[发明专利]冷却装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对部件进行冷却的冷却装置，包括：冷却体；具有内部腔室的壳体，其中，使容积改变的装置设计用于将流体抽回腔室中和用于将流体从腔室中排出，其中，抽回引起第一流体和排出引起涡流，该涡流形成第二流体。

本发明还涉及一种用于运行冷却装置的方法。

背景技术

开头提到的冷却装置例如由以下说明书所公开：US 6 588 497B1，US 5 758 823 A1，US 5 988 522 A1和US 7 252 140 B2。

发明内容

本发明的目的是对根据现有技术已知的装置和方法在其冷却效率方面进行优化。

该目的对于这样类型的冷却装置由此来实现，即对此设计了预热装置，用于引导第一流体和第二流体，以及用于将由第一流体携带的第一流量的温度在抽回时由起始温度升高到第一温度，和将由第二流体携带的第二流量的温度由第一温度升高到第二温度。此外，预热装置以有利的方式和冷却体以热连接方式布置，并且通过布置在冷却体上的、例如电器件而被加热。在吸入流体时，对此使用预热装置的这种加热功能来将流体、例如空气，由起始温度加热到第一温度。利用这种空气的加热已经使预热装置散热，并且由此也使冷却体散热，该冷却体已经引起了用于电器件的冷却效率的提升。

在一个有利的设计方案中，带有腔室的冷却装置具有第一腔室和第二腔室。根据已知的组合喷射式推进器(synthetischen Jetantriebes)的原理，这两个布置在壳体中的腔室和使容积改变的装置一起工作。

在另一个有利的设计方案中，预热装置具有第一通道和第二通道。第一通道可能由此连接在用于第一腔室的出口上和第二通道连接在用于第二腔室的出口上。该双通道的实施例是有利的，这是因为这两个提到的流体可以被彼此分开地引导。

在冷却装置的另一个优化方案中，第一通道的容积相应于第一流量的容积。也有利的是，由使容积改变的装置所引起的容积改变的变量增量(Delta)适合于第一通道的容积。对于优化冷却效率也有意义的是，第一通道的容量与通过腔室吸入的容积相匹配。在本发明的双通道设计中，也就是说在第一通道和第二通道中，对称的设计在考虑到这些通道的容积方面也是有意义的，因此通道的容积应相应于腔室的容积，或者容积-变量增量应相应于通道容积。

适宜的是，即冷却体具有作为集成的构件的预热装置，并且经过器件流到冷却体中的热流的一部分流到预热装置中。

在另一个设计方案中，冷却体具有馈通管(Durchführung)，这样地布置该馈通管，即第二流体流到馈通管中，并且由第二流体携带的第二流量由第二温度升高到第三温度。冷却体利用其馈通管确保了进一步优化提高了的冷却效率。通过冷却体引导的空气可以在流过时通过馈通管被加热到另一个更高的温度并且在此甚至优选地实现热饱和。这意味着，利用流体流经馈通管可以进一步从冷却体抽走那些通过电器件引导到冷却体中的热量。

优选的是在吸入区域和壳体之间布置具有第一端部和第二端部的预热装置，在此，第一端部布置在壳体上，并且第二端部布置在冷却体和第二端部之间的吸入区域上。

当馈通管具有用于强迫湍对流(turbulente Konvektion)的导流装置时，冷却效率还可以进一步被优化。湍对流，如其由物理学中根据Rayleigh-Bénard对流原理已知的那样，是一种流体力学效应。在此过程中，流体在两个、优选的是水平的板之间从下面被加热并且从上面被冷却。当出现温差时，从某个高度起开始出现湍对流，在湍对流期间，大等级的(groβskalige)热结构从边界层分解，并且热的或冷的流体传输通过核心区域。

在冷却装置的噪声抑制方面的优化由此实现，即馈通管具有在出口孔的区域中的出口区域，这样地设计该出口孔，即导致了部分流动的干涉(Interferenz)并且可实现声波补偿。馈通管可能由此在其出口区域中设计为声波衰减器。用于流体的、布置在馈通管中的导流装置、例如在馈通管的上侧面和下侧面上的缝隙薄片(Kaminlamellen)，确保了除第一流体和第二流体的相移(phasenverschobenen)的流体之外的对排出的空气涡流的相应的干涉，从而消除声波。特别是在消费电子装置、例如手提式电脑的应用中，位于手提式电脑内部的处理器的噪声抑制的冷却是有利的。

在另一个优化方案中，冷却体在外侧面上具有冷却片。