DE19509904A1 - Ventilator für eine integrierte Schaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilator zur Wärmeableitung von integrierten Schaltungen.

Elektronische Bauteile bzw. Komponenten, insbesondere Halbleiter, können während ihres Betriebes eine erhebliche Wärme erzeugen, die abgeleitet werden muß, um eine Beschädigung der Komponenten zu vermeiden. Zur Vermeidung dieser Probleme sind verschiedene Arten von Wärmeverteilungs- bzw. -ableitungseinrichtungen entwickelt worden. Eine Variante dieser Wärmeableitungseinrichtungen weist Aluminiumrippen auf, sie sind zur Wärmeübertragung bzw. -ableitung an den elektronischen Komponenten befestigt. Die zu den Aluminiumrippen übertragene Wärme muß jedoch von dort abgeführt werden, um eine entsprechende Wärmeableitung zu erzielen.

Die US-A 5 299 632 offenbart eine Rippenvorrichtung für eine integrierte Schaltung und die US-A 5 309 983 beschreibt eine niedrig profilierte Wärmesenke und Ventilatoranordnung, d. h. Wärmeableitungseinrichtungen, die jeweils zur Wärmeverteilung bzw. -ableitung mit einer motorisierten Flügelradanordnung ausgebildet sind. Solche motorisierten Flügelradanordnungen weisen jedoch ein relativ großes Volumen auf, so daß sie sich für Portable-Computer nicht eignen.

Die US-A 5 288 203 beschreibt einen niedrig profilierten Ventilatorkörper mit Wärmeübertragungseigenschaften, wobei ein Flügelrad in einem Ventilatorrahmenelement zur Reduktion des Volumens des Ventilators vorgesehen ist. Die Anordnung des Flügelrades in dem Ventilatorrahmenelement ist jedoch nicht einfach, was einen Mangel dieser bekannten Anordnung darstellt. Außerdem weist das Ventilatorgrundelement, das an die wärmeerzeugende elektronische Komponente angekoppelt ist, eine ebene Wärmeübertragungsoberfläche auf, so daß der Wärmetransport von der elektronischen Komponente nicht sehr wirksam und die Wärmeableitungsleistung nicht besonders gut ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventilator zu schaffen, der ein relativ kleines Volumen aufweist und der für integrierte Schaltungen bzw. insbesondere für Portable- Computer geeignet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ventilators sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der erfindungsgemäße Ventilator weist zum Wärmetransport bzw. zur Wärmeübertragung und -ableitung eine Anzahl Rippen auf, und er ist zur wirksamen Ableitung der zu den Rippen übertragenen Wärme geeignet.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibungen von in der Zeichnung dargestellten Ausbildungen des erfindungsgemäßen Ventilators.

Es zeigen:

Fig. 1 eine räumliche Explosionsdarstellung einer ersten Ausbildung des Ventilators,

Fig. 2 eine räumliche Darstellung des Ventilators gemäß Fig. 1 ,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Ventilators gemäß den Fig. 1 und 2 entlang der Schnittlinie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine räumliche Explosionsdarstellung einer zweiten Ausbildung des Ventilators bzw. eine zweite Befestigungsvariante zur Befestigung der Schaltungsplatte an der Grundeinrichtung des Ventilators,

Fig. 5 eine räumliche Darstellung des Ventilators gemäß Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 6-6 in Fig. 5,

Fig. 7, eine räumliche Explosionsdarstellung einer weiteren Befestigungsvariante zur Befestigung der Schaltungsplatte an der Grundeinrichtung des Ventilators,

Fig. 8 einen Schnitt durch den Ventilator gemäß Fig. 7,

Fig. 9 eine räumliche Explosionsdarstellung noch einer anderen Befestigungsvariante zur Befestigung der Schaltungsplatte an der Grundeinrichtung des Ventilators,

Fig. 10 einen Schnitt durch den Ventilator gemäß Fig. 9, und

Fig. 11, 12 und 13 Explosionsdarstellungen zur Verdeutlichung von drei Ausführungsformen der Schaltungsplatte.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen Ventilator mit einer Schaltungsplatte 1, die zur Luftzirkulation eine Anzahl Löcher 12 aufweist und die mit vier Löchern 13 ausgebildet ist, die zum Einstecken von Schrauben vorgesehen sind. Die Schaltungsplatte 1 weist eine Öffnung 10 auf, die mit einem Tragelement 11 versehen ist, das in der Öffnung 10 angeordnet ist. Das Tragelement 11 ist an die Schaltungsplatte 1 mittels einer Anzahl Rippen 101 angeschlossen und mit einer Bohrung 111 ausgebildet. Ein Flügelrad 2 weist eine Spindel 20 auf, die in die Bohrung 111 des Tragelementes 11 eingesetzt und die in der Bohrung 111 drehbar vorgesehen ist. Das Flügelrad 2 weist zum Bewegen und zur Zirkulation von Luft eine Anzahl Flügel 21 auf.

Eine Grundeinrichtung 3 besteht aus wärmeleitendem Material wie Aluminium und weist eine Anzahl von Rippen 31, 310 auf, die sich nach oben erstrecken. Die Rippen 31, 310 sind in einer Anzahl Reihen angeordnet, die durch Spalte 32 voneinander beabstandet sind. Jede der Reihen weist eine Anzahl von Rippen auf, die voneinander durch Spalte 33 beabstandet sind. Die Rippen 310 sind an den beiden Seitenabschnitten der Grundeinrichtung 3 vorgesehen und die anderen Rippen 31 befinden sich zwischen den Rippen 310. Die Grundeinrichtung 3 ist an der Oberseite des elektronischen Bauelementes 5 befestigt und dient zur Ableitung von Wärme vom elektronischen Bauelement 5. Die Rippen 31, 310 optimieren die Wärmeübertragungsflächen. Die Schaltungsplatte 1 ist über den niedrigeren Rippen 31 zwischen den höheren Rippen 310 angeordnet und weist eine Oberfläche auf, die mit den oberen Flächen der höheren Rippen 310 fluchten, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Die Schrauben 14 greifen zur Befestigung der Schaltungsplatte 1 an der Grundeinrichtung 3 in die Spalte 32 ein.

Die Wärme des elektronischen Bauelementes 5 kann folglich zu den Rippen 31, 310 übertragen und durch das Flügelrad 2 wirksam verteilt bzw. abgeleitet werden. Der Ventilator weist außerdem ein relativ kleines Volumen auf, so daß er ausgezeichnet zur Verwendung in Portable-Computern geeignet ist, weil er die Wärme ausgezeichnet vom elektronischen Bauelement 5 ableitet.

Gemäß den Fig. 4 bis 6 kann die Schaltungsplatte 1 vier Verlängerungen 45 aufweisen, von welchen jede ein Hakenelement 46 besitzt, die zum Greifen der Grundeinrichtung 3 vorgesehen und geeignet sind, um die Schaltungsplatte 1 weiter verbessert an der Grundeinrichtung 3 festzulegen.

Wie aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich ist, können die Rippen 31 eine identische Höhe besitzen und eine Vertiefung 34 enthalten, die im zentralen Abschnitt ausgebildet und zur Aufnahme des Flügelrades 2 vorgesehen ist, so daß der Ventilator eine weiter reduzierte Dicke besitzt.

Die Fig. 9 und 10 verdeutlichen, daß die Schaltungsplatte 1 größere Abmessungen aufweisen kann, um an der Oberseite der höheren Rippen 310 anzuliegen. Die Schrauben 14 greifen zwischen den höheren Rippen 310 ein, um die Schaltungsplatte 1 an der Grundeinrichtung 3 festzulegen.

Gemäß Fig. 11 kann die Schaltungsplatte 1 eine Ausnehmung 74 aufweisen und zwei Stifte 75 besitzen, die zur Festlegung einer Schaltungskarte 23 dienen. Die Schaltungskarte 23 ist in der Ausnehmung 74 angeordnet, so daß sich keine Vergrößerung der Dicke der Schaltungsplatte 1 ergibt. Die Öffnung 10 kann mit der Ausnehmung 74 verbunden sein. Die Fig. 12 verdeutlicht, daß das Tragelement 11 Löcher 112 aufweisen kann, die zur Luftzirkulation und zur Festlegung anderer Gegenstände, Elemente oder dergleichen vorgesehen sein kann. Gemäß Fig. 13 können die Eckenabschnitte 113 der Schaltungsplatte 1 eine größere Dicke besitzen, wodurch die Festigkeit im Bereich der Löcher 13 erhöht wird. Die Schaltungsplatten 1 gemäß den Fig. 11 bis 13 können mit einer der Grundeinrichtungen 3 gemäß den Fig. 1 bis 10 kombiniert sein.

Der erfindungsgemäße Ventilator weist ein vergleichsweise kleines Volumen auf, so daß er ausgezeichnet zur Verwendung in Portable-Computern geeignet ist, wobei sich eine ausgezeichnete Verteilung bzw. Ableitung der Wärme vom entsprechenden elektronischen Bauelement ergibt.

Claims (5)

1. Zur Ableitung von Wärme von elektronischen Komponenten vorgesehener Ventilator mit einer Grundeinrichtung (3), die eine Anzahl Rippen (31, 310) besitzt, die sich von der Grundeinrichtung nach oben erstrecken, mit einer Schaltungsplatte (1), die über den Rippen (31, 310) vorgesehen ist und die eine Anzahl Löcher (12) aufweist, die in der Schaltungsplatte (1) zur Luftzirkulation vorgesehen sind und die mit einer Öffnung (10) ausgebildet ist, mit einem Tragelement (11), das in der Öffnung (10) vorgesehen und das mit der Schaltungsplatte (1) gekoppelt ist, mit Einrichtungen (14) zur Befestigung der Schaltungsplatte (1) an den zweiten Rippen (31), und mit einem Flügelrad (2), das am Tragelement (11) angeordnet und zur Luftzirkulation über den zweiten Rippen (31) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundeinrichtung (3) zwei Seitenabschnitte mit eine Anzahl sich nach oben erstreckende erste Rippen (310) und einen Mittelabschnitt aufweist, der eine Anzahl sich nach oben erstreckende zweite Rippen (31) besitzt, wobei die ersten Rippen (310) höher sind als die zweiten Rippen (31) und die Schaltungsplatte (1) über den zweiten Rippen (31) zwischen den ersten Rippen (310) angeordnet ist.

2. Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsplatte (1) mindestens zwei Verlängerungen (45) aufweist, die sich nach unten erstrecken und die jeweils mit einem Hakenelement (46) ausgebildet sind, die zum Ankoppeln an die Grundeinrichtung (3) vorgesehen sind, wodurch die Befestigung der Schaltungsplatte (1) an der Grundeinrichtung (3) verbessert wird.

3. Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsplatte (1) mit einer Ausnehmung (74) ausgebildet ist, die mit der Öffnung (10) verbunden ist, und daß die Schaltungsplatte (1) mit Zapfen (75) ausgebildet ist, die sich in das Innere der Ausnehmung (74) erstrecken und die zur Befestigung einer Schaltungskarte (23) vorgesehen sind.

4. Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (11) mit einer Anzahl Löcher (112) ausgebildet ist, die zur Luftzirkulation vorgesehen sind.

5. Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsplatte (1) vier Eckenbereiche (113) aufweist, von welchen jeder mit einem Loch (13) für eine Befestigungseinrichtung ausgebildet ist, wobei jeder Eckenbereich (113) eine Dicke besitzt, die größer ist als die Dicke der Schaltungsplatte (1).