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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlanordnung und ein die Kühlanordnung
aufweisendes elektrisches Gerät.
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Eine
Fahrzeugnavigationsvorrichtung weist für gewöhnlich eine Platine auf, die
auch als Navigationsplatine bezeichnet wird. Die Navigationsplatine ist
derart aufgebaut, dass eine CPU (Hauptprozessor) und periphere Komponenten,
wie beispielsweise eine Speichervorrichtung und ein Hochfrequenzelement,
auf einer Leiterplatte befestigt sind. Die Navigationsplatine ist
zusammen mit weiteren Vorrichtungen, wie beispielsweise einem Festplattenlaufwerk, in
einem Gehäuse
befestigt.
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Eine
Fahrzeugnavigationsvorrichtung ist in einem Fahrzeug installiert,
in welchem die Temperaturen verhältnismäßig hohe
Werte annehmen können.
Die in Fahrzeugen verwendeten Navigationsvorrichtungen haben zuletzt
deutlich an Komplexität zugenommen.
Genauer gesagt, die in solch einer Fahrzeugnavigationsvorrichtung
verwendete CPU ist deutlich komplexer geworden. Folglich hat auch
der von solch einer CPU erzeugte Wärmebetrag zugenommen. Hierdurch
bedingt hat eine Kühlanordnung zum
Kühlen
der CPU und ihrer peripheren Komponenten an Bedeutung gewonnen.
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Die
US 6,847,524 B2 ,
welche der
JP-A-2002-368467 entspricht,
offenbart beispielsweise eine Kühlanordnung
für einen
Laptop, die einen Wärmeverteiler
(d. h. einen Kühlkörper), Kühlrippen,
die einteilig mit dem Wärmeverteiler
ausgebildet sind, und einen Lüfter
zum Zuführen
von Luft zwischen die Kühlrippen
aufweist. Der Wärmeverteiler ist
oberhalb einer Leiterplatte angeordnet, auf welcher ein Wärme erzeugender
Halbleiterchip (d. h. eine CPU) befestigt ist. Der Wärmeverteiler
ist thermisch mit dem Wärme
erzeugenden Halbleiterchip verbunden.
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Solch
eine Kühlanordnung
für einen
Laptop wurde, wie in 3 gezeigt, auf eine Kühlanordnung zum
Kühlen
einer Navigationsplatine angewandt. Eine CPU 2 als Wärmeerzeugungsvorrichtung
und eine Mehrzahl von elektronischen Bauelementen 3 (periphere
Komponenten) sind auf einer Leiterplatte 1 befestigt. Ein
Wärmeverteiler 4,
der plattenförmig ausgebildet
und aus Aluminium aufgebaut ist, ist oberhalb der Leiterplatte 1 angeordnet.
Ein Kontaktabschnitt 5 ist einteilig mit einer Bodenoberfläche des Wärmeverteilers 4 ausgebildet
und thermisch mit der CPU 2 verbunden.
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Eine
Mehrzahl von Kühlrippen 6 sind
einteilig mit einer oberen Oberfläche des Wärmeverteilers 4 ausgebildet
und erstrecken sich in einer Links-Rechts-Richtung der 3.
Ein Deckel 8, wie beispielsweise eine Metallplatte, ist
derart oberhalb der Kühlrippen 6 angeordnet,
dass zwischen den Kühlrippen 6 Strömungskanäle vorgesehen
sind. Ein Lüfter 7 ist
an einem rechten Eckabschnitt der 3 angeordnet.
Wenn der Lüfter 7 angetrieben
wird, führt
dies dazu, dass Luft, wie durch die Pfeile in der 3 gezeigt,
von oben in die Strömungskanäle gezogen
wird und in einer Richtung von rechts nach links in der 3 durch
die Strömungskanäle strömt. Folglich
kann die von der CPU 2 erzeugte Wärme über die Kühlrippen 6 abgegeben
werden.
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Diese
herkömmliche
Kühlanordnung
ist auf das Kühlen
der CPU 2, d. h. das Ableiten der von der CPU 2 erzeugten
Wärme,
ausgerichtet. D. h., bei der herkömmlichen Kühlanordnung wird ein Kühlen der Bauelemente 3 nicht
berücksichtigt.
Einige der Bauelemente 3 weisen jedoch garantierte bzw.
Höchsttemperaturen
auf, die unterhalb der der CPU 2 liegen. Folglich kann
eine Umgebungstemperatur der Bauelemente 3 dann, wenn sich
der Betrag der von der CPU 2 erzeugten Wärme beispielsweise
durch die höhere
Komplexität
bedingt erhöht,
die garantierten Temperaturen der Bauelemente 3 überschreiten.
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Es
wird beispielsweise angenommen, dass eine garantierte Oberflächentemperatur
der CPU 2 bei 100 Grad Celsius (°C) und eine garantierte Umgebungstemperatur
der Bauelemente 3 bei 85°C liegt.
In diesem Fall muss die Bodenoberfläche des Wärmeverteilers 4 auf
einen Wert unterhalb von 100°C
gekühlt
werden. Der Wärmeverteiler 4 ist
beispielsweise derart ausgelegt, dass seine Bodenoberfläche auf
95°C gekühlt wird.
In diesem Fall ist ein Wärmeerzeugungselement
von 95°C
oberhalb der gesamten Leiterplatte 1 angeordnet. Folglich
kann es passieren, dass die Umge bungstemperatur der Bauelemente 3 eine
Temperatur von 85°C überschreitet, die
der garantierten Umgebungstemperatur der Bauelemente 3 entspricht.
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Die
Umgebungstemperatur der Bauelemente 3 kann auf einen Wert
unterhalb der garantierten Umgebungstemperatur der Bauelemente 3 verringert werden,
wenn die Kühlleistung
des Wärmeverteilers 4 erhöht wird.
Ein Ansatz zur Erhöhung
der Kühlleistung
des Wärmeverteilers 4 besteht
darin, die Größe des Wärmeverteilers 4 zu
erhöhen.
Eine Erhöhung der
Größe des Wärmeverteilers 4 führt jedoch
zu einer Erhöhung
der Größe und der
Kosten der Kühlanordnung.
Ferner ist bei der in der 3 gezeigten Kühlanordnung
der Deckel 8 erforderlich, der ebenso zu einer Erhöhung der
Größe und der
Kosten der Kühlanordnung
führt.
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Es
ist folglich Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlanordnung
bereitzustellen, die nicht nur ein auf einer Leiterplatte befestigtes
Wärmeerzeugungselement,
sondern ebenso ein auf der Leiterplatte befestigtes peripheres Element
wirksam kühlt.
Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein die Kühlanordnung
aufweisendes elektronisches Gerät
bereitzustellen.
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Die
Aufgabe wird durch eine Kühlanordnung nach
dem Anspruch 1 bzw. durch ein elektrisches Gerät nach dem Anspruch 7 gelöst.
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Die
obige und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung,
die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde,
näher ersichtlich
sein. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer Querschnittsansicht einer Navigationsplatine
mit einer Kühlanordnung
gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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2 eine
schematische Darstellung einer Unteransicht eines Wärmeverteilers
der Kühlanordnung;
und
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3 eine
schematische Darstellung einer Querschnittsansicht einer Navigationsplatine
mit einer bekannten Kühlanordnung.
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1 zeigt
eine als elektronische Vorrichtung bzw. elektrisches Gerät dienende
Navigationsplatine 11 mit einer Kühlanordnung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Navigationsplatine 11 ist,
obgleich dies nicht in der Zeichnung gezeigt wird, zusammen mit
einer Mehrzahl von Vorrichtungen in einem Gehäuse befestigt, um eine Haupteinheit
einer Fahrzeugnavigationsvorrichtung zu bilden. Die Vorrichtungen
können
beispielsweise ein Festplattenlaufwerk, ein DVD-Laufwerk und andere Platinen (z. B.
eine Audioplatine) aufweisen.
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Die
Navigationsplatine 11 weist, wie in 1 gezeigt,
eine rechteckige Leiterplatte 13, eine CPU (Hauptprozessor) 14,
die an einer oberen Oberfläche der
Leiterplatte 13 befestigt ist, und eine Mehrzahl von Schaltelementen
(z. B. periphere Elemente) 15 auf, die an der oberen Oberfläche der
Leiterplatte 13 befestigt sind. Die Länge der Leiterplatte 13 ist
größer als
die Breite der Leiterplatte 13. Die CPU 14 ist im
Wesentlichen in der Mitte der Leiterplatte 13 befestigt.
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Die
Schaltelemente 15 und die CPU 14 entsprechen den
elektronischen Bauelementen 14, 15 in den Ansprüchen.
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Die
Schaltelemente 15 weisen ein Halbleiterelement (z. B. ein
Speicherelement) auf. Das Halbleiterelement ist von der Bauart eines
TSOP (Thin Small Outline Package), eines CSP (Chip Scale Package)
oder dergleichen. Das Halbleiterelement ist in der Nähe der CPU 14 angeordnet.
Neben dem Halbleiterelement weisen die Schaltelemente 15 ein
Leistungselement, einen Kondensator, eine Spule und dergleichen
auf. Das Leistungselement, der Kondensator und die Spule sind in
der 1 auf der linken Seite der Leiterplatte 13 angeordnet.
Insbesondere weisen die auf der linken Seite der Leiterplatte 13 angeordneten
Schaltelemente 15 eine Höhe auf, die über der
der Schaltelemente 15 liegt, die in der 1 in
der Mitte oder auf der rechten Seite der Leiterplatte 13 angeordnet
sind. Folglich sind die Schaltelemente 15, die verhältnismäßig hoch
ausgebildet sind, in der 1 zusammen auf der linken Seite
der Leiterplatte 13 befestigt. Die CPU 14 ist
ein Wärmeerzeugungselement,
und der Betrag der von der CPU 14 erzeugten Wärme liegt über dem
Betrag der von jedem Schaltelement 15 erzeugten Wärme.
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Die
Navigationsplatine 11 weist eine Kühlstruktur bzw. einen Kühlkörper mit
einem Wärmeverteiler 12 und
einer Lüftervorrichtung
bzw. einem Lüfter 16 auf.
Der Wärmeverteiler 12 und
die Lüftervorrichtung 16 sind
oberhalb der Leiterplatte 13 angeordnet. Der Wärmeverteiler 12 weist
eine rechteckige plattenähnliche
Form auf und ist geringfügig
kleiner als die Leiterplatte 13 ausgebildet. Der Wärmeverteiler 12 kann
beispielsweise aus Aluminium aufgebaut sein. Der Wärmeverteiler 12 weist
einen Kontaktabschnitt 17, eine Schirmwand 18 und
eine Kühlrippe 19 auf.
Der Kontaktabschnitt 17, die Schirmwand 18 und
die Kühlrippe 19 sind
derart einteilig mit einer Bodenoberfläche des Wärmeverteilers 12 ausgebildet, dass
sie der oberen Oberfläche
der Leiterplatte 13 gegenüberliegen. Der Kontaktabschnitt 17 ist
thermisch mit der an der oberen Oberfläche der Leiterplatte 13 befestigten
CPU 14 verbunden. Der Wärmeverteiler 12 weist,
obgleich dies nicht in der Zeichnung gezeigt ist, einen Befestigungsabschnitt
(z. B. ein Befestigungsloch) an den Kanten auf und ist beispielsweise
durch eine Schraube an dem Befestigungsabschnitt an der Leiterplatte 13 befestigt.
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Der
Kontaktabschnitt 17 ist zylinderförmig ausgebildet und im Wesentlichen
derart in der Mitte des Wärmeverteilers 12 angeordnet,
dass er der CPU 14 gegenüberliegt. Der Kontaktabschnitt 17 erstreckt
sich in Richtung der oberen Oberfläche der Leiterplatte 13 und
ist thermisch mit der CPU 14 verbunden. Ein Wärmeleitgel 20 ist,
wie in 1 gezeigt, auf einer Bodenoberfläche des
Kontaktabschnitts 17 aufgebracht. Folglich können die
Bodenoberfläche
des Kontaktabschnitts 17 und eine obere Oberfläche der
CPU 14 über
das Wärmeleitgel 20 thermisch
miteinander verbunden werden.
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Die
Schirmwand 18 ist, wie in der Unteransicht des Wärmeverteilers 12 in
der 2 gezeigt, um den Umfang des Wärmeverteilers 12 herum
angeordnet und erstreckt in Richtung der oberen Oberfläche der
Leiterplatte 13. Die Schirmwand 18 weist an der
linken oberen Seite in der 2 einen
Ausschnitt auf. Der Ausschnitt dient als Luftauslass 21. Zwischen
einer Bodenoberfläche
der Schirmwand 18 und der oberen Oberfläche der Leiterplatte 13 ist,
wie in 1 gezeigt, ein konstanter Zwischenraum C1 von
ungefähr
0,5 bis 1 mm ist vorgesehen.
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Der
Wärmeverteiler 12 weist
einen kreisrunden Lufteinlass 22 an der rechten unteren
Ecke in der 2 auf. Die Lüftervorrichtung 16 ist
oberhalb des Lufteinlasses 22 angeordnet, um den Lufteinlass 22 abzudecken.
Die Lüftervorrichtung 16 ist
rechteckig ausgebildet. Die Lüftervorrichtung 16 weist
ein Gehäuse 16a,
eine Lüfterschaufel 16b und
einen Motor (nicht gezeigt) auf. Das Gehäuse 16a weist eine kreisrunde Öffnung auf,
die in Verbindung mit dem Lufteinlass 22 des Wärmeverteilers 12 steht.
Wenn die Lüfterschaufel 16b von
dem Motor angetrieben (d. h. gedreht) wird, wird Kühlluft bzw.
ein kühlender Luftstrom
von außerhalb
durch den Lufteinlass 22 in den Raum zwischen dem Wärmeverteiler 12 und
der Leiterplatte 13 gezogen.
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In
der 1 erstreckt sich die Kühlrippe 19 in einer
Abwärtsrichtung
in Richtung der oberen Oberfläche
der Leiterplatte 13. Die Kühlrippe 19 erstreckt sich
ebenso in einer Seitenrichtung 1. Bei der vorliegenden
Ausführungsform
weist der Wärmeverteiler 12 vier
Kühlrippen 19 auf,
die in parallelen Reihen angeordnet sind. Folglich sind fünf Luftkanäle bzw.
Strömungskanäle 23,
die jeweils durch die vier Kühlrippen 19 getrennt
sind, in dem Raum zwischen der Bodenoberfläche des Wärmeverteilers 12 und der
oberen Oberfläche
der Leiterplatte 13 vorgesehen.
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Die
Kühlrippen 19 sind,
wie in 2 gezeigt, nicht in einem rechteckigen Bereich
direkt unterhalb der Lüftervorrichtung 16 vorgesehen.
Ferner sind die Kühlrippen 19 nicht
in einem dreieckigen Bereich vor dem rechteckigen Bereich vorgesehen.
Folglich ist ein erster trapezförmiger
Bereich, der durch den rechteckigen und den dreieckigen Bereich
gebildet wird, auf der Seite des Lufteinlasses 22 gebildet.
Der erste trapezförmige
Bereich dient als Druckeinlassraum 24, über welchen die durch den Lufteinlass 22 zugeführte Luft
zwischen den Luftkanälen 23 verteilt wird.
Gleichermaßen
ist ein zweiter trapezförmiger Bereich,
in dem keine Kühlrippen 19 vorge sehen sind,
auf der Seite des Luftauslasses 21 vorgesehen. Der zweite
trapezförmige
Bereich dient als Druckauslassraum 25. Die durch die Luftkanäle 23 strömende Luft
sammelt sich in dem Druckauslassraum 25 und wird über den
Luftauslass 21 nach außerhalb
abgegeben. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Druckauslassraum 25 beispielsweise
eine Breite auf, die geringer als die des Druckeinlassraums 24 ist.
Ferner ist jede der zwei mittleren Kühlrippen 19 derart
zweigeteilt, dass ein ringförmiger
Raum 26 um den Kontaktabschnitt 17 herum gebildet
wird.
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Die
Kühlrippen 19 weisen,
wie in 1 gezeigt, Stufen 19a, 19b auf,
welche die Länge
der Kühlrippen 19 von
der Bodenoberfläche
des Wärmeverteilers 12 abstimmen.
Folglich kann durch die Stufen 19a, 19b ein vorbestimmter
Zwischenraum C2 zwischen den Kühlrippen 19 und
den auf der Leiterplatte 13 befestigten Schaltelementen 15 verbleiben. Die
in der 1 auf der linken Seite der Leiterplatte 13 angeordneten
Schaltelemente 15 weisen, wie vorstehend beschrieben, eine
Höhe auf,
die über
der der in der Mitte oder auf der rechten Seite der Leiterplatte 13 angeordneten
Schaltelemente 15 liegt. Folglich ist die Länge der
auf der linken Seite angeordneten Kühlrippen 19 geringer
als die der in der Mitte oder auf der rechten Seite angeordneten
Kühlrippen 19. Während die
Länge der
in der Mitte oder auf der rechten Seite angeordneten Kühlrippen 19 konstant
ist, ist die Länge
der auf der linken Seite angeordneten Kühlrippen 19 durch
die Stufen 19a, 19b auf Höhe der Schaltelemente 15 abgestimmt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist der Zwischenraum C2 größer als
der Zwischenraum C1 ausgelegt und liegt beispielsweise zwischen
1 und 2 mm.
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Die
Kühlanordnung
der vorliegenden Ausführungsform
erzielt die folgende Wirkung und schafft den folgenden Vorteil.
Wenn die Lüftervorrichtung 16 angetrieben
wird, wird die Kühlluft,
wie durch Pfeile in den 1 und 2 gezeigt, über den
Lufteinlass 22 in den Druckeinlassraum 24 gezogen.
Anschließend
strömt
die Luft über
die jeweils durch die Kühlrippen 19 getrennten
Luftkanälen 23 in
den 1 und 2 von rechts nach links. Die
Luft wird den Luftkanälen 23 derart
in gleichmäßigem Druck
von dem Druckeinlassraum 24 zugeführt, dass sie sich gleichmäßig zwischen
den Luftkanälen 23 verteilt. Auf
diese Weise breitet sich die Luft in allen Luftkanäle 23 aus.
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Die
durch die Luftkanäle 23 strömende Luft sammelt
sich in dem Druckauslassraum 25 und wird über den
Luftauslass 21 nach außerhalb
abgegeben. Der thermisch mit der CPU 14 verbundene Kontaktabschnitt 17 ist
derart in den Luftkanälen 23 angeordnet,
dass die Luft um den Kontaktabschnitt 17, d. h. um die
CPU 14 herum fließen
kann. Da der Kontaktabschnitt 17 zylinderförmig ausgebildet
ist, kann die Luft problemlos durch die Luftkanäle 23 strömen, ohne
durch den Kontaktabschnitt 17 behindert zu werden. Folglich
können
der Kontaktabschnitt 17 und die CPU 14 durch die
durch die Luftkanäle 23 strömende Luft
wirksam gekühlt
werden. Ferner hilft die um den Umfang des Wärmeverteilers 12 herum
angeordnete Schirmwand 18 dabei, zu verhindern, dass die
Luft aus den Luftkanälen 23 entweicht.
Es wurde experimentell bestätigt,
dass ein Entweichen der Luft vernachlässigt werden kann, wenn der
Zwischenraum C1 bei 1 mm liegt.
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Während die
der Navigationsplatine 11 zugeführte Luft auf die vorstehend
beschriebene Weise strömt,
strömt
die von der CPU 14 erzeugte Wärme auf die nachstehend beschriebene
Weise. Die Wärme
wird von der CPU 14 über
das Wärmeleitgel 20 zum
Kontaktabschnitt 17 des Wärmeverteilers 12 übertragen.
Dies führt
dazu, dass sich die Wärme über den
Wärmeverteiler 12 verteilt
und die Temperatur des Wärmeverteilers 12 und
der Kühlrippen 19 steigt.
Zwischen den Kühlrippen 19 und
der durch die Luftkanäle 23 strömenden Luft
findet ein Wärmeaustausch
statt. Folglich kann die Wärme
wirksam von den Kühlrippen 19 an
die Luft abgegeben werden. Anschließend wird die durch den Wärmeaustausch erwärmte Luft
wirksam über
den Luftauslass 21 abgegeben.
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Gleichzeitig
wird die Wärme
von der CPU 14 über
elektrische Verbindungen zwischen der Leiterplatte 13 und
der CPU 14 auf die Leiterplatte 13 übertragen.
Dies führt
dazu, dass die Temperaturen der Leiterplatte 13 und der
auf der Leiterplatte 13 befestigten Schaltelemente 15 steigen.
Zwischen der Leiterplatte 13 und den Schaltelementen 15 und
der durch die Luftkanäle 23 strömenden Luft
findet ein Wärmeaustausch
statt. Folglich wird die Wärme
wirksam von der Leiterplatte 13 und den Schaltelementen 15 an
die Luft abgegeben und die durch den Wärmeaustausch erwärmte Luft
wirksam über
den Luftauslass 21 abgegeben. Ferner können durch die Luft zusätzlich zur
CPU 14 die Leiterplatte 13 und die Schaltelemente 15 gekühlt werden.
Da der Wärmeverteiler 12 im
Wesentlichen die gesamte Leiterplatte 13 abdeckt, dient
er als Abschirmung für
elektromagnetische Strahlung.
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Die
Kühlanordnung
der vorliegenden Ausführungsform
verbessert die Kühlleistung
zum Kühlen
der CPU 14 gemäß obiger
Beschreibung deutlich. Ferner kann durch die Kühlanordnung die Umgebungstemperatur
der Schaltelemente 15 niedrig gehalten werden.
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Es
wird beispielsweise angenommen, dass eine garantierte Oberflächentemperatur
der CPU 14 bei 100 Grad Celsius (°C) und eine garantierte Umgebungstemperatur
der Schaltelemente 15 bei 85°C liegt. In diesem Fall muss
die Oberflächentemperatur des
Wärmeverteilers
auf unter 100°C
gekühlt
werden. Der Wärmeverteiler 12 ist
beispielsweise derart ausgelegt, dass seine Bodenoberfläche auf
95°C gekühlt wird.
In diesem Fall ist ein Wärmeerzeugungselement
(d. h. der Wärmeverteiler 12)
von 95°C
oberhalb der gesamten Leiterplatte 13 angeordnet.
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Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform strömt die Luft
derart zwischen dem Wärmeverteiler 12 und
der Leiterplatte 13, dass die Lufteinlass- und Luftauslasstemperaturen
unterhalb von 85°C
gehalten werden können.
Folglich kann die Umgebungstemperatur der Schaltelemente 15 unterhalb
von 85°C
gehalten werden, was der garantierten Umgebungstemperatur der Schaltelemente 15 entspricht. Obgleich
die von der CPU 14 erzeugte Wärme möglicherweise auf die Leiterplatte 13 übertragen
wird, kann die Luft direkt an der Leiterplatte 13 vorbeiströmen. Dies
führt dazu,
dass die Leiterplatte 13 und die CPU 14 in ausreichendem
Maße durch
die Luft gekühlt
werden können,
so dass die Umgebungstemperatur der Schaltelemente 15 unterhalb
der garantierten Umgebungstemperatur der Schaltelemente 15 gehalten
werden kann. Folglich können
die Temperaturen der CPU 14 und der Schaltelemente 15 unterhalb
der jeweiligen garantierten Temperatur gehalten werden, ohne dass
die Größe des Wärmeverteilers 12 erhöht und die
Luftzuführkapazität der Lüftervorrichtung 16 verbessert
werden müssen.
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Ferner
erstrecken sich die Kühlrippen 19 in Richtung
der Leiterplatte 13. Bei solch einem Ansatz kann eine Erhöhung der
Größe der Navigationsplatine 11 derart
beschränkt
werden, dass eine Erhöhung der
Kosten der Navigationsplatine 11 be schränkt werden kann. Die Kühlrippen 19 weisen
die Stufen 19a, 19b auf, welche den vorbestimmten
Zwischenraum C2 zwischen den Kühlrippen 19 und
den Schaltelementen 15 vorsehen. Auf diese Weise kann die Gesamtdicke
des Wärmeverteilers 12,
einschließlich der
Kühlrippen 19,
reduziert werden. Im Gegensatz zur in der 3 gezeigten
herkömmlichen
Kühlanordnung
benötigt
die Kühlanordnung
der vorliegenden Ausführungsform
keinen Deckel. Folglich können
die Größe und die
Kosten der Navigationsplatine 11 reduziert werden.
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Ferner
ist die Schirmwand 18 um den Umfang des Wärmeverteilers 12 herum
angeordnet, um zu verhindern, dass die durch die Luftkanäle 23 strömende Luft
entweicht. Auf diese Weise kann die Kühlleistung der Kühlanordnung
verbessert werden. Der Zwischenraum C1 zwischen der Schirmwand 18 und
der Leiterplatte 13 ist geringer als der Zwischenraum C2
zwischen den Kühlrippen 19 und
den Schaltelementen 15 ausgelegt. Bei solch einem Ansatz fließt der größte Teil
der Luft, der in die Navigationsplatine 11 geführt wird,
derart durch die Luftkanäle 23,
ohne zu entweichen, dass eine Kühlleistung
gewährleistet
werden kann, die ausreicht, um die Temperaturen bezüglich der
CPU 14 und der Schaltelemente 15 unterhalb der
jeweils garantierten Temperaturen zu halten.
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Ferner
ist der Druckeinlassraum 24 in der Nähe des Lufteinlasses 22 angeordnet,
um die über den
Lufteinlass 22 zugeführte
Luft gleichmäßig zwischen
den Luftkanälen 23 zu
verteilen. Der Druckauslassraum 25 ist in der Nähe des Luftauslasses 21 angeordnet,
um die durch die Luftkanäle 23 strömende Luft
derart zu sammeln, dass die Luft direkt bzw. problemlos über den
Luftauslass 21 abgegeben werden kann. Der thermisch mit
der CPU 14 verbundene Kontaktabschnitt 17 ist
zylindrisch ausgebildet, und der ringförmige Raum 26 ist
um den Kontaktabschnitt 17 herum vorgesehen. Bei solch
einem Ansatz kann die Luft problemlos durch die Luftkanäle 23 strömen, ohne
durch den Kontaktabschnitt 17 behindert zu werden. Folglich
können
der Kontaktabschnitt 17 und die CPU 14 wirksam
durch die durch die Luftkanäle 23 strömende Luft
gekühlt
werden.
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Die
vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
können
auf verschiedene Weisen ausgestaltet werden. Bei der vorstehend
beschriebenen Ausführungsform
ist die Lüftervorrichtung 16 beispielsweise
als Gebläse
ausgelegt und auf der Seite des Lufteinlasses 22 angeordnet.
Alternativ kann die Lüftervorrichtung 16 als
Saugvorrichtung ausgelegt und auf der Seite des Luftauslasses 21 angeordnet
sein. Oberhalb des Wärmeverteilers 12 kann
eine zusätzliche
Lüftervorrichtung
angeordnet werden. Der Kontaktabschnitt 17 des Wärmeverteilers 12 kann
eine von einem Zylinderverschiedene Form aufweisen. Der Kontaktabschnitt 17 kann
beispielsweise eine prismatische Form aufweisen. Der Kontaktabschnitt 17 und
die CPU 14 können über ein
vom Wärmeleitgel 20 verschiedenes
Wärmeleitelement
thermisch miteinander verbunden sein. Der Kontaktabschnitt 17 und
die CPU 14 können
beispielsweise über
ein Wärmeleitfett
oder ein Wärmeleitband
thermisch miteinander verbunden sein. Die Anzahl und die Anordnung
der Schaltelemente 14, 15 und der Kühlrippen 19 kann
je nach Bedarf geändert
werden.
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Die
Kühlanordnung
der vorliegenden Erfindung kann auf verschiedene elektronische Vorrichtungen
bzw. elektrische Geräte
mit einem zu kühlenden
Wärmeerzeugungselement
angewandt werden. Die Kühlanordnung
kann insbesondere effizient auf ein elektrisches Gerät angewandt
werden, das in einem Fahrzeug verwendet wird, in welchem die Temperaturen
hohe Werte annehmen können.