DE69307753T2

DE69307753T2 - Düsen-Kühlungsvorrichtung für elektronische Baugruppe und Computer mit dieser Vorrichtung

Info

Publication number: DE69307753T2
Application number: DE1993607753
Authority: DE
Inventors: Toshio Hatada; Tetsuro Honma; Toshiki Iino; Susumu Iwai; Toshihiro Komatu; Yoshihiro Kondou; Hitoshi Matsushima; Takao Ohba; Akira Yamagiwa
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-03-24
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 1997-08-28
Anticipated expiration: 2013-03-24
Also published as: DE69307753D1; EP0563755A1; EP0563755B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlanordnung für elektronische Baugruppen, die zu einer zufriedenstellenden Kühlung gedruckter elektronischer Leiterplatten zur Montage in einem Rahmen einer elektronischen Baugruppe geeignet ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Düsenkühlvorrichtung zur Kühlung elektronischer Baugruppen, die zufriedenstellend für eine lokale Kühlung einstellbar ist, und einen Computer, in dem die Düsenkühlvorrichtung montiert ist.
Die WO-A-8 902 113 zeigt eine Kühlvorrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 8 und 19 und einen Computer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17.
Bisher wurde die Kühlung elektronischer Baugruppen, wie beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (d.h. ungeprüften Veröffentlichung) Nr. 61-85899 offenbart, unter Verwendung von Kühlgebläsen ausgeführt, die zur gemeinsamen Kühlung sämtlicher in einen Rahmen untergebrachten gedruckten elektronischen Leiterplatten durch die Gebläse in bezug auf Gruppen elektronischer Vorrichtungen in Längspositionen oder in vertikalen Positionen in dem Rahmen angeordnet waren, in dem eine Vielzahl von gedruckten elektronischen Leiterplatten untergebracht war, die wämeerzeugende Elemente sind.
Wie beispielsweise aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 64-28896 bekannt, wurde bei einer Zusammenstellung von Elementen mit unterschiedlichen Wärmewerten auch die von der gemeinsamen Luftkühlungseinrichtung mit dem vorstehend erwähnten Kühlungsgebläse getrennte Verwendung individueller konzentrierter Luftkühlungseinrichtungen berücksichtigt.
Ein Beispiel hierfür ist in dem US-Patent Nr. 4 851 965 (25. Juli 1989) offenbart. In diesem Fall weist ein Kanal, der derart parallel zu den gedruckten Leiterplatten angeordnet ist, daß er auf gedruckten Leiterplatten montierte zu kühlende IC-Chipgruppen kühlt, kreisförmige Öffnungen auf. Ferner werden die Durchmesser der Öffnungen abhängig von den Wärmewerten der Chips verändert. Wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 1.115198 offenbart, ist ein Kanal, dessen Querschnittsbereich sich in Strömungsrichtung stromabwärtig verringert, über den oberen Oberflächen der wärmeerzeugenden gedruckten Leiterplatten angeordnet, wobei in den den wärmeerzeugenden Vorrichtungen entsprechenden Abschnitten des Kanals Luftausstoßöffnungen ausgebildet und die Ausstoßöffnungen durch thermisch verformbare Filme verschlossen sind.
Bei der vorstehend erwähnten herkömmlichen Kühlvorrichtung, insbesondere bei der für das gesamte und kollektive Kühlsystem gemäß der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 61-85899 geeigneten Vorrichtung, tritt dadurch ein Problem auf, daß ein Teil der Kühlluft nicht effektiv genutzt wird und dementsprechend die Wirkung der Kühlung nicht zufriedenstellend ist. Wenn lokal eine Vorrichtung vorhanden ist, die mit einem großen Heizungswert Wärme erzeugt, muß bei dem vorstehenden Beispiel die gesamte dem Rahmen zuzuführende Luftmenge erhöht werden. In diesem Fall muß Kühlluft in außergewöhnlich großer Menge zugeführt werden, was zu dem Problem führt, daß das Geräusch des Kühlgebläses und/oder des Kanals nicht ignoriert werden kann.
Das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift 64- 28896 offenbarte Beispiel hat den Nachteil, daß der Kanal und der Luftkanal, die die konzentrierte Luftkühleinrichtung bilden, zu groß und zu kompliziert werden. Daher ist das offenbarte Beispiel zum gleichzeitigen und konzentrierten Kühlen mehrerer gedruckter elektronischer Leiterplatten ungeeignet.
Bei den in dem US-Patent Nr. 4 851 965 offenbarten Beispiel tritt das Problem auf, daß die Kosten nicht verringert werden können, da die kleinen Öffnungen entsprechend der Anzahl der Chips erzeugt werden. Ein weiteres Problem besteht darin, daß die kleine Öffnung durch in der Kühlluft enthaltenen Staub oder ähnliches verstopft werden kann. Überdies tritt das zusätzliche Problem eines Druckverlusts auf, da in dem Kanal für die Kühlluft eine Drossel vorgesehen ist.
Bei der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 1- 115198 werden die Ausstoßöffnungen, wenn die thermisch verformbaren Filme einmal durch die Wärme der wärmeerzeugenden Vorrichtungen geschmolzen wurden, in einen Zustand gebracht, in dem sie sich befänden, wenn sie von Anfang an offen stünden. Daher wird der Aufbau zu kompliziert, und es wurden keine Mittel zum Verhindern des Druckverlusts der Kühlluft verwendet.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlvorrichtung zur Kühlung elektronischer Bauteile zu schaffen, die dank eines einfachen Aufbaus, der wenig Raum erfordert, eine ausgezeichnete Kühleffizienz aufweist und zur konzentrierten Kühlung mehrerer gedruckter elektronischer Leiterplatten geeignet ist, die lokal eine große Wärmemenge erzeugende Halbleitervorrichtungen aufweisen, und einen Computer zu schaffen, in dem die Kühlvorrichtung montiert ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Anstieg der Kosten eines Computers mit einer Düsenkühlvorrichtung zum Kühlen elektronischer Bauteile zu verhindern, die Kühlleistung unter Beibehaltung der herkömmlichen Einfachheit der Wartung zu verbessern und den Druckverlust zu verringern.
Die Aufgaben werden gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche zeigen weitere Ausführungsformen und vorteilhafte Merkmale der Erfindung.
Es wird eine Düsenkühlvorrichtung zur Kühlung elektronischer Bauteile mit mehreren gedruckten Leiterplatten geschaffen, auf denen jeweils wämeerzeugende Elemente wie IC- Chips, LSI-Pakete und ähnliches montiert sind. Die Vorrichtung umfaßt eine Luftzufuhreinrichtung zur Zufuhr von Luft zu den mehreren gedruckten Leiterplatten und ein stromaufseitig der mehreren gedruckten Leiterplatten angeordnetes kastenartiges Element, und an einer Oberfläche des kastenartigen Elements, die den gedruckten Leiterplatten zugewandt ist, sind Düsenkühleinrichtungen zur Zufuhr eines beschleunigten Luftstroms zu den gedruckten Leiterplatten angeordnet. Die Düsenkühleinrichtungen sind Schlitze, wobei Düsen zu den gedruckten Leiterplatten ragen oder ein Kanal zwischen die gedruckten Leiterplatten ragt.
Eine Düsenkühlvorrichtung zur Kühlung elektronischer Bauteile umfaßt zwischen gedruckten Leiterplatten angeordnete Kanäle zur Zufuhr von Kühlluft von einer Luftzufuhreinrichtung zu den Oberflächen der gedruckten Leiterplatten und an den wärmeerzeugenden Elementen einer elektronischen Vorrichtung entsprechenden Positionen in den Kanälen angeordnete Düsen zur Zufuhr einer beschleunigten Strömung, wobei die Düsen derart angeordnet sind, daß sie abhängig von den Heizungswerten der wärmeerzeugenden Elemente unterschiedliche Abstände zu den wärmeerzeugenden Elementen aufweisen.
Es wird eine Kühlvorrichtung zur Kühlung elektronischer Bauelemente mit mehreren gedruckten elektronischen Leiterplatten, auf denen Halbleitervorrichtungen montiert sind, die wärmeerzeugende Elemente sind, und die in vorgegebenen Abständen gestapelt sind, durch Zufuhr von Kühlluftströmen zu den gestapelten gedruckten elektronischen Leiterplatten geschaffen. Die Vorrichtung weist ein Luftzufuhrgebläse auf, das an mindestens einer Wand befestigt ist, die das Gehäuse der Kühlvorrichtung bildet, das einen im wesentlichen flachen dreidimensionalen Raum umschließt. In einer weiteren Wand der Kühlvorrichtung, die dem Luftzufuhrgebläse gegenüberliegt, sind mehrere parallele Schlitze ausgebildet.
Ein Computer, an den die obige Düsenkühlvorrichtung zur Kühlung elektronischer Bauteile montiert ist, umfaßt einen Rahmen, in dem mehrere gedruckte elektronische Leiterplatten untergebracht sind, auf denen jeweils Halbleitervorrichtungen montiert sind, die wärmeerzeugende Elemente sind, und die in vorgegebenen Abständen in dem Rahmen gestapelt sind, sowie eine zur Kühlung der wärmeerzeugenden Elemente neben den gedruckten elektronischen Leiterplatten angeordnete Kühleinrichtung zur Erzeugung von Kühlluftströmen, die den mehreren gestapelten gedruckten elektronischen Leiterplatten zugeführt werden sollen, wobei die Kühleinrichtung eine Düsenkühleinrichtung ist.
Zur Lösung der vorstehenden Aufgaben der vorliegenden Erfindung wird eine weitere Einrichtung geschaffen, bei der mehrere gedruckte elektronische Leiterplatten, auf denen jeweils Halbleitervorrichtungen montiert sind, die wämeerzeugende Elemente sind, in vorgegebenen Abständen in einem Rahmen gestapelt sind und eine Luftzufuhreinrichtung an seitlichen Endflächen von gestapelten gedruckten Leiterplatten angeordnet ist, wobei eine Kammer mit mehreren sich parallel zu der Richtung, in der die gedruckten Leiterplatten angeordnet sind, schlitzartig öffnenden Abschnitten vorgesehen ist.
Ein Computer umfaßt einen Rahmen, in dem ein Stromquellenabschnitt, ein Rechenabschnitt, ein Speicherabschnitt und ein Eingangs- und Ausgangsabschnitt untergebracht sind, wobei der Rechenabschnitt mehrere gedruckte Leiterplatten enthält, auf denen jeweils wärmeerzeugende Elemente, wie IC-Chips und LSI-Pakete, etc., montiert sind, eine Luftzufuhreinrichtung zur Zufuhr von Luft zu den mehreren gedruckten Leiterplatten und ein stromaufwärts von mehreren der gedruckten Leiterplatten angeordnetes kastenartiges Element, an dessen einer Oberfläche die Luftzufuhreinrichtung angeordnet ist, und an der den gedruckten Leiterplatten zugewandten Oberfläche des kastenartigen Elements eine Düsenkühleinrichtung zur Zufuhr einer beschleunigten Strömung zu den Oberflächen der gedruckten Leiterplatten angeordnet ist.
Dies bedeutet, daß bei der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung zur Kühlung elektronischer Bauteile und bei einem erfindungsgemäßen Computer, an dem die Kühlvorrichtung montiert ist, die als Ausstoßöffnung eines Luftgebläses zur Erzeugung von Kühlluft dienende Düsenkühleinrichtung in einer vorderen Wand der Kammer ausgebildet sein kann und daß die Kammer statt an Positionen über den gestapelten gedruckten elektronischen Leiterplatten an der Seite der gestapelten gedruckten elektronischen Leiterplatten angeordnet sein kann. Daher kann die Größe der Kammer erheblich verringert werden. Durch die schlitzartige Form der Ausstoßöffnungen können die Strömungen durch Räume zwischen den gedruckten elektronischen Leiterplatten geglättet werden. Überdies ermöglicht die Steuerung der Abmessungen der Schlitze eine konzentrierte Kühlung der betreffenden Halbleitervorrichtung. Zudem sorgt das Vorsehen von Verstärkungsrippen in der Kammer dafür, daß die Druckverteilung in der Kammer noch gleichmäßiger wird. Dadurch können die Geschwindigkeiten der Düsenströmungen ausgeglichen werden, wobei die Notwendigkeit eines Volumens oder einer Kapazität der Kammer beseitigt wird.
Überdies ist das Gebläse an einer der Oberflächen der Kammer angeordnet, und als Düsenkühleinrichtung sind in der Richtung zu den ICs und Paketen, die wärmeerzeugende Elemente sind, mehrere Düsen in der den gedruckten Leiterplatten zugewandten Oberfläche ausgebildet. Dadurch wird die von dem Gebläse zugeführte Kühlluft aus den Düsen auf jedes der wärmeerzeugenden Elemente ausgestoßen, wobei sie entsprechend der Richtung der Düsen zu Düsenströmungen geformt wird. Die wärmeerzeugenden Elemente können einzeln gekühlt werden. Überdies kann die Streuung der Strömung verringert werden, wodurch es sich erübrigt, eine Seitenplatte oder ähnliches zur Abdeckung der gedruckten Leiterplatten vorzusehen. Dadurch kann die Wartung der gedruckten Leiterplatten ausgeführt werden, wobei eine Verschlechterung der herkömmlichen Bedienbarkeit verhindert wird.
Überdies sind die Düsenströmungskanäle als Kühleinrichtung zwischen den gedruckten Leiterplatten vorgesehen, und es sind senkrecht zur Richtung des Kanals Düsenströmungsöffnungen zum Ausstoßen von Kühlluft auf mehrere der wärmeerzeugenden Vorrichtungen ausgebildet. Dadurch können die Düsenströmungsöffnungen leicht maschinell erzeugt werden. Zudem kann die Kühlluft selbst dann jedem der wärmeerzeugenden Elemente zugeführt werden, wenn Staub oder ähnliches die Düsenströmungsöffnung erreicht. Daher kann ein übermäßiger Anstieg der Temperatur der wärmeerzeugenden Vorrichtung aufgrund einer Verstopfung oder ähnlichem verhindert werden.
Überdies ermöglicht die Erzeugung eines Kanals, der derart aufgebaut ist, daß er den Spalt zu einem wärmeerzeugenden Element verengt, das eine große Wärmemenge erzeugt, den Ausstoß von Düsenströmungen, die nicht verteilt werden, auf das wärmeerzeugende Element, das eine große Wärmemenge erzeugt. Daher kann eine Kühlung erfolgen, die auf den jeweiligen Heizungswert der wärmeerzeugenden Elemente einstellbar ist. Daher kann die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen gleichmäßiger eingestellt werden.
Durch Anordnen einer Luftklappe stromaufwärts zu der Strömung in einem in dem Kanal ausgebildeten offenen Abschnitt kann die Strömung zu dem wärmeerzeugenden Element geleitet werden, während ein Druckverlust verhindert wird.
Im folgenden werden Beispiele bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben.
Fig. 1 ist ein Querschnitt, der eine Kammer mit Düsen als Düsenkühlvorrichtung zur Kühlung elektronischer Bauteile gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 ist ein Querschnitt, der eine Kammer mit Düsen als Düsenkühlvorrichtung zur Kühlung elektronischer Bauteile gemäß einer zweiten Ausführungsfom der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 3 ist ein Querschnitt, der den Aufbau einer Düsenkühlvorrichtung zur Kühlung elektronischer Bauteile gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie A - A in Fig. 3;
die Figuren 5A und 5B sind jeweils eine Vorderansicht und ein horizontaler Querschnitt (entlang der Linie B - B), die den inneren Aufbau der Kammer mit Schlitzen für die Verwendung bei elektronischen Bauteilen darstellen;
Fig. 6 stellt zur vergleichenden Beschreibung des Funktionsprinzips der vorliegenden Erfindung die gemessenen Werte der Luftgeschwindigkeitsverteilung an den Positionen der Auslaßöffnungen der Kammer ohne Schlitze dar;
die Figuren 7A und 7B stellen zur Beschreibung von durch die erfindungsgemäße Kammer verwirklichten gleichmäßigen Luftströmungen die gemessenen Werde der Luftgeschwindigkeitsverteilung an jeder Schlitzposition dar;
die Figuren 8A und 8B sind jeweils eine Vorderansicht und ein Querschnitt (entlang der Linie C - C), die eine Modifikation der in Fig. 5 dargestellten erfindungsgemäßen Kammer mit Schlitzen darstellen;
die Figuren 9A und 9B sind jeweils eine Vorderansicht und ein Querschnitt (entlang der Linie D - D), die eine weitere Modifikation der in Fig. 5 dargestellten erfindungsgemäßen Kammer mit Schlitzen darstellen;
die Figuren 10A und 10B stellen die bei den in den Figuren 8 und 9 dargestellten Modifikationen gemessenen Werte der Luftgeschwindigkeitsverteilung an jeder Schlitzposition dar;
die Figuren 11A und 11B sind jeweils eine Vorderansicht und ein Querschnitt (entlang der Linie E - E), die detail liert den inneren Aufbau einer Kammer mit Schlitzen gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;
die Figuren 12A und 12B stellen die bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ihrer Modifikation gemessenen Werte der Luftgeschwindigkeitsverteilung an jeder der Schlitzpositionen dar;
die Figuren 13A und 13B sind jeweils eine Vorderansicht und ein Querschnitt (entlang der Linie F - F), die detailliert den inneren Aufbau einer Kammer mit Schlitzen gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;
die Figuren 14A und 14B sind jeweils eine Vorderansicht und ein Querschnitt (entlang der Linie G - G), die detailliert den inneren Aufbau einer Kammer mit Schlitzen gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;
die Figuren 15A und 15B sind jeweils eine Vorderansicht und ein Querschnitt (entlang der Linie H - H), die den Aufbau einer Modifikation darstellen, bei der die Längen der Schlitze der Kammer mit Schlitzen verändert wurden;
die Figuren 16A und 16B sind jeweils eine Vorderansicht und ein Querschnitt (entlang der Linie 1 - 1), die den Aufbau einer Modifikation darstellen, bei der die Breiten der Schlitze der Kammer mit Schlitzen verändert wurden;
die Figuren 17A und 17B sind jeweils eine Vorderansicht und ein Querschnitt (entlang der Linie J - J), die den Aufbau einer Modifikation darstellen, bei der die Abstände der Schlitze der Kammer mit Schlitzen verändert wurden;
Fig. 18 ist eine Vorderansicht, die den Aufbau einer Modifikation darstellt, bei der die Formen der Schlitze der Kammer mit Schlitzen verändert wurden;
Fig. 19 ist ein Querschnitt, der eine Kammer mit Düsen gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 20 ist ein Querschnitt, der eine Kammer mit einem Düsenstromkanal gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 21 ist ein Querschnitt, der eine Düsenkühlvorrichtung für elektronische Bauteile gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 22 ist ein Querschnitt, der eine Modifikation der Kammer mit dem Düsenstromkanal gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
die Figuren 23A und 23B sind Querschnitte, die eine Modifikation der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen, wobei Fig. 23B ein Querschnitt entlang der Linie K - K in Fig. 23A ist;
Fig. 24 ist ein Querschnitt, der eine Modifikation der Kammer mit dem Düsenstromkanal gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 25 ist ein Querschnitt, der eine Modifikation der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
die Figuren 26A und 26B sind Querschnitte, die eine Modifikation der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;
die Figuren 27A und 27B sind Querschnitte, die eine Modifikation der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen, wobei Fig. 27 ein Querschnitt entlang der Linie N - N in Fig. 27A ist;
Fig. 28 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Kammer mit Düsen gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
die Figuren 29A und 29B sind eine Draufsicht von Fig. 28, in der die Kanäle nach Fig. 28 zwischen gedruckten Leiterplatten angeordnet sind, und ein Querschnitt (entlang der Linie P - P) der Fig. 29A;
Fig. 30 ist ein Querschnitt, der eine Kammer mit Düsenstromkanälen gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 31 ist ein Querschnitt, der eine Modifikation der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 32 ist ein Querschnitt, der eine Modifikation der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 33 ist ein Querschnitt, der eine Düsenkühlvorrichtung für elektronische Bauteile gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 34 ist ein Querschnitt entlang der Linie Q - Q in Fig. 33;
Fig. 35A und 35B sind Querschnitte, die erfindungsgemäße Modifikationen des Körpers einer Kammer einer Düsenkühlvorrichtung zur Kühlung elektronischer Bauteile darstellen;
Fig. 36 ist eine perspektivische Ansicht, die eine neunte Ausführungsform darstellt, bei der in der erfindungsgemäßen Düsenkühlvorrichtung für elektronische Bauteile ein Einmalgebläse verwendet wird;
Fig. 37 ist ein Querschnitt, der eine Modifikation der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 38 ist ein Querschnitt, der eine Modifikation der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 39 ist ein Querschnitt, der eine Modifikation der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
die Figuren 40A und 40B stellen eine Modifikation der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar; wobei
Fig. 40A ein Querschnitt entlang der Linie R - R in Fig. 40B ist;
Fig. 41 stellt einen Computer dar, an dem die Düsenkühlvorrichtung für elektronische Bauteile gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung montiert ist; und
Fig. 42 stellt einen Computer dar, an dem die Düsenkühlvorrichtung für elektronische Bauteile gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung montiert ist.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht, die eine elektronische Vorrichtung mit einem Aufbau darstellt, bei dem eine erfindungsgemäße Kammer als Kühlvorrichtung verwendet wird. Gemäß Fig. 1 wird für die elektronische Vorrichtung ein Aufbau verwendet, der durch paralleles Stapeln mehrerer Schichten (gemäß dieser Ausführungsform vier) gedruckter Leiterplatten 1 erzeugt wird, auf denen jeweils beidseitig mehrere elektronische Schaltelemente montiert sind. Auf der gedruckten Leiterplatte 1 sind mehrere IC-Chips 2 und ein von den IC-Chips 2 umgebenes Paket 3 mit Kühlrippen 4 angeordnet und montiert.
Eine erfindungsgemäße Kammer 24 ist an der Seite (bei der dargestellten Ausführungsform auf der linken Seite) der in Abständen gestapelten gedruckten Leiterplatten 1 angeordnet. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, enthält die Kammer 24 ein sogenanntes Axialstromgebläse 5, das an einer Seitenfläche des Kammerkörpers befestigt ist, der als verhältnismäßig flacher dreidinensionaler Raum ausgebildet ist und mehrere an der dem befestigten Axialstromgebläse 5 gegenüberliegenden anderen Seitenfläche angeordnete Düsen 11 aufweist.
Von dem Gebläse 5 kommende Kühlluft 8 wird aus den Düsen 11 der Kammer 24 ausgestoßen und durch die Düsen 11 beschleunigt, worauf sie auf jedes der wärmeerzeugenden Elemente 2 oder 3 trifft. Die Größe und die Luftausstoßrichtung jeder Düse 11 wird derart verändert, daß sie an Heizungswerte und Positionen der IC-Chips 2 und Pakete 3 angepaßt ist. Die Abstände zwischen den Düsen 11 sind beispielsweise derart bestimmt, daß Luft von der in einer Zwischenstellung zwischen den gedruckten Leiterplatten 1 angeordneten Düse 11 den entfernten IC-Chip (die entfernten IC-Chips) und Luft von den Düsen 11 neben der gedruckten Leiterplatte 1 die danebenhegende gedruckte Leiterplatte 1 kühlt. Die Saugöffnung jeder Düse 11 weist eine gekrümmte Form auf.
Da der Aufbau wie oben beschrieben ist, wird die Kühlluft durch die Düsen 11 in Richtungen zu den angeordneten wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 geblasen. Dadurch kann verschwendete Kühlluft, die lediglich durch einen Freiraum zwischen den gedruckten Leiterplatten 5 strömt, minimiert werden, und dementsprechend kann die Kühlluft 8 im Vergleich zu einem herkömmlichen Aufbau wirksam genutzt werden, bei dem zugelassen wird, daß Luft parallel zu den gedruckten Leiterplatten 5 strömt. Überdies steigert das Auftreffen der beschleunigten Luft auf die wärmeerzeugenden Elemente 2, 3 das Wärmeaustauschverhältnis und verbessert die Kühlleistung Aufgrund der Anordnung, bei der die Größe der Düse 11 verändert wird, um auf den Heizungswert jedes der wärmeerzeugenden Elemente 2, 3 einstellbar zu sein, kann die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 gleichmäßig eingestellt werden. Überdies ermöglicht die verwendete gekrümmte Form der Saugöffnung der Düse 11 das Erzielen eines Vorteils, der darin besteht, daß der Druckverlust des Kanals verringert werden kann, wodurch die zum Drehen des Gebläses 5 zur Zufuhr der Kühlluft erforderliche Energie verringert wird. Überdies ermöglicht ein Aufbau, bei dem die gedruckten Leiterplatten 1 und die Kammer 24 voneinander getrennt werden können, eine unveränderte Ausführung von Wartungsarbeiten, während die Notwendigkeit einer Entfernung oder Bewegung der Kammer zum Zeitpunkt der Wartung der gedruckten Leiterplatten 1 ausgeschlossen wird. Dadurch wird die Arbeitseffizienz nicht verringert.
Die Oberfläche der Kammer 24 neben den gedruckten Leiterplatten 1 kann Rillen oder Halteelemente aufweisen, an denen die gedruckten Leiterplatten 1 angeordnet werden, um sicher gehalten zu werden. Hierbei kann die Wirkung einer noch stabileren Befestigung der gedruckten Leiterplatten 1 erzielt werden.
Fig. 2 ist ein Teilquerschnitt, der eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Ähnlich wie gemäß Fig. 1 sind Gruppen von IC-Chips 2 und ein Paket (Pakete) 3 auf den gedruckten Leiterplatten 1 angeordnet, wobei die Pakete 3 jeweils die darauf angeordneten Wärmeabstrahlungsrippen 4 aufweisen. Die kastenartige Kühlluftzufuhrkammer 24 ist derart angeordnet, daß sie von den gedruckten Leiterplatten 1 getrennt ist. Die Kammer 24 weist auf einer ihrer Seiten das Gebläse und auf ihrer anderen Seite Düsen 11 auf. Mehrere der in bestimmten Abständen angeordneten gedruckten Leiterplatten 1 sind an einem anderen (nicht dargestellten) Abschnitt befestigt, d.h. bei der Anordnung der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform in vertikaler Richtung. Die Kühlluft 8 wird durch Düsen 11 der Kammer 24 ausgestoßen und durch die Düsen 11 beschleunigt, um auf jedes der wärmeerzeugenden Elemente 2, 3 zu treffen. Die Größe und die Luftausstoßrichtung jeder Düse 11 werden verändert, um an die Heizungswerte und die Positionen der IC-Chips 2 und Pakete 3 angepaßt werden zu können. Diese Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsfom, daß jede Düse 11 als kreisförmige Bohrung ausgebildet ist, die keine hohe Genauigkeit erfordert.
Da der Aufbau wie oben beschrieben ist, wird die Kühlluft 8 durch die Düsen 11 in Richtungen zu den angeordneten wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 geblasen. Dadurch kann verschwendete Kühlluft minimiert werden, und dementsprechend kann die Kühlluft 8 im Vergleich zu einem herkömmlichen Aufbau wirkungsvoll genutzt werden, bei der zugelassen wird, daß die Luft parallel zu der gedruckten Leiterplatte 1 strömt. Ferner steigert das Auftreffen der beschleunigten Kühlluft 8 auf die wärmeerzeugenden Elemente 2, 3 das Wärmeaustauschverhältnis und verbessert die Kühlleistung Aufgrund des Aufbaus, bei dem die Größe der Düse 11 verändert wird, um an den Heizungswert jedes der wärmeerzeugenden Elemente 2, 3 angepaßt werden zu können, kann die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen gleichmäßig eingestellt werden. Überdies ermöglicht die Anordnung, bei der die gedruckten Leiterplatten 1 getrennt von der Kammer 24 an dem Element befestigt sind, daß die Arbeitseffizienz bei Wartungsarbeiten nicht verringert wird. Daher ist keine übermäßige Bearbeitungsgenauigkeit erforderlich, und die Kühlleistung kann verbessert werden.
Fig. 3 stellt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, die einen Aufbau aufweist, bei dem die Anordnung der gedruckten Leiterplatten 1, der Kammer 24 und des Gebläses 5 mit der gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsfom übereinstimmt. Der Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen liegt jedoch darin, daß rechteckige Schlitze 32 in der Kammer 24 ausgebildet sind. Die Kammer 24 weist darin ausgebildete Rippen auf.
Fig. 4 stellt in diese Ausführungsform eingebaute gedruckte Leiterplatten dar, wobei Fig. 4 ein Querschnitt entlang der Linie A - A in Fig. 3 ist. Der genaue Aufbau der Kammer 24, die wie vorstehend beschrieben beschaffen ist, wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 5A und 5B beschrieben.
Fig. 5A ist eine Vorderansicht, die die Form der Schlitze 32 und ähnliches in der Kammer 24 darstellt. Fig. 5B ist ein Querschnitt entlang der Linie B - B in Fig. 5A. Wie in den Figuren 5A und 5B gezeigt, sind in der vorderen Wand der Kammer 24 in gleichen Abständen fünf Schlitze 32 ausgebildet. Zwei Rippen 31 sind derart ausgebildet, daß sie an vertikalen Positionen, zwischen denen der mittlere Schlitz 32 angeordnet ist, über die innere Wand der Kammer 24 vorstehen, wobei die gleichen Abstände zu dem mittleren Schlitz 32 eingehalten werden. Überdies ist ein Axialstromgebläse 5 an der der Wand, in der die Schlitze 32 ausgebildet sind, gegenüberliegenden vertikalen Wand der Kammer 24 angeordnet, wobei das Axialstromgebläse derart angeordnet ist, daß sein Zentrum mit der Mitte des mittleren Schlitzes 32 übereinstimmt.
Zum Verständnis des Prinzips der Erfindung wird im folgenden die durch das oben erwähnte Axialstromgebläse 5 realisierte Luftstromverteilung beschrieben. Fig. 6 stellt die ohne in der Kammer vorgesehene Auslaßöffnungen erzielten Ergebnisse von Messungen der Luftgeschwindigkeitsverteilung an 15 Punkten dar, die die Gesamtheit von fünf Punkten in Horizon tairichtung und drei Punkten in Vertikalrichtung sind. Fig. 6 zeigt die Ergebnisse an den entsprechenden Meßpunkten. Wie in Fig. 6 dargestellt, ist die Luftgeschwindigkeitsverteilung abhängig von den Positionen erheblich gestreut oder verändert, wenn keine Auslaßöffnungen in der Kammer vorgesehen sind. Genauer wurden die Ergebnisse der Messungen der Luftgeschwindigkeiten wie folgt ermittelt: Ein Axialstromgebläse mit einer Größe von 80 mm 80 mm und einer Dicke von 25 mm war an einer Platte mit einer Größe von 130 mm 85 mm befestigt und wurde bei einer Nennspannung von 12 V gedreht, wobei die Luft in die offene Umgebung abgegeben wurde.
Andererseits ermöglicht die vorliegende Erfindung dank der Schlitze 32 der Kammer 24 eine gleichmäßige Luftgeschwindigkeitsverteilung an den Auslaßöffnungen, während sich eine Verstärkung der Dicke L des Kanals erübrigt. Diese Tatsache ist in den Figuren 7A und 7B dargestellt. Fig. 7A zeigt die Luftgeschwindigkeitsverteilung an den Auslaßöffnungen der Schlitze 32 der in Fig. 5 dargestellten Kammer 24. Hierbei wurde für die Messungen das gleiche Axialgebläse 5 verwendet, für das in Fig. 6 die Ergebnisse dargestellt sind, wobei das Axialgebläse 5 mit der gleichen Nennspannung von 12 V betrieben wurde. Die inneren Abmessungen der Kammer sind wie folgt: die Dicke beträgt 25 mm, die Höhe 130 mm und die Breite 85 mm. Der Schlitz ist 5 mm breit und 65 mm lang. Die Rippe 31 ist 8 mm hoch. Es wird darauf hingewiesen, daß die oben aufgeführten Abmessungen als Beispiel angeführt werden und die vorliegende Erfindung dementsprechend nicht auf diese Abmessungen beschränkt ist. Die Breite des Schlitzes 32 kann beispielsweise von 5 mm auf 7 mm geändert werden, um eine den dargestellten Ergebnissen ähnliche Geschwindigkeitsverteilung zu realisieren. Überdies kann die Höhe der Rippe 31 auf 5 mm oder 10 mm geändert werden, um ähnliche Ergebnisse zu erzielen.
Dementsprechend ist es offensichtlich, daß die erfindungsgemäße Kammer für eine erhebliche Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Geschwindigkeitsverteilung der Kühlluftströme im Vergleich zu der Luftgeschwindigkeitsverteilung, die erzielt wird, wenn das Axialstromgebläse 5 nicht in der Kammer untergebracht ist, geeignet ist. Selbst wenn die beiden Endschlitze 32 der Kammer mit den vorstehend erwähnten Schlitzen geschlossen wurden, wurde, wie in Fig. 7B dargestellt, an den Auslaßöffnungen eine zufriedenstellend gleichmäßige Luftgeschwindigkeitsverteilung erzielt.
Die Figuren 8A, 8B und 9A, 9B stellen einen Aufbau dar, bei dem die Anzahl der Schlitze 32 im Vergleich zu der gemäß der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsfom verringert wird, die Kanallänge W jedoch verkürzt wird, um die verringerte Anzahl auszugleichen. Der Zustand der Luftgeschwindigkeitsverteilung an den Auslaßöffnungen der Schlitze ist in den Figuren 10A und 10B dargestellt. Genauer beträgt die Kanallänge W in dem in Fig. 8 dargestellten Fall 110 mm, wogegen in dem in Fig. 9 dargestellten Fall W = 89 mm gilt. Die übrigen Abmessungen stimmen in den in Fig. 8 und Fig. 9 dargestellten Fällen überein. Selbst wenn die Kammer mit den modifizierten Schlitzen 32 verwendet wird, kann, wie in den Figuren 10A und 10B dargestellt, erfindungsgemäß an den Auslaßöffnungen eine in wesentlichen gleichmäßige Luftgeschwindigkeit erzielt werden.
Intererneuter bezugnahme auf die figuren 3 und 4 wird im folgenden eine Kühlwirkung der elektronischen Vorrichtung beschrieben, bei der die erfindungsgemäße Kammer 24 verwendet wird und die eine gleichmäßige Luftverteilung der Kühlluftströme an den Auslaßöffnungen der Schlitze ermöglicht. Insbesondere wird im folgenden die mit dem Aufbau, bei den mehrere der gedruckten Leiterplatten 1 gestapelt sind, erzielbare Kühlwirkung beschrieben. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, die die gedruckten Leiterplatten 1 von der Seite zeigt, sind zwischen entsprechenden gedruckten Leiterplatten 1 mehrere Schlitze 32 in der vorderen Wand der Kammer 24 angeordnet. Überdies sind die Breite und der Aufbau der Schlitze 32, wie in Fig. 4 dargestellt, derart eingestellt, daß sie einen Bereich der IC- Chips 2, beispielsweise Speicherchips, und des Pakets 3, beispielsweise einer CPU, abdecken, die gekühlt werden müssen. Dadurch können die Kühlluftströme auf die Abschnitte konzentriert werden, die gekühlt werden müssen.
In diesem Fall erzeugt jedes der Elemente 2, 3 Wärme, deren Wert wie folgt ist: jeder der Speicher 2 hat beispielsweise einen Heizungswert von ca. 0,5 W, und die CPU 3 hat einen Heizungswert von ca. 20 W. Dadurch wird Wärme mit einem Gesamtheizungswert von nicht weniger als 30 W erzeugt. Die Schlitze 32 der Kammer 24 sind jedoch, wie vorstehend beschrieben, geeignet eingestellt, um die Kühlluftströme auf die CPU 3 zu konzentrieren, die als starker Wärmeerzeuger wirkt, wodurch eine zufriedenstellende Kühlwirkung erzielt werden kann. Sind die Speicher 2 und die CPU 3 an den beiden Seiten jeder gedruckten Leiterplatte 1 montiert, sind die gedruckten Leiterplatten 1 vorzugsweise zwischen den Schlitzen 32 der Kammer 24 angeordnet. Wenn die Speicher 2 und die CPU 3 auf nur einer Seite jeder gedruckten Leiterplatte 1 montiert sind, sind die Schlitze 32 vorzugsweise über den Oberflächen der gedruckten Leiterplatten 1 angeordnet, auf denen die vorstehend genannten Elemente 2, 3 montiert sind.
Da der Aufbau der erfindungsgemäßen Kammer 24 die von dem Axialgebläse 5 erzeugten Kühlluftströmung durch seine Schlitze 32 drosselt, um die Luftströme zu beschleunigen, kann eine ausgezeichnete Wärmeaustauschleistung erzielt werden, wobei lediglich eine geringe Strömungsmenge erforderlich ist. Daher ermöglicht die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Ausführungsform das Erzielen einer Leistung, die der eines herkömmlichen Kühlsystems entspricht, wobei sie lediglich ein Viertel bis ein Fünftel der Strömungsmenge erfordert, da das herkömmliche Kühlsystem einen Aufbau aufweist, bei dem die Kühlluftströme in den gesamten Zwischenraum zwischen den Platten strömen. Ferner erfordert diese Ausführungsform einfach das Anordnen der Kammer 24 an der Endseite mehrerer der gestapelten gedruckten Leiterplatten 1. Überdies erübrigt sich das Anordnen eines Kanals über eine lange Strecke. Dadurch können die folgenden praktischen Vorteile erzielt werden. Der Montagevorgang kann verglichen mit dem herkömmlichen Vorgang erheblich vereinfacht werden, bei dem eine Anordnung erzeugt wird, bei der der Kanal über den gedruckten Leiterplatten angeordnet wird, und die gedruckten Leiterplatten können auf die gleiche Weise wie bei dem herkömmlichen parallelen Luftstromsystem angeordnet werden, bei dem die Kühlluft durch den gesamten Raum strömt, in dem die gedruckten Leiterplatten angeordnet sind.
Die Figuren 11A und 11B stellen den Aufbau einer Kammer dar, die Schlitze gemäß einer Modifikation der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweisen. Die Kammer 24 gemäß dieser Ausführungsform weist einen Aufbau auf, bei dem an der Innenwand der Kammer 24 keine Rippen 31 ausgebildet sind. Eine weitere (nicht dargestellte) Modifikation kann verwendet werden, bei der die beiden Endschlitze 32 unter mehreren (beispielsweise fünf) in der Wand der Kammer 24 ausgebildeten Schlitzen 32 weggelassen werden. In den oben aufgeführten Fällen einschließlich der Modifikation, bei der keine Rippen 31 an der Innenwand vorgesehen sind, wird die in den Figuren 12A und 12B gezeigte Strömungsgeschwindigkeitsverteilung erzielt. Wie aus den dargestellten Zustand der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung ersehen werden kann, werden im wesentlichen gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeiten erzielt, obwohl die Strömungsgeschwindigkeit an dem an der Mittelachse des Axialstromgebläses 5 angeordneten Schlitz 32 geringfügig verringert wird. Die Abmessungen der in Fig. 11 dargestellten Kammer 24, mit der die in Fig. 12 dargestellte Strömungsgeschwindigkeitsverteilung ermittelt wurde, weist die gleichen Abmessungen wie die in Fig. 7 dargestellte auf, außer daß die Rippen 31 nicht vorgesehen sind. Dadurch, daß die Rippen im Inneren der Kammer 24 weggelassen werden, kann dementsprechend der Vorteil erzielt werden, daß der Aufbau der Kammer vereinfacht werden kann.
Die Figuren 13A und 13B stellen eine Kammer gemäß einer weiteren Modifikation der vorliegenden Erfindung dar. Bei dieser Modifikation wird, wie aus Fig. 13A deutlich hervorgeht, die Länge jeder Rippe 31 kürzer als die der Kammer 24 eingestellt. Auch vorstehender Aufbau ermäglicht das Erzielen einer im wesentlichen gleichmäßigen Geschwindigkeitsverteilung an den Ausstoßöffnungen 32.
Die Figuren 14A und 14B stellen eine weitere Modifikation der vorliegenden Erfindung dar. Gemäß dieser Modifikation wird die Länge jeder Rippe 31 auf die Länge der Schlitze 32 eingestellt, wobei die Rippen 31 in entgegengesetzten Richtungen geöffnet sind. Wird der Körper der Kammer 24 durch Ausschalung hergestellt, können die Rippen 31 gemäß dieser Ausführungsform gleichzeitig mit der Bearbeitung zum Ausstanzen der Schlitze hergestellt werden, indem beide Seitenabschnitte des Blechs gebogen werden. Dadurch kann der Vorteil erzielt werden, daß die Rippen 31 leicht gebildet werden können.
Obwohl jede der oben beschriebenen Ausführungsformen einen Aufbau aufweist, bei dem mehrere in der vorderen Wand der Kammer 24 ausgebildete Schlitze 32 übereinstimmende Größen aufweisen und in gleichen oder regelmäßigen Abständen angeordnet sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf obige Anordnung bzw. obigen Aufbau beschränkt. Eine in den Figuren 15A und 15B dargestellte Ausführungsform weist beispielsweise einen Aufbau auf, bei dem Schlitze 32 unterschiedlich lang oder in mehrere Abschnitte unterteilt sind, um auf die Anordnung der zu kühlenden Elemente 2, 3 auf den gedruckten Leiterplatten 1 einstellbar zu sein. Die Figuren 16A und 16B stellen eine Ausführungsform dar, die einen Aufbau aufweist, der durch Verändern der Breiten der Schlitze 32 zur Erzeugung der Kühlluftströme zur Steuerung der Strömungsmenge für einen Fall einstellbar ist, in dem gedruckte Leiterplatten 1 jeweils unterschiedliche Heizungswerte erzeugen. Die Figuren 17A und 17B stellen eine Ausführungsform mit einem Aufbau auf, der durch Verändern der Abstände der Schlitze 32 in einem Fall anwendbar ist, in dem die Abstände zwischen den in dem Rahmen oder ähnlichem gestapelten gedruckten Leiterplatten 1 unterschiedlich sind. Fig. 18 stellt eine Ausführungsform mit einem Aufbau dar, bei dem die horizontale Form jedes Schlitzes 32 verändert wird, indem die Abschnitte 32A jedes Schlitzes 32 zur Kühlung der Elemente, wie der CPU, die mit einem großen Heizungswert Wärme erzeugen, erweitert und die Abschnitte 32B zur Kühlung der Elemente wie der Speicher verengt werden.
Fig. 19 stellt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Aufbau dar, bei dem in der Kammer vorgesehene Düsen in Zwischenräume zwischen den gedruckten Leiterplatten 1 vorstehen. Bei dieser Ausführungsform wird verhältnismäßig kleinen wärmeerzeugenden Abschnitten 2, die unter Gruppen von auf den gedruckten Leiterplatten montierten Chips und Paketen einen verhältnismäßig kleinen Heizungswert erzeugen, durch ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform angeordnete Düsen 11 Kühlluft zugeführt. Andererseits wird einem großen, einen verhältnismäßig hohen Heizungswert erzeugenden Abschnitt 3 durch einen Ausstoßkanal 12 Kühlluft zugeführt, der durch teuweises Ausdehnen der Wand der Kammer weiter zu den gedruckten Leiterplatten gebildet wird. Der Ausstoßkanal 12 ist derart ausgedehnt, daß er den Abschnitt vor den wärmeabstrahlenden Rippen 4 erreicht. Durch einen derartigen Aufbau kann die Kühlluft derart zugeführt werden, daß eine kleine Menge der Kühlluft 8 den kleinen wärmeerzeugenden Abschnitten 2 zugeführt werden kann und eine große Menge der Kühlluft 8 den großen wärmeerzeugenden Abschnitten 3 zugeführt wird. Dadurch kann die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 gleichmäßig eingestellt werden. Überdies ermöglicht ein Aufbau, bei den der Ausstoßkanal begrenzt zu einer Position vor der wärmeabstrahlenden Rippe 4 erweitert ist, eine ähnliche Einstellung der Höhe der wärmeabstrahlenden Rippe 4 wie in dem herkömmlichen Fall, in dem ein Strömen der Kühlluft parallel zu den gedruckten Leiterplatten 1 zugelassen wird. Dadurch kann eine Vergrößerung des Rahmenaufbaus verhindert werden. Überdies kann die Kühlleistung in einem Ausmaß verbessert werden, das der Steigerung der wirksamen Kühlluft 8 entspricht.
Fig. 20 ist ein Teuquerschnitt, der eine Kammer mit einem Ausstoßkanal gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die in Fig. 20 dargestellte Ausführungsform weist einen Aufbau auf, bei dem die Querschnittsgröße eines Ausstoßkanals 6 zur Stromabseite des Kanals 6 verringert wird. Der Ausstoßkanal 6, dessen vorderer (stronabwärts gelegener) Abschnitt verengt ist, weist an den Positionen der wärmeerzeugenden Elemente 2, 3 entsprechenden Positionen Luftzufuhrausstoßöffnungen 7 auf, wobei die Ausstoßöffnungen 7 in der Seitenwand des Ausstoßkanals ausgebildet sind. Dadurch kann die Kühlluft 8 leicht auf die wärmeerzeugenden Elemente 2, 3 verteilt werden, und es kann veranlaßt werden, daß geneigte Ströme auf die wärmeerzeugenden Elemente 2, 3 treffen. Dadurch kann die Kühlluft in einer Menge zugeführt werden, die dem Heizungswert jedes der wärmeerzeugenden Elemente 2, 3 entspricht. Dementsprechend kann die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 gleichmäßig eingestellt werden. Zudem ermöglicht die Tatsache, daß die Strömungsrichtung der Kühlluft 8 zum Zeitpunkt des Ausströmens durch die Ausstoßkanäle nicht übermäßig verändert wird, eine Minimierung des unerwünschten Druckverlusts.
Fig. 21 ist ein Querschnitt, der einen Fall darstellt, in dem der in Fig. 20 dargestellte Ausstoßkanal 6 für einen Computer verwendet wird, in dem vier gedruckte Leiterplatten 1 montiert sind. Die Ausstoßöffnungen 7 weisen unterschiedliche Bereiche auf, um den Heizungswerten der Chips 2, 3 zu entsprechen, so daß die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 gleichmäßig eingestellt wird.
Fig. 22 stellt eine Modifikation der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, wobei sich diese Modifikation dadurch von der fünften Ausführungsform unterscheidet, daß für die Ausstoßöffnungen 7 Luftklappen 9 vorgesehen sind. Die Luftklappen 9 werden unter Verwendung einer Presse oder ähnlichem durch Ausstanzen einer Platte hergestellt, aus der der Ausstoßkanal 6 gefertigt wird. Der Abschnitt der Luftklappe 9, der dem mit einem großen Heizungswert Wärme erzeugenden Paket 3 entspricht, wird verlängert, um das Ausströmen einer großen Kühlluftmenge 8 zu veranlassen. Durch Verlängern des Abschnitts der Luftklappen 9 kann, wie oben beschrieben, die Kühlluft effektiv genutzt werden. Daher kann die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugen den Elementen 2, 3 gleichmäßig eingestellt werden. Überdies werden geneigte Kühlluftströme 8 erzeugt, wodurch der Druckverlust verringert werden kann.
Die Figuren 23A und 23B stellen eine Modifikation der in Fig. 22 gezeigten Ausführungsform dar, die einen Aufbau aufweist, bei dem die Luftklappen 9 in der der Richtung des horizontalen Luftstroms in dem Kanal 6 entgegengesetzten Richtung verlängert sind. Zur Verlängerung der Luftklappen 9 werden unabhängige Elemente 10 mit den Luftklappen verbunden oder an diese geschweißt, so daß die für jeden Heizungswert einstellbare Kühlluft 8 durch die Längen der Luftklappen eingestellt wird. Dadurch kann die Wärmeverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 gleichmäßig eingestellt werden, und dementsprechend kann die Kühlleistung verbessert werden. Da auch diese Ausführungsform einen Aufbau aufweist, bei den geneigte oder schräge Ströme von Kühlluft 8 gebildet werden, kann der Druckverlust verringert werden.
Fig. 24 ist ein Querschnitt, der eine weitere Modifikation der fünften Ausführungsform darstellt, die einen Aufbau aufweist, bei dem der Abstand von dem Paket 3, das mit einem großen Heizungswert Wärme erzeugt, zu dem Ausstoßkanal 6 verkürzt wird. Dadurch kann dem intensiv wärmeerzeugenden Element 3 eine große Menge der Kühlluft 8 mit hoher Geschwindigkeit zugeführt werden. Ferner wird den stromabwärts gelegenen wärmeerzeugenden Elementen 2 eine große Menge Kühlluft 8 zugeführt, wobei der Temperaturanstieg des Luftstroms berücksichtigt wird. Dadurch kann die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 gleichmäßig eingestellt und dementsprechend die Kühlleistung verbessert werden.
Fig. 25 stellt eine Modifikation der in Fig. 24 gezeigten Ausführungsform dar, die einen Computer mit vier darin montierten gedruckten Leiterplatten 1 dargestellt. Der Abstand zwischen den wärmeerzeugenden Elementen 2 und dem Ausstoßkanal 6 wird zur stromabwärts gelegenen Seite der gedruckten Leiterplatten 1 verkürzt. Der Grund hierfür ist, daß die Verschlechterung der Kühlleistung ausgeglichen werden muß, die aufgrund eines Anstiegs der Temperatur der Luft an der Stromabseite der gedruckten Leiterplatten 1 erfolgt. Dadurch kann die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 gleichmäßig eingestellt werden.
Die Figuren 26A und 26B stellen einen Ausstoßkanal 6 gemäß einer weiteren Modifikation der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
Der Ausstoßkanal 6 ist in einem Raum zwischen den gedruckten Leiterplatten 1 angeordnet, wobei in dem Ausstoßkanal 6 rechteckige Ausstoßöffnungen 7 ausgebildet sind. Jede der Ausstoßöffnungen 7 weist eine Breite auf, die im wesentlichen mit der jeder Gruppe der IC-Chips 2 übereinstimmt. Dadurch können mehrere IC-Chips 2 durch die durch eine Ausstoßöffnung 7 zugeführte Kühlluft 8 gekühlt werden. Die rechtekkigen Ausstoßöffnungen 7 weisen in der Richtung des Stroms der Kühlluft durch die IC-Chips 2 an jeder Position unterschiedliche Breiten auf, wobei der Heizungswert der entsprechenden Gruppen von IC-Chips 2 und der Temperaturanstieg der Kühlluft berücksichtigt werden. Überdies ist der Aufbau derart angeordnet, daß die Kühlluft 8 von dem Gebläse 5 auf jedes der wärmeerzeugenden Elemente 2, 3 gerichtet werden kann. Da der Aufbau eine Anordnung aufweist, bei der jede Ausstoßöffnung 7 mehrere der Chips 2, 3 kühlen kann, kann eine Verstopfung der Ausstoßöffnung durch in der von dem Gebläse eingesaugten Umgebungsluft enthaltenen Staub oder ähnliches verhindert werden. Überdies ermöglicht ein Aufbau, bei dem jede der Ausstoßöffnungen 7 eine rechteckige Form aufweist, im Vergleich zu einem Aufbau, bei dem die Ausstoßöffnungen 7 entsprechend den wärmeerzeugenden Elementen erzeugt werden, eine Verringerung der Anzahl der Ausstoßöffnungen. Dadurch kann eine Verringerung der Kosten erreicht werden.
Die Figuren 27A und 27B stellen eine weitere Modifikation der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Diese Ausführungsform weist einen ähnlichen Aufbau wie die in Fig. 19 gezeigte Ausführungsform auf, bei dem kleinen oder wenig Wärme erzeugenden Elementen 2 die Kühlluft 8 durch die Düsen 11 und intensive Wärme erzeugenden Elementen 3 diese durch den Ausstoßkanal 6 zugeführt wird. Dadurch kann den wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 die Kühlluft 8 entsprechend ihren Heizungswerten zugeführt werden. Dadurch kann die Temperatur der wärmeerzeugenden Elemente 2, 3 gleichmäßig eingestellt werden.
Fig. 28 stellt eine sechste Ausführungsform der Erfindung dar, die einen Aufbau aufweist, bei dem der Kanalabschnitt jedes der Ausstoßkanäle gekrümmt ausgebildet ist. Obwohl die Ausstoßöffnung 7 in dem Kanalabschnitt gemäß der in Fig. 28 dargestellten Ausführungsform kreisförmig ist, kann sie auch eine rechteckige oder elliptische Form aufweisen. Die Form der Ausstoßöffnung 7 kann für jedes Paket 3 oder den Chip 2 verändert werden. Die Form kann derart ausgebildet sein, daß sie auf den Heizungswert eingestellt ist, wie oben beschrieben, und dementsprechend kann die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 gleichmäßig eingestellt werden. Überdies ermöglicht der Aufbau, bei den der Ausstoßkanal gekrümmt ausgebildet ist, einen Ausstoß der Kühlluft entlang der gekrümmten Oberfläche. Dadurch kann ein bei dem Ausstoßvorgang erfolgender Druckverlust verringert werden.
Die Figuren 29A und 29B stellen einen Zustand dar, in dem Ausstoßkanäle 6 zwischen den gedruckten Leiterplatten 1 angeordnet sind. Da die Kühlluft, die auf die IC-Chips 2 getroffen ist, längs der gekrümmten Oberflächen der Ausstoßkanäle 6 durch die zwischen den gedruckten Leiterplatten 1 ausgebildeten Kanäle strömen kann, kann der Einfluß des Temperaturanstiegs der Kühlluft in der Nähe der wärmeerzeugenden Elemente 2, 3 im wesentlichen verringert werden. Dadurch können die Kühlleistung verbessert und der Druckverlust verringert werden.
Fig. 30 stellt eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, die einen Aufbau aufweist, bei dem jeder der gedruckten Leiterplatten 1 die gleiche Luftmenge zugeführt wird. Die Kammer 24 enthält flügelartige Führungsplatten 14. Wird das Gebläse 5 in einen Zustand gedreht, in dem keine Führungsplatten 14 vorgesehen sind, kann angrenzend an den mittleren Abschnitt des Gebläses nicht leicht ein Wirbeistrom erzeugt werden, und dementsprechend wird nur eine kleine Menge des Luftstroms erzeugt. Dies führt dazu, daß die Menge und die Geschwindigkeit des Luftstrons in der Kammer 24 ungleichmäßig werden. Das Anordnen der Führungsplatten 14 ermöglicht jedoch eine gleichmäßige Verteilung der Kühlluft 8 in dem Raum zwischen den gedruckten Leiterplatten 1. Überdies kann der Druckverlust minimiert werden, und daher kann die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 auf den gedruckten Leiterplatten gleichmäßig eingestellt werden.
Fig. 31 stellt einen Fall dar, in dem die verzweigten Abschnitte 6a des Ausstoßkanals 6 gekrümmt ausgebildet sind. Durch die Fertigung gekrümmter Verzweigungsabschnitte 6a können Trennungen des Luftstroms von Oberflächen der Verzweigungsabschnitte 6a verringert werden, und dadurch kann der Druckverlust erheblich verringert werden. Überdies kann die Strömungsmenge durch Einstellen der Größen der gekrümmten Abschnitte 6a gleichmäßig auf die Räume zwischen den gedruckten Leiterplatten 1 verteilt werden. Dadurch kann die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 auf den gedruckten Leiterplatten 1 gleichmäßig eingestellt werden.
Fig. 32 stellt ein Beispiel dar, bei dem ein Drahtnetz 15 zur Gleichrichtung einer Strömung zwischen dem Gebläse 5 und den Verzweigungsabschnitten angeordnet ist. Durch Anordnen des Drahtnetzes 15 zur Gleichrichtung der Strömung kann der Druck in der Kammer 24 gleichmäßig eingestellt werden, und dadurch kann die Strömungsmenge oder ähnliches wie gewünscht verteilt werden. Überdies kann die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 gleichmäßig eingestellt werden. Zudem entfernt das Drahtnetz 15 zur Gleichrichtung der Strömung Fremdkörper wie Staub, was zu einer höheren Zuverlässigkeit führt, da den wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 die Kühlluft 8 ohne Fremdkörper zugeführt werden kann.
Die Figuren 33, 34, 35A und 35B stellen Modifikationen des Körpers der Kammer 24 dar.
Fig. 33 stellt eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, die einen Aufbau aufweist, bei den eine Gruppe von gedruckten Leiterplatten 1 in der Kammer 24 untergebracht ist und die Ausstoßkanalabschnitte 6 zwischen den gedruckten Leiterplatten 1 ausgebildet sind. Bei dieser Ausführungsform wird die Kühlluft 8 von zwei Seiten zugeführt, um die Druckverteilung in dem Kanal 6 gleichmäßig einzustellen. Dadurch kann die durch die Ausstoßöffnungen 7 strömende Kühlluft 8 in gleichen Mengen auf die gedruckten Leiterplatten 1 verteilt werden. Dadurch kann die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 gleichmäßig eingestellt werden.
Fig. 34 ist ein Querschnitt entlang der Linie Q - Q in Fig. 33, der die in Fig. 33 gezeigten Ausstoßkanäle darstellt. Die Ausstoßöffnungen 7 sind, ähnlich wie bei der in Fig. 26B dargestellten Ausführungsform, rechteckig. Da zwei Gebläse 5 vorgesehen sind, kann die Kühlluft 8 von zwei Seiten zugeführt werden. Dadurch kann die Druckverteilung in dem Kanal 6 gleichmäßig eingestellt werden, die aus den Ausstoßöffnungen 7 strömende Kühlluft 8 kann den gedruckten Leiterplatten in gleichen Mengen zugeführt werden, und dementsprechend kann die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 gleichmäßig eingestellt werden. Obwohl gemäß dieser Ausführungsform zwei Gebläse 5 vorgesehen sind, können gegebenenfalls selbstverständlich auch drei oder mehr Gebläse vorgesehen sein, um dem Heizungswert zu entsprechen. Eine weitere Modifikation des Körpers der Kammer 24 ist in den Figuren 35A und 25B dargestellt.
Fig. 35A stellt den Aufbau dieser Modifikation dar, bei dem die Form der hinteren (gemäß Fig. 35A der linken) der beiden Wände der Kammer 24, an der das Axialstromgebläse 5 befestigt ist, trichterförmig ist, um die Dicke der Kammer 24 in ihrem mittleren Abschnitt zu vergrößern. Statt dessen ist in Fig. 35B ein Aufbau dargestellt, bei dem die vordere Wand der Kammer 24 nach vorne ragt. Bei diesen Ausführungsformen sind keine Rippen 31 in der Kammer 24 vorgesehen, und es sind drei Schlitze 32 in der vorderen Wand der Kammer ausgebildet. Es können jedoch parallel zu der Richtung, in der die Schlitze 32 ausgebildet sind, Rippen in der Kammer 24 ausgebildet sein. Überdies kann die Anzahl der Schlitze 32 erhöht werden. In jedem der vorstehend erwähnten Fälle kann der Kühlluftstrom, ähnlich wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen&sub1; gleichmäßig verteilt werden.
Obwohl gemäß jeder der vorstehenden Ausführungsformen ein sogenanntes Axialstromgebläse als Gebläse 5 zur Zufuhr von Kühlluft in die vorstehend erwähnte Kammer 24 verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Es kann beispielsweise, wie in Fig. 36 und den folgenden Zeichnungen dargestellt, ein sogenanntes Einfachgebläse als Gebläse 5 verwendet werden. Bei der in Fig. 36 dargestellten Ausführungsform sind das Gehäuse für das Einfachgebläse 5' und das Gehäuse der Kammer 24 einstückig ausgebildet. Überdies sind in Luftausstoßabschnitten des Einfachgebläses 5' Schlitze 32 ausgebildet. Diese Ausführungsform, gemäß der ein Einfachgebläse 5' verwendet wird, ermöglicht das Erzielen der Wirkung, daß die Luftmengenverteilung unter den mehreren in der vorderen Fläche der Kammer 24 ausgebildeten Schlitzen 32 im Vergleich zu dem oben beschriebenen Fall, in dem das Axialstromgebläse 5 verwendet wird, gleichmäßiger eingestellt werden kann.
Fig. 37 stellt ein Beispiel dar, das einen Aufbau aufweist, bei dem die Achse des Einfachgebläses 16 mit der Richtung der Breite der gedruckten Leiterplatte 1 zusammenfällt.
Fig. 38 stellt ein Beispiel dar, das einen Aufbau aufweist, bei dem die Achse des Einfachgebläses 16 mit der Richtung zusammenfällt, in der die gedruckten Leiterplatten 1 gestapelt sind.
In dem in Fig. 37 dargestellten Fall kann die Kühlluft in der Richtung der Breite der gedruckten Leiterplatten 1 gleichmäßig eingestellt werden.
Der in Fig. 38 dargestellte Aufbau ist wirkungsvoll, wenn eine große Anzahl von gedruckten Leiterplatten 1 befestigt ist, wodurch die gleiche Strömungsmenge auf jede gedruckte Leiterplatte 1 verteilt werden kann. Dadurch kann die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen 2, 3 gleichmäßig eingestellt werden. Auch in diesen Fall können in der Richtung der Breite der gedruckten Leiterplatten 1 (gemäß der Zeichnung in der vertikalen Richtung) mehrere Einfachgebläse 16 vorgesehen sein, um die Menge der den Oberflächen der gedruckten Leiterplatten 1 zuzuführenden Kühlluft gleichmäßig einzustellen.
Fig. 39 stellt einen Fall dar, in dem mehrere der Gebläse 5 montiert sind. Durch die Montage mehrerer Gebläse 5 können die gesamte Luftmenge vergrößert und der statische Druck angehoben werden. Daher kann diese Ausführungsform für einen Fall angewendet werden, in dem ein großer Druckverlust auftritt, und sie ist wirkungsvoll, wenn eine große Anzahl der gedruckten Leiterplatten 1 montiert ist.
Die Figuren 40A und 40B steilen einen Fall dar, in dem die Richtung des in Fig. 23 gezeigten Gebläses 5 um 90º verändert ist. Kann bei der Anordnung der gedruckten Leiterplatten 1 mit dem Ausstoßkanal 6 im Rahmen zur Anordnung des Gebläses in der Längsrichtung einer Gruppe von gedruckten Leiterplatten 1 kein ausreichend großer Raum genutzt werden, ist diese Anordnung zufriedenstellend bzw. wirkungsvoll, und der erforderliche Raum kann verringert werden.
Fig. 41 stellt einen Fall dar, in dem der Ausstoßkanal 6 in einem Rahmen 17 angeordnet ist. Der Rahmen 17 wird durch Gleitrollen 20 beweglich gehalten. In dem Rahmen 17 sind die folgenden Elemente montiert: die Kammer 24, das als Hauptgebläse dienende Einfachgebläse 25, eine Festplatte 18, eine Stromquelle 19, optional eine Eingangs-/Ausgangsplatine 21, eine CPU-Platine 22 mit den gedruckten Leiterplatten, auf denen die IC-Chips zur Verwendung als Speicher und das die CPU bildende Paket 3 montiert sind, und eine Speicherplatine 23. Die Wartung der gedruckten Schaltungsplatine wird wie folgt ausgeführt. Wenn eine Seitenplatte des Rahmens 17 entfernt wird, wird die Kammer 24 zusammen mit der Seitenplatte des Rahmens 17 abgenommen. Daher wird die herkömmliche Zugänglichkeit nicht beeinträchtigt.
Gemäß einem in Fig. 42 dargestellten Beispiel sind in dem Rahmen 17, ähnlich wie gemäß dem in Fig. 41 gezeigten Beispiel, gedruckte Leiterplatten 1, ein Gebläse 5 und eine Stromquelle 19, etc. enthalten. Die Kammer 24 unterscheidet sich von der Kammer gemäß dem in Fig. 41 gezeigten Beispiel dadurch, daß sie in bezug auf die gedruckten Leiterplatten 1 mit einer um 90º gedrehten Ausrichtung montiert ist. Diese Anordnung ist wirksam, wenn der Raum verringert werden muß. Da die Anordnung derart erfolgt, daß die Wartung der gedruckten Leiterplatte 1 durch Entfernen der Seitenplatte des Rahmens 17 ausgeführt wird, wobei die Kammer 24 gemeinsam mit der Seitenplatte abgenommen wird, wird auch die herkömmliche Möglichkeit der Wartung nicht beeinträchtigt.
Da die Erfindung, wie oben beschrieben, einen Aufbau verwendet, bei dem in der getrennt von den wärmeerzeugenden gedruckten Leiterplatten vorgesehenen Kühlluftzufuhrkammer die willkürlich (wie gewünscht) ausgebildeten Düsen angeordnet sind, kann der zwischen den gedruckten Leiterplatten erforderliche Raum verringert werden, und die herkömmliche Bedienbarkeit bei der Ausführung von Wartungsarbeiten wird nicht beeinträchtigt. Da den wärmeerzeugenden Abschnitten eine Hochgeschwindigkeitsströmung zugeführt werden kann, können überdies die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Abschnitten gleichmäßig eingestellt und dementsprechend die Kühlleistung verbessert werden.
Da die vorliegende Erfindung die gewünschte Steuerung der Düsenströme der Kühlluftströme ermöglicht, die eine im wesentlichen gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung aufweisen, wobei schlitzförmige Düsenströme erzeugt werden, die dem Heizungswert oder ähnlichem der zu kühlenden gedruckten elektronischen Leiterplatten (Platinen) entsprechen, kann eine ausgezeichnete Kühleffizienz erzielt werden, die eine verringerte Luftströmungsmenge erfordert. Dadurch kann eine kompakte Kühlvorrichtung verwirklicht werden. Dementsprechend ergeben sich dadurch nennenswert ausgezeichnete Wirkungen, daß leicht eine Raumverringerung realisiert werden kann, während sich eine Veränderung des Aufbaus des Rahmens der herkömmlichen elektronischen Anlage erübrigt, und daß die gedruckten elektronischen Leiterplatten, auf denen Halbleiterelemente montiert sind, die jeweils mit einem großen Heizungswert Wärme erzeugen, konzentriert gekühlt werden können.
Durch Anordnen des Ausstoßkanals mit den willkürlich (wie gewünscht) geformten Ausstoßöffnungen zwischen den wärmeerzeugenden gedruckten Leiterplatten und durch Erzeugen des konvergenten Aufbaus, bei dem der Querschnittsbereich stromabwärtig verringert wird, kann die Kühlluft effektiv genutzt werden. Überdies ermöglicht die Zufuhr gekrümmter (geneigter) Strömungen zu den wärmeerzeugenden Elementen eine Verringerung des Druckverlusts in dem Kanal.
Durch die Verwendung des Aufbaus, bei dem der Abstand zwischen den wärmeerzeugenden Elementen und dem Ausstoßkanal verringert wird, wenn die Heizungswerte der wärmeerzeugenden Elemente steigen oder ihre Positionen weiter stromabwärtig von der Luftzufuhreinrichtung liegen, kann die Temperaturverteilung unter den wärmeerzeugenden Elementen gleichmäßig gehalten werden.
Durch Anordnen der Düsen zur Zufuhr von Kühlluft zu mehreren senkrecht zu der Strömung angeordneten wärmeerzeugenden Elementen in dem Ausstoßkanal können die Arbeitskosten für das Öffnen der Ausstoßöffnungen verringert werden. Da die Ausstoßöffnungen derart ausgebildet sind, daß sie große Öffnungen aufweisen, kann überdies eine Verstopfung der Ausstoßöffnungen durch Staub oder ähnliches verhindert werden.
Durch Anordnen der Führungsplatte, das die Strömung gleichrichtende Metallnetz oder den gekrümmten Verzweigungsabschnitt (die gekrümmten Verzweigungsabschnitte) können der Druckverlust verringert und die Luftströmungsmenge gleichmäßig auf sämtliche gedruckten Leiterplatten verteilt werden. Überdies kann die zum Drehen des Gebläses erforderliche Energie verringert werden.

Claims

1. Düsenkühlvorrichtung zum Kühlen elektronischer Baugruppen mit mehreren elektronischen gedruckten Leiterplatten (1), auf weichen Halbleitervorrichtungen (2), die Wärme erzeugen, montiert sind, und weiche in vorgegebenen Abständen gestapelt sind, indem Kühlluftströme den elektronischen gedruckten Leiterplatten (1) zugeführt werden, wobei die Vorrichtung einen Luftzufuhrventilator (5) aufweist, der wenigstens an einer der Wände befestigt ist, die ein Gehäuse der Kühlvorrichtung, das einen dreidimensionalen Raum umschließt, bilden, dadurch gekennziechnet, daß mehrere Düsenkühler (11) an einer anderen Wand der Kühlvorrichtung gegenüber dem Luftzufuhrventilator (5) vorgesehen sind, um einen beschleunigten Kühlluftstrom den Halbleitervorrichtungen (2) zuzuführen.

2. Düsenkühlvorrichtung nach Anspruch 1, bei der mehrere Düsenkühler (11) Schlitze (32) mit jeweils rechteckigem Querschnitt umfassen.

3. Düsenkühlvorrichtung nach Anspruch 1, bei der mehrere Düsenkühler (11) Schlitze (32) in Lücken zwischen mehreren gestapelten elektronischen gedruckten Leiterplatten (1) umfassen.

4. Düsenkühlvorrichtung nach Anspruch 1, bei der mehrere Düsenkühler (11) Schlitze (32) neben den seitlichen Enden der mehreren gestapelten elektronischen gedruckten Leiterplatten (1) umfassen.

5. Düsenkühlvorrichtung nach Anspruch 1, bei der mehrere Düsenkühler (11) rechteckige Schlitze (32) mit jeweils einer Breite umfassen, die der Breite einer zugehörigen Anordnung von Halbleitervorrichtungen (2) auf den elektronischen gedruckten Leiterplatten (1) entspricht, wobei die Anordnung sich in Höhe des dazugehörigen Schlitzes befindet.

6. Düsenkühlvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Vorrichtungsgehäuse eine Kammer (24) umfaßt und mehrere Düsenkühler (11) Schlitze (32) und Rippen (31) parallel zu den Schlitzen (32) auf der Innenseite der Wand der Kammer (24) mit den Schlitzen (32) umfassen.

7. Düsenkühlvorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Rippen (31) sich bis zu einer Länge ausdehnen, die der Gesamtbreite der Kammer (24) entspricht.

8. Düsenkühlvorrichtung zum Kühlen elektronischer Baugruppen mit mehreren gedruckten Leiterplatten (1), auf welchen jeweils Wärmequellen wie IC-Chips (2) und LSI- Gehäusen (3) montiert sind, wobei die Vorrichtung eine Luftzufuhr (5) für die Zufuhr von Luft zu mehreren gedruckten Leiterplatten (1) umfaßt, dadurch gekennziechnet, daß ein kastenähnliches Teil (24) oberhalb der mehreren gedruckten Leiterplatten (1) angeordnet ist, und

die Luftzufuhr (5) an einer der Wände des kastenähnlichen Teils (24) angeordnet ist und Düsenkühler für die Zufuhr eines beschleunigten Kühlluftstroms zu den gedruckten Leiterplatten (1) an einer anderen Wand des kastenähnlichen Teils (24) gegenüber den gedruckten Leiterplatten (1) angeordnet sind.

9. Düsenkühlvorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Düsenkühler zu den gedruckten Leiterplatten (1) gerichtete Düsen (11) umfaßt, wobei die Düsen (11) so angeordnet sind, daß ihre Öffnungen den Wärmequellenvorrichtungen gegenüberliegen.

10. Düsenkühlvorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Düsenkühler ein Rohr (12) zwischen den gedruckten Leiterplatten (1) und mehreren Düsen (11) für das Rohr (12) umfaßt und die Abstände zwischen den Düsen (11) und den Wärmequellen (2, 3) in Abhängigkeit von Wärmewerten der Wärmequellenelemente verändert werden.

11. Düsenkühlvorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Düsenkühler ein Luftzufuhrrohr (12) zwischen den gedruckten Leiterplatten (1) umfaßt, wobei das Rohr (12) mehrere geöffnete Abschnitte (7) in seiner Wand (6) aufweist, wobei die geöffneten Abschnitte (7) senkrecht zu dem Strom an Positionen gebildet werden, die den Wärmequellenelementen (2, 3) auf den gedruckten Leiterplatten (1) entsprechen, um dorthin beschleunigte Luftströme zuzuführen.

12. Düsenkühlvorrichtung nach Anspruch 8, bei der ein strömungsrichtendes Metallnetz (15) unterhalb der Luftzufuhr (5) angeordnet ist.

13. Düsenkühlvorrichtung nach Anspruch 10, bei der eine Führung (14) zum Führen von Kühlluft zum Rohr (12) unterhalb von der Luftzufuhr (5) vorgesehen ist.

14. Düsenkühlvorrichtung nach Anspruch 11, bei der der geöffnete Abschnitt (7) Luftklappen (9) aufweist, die in Strömungsrichtung nach oben geneigt sind.

15. Rechner mit Stromversorgungsabschnitt, Rechnerabschnitt, Speicherabschnitt und Eingabe-/Ausgabeeinheit in einem Gehäuse (17), wobei die Düsenkühlvorrichtung zum Kühlen von elektronischen Baugruppen gemäß Anspruch 1 auf wenigstens dem Rechnerabschnitt montiert ist.

16. Rechner mit Stromversorgungsabschnitt, Rechnerabschnitt, Speicherabschnitt und Eingabe-/Ausgabeeinheit in einem Gehäuse, wobei die Düsenkühlvorrichtung zum Kühlen elektronischer Baugruppen gemäß Anspruch 8 auf wenigstens dem Rechnerabschnitt montiert ist.

17. Rechner, der umfaßt:

ein Gehäuse mit mehreren elektronischen gedruckten Leiterplatten (1) darin, auf weichen jeweils Halbleitervorrichtungen (3) als Wärmequellenelemente montiert sind, und welche in vorgegebenen Abständen voneinander gestapelt sind, und

einer Luftzufuhr (5, 35) neben den seitlichen Enden von mehreren der gestapelten elektronischen gedruckten Leiterplatten (1),

dadurch gekennziechnet, daß

Düsenkühlvorrichtungen zwischen Luftzufuhr (5) und gestapelten elektronischen gedruckten Leiterplatten (1) vorgesehen sind und mehrere Düsenöffnungen (11, 32) aufweisen, um die Luft von der Luftzufuhr (5, 35) auf die Halbleitervorrichtungen (2, 3) zu richten.

18. Rechner nach Anspruch 17, bei dem ein Teil der Halbleitervorrichtungen (2, 3), die auf den gedruckten Leiterplatten (1) montiert sind und welche Wärmequellenelemente sind, eine Kühlrippe (4) aufweist.

19. Düsenkühlvorrichtung zum Kühlen elektronischer Baugruppen mit einer gedruckten Leiterplatte (1), auf welcher wärmequellenelemente (2, 3) montiert sind, wobei die Vorrichtung eine Luftspeicherkammer (24) neben einem seitlichen Ende der gedruckten Leiterplatte (1) umfaßt, wobei die Kammer (24) darin eine Luftzufuhr für die Zufuhr von Luft zu der gedruckten Leiterplatte (1) aufweist,

gekennzeichnet durch

mehrere Düsenkühler (11) in einem Teil der Luftspeicherkammer (24) gegenüber der gedruckten Leiterplatte (1) für die Zufuhr von einem beschleunigten Kühlluftstrom zu der gedruckten Leiterplatte (1).