DE112004002071T5

DE112004002071T5 - Kühlvorrichtung und elektronische Vorrichtung

Info

Publication number: DE112004002071T5
Application number: DE112004002071T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Kawasaki Nitta; Masumi Kawasaki Suzuki; Michimasa Kawasaki Aoki; Keizou Kawasaki Takemura; Kenji Kawasaki Katsumata
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2004-11-01
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2024-11-02
Also published as: CN100437997C; CN1853269A; JP4297908B2; JPWO2005043620A1; KR20060083430A; WO2005043620A1; DE112004002071B4; US20060144573A1; US20100039772A1

Abstract

Kühlvorrichtung, aufweisend
ein Wärmerohr,
ein Befestigungsglied, mit dem ein elektronisches Bauteil an einer Oberfläche auf einer Seite des Wärmerohres derart angebracht ist, dass Wärme des elektronischen abgeführt werden kann,
eine erste Wärmeabstrahlungsrippe, die an einer anderen Oberfläche auf einer anderen Seite des Wärmerohres angebracht ist,
eine erste Gebläseeinheit, die einen Luftstrom zu der ersten Wärmeabstrahlungsrippe auf einer Seite des Wärmerohrs abgibt,
und einen ersten Kanal auf der anderen Oberfläche des Wärmerohrs, der den durch die erste Gebläseeinheit erzeugten Luftstrom zu der ersten Wärmeabstrahlungsrippe hin leitet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung für ein elektronische Bauteil bzw. Bauelement, wobei die Kühlvorrichtung ein Wärmerohr, welches imstande ist, Wärme des elektronischen Bauteiles zu absorbieren, und welches an dem elektronischen Bauteil, das Wärme erzeugt, angebracht ist, eine Wärmeabstrahlungsrippe, die an dem Wärmerohr an einer anderen Stelle als jener, an der das elektronische Bauteil angebracht ist, vorgesehen ist, und eine Gebläseeinheit enthält, die einen Luftstrom nahe der Wärmeabstrahlungsrippe erzeugt.
Hintergrund-Technik
Elektronische Bauteile in Personalcomputern, etc. (beispielsweise Mikroprozessoren (MPU), Grafikchips, etc.) erzeugen Wärme. Der Betrieb des elektronischen Bauteils wird instabil, wenn die Temperatur eines elektronischen Bauteils einen bestimmten Wert überschreitet. Daher sind elektronische Bauteile, die eine große Wärmemenge erzeugen, mit einer Kühlvorrichtung versehen, wie sie beispielsweise in 7 veranschaulicht ist.
Bei dem in der Figur gezeigten Beispiel ist ein elektronisches Bauteil 3, welches Wärme erzeugt, an einer Seite eines flachen Wärmerohres 1 angebracht. Eine Wärmeabstrahlungsrippe 7 und eine Gebläseeinheit 9, die neben der Wärmeabstrahlungsrippe 7 vorgesehen ist, um einen Luftstrom nahe der Wärmeab strahlungsrippe 7 zu erzeugen, sind auf einer anderen Seite des Wärmerohres 1 vorgesehen.
Das Wärmerohr 1 umschließt einen luftdichten Behälter, der eine geringe Menge an Flüssigkeit, Betriebsfluid genannt (gereinigtes Wasser oder Chlorfluorkohlenstoff, etc.) in einem Vakuumzustand enthält. Mit einem als Docht bezeichneten netzartigen Material, welches eine Kapillarstruktur aufweist, ist die Innenseite des Behälters ausgekleidet.
Der Kühlbetrieb wird wie folgt ausgeführt. Die Gebläseeinheit 9 erzeugt einen Luftstrom nahe der Wärmeabstrahlungsrippe 7, um die Wärmeabstrahlungsrippe 7 zu kühlen. Wenn das elektronische Bauteil 3 Wärme erzeugt, verdampft das Betriebsfluid an einer Stelle des Wärmerohres 1, an der das elektronische Bauteil 3 angebracht ist. Der Dampf des Betriebsfluids bewegt sich zu der Wärmeabstrahlungsrippe 7 hin. Die Wärmeabstrahlungsrippe 7, die auf einer tieferen Temperatur liegt als der heiße Dampf, absorbiert Wärme aus dem heißen Dampf. Infolgedessen wird der Dampf abgekühlt und kondensiert. Das kondensierte Betriebsfluid kehrt aufgrund einer Kapillar-Erscheinung zu der Stelle zurück, an der das elektronische Bauteil 3 angebracht ist. Der Zyklus aus Verdampfung, Bewegung und Kondensation wird wiederholt, so dass die Wärme des elektronischen Bauteils 3 fortwährend zu der Wärmeabstrahlungsrippe 7 geleitet wird.
Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass die Wärme des elektronischen Bauteils 3 durch das Wärmerohr 1 schnell zu der Wärmeableitungsrippe 7 geleitet, an den durch die Gebläseeinheit 9 erzeugten Luftströmung übertragen und zur Außenseite abgeführt wird (siehe beispielsweise das Patentdokument Nr. 1 – die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2002-76223 (siehe Seiten 4 bis 5, 1)).
Offenbarung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Bei dem in 7 dargestellten Kühlmechanismus sind das elektronische Bauteil 3, die Gebläseeinheit 9 und die Wärmeabstrahlungsrippe 7 in dieser Reihenfolge an einer Oberfläche des Wärmerohres 1 vorgesehen, und die Wärmeabstrahlungsrippe 7 sowie die Gebläseeinheit 9 befinden sich nebeneinander.
Demgemäß tritt ein Problem dadurch auf, dass ein durch die Gebläseeinheit 9 erzeugter Luftstrom nicht gleichmäßig durch die gesamte Wärmeabstrahlungsrippe 7 strömt und dass daher das Kühlvermögen gering ist.
Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der obigen Probleme geschaffen worden. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine kompakte Kühlvorrichtung für ein elektronisches Bauteil mit verbessertem Kühlvermögen bereitzustellen.
Mittel zur Lösung des Problems
Um die obigen Probleme zu lösen, enthält eine Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung, wie sie im Anspruch 1 erfasst ist, ein Wärmerohr, ein Anbringungs- bzw. Befestigungsteil, welches ein elektronisches Bauteil an einer Oberfläche auf einer Seite des Wärmerohres derart anbringt, dass Wärme übertragen bzw. transportiert werden kann, eine erste Wärmeabstrahlungsrippe, die an einer anderen Oberfläche auf einer anderen Seite des Wärmerohres angebracht ist, eine erste Gebläseeinheit, die einen Luftstrom an die erste Wärmeabstrahlungsrippe abgibt bzw. liefert, welche auf einer Seite des Wärmerohres vorgesehen ist, und einen ersten Kanal bzw. Durchgang, der auf der anderen Oberfläche des Wärmerohres vorgesehen ist und der den durch die erste Gebläseeinheit erzeugten Luftstrom zu der ersten Wärmeabstrahlungsrippe leitet.
Der Luftstrom wird von der ersten Gebläseeinheit durch den ersten Kanal bzw. Durchgang an die erste Wärmeabstrahlungsrippe geliefert. Wärme des elektronischen Bauteiles wird durch das Wärmerohr zu der ersten Wärmeabstrahlungsrippe hin geleitet, an den durch die erste Gebläseeinheit erzeugten Luftstrom übertragen und abgeführt.
Die Erfindung gemäß dem Anspruch 2 besteht in der Kühlvorrichtung gemäß dem Anspruch 1, bei der das Wärmerohr flacher ist.
Die Erfindung gemäß dem Anspruch 3 besteht in der Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, bei der eine Breite einer Seite des Wärmerohres, an der die erste elektronische Bauteil Wärmeabstrahlungsrippe vorgesehen ist, breiter ist als eine Breite einer Seite des Wärmerohres, an der das elektronische Bauteil angebracht ist.
Die Erfindung gemäß dem Anspruch 4 besteht in der Kühlvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der das elektronische Bauteil auf einem Träger bzw. Substrat vorgesehen ist und bei der die Seite des Wärmerohres, auf der die erste Wärmeabstrahlungsrippe vorgesehen ist, zu dem Träger bzw. Substrat hin abgeschrägt ist bzw. schräg verläuft.
Die Erfindung gemäß dem Anspruch 5 besteht in der Kühlvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Oberfläche des Wärmerohres, die dem elektronischen Bauteil zugewandt ist, und eine Oberfläche des elektronischen Bauteils, die dem Wärmerohr zugewandt ist, im Wesentlichen parallel verlaufen.
Die Erfindung gemäß dem Anspruch 6 besteht in der Kühlvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 und enthält ferner eine zweite Wärmeabstrahlungsrippe, die an einer Stelle gegenüber der ersten Wärmeabstrahlungsrippe auf der anderen Seite des Wärmerohres vorgesehen ist, und einen zweiten Kanal bzw. Durch gang, der den durch die erste Gebläseeinheit erzeugten Luftstrom zu der zweiten Wärmeabstrahlungsrippe hin leitet.
Die Erfindung gemäß dem Anspruch 7 besteht in der Kühlvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 und enthält ferner eine zweite Wärmeabstrahlungsrippe, die an einer Stelle gegenüber der ersten Wärmeabstrahlungsrippe auf der anderen Oberfläche des Wärmerohres vorgesehen ist, und eine zweite Gebläseeinheit, die einen Luftstrom an die zweite Wärmeabstrahlungsrippe liefert.
Der Luftstrom wird von der zweiten Gebläseeinheit durch den zweiten Kanal bzw. Durchgang an die zweite Wärmeabstrahlungsrippe abgegeben. Wärme des elektronischen Bauteils wird durch das Wärmerohr zu der zweiten Wärmeabstrahlungsrippe transportiert, an den durch die zweite Gebläseeinheit erzeugten Luftstrom übertragen und abgeführt.
Die Erfindung gemäß dem Anspruch 8 besteht in der elektronischen Vorrichtung, die ein elektronisches Bauteil und eine Kühleinheit enthält, welche ein Wärmerohr, ein Befestigungsteil, mit dem das elektronische Bauteil an einer Oberfläche auf einer Seite des Wärmerohres derart angebracht bzw. befestigt ist, dass Wärme transportiert werden kann, eine erste Wärmeabstrahlungsrippe, die an einer anderen Oberfläche auf einer anderen Seite des Wärmerohres angebracht ist, eine erste Gebläseeinheit, die einen Luftstrom an die erste Wärmeabstrahlungsrippe liefert, welche auf einer Seite des Wärmerohres vorgesehen ist, und einen ersten Kanal bzw. Durchgang aufweist, der auf der anderen Oberfläche des Wärmerohres vorgesehen ist, welches den durch die erste Gebläseeinheit erzeugten Luftstrom zu der ersten Wärmeabstrahlungsrippe leitet.
Die Erfindung gemäß dem Anspruch 9 besteht in der elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Wärmerohr flacher ist.
Die Erfindung gemäß dem Anspruch 10 besteht in der elektronischen Vorrichtung gemäß dem Anspruch 9, bei der eine Breite einer Seite des Wärmerohres, auf der die erste Wärmeabstrahlungsrippe vorgesehen ist, breiter ist als eine Breite einer Seite des Wärmerohres, auf der das elektronische Bauteil angebracht ist.
Die Erfindung gemäß dem Anspruch 11 besteht in der elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der das elektronische Bauteil auf einem Träger bzw. Substrat vorgesehen ist und bei der die Seite des Wärmerohres, auf der die erste Wärmeabstrahlungsrippe vorgesehen ist, zu dem Träger bzw. Substrat hin abgeschrägt ist bzw. schräg verläuft.
Die Erfindung gemäß dem Anspruch 12 besteht in der elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Oberfläche des Wärmerohres, die dem elektronischen Bauteil zugewandt ist, und eine Oberfläche des elektronischen Bauteils, die dem Wärmerohr zugewandt ist, im Wesentlichen parallel verlaufen.
Die Erfindung gemäß dem Anspruch 13 besteht in der elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10 und enthält ferner eine zweite Wärmeabstrahlungsrippe, die an einer Stelle gegenüber der ersten Wärmeabstrahlungsrippe auf der anderen Oberfläche des Wärmerohres vorgesehen ist, und einen zweiten Kanal bzw. Durchgang, der den durch die erste Gebläseeinheit erzeugten Luftstrom zu der zweiten Wärmeabstrahlungsrippe hin leitet.
Die Erfindung gemäß dem Anspruch 14 besteht in der elektronischen Vorrichtung gemäß Anspruch 9 oder 10 und enthält ferner eine zweite Wärmeabstrahlungsrippe, die an einer Stelle gegenüber der ersten Wärmeabstrahlungsrippe auf der anderen Oberfläche des Wärmerohres vorgesehen ist, und eine zweite Gebläseeinheit, die einen Luftstrom an die zweite Wärmeabstrahlungsrippe liefert.
Bei den Erfindungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 14 ist das elektronische Bauteil, ohne indessen darauf beschränkt zu sein, ein Mikroprozessor (MPU), ein Grafikchip, eine ladungsgekoppelte Einrichtung (CCD), etc.
Wirkung bzw. Effekt der Erfindung
Gemäß den Erfindungen entsprechend den Ansprüchen 1 und 8 wird ein von einer ersten Gebläseeinheit erzeugter Luftstrom in einem ersten Kanal bzw. Durchgang verbessert bzw. vergleichmäßigt und erreicht eine erste Wärmeableitungsrippe. Daher strömt der Luftstrom gleichmäßig durch die gesamte erste Wärmeabstrahlungsrippe, so dass ein Kühlvermögen verbessert ist.
Ferner ist ein elektronisches Bauteil an einer Oberfläche auf einer Seite eines Wärmerohres angebracht, und die erste Wärmeableitungsrippe ist auf einer anderen Oberfläche auf einer anderen Seite des Wärmerohres vorgesehen; die erste Gebläseeinheit ist auf einer Seite des Wärmerohres vorgesehen, und der erste Kanal bzw. Durchgang, der einen durch die erste Gebläseeinheit erzeugten Luftstrom zu der ersten Wärmeabstrahlungsrippe hin leitet, ist auf der anderen Oberfläche des Wärmerohres vorgesehen. Daher ist die Vorrichtung kompakt.
Gemäß den Erfindungen entsprechend den Ansprüchen 2 und 9 ist das Wärmerohr flacher, und daher ist ein Kontaktbereich zwischen dem elektronischen Bauteil und der ersten Wärmeableitungsrippe groß, und der thermische Widerstand zwischen dem Wärmerohr und dem elektronischen Bauteil sowie der Wärmeabstrahlungsrippe ist verringert, und das Kühlvermögen ist verbessert.
Gemäß den Erfindungen entsprechend den Ansprüchen 3 und 10 ist eine Breite einer Seite des Wärmerohres, an der die erste Wärmeableitungsrippe vorgesehen ist, breiter ist als eine Breite einer Seite des Wärmerohres, an der das elektronische Bauteil angebracht ist. Daher kann eine breite erste Wärmeabstrahlungsrippe, das heißt die erste Wärmeabstrahlungsrippe, welche eine große Wärmemenge abführt, vorgesehen sein, so dass das Kühlvermögen verbessert ist.
Gemäß den Erfindungen entsprechend den Ansprüchen 4 und 11 ist das elektronische Bauteil auf einem Träger bzw. Substrat vorgesehen, und die Seite des Wärmerohres, auf der die erste Wärmeabstrahlungsrippe vorgesehen ist, ist zu dem Träger bzw. Substrat hin abgeschrägt bzw. sie verläuft dazu schräg. Daher kann eine hohe erste Wärmeabstrahlungsrippe, das heißt die erste Wärmeabstrahlungsrippe, die eine große Wärmemenge abführt, vorgesehen sein, so dass das Kühlvermögen verbessert ist.
Gemäß den Erfindungen entsprechend den Ansprüchen 5 und 12 verlaufen die Oberfläche des Wärmerohres, die dem elektronischen Bauteil zugewandt ist, und eine Oberfläche des elektronischen Bauteils, die dem Wärmerohr zugewandt ist, im Wesentlichen parallel. Daher ist ein Abstand zwischen dem elektronischen Bauteil und dem Wärmerohr verringert, so dass das Kühlvermögen verbessert ist.
Gemäß den Erfindungen entsprechend den Ansprüchen 6 und 13 ist eine zweite Wärmeabstrahlungsrippe an einer Stelle gegenüber der ersten Wärmeabstrahlungsrippe auf der anderen Oberfläche des Wärmerohres vorgesehen, und ein zweiter Kanal bzw. Durchgang, der den durch die erste Gebläseeinheit erzeugten Luftstrom zu der zweiten Wärmeabstrahlungsrippe hin leitet, ist vorgesehen. Daher wird Wärme von der ersten Wärmeabstrahlungsrippe und der zweiten Wärmeabstrahlungsrippe abgeführt, so dass die Gesamtmenge der abgeführten Wärme zunimmt und das Kühlvermögen verbessert ist.
Gemäß den Erfindungen entsprechend den Ansprüchen 7 und 14 ist eine zweite Wärmeabstrahlungsrippe an einer Stelle gegen über der ersten Wärmeabstrahlungsrippe auf der anderen Oberfläche des Wärmerohres vorgesehen, und eine zweite Gebläseeinheit, die einen Luftstrom an die zweite Wärmeabstrahlungsrippe liefert, ist vorgesehen. Daher wird Wärme von der ersten Wärmeabstrahlungsrippe und der zweiten Wärmeabstrahlungsrippe abgeführt, und Luftströme werden von der ersten Gebläseeinheit und der zweiten Gebläseeinheit geliefert, so dass die Gesamtmenge der abgeführten Wärme zunimmt und das Kühlvermögen weiter verbessert ist. Überdies ist die Vorrichtung kompakt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A und 1B zeigen schematische Darstellungen einer Anordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2A und 2B zeigen schematische Darstellungen einer Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3A und 3B zeigen schematische Darstellungen einer weiteren Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4A, 4B und 4C zeigen schematische Darstellungen einer Anordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6A und 6B zeigen schematische Darstellungen einer Anordnung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine Perspektivansicht einer konventionellen Kühlvorrichtung eines elektronischen Bauteils.
Beste Ausführungsform(en) zur Ausführung der Erfindung
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden nachstehend beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen erläutert.
Erste Ausführungsform entsprechend Ansprüchen 1, 2, 8 und 9.
Unter Bezugnahme auf 1A und 1B wird nachstehend eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1A zeigt eine Ansicht und 1B zeigt eine Draufsicht von 1A.
Wie in den Figuren veranschaulicht, ist ein elektronisches Bauteil bzw. ein Elektronikbauteil 23, welches Wärme erzeugt, auf einem Träger bzw. Substrat 21 vorgesehen. Eine untere Fläche (eine Oberfläche) auf einer Seite einer flacheren Wärmerohranordnung 25 ist an dem elektronischen Bauteil 23 angebracht. Die Wärmerohranordnung 25 umfasst ein Grundteil bzw. eine Grundplatte 27, bestehend aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit, und einem innerhalb der Grundplatte 27 vorgesehenen flacheren Wärmerohr 29. Eine erste Wärmeabstrahlungsrippe 31 ist auf der oberen Fläche (der anderen Oberfläche) der Wärmerohranordnung 25 vorgesehen. Eine erste Gebläseeinheit 33 ist auf einer Seite der Wärmerohranordnung 25 vorgesehen. Ferner ist ein erster Kanal bzw. Durchgang 35, der einen durch die erste Gebläseeinheit 33 erzeugten Luftstrom zu der ersten Wärmeableitungsrippe 31 hin leitet, auf der oberen Fläche der Wärmerohranordnung 25 vorgesehen.
Ein Kühlbetrieb wird in folgender Weise ausgeführt.
Die erste Gebläseeinheit 33 erzeugt einen Luftstrom. Die Luft strömt durch den ersten Kanal bzw. Durchgang 35 zu der ersten Wärmeabstrahlungsrippe 31, wo sie gekühlt wird. Wenn das elektronische Bauteil 23 Wärme erzeugt, verdampft das Betriebsfluid an einer Stelle des Wärmerohres 29, an der das elektronische Bauteil 23 angebracht ist. Der Dampf bewegt sich zu der ersten Wärmeabstrahlungsrippe 31, die auf niedrigerer Temperatur liegt als der Dampf, wodurch der Dampf abgekühlt wird und kondensiert. Das kondensierte Betriebsfluid kehrt aufgrund einer Kapillarerscheinung zu der Stelle zurück, an der das elektronische Bauteil 23 angebracht ist. Der Zyklus aus Verdampfung, Bewegung und Kondensation wird wiederholt, so dass die Wärme des elektronischen Bauteils 23 fortwährend zu der ersten Wärmeableitungsrippe 31 hin geleitet wird.
Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass die Wärme des elektronischen Bauteils 23 durch das Wärmerohr 29 schnell zu der ersten Wärmeabstrahlungsrippe 31 hin transportiert wird, an den durch die erste Gebläseeinheit 33 erzeugten Luftstrom übertragen und abgeführt wird.
Entsprechend dem obigen Aufbau können die folgenden Wirkungen erzielt werden:

1) Der durch die erste Gebläseeinheit 33 erzeugte Luftstrom wird in dem ersten Kanal bzw. Durchgang 35 verbessert bzw. vergleichmäßigt, und die vergleichmäßigte Luft erreicht die erste Wärmeabstrahlungsrippe 31. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass die Luft innerhalb der ersten Wärmeabstrahlungsrippe 31 gleichmäßig strömt, wodurch die erste Wärmeabstrahlungsrippe 31 effektiver gekühlt wird.
2) Das elektronische Bauteil 23 ist an der unteren Fläche (eine Oberfläche) auf einer Seite des Wärmerohres 29 angebracht, und die erste Wärmeabstrahlungsrippe 31 ist auf der oberen Fläche (einer weiteren Oberfläche) auf einer anderen Seite des Wärmerohres 29 vorgesehen; die erste Gebläseeinheit 33 ist auf einer Seite des Wärmerohres 29 vorgesehen, und der erste Kanal bzw. Durchgang 35, der einen durch die erste Gebläseeinheit 33 erzeugten Luftstrom zu der ersten Wärmeabstrahlungsrippe 31 hin leitet, ist auf der oberen Fläche des Wärmerohres 29 vorgesehen. Daher kann die Vorrichtung kompakt ausgebildet werden.
3) Das Wärmerohr 29 ist flacher. Daher ist ein Kontaktbereich zwischen dem elektronischen Bauteil 23 und der ersten Wärmeableitungsrippe 31 groß, und der thermische Widerstand zwischen dem Wärmerohr 29 und dem elektronischen Bauteil 23 sowie der ersten Wärmeabstrahlungsrippe 31 ist verringert, und das Kühlvermögen ist verbessert.

Die vorliegende Erfindung ist auf die obige Ausführungsform nicht beschränkt. Das Wärmerohr 29 ist bei der obigen Ausfüh rungsform flacher; das Wärmerohr kann jedoch mit einer Vielzahl von Rohren aufgebaut sein.
Zweite Ausführungsform entsprechend Ansprüchen 3 und 10.
Unter Bezugnahme auf 2A bis 3B wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. Die Komponenten bei der zweiten Ausführungsform, welche dieselbe oder ähnliche Funktion ausführen oder welche denselben oder ähnlichen Aufbau besitzen wie jene bei der ersten Ausführungsform, sind mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet, und überschneidende Beschreibungen werden weggelassen.
Zunächst ist in 2A eine flachere Wärmerohranordnung 45 (ein flacheres Wärmerohr 49) so aufgebaut, dass eine Breite (w') einer Seite der Wärmerohranordnung 45 (des Wärmerohres 49), auf der eine erste Wärmeabstrahlungsrippe 51 vorgesehen ist, breiter ist als eine Breite (w) einer Seite der Wärmerohranordnung 45 (des Wärmerohres 49), an der das elektronische Bauteil 23 angebracht ist. Gemäß 2A sind beide Seiten der Wärmerohranordnung 45 (des Wärmerohres 49) so gestaltet, dass sie sich von einer Stelle ausbreiten, an der das elektronische Bauteil 23 angebracht ist.
Eine Breite der ersten Wärmeabstrahlungsrippe 51 ist so gestaltet, dass sie mit der Breite (w') der Wärmerohranordnung 45 (des Wärmerohres 49) übereinstimmt bzw. an diese angepasst ist. Überdies ist ein erster Kanal bzw. Durchgang 55 so geformt, dass er mit der Wärmerohranordnung 45 (dem Wärmerohr 49) übereinstimmt bzw. an diese angepasst ist.
Somit ist die erste Wärmeabstrahlungsrippe 51 breiter ist als jene bei der ersten Ausführungsform, das heißt, dass die erste Wärmeabstrahlungsrippe 51 eine größere Wärmemenge abführt, so dass das Kühlvermögen weiter verbessert ist.
Im folgenden ist gemäß 2B eine flachere Wärmerohranordnung 65 (ein flacheres Wärmerohr 69) so gestaltet, dass eine Breite (w') einer Seite der Wärmerohranordnung 65 (des Wärmerohres 69), an der eine erste Wärmeabstrahlungsrippe 71 vorgesehen ist, breiter ist als eine Breite (w) einer Seite der Wärmerohranordnung 65 (des Wärmerohres 69), an der das elektronische Bauteil 23 angebracht ist. Gemäß 2B ist eine Seite der Wärmerohranordnung 65 (des Wärmerohres 69) so gestaltet, dass sie sich von einer Stelle ausbreitet, an der das elektronische Bauteil 23 angebracht ist.
Eine Breite der ersten Wärmeabstrahlungsrippe 71 ist so gestaltet, dass sie mit der Breite (w') der Wärmerohranordnung 65 (des Wärmerohres 69) übereinstimmt bzw. an diese angepasst ist. Überdies ist ein erster Kanal bzw. Durchgang 75 so geformt, dass er mit der Wärmerohranordnung 65 (dem Wärmerohr 69) übereinstimmt bzw. an diese angepasst ist.
Somit ist die erste Wärmeabstrahlungsrippe 71 breiter als jene bei der ersten Ausführungsform, was bedeutet, dass die erste Wärmeabstrahlungsrippe 71 eine größere Wärmemenge abführt, so dass das Kühlvermögen weiter verbessert ist.
Im folgenden ist gemäß 3A eine flachere Wärmerohranordnung 85 (ein flacheres Wärmerohr 89) so gestaltet, dass eine Breite (w') einer Seite der Wärmerohranordnung 85 (des Wärmerohres 89), auf der die erste Wärmeableitungsrippe 91 vorgesehen ist, breiter ist als eine Breite (w) einer Seite der Wärmerohranordnung 85 (des Wärmerohres 89), an der das elektronische Bauteil 23 angebracht ist. Gemäß 3A sind beide Seiten der Wärmerohranordnung 85 (des Wärmerohres 89) so gestaltet, dass sie sich von der Nähe einer Stelle ausbreiten, an der die erste Wärmeableitungsrippe 91 vorgesehen ist.
Eine Breite der ersten Wärmeabstrahlungsrippe 91 ist so gestaltet, dass sie mit der Breite (w') der Wärmerohranordnung 85 (des Wärmerohres 89) übereinstimmt bzw. an diese angepasst ist. Überdies ist ein erster Kanal bzw. Durchgang 95 so geformt, dass er mit der Wärmerohranordnung 85 (dem Wärmerohr 89) übereinstimmt bzw. an diese angepasst ist.
Somit ist die erste Wärmeabstrahlungsrippe 91 breiter als jene bei der ersten Ausführungsform, was bedeutet, dass die erste Wärmeabstrahlungsrippe 91 eine größere Wärmemenge abführt, so dass das Kühlvermögen weiter verbessert ist.
Schließlich ist gemäß 3B eine flachere Wärmerohranordnung 105 (ein flacheres Wärmerohr 109) so gestaltet, dass eine Breite (w') einer Seite der Wärmerohranordnung 105 (des Wärmerohres 109), auf der die erste Wärmeableitungsrippe 111 vorgesehen ist, breiter ist als eine Breite (w) einer Seite der Wärmerohranordnung 105 (des Wärmerohres 109), an der das elektronische Bauteil 23 angebracht ist. Gemäß 3B ist eine Seite der Wärmerohranordnung 105 (des Wärmerohres 109) so gestaltet, dass sie sich von der Nähe einer Stelle ausbreitet, an der die erste Wärmeabstrahlungsrippe 111 vorgesehen ist.
Eine Breite der ersten Wärmeabstrahlungsrippe 111 ist so gestaltet, dass diese mit der Breite (w') der Wärmerohranordnung 105 (des Wärmerohres 109) übereinstimmt bzw. an diese angepasst ist. Überdies ist ein erster Kanal bzw. Durchgang 115 so geformt, dass er mit der Wärmerohranordnung 105 (dem Wärmerohr 109) übereinstimmt bzw. an diese angepasst ist.
Somit ist die erste Wärmeabstrahlungsrippe 111 breiter als jene bei der ersten Ausführungsform, was bedeutet, dass die erste Wärmeabstrahlungsrippe 111 eine größere Wärmemenge abführt, so dass das Kühlvermögen weiter verbessert ist.
Dritte Ausführungsform entsprechend Ansprüchen 4, 5, 11 und 12.
Unter Bezugnahme auf 4A bis 4C wird eine dritte Ausführungsform beschrieben. Die Komponenten bei der dritten Ausführungsform, welche dieselbe oder ähnliche Funktion ausführen oder welche denselben oder ähnlichen Aufbau besitzen wie jene bei der ersten Ausführungsform, sind mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet, und sich überschneidende Beschreibungen werden weggelassen.
Zunächst ist gemäß 4A eine Seite einer flacheren Wärmerohranordnung 125 (eines flacheren Wärmerohres 129), an der eine erste Wärmeabstrahlungsrippe 131 vorgesehen ist, zu dem Träger bzw. Substrat 21 hin abgeschrägt. Ein erster Kanal 135 ist so geformt, dass er mit der Wärmerohranordnung 125 (dem Wärmerohr 129) übereinstimmt bzw. daran angepasst ist.
Somit ist die erste Wärmeableitungsrippe 131 größer als jene bei der ersten Ausführungsform, was bedeutet, dass die erste Wärmeabstrahlungsrippe 131 eine größere Wärmemenge abführt, so dass das Kühlvermögen weiter verbessert ist.
Weiterhin sind die Formen der Wärmerohre in 4B und in 4A unterschiedlich. Genauer gesagt verläuft eine Oberfläche eines Wärmerohres 129', die dem elektronischen Bauteil 23 zugewandt ist, parallel zu dem elektronischen Bauteil 23.
Entsprechend dem obigen Aufbau ist ein Abstand zwischen dem elektronischen Bauteil 23 und dem Wärmerohr 129' verringert (der thermische Widerstand ist reduziert), so dass das Kühlvermögen weiter verbessert ist.
Schließlich sind die Formen der Wärmerohranordnung gemäß 4C und 4A unterschiedlich. Genauer gesagt ist eine Wärmerohranordnung 125'' (ein Wärmerohr 129'') in der Mitte so gebogen, dass eine Oberfläche der Wärmerohranordnung 125'' (des Wärmerohres 129''), die dem elektronischen Bauteil 23 zugewandt ist, parallel zu dem elektronischen Bauteil 23 verläuft. Überdies ist ein erster Kanal 135'' so geformt, dass er mit der Wärmerohranordnung 125'' (dem Wärmerohr 129'') übereinstimmt bzw. daran angepasst ist.
Gemäß dem obigen Aufbau ist in entsprechender Weise wie bei dem Aufbau gemäß 4B ein Abstand zwischen dem elektronischen Bauteil 23 und dem Wärmerohr 129'' verringert (der thermische Widerstand ist reduziert), so dass das Kühlvermögen verbessert ist.
Vierte Ausführungsform entsprechend Ansprüchen 6 und 13.
Unter Bezugnahme auf 5 wird eine vierte Ausführungsform beschrieben. Die Komponenten bei der vierten Ausführungsform, die dieselbe oder ähnliche Funktion ausführen oder die denselben oder ähnlichen Aufbau besitzen wie jene bei der ersten Ausführungsform, sind mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben, und überschneidende Beschreibungen sind weggelassen.
Eine zweite Wärmeabstrahlungsrippe 231 ist gegenüber der ersten Wärmeabstrahlungsrippe 31 auf der anderen Seite der flacheren Wärmerohranordnung 25 (des flacheren Wärmerohres 29) vorgesehen. Ferner ist ein zweiter Kanal 235 vorgesehen, der einen durch die erste Gebläseeinheit 33 erzeugten Luftstrom zu der zweiten Wärmeabstrahlungsrippe 231 hin leitet.
Gemäß dem obigen Aufbau wird Wärme sowohl von der ersten Wärmeabstrahlungsrippe 31 als auch von der zweiten Wärmeabstrahlungsrippe 231 abgeführt, so dass die Gesamtmenge der abgeführten Wärme steigt und das Kühlvermögen verbessert ist. Darüber hinaus ist die Vorrichtung kompakt.
Fünfte Ausführungsform entsprechend Ansprüchen 7 und 14.
Unter Bezugnahme auf 6A und 6B wird eine fünfte Ausführungsform beschrieben. 6A zeigt eine Draufsicht, und 6B zeigt eine Ansicht in einer Richtung, die in 6A durch einen Pfeil A bezeichnet ist. Die Komponenten bei der fünften Ausführungsform, welche dieselbe oder ähnliche Funktion ausführen oder welche denselben oder ähnlichen Aufbau besitzen wie jene bei der ersten Ausführungsform, sind mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben, und überschneidende Beschreibungen sind weggelassen.
Eine Kühlvorrichtung eines elektronischen Bauteils gemäß der fünften Ausführungsform ist in einer Ecke eines Gehäuses 300 vorgesehen. Eine zweite Wärmeabstrahlungsrippe 331 ist gegenüber der ersten Wärmeabstrahlungsrippe 31 auf der anderen Seite der Wärmerohranordnung 25 vorgesehen. Ferner ist eine zweite Gebläseeinheit 333, die einen Luftstrom an die zweite Wärmeabstrahlungsrippe 331 abgibt, auf der anderen Seite der Wärmerohranordnung 25 vorgesehen. Bei der fünften Ausführungsform verläuft die Rippe der zweiten Wärmeabstrahlungsrippe 331 in einer Richtung, die im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Richtung der Rippe der ersten Wärmeabstrahlungsrippe 31 verläuft.
Gemäß dem obigen Aufbau wird in entsprechender Weise wie bei der vierten Ausführungsform Wärme sowohl von der ersten Wärmeabstrahlungsrippe 31 als auch von der zweiten Wärmeabstrahlungsrippe 331 abgeführt, so dass die Gesamtmenge der abgeführten Wärme zunimmt und das Kühlvermögen verbessert ist. Ferner ist die zweite Gebläseeinheit 333, die einen Luftstrom an die zweite Wärmeabstrahlungsrippe 331 abgibt, so vorgesehen, dass das Kühlvermögen weiter verbessert ist. Überdies ist die Vorrichtung kompakt.
Bei der fünften Ausführungsform verläuft die Rippe der zweiten Wärmeabstrahlungsrippe 331 in der Richtung, die im Wesentlichen rechtwinklig zur Richtung der Rippe der ersten Wärmeabstrahlungsrippe 31 verläuft, und daher strömt ein durch die erste Gebläseeinheit 33 erzeugter Luftstrom in eine Richtung, die durch einen Pfeil B bezeichnet ist, und ein durch die zweite Gebläseeinheit erzeugter Luftstrom strömt in eine Richtung, die durch einen Pfeil C bezeichnet ist, der, wie in 6A veranschaulicht, im Wesentlichen rechtwinklig zu dem Pfeil B verläuft. Ferner ist die Kühlvorrichtung des elektronischen Bauteiles in der Ecke des Gehäuses 300 vorgesehen. Daher wird Wärme des elektronischen Bauteils an die Luft übertragen und von zwei benachbarten Oberflächen des Gehäuses 300 abgeführt. Demgemäß wird die Luft, an die die Wärme des elektronischen Bauteiles übertragen wird, effizient von dem Gehäuse 300 abgeführt.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie oben beschrieben, ist die Kühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem elektronischen Gerät von Nutzen und insbesondere dazu, ein Kühlvermögen zu verbessern.
Zusammenfassung
Kühlvorrichtung und elektronische Vorrichtung
Bei einer Kühlvorrichtung ist ein elektronisches Bauteil (23) an einer Oberfläche auf einer Seite eines Wärmerohres (29) derart angebracht, dass Wärme geleitet werden kann, und eine erste Wärmeableitungsrippe (31) ist auf einer anderen Oberfläche auf einer anderen Seite des Wärmerohres (29) vorgesehen; eine erste Gebläseeinheit (33), die einen Luftstrom zu der ersten Wärmeabstrahlungsrippe (31) abgibt, ist auf einer Seite des Wärmerohres (29) vorgesehen, und ein erster Kanal (35), der den durch die erste Gebläseeinheit (33) erzeugten Luftstrom zu der ersten Wärmeabstrahlungsrippe (31) hin leitet, ist auf der anderen Oberfläche des Wärmerohres (29) vorgesehen.

1, 29, 49, 69, 109,129, 129', 129'': Wärmerohr
3, 23: elektronisches Bauteil
7: Wärmeabstrahlungsrippe
9: Gebläseeinheit
21: Träger bzw. Substrat
25, 45, 65, 85, 105, 125, 125'': Wärmerohranordnung
27: Grundteil bzw. Grundplatte
31, 51, 71, 91, 111, 131: erste Wärmeabstrahlungsrippe
33: erste Gebläseeinheit
35, 55, 75, 95, 115, 135, 135'': erster Kanal bzw. Durchgang
231, 331: zweite Wärmeabstrahlungsrippe
235: zweiter Kanal bzw. Durchgang
300: Gehäuse
333: zweite Gebläseeinheit

Claims

Kühlvorrichtung, aufweisend ein Wärmerohr, ein Befestigungsglied, mit dem ein elektronisches Bauteil an einer Oberfläche auf einer Seite des Wärmerohres derart angebracht ist, dass Wärme des elektronischen abgeführt werden kann, eine erste Wärmeabstrahlungsrippe, die an einer anderen Oberfläche auf einer anderen Seite des Wärmerohres angebracht ist, eine erste Gebläseeinheit, die einen Luftstrom zu der ersten Wärmeabstrahlungsrippe auf einer Seite des Wärmerohrs abgibt, und einen ersten Kanal auf der anderen Oberfläche des Wärmerohrs, der den durch die erste Gebläseeinheit erzeugten Luftstrom zu der ersten Wärmeabstrahlungsrippe hin leitet.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Wärmerohr flacher ist.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, bei der eine Breite einer Seite des Wärmerohres, auf der die erste Wärmeabstrahlungsrippe vorgesehen ist, breiter ist als eine Breite einer Seite des Wärmerohres, an der das elektronische Bauteil angebracht ist.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der das elektronische Bauteil auf einem Substrat vorgesehen ist und die Seite des Wärmerohres, auf der die erste Wärmeabstrahlungsrippe vorgesehen ist, zu dem Substrat hin abgeschrägt ausgebildet ist.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Oberfläche des Wärmerohres, die dem elektronischen Bauteil zugewandt ist, und eine Oberfläche des elektronischen Bauteiles, welche dem Wärmerohr zugewandt ist, im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der eine zweite Wärmeabstrahlungsrippe an einer Stelle gegenüber der ersten Wärmeabstrahlungsrippe auf der anderen Oberfläche des Wärmerohres vorgesehen ist und ein zweiter Kanal vorgesehen ist, der den Luftstrom zu der zweiten Wärmeabstrahlungsrippe hin leitet.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der eine zweite Wärmeabstrahlungsrippe an einer Stelle gegenüber der ersten Wärmeabstrahlungsrippe auf der anderen Oberfläche des Wärmerohres vorgesehen ist und eine zweite Gebläseeinheit einen Luftstrom zu der zweiten Wärmeabstrahlungsrippe abgibt.
Elektronische Vorrichtung mit einem elektronischen Bauteil und einer Kühleinheit, die ein Wärmerohr, ein Befestigungsglied, mit dem das elektronische Bauteil an einer Oberfläche auf einer Seite des Wärmerohres derart angebracht ist, dass Wärme abgeführt werden kann, eine erste Wärmeabstrahlungsrippe, die an einer anderen Oberfläche auf einer anderen Seite des Wärmerohres angebracht ist, eine erste Gebläseeinheit, die einen Luftstrom zu der ersten Wärmeabstrahlungsrippe auf eine Seite des Wärmerohrs abgibt, und einen ersten Kanal auf der anderen Oberseite des Wärmerohrs enthält, der den durch die erste Gebläseeinheit erzeugten Luftstrom zu der ersten Wärmeabstrahlungsrippe hin leitet.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Wärmerohr flacher ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der eine Breite einer Seite des Wärmerohres, auf der die erste Wärmeabstrahlungsrippe vorgesehen ist, breiter ist als eine Breite einer Seite des Wärmerohres, an der das elektronische Bauteil angebracht ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der das elektronische Bauteil auf einem Substrat vorgesehen ist und die Seite des Wärmerohres, auf der die erste Wärmeabstrahlungsrippe vorgesehen ist, zu dem Substrat hin abgeschrägt ausgebildet ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Oberfläche des Wärmerohres, die dem elektronischen Bauteil zugewandt ist, und eine Oberfläche des elektronischen Bauteiles, welche dem Wärmerohr zugewandt ist, im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der eine zweite Wärmeabstrahlungsrippe an einer Stelle gegenüber der ersten Wärmeabstrahlungsrippe auf der anderen Oberfläche des Wärmerohres vorgesehen ist und ein zweiter Kanal vorgesehen ist, der den Luftstrom zu der zweiten Wärmeabstrahlungsrippe hin leitet.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der eine zweite Wärmeabstrahlungsrippe an einer Stelle gegenüber der ersten Wärmeabstrahlungsrippe auf der anderen Oberfläche des Wärmerohres vorgesehen ist und eine zweite Gebläseeinheit einen Luftstrom zu der zweiten Wärmeabstrahlungsrippe abgibt.