DE19750505A1

DE19750505A1 - Wärmeableitvorrichtung

Info

Publication number: DE19750505A1
Application number: DE19750505A
Authority: DE
Inventors: Alex Horng
Original assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 1997-11-04
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 1999-05-20
Also published as: FR2771593B1; GB9723315D0; GB2330901B; GB2330901A; US5873406A; FR2771593A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmeableitvorrichtung und insbesondere eine Wärmeableitvorrichtung für eine großflächige zentrale Recheneinheit.

Die Wärmeableitung ist für eine zentrale Recheneinheit (CPU) ein bedeutender Faktor. Zwar ist bereits eine Vielfalt von Kühlvorrichtungen vorgeschlagen worden, jedoch sind sie im Ergebnis nicht in jeder Hinsicht zufriedenstellend. Beispielsweise offenbaren das US-Patent 5,299,632 und das US-Patent 5,309,983 Wärmeableitvorrichtungen, die eine relativ großvolumige Gebläseanordnung haben, und daher nicht in tragbaren Computern verwendet werden können. Darüber hinaus wurde herausgefunden, daß sich Staub im Kühlgerät oder anderen Elementen zu sammeln beginnt, was zu einer Fehlfunktion des Gebläses sowie zu seiner Geräuschentwicklung führt. Außerdem reicht bei einer herkömmlichen Wärmeableitvorrichtung die Menge an Kühlluft für eine größere CPU nicht aus. Daher wurde vorgeschlagen, zwei oder mehrere Kühlvorrichtungen in einer Anordnung zu kombinieren, um dieses Problem zu lösen.

Mit der Erfindung soll eine verbesserte Konstruktion geschaffen werden, bei der das erwähnte Problem beseitigt oder gemildert ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Wärmeableitvorrichtung für eine großflächige zentrale Recheneinheit (CPU) weist im wesentlichen eine gerippte Platte und eine an der gerippten Platte befestigte Verkleidung auf. Die gerippte Platte umfaßt eine Vielzahl von Reihen und/oder Gruppen von Rippen, die sich von einer Oberseite nach oben erstrecken, wobei zwischen benachbarten Rippen jeweils Aussparungen zum Zwecke der Luftzirkulation ausgebildet sind und jeweils zwei Trenneinschnitte an jedem angrenzenden Rippenblock vorgesehen sind. Die Verkleidung weist ein Loch auf, und ein Stützelement ist in dem Loch vorgesehen und mit dem Umfang des Loches über eine Vielzahl von Beinen verbunden. Ein Ansatz ist auf der Oberseite des Stützelementes ausgebildet und hat ein zweites Loch zur drehbaren Aufnahme einer Rotorwelle des Gebläses bzw. Flügelrads. Vorzugsweise greift mindestens ein Halter in die Einschnitte ein zwecks Befestigung der Wärmeableitvorrichtung an der zentralen Recheneinheit.

Vorteilhafterweise weist die Verkleidung Seitenwände auf, die sich von den Rändern der Verkleidungsplatte nach unten erstrecken und die gerippte Platte zur Verstärkung der Luftzirkulation umgeben.

Die Erfindung wird nun an Ausführungsbeispielen und anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung stellen dar:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht einer ersten Ausführungsform der Wärmeableitvorrichtung gemäß der Erfindung für eine großflächige zentrale Recheneinheit (CPU),

Fig. 2 eine Draufsicht auf die zusammengebaute Gebläseanordnung in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 2,

Fig. 5 eine perspektivische Explosionsansicht einer zweiten Ausführungsform der Wärmeableitvorrichtung gemäß der Erfindung für eine großflächige zentrale Recheneinheit (CPU),

Fig. 6 eine Draufsicht auf die zusammengefügte Gebläseanordnung in Fig. 5,

Fig. 7 eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 7-7 in Fig. 6,

Fig. 8 eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 6,

Fig. 9 eine perspektivische Explosionsansicht einer dritten Ausführungsform der Wärmeableitvorrichtung gemäß der Erfindung für eine großflächige zentrale Recheneinheit (CPU),

Fig. 10 eine Draufsicht auf die zusammengefügte Gebläseanordnung in Fig. 9,

Fig. 11 eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 11-11 in Fig. 10,

Fig. 12 eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 12-12 in Fig. 10,

Fig. 13 eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 13-13 in Fig. 10,

Fig. 14 eine perspektivische Explosionsansicht einer vierten Ausführungsform der Wärmeableitvorrichtung gemäß der Erfindung für eine großflächige zentrale Recheneinheit (CPU),

Fig. 15 eine Draufsicht auf die zusammengefügte Gebläseanordnung in Fig. 14,

Fig. 16 eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 16-16 in Fig. 15,

Fig. 17 eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 17-17 in Fig. 15,

Fig. 18 eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 18-18 in Fig. 15, und

Fig. 19 eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 17-17 in Fig. 15 einer anderen Ausführungsform.

Es wird Bezug auf die Fig. 1, 5, 9 und 14 genommen. Die Wärmeableitvorrichtung für eine großflächige zentrale Recheneinheit (CPU) gemäß der Erfindung weist eine gerippte Platte 1 und eine auf der gerippten Platte 1 befestigte Verkleidung 2 auf. Die gerippte Platte 1 besteht aus einem Material mit ausgezeichneten Wärmeableiteigenschaften, wie z. B. Aluminium. Die gerippte Platte 1 weist eine Vielzahl von aus Rippen 11 bestehende Reihen und/oder Gruppen auf, wobei sich die Rippen auf einer Oberseite der gerippten Platte 1 aus nach oben erstrecken. Zwischen benachbarten Rippen 11 befinden sich Aussparungen 12 zum Zwecke der Luftzirkulation. Zwei voneinander getrennte Einschnitte 13 begrenzen jeden Rippenblock 15. Die Rippen 11 sind vorzugsweise einstückig mit der gerippten Platte 1 ausgebildet und bestehen aus dem gleichen Material. Die Verkleidung 2 weist in einem geeigneten Abschnitt ein Loch 21 auf, und ein Stützelement 23 ist in dem Loch 21 vorgesehen und mit dem Umfang des Loches 21 über eine Vielzahl von Beinen 22 verbunden, die sich zum Stützelement 23 hin erstrecken. Ein Ansatz 24 ist auf der Oberseite des Stützelementes 23 ausgebildet und weist ein (nicht bezeichnetes) zweites Loch zur drehbaren Aufnahme einer Rotorwelle eines Gebläses 25 auf. Demgemäß hat die Wärmeableitvorrichtung eine größere Wärmeübertragungsfläche, die mit einer größeren CPU oder einer Kombination von mehreren kleineren CPU's zusammenwirkt.

Gemäß der in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigten ersten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kontaktiert die Unterseite der Verkleidung 2, wenn sie an der gerippten Platte 1 befestigt ist, fest die Oberkante einer jeden Rippe 11 der gerippten Platte 1. Dann können die gerippte Platte 1 und die Verkleidung 2 mit Hilfe von Befestigungsmitteln 14, wie z. B. Schrauben, fest zusammengebaut werden. Die Seitenwände 26 umschließen alle Rippen 11 der gerippten Platte 1, wodurch der durch das Gebläse 25 erzeugte Luftstrom derart geleitet wird, daß er innerhalb des eingeschlossenen Bereiches zwischen den Aussparungen 12 aller Rippen sich bewegt, so daß eine bessere Wärmeableitung erreicht wird.

Es wird nun Bezug auf die zweite Ausführungsform der Erfindung genommen, die in den Fig. 5, 6, 7 und 8 dargestellt ist. In diesem Falle ist das Loch 21 auf der linken Seite der Verkleidung 2 gelegen, und die Höhe des dem Loch 21 entsprechenden linken Rippenblocks 15 ist kleiner als die der anderen Rippenblöcke 15. Die Seitenwände 26 umschließen nur den auf der linken Seite gelegenen Rippenblock 15. Gemäß dieser Ausführungsform bewegt sich der durch das Gebläse 25 erzeugte Luftstrom von der linken Seite zur rechten Seite durch die Aussparungen 12 zwischen den Rippen 11 hindurch, um eine bessere Wärmeableitung zu erzielen.

Es wird nun Bezug auf die Fig. 9 bis 13 genommen, die eine dritte Ausführungsform gemäß der Erfindung zeigen. Die Wärmeableitvorrichtung gemäß der Erfindung für eine großflächige zentrale Recheneinheit (CPU) weist im wesentlichen eine gerippte Platte 1, eine an der gerippten Platte 1 befestigte Verkleidung 2 und einen Halter 3 auf. Die gerippte Platte 1 hat eine Vielzahl von Reihen und/oder Gruppen von Rippen 11, die sich von einer Oberseite nach oben erstrecken, wobei Spalte bzw. Aussparungen 12 zwischen benachbarten Rippen 11 zum Zwecke der Luftzirkulation vorgesehen sind. Zwei voneinander getrennte Einschnitte 13 sind zwischen benachbarten Rippenblöcken 15 vorgesehen. Vorzugsweise sind die Rippen 11 einstückig mit der gerippten Platte 1 ausgebildet und bestehen aus dem gleichen Material. Die Verkleidung 2 weist in ihrem Mittelabschnitt ein Loch 21 auf, und ein Stützelement 23 ist in dem Loch 21 vorgesehen und über eine Vielzahl von Beinen 22 verbunden, die sich vom Stützelement 23 zu den Seitenwänden 26 erstrecken. Ein Ansatz 24 ist auf der Oberseite des Stützelementes 23 ausgebildet und weist ein (nicht bezeichnetes) zweites Loch für die drehbare Aufnahme einer Rotorwelle eines Gebläses 25 auf. Die Höhe des dem Loch 21 entsprechenden Rippenblocks ist kleiner als die Höhe der anderen Rippenblöcke. Eines der Beine 22 hat einen Schlitz 27, durch den die elektrischen Drähte für das Gebläse 25 laufen können, die mit der elektrischen Stromquelle zu verbinden sind.

Ein Halter 3, wie z. B. ein elastischer Blechstab, greift in die Einschnitte 13 zur Befestigung der Wärmeableitvorrichtung an der zentralen Recheneinheit ein. Der Halter 3 hat zwei sich von beiden Enden nach unten erstreckende Fortsätze, deren Enden als Haken 31 ausgebildet sind. Mindestens ein Falz 32 ist an einem Fortsatz des Halters 3 ausgebildet, um eine bessere Federwirkung für die Befestigung der Wärmeableitvorrichtung an der zentralen Recheneinheit zu erzielen. Ein Stiftelement 28 erstreckt sich von der Unterseite der Verkleidung 2 nach unten und drückt gegen den Halter 3, um den Halter 3 zu positionieren und seine Federwirkung zu verstärken.

Die Fig. 14 bis 18 zeigen eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmeableitvorrichtung für eine großflächige zentrale Recheneinheit (CPU), wobei gleichartige Elemente mit gleichem Bezugszeichen wie in der dritten Ausführungsform versehen sind. Die Verkleidung 2 weist in einem geeigneten Abschnitt ein Loch 21 auf, wobei sich eine Wandung 29 vom Umfang des Loches 21 nach oben erstreckt. Ein Stützelement 23 ist in dem Loch 21 vorgesehen und über eine Vielzahl von Beinen 22, die sich von dem Stützelement 23 zur Wandung 29 erstrecken, verbunden. Ein Ansatz 24 ist an der Oberseite des Stützelementes 23 ausgebildet und weist ein (nicht bezeichnetes) zweites Loch für eine drehbare Aufnahme einer Rotorwelle eines Gebläses 25 auf. Die drei Rippenblöcke 15 haben die gleiche Höhe. Wie in der dritten Ausführungsform greifen zwei Halter 3 zur Befestigung der Wärmeableitvorrichtung an der zentralen Recheneinheit in die Einschnitte 13 ein.

Es wird nun Bezug auf Fig. 19 genommen, in der eine Querschnittsansicht entlang der Linie 17-17 in Fig. 15 einer anderen Ausführungsform dargestellt ist. Gemäß dieser Ausführungsform, erstreckt sich die Wandung 29 von dem Loch 21 nach innen derart, daß die von der Wandung umgrenzte obere Fläche kleiner als die von der Wandung umgrenzte untere Fläche ist. Aufgrund dieser Konfiguration kann von dem Gebläse 25 mehr Luft in die Wärmeableitvorrichtung gesaugt werden.

Zwar ist die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert worden, jedoch versteht es sich, daß viele Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den in den Ansprüchen wiedergegebenen Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims

1. Wärmeableitvorrichtung, gekennzeichnet durch:
eine gerippte Platte (1) mit einer Vielzahl von sich von ihrer Oberseite nach oben erstreckenden Rippen (11), wobei zwischen zwei benachbarten Rippen (11) jeweils eine Ausparung (12) vorhanden ist;
eine an der gerippten Platte (1) befestigte Verkleidung (2) mit einem Loch (21);
ein in dem Loch (21) vorgesehenes Stützelement (23) mit einem Ansatz (24) zur drehbaren Aufnahme einer Rotorwelle eines Gebläses (25); und
eine Vielzahl von das Stützelement (23) mit dem Umfang des Loches verbindenden Beinen (22).

2. Wärmeableitvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung (2) sich von den Rändern der Verkleidungsplatte nach unten erstreckende Seitenwände (26) aufweist, die die gerippte Platte (1) zumindest teilweise umgeben.

3. Wärmeableitvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Beine (22) einen darin ausgebildeten Schlitz aufweist, durch den die elektrischen Drähte des Gebläses (25) verlaufen, um das Gebläse mit einer Stromquelle elektrisch zu verbinden.

4. Wärmeableitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Wandung (29) vom Loch (21) nach oben erstreckt.

5. Wärmeableitvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (29) sich von dem Loch (21) nach innen derart erstreckt, daß die von der Wandung umgrenzte obere Fläche kleiner als die von der Wandung umgrenzte untere Fläche ist.

6. Wärmeableitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halter (3) zur Befestigung der Wärmeableitvorrichtung an einer zentralen Recheneinheit vorgesehen ist.

7. Wärmeableitvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (3) zwei sich nach unten erstreckende Fortsätze aufweist, die zum Festklemmen der zentralen Recheneinheit als Haken (31) enden.

8. Wärmeableitvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (3) an dem Fortsatz einen umgefalteten Abschnitt (32) aufweist.