DE29821758U1 - Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten - Google Patents
Kühlvorrichtung für ComputerfunktionseinheitenInfo
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Description
Markus HagedorV (5rMerWe!&*31, ·* 0-4149PNeUSS, gm6g.DOC, Seite : 1 von 14
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur geräuscharmen Kühlung von Computerfunktionseinheiten in
einem Computergehäuse bei verbesserter Kühlwirkung, durch einen geschlossenen Flüssigkeitskreislauf.
Gattungsgemäße Kühlvorrichtungen sind in großer Zahl im alltäglichen Einsatz. Gemäß dem Stand
der Technik werden dabei zum einen Peltier-Elemente zur Kühlung verwendet und zum anderen
wird Luft als Kühlmittel zum Transport der Wärme benutzt. Die Kühlvorrichtungen mit Peltier-Elementen
gemäß dem Stand der Technik beruhen darauf, daß die von einem elektrischen Strom durchflossene Lötstelle zweier verschiedenartiger Metalle sich je nach der Stromrichtung
erwärmt oder abkühlt.
Bei den Kühlvorrichtungen, die Luft als Kühlmittel verwenden, werden zwei große Gruppen
unterschieden. Die erste ist die Gruppe von Kühlvorrichtungen ist die der passiven Kühlkörper und die
zweite ist die Gruppe der aktiven Kühlkörper.
Gemäß dem Stand der Technik werden heute nur noch bei geringeren Anforderungen an die
Kühlwirkung passive Kühlkörper, die mit der zu kühlenden Komponente verbunden werden, eingesetzt.
Als Verbindungselemente sind Klipse, Haken, Kleber, Schrauben und Steckverbindungen bekannt.
Die passiven Kühlkörper bestehen dabei zumeist aus Metallstücken, die einerseits an einer möglichst großen Fläche Kontakt mit der zu kühlenden Computerfunktionseinheit haben und andererseits eine durch Kühlrippen vergrößerte Fläche, an welcher die Wärme an die Umgebungsluft abgegeben wird, aufweisen. Die Kühlwirkung dieser passiven Kühlkörper hängt dabei von der Oberfläche des Kühlkörpers, welche mit Luft umgeben ist, von der Temperatur der Umgebungsluft und von der Kontaktfläche zu der zu kühlenden Komponente ab. Die Kühlwirkung der heutigen passiven Kühlkörper, wie sie dem Stand der Technik entsprechen, ist für moderne Computerfunktionseinheiten aus den folgendem Grund nicht ausreichend:
Die passiven Kühlkörper bestehen dabei zumeist aus Metallstücken, die einerseits an einer möglichst großen Fläche Kontakt mit der zu kühlenden Computerfunktionseinheit haben und andererseits eine durch Kühlrippen vergrößerte Fläche, an welcher die Wärme an die Umgebungsluft abgegeben wird, aufweisen. Die Kühlwirkung dieser passiven Kühlkörper hängt dabei von der Oberfläche des Kühlkörpers, welche mit Luft umgeben ist, von der Temperatur der Umgebungsluft und von der Kontaktfläche zu der zu kühlenden Komponente ab. Die Kühlwirkung der heutigen passiven Kühlkörper, wie sie dem Stand der Technik entsprechen, ist für moderne Computerfunktionseinheiten aus den folgendem Grund nicht ausreichend:
Da die Wärmeentwicklung moderner Computerfunktionseinheiten, wie z.B. Prozessoren und
Festplatten, während des Betriebes in einem Computergehäuse im Vergleich zur empfohlenen
Betriebstemperatur relativ hoch ist, ist es notwendig, die Wärme möglichst effektiv an die
Umgebungsluft abzugeben und die erwärmte Umgebungsluft möglichst schnell gegen kühlere
Umgebungsluft auszutauschen. Aber in Computergehäusen, wie sie heute im alltäglichen Einsatz sind,
wird die erwärmte Luft nur durch einen schwachen Luftstrom aufgrund der natürlichen Konvektion von
kalter und warmer Luft ausgetauscht, weil die Gehäuse meist zur Geräuschdämmung und aus EMV-technischen
Gründen weitestgehend geschlossen sind und durch die vorhandenen Lüftungsöffnungen
kaum natürlicher Luftaustausch stattfinden kann.
Daher werden die passiven Kühlkörper heute gemäß dem Stand der Technik, aufgrund der
höheren Anforderungen von modernen Computerfunktionseinheiten an die Kühlwirkung, mit
Ventilatoren verbunden, welche die erwärmte Luft besser von dem passiven Kühlkörper mit der
Computerfunktionseinheit abführen und den Luftstrom im Computergehäuse erhöhen. Diese passiven
Markus Hagedorn* drünerWe*g*31, "0-4140^NeLAS, gm6g.DOC, Seite: 2 von 14
Kühlkörper in Verbindung mit einem Ventilator nennt man allgemein aktive Kühlkörper. Die aktiven
Kühlkörper werden gemäß dem Stand der Technik an der zu kühlenden Computerfunktionseinheit angebracht. Als Befestigungselemente für aktive Kühlkörper sind Klipse,
Haken, Kleber, Schrauben und Steckverbindungen bekannt.
Es ist auch bekannt, daß die Kühlvorrichtung aus einem, oder mehreren, passiven Kühlkörpern an den
Computerfunktionseinheiten mit einem, oder mehreren, von der Computerfunktionseinheit getrennt im
oder am Computergehäuse angebrachten, leistungsstarken Ventilatoren besteht.
Da sich bei der Verwendung von Kühlvorrichtungen, die dem Stand der Technik entsprechen,
der Luftstrom innerhalb des Computergehäuses nur schwer lenken läßt, werden die gattungsgemäßen
Kühlvorrichtungen mit Luftkanälen verbunden, welche die warme Luft an die Aussenseite des
Gehäuses abführen bzw. Wärmeabgabeelemente Luft in das Innere des Gehäuses zuführen.
Bei den gattungsgemäßen Kühlvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik ergeben sich
verschiedene Probleme während des Betriebes der mit ihnen gekühlten Computerfunktionseinheiten
in einem Computergehäuse.
Bei Kühlvorrichtungen mit Peltier-Elementen ergeben sich Probleme aufgrund der kostspieligen
Herstellung. Sie eignen sich nur eingeschränkt für die Verwendung in Computergehäusen bei
kostengünstigen Computern. Ein weiteres Problem liegt in der hohen Spannung, die benötigt wird,
um eine ausreichende Kühlwirkung zu erreichen. Die Spannung beeinflußt die Computerfunktionseinheiten aufgrund von elektromagnetischen Feldern. Zusätzlich entsteht das
Problem, daß die Computerfunktionseinheit gegen einen elektrischen Strom von der
Kühlvorrichtung isoliert werden muß.
Da die von modernen Computerfunktionseinheiten im Betrieb entwickelte Wärme sehr hoch werden
kann, müssen bei Kühlvorrichtungen, die dem Stand der Technik entsprechen, leistungsstarke
Ventilatoren eingesetzt werden. Es entsteht das Problem, daß diese Ventilatoren ein
Betriebsgeräusch erzeugen, das allgemein in modernen, geräuscharmen Arbeitsumgebungen, wie z.B.
einem Büro, vom Nutzer des Computersystems als sehr störend empfunden wird.
Das Betriebsgeräusch wird zum einen von der Lagerung der Ventilatorachse, der Luftverwirbelung und zum anderen von Schwingungen, die der Ventilator in dem Computergehäuse hervorruft, erzeugt. Das Computergehäuse wirkt in diesem Fall als Resonanzkörper.
Das Betriebsgeräusch wird zum einen von der Lagerung der Ventilatorachse, der Luftverwirbelung und zum anderen von Schwingungen, die der Ventilator in dem Computergehäuse hervorruft, erzeugt. Das Computergehäuse wirkt in diesem Fall als Resonanzkörper.
Wenn mehrere Computerfunktionseinheiten gekühlt werden müssen, wird das Betriebsgeräusch noch
verstärkt, also werden die P r &ogr; b I e m e verstärkt.
Ein weiteres Problem neben dem Betriebsgeräusch der Ventilatoren ist, daß auch die
Computerfunktionseinheiten Betriebsgeräusche erzeugen. Da zur Kühlung der Computerfunktionseinheiten
Luft zugeführt wird, können die durch die Computerfunktionseinheiten und Ventilatoren
entstandenen Geräusche durch die Belüftungsöffnungen des Gehäuses nach aussen dringen.
Gemäß dem Stand der Technik wird daher das Computergehäuse weitgehend schwingungsgedämmt und verschlossen, dadurch wird aber wieder das Problem hervorgerufen, daß der Luftaustausch und die erforderliche Kühlwirkung eingeschränkt wird.
Gemäß dem Stand der Technik wird daher das Computergehäuse weitgehend schwingungsgedämmt und verschlossen, dadurch wird aber wieder das Problem hervorgerufen, daß der Luftaustausch und die erforderliche Kühlwirkung eingeschränkt wird.
Markus Hagedorn, Grüner Weg*31, "0-4146VNeUsI, gm6g.DOC, Seite : 3 von 14
Bei gattungsbemäßen Kühlvorrichtungen hat man das Problem, daß eine gezielte Lenkung der
Wärmeabführung nur sehr eingeschränkt möglich ist. Will man die Luftzuführung oder Luftabführung
gezielt lenken, werden gemäß dem Stand der Technik Lüftungskanäle verwendet. Diese
Lüftungskanäle haben das Problem, daß sie einen relativ großen Durchmesser haben müssen,
damit sie ausreichend Luft transportieren können. Dadurch sind sie in modernen, kompakten
Computergehäusen nur schwer unterzubringen.
Aus dem beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, Kühlvorrichtungen für Computerfunktionseinheiten der gattungsgemäßen Art weiterzubilden
und die beschriebenen Nachteile und Probleme bezüglich der Kühlwirkung, der Lenkung der
Kühlwirkung, des Platzbedarfs, der Geräuschdämmung und der Herstellungskosten weitestgehend
auszuschließen.
Zur technischen Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung zunächst vor, daß die
Kühlvorrichtung nicht mehr die Luft als Kühlmittel zum Transport der Wärme, welche durch die zu
kühlende Computerfunktionseinheit hervorgerufen wird, nutzt, sondern, daß als Kühlmittel eine
Flüssigkeit, wie z.B. Wasser, zum Transport der Wärme genutzt wird. Dadurch wird in &ngr; &ogr; r t e i I h
a f t e r Weise eine genauere Lenkung der Wärmeentwicklung, bei geringerem Platzverbrauch und eine geringere Geräuschentwicklung, bei verbesserter Kühlwirkung erreicht.
a f t e r Weise eine genauere Lenkung der Wärmeentwicklung, bei geringerem Platzverbrauch und eine geringere Geräuschentwicklung, bei verbesserter Kühlwirkung erreicht.
Die Erfindung ermöglicht es, bereits weit verbreitete und daher kostengünstige Bauteile zur Herstellung
der Kühlvorrichtung zu verwenden. Die Bauteile können aus verschiedenen Bereichen stammen. So
können z.B. Bauteile aus dem Sanitär- und Heizungsbereich, aus dem Klimanalagen- und
Haushltsgerätebereich und aus dem Bereich der Kraftfahrzeuge verwendet werden.
Zum weiteren Vorteil wird vorgeschlagen, daß als Kühlmittel eine Flüssigkeit, die im Kühlkreislauf zu einem Gas verdampft wird, wie z.B. Ammoniak, Freon oder Kohlendioxid, zum Transport der Wärme benutzt wird, dadurch ist eine gesteigerte Wärmeaufnahme möglich.
Zum weiteren Vorteil wird vorgeschlagen, daß als Kühlmittel eine Flüssigkeit, die im Kühlkreislauf zu einem Gas verdampft wird, wie z.B. Ammoniak, Freon oder Kohlendioxid, zum Transport der Wärme benutzt wird, dadurch ist eine gesteigerte Wärmeaufnahme möglich.
Weiter schlägt die Erfindung zum besonderen Vorteil vor, daß die Kühlvorrichtung aus einem
geschlossenen Kühlkreislauf für das Kühlmittel besteht, in dem die Wärme transportiert wird, bevor sie
an die Raumluft oder Aussenluft abgegeben wird.
Zur technischen Ausgestaltung und zum Vorteil schlägt die Erfindung vor, daß der geschlossene
Kühlkreislauf mindestens aus einem oder mehreren Wärmeaufnahmeelementen, Leitungen und einem
oder mehreren Wärmeabgabeelementen besteht. Die Aufzählung der Elemente der Kühlvorrichtung ist
hier nur exemplarisch und nicht abschließend. Dadurch wird eine genaue Lenkung des
Wärmetransports bei geringerem Platzverbrauch erzielt. Die Entwicklung der Betriebsgeräusche wird
gleichzeitig verringert, da weniger Lüftungsöffnungen im Computergehäuse vorhanden sein müssen
und weniger Motoren Schwingungen erzeugen.
Die Erfindung schlägt zum weiteren besonderen Vorteil vor, daß der Kühlkreislauf der
Kühlvorrichtung auch hohem Druck standhalten kann. Zur technischen Ausgestaltung werden
Markus Hagedom, Grüner Weg 31, D-41468T4eu55, gm6g.DOC, Seite : 4 von 14
druckfeste Leitungen und Anschlüsse verwendet. Hierdurch ist es möglich, sehr niedrige
Temperaturen bei der Kühlung mit einem flüssigen Kühlmittel, welches im Kühlkreislauf zu einem Gas
verdampft wird, zu erreichen.
Zur weiteren vorteil haften Ausgestaltung und zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung
vor, daß die Leitungen aus einem zur Beförderung des Kühlmittels geeigneten Material gefertigt sind.
Bei Wasser als Kühlmittel kann das Material z.B. Kunststoff sein. Bei Freon oder anderen
Flüssigkeiten, die in der Kühlvorrichtung zu einem Gas verdampft werden, sind die Leitungen z.B. aus
Metall. Die Aufzählung der Materialien ist nur exemplarisch und nicht abschließend.
Zum besonderen Vorteil schlägt die Erfindung vor, daß die Leitungen für das Kühlmittel flexibel
sind, dadurch kann die Kühlvorrichtung dem Computergehäuse angepasst werden.
In einer weiteren technischen Ausgestaltung wird von der Erfindung mit besonderem Vorteil
vorgeschlagen, daß die Leitungen der Kühlvorrichtung wärmegedämmt sind, damit eine gezieltere
Lenkung der Wärme erreicht wird.
Desweiteren schlägt die Erfindung mit besonderem Vorteil vor, daß die Leitungen mit
Anschlußmöglichkeiten für die anderen Elementen der Kühlvorrichtung ausgestattet sind.
Zur technischen Ausgestaltung wird mit besonderem Vorteil vorgeschlagen, · daß die
Anschlußmöglichkeiten Schraubverbindungen mit Dichtungen sind. Hierbei ist jeweils eine von zwei
Anschlußmöglichkeiten mit einem Innengewinde und die andere mit einem Aussengewinde versehen.
Die Anschlußmöglichkeiten können aber auch Stulpen mit Klammern oder Steckverbindungen mit
Dichtungen sein. Die Aufzählung der Anschlußmöglichkeiten erfolgt hier nur exemplarisch und ist nicht
abschließend.
Zur weiteren technischen Ausgestaltung der Erfindung und zum besonderen Vorteil wird
vorgeschlagen, daß die zu kühlenden Computerfunktionseinheiten mit jeweils einem
Wärmeaufnahmeelement verbunden werden.
Die Verbindung kann durch Klipse, Schrauben, Stecker oder Kleber hergestellt werden. Die
Aufzählung der Verbindungselemente erfolgt hier nur exemplarisch und ist nicht abschließend.
Das Wärmeaufnahmeelement sollte mit besonderem V &ogr; r t e i I an einer möglichst großen Fläche
Kontakt mit der zu kühlenden Computerfunktionseinheit haben.
In einer weiteren vorteil haften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das
Wärmeaufnahmeelement die zu kühlende Computerfunktionseinheit an mindestens vier Seiten
umschließt. Dadurch wird eine bessere Dämmung der Betriebsgeräusche der Computerfunktionseinheit erreicht.
Die Erfindung schlägt zu ihrem besonderen Vorteil vor, daß das Wärmeaufnahmeelement innen
mit einem Strömungskanal für das Kühlmittel versehen ist.
Zur besonderen Ausgestaltung und zum besonderen Vorteil schlägt die Erfindung weiter vor, daß
der Strömungskanal in mehren Windungen durch das Wärmeaufnahmeelement geführt ist.
Die Erfindung schlägt zur weiteren vorteil haften Ausgestaltung vor, daß die Oberfläche des
Strömungskanals, die mit dem Kühlmittel in Kontakt kommt, durch Rippen, Halbkugeln oder Stege
vergrössert ist.
Markus Hagedorn, Grüner Weg 31, D-41468 Neuss, gm6g.DOC, Seite : 5 von 14
In einer weiteren technischen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß das Wärmeaufnahmeelement
im Wesentlichen aus einer Leitung für Kühlmittel besteht, die in einem eigenen, wärmeleitenden
Gehäuse oder Rahmen in mehreren Windungen verlegt ist. Das Gehäuse oder der Rahmen dient der
Formgebung oder der Befestigung des Wärmeaufnahmeelementes.
Das Wärmeaufnahmeelement ist in &ngr; &ogr; r t e i I harter Weise mit Anschlußmöglichkeiten für Leitungen,
durch die das Kühlmittel zugeführt wird und Anschlußmöglichkeiten für Leitungen, durch die das
Kühlmittel abgeführt wird, versehen.
In einer weiteren vorteil haften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die
Anschlußmöglichkeiten für die Leitungen Schraubverbindungen mit Dichtungen sind. Die
Anschlußmöglichkeiten sollten aus Paaren mit je einer Anschlußmöglichkeit mit einem Innengewinde
am Anfang des Strömungskanals und einer Anschlußmöglichkeit mit einem Aussengewinde am Ende
des Strömungskanals bestehen.
Die Anschlußmöglichkeiten können auch Stutzen mit Klammern oder Steckverbindungen mit
Dichtungen sein. Die Aufzählung der Anschlußmöglichkeiten erfolgt hier nur exemplarisch und ist nicht
abschließend.
Zur technischen Ausgestaltung schlägt die Erfindung mit besonderem Vorteil vor, daß das
Wärmeaufnahmeelement aus einem gut wärmeleitendem Material, wie z.B. Metall, gefertigt ist.
Die Wärmeaufnahmeelemente sind gemäß dem vorteil haften Vorschlag der Erfindung durch
Leitungen für das Kühlmittel mit dem Wärmeabgabeelement und mit weiteren in die Kühlvorrichtung
integrierten Elementen verbunden.
Wenn mehrere Computerfunktionseinheiten gekühlt werden sollen, schlägt die Erfindung zum
besonderen Vorteil vor, daß diese mit Wärmeaufnahmeelementen verbunden werden und die
Wärmeaufnahmeelemente durch Leitungen für das Kühlmittel mit der Kühlvorrichtung verbunden
werden. Dabei können die Wärmeaufnahmeelemente in einer Reihe oder parallel verbunden werden.
Zum besonderen Vorteil schlägt die Erfindung vor, daß mindestens ein Wärmeabgabeelement in
die Kühlvorrichtung integriert wird. Zur technischen Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung mit
besonderem Vorteil vor, daß die Integration des Wärmeabgabeelements in die Kühlvorrichtung
durch Leitungen für das Kühlmittel, wie bei dem Wärmeaufnahmeelement erfolgt.
Das Wärmeabgabeelement ist in &ngr; &ogr; r t e i I harter Weise so gestaltet, daß es die Wärme, die in dem
Kühlmittel gespeichert ist, an die Umgebungsluft außerhalb des Gehäuses abgibt.
Die Aussenseite des Wärmeabgabeelements besteht in &ngr; &ogr; r t e i Ihafter Weise aus mehreren
Kühlrippen, durch die die Umgebungsluft strömen kann. Dadurch wird die Oberfläche, an welcher
Wärme an die Umgebungsluft abgegeben werden kann, erhöht.
Es wird zur technischen Lösung vorgeschlagen, daß das Wärmeabgabeelement ähnlich wie das
Wärmeaufnahmeelement aufgebaut ist und von dem Kühlmittel durchströmt wird.
Das Wärmeabgabeelement muß ein größeres Volumen für das Kühlmittel als die
Wärmeaufnahmeelemente aufweisen, damit die Wärmeaufnahmeelemente ausreichend gekühlt
werden können.
Die Erfindung schlägt zur technischen Ausgestaltung und zum besonderen Vorteil vor, daß der
Strömungskanal wie bei dem Wärmeaufnahmeelement ausgebildet ist.
Markus Hagedorn, Grüner Weg 31, D-41468 Neusl, gm6g.DOC, Seite : 6 von 14
Das Wärmeabgabeelement ist in &ngr; &ogr; r t e i I hafter Weise mit denselben Anschlußmöglichkeiten für
Kühlmittelleitungen versehen, wie das Wärmeaufnahmeelement.
Die Erfindung schlägt zum besonderen Vorteil vor, daß das Wärmeabgabeelement an der Aussenseite
des Computergehäuses befestigt ist.
Als Befestigungsmittel sind z.B. Schrauben, Nieten, Steckverbinder oder Kleber möglich. Die
Aufzählung der Befestigungsmittel ist exemplarisch und nicht abschließend.
Die Erfindung schlägt in einer weiteren technischen Ausgestaltung vor, daß das
Wärmeabgabeelement getrennt von dem Computergehäuse aufgestellt wird.
Zum besonderen Vorteil wird von der Erfindung vorgeschlagen, daß das Wärmeabgabeelement im
Freien aufgestellt wird. Dadurch wird erreicht, daß kalte Aussenluft zur Kühlung benutzt wird und die
Geräuschbelastung in der Arbeitsumgebung verringert wird.
Zur weiteren technischen Ausgestaltung und zum besonderen Vorteil schlägt die Erfindung vor,
daß mehrere Wärmeaufnahmeelemente mit Computerfunktionseinheiten in mehreren Computergehäusen zu einer Kühlvorrichtung verbunden werden und daß in diesen Kühlkreislauf nur
ein leistungstarkes Wärmeabgabeelement integriert wird.
Die Erfindung schlägt mit besonderem Vorteil vor, daß das Wärmeabgabeelement bei Wasser als
Kühlmittel ein Kühler ist.
Weiter schlägt die Erfindung vor, daß das Wärmeabgabeelement ein Verdampfer ist, wenn dieser vom
Kühlmittel im Kühlkreislauf zur Wärmeabgabe benötigt wird.
Weiter schlägt die Erfindung vor, daß das Wärmeabgabeelement Kompressor ist, wenn dieser vom
Kühlmittel im Kühlkreislauf zur Wärmeabgabe benötigt wird.
Die Erfindung schlägt mit besonderem Vorteil weiter vor, daß ein oder mehrere
Zirkulationselemente für das Kühlmittel zusätzlich in der Kühlvorrichtung integriert werden. Durch
dieses Zirkulationselement wird die Zirkulation des Kühlmittels in der Kühlvorrichtung angetrieben. Das
Zirkulationselement ist beispielsweise eine Pumpe, ein Kompressor oder ein Verdampfer für das
Kühlmittel.
Zur technischen L ö s u &eegr; g der Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Integration eines
Zirkulationselementes für das Kühlmittel in die Kühlvorrichtung wie bei dem Wärmeaufnahmeelement
durch Leitungen für das Kühlmittel erfolgt.
Das Zirkulationselement ist in &ngr; &ogr; r t e i I hafter Weise mit denselben Anschlußmöglichkeiten für
Kühlmittelleitungen versehen, wie das Wärmeaufnahmeelement.
Zur weiteren technischen Ausgestaltung und zum besonderen Vorteil schlägt die Erfindung vor,
daß das Zirkulationselement im Inneren des Computergehäuses angebracht ist. Hierdurch werden die
Betriebsgeräusche des Zirkulationselementes gedämmt.
Als Mittel zur Anbringung sind z.B. Schrauben, Nieten, Steckverbinder oder Kleber möglich. Die
Aufzählung der Möglichkeiten zur Anbringung ist exemplarisch und nicht abschließend.
Es wird eine geringere Geräuschentwicklung als bei einer Luftkühlung erreicht, da nur noch ein Motor
für ein Zirkulationselement eingesetzt werden muß.
Markus Hagedorn, Grüner Weg 31, D-41468 Neuss, gm6g.DOC, Seite : 7 von 14
Zum besonderen Vorteil wird von der Erfindung vorgeschlagen, daß das Zirkulationselement im
Freien aufgestellt wird. Hierdurch wird eine verbesserte Geräuschdämmung in der Arbeitsumgebung
erreicht.
Zur weiteren technischen Ausgestaltung und zum besonderen Vorteil schlägt die Erfindung vor,
daß mehrere Wärmeaufnahmeelemente mit Computerfunktionseinheiten in mehreren Computergehäusen
zu einer Kühlvorrichtung verbunden werden und daß in dieser Kühlvorrichtung nur ein
leistungstarkes Zirkulationselement für das Kühlmittel integriert wird.
Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird mit besonderem Vorteil vorgeschlagen, daß das
Zirkulationselement eine Pumpe für das Kühlmittel ist.
In einer weiteren vorteil haften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das
Zirkulationselement ein Kompressor für das Kühlmittel ist, wenn das Kühlmittel einen Kompressor zur
Zirkulation im Kühlkreislauf der Kühlvorrichtung benötigt.
In einer weiteren vorteil haften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das
Zirkulationselement ein Verdampfer für das Kühlmittel ist, wenn das Kühlmittel einen Verdampfer zur
Zirkulation im Kühlkreislauf der Kühlvorrichtung benötigt.
Die Erfindung schlägt weiter mit besonderem Vorteil vor, daß einzelne Elemente der
Kühlvorrichtung, wie z.B. das Zirkulationselement oder das Wärmeabgabeelement in einem Gehäuse
für das Kühlvorrichtungselement untergebracht werden.
Daraus ergibt sich der besondere Vorteil, daß das Gehäuse für Kühlvorrichtungs-Elemente
entweder in dem Computergehäuse oder aussen an dem Computergehäuse angebracht werden kann
oder in Entfernung ausserhalb des Computergehäuses oder im Freien aufgestellt werden kann.
Die Erfindung schlägt zum weiteren Vorteil vor, daß in dem Gehäuse für das Kühlvorrichtungs-Element mehrere Elemente der Kühlvorrichtung, wie z.B. ein Zirkulationselement und ein Wärmeabgabeelement untergebracht sind.
Die Erfindung schlägt zum weiteren Vorteil vor, daß in dem Gehäuse für das Kühlvorrichtungs-Element mehrere Elemente der Kühlvorrichtung, wie z.B. ein Zirkulationselement und ein Wärmeabgabeelement untergebracht sind.
In einer weiteren technischen Ausgestaltung wird von der Erfindung mit besonderem Vorteil
vorgeschlagen, daß das Gehäuse für das Element der Kühlvorrichtung schallgedämmt ist.
Weitere V &ogr; r t e i Ie und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
anhand der Figuren. Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines aufgeschnittenen Computergehäuses
mit einer montierten Computerfunktionseinheit;
mit einer montierten Computerfunktionseinheit;
Figur 2 eine schematische, perspektivische Darstellung eines geöffneten Wärmeaufnahme-Elementes;
Figur 3 eine schematische, perspektivische Darstellung eines aufgeschnittenen Wärmeaufnahme-Elementes,
das die Computerfunktionseinheit an vier Seiten umschließen kann;
das die Computerfunktionseinheit an vier Seiten umschließen kann;
Markus Hagedorn, Grüner Weg 31, D-41468 Neuss, gm6g.DOC, Seite : 8 von 14
Figur 4 eine schematische, perspektivische Darstellung eines aufgeschnittenen Computergehäuses
mit einer montierten Computerfunktionseinheit, die durch die Kühlvorrichtung gekühlt wird;
mit einer montierten Computerfunktionseinheit, die durch die Kühlvorrichtung gekühlt wird;
Figur 5 eine schematische, perspektivische Darstellung mehrerer Computergehäuse und ein räumlich
entferntes Gehäuse für Elemente der Kühlvorrichtung, in das ein Wärmeabgabeelement und
ein Zirkulationselement der Kühlvorrichtung integriert ist.
ein Zirkulationselement der Kühlvorrichtung integriert ist.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Computergehäuses 2 mit einer montierten Computerfunktionseinheit
1 dargestellt. Das Computergehäuse ist oben und vorne aufgeschnitten und an der rechten Seite im oberen Teil aufgeschnitten.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines von der Erfindung vorgeschlagenen
Wärmeaufnahmeelementes. Es ist ein geöffnetes Gehäuse 24 des Wärmeaufnahmeelementes zu
sehen. Man sieht den Strömungskanal 9 für das Kühlmittel und die Anschlußmöglichkeiten 10,11 für
die Kühlmittelleitungen der Kühlvorrichtung.
In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines von der Erfindung vorgeschlagenen
Wärmeaufnahmeelementes gezeigt. Es ist ein aufgeschnittenes Gehäuse 12 eines Wärmeaufnahmeelementes, das die Computerfunktionseinheit an vier Seiten umschliessen kann,
dargestellt. Es sind weiter eine Kühlmittelleitung 13 und Anschlußmöglichkeiten 10,11 für weitere
Kühlmittelleitungen der Kühlvorrichtung zu sehen.
Die Darstellung der Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer an dem aufgeschnittenen
Computergehäuse 2 aus Figur 1 und der Computerfunktionseinheit 1 aus Figur 1 montierten
Kühlvorrichtung, wie sie von der Erfindung vorgeschlagen wird. Hierbei ist beispielhaft ein
Wärmeaufnahmeelement 3 an einer Computerfunktionseinheit 1 angebracht. Das Wärmeaufnahmeelement 3 ist über Leitungen für Kühlflüssigkeit 6,7,8 mit einem Zirkulationselement 4
für Kühlflüssigkeit und einem Wärmeabgabeelement 5 zu einem Kühlkreislauf verbunden. Diese
Ausführung der Kühlvorrichtung ist nur beispielhaft. Es sind auch andere Ausführungen des
Kühlkreislaufes vorgesehen.
In Figur 5 ist ein Ausführungsbeispiel einer Kühlvorrichtung gezeigt, bei der mehrere
Wärmeaufnahmeelemente mit Computerfunktionseinheiten in mehreren Computergehäusen 17,18,19
über Leitungen für Kühlmittel 20,21,22,23 mit einem räumlich entfernten Gehäuse für
Kühlvorrichtungselemente 14 zu einem Kühlkreislauf verbunden sind. In das Gehäuse für
Kühlvorrichtungselemente 14 sind ein Zirkulationselement 15 und ein Wärmeabgabeelement 16
integriert.
Die Ausgestaltungsmöglichkeiten des Kühlkreislaufs sind hier nicht abschließend aufzählbar. Der
Erfindung liegt das Prinzip zugrunde, Computerfunktionseinheiten mit einer Kühlvorrichtung, die aus
einem Kühlkreislauf für flüssige Kühlmittel besteht, zu kühlen. Dabei kann das flüssige Kühlmittel in
Markus Hagedorn, Grüner Weg 31, **D-4146*8*Neuss, gm6g.DOC, Seite : 9 von
dem Kühlkreislauf der Kühlvorrichtung auch zu einem Gas verdampft werden. Die beschriebenen
Ausführungsbeispiele dienen nur der Erläuterung und sind nicht beschränkend.
Bezugszeichenliste:
1 Computerfunktionseinheit
2 Computergehäuse
3 Wärmeaufnahmeelement
4 Zirkulationselement
5 Wärmeabgabeelement
6 Leitung für Kühlmittel
7 Leitung für Kühlmittel
8 Leitung für Kühlmittel
9 Strömungskanal
10 Anschlußmöglichkeit für Kühlmittelleitungen
11 Anschlußmöglichkeit für Kühlmittelleitungen
12 Gehäuse des Wärmeaufnahmeelementes
13 Leitung für Kühlmittel
14 Gehäuse für Elemente der Kühlvorrichtung
15 integriertes Zirkulationselement
16 integriertes Wärmeabgabeelement
17 Computergehäuse mit auf Computerfunktionseinheiten montierten Wärmeaufnahmeelementen
18 Computergehäuse mit auf Computerfunktionseinheiten montierten Wärmeaufnahmeelementen
19 Computergehäuse mit auf Computerfunktionseinheiten montierten Wärmeaufnahmeelementen
20 Leitung für Kühlmittel
21 Leitung für Kühlmittel
22 Leitung für Kühlmittel
23 Leitung für Kühlmittel
24 Gehäuse des Wärmeaufnahmeelementes
Claims (1)
- Markus Hagedorn, Grüner Weg 31, D-41468 Neuss, gm6g.DOC, Seite : 10 vonAnsprüche:1. Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwirkung auf dem Wärmetransport durch eine Flüssigkeit beruht.2. Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten, dadurch gekennzeichnet,daß die Kühlwirkung auf dem Wärmetransport durch eine Flüssigkeit, die in einem Kühlkreislauf zu einem Gas verdampft wird, beruht.3. Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Kühlvorrichtung aus einem geschlossenen Kühlkreislauf für das Kühlmittel besteht.4. Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für den Kühlkreislauf der Kühlvorrichtung Materialien verwendet werden, die auch hohem Druck standhalten.5. Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossene Kühlkreislauf mindestens aus einem oder mehreren Wärmeaufnahmeelementen, Leitungen und einem oder mehreren Wärmeabgabeelementen besteht.6. Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitungen für das Kühlmittel flexibel sind,7. Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitungen der Kühlvorrichtung wärmegedämmt sind.8. Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen für das Kühlmittel Anschlußmöglichkeiten für weitere Elemente der Kühlvorrichtung aufweisen.9. Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß alle Elemente der Kühlvorrichtung mit Anschlußmöglichkeiten für Kühlmittel-Leitungen versehen sind.10.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu kühlenden Computerfunktionseinheiten mit jeweils einem Wärmeaufnahmeelement verbunden werden.«aMarkus Hagedorn, Grüner Weg 31, D-41468 Neuss, gm6g.DOC, Seite : 11 von.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaufnahmeelemente an einer möglichst großen Fläche Kontakt mit der zu kühlenden Computerfunktionseinheit haben.12.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeaufnahmeelement die zu kühlende Komponente an mindestens vier Seiten umschließt.13.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß das Wärmeaufnahmeelement aus einem gut wärmeleitendem Material, wie z.B. Metall, gefertigt ist.14.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß das Wärmeaufnahmeelement innen mit einem Strömungskanal für das Kühlmittel versehen ist.15.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß der Strömungskanal in mehren Windungen durch das Wärmeaufnahmeelement geführt ist.16.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß die Oberfläche des Strömungskanals, die mit dem Kühlmittel in Kontakt kommt, durch Rippen, Halbkugeln oder Stege vergrössert wird.17.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeaufnahmeelement aus einer Leitung für das Kühlmittel der Kühlvorrichtung gefertigt ist.18.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeaufnahmeelement einen eigenen, wärmeleitenden Rahmen hat.^.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wärmeaufnahmeelement ein eigenes Gehäuse aus einem wärmeleitenden Material hat.20.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß mehrere Wärmeaufnahmeelemente mit Computerfunktionseinheiten in mehreren Computergehäusen mit anderen Elemente der Kühlvorrichtung zu einer Kühlvorrichtung verbunden werden.Markus Hagedom, Grüner Weg 31, D-41468 Neuss, gm6g.DOC, Seite : 12 von.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß die Wärmeaufnahmeelemente in einer Reihe oder parallel mit der Kühlvorrichtung verbunden werden.22.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß das Wärmeabgabeelement wie das
Wärmeaufnahmeelement aufgebaut ist und von dem Kühlmittel durchströmt wird.23.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß das Wärmeabgabeelement ein größeres Volumen für das Kühlmittel aufweist als die Wärmeaufnahmeelemente.24. Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß die Aussenseite des Wärmeabgabeelements aus mehreren Kühlrippen, durch die die Umgebungsluft strömen kann, besteht.25.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß mindestens das Wärmeabgabeelement im Freien aufgestellt wird.26.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß mehrere Wärmeaufnahmenelemente mit
Computerfunktionseinheiten in mehreren Computergehäusen zu einem Kühlkreislauf der
Kühlvorrichtung verbunden werden und daß in diesen Kühlkreislauf nur ein leistungstarkes
Wärmeabgabeelement integriert wird.27.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß das Wärmeabgabeelement ein Kühler ist.28.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß das Wärmeabgabeelement ein Verdampfer ist.29.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß das Wärmeabgabeelement ein Kompressor ist.30.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß zusätzlich ein oder mehrere Zirkulationselemente für das Kühlmittel in den Kühlkreislauf der Kühlvorrichtung integriert werden..Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß das Zirkulationselement im Inneren desMarkus Hagedorn, Grüner Weg 31, D-41468Neus*s* gm6g.DOC, Seite: 13 von Computergehäuses angebracht ist.32.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß mehrere Wärmeaufnahmeelemente in der Kühlvorrichtung mit einem leistungstarken Zirkulationselement für das Kühlmittel verbunden werden.33.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß mehrere Wärmeaufnahmeelemente mit Computerfunktionseinheiten in mehreren Computergehäusen zu einem Kühlkreislauf der Kühlvorrichtung verbunden werden und daß in diesen Kühlkreislauf nur ein leistungstarkes Zirkulationselement integriert wird.34.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß das Zirkulationselement eine Pumpe für das Kühlmittel35. Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß das Zirkulationselement ein Kompressor für das Kühlmittel ist.36.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß das Zirkulationselement ein Verdampfer für das Kühlmittel ist.37.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß ein Element der Kühlvorrichtung in einem Gehäuse für Kühlvorrichtungselemente untergebracht ist.38.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß das mehrere Elemente der Kühlvorrichtung in einem Gehäuse für Kühlvorrichtungselemente untergebracht sind.39.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß das Gehäuse für Kühlvorrichtungselemente schallgedämmt ist.40.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß das Gehäuse für Kühlvorrichtungselemente aussen an dem Computergehäuse montiert wird.Markus Hagedorn, Grüner Weg 31, D-41468 Neuss, gm6g.DOC, Seite : 14 von41.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß das Gehäuse für Kühlvorrichtungselemente in Entfernung ausserhalb des Computergehäuses montiert wird.42.Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß das Gehäuse für Kühlvorrichtungselemente im Freien montiert wird.43. Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß daß mehrere Wärmeaufnahmeelemente mit Computerfunktionseinheiten in mehreren Computergehäusen in dem Kühlkreislauf der Kühlvorrichtung mit einem Gehäuse für Kühlvorrichtungselemente verbunden werden.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE29821758U DE29821758U1 (de) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29821758U DE29821758U1 (de) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29821758U1 true DE29821758U1 (de) | 1999-05-12 |
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ID=8066281
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE29821758U Expired - Lifetime DE29821758U1 (de) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | Kühlvorrichtung für Computerfunktionseinheiten |
Country Status (1)
| Country | Link |
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