DE19920186A1

DE19920186A1 - Electrical or electronic device has cooling unit that carries flow of coolant and is connected via feed and return lines to cooling part that interacts with outside of housing to cool coolant

Info

Publication number: DE19920186A1
Application number: DE1999120186
Authority: DE
Inventors: Zoran Reiter
Original assignee: ZRINSKI NUMERIERTECHNIK GmbH
Current assignee: ZRINSKI NUMERIERTECHNIK GmbH
Priority date: 1999-05-03
Filing date: 1999-05-03
Publication date: 2000-12-07

Abstract

The device has at least one electronic or electrical component (1) e.g. microprocessor, to be cooled mounted in an equipment housing (6) and a cooling device with a cooling unit (2) associated with the component. The cooling unit carries a flow of coolant and is connected via feed and return lines (3,4) to a cooling part (5) that interacts with the outside of the housing to cool the coolant.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches oder elektronisches Gerät mit mindestens einem in einem Gerätegehäuse untergebrachten zu kühlendem elek trischen oder elektronischen Bauteil und einer Kühleinrichtung, die eine an dem Bauteil angeordnete Kühleinheit aufweist.The invention relates to an electrical or electronic device at least one electrical unit to be cooled housed in a device housing trical or electronic component and a cooling device, the one on the Has component arranged cooling unit.

Bei einem derartigen elektronischen Gerät mit einem zu kühlenden elektroni schen Bauteil, insbesondere einem elektronischen Halbleiterchip, etwa einem Mikroprozessor, sind z. B. mechanische Lüfter unmittelbar an dem Bauteil an gebracht, welche die Umgebungsluft ansaugen und an das elektronische Bauteil weitergeben. Die Umgebungsluft ist dabei in der Regel bereits vorgeheizte Luft aus dem Gehäuse, in dem sich auch die übrige Elektronik befindet. Infolge der geringen Abmaße der Lüfter drehen sich diese mit relativ hoher Drehzahl, um den benötigten Luftstrom zu erreichen, so dass auch eine erhöhte Geräuschent wicklung entsteht. Außerdem ergibt sich eine große Schmutzempfindlichkeit wegen der geringen Abmaße der Lüftermechanik und von dem Lüfter ausgehen de Schwingungen können die Elektronik beeinflussen.In such an electronic device with an electroni to be cooled rule component, in particular an electronic semiconductor chip, such as one Microprocessor, e.g. B. mechanical fans directly on the component brought, which suck the ambient air and to the electronic component pass on. The ambient air is usually preheated air from the housing in which the remaining electronics are also located. As a result of The small dimensions of the fans turn them around at a relatively high speed to achieve the required airflow, so that also increased noise winding arises. In addition, there is a great sensitivity to dirt because of the small dimensions of the fan mechanism and start from the fan en Vibrations can affect the electronics.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches oder elektronisches Gerät der eingangs angegebenen Art bereit zu stellen, mit dem eine verbesserte Kühlung erzielt wird.The invention has for its object an electrical or electronic To provide device of the type specified at the beginning with which an improved Cooling is achieved.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hiernach ist vorgesehen, dass die Kühleinheit von einem Kühlmittel durchströmbar ist und über eine Hinleitung und eine Rückleitung mit einem Kühlteil verbunden ist, das zum Kühlen des Kühlmittels mit dem Äußeren des Gerätegehäuses in Wirkver bindung steht.This object is achieved with the features of claim 1. After that is provided that a cooling agent can flow through the cooling unit and is connected via a forward line and a return line to a cooling section which for cooling the coolant with the outside of the device housing in Wirkver bond stands.

Mit diesen Maßnahmen wird mittels des Kühlmittels die von dem Bauteil produ zierte Wärme zu der Kühleinheit transportiert und dort wirkungsvoll abgeführt, während andererseits von der Kühleinheit abgekühltes Kühlmittel zur Kühlung des Bauteils unmittelbar zu diesem geführt wird. Ein Aufheizen des Geräteinne ren durch die wesentlichen Wärmeproduzenten wird dadurch vermieden und eine zuverlässige Arbeitsweise der wärmegefährdeten Bauteile gewährleistet.With these measures, the coolant from the component produ adorned heat transported to the cooling unit and dissipated there effectively, while on the other hand, coolant cooled by the cooling unit for cooling of the component is led directly to it. Heating up the inside of the device ren by the essential heat producers is avoided and ensures reliable operation of the heat-sensitive components.

Das Kühlteil kann dabei innerhalb oder außerhalb des Gerätegehäuses positio niert sein, beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Kühlteil ein an der Innenseite oder Außenseite einer Gehäusewand angeordneter Kühlkörper oder Wärmetauscher ist.The cooling section can positio inside or outside the device housing be kidneyed, for example it can be provided that the cooling part on the Inside or outside of a housing wall arranged heat sink or Is heat exchanger.

Ein günstiger Aufbau besteht beispielsweise darin, dass die Kühleinheit einen das Bauteil aufnehmenden, von dem Kühlmittel durchströmten umkapselten Raum aufweist. Weitere günstige Maßnahmen, um z. B. ein flüssiges Kühlmittel geeignet führen zu können, bestehen darin, dass die Kühleinheit mehrere mit der Hinleitung und der Rückleitung in Verbindung stehende Kanäle aufweist.A favorable structure is, for example, that the cooling unit is one encapsulated by the coolant flowing through the component receiving Has space. More favorable measures to z. B. a liquid coolant to be able to lead suitably consists in the cooling unit having several the forward and return lines have related channels.

Um den Durchsatz des Kühlmittels auch bei dünnen Leitungsverbindungen si cher zu stellen, kann vorgesehen sein, dass in dem Kühlmittelkreislauf eine Pumpe angeordnet ist.To ensure the throughput of the coolant even with thin pipe connections To provide cher, it can be provided that in the coolant circuit Pump is arranged.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Kühlmittel gasförmig oder flüssig ist.It can further be provided that the coolant is gaseous or liquid.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Be zugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The invention is described below using an exemplary embodiment under Be access to the drawing explained in more detail.

Die Figur zeigt ein elektronisches Gerät, mit einem Gerätegehäuse 6, in dem ein mittels einer Kühleinrichtung gekühltes elektronisches Bauteil 1, z. B. ein Halbleiterchip, etwa ein Mikroprozessor, angeordnet ist.The figure shows an electronic device, with a device housing 6 , in which an electronic component 1 , z. B. a semiconductor chip, such as a microprocessor, is arranged.

Die Kühleinrichtung weist eine das elektronische Bauteil 1 umkapselnde Kühl einheit 2 auf, von der eine Hinleitung 3 zu einem außerhalb des Gerätegehäuses 6 angeordneten Kühlteil 5 führt. Das Kühlteil 5 ist über eine Rückleitung 4, in der eine Pumpe 7 angeordnet ist, mit der Kühleinheit 2 verbunden, so dass ein Kühlkreislauf gebildet wird. Von dem Bauteil 1 erzeugte Wärme wird mittels eines den Kühlkreislauf durchströmenden flüssigen oder gasförmigen Kühlmittels über die Hinleitung 3 zu dem Kühlteil 5, das z. B. als Kühlkörper oder Wärme tauscher ausgeführt ist, geführt und dort im Wesentlichen auf die Umgebungs temperatur herabgekühlt. Das gekühlte Kühlmittel wird dann zur Aufnahme der von dem Bauteil 1 produzierten Wärme diesem wieder zugeleitet.The cooling device has a cooling unit 2 encapsulating the electronic component 1 , from which a feed line 3 leads to a cooling part 5 arranged outside the device housing 6 . The cooling part 5 is connected to the cooling unit 2 via a return line 4 , in which a pump 7 is arranged, so that a cooling circuit is formed. Heat generated by the component 1 is by means of a liquid or gaseous coolant flowing through the cooling circuit via the feed line 3 to the cooling part 5 , which, for. B. is designed as a heat sink or heat exchanger, and cooled down essentially to the ambient temperature there. The cooled coolant is then fed back to absorb the heat produced by the component 1 .

Die Kühleinheit 2 kann von Kanälen durchzogen sein und beispielsweise auch nur auf einer Oberseite des Bauteils 1 aufgebracht sein, ohne dieses vollständig einzukapseln. Die Kanäle sind dabei mit der Hinleitung 3 und der Rückleitung 4 verbunden.The cooling unit 2 can be traversed by channels and, for example, can also be applied only to an upper side of the component 1 without completely encapsulating it. The channels are connected to the outgoing line 3 and the return line 4 .

Das Kühlteil 5 kann auch an einer geeigneten Stelle in dem Gerätegehäuse 6 angeordnet sein, wenn sichergestellt ist, dass dabei die Wärme ausreichend nach außen abgeführt wird und andererseits eine genügende Wärmeisolation von der übrigen Elektronik vorhanden ist. Beispielsweise eignet sich eine Anordnung des Kühlteils 5 an der Innenseite oder der Außenseite einer Wand des Gerätegehäuses 6.The cooling part 5 can also be arranged at a suitable point in the device housing 6 if it is ensured that the heat is sufficiently dissipated to the outside and, on the other hand, there is sufficient heat insulation from the other electronics. For example, an arrangement of the cooling part 5 on the inside or the outside of a wall of the device housing 6 is suitable.

Claims

1. Electrical or electronic device with at least one in a device housing ( 6 ) housed to be cooled electrical or electronic component ( 1 ) and a cooling device which has a cooling unit ( 2 ) arranged on the component ( 1 ), characterized in that the Cooling unit ( 2 ) can be flowed through by a coolant and is connected via a feed line ( 3 ) and a return line ( 4 ) to a cooling part ( 5 ), which is operatively connected to the outside of the device housing ( 6 ) for cooling the coolant.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cooling part ( 5 ) is a on the inside or outside of a Ge housing wall arranged heat sink or heat exchanger.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling unit ( 2 ) has an encapsulated space receiving the component ( 1 ), through which the coolant flows.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling unit ( 2 ) has a plurality of channels connected to the outgoing line ( 3 ) and the return line ( 4 ).

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a pump ( 7 ) is arranged in the coolant circuit.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized, that the coolant is gaseous or liquid.