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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen von Kühl- und/oder Wärmevorrichtungen für Computergehäuseinnenräume, mit mindestens einem computergehäusefest anbringbaren Ventilator zum Erzeugen eines Fluidstromes (in einem Betriebszustand) und mit einem, einen Wärmeinhalt des Fluidstromes beeinflussenden/einstellenden, mit dem mindestens einen Ventilator (zerstörungsfrei/ohne Zerstören des Wärmetauscher und des Ventilators) wiederabnehmbar verbundenen Wärmetauscher. Die Vorrichtung ist daher auch als Ventilator-Wärmetauscher-Kombination/-System bzw. als Klimatisierungsvorrichtung bezeichnet. Auch betrifft die Erfindung weiterhin ein Computergehäuse mit einer solchen Vorrichtung, eine elektronische Recheneinheit mit diesem Gehäuse sowie ein Umklammerungselement.
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Die einzelnen Bestandteile der in Computergehäusen eingesetzten Ventilator-Wärmetauscher-Kombinationen sind oft relativ aufwändig miteinander verbunden. Um die Bauteile, wie etwa bei der Reinigung des Wärmetauschers oder des Ventilators, voneinander zu lösen, sind zumeist mehrere als Schrauben ausgebildete Befestigungsmittel aufwändig zu lösen und die gesamte Vorrichtung zunächst vom Computergehäuse abzumontieren. Oft werden hierfür auch separate Werkzeuge benötigt, die Verbindung zu lösen.
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Eine beispielhafte Ausführungsform des Standes der Technik ist mit der
DE 203 09 986 U1 offenbart, worin eine Vorrichtung zur Kühlung von Elektronikkomponenten in einem elektronischen Gerät beschrieben ist. Die Vorrichtung umfasst u. a. einen Kühlkörper mit luftangeströmten Kühlrippen im Sinne eines Wärmetauschers und mit einem Wasserkühlkreislauf mit Kühlwasserpumpe, wobei die zu kühlenden Elektronikkomponenten in dem Wasserkühlkreislauf integriert sind. Der Kühlkörper ist einstückig als Strangprofilteil ausgebildet und als Einschubteil für die Schächte von Rechnern ausgebildet.
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Daher zeigt auch die
DE 203 09 986 U1 einen relativ aufwändigen Zusammenbau eines Kühlkörpers mit einem Ventilator/Lüfter.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und eine Kühl- und/oder Wärmvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die auf einfache Weise durch den Nutzer des Computers demontiert werden kann und auch besonders einfach zu reinigen ist.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Wärmetauscher mittels zumindest eines Umklammerungselementes formschlüssig an dem Ventilator gehalten/festgelegt/befestigt ist.
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Eine solche formschlüssige Verbindung hat den Effekt, dass der Wärmetauscher einfach, d. h. ohne Verwendung separater Werkzeuge, von dem Ventilator gelöst werden kann. Dadurch wird die Reinigung der Vorrichtungsbestandteile, insbesondere des Wärmetauschers und des Ventilators bzw. dessen Förderschaufeln wesentlich vereinfacht.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn das zumindest eine Umklammerungselement einen scheibenförmigen oder plattenförmigen Grundabschnitt aufweist, der an dem mindestens einen Ventilator befestigt ist. Dadurch nimmt das Umklammerungselement zwischen Ventilator und Wärmetauscher möglichst wenig Bauraum ein. Der Grundabschnitt weist weiter bevorzugt zumindest eine als Durchgangsloch ausgebildete Befestigungsmittelaufnahme auf, in die das, das Umklammerungselement mit dem Ventilator verbindende Befestigungsmittel eingebracht ist.
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Weiter bevorzugt sind gar mehrere Befestigungsmittelaufnahmen, vorzugsweise in Form von Durchgangslöchern in dem zumindest einen Umklammerungselement vorgesehen/eingebracht, durch die jeweils ein Befestigungsmittel hindurch ragt, um das Umklammerungselement mit dem Ventilator kraft- und/oder formschlüssig zu verbinden. Dadurch ist eine besonders feste Anbindung des Umklammerungselementes an den Ventilator umgesetzt. Die Befestigungsmittel sind weiter bevorzugt jeweils als Schraube oder Niet, etwa als selbstschneidende Schraube oder Niet ausgeführt. Dadurch ist eine besonders feste Verbindung umgesetzt.
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In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, wenn der Grundabschnitt eine zentral angeordnete Fluiddurchgangsöffnung aufweist. Dadurch beeinflusst das zumindest eine Umklammerungselement nicht oder nur gering den im Betrieb der Vorrichtung durch den Ventilator erzeugten Fluidstrom. Dadurch ist eine besonders effiziente Zufuhr von Fluid in den Wärmetauscher gewährleistet.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das zumindest eine Umklammerungselement zumindest einen elastisch verformbaren Halteabschnitt aufweist, der in eine Aussparung des Wärmetauschers formschlüssig eingreift/eingerastet ist. Dadurch ist der Wärmetauscher beliebig oft von dem Umklammerungselement bzw. von dem Ventilator abnehmbar und wiederaufsetzbar. Die Wartungsfreundlichkeit wird dadurch weiter erhöht.
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Zweckmäßig ist es zudem, wenn der zumindest eine Halteabschnitt eine Schnappleiste, eine Schnappnase und/oder einen Schnappfinger aufweist, wodurch das Umklammerungselement, besonders einfach, vorzugsweise aus einem Metallblech oder mittels eines Spritzgießverfahrens aus Kunststoff, ausbildbar ist.
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Vorteilhafterweise weist das zumindest eine Umklammerungselement zumindest zwei der elastisch verformbaren Halteabschnitte auf, die (etwa ein erster Halteabschnitt und ein zweiter Halteabschnitt) an gegenüberliegenden Randbereichen des Umklammerungselementes angeordnet sind und den Wärmetauscher im Betriebszustand formschlüssig umschließen/umgreifen. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind mindestens zwei, vorzugsweise drei oder vier Umklammerungselemente an dem Ventilator befestigt, die jeweils einen der elastisch verformbaren Halteabschnitte ausbilden. Dabei sind zumindest jeweils zwei Umklammerungselemente an gegenüberliegenden Seitenkantenbereichen des Wärmetauschers angeordnet und an diesem formschlüssig aufgenommen/gehalten. Dadurch ist eine besonders stabile Halterung des Wärmetauschers umgesetzt.
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Weiter ist es von Vorteil, wenn das zumindest eine Umklammerungselement aus einem Metall, vorzugsweise einem Metallblech ausgebildet ist. Das Metallblech ist weiter bevorzugt mittels Stanz- und/oder Kaltumformverfahren ausgeformt. Dadurch ist die Herstellung besonders kostengünstig umgesetzt und das Umklammerungselement besonders dauerfest. In einer weiteren Ausführung ist es auch vorteilhaft, das zumindest eine Umklammerungselement aus einem Kunststoffmaterial herzustellen, so dass das zumindest eine Umklammerungselement dann vorzugsweise mittels eines Spritzgießverfahrens vollständig ausgeformt ist. Dadurch ist das zumindest eine Umklammerungselement noch kostengünstiger ausbildbar.
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Weist der Ventilator einen Befestigungsabschnitt/Anlagebereich auf, der zur Befestigung an einem Computergehäuse vorbereitet ist, ist der Ventilator bereits zum Einsatz in einem Computer/Computergehäuse vorbereitet.
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Weiter ist es von Vorteil, wenn das zumindest eine Umklammerungselement mehrfach, etwa zweifach, dreifach oder vierfach kompatibel ist, d. h., dass das zumindest eine Umklammerungselement für die Aufnahme mehrerer, nämlich zweier, dreier oder vierer Ventilatoren ausgestaltet ist. Dabei sind mehrere Ventilatoren vorzugsweise in Reihe nebeneinander/hintereinander auf dem Grundabschnitt des zumindest einen Umklammerungselementes angeordnet/gehalten/befestigt. Dadurch wird die Kühlleistung weiter verbessert.
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Die Erfindung betrifft weiterhin auch ein Computergehäuse mit einer Vorrichtung nach zumindest einer der zuvor genannten Ausführungsformen, wobei der Ventilator dann an einer Außenwandung (des Computergehäuses) im Bereich einer Fluideinlassöffnung befestigt ist/angebracht ist. Besonders bevorzugt ist der Ventilator mit seinem Stator unmittelbar auf der Fluideinlassöffnung aufgesetzt, so dass eine direkte Fluidförderung durch das Computergehäuse in den Ventilator hinein umgesetzt ist. Dadurch ist auch ein Computergehäuse besonders effizient ausgestaltet und dessen Leistungsfähigkeit durch die leichtere Reinigung weiter verbessert.
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Im Weiteren betrifft die Erfindung auch eine elektronische Recheneinheit (d. h. einen Computer/PC) mit einem solchen Computergehäuse, wodurch die elektronischen Bauteile der elektronischen Recheneinheit besonders effektiv klimatisiert werden.
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Im Weiteren betrifft die Erfindung auch das zumindest eine Umklammerungselement nach einem der vorher genannten Ausführungsformen selbst, wie es in einer der zuvor genannten Vorrichtungen eingesetzt ist, wobei das zumindest eine Umklammerungselement zumindest einen Aufnahmebereich aufweist, der zur Befestigung an einem Ventilator ausgestaltet/vorbereitet ist und zumindest einen elastisch verformbaren Halteabschnitt zur formschlüssigen Aufnahme eines Wärmetauschers aufweist. Dadurch ist ein vielseitig verwendbares Umklammerungselement umgesetzt.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsformen erläutert sind.
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Es zeigen:
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1 eine isometrische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Kühlen und/oder Wärmen eines Computergehäuseinnenraums nach einer ersten Ausführungsform, wobei ein Umklammerungselement seitens des Ventilators mittels Befestigungsmitteln befestigt, seitens des Wärmetauschers mittels eines Formschlusses angebracht ist,
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2 eine Vormontagestellung der Vorrichtung nach 1 in isometrische Ansicht, in der der Vorzusammenbau aus Ventilator und Umklammerungselement noch nicht formschlüssig auf dem Wärmetauscher aufgesetzt ist,
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3 eine isometrische Darstellung des in 2 bereits dargestellten Vorzusammenbaus aus Ventiltor und Umklammerungselement, wobei das Umklammerungselement nun von einer dem Ventilator abgewandten Seite, an der vier Befestigungsmittel angebracht sind, dargestellt ist,
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4 eine Explosionsdarstellung des Vorzusammenbaus aus 2 in isometrischer Ansicht, wobei nun auch eine dem Ventilator zugewandte, im Betriebszustand an ihm anliegende Anlagefläche des Umklammerungselementes gut zu erkennen ist,
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5 eine isometrische Darstellung des Umklammerungselementes alleine betrachtet, wobei besonders gut die an ihm ausgebildeten Halteabschnitte in Form von Schnappleisten zu erkennen sind,
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6 eine isometrische Teildarstellung eines Computergehäuses mit einer an ihm befestigten Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform nach 1, wobei der Ventilator an einer die Vorrichtung aufnehmenden Wandung befestigt ist,
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7 eine weitere, zweite vorteilhafte Ausführungsform des Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbaus in isometrischer Ansicht, bei dem das Umklammerungselement nun derart ausgebildet ist, dass es zwei nebeneinander angeordnete Ventilatoren aufnimmt,
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8 eine weitere, dritte vorteilhafte Ausführungsform des Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbaus in isometrischer Ansicht, bei dem das Umklammerungselement nun derart ausgebildet ist, dass es drei nebeneinander angeordnete Ventilatoren aufnimmt,
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9 eine vierte, vorteilhafte Ausführungsform des Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbaus, wobei nun gar vier Ventilatoren in Reihe nebeneinander an dem Umklammerungselement angeordnet sind,
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10 eine isometrische Darstellung einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines Umklammerungselementes, das nun jedoch, im Vergleich zu dem Umklammerungselement der ersten Ausführungsform nach den 1 bis 5, einen im Wesentlichen blattartigen/plattenartigen Grundabschnitt aufweist, der einen als Schnappnase ausgebildeten Halteabschnitt umfasst, die in einen Seitenkantenbereich des Wärmetauschers einschnappbar ist,
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11 eine schematische Anordnung vierer gemäß der Ausführungsform nach 10 ausgestalteter Umklammerungselemente zur Befestigung an einem Ventilator, wobei die Umklammerungselemente so relativ zueinander ausgerichtet sind, wie sie auch in einem montierten Zustand positioniert sind, wobei in dieser isometrischen Darstellung die Zuordnung jeweils zweier Umklammerungselemente zu einem Seitenkantenbereich des Wärmetauschers zu erkennen ist,
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12 eine Explosionsansicht in isometrischer Darstellung eines Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbaus nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform von einer axialen Seite, die dem Wärmetauscher zugewandt ist, wobei die Umklammerungselemente nach 11 verwendet sind,
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13 wiederum eine isometrische Darstellung des Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbaus aus 12, wobei die Umklammerungselemente mit ihren Grundabschnitten an dem Stator des Ventilators anliegen,
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14 nochmals eine isometrische Darstellung des Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbaus der 12 und 13, wobei nun die Umklammerungselemente fest mittels Befestigungsmitteln an dem Stator des Ventilators angebracht sind,
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15 eine isometrische Darstellung einer dem Wärmetauscher abgewandten Seite des in 14 dargestellten, fertig montierten Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbaus,
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16 eine isometrische Darstellung des Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbaus nach 14 in einer Einbaulage,
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17 eine Seitenansicht des in den 14 bis 16 bereits dargestellten Vorzusammenbaus,
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18 eine isometrische Teildarstellung eines schematisch abgebildeten Computergehäuses nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, mit einer an ihm befestigten Vorrichtung, die den Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbau gemäß den 14 bis 16 umfasst, wobei die Vorrichtung samt des Wärmetauschers in einer Explosionsdarstellung dargestellt sind und das Gehäuse im Bereich der Wandung, an der der Ventilator aufzusetzen ist, noch keine Fluideinlassöffnung aufweist,
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19 nochmals eine isometrische Darstellung des Computergehäuses nach 18, wobei nun die Vorrichtung in einem fertig montierten und an dem Gehäuse befestigten Zustand abgebildet ist,
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20 eine isometrische Darstellung des Computergehäuses nach 6, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung nach der ersten Ausführungsform samt des Wärmetauschers, des Ventilators und des Umklammerungselementes in einer Explosionsdarstellung dargestellt ist, und wobei das Gehäuse im Bereich der Wandung, an der der Ventilator befestigt wird, noch keine Fluideinlassöffnung aufweist,
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21 nochmals eine isometrische Darstellung des Computergehäuses nach den 6 und 20, wobei der Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbau, wie er auch in 4 zu erkennen ist, bereits an der Wandung des Computergehäuses befestigt ist, der Wärmetauscher jedoch noch von dem Umklammerungselement entfernt ist und auf dieses zu bewegt wird,
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22 eine isometrische Darstellung einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines Umklammerungselementes, wobei zwei Umklammerungselemente nebeneinander angeordnet sind und jedes Umklammerungselement, im Vergleich zu dem Umklammerungselement der ersten Ausführungsform nach den 1 bis 5, eine im Wesentlichen leistenartige Form aufweist, wobei der Grundabschnitt wiederum mit einem als Schnappleiste ausgebildeten Halteabschnitt verbunden ist,
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23 eine isometrische Darstellung eines Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbaus, der die Umklammerungselemente nach 22 aufweist,
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24 eine isometrische Teildarstellung eines schematisch abgebildeten Computergehäuses gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform, mit einer an ihm befestigten Vorrichtung, die den Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbau gemäß 23 umfasst, wobei die Vorrichtung samt dem Wärmetauscher in einer Explosionsdarstellung dargestellt ist und das Gehäuse im Bereich der Wandung wiederum noch keine Fluideinlassöffnung aufweist,
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25 nochmals eine isometrische Darstellung des Computergehäuses nach 24, wobei in diesem Zustand der Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbau nach 23 an der Wandung des Computergehäuses befestigt ist, der Wärmetauscher jedoch noch nicht in den Umklammerungselementen formschlüssig aufgenommen ist, sondern noch beabstandet zu diesen angeordnet ist,
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26 eine isometrische Darstellung des Computergehäuses nach den 24 und 25, wobei die Vorrichtung nun in einem fertig montierten und an dem Computergehäuse befestigten Zustand abgebildet ist, sodass der Wärmetauscher durch die Umklammerungselemente formschlüssig an dem Ventilator und somit an der Wandung des Gehäuses gehalten wird,
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27 eine isometrische Darstellung einer vorteilhaften, weiteren Ausführungsform eines Umklammerungselementes, das im Wesentlichen wie das Umklammerungselement nach 10 ausgestaltet ist, nun jedoch zusätzlich Anschlagsnasen aufweist, die zur Anlage an dem Stator des Ventilators ausgebildet sind,
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28 eine schematische Anordnung vierer gemäß der Ausführungsform nach 27 ausgestalteter Umklammerungselemente zur Befestigung an einem Ventilator, wobei die Umklammerungselemente so zueinander angeordnet sind, wie sie auch in einem an dem Ventilator montierten Zustand zueinander positioniert sind,
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29 eine isometrische Darstellung eines Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbaus gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, umfassend die vier Umklammerungselemente aus 28, wobei die Umklammerungselemente mittels Befestigungsmitteln fest mit dem Stator des Ventilators verbunden sind,
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30 eine isometrische Teildarstellung eines Computergehäuses nach einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform, wobei der Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbau gemäß 29 beabstandet von einer Wandung des Computergehäuses ist und der Wärmetauscher noch nicht in formschlüssigem Eingriff in den Umklammerungselementen ist,
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31 eine isometrische Darstellung des Computergehäuses nach 30, wobei nun der Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbau gemäß 29 fest an der Wandung des Computergehäuses angebracht ist sowie der Wärmetauscher gerade in Richtung der Umklammerungselemente, zum formschlüssigen Verbinden mit dem Ventilator auf die Umklammerungselemente zu bewegt wird, und
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32 eine isometrische Darstellung des in den 30 und 31 bereits dargestellten Computergehäuses, wobei nun der Wärmetauscher formschlüssig durch die Umklammerungselemente gehalten ist und besonders gut die Anschlagsnasen der Umklammerungselemente zu erkennen sind, die dafür sorgen, dass der Wärmetauscher verdrehsicher relativ zum Ventilator abgestützt ist.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die verschiedenen Merkmale der Ausführungsformen sind frei miteinander kombinierbar.
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Die 1 zeigt prinzipiell besonders anschaulich eine vorteilhafte (erste) Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Kühlen oder Wärmen, d. h. Klimatisieren eines Computergehäuseinnenraums, die nachfolgend auch als Klimatisierungsvorrichtung bezeichnet ist.
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Die Vorrichtung 1 umfasst in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen an einem Computergehäuse 6 (6) fest anbringbaren, d. h. Mittel zur Befestigung an einem Computergehäuse 6 aufweisenden, Ventilator 2. Der Ventilator 2 ist auf übliche Weise vorgesehen, einen Fluidstrom zu erzeugen, der im Betriebszustand eines Computers in einen Innenraum des Computergehäuses 6/den Computergehäuseinnenraum 22 einzuleiten oder aus diesem auszuleiten.
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Im Weiteren weist die Vorrichtung 1 einen Wärmetauscher 3 auf, der einen Wärmeinhalt des mittels des Ventilators 2 beförderten Fluidstromes im Betrieb verändert, indem er prinzipiell den Fluidstrom je nach Schaltzustand abkühlt oder erwärmt, d. h. dem Fluidstrom Wärme entzieht oder zuführt. Der Wärmetauscher 3 ist als Lamellenwärmetauscher ausgebildet. Der Wärmetauscher 3 ist mit dem Ventilator 2 wiederabnehmbar verbunden, nämlich erfindungsgemäß mittels eines Umklammerungselementes 5 formschlüssig an dem Ventilator 2 befestigt/gehalten.
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Die Vorrichtung 1 ist gemäß der Ausführungsform nach der 1 als eine Klimatisierungsvorrichtung 1 ausgebildet, die den Fluidstrom in einem ersten Schaltzustand des Wärmetauschers 3 kühlt (d. h. ihm Wärmeenergie entzieht) und in einem zweiten Schaltzustand des Wärmetauschers 3 wärmt (d. h. ihm Wärmeenergie zuführt).
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In einer weiteren Ausführungsform, ist die Vorrichtung 1 als Kühlvorrichtung ausgebildet, wonach der Wärmetauscher 3 lediglich in einem Zustand betrieben/betreibbar ist, nämlich in dem er den Fluidstrom kühlt. In einer anderen Ausführungsform ist die Vorrichtung 1 ausschließlich zum Wärmen des Computergehäuseinnenraums 22, d. h. als Wärmevorrichtung ausgestaltet.
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Der Ventilator 2, wie er in 1 besonders gut zu erkennen ist, weist auf übliche Weise einen Stator 4 auf, der zur Befestigung an dem Computergehäuse 6, das nachfolgend näher erläutert ist, vorbereitet ist. Dafür weist der Stator 4 (auch als Gehäuse des Ventilators 2/Ventilatorgehäuse bezeichnet) an einer ersten Stirnseite einen ebenen, plattenförmigen, ersten Anlagebereich 7/einen ersten Befestigungsabschnitt auf, der mehrere, nämlich vier Befestigungsmittelaufnahmen 8 aufweist. Die Befestigungsmittelaufnahmen 8 sind im befestigten Zustand der Vorrichtung 1 an einem Computergehäuse 6 von mehreren Befestigungsmitteln in Form von Schrauben, alternativ jedoch auch Niete, durchdrungen, wobei die Befestigungsmittel gleichzeitig in eine Außenwandung 21 des Computergehäuses 6 eingreifen.
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Innerhalb des Stators 4 ist dabei wiederum ein, mehrere Förderschaufeln aufnehmender Rotor 9 drehbar angeordnet. Der Rotor 9 ist auf übliche Weise zum Befördern eines Fluidstromes in Richtung des Wärmetauschers 3 rotatorisch relativ zum Stator 4 gelagert und antreibbar. Auf einer dem Umklammerungselement 5 bzw. dem Wärmetauscher 3 zugewandten Seite weist der Stator 4 wiederum einen zweiten Anlagebereich 10/einen zweiten Befestigungsabschnitt auf, der flächig an einer ersten Anlagefläche 11 des Umklammerungselementes 5 anliegt.
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Wie besonders gut auch in Verbindung mit 4 zu erkennen ist, weist auch dieser zweite Anlagebereich 10 mehrere, nämlich vier Befestigungsmitttelaufnahmen 8 auf, die wiederum zur Aufnahme von Befestigungsmitteln 12 dienen. Die Befestigungsmittel 12 sind in Form von selbstschneidenden Schrauben ausgebildet. In einer weiteren Ausführungsform ist es jedoch auch möglich, die Befestigungsmittel als Niete, selbstschneidende Niete oder Gewindeniete auszubilden. Im befestigten Zustand nach 1 drücken die Befestigungsmittel 12 dann wiederum das Umklammerungselement 5 mit seiner ersten Anlagefläche 11 seines scheibenförmigen Grundabschnittes 17 an den zweiten Anlagebereich 10 des Stators 4 an (3), so dass das Umklammerungselement 5 fest mit dem Stator 4 verbunden ist.
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Zur Aufnahme der das Umklammerungselement 5 mit dem Stator 4 kraft- und formschlüssig verbindenden Befestigungsmittel 12, weist das Umklammerungselement 5 wiederum mehrere, nämlich vier Befestigungsmittelaufnahmen 13 in Form von Durchgangslöchern/Durchgangsbohrungen auf.
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Die formschlüssige Halterung/Verbindung zwischen dem Umklammerungselement 5 und dem Wärmetauscher 3 ist dann auch besonders gut in Verbindung mit den 2, 3, 5 und 6 zu erkennen. Beispielsweise ist in 3 besonders anschaulich dargestellt, dass das Umklammerungselement 5 gemäß seiner ersten Ausführungsform im Wesentlichen zwei zueinander parallel verlaufende Schnappleisten 14 aufweist. Jede der beiden Schnappleisten 14 bildet einen elastisch verformbare Halteabschnitte 15a, 15b aus. Die Halteabschnitte 15a, 15b sind jeweils an einem Randbereich 16a und 16b an dem scheibenförmigen Grundabschnitt 17 des Umklammerungselementes 5 angeformt. Die beiden Halteabschnitte 15a und 15b erstrecken sich in einer Richtung, in axialer Richtung des Ventilators 2 betrachtet (axiale Richtung des Ventilators 2 entspricht Strömungsrichtung des Fluidstroms), vom Ventilator 2 weg. Die Längsachsen der leistenförmigen Halteabschnitte 15a und 15b verlaufen im Wesentlichen parallel zur Erstreckungsebene des Grundabschnittes 17.
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Jeder Halteabschnitt 15a und 15b ist einer Aussparung 18a bzw. 18b am Wärmetauscher 3 bzw. an der Außenseite dessen Gehäuses zugeordnet. Der Wärmetauscher 3, der besonders gut auch in 2 zu erkennen ist, weist an jeweils einem Seitenkantenbereich 26a und 26b eine sich länglich erstreckende, geradlinig verlaufende Aussparung 18a, 18b auf.
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In 2 ist zunächst besonders gut die erste Aussparung 18a an einem ersten Seitenkantenbereich 26a zu erkennen, wobei die zweite Aussparung 18b an einem, diesem ersten Seitenkantenbereich 26a abgewandten, zweiten Seitenkantenbereich 26b abgebildet ist. Die Länge der ersten Aussparung 18a entspricht der Länge des ersten Halteabschnittes 15a des Umklammerungselementes 5, wobei der erste Halteabschnitt 15a gar vorzugsweise etwas kürzer als die erste Aussparung 18a ausgebildet ist, so dass eine Spielpassung zwischen dem ersten Halteabschnitt und der ersten Aussparung 18a im montierten Zustand umgesetzt ist. Auch die Länge der in 2 angedeuteten, zweiten Aussparung 18b entspricht der Länge des zweiten Halteabschnittes 15b, wobei der zweite Halteabschnitt 15a wiederum etwas kürzer als die zweite Aussparung 18a ausgebildet ist, so dass eine Spielpassung zwischen dem zweiten Halteabschnitt 15b und der zweiten Aussparung 18b im montierten Zustand umgesetzt ist.
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Die beiden Halteabschnitte 15a und 15b sind im, in 1 dargestellten, montierten Zustand jeweils elastisch voneinander weg vorgespannt gehalten/in die jeweilige Aussparung 15a und 15b eingerastet/eingeschnappt). Der Wärmetauscher 3 liegt flächig an einer, der ersten Anlagefläche 11 abgewandten, zweiten Anlagefläche 27 an. Beim Aufschieben des Umklammerungselementes 5 auf dem Wärmetauscher 3 kommt es durch ein Auseinanderdrücken der Halteabschnitte 15a und 15b zu einer elastischen Verformung/Vorspannung der Halteabschnitte 15a und 15b voneinander weg. Nach diesem Aufweiten schnappen die Halteabschnitte 15a und 15b in die jeweilige Aussparung 18a bzw. 18b ein, so dass das Umklammerungselement 5 dann formschlüssig mit dem Wärmetauscher 3 verbunden ist. Im Weiteren schließt in Längsrichtung jeder Aussparung 18a und 18b jeweils eine Anschlagskanten 19a bzw. 19b an, die in Längsrichtung die Aussparungen 18a und 18b geometrisch begrenzen. Die Halteabschnitte 15a und 15b liegen im montierten Zustand des Wärmetauschers 3 sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung der Aussparung 18a und 18b verschiebefest an dem Wärmetauscher 3 durch Anschlag an den Anschlagskanten 19a bzw. 19b an. Dadurch ist eine besonders sichere, formschlüssige Halterung des Wärmetauschers 3 umgesetzt.
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Wie weiterhin auch besonders gut in Verbindung mit 5 zu erkennen ist, ist der scheibenförmige Grundabschnitt 17 des Umklammerungselementes 5 mit einer zentralen Fluiddurchgangsöffnung 20 versehen, die in Bezug auf den Fluidstrom gesehen an den Rotor 9 im montierten Zustand anschließt.
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Wie weiterhin in 6 gut zu erkennen ist, ist im Betriebszustand der Vorrichtung 1 der Ventilator 2 an der Wandung/Außenwandung 21 des Computergehäuses 6, nämlich auf einer Innenseite, d. h. einer dem Computergehäuseinnenraum 22 zugewandten Seite der Wandung 21 befestigt. Dadurch ist der Ventilator 2 fest mit dem Computergehäuse 6 verbunden und der Wärmetauscher 3 ist im Reinigungsfall lediglich durch Lösen der elastisch verformbaren, die formschlüssige Verbindung ausbildenden Halteabschnitte 15a und 15b entfernbar, so dass eine einfache Demontage ohne Werkzeug umsetzbar ist. Weiterhin ist das Computergehäuse nach dieser Ausführung nicht nur in 6, sondern auch in den 20 sowie 21 zu erkennen, wobei die Montage der Vorrichtung 1 schematisch zu erkennen ist. Gemäß 21 wird zunächst der Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbau an der Außenwandung 21 zunächst mittels mehrerer Befestigungsmittel (Schrauben) befestigt, woran im Anschluss der Wärmetauscher 3 auf das Umklammerungselement 5, von einer dem Ventilator 2 abgewandten Seite her, aufgeschoben wird (21), bis schließlich die Halteabschnitte 15a, 15b/Schnappleisten 14 des Umklammerungselementes 5 in den Wärmetauscher 3 formschlüssig eingerastet sind (6).
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Außerdem, wie weiterhin in 5 gut zu erkennen ist, ist das Umklammerungselement 5 dünnwandig ausgebildet. In dieser Ausführungsform ist das Umklammerungselement 5 aus einem Metallmaterial, nämlich einem Metallblech, ausgebildet. Dabei sind die Halteabschnitte 15a und 15b jeweils vorzugsweise mittels eines Kaltumformverfahrens, etwa mittels eines Biege- und/oder Tiefziehverfahrens ausgebildet. Die Fluiddurchgangsöffnung 20 ist weiter bevorzugt gestanzt. Auch die Befestigungsmittelaufnahmen 13 sind besonders bevorzugt stanztechnisch, alternativ jedoch auch mittels eines spanenden Verfahrens, etwa eines Bohrverfahrens, hergestellt.
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In den 7 bis 9 sind drei weitere Ausführungsformen des Zusammenbaus zwischen Ventilator 2 und Umklammerungselement 5 (d. h. des Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbaus) dargestellt. Gemäß 7 ist das Umklammerungselement 5 auch derart ausgestaltet, dass es im Wesentlichen zwei nebeneinander angeordnete Fluiddurchgangsöffnungen 20 aufweist, wobei jeder Fluiddurchgangsöffnung 20 ein eigener Ventilator 2 zugeordnet ist. Das Umklammerungselement ist daher nicht mehr nur einfach kompatibel (gemäß erster Ausführungsform) sondern zweifach kompatibel. Folglich ist das Umklammerungselement 5 dann auch mittels zweier Ventilatoren 2 in der zuvor beschriebenen Art und Weise verbunden.
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Gemäß weiterer Ausführungsformen nach 8 ist es auch möglich, drei oder, gemäß 9, gar vier Ventilatoren 2 an einem drei bzw. vier Fluiddurchgangsöffnungen 20 aufweisenden Umklammerungselement 5 zu befestigen. Dadurch ist das Umklammerungselement 5 auch weiter dreifach oder vierfach kompatibel. Die Kühl- bzw. Wärmeleistung ist dann weiter verbessert.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Umklammerungselement 5 aus einem Kunststoffmaterial, nämlich mittels eines Kunststoffspritzgießverfahrens, hergestellt. Auch weisen die ersten bzw. zweiten Halteabschnitte 15a und 15b nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform anstatt einer Schnappleiste als einen oder mehrere Schnappfinger oder Schnappnasen 24 auf.
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Gemäß 6 betrifft die Erfindung nicht nur die Vorrichtung 1 bzw. das Umklammerungselement 5 an sich, sondern auch einen Computer bzw. ein Computergehäuse 6 des Computers mit dieser Vorrichtung 1. Der Computer, der vorzugsweise als elektronische Recheneinheit bezeichnet ist, weist dann das Computergehäuse 6 gemäß der 6 auf, wobei die Vorrichtung 1 mittels ihres Ventilators 2 an zumindest der Außenwandung 21 des Computergehäuses 6 befestigt ist. Der Stator 4 ist dann auf eine in der Außenwandung eingebrachte Fluideinlassöffnung aufgesetzt.
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Gemäß den 12 bis 17 ist der in den 3 und 4 nach der ersten Ausführungsform ausgebildete Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbau (d. h. der Zusammenbau/Vorzusammenbau von dem Umklammerungselement 5 mit dem Ventilator 2) alternativ nach einer zweiten Ausführungsform ausgebildet. Die übrigen Merkmale des Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbaus sowie der Vorrichtung 1, die diesen Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbau umfasst, entsprechen im Wesentlichen der ersten Ausführungsform nach den 1 bis 4. Insbesondere ist das zuvor eine Umklammerungselement 5 (5) durch eine Vielzahl von Umklammerungselementen 5, nämlich durch vier Umklammerungselemente 5, ersetzt.
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Wie zunächst in 10 zu erkennen, weist jedes Umklammerungselement 5 gemäß dieser zweiten Ausführungsform nicht mehr einen wesentlichen scheibenförmigen Grundabschnitt 17 sondern einen im Wesentlichen blattförmigen/plattenförmigen Grundabschnitt 17 auf. Der Grundabschnitt 17 weist nun nur noch eine Befestigungsmittelaufnahme 13 zur Aufnahme eines Befestigungsmittels 12 auf. Jedes Umklammerungselement 5 weist auch die erste Anlagefläche 11 auf, die zur Anlage an dem zweiten Anlagebereich 10 des Ventilators 2 vorgesehen ist. Der Ventilator 2 ist gemäß der ersten Ausführungsform des Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbaus beziehungsweise der Vorrichtung 1 ausgebildet. Der Grundabschnitt 17 liegt wiederum mit der ersten Anlagefläche 11 flächig auf dem zweiten Anlagebereich 10 des Stators 4 auf. Jedes Befestigungsmittel 12 verbindet ein Umklammerungselement 5 mit dem zweiten Anlagebereich 10 des Stators 4 und daher auch mit dem Ventilator 2.
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Zur formschlüssigen Halterung des Wärmetauschers 3 an dem Ventilator 2 sind in dieser Ausführungsform vier Umklammerungselemente 5, nachfolgend mit den Bezugszeichen 5a bis 5d gekennzeichnet (11), vorgesehen. Jedes der Umklammerungselemente 5a bis 5d weist einen Halteabschnitt 15a bis 15d auf. Jeder der Halteabschnitte 15a bis 15d ist wiederum elastisch verformbar sowie im Wesentlichen nasenförmig/als Schnappnase 24 ausgeformt.
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Das erste Umklammerungselement 5a sowie das zweite Umklammerungselement 5b sind an dem Ventilator 2, wie dann auch besonders gut in Verbindung mit den 18 und 19 zu erkennen ist, seitens des ersten Seitenkantenbereiches 26a angeordnet. Dabei sind die beiden ersten und zweiten Halteabschnitte 15a und 15b/Schnappnasen 24 der Umklammerungselemente 5a und 5b mit dem ersten Seitenkantenbereich 26a in Wirkzusammenhang. Insbesondere greifen die beiden Schnappnasen 24 der Umklammerungselemente 5a und 5b in die erste Aussparung 18a des Wärmetauschers 3 ein.
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Die beiden weiteren Umklammerungselemente, d. h. das dritte Umklammerungselement 5c und das vierte Umklammerungselement 5d sind derart an dem Ventilator 2 und relativ zum Wärmetauscher 3 angeordnet, dass sie mit ihren dritten und vierten Halteabschnitten 15c und 15d/Schnappnasen 24 den Wärmetauscher 3 seitens seines zweiten Seitenkantenbereichs 26b formschlüssig umschließen. Jede Schnappnase 24 der beiden Umklammerungselemente 5c und 5d ist in die zweite Aussparung 18b am Wärmetauscher 3 eingerastet/eingeschnappt.
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Folglich sind die beiden ersten und zweiten Umklammerungselemente 5a und 5b mit dem ersten Seitenkantenbereich 26a in Wirkzusammenhang, die dritten und vierten Umklammerungselemente 5c und 5d mit dem zweiten Seitenkantenbereich 26b. Die jeweils einem Seitenkantenbereich 26a oder 26b zugeordneten Umklammerungselemente 5a und 5b bzw. 5c und 5d sind ähnlich aufgebaut, wobei in 10 der Aufbau des zweiten Umklammerungselementes 5b – auch exemplarisch für die anderen Umklammerungselemente 5a, 5c und 5d – detailliert zu erkennen ist.
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Die Schnappnasen 24/Halteabschnitte 15a bis 15d der vier Umklammerungselemente 15a–d sind derart in der jeweiligen Aussparung 18a bzw. 18b eingerastet, dass sie jeweils mit einer Seite an einer der Anschlagskanten 19a bzw. 19b anliegen. Dadurch ist eine formschlüssige, verliersichere sowie feste Halterung des Wärmetauschers 3 an dem Ventilator 2 umgesetzt.
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Wie weiterhin besonders gut in 11 zu erkennen, sind die Umklammerungselemente 5a bis 5d nicht allesamt als Gleichteile ausgebildet, da insbesondere die die Befestigungsmittelaufnahmen 13 ausbildenden Bohrungen nicht bei allen vier Umklammerungselementen 5b und 5c bzw. 5a und 5d an der gleichen Stelle des Grundabschnittes 17 eingebracht sind. Lediglich die Umklammerungselemente 5b und 5c bzw. 5a und 5d sind als Gleichteile ausgebildet.
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In den 18 und 19 ist dann wiederum eine vorteilhafte Ausführungsform des Computergehäuses 6 näher dargestellt, das wie das Computergehäuse 6 der Ausführungsform nach 6 ausgebildet ist. Auch die in dem Computergehäuse 6 integrierte Vorrichtung 1 dieser weiteren Ausführungsform ist im Wesentlichen wie die Vorrichtung 1 der ersten Ausführungsform ausgebildet, wobei insbesondere Wärmetauscher 3 und Ventilator gleich aufgebaut sind und funktionieren. Lediglich ist hier das eine Umklammerungselement 5 durch die vier Umklammerungselemente 5a bis 5d ersetzt. Die formschlüssige Halterung des Wärmetauschers 3 durch die Umklammerungselemente 5a bis 5d ist besonders gut in 19 zu erkennen.
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Gemäß den 29 ist der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 eingesetzte Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbau gemäß einer weiteren, dritten Ausführungsform dargestellt. Diese Ausführungsform ist im Wesentlichen wie die zweite Ausführungsform nach den 12 bis 17 ausgebildet. Auch dieser Vorzusammenbau weist wiederum vier einzelne Umklammerungselemente 5a bis 5d auf, die im Wesentlichen wie die Umklammerungselemente 5a bis 5d gemäß 10 und 11 ausgeformt sind. Der in 29 zu erkennende Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbau ist somit im Wesentlichen wie der in den 12 bis 17 dargestellte Vorzusammenbau ausgebildet und funktionierend.
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Jedoch unterscheidet sich jedes der vier Umklammerungselemente 5a bis 5d dieser Ausführungsform durch zwei Anschlagnasen 25 von der Ausführungsform der 10 und 11. Diese Anschlagsnasen 25 erstrecken sich von dem Grundabschnitt 17, d. h. von einer gedachten Ebene, die den Grundabschnitt 17 ausbildet/ausformt, in senkrechter Richtung weg. Diese Anschlagsnasen 25 sind dabei derart ausgeformt, dass sie im montierten Zustand an dem Ventilator 2 an der Seite des Ventilators 2, nämlich des Stators 4, abgestützt sind. Dadurch kommt es zu einer zusätzlichen Verdrehsicherung des jeweiligen Umklammerungselementes 5a bis 5d, um die durch das Befestigungsmittel 12 ausgebildete Befestigungsachse. Dadurch ist insbesondere der Grundabschnitt 17 drehfest an dem Stator 4, nämlich an dem zweiten Anlagebereich 10 abgestützt.
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Nach den 30 bis 32 ist dann wiederum eine vorteilhafte Ausführungsform des Computergehäuses 6 näher dargestellt, das im Wesentlichen wie das Computergehäuse der Ausführungsform nach 6 oder nach den 18 und 19 ausgebildet ist, wobei nun jedoch der Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbau gemäß 29 den Wärmetauscher 3 mit der Wandung 21 des Computergehäuses 6 verbindet. Insbesondere in 31 ist wiederum mittels des Bezugspfeils die Bewegungsrichtung/Aufschieberichtung des Wärmetauschers auf den Ventilator 2 bei der Montage dargestellt.
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Gemäß der 22 und 23 ist der Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbau, wie er in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 umfasst ist, noch nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ausgestaltet, wobei diese wiederum im Wesentlichen wie die erste Ausführungsform nach den 1 bis 4 ausgeführt ist. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform nach den 1 bis 4, weist der in 23 dargestellte Ventilator-Umklammerungselement-Vorzusammenbau wiederum etwas anders ausgebildete Umklammerungselemente 5a und 5b auf, wobei das zuvor noch einteilige Umklammerungselement nun in zwei, im Wesentlichen spiegelverkehrt zueinander ausgestaltete, Umklammerungselemente 5a und 5b aufgeteilt ist. Die beiden Umklammerungselemente 5a und 5b sind gleich, d. h. als Gleichteile vorzugsweise ausgebildet und wiederum jeweils einem Seitenkantenbereich 26a bzw. 26b des Wärmetauschers 3 zugeordnet.
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Jedes Umklammerungselement 5a und 5b ist leistenförmig aufgebaut und weist insbesondere einen leistenförmigen Halteabschnitt 15a bzw. 15b auf, der wiederum auch als Schnappleiste 14 bezeichnet ist. Je Umklammerungselement 5a und 5b dienen zwei Befestigungsmittel 12 (Schrauben) zur Befestigung des Umklammerungselementes an dem Stator 4 des Ventilators 2, wie es in 23 gut zu erkennen ist. Auch ist in 22 besonders gut zu erkennen, dass die Befestigungsmittelaufnahmen 13 wiederum an dem Grundabschnitt 17 ausgebildet sind, wobei der Grundabschnitt 17 nun durch zwei, an jeweils einem im Bereich der Schnappnase 14 angeordneten Haltelaschen ausgebildet ist.
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In den 24 bis 26 ist dann wiederum eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Computergehäuses 6 abgebildet, in welchem Zusammenhang auch anschaulich die formschlüssige Halterung zwischen dem Wärmetauscher 3 und dem Ventilator 2 bzw. den Umklammerungselementen 5 im montierten Zustand (32) zu erkennen ist. Das erste bzw. das zweite Umklammerungselement 5a bzw. 5b sind wiederum in ihrer Länge derart ausgestaltet, dass sie im Wesentlichen der Länge der Aussparungen 18a bzw. 18b im Wärmetauscher entsprechen. In ihrer Länge sind die Schnappleisten 14 der einzelnen Umklammerungselemente 5a und 5b somit im Wesentlichen wie die Schnappleisten 14 des Umklammerungselements 5 der ersten Ausführungsform, wie es besonders gut in 5 zu erkennen war, ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Ventilator
- 3
- Wärmetauscher
- 4
- Stator
- 5
- Umklammerungselement
- 5a
- erstes Umklammerungselement
- 5b
- zweites Umklammerungselement
- 5c
- drittes Umklammerungselement
- 5d
- viertes Umklammerungselement
- 6
- Computergehäuse
- 7
- erster Anlagebereich
- 8
- Befestigungsmittelaufnahme
- 9
- Rotor
- 10
- zweiter Anlagebereich
- 11
- erste Anlagefläche
- 12
- Befestigungsmittel
- 13
- Befestigungsmittelaufnahme
- 14
- Schnappleiste
- 15a
- erster Halteabschnitt
- 15b
- zweiter Halteabschnitt
- 15c
- dritter Halteabschnitt
- 15d
- vierter Halteabschnitt
- 16a
- erster Randbereich
- 16b
- zweiter Randbereich
- 17
- Grundabschnitt
- 18a
- erste Aussparung
- 18b
- zweite Aussparung
- 19a
- erste Anschlagskante
- 19b
- zweite Anschlagskante
- 20
- Fluiddurchgangsöffnung
- 21
- Außenwandung
- 22
- Computergehäuseinnenraum
- 24
- Schnappnase
- 25
- Anschlagsnase
- 26a
- erster Seitenkantenbereich
- 26b
- zweiter Seitenkantenbereich
- 27
- zweite Anlagefläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 20309986 U1 [0003, 0004]
