DE3509908A1

DE3509908A1 - Kuehlvorrichtung

Info

Publication number: DE3509908A1
Application number: DE19853509908
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl.-Ing. Behrens (Fh); Ernst Dipl.-Ing. Linke (FH), 8500 Nürnberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-03-19
Filing date: 1985-03-19
Publication date: 1986-09-25

Description

Kühlvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung zur Zwangskühlung von angeordneten Steckbaugruppen.
Es sind Kühlvorrichtungen für integrierte Schaltungen, beispielsweise aus der DE 24 25 723 B2, im Handel erhältlich. Dabei liegt der Kühlkörper mit einer Wärmeableitfläche in wärmeleitendem Kontakt auf der von ihren Anschlußfahnen abgewandten freien Oberfläche der integrierten Schaltung. An den schmalen Seiten bzw. an der Vorder- und der Hinterkante der Wärmeableitfläche sind Haltefedern angebracht, die klammerartig ausgebildet sind und mit denen der Kühlkörper auf die integrierte Schaltung aufgechnapp werden kann. Damit eine gute wärmeleitende Verbindung zwischen dem Kühlkörper und der integrierten Schaltung entstehen, wird die Wärmeableitfläche auf die freie Oberfläche der integrierten Schaltung aufgepreßt, wobei der Kühlkörper beispielsweise aus einem Blech aus Kupferlegierung ist. Bei dieser Kühlvorrichtung hat man keine Zwangslüftung der integrierten Schaltung und die Größe der Kühlvorrichtung wird anhand der abzugebenden Verlustleistung bemessen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung zur Zwangskühlung anzugeben, mit der lokale Wärmenester auf Steckbaugruppen gezielt gekühlt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
Bei der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung zur Zwangskühlung von angeordneten Steckbaugruppen gelangt ein gasförmiges Kühlmedium mittels eines Kühlrohres und einer Kühidüse zu einem lokalen Wärmenest auf der Steckbaugruppe. Dabei kann die Kühidüse steckbar auf das Kühlrohr ausgestaltet und auf ein beliebiges lokales Wärmenest einer Steckbaugruppe ausgerichtet sein. Somit erhält man eine einfache Kühlvorrichtung mit der man gezielt lokale Wärmenester auf einer Steckbaugruppe kühlt.
In einer weiteren Ausführungsform der Kühlvorrichtung ist die Kühldüse schwenkbar, so daß mit einer Kühidüse jedes beliebige lokale Wärmenest auf der Steckbaugruppe gekühlt werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Kühlvorrichtung ist das Kühlrohr in der Querschiene des Baugruppenträgers einrastbar ausgestaltet, somit besteht die Möglichkeit, daß jede beliebige Steckbaugruppe mit einer Kühlvorrichtung versehen werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Kühlvorrichtung ist jede Führungsschiene der Steckbaugruppe des Baugruppenträgers mit einem integrierten Kühlrohr versehen. Somit erhält man eine platzsparende Kühlvorrichtung, wobei die auf dem Kühlrohr angeordneten schwenkbaren Kühldüsen jeweils ein Wärmenest der vorherigen Steckbaugruppe kühlt.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel der Kühlvorrichtung nach der Erfindung schematisch veranschaulicht ist.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung zur Zwangskühlung von in einer baugruppenträgerseitigen Führungsschiene angeordnete Steckbaugruppe und in Figur 2 ist eine vorteilhafte Ausführungsform des Kühlrohrs dargestellt.
In der Darstellung gemäß Figur 1 ist abschnittsweise ein Baugruppenträger gezeigt, von dem der Ubersichtlichkeit halber nur die untere Querschiene 2 und eine Seitenwand 4 dargestellt ist. Der Baugruppenträger dient zur Aufnahme von Steckbaugruppen, von denen nur die Steckbaugruppe 6 gezeigt ist. Die Steckbaugruppe 6 besteht aus einer mit Bauelementen, die der Ubersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind, und Kontaktelementen 8 bestückten Leiterplatte 10 und ist in einer baugruppenträgerseitigen Führungsschiene 12 angeordnet. Diese Führungsschiene 12 ist zwischen den Queschienen des Baugruppenträgers angeordnet. Parallel zur Führungsschiene 12 ist zwischen den Querschienen des Baugruppenträgers außerdem ein Kühlrohr 14 angeordnet, das in den Querschienen 2 eingerastet ist.
Eine Abwandlung des Kühlrohrs 14 ist derart gestaltet, daß das Kühlrohr 14 mittels Stützen zwischen der oberen und unteren Querschiene 2 des Baugruppenträgers parallel zur Steckbaugruppe 6 angeordnet ist. Dabei kann das Kühlrohr 14 auch nur einseitig mit der Querschiene 2 verbunden sein und das Kühlrohr 14 eine beliebige Länge haben, die kleiner ist als die der Führungsschiene 12. Dieses Kühlrohr 14 ist mit beispielsweise drei aufsteckbaren Kühldüsen 16 versehen, wobei die Kühldüsen 16 jeweils schwenkbar sind. In einer einfacheren Ausführungsform ist das Kühlrohr 14 mit Bohrungen versehen, die annähernd auf lokale Wärmenester der Leiterplatte 10 der Steckbaugruppe 6 ausgerichtet sind. Damit die aufsteckbaren Kühldüsen 16 an jede beliebige Stelle des Kühlrohrs 14 aufgesteckt werden können, ist das Kühlrohr 14 in einem vorbestimmten Rastermaß mit Öffnungen versehen, deren Deckel leicht abnehmbar ausgeführt sind. Außerdem ist die Querschiene 2 des Baugruppenträgers mit einem Kühlkanal 20 versehen. Mittels dieses Kühlkanals 20, dem Kühlrohr 14 und der Kühldüsen 16 gelangt gasförmiges Kühlmedium zu den lokalen Wärmenestern 22 auf der Leiterplatte 10 der Steckbaugruppe 6. Das gasförmige Kühlmedium, beispielsweise Luft oder Stickstoff, wird der Querschiene 2 des Baugruppenträgers zugeführt, gemäß dem Pfeil A. Diese Zuführungsart des gasförmigen Kühlmediums bezeichnet man als Sammelzuführung. Bei einer Einzelzuführung wird das gasförmige Kühlmedium auch dem Kühlrohr 14 direkt mit Hilfe eines Schlauches zugeführt. Die Art und Weise der Zuführung des gasförmigen Kühlmediums hängt von der Anzahl der Steckbaugruppen pro Zeile des Baugruppenträgers ab, die mit lokalen Wärmenestern versehen sind, oder ob die Querschiene 2 des Baugruppenträgers bereits mit einem Kühlkanal 20 versehen ist. Dadurch, daß die aufsteckbaren Kühldüsen 16 schwenkbar ausgeführt sind, kann man jedes lokale Wärmenest 22 auf der Leiterplatte 10 der Steckbaugruppe 6 kühlen. Außerdem kann man nachträglich, vorausgesetzt, daß Platz zwischen den Steckbaugruppen des Baugruppenträgers vorhanden ist, auf einfache Art und Weise ein Kühlrohr 14 parallel zu der mit lokalen Wärmenestern 22 versehenen Leiterplatte 10 anbringen und gasförmiges Kühlmedium diesem Kühlrohr 14 zuführen. Dadurch können nachträglich entstandene Wärmenester auf hochintegrierten Leiterplatten gekühlt werden, wodurch die Betriebssicherheit und die Funktionsfähigkeit der Leiterplatte aufrechterhalten bleibt. Somit erhält man auf einfache Weise eine Kühlvorrichtung, die sogar nachträglich in einen Baugruppenträger eingebaut werden kann.
In der Figur 2 ist eine vorteilhafte Ausführungsform des Kühlrohres 14 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind das Kühlrohr 14 und die Führungsschiene 12 als ein Bauteil zusammengefaßt. Die Kühldüse 16, die auf der Rückseite der Leiterplatte 10 auf dem Kühlrohr 14 aufgesteckt ist, wird zur Kühlung von lokalen Wärmenestern auf der der Rückseite der Leiterplatte 10 zugewandten Steckbaugruppe verwendet. Diese Führungsschiene 12 mit integriertem Kühlrohr 14 ist in den Querschienen des Baugruppenträgers einrastbar ausgeführt, wobei Rastvorrichtungen 24 und 26 in entsprechende Vorrichtungen der Querschienen einrasten. Bei Zuführung des gasförmigen Kühlmediums über die Querschiene 2 ist die Rastvorrichtung 24 als Rohr ausgebildet, das in einem Kühlkanal 28 des Kühlrohres 14 mündet. Durch diese Gestaltung erhält man eine platzsparende und kostengünstige Kühlvorrichtung zur Zwangskühlung von in baugruppenträgerseitigen Führungssschienen angeordneten Steckbaugruppen.
6 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche 1. Kühivorrichtung zur Zwangskühlung von angeordneten Steckbaugruppen, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß ein im Baugruppenträger angeordnetes Kühlrohr (14) mit einer auf ein lokales Wärmenest (22) der Steckbaugruppe (6) ausgerichteten Kühidüse (16) versehen ist, und daß dem Kühlrohr (14) ein gasförmiges Kühlmedium zuführbar ist.
2. Kühivorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kühidüse (16) auf das Kühlrohr (14) steckbar ist.
3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kühldüse (16) schwenkbar ist.
4. Kühivorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Kühlrohr (14) in den Querschienen (2) des Baugruppenträgers einrastbar ausgestaltet ist.
5. Kühivorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Querschiene (2) des Baugruppenträgers mit einem Kühikanal (20) versehen ist.
6. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Führungsschiene (12) der Steckbaugruppe (6) mit einem integrierten Kühlrohr (14) versehen ist.