DE102004041910B4

DE102004041910B4 - Kühlmodul mit Geräuschdämpfung und Luftführung

Info

Publication number: DE102004041910B4
Application number: DE200410041910
Authority: DE
Inventors: Yu-Long Huang
Original assignee: Asia Vital Components Co Ltd
Current assignee: Asia Vital Components Co Ltd
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2024-08-31
Also published as: DE102004041910A1

Abstract

Kühlmodul mit Geräuschdämpfung und Luftführung, das auf einem Kühler (4) und einer Klemmvorrichtung (3) angeordnet ist, wobei die Klemmvorrichtung (3) eine Klemmeinheit (31) auf dem Kühler (4) und einen Träger (32) unter dem Kühler (4) umfaßt, bestehend aus
einem Kühlventilator (6), der ein Gehäuse (61) und ein Flügelrad aufweist,
einem Führungsrohr (8), das einen Luftkanal (84) bildet,
einem Verbinder (7), der mit dem Kühlvertilator (6) und dem Führungsrohr (8) verbunden ist und einen Rahmen (71) und einen Zentralfreiraum (72) für das Füh rungsrohr (8) aufweist, und
einem Führungstrichter (9), der mit der dem Verbinder (7) abgewandten Seite des Führungsrohres (8) verbunden ist und einen Trichter (91), einen Zentralfreiraum (92) und einen Kragen (93) aufweist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Kühlmodul, das eine geräuschdämpfende und luftführende Funktion aufweist.
Die Betriebswärme der elektronischen Bauelemente muß abgeführt werden, um eine Beschädigung der elektronischen Bauelemente durch diese Abwärme zu vermeiden. Dafür werden ein Kühler und ein Kühlventilator verwendet.

Aus der DE 201 17 803 U1 ist ein Kühlmodul bekannt, das auf einer Wärmequelle angeordnet ist. Das Kühlmodul besteht aus einer Klemmvorrichtung, die eine Klemmeinheit und einen Träger enthält. Zwischen der Klemmeinheit und dem Träger ist ein Kühler angeordnet. Ein Kühlventilator ist mit einer Klemmvorrichtung verbunden und weist ein Gehäuse und ein Flügelrad auf. Ein weiteres Kühlmodul wird in der WO 02/103505 A2 beschrieben. In einem Trichter ist ein Ventilator angeordnet, um einen von außerhalb eines Computergehäuses kommenden Luftstrom in Richtung auf den Kühler zu erzeugen.

1 und 2 zeigen ein herkömmliches Kühlmodul 100 für Zentraleinheit 2 des Computers. Dieses Kühlmodul enthält einen Kühler 11, eine Klemmvorrichtung 12 und einen Kühlventilator 13. Der Kühler 11 ist aus Aluminium oder Kupfer hergestellt und umfaßt eine Bodenplatte 111, die eine auf der Zentraleinheit 2 aufliegende untere Fläche 1111 und eine obere Fläche 1112 aufweist, und eine Vielzahl von Kühlrippen 112. Die Klemmvorrichtung 12 umfaßt einen Träger 121 und eine Klemmeinheit 122. Der Träger 121 ist unter dem Kühler 11 angeordnet und weist in den vier Ecken jeweils ein Loch 1211 auf. Die Klemmeinheit 122 ist auf dem Kühler 11 angeordnet und enthält einen Rahmen 1221, einen Betätigungsgriff 1222 und zwei verschiebbare Scheiben 1223, die am Ende jeweils einen Haken 1224 bilden, der durch Drehen des Betätigungsgriffs 1222 in das Loch 1211 haken kann, wodurch die Klemmvorrichtung 12 den Kühler 11 klemmt. Der Kühlventilator 13 kann mittels Schrauben (nicht dargestellt) mit der Klemmvorrichtung 12 und dem Kühler 11 verbunden werden.

Der Kühler 11 dient zum Absorbieren der Abwärme der Zentraleinheit 2 und der Kühlventilator 13 dient zum Abführen der Wärme des Kühlers 11. Der Kühlventilator 13 erzeugt beim Drehen ein großes Geräusch und eine Vibration, durch die sich die Schrauben des Kühlventilators 13 lockern können, wodurch der Kühlventilator 13 von dem Kühler 11 getrennt werden kann, so daß die Kühlwirkung reduziert wird. Da die dem Kühler 11 abgewandte Seite des Kühlventilators 13 offen ist, kann sich die Luft nicht auf den Kühlventilator 13 konzentrieren, so daß die Kühlwirkung beschränkt ist.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühlmodul mit Geräuschdämpfung und Luftführung zu schaffen, das eine geräuschdämpfende und luftführende Funktion aufweist.

Der Erfindung liegt eine weitere Aufgabe zugrunde, ein Kühlmodul mit Geräuschdämpfung und Luftführung zu schaffen, das die Kühlwirkung erhöhen kann.

Diese Aufgaben werden durch das erfindungsgemäße Kühlmodul mit Geräuschdämpfung und Luftführung gelöst, das auf einem Kühler und einer Klemmvorrichtung angeordnet ist und aus einem Kühlventilator, einem Führungsrohr, einem dazwischen liegenden Verbinder und einem Führungstrichter besteht, wobei der Kühlventilator ein Gehäuse und ein Flügelrad aufweist, der Verbinder zur Verbindung des Führungsrohres und des Kühlventilators dient, das Führungsrohr die Luft auf den Kühlventilator konzentriert, und der Führungstrichter die Außenluft einführt.

Durch die Anordung des Führungsrohres und des Führungstrichters wird das Geräusch des Kühlventilators wesenentlich verringert und die kalte Außenluft eingeführt. Zudem wird die Geschwindigkeit des Luftstromes des Kühlventilators erhöht, so daß die Kühlwirkung verbessert wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 zeigt eine perspektivische Darstellung der herkömmlichen Lösung,

2 zeigt eine Explosionsdarstellung der herkömmlichen Lösung,

3 zeigt eine perspektivische Darstellung der Erfindung,

4 zeigt eine Explosionsdarstellung der Erfindung,

5 zeigt eine perspektivische Darstellung des Führungsrohres,

6 zeigt eine perspektivische Darstellung des Kühlventilators,

7 zeigt eine perspektivische Darstellung des verbinders,

8 zeigt eine Schnittdarstellung des Führungstrichters und des Führungsrohres,

9 zeigt eine Schnittdarstellung der Erfindung,

10 zeigt eine weitere Schnittdarstellung der Erfindung.

Wege zur Ausführung der Erfindung
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
3, 4 und 5 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kühlmoduls 300 mit Geräuschdämpfung und Luftführung, das auf einem Kühler 4 und einer Klemmvorrichtung 3 angeordnet ist. Die Erfindung bleibt jedoch nicht darauf beschränkt. Der Kühler 4 umfaßt eine Bodenplatte 41, die eine auf der Zentraleinheit 5 (Wärmequelle) aufliegende untere Fläche 411 und eine obere Fläche 412 aufweist, und eine Vielzahl von Kühlrippen 42. Die Klemmvorrichtung 3 umfaßt eine Klemmeinheit 31 auf dem Kühler 11 und einen Träger 32 unter dem Kühler 11. Der Träger 32 weist einen Zentralfreiraum 321 auf.
Wenn der Kühler 4 auf dem Träger 32 liegt, kann die untere Fläche 411 der Bodenplatte 41 des Kühlers 4 durch den Zentralfreiraum 321 die Zentraleinheit 5 kontaktieren, wodurch der Kühler 4 die Abwärme der Zentraleinheit 5 absorbieren kann. In den vier Ecken des Trägers 32 ist jeweils ein Verbindungselement 322 vorgesehen, das ein Loch 3221 besitzt. Die Klemmeinheit 31 enthält einen Rahmen 311, der auf dem Kühler 4 angeordnet ist und einen Zentralfreiraum 3111 aufweist. In zwei gegenüberliegenden Seiten der Stirnfläche des Rahmens 311 ist jeweils eine Nut 3112 vorgesehen, in der eine Scheibe 312 angeordnet ist, die aus dem Rahmen 311 herausragt, nach unten gebogen wird und einen Haken 3121 bildet, der in das Loch 3221 des Trägers 32 haken kann.
Ein Betätigungsgriff 313 ist drehbar an dem Rahmen 311 befestigt und mit den Scheiben 312 verbunden. Im Ruhezustand des Betätigungsgriffs 313 sind die Haken 3121 der Scheiben 312 von den Löchern 3221 des Trägers 32 getrennt. Wenn der Betätigungsgriff 313 gedreht wird, werden die Scheiben 312 nach oben gezogen, wodurch die Haken 3121 in die Löcher 3221 des Trägers 32 haken, so daß die Klemmeinheit 31 mit dem Träger 32 verbunden ist (9 und 10). Dies handelt sich um eine bekannte Technik und wird daher nicht detailliert beschrieben.
Das Kühlmodul 300 mit Geräuschdämpfung und Luftführung besteht aus einem Kühlventilator 6, einem Führungsrohr 8, einem dazwischen liegenden Verbinder 7 und einem Führungstrichter 9, der an der dem Verbinder 7 abgewandten Seite des Führungsrohres 8 angeordnet ist. Der Kühlventilator 6 weist ein Gehäuse 61, das auf dem Rahmen 311 liegt, einen mit dem Zentralfreiraum 3111 des Rahmens 311 fluchtenden Zentralfreiraum 62 und ein im Zentralfreiraum 62 aufgenommenes Flügelrad 63 auf. In den Vier Ecken des Gehäuses 61 ist jeweils ein Schraubloch 611 vorgesehen. Entsprechend den Schraublöchern 611 besitzt der Träger 32 vier Schraubfassungen 323. Die Schrauben 65 können durch die Schraublöcher 611 in die Schraubfassungen 323 gedreht werden, wodurch der Kühlventilator 6 mit der Klemmvorrichtung 3 verschraubt wird. Die Schraublöcher 611 und die Schraubfassungen 323 können auch mittig angeordnet sein (nicht dargestellt). Die Anzahl der Schraublöcher 611 und der Schraubfassungen 323 muß nur mindestens zwei betragen. Der Zentralfreiraum 62 des Gehäuses 61 kann mit einem Filternetz 64 versehen sein (6), um den Kühler 4 vor Staub zu schützen.
Der Verbinder 7 weist einen Rahmen 71, einen Zentralfreiraum 72 und zwei Paare gegenüberliegende zweite Haken 73 auf. Das Gehäuse 61 des Kühlventilators 6 besitzt entsprechend den zweiten Haken 73 in zwei gegenüberliegenden Außenflächen jeweils zwei Ausnehmungen 612, in die die nach unten weisenden zweiten Haken 73 haken können, wodurch der Verbinder 7 mit dem Kühlventilator 6 verbunden ist. Der Rahmen 311 der Klemmvorrichtung 3 besitzt entsprechend den Ausnehmungen 612 des Gehäuses 61 vier dritte Haken 3113, die in die Ausnehmungen 612 haken können, wodurch die Verbindung zwischen der Klemmvorrichtung 3 und dem Kühlventilator 6 verstärkt wird. Die Anzahl der zweiten Haken 73, der Ausnehmungen 612 und der dritten Haken 3113 muß nur mindestens zwei betragen. Diese Hakenverbindung kann auch durch Klebverbindung, Schraubverbindung oder dergleichen ersetzt werden. Im Zentralfreiraum 72 des Verbinders 7 kann ein Filternetz 74 (7) vorgesehen sein, um den Kühlventilator 6 vor Staub zu schützen.
Das Führungsrohr 8 bildet einen Luftkanal 84 und weist einen Abschnitt mit größerem Durchmesser 81, einen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 83 und einen dazwischen liegenden Übergang 82 auf. Der Durchmesser des Übergangs 82 verjüngt sich von der Seite an dem Abschnitt mit größerem Durchmesser 81 zu der Seite an dem Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 83. Das Führungsrohr 8 liegt mit dem Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 83 auf dem Verbinder 7 und dient zum Konzentrieren der Eintrittsluft auf den Kühlventilator 6. Um das Führungsrohr 8 mit dem Verbinder 7 zu verbinden, ist die Wand 85 des Führungsrohres 8 mit mindestens zwei gleich beabstandeten Öffnungen 86 versehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier Öffnungen 86 vorgesehen. Dementsprechend besitzt der Verbinder 7 mindestens zwei erste Haken 75, die in die Öffnungen 86 haken können, wodurch der Verbinder 7 mit dem Führungsrohr 8 verbunden ist. Diese Hakenverbindugn kann auch durch Klebverbindung, Schraubverbindung oder dergleichen ersetzt werden.
Der Führungstrichter 9 weist einen Trichter 91, einen Zentralfreiraum 92 und einen Kragen 93 auf. Der Trichter 91 besitzt einen konischen Abschnitt 912 und einen horizontalen Rand 911. Der Kragen 93 kann über den Abshnitt 81 mit größerem Durchmesser des Führungsrohres 8 gesteckt werden. Damit der Überlappungslänge des Führungstrichters 9 mit dem Führungsrohr 8 verstellt werden kann, ist die Wandung 931 des Kragens 93 mit mindestens zwei gleich beabstandeten Verbindungsteilen 932 versehen. Das Führungsrohr 8 besitzt eine Außenfläche 87, auf der entsprechend den Verbindungsteilen 932 Verbindungsteile 88 vorgesehen sind, die jeweils mit einer Vielzahl von übereinanderliegenden Vorsprüngen 881 versehen sind. Die Verbindungsteile 932 enthalten jeweils einen auf der Wandung 931 liegenden vertikalen Abschnitt 9321 und einen mit dem vertikalen Abschnitt 9321 verbundenen horizontalen Abschnitt 9322, der zwischen die Vorsprünge 881 der Verbindungsteile 88 gebracht werden kann. wenn die Überlappungslänge des Führungstrichters 9 mit dem Führungsrohr 8 verstellt werden soll, muß der Benutzer nur die horizonzalen Abschnitte 9322 der Verbindungsteile 932 zwischen die geeigneten Vorsprünge 881 der Verbindungsteile 88 bringen (8). Der Führungstrichter 8 ist an der dem Kragen 93 abgewandten Seite mit den Belüftungsöffnungen 501 des Gehäuses 500 des elektronischen Produktes verbunden, wodurch die kalte Außenluft durch den Führungstrichter 9 in das Kühlmodul 300 geführt werden kann. Die Außenfläche 9111 des Randes 911 des Trichters 91 kann mit einem Elastomere 94 (Schwamm) versehen sein, um eine dichte Verbindung mit dem Gehäuse 500 herzustellen.
Der Trichter 91 kann auch nur den horizontalen Abschnitt 911 besitzen. Die Steckverbindung zwischen dem Kragen 93 und dem Führungsrohr 8 kann auch durch Klebverbindung, Schraubverbindung oder dergleichen ersetzt werden. Bei einer Schraubverbindung kann der Kragen 93 mit einem Innengewinde (nicht dargestellt) und das Führungsrohr 8 mit einem Außengewinde versehen sein, wodurch eine Verstellung der Überlappungslänge des Führungstrichters 9 mit dem Führungsrohr 8 auch möglich ist.
Beim Einsatz wird die kalte Außenluft durch die Belüftungsöffnungen 501 des Gehäuses 500 des elektronischen Produktes, den Zentralfreiraum 92 des Führungstrichters 9, den Luftkanal 84 des Führungsrohres 8 und den Verbinder 7 in den Kühlventilator 6 eingeführt, der einen Luftstrom in Richtung des Kühlers 4 erzeugt, der die aus der Zentraleinheit 5 absorbierte Wärme des Kühlers 4 abführen kann. Durch die Anordung des Führungstrichters 9 und des Führungsrohres 8 wird das Geräusch des Kühlventilators wesenentlich verringert. Zudem wird die kalte Außenluft eingeführt und auf den Kühlventilator 6 konzentriert, wodurch die Geschwindigkeit des Luftstromes des Kühlventilators 6 erhöht wird, so daß die Kühlwirkung verbessert wird. Da die Außenluft kälter ist als die Luft im Gehäuse 500, wird eine höhere Kühlwirkung erreicht.
Um die Kühlwirkung weiterhin zu erhöhen, kann das Material des Kühlers 4 verändert, oder die Fläche des Kühlers 4 vergrößert oder die Drehzahl des Kühlventilators 6 erhöht werden.

Claims

Kühlmodul mit Geräuschdämpfung und Luftführung, das auf einem Kühler (4) und einer Klemmvorrichtung (3) angeordnet ist, wobei die Klemmvorrichtung (3) eine Klemmeinheit (31) auf dem Kühler (4) und einen Träger (32) unter dem Kühler (4) umfaßt, bestehend aus einem Kühlventilator (6), der ein Gehäuse (61) und ein Flügelrad aufweist, einem Führungsrohr (8), das einen Luftkanal (84) bildet, einem Verbinder (7), der mit dem Kühlvertilator (6) und dem Führungsrohr (8) verbunden ist und einen Rahmen (71) und einen Zentralfreiraum (72) für das Füh rungsrohr (8) aufweist, und einem Führungstrichter (9), der mit der dem Verbinder (7) abgewandten Seite des Führungsrohres (8) verbunden ist und einen Trichter (91), einen Zentralfreiraum (92) und einen Kragen (93) aufweist.
Kühlmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (85) des Führungsrohres (8) mit mehreren Öffnungen (86) versehen ist und der Verbinder (7) dementsprechend mehrere erste Haken (75) besitzt, die in die Öffnungen (86) haken können, wodurch der Verbinder (7) mit dem Führungsrohr (8) verbunden ist.
Kühlmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder (7) an zwei gegenüberliegenden Seiten mit mindestens zwei zweiten Haken (73) versehen ist und das Gehäuse (61) des Kühlventilators(6) dementsprechend in zwei gegenüberliegenden Außenflächen Ausnehmungen (612) besitzt, in die die zweiten Haken (73) haken können, wodurch der Verbinder (7) mit dem Kühlventilator (6) verbunden ist.
Kühlmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (93) über das Führungsrohr (8) gesteckt werden kann.
Kühlmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (931) des Kragens (93) mit mindestens zwei gleich beabstandeten Verbindungsteilen (932) versehen ist und das Führungsrohr (8) eine Außenfläche (87) besitzt, auf der entsprechend den Verbindungsteilen (932) Verbindungsteile (88) vorgesehen sind, die jeweils mit einer Vielzahl von übereinanderliegenden Vorsprüngen (881) versehen sind, zwischen die die Verbindungsteile (932) des Führungstrichters (9) gebracht werden können, wodurch die Überlappungslänge des Führungstrichters (9) mit dem Führungsrohr (8) verstellt werden kann.
Kühlmodul mit Geräuschdämpfung und Luftführung, das auf einer Wärmequelle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmodul (300) bestehend aus: einer Klemmvorrichtung (3), die eine Klemmeinheit (31) mit einem Rahmen (311) und einen Träger (32) enthält, einem Kühler (4), der zwischen der Klemmeinheit (31) und dem Träger (32) angeordnet ist, einem Kühlventilator (6), der mit der Klemmvorrichtung (3) verbunden ist und ein Gehäuse (61) und ein Flügelrad aufweist, einem Führungsrohr (8), das einen Luftkanal (84) bildet, einem Verbinder (7), der mit dem Kühlvertilator (6) und dem Führungsrohr (8) verbunden ist und einen Rahmen (71) und einen Zentralfreiraum (72) für das Führungsrohr (8) aufweist, und einem Führungstrichter (9), der mit der dem Verbinder (7) abgewandten Seite des Führungsrohres (8) verbunden ist und einen Trichter (91), einen Zentralfreiraum (92) und einen Kragen (93) aufweist.
Kühlmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (85) des Führungsrohres (8) mit mehreren Öffnungen (86) versehen ist und der Verbinder (7) dementsprechend mehrere erste Haken (75) besitzt, die in die Öffnungen (86) haken können, wodurch der Verbinder (7) mit dem Führungsrohr (8) verbunden ist.
Kühlmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder (7) an zwei gegenüberliegenden Seiten mit mindestens zwei zweiten Haken (73) versehen ist und das Gehäuse (61) des Kühlventilators(6) dementsprechend in zwei gegenüberliegenden Außenflächen Ausnehmungen (612) besitzt, in die die zweiten Haken (73) haken können, wodurch der Verbinder (7) mit dem Kühlventilator (6) verbunden ist.
Kühlmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (311) der Klemmvorrichtung (3) an zwei gegenüberliegenden Seiten der Stirnfläche mit mindestens zwei dritten Haken (3113) versehen ist, die in die Ausnehmungen (612) des Gehäuses (61) haken können, wodurch die Verbindung zwischen der Klemmvorrichtung (3) und dem Kühlventilator (6) verstärkt wird.
Kühlmodul nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (93) über das Führungsrohr (8) gesteckt werden kann.
Kühlmodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (931) des Kragens (93) mit mindestens zwei gleich beabstandeten Verbindungsteilen (932) versehen ist und das Führungsrohr (8) eine Außenfläche (87) besitzt, auf der entsprechend den Verbindungstei len (932) Verbindungsteile (88) vorsehen sind, die jeweils mit einer Vielzahl von übereinanderliegenden Vorsprüngen (881) versehen sind, zwischen die die Verbindungsteile (932) des Führungstrichters (9) gebracht werden können, wodurch die Überlappungslänge des Führungstrichters (9) mit dem Führungsrohr (8) verstellt werden kann.