DE20309986U1

DE20309986U1 - Device for cooling electronic components e.g. for installation in computers, has devices to be cooled integrated into coolant circulation

Info

Publication number: DE20309986U1
Application number: DE20309986U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2013-06-28

Abstract

A device for cooling electronic components/units has a heat-sink with air-streamed cooling fins and a cooling water circulation with cooling water pump, in which the components to be cooled are integrated into the coolant circulation. The heat-sink is designed as a single-piece extruded molding (10) for insertion into computer bays.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kühlen von Elektronikkomponenten in elektronischen Geräten, umfassend einen Kühlkörper mit luftangeströmten Kühlrippen und mit einem Wasserkühlkreislauf mit Kühlwasserpumpe, wobei die zu kühlenden Elektronikkomponenten in den Wasserkühlkreislauf integriert sind.The Invention relates to a device for cooling Electronic components in electronic devices, comprising a heat sink with air-flowing cooling fins and with a water cooling circuit with cooling water pump, being the ones to be cooled Electronic components are integrated in the water cooling circuit.

Die Erfindung bezieht sich auch auf die Kühlung von Elektronikkomponenten in elektronischen Geräten, vorzugsweise Computern. Prozessoren, Festplatten, Grafikkarten, Netzteile oder dergleichen sind solche Elektronikkomponenten, die als Wärmequellen wirksam sind.The The invention also relates to the cooling of electronic components in electronic devices, preferably computers. Processors, hard drives, graphics cards, Power supplies or the like are such electronic components that as heat sources are effective.

Die Temperaturentwicklung in leistungsfähigen Elektronikkomponenten ist heute vielfach so hoch, dass tolerierbare Temperaturen nur noch durch aktive Kühlung der Bauteile erreichbar sind. Dieses hat in vielen elektronischen Geräten, insbesondere in Computern, zu einem starken Anstieg der Anzahl eingebauter Lüfter zur Kühlung der Komponenten geführt. Die Anzahl und die Leistung der eingebauten Lüfter ist vielfach so hoch, dass die Geräuschentwicklung der Geräte besonders in Wohn- und Arbeitsräumen nicht mehr akzeptabel ist.The Temperature development in powerful electronic components is often so high today that tolerable temperatures only through active cooling the components are accessible. This has many electronic Devices, especially in computers, to a sharp increase in the number of built-in Fan for cooling of the components. The number and performance of the built-in fans is often so high that the noise of the devices especially in living and working spaces is no longer acceptable.

Zur Reduzierung der Lärmentwicklung werden daher einzelne Komponenten zum Aufbau von Wasserkühlungen für Computer angeboten, wobei die zu kühlenden Bauteile mit wasserdurchströmten Wärmetauschern versehen sind und die einzelnen Wärmetauscher in einem geschlossenen Kühlkreislauf miteinander verbunden sind. Das Kühlwasser wird durch eine separate Umwälzpumpe in Umlauf gebracht. Üblicherweise werden netzspannungsbetriebene Aquarien- oder Springbrunnenpumpen hierzu eingesetzt. Die Wärmeabfuhr im sekundären Wärmetauscher erfolgt mit Hilfe von Radiatoren, wie sie auch in PKWs oder bei Motorrädern bekannt sind. Die Radiatoren werden in der Regel von einem Luftstrom aus einem oder mehreren entsprechend großen und langsam laufenden Ventilatoren angeströmt. Zur Vermeidung von Luftansammlungen im Kühlkreislauf sowie zum Ausgleich von Leckagen ist der Einbau eines Vorratsbehälters erforderlich, in dem sich die im System befindliche Restluft sammelt, so dass die Komponenten stets mit einem ununterbrochenen Kühlwasserstrom versorgt werden können.to Reduction of noise are therefore individual components for the construction of water cooling for computers offered, the ones to be cooled Components with heat exchangers through which water flows are provided and the individual heat exchangers in a closed Cooling circuit are interconnected. The cooling water is through a separate circulating pump put into circulation. Usually become mains-powered aquarium or fountain pumps used for this. The heat dissipation in the secondary heat exchangers takes place with the help of radiators, such as those in cars or at motorcycles are known. The radiators are usually powered by an air stream one or more appropriately large and slow-running fans incident flow. to Avoiding air accumulation in the cooling circuit and to compensate Leakage requires the installation of a storage container in which the residual air in the system collects so that the components are always supplied with an uninterrupted flow of cooling water can.

Der Nachteil bekannter Systeme ist, dass die vielen einzelnen Komponenten, wie z.B. Radiator, Lüfter, Pumpe und Vorratsbehälter in einem ohnehin engen Gehäuse integriert werden müssen. Besonders die Wasserkühlung ist mit einem extrem hohen technischen Aufwand sowie baulichen Veränderungen an Computergehäusen verbunden. Darüber hinaus stellt die Versorgung des Kühlkreislaufs mit Netzspannung eine nicht zu unterschätzende Gefahrenquelle dar.The The disadvantage of known systems is that the many individual components, such as. Radiator, fan, Pump and reservoir in an already narrow housing need to be integrated. Especially the water cooling is with an extremely high technical effort as well as structural changes on computer cases connected. About that also supplies the cooling circuit with mains voltage a not to be underestimated Represents a source of danger.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kühlung zu entwickeln, die die Vorteile einer Wasserkühlung beibehält, die Anzahl der einzelnen Komponenten aber auf ein Minimum reduziert. Auch soll die nachträgliche Umrüstung ohne großen technischen Aufwand und bauliche Veränderungen an bestehenden Systemen möglich sein.task the invention is to provide cooling develop that maintains the benefits of water cooling Number of individual components reduced to a minimum. Also the subsequent one conversion without big technical effort and structural changes to existing systems possible his.

Erreicht wird dies dadurch, dass bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art der Kühlkörper einstöckig als Strangprofil und als Einschubteil für die Schächte von Rechnern ausgebildet ist.Reached This is due to the fact that in a device of the type mentioned at the beginning Type of heat sink as one tier Extruded profile and designed as a slide-in part for the shafts of computers is.

Als Material kommt Aluminium in Frage, das sich in beliebiger Länge strangpressen lässt und auf das gewünschte Maß geschnitten wird.As Material comes into question aluminum, which are extruded in any length lets and to the desired one Cut to size becomes.

Die äußeren Abmessungen des Strangprofils sind dann so gewählt worden, dass die gesamte zusammengebaute Einheit in die Aufnahmeschächte von handelsüblichen Rechnern eingebaut werden können.The external dimensions of the extruded profile were then chosen so that the entire assembled Unit in the receiving trays of commercial Computers can be installed.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich dadurch, dass die Energieversorgung über die PC-Niedervoltspannungsversorgung stattfinden kann.On Another advantage of the invention results from the fact that the energy supply via the PC low-voltage voltage supply can take place.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, und zwar mit den drei wesentlichen Elementen in auseinandergezogener Lage.The Invention is explained below with reference to the drawing, for example. The only figure of the drawing shows a device according to the invention, with the three essential elements in an exploded view Location.

Die Figur zeigt einen Kühlkörper 1 und einen Vorratsbehälter 2 als Einheit in Form eines Strangpressprofils mit relativ großen Oberflächen für den Wärmeübergang.The figure shows a heat sink 1 and a reservoir 2 as a unit in the form of an extruded profile with relatively large surfaces for heat transfer.

Die Zufuhr von Kühlluft erfolgt durch einen Ventilator 3, der an einer Stirnseite des Kühlkörpers 1 angeschraubt ist und für eine Strömung an den Kühlrippen 4 sorgt. Bei der Ausbildung als Strangpressprofil können die Befestigungsbohrungen für den Lüfter leicht in das Profil integriert werden.Cooling air is supplied by a fan 3 on one end of the heat sink 1 is screwed and for a flow on the cooling fins 4 provides. When designed as an extruded profile, the mounting holes for the fan can be easily integrated into the profile.

Neben dem Lüfter ist eine Anschlusseinheit 5 am Vorratsbehälter 2 befestigt, die in der Größe des Querschnitts des Vorratsbehälters 2 ausgeführt ist und gleichzeitig als Abdeckung des Behälters dient. Zur Abdichtung des Vorratsbehälters 2 ist zwischen Vorratsbehälter 2 und Anschlusseinheit 5 eine Dichtung 6 montiert.There is a connection unit next to the fan 5 on the storage container 2 attached to the size of the cross section of the storage container 2 is executed and also serves as a cover for the container. For sealing the storage container 2 is between the storage containers 2 and connection unit 5 a seal 6 assembled.

Die Anschlusseinheit enthält außerdem wasserdichte Schlauchdurchführungen 7, 8 zur Integration der zu kühlenden Elektronikkomponenten in den Kühlkreislauf. Hierzu sind ein druckseitig von einer Kühlwasserpumpe 9 versorgter Vorlaufanschluss 7 und ein Rücklaufanschluss 8 vorhanden.The connection unit also contains waterproof hose bushings 7 . 8th for the integration of the electronic components to be cooled in the Cooling circuit. For this purpose there is a cooling water pump on the pressure side 9 supplied flow connection 7 and a return port 8th available.

Die Kühlwasserpumpe 9 wird über eine Elektroniksteuerung 11 mit Niederspannung versorgt. Die Zuführung der Spannung erfolgt über eine wasserdichte Durchführung 10. Eine Kühlwasserpumpe 9 ist als Tauchpumpe ausgelegt und ist daher in den Vorratsbehälter 2 integriert.The cooling water pump 9 is via an electronic control 11 supplied with low voltage. The voltage is supplied via a watertight bushing 10 , A cooling water pump 9 is designed as a submersible pump and is therefore in the reservoir 2 integrated.

In der vorliegenden Ausführung ist noch eine Leuchtdiode 12 in die Anschlusseinheit 5 integriert, die das Beobachten des Kühlwasserstands 17 vereinfacht.In the present embodiment there is still a light emitting diode 12 into the connection unit 5 integrated, which is monitoring the cooling water level 17 simplified.

Die Spannungsversorgung erfolgt über eine zu Computernetzteilen kompatible Steckverbindung 13.Power is supplied via a connector that is compatible with computer power supplies 13 ,

Die gegenüberliegende Stirnseite des Profils ist durch eine Blende 14 verschlossen. Blende 14 und Vorratsbehälter 2 sind dabei so ausgebildet, dass die Blende direkt in das Profil geschraubt werden kann und sich zwischen Vorratsbehälter 2 und Blende 14 eine Dichtung 15 zur Abdichtung des Vorratsbehälters befindet.The opposite end of the profile is through a panel 14 locked. cover 14 and storage container 2 are designed so that the panel can be screwed directly into the profile and between the storage container 2 and aperture 14 a seal 15 to seal the reservoir.

Die Blende enthält außerdem einen als Schauglas 16 ausgeführten durchsichtigen Bereich, so dass durch die Blende 16 die Höhe des Kühlwasserspiegels 17 beobachtet werden kann. Außerdem enthält die Blende 14 auf der Seite des Kühlkörpers 1 Lüftungsschlitze 18, die ein weitgehend ungehindertes Durchströmen der Kühlluft ermöglichen.The aperture also contains one as a sight glass 16 executed transparent area so that through the bezel 16 the height of the cooling water level 17 can be observed. Also contains the bezel 14 on the side of the heat sink 1 vents 18 , which allow a largely unimpeded flow of the cooling air.

Die Außenabmessungen der gesamten Kühleinheit sind so bemessen, dass die Kühleinheit sich in die üblichen Laufwerkschächte von Personalcomputern einführen lässt. Der Querschnitt der Blende 14 ist ebenfalls so bemessen, dass diese sich in die Laufwerkschächte einpasst. Zur Befestigung in den Laufwerkschächten sind Gewindebohrungen 19 seitlich vorgesehen.The outer dimensions of the entire cooling unit are dimensioned so that the cooling unit can be inserted into the usual drive bays of personal computers. The cross section of the aperture 14 is also dimensioned so that it fits into the drive bays. There are threaded holes for fastening in the drive bays 19 provided on the side.

Claims

Device for cooling electronic components in electronic devices, comprising a heat sink with air-flowing cooling fins and with a water cooling circuit with a cooling water pump, the electronic components to be cooled being integrated in the water cooling circuit, characterized in that the heat sink is in one piece as an extruded profile part ( 1 ) and is designed as an insertion part for the shafts of computers.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the storage container ( 1 ) and heat sink ( 2 ) are part of the cooling circuit with their walls.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that that a fan is screwed to the heat sink is.

Device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the extruded profile in the 5 1/4 inch standard shaft of a computer fits and has threaded parts on the side for fastening.

Device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the cooling water pump is integrated in the reservoir.

Device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the cooling water pump via the connectors common in computers is supplied with electrical energy.

Device according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the storage container at the front through a panel and is closed at the back by a cover.

Device according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the diaphragm ( 14 ) Cooling slots for the cooling air and a sight glass ( 16 ) for monitoring the cooling water level.

Device according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the components of the water cooling (heat sink, reservoir, pump and control electronics) integrated in a single 5 1/4 inch slot are.