JP3006361B2 - Heat sink, electronic device using the same, and electronic computer using the electronic device - Google Patents

Heat sink, electronic device using the same, and electronic computer using the electronic device

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JP3006361B2
JP3006361B2 JP5229847A JP22984793A JP3006361B2 JP 3006361 B2 JP3006361 B2 JP 3006361B2 JP 5229847 A JP5229847 A JP 5229847A JP 22984793 A JP22984793 A JP 22984793A JP 3006361 B2 JP3006361 B2 JP 3006361B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数の発熱半導体部品
を有する電子装置およびそれを用いた電子計算機に係
り、この発熱半導体部品を空気等の冷媒を流通させてヒ
ートシンクで冷却するのに好適な電子装置および電子計
算機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic device having a plurality of heat-generating semiconductor components and an electronic computer using the same, and is suitable for cooling the heat-generating semiconductor components with a heat sink by flowing a refrigerant such as air. Electronic devices and electronic computers.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子装置では、プリント基板やセラミッ
ク基板等の回路基板上に搭載された複数の発熱半導体部
品等を空気で冷却する手段として、かつては、発熱半導
体部品の上にそれぞれフィンを搭載して、冷却用空気を
発熱半導体部品の側方から供給し、発熱半導体部品を順
次冷却して行く方式が多く用いられた。しかし、最近で
は、発熱半導体部品の発熱量が著しく増大する傾向にあ
ることから、このような方式では風温上昇が大きくな
り、下流側ほど冷却性能が悪くなるという不具合が生じ
てきた。そこで、この不具合を解決する方法として、発
熱半導体部品の上に大きな放熱面を持つ高性能なフィン
を搭載し、送風機から供給された冷却用空気を、フィン
上方に設けたチャンバやノズル等を介して個々のフィン
に風漏れのないように個別送風する方式が提案されてい
る。この例としては、特開平2−34993号公報に記
載されている空冷方式がある。
2. Description of the Related Art In electronic devices, a plurality of heat-generating semiconductor components mounted on a circuit board such as a printed circuit board or a ceramic substrate are cooled by air. In many cases, cooling air is supplied from the side of the heat-generating semiconductor component, and the heat-generating semiconductor component is sequentially cooled. However, recently, since the calorific value of the heat-generating semiconductor component tends to increase remarkably, such a system has a problem that the air temperature rise becomes large and the cooling performance becomes worse on the downstream side. Therefore, as a method of solving this problem, a high-performance fin having a large heat-dissipating surface is mounted on the heat-generating semiconductor component, and the cooling air supplied from the blower is supplied through a chamber or a nozzle provided above the fin. A method has been proposed in which individual fins are individually blown so as to prevent air leakage. As an example of this, there is an air cooling system described in JP-A-2-34993.

【0003】上記従来の空冷放熱装置について、図32
および図33に基づき説明する。図32では、基板1上
に発熱体であるLSI2が多数搭載されている。LSI
2上にはフィンにより構成されるヒートシンク3が設け
られており、チャンバ4、ノズル5を経て供給される冷
却空気によりLSI2が冷却されている。ヒートシンク
からの排気7は開口部6から排出され、ヒートシンク3
とヒートシンク3との間の排気スペース8を通って排出
される。
FIG. 32 shows the conventional air-cooled heat radiator.
This will be described with reference to FIG. In FIG. 32, a large number of LSIs 2 as heating elements are mounted on a substrate 1. LSI
A heat sink 3 composed of fins is provided on the surface 2, and the LSI 2 is cooled by cooling air supplied through the chamber 4 and the nozzle 5. The exhaust gas 7 from the heat sink is exhausted from the opening 6 and the heat sink 3
It is discharged through the exhaust space 8 between the heat sink 3 and the heat sink 3.

【0004】そして、図33に示すように、LSI2お
よびヒートシンク3が碁盤目状に配置され、各々のヒー
トシンク3からの排気9がその排出方向をまとめられて
排気10となって排出される。
As shown in FIG. 33, the LSIs 2 and the heat sinks 3 are arranged in a grid pattern, and the exhaust 9 from each of the heat sinks 3 is combined into a discharge direction and discharged as an exhaust 10.

【0005】このように、従来の電子装置では、LSI
2間またはヒートシンク3間の間隙が、まとめられた排
気を流通し排出させる排出流路となっていた。
As described above, in the conventional electronic device, the LSI
The gap between the two or the heat sink 3 serves as an exhaust passage for circulating and discharging the combined exhaust.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電子装置で
は電子装置の高速化、高密度化に伴って、発熱半導体部
品が平面上に非常に密に実装され、発熱半導体部品同士
が隣接して配置される場合には、発熱半導体部品間に排
気流を排出させるのに十分な間隙が確保できないため、
次のような不具合があった。
In the above-mentioned conventional electronic device, the heat-generating semiconductor components are mounted very densely on a plane and the heat-generating semiconductor components are adjacent to each other as the speed and density of the electronic device increase. If placed, it is not possible to secure a sufficient gap between the heat-generating semiconductor components to discharge the exhaust flow,
There were the following problems.

【0007】発熱半導体部品間あるいはヒートシンク間
に排気流を排出させるのに十分な間隙が確保できないの
で、所定の冷却風量をそれぞれのヒートシンクに流そう
とすると、排出部分で各ヒートシンクからの排気流が次
々に合流し風量を増し、まとめられた排気流の風速が著
しく大きくなり、それにより流動抵抗も著しく大きくな
ってしまう。また、風速が増すと流体騒音が発生する可
能性もある。さらに、ある程度送風動力が限られている
場合には、逆に所定の風量を流せなくなり、ヒートシン
クの冷却性能が低下する。
Since it is not possible to secure a sufficient gap for discharging the exhaust flow between the heat-generating semiconductor components or between the heat sinks, when a predetermined amount of cooling air is caused to flow to each heat sink, the exhaust flow from each heat sink at the discharge portion. The air flow increases one after another, and the wind speed of the combined exhaust gas flow becomes remarkably large, and thereby the flow resistance becomes remarkably large. Also, when the wind speed increases, fluid noise may be generated. Further, when the blowing power is limited to a certain extent, a predetermined air volume cannot be flowed, and the cooling performance of the heat sink deteriorates.

【0008】また、排気部での流動抵抗が大きくなる
と、出口までの排気経路の短いヒートシンクには冷却空
気が十分流れるが、逆に、出口までの排気経路の長いヒ
ートシンクには冷却空気が十分流れなくなり、発熱半導
体部品間での冷却風量の不均一が生じる。さらに、この
冷却風量の不均一により、発熱半導体部品間での温度分
布の不均一が生じる。
Further, when the flow resistance in the exhaust part becomes large, the cooling air sufficiently flows through the heat sink having a short exhaust path to the outlet, while the cooling air sufficiently flows through the heat sink having a long exhaust path to the outlet. As a result, the cooling air flow among the heat-generating semiconductor components becomes non-uniform. Further, due to the non-uniform cooling air flow, a non-uniform temperature distribution occurs between the heat-generating semiconductor components.

【0009】以上述べてきた不具合は、発熱半導体部品
が平面上に非常に密に実装され発熱半導体部品間に排気
を排出させるのに十分な間隙が確保できない場合の他
に、発熱半導体部品の発熱量が非常に大きい場合にも生
じる。
The disadvantages described above are caused not only by the fact that the heat-generating semiconductor components are mounted very densely on a flat surface and it is not possible to ensure a sufficient gap between the heat-generating semiconductor components to exhaust air. It also occurs when the amount is very large.

【0010】また、従来の電子装置においては、排気流
路の断面積が発熱半導体部品間あるいはヒートシンク間
の間隙によって決定されていた。そのため、排気流路の
断面積は発熱半導体部品の配置によってある程度決定さ
れる。したがって、排気合流の主流の方向は、電子装置
筐体に設けた排出口の位置と発熱半導体部品の配置によ
ってほぼ規定され、ヒートシンクの構造、あるいは、ダ
クトやノズルの構造で規定することは難しかった。
In the conventional electronic device, the cross-sectional area of the exhaust passage is determined by the gap between the heat-generating semiconductor components or the gap between the heat sinks. Therefore, the cross-sectional area of the exhaust passage is determined to some extent by the arrangement of the heat-generating semiconductor components. Therefore, the direction of the main flow of the exhaust merge is substantially defined by the position of the exhaust port provided in the housing of the electronic device and the arrangement of the heat-generating semiconductor components, and it is difficult to define the main flow direction by the structure of the heat sink or the structure of the duct or nozzle. .

【0011】さらに、従来の電子装置では、発熱半導体
部品間またはヒートシンク間の間隙が、まとめられた排
気を流通し排出させる排出流路となっているため、上流
側のヒートシンクから排出された温められた空気が、下
流側のヒートシンクあるいは発熱半導体部品に直接接触
し、下流側の冷却性能を悪化させる恐れがあった。
Further, in the conventional electronic device, since the gap between the heat-generating semiconductor components or the heat sink serves as an exhaust passage for circulating and discharging the combined exhaust gas, the warmed air discharged from the heat sink on the upstream side is heated. The air may directly contact the heat sink or the heat-generating semiconductor component on the downstream side, and may deteriorate the cooling performance on the downstream side.

【0012】また、従来の電子装置では、ヒートシンク
を冷却した後の温められた排気流が、電子装置筐体内の
他の部分に流出し、冷却空気を供給する送風機に再流入
したり、他の電子部品を加熱してしまうことがあった。
Further, in the conventional electronic device, the warmed exhaust gas flow after cooling the heat sink flows out to another part in the electronic device housing and re-enters the blower for supplying the cooling air. In some cases, electronic components were heated.

【0013】本発明は、このような技術課題に着目して
なされたもので、冷却性能を向上させた電子装置を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of such technical problems, and provides an electronic device with improved cooling performance.
The purpose is to do.

【0014】また、冷却性能を向上させたヒートシンク
を提供することを別の目的とする。
A heat sink with improved cooling performance
Another purpose is to provide.

【0015】また、冷却性能を向上させた電子計算機を
提供することをさらに別の目的とする。
Further, an electronic computer with improved cooling performance is provided.
It is yet another purpose to provide.

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に基板上に搭載された複数の発熱半導体部品と、該発熱
半導体部品夫々に熱的に接続して取り付けられ、空気な
どの冷媒の流通および排出方向を規定するヒートシンク
と、前記夫々のヒートシンクから排出された冷媒をまと
めて流通する排気室とを備えた電子装置において、前記
夫々のヒートシンクにおける冷媒の流通および排出方向
が実質的に同じになるように前記ヒートシンクを夫々配
設し、前記夫々のヒートシンクの前記発熱半導体部品取
付け側と反対側の端面に接して、前記ヒートシンクに冷
媒を供給するノズルを夫々設け、前記ヒートシンクによ
り規定された冷媒の流通及び排出方向における前記ノズ
ルの幅を対応する前記ヒートシンクの幅より小さくした
ものである。
In order to achieve the above object, a plurality of heat-generating semiconductor components mounted on a substrate, and a flow of a refrigerant such as air, which is mounted on each of the heat-generating semiconductor components by being thermally connected thereto. And a heat sink that defines a discharge direction, and an exhaust chamber that collectively circulates the refrigerant discharged from each of the heat sinks, wherein the flow and discharge directions of the refrigerant in each of the heat sinks are substantially the same. The heat sinks are disposed so as to be in contact with the end surfaces of the heat sinks opposite to the heat-generating semiconductor component mounting side, and nozzles for supplying the refrigerant to the heat sinks are provided, and the refrigerants defined by the heat sinks are provided. The width of the nozzle in the flow and discharge directions of the heat sink is smaller than the width of the corresponding heat sink.

【0018】また、本発明の電子装置は、ヒートシンク
における冷媒の流通および排出方向が、複数の発熱半導
体部品間において、お互いに平行になるようにヒートシ
ンクを搭載し、ヒートシンクの発熱半導体部品と反対側
の一端面に、ヒートシンクに冷媒を供給するノズルを設
け、複数のヒートシンクから排出された後の冷媒の流れ
をまとめた排出合流が、ヒートシンクの発熱半導体部品
と反対側の一端面に隣接して流通し、排出合流が、ヒー
トシンクの冷媒の流通および排出方向と直交する方向の
ノズル面に隣接して流通し、排気合流の方向とヒートシ
ンクの冷媒の流通および排出方向とをほぼ直交させたも
のである。
Further, in the electronic device of the present invention, the heat sink is mounted so that the flow direction and the discharge direction of the refrigerant in the heat sink are parallel to each other between the plurality of heat generating semiconductor components, and the heat sink is on the opposite side to the heat generating semiconductor components. A nozzle for supplying a coolant to the heat sink is provided on one end surface of the heat sink, and a discharge merge that combines the flows of the coolant after being discharged from the plurality of heat sinks flows adjacent to the one end surface of the heat sink opposite to the heat-generating semiconductor component. The discharge merge flows adjacent to the nozzle surface in a direction orthogonal to the flow and discharge directions of the coolant of the heat sink, and the direction of the exhaust merge and the flow and discharge direction of the refrigerant of the heat sink are substantially orthogonal to each other. .

【0019】また、ヒートシンクの冷媒の流通および排
出方向と垂直な方向において、ノズル幅をヒートシンク
の幅より大きくし、ヒートシンクの冷媒の流通および排
出方向な方向のノズル幅を、ヒートシンクの幅より小さ
くしたものである。
Further, the nozzle width in the direction perpendicular to the direction of flow and discharge of the refrigerant of the heat sink is made larger than the width of the heat sink, and the nozzle width in the direction of flow and discharge of the refrigerant of the heat sink is made smaller than the width of the heat sink. Things.

【0020】さらに、ヒートシンクの冷媒の流通および
排出方向と平行な方向における複数のノズル同士の間隙
を、同方向に直交する複数のノズル同士の間隙よりも大
きくしたものである。
Further, the gap between the plurality of nozzles in a direction parallel to the direction of flow and discharge of the refrigerant from the heat sink is made larger than the gap between the plurality of nozzles orthogonal to the same direction.

【0021】また、温められた排気流が電子装置筐体内
の他の部分に流出するのを防ぐため本発明の電子装置
は、発熱半導体部品等を取り囲む周囲に、ヒートシンク
から排出される冷媒を電子装置筐体外への冷媒排出口に
導き、排出冷媒と電子装置の他の構成部品とを隔てる隔
壁を有するものである。
Further, in order to prevent the heated exhaust stream from flowing out to another portion in the electronic device housing, the electronic device of the present invention uses the refrigerant discharged from the heat sink to surround the heat-generating semiconductor components and the like. It has a partition that leads to a refrigerant discharge port to the outside of the device housing and separates the discharged refrigerant from other components of the electronic device.

【0022】又、前記夫々のヒートシンクの前記発熱半
導体部品取付け側と反対側の端面に、前記ヒートシンク
に冷媒を供給するノズルを夫々設け、該ノズルから供給
された冷媒を前記ノズルおよび供給側とは独立に隔壁さ
れて形成された排出通路を通して排出するように構成し
たことを特徴とするものである。
Further, nozzles for supplying a coolant to the heat sink are provided on the end faces of the heat sinks opposite to the heat-generating semiconductor component mounting side, and the coolant supplied from the nozzles is supplied to the nozzle and the supply side. It is characterized in that it is configured to discharge through a discharge passage formed by being independently partitioned.

【0023】又、前記夫々のヒートシンクに冷媒供給通
路から前記発熱半導体部品にほぼ直交する方向に流出さ
せるためのノズルを設け、該ノズルから流出された冷媒
を前記夫々のヒートシンクにより発熱半導体部品に沿う
ように流出させるとともに前記ノズルおよび供給側とは
独立に隔壁されて形成された排出通路を通して排出する
ように構成したことを特徴とするものである。
In addition, a nozzle is provided in each of the heat sinks for flowing out from the coolant supply passage in a direction substantially orthogonal to the heat generating semiconductor component, and the refrigerant flowing out of the nozzles flows along the heat generating semiconductor component by the respective heat sinks. As described above, the nozzle and the supply side are configured to be discharged through a discharge passage formed as a partition wall independently of the nozzle and the supply side.

【0024】又、前記夫々のヒートシンクに冷媒供給通
路から前記発熱半導体部品にほぼ直交する方向に流出さ
せるためのノズルを設け、該ノズルから流出された冷媒
を前記夫々のヒートシンクおよび該ヒ−トシンクの外側
に形成された排気ガイド板によりUタ−ン状に前記ヒ−
トシンクの上方に向かうように構成するとともに、前記
ノズルおよび供給側とは独立に隔壁されて形成された排
出通路を通して排出するように構成したことを特徴とす
るものである。
A nozzle is provided in each of the heat sinks for flowing out of the refrigerant supply passage in a direction substantially orthogonal to the heat-generating semiconductor component, and the refrigerant flowing out of the nozzles is supplied to the heat sink and the heat sink. An exhaust guide plate formed on the outside forms a U-shaped heat shield.
The nozzle and the supply side are configured so as to be directed upward, and are configured to be discharged through a discharge passage formed by partitioning independently of the nozzle and the supply side.

【0025】また、電子装置においてヒートシンクの冷
媒の流通および排出方向における複数のヒートシンクの
端部間の間隙を、同方向に対する発熱半導体部品間の間
隙よりも大きくしたものである。
In the electronic device, the gap between the ends of the plurality of heat sinks in the direction of the flow of the coolant of the heat sink and the direction of discharge of the heat sink is larger than the gap between the heat generating semiconductor components in the same direction.

【0026】また、前記目的を達成するために、電子装
置においてヒートシンクの冷媒の流通および排出方向に
おける複数のノズル同士の間隙を、同方向に対する複数
のヒートシンク間の間隙よりも大きくたしたものであ
る。
In order to achieve the above object, a gap between a plurality of nozzles in a flow direction and a discharge direction of a coolant of a heat sink in an electronic device is made larger than a gap between a plurality of heat sinks in the same direction. .

【0027】また、基板上に搭載された複数の発熱半導
体部品と、この発熱半導体部品夫々に熱的に接続して取
り付けられ、空気などの冷媒の流通および排出方向を規
定するヒートシンクと、前記夫々のヒートシンクから排
出された冷媒をまとめて流通する排気室とを備えた電子
装置において、前記夫々のヒートシンクにおける冷媒の
流通および排出方向が実質的に同じになるように前記ヒ
ートシンクを夫々配設し、前記夫々のヒートシンクの前
記発熱半導体部品取付け側と反対側の端面に接して、前
記ヒートシンクに冷媒を供給するノズルを夫々設け、前
記ヒートシンクにより規定された冷媒の流通及び排出方
向における前記複数のノズルのピッチは前記ヒートシン
クのピッチより小さくしたものである。
Also, a plurality of heat-generating semiconductor components mounted on the substrate, a heat sink which is thermally connected to each of the heat-generating semiconductor components and regulates a flow direction and a discharge direction of a refrigerant such as air; In an electronic device having an exhaust chamber that collectively circulates the refrigerant discharged from the heat sink, the heat sinks are disposed so that the flow and the discharge directions of the refrigerant in the respective heat sinks are substantially the same, A nozzle for supplying a refrigerant to the heat sink is provided in contact with an end surface of the heat sink opposite to the heat-generating semiconductor component mounting side, and the plurality of nozzles in a flow direction and a discharge direction of the refrigerant defined by the heat sink are provided. The pitch is smaller than the pitch of the heat sink.

【0028】また、電子装置においてヒートシンクの冷
媒の流通および排出方向における、ヒートシンク幅が発
熱半導体部品の幅よりも小さいヒートシンクを含むもの
である。
Further, the electronic device includes a heat sink in which the width of the heat sink is smaller than the width of the heat-generating semiconductor component in the direction of circulation and discharge of the refrigerant from the heat sink.

【0029】さらに、ヒートシンクの冷媒の流通および
排出方向におけるノズル幅が、ヒートシンク幅よりも小
さいものである。
Further, the nozzle width of the heat sink in the direction of flow and discharge of the refrigerant is smaller than the heat sink width.

【0030】また、ヒートシンクの冷媒の流通および排
出方向におけるノズル幅を、同方向のヒートシンク幅の
ほぼ1/2としたものである。
The nozzle width of the heat sink in the direction of circulation and discharge of the refrigerant is set to approximately half the width of the heat sink in the same direction.

【0031】また、x方向のノズル同士の間隙を、発熱
半導体部品同士の間隔の0.5〜0.8倍としたもので
ある。
Further, the gap between the nozzles in the x direction is set to 0.5 to 0.8 times the interval between the heat generating semiconductor components.

【0032】さらに、前記目的を達成するために、電子
装置においてヒートシンクの冷媒の流通および排出方向
におけるヒートシンクの幅が、発熱半導体部品側からチ
ャンバ側に向かって徐々に小さくなるような形状とした
ものである。
Further, in order to achieve the above object, the electronic device has a shape in which the width of the heat sink in the direction of circulation and discharge of the refrigerant from the heat sink gradually decreases from the heat-generating semiconductor component side to the chamber side. It is.

【0033】また、電子装置においてヒートシンクに冷
媒を供給するノズルの、ヒートシンクの冷媒の流通およ
び排出方向と垂直、あるいは、平行な方向のノズル幅
を、ノズル上流部からヒートシンクと接続されたノズル
下端部に向かってゆるやかに小さくなる先細ノズル形状
としたものである。
In the electronic device, the width of the nozzle for supplying the coolant to the heat sink in a direction perpendicular or parallel to the direction of flow and discharge of the coolant from the heat sink is set at the lower end of the nozzle connected to the heat sink from the upstream of the nozzle. The tapered nozzle shape gradually becomes smaller toward.

【0034】また、基板上に搭載された複数の発熱半導
体部品と、この発熱半導体部品夫々に熱的に接続して取
り付けられ、空気などの冷媒の流通および排出方向を規
定するヒートシンクと、前記夫々のヒートシンクから排
出された冷媒をまとめて流通する排気室とを備えた電子
装置と、この排気室に冷媒を供給する冷媒供給手段と、
該冷媒供給手段により供給される冷媒を電子装置に導く
チャンバと、前記電子装置及び前記冷媒供給手段とを格
納する筐体とを備えた電子計算機において、前記筐体上
部に前記電子装置を格納し、前記チャンバと前記電子装
置を並置し、前記チャンバの鉛直下方に前記冷媒供給手
段を設け、前記複数の発熱半導体部品に冷媒を供給する
ノズルと前記電子装置との上部に前記排気室を設け、前
記筐体上面に冷媒の排気孔を設けたものである。
A plurality of heat-generating semiconductor components mounted on the substrate, a heat sink which is thermally connected to each of the heat-generating semiconductor components and regulates the flow and discharge directions of a refrigerant such as air; An electronic device including an exhaust chamber that collectively circulates the refrigerant discharged from the heat sink, and a refrigerant supply unit that supplies the refrigerant to the exhaust chamber,
In a computer having a chamber for guiding a refrigerant supplied by the refrigerant supply unit to an electronic device, and a housing for storing the electronic device and the refrigerant supply unit, the electronic device is stored in an upper part of the housing. The chamber and the electronic device are juxtaposed, the coolant supply means is provided vertically below the chamber, and the exhaust chamber is provided above the electronic device with a nozzle for supplying a coolant to the plurality of heat generating semiconductor components, An exhaust hole for the refrigerant is provided on the upper surface of the housing.

【0035】又、電子計算機の本体の下部から空気を供
給する冷媒供給手段により空気を吸気させ、該空気され
た空気をチャンバ通路により電子装置の空気供給部に導
くとともに、該空気供給部の空気を基板上に搭載された
複数の発熱半導体部品夫々に熱的に接続して取り付けら
れたヒートシンクに夫々設けられたノズルにより前記夫
々のヒートシンクに導き、該ノズルおよび前記空気供給
部と独立して隔壁された排気室を通して電気計算機の上
部に流出させ、前記電子装置の冷却を行うようにしたこ
とを特徴とするものである。
In addition, air is sucked in by a refrigerant supply means for supplying air from a lower portion of the main body of the computer, and the air is guided to an air supply section of the electronic device through a chamber passage. Are thermally connected to the plurality of heat generating semiconductor components mounted on the substrate, respectively, and are guided to the respective heat sinks by nozzles provided respectively on the heat sinks. The partition walls are independent of the nozzles and the air supply unit. The electronic device is cooled by flowing out to the upper part of the computer through the exhaust chamber.

【0036】又、前記夫々のノズルに供給される冷媒あ
るいは空気が電子計算機本体の上部に設けられるもので
ある。
Further, the refrigerant or air supplied to each of the nozzles is provided at the upper part of the computer main body.

【0037】[0037]

【0038】また、基板上に搭載された複数の発熱半導
体部品と、発熱半導体部品夫々に熱的に接続して取り付
けられ、空気などの冷媒の流通および排出方向を規定す
るヒートシンクと、前記夫々のヒートシンクから排出さ
れた冷媒をまとめて流通する排気室とを備えた電子装置
において、前記夫々のヒートシンクにおける冷媒の流通
および排出方向が実質的に同じになるように前記ヒート
シンクを夫々配設し、前記複数のヒートシンクを囲繞す
る隔壁と、前記発熱半導体部品取付け側と反対側の端面
に接して前記ヒートシンクに冷媒を供給するノズルとを
設け、ノズルと前記隔壁とを一体に構成したものであ
る。
A plurality of heat-generating semiconductor components mounted on the substrate, a heat sink which is thermally connected to each of the heat-generating semiconductor components and regulates the flow and discharge directions of a coolant such as air; In an electronic device having an exhaust chamber that collectively circulates the refrigerant discharged from the heat sink, the heat sinks are respectively disposed so that the flow and the discharge direction of the refrigerant in the respective heat sinks are substantially the same. A partition surrounding a plurality of heat sinks and a nozzle for supplying a coolant to the heat sink in contact with an end surface opposite to the heat-generating semiconductor component mounting side are provided, and the nozzle and the partition are integrally formed.

【0039】また、本発明の電子装置は、それぞれの発
熱電子部品に個別に押込みブロアを設けたものである。
Further, the electronic device of the present invention is provided with a press-in blower individually for each heat-generating electronic component.

【0040】[0040]

【作用】発熱半導体部品夫々にヒートシンクを取付け、
このヒートシンクに接してノズルを設け、ノズルの周囲
にヒートシンクからの排気を流通させる排気室を設けて
いるので、発熱半導体部品が平面上に非常に密に実装さ
れ、発熱半導体部品間、あるいはヒートシンク間に排気
を排出させるのに十分な間隙が確保できない場合でも、
ヒートシンクの発熱半導体部品と反対側の一端面である
ヒートシンク上端面と、ヒートシンクの冷媒の流通およ
び排出方向と直交する方向のノズル面とに隣接した空間
に、排気を排出させるのに十分な空間を確保できる。そ
れにより、排出合流の主流がこの空間を利用して排出さ
れ、排出合の流速を低下できる。したがって、排気流路
の流動抵抗を低減し、ヒートシンクの冷却性能の向上と
騒音の低下が可能となる。さらに、排気流路の流速の低
下により流動抵抗を低くできると、出口までの排気経路
の長いヒートシンクにも冷却空気を十分流すことがで
き、発熱半導体部品間での均一な冷却風量分配と、均一
な温度分布を実現できる。また、冷媒の流れが何度も直
角またはUターン状に曲がるので、ブロアやヒートシン
クあるいは流路中で発生する騒音が、流路中で吸収され
るので、低騒音となる。
[Action] A heat sink is attached to each of the heat generating semiconductor parts,
A nozzle is provided in contact with the heat sink, and an exhaust chamber is provided around the nozzle to circulate exhaust gas from the heat sink, so that the heat-generating semiconductor components are mounted very densely on a plane, and between the heat-generating semiconductor components or between the heat sinks. Even if there is not enough space to exhaust the exhaust air,
In the space adjacent to the upper surface of the heat sink, which is the one end surface of the heat sink opposite to the heat-generating semiconductor component, and the nozzle surface in the direction perpendicular to the direction of circulation and discharge of the coolant of the heat sink, a space sufficient to discharge exhaust gas is provided. Can be secured. Thereby, the main stream of the discharge merge is discharged using this space, and the flow velocity of the discharge merge can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the flow resistance of the exhaust passage, improve the cooling performance of the heat sink, and reduce the noise. Furthermore, if the flow resistance can be reduced by reducing the flow velocity of the exhaust flow path, cooling air can be sufficiently supplied to the heat sink having a long exhaust path to the outlet, and uniform cooling air volume distribution between the heat generating semiconductor components and uniformity can be achieved. Temperature distribution can be realized. In addition, since the flow of the refrigerant bends into a right angle or a U-turn shape many times, noise generated in the blower, the heat sink, or the flow path is absorbed in the flow path, resulting in low noise.

【0041】また、発熱半導体部品の発熱量が非常に大
きい場合でも、発熱半導体部品間、あるいは、ヒートシ
ンク間の間隙に構成される空間と、上記ヒートシンク上
端面とノズル面とに隣接した空間とを併せて排気を排出
させる空間として利用することができるので、排気流路
の流動抵抗を低くできるし、ヒートシンクの冷却性能の
向上と騒音の低下が可能となる。
Even when the heat generated by the heat-generating semiconductor components is very large, the space formed between the heat-generating semiconductor components or the gap between the heat sinks and the space adjacent to the upper end surface of the heat sink and the nozzle surface are not required. In addition, since it can be used as a space for discharging exhaust gas, the flow resistance of the exhaust passage can be reduced, and the cooling performance of the heat sink and the noise can be reduced.

【0042】また、ヒートシンク上端面とノズル面とに
隣接した空間を排出合流の主流が流通するため、上流側
のヒートシンクから排出された温められた空気は、ほと
んど下流側のヒートシンクあるいは発熱半導体部品に接
触しないので、下流側のヒートシンクの冷却性能の低下
を防止できる。
Further, since the main stream of the discharge merging flows in the space adjacent to the upper end surface of the heat sink and the nozzle surface, the warmed air discharged from the upstream heat sink almost completely flows to the downstream heat sink or the heat generating semiconductor component. Since there is no contact, the cooling performance of the heat sink on the downstream side can be prevented from lowering.

【0043】また、ヒートシンクにより規定される冷媒
の流通及び排出方向のノズルの間隙をそれに直交する方
向の間隙より大きくしたので、ヒートシンクにより規定
される冷媒の流通および排出方向のノズル間の間隙を排
出合流の主流が流通することになり、排気合流の主流の
方向をヒートシンクの構造、あるいはダクトやノズルの
構造で規定することができる。
Further, since the gap between the nozzles in the direction of flow and discharge of the refrigerant defined by the heat sink is made larger than the gap in the direction perpendicular thereto, the gap between the nozzles in the direction of flow and discharge of the refrigerant defined by the heat sink is discharged. The main stream of the merge flows, and the direction of the main stream of the exhaust merge can be defined by the structure of the heat sink or the structure of the duct or the nozzle.

【0044】また、発熱半導体部品を取り囲んで隔壁を
形成したので、ヒートシンクから排出される冷媒を電子
装置筐体に設けた冷媒排出口に効率よく導くことができ
る。さらに、熱交換して昇温した排出冷媒の冷却不要部
品への混入を防止できるので、温められた排気が電子装
置の他の構成部品に悪影響をおよぼす心配がない。
Further, since the partition wall is formed so as to surround the heat generating semiconductor component, the refrigerant discharged from the heat sink can be efficiently guided to the refrigerant discharge port provided in the housing of the electronic device. Further, since the discharged refrigerant heated by the heat exchange can be prevented from being mixed into the cooling-unnecessary components, the heated exhaust gas does not adversely affect other components of the electronic device.

【0045】また、ヒートシンクにより規定される冷媒
の流通及び排出方向におけるヒートシンク間の間隙を発
熱半導体部品間の間隙より小さくしたので、複数のヒー
トシンクの端部同士の間隙を従来よりも大きくでき、ヒ
ートシンクから排出された冷媒が、ヒートシンク上端面
とノズル面とに隣接した排出空間に向かって、Uターン
状に流出する際の流動抵抗を低減できる。さらに、ヒー
トシンクのフィン高さを端部ほど低くすると、ヒートシ
ンクの上部ほど端部間のの間隙が大きくなるので、Uタ
ーン状に流出する際の流動抵抗をさらに低減できる。
Further, the gap between the heat sinks in the direction of flow and discharge of the refrigerant defined by the heat sink is made smaller than the gap between the heat-generating semiconductor components, so that the gap between the ends of the plurality of heat sinks can be made larger than before. The flow resistance when the refrigerant discharged from the nozzle flows out in a U-turn shape toward the discharge space adjacent to the upper surface of the heat sink and the nozzle surface can be reduced. Furthermore, when the fin height of the heat sink is reduced toward the end, the gap between the ends increases toward the top of the heat sink, so that the flow resistance when flowing out in a U-turn shape can be further reduced.

【0046】ノズルの発熱半導体部品上の位置を外側の
発熱半導体上に設けたものほど内側に寄せているので、
外側のヒートシンクほど冷媒の流動抵抗が少なくなり、
従来流れにくかった外側へも充分な冷媒が供給され、均
一な風量分布が可能となる。また、ノズルを先細ノズル
形状にしているので、冷媒がチャンバからノズルに流入
する際の流動抵抗を低減できる。
Since the position of the nozzle on the heat-generating semiconductor component is closer to the inner side as the nozzle is provided on the outer heat-generating semiconductor,
The flow resistance of the refrigerant decreases as the heat sink on the outside,
Sufficient refrigerant is supplied to the outside which has been difficult to flow conventionally, and a uniform air volume distribution can be achieved. Further, since the nozzle has a tapered nozzle shape, the flow resistance when the refrigerant flows from the chamber to the nozzle can be reduced.

【0047】さらに、筐体上部に電子装置を格納し、チ
ャンバと電子装置を並置し、チャンバの鉛直下方に冷媒
供給手段を設け、複数の発熱半導体部品に冷媒を供給す
るノズルと電子装置との上部に排気室を設け、筐体上面
に冷媒の排気孔を設けたので、低位置から吸い込んだ冷
たい冷媒が順次昇温して軽くなり上昇するので、温まっ
た冷媒が他の部品へ混入するのが防止され、効率よく冷
却できる。
Further, the electronic device is housed in the upper part of the housing, the chamber and the electronic device are juxtaposed, a coolant supply means is provided vertically below the chamber, and a nozzle for supplying a coolant to a plurality of heat generating semiconductor parts and the electronic device are connected. An exhaust chamber is provided in the upper part, and a refrigerant exhaust hole is provided in the upper surface of the housing, so that the cold refrigerant sucked from a low position sequentially rises in temperature and becomes lighter and rises, so that the warmed refrigerant mixes with other parts. Is prevented and cooling can be performed efficiently.

【0048】また、ヒートシンクにおいて内側のフィン
のフィン高さを高く、外側のフィンのフィン高さを低く
しているので、ヒートシンクでの冷媒の流動抵抗を小さ
くでき、放熱を効率よく行うことが可能となる。
In the heat sink, the fin height of the inner fin is made higher and the fin height of the outer fin is made smaller, so that the flow resistance of the refrigerant at the heat sink can be reduced, and heat can be efficiently radiated. Becomes

【0049】また、ノズルと隔壁とを一体に構成したの
で、発熱半導体部品へのノズルの位置決めが容易になり
排気流路を確保できるとともに、保守点検時の作業性が
向上する。
Further, since the nozzle and the partition are integrally formed, the positioning of the nozzle with respect to the heat-generating semiconductor component is facilitated, the exhaust passage can be secured, and the workability during maintenance and inspection is improved.

【0050】又、複数の発熱電子部品に個別に押込み型
のブロアを設け、それぞれのノズルに独立に冷却風を送
れるようにしたので、それぞれのブロアの回転数を独立
に制御すれば、ヒートシンク間の風量分布を任意に変化
させることができる。
In addition, since a plurality of heat-generating electronic components are individually provided with push-in type blowers so that cooling air can be sent to each nozzle independently, it is possible to control the rotation speed of each blower independently. Can be arbitrarily changed.

【0051】[0051]

【実施例】初めに、電子装置の第1の実施例について図
1から図7に基づき説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a first embodiment of the electronic device will be described with reference to FIGS.

【0052】図1は、本実施例の底面断面図である。プ
リント配線基板やセラミック基板等の基板20には、L
SIが1ないし複数個搭載されている電子回路モジュー
ル等に代表される発熱半導体部品21が近接して多数搭
載されている。発熱半導体部品21上には、その発熱を
冷却空気に効果的に伝達するためのヒートシンク22が
取付けられている。ヒートシンク22は、例えば平板を
多数並置した平板フィンであり、この平板間に形成され
る空間が冷却空気流の流通および排出方向を規定してい
る。ここで、ヒートシンクの材質は、銅やアルミニウ
ム、高熱伝導性セラミックのような熱伝導性の良い材質
にすると良い。
FIG. 1 is a bottom sectional view of this embodiment. A substrate 20 such as a printed wiring board or a ceramic substrate has L
A large number of heat-generating semiconductor components 21 typified by an electronic circuit module or the like on which one or more SIs are mounted are mounted in close proximity. A heat sink 22 for effectively transmitting the heat to the cooling air is mounted on the heat generating semiconductor component 21. The heat sink 22 is, for example, a flat plate fin in which a number of flat plates are juxtaposed, and a space formed between the flat plates defines a flow and a discharge direction of the cooling air flow. Here, the material of the heat sink is preferably made of a material having good heat conductivity, such as copper, aluminum, or high heat conductive ceramic.

【0053】発熱半導体部品21とヒートシンク22と
は、例えば、熱伝導性グリースや熱伝導性シート、ある
いは、熱伝導性接着剤を介して一体化され熱的に接続さ
れた構造となっている。ヒートシンク22の基板との反
対面、すなわち上端面には冷却空気をヒートシンク22
に供給するノズル23が空気漏れのないように密着して
設けられている。ノズル23の上部には、各ノズルにブ
ロア(図示せず)からの冷却空気を分配するチャンバ2
4が接続されている。ブロアなどの送風手段から送られ
たチャンバ内の空気流25(ここで、丸の中に×印を付
した記号は紙面に垂直な方向の流れで、紙面の表側から
裏側へ貫通する方向の流れを示す)は、各ノズル内の空
気流26に分配され、ヒートシンク22に流入し、ヒー
トシンク内の空気流27となる。そして、発熱半導体部
品21に衝突して冷却した後Uターンして排気スペース
36に流入し、各ヒートシンクからの排気が次々にまと
められた排気合流28となり、出口に向かって流出す
る。
The heat-generating semiconductor component 21 and the heat sink 22 are integrated and thermally connected via, for example, a thermally conductive grease, a thermally conductive sheet, or a thermally conductive adhesive. Cooling air is applied to the surface of the heat sink 22 opposite to the substrate, that is, the upper end surface.
Are provided in close contact with each other so as not to leak air. Above the nozzle 23, a chamber 2 for distributing cooling air from a blower (not shown) to each nozzle.
4 are connected. The air flow 25 in the chamber sent from a blowing means such as a blower (the symbol with a cross in the circle is a flow in a direction perpendicular to the paper surface and a flow in a direction penetrating from the front side to the back side of the paper surface). Is distributed to the air flow 26 in each nozzle, flows into the heat sink 22, and becomes the air flow 27 in the heat sink. Then, after colliding with the heat-generating semiconductor component 21 and being cooled, the U-turn makes a U-turn and flows into the exhaust space 36, and the exhaust from each heat sink becomes the combined exhaust gas 28, and flows out toward the outlet.

【0054】図2は、図1の実施例の正面断面図であ
る。発熱半導体部品21に取り付けられたヒートシンク
22は、碁盤目状にお互いに非常に隣接して配置されて
いる。ヒートシンク22内を流れる空気流27は、ノズ
ル23からヒートシンク22の中央部に供給され、ヒー
トシンクの底面に衝突し左右に分かれて排出される。こ
こで、ヒートシンク22はヒートシンク内の空気流27
が、各ヒートシンク22間においてお互いに平行になる
ように配置されている。
FIG. 2 is a front sectional view of the embodiment of FIG. The heat sinks 22 attached to the heat generating semiconductor components 21 are arranged very close to each other in a grid pattern. The airflow 27 flowing in the heat sink 22 is supplied from the nozzle 23 to the center of the heat sink 22, collides with the bottom surface of the heat sink 22, and is discharged separately from right and left. Here, the heat sink 22 is provided with an air flow 27 in the heat sink.
Are arranged so as to be parallel to each other between the heat sinks 22.

【0055】本実施例では、ヒートシンク22内の流れ
は平板フィンにより規定されるので、各ヒートシンクの
平板フィンの向きが互いに平行となるように各発熱半導
体部品にヒートシンクを取り付けている。図2に示すよ
うに、ヒートシンク内の空気流27と直角方向(y方
向)のノズル幅は、同方向のヒートシンク22の幅より
大きくし、さらに、ヒートシンク内の空気流27と平行
な方向(x方向)のノズル幅が、同方向のヒートシンク
22の幅より逆に小さくなるように構成している。各ヒ
ートシンクから排出されるヒートシンク内の空気流27
は、次々に合流し排気合流28となり、排気スペース3
6を通って排気30となり、筐体外へ排出される。この
ように、排気合流28の流れる方向は、ヒートシンク2
2内の空気の流通および排出方向27(x方向)に、ほ
ぼ直交している。
In this embodiment, since the flow in the heat sink 22 is defined by the flat fins, the heat sink is attached to each heat generating semiconductor component so that the directions of the flat fins of each heat sink are parallel to each other. As shown in FIG. 2, the nozzle width in the direction (y direction) perpendicular to the air flow 27 in the heat sink is larger than the width of the heat sink 22 in the same direction, and further, in the direction (x The width of the nozzle in the direction (direction) is smaller than the width of the heat sink 22 in the direction. Air flow 27 in the heat sink discharged from each heat sink
Joins one after another to form an exhaust merge 28, and the exhaust space 3
The exhaust gas 30 passes through 6 and is exhausted out of the housing. As described above, the flow direction of the exhaust gas confluence 28 depends on the heat sink 2.
It is substantially orthogonal to the air flow and discharge direction 27 (x direction) in the inside 2.

【0056】また、発熱半導体部品21の集合(5個×
4個の集合)の周囲には、ヒートシンク22から排出さ
れる空気を電子装置筐体と接続された排気口に導く隔壁
29があり、かつ、温められた排気と電子装置の他の構
成部品とを隔てている。これにより、温められた排気流
が電子装置筐体内の他の部分に流出するのを防いでい
る。また、発熱半導体部品21の発熱量が大きい場合に
は、その排気の温度が高くなるとともに、冷却のために
風量を増すので風速が大きくなる。そのため、電子装置
筐体内の他の部分に排気が流出すると、他の電子部品の
温度を高める一要因となり信頼性を低下させる原因とな
る。そこで、この隔壁29は信頼性向上のための有効な
手段である。なお、隔壁29は、電子装置の他の構成部
品への塵埃の飛散を防止するためにも重要である。
A set of heat-generating semiconductor components 21 (5 × 5)
Around the (set of four), there is a partition wall 29 that guides the air exhausted from the heat sink 22 to an exhaust port connected to the electronic device housing. Is separated. This prevents the heated exhaust stream from flowing out to other parts in the electronic device housing. When the heat generation amount of the heat generating semiconductor component 21 is large, the temperature of the exhaust gas becomes high and the air flow increases for cooling, so that the wind speed increases. For this reason, when exhaust gas flows out to another portion in the electronic device housing, it is one factor for increasing the temperature of other electronic components, which causes a reduction in reliability. Therefore, the partition wall 29 is an effective means for improving reliability. The partition 29 is also important for preventing dust from scattering to other components of the electronic device.

【0057】図3は、本実施例の右側面断面図である。
各ヒートシンク22に冷却空気を供給するノズル23の
上にチャンバ24が設置されており、このチャンバ24
には、ブロア32を納めたブロアボックス31が接続さ
れている。入口空気流33はフィルタ34を通過してブ
ロア32に至り、このブロアにより加圧され風ちらし板
35で通風断面内の風速分布を均一に調整された後にチ
ャンバ24内に流入する。チャンバ24内に流入した空
気は、流れ37となってそれぞれのノズル23に分配さ
れて、ヒートシンク22を冷却する。ヒートシンク22
から排出された空気は、ノズル間に形成された排気スペ
ースにUターンして流入し、上流あるいは下流のヒート
シンク22から排出された冷却空気流と合流し、排気合
流28を構成し、排気30となって電子装置から排出さ
れる。
FIG. 3 is a right side sectional view of this embodiment.
A chamber 24 is provided above a nozzle 23 for supplying cooling air to each heat sink 22.
Is connected to a blower box 31 containing a blower 32. The inlet airflow 33 passes through the filter 34 and reaches the blower 32, which is pressurized by this blower, flows into the chamber 24 after the wind speed distribution in the cross section of the ventilation is uniformly adjusted by the wind baffle 35. The air that has flowed into the chamber 24 is distributed to the respective nozzles 23 as a flow 37 and cools the heat sink 22. Heat sink 22
Is discharged into the exhaust space formed between the nozzles by making a U-turn, flows in, and merges with the cooling air flow discharged from the upstream or downstream heat sink 22 to form an exhaust merge 28, and the exhaust 30 And discharged from the electronic device.

【0058】以上示したように、本実施例においては、
複数のヒートシンク22から排出された後の冷却空気流
を排気合流28としてまとめ、その排気合流28の主要
部分が、ヒートシンク22のノズルに直角方向(y方
向)の一端面であるフィン上端面に隣接し、かつ、ノズ
ル面に隣接して流通している。つまり、ノズル23間の
間隙に構成される排気スペース36を、排気合流28の
主要部分が流通し、排気されることになる。そのため、
発熱半導体部品を平面上に非常に密に実装でき、発熱半
導体部品間あるいはヒートシンク間には排気を排出させ
るのに十分な間隙が確保できない場合でも、この排気ス
ペース36に排気を排出させるのに十分な空間を確保で
きる。
As described above, in this embodiment,
The cooling air flows discharged from the plurality of heat sinks 22 are combined into an exhaust merging 28, and a main portion of the exhaust merging 28 is adjacent to a fin upper end surface which is one end surface of the heat sink 22 in a direction perpendicular to the nozzle (y direction). And circulates adjacent to the nozzle surface. In other words, the main part of the exhaust merging 28 flows through the exhaust space 36 formed in the gap between the nozzles 23 and is exhausted. for that reason,
Even if the heat-generating semiconductor components can be mounted very densely on a flat surface, and even if a sufficient gap cannot be secured between the heat-generating semiconductor components or between the heat sinks, it is sufficient to discharge the exhaust into the exhaust space 36. Space can be secured.

【0059】これにより、排気合流28の主要部分がこ
の空間を利用して排出され、排気合流28の流速が低下
する。したがって、排気流路の流動抵抗を低くでき、ヒ
ートシンクの冷却性能の向上と騒音の低下が図られる。
さらに、排気流路の流動抵抗を低くすると、出口までの
排気経路が長く冷却空気がこれまで流れにくかったヒー
トシンクに対しても、冷却空気を十分流すことができ、
発熱半導体部品間での均一な冷却風量分配と、均一な温
度分布を実現できる。
As a result, the main part of the exhaust gas confluence 28 is discharged using this space, and the flow velocity of the exhaust gas confluence 28 decreases. Therefore, the flow resistance of the exhaust passage can be reduced, and the cooling performance of the heat sink is improved and the noise is reduced.
Furthermore, if the flow resistance of the exhaust flow path is reduced, the cooling air can be sufficiently flown even to the heat sink where the exhaust path to the outlet is long and the cooling air has been difficult to flow.
Uniform cooling air volume distribution between the heat generating semiconductor components and uniform temperature distribution can be realized.

【0060】さらに、発熱半導体部品がそれほど密に実
装されていない場合でも、発熱半導体部品21それ自身
の発熱量が非常に大きい場合には、発熱半導体部品相互
の間、あるいは、ヒートシンク相互の間の間隙に形成さ
れる空間と、上記のヒートシンク上端面とノズル面とに
隣接した排気スペース36とを併せて排気の排出空間と
して利用することができる。そのため、排気流路の流動
抵抗を低くできるので、全体として風量を増加させるこ
とができ、ヒートシンクの冷却性能の向上と騒音の低下
が可能となる。
Furthermore, even when the heat-generating semiconductor components are not so densely mounted, if the heat-generating amount of the heat-generating semiconductor components 21 themselves is very large, the heat-generating semiconductor components 21 or the heat sinks may be disposed between the heat-generating semiconductor components 21 themselves. The space formed in the gap and the exhaust space 36 adjacent to the heat sink upper end surface and the nozzle surface can be used as an exhaust discharge space. Therefore, the flow resistance of the exhaust passage can be reduced, so that the air volume can be increased as a whole, and the cooling performance of the heat sink can be improved and the noise can be reduced.

【0061】また、排気スペース36を排気合流28の
主要部分が流通するので、上流側のヒートシンクから排
出された温められた空気は、その一部しか下流側のヒー
トシンクあるいは発熱半導体部品に接触しない。そのた
め、下流側のヒートシンクの冷却性能の低下を防止でき
る。
Since the main part of the exhaust gas confluence 28 flows through the exhaust space 36, only a part of the heated air discharged from the upstream heat sink contacts the downstream heat sink or the heat-generating semiconductor component. Therefore, it is possible to prevent the cooling performance of the heat sink on the downstream side from lowering.

【0062】なお、本実施例では、基板20が垂直に設
置され、冷却空気が下方から上方に流通するように説明
したが、もちろん、基板20が水平に設置されても良い
ことは言うまでもない。
In the present embodiment, the substrate 20 is installed vertically, and the cooling air is circulated from below to above. However, it goes without saying that the substrate 20 may be installed horizontally.

【0063】また、図2より、ヒートシンク22内の空
気の流通および排出方向27(x方向)のノズル23間
の間隙を、それに垂直な方向(y方向)のノズル23間
の間隙よりも大きくしたので、排気合流28の主要部分
はノズル間の間隙(x方向)を流通するようになり、排
気合流28の方向をヒートシンクの構造、あるいは、ダ
クトやノズルの構造で規定することができる。そのた
め、通風経路の設計が容易になる。
Further, as shown in FIG. 2, the gap between the nozzles 23 in the direction of flow of air in the heat sink 22 and the discharge direction 27 (x direction) is made larger than the gap between the nozzles 23 in the direction perpendicular to it (y direction). Therefore, the main part of the exhaust gas confluence 28 flows through the gap (x direction) between the nozzles, and the direction of the exhaust gas confluence 28 can be defined by the structure of the heat sink or the structure of the duct or the nozzle. This facilitates the design of the ventilation path.

【0064】また、本実施例ような構成であれば、ブロ
ア32からの空気流はチャンバ24内でノズル23に向
かって90°曲げられた流れ37になる。さらに、空気
流はヒートシンク内で流れ27となり、Uターン状に1
80°曲げられ排気スペース36に流入した後、出口方
向へ流れ28となって90°曲げられる。このように、
空気流は流路中で何度も様々な方向へ曲げられるので、
ブロアやヒートシンクまたは流路中で発生した騒音は流
路中で吸収され、筐体外部にでにくくなる。そのため、
低騒音の電子装置とすることができる。
In the case of this embodiment, the air flow from the blower 32 becomes a flow 37 which is bent 90 ° toward the nozzle 23 in the chamber 24. Further, the air flow becomes a flow 27 in the heat sink, and becomes a U-turn shape.
After being bent by 80 ° and flowing into the exhaust space 36, it is turned into a flow 28 toward the outlet and bent by 90 °. in this way,
Since the air flow is bent many times in the flow path,
Noise generated in the blower, the heat sink, or the flow path is absorbed in the flow path, and is less likely to go outside the housing. for that reason,
A low-noise electronic device can be provided.

【0065】図4はヒートシンク内の空気の流通および
排出と垂直な方向(y方向)から見たヒートシンク22
周辺の拡大図である。また、図5はヒートシンク内の空
気の流通および排出方向と平行な方向(x方向)から見
たヒートシンク22周辺の拡大図である。さらに、図6
は隣接する2つのヒートシンク22の立体斜視図であ
る。
FIG. 4 shows the heat sink 22 viewed from a direction (y direction) perpendicular to the flow and discharge of air in the heat sink.
It is an enlarged view of the periphery. FIG. 5 is an enlarged view of the periphery of the heat sink 22 viewed from a direction (x direction) parallel to the direction of air flow and discharge in the heat sink. Further, FIG.
3 is a three-dimensional perspective view of two adjacent heat sinks 22. FIG.

【0066】これらの図を用いて本実施例について説明
する。ヒートシンク22は、ベース板40と、フィン4
1と、ふさぎ板42とから構成される。ベース板40上
にフィン41が多数等間隔で接合され、さらにフィン4
1上にふさぎ板42が接合されている。ベース板40と
フィン41との接合は、はんだ付けやろう付け、または
かしめ等の接合でも良いし、あるいは、機械加工や押出
しによって一体成形しても良い。ふさぎ板42は、ノズ
ル23からの冷却空気流がショートパスして排気スペー
ス36に流入することを防止し、冷却空気流をベース板
近くまで到達させ、冷却性能を向上させるため設けられ
ている。同時に、ふさぎ板42はフィン上端面でフィン
同士を固定させ、フィン同士を等間隔に保つスペーサの
役割を果たす。
The present embodiment will be described with reference to these figures. The heat sink 22 includes the base plate 40 and the fins 4.
1 and a cover plate 42. A large number of fins 41 are joined on the base plate 40 at regular intervals.
The cover plate 42 is joined to the upper part 1. The connection between the base plate 40 and the fins 41 may be performed by soldering, brazing, caulking, or the like, or may be integrally formed by machining or extrusion. The cover plate 42 is provided to prevent the cooling air flow from the nozzle 23 from flowing into the exhaust space 36 through a short path, to allow the cooling air flow to reach near the base plate, and to improve the cooling performance. At the same time, the cover plate 42 serves as a spacer that fixes the fins at the upper end surfaces of the fins and keeps the fins at equal intervals.

【0067】ノズルからの冷却空気流26は、高速度で
フィン間に流入し、ノズル内の空気流27としてベース
板40近くまで流入し、次いで、ヒートシンク間の間隙
部へ流出する。ここで、隣接するヒートシンクから流出
してきた排気流と合流して、ノズル間の間隙に形成され
る排気スペース36内の流れ43となる。そして、上流
側に位置するヒートシンクからの排気合流44や、下流
側に位置するヒートシンクからの排気合流46と合流し
て電子装置外へ排気される。
The cooling air flow 26 from the nozzle flows between the fins at a high speed, flows near the base plate 40 as the air flow 27 in the nozzle, and then flows out into the gap between the heat sinks. Here, the gas flows merge with the exhaust gas flowing out of the adjacent heat sink and become a flow 43 in the exhaust space 36 formed in the gap between the nozzles. Then, the exhaust gas merges with the exhaust gas merge 44 from the heat sink located on the upstream side and the exhaust gas merge 46 from the heat sink located on the downstream side and is exhausted outside the electronic device.

【0068】図2でも説明したように、ヒートシンク内
の空気流27と垂直な方向(y方向)のノズル幅を、同
方向のヒートシンク22の幅に等しいかそれ以上にして
ある。この理由は、このy方向のノズル幅を小さくする
と、フィン間隙のノズル23からはみ出した部分に冷却
空気が流れなくなってしまうためである。また、ノズル
23は、ヒートシンク内の空気流27と平行な方向(x
方向)のノズル幅を、同方向のヒートシンク22の幅よ
り逆に小さくしてある。この第1の理由は、ノズル幅を
小さくすることにより、ノズル23内の空気流速を増大
させ、空気との温度差の大きいフィンベース付近まで冷
却空気が到達可能となり、大温度差の場合には熱交換効
率が高められるからである。さらに、噴流の効果を利用
して空気との熱伝達率を向上できることにある。つま
り、ヒートシンク22の冷却性能を高めることができる
からである。第2の理由は、ノズル幅を小さくすると、
ノズル23間の間隙に形成される排気スペース36の幅
を大きくできるので、排気部分での流動抵抗を小さくで
きるためである。
As described with reference to FIG. 2, the nozzle width in the direction (y direction) perpendicular to the air flow 27 in the heat sink is equal to or larger than the width of the heat sink 22 in the same direction. The reason for this is that if the nozzle width in the y direction is reduced, the cooling air does not flow to the portion of the fin gap protruding from the nozzle 23. In addition, the nozzle 23 has a direction (x) parallel to the airflow 27 in the heat sink.
The nozzle width in the direction (direction) is made smaller than the width of the heat sink 22 in the same direction. The first reason is that, by reducing the nozzle width, the air flow velocity in the nozzle 23 is increased, and the cooling air can reach the vicinity of the fin base having a large temperature difference from the air. This is because the heat exchange efficiency is enhanced. Another object is to improve the heat transfer coefficient with air by utilizing the effect of the jet. That is, the cooling performance of the heat sink 22 can be improved. The second reason is that when the nozzle width is reduced,
This is because the width of the exhaust space 36 formed in the gap between the nozzles 23 can be increased, so that the flow resistance in the exhaust portion can be reduced.

【0069】図4に示したように、ベース板40の幅よ
りもフィン41の幅の方が小さくなっていて、ヒートシ
ンクの冷媒の流通および排出方向27と平行な方向(x
方向)のヒートシンクの排出端部51間の間隙を、この
方向の発熱半導体部品21間の間隙よりも大きくしてい
る。このようにすることにより、ヒートシンクの排出端
部51から排出された排気が、隣接するヒートシンクの
排出端部51から流出してきた排気流と合流する際の合
流流動損失を低減でき、また、排気を排気スペース36
にスムーズに流入させることができる。
As shown in FIG. 4, the width of the fins 41 is smaller than the width of the base plate 40, and the direction (x
The gap between the discharge ends 51 of the heat sink in the direction (direction) is made larger than the gap between the heat-generating semiconductor components 21 in this direction. By doing so, it is possible to reduce the combined flow loss when the exhaust gas discharged from the discharge end portion 51 of the heat sink merges with the exhaust flow flowing out from the discharge end portion 51 of the adjacent heat sink. Exhaust space 36
It can be flowed smoothly.

【0070】ヒートシンク内空気流と平行な方向(x方
向)のノズル幅を、同方向のヒートシンク幅より小さく
すると、ヒートシンクの冷却性能が良くなるということ
は、すでに説明した。では、どの程度小さくしたら良い
かを図7を用いて説明する。ヒートシンク内空気流と平
行な方向(x方向)のノズル幅をW(mm)、同方向の
ヒートシンク幅をL(mm)とする。図中、横軸はWと
Lの比、W/L、縦軸はヒートシンクの熱抵抗Rh(℃
/W)を、W/L=1.0 の時のRhの値で除した無
次元量である。なお、この値は、送風動力一定で評価し
た実験値をもとにした。図から明らかなように、W/L
=0.5付近で熱抵抗は最も小さくなり、ノズル幅をヒ
ートシンク幅のほぼ1/2とすると、ヒートシンクの冷
却性能が最も良くなることがわかる。
It has already been described that the cooling performance of the heat sink is improved when the nozzle width in the direction (x direction) parallel to the air flow in the heat sink is smaller than the heat sink width in the same direction. Now, how much the size should be reduced will be described with reference to FIG. The width of the nozzle in the direction (x direction) parallel to the air flow in the heat sink is W (mm), and the width of the heat sink in the same direction is L (mm). In the figure, the horizontal axis is the ratio of W to L, W / L, and the vertical axis is the heat resistance Rh (° C.) of the heat sink.
/ W) is a dimensionless quantity obtained by dividing Rh by the value of W / L = 1.0. In addition, this value was based on the experimental value evaluated by constant blowing power. As is clear from the figure, W / L
It can be seen that the thermal resistance is minimized around = 0.5, and that the cooling performance of the heat sink is the best when the nozzle width is almost half of the heat sink width.

【0071】次に、2つのノズルの間に構成される排気
流路のx方向の幅をどの程度に設定すればよいかを図8
を用いて説明する。2つのノズル23のx方向の間隙を
E(mm)、x方向の半熱半導体部品21同士の間隔つま
りピッチをP(mm)とする。図24中、横軸は隙間Eと
ピッチPとの比E/P、縦軸はヒートシンクの熱抵抗R
h(℃/W)をその最大値との比で無次元化して、表示
したものである。ここで、図8中に示した値は、送風動
力一定で評価した実験値を示している。図8より明らか
なように、E/Pが0.5〜0.8の範囲で熱抵抗は小
さくなり、ノズル同士の間隙を半熱半導体部品同士の間
隔(ピッチ)の0.5〜0.8倍程度に設定した場合、
ヒートシンクの冷却性能が良くなることがわかる。
FIG. 8 shows how the width in the x direction of the exhaust passage formed between the two nozzles should be set.
This will be described with reference to FIG. The space between the two nozzles 23 in the x direction is E (mm), and the space between the semi-heated semiconductor components 21 in the x direction, that is, the pitch, is P (mm). In FIG. 24, the horizontal axis is the ratio E / P between the gap E and the pitch P, and the vertical axis is the heat resistance R of the heat sink.
h (° C./W) is rendered dimensionless by the ratio to its maximum value and displayed. Here, the values shown in FIG. 8 indicate the experimental values evaluated at a constant blowing power. As is clear from FIG. 8, when E / P is in the range of 0.5 to 0.8, the thermal resistance becomes small, and the gap between the nozzles is reduced to 0.5 to 0. If you set about 8 times,
It can be seen that the cooling performance of the heat sink is improved.

【0072】本発明の電子装置の第2の実施例について
図9と図10に基づき説明する。本実施例は、電子装置
の第1の実施例を筐体に組み込んだ例である。
A second embodiment of the electronic device according to the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is an example in which the first embodiment of the electronic device is incorporated in a housing.

【0073】図9は本実施例の正面断面図であり、図1
0は本実施例の側面断面図である。基板20、チャンバ
24、ブロアボックス31、他の電子部品61などの各
部品は、フレーム60に搭載されている。図中では省略
してあるが、フレーム60で構成される筐体の周囲に
は、外壁板が取り付けられており、筐体内部と外部を隔
離する構造となっている。冷却空気は、室内でも比較的
温度の低い床付近から床入気63として取り入れられて
いる。コンピュータルームのように床下空調設備があれ
ば、直接床下空気を取り入れるのが最も良い。取り入れ
られた空気は、フィルタ34で、故障の原因となりやす
い塵埃を取り除かれ、ブロアボックス31内のブロア3
2に取り込まれる。
FIG. 9 is a front sectional view of this embodiment, and FIG.
Reference numeral 0 is a side sectional view of the present embodiment. Each component such as the substrate 20, the chamber 24, the blower box 31, and other electronic components 61 is mounted on the frame 60. Although not shown in the drawing, an outer wall plate is attached around the housing constituted by the frame 60, so that the inside of the housing is isolated from the outside. The cooling air is taken in from the vicinity of the floor having a relatively low temperature as the floor intake 63 even in the room. If you have underfloor air conditioning, such as a computer room, it is best to take in underfloor air directly. The introduced air is filtered by a filter 34 to remove dust that may cause a failure, and the blower 3 in the blower box 31 is removed.
2

【0074】ブロア32で加圧された空気は、風ちらし
板35で風速分布を均一に調整され、チャンバ24に送
られる。チャンバ24の内側には、騒音を防止するため
の吸音材62が全面に設置されている。ノズル23から
流入した空気はヒートシンク22で熱交換し、第1の実
施例で述べたように、排気合流28となって、天井へ向
かって排気される。このように、空気取り入れ口、ブロ
ア、ヒートシンク、排気口が、直線状に、しかも、風の
流れが下から上に向かうように配置されると、電子装置
筐体内に入ってから出るまでの空気の流れがスムーズに
なり、電子装置筐体内での流動抵抗を低くでき、低温の
空気を取り込めるので冷却性能が向上し、また低騒音化
にも役立つ。
The air pressurized by the blower 32 is sent to the chamber 24 after the air velocity distribution is uniformly adjusted by the air baffle 35. Inside the chamber 24, a sound absorbing material 62 for preventing noise is provided on the entire surface. The air flowing in from the nozzles 23 exchanges heat with the heat sink 22, and as described in the first embodiment, forms an exhaust merge 28 and is exhausted toward the ceiling. In this way, if the air intake, blower, heat sink, and exhaust are arranged in a straight line and the flow of the wind is from the bottom to the top, the air from the inside of the electronic device housing to the exit can be obtained. The flow of air becomes smooth, the flow resistance in the housing of the electronic device can be reduced, and low-temperature air can be taken in, so that the cooling performance is improved and the noise is reduced.

【0075】以上の第1の実施例と第2の実施例では、
発熱半導体部品の配置を水平方向に5列、垂直方向に4
列で説明してきたが、当然、水平方向4列、垂直方向4
列のように、構成を変更しても本発明をそのまま適用で
きる。また、途中、発熱半導体部品が未搭載の部分があ
っても、やはり、本発明をそのまま適用できる。さら
に、第1の実施例と第2の実施例では、ヒートシンクと
して平板フィンを用いて説明したが、空気流の流通およ
び排出方向が規定されているヒートシンクであれば、例
えば、ピンフィンなどのヒートシンク形態であっても、
本発明を適用できる。
In the first and second embodiments described above,
The arrangement of the heat-generating semiconductor components is 5 rows in the horizontal direction and 4 rows in the vertical direction.
Although the explanation has been made with the columns, it is obvious that four columns in the horizontal direction and four columns in the vertical direction
The present invention can be applied as it is even if the configuration is changed as in the column. In addition, the present invention can be applied as it is even if there is a part in which the heat generating semiconductor component is not mounted in the middle. Further, in the first and second embodiments, the flat fins have been described as the heat sinks. However, any heat sink in which the flow and discharge directions of the air flow are defined may be, for example, a heat sink such as a pin fin. Even
The present invention can be applied.

【0076】本発明の第3の実施例について図11と図
12に基づき説明する。図11は本実施例の側面断面
図、図12は本実施例の正面方向からみた縦断面図であ
る。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a side sectional view of the present embodiment, and FIG. 12 is a longitudinal sectional view of the present embodiment viewed from the front.

【0077】本実施例では、ブロア32を筐体上部に設
置し、送風方式を吸込み方式としたところが第2の実施
例と比較して異なる点である。その他の構成については
第2の実施例と概ね同様である。
This embodiment is different from the second embodiment in that the blower 32 is installed in the upper part of the housing and the air blowing system is a suction system. Other configurations are substantially the same as those of the second embodiment.

【0078】このように構成された本実施例では、冷却
空気は、筐体上部のブロア32により床下から吸引され
て、筐体下部から床からの吸入空気63として筐体内に
導入され、給気ダクト100内を通ってチャンバ24に
供給される。給気ダクト100は、他の電子部品61な
どの熱を冷却空気が、吸収しないようにするために設け
てある。冷却空気は、25で示すように各ノズル23に
分配され、ヒートシンク22を冷却した後に、排気側で
合流28となってノズル23間の排気流路を通ってブロ
ア32に吸込まれる。ブロア32が排気流以外の風を吸
込まないように、吸込みダクト101でブロアの吸込み
口とノズル間の排気流路を密着して連絡している。
In the present embodiment thus configured, the cooling air is sucked from under the floor by the blower 32 at the upper part of the housing, and is introduced into the housing from the lower part of the housing as intake air 63 from the floor. It is supplied to the chamber 24 through the duct 100. The air supply duct 100 is provided to prevent cooling air from absorbing heat of other electronic components 61 and the like. The cooling air is distributed to each of the nozzles 23 as indicated by reference numeral 25 and, after cooling the heat sink 22, forms a junction 28 on the exhaust side and is sucked into the blower 32 through an exhaust passage between the nozzles 23. In order to prevent the blower 32 from sucking wind other than the exhaust flow, the exhaust duct 101 closely contacts the exhaust passage between the nozzle and the nozzle.

【0079】本実施例のようにブロアを吸込み方式で使
用すると、次のような利点がある。まず、吸気ダクト1
00やチャンバ24内で乱れが少なく分布が均一な流れ
を実現することができ、通風系の圧力損失を押込み方式
より低くすることができる。又、ヒートシンクから排出
された温度の高い排気流が、流れ出して他の電子部品に
悪影響を及ぼす心配がない。
When the blower is used in the suction system as in this embodiment, the following advantages are obtained. First, intake duct 1
00 and a uniform flow with little turbulence in the chamber 24 can be realized, and the pressure loss of the ventilation system can be made lower than in the push-in system. Further, there is no fear that the high-temperature exhaust gas discharged from the heat sink flows out and adversely affects other electronic components.

【0080】次に、本発明の電子装置の第4の実施例に
ついて図13〜図15に基づき説明する。この実施例
は、第1の実施例で述べた電子装置のノズルとヒートシ
ンクの方向を、90°回転させたものである。図13は
本実施例の正面断面図であり、図14は本実施例の下面
断面図である。また、図15は本実施例の右側面断面図
である。
Next, a fourth embodiment of the electronic apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the directions of the nozzle and the heat sink of the electronic device described in the first embodiment are rotated by 90 °. FIG. 13 is a front sectional view of the present embodiment, and FIG. 14 is a bottom sectional view of the present embodiment. FIG. 15 is a right side sectional view of this embodiment.

【0081】発熱半導体部品21とそれに取り付けられ
たヒートシンク22は、第1の実施例と同様に、碁盤目
状にお互いに非常に隣接して配置され、ヒートシンク内
の空気流が、各ヒートシンク22間においてお互いに平
行になるように配置されている。しかし、図13に示し
たように、排気合流28が水平に流れるようにノズル2
3が構成されている。排気の出口は隔壁29により区画
された部分の上部に設けられているので、排気合流28
はノズル間の排気スペースの中央部から水平に左右に分
かれて流れ、ヒートシンク22と隔壁29の間の空間に
流出し、出口方向に直角に曲げられ、他の排気合流28
と合流しながら排気される。
The heat-generating semiconductor component 21 and the heat sink 22 attached thereto are arranged very close to each other in a grid pattern as in the first embodiment, and the air flow in the heat sink is Are arranged so as to be parallel to each other. However, as shown in FIG. 13, the nozzle 2 is moved so that the exhaust gas confluence 28 flows horizontally.
3 are configured. Since the exhaust outlet is provided above the part defined by the partition 29, the exhaust confluence 28
Flows horizontally horizontally from the center of the exhaust space between the nozzles, flows out into the space between the heat sink 22 and the partition wall 29, is bent at right angles to the outlet direction, and the other exhaust confluence 28
It is exhausted while joining.

【0082】このようにすると、第1あるいは第2の実
施例では垂直方向に下方から上方に向かって流れていた
排気合流28が、本実施例では基板の真中から水平に左
右に分かれて流れるようになる。しかし、本実施例のよ
うに電子装置を構成しても、第1の実施例と同様の作用
および効果が期待できる。
In this way, in the first or second embodiment, the exhaust gas confluence 28, which has flowed vertically downward from the upper side, flows horizontally right and left from the center of the substrate in the present embodiment. become. However, even when the electronic device is configured as in the present embodiment, the same operation and effect as in the first embodiment can be expected.

【0083】図16は、フィン41の幅を、発熱半導体
部品21側から、その反対側、つまりノズル23の取り
付けられた側に向かって徐々に小さくなるような形状と
した本発明の一変形例である。この実施例では、ノズル
23の側のフィン幅をノズル幅と同じにし、ベース40
に向かって直線的に幅が大きくなるように構成してあ
る。このようにすると、排出端部51間の間隙は、ベー
ス40からノズル23の側に向かって徐々に大きくなる
ので、排気27がUターン状に流出し隣のヒートシンク
22からの排気流と合流し、排気スペース36に流入す
る際の流動抵抗を低減できる。
FIG. 16 shows a modification of the present invention in which the width of the fin 41 is gradually reduced from the heat-generating semiconductor component 21 side to the opposite side, that is, the side where the nozzle 23 is mounted. It is. In this embodiment, the fin width on the side of the nozzle 23 is the same as the nozzle width, and the base 40
The width is linearly increased toward. In this manner, the gap between the discharge ends 51 gradually increases from the base 40 toward the nozzle 23, so that the exhaust gas 27 flows out in a U-turn shape and merges with the exhaust flow from the adjacent heat sink 22. Thus, the flow resistance when flowing into the exhaust space 36 can be reduced.

【0084】また、排出端部51間の間隙部の面積が大
きくなり、排出端部間の排気合流73がそのまま排気合
流28の一部として流通することができるようになり、
排気部での流動抵抗を低減できる。このようなフィン形
態とすると、フィンの表面積自体は小さくなるが、取り
除かれた部分のフィンは、温度が低く、熱交換にそれほ
ど寄与しない部分であるので、ヒートシンク22の冷却
性能の低下は少ない。図17に示す実施例は、ヒートシ
ンク22に冷媒を供給するノズル形状を変化させたもの
である。すなわち、ノズル幅がノズル上流部からヒート
シンクと接続されたノズル下端部に向かってゆるやかに
小さくなる、先細ノズル74となっている。ブロアなど
の冷却空気供給源から送られた空気は、チャンバ24を
通過し、先細ノズル74に空気流75として滑らかに流
入する。ノズルの上端部は、チャンバ24の壁面と滑ら
かに接続されている。そのため、空気流が先細ノズル7
4に流入する際に、角部でも流れの剥離が生じないの
で、冷却空気がチャンバ24からノズルに流入する際の
流動抵抗を大幅に低減できる。ここでは、フィンと平行
な方向(x方向)のノズルの形態を先細ノズル形状とす
ることについて述べたが、フィンと垂直な方向(y方
向)のノズルの形態を先細ノズル形状としても良く、両
者を併用すればさらに流動抵抗を低減することができ
る。なお、これらの先細ノズルのヒートシンク22に接
する部分の形状は、図1の実施例に示したようにそのy
方向幅がヒートシンクより大きく形成されているもので
ある。
Further, the area of the gap between the discharge ends 51 increases, and the exhaust confluence 73 between the discharge ends can flow as a part of the exhaust confluence 28 as it is.
The flow resistance in the exhaust part can be reduced. With such a fin configuration, the surface area of the fin itself becomes small, but the fin in the removed portion is a portion that has a low temperature and does not significantly contribute to heat exchange, so that the cooling performance of the heat sink 22 does not decrease much. In the embodiment shown in FIG. 17, the shape of the nozzle for supplying the coolant to the heat sink 22 is changed. That is, the tapered nozzle 74 has a nozzle width that gradually decreases from the upstream portion of the nozzle toward the lower end portion of the nozzle connected to the heat sink. Air sent from a cooling air supply, such as a blower, passes through chamber 24 and flows smoothly into tapered nozzle 74 as airflow 75. The upper end of the nozzle is smoothly connected to the wall surface of the chamber 24. Therefore, the air flow is
When the cooling air flows into the nozzle, the flow resistance does not occur even at the corners, so that the flow resistance when the cooling air flows from the chamber 24 to the nozzle can be greatly reduced. Here, it has been described that the shape of the nozzle in the direction parallel to the fins (x direction) is a tapered nozzle shape, but the shape of the nozzle in the direction perpendicular to the fins (y direction) may be a tapered nozzle shape. The flow resistance can be further reduced by using. The shape of the portion of these tapered nozzles in contact with the heat sink 22 has a y shape as shown in the embodiment of FIG.
The width in the direction is larger than the heat sink.

【0085】図18は、チャンバとノズルの他の実施例
を表した斜視図である。本実施例では、隣接して設置さ
れているノズル同士を連結して、一体ノズル76として
いる。一体ノズル76は一つの箱体でできており、一つ
の面がチャンバ24と接続されている。チャンバ24と
反対側の面には、ヒートシンク22の位置に合わせて空
気噴出口77が多数設けられている。チャンバ24内を
流れる空気流25は、流入空気流78として一体ノズル
76内へ流入し、空気噴出口77から吐出空気流79と
してヒートシンク22に向かって噴出する。このよう
に、ノズルを一体型にすることにより、排気合流の流れ
る排気スペースの壁面であるノズル側面に継目がなくな
り、よりスムーズに排気されるようになる。したがっ
て、流動抵抗を小さくすることができる。さらに、ノズ
ルを製作する上での部品点数を減らし、製作コストを下
げることができる。
FIG. 18 is a perspective view showing another embodiment of the chamber and the nozzle. In this embodiment, nozzles installed adjacent to each other are connected to form an integrated nozzle 76. The integral nozzle 76 is made of one box, and one surface is connected to the chamber 24. A large number of air outlets 77 are provided on the surface opposite to the chamber 24 in accordance with the position of the heat sink 22. The airflow 25 flowing in the chamber 24 flows into the integrated nozzle 76 as an inflow airflow 78, and is ejected from the air ejection port 77 as a discharge airflow 79 toward the heat sink 22. In this way, by integrating the nozzle, the nozzle side surface, which is the wall surface of the exhaust space where the exhaust merge flows, has no seam, and the exhaust is more smoothly exhausted. Therefore, the flow resistance can be reduced. Further, the number of parts for manufacturing the nozzle can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

【0086】次の実施例は、以上述べてきた実施例を、
それぞれのヒートシンクに供給される冷却風量の不均一
をノズルの位置や形状によって制御し、風量分配を均一
にするようにしたものである。図19は本実施例の下面
断面図、図20は本実施例正面断面図である。図20か
ら明らかなように、本実施例では、図1で説明した第1
の実施例とはノズル23の水平方向の位置を変更したこ
とを除いて同一の構成である。図1の実施例では、一番
外側のヒートシンクと隔壁29との間の排気スペース
は、その他のノズル間の排気スペースより断面積が大き
いため、水平方向外側のヒートシンクほど冷却空気が流
れやすく、中央部のヒートシンクほど流れにくくなる。
したがって、水平方向に冷却風量の不均一が生じること
になる。この状況は、隔壁29がない場合には、もっと
顕著になる。そこで、本実施例では図19、図20に示
すように、ヒートシンク22上に設置されるノズル23
の位置を、隔壁に近い側のヒートシンクのノズルほど内
側よりに設置するようにする。すると、隔壁に隣接した
排気スペース80に流出する外側ヒートシンク内の空気
流81は、ヒートシンク内での流通経路が長くなり、流
出しにくくなる。外側から2番目のヒートシンクについ
ても効果は小さいが同様な現象が生じる。以上のような
構成にとすることにより、ヒートシンクに対する水平方
向の風量分配を均一化できる。
The following embodiment is a modification of the above-described embodiment.
The non-uniformity of the amount of cooling air supplied to each heat sink is controlled by the position and shape of the nozzle to make the distribution of the amount of air uniform. FIG. 19 is a bottom sectional view of the present embodiment, and FIG. 20 is a front sectional view of the present embodiment. As is clear from FIG. 20, in the present embodiment, the first type described in FIG.
This embodiment has the same configuration as that of the embodiment except that the position of the nozzle 23 in the horizontal direction is changed. In the embodiment shown in FIG. 1, the exhaust space between the outermost heat sink and the partition wall 29 has a larger cross-sectional area than the exhaust space between the other nozzles. The more the heat sink of the part, the harder it flows.
Therefore, the cooling air volume becomes uneven in the horizontal direction. This situation becomes more pronounced without the partition 29. Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS.
Is set at a position closer to the inside of the nozzle of the heat sink closer to the partition wall. Then, the air flow 81 in the outer heat sink that flows out to the exhaust space 80 adjacent to the partition wall has a longer flow path in the heat sink, and is less likely to flow out. Although the effect is small for the second heat sink from the outside, a similar phenomenon occurs. With the above configuration, the distribution of the air flow in the horizontal direction with respect to the heat sink can be made uniform.

【0087】さらに他の実施例を、図21を基づいて説
明する。本実施例は、前記の水平方向の風量分配を均一
化するのに加えて、下方から上方に至る垂直方向の風量
分配も均一化している。図20のような構成とした場
合、水平方向の風量分配は均一化できるが、排気合流2
8の流れる上流側、つまり、垂直方向の下方側のヒート
シンクほど、排気の出口から遠いため、排気の流れる距
離が長くなり流動抵抗が大きくなって、冷却空気が流れ
にくい。逆に、上方側のヒートシンクほど冷却空気が流
れやすくなる。そこで、図21に示すように、図20で
述べたノズル構成に加えて、下方から上方に行くにした
がってノズルの水平方向の幅を小さくするようにして構
成すれば、上方側のノズルほど通過断面積が小さくな
り、ヒートシンクに空気が流れにくくなるため、ノズル
幅の減少の具合を適当に調節すれば、垂直方向のヒート
シンクの風量分配を均一化することができる。
Another embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, in addition to equalizing the distribution of the air volume in the horizontal direction, the distribution of the air volume in the vertical direction from the bottom to the top is also equalized. In the case of the configuration shown in FIG. 20, the distribution of the air volume in the horizontal direction can be made uniform,
Since the heat sink 8 on the upstream side, that is, the heat sink on the lower side in the vertical direction is farther from the outlet of the exhaust gas, the flow distance of the exhaust gas increases, the flow resistance increases, and the cooling air hardly flows. Conversely, cooling air flows more easily toward the upper heat sink. Therefore, as shown in FIG. 21, in addition to the nozzle configuration described in FIG. 20, if the width of the nozzle in the horizontal direction is reduced from the lower side to the upper side, the passage of the nozzle on the upper side becomes more severe. Since the area is reduced and air does not easily flow through the heat sink, the flow rate distribution of the heat sink in the vertical direction can be made uniform by appropriately adjusting the reduction in the nozzle width.

【0088】なお、本実施例と先の実施例で述べた風量
分配の均一化の手法は、第1の実施例のみに適用できる
ものではなく、ノズルとヒートシンクからなる平面実装
の冷却系に広く適用できることは言うまでもない。ま
た、当然、本実施例と前記の実施例で述べた、2つの風
量均一化手法は、それぞれ独立に実施できる。
The method of equalizing the air volume distribution described in the present embodiment and the previous embodiment is not only applicable to the first embodiment, but is widely applied to a planar mounting cooling system including a nozzle and a heat sink. It goes without saying that it can be applied. Also, needless to say, the two air volume equalization methods described in the present embodiment and the above-described embodiment can be independently performed.

【0089】以上、本発明の実施例では、ヒートシンク
として平板フィンを中心に説明したが、本発明は空気流
の流通および排出方向が規定できるヒートシンクであれ
ば、例えば、ピンフィンなどであっても適用できる。図
22に、本発明のヒートシンクの他の実施例を示す。
In the above, the embodiments of the present invention have been described mainly with respect to the flat fins as the heat sink. However, the present invention is applicable to any heat sink that can regulate the flow and discharge direction of the air flow, such as a pin fin. it can. FIG. 22 shows another embodiment of the heat sink of the present invention.

【0090】LSIモジュール等の発熱半導体部品21
上にヒートシンクが取付けられている。ヒートシンクで
は、ベース板40上にピン状のフィン41aが多数設け
られている。ピンフィン41aとベース板40は、銅や
アルミニウムなどのような熱伝導性の良い金属材料か、
あるいは、熱伝導性セラミックのような材料で構成され
ると良い。ピンフィン41aとベース板40とは、カシ
メ、または、ろう付け、はんだ付けのような接合、ある
いは、熱伝導接着剤による接着、等により接合される。
また、切削などの機械加工により、ピンフィン41aと
ベース板40を一体で作っても良い。ピンフィン41a
の上部にはノズル23が設けられており、ピンフィン4
1aの両側面にはノズル面に連続して側板82が取付け
られている。この側板82により、ヒートシンクでの空
気流の流通および排出方向が規定される。ピンフィン4
1aは、空気流の流通および排出方向の下流側に向かっ
て、その高さを順次低くして構成してある。上記のよう
に、ピンフィン41aの高さを順次低くすることによ
り、排気流27がUターン状に流出し、隣のヒートシン
クからの排気流と合流し、排気スペースに流入する際の
流動抵抗が低減できる。また、フィンをピンフィン形状
にしたので、平板フィンと比べて、伝熱面積が大きくな
り、さらに、乱流効果により熱伝達率も向上し、冷却性
能が良くなる。
Heating semiconductor components 21 such as LSI modules
A heat sink is mounted on top. In the heat sink, many pin-shaped fins 41 a are provided on the base plate 40. The pin fins 41a and the base plate 40 are made of a metal material having good heat conductivity such as copper or aluminum,
Alternatively, a material such as a heat conductive ceramic may be used. The pin fins 41a and the base plate 40 are joined by caulking, brazing, soldering, bonding with a heat conductive adhesive, or the like.
Further, the pin fins 41a and the base plate 40 may be integrally formed by machining such as cutting. Pin fin 41a
A nozzle 23 is provided in the upper part of the
Side plates 82 are attached to both side surfaces of 1a so as to be continuous with the nozzle surface. The side plate 82 regulates the flow and discharge direction of the air flow in the heat sink. Pin fin 4
1a is configured such that its height is gradually reduced toward the downstream side in the direction of air flow and discharge. As described above, by sequentially reducing the height of the pin fins 41a, the exhaust flow 27 flows out in a U-turn shape, merges with the exhaust flow from the adjacent heat sink, and reduces the flow resistance when flowing into the exhaust space. it can. Further, since the fins are formed in the shape of pin fins, the heat transfer area is larger than that of the flat fins, and the heat transfer coefficient is improved by the turbulent flow effect, so that the cooling performance is improved.

【0091】図23にノズルダクトとチャンバの構成方
法を表す斜視図を示す。そして、このノズルダクト83
の三面図を図24に示す。基板20上にLSIモジュー
ルなどの発熱半導体部品21が搭載され、LSIモジュ
ール上にはヒートシンク22が取付けられている。ノズ
ルダクト83は、図24に示したように、ヒートシンク
22に冷却用空気を供給するノズル23と、隔壁29と
を備えている。隔壁29は、ヒートシンク22からの排
気を出口の方向へ誘導し、排気を電子装置の他の部品と
隔てている。ノズルダクト83は、そのノズルに直交す
る面に排気を排出するための開口部を有しており、ま
た、ヒートシンク22に対向する面には、ノズルダクト
83内にヒートシンク22とLSIモジュールを収納で
きるように開口部84が設けられている。ヒートシンク
22はノズルダクト83内に収納されて、ノズル23と
接触する。ノズルダクト83のチャンバ24に対向する
面には、ノズル用の穴が多数開いており、その面とチャ
ンバ面とが接続される。
FIG. 23 is a perspective view showing a method of forming a nozzle duct and a chamber. And this nozzle duct 83
24 is shown in FIG. A heat-generating semiconductor component 21 such as an LSI module is mounted on a substrate 20, and a heat sink 22 is mounted on the LSI module. As shown in FIG. 24, the nozzle duct 83 includes a nozzle 23 that supplies cooling air to the heat sink 22 and a partition wall 29. The partition wall 29 guides exhaust air from the heat sink 22 toward the outlet, and separates the exhaust air from other components of the electronic device. The nozzle duct 83 has an opening for discharging exhaust gas on a surface orthogonal to the nozzle, and a heat sink 22 and an LSI module can be stored in the nozzle duct 83 on a surface facing the heat sink 22. Opening 84 is provided. The heat sink 22 is housed in the nozzle duct 83 and comes into contact with the nozzle 23. On the surface of the nozzle duct 83 facing the chamber 24, a number of nozzle holes are formed, and the surface is connected to the chamber surface.

【0092】以上のようにノズルダクト83とチャンバ
24を構成すると、ノズルとチャンバを別体で構成で
き、ノズルとヒートシンクを接続する際の位置決めが容
易になり取付け作業時間が短縮される。さらに、保守ま
たは点検時にもノズルとチャンバを分離できるので作業
性が良くなる。
When the nozzle duct 83 and the chamber 24 are configured as described above, the nozzle and the chamber can be configured separately, so that the positioning when connecting the nozzle and the heat sink is facilitated and the mounting work time is reduced. Further, since the nozzle and the chamber can be separated during maintenance or inspection, workability is improved.

【0093】本発明の他の実施例について図25から図
27に基づき説明する。図25は本実施例の電子装置の
下方からみた横断面図、図26は正面方向からみた縦断
面図、図27は側面方向からみた縦断面図である。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 25 is a horizontal cross-sectional view of the electronic device according to the present embodiment as viewed from below, FIG. 26 is a vertical cross-sectional view as viewed from the front, and FIG. 27 is a vertical cross-sectional view as viewed from the side.

【0094】図25に示すように、ノズル23、ヒート
シンク22などの構成、及びそこでの冷却空気の流れな
どは、他の実施例と同様である。本実施例における特徴
は、ブロア102をそれぞれのノズル上流部に個別に取
付け、各ヒートシンク22に独立に冷却空気を供給する
ことができるようにしている点である。各個別ブロア1
02には、それぞれ個別にモータ103が配置されてお
り、それぞれのブロアを独立に運転することができる。
ここで、個別ブロア102は、小型で高回転型のブロア
が適しており、シロッコ型、あるいはターボ型のブロア
が好適である。
As shown in FIG. 25, the structure of the nozzle 23, the heat sink 22, and the like, and the flow of cooling air there, are the same as in the other embodiments. The feature of the present embodiment is that the blowers 102 are individually attached to the upstream portions of the respective nozzles so that the cooling air can be supplied to each heat sink 22 independently. Each individual blower 1
The motors 103 are individually provided with motors 103 so that each blower can be operated independently.
Here, as the individual blower 102, a small and high-rotation type blower is suitable, and a sirocco type or turbo type blower is suitable.

【0095】本実施例の構成とすることにより、以下の
効果が期待できる。まず、給気チャンバ24内に個別ブ
ロア102を設置できるので、他の特別なブロアボック
スが必要なく、筐体をコンパクトに構成できる。又、そ
れぞれのヒートシンク22に独立に冷却風が送れるの
で、発熱量の大きい発熱半導体部品のヒートシンク22
や、風量の出ないヒートシンク22には、より動力の大
きいブロアを搭載し風量を増加させることができ、逆に
風量の比較的必要のないヒートシンク22には風量を減
らすこともできる。又、それぞれの個別ブロア102の
回転数を、モータ103の電圧や周波数を変化させるこ
とにより簡単に変化させることができるので、各ヒート
シンク22間の風量分布を任意の分布に変化させること
ができ、冷却するのに好適な風量分布となるように制御
できる。
With the configuration of this embodiment, the following effects can be expected. First, since the individual blower 102 can be installed in the air supply chamber 24, no other special blower box is required, and the housing can be made compact. Further, since the cooling air can be sent to each heat sink 22 independently, the heat sink 22 of the heat-generating semiconductor component having a large heat generation amount can be provided.
Alternatively, a blower having a higher power can be mounted on the heat sink 22 that does not generate an air volume to increase the air volume, and conversely, the heat volume can be reduced for the heat sink 22 that does not require a relatively large air volume. Also, since the rotation speed of each individual blower 102 can be easily changed by changing the voltage and frequency of the motor 103, the air volume distribution between the heat sinks 22 can be changed to an arbitrary distribution. Control can be performed so that the air volume distribution is suitable for cooling.

【0096】本発明の他の実施例について図28、図2
9に基づき説明する。図28は本実施例のヒートシンク
拡大して示した断面斜視図、図29は筐体の構造を示す
斜視図である。
FIGS. 28 and 2 show another embodiment of the present invention.
9 will be described. FIG. 28 is an enlarged cross-sectional perspective view showing the heat sink of this embodiment, and FIG. 29 is a perspective view showing the structure of the housing.

【0097】本実施例では、他の実施例と比べてヒート
シンク22の構造に次のような特徴がある。図28に示
すように、基板20上の発熱する半導体部品21上に搭
載されたヒートシンク22は、発熱する半導体部品21
から張り出した形のオーバーハング型のフィンベース4
0と、そのフィンベ−ス40の上に高密度に取付けられ
たフィンピッチの小さい平板フィン41と、フィン41
のx軸方向の両端部に取付けられた排気ガイド板104
から構成される。空気流26は、ヒートシンク22の上
部に密着して取付けられたノズル23から、高密度の平
板フィン22内に高速で供給され、27で示すようにフ
ィンベース40付近まで到達し、Uターン状にフィン4
1上部に向かって排出される。排気流は排気ガイド板1
04によって流れを拘束されながら、フィン41の上方
へゆっくりと曲げられ、排気口105からノズル23同
士の間の排気流路に排出され、上流側の他のヒートシン
ク22からの排気流と合流して排気合流28となってブ
ロア32に吸込まれる。
In this embodiment, the structure of the heat sink 22 has the following features as compared with the other embodiments. As shown in FIG. 28, the heat sink 22 mounted on the heat-generating semiconductor component 21 on the substrate 20 is connected to the heat-generating semiconductor component 21.
Overhang type fin base 4 overhanging
0, a flat fin 41 having a small fin pitch and densely mounted on the fin base 40;
Exhaust guide plates 104 attached to both ends in the x-axis direction
Consists of The air flow 26 is supplied at a high speed into the high-density flat plate fins 22 from the nozzles 23 attached in close contact with the upper part of the heat sink 22, reaches near the fin base 40 as indicated by 27, and forms a U-turn. Fin 4
1 Discharged toward the top. Exhaust flow is exhaust guide plate 1
While being restricted by the flow 04, the fin 41 is slowly bent above the fin 41, is discharged from the exhaust port 105 to the exhaust flow path between the nozzles 23, and merges with the exhaust flow from the other heat sink 22 on the upstream side. The exhaust gas merges into the blower 32.

【0098】図29に示すように、発熱する半導体部品
21及びヒートシンク22は、フレーム60に固定され
た基板20上に、X方向に3列、Y方向に2段に隣接し
て搭載されている。冷却空気は、筐体上部に3台搭載さ
れるブロア32によって床部より吸込まれ、ノズル23
を通ってヒートシンク22を冷却し、排気合流28とな
って、ノズル間の排気スペースをy方向に流れ、吸込み
ダクト101を通ってブロア32に吸込まれ、筐体外に
30で示すように排出される。図示はしていないが、フ
レームの周囲には、筐体を外部と隔てる外壁板が取付け
られている。
As shown in FIG. 29, the heat-generating semiconductor components 21 and the heat sink 22 are mounted on the substrate 20 fixed to the frame 60 in three rows in the X direction and two steps in the Y direction. . Cooling air is sucked from the floor by three blowers 32 mounted on the upper part of the housing, and the nozzles 23
To cool the heat sink 22 to form an exhaust merging 28, which flows through the exhaust space between the nozzles in the y direction, is sucked into the blower 32 through the suction duct 101, and is discharged out of the housing as indicated by 30. . Although not shown, an outer wall plate that separates the housing from the outside is attached around the frame.

【0099】ヒートシンク22に排気ガイド板104を
取付けたことにより、ヒートシンク22からの排気流
が、x方向に隣接するヒートシンク22からの排気流と
衝突せずに排気合流28へと合流するため、又、流れを
滑らかに曲げることができるように、曲率半径Rが付い
たガイド板構造となっているため、排気における圧力損
失を低減させることができる。又、ヒートシンク22
は、発熱半導体部品21より大きなオーバーハング型と
なっているため、放熱面積を大きくとれ、冷却性能を向
上させることができる。
Since the exhaust guide plate 104 is attached to the heat sink 22, the exhaust flow from the heat sink 22 joins the exhaust flow 28 without colliding with the exhaust flow from the heat sink 22 adjacent in the x direction. Since the guide plate has a curvature radius R so that the flow can be smoothly bent, the pressure loss in the exhaust can be reduced. The heat sink 22
Is of an overhang type larger than the heat-generating semiconductor component 21, so that a large heat radiation area can be taken and cooling performance can be improved.

【0100】本発明の他の実施例について図30、図3
1に基づき説明する。図30は本実施例の側面方向から
見た縦断面図、図31は下方向から見た横断面図であ
る。
FIGS. 30 and 3 show another embodiment of the present invention.
1 will be described. FIG. 30 is a vertical cross-sectional view of the present embodiment as viewed from the side, and FIG. 31 is a horizontal cross-sectional view as viewed from below.

【0101】本実施例は、ヒートシンク22以外の構成
は他の実施例と同様である。本実施例の特徴は、ヒート
シンクの形状を台形の形状が連続的に形成された断面を
有するヒートシンク108とした点にある。このヒート
シンク108は、平板フィンを台形状に連続して折り曲
げ、それらを交互に向きあわせてベース板40上に取付
けることにより形成でき、フィン間の空気流路の断面積
がベース板40方向に向って、急拡大・急縮少をくり返
すようになっている。ヒートシンク108のフィン間を
通過する空気流は、流路が急拡大・急縮少するように形
成されていることにより、この流路を通過するとき呼吸
効果が発生し、熱伝達率を向上することができる。
This embodiment is the same as the other embodiments except for the heat sink 22. A feature of this embodiment is that the heat sink is a heat sink 108 having a cross section in which a trapezoidal shape is continuously formed. This heat sink 108 can be formed by bending flat plate fins continuously in a trapezoidal shape and mounting them alternately facing each other on the base plate 40, and the cross-sectional area of the air flow path between the fins faces the base plate 40 direction. Therefore, rapid expansion and contraction are repeated. The air flow passing between the fins of the heat sink 108 has a respiratory effect when passing through the flow path because the flow path is formed so as to expand and contract rapidly, thereby improving the heat transfer coefficient. be able to.

【0102】又、ヒートシンク108のx方向の両端
面、及びノズル部を除く部分のz方向端面をふさぐため
の板106が取付けられており、ノズル23から供給さ
れた冷却空気が、ショートパスすることなくフィンベー
ス40付近まで到達できるようになっている。このた
め、冷却性能を向上させることができる。又、ヒートシ
ンク108から排出された冷却空気は、ヒートシンク1
08間を107で示すようにノズル23方向に流れ、排
気合流28となって排出される。以上のように、このよ
うな構成とすることにより、ヒートシンクの冷却性能を
向上させることができる。
Further, a plate 106 for covering both end surfaces in the x direction of the heat sink 108 and an end surface in the z direction other than the nozzle portion is attached, and the cooling air supplied from the nozzle 23 is short-passed. Without reaching the fin base 40. For this reason, the cooling performance can be improved. The cooling air discharged from the heat sink 108 is
08 flows toward the nozzle 23 as indicated by 107, and is discharged as an exhaust merging 28. As described above, with such a configuration, the cooling performance of the heat sink can be improved.

【0103】以上述べたように、本発明によれば、冷却
性能を向上させた電子装置を提供することができる。ま
た、冷却性能を向上させたヒートシンクを提供できる。
さらにまた、冷却性能を向上させた電子計算機を提供す
ることができる。
As described above , according to the present invention, cooling
An electronic device with improved performance can be provided. Ma
Further, a heat sink having improved cooling performance can be provided.
Furthermore, it provides an electronic computer with improved cooling performance.
Can be

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の下面断面図である。FIG. 1 is a bottom sectional view of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の正面断面図である。FIG. 2 is a front sectional view of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例の側面断面図である。FIG. 3 is a side sectional view of the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施例のヒートシンク部の拡大
図である。
FIG. 4 is an enlarged view of a heat sink according to the first embodiment of the present invention.

【図5】図4の直交方向の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view in the orthogonal direction of FIG.

【図6】本発明の第1の実施例のヒートシンクの斜視図
である。
FIG. 6 is a perspective view of a heat sink according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施例のノズル幅の最適値の説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an optimum value of a nozzle width according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施例のノズル間隔の適正値の
説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an appropriate value of a nozzle interval according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2の実施例の正面断面図である。FIG. 9 is a front sectional view of a second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2の実施例の側面断面図である。FIG. 10 is a side sectional view of a second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3の実施例の側面断面図である。FIG. 11 is a side sectional view of a third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第3の実施例の正面断面図である。FIG. 12 is a front sectional view of a third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第4の実施例の正面断面図である。FIG. 13 is a front sectional view of a fourth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第4の実施例の下面断面図である。FIG. 14 is a bottom sectional view of a fourth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第4の実施例の側部断面図である。FIG. 15 is a side sectional view of a fourth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の他の実施例のヒートシンクの拡大図
である。
FIG. 16 is an enlarged view of a heat sink according to another embodiment of the present invention.

【図17】本発明の他の実施例の下面断面図である。FIG. 17 is a bottom sectional view of another embodiment of the present invention.

【図18】チャンバとノズルの他の実施例の斜視図であ
る。
FIG. 18 is a perspective view of another embodiment of the chamber and the nozzle.

【図19】本発明の他の実施例の下面断面図である。FIG. 19 is a bottom sectional view of another embodiment of the present invention.

【図20】本発明の他の実施例の正面断面図である。FIG. 20 is a front sectional view of another embodiment of the present invention.

【図21】本発明の他の実施例の正面断面図である。FIG. 21 is a front sectional view of another embodiment of the present invention.

【図22】本発明の他の実施例のヒートシンクの斜視図
である。
FIG. 22 is a perspective view of a heat sink according to another embodiment of the present invention.

【図23】本発明の他の実施例のノズルダクトとチャン
バの構成方法の斜視図である。
FIG. 23 is a perspective view of a method of configuring a nozzle duct and a chamber according to another embodiment of the present invention.

【図24】本発明の他の実施例のノズルダクトの三面図
である。
FIG. 24 is a three-view drawing of a nozzle duct according to another embodiment of the present invention.

【図25】本発明の他の実施例の下面断面図である。FIG. 25 is a bottom sectional view of another embodiment of the present invention.

【図26】本発明の他の実施例の正面断面図である。FIG. 26 is a front sectional view of another embodiment of the present invention.

【図27】本発明の他の実施例の正面断面図である。FIG. 27 is a front sectional view of another embodiment of the present invention.

【図28】本発明の他の実施例のヒ−トシンクの拡大斜
視図である。
FIG. 28 is an enlarged perspective view of a heat sink according to another embodiment of the present invention.

【図29】本発明の他の実施例の筐体の斜視図である。FIG. 29 is a perspective view of a housing according to another embodiment of the present invention.

【図30】本発明の他の実施例の側面断面図である。FIG. 30 is a side sectional view of another embodiment of the present invention.

【図31】本発明の他の実施例の下面断面図である。FIG. 31 is a bottom sectional view of another embodiment of the present invention.

【図32】従来の電子装置の下面断面図である。FIG. 32 is a bottom sectional view of a conventional electronic device.

【図33】従来の電子装置の正面断面図である。FIG. 33 is a front sectional view of a conventional electronic device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板、2…LSI,3…ヒートシンク、4…チャン
バ、5…ノズル、6…開口部、7…排気、8…排気スペ
ース、20…基板、21…発熱半導体部品、22…ヒー
トシンク、23…ノズル、24…チャンバ、25…空気
流、28…排気合流、29…隔壁、30…排気、32…
ブロア、36…排気スペース、40…ベース板、41、
41a…フィン、44、45、46…排気合流、51…
排出端部、82…側板、83…ノズルダクト。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 ... LSI, 3 ... Heat sink, 4 ... Chamber, 5 ... Nozzle, 6 ... Opening, 7 ... Exhaust, 8 ... Exhaust space, 20 ... Substrate, 21 ... Heat-generating semiconductor component, 22 ... Heat sink, 23 ... Nozzle, 24 chamber, 25 air flow, 28 exhaust merge, 29 partition, 30 exhaust, 32
Blower, 36: exhaust space, 40: base plate, 41,
41a: fins, 44, 45, 46: exhaust merging, 51:
Discharge end, 82 ... side plate, 83 ... nozzle duct.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川崎 伸夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 飯野 利喜 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 大黒 崇弘 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社 日立製作所 汎用コンピュータ事業部 内 (72)発明者 塚口 保 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社 日立製作所 汎用コンピュータ事業部 内 (72)発明者 笠井 憲一 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社 日立製作所 汎用コンピュータ事業部 内 (56)参考文献 特開 平2−34993(JP,A) 実開 平1−73993(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 7/20 G06F 1/20 H01L 23/36 H01L 23/467 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Nobuo Kawasaki 502, Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi, Ltd.Mechanical Laboratory (72) Inventor Toshiki Iino 502-Kindachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Within the research institute (72) Inventor Takahiro Oguro 1st Horiyamashita, Hadano City, Kanagawa Prefecture Within the General Purpose Computer Division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Tamotsu Tsukaguchi 1st General Horiyamashita, Hadano City, Kanagawa Prefecture Within the General Purpose Computer Division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Kenichi Kasai 1 Horiyamashita, Hadano-shi, Kanagawa Prefecture General Computer Division, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-2-34993 (JP, A) JP-A-1-733993 (JP, U.S.A.) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H05K 7/20 G06F 1/20 H01L 23/36 H01L 23/46 7

Claims (29)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基板上に搭載された複数の発熱半導体部品
と、該発熱半導体部品夫々に熱的に接続して取り付けら
れ、空気などの冷媒の流通および排出方向を規定するヒ
ートシンクと、前記夫々のヒートシンクから排出された
冷媒をまとめて流通する排気室とを備えた電子装置にお
いて、 前記夫々のヒートシンクにおける冷媒の流出および排出
方向が実質的に同じになるように前記ヒートシンクを夫
々配設し、前記夫々のヒートシンクの前記発熱半導体部
品取付け側と反対側の端面に、前記ヒートシンクに冷媒
を供給するノズルを夫々設け、該ノズル間であって前記
ヒートシンクにより規定された冷媒の流通および排出方
向に実質的に直交する方向の前記ヒートシンクの前記基
板と反対端の上部に前記ヒートシンクを冷却した冷媒の
戻り流路を形成したことを特徴とする電子装置。
1. A plurality of heat-generating semiconductor components mounted on a substrate, heat sinks that are thermally connected to and attached to the heat-generating semiconductor components, respectively, and define a flow direction and a discharge direction of a refrigerant such as air. An exhaust chamber that collectively circulates the refrigerant discharged from the heat sink, wherein the heat sinks are disposed such that the refrigerant flows out and out of the heat sinks in substantially the same direction, Nozzles for supplying a coolant to the heat sinks are respectively provided on end faces of the heat sinks opposite to the side on which the heat-generating semiconductor components are mounted, and between the nozzles, substantially in the direction of flow and discharge of the coolant defined by the heat sinks. A return flow path for the refrigerant that has cooled the heat sink is provided above the heat sink opposite to the substrate in an orthogonal direction. An electronic device characterized by being formed.
【請求項2】基板上に搭載された複数の発熱半導体部品
と、該発熱半導体部品夫々に熱的に接続して取り付けら
れ、空気などの冷媒を流通および排出させるヒートシン
クと、前記夫々のヒートシンクから排出された冷媒をま
とめて流通する排気室とを備えた電子装置において、 前記夫々のヒートシンクの前記発熱半導体部品取付け側
と反対側の端面に、前記ヒートシンクに冷媒を供給する
ノズルを夫々設け、該ノズルから供給された冷媒を前記
ノズルおよび供給側とは独立に隔壁されて形成された排
出通路を通して排出するように構成したことを特徴とす
る電子装置。
A plurality of heat-generating semiconductor components mounted on a substrate, a heat sink thermally connected to each of the heat-generating semiconductor components and mounted thereon for flowing and discharging a refrigerant such as air; In an electronic device having an exhaust chamber through which the discharged refrigerant is circulated collectively, nozzles for supplying a refrigerant to the heat sink are provided on end surfaces of the heat sinks opposite to the heat-generating semiconductor component mounting side, respectively. An electronic device, wherein a refrigerant supplied from a nozzle is discharged through a discharge passage formed by partitioning independently of the nozzle and the supply side.
【請求項3】基板上に搭載された複数の発熱半導体部品
と、該発熱半導体部品夫々に熱的に接続して取り付けら
れ、空気などの冷媒の流通および排出させるヒートシン
クと、前記夫々のヒートシンクから排出された冷媒をま
とめて流通する排気室とを備えた電子装置において、 前記夫々のヒートシンクに冷媒供給通路から前記発熱半
導体部品にほぼ直交する方向に流出させるためのノズル
を設け、該ノズルから流出された冷媒を前記夫々のヒー
トシンクにより発熱半導体部品に沿うように流出させる
とともに前記ノズルおよび供給側とは独立に隔壁されて
形成された排出通路を通して排出するように構成したこ
とを特徴とする電子装置。
3. A plurality of heat generating semiconductor components mounted on a substrate, a heat sink attached and thermally connected to each of the heat generating semiconductor components, for flowing and discharging a refrigerant such as air, and a heat sink for each of the heat sinks. An electronic device comprising: an exhaust chamber through which discharged refrigerant is collectively circulated; a nozzle for discharging the heat sink from the refrigerant supply passage in a direction substantially orthogonal to the heat-generating semiconductor component; An electronic device, wherein the cooled refrigerant is caused to flow out along the heat-generating semiconductor component by the respective heat sinks, and is discharged through a discharge passage formed by partitioning independently of the nozzle and the supply side. .
【請求項4】基板上に搭載された複数の発熱半導体部品
と、該発熱半導体部品夫々に熱的に接続して取り付けら
れ、空気などの冷媒を流通および排出させるヒートシン
クと、前記夫々のヒートシンクから排出された冷媒をま
とめて流通する排気室とを備えた電子装置において、 前記夫々のヒートシンクに冷媒供給通路から前記発熱半
導体部品にほぼ直交する方向に流出させるためのノズル
を設け、該ノズルから流出された冷媒を前記夫々のヒー
トシンクおよび該ヒートシンクの外側に形成された排気
ガイド板によりUターン状に前記ヒートシンクの上方に
向かうように構成するとともに、前記ノズルおよび供給
側とは独立に隔壁されて形成された排出通路を通して排
出するように構成したことを特徴とする電子装置。
4. A plurality of heat-generating semiconductor components mounted on a substrate, a heat sink thermally connected to and attached to each of the heat-generating semiconductor components, and for circulating and discharging a refrigerant such as air; An electronic device comprising: an exhaust chamber through which discharged refrigerant is collectively circulated; a nozzle for discharging the heat sink from the refrigerant supply passage in a direction substantially orthogonal to the heat-generating semiconductor component; The cooled refrigerant is formed in a U-turn shape toward the upper side of the heat sink by the respective heat sinks and the exhaust guide plate formed outside the heat sink, and is formed so as to be separated from the nozzle and the supply side independently. An electronic device characterized in that the electronic device is configured to discharge through a defined discharge passage.
【請求項5】基板上に搭載された複数の発熱半導体部品
と、該発熱半導体部品夫々に熱的に接続して取り付けら
れ、空気などの冷媒の流通および排出方向を規定するヒ
ートシンクと、前記夫々のヒートシンクから排出された
冷媒をまとめて流通する排気室とを備えた電子装置にお
いて、 前記夫々のヒートシンクにおける冷媒の流通および排出
方向が実質的に同じになるように前記ヒートシンクを夫
々配設し、前記夫々のヒートシンクの前記発熱半導体部
品取付け側と反対側の端面に接して、前記ヒートシンク
に冷媒を供給するノズルを夫々設け、前記ヒートシンク
により規定された冷媒の流通および排出方向における前
記ノズルの幅を対応する前記ヒートシンクの幅より小さ
くしたことを特徴とする電子装置。
5. A plurality of heat-generating semiconductor components mounted on a substrate, heat sinks that are thermally connected to and attached to each of the heat-generating semiconductor components, and define a flow direction and a discharge direction of a refrigerant such as air, respectively. An exhaust chamber that collectively circulates the refrigerant discharged from the heat sink of the electronic device, wherein the heat sinks are arranged such that the flow and discharge directions of the refrigerant in the respective heat sinks are substantially the same, A nozzle for supplying a coolant to the heat sink is provided in contact with an end surface of the heat sink opposite to the heat-generating semiconductor component mounting side, and a width of the nozzle in a flow and a discharge direction of the coolant defined by the heat sink is set. An electronic device having a width smaller than a width of the corresponding heat sink.
【請求項6】基板上に搭載された複数の発熱半導体部品
と、該発熱半導体部品夫々に熱的に接続して取り付けら
れ、空気などの冷媒の流通および排出方向を規定するヒ
ートシンクと、前記夫々のヒートシンクから排出された
冷媒をまとめて流通する排気室とを備えた電子装置にお
いて、 前記夫々のヒートシンクにより規定される冷媒の流通お
よび排出方向が実質的に同じになるように前記ヒートシ
ンクを夫々配設し、前記夫々のヒートシンクの前記発熱
半導体部品取付け側と反対側の端面に接して冷媒を供給
するノズルを設け、該ノズルは前記基板に平行な断面が
ほぼ矩形であり、この矩形の短辺を前記ヒートシンクに
より規定された冷媒の流通及び排出方向に配設したこと
を特徴とする電子装置。
6. A plurality of heat-generating semiconductor components mounted on a substrate, heat sinks that are thermally connected to and attached to each of the heat-generating semiconductor components, and define a flow direction and a discharge direction of a refrigerant such as air, respectively. An exhaust chamber through which the refrigerant discharged from the heat sink is collectively circulated, wherein the heat sinks are arranged such that the flow and discharge directions of the refrigerant defined by the heat sinks are substantially the same. A nozzle for supplying a coolant in contact with an end surface of the heat sink opposite to the heat-generating semiconductor component mounting side, wherein the nozzle has a substantially rectangular cross section parallel to the substrate, and has a short side of the rectangle. An electronic device is provided in the flow direction of the refrigerant defined by the heat sink.
【請求項7】前記ヒートシンクにより規定される冷媒の
流通および排出方向における前記ノズル間の間隙を前記
方向に直交する方向の前記ノズル間の間隙より大きくし
たことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の
電子装置。
7. A method according to claim 1, wherein a gap between the nozzles in a flow direction and a discharge direction of the refrigerant defined by the heat sink is larger than a gap between the nozzles in a direction orthogonal to the direction. The electronic device according to any one of the above.
【請求項8】前記複数の発熱半導体部品を囲繞する隔壁
を設け、該隔壁に開口部を設けたことを特徴とする請求
項1または5に記載の電子装置。
8. The electronic device according to claim 1, wherein a partition surrounding said plurality of heat generating semiconductor components is provided, and said partition is provided with an opening.
【請求項9】前記夫々のヒートシンクは前記発熱半導体
部品に取り付けられる側にベース板を、該ベース板に垂
直に前記発熱半導体部品の発熱を放熱する複数のフィン
を有し、該フィンの前記ベース板からの高さを、前記ヒ
ートシンクにより規定される冷媒の流通及び排出方向に
ついて、前記ヒートシンクの端部側で前記ヒートシンク
の中央部より低くしたことを特徴とする請求項1または
5に記載の電子装置。
9. Each of the heat sinks has a base plate on a side to be attached to the heat-generating semiconductor component, and a plurality of fins for dissipating heat generated by the heat-generating semiconductor component perpendicular to the base plate. 6. The electronic device according to claim 1, wherein the height from the plate is lower at the end of the heat sink than at the center of the heat sink in the direction of flow and discharge of the refrigerant defined by the heat sink. apparatus.
【請求項10】前記フィンがピンフィンであることを特
徴とする請求項9に記載の電子装置。
10. The electronic device according to claim 9, wherein the fin is a pin fin.
【請求項11】前記フィンが平行平板フィンであること
を特徴とする請求項9に記載の電子装置。
11. The electronic device according to claim 9, wherein said fin is a parallel plate fin.
【請求項12】前記ヒートシンクにより規定される冷媒
の流通および排出方向における隣合う前記ノズルの外壁
間の距離を対応する前記ヒートシンクの端部間距離より
大きくしたことを特徴とする請求項1から6のいずれか
に記載の電子装置。
12. The heat sink according to claim 1, wherein the distance between the outer walls of the adjacent nozzles in the direction of flow and discharge of the refrigerant defined by the heat sink is greater than the distance between the corresponding ends of the heat sink. An electronic device according to any one of the above.
【請求項13】基板上に搭載された複数の発熱半導体部
品と、該発熱半導体部品夫々に熱的に接続して取り付け
られ、空気などの冷媒の流通および排出方向を規定する
ヒートシンクと、前記夫々のヒートシンクから排出され
た冷媒をまとめて流通する排気室とを備えた電子装置に
おいて、 前記夫々のヒートシンクにおける冷媒の流通および排出
方向が実質的に同じになるように前記ヒートシンクを夫
々配設し、前記夫々のヒートシンクの前記発熱半導体部
品取付け側と反対側の端面に接して、前記ヒートシンク
に冷媒を供給するノズルを夫々設け、前記ヒ−トシンク
により規定された冷媒の流通及び排出方向に直交する方
向における前記ノズルの幅を対応する前記ヒートシンク
の幅より大きくしたことを特徴とする電子装置。
13. A plurality of heat-generating semiconductor components mounted on a substrate, heat sinks which are thermally connected to and attached to each of the heat-generating semiconductor components, and define heat distribution and discharge directions of a refrigerant such as air. And an exhaust chamber that collectively circulates the refrigerant discharged from the heat sink of the electronic device, wherein the heat sinks are disposed so that the flow and discharge directions of the refrigerant in the respective heat sinks are substantially the same. Nozzles for supplying a coolant to the heat sinks are provided in contact with end faces of the heat sinks opposite to the heat-generating semiconductor component mounting side, respectively, in a direction orthogonal to the coolant flow and discharge directions defined by the heat sink. Wherein the width of the nozzle is larger than the width of the corresponding heat sink.
【請求項14】前記ノズルは冷媒を供給する冷媒供給流
路と接続され、該冷媒供給流路と前記ノズルとの接続部
の断面積が前記ノズルと前記ヒートシンクとの接触部の
断面積より大であり、前記ノズルの冷媒流通方向の断面
形状が滑らかな曲線となることを特徴とする請求項1ま
たは5に記載の電子装置。
14. The nozzle is connected to a refrigerant supply channel for supplying a refrigerant, and a cross-sectional area of a connection portion between the refrigerant supply channel and the nozzle is larger than a cross-sectional area of a contact portion between the nozzle and the heat sink. The electronic device according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the nozzle in a refrigerant flowing direction is a smooth curve.
【請求項15】前記ヒートシンクに冷媒を供給する前記
ノズルの冷媒流通方向断面におけるノズル幅を前記接続
部から前記接触部に向かって徐々に小さくしたことを特
徴とする請求項14に記載の電子装置。
15. The electronic device according to claim 14, wherein a nozzle width of the nozzle for supplying the coolant to the heat sink in a cross section in a coolant flowing direction is gradually reduced from the connection portion toward the contact portion. .
【請求項16】発熱半導体部品から受熱し、空気などの
冷媒との間で熱交換して放熱し、冷媒の流通および排出
方向を規定するヒートシンクにおいて、 前記ヒートシンクの前記発熱半導体部品との接触部と反
対側の端面に、前記ヒートシンクに冷媒を供給するノズ
ルを設け、前記ヒートシンクにより規定される冷媒の流
通および排出方向と直交する方向におけるノズル幅を前
記ヒートシンクの対応する方向の幅より大きく形成し、
前記ヒートシンクにより規定される冷媒の流通及び排出
方向におけるノズル幅を前記ヒートシンクの対応する方
向の幅より小さく形成したことを特徴とするヒートシン
ク。
16. A heat sink for receiving heat from a heat generating semiconductor component, exchanging heat with a refrigerant such as air to radiate heat, and defining a flow direction and a discharge direction of the refrigerant, wherein a contact portion of the heat sink with the heat generating semiconductor component. On the opposite end face, a nozzle for supplying a coolant to the heat sink is provided, and a nozzle width in a direction orthogonal to a coolant flowing and discharging direction defined by the heat sink is formed to be larger than a width in a corresponding direction of the heat sink. ,
A heat sink, wherein a width of a nozzle defined by the heat sink in a flow direction and a discharge direction of a refrigerant is smaller than a width of the heat sink in a corresponding direction.
【請求項17】基板上に搭載された複数の発熱半導体部
品と、該発熱半導体部品夫々に熱的に接続して取付けら
れ、空気などの冷媒の流通および排出方向を規定するヒ
ートシンクと、前記夫々のヒートシンクから排出された
冷媒をまとめて流通する排気室とを備えた電子装置と、
該排気室に冷媒を供給する冷媒供給手段と、該冷媒供給
手段により供給される冷媒を電子装置に導くチャンバ
と、前記電子装置及び前記冷媒供給手段とを格納する筐
体とを備えた電子計算機において、 前記筐体上部に前記電子装置を格納し、前記チャンバと
前記電子装置を並置し、前記チャンバの鉛直下方に前記
冷媒供給手段を設け、前記複数の発熱半導体部品に冷媒
を供給するノズルと前記電子装置との上部に前記排気室
を設け、前記筐体上面に冷媒の排気孔を設けたことを特
徴とする電子計算機。
17. A plurality of heat-generating semiconductor components mounted on a substrate, heat sinks which are thermally connected to and attached to each of the heat-generating semiconductor components, and which define a flow direction and a discharge direction of a refrigerant such as air, respectively. An electronic device including an exhaust chamber that collectively circulates the refrigerant discharged from the heat sink,
An electronic computer comprising: a refrigerant supply unit that supplies a refrigerant to the exhaust chamber; a chamber that guides the refrigerant supplied by the refrigerant supply unit to an electronic device; and a housing that stores the electronic device and the refrigerant supply unit. In the above, the electronic device is stored in the upper part of the housing, the chamber and the electronic device are juxtaposed, the coolant supply means is provided vertically below the chamber, and a nozzle for supplying a coolant to the plurality of heat generating semiconductor components. An electronic computer, wherein the exhaust chamber is provided above the electronic device, and a refrigerant exhaust hole is provided on the upper surface of the housing.
【請求項18】電子計算機の本体の下部から空気を供給
する冷媒供給手段により空気を吸気させ、該吸気された
空気をチャンバ通路により電子装置の空気供給部に導く
とともに、該空気供給部の空気を基板上に搭載された複
数の発熱半導体部品夫々に熱的に接続して取り付けられ
たヒートシンクに夫々設けられたノズルにより前記夫々
のヒートシンクに導き、該ノズルおよび前記空気供給部
と独立して隔壁された排気室を通して電機計算機の上部
に流出させ、前記電子装置の冷却を行うようにしたこと
を特徴とする電子計算機。
18. Air is sucked in by a refrigerant supply means for supplying air from a lower part of the main body of the computer, and the air thus drawn is guided to an air supply section of the electronic device through a chamber passage. Are thermally connected to the plurality of heat generating semiconductor components mounted on the substrate, respectively, and are guided to the respective heat sinks by nozzles provided respectively on the heat sinks. The partition walls are independent of the nozzles and the air supply unit. An electronic computer characterized in that the electronic device is caused to flow out to an upper part of the electric computer through the exhaust chamber, thereby cooling the electronic device.
【請求項19】前記電子装置は、前記夫々のヒートシン
クにおける冷媒の流通および排出方向が実質的に同じに
なるように前記ヒートシンクを夫々配設し、前記夫々の
ヒートシンクの前記発熱半導体部品取付け側と反対側の
端面に接して、前記ヒートシンクに冷媒を供給するノズ
ルを夫々設け、前記ヒートシンクにより規定された冷媒
の流通および排出方向における前記ノズルの幅を対応す
る前記ヒートシンクの幅より小さくしたことを特徴とす
る請求項17又は18に記載の電子計算機。
19. The electronic device, wherein the heat sinks are arranged so that the directions of circulation and discharge of the refrigerant in the respective heat sinks are substantially the same, and the heat sink and the heat generating semiconductor component mounting side of the respective heat sinks are provided. A nozzle for supplying a coolant to the heat sink is provided in contact with the opposite end surface, and the width of the nozzle in the direction of flow and discharge of the coolant defined by the heat sink is smaller than the width of the corresponding heat sink. The electronic computer according to claim 17 or 18, wherein
【請求項20】前記ヒートシンクは複数のフィンを夫々
有し前記ヒートシンクにより規定された冷媒の流通及び
排出方向における前記ヒートシンクの最外縁のフィン間
の間隙の少なくとも一部を、対応する前記発熱半導体部
品間の間隙よりも大きくしたことを特徴とする請求項1
または5に記載の電子装置。
20. The heat-generating semiconductor component according to claim 20, wherein the heat sink has a plurality of fins, and at least a part of a gap between outermost fins of the heat sink in a flow and a discharge direction of the coolant defined by the heat sink. 2. The gap between the gaps is larger than the gap between them.
Or the electronic device according to 5.
【請求項21】前記ヒートシンクはベース板を有し、前
記ヒートシンクにより規定された冷媒の流通及び排出方
向における前記ベース板間の間隙を、対応する前記発熱
半導体部品間の間隙よりも大きくしたことを特徴とする
請求項1または5に記載の電子装置。
21. The heat sink has a base plate, and a gap between the base plates in a flow direction and a discharge direction of the refrigerant defined by the heat sink is made larger than a gap between the corresponding heat generating semiconductor components. The electronic device according to claim 1, wherein the electronic device is an electronic device.
【請求項22】前記ヒートシンクにより規定された冷媒
の流通および排出方向における前記ノズル幅を、前記ヒ
ートシンクの幅のほぼ1/2としたことを特徴とする請
求項1または5に記載の電子装置。
22. The electronic device according to claim 1, wherein a width of the nozzle in a flow direction and a discharge direction of the refrigerant defined by the heat sink is substantially half of a width of the heat sink.
【請求項23】基板上に搭載された複数の発熱半導体部
品と、該発熱半導体部品夫々に熱的に接続して取り付け
られ、空気などの冷媒の流通および排出方向を規定する
ヒートシンクと、前記夫々のヒートシンクから排出され
た冷媒をまとめて流通する排気室とを備えた電子装置に
おいて、前記夫々のヒートシンクにおける冷媒の流通お
よび排出方向が実質的に同じになるように前記ヒートシ
ンクを夫々配設し、前記夫々のヒートシンクの前記発熱
半導体部品取付け側と反対側の端面に接して、前記ヒー
トシンクに冷媒を供給するノズルを夫々設け、前記ヒー
トシンクにより規定された冷媒の流通および排出方向に
おける前記複数のノズルのピッチは前記ヒートシンクの
ピッチより小さいことを特徴とする電子装置。
23. A plurality of heat-generating semiconductor components mounted on a substrate, heat sinks that are thermally connected to and attached to each of the heat-generating semiconductor components, and that define a flow direction and a discharge direction of a refrigerant such as air, respectively. In an electronic device having an exhaust chamber that collectively circulates the refrigerant discharged from the heat sink, the heat sinks are disposed so that the flow and the discharge directions of the refrigerant in the respective heat sinks are substantially the same, A nozzle for supplying a coolant to the heat sink is provided in contact with an end surface of the heat sink opposite to the side on which the heat-generating semiconductor component is mounted, and the plurality of nozzles in a flow direction and a discharge direction of the coolant defined by the heat sink are provided. An electronic device, wherein a pitch is smaller than a pitch of the heat sink.
【請求項24】前記ノズルの配設ピッチの基準を、複数
の前記発熱半導体部品の中の中央の発熱半導体部品の中
心軸とほぼ同じにしたことを特徴とする請求項23に記
載の電子装置。
24. The electronic device according to claim 23, wherein the reference of the arrangement pitch of the nozzles is substantially the same as the central axis of the central heating semiconductor component among the plurality of heating semiconductor components. .
【請求項25】基板上に搭載された複数の発熱半導体部
品と、該発熱半導体部品夫々に熱的に接続して取り付け
られ、空気などの冷媒の流通および排出方向を規定する
ヒートシンクと、前記夫々のヒートシンクから排出され
た冷媒をまとめて流通する排気室とを備えた電子装置に
おいて、前記夫々のヒートシンクにおける冷媒の流通お
よび排出方向が実質的に同じになるように前記ヒートシ
ンクを夫々配設し、前記複数のヒートシンクを囲繞する
隔壁と、前記発熱半導体部品取付け側と反対側の端面に
接して前記ヒートシンクに冷媒を供給するノズルとを設
け、該ノズルと前記隔壁とを一体に構成したことを特徴
とする電子装置。
25. A plurality of heat-generating semiconductor components mounted on a substrate, heat sinks which are thermally connected to and attached to each of the heat-generating semiconductor components, and define a flow direction and a discharge direction of a refrigerant such as air, respectively. In an electronic device having an exhaust chamber that collectively circulates the refrigerant discharged from the heat sink, the heat sinks are disposed so that the flow and the discharge directions of the refrigerant in the respective heat sinks are substantially the same, A partition wall surrounding the plurality of heat sinks, and a nozzle for supplying a coolant to the heat sink in contact with an end surface opposite to the heat-generating semiconductor component mounting side are provided, and the nozzle and the partition wall are integrally formed. Electronic device.
【請求項26】前記ヒートシンクにより規定された冷媒
の流通及び排出方向における、ノズル同士の間隙を、同
方向の発熱半導体部品同士の間隔の0.5〜0.8倍に
したことを特徴とする請求項1または5に記載の電子装
置。
26. The method according to claim 26, wherein the gap between the nozzles in the direction of flow and discharge of the coolant defined by the heat sink is 0.5 to 0.8 times the interval between the heat-generating semiconductor components in the same direction. The electronic device according to claim 1.
【請求項27】前記夫々のノズルの上流側にファンが設
けられるものであって、該ファンにより前記ノズルへ供
給する冷媒の流量を独立して制御するように構成した請
求項1から6のいずれかに記載の電子装置。
27. The apparatus according to claim 1, wherein a fan is provided upstream of each of the nozzles, and the flow rate of the refrigerant supplied to the nozzles is independently controlled by the fan. An electronic device according to any one of the above.
【請求項28】前記夫々のノズルの上流側にファンが設
けられるものであって、該ファンにより前記ノズルへ供
給する冷媒の流量を独立して制御するように構成した請
求項17から19のいずれかに記載の電子計算機。
28. The apparatus according to claim 17, wherein a fan is provided upstream of each of the nozzles, and the flow rate of the refrigerant supplied to the nozzles is independently controlled by the fan. Electronic computer according to crab.
【請求項29】前記夫々のノズルに供給される冷媒ある
いは空気が電子計算機本体の上部に設けられるものであ
る請求項17から19に記載の電子計算機。
29. An electronic computer according to claim 17, wherein the refrigerant or air supplied to each of said nozzles is provided on an upper part of the computer main body.
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