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Die
Erfindung betrifft ein Computernetzteil mit in ein gemeinsames Netzteilgehäuse integriertem Transformator
und einer Gleichrichter- und Spannungsregelschaltung zur Spannungsversorgung
eines Computers wobei das Gehäuse
des Computernetzteils eingerichtet und dafür vorgesehen ist, um an der
Außenwand
eines Computergehäuses
außerhalb
des Computergehäuses
montiert zu werden.
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Herkömmliche
Personalcomputer und Laptops werden über ein geregeltes Spannungsnetzteil mit
mindestens einer Versorgungsspannung versorgt. Während bei tragbaren Computern
das Computernetzteil in der Regel in einem gesonderten Gehäuse außerhalb
des Computers und losgelöst
davon eingebaut ist und über
ein Spannungsversorgungskabel mit dem Computer verbunden wird, sind die
Computernetzteile von Personalcomputern in das Computergehäuse eingebaut.
Zur Kühlung
und Wärmeabfuhr
des wärmeerzeugenden
Computernetzteils ist üblicherweise
ein Lüfter
im Netzteil vorgesehen, dessen Luftstrom über eine Öffnung im Computergehäuse nach
außen
abgeführt
wird. Der Nachteil derartiger lüfterbetriebenen
Computernetzteile ist die störende
Geräuschentwicklung.
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Aus
der
DE 298 10 561
U1 ist weiterhin ein Computernetzteil bekannt, das in Form
einer Einsteckkarte ausgeführt
ist und in einen Standard-Kontaktanschluss eingesteckt werden kann,
der auch für andere
Komponenten eines Personalcomputers genutzt werden kann.
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In
der
DE 203 15 034
U1 ist ein montagefreundliches Gehäuse für einen geräuschlosen Computer offenbart,
bei dem ein lüfterloses
Netzteil so angebaut wird, dass die wärmeerzeugenden Komponenten
des Netzteils direkt auf einer Außenwand des Gehäuses befestigt
oder mit einer Außenwand
wärmegekoppelt
sind. Nach wie vor ist das Computernetzteil im Innenraum des Computergehäuses eingebaut.
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Weiterhin
ist aus der
DE
20 2004 008 121 U1 ein lüfterloser Panel-Computer bekannt,
bei dem das Computernetzteil entweder intern im Gehäuse oder vollständig extern
angeordnet ist.
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In
der
DE 202 09 383
U1 ist ein Desktop-Computer mit einem lösbaren Netzteil offenbart, dass
an eine Seitenwand des Computergehäuses angekoppelt werden kann.
Die Ober- und Unterseite des Netzteils schließt bündig mit der Ober- und Unterseite
des Desktop-Computers ab. Seitlich am Gehäuse des Netzteils sind Durchgangsöffnungen
zur Kühlung
der Komponenten im Netzteil angeordnet.
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Das
Problem dieser Anordnung besteht darin, dass für die Kühlung des Computergehäuses separate
Lüfter
und Lüftungsschlitze
vorgesehen sein müssen.
Durch die Verlagerung des Netzteils nach Außen wird lediglich erreicht,
dass dieses nicht zu einer weiteren Erwärmung des Computergehäuses führt. Das
Netzteil muss mit Hilfe eines Lüfters zwangsgekühlt werden,
da durch die seitlichen Lüftungsschlitze
kein kontinuierlicher Lüftungsstrom
erzwungen wird.
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Bei
der herkömmlichen
Variante von Computern mit in das Gehäuse eingebauten Netzteilen
wird hingegen das Computergehäuse
mit Hilfe des im Netzteil eingebauten Lüfters zwangsgekühlt, da
ein Luftstrom aus dem Computergehäuse durch das Netzteilgehäuse nach
Außen
führt.
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Die
offenbarte Verlagerung des Netzteils nach Außen ist daher für das Gesamtsystem
nicht optimal.
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In
der
EP 01 256 869
A1 wird ein Luftstrom mit Hilfe eines Lüfters in einem Computergehäuse durch
Lüftungsschlitze
des an das Computergehäuse
angeschraubten Netzteils geführt.
Das externe Netzteil selbst ist lüfterlos und hat einen Temperatursensor
und eine Steuerung, um in Abgängigkeit
von der Temperatur im Netzteil die Lüfter im Computergehäuse anzusteuern.
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Auch
hier ist die Kühlung
des Netzteils und des Computergehäuses nicht optimal, da im Computergehäuse immer
noch mindestens ein Lüfter
erforderlich ist. Die Lüfter
führen
zu störenden
Betriebsgeräuschen
und sind zudem verschleißanfällig.
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Das
Problem der herkömmlichen
Personalcomputer besteht darin, dass die Kühlung von lüfterlosen Netzteilen nicht
immer ausreichend ist. Auch eine zusätzliche Wasserkühlung ist
relativ aufwändig.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Computernetzteil zu
schaffen, das ohne zusätzliche
Lüfter
oder sonstige Einrichtungen zur Wärmeabfuhr ausreichend passiv
gekühlt
werden kann und eine verbesserte Wärmeabfuhr aus einem angrenzenden
Computergehäuse
bewirkt.
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Die
Aufgabe wird mit Computernetzteil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
das Computernetzteil lüfterlos
ist und an der sich senkrecht von der Anschlussfläche des Netzteilgehäuses zur
Außenwand
des Computergehäuses
weg erstreckenden Ober- und Unterseite des Netzteilgehäuses Luftdurchgangsöffnungen
sind und dass die Anschlussfläche
des Netzteilgehäuses
zur Montage an einer Außenwand
des Computergehäuses
so ausgebildet ist, dass ein Luftstrom aus dem Computergehäuse an der
Außenseite
der Anschlussfläche
vorbei nach oben geführt
wird.
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Im
Unterschied zu den weit verbreiteten in Computergehäuse eingebauten
Computernetzteilen für
Personalcomputer wird das Computernetzteil an der Außenwand
des Computergehäuses
befestigt und nicht in das Computergehäuse eingebaut. Dies hat den
Vorteil, dass die zur Kühlung
genutzte Luftmasse nicht durch die im Innenraum des Computergehäuses vorherrschenden
erhöhten
Temperaturen aufgrund der Wärmeentwicklung
weiterer elektronischer Komponenten des Computers, insbesondere der
Prozessoren, nicht unnötig
aufgewärmt
wird. Das Computernetzteil kann daher lüfterlos betrieben und durch
den Anbau an der Außenwand
des Gehäuses dennoch
integral mit dem Personalcomputer verbunden werden.
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Das
Computernetzteil ist ohne Lüfter
ausgeführt
und hat an der sich senkrecht von der Anschlussfläche des
Netzteilgehäuses
zur Aussenwand des Computergehäuses
weg erstreckenden Ober- und Unterseite des Netzteilgehäuses Luftdurchlassöffnungen.
Damit wird das Computernetzteil durch die sich außerhalb
des Computergehäuses
befindlichen Luftmassen gekühlt,
wobei mit Hilfe der Luftdurchlassöffnungen an der Ober- und Unterseite
des Netzteilgehäuses
eine Konvektion des Luftstroms erreicht wird.
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Die
Anschlussfläche
des Netzteilgehäuses zur
Montage an einer Außenwand
eines Computergehäuses
ist so ausgebildet, dass ein Luftstrom aus dem Computergehäuse an der
Außenseite
der Anschlussseite vorbei nach oben geführt wird. Damit wird erreicht,
dass die erwärmte
Luft aus dem Innenraum des Computergehäuses an dem Netzteil vorbei nach
außen
geführt
wird, ohne dass dies zu einer weiteren Erwärmung des Netzteils führt.
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Vorzugsweise
ist an der Ober- und/oder Unterseite des Netzteilgehäuses ein
Lochgitter als Luftdurchlassöffnung
vorgesehen.
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Mindestens
die wärmeerzeugenden
Komponenten sollten auf einer parallel zur Anschlussfläche des
Netzteilgehäuses
zur Außenwand
des Computergehäuses
und benachbart zur Anschlussfläche
angeordneten Platine angebracht sein. Dies hat den Vorteil, dass
der Luftstrom nicht durch die Platine weiter behindert wird und
an den Komponenten der Platine optimal vorbei streift und dabei
für Kühlung der
Komponenten sorgt. Das Gehäuse
ist mit Ausnahme der Ober- und Unterseite vorzugsweise allseits
geschlossen, um auf diese Weise eine optimierte Konvektion des Luftstroms
zu erzielen. Dabei ist es vorteilhaft, die der Anschlussfläche gegenüberliegende
Wand des Netzteilgehäuses
gekrümmt
ist.
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Eine
verbesserte Ausnutzung der Luftkonvektion im Innenraum des Netzteilgehäuses wird
erzielt, wenn sich mindestens ein Kühlkörper von der Platine in Richtung
der der Anschlussfläche
gegenüberliegenden
Wand im Innenraum des Netzteilgehäuses erstreckt. Die Kühlkörper sind
dabei vorzugsweise als Platten mit Kühlrippen auf mindestens einer Plattenoberfläche ausgebildet,
wobei sich die Plattenoberflächen
und Kühlrippen
in der Richtung der Unterseite zur Oberseite des Netzteilgehäuses erstrecken.
Das heißt,
dass die Ebene der Kühlkörper quer
zur Anschlussfläche
und parallel zu von der Unterseite zur Oberseite strömenden Luft
ausgerichtet ist.
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Zum
Anschluss von Computerkomponenten ragen vorzugsweise Spannungsversorgungskabel aus
dem Netzteilgehäuses
heraus, die in das Computergehäuse
eingeführt
und dort mit Computerkomponenten verbunden werden können.
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Das
Netzteilgehäuse
ist besonders vorteilhaft mit Steck- und / oder Schraubverbindungselementen
so eingerichtet, um mit Standardverbindungsmitteln des Computergehäuses zur
Montage des Netzteilgehäuses
am Computergehäuse
vorzugsweise im oberen Bereich der Rückwand zusammenzuwirken. Damit
werden die bereits an Standard-Computergehäusen vorhandenen Verbindungsmittel,
insbesondere Bohrungen, ausgenutzt, um das Computernetzteil an der
Außenseite
des Computergehäuses
zu befestigen. Eine Anpassung der Standard-Computergehäuse ist damit nicht mehr erforderlich.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 – perspektivische
Ansicht eines erfindungsgemäßen Computernetzteils;
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2 – Draufsicht
auf das Computernetzteil aus 1;
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3 – Vorderansicht
des Computernetzteils aus 1;
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4 – Seitenansicht
des Computernetzteils aus 1;
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5 – Schnittansicht
durch das Netzteilgehäuse
des Computernetzteils aus 1.
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Die 1 lässt ein
Computernetzteil 1 erkennen, das zum Anbau an die Außenwand
eines Standard-Computergehäuses
eines Personalcomputers vorgesehen ist. In dem Computernetzteil 1 sind in
bekannter Weise mindestens ein Transformator und eine Gleichrichter-
und Spannungsregelschaltung zur Spannungsversorgung von Komponenten des
Computers integriert.
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An
der Oberseite 2 und der Unterseite 3 des Netzteilgehäuses 4 ist
jeweils ein Lochgitter 5 eingebaut, so dass ein Luftstrom
von unten nach oben durch das Netzteilgehäuse 4 hindurch strömen kann. Dieser
Luftstrom wird zur Kühlung
der Komponenten des lüfterlosen
Computernetzteils 1 genutzt, das bis auf mögliche passive
Kühlelemente,
wie Kühlkörper 6,
keine aktive Kühleinrichtung
hat.
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Auf
der Oberseite des Netzteilgehäuses 4 befindet
sich ein Ein-/Ausschalter zum Ein-/Ausschalten der Spannungsversorgung
für den
Computer.
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Es
ist weiterhin erkennbar, dass das Netzteilgehäuse 4 an der von einer
Anschlussfläche 7 zum Anbau
an das nicht dargestellte Computergehäuse gegenüberliegenden Seite gekrümmt ist.
Dies hat Vorteile der Luftführung
und der Ästhetik.
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Die 2 lässt eine
Draufsicht auf das Computernetzteil 1 aus der 1 erkennen.
Deutlich sichtbar ist das Lochgitter 5 auf der Oberseite
des Netzteilgehäuses 4.
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Es
ist erkennbar, dass sich mindestens ein Kühlkörper 6 quer von der
Anschlussfläche 7 in
den Innenraum des Netzteilgehäuses 4 erstreckt.
Die Ebene des Kühlkörpers 6 ist
dabei so ausgerichtet, dass sie in Richtung von der Unterseite zur
Oberseite des Netzteilgehäuses 4 verläuft. In
dem Innenraum des Netzteilgehäuses 4 von
unten nach oben strömende
Luft streicht somit an den Kühlrippen
des Kühlkörpers 6 entlang
und kühlt
die an dem Kühlkörper 6 angebrachten
elektronischen Bauelemente 8, die auf einer Platine 9 aufgelötet sind.
Die Platine 9 erstreckt sich parallel zur Anschlussfläche 7.
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Das
Netzteilgehäuse 4 ist
so gestaltet, dass zwischen der Anschlussfläche 7 und der Außenwand 10 des
Netzteilgehäuses 4 im
Bereich der Anschlussfläche 7 ein
Zwischenraum verbleibt, in dem Luft aus Computergehäuse an dem
an der Außenseite
des Computergehäuses
angebrachten Computernetzteils 1 vorbei nach oben strömen kann.
Auf diese Weise wird verhindert, dass die erwärmte Luft aus dem Innenraum
des Computergehäuses
in das Computernetzteil 1 gelangt und dieses unnötig erwärmt.
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Die 3 lässt eine
Vorderansicht und die 4 eine Seitenansicht des Netzteils 1 aus
den 1 und 2 erkennen. Das Netzteilgehäuse 4 kann
an der Anschlussfläche 7 beispielsweise
in Haken eingeklemmt werden. Die Haken können an der Außenseite
des Computergehäuses
mit Schrauben befestigt werden, die in Bohrungen eingreifen, welche
ohnehin an dem Computergehäuse
vorhanden sind. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Bohrungen
im oberen Bereich der Rückseite
des Computergehäuses
genutzt werden, die eigentlich zum Festschrauben eines Computernetzteils
vorgesehen ist, das im Innenraum des Computergehäuses platziert wird.
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Die 5 lässt eine
Schnittansicht durch einen Teil 4' des Netzteilgehäuses 4 erkennen.
Es wird deutlich, dass auf der Innenseite der Gehäuse-Außenwand 10 Kühlrippen 11 vorgesehen
sind, die sich in den Innenraum des Netzteilgehäuses 4 erstrecken und
für eine
verbesserte Wärmeabfuhr
sorgen.