausgang 350 zu dem Kondensatoreingang sowie das stetige Gefälle der zweiten Kältemittelleitung 345 von dem Kondensatorausgang zu dem Verdampfereingang 352.
Fig. 4 zeigt eine Kühlvorrichtung 410 in einem Längsschnitt. Die Kühlvorrich- tung 410 weist einen Verdampfer 420, einen Kondensator 430, eine erste Kältemittelleitung 440 und eine zweite Kältemittelleitung 445 auf. Die erste Kältemittelleitung 440 verbindet einen Verdampferausgang 450 mit einem Kondensatoreingang 455 und die zweite Kältemittelleitung 445 verbindet einen Kondensatorausgang 458 mit einem vor der Zeichenebene angeordne- ten und daher nicht sichtbaren Verdampfereingang.
Über die erste Kältemittelleitung 440 gelangt ein schwarz dargestelltes Kältemittel von dem Verdampfer 420 aus über den Verdampferausgang 450, die erste Kältemittelleitung 440 und den Kondensatoreingang 455 in einen im Wesentlichen zylindrischen Verteilbehälter 432 des Kondensators 430. Der Kondensator 430 überträgt Wärme von dem Kältemittel auf Luft, die durch den Rohr-Rippen-Block 434 des Kondensators 430 strömt. Nach einem Wärmeübertrag auf die Luft wird das gekühlte und gegebenenfalls kondensierte Kältemittel in einem Sammelbehälter 438 gesammelt und strömt über den Kondensatorausgang 458 in die zweite Kältemittelleitung 445 und von dort wieder zurück in den Verdampfer 420.
Um eine Zirkulation des Kältemittels in der gewünschten Weise zu fördern, ist der Verdampferausgang 450 geodätisch höher als der Verdampfereingang angeordnet. Darüberhinaus wird die Zirkulation des Kältemittels dadurch unterstützt, dass die erste Kältemittelleitung 440 einen vorzugsweise um etwa ein Viertel größeren Durchmesser besitzt als die zweite Kältemittelleitung 445. Vorteilhaft ist ein Durchmesser von 10 mm für die erste Kältemit- telleitung 440 und ein Durchmesser von 8 mm für die zweite Kältemittelleitung. Ebenfalls vorteilhaft für die Zirkulation des Kältemittels sind der zumindest waagrechte Verlauf und größtenteils stetige Anstieg der ersten Kältemittelleitung 440 sowie das stetige Gefälle der zweiten Kältemittelleitung 445.
Vorteilhaft ist es, den Strömungswiderstand für das in der Kühlvorrichtung 410 zirkulierende Kältemittel zu verringern, indem die erste Kältemittelleitung 440 in den Kondensatoreingang 455 mit einem Überstand hineingesteckt und auf den Verdampferausgang 450 aufgesteckt wird. Ein ähnlicher Vorteil wird dadurch erreicht, dass die zweite Kältemittelleitung 445 in den Ver- dampfereingang mit einem Überstand hineingesteckt und auf den Kondensatorausgang 458 aufgesteckt wird. Hierdurch werden Engstellen für das Kältemittel und/oder eine Wirbelbildung des Kältemittels verhindert beziehungsweise zumindest verringert, so dass die Zirkulation des Kältemittels in der gewünschten Richtung auf kostengünstige und einfache bauliche Weise gefördert wird. Durch das Einstecken wird unter Umständen eine Rückströmung kondensierten Kältemittels in die erste Kältemittelleitung 440 beziehungsweise verdampfenden Kältemittels in die zweite Kältemittelleitung 445 vermieden oder zumindest gebremst.
Eine einfache Bauweise ist unter Umständen durch das Vorsehen eines nach außen abstehenden Kragens 451 am Verdampferausgang 450 und/oder eines nach außen abstehenden Kragens 459 am Kondensatorausgang 458. Vorzugsweise haben der Kragen 451 und der Kragen 459 jeweils einen ähnlichen oder größeren Innendurchmesser als die erste beziehungs- weise zweite Kältemittelleitung, so dass keine Engstelle für das Kältemittel entsteht. Die erste und die zweite Kältemittelleitung weisen dann für das Aufstecken ein erstes aufgeweitetes Rohrende 441 beziehungsweise ein zweites aufgeweitetes Rohrende 446 mit Innenabmessungen, die den Außenabmessungen des Kragens 451 beziehungsweise des Kragens 459 ent- sprechen, auf.
Fig. 5 zeigt eine Kühlvorrichtung 510 in einem Querschnitt, welche der Kühlvorrichtung 410 in Fig. 4 im Wesentlichen entspricht. Die Kühlvorrichtung 510 weist einen Verdampfer 520, einen Kondensator 530, eine nicht in der Zeichenebene angeordnete erste Kältemittelleitung und eine zweite Kältemittelleitung 545 auf. Die zweite Kältemittelleitung 545 verbindet einen Kondensatorausgang 558 mit einem Verdampfereingang 552 und verlässt abschnittsweise die Zeichenebene und ist daher nicht vollständig dargestellt.
In dem Sammelbehälter 558 des Kondensators 530 sind Rohröffnungen 531 vorgesehen, in welche Flachrohre 536 eingesteckt und gelötet sind. Die Flachrohre 536 sind durch Längstrennwände 539 in Strömungskanäle 535 unterteilt, wobei die Strömungskanäle 535 während einer Kondensation des Kältemittels teilweise mit Kältemittel gefüllt sind und in denen kondensiertes Kältemittel ebenfalls gekühlt wird.
Eine einfache Bauweise ist unter Umständen durch das Vorsehen eines nach außen abstehenden Kragens 559 am Kondensatorausgang 558. Vorzugsweise hat der Kragen 459 einen ähnlichen oder größeren Innendurch- messer als die zweite Kältemittelleitung 545, so dass keine Engstelle für das Kältemittel entsteht. Die zweite Kältemittelleitung 545 weist für das Aufstecken ein zweites aufgeweitetes Rohrende 546 mit Innenabmessungen, die den Außenabmessungen des Kragens 459 entsprechen, auf.
Fig. 6 zeigt eine Kühlvorrichtung 610, die zur Kühlung einer nicht dargestellten wärmeabgebenden Komponente, bevorzugt eines Prozessors einer Rechenmaschine vorgesehen ist. Die Kühlvorrichtung 610 weist einen Verdampfer 620, einen Kondensator 630, eine erste Kältemittelleitung 640 und eine zweite Kältemittelleitung 645 auf. Der Verdampfer 620 ist in eine Spannvoπichtung 660 eingesetzt, mit der die Kühlvorrichtung 610 auf die wäπmeabgebende Komponente gespannt wird.
Der Kondensator 630 weist eine Befüllvoπichtung 665 auf, welche an einem rohrförmigen Verteilbehälter 632 des Kondensators 630 angelötet ist. Der Kondensator 630 ist zwischen einer nicht dargestellten Abdeckung und einem Axiallüfter 690 eingefasst.
Der aus dem Verdampfer 620, dem Kondensator 630 und der ersten und zweiten Kältemittelleitung bestehende Kältemittelkreislauf wird vor einem Einsatz über die Befüllvorrichtung 665 erst evakuiert und dann mit Kältemittel befüllt.
Fig. 7 zeigt den Schnitt A-A aus Fig. 6. Der Verteilbehälter 632 weist einen Kondensatoreingang 655 für ein Einstecken und Einlöten der ersten Kältemittelleitung 640 sowie eine Befüllöffnung 656 für ein Einlöten der Befüllvorrichtung 665 auf. Die im Wesentlichen zylindrische Befüllvorrichtung 665 ist als Stutzen längsseitig am rohrförmigen Verteilbehälter 632 angeordnet.
Zum Befüllen der Kühlvorrichtung 610 wird eine dritte Kältemittelleitung an ein Ventilgehäuse 666 der als Ventil ausgebildeten Befüllvorrichtung 665 angeschlossen, indem ein am Ende der dritten Kältemittelleitung angeordnetes Kupplungselement auf das Ventilgehäuse 666 aufgeschraubt wird. Dabei verschiebt das Kupplungselement einen Ventileinsatz 668 in einem Kanal 669 in Fig. 7 nach links in eine Befüllposition, wobei ein nicht gezeigtes Federelement innerhalb des Ventileinsatzes 668, welches über ein Anschlagelement 667 an der Befüllöffnung 656 des Verteilbehälters 632 oder an dem Ventilgehäuse 666 abgestützt ist, gespannt wird.
Die Kühlvorrichtung 610 wird zunächst über den in der Befüllposition durch den Ventileinsatz 668 freigegebenen Kanal 669 und die dritte Kältemittelleitung evakuiert und anschließend über die dritte Kältemittelleitung und den Kanal 669 mit Kältemittel befüllt. Anschließend wird das Kupplungselement wieder von der Befüllvorrichtung abgeschraubt, wobei das Federelement in dem Ventileinsatz 668, unter Umständen unterstützt durch einen Überdruck des Kältemittels in der Kühlvorrichtung 610, den Ventileinsatz 668 in Fig. 7 nach rechts in eine Verschlussposition bewegt, in der der Ventileinsatz 668 den Kanal 669 versperrt und mittels zumindest eines Dichtringes abdichtet.
Fig. 8 zeigt die Kühlvorrichtung 610 aus Fig. 6 in einer Seitenansicht. Das Rohr-Rippen-Netz 634 ist dabei zwischen dem zylindrischen Verteilbehälter 632 und einem ebenfalls zylindrischen Sammelbehälter 638 des Kondensators 630 angeordnet. Die Befülleinrichtung ist rechtwinklig zu dem Rohr- Rippen-Netz am Verteilbehälter angeordnet. Hierdurch wird eine platzspa- rende Bauweise bei gleichzeitiger guter Zugänglichkeit der Befüllvorrichtung erreicht.
Fig. 9 zeigt eine Spannvorrichtung 910, die für ein Andrücken eines Kühlkörpers an eine wärmeabgebende Komponente, beispielsweise an einen Pro- zessor einer Rechenmaschine vorgesehen ist, in einer perspektivischen Ansicht. Die Spannvorrichtung 910 weist ein erstes Zugelement 920 und ein zweites Zugelement 930 sowie einen dazwischen angeordneten Spannsteg 940 auf. Der Spannsteg 940 weist eine Aufnahme 950 für einen Kühlkörper sowie ein verdecktes erstes Halteelement 960 und ein zweites Halteelement 970 auf.
Zum Andrücken des Kühlkörpers an die wärmeabgebeπde Komponente wird zunächst der Kühlkörper in Fig. 9 von oben in die Aufnahme eingesetzt. Ein seitlicher erster Vorsprung des Kühlkörpers wird dabei unter das als Absatz ausgebildete Halteelement 960 geschoben, wonach ein dem ersten Vorsprung gegenüberliegender zweiter Vorsprung des Kühlkörpers unter das zweite Halteelement 970 gedrückt wird. Dies wird durch ein elastisches Zurückweichen des hinteren Teilsteges 945 des Spannsteges 940 ermöglicht und durch eine schräge Rampe 975 des zweiten Halteelementes 970 er- leichtert. Im Falle der Verwendung eines Verdampfers gemäß einer der Fig. 1 bis 8 als Kühlkörper dient beispielsweise ein Überstand der Kühlplatte gegenüber dem Deckel des Verdampfers als Vorsprung.
Vorteilhafterweise weist der Kühlkörper einen Anschlag für die Spannvorrich- tung 910 nach oben auf, so dass die Spannvorrichtung 910 nach dem Ein- setzen des Kühlkörpers in die Aufnahme 950 am Kühlkörper fixiert ist. Im Falle der Verwendung eines Verdampfers gemäß einer der Fig. 1 bis 8 als Kühlkörper dient beispielsweise die fest mit dem Verdampfer verbundene, insbesondere gelötete erste und/oder zweite Kältemittelleitung als Anschlag.
Die auf diese Weise erhaltene Kühlkörperanordnung wird schließlich auf die wärmeabgebende Komponente oder einen mit ihr verbundenen Rahmen, beispielsweise eine Elektronikplatine, gespannt. Hierzu wird zunächst das als nach unten weisende Öse ausgebildete erste Zugelement 920 in eine Nase an dem Rahmen eingehängt und anschließend das zweite Zugelement 930 niedergedrückt und ebenfalls in eine Nase eingehängt. Um das Niederdrücken zu erleichtern, weist die Spannvorrichtung 910 im Bereich des zweiten Zugelementes 930 eine Aufnahme 980 für ein Werkzeug, wie beispielsweise einen Schraubenzieher, auf.
Fig. 10 zeigt sechs Seitenansichten einer Spannvorrichtung 1010, die der Spannvorrichtung 910 in Fig. 9 im Wesentlichen entspricht, von sechs verschiedenen Seiten. Die Spannvorrichtung 1010 weist ein erstes Zugelement 1020 und ein zweites Zugelement 1030 sowie einen dazwischen angeordne- ten Spannsteg 1040 auf. Der Spannsteg 1040 weist eine Aufnahme 1050 für einen Kühlkörper sowie ein erstes Halteelement 1060 und ein zweites Halteelement 1070 auf.
Zum Andrücken des Kühlkörpers an die wärmeabgebende Komponente wird zunächst der Kühlkörper in Spannrichtung in die Aufnahme eingesetzt. Ein seitlicher erster Vorsprung des Kühlkörpers wird dabei unter das als Absatz ausgebildete Halteelement 1060 geschoben, wonach ein dem ersten Vorsprung gegenüberliegender zweiter Vorsprung des Kühlkörpers unter das zweite Halteelement 1070 gedrückt wird. Dies wird durch ein elastisches Zu- rückweichen des hinteren Teilsteges 1045 des Spannsteges 1040 ermöglicht und durch eine schräge Rampe 1075 des zweiten Halteelementes 1070 erleichtert.
Die auf diese Weise erhaltene Kühlkörperanordnung wird schließlich auf die wärmeabgebende Komponente oder einen mit ihr verbundenen Rahmen, beispielsweise eine Elektronikplatine, gespannt. Hierzu wird zunächst das als nach unten weisende Öse ausgebildete erste Zugelement 1020 in eine Nase an dem Rahmen eingehängt und anschließend das zweite Zugelement 1030 niedergedrückt und ebenfalls in eine Nase eingehängt. Um das Niederdrü- cken zu erleichtern, weist die Spannvorrichtung 1010 im Bereich des zweiten Zugelementes 1030 eine Aufnahme 1080 für ein Werkzeug, wie beispielsweise einen Schraubenzieher, auf.
Darüberhinaus ist das zweite Zugelement 1030 als nach außen schwenkba- rer Bügel, vorzugsweise Metallbügel, ausgebildet und weist einen Vorsprung 1035 als Montagehilfe auf. Das zweite Zugelement 1030 kann damit selbst oder über den Vorsprung 1035 im niedergedrückten Zustand leicht in das dafür vorgesehene Gegenstück, beispielsweise in eine Nase eingeschwenkt und anschließend losgelassen werden. Der Spannsteg 1040 ist dann ge- spannt und erzeugt eine Spannkraft, die über die Zugelemente als Zugkraft und über den Kühlkörper als Druckkraft auf die wärmeabgebende Komponente übertragen wird, so dass ein ausreichender Wärmeübergang von der wärmeabgebenden Komponente auf den Kühlkörper gewährleistet ist.
Die Erfindung wurde anhand einer Kühlvorrichtung für ein elektronisches Bauteil beispielhaft beschrieben, ist jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es wird darauf aufmerksam gemacht, dass die vorliegende Erfindung auch anderweitig einsetzbar ist. Sämtliche beschriebenen Gegenstände sind beliebig untereinander kombinierbar. Ebenso sind sämtliche Merkmale jedes beschriebenen Gegenstandes beliebig mit sämtlichen Merkmalen der anderen Gegenstände kombinierbar oder durch sie ersetzbar.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zur Kühlung, insbesondere von elektronischen Bauele- menten, insbesondere einer Prozessoreinheit, mit einem Verdampfer zur Aufnahme von Wärme in ein Kältemittel insbesondere durch Verdampfung, mit einem Gaskühler zum Kühlen des Kältemittels insbesondere durch Kondensation, mit einer ersten Kältemittellertung zur kommunizierenden Verbindung eines Verdampferausgangs mit einem Gaskühlereingang, mit einer zweiten Kältemittelleitung zur kommunizierenden Verbindung eines Gaskühlerausgangs mit einem Verdampfereingang, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kältemittelleitung auf den Verdampferausgang aufgesteckt und/oder in den Gaskühlereingang mit einem Überstand hineingesteckt ist und dass die zwei- te Kältemittelleitung auf den Gaskühlerausgang aufgesteckt und/oder in den Verdampfereingang mit einem Überstand hineingesteckt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gaskühler oder der Verdampfer einen Verteilbehälter und einen Sammelbehälter aufweist, wobei der Gaskühler- oder Verdampfereingang an dem Verteilbehälter und der Gaskühler- oder Verdampferausgang an dem Sammelbehälter angeordnet ist, und wobei der Verteilbehälter und der Sammelbehälter Rohröffnungen aufweisen, in die Kältemittelrohre eingesteckt oder auf die Kältemittelrohre aufgesteckt sind, wobei die Kältemittelrohre insbesondere als Flachrohre mit dazwischen angeordneten Wellrippen ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampferausgang oder der Gaskühleraus- gang einen nach außen abstehenden Kragen aufweist, auf den ein Rohrende der ersten beziehungsweise zweiten Kältemittelleitung aufgesteckt ist, wobei die Außenabmessungen, wie Außendurchmesser, des Kragens den Innenabmessungen, wie Innendurchmesser, des Rohrendes entsprechen.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrende der ersten oder zweiten Kältemittelleitung gegenüber der übrigen ersten beziehungsweise zweiten Kältemittelleitung aufgeweitet ist, so dass der Innendurchmesser des Kragens im Wesentlichen einem Innendurchmesser der übrigen ersten beziehungsweise zweiten Kältemittelleitung entspricht oder größer ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Verteilbehälter und/oder der Sammelbehälter rohrförmig, insbesondere zylindrisch ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder die zweite Kältemittelleitung stirn- seitig in den rohrförmigen Verteilbehälter hineingesteckt ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder die zweite Kältemittelleitung längsseitig in den rohrförmigen Verteilbehälter hineingesteckt ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder die zweite Kältemittelleitung stirnseitig auf den rohrförmigen Sammelbehälter aufgesteckt ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder die zweite Kältemittelleitung längsseitig auf den rohrförmigen Sammelbehälter aufgesteckt ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohröffnungen längsseitig am rohrförmigen Verteilbehälter beziehungsweise Sammelbehälter angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder die zweite Kältemittelleitung im Wesentlichen gegenüber den Rohröffnungen in den Verteilbehälter beziehungsweise Sammelbehälter mündet.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder die zweite Kältemittelleitung im Wesentlichen rechtwinklig zu den Rohröffnungen in den Verteilbehälter beziehungsweise Sammelbehälter mündet.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Förderungseinrichtung, wie Lüfter, zur Durchleitung eines Mediums, insbesondere Gases, insbesondere Kühlluft, durch den Gaskühler aufweist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung für eine derartige Montage in oder an eine wärmeabgebende Komponente vorgesehen ist, dass der Gaskühler geodätisch höher als der Verdampfer angeordnet ist, so dass das Kältemittel von selbst durch Verdampfung vom Verdampfer zum Gaskühler und nach Kondensation vom Gaskühler zum Verdampfer strömt.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gaskühlereingang geodätisch oberhalb des Gaskühlerausgangs angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gaskühlereingang an einem geodätisch oberen Ende des Gaskühlers beziehungsweise des Verteilbehälters an- geordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gaskühlerausgang an einem geodätisch unteren Ende des Gaskühlers beziehungsweise des Sammelbehälters an- geordnet ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampferausgang geodätisch oberhalb des Verdampfereingangs angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfereingang an einem geodätisch unteren Ende des Verdampfers beziehungsweise des Verteilbehälters angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampferausgang an einem geodätisch o- beren Ende des Verdampfers beziehungsweise des Sammelbehälters angeordnet ist.
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer für eine Montage auf der wärmeabgebenden Komponente vorgesehen ist.
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