WO2006099837A1 - Cooling system for cooling components of electronic appliances, for example of computers, an electronic appliance, for example a computer with a cooling system such as this, as well as a heatpipe - Google Patents

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WO2006099837A1
WO2006099837A1 PCT/DE2006/000437 DE2006000437W WO2006099837A1 WO 2006099837 A1 WO2006099837 A1 WO 2006099837A1 DE 2006000437 W DE2006000437 W DE 2006000437W WO 2006099837 A1 WO2006099837 A1 WO 2006099837A1
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heat
cooling system
heat pipe
cooling
component
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PCT/DE2006/000437
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Roland Dilsch
Ernst Hammel
Alexander Rogg
Jürgen SCHULZ-HARDER
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Curamik Electronics Gmbh
Electrovac Ag
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Definitions

  • Cooling system for cooling components of electronic devices, such as computers, electronic device, such as computers with such a cooling system and heat pipe
  • the invention relates to a cooling system according to the preamble of claim 1, to an electronic device, such as computer according to the preamble of claim 16 and to a heat pipe according to the preamble of claim 17.
  • the object of the invention is to show a cooling system, which is an effective cooling of hard disks or the like.
  • Components of an electronic device allows a computer, and in particular even if the at least one component to be cooled, which is preferably a hard drive, densely packed with other components in a relatively small volume of a device interior is housed, as especially in computers because of the plug-in training Such components and the compact design is the case.
  • a cooling system according to claim 1 and an electronic device according to claim 16 is formed.
  • At least one heat pipe as a flat, plate-shaped or quarderförmige heat pipe results for this heat pipe even in very cramped conditions a sufficiently large effective cross-section, so that a high cooling capacity is possible and between the component to be cooled, for example, hard disk and an adjacent component , For example, a drive or another hard drive remaining space is used optimally. Cooling capacities of 3 - 5 KVWm 0 K are easily achievable.
  • Another significant advantage is that with an external active cooling system, i. H. in an external cooling system with a circuit for a liquid heat transporting medium (eg water) the corresponding heat exchanger through which the cooling medium flows is arranged at a sufficient distance from the component to be cooled, in particular also in a part of the device interior in which Part) enough space is available.
  • a liquid heat transporting medium eg water
  • the invention further relates to a heat pipe according to claim 17.
  • This heat pipe is suitable for the cooling system according to the invention or for this cooling system exhibiting electrical device, such as computers, but not exclusively, but can also be used elsewhere for the cooling of components, assemblies and / or components.
  • Fig. 1 is a cooling system according to the invention in plan view
  • FIG. 2 is a simplified perspective illustration of a hard disk and a flat heat pipe of the cooling system of FIG. 1 provided on the upper side of the hard disk;
  • FIG. Fig. 3 in a simplified representation and in side view of another cooling system according to the invention;
  • FIG. 7 in simplified detail a heat pipe with integrated
  • Heat exchangers for a heat-transporting liquid medium for example water
  • Fig. 8 - 14 respectively in different sectional views and in plan view possible embodiments of the heat pipe or its elements.
  • the generally designated 1 in Figures 1 and 2 cooling system is used for cooling a hard disk 2, in close arrangement with further, in Figure 2 schematically indicated by broken lines 3 flat components, such as hard drives, drives, etc. of a computer in a volume 4 of a housing interior of this computer is provided.
  • an active cooling of the hard disk 2 is required.
  • the cooling system 1 consists essentially of a flat, plate or cuboid heat pipe 5, which is held with its bottom in the figure 2 bottom 5.1 in a suitable manner on the top of the hard disk 2, in such a way that the bottom 5.1 the heat pipe 5 is in a thermal contact with an extremely low heat transfer resistance with the hard disk 2.
  • a thin layer 6 made of a thermal compound is provided between the top of the hard disk 2 and the bottom 5.1 of the heat pipe 5.
  • the heat pipe 5 has a width B, which is equal to the size or width of the also cuboid hard drive 2 and the likewise cuboid housing of this hard drive.
  • the length L of the heat pipe 5 is greater than the dimension that has the hard disk 2 in the corresponding axial direction, so that the hard disk 2 is completely covered on its upper side by the heat pipe 5 or its partial length M, but the heat pipe 5 with a partial length 12 on the hard disk 2 and thereby in particular from the hard disk 2 and other components 3 receiving volume 4 protrudes.
  • the partial length 11 forms the first heat from the hard disk 2 receiving area of the heat pipe 5.
  • the partial length 12 forms the second, to be cooled or heat from the heat pipe 5 laxative area.
  • the heat pipe 5 has a height H, which is smaller by a multiple than the width B, for example, at most 25% of the width B corresponds.
  • a heat exchanger 7 is provided, which is part of an outer cooling circuit and flows through a heat-transporting medium, for example water.
  • the heat exchanger is embodied, for example, in the manner known to the person skilled in the art from DE 197 10 783 A1, ie it consists of a stack of a plurality of interconnected plates of a material that conducts heat well, for example in the form of copper foils. The inside of this stack plates are structured with openings such that between the inlet 7.1 and the outlet 7.2 of the heat exchanger 7 results in a manifold branching flow path for the heat-transporting medium.
  • Part of the cooling circuit are also an electrically operated circulation pump 8, a storage and equalizing vessel 9 for the heat-transporting medium and an outer cooler or heat exchanger 10 with blower 1.
  • the heat exchanger 10 is formed for example by a plurality of plate-shaped heat exchanger elements, which are parallel to each other and are provided spaced from each other and are flowed through by the heat-transporting medium. The spaces between these heat exchanger plates are then flowed through by the air flow generated by the fan 11, as indicated in the figure 1 by the arrow A.
  • the outer heat exchanger 10 are possible.
  • the heat generated by the hard disk 2 causes on the part length 11 evaporation of the heat-transporting medium in the outwardly completely or hermetically sealed interior of the heat pipe 5.
  • the vaporized medium then passes within the interior of the heat pipe to the heat exchanger 7 having partial length 12 and is cooled there, with the loss of heat loss, so that the medium can then flow back as condensate or in the liquid state to the part lying above the hard drive 2 part of the heat pipe or to the local area of the interior of the heat pipe 5.
  • heat-transporting medium for the heat pipe is z.
  • pure water is suitable as a heat-transporting medium for the heat pipe 5, wherein the pressure inside the heat pipe is set so that evaporation of the heat-transporting medium at the operating temperature of the hard disk 2 is reached on the part length 11 and this medium condenses again on the over the hard disk 2 wegêt part length 12 of the heat pipe by the cooling effect of the heat exchanger 7.
  • the particular advantage of the cooling system 1 is that the heat exchanger 7 is arranged outside the volume 4, that is, where there is sufficient space, the height of the heat exchanger 7 in an axial direction to the bottom 5.1 and 5.2 top side of the heat pipe 5, is selected so that the heat exchanger 7 does not protrude above the level of the top of another, the hard disk 2 adjacent functional element, so that on this further functional element 3, if necessary, a further heat pipe 5 are provided with a connected to a coolant circuit heat exchanger 7 can.
  • the heat exchanger 7 is located on the upper side 5.2 of the heat pipe 5. Basically, of course, there is also the possibility to install this heat exchanger on the bottom 5.1 of the heat pipe or to arrange both on the bottom 5.1 and on the top 5.2 each have a heat exchanger.
  • the heat exchanger 7 is suitably connected to the heat pipe 5 to achieve an extremely good heat transfer, this is the heat exchanger 7, for example, soldered to the heat pipe 5 or connected to the heat pipe 5 with mechanical fasteners, and then again preferably using a layer made of thermal compound between the heat exchanger 7 and the heat pipe. 5
  • the heat exchanger 10 may be provided with an associated fan 1 1 on an outer side of the housing of the electrical device, so that the heat exchanger 10 flows through the cooling flow at a corresponding fan opening of the device housing passes directly into the environment.
  • FIG. 3 shows, in simplified representation and in side view as a further possible embodiment, a cooling system 1 a, which differs from the cooling system 1 essentially in that, instead of an external cooling circuit for a liquid heat transporting medium, at the partial length 12 projecting beyond the hard disk 2 the heat pipe 5, ie in turn outside of the volume 4, a cooling ribs exhibiting cooler or heat sink 12 is provided together with an electrically operated fan 13, so that here the cooling of the heat pipe 5 is done directly by the flowing past the heat sink 12 air.
  • FIG. 4 shows, as a further possible embodiment, a cooling system 1b, which differs from the cooling system 1 in that, in addition to the heat exchanger 7, a further heat exchanger 14 is provided in the outer cooling circuit of the liquid heat transporting medium, which, for example, is similar to the heat exchanger 7 is executed, in this embodiment, but directly for cooling another, for example, not housed in the volume 4 component of the device, for example, for cooling a processor 15 is used.
  • the heat exchanger 14 is arranged directly on the housing of the further component 15 and is also flowed through by the heat-transporting medium of the outer cooling circuit.
  • the heat exchanger 14 is in series with the heat exchanger 7, in such a way that the heat-transporting medium first flows through the heat exchanger 7 and then the heat exchanger 14.
  • FIG. 5 shows a similar cooling system 1 c, which differs from the cooling system 1 b only in that the heat exchanger 7 or the further heat exchanger 14 are functionally arranged in parallel in the outer cooling circuit, in each case in a branch of this cooling circuit, the one own Circulation pump 8 has. This ensures that both heat exchangers 7 and 14 are optimally flowed through by the heat-transporting medium. Furthermore, it is possible to optimally regulate the circulating pumps 8 as a function of the temperature of the heat exchangers 7 or 14 and thus depending on the temperature of the heat pipe 5 or the further component 15.
  • cooling system 1 b or 1 c it is also possible in the cooling system 1 b or 1 c to provide more than two heat exchangers in the cooling circuit and / or to arrange the heat exchanger 14 on a further heat pipe 5, which then for cooling a further component, for example a further in the volume 4 underused component, for example, another hard drive 2 or another drive is used.
  • a further component for example a further in the volume 4 underused component, for example, another hard drive 2 or another drive is used.
  • FIG. 6 shows, as a further possible embodiment, a cooling system 1d which serves for cooling at least one component, for example another hard disk 2, but preferably for cooling a plurality of components, for example a further hard disk 2.
  • a cooling system 1d which serves for cooling at least one component, for example another hard disk 2, but preferably for cooling a plurality of components, for example a further hard disk 2.
  • each component or each hard disk 2 is a separate, flat heat pipe 5 is provided, the heat loss their receiving end or partial length M on the housing of the respective
  • Component for example, the hard disk 2 is secured in good thermal contact and extends with their projecting beyond the component part length 12 in a cooling channel 16, which is flowed through by a cooling medium, for example in the simplest case of cooling air or by a liquid cooling medium.
  • a cooling medium for example in the simplest case of cooling air or by a liquid cooling medium.
  • the cooling channel 16 is sealed at the passage point of the respective heat pipe 5 to the outside.
  • the cooling channel 16 is for example in the housing of an electronic device, eg. As a computer together with the necessary components for the coolant flow and formed on its wall so that even when retrofitting other functional elements or components to be cooled these functional elements associated heatpipes 5 are introduced through prepared openings in the wall of the cooling channel 16 in this can, again using the seals 17th
  • the components to be cooled or hard disks 2 are shown arranged side by side in FIG.
  • Disks 2 it is also possible to use these components, e.g. Disks 2 in turn to be arranged one above the other so that the heat pipes 5 lie with their surface sides in planes perpendicular to the longitudinal extent of the cooling channel 16.
  • FIG. 7 shows, in a schematic representation as a further possible embodiment, a heat pipe 5a that differs from the heat pipe 5 essentially in that the heat exchanger 7a through which the heat transporting medium of the external cooling circuit flows and which corresponds to the heat exchanger 7 is integrated into the heat pipe 5a that is, the projecting over the hard disk 2 part length 12 of the heat pipe 5a and the closed to the outside flat cuboid or plate-shaped housing of this heat pipe not only forms the condensation region for the heat-transporting, evaporable medium of the heat pipe 5a, but at the same time also the heat exchanger 7a or the part of this heat exchanger through which the heat-transporting medium of the outer cooling circuit flows.
  • the heat pipe 5a is flat over its entire area at the top and bottom, and also in the region of the heat exchanger 7a, so that this heat pipe is particularly suitable for electronic devices that have a very narrow or compact design.
  • FIGS. 8ff show, in a simplified representation and in section, further embodiments of the heat pipe, which can be used instead of the heat pipes 5 and 5a, respectively.
  • FIG. 8 shows a construction, known for example from DE 198 188 39 A1, of the flat, cuboid or plate-shaped heat pipe 5b in such a way that, for example, FIG. B. by a plurality of interconnected layers in a stack and by correspondingly structured openings in the layers at least one over the entire length and width of the heat pipe 5b extending gas path or gas channel 18 and at least one also extending over the entire length and width of the heat pipe , capillary liquid channel 19 are formed, said capillary liquid channel is formed by finer openings in the corresponding plates of the heat pipe and / or by incorporation of the capillary structure forming filler material and / or by a capillary structure forming porous surface coating, etc.
  • the vaporized heat transporting medium flows from the part 11 of the heat pipe connected to the hard disk or another functional element to be cooled to the cooled part 12 of the heat pipe 5, where the heat transporting medium condenses and flows back through the liquid channel 19 to the heated part 11 of the heat pipe.
  • the heat pipe-forming plates are structured such that a plurality of continuous posts 21 results, each of which extends from the bottom 5.1 to the top 5.2.
  • FIG. 9 shows, as a further possible embodiment, a heat pipe 5c in which the entire, hermetically sealed interior of the heat pipe 5c is filled with a material 22 having a high thermal conductivity which forms a capillary structure, that is to say structurally visible no separate gas and fluid paths are provided.
  • a material 22 having a high thermal conductivity which forms a capillary structure, that is to say structurally visible no separate gas and fluid paths are provided.
  • the posts 21 or via corresponding webs which extend for example in the longitudinal direction of the formed as a flat plate or a flat cuboid heat pipe 5c and are each interrupted, in turn, the required stability of the heat pipe 5c in particular against deformation due to the pressure differences between Environment and interior of the heatpipe reached.
  • a fine woven fabric or nonwoven fabric made of a heat-conductive material, e.g. Metal fibers, for example copper fibers and / or ceramic fibers and / or carbon fibers, for example also of nano-carbon, silicon carbide (SiC).
  • a heat-conductive material e.g. Metal fibers, for example copper fibers and / or ceramic fibers and / or carbon fibers, for example also of nano-carbon, silicon carbide (SiC).
  • the heat pipe 5c is produced in that two identical plates 23 are made of a material that conducts heat well, for example Metal, e.g. B. copper, each with a flat side and with a protruding, peripheral edge portion 24, recesses 25 and with internal webs or posts 26 are made that introduced into the recesses 25, the material 22 and that the plates 23 then in a suitable manner to the Edge region 24 and to the webs 26 are connected to each other, to form an outwardly closed interior with formed by the projections or webs 26 through posts 21st
  • Metal e.g. B. copper
  • Another way of producing, according to FIG. 11, is that only one plate 23 is used instead of two plates 23, but preferably with deeper recesses 25, and that after the capillary material 22 has been introduced into the recesses 25 on the plate 23 another, flat plate made of a heat-conducting material, such as copper is applied.
  • FIG. 12 shows a plan view of the heat pipe of FIGS. 10 or 11.
  • FIGS. 13 and 14 Another possibility for the production of the heat pipe 5c is shown in FIGS. 13 and 14, of which FIG. 13 is again a sectional illustration and FIG. 14 is a plan view of the underside of the heat pipe.
  • a plate 28 by deep drawing from a heat well-conductive material such as a
  • Copper sheet is provided with a peripheral edge 29, with recesses 30 and protrusions 31, after the introduction of the capillary material 22 in the interior formed by the recesses 30, the plate 27 in a suitable manner, for example, again by soldering, by DCB process or active soldering attached.
  • soldering by DCB process or active soldering attached.
  • only the side of the heat pipe formed by the plate 27 is connected to the component to be cooled and the radiator or heat sink.
  • the production of the respective heat pipe 5 - 5c in the form that after completion of the outer housing of the heat pipe and the respective capillary structure within the housing via at least one remaining opening, the heat-transporting medium is introduced into the interior of the heat pipe, and Although such a way that still a certain gas space remains, which is then evacuated for example and / or filled with a corrosion-preventing protective gas, in such a way that in the hermetically sealed interior of the heat pipe then necessary for the operation of the heat pipe pressure (also Negative pressure) is present.

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Abstract

In a cooling system for cooling a hard disk (2) or similar components which produce heat losses in an electronic appliance, for example a computer, using a heatpipe (11) which can be thermally connected to an area (5) which absorbs heat and can be connected over an area to the component (2) to be cooled, and at least one area (12) which emits heat projects away at the side beyond the functional element, the heatpipe is flat, is cuboid, or is in the form of a plate or board.

Description

Kühlsystem zum Kühlen von Komponenten von elektronischen Geräten, beispielsweise von Rechnern, elektronisches Gerät, beispielsweise Rechner mit einem solchen Kühlsystem sowie Heatpipe Cooling system for cooling components of electronic devices, such as computers, electronic device, such as computers with such a cooling system and heat pipe
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kühlsystem gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 , auf ein elektronisches Gerät, beispielsweise Rechner gemäß Oberbegriff Patentanspruch 16 sowie auf eine Heatpipe entsprechend Oberbegriff Patentanspruch 17.The invention relates to a cooling system according to the preamble of claim 1, to an electronic device, such as computer according to the preamble of claim 16 and to a heat pipe according to the preamble of claim 17.
Zum Kühlen von elektrischen und elektronischen Bauelementen sind sogenannte Heatpipes, speziell auch flache Heatpipes bekannt (DE 198 188 39 A1 , DE 102 614 02 A1).For cooling of electrical and electronic components so-called heat pipes, especially flat heat pipes are known (DE 198 188 39 A1, DE 102 614 02 A1).
Bekannt ist weiterhin, zum Kühlen von Festplatten von Rechnern eine Heatpipeanordnung mit mehreren, jeweils rohrartigen Heatpipes zu verwenden (US 5 982 616), die mit ihren Achsen in einer gemeinsamen Ebene parallel zueinander angeordnet und an ihren Enden jeweils über eine Platte miteinander verbunden sind. Von diesen Platten bildet eine einen ersten, Wärme aufnehmenden Bereich und ist mit dem zu kühlenden Laufwerk thermisch verbunden ist. Die zweite bildet einen zweiten, zu kühlenden bzw. Wärme aus der jeweiligen Heatpipe abführenden Bereich der Heatpipeanordnung.It is also known to use for cooling hard disks of computers, a heatpipe arrangement with several, each tubular heatpipes (US 5 982 616), which are arranged with their axes in a common plane parallel to each other and connected at their ends in each case via a plate. Of these plates forms a first, heat-absorbing area and is thermally connected to the drive to be cooled. The second forms a second, to be cooled or heat dissipating from the respective heat pipe region of the heatpipe arrangement.
Durch die Verwendung von mehreren rohrförmigen Heatpipes ergibt sich eine aufwendige Bauweise, insbesondere bei ausreichender Kühlleistung auch eine relativ großvolumige Bauweise allein schon wegen des nicht genutzten Volumens zwischen den einzelnen rohrförmigen Heatpipes.The use of a plurality of tubular heatpipes results in a complex design, especially with sufficient cooling capacity and a relatively large-volume design alone because of the unused volume between the individual tubular heatpipes.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kühlsystem aufzuzeigen, welches eine wirksame Kühlung von Festplatten oder dgl. Komponenten eines elektronischen Gerätes, beispielsweise eines Rechners ermöglicht, und zwar insbesondere auch dann, wenn die wenigstens eine zu kühlende Komponente, die bevorzugt eine Festplatte ist, mit weiteren Komponenten dicht gedrängt in einem relativ kleinen Volumen eines Geräteinnenraumes untergebracht ist, wie dies speziell auch bei Rechnern wegen der einschubartigen Ausbildung solcher Komponenten und der kompakten Bauform der Fall ist.The object of the invention is to show a cooling system, which is an effective cooling of hard disks or the like. Components of an electronic device, For example, allows a computer, and in particular even if the at least one component to be cooled, which is preferably a hard drive, densely packed with other components in a relatively small volume of a device interior is housed, as especially in computers because of the plug-in training Such components and the compact design is the case.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Kühlsystem entsprechend dem Patentanspruch 1 und ein elektronisches Gerät entsprechend dem Patentanspruch 16 ausgebildet.To solve this problem, a cooling system according to claim 1 and an electronic device according to claim 16 is formed.
Durch die Ausbildung wenigstens einen Heatpipe als flache, plattenförmige oder quarderförmige Heatpipe ergibt sich für diese Heatpipe auch bei sehr beengten räumlichen Bedingungen ein ausreichend großer wirksamer Querschnitt, sodass eine hohe Kühlleistung möglich ist und der zwischen der zu kühlenden Komponente, beispielsweise Festplatte und einer benachbarten Komponente, beispielsweise eines Laufwerks oder einer weiteren Festplatte verbleibende Raum optimal genutzt ist. Kühlleistungen von 3 - 5 KVWm0K sind dabei problemlos erreichbar.By forming at least one heat pipe as a flat, plate-shaped or quarderförmige heat pipe results for this heat pipe even in very cramped conditions a sufficiently large effective cross-section, so that a high cooling capacity is possible and between the component to be cooled, for example, hard disk and an adjacent component , For example, a drive or another hard drive remaining space is used optimally. Cooling capacities of 3 - 5 KVWm 0 K are easily achievable.
Ein anderer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass bei einem äußeren aktiven Kühlsystem, d. h. bei einem äußeren Kühlsystem mit einem Kreislauf für ein flüssiges Wärme transportierendes Medium (z. B. Wasser) der entsprechende von dem Kühlmedium durchströmte Wärmetauscher in einem ausreichenden Abstand von der zu kühlenden Komponente angeordnet ist, insbesondere auch in einem Teil des Geräteinnenraumes, in dem (Teil) genügend Platz vorhanden ist.Another significant advantage is that with an external active cooling system, i. H. in an external cooling system with a circuit for a liquid heat transporting medium (eg water) the corresponding heat exchanger through which the cooling medium flows is arranged at a sufficient distance from the component to be cooled, in particular also in a part of the device interior in which Part) enough space is available.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Heatpipe gemäß Patentanspruch 17. Diese Heatpipe ist für das erfindungsgemäße Kühlsystem bzw. für ein dieses Kühlsystem aufweisendes elektrisches Gerät, z.B. Rechner geeignet, allerdings nicht ausschließlich, sondern kann auch anderweitig zur Kühlung von Bauelementen, Baugruppen und/oder Komponenten verwendet werden.The invention further relates to a heat pipe according to claim 17. This heat pipe is suitable for the cooling system according to the invention or for this cooling system exhibiting electrical device, such as computers, but not exclusively, but can also be used elsewhere for the cooling of components, assemblies and / or components.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an verschiedenen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:Further developments of the invention are the subject of the dependent claims. The invention will be explained in more detail below with reference to the figures of various embodiments. Show it:
Fig. 1 ein Kühlsystem gemäß der Erfindung in Draufsicht;Fig. 1 is a cooling system according to the invention in plan view;
Fig. 2 in vereinfachter perspektivischer Darstellung eine Festplatte sowie eine auf der Oberseite der Festplatte vorgesehene flache Heatpipe des Kühlsystems der Figur 1; Fig. 3 in vereinfachter Darstellung und in Seitenansicht ein weiteres Kühlsystem gemäß der Erfindung;FIG. 2 is a simplified perspective illustration of a hard disk and a flat heat pipe of the cooling system of FIG. 1 provided on the upper side of the hard disk; FIG. Fig. 3 in a simplified representation and in side view of another cooling system according to the invention;
Fig. 4 - 6 jeweils in vereinfachter Darstellung weitere mögliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kühlsystems;4 to 6 each show in a simplified representation of further possible embodiments of the cooling system according to the invention;
Fig. 7 in vereinfachter Einzeldarstellung eine Heatpipe mit integriertemFig. 7 in simplified detail a heat pipe with integrated
Wärmetauscher für ein Wärme transportierenden flüssiges Medium, beispielsweise Wasser;Heat exchangers for a heat-transporting liquid medium, for example water;
Fig. 8 - 14 jeweils in unterschiedlichen Schnittdarstellungen und in Draufsicht mögliche Ausführungsformen der Heatpipe bzw. deren Elemente.Fig. 8 - 14 respectively in different sectional views and in plan view possible embodiments of the heat pipe or its elements.
Das in den Figuren 1 und 2 allgemein mit 1 bezeichnete Kühlsystem dient zum Kühlen einer Festplatte 2, die in dichter Anordnung mit weiteren, in der Figur 2 schematisch mit unterbrochenen Linien 3 angedeuteten flachen Komponenten, beispielsweise Festplatten, Laufwerken usw. eines Rechners in einem Volumen 4 eines Gehäuseinnenraumes dieses Rechners vorgesehen ist.The generally designated 1 in Figures 1 and 2 cooling system is used for cooling a hard disk 2, in close arrangement with further, in Figure 2 schematically indicated by broken lines 3 flat components, such as hard drives, drives, etc. of a computer in a volume 4 of a housing interior of this computer is provided.
Insbesondere bei Rechnern hoher Leistung und bei einem hohen Datenfluss an bzw. von der Festplatte 2 ist eine aktive Kühlung der Festplatte 2 erforderlich. Hierfür dient das Kühlsystem 1. Dieses besteht im Wesentlichen aus einer flachen, platten- oder quaderförmigen Heatpipe 5, die mit ihrer in der Figur 2 unten liegenden Unterseite 5.1 in geeigneter Weise auf der Oberseite der Festplatte 2 gehalten ist, und zwar derart, dass die Unterseite 5.1 der Heatpipe 5 in einem Wärmekontakt mit einem extrem niedrigen Wärmeübergangswiderstand mit der Festplatte 2 steht. Um dies zu erreichen, ist zwischen der Oberseite der Festplatte 2 und der Unterseite 5.1 der Heatpipe 5 eine dünne Schicht 6 aus einer Wärmeleitpaste vorgesehen.Particularly in the case of computers of high performance and with a high data flow to or from the hard disk 2, an active cooling of the hard disk 2 is required. For this serves the cooling system 1. This consists essentially of a flat, plate or cuboid heat pipe 5, which is held with its bottom in the figure 2 bottom 5.1 in a suitable manner on the top of the hard disk 2, in such a way that the bottom 5.1 the heat pipe 5 is in a thermal contact with an extremely low heat transfer resistance with the hard disk 2. To achieve this, a thin layer 6 made of a thermal compound is provided between the top of the hard disk 2 and the bottom 5.1 of the heat pipe 5.
Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Heatpipe 5 eine Breite B auf, die gleich der Abmessung bzw. Breite der ebenfalls quaderförmigen Festplatte 2 bzw. des ebenfalls quaderförmigen Gehäuses dieser Festplatte ist. Die Länge L der Heatpipe 5 ist größer als die Abmessung, die die Festplatte 2 in der entsprechenden Achsrichtung aufweist, sodass die Festplatte 2 an ihrer Oberseite vollständig durch die Heatpipe 5 bzw. deren Teillänge M abgedeckt ist, die Heatpipe 5 aber mit einer Teillänge 12 über die Festplatte 2 und dabei insbesondere aus dem die Festplatte 2 sowie anderen Komponenten 3 aufnehmenden Volumen 4 vorsteht. Die Teillänge 11 bildet den ersten Wärme von der Festplatte 2 aufnehmenden Bereich der Heatpipe 5. Die Teillänge 12 bildet den zweiten, zu kühlenden bzw. Wärme aus der Heatpipe 5 abführenden Bereich. Die Heatpipe 5 besitzt eine Höhe H, die um ein Vielfaches kleiner ist als die Breite B, beispielsweise höchstens 25 % der Breite B entspricht.In the illustrated embodiment, the heat pipe 5 has a width B, which is equal to the size or width of the also cuboid hard drive 2 and the likewise cuboid housing of this hard drive. The length L of the heat pipe 5 is greater than the dimension that has the hard disk 2 in the corresponding axial direction, so that the hard disk 2 is completely covered on its upper side by the heat pipe 5 or its partial length M, but the heat pipe 5 with a partial length 12 on the hard disk 2 and thereby in particular from the hard disk 2 and other components 3 receiving volume 4 protrudes. The partial length 11 forms the first heat from the hard disk 2 receiving area of the heat pipe 5. The partial length 12 forms the second, to be cooled or heat from the heat pipe 5 laxative area. The heat pipe 5 has a height H, which is smaller by a multiple than the width B, for example, at most 25% of the width B corresponds.
Auf der Teillänge 12 ist ein Wärmetauscher 7 vorgesehen, der Bestandteil eines äußeren Kühlkreises ist und von einem Wärme transportierenden Medium, beispielsweise Wasser durchströmt wird. Der Wärmetauscher ist beispielsweise in der dem Fachmann aus der DE 197 10 783 A1 bekannten Weise ausgebildet, d. h. er besteht aus einem Stapel aus mehreren mit einander verbundenen Platten aus einem Wärme gut leitenden Material, beispielsweise in Form von Kupferfolien. Die in diesem Stapel innen liegenden Platten sind mit Öffnungen derart strukturiert, dass sich zwischen dem Einlauf 7.1 und dem Auslauf 7.2 des Wärmetauschers 7 ein sich vielfach verzweigender Strömungsweg für das Wärme transportierende Medium ergibt.On the partial length 12, a heat exchanger 7 is provided, which is part of an outer cooling circuit and flows through a heat-transporting medium, for example water. The heat exchanger is embodied, for example, in the manner known to the person skilled in the art from DE 197 10 783 A1, ie it consists of a stack of a plurality of interconnected plates of a material that conducts heat well, for example in the form of copper foils. The inside of this stack plates are structured with openings such that between the inlet 7.1 and the outlet 7.2 of the heat exchanger 7 results in a manifold branching flow path for the heat-transporting medium.
Bestandteil des Kühlkreislaufs sind weiterhin eine elektrisch betriebene Umwälzpumpe 8, ein Vorrats- und Ausgleichsgefäß 9 für das Wärme transportierende Medium sowie ein äußerer Kühler oder Wärmetauscher 10 mit Gebläse 1 1. Der Wärmetauscher 10 ist beispielsweise von einer Vielzahl von plattenförmigen Wärmetauschernelementen gebildet, die parallel zueinander und voneinander beabstandet vorgesehen sind und von dem Wärme transportierenden Medium durchströmt werden. Die Zwischenräume zwischen diesen Wärmetauscherplatten werden dann von dem mit dem Lüfter 11 erzeugten Luftstrom durchströmt, wie dies in der Figur 1 mit dem Pfeil A angedeutet ist. Selbstverständlich sind auch andere Ausführungen des äußeren Wärmetauschers 10 möglich.Part of the cooling circuit are also an electrically operated circulation pump 8, a storage and equalizing vessel 9 for the heat-transporting medium and an outer cooler or heat exchanger 10 with blower 1. 1. The heat exchanger 10 is formed for example by a plurality of plate-shaped heat exchanger elements, which are parallel to each other and are provided spaced from each other and are flowed through by the heat-transporting medium. The spaces between these heat exchanger plates are then flowed through by the air flow generated by the fan 11, as indicated in the figure 1 by the arrow A. Of course, other embodiments of the outer heat exchanger 10 are possible.
Die von der Festplatte 2 erzeugte Verlustwärme bewirkt auf der Teillänge 11 ein Verdampfen des Wärme transportierenden Mediums in dem nach Außen hin vollständig bzw. hermetisch verschlossenen Innenraum der Heatpipe 5. Das verdampfte Medium gelangt dann innerhalb des Innenraumes der Heatpipe an die den Wärmetauscher 7 aufweisende Teillänge 12 und wird dort abgekühlt, und zwar unter Abgabe der Verlustwärme, sodass das Medium dann als Kondensat bzw. im flüssigen Zustand wiederum an den über der Festplatte 2 liegenden Teil der Heatpipe bzw. an den dortigen Bereich des Innenraumes der Heatpipe 5 zurückfließen kann.The heat generated by the hard disk 2 causes on the part length 11 evaporation of the heat-transporting medium in the outwardly completely or hermetically sealed interior of the heat pipe 5. The vaporized medium then passes within the interior of the heat pipe to the heat exchanger 7 having partial length 12 and is cooled there, with the loss of heat loss, so that the medium can then flow back as condensate or in the liquid state to the part lying above the hard drive 2 part of the heat pipe or to the local area of the interior of the heat pipe 5.
Als Wärme transportierendes Medium für die Heatpipe eignet sich z. B. Alkohol oder eine Alkohol/Wasser-Mischung. Auch reines Wasser ist als Wärme transportierendes Medium für die Heatpipe 5 geeignet, wobei der Druck im Inneren der Heatpipe so eingestellt ist, dass ein Verdampfen des Wärme transportierenden Mediums bei der Betriebstemperatur der Festplatte 2 auf der Teillänge 11 erreicht ist und dieses Medium an der über die Festplatte 2 wegstehenden Teillänge 12 der Heatpipe durch die Kühlwirkung des Wärmetauschers 7 wieder kondensiert.As a heat-transporting medium for the heat pipe is z. As alcohol or an alcohol / water mixture. Also, pure water is suitable as a heat-transporting medium for the heat pipe 5, wherein the pressure inside the heat pipe is set so that evaporation of the heat-transporting medium at the operating temperature of the hard disk 2 is reached on the part length 11 and this medium condenses again on the over the hard disk 2 wegstehende part length 12 of the heat pipe by the cooling effect of the heat exchanger 7.
Der besondere Vorteil des Kühlsystems 1 besteht darin, dass der Wärmetauscher 7 außerhalb des Volumens 4 angeordnet ist, also dort, wo ausreichend Platz ist, wobei die Höhe, die der Wärmetauscher 7 in einer Achsrichtung zur Ebene der Unterseite 5.1 bzw. Oberseite 5.2 der Heatpipe 5 aufweist, so gewählt ist, dass der Wärmetauscher 7 nicht über das Niveau der Oberseite eines weiteren, der Festplatte 2 benachbarten Funktionselementes vorsteht, sodass auch auf diesem weiteren Funktionselement 3 im Bedarfsfall eine weitere Heatpipe 5 mit einem an einem Kühlmittelkreislauf angeschlossenen Wärmetauscher 7 vorgesehen werden kann.The particular advantage of the cooling system 1 is that the heat exchanger 7 is arranged outside the volume 4, that is, where there is sufficient space, the height of the heat exchanger 7 in an axial direction to the bottom 5.1 and 5.2 top side of the heat pipe 5, is selected so that the heat exchanger 7 does not protrude above the level of the top of another, the hard disk 2 adjacent functional element, so that on this further functional element 3, if necessary, a further heat pipe 5 are provided with a connected to a coolant circuit heat exchanger 7 can.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass sich der Wärmetauscher 7 auf der Oberseite 5.2 der Heatpipe 5 befindet. Grundsätzlich besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit diesen Wärmetauscher an der Unterseite 5.1 der Heatpipe anzubringen oder aber sowohl an der Unterseite 5.1 als auch an der Oberseite 5.2 jeweils einen Wärmetauscher anzuordnen.It was assumed above that the heat exchanger 7 is located on the upper side 5.2 of the heat pipe 5. Basically, of course, there is also the possibility to install this heat exchanger on the bottom 5.1 of the heat pipe or to arrange both on the bottom 5.1 and on the top 5.2 each have a heat exchanger.
Der Wärmetauscher 7 ist in geeigneter Weise mit der Heatpipe 5 zur Erzielung eines extrem guten Wärmeübergangs verbunden, hierfür ist der Wärmetauscher 7 beispielsweise auf die Heatpipe 5 aufgelötet oder aber mit mechanischen Verbindungselementen mit der Heatpipe 5 verbunden, und zwar dann wiederum vorzugsweise unter Verwendung einer Schicht aus Wärmeleitpaste zwischen dem Wärmetauscher 7 und der Heatpipe 5.The heat exchanger 7 is suitably connected to the heat pipe 5 to achieve an extremely good heat transfer, this is the heat exchanger 7, for example, soldered to the heat pipe 5 or connected to the heat pipe 5 with mechanical fasteners, and then again preferably using a layer made of thermal compound between the heat exchanger 7 and the heat pipe. 5
In vorteilhafter Weise kann der Wärmetauscher 10 mit zugehörigem Lüfter 1 1 an einer Außenseite des Gehäuses des elektrischen Gerätes vorgesehen sein, sodass der den Wärmetauscher 10 durchströmende Kühlstrom an einer entsprechenden Lüfteröffnung des Gerätegehäuses unmittelbar in die Umgebung gelangt. Die Figur 3 zeigt in vereinfachter Darstellung und in Seitenansicht als weitere mögliche Ausführungsform ein Kühlsystem 1 a, welches sich von dem Kühlsystem 1 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass anstelle eines äußeren Kühlkreislaufs für ein flüssiges Wärme transportierendes Medium an der über die Festplatte 2 wegstehenden Teillänge 12 der Heatpipe 5, d. h. wiederum außerhalb des Volumens 4 ein Kühlrippen aufweisender Kühler oder Kühlkörper 12 zusammen mit einem elektrisch betriebenen Lüfter 13 vorgesehen ist, sodass hier das Kühlen der Heatpipe 5 direkt durch die an dem Kühlkörper 12 vorbeiströmende Luft erfolgt.Advantageously, the heat exchanger 10 may be provided with an associated fan 1 1 on an outer side of the housing of the electrical device, so that the heat exchanger 10 flows through the cooling flow at a corresponding fan opening of the device housing passes directly into the environment. FIG. 3 shows, in simplified representation and in side view as a further possible embodiment, a cooling system 1 a, which differs from the cooling system 1 essentially in that, instead of an external cooling circuit for a liquid heat transporting medium, at the partial length 12 projecting beyond the hard disk 2 the heat pipe 5, ie in turn outside of the volume 4, a cooling ribs exhibiting cooler or heat sink 12 is provided together with an electrically operated fan 13, so that here the cooling of the heat pipe 5 is done directly by the flowing past the heat sink 12 air.
Die Figur 4 zeigt als weitere mögliche Ausführungsform ein Kühlsystem 1 b, welches sich von dem Kühlsystem 1 dadurch unterscheidet, dass in dem äußeren Kühlkreislauf des flüssigen Wärme transportierenden Mediums zusätzlich zu dem Wärmetauscher 7 ein weiterer Wärmetauscher 14 vorgesehen ist, der beispielsweise ähnlich dem Wärmetauscher 7 ausgeführt ist, bei dieser Ausführungsform aber direkt zur Kühlung einer weiteren, beispielsweise nicht in dem Volumen 4 untergebrachten Komponente des Gerätes, beispielsweise zur Kühlung eines Prozessors 15 dient.FIG. 4 shows, as a further possible embodiment, a cooling system 1b, which differs from the cooling system 1 in that, in addition to the heat exchanger 7, a further heat exchanger 14 is provided in the outer cooling circuit of the liquid heat transporting medium, which, for example, is similar to the heat exchanger 7 is executed, in this embodiment, but directly for cooling another, for example, not housed in the volume 4 component of the device, for example, for cooling a processor 15 is used.
Der Wärmetauscher 14 ist dabei direkt auf dem Gehäuse der weiteren Komponente 15 angeordnet und wird ebenfalls von dem Wärme transportierenden Medium des äußeren Kühlkreislaufs durchströmt. Bei der Darstellung der Figur 4 liegt der Wärmetauscher 14 in Serie mit dem Wärmetauscher 7, und zwar derart, dass das Wärme transportierende Medium zunächst den Wärmetauscher 7 und anschließend den Wärmetauscher 14 durchströmt.The heat exchanger 14 is arranged directly on the housing of the further component 15 and is also flowed through by the heat-transporting medium of the outer cooling circuit. In the illustration of Figure 4, the heat exchanger 14 is in series with the heat exchanger 7, in such a way that the heat-transporting medium first flows through the heat exchanger 7 and then the heat exchanger 14.
Die Figur 5 zeigt ein ähnliches Kühlsystem 1 c, welches sich von dem Kühlsystem 1 b lediglich dadurch unterscheidet, dass der Wärmetauscher 7 oder der weitere Wärmetauscher 14 funktionsmäßig parallel in dem äußeren Kühlkreislauf angeordnet sind, und zwar jeweils in einem Zweig dieses Kühlkreislaufs, der eine eigene Umwälzpumpe 8 aufweist. Hierdurch ist gewährleistet, dass beide Wärmetauscher 7 und 14 optimal von dem Wärme transportierenden Medium durchströmt werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Umwälzpumpen 8 in Abhängigkeit von der Temperatur der Wärmetauscher 7 bzw. 14 und damit in Abhängigkeit von der Temperatur der Heatpipe 5 bzw. der weiteren Komponente 15 optimal zu regeln.FIG. 5 shows a similar cooling system 1 c, which differs from the cooling system 1 b only in that the heat exchanger 7 or the further heat exchanger 14 are functionally arranged in parallel in the outer cooling circuit, in each case in a branch of this cooling circuit, the one own Circulation pump 8 has. This ensures that both heat exchangers 7 and 14 are optimally flowed through by the heat-transporting medium. Furthermore, it is possible to optimally regulate the circulating pumps 8 as a function of the temperature of the heat exchangers 7 or 14 and thus depending on the temperature of the heat pipe 5 or the further component 15.
Bei dem System 1 c ist es aber auch möglich, nur eine einzige Umwälzpumpe 8 vorzusehen, und zwar beispielsweise zwischen dem Vorrats- und Ausgleichsbehälter 9 und dem Verzweigungspunkt, an dem der Kühlkreislauf in die beiden, durch den Wärmetauscher 7 bzw. durch den Wärmetauscher 14 führende Strömungswege verzweigt.In the system 1 c, but it is also possible to provide only a single circulation pump 8, for example, between the reservoir and surge tank 9 and the branch point at which the cooling circuit in the two, through the heat exchanger 7 and durch die Wärmetauscher 14 leading flow paths branches.
Selbstverständlich ist es bei dem Kühlsystem 1 b bzw. 1 c auch möglich, in dem Kühlkreislauf mehr als zwei Wärmetauscher vorzusehen und/oder den Wärmetauscher 14 auf einer weiteren Heatpipe 5 anzuordnen, die dann zum Kühlen einer weiteren Komponente, beispielsweise einer weiteren in dem Volumen 4 untergebrauchten Komponente, beispielsweise einer weiteren Festplatte 2 oder eines weiteren Laufwerks dient.Of course, it is also possible in the cooling system 1 b or 1 c to provide more than two heat exchangers in the cooling circuit and / or to arrange the heat exchanger 14 on a further heat pipe 5, which then for cooling a further component, for example a further in the volume 4 underused component, for example, another hard drive 2 or another drive is used.
Die Figur 6 zeigt als weitere mögliche Ausführungsform ein Kühlsystem 1d, welches zum Kühlen wenigstens einer Komponente, beispielsweise wieder einer Festplatte 2, bevorzugt aber zum Kühlen von mehreren Komponenten, beispielsweise einer weiteren Festplatte 2 dient. Zum Kühlen jeder Komponente bzw. jeder Festplatte 2 ist eine eigenständige, flache Heatpipe 5 vorgesehen, die ihrem die Verlustwärme aufnehmenden Ende oder Teillänge M auf dem Gehäuse der betreffendenFIG. 6 shows, as a further possible embodiment, a cooling system 1d which serves for cooling at least one component, for example another hard disk 2, but preferably for cooling a plurality of components, for example a further hard disk 2. For cooling each component or each hard disk 2 is a separate, flat heat pipe 5 is provided, the heat loss their receiving end or partial length M on the housing of the respective
Komponente, beispielsweise der Festplatte 2 in gutem Wärmekontakt befestigt ist und mit ihrer über die Komponente wegstehenden Teillänge 12 in einen Kühlkanal 16 hineinreicht, der von einem Kühlmedium, beispielsweise im einfachsten Fall von Kühlluft oder aber von einem flüssigen Kühlmedium durchströmt wird. Durch entsprechende Dichtungen 17 ist der Kühlkanal 16 an der Durchtrittsstelle der jeweiligen Heatpipe 5 nach außen abgedichtet. Der Kühlkanal 16 ist beispielsweise in dem Gehäuse eines elektronischen Gerätes, z. B. eines Rechners zusammen mit den für den Kühlmittelstrom notwendigen Komponenten vorbereitet und an seiner Wandung derart ausgebildet, dass auch beim Nachrüsten weiterer, zu kühlender Funktionselemente oder Komponenten die diesen Funktionselementen zugeordneten Heatpipes 5 durch vorbereitete Öffnungen in der Wandung des Kühlkanals 16 in diesen eingeführt werden können, und zwar wiederum unter Verwendung der Dichtungen 17.Component, for example, the hard disk 2 is secured in good thermal contact and extends with their projecting beyond the component part length 12 in a cooling channel 16, which is flowed through by a cooling medium, for example in the simplest case of cooling air or by a liquid cooling medium. By corresponding seals 17, the cooling channel 16 is sealed at the passage point of the respective heat pipe 5 to the outside. The cooling channel 16 is for example in the housing of an electronic device, eg. As a computer together with the necessary components for the coolant flow and formed on its wall so that even when retrofitting other functional elements or components to be cooled these functional elements associated heatpipes 5 are introduced through prepared openings in the wall of the cooling channel 16 in this can, again using the seals 17th
Der einfacheren Darstellung wegen sind in der Figur 6 die zu kühlenden Komponenten bzw. Festplatten 2 nebeneinander angeordnet gezeigt. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, diese Komponenten, z.B. Festplatten 2 wiederum übereinander so anzuordnen, dass die Heatpipes 5 mit ihren Oberflächenseiten in Ebenen senkrecht zur Längserstreckung des Kühlkanals 16 liegen.For the sake of simplicity, the components to be cooled or hard disks 2 are shown arranged side by side in FIG. Of course, it is also possible to use these components, e.g. Disks 2 in turn to be arranged one above the other so that the heat pipes 5 lie with their surface sides in planes perpendicular to the longitudinal extent of the cooling channel 16.
Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, die zu kühlenden Komponenten oder Funktionselemente jeweils in Gruppen anzuordnen, wobei die Funktionselemente jeder Gruppe dann bei der für die Figur 6 gewählten Darstellung in einer Achsrichtung senkrecht zur Zeichenebene hintereinander liegen und die Ober- und Unterseite der Heatpipes in Ebenen parallel zur Längserstreckung des Kühlkanals 16.Furthermore, it is also possible to arrange the components or functional elements to be cooled in each case in groups, the functional elements of each group are then in the selected representation for the figure 6 in an axial direction perpendicular to the plane behind the other and the top and bottom of the heat pipes in planes parallel to the longitudinal extent of the cooling channel 16th
Die Figur 7 zeigt in schematischer Darstellung als weitere mögliche Ausführungsform eine Heatpipe 5a, die sich von der Heatpipe 5 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass der von dem Wärme transportierenden Medium des äußeren Kühlkreislaufs durchströmte und dem Wärmetauscher 7 entsprechende Wärmetauscher 7a in die Heatpipe 5a integriert ist, d. h. die über die Festplatte 2 vorstehende Teillänge 12 der Heatpipe 5a bzw. des nach außen hin geschlossenen flachen quader- oder plattenförmigen Gehäuses dieser Heatpipe bildet nicht nur den Kondensationsbereich für das Wärme transportierende, verdampfbare Medium der Heatpipe 5a, sondern zugleich auch den Wärmetauscher 7a bzw. den von dem Wärme transportierenden Medium des äußeren Kühlkreislaufs durchströmten Teil dieses Wärmetauschers.FIG. 7 shows, in a schematic representation as a further possible embodiment, a heat pipe 5a that differs from the heat pipe 5 essentially in that the heat exchanger 7a through which the heat transporting medium of the external cooling circuit flows and which corresponds to the heat exchanger 7 is integrated into the heat pipe 5a that is, the projecting over the hard disk 2 part length 12 of the heat pipe 5a and the closed to the outside flat cuboid or plate-shaped housing of this heat pipe not only forms the condensation region for the heat-transporting, evaporable medium of the heat pipe 5a, but at the same time also the heat exchanger 7a or the part of this heat exchanger through which the heat-transporting medium of the outer cooling circuit flows.
Die Heatpipe 5a ist über ihren gesamten Bereich an der Oberseite und Unterseite eben ausgeführt, und zwar auch im Bereich des Wärmetauschers 7a, sodass diese Heatpipe insbesondere auch bei elektronischen Geräten verwendbar ist, die einen sehr engen, bzw. kompakten Aufbau aufweisen.The heat pipe 5a is flat over its entire area at the top and bottom, and also in the region of the heat exchanger 7a, so that this heat pipe is particularly suitable for electronic devices that have a very narrow or compact design.
Die Figuren 8ff zeigen jeweils in vereinfachter Darstellung und im Schnitt weitere Ausführungsformen der Heatpipe, die anstelle der Heatpipes 5 bzw. 5a Verwendung finden können.FIGS. 8ff show, in a simplified representation and in section, further embodiments of the heat pipe, which can be used instead of the heat pipes 5 and 5a, respectively.
Die Figur 8 zeigt einen beispielsweise aus der DE 198 188 39 A1 bekannten Aufbau der flachen, quader- oder plattenförmigen Heatpipe 5b in der Weise, dass z. B. durch mehrere, in einem Stapel miteinander verbundene Lagen und durch entsprechend strukturierte Öffnungen in den Lagen wenigstens ein sich über die gesamte Länge und Breite der Heatpipe 5b erstreckenden Gasweg oder Gaskanal 18 und wenigstens ein sich ebenfalls über die gesamte Länge und Breite der Heatpipe erstreckender, kapillarer Flüssigkeitskanal 19 gebildet sind, wobei dieser kapillare Flüssigkeitskanal durch feinere Öffnungen in den entsprechenden Platten der Heatpipe gebildet ist und/oder durch Einlagern von die kapillare Struktur bildendem Füllmaterial und/oder durch eine die kapillare Struktur bildende poröse Oberflächenbeschichtung usw.FIG. 8 shows a construction, known for example from DE 198 188 39 A1, of the flat, cuboid or plate-shaped heat pipe 5b in such a way that, for example, FIG. B. by a plurality of interconnected layers in a stack and by correspondingly structured openings in the layers at least one over the entire length and width of the heat pipe 5b extending gas path or gas channel 18 and at least one also extending over the entire length and width of the heat pipe , capillary liquid channel 19 are formed, said capillary liquid channel is formed by finer openings in the corresponding plates of the heat pipe and / or by incorporation of the capillary structure forming filler material and / or by a capillary structure forming porous surface coating, etc.
In dem Gaskanal 18 strömt das verdampfte Wärme transportierende Medium von dem mit der Festplatte oder einem anderen zu kühlenden Funktionselement verbundenen Teil 11 der Heatpipe an den den gekühlten Teil 12 der Heatpipe 5, wo das Wärme transportierende Medium kondensiert und über den Flüssigkeitskanal 19 wieder an den erwärmten Teil 11 der Heatpipe zurückfließt.In the gas channel 18, the vaporized heat transporting medium flows from the part 11 of the heat pipe connected to the hard disk or another functional element to be cooled to the cooled part 12 of the heat pipe 5, where the heat transporting medium condenses and flows back through the liquid channel 19 to the heated part 11 of the heat pipe.
Um für die Heatpipe 5b eine für den Wärmeübergang Festplatte 2 / Heatpipe 5 bzw. Heatpipe 5 / Wärmetauscher 7 erforderliche, möglichst plane Unterseite 5.1 bzw. Oberseite 5.2 zu erreichen, und zwar trotz der erheblichen Druckunterschiede zwischen dem Umgebungsdruck und dem Druck im Inneren Der Heatpipe 5b sind die die Heatpipe bildenden Platten so strukturiert, dass sich eine Vielzahl von durchgehenden Pfosten 21 ergibt, die jeweils von der Unterseite 5.1 an die Oberseite 5.2 reichen.In order to achieve for the heat pipe 5b a required for the heat transfer disk 2 / heat pipe 5 or heat pipe 5 / heat exchanger 7, the most flat bottom 5.1 and 5.2 top, despite the significant pressure differences between the ambient pressure and the pressure inside the heat pipe 5b, the heat pipe-forming plates are structured such that a plurality of continuous posts 21 results, each of which extends from the bottom 5.1 to the top 5.2.
Die Figur 9 zeigt als weitere mögliche Ausführungsform ein Heatpipe 5c, bei der der gesamte, nach außen hin hermetisch geschlossene Innenraum der Heatpipe 5c mit einem eine kapillare Struktur bildenden Material 22 aus einem Werkstoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit ausgefüllt ist, also konstruktiv sichtbar keine getrennten Gas- und Flüssigkeitswege vorgesehen sind. Über die Pfosten 21 oder aber über entsprechende Stege, die sich beispielsweise in Längsrichtung der als flache Platte bzw. als flacher Quader ausgebildeten Heatpipe 5c strecken und jeweils unterbrochen sind, wird wiederum die erforderliche Stabilität der Heatpipe 5c insbesondere auch gegen ein Verformen durch die Druckunterschiede zwischen Umgebung und Innenraum der Heatpipe erreicht.FIG. 9 shows, as a further possible embodiment, a heat pipe 5c in which the entire, hermetically sealed interior of the heat pipe 5c is filled with a material 22 having a high thermal conductivity which forms a capillary structure, that is to say structurally visible no separate gas and fluid paths are provided. Via the posts 21 or via corresponding webs, which extend for example in the longitudinal direction of the formed as a flat plate or a flat cuboid heat pipe 5c and are each interrupted, in turn, the required stability of the heat pipe 5c in particular against deformation due to the pressure differences between Environment and interior of the heatpipe reached.
Als Material 22 eignet sich z. B. ein feines Gewebe oder ein Vlies aus einem Wärme gut leitenden Material, z.B. Metallfasern, beispielsweise Kupferfasern und/oder Keramikfasern und/oder Kohlefasern, beispielsweise auch aus Nano-Kohlenstoff, Siliciumkarbid (SiC).As a material 22 is z. A fine woven fabric or nonwoven fabric made of a heat-conductive material, e.g. Metal fibers, for example copper fibers and / or ceramic fibers and / or carbon fibers, for example also of nano-carbon, silicon carbide (SiC).
Entsprechend der Figur 10 ist die Heatpipe 5c dadurch hergestellt, dass zwei identische Platten 23 aus einem Wärme gut leitenden Material, beispielsweise aus Metall, z. B. Kupfer mit jeweils einer planen Seite und mit einem überstehenden, umlaufenden Randbereich 24, mit Vertiefungen 25 und mit inneren Stegen oder Pfosten 26 hergestellt werden, dass in die Vertiefungen 25 das Material 22 eingebracht und dass die Platten 23 dann in geeigneter Weise an dem Randbereich 24 sowie an den Stegen 26 miteinander verbunden werden, und zwar zur Bildung eines nach außen hin geschlossenen Innenraumes mit von den Vorsprüngen oder Stegen 26 gebildeten durchgehenden Pfosten 21.According to FIG. 10, the heat pipe 5c is produced in that two identical plates 23 are made of a material that conducts heat well, for example Metal, e.g. B. copper, each with a flat side and with a protruding, peripheral edge portion 24, recesses 25 and with internal webs or posts 26 are made that introduced into the recesses 25, the material 22 and that the plates 23 then in a suitable manner to the Edge region 24 and to the webs 26 are connected to each other, to form an outwardly closed interior with formed by the projections or webs 26 through posts 21st
Eine andere Möglichkeit der Herstellung besteht entsprechend Figur 11 darin, dass anstelle von zwei Platten 23 nur eine Platte 23 verwendet wird, allerdings dann bevorzugt mit tieferen Vertiefungen 25, und dass nach dem Einbringen des kapillaren Materials 22 in die Vertiefungen 25 auf die Platte 23 eine weitere, ebene Platte aus einem Wärme gut leitenden Material, beispielsweise aus Kupfer aufgebracht wird.Another way of producing, according to FIG. 11, is that only one plate 23 is used instead of two plates 23, but preferably with deeper recesses 25, and that after the capillary material 22 has been introduced into the recesses 25 on the plate 23 another, flat plate made of a heat-conducting material, such as copper is applied.
Die Figur 12 zeigt eine Draufsicht auf die Heatpipe der Figuren 10 oder 11.FIG. 12 shows a plan view of the heat pipe of FIGS. 10 or 11.
Eine weitere Möglichkeit für die Herstellung der Heatpipe 5c ist in den Figuren 13 und 14 dargestellt, von denen die Figur 13 wieder eine Schnittdarstellung und die Figur 14 eine Draufsicht auf die Unterseite der Heatpipe sind. Auf eine Platte 28, die durch Tiefziehen aus einem Wärme gut leitenden Material, beispielsweise aus einemAnother possibility for the production of the heat pipe 5c is shown in FIGS. 13 and 14, of which FIG. 13 is again a sectional illustration and FIG. 14 is a plan view of the underside of the heat pipe. On a plate 28 by deep drawing from a heat well-conductive material, such as a
Kupferblech mit einem umlaufenden Rand 29, mit Vertiefungen 30 und Vorsprüngen 31 versehen ist, wird nach dem Einbringen des kapillaren Materials 22 in den von den Vertiefungen 30 gebildeten Innenraum die Platte 27 in geeigneter Weise, beispielsweise wiederum durch Auflöten, durch DCB-Prozess oder Aktivlöten befestigt. Bei dieser Ausführung wird beispielsweise nur die von der Platte 27 gebildete Seite der Heatpipe mit der zu kühlenden Komponente und dem Kühler oder Kühlkörper verbunden. Grundsätzlich erfolgt die Herstellung der jeweiligen Heatpipe 5 - 5c in der Form, dass nach der Fertigstellung des äußeren Gehäuses der Heatpipe und der jeweiligen kapillaren Struktur innerhalb des Gehäuses über wenigstens eine noch verbliebene Öffnung das Wärme transportierende Medium in den Innenraum der Heatpipe eingebracht wird, und zwar derart, dass noch ein gewisser Gasraum verbleibt, der dann beispielsweise entsprechend evakuiert und/oder mit einem eine Korrosion verhindernden Schutzgas gefüllt wird, und zwar derart, dass in dem hermetisch dann verschlossenen Innenraum der Heatpipe der für den Betrieb der Heatpipe notwendige Druck (auch Unterdruck) vorhanden ist.Copper sheet is provided with a peripheral edge 29, with recesses 30 and protrusions 31, after the introduction of the capillary material 22 in the interior formed by the recesses 30, the plate 27 in a suitable manner, for example, again by soldering, by DCB process or active soldering attached. In this embodiment, for example, only the side of the heat pipe formed by the plate 27 is connected to the component to be cooled and the radiator or heat sink. Basically, the production of the respective heat pipe 5 - 5c in the form that after completion of the outer housing of the heat pipe and the respective capillary structure within the housing via at least one remaining opening, the heat-transporting medium is introduced into the interior of the heat pipe, and Although such a way that still a certain gas space remains, which is then evacuated for example and / or filled with a corrosion-preventing protective gas, in such a way that in the hermetically sealed interior of the heat pipe then necessary for the operation of the heat pipe pressure (also Negative pressure) is present.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne das dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird. The invention has been described above by means of exemplary embodiments. It is understood that numerous changes and modifications are possible without thereby departing from the inventive idea underlying the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 , 1 a, 1 b, 1 c, 1 d Kü hl System1, 1 a, 1 b, 1 c, 1 d Kü hl system
2 Festplatte2 hard disk
3 weiteres Funktionselement, beispielsweise Laufwerk3 other functional element, such as drive
4 Volumen des Geräteinnenraums4 volumes of the device interior
5, 5a, 5b, 5c Heatpipe5, 5a, 5b, 5c heat pipe
5.1 Unterseite5.1 bottom
5.2 H eatp i pe-Oberseite5.2 Heatp i pe top
6 Schicht aus Wärmeleitpaste6 layer of thermal compound
7 Wärmetauscher7 heat exchangers
7.1 Einlass7.1 inlet
7.2 Auslass7.2 outlet
8 Umwälzpumpe8 circulation pump
9 Vorrats- und Ausgleichsbehälter9 storage and equalization tanks
10 äußerer Wärmetauscher10 outer heat exchanger
11 Lüfter11 fans
12 Kühlkörper12 heat sinks
13 Lüfter13 fans
14 Wärmetauscher14 heat exchangers
15 weitere Komponente, beispielsweise Prozessor15 other components, such as processor
16 Kühlkanal16 cooling channel
17 Dichtung17 seal
18 Platte aus wärmeleitfähigem Material, beispielsweise18 plate of thermally conductive material, for example
Metallmetal
19 Gaskanal19 gas channel
20 Flüssigkeitskanal20 fluid channel
21 Pfosten21 posts
22 kapillares Material 23 Platte22 capillary material 23 plate
24 umlaufender Rand24 peripheral edge
25 Vertiefung25 deepening
26 Steg 27 Platte26 bridge 27 plate
28 Platte28 plate
29 umlaufender Rand29 peripheral edge
30 Vertiefung30 deepening
31 Steg oder Vorsprung31 bridge or projection
A KühlluftströmungA cooling air flow
B Breite der HeatpipeB width of the heat pipe
L Gesamtlänge der HeatpipeL Overall length of the heat pipe
I Teil länge der Heatpipe H Höhe der Heatpipe I Part length of the heat pipe H Height of the heat pipe

Claims

Patentansprüche claims
1. Kühlsystem zum Kühlen einer Festplatte (2) oder dgl. Funktionselement oder Komponente eines elektronischen Gerätes, beispielsweise eines Rechners, mit wenigstens einer Heatpipe (5, 5a, 5b, 5c), die mit einem Wärme aufnehmenden ersten Bereich (M ) thermisch und flächig mit der zu kühlenden Komponente (2) verbunden ist und mit wenigstens einem Wärme abgebenden zweiten Bereich (12) über die Komponente (2) seitlich wegsteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Heatpipe (5, 5b, 5c) als flache, quader- oder plattenförmige Heatpipe ausgebildet ist.1. Cooling system for cooling a hard disk (2) or the like. Functional element or component of an electronic device, such as a computer, with at least one heat pipe (5, 5a, 5b, 5c), with a first heat receiving area (M) and thermally is connected flat with the component to be cooled (2) and with at least one heat-emitting second region (12) laterally beyond the component (2), characterized in that the heat pipe (5, 5b, 5c) as a flat, cuboid or plate-shaped heat pipe is formed.
2. Kühlsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Heatpipe (5, 5a, 5b, 5c) die zu kühlende Komponente (2) mit ihrem ersten Bereich (M ) vollständig oder nahezu vollständig an einer Seite abdeckt.2. Cooling system according to claim 1, characterized in that the at least one heat pipe (5, 5a, 5b, 5c) covers the component to be cooled (2) with its first region (M) completely or almost completely on one side.
3. Kühlsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Bereich (12) der wenigstens einen Heatpipe (5, 5a, 5b, 5c) zumindest ein Kühler oder Kühlelement (7, 12) zum Abführen der Wärme vorgesehen ist.3. Cooling system according to claim 1 or 2, characterized in that at least one cooler or cooling element (7, 12) is provided for dissipating the heat at the second region (12) of the at least one heat pipe (5, 5a, 5b, 5c).
4. Kühlsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kühlelement ein Kühlkörper (12), vorzugsweise mit zugehörigem Lüfter (13) ist.4. Cooling system according to claim 3, characterized in that the at least one cooling element is a heat sink (12), preferably with associated fan (13).
5. Kühlsystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kühlelement wenigstens ein von einem Wärme transportierenden Medium durchströmter Kühler oder Wärmetauscher (7) ist.5. Cooling system according to claim 3 or 4, characterized in that the at least one cooling element is at least one of a heat-transporting medium flowed through cooler or heat exchanger (7).
6. Kühlsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Wärmetauscher (7) Teil eines äußeren Kühlkreislaufs für ein flüssiges, Wärme transportierendes Medium ist, und dass der Kühlkreislauf wenigstens eine Umwälzpumpe (8) sowie einen äußeren Kühler oder Wärmetauscher (10) vorzugsweise mit wenigstens einem Lüfter (1 1 ) aufweist.6. Cooling system according to claim 5, characterized in that the at least one heat exchanger (7) is part of an external cooling circuit for a liquid, heat-transporting medium, and that the cooling circuit at least one Circulation pump (8) and an outer cooler or heat exchanger (10) preferably with at least one fan (1 1).
7. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im äußeren Kühlkreislauf wenigstens zwei Wärmetauscher (7, 14) parallel oder in Reihe vorgesehen sind.7. Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that at least two heat exchangers (7, 14) are provided in parallel or in series in the outer cooling circuit.
8. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Heatpipe (5, 5a, 5b, 5c) zumindest einen hermetisch geschlossenen, ein Wärme transportierendes Medium haltenden Innenraum aufweist.8. Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one heat pipe (5, 5a, 5b, 5c) has at least one hermetically sealed, a heat-transporting medium holding interior.
9. Kühlsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine, hermetisch verschlossene Innenraum zumindest einen sich vom ersten Bereich (H) an den zweiten Bereich (12) der Heatpipe erstreckenden Gasweg sowie einen vom zweiten Bereich (12) zurück an den ersten Bereich (11) erstreckenden kapillaren Flüssigkeitsweg aufweist.9. Cooling system according to claim 8, characterized in that the at least one, hermetically sealed interior at least one from the first region (H) to the second region (12) of the heat pipe extending gas path and one from the second region (12) back to the first Has area (11) extending capillary liquid path.
10. Kühlsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasweg und der Flüssigkeitsweg nebeneinander verlaufen.10. Cooling system according to claim 9, characterized in that the gas path and the fluid path run side by side.
11.Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine hermetisch verschlossene Innenraum der Heatpipe (5c) vollständig oder nahezu vollständig mit einem eine kapillare Struktur bildenden Material (22) ausgefüllt ist, sodass sich innerhalb dieses Materials der Gasweg und der Flüssigkeitsweg selbsttätig ausbilden.11.Kühlsystem according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one hermetically sealed interior of the heat pipe (5c) is completely or almost completely filled with a capillary structure forming material (22), so that within this material, the gas path and the Train fluid path automatically.
12. Kühlsystem nach Anspruch 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kapillare12. Cooling system according to claim 1 1, characterized in that the capillary
Material (22) aus einem Werkstoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise aus Metall, z. B. Kupfer, aus Keramik, z. B. Siliciumkarbid-Keramik und/oder aus Kohlefasern, z. B. aus Nano-Kohlefaserstoff besteht.Material (22) made of a material with high thermal conductivity, for example Metal, e.g. As copper, ceramic, z. As silicon carbide ceramic and / or carbon fibers, for. B. consists of nano-carbon fiber.
13. Kühl System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kapillare Material (22) ein Fasermaterial, beispielsweise ein Gewebe oder ein Fließ ist.13. Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the capillary material (22) is a fiber material, for example a fabric or a flow.
14. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite (5.2) und Unterseite (5.1) der Heatpipe (5, 5a, 5b, 5c) durch mehrere Verbindungselemente, beispielsweise Pfosten und/oder Stege (21) miteinander verbunden sind.14. Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the upper side (5.2) and lower side (5.1) of the heat pipe (5, 5a, 5b, 5c) by a plurality of connecting elements, such as posts and / or webs (21) are interconnected ,
15. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Wärmetauscher (7a) in die Heatpipe (5a) integriert ist.15. Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one heat exchanger (7a) in the heat pipe (5a) is integrated.
16. Elektronisches Gerät, beispielsweise Rechner, mit wenigstens einer zu kühlenden Komponente, beispielsweise Festplatte (2), die zusammen mit weiteren Komponenten (3) in einem Volumen (4) eines Gehäuseinnenraumes untergebracht ist, beispielsweise in dicht gedrängter Bauform dadurch gekennzeichnet, dass die Heatpipe (5, 5a, 5b, 5c) zum Kühlen der wenigstens einen Komponente (2) über diese Komponente und über das Volumen (4) seitlich wegsteht.16. Electronic device, such as computer, with at least one component to be cooled, for example, hard disk (2), which is housed together with other components (3) in a volume (4) of a housing interior, for example in densely packed design, characterized in that Heat pipe (5, 5a, 5b, 5c) for cooling the at least one component (2) laterally beyond this component and over the volume (4).
17.Heatpipe beispielsweise zur Verwendung bei dem Kühlsystem oder einem elektronischen Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einem in einem Heatpipekörper ausgebildeten, nach außen hin hermetisch verschlossenen und ein Wärme transportierendes Medium enthaltenden Innenraum, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum vollständig oder nahezu vollständig mit einem eine kapillare Struktur bildenden Material ausgefüllt ist.17.Heatpipe, for example, for use in the cooling system or an electronic device according to one of the preceding claims, comprising at least one formed in a heatpipe body, hermetically sealed to the outside and containing a heat-transporting medium interior space, characterized in that the interior is completely or almost completely is filled with a capillary structure forming material.
18.Heatpipe nach Anspruch 17, gekennzeichnet, durch ihre Ausbildung als flache, quaderförmige oder plattenförmige Heatpipe. 18.Heatpipe according to claim 17, characterized by its design as a flat, cuboid or plate-shaped heat pipe.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008109804A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-12 Convergence Technologies Limited Vapor-augmented heat spreader device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3613778A (en) * 1969-03-03 1971-10-19 Northrop Corp Flat plate heat pipe with structural wicks
DE19818839A1 (en) * 1998-04-20 1999-10-21 Schulz Harder Juergen Cooler for electric components in form of heat pipe
US5982616A (en) * 1997-08-20 1999-11-09 Compaq Computer Corporation Electronic apparatus with plug-in heat pipe module cooling system
US20020135980A1 (en) * 2000-07-11 2002-09-26 The Ohio State University High heat flux electronic cooling apparatus, devices and systems incorporating same
DE10261402A1 (en) * 2002-12-30 2004-07-15 Schulz-Harder, Jürgen, Dr.-Ing. Heat sink in the form of a heat pipe and method for producing such a heat sink

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4330812A (en) * 1980-08-04 1982-05-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Circuit board electronic component cooling structure with composite spacer
US5946190A (en) * 1997-08-29 1999-08-31 Hewlett-Packard Company Ducted high aspect ratio heatsink assembly

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3613778A (en) * 1969-03-03 1971-10-19 Northrop Corp Flat plate heat pipe with structural wicks
US5982616A (en) * 1997-08-20 1999-11-09 Compaq Computer Corporation Electronic apparatus with plug-in heat pipe module cooling system
DE19818839A1 (en) * 1998-04-20 1999-10-21 Schulz Harder Juergen Cooler for electric components in form of heat pipe
US20020135980A1 (en) * 2000-07-11 2002-09-26 The Ohio State University High heat flux electronic cooling apparatus, devices and systems incorporating same
DE10261402A1 (en) * 2002-12-30 2004-07-15 Schulz-Harder, Jürgen, Dr.-Ing. Heat sink in the form of a heat pipe and method for producing such a heat sink

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008109804A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-12 Convergence Technologies Limited Vapor-augmented heat spreader device

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