DE102018215439A1

DE102018215439A1 - Kühlvorrichtung vom flüssigkeitsgekühlten Typ

Info

Publication number: DE102018215439A1
Application number: DE102018215439.2A
Authority: DE
Inventors: Naohisa Higashiyama; Takashi Hirayama
Original assignee: Keihin Thermal Technology Corp
Current assignee: Mahle Behr Thermal Systems Japan Ltd
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2018-09-11
Publication date: 2019-03-14
Also published as: CN109509730A; US20190080984A1

Abstract

In einer Kühlvorrichtung (10) vom flüssigkeitsgekühlten Typ sind Rippen (18) in dem Inneren eines Gehäuses (16) aufgenommen, welches einen Zufuhranschluss (12) und einen Abfuhranschluss (14) aufweist, und sind elektronische Komponenten (E), welche mit einer Erzeugung von Wärme assoziiert sind, an einem oberen Wandteil (24) einer ersten Gehäuseeinheit (20) des Gehäuses (16) montiert. An Endabschnitten in einer Breitenrichtung der Rippen (18) sind Aussparungen (38a, 38b) ausgebildet, welche in Richtung der Seite eines Bodenwandteils (28) einer zweiten Gehäuseeinheit (22) in einer zu dem oberen Wandteil (24) der ersten Gehäuseeinheit (20) weisenden Beziehung ausgeschnitten sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung vom flüssigkeitsgekühlten Typ, welche mittels eines Austauschs von Wärme mit einem Kühlmedium, welches durch eine Mehrzahl von Kühlbahnen strömt, zum Kühlen elektronischer Komponenten geeignet ist.
Beschreibung des verwandten Stands der Technik:
Herkömmlich ist zum Beispiel, wie in der japanischen offengelegten Patentpublikation Nr. 2016-015381 offenbart, eine Kühlvorrichtung zum Kühlen einer elektronischen Komponente, zum Beispiel einer wärmeerzeugenden Halbleitervorrichtung, bekannt. Solch eine Kühlvorrichtung ist mit einer Basisplatte, an welcher eine elektronische Komponente montiert ist, eine Abdeckung, welche zum Abdecken der oberen Fläche der Basisplatte eingerichtet ist, und Rippen ausgestattet, welche in einem Raum zwischen der Abdeckung und der Basisplatte aufgenommen sind. Ein Zuführrohr, zu welchem ein Kühlmedium zugeführt wird, ist mit einem zentralen Ort in einer Breitenrichtung der Abdeckung verbunden, und ein Paar von Abfuhrrohren, von welchen das Kühlmedium abgeführt wird, ist mit zentralen Orten in der Breitenrichtung in der Nähe von äußeren Randabschnitten der Abdeckung verbunden.
Zudem wird das Kühlmedium von dem Zuführrohr einer zufuhrseitigen Sammelleitung zugeführt und strömt zu der Linken und der Rechten entlang von Kühlmediumströmungsbahnen der Rippen zu Abfuhrseitigen Sammelleitungen, wobei ein Austausch von Wärme und eine Kühlung zwischen der elektrischen Komponente und der mit den Rippen verbundenen Basisplatte erfolgt und das Kühlmedium, welches dem Wärmeaustausch unterzogen wurde, von den Zuführrohren abgeführt wird.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
In einer Kühlvorrichtung, wie beispielsweise der zuvor beschriebenen, ist eine Anforderung, dass während eines Aufrechterhaltens der Effizienz einer Kühlung der elektronischen Komponente ein Druckverlust weiter verringert wird, welcher erfolgt, wenn das Kühlmedium, welches von der Zufuhrleitung zugeführt wird, entlang der Rippen in Richtung der Abfuhrleitungen strömt.
Ein generelles Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kühlvorrichtung vom flüssigkeitsgekühlten Typ bereitzustellen, welche einen Druckverlust während eines Aufrechterhaltens der Kühleffizienz in Bezug auf die elektronischen Komponenten weiter verringern kann.
Die vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Kühlvorrichtung vom flüssigkeitsgekühlten Typ, welche dazu eingerichtet ist, eine an einem Gehäuse angeordnete und mit einer Erzeugung von Wärme assoziierte elektronische Komponente mittels eines Austauschs von Wärme mit einem Kühlmedium zu kühlen, umfassend das Gehäuse mit einem Zufuhrdurchlass, zu welchem das Kühlmedium zugeführt wird, und einem Abfuhrdurchlass, von welchem das Kühlmedium abgeführt wird, und Rippen, welche im Inneren des Gehäuses aufgenommen sind, wobei:
in dem Gehäuse ein erster Wandteil, an welchem die elektronische Komponente montiert ist, und ein zweiter Wandteil umfasst sind, welcher in Richtung des ersten Wandteils weist, wobei die Rippen dazwischen eingefügt sind, und sich eine Öffnung des Zufuhrdurchlasses und eine Öffnung des Abfuhrdurchlasses in der gleichen Richtung oder in entgegengesetzten Richtungen sowie in Richtungen öffnen, welche im Wesentlichen parallel zu dem ersten und dem zweitem Wandteil sind; und die Rippen Aussparungen an der Seite des zweiten Wandteils umfassen, wobei die Aussparungen in einem Ende der Rippen an wenigstens einer Seite des Zufuhrdurchlasses und des Abfuhrdurchlasses ausgebildet sind.
Dementsprechend umfasst in der vorliegenden Erfindung das die Kühlvorrichtung vom flüssigkeitsgekühlten Typ bildende Gehäuse den ersten Wandteil, an welchem die elektronische Komponente montiert ist, und den zweiten Wandteil, welcher in Richtung des ersten Wandteils weist, wobei die Rippen dazwischen eingefügt sind. Ferner sind an den im Inneren des Gehäuses aufgenommenen Rippen die Aussparungen an der Seite des zweiten Wandteils, in einem Ende der Rippen an wenigstens einer Seite des Zufuhrdurchlasses und des Abfuhrdurchlasses ausgebildet.
Da die Durchlassquerschnittsfläche von wenigstens einem aus dem Zufuhrdurchlass und dem Abfuhrdurchlass mittels der Aussparungen erhöht werden kann, ist es dementsprechend möglich, einen Druckverlust geeignet zu verringern, wenn das Kühlmedium durch den Zufuhrdurchlass und den Abfuhrdurchlass strömt. Ferner wird durch ein Bereitstellen der Aussparungen an der Seite des zweiten Wandteils, welcher derart angeordnet ist, dass er in Richtung des ersten Wandteils weist, an welchem die elektronischen Komponenten montiert sind, die Kühleffizienz geeignet aufrecht zu erhalten, ohne eine Verringerung in dem Kontaktbereich zwischen dem ersten Wandteil und den Rippen oder eine Verschlechterung der Kühleffizienz in Bezug auf die elektronischen Komponenten aufrecht zu erhalten. Infolgedessen ist es in einer Kühlvorrichtung vom flüssigkeitsgekühlten Typ möglich, einen Druckverlust zu verringern, während die Effizienz einer Kühlung der elektronischen Komponenten aufrechterhalten wird.
Die zuvor genannten sowie andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden Beschreibung ersichtlich, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gebracht werden, in welchen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mittels eines illustrativen Beispiels gezeigt sind.
Figurenliste

1 ist eine äußere perspektivische Ansicht einer Kühlvorrichtung vom flüssigkeitsgekühlten Typ gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Querschnitt in Draufsicht der in 1 gezeigten Kühlvorrichtung vom flüssigkeitsgekühlten Typ;
3 ist eine entlang von Linie III-III von 2 gezogene Querschnittsansicht;
4A ist eine Querschnittsansicht einer Kühlvorrichtung vom flüssigkeitsgekühlten Typ gemäß einer ersten Modifikation;
4B ist eine Querschnittsansicht einer Kühlvorrichtung vom flüssigkeitsgekühlten Typ gemäß einer zweiten Modifikation;
5A ist ein Querschnitt in Draufsicht einer Kühlvorrichtung vom flüssigkeitsgekühlten Typ gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5B ist eine entlang von Linie VB-VB von 5A gezogene Querschnittsansicht;
6A ist ein Querschnitt in Draufsicht einer Kühlvorrichtung vom flüssigkeitsgekühlten Typ gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
6B ist eine entlang von Linie VIB-VIB von 6A gezogene Querschnittsansicht.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Wie in den 1-3 gezeigt, umfasst die Kühlvorrichtung 10 vom flüssigkeitsgekühlten Typ ein Gehäuse 16 mit einem Zufuhranschluss (einer Öffnung) 12, zu welchem ein Kühlmedium zugeführt wird, und einen Abfuhranschluss (eine Öffnung) 14, durch welchen das Kühlmedium abgeführt wird, sowie Rippen 18, welche in dem Inneren des Gehäuses 16 aufgenommen sind.
Das Gehäuse 16 ist aus einer ersten und einer zweiten Gehäuseeinheit 20, 22 aufgebaut, welche in einer vertikalen Richtung geteilt werden können. Die erste Gehäuseeinheit 20 ist von einem flachen oberen Wandteil (erster Wandteil) 24 und einem ersten Seitenwandteil 26 gebildet, welcher an einem äußeren Rand des oberen Wandteils 24 aufgerichtet ist, und eine Mehrzahl von aus Halbleitern oder dergleichen ausgeführten elektronischen Komponenten E, welche gekühlt werden sollen und an einer oberen Fläche des oberen Wandteils 24 montiert sind.
Die elektronischen Komponenten E sind in einer gegenseitig beabstandeten Weise bei vorbestimmten Intervallen entlang einer Längsrichtung (die Richtung von Pfeilen A1, A2) eines Zufuhrdurchlasses 32 und eines Abfuhrdurchlasses 34 des Gehäuses 16 angeordnet, wobei sie gleichzeitig parallel miteinander entlang von Kühlmediumströmungsbahnen 36 angeordnet sind, um in der Breitenrichtung (Richtung von Pfeil B) des Gehäuses 16 voneinander getrennt sind. Hier wird eine Situation beschrieben werden, bei welcher insgesamt sechs elektronische Komponenten E an dem Gehäuse 16 installiert sind.
Die zweite Gehäuseeinheit 22 ist aus einer einem flachen Bodenwandteil (zweiter Wandteil) 28 und einem zweiten Seitenwandteil 30, welcher an einem äußeren Randabschnitt des Bodenwandteils 28 aufgerichtet ist, gebildet. Der Bodenwandteil 28 ist im Wesentlichen in der gleichen Form wie der obere Wandteil 24 der ersten Gehäuseeinheit 20 ausgebildet und zusammen damit ist ein Ende des zweiten Seitenwandteils 30 in Kontakt mit und mittels Löten oder dergleichen verbunden mit einem Ende des ersten Seitenwandteils 26 an der ersten Gehäuseeinheit 20 platziert. Genauer gesagt, sind der obere Wandteil 24 der ersten Gehäuseeinheit 20 und der Bodenwandteil 28 der zweiten Gehäuseeinheit 22 mittels eines vorbestimmten Abstandes getrennt und im Wesentlichen parallel angeordnet.
An einem Endabschnitt des Gehäuses 16 öffnen sich der Zufuhranschluss 12 und der Abfuhranschluss 14 in der gleichen Richtung und sind der Zufuhranschluss 12 und der Abfuhranschluss 14 mit einem vorbestimmten Trennungsintervall dazwischen entlang der Breitenrichtung (der Richtung von Pfeil B) angeordnet.
Der Zufuhranschluss 12 ist zum Beispiel mit einem (nicht dargestellten) Zufuhrrohr verbunden, zu welchem ein Kühlmedium von einer nicht dargestellten Pumpe zugeführt wird, und kommuniziert mit einem Zufuhrdurchlass 32, welcher sich entlang der Längsrichtung (der Richtung von Pfeilen A1, A2) erstreckt. Andererseits ist der Abfuhranschluss 14 beispielsweise mit einem (nicht dargestellten) Abfuhrrohr verbunden, durch welches ein Kühlmedium abgeführt wird, und kommuniziert mit einem Abfuhrdurchlass 34, welcher sich entlang der Längsrichtung (der Richtung von Pfeilen A1, A2) erstreckt, wobei er ebenso parallel zu dem Zufuhrdurchlass 32 angeordnet ist.
Ferner sind der den Zufuhranschluss 12 umfassende Zufuhrdurchlass 32 und der den Abfuhranschluss 14 umfassender Abfuhrdurchlass 34 mit der gleichen Durchlassquerschnittsfläche ausgebildet.
Die Rippen 18 sind zwischen dem Zufuhrdurchlass 32 und dem Abfuhrdurchlass 34 bereitgestellt. Die Rippen 18 sind zum Beispiel ausgebildet, um mit einer im Querschnitt wellenförmigen Form bei einer Betrachtung von der Breitenrichtung (der Richtung von dem Pfeil B) gebogen zu sein. Die Rippen 18 erstrecken sich in solch einer wellenförmigen Form entlang der Richtung, in welcher sich der Zufuhrdurchlass 32 und der Abfuhrdurchlass 34 erstrecken, und erstrecken sich zusammen mit diesen, sodass Scheitelabschnitte davon entsprechend in Kontakt mit dem oberen Wandteil 24 und dem Bodenwandteil 28 des Gehäuses 16 gebracht werden und mittels Löten damit verbunden sind. Des Weiteren dienen die Rippen 18 als eine Mehrzahl von Kühlmediumströmungsbahnen 36, welche sich im Wesentlichen horizontal entlang der Breitenrichtung (der Richtung von Pfeil B) des Gehäuses 16 erstrecken.
Ferner, wie in 3 gezeigt, sind an Enden der Rippen 18 in der Breitenrichtung, an der Seite des Bodenwandteils 28 (in der Richtung des Pfeils C) des Gehäuses 16 bei einer Betrachtung von der Richtung, in welcher sich der Zufuhrdurchlass 32 und der Abfuhrdurchlass 34 erstrecken, Aussparungen 38a bzw. 38b ausgebildet. Die Aussparungen 38a, 38b sind im Querschnitt mit dreieckigen Formen ausgeschnitten, welche eine sich graduell verbreiternde Breite in einer Abwärtsrichtung (der Richtung des Pfeils C) zu der Seite des Bodenwandteils 28 von dem oberen Abschnitt des Gehäuses 16 an der Seite des oberen Wandteils 24 aufweisen.
Wie anderweitig angegeben, sind die Aussparungen 38a, 38b in einer Weise ausgeschnitten, dass sie graduell in einer Abwärtsrichtung zu der Seite des Bodenwandteils 28 mit einem vorbestimmten Winkel in Richtung der Mitte in der Breitenrichtung der Rippen 18 geneigt sind.
Genauer gesagt, wie in 2 und 3 gezeigt, sind die Aussparungen 38a, 38b entsprechend an beiden Endabschnitten der Rippen 18 an den Seiten des Zufuhrdurchlasses 32 und des Abfuhrdurchlasses 34 (in den Richtungen von Pfeilen B1 und B2) ausgebildet.
Die Kühlvorrichtung 10 vom flüssigkeitsgekühlten Typ gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist hauptsächlich in der zuvor beschriebenen Weise gebildet. Im Folgenden werden Vorgänge und Effekte der Kühlvorrichtung 10 vom flüssigkeitsgekühlten Typ beschrieben werden.
Das Kühlmedium wird durch ein Zuführrohr von einem nicht dargestellten Kühlmediumzufuhrmittel, wie beispielsweise einer Pumpe oder dergleichen, dem Zufuhranschluss 12 zugeführt und das Kühlmedium strömt durch den Zufuhrdurchlass 32 zu einer hinteren Seite des Gehäuses 16 (in der Richtung des Pfeils A1). Zu diesem Zeitpunkt wird, weil die Aussparungen 38a an zu dem Zufuhrdurchlass 32 weisenden Enden der Rippen 18 bereitgestellt sind, die Querschnittsfläche der Aussparungen 38a zu der Durchlassquerschnittsfläche des Zufuhrdurchlasses 32 hinzugefügt und strömt das Kühlmedium entlang des eine vergrößerte Durchlassquerschnittsfläche aufweisenden Zufuhrdurchlasses 32. Genauer gesagt, weil die Durchlassquerschnittsfläche im Vergleich mit einem Fall, in welchem die Aussparungen 38a nicht bereitgestellt sind, erhöht ist, wird ein Druckverlust, wenn das Kühlmedium durch den Zufuhrdurchlass 32 strömt, verringert.
Zudem strömt das Kühlmedium, welches von dem Zufuhrdurchlass 32 eingeströmt und zu der Mehrzahl von Kühlmediumströmungsbahnen 36 in den Rippen 18 geströmt ist, zu der Seite des Abfuhrdurchlasses 34 (in der Richtung des Pfeils B2) und gleichzeitig damit erfolgt ein Austausch von Wärme mittels der Rippen 18 und des Gehäuses 16 zwischen dem Kühlmedium und der Wärme, welche durch die elektronischen Komponenten E erzeugt wurde, welche an dem oberen Wandteil 24 angeordnet sind, um in Richtung der Rippen 18 zu weisen. Somit werden die elektronischen Komponenten E gekühlt ebenso wie das Kühlmedium erwärmt wird.
Schließlich strömt das dem Austausch von Wärme unterzogene Kühlmedium entsprechend von jedem der Kühlmediumströmungsbahnen 36 in den Abfuhrdurchlass 34 und wird von dem Abfuhranschluss 14 in ein nicht dargestelltes Abfuhrrohr abgeführt. In dem Abfuhrdurchlass 34 wird auch, weil die Aussparungen 38b an zu dem Abfuhrdurchlass 34 weisenden Enden in der Breitenrichtung der Rippen 18 bereitgestellt sind, die Querschnittsfläche der Aussparungen 38b zu der Durchlassquerschnittsfläche des Abfuhrdurchlasses 34 hinzugefügt und strömt das Kühlmedium entlang des Abfuhrdurchlasses 34, welcher eine vergrößerte Durchlassquerschnittsfläche in Richtung der Abwärtsrichtung (in der Richtung des Pfeils A2) aufweist. Zudem wird das Kühlmedium nochmals äußerlich von der Kühlvorrichtung 10 vom flüssigkeitsgekühlten Typ gekühlt und wird danach von dem Kühlmediumzufuhrmittel dem Zufuhrdurchlass 32 zugeführt und rezirkuliert.
In der vorhergehenden Weise gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Aussparungen 38a, 38b, welche im Querschnitt mit dreieckiger Form ausgeschnitten sind, in den in dem Inneren des Gehäuses 16 aufgenommen Rippen 18 an Enden davon in der Breitenrichtung an den Seiten des Zufuhrdurchlasses 32 und des Abfuhrdurchlasses 34 ausgebildet. Somit ist es möglich, da die Durchlassquerschnittsfläche des Zufuhrdurchlasses 32 und des Abfuhrdurchlasses 34 mittels der Aussparungen 38a, 38b erhöht werden kann, einen Druckverlust geeignet zu verringern, wenn das Kühlmedium durch den Zufuhrdurchlass 32 und den Abfuhrdurchlass 34 strömt.
Ferner erfolgt mittels eines Bereitstellens der Aussparungen 38a, 38b an der Seite der zweiten Gehäuseeinheit 22 (in der Richtung des Pfeils C), wo die elektronischen Komponenten E an dem Gehäuse 16 nicht montiert sind, auch in dem Fall eines Bereitstellens der Aussparungen 38a, 38b keine Verringerung der Kontaktfläche zwischen der ersten Gehäuseeinheit 20 und den Rippen 18 und die Kühleffizienz wird in Bezug auf die elektronischen Komponenten E vor einer Verschlechterung bewahrt. Infolgedessen ist es in der Kühlvorrichtung 10 vom flüssigkeitsgekühlten Typ möglich, einen Druckverlust zu verringern, während die Effizienz einer Kühlung der elektronischen Komponenten E aufrechterhalten wird.
Des Weiteren ist es mittels eines Verringerns des Druckverlustes des innerhalb des Gehäuses 16 strömenden Kühlmediums möglich, die Durchlassquerschnittsfläche des Zufuhrdurchlasses 32 und des Abfuhrdurchlasses 34 kleiner zu machen und die Größe der das Gehäuse 16 umfassenden Kühlvorrichtung 10 vom flüssigkeitsgekühlten Typ zu minimieren.
Andererseits ist die vorliegende Erfindung nicht auf den zuvor beschriebenen Fall beschränkt, in welchem die an beiden Enden der Rippen 18 ausgebildeten Aussparungen 38a, 38b mit im Querschnitt dreieckiger Form ausgebildet sind, bei welcher die Breite der Ausschnitte 38a, 38b graduell zu der Seite des Bodenwandteils 28 (in der Richtung des Pfeils C) ansteigt. Zum Beispiel, wie in dem Fall der in 4A gezeigten Rippen 50, können Aussparungen 52a, 52b ausgebildet sein, in welchen untere Abschnitte davon an der Seite des Bodenwandteils 28 (in der Richtung des Pfeils C) mit im Querschnitt rechteckiger Form in Richtungen zu der Mitte in der Breitenrichtung ausgeschnitten sind. Zudem, wie in dem Fall der in 4B gezeigten Rippen 60, können Aussparungen 62a, 62b mit V-Formen im Querschnitt ausgebildet sein, in welchen Zwischenabschnitte davon an den Seiten des Bodenwandteils 28 und des oberen Wandteils 24 zu der Mitte in der Breitenrichtung ausgeschnitten sind.
Die solche V-förmigen Querschnitte aufweisenden Aussparungen 62a, 62b sind in dem Gehäuse 16 mit einem vorbestimmten Abstand von sowohl dem oberen Wandteil 24 der ersten Gehäuseeinheit 20 als auch dem Bodenwandteil 28 der zweiten Gehäuseeinheit 22 angeordnet und daher können auch in dem Fall, dass die elektronischen Komponenten E an dem oberen Wandteil 24 bzw. dem Bodenwandteil 28 montiert sind, die Kühleffizienz davon nicht verschlechtert werden und können die elektronischen Komponenten E in geeigneter Weise gekühlt werden.
Genauer gesagt, können die Aussparungen 38a, 38b, 52a, 52b und 62a, 62b in den Rippen 18, 50, 60 in beliebigen Abschnitten davon bereitgestellt sein, ausgenommen des Abschnitts an der Seite des oberen Wandteils 24 der ersten Gehäuseeinheit 20, an welcher die elektronischen Komponenten E montiert sind, wobei die Form der Aussparungen nicht in besonderer Weise beschränkt ist.
Weiterhin ist in 5A und 5B eine Kühlvorrichtung 70 vom flüssigkeitsgekühlten Typ gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Die gleichen bildenden Elemente wie diese der Kühlvorrichtung 10 vom flüssigkeitsgekühlten Typ gemäß dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel sind unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen angegeben und eine detaillierte Beschreibung solcher Merkmale ist weggelassen.
Die Kühlvorrichtung 70 vom flüssigkeitsgekühlten Typ gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Kühlvorrichtung 10 vom flüssigkeitsgekühlten Typ gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass Aussparungen 74a, 74b an Enden in der Breitenrichtung der Rippen 72 so ausgebildet sind, dass sie graduell in Richtung einer Rückseite (in der Richtung des Pfeils A1) entlang der Längsrichtung des Zufuhrdurchlasses 32 und des Abfuhrdurchlasses 34 ansteigen.
Wie in 5A und 5B gezeigt, sind in der Kühlvorrichtung 70 vom flüssigkeitsgekühlten Typ die Aussparungen 74a, 74b, welche entsprechend an Enden in der Breitenrichtung der Rippen 72 ausgebildet sind, in solch einer Weise ausgebildet, dass die Querschnittsfläche davon graduell von einer Vorderseite in Richtung einer Rückseite (in der Richtung des Pfeils A1) des Zufuhrdurchlasses 32 und des Abfuhrdurchlasses 34, entlang der Längsrichtung an Seiten des Zufuhranschlusses 12 und des Abfuhranschlusses 14, größer wird.
Genauer gesagt, wie in 5B gezeigt, ist der Neigungswinkel ausgebildet, um in einer Weise derart einzusteigen, dass sich untere Endabschnitte der Aussparungen 74a, 74b an der Seite der zweiten Gehäuseeinheit 22 graduell zu der Innenseite in der Breitenrichtung der Rippen 72 verschieben.
Anders ausgedrückt, sind der Zufuhrdurchlass 32 und der Abfuhrdurchlass 34 in einer Weise derart ausgebildet, dass die Durchlassquerschnittsfläche davon von der Vorderseite (in der Richtung des Pfeils A2) zu der Rückseite (in der Richtung des Pfeils A1) an den Seiten des Zufuhranschlusses 12 und des Abfuhranschlusses 14 graduell größer wird.
Zudem, wenn das von dem Kühlmediumzufuhrmittel dem Zufuhranschluss 12 zugeführte Kühlmedium entlang des Zufuhrdurchlasses 32 zu der hinteren Seite (in der Richtung des Pfeiles A1) des Gehäuses 16 strömt, strömt im Wesentlichen das von dem Zufuhrdurchlass 32 zu der Mehrzahl der Kühlmediumströmungsbahnen 36 strömende Kühlmedium leicht in die Kühlmediumströmungsbahnen 36 an der Vorderseite (in der Richtung des Pfeils A2) in dem Zufuhrdurchlass 32, jedoch wird es für das Kühlmedium graduell schwieriger in die Kühlmediumströmungsbahnen 36 zu der hinteren Seite (in der Richtung des Pfeiles A1) zu strömen.
Im Gegenteil dazu kann, weil die Durchlassquerschnittsfläche derart ausgebildet ist, dass diese aufgrund der in den Rippen 72 bereitgestellten Aussparungen 74a zu der Hinterseite des Zufuhrdurchlasses 32 graduell ansteigen, die Problematik beim Strömen des Kühlmediums in die Kühlmediumströmungsbahnen 36 an der Hinterseite des Zufuhrdurchlasses 32 eliminiert werden, und ist es möglich, das Kühlmedium zu veranlassen, in einer gleichförmigen Weise durch die Kühlmediumströmungsbahnen 36 entlang der Längsrichtung des Zufuhrdurchlasses 32 zu strömen.
Das Kühlmedium, welches in der Mehrzahl von Kühlmediumströmungsbahnen 36 geströmt ist, strömt entsprechend darin in Richtung der Seite des Abfuhrdurchlasses 34 (in der Richtung des Pfeils B2), wobei mittels eines Strömens durch die Kühlmediumströmungsbahnen 36 die Mehrzahl von elektronischen Komponenten E entsprechend in einer im Wesentlichen gleichförmigen Weise gekühlt wird. Damit zusammenhängend strömt das Kühlmedium, welches in dem Abfuhrdurchlass 34 geströmt ist, zu der Seite des Abfuhranschlusses 14 durch den Abfuhrdurchlass 34, in welchem die Durchlassquerschnittsfläche davon durch die Aussparungen 74b erhöht ist, welche in einer Weise derart ausgeschnitten sind, dass die Querschnittsfläche davon zu der Hinterseite des Abfuhrdurchlasses 34 graduell ansteigt. Danach strömt das Kühlmedium in ein nicht dargestelltes Abfuhrrohr.
In der vorhergehenden Weise gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind in den in dem Gehäuse 16 aufgenommenen Rippen 72 die Aussparungen 74a, 74b in einer Weise derart ausgebildet, dass die Querschnittsfläche davon von der Vorderseite zu der Rückseite (in der Richtung des Pfeils A1) des Zufuhrdurchlasses 32 und des Abfuhrdurchlasses 34 graduell größer wird. Somit kann erzielt werden, dass das Kühlmedium, welches von dem Zufuhrdurchlass 32 in die Kühlmediumströmungsbahnen 36 der Rippen 72 strömt, im Wesentlichen gleichförmig entlang der Längsrichtung des Zufuhrdurchlasses 32 strömt, und folglich kann die Mehrzahl von elektronischen Komponenten E, welche an dem Gehäuse 16 montiert sind, in einer im Wesentlichen gleichförmigen Weise gekühlt werden und kann die Kühleffizienz davon verbessert werden.
Als nächstes ist eine Kühlvorrichtung 80 vom flüssigkeitsgekühlten Typ gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in 6A und 6B gezeigt. Die gleichen bildenden Elemente wie diese der Kühlvorrichtungen 10, 70 vom flüssigkeitsgekühlten Typ gemäß dem zuvor beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispiel sind unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen angegeben und eine detaillierte Beschreibung solcher Merkmale ist weggelassen.
Die Kühlvorrichtung 80 vom flüssigkeitsgekühlten Typ gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den Kühlvorrichtungen 10, 70 vom flüssigkeitsgekühlten Typ gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel darin, dass sich der Zufuhranschluss 82 und der Abfuhranschluss 84 in einander gegenüberliegenden Richtungen in der Längsrichtung (der Richtung von Pfeilen A1, A2) des Gehäuses 86 öffnen.
Wie in 6A und 6B gezeigt, öffnet sich in der Kühlvorrichtung 80 vom flüssigkeitsgekühlten Typ in dem Gehäuse 86 der Zufuhranschluss 82 an einer Endseite (Vorderseite in der Richtung des Pfeils A2) des Zufuhrdurchlasses 32, wohingegen sich der Abfuhranschluss 84 an einer anderen Endseite (Hinterseite in der Richtung des Pfeils A1) des Abfuhrdurchlasses 34 öffnet.
Zudem strömt das Kühlmedium, welches von einem nicht dargestellten Kühlmediumzufuhrmittel, wie beispielsweise einer Pumpe oder dergleichen, dem Zufuhranschluss 82 zugeführt wird, welcher sich an der Vorderseite öffnet, durch den Zufuhrdurchlass 32 in Richtung der Hinterseite des Gehäuses 86 (in der Richtung des Pfeils A1). Zu dieser Zeit strömt, weil die Aussparungen 38a an Enden in der Breitenrichtung der Rippen 18 bereitgestellt sind, das Kühlmedium entlang des Zufuhrdurchlasses 32, welcher eine Durchlassquerschnittsfläche aufweist, in welcher die Aussparungen 38a dem Zufuhrdurchlass 32 hinzugefügt sind, und ist ein beliebiger Druckverlust verringert, wenn das Kühlmedium durch den Zufuhrdurchlass 32 strömt.
Das Kühlmedium strömt von dem Zufuhrdurchlass 32 ein und in die Mehrzahl von Kühlmediumströmungsbahnen 36 der Rippen 18 und strömt entsprechend darin in Richtung der Seite des Abfuhrdurchlasses 34 (in der Richtung des Pfeils B2). Gleichzeitig damit erfolgt ein Austausch von Wärme mittels der Rippen 18 und dem Gehäuse 86 zwischen dem Kühlmedium und der durch die an dem oberen Wandteil 24 angeordneten elektronischen Komponenten E erzeugten Wärme. Dementsprechend wird gleichzeitig während die elektronischen Komponenten E gekühlt werden das Kühlmedium erwärmt.
Schließlich strömt das dem Austausch von Wärme unterzogene Kühlmedium entsprechend von jedem der Kühlmediumströmungsbahnen 36 in den Abfuhrdurchlass 34 und entlang des Abfuhrdurchlasses 34 in der gleichen Richtung wie die Strömung des Zufuhrdurchlasses 32 nachdem es zu der anderen Seite (hintere Seite in der Strömungsrichtung des Pfeils A1) geströmt ist, wobei das Kühlmedium von dem Abfuhranschluss 84, welcher sich an dem anderen Ende des Gehäuses 86 öffnet, in ein nicht dargestelltes Abfuhrrohr abgeführt wird.
In dem Abfuhrdurchlass 34 strömt das Kühlmedium auch entlang des Abfuhrdurchlasses 34, da die Aussparungen 38b an Enden in der Breitenrichtung der zu dem Abfuhrdurchlass 34 weisenden Rippen 18 angeordnet sind, wobei die Durchlassquerschnittsfläche des Abfuhrdurchlasses 34 aufgrund der Aussparungen 38b zu der Abwärtsseite (in der Richtung des Pfeils A1) vergrößert ist. Des Weiteren wird das Kühlmedium nochmals äußerlich von der Kühlvorrichtung 80 vom flüssigkeitsgekühlten Typ gekühlt und wird danach von dem Kühlmediumzufuhrmittel dem Zufuhrdurchlass 32 zugeführt und rezirkuliert.
Genauer gesagt, sind in der Kühlvorrichtung 80 vom flüssigkeitsgekühlten Typ die Strömungsrichtung des durch den Zufuhrdurchlass 32 strömenden Kühlmediums und die Strömungsrichtung des durch den Abfuhrdurchlass 34 strömenden Kühlmediums in der gleichen Richtung (die Richtung des Pfeils A1).
In der vorstehenden Weise sind gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in der Kühlvorrichtung 80 vom flüssigkeitsgekühlten Typ, in welcher sich der Zufuhranschluss 82 und der Abfuhranschluss 84 an entgegengesetzten Seiten in der Längsrichtung (der Richtung von Pfeilen A1 und A2) des Gehäuses 86 öffnen, die Aussparungen 38a, 38b, welche im Querschnitt mit dreieckiger Form an Enden in der Breitenrichtung der in dem Inneren des Gehäuses 86 aufgenommenen Rippen 18 ausgeschnitten sind, bereitgestellt. Somit ist es möglich, weil die Durchlassquerschnittsfläche des Zufuhrdurchlasses 32 und des Abfuhrdurchlasses 34 mittels der Aussparungen 38a, 38b erhöht werden können, einen beliebigen Druckverlust geeignet zu reduzieren, wenn das Kühlmedium durch den Zufuhrdurchlass 32 und dem Abfuhrdurchlass 34 strömt.
In einer Kühlvorrichtung (10) vom flüssigkeitsgekühlten Typ sind Rippen (18) in dem Inneren eines Gehäuses (16) aufgenommen, welches einen Zufuhranschluss (12) und einen Abfuhranschluss (14) aufweist, und sind elektronische Komponenten (E), welche mit einer Erzeugung von Wärme assoziiert sind, an einem oberen Wandteil (24) einer ersten Gehäuseeinheit (20) des Gehäuses (16) montiert. An Endabschnitten in einer Breitenrichtung der Rippen (18) sind Aussparungen (38a, 38b) ausgebildet, welche in Richtung der Seite eines Bodenwandteils (28) einer zweiten Gehäuseeinheit (22) in einer zu dem oberen Wandteil (24) der ersten Gehäuseeinheit (20) weisenden Beziehung ausgeschnitten sind.

Claims

Kühlvorrichtung (10, 70, 80) vom flüssigkeitsgekühlten Typ, welche dazu eingerichtet ist, eine an einem Gehäuse (16, 86) angeordnete und mit einer Erzeugung von Wärme assoziierte elektronische Komponente (E) mittels eines Austauschs von Wärme mit einem Kühlmedium zu kühlen, umfassend das Gehäuse (16, 86) mit einem Zufuhrdurchlass (32), zu welchem das Kühlmedium zugeführt wird, und einem Abfuhrdurchlass (34), von welchem das Kühlmedium abgeführt wird, und Rippen (18, 50, 60, 72), welche im Inneren des Gehäuses (16, 86) aufgenommen sind, wobei: in dem Gehäuse (16, 86) ein erster Wandteil (24), an welchem die elektronische Komponente (E) montiert ist, und ein zweiter Wandteil (28), welcher in Richtung des ersten Wandteils (24) weist, umfasst sind, wobei die Rippen (18, 50, 60, 72) zwischen dem ersten Wandteil und dem zweiten Wandteil eingefügt sind, und sich eine Öffnung (12, 82) des Zufuhrdurchlasses (32) und eine Öffnung (14, 84) des Abfuhrdurchlasses (34) in einer gleichen Richtung oder in entgegengesetzte Richtungen sowie in Richtungen öffnen, welche im Wesentlichen parallel zu dem ersten Wandteil (24) und dem zweitem Wandteil (28) sind; und die Rippen (18, 50, 60, 72) Aussparungen (38a, 38b, 52a, 52b, 62a, 62b, 74a, 74b) an der Seite des zweiten Wandteils (28) umfassen, wobei die Aussparungen (38a, 38b, 52a, 52b, 62a, 62b, 74a, 74b) in einem Ende der Rippen an wenigstens einer Seite des Zufuhrdurchlasses (32) und des Abfuhrdurchlasses (34) ausgebildet sind.
Kühlvorrichtung vom flüssigkeitsgekühlten Typ nach Anspruch 1, wobei die Aussparungen (74a, 74b) in solch einer Art ausgebildet sind, dass eine Querschnittsfläche davon in einer Richtung von der Öffnung (12) des Zufuhrdurchlasses (32) und der Öffnung (14) des Abfuhrdurchlasses (34) weg graduell ansteigt.
Kühlvorrichtung vom flüssigkeitsgekühlten Typ nach Anspruch 1, wobei die Aussparungen (38a, 38b, 74a, 74b) mit im Querschnitt dreieckigen Formen ausgebildet sind, welche eine in einer Richtung zu dem zweiten Wandteil (28) graduell breitere Form aufweisen.
Kühlvorrichtung vom flüssigkeitsgekühlten Typ nach Anspruch 1, wobei die Aussparungen (62a, 62b) mit V-Formen im Querschnitt von dem ersten Wandteil (24) und dem zweiten Wandteil (28) weg ausgebildet sind und entlang einer Richtung, in welcher sich die Rippen (60) erstrecken, vertieft sind.
Kühlvorrichtung vom flüssigkeitsgekühlten Typ nach Anspruch 1, wobei eine Strömungsrichtung des durch den Zufuhrdurchlass (32) strömenden Kühlmediums und eine Strömungsrichtung des durch den Abfuhrdurchlass (34) strömenden Kühlmediums in einer gleichen Richtung oder in entgegengesetzten Richtungen verlaufen.