DE19645709A1 - CPU-Kühler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kühlvorrichtungen, die in Computern zur Kühlung der CPU (Hauptprozessor) verwendet werden.

CPU-Kühler kommen in verschiedenen Typen von Computern zur Anwendung. Die entstehende Wärme der CPU wird durch einen Kühlkörper mit aufgesetztem Ventilator abgeleitet. Die erhitzte Luft im Innenraum des Computers muß durch einen zusätzlichen Ventilator abgesaugt werden. Neuester Stand der Technik ist die oben genannten Methode in Verbindung mit einem Pelitier-Element. Dabei wird die kühlende Seite auf der CPU befestigt. Auf der sich er­ wärmenden Seite wird der oben genannte Kühlkörper mit Ventilator angebracht. Mit einem solchen System läßt sich eine 133 MHz Pentium-CPU auf konstant 35 Grad Celsius halten (Testbericht PC-Direkt, Mai 1996).

Alle auf dem Markt befindlichen Kühlsysteme weisen aber Nachteile auf. So tragen sie erheblich zur Aufheizung des Computerinnenraumes bei und erzeugen durch den zusätz­ lichen Ventilator eine störende Geräuschemission. Gegenstand der Erfindung ist ein Kühlsystem mit einem höheren Wirkungsgrad (niedrigere CPU-Temperatur), keiner Wärmeabgabe in den PC-Innenraum sowie der Ver­ meidung störender Geräusche durch einen Ventilator. Erfindungsgemäß wird dies durch eine im PC-Bereich völlig neuen Art des Kühlsystems erreicht.

Durch einen speziell entwickelten Kühlkopf, einer Kreiseltauchpumpe, einem Wärmetauscher mit integriertem Kühlmittelbehälter sowie den nötigen Zuleitungsschläuchen ist eine nahezu geräuschfreie und effektive Kühlung der CPU sowie anderer wärmeerzeugender Komponenten durch entsprechend gestaltete Kühlköpfe möglich.

Im folgendem wird die Erfindung anhand eines Beispiels und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen und Abb. näher erläutert.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt die Draufsicht des Kühlers, wobei die Schlauchanschlüsse für den Kühlmittelkreislauf erkennbar sind. Der zylindrische Hohlraum wird durch einen Acrylglasdeckel verschlossen. Durch dieses so entstandene Schauglas läßt sich die Funktion des Kühlers leicht über­ prüfen. Eine zusätzliche Bohrung ermöglicht die Aufnahme eines Temperaturfühlers, wodurch die aktuelle Temperatur des Prozessors mittels eines handelsüblichen Außenthermo­ meters ablesbar wird.

Fig. 2 der Zeichnung, Schnitt A-B, zeigt die besondere Bauform, welche eine Aufnahme des Kühlers mit den handelsüblichen Halteclips ermöglicht. Somit läßt sich der Kühler problemlos auf allen gängigen Prozessoren befestigen (Fig. 4).

Fig. 5 der Zeichnung zeigt einen Kühlkopf, der speziell zur Kühlung eines auf dem Mainboard befindlichen Spannungsreglers konstruiert ist und mit in den Gesamt­ kühlkreislauf einbezogen wird.

Durch die Erfindung wird nun auch in Personalcomputern die wohl effektivste und zuverlässigste Art der Kühlung, nämlich die Wasserkühlung, wie sie im Motorenbereich angewendet wird, ermöglicht.

Neben dem hohen Wirkungsgrad der Kühlung, welcher zu einer erheblich längeren Lebensdauer der CPU beiträgt, ist ein weiterer Vorteil der Erfindung die Ableitung der Wärme aus dem PC-Gehäuse in den außen angebrachten Wärmetauscher. Somit trägt dieses System nicht zu einer weiteren Aufheizung des PC-Innenraumes bei.

Entsprechend konstruierte Adapter (Kühlköpfe) ermöglichen es, alle wärmeentwickelnden Komponenten (Spannungsregler, Leistungstransistoren im Netzteil, Festplatten usw.) mit in den Kühlkreislauf einzubeziehen, und die von ihnen erzeugte Wärme aus dem Innenraum des PC's abzuleiten.

Fig. 3 der Zeichnung zeigt den eingebauten CPU-Kühler sowie den speziell zur Kühlung des Spannungsreglers konstruierten Adapter (Fig. 5 der Zeichnung), welcher hier mit in den Kühlkreislauf einbezogen ist, in der Draufsicht. Durch den Einsatz einer Tauchkreiselpumpe als Umwälzpumpe wird eine nahezu geräuschlose Kühlung wärmeerzeugender Komponenten erreicht. Dies trägt erheb­ lich zur Minderung der Geräuschemission von Personal­ computern und somit auch zum Wohlbefinden der Benutzer bei. Die Erfindung ermöglicht in den meisten Fällen auf die üblichen Ventilatoren zur Kühlung zu verzichten. Somit wird erstmalig die Herstellung von annähernd geräuschfrei arbeitenden Personalcomputern möglich. Beliebige Erweiterung des Kühlsystems sowie die Vernetzung mehrerer Computer durch einfaches Verbinden der flexiblen Kühlmittelschläuche zu einem entsprechend großen Kühl­ kreislauf prädestinieren die Erfindung auch für den Einsatz in Großraumbüros. In der Zeichnung Fig. 6 wird diese Möglichkeit dargestellt.

Zeichnung Fig. 7 verdeutlicht das Funktionsprinzip der Erfindung in einem Blockschaltbild.

Die besonders flache Bauhöhe des PCU-Kühlers ermöglicht es, diesen mitsamt der Zuleitungsschläuche von außen durch den Schlitz eines freien Slots zu stecken. Somit ist auch eine Nachrüstung älterer Systeme einfach durchzuführen.

Claims (3)

1. Kühlsystem zur Kühlung des Hauptprozessors in Personal­ computern und Servern dadurch gekennzeichnet, daß zur Kühlung ein speziell entwickelter Kühlkopf (Fig. 1, Fig. 2 der Zeichnung), ein Wärmetauscher mit integrier­ tem Wasserbehälter und einer darin befindlichen Tauch­ pumpe und den entsprechenden Verbindungsschläuchen verwendet wird.

2. Kühlsystem gemäß Anspruch 1, zur Kühlung aller wärme­ entwickelnden Komponenten wie Spannungsregler (Fig. 5 der Zeichnung), Leistungstransistoren, Fest­ platten, Integrierte Schaltkreise in elektronischen Geräten mit entsprechend konstruierten Kühlköpfen nach der oben genannten Methode.

3. Kühlsystem gemäß Anspruch 1, zur Kühlung beliebig vieler PC's in Großraumbüros (Workstations) durch verbinden entsprechender Kühlmittelschläuche an einen entsprechend (Fig. 6 der Zeichnung) dimensionierten Wärmetauscher mit integriertem Wasserbehälter und Tauchpumpe.