DE9100864U1 - Liquid heat sink - Google Patents

Liquid heat sink

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Description

91 G 3 026 OE91 G 3 026 OE

Siemens AktiengesellschaftSiemens AG

Flüssigkeitskühlkörper
5
Liquid heat sink
5

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitskühlkörper zum Kühlen von wärmeerzeugenden, scheibenförmigen Bauelementen, der aus einer von der Eingangs- zur Ausgangsöffnung mit einem Kühlmedium durchflossenen Kammer besteht, die aus zwei Deckeln und aus einer Seitenwand besteht, wobei die Kammern mit mindestens einer wärmeaustauschenden Fläche des wärmeerzeugenden Bauelements in Kontakt ist.The invention relates to a liquid cooling body for cooling heat-generating, disk-shaped components, which consists of a chamber through which a cooling medium flows from the inlet to the outlet opening, which chamber consists of two covers and a side wall, the chambers being in contact with at least one heat-exchanging surface of the heat-generating component.

Flüssigkeitskühlkörper sind heute bereits zum Kühlen von Leistungs-Halbleiterbauelementen bekannt. Die Steigerung der Schaltleistung von Halbleiterbauelementen ist mit der Erzeugung einer höheren Verlustwärme gekoppelt. Flüssigkeitskühlkörper haben allgemein eine größere Kühlleistung und halten leichter den Stoß- und Übergangszuständen Stand, weil ihre Wärmeträgheit es ermöglicht, kurze Wärmeimpulse mit einem nur geringfügigen Temperaturanstieg auszugleichen. Die Kühlkörper sind in vielen Fällen als zylinder- oder quaderförmige Körper mit Zuleitungsund Ableitungsstutzen konstruiert. Im Inneren des Kühlkörpers ist ein System von entweder parallelen oder anders miteinander verbundenen Kanälen ausgebildet. In einigen Fällen wird die Verteilung der Kühlflüssigkeit mit Hilfe von ausgebildeten Trennwänden durchgeführt oder es werden dem Flüssigkeitsstrom verschiedene Aufstellungen von Stiften in den Weg gestellt. Alle diese Anordnungen dienen zur Vergrößerung der Kontaktfläche, die die Wärme an die Kühlflüssigkeit abgibt.Liquid heat sinks are already known today for cooling power semiconductor components. Increasing the switching performance of semiconductor components is coupled with the generation of higher heat losses. Liquid heat sinks generally have a higher cooling capacity and can withstand shock and transient conditions more easily because their thermal inertia makes it possible to compensate for short heat pulses with only a slight increase in temperature. The heat sinks are often designed as cylindrical or cuboid-shaped bodies with supply and discharge nozzles. A system of channels, either parallel or otherwise connected to one another, is formed inside the heat sink. In some cases, the distribution of the cooling liquid is carried out using formed partitions or various arrangements of pins are placed in the way of the liquid flow. All of these arrangements serve to increase the contact surface that transfers the heat to the cooling liquid.

Ein gattungsgemäßer Flüssigkeitskühlkörper ist aus der DE 34 11 523 Al bekannt. Bei diesem bekannten Flüssigkeitskühlkörper enthält die Kammer mindestens eine spiralförmige Trennwand, welche zusammen mit den Deckeln einen Kanal für das Kühlmedium bildet. Der untere Deckel, die Seitenwand und die spiralförmige Trennwand können eine Baueinheit bilden. Die Eingangsund Ausgangsöffnung sind jeweils mit einem Stutzen für die Zu-A generic liquid cooling body is known from DE 34 11 523 A1. In this known liquid cooling body, the chamber contains at least one spiral-shaped partition wall, which together with the covers forms a channel for the cooling medium. The lower cover, the side wall and the spiral-shaped partition wall can form a structural unit. The inlet and outlet openings are each provided with a nozzle for the inlet.

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und Ableitung des Kühlmediums versehen. Die spiralförmige Trennwand kann bifilar gewickelt werden, wobei es in diesem Falle notwendig ist, den Durchfluß der Kühlflüssigkeit durch Überflußöffnungen im Mittelbereich der spiralförmigen Trennwand zu sichern. Bei einer besonders einfachen Ausführungsform ist nur eine einfache spiralförmige Trennwand vorgesehen und einer der beiden Stutzen ist bis ins Innere der Kammer verlängert. In der Kammer können auch zwei selbständige, in der Form und Abmessung identische spiralförmige Trennwände so angeordnet sein, daß ihre Enden die Seitenwand der Kammer bei der Eingangs- und Ausgangsöffnung berühren. Dabei kann die Seitenwand direkt von einer der spiralförmigen Trennwände gebildet werden. Zudem kann die Kammer des Kühlflüssigkeitskühlkörpers eine Dosenform oder eine Quaderform haben.and drainage of the cooling medium. The spiral-shaped partition wall can be wound bifilarly, in which case it is necessary to ensure the flow of the cooling liquid through overflow openings in the middle area of the spiral-shaped partition wall. In a particularly simple embodiment, only a single spiral-shaped partition wall is provided and one of the two nozzles is extended into the interior of the chamber. Two independent spiral-shaped partition walls, identical in shape and size, can also be arranged in the chamber so that their ends touch the side wall of the chamber at the inlet and outlet openings. The side wall can be formed directly by one of the spiral-shaped partition walls. In addition, the chamber of the cooling liquid cooling body can have a can shape or a cuboid shape.

Mit diesem Flüssigkeitskühlkörper erreicht man eine gute Kühlwirkung bei einer verhältnismäßig niedrigen Durchflußgeschwindigkeit der Kühlkörperflüssigkeit, wobei der Materialverbrauch klein und die Herstellungskosten niedrig sind.This liquid cooling element achieves a good cooling effect at a relatively low flow rate of the cooling element liquid, while the material consumption is small and the manufacturing costs are low.

Aus der DE 16 39 047 Al ist ein durch strömendes Kühlmittel rückgekühlter Kühlkörper für Halbleiterbauelemente bekannt. Bei diesem Kühlkörper verläuft der Kühlmittelweg zwischen Einlaß und Auslaß unter der zu kühlenden Fläche des Halbleiterkörpers in Serpentinen. Diese Serpentinen können in einer der zu kühlenden Fläche des Halbleiterbauelementes parallelen Ebene liegen. Zwischen den Umkehrstellen der Serpentinen können dann noch weitere kleine Serpentinen angeordnet sein. Die Kühlwirkung des Kühlkörpers wird noch verbessert, wenn die Serpentinen in einer zu der zu kühlenden Fläche des Halbleiterkörpers senkrechten Ebene angeordnet sind. Dadurch wird der gesamte, unter der zu kühlenden Fläche des Halbleiterkörpers liegende Bereich des Kühlkörpers mit im gleichen Abstand voneinander angeordneten und parallel zueinander verlaufenden Kühlkanälen versehen, die alle an dem dem Halbleiterkörper zugewandten Ende geschlossen sind und deren Öffnungen alle in ein und derselben, von dem Halbleiterkörper abgewandten Ebene liegen. Dadurch wird eine gleichmäßigeA cooling body for semiconductor components that is cooled by flowing coolant is known from DE 16 39 047 A1. In this cooling body, the coolant path between the inlet and outlet runs in serpentines under the surface of the semiconductor body to be cooled. These serpentines can lie in a plane parallel to the surface of the semiconductor component to be cooled. Further small serpentines can then be arranged between the reversal points of the serpentines. The cooling effect of the cooling body is further improved if the serpentines are arranged in a plane perpendicular to the surface of the semiconductor body to be cooled. This means that the entire area of the cooling body lying under the surface of the semiconductor body to be cooled is provided with cooling channels that are arranged at the same distance from one another and run parallel to one another, all of which are closed at the end facing the semiconductor body and whose openings all lie in one and the same plane facing away from the semiconductor body. This ensures a uniform

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Verteilung der Wärmeflußlinien über die gesamte Fläche des Kühlkörpers unterhalb des zu kühlenden Halbleiterkörpers besorgt.Distribution of the heat flow lines over the entire surface of the heat sink beneath the semiconductor body to be cooled.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitskühlkörper zum Kühlen von wärmeerzeugenden, scheibenförmigen Bauelementen anzugeben, der einfach gefertigt werden kann.The invention is based on the object of specifying a liquid cooling body for cooling heat-generating, disk-shaped components that can be easily manufactured.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved according to the invention with the characterizing features of claim 1.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung von zwei Kühlrippenanordnungen in der Kammer des Flüssigkeitskühlkörpers wird erreicht, daß das Kühlmedium auf dem Weg vom Verteilerraum (Freiraum) zum Sammelraum (Freiraum) mindestens einmal die Kühlrippenanordnung bzw. di,e Etage wechselt, d.h., wenn die Kühlflüssigkeit aus dem Verteilerraum in die Kühlkanäle der unteren bzw. oberen Kühlrippenanordnung eingeströmt ist, dann muß sie auf dem Weg zum Sammelraum mindestens einmal in die Kühlkanäle der oberen bzw. unteren Kühlrippenanordnung hinüberwechseln. Dadurch fließt das Kühlmedium mäanderförmig und zickzackförmig durch die Kammer des Flüssigkeitskühlkörpers.The arrangement of two cooling fin arrangements in the chamber of the liquid cooling body according to the invention ensures that the cooling medium changes the cooling fin arrangement or the level at least once on the way from the distribution space (free space) to the collection space (free space), i.e. when the cooling liquid has flowed from the distribution space into the cooling channels of the lower or upper cooling fin arrangement, then it must change over into the cooling channels of the upper or lower cooling fin arrangement at least once on the way to the collection space. As a result, the cooling medium flows in a meandering and zigzag pattern through the chamber of the liquid cooling body.

Da die beiden Kühlrippenanordnungen der Kammer identisch sind, senken sich die Herstellungskosten und die Fertigung vereinfacht sich.Since the two cooling fin arrangements of the chamber are identical, the manufacturing costs are reduced and production is simplified.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Flüssigkeitskühlkörpers bildet eine Kühlrippenanordnung und ein Deckel der Kammer jeweils eine Baueinheit. Dadurch vereinfacht sich die Fertigung wesentlich und die Herstellungskosten lassen sich nochmals senken. In a preferred embodiment of the liquid cooling body, a cooling fin arrangement and a cover of the chamber each form a structural unit. This simplifies production considerably and allows manufacturing costs to be reduced even further.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Flüssigkeitskühlkörpers bilden eine Kühlrippenanordnung, ein Deckel und die Seitenwand der Kammer eine Baueinheit. Die zweite Kühlrippenanordnung und ein Deckel der Kammer können auch eine Baueinheit bilden, was die Fertigung des Flüssigkeitskühlkörpers besonders vereinfacht. In a further embodiment of the liquid cooling body, a cooling fin arrangement, a cover and the side wall of the chamber form a structural unit. The second cooling fin arrangement and a cover of the chamber can also form a structural unit, which particularly simplifies the manufacture of the liquid cooling body.

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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Flüssigkeitskühlkorpers besteht aus zwei Halbschalen, die jeweils aus einer Baueinheit, bestehend aus einer Kühlrippenanordnung und einem Deckel der Kammer und einer Hälfte der Seitenwand der Kammer gebildet sind. Diese Halbschalen sind entweder gegossen oder geschlagen. Diese Ausführungsform des Flüssigkeitskühlkorpers wird bevorzugt bei Serienfertigung.A particularly advantageous embodiment of the liquid cooling body consists of two half shells, each of which is formed from a structural unit consisting of a cooling fin arrangement and a cover of the chamber and one half of the side wall of the chamber. These half shells are either cast or hammered. This embodiment of the liquid cooling body is preferred in series production.

Wie bereits aus der DE 34 11 523 Al bekannt ist, kann die Kammer des Flüssigkeitskühlkörpers eine Dosenform oder eine Quaderform haben. Der Dosenform ist Vorrang zu geben, da die wärmeerzeugenden Bauelemente, auch Leistungs-Halbleiterbauelemente genannt, überwiegend scheibenförmig sind.As is already known from DE 34 11 523 A1, the chamber of the liquid cooling body can have a can shape or a cuboid shape. The can shape is to be given priority because the heat-generating components, also known as power semiconductor components, are predominantly disk-shaped.

Elektrische Einrichtungen, die mit Verbänden aus Leistungs-Halbleiterbauelementen und aus den erfindungsgemäßen Flüssigkeitskühlkörpern als Spannverband aufgebaut sind, sind lokal universell einsetzbar, da ein Kühlmittelkreislauf der Einrichtung vor Ort mittels Anschluß an einer Brauchwasserleitung aufgefüllt werden kann. Dadurch kann auch jederzeit Kühlmittel nachgefüllt werden.Electrical devices that are constructed with assemblies of power semiconductor components and of the liquid cooling bodies according to the invention as a clamping assembly can be used universally locally, since a coolant circuit of the device can be filled on site by connecting it to a service water pipe. This also means that coolant can be refilled at any time.

Für eine elektrische Isolierung zwischen den wärmeerzeugenden, scheibenförmigen Bauelementen und den Flüssigkeitskühlkörpern sind elektrisch isolierende, thermisch leitende Isolierschichten vorgesehen. Als Isolierschichten sind Keramikplatten, beispielsweise aus Aluminiumoxyd (Al O9) oder aus Aluminiumnitrit (Al N), vorgesehen. Diese Isolierschichten sind mit den Deckeln der Kammer beispielsweise mittels eines elastischen Klebers oder durch stellenweise Lötungen verbunden. Dadurch und durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kammer des Flüssigkeitskühlkörpers kann als Kühlmedium ungereinigtes Brauchwasser vorgesehen sein.Electrically insulating, thermally conductive insulation layers are provided for electrical insulation between the heat-generating, disk-shaped components and the liquid cooling bodies. Ceramic plates, for example made of aluminum oxide (Al O 9 ) or aluminum nitride (Al N), are provided as insulation layers. These insulation layers are connected to the covers of the chamber, for example by means of an elastic adhesive or by soldering in places. As a result of this and the inventive design of the chamber of the liquid cooling body, unpurified service water can be provided as the cooling medium.

Zur weiteren Erläuterung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flüssigkeitskühlkorpers schematisch veranschaulicht ist.For further explanation, reference is made to the drawing, in which an embodiment of the liquid cooling body according to the invention is schematically illustrated.

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Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch den Flüssigkeitskühlkörper, wobei der Schnitt mit der Hauptflußrichtung einen Winkel von 45° einschließt,Figure 1 shows a cross section through the liquid cooling body, whereby the section with the main flow direction encloses an angle of 45°,

Figur 2 veranschaulicht eine Baueinheitenkammer des Flüssigkeitskühlkörpers, Figure 2 illustrates a liquid cooling unit chamber,

Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf einen geöffneten Flüssigkeitskühlkörper und in Figure 3 shows a top view of an opened liquid cooling body and in

Figur 4 ist der Durchfluß des Kühlmediums durch die Kammer des Flüssigkeitskühlkörpers dargestellt.Figure 4 shows the flow of the cooling medium through the chamber of the liquid heat sink.

Der Flüssigkeitskühlkörper 2 in der Figur 1 besteht aus einer Kammer 4, welche zwei Deckel 6 und 8, eine Seitenwand IO und zwei Kühlrippenanordnungen 12 und 14 enthält. Der obere Deckel 8 und die obere Kühlrippenanordnung 14 bilden in dieser Ausführung,sform eine Baueinheit, die in der Figur 2 alleine dargestellt ist. Die untere Kühlrippenanordnung 12 und der untere Deckel 6 bilden bei einer besonders einfachen Ausführungsform des Flüssigkeitskühlkörpers 2 auch eine Baueinheit. In dieser Darstellung jedoch sind die Kühlrippenanordnungen 12 und der untere Deckel 6 thermisch leitend miteinander verbunden. Die beiden Kühlrippenanordnungen 12 und 14 sind so in der Kammer des Flüssigkeitskühlkörpers 2 angeordnet, daß deren Kühlrippen 16 bzw. 18 jeweils mit einer Hauptflußrichtung des Kühlmediums einen Winkel von 45° und zueinander einen Winkel von 90° einschließen und daß die Stirnflächen der Kühlrippen 16 und 18 sich gegenseitig abstützen. Gegenüber der dargestellten Ausführungsform kann der Winkel, der von den Kühlrippen 16 bzw. 18 mit der Hauptflußrichtung eingeschlossen wird, größer sein als 45°, jedoch kleiner sein als 90". Demzufolge ist der Winkel, der von den Kühlrippen 16 und 18 eingeschlossen wird, auch größer 90°, jedoch kleiner 180°. Dadurch durchströmt das Kühlmedium die Kammer 4 des Flüssigkeitskühlkörpers 2 mäanderförmig und zickzackförmig. Bei funktionsmäßiger Verwendung des Flüssigkeitskühlkörpers 2 werden die auftretenden Spannkräfte gleichmäßig auf die Kontaktflächen zwischen den beiden Deckeln 6 und 8 verteilt. Die Teile der Kammer 4 sind beispielsweise miteinander hart verlötet. Jeweils zwei benachbarte Kühlrippen 16 der unteren Kühlrippenanordnung 12 bilden einen Kühlkanal 20. Ebenfalls bildenThe liquid cooling body 2 in Figure 1 consists of a chamber 4, which contains two covers 6 and 8, a side wall 10 and two cooling fin arrangements 12 and 14. The upper cover 8 and the upper cooling fin arrangement 14 form a structural unit in this embodiment, which is shown alone in Figure 2. The lower cooling fin arrangement 12 and the lower cover 6 also form a structural unit in a particularly simple embodiment of the liquid cooling body 2. In this representation, however, the cooling fin arrangements 12 and the lower cover 6 are thermally conductively connected to one another. The two cooling fin arrangements 12 and 14 are arranged in the chamber of the liquid cooling body 2 in such a way that their cooling fins 16 and 18 each form an angle of 45° with a main flow direction of the cooling medium and an angle of 90° with each other and that the end faces of the cooling fins 16 and 18 support each other. Compared to the embodiment shown, the angle enclosed by the cooling fins 16 and 18 with the main flow direction can be greater than 45°, but smaller than 90". Consequently, the angle enclosed by the cooling fins 16 and 18 is also greater than 90°, but smaller than 180°. As a result, the cooling medium flows through the chamber 4 of the liquid cooling body 2 in a meandering and zigzag shape. When the liquid cooling body 2 is used as intended, the clamping forces that occur are evenly distributed over the contact surfaces between the two covers 6 and 8. The parts of the chamber 4 are, for example, hard-soldered together. Two adjacent cooling fins 16 of the lower cooling fin arrangement 12 form a cooling channel 20. Also forming

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jeweils zwei benachbarte Kühlrippen 18 der oberen Kühlrippenanordnung 14 einen Kühlkanal 22 (Figur 2), von denen in der Figurtwo adjacent cooling fins 18 of the upper cooling fin arrangement 14 form a cooling channel 22 (Figure 2), of which in the figure

1 nur einer zu sehen ist, der in der Schnittebene liegt. Die Teile 6, 8, 10, 12 und IA der Kammer 4 des Flüssigkeitskühlkörpers 2 sind aus einem thermisch gut leitendem Material, beispielsweise Kupfer, hergestellt. Dabei kann die Kühlrippenanordnung 12 und 14 aus einer Platte geschlagen oder gefräst werden. Es besteht auch die Möglichkeit, insbesondere die in Figur1 only one can be seen, which is in the cutting plane. The parts 6, 8, 10, 12 and IA of the chamber 4 of the liquid cooling body 2 are made of a thermally highly conductive material, for example copper. The cooling fin arrangement 12 and 14 can be knocked out or milled from a plate. It is also possible, in particular the cooling fin arrangement shown in Figure

2 gezeigte Baueinheit, zu gießen.
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2 shown assembly unit.
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Bei der Darstellung der Baueinheit in Figur 2 sind zwei Ausführungsformen der Baueinheit in einer Darstellung vereinigt. Bei der einen Ausführungsform ist jede Kühlrippe 22 mit dem Deckel 8 verbunden (stoffschlüssig) und bei der anderen Ausführungsform sind die Kühlrippen 22 mittels einer Stegplatte 24 untereinander verbunden, wobei die Stegplatte 24 beispielsweise stoffschlüssig mit dem Deckel 8 verbunden sein kann. D.h. bei der zweiten Ausführungsform ist die Kühlrippenanordnung 14 stoffschlüssig mit dem Deckel 8 verbunden.In the representation of the structural unit in Figure 2, two embodiments of the structural unit are combined in one representation. In one embodiment, each cooling fin 22 is connected to the cover 8 (in a material-locking manner) and in the other embodiment, the cooling fins 22 are connected to one another by means of a web plate 24, whereby the web plate 24 can, for example, be connected in a material-locking manner to the cover 8. This means that in the second embodiment, the cooling fin arrangement 14 is connected in a material-locking manner to the cover 8.

In Figur 3 ist ein geöffneter Flüssigkeitskühlkörper 2 dargestellt, dabei sind wieder die gleichen Bezugszeichen wie für funktionsgleiche Teile in den Figuren 1 und 2 verwendet. Die Kammer 4 weist eine Eingangsöffnung 26 und eine Ausgangsöffnung 28 auf, die jeweils in der Seitenwand 10 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die Eingangs- und die Ausgangsöffnung und 28 sind jeweils mit einem Stutzen 30 für die Zu- und Ableitung des Kühlmediums versehen. Die Stutzen 30 sind beispielsweise mit der Seitenwand 10 der Kammer 4 hart verlötet.Figure 3 shows an open liquid cooling body 2, the same reference numerals are used as for functionally identical parts in Figures 1 and 2. The chamber 4 has an inlet opening 26 and an outlet opening 28, which are each arranged opposite one another in the side wall 10. The inlet and outlet openings 26 and 28 are each provided with a nozzle 30 for the supply and discharge of the cooling medium. The nozzles 30 are, for example, hard-soldered to the side wall 10 of the chamber 4.

Die Kühlrippenanordnung 12 und 14, von denen in dieser Figur nur die Kühlrippenanordnung 12 zu sehen ist, ist derart ausgebildet, daß vor jeder Öffnung 26 und 28 sich ein Freiraum 32 und 34 bildet. Die beiden Öffnungen 26 und 28 schließen höchstens einen Winkel von 180° ein. Dieser Winkel kann solange verkleinert werden, solange sich vor jeder Öffnung 26 bzw. 28 der Freiraum 32 bzw. 34 befindet. Außerdem können die Öffnungen 26 und 28 mit den Stutzen 30 auch in verschiedenen EbenenThe cooling fin arrangement 12 and 14, of which only the cooling fin arrangement 12 can be seen in this figure, is designed in such a way that a free space 32 and 34 is formed in front of each opening 26 and 28. The two openings 26 and 28 enclose a maximum angle of 180°. This angle can be reduced as long as the free space 32 or 34 is in front of each opening 26 or 28. In addition, the openings 26 and 28 with the nozzles 30 can also be in different planes

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angeordnet sein. Die durch die benachbarten Kühlrippen 16 gebildeten Kühlkanäle 20 sind eingangs- oder ausgangsseitig von der Seitenwand 10 verschlossen. Der Freiraum 32 wird auch Verteilerraum genannt, weil das Kühlmedium, zugeführt durch den Stutzen 30 und der Öffnung 26 auf die Kühlkanäle 20 verteilt wird. Der Freiraum 34 wird auch Sammelraum genannt, weil das Kühlmedium, das durch die Kühlkanäle 20 der unteren Kühlrippenanordnung 12 und/oder den Kühlkanälen 22 der oberen Kühlrippenanordnung 14, die in dieser Darstellung nicht gezeigt werden kann, fließt, gesammelt wird, bevor es über die Öffnung 28 und den Stutzen abgeführt wird.be arranged. The cooling channels 20 formed by the adjacent cooling fins 16 are closed on the inlet or outlet side by the side wall 10. The free space 32 is also called a distribution space because the cooling medium supplied through the nozzle 30 and the opening 26 is distributed to the cooling channels 20. The free space 34 is also called a collection space because the cooling medium that flows through the cooling channels 20 of the lower cooling fin arrangement 12 and/or the cooling channels 22 of the upper cooling fin arrangement 14, which cannot be shown in this illustration, is collected before it is discharged via the opening 28 and the nozzle.

Die Figur 4 zeigt einen Flüssigkeitskühlkörper 2, der sich von der eben beschriebenen Darstellung nur dadurch unterscheidet, daß der,Deckel 6 der Kammer 4 mit einer Isolierschicht 36 versehen ist, die elektrisch isolierend und thermisch leitend ist. Das wärmeerzeugende, scheibenförmige Bauelement ist dann mit mindestens einer wärmeaustauschenden Fläche mit dieser Isolierschicht 36 im Kontakt. Diese Darstellung soll lediglich den Durchfluß des Kühlmediums - gekennzeichnet durch Pfeile - veranschaulichen. Dabei kennzeichnen die ausgezogenen Pfeile innerhalb der Kühlrippen den Weg des Kühlmediums vom Verteilerraum zum Sammelraum 34 in den Kühlkanälen 20 der unteren Kühlrippenanordnung 12 und die unterbrochenen Pfeile den Weg des Kühlmediums in den Kühlkanälen 22 der oberen Kühlrippenanordnung 14. Bei diesen gekennzeichneten Wegen wechselt das Kühlmedium fünfmal die Kühlkanäle 20 und 22. Wann gewechselt wird, bleibt dem Zufall überlassen. Beim Wechsel vom Kühlkanal 20 zum Kühlkanal 22 und umgekehrt ändert sich auch die Richtung um 90°, d.h., das Kühlmedium durchfließt die Kammer 4 des Flüssigkeitskühlkörpers 2 nicht nur mäanderförmig, sondern auch zickzackförmig. Figure 4 shows a liquid cooling body 2 which differs from the representation just described only in that the cover 6 of the chamber 4 is provided with an insulating layer 36 which is electrically insulating and thermally conductive. The heat-generating, disk-shaped component is then in contact with this insulating layer 36 with at least one heat-exchanging surface. This representation is intended only to illustrate the flow of the cooling medium - marked by arrows. The solid arrows within the cooling fins mark the path of the cooling medium from the distributor space to the collecting space 34 in the cooling channels 20 of the lower cooling fin arrangement 12 and the broken arrows mark the path of the cooling medium in the cooling channels 22 of the upper cooling fin arrangement 14. In these marked paths, the cooling medium changes cooling channels 20 and 22 five times. When it changes is left to chance. When changing from the cooling channel 20 to the cooling channel 22 and vice versa, the direction also changes by 90°, i.e. the cooling medium flows through the chamber 4 of the liquid cooling body 2 not only in a meandering shape, but also in a zigzag shape.

Claims (11)

91 G 3 0 26 OE Schutzansprüche91 G 3 0 26 OE Protection claims 1. Flüssigkeitskühlkörper (2) zum Kühlen von wärmeerzeugenden, scheibenförmigen Bauelementen, der aus einer von der Eingangszur Ausgangsöffnung (26, 28) mit einem Kühlmedium durchflossenen Kammer (4) besteht, die aus zwei Deckeln (6, 8) und einer Seitenwand (10) besteht, wobei die Kammer (4) mit mindestens einer wärmeaustauschenden Fläche des wärmeerzeugenden Bauelementes in Kontakt ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Kammer (4) zwei Kühlrippenanordnungen (12, 14) derart enthält, daß die Stirnflächen deren Kühlrippen (16, 18) sich gegenseitig abstützen, daß deren Kühlrippen (16, 18) jeweils mit einer Hauptflußrichtung einen Winkel von mindestens 45° und zueinander einen Winkel von mindestens 90° einschließen, daß vor jeder Öffnung (26, 28) sich ein Freiraum (32, 34) bildet, daß jeweils die durch benachbarte Kühlrippen (16, 18) einer Kühlrippenanordnung (12, 14) gebildeten Kühlkanäle (20, 22) eingangs- oder ausgangsseitig von der Seitenwand (10) abgeschlossen sind und daß die Kühlrippenanordnungen (12, 14) jeweils mit einem Deckel (6, 8) wärmeleitend verbunden sind.1. Liquid cooling body (2) for cooling heat-generating, disk-shaped components, which consists of a chamber (4) through which a cooling medium flows from the inlet to the outlet opening (26, 28), which consists of two covers (6, 8) and a side wall (10), the chamber (4) being in contact with at least one heat-exchanging surface of the heat-generating component, characterized in that this chamber (4) contains two cooling fin arrangements (12, 14) in such a way that the end faces of their cooling fins (16, 18) support one another, that their cooling fins (16, 18) each enclose an angle of at least 45° with a main flow direction and an angle of at least 90° with one another, that a free space (32, 34) is formed in front of each opening (26, 28), that the cooling medium generated by adjacent cooling fins (16, 18) of a cooling fin arrangement (12, 14) formed cooling channels (20, 22) are closed off on the inlet or outlet side by the side wall (10) and that the cooling fin arrangements (12, 14) are each connected to a cover (6, 8) in a heat-conducting manner. 2. Flüssigkeitskühlkörper (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlrippenanordnung (12, 14) und ein Deckel (6, 8) jeweils eine Baueinheit bilden.2. Liquid cooling body (2) according to claim 1, characterized in that a cooling fin arrangement (12, 14) and a cover (6, 8) each form a structural unit. 3. Flüssigkeitskühlkörper (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlrippenanordnung (12, 14), ein Deckel (6, 8) und die Seitenwand (10) eine Baueinheit bilden.3. Liquid cooling body (2) according to claim 1 or 2, characterized in that a cooling fin arrangement (12, 14), a cover (6, 8) and the side wall (10) form a structural unit. 4. Flüssigkeitskühlkörper (2) nach Anspruch 1 und 2, d adurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Baueinheit und eine Hälfte der Seitenwand (10) eine Halbschale des Flüssigkeitskühlkörpers (2) bilden.4. Liquid cooling body (2) according to claim 1 and 2, characterized in that one structural unit and one half of the side wall (10) form a half-shell of the liquid cooling body (2). 5. Flüssigkeitskühlkörper (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Öffnungen (26, 28) in verschiedenen Ebenen liegen.5. Liquid cooling body (2) according to claim 1, characterized in that the two openings (26, 28) lie in different planes. 91 6 3 O 2 6 DE91 6 3 O 2 6 EN 6. Flüssigkeitskühlkörper (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Öffnungen (26, 28) einen Winkel von höchstens 180° einschließen.6. Liquid cooling body (2) according to claim 1, characterized in that the two openings (26, 28) enclose an angle of at most 180°. 7. Flüssigkeitskühlkörper (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (4) des Flüssigkeitskühlkörpers (2) eine Dosenform hat.7. Liquid cooling body (2) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the chamber (4) of the liquid cooling body (2) has a can shape. 8. Flüssigkeitskühlkörper (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer8. Liquid cooling body (2) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the chamber (4) des Flüssigkeitskühlkörpers (2) eine Quaderform hat.(4) of the liquid cooling body (2) has a cuboid shape. 9. Flüssigkeitskühlkörper (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmedium ,ungereinigtes Brauchwasser vorgesehen ist.9. Liquid cooling body (2) according to one of claims 1 to 8, characterized in that unpurified service water is provided as the cooling medium. 10. Flüssigkeitskühlkörper (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kammer (4) und der wärmeaustauschenden Fläche des wärmeerzeugenden Bauelementes eine elektrisch isolierende, thermisch leitende Isolierschicht (36) angeordnet ist.10. Liquid cooling body (2) according to one of claims 1 to 8, characterized in that an electrically insulating, thermally conductive insulating layer (36) is arranged between the chamber (4) and the heat-exchanging surface of the heat-generating component. 11. Flüssigkeitskühlkörper (2) nach Anspruch 10, dad u r c h gekennzeichnet, daß als Isolierschicht (36) eine Keramikplatte vorgesehen ist.11. Liquid cooling body (2) according to claim 10, characterized in that a ceramic plate is provided as the insulating layer (36).
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