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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungsmodul zur Befestigung
von Kühlvorrichtungen innerhalb
eines Gehäuses
eines Computers.
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Aktive
und passive Kühlvorrichtungen
sind essentielle Bestandteile eines Computers. Moderne Mikroprozessoren
sind äußerst leistungsfähig, erzeugen
aber dabei sehr viel Wärme.
Dies gilt auch für
andere Komponenten eines Computers, wie zum Beispiel Speichermodule.
Eine ausreichende Kühlung dieser
Komponenten ist aber Voraussetzung für das Funktionieren des Computers.
Dafür entscheidend ist
auch die Anordnung der einzelnen Elemente eines Computers innerhalb
des Computers und zueinander. Es wird versucht, die Anordnung derartiger
Komponenten zu standardisieren. Ein neuer Ansatz ist dabei die sogenannte
Balanced Technology Extended („BTX")-Spezifikation.
BTX definiert insbesondere die Luftführung innerhalb eines Computergehäuses und
erlaubt unter anderem einer Vielzahl von Mainboard-Komponenten wie
zum Beispiel Prozessoren, Grafikcontrollern und anderen Elementen denselben
Hauptluftstrom zur Kühlung
zu verwenden. Dies weist unter anderem den Vorteil auf, dass nur
eine geringe Anzahl von Lüftern
benötigt
wird, so dass es auch zu einer Geräuschreduzierung während des
Betriebs des Computers kommt. Das BTX-Layout soll zudem zu einer
Verringerung der Luftturbulenzen innerhalb des Computers führen, was
wiederum zu einer Verringerung der Geräuschentwicklung beiträgt. Nachteilig
an den bisher bekannten Befestigungsmodulen zur Befestigung von Kühlvorrichtungen
innerhalb eines Computergehäuses
ist jedoch, dass sich diese jeweils nur mit einer An von Kühlvorrichtungen
verwenden lassen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin ein Befestigungsmodul
zur Befestigung von Kühlvorrichtungen
innerhalb eines Gehäuses
eines Computers bereitzustellen, welches eine Vielzahl von Befestigungsvarianten
bei einer gleichzeitig optimierten Kühlgeometrie gewährleistet.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe gelöst durch
ein Befestigungsmodul zur Befestigung von Kühlvorrichtungen innerhalb eines
Gehäuses
eines Computers, wobei das Befestigungsmodul aus mindestens einem
ersten Befestigungsrahmen zur Befestigung von mindestens einem passiven
Kühlelement
und mindestens einem zweiten Befestigungsrahmen zur Befestigung
von mindestens einem aktiven Kühlelement
besteht, wobei jeweils mindestens ein erster Befestigungsrahmen
mit einem zweiten Befestigungsrahmen einstückig ausgebildet ist, derart,
dass der durch das aktive Kühlelement
erzeugte Luftstrom das passive Kühlelement
durchfließt
und umgibt. Diese Ausgestaltung des Befestigungsmoduls ermöglicht es,
dass einerseits unterschiedlichste passive Kühlvorrichtungen innerhalb des
Computergehäuses
direkt hinter einer aktiven Kühlvorrichtung, insbesondere
einem Lüfter,
angeordnet sind. Dies führt
zu einer je nach den Gegebenheiten innerhalb des Computergehäuses optimierten
Kühlgeometrie.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungsmoduls
ragt der zweite Befestigungsrahmen mit dem aktiven Kühlelement
mindestens an einem Ende über
den ersten Befestigungsrahmen mit dem passiven Kühlelement hinaus. Dadurch ist
gewährleistet,
dass der durch das aktive Kühlelement
erzeugte Luftstrom das passive Kühlelement
vollständig
umgibt, das heißt über, seitlich
und insbesondere auch unter dem passiven Kühlelement verläuft. Zudem
geht der Luftstrom durch das passive Kühlelement hindurch. Dabei kann vorteilhafterweise
der erste und der zweite Befestigungsrahmen jeweils in Richtung
einer Innenfläche des
Gehäuses
mehrere erste und zweite Befestigungselemente zur lösbaren Befestigung
des zweiten Befestigungsrahmens an der Innenfläche des Gehäuses und zur direkten oder
indirekten lösbaren Befestigung
des ersten Befestigungsrahmens an einem Motherboard des Computers
aufweisen, wobei das passive Kühlelement
auf einem auf dem Motherboard befestigten elektronischen Bauteil
in direkten oder indirekten Kontakt kommt. Eine derartige Anordnung
erlaubt es, dass der kühlende
Luftstrom, der durch das aktive Kühlelement, insbesondere einen Lüfter erzeugt
wird, nicht nur über
das Motherboard bzw. durch das passive Kühlelement hindurch fließt, sondern
auch unterhalb des Motherboards. Somit können auch Komponenten, die
auf dieser Seite des Motherboards angeordnet sind, gekühlt werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der
erste Befestigungsrahmen in einem den zweiten Befestigungselementen
gegenüberliegenden
Bereich mindestens ein drittes Befestigungselement zur lösbaren Befestigung
des passiven Kühlelementes
auf. Die An des dritten Befestigungselements ist dabei variabel
und richtet sich nach der An des passiven Kühlelements. Das dritte Befestigungselement
gewährleistet
eine sichere Befestigung und Auflage des passiven Kühlelements
an dem Befestigungsmodul bzw. an der zu kühlenden elektronischen Komponente.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der
erste Befestigungsrahmen in einem den zweiten Befestigungselementen
gegenüberliegenden
Bereich mindestens ein viertes Befestigungselement zur lösbaren Befestigung
mindestens eines Luftleitelements auf. Das Luftleitelement dient vorteilhafterweise
zur gezielten Luftführung
von Kühlluft
an die entsprechende elektronische Komponente. Das Luftleitelement
kann dabei aus einem flächig ausgebildeten
Wandelement bestehen und kann zusammen mit einer Fläche des
passiven Kühlelements
einen Strömungskanal
ausbilden. Dabei ist es möglich,
dass das Wandelement als separates Einzelelement oder auch als integrales
Element eines Gehäusedeckels
des Gehäuses
des Computers ausgebildet ist. Es ist aber auch möglich, dass
das Luftleitelement als haubenartiges Element ausgebildet ist. Dadurch
werden die von dem aktiven Kühlelement
ins Innere des Computers beförderten
kühlenden
Luftströme
gezielt ausgerichtet. So kann das haubenartige Element mindestens
einen seitlich angeordneten Strömungskanal
aufweisen. Es ist aber auch möglich,
dass der Strömungskanal
durch eine Seitenwand des haubenartigen Elements und einer der Seitenwand
gegenüberliegenden
Fläche
des passiven Kühlelements
gebildet wird. Zudem ist es möglich,
dass das Luftleitelement mindestens ein Richtelement zur Erzeugung
eines gerichteten Luftstroms auf innerhalb des Gehäuses angeordnete elektronische
Komponenten aufweist. Das Richtelement kann dabei aus einer im Luftleitelement
ausgebildeten Öffnung
oder aus einem von dem Luftleitelement wegführenden kanalartigen Element
bestehen. Hierdurch ist vorteilhafterweise eine gezielte Einzelkühlung von
besonders wärmeerzeugenden
elektronischen Komponenten innerhalb des Computergehäuses möglich.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen an mehreren
Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Befestigungsmoduls;
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2 eine
schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Befestigungsmoduls in eingebautem
Zustand;
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3 eine
schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Befestigungsmoduls in eingebautem
Zustand mit einer Luftleitvorrichtung;
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4 eine
schematische Darstellung der Luftleitvorrichtung gemäß 3;
und
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5 eine
schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Befestigungsmoduls in eingebautem
Zustand mit einer weiteren Luftleitvorrichtung.
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Die
nachfolgend näher
geschilderten Ausführungsbeispiele
stellen bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dar.
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Das
in 1 dargestellte Befestigungsmodul 10 dient
zur Befestigung von Kühlvorrichtungen innerhalb
eines Gehäuses 20 eines
Computers. Das Befestigungsmodul 10 weist dabei einen ersten
Befestigungsrahmen 12 zur Befestigung eines passiven Kühlelements 16 und
einen zweiten Befestigungsrahmen 14 zur Befestigung eines
aktiven Kühlelements 18 (vergleiche
auch 2). Der erste Befestigungsrahmen 12 ist
dabei mit dem zweiten Befestigungsrahmen 14 einstückig ausgebildet,
derart, dass der durch das aktive Kühlelement 18 (vergleiche
zum Beispiel 2) erzeugte Luftstrom das passive
Kühlelement 16 durchfließt und umgibt.
Hierzu ist der zweite Befestigungsrahmen 14 an einem Ende 36 über den
ersten Befestigungsrahmen 12 hinausragend ausgebildet.
Man erkennt, dass der erste und der zweite Befestigungsrahmen 12, 14 jeweils
in Richtung einer Innenfläche 22 des
Gehäuses 20 (vergleiche
zum Beispiel 2) mehrere erste und zweite
Befestigungselemente 30, 32 zur lösbaren Befestigung
des zweiten Befestigungsrahmens 14 an der Innenfläche 22 und
zur direkten oder indirekten lösbaren
Befestigung des ersten Befestigungsrahmens 12 an einem
Motherboard 34 des Computers (vergleiche zum Beispiel 2)
aufweist. Dabei kommt das passive Kühlelement 16 auf einem
auf dem Motherboard 34 befestigten elektronischen Bauteil (nicht
dargestellt) in direkten oder indirekten Kontakt. Der erste Befestigungsrahmen 12 weist
zudem in einem an den zweiten Befestigungselementen 32 gegenüberliegenden
Bereich dritte Befestigungselemente 38 zur lösbaren Befestigung
des passiven Kühlelements 16 auf.
Des Weiteren erkennt man, dass der erste Befestigungsrahmen 12 in
einem den zweiten Befestigungselementen 32 gegenüberliegenden
Bereich zudem zwei vierte Befestigungselemente 40 zur lösbaren Befestigung
mindestens eines Luftleitelements 46 (vergleiche zum Beispiel 3) aufweist.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
die vierten Befestigungselemente 40 als laschenartige Vorsprünge 42 ausgebildet,
wobei die laschenartigen Vorsprünge 42 jeweils
eine Rastöffnung 44 aufweisen.
In die Rastöffnungen 44 wird
ein entsprechender Rastvorsprung des Luftleitelements 46 eingeschoben
und verrastet.
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Der
zweite Befestigungsrahmen 14 besteht aus zwei Seitenelementen 64, 66,
die über
ein Frontelement 68 und einen Steg 70 miteinander
verbunden sind. Das Frontelement 68 weist zudem eine Lufteintrittsöffnung 62 sowie Öffnungen 82 auf,
wobei die Öffnungen 82 zum
Ein- bzw. zur Durchführung
eines Befestigungsmittels wie z.B. einer Schraube dienen. Der erste
Befestigungsrahmen 12 weist ebenfalls zwei schmale Seitenflächen 72, 74 auf,
die über Stege 76, 78 miteinander
verbunden sind und insgesamt eine Öffnung 80 umgeben
bzw. ausbilden. Die Öffnung 80 dient
zur Aufnahme des passiven Kühlelements 16.
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2 zeigt
in einer schematischen Darstellung das Befestigungsmodul 10 in
eingebautem Zustand. Man erkennt, dass das Befestigungsmodul 10 an
einer Seitenwand des Gehäuses 20 des
Computers dichtend anliegt. Dabei liegt das Frontelement 68 des
zweiten Befestigungsrahmens 14 an der Gehäuseinnenseite
des Gehäuses 20 an.
Man erkennt, dass der zweite Befestigungsrahmen 14 ein
aktives Kühlelement,
nämlich
einen Lüfter 18,
aufnimmt. Der erste Befestigungsrahmen 12 nimmt das passive Kühlelement 16 auf.
Das passive Kühlelement 16 besteht üblicherweise
aus einem Kühlkörper aus
Metall oder einer Metalllegierung mit einer Vielzahl von Kühlrippen 26.
Es ist aber auch möglich, dass
andere Arten von passiven Kühlelementen
verwendet werden. Das passive Kühlelement 16 ist
dabei mit den Befestigungselementen 38 lösbar am
Befestigungsmodul 10 bzw. dem ersten Befestigungsrahmen 12 lösbar befestigt.
Man erkennt, dass der erste Befestigungsrahmen 12 mit dem
Motherboard 34 des Computers über die zweiten Befestigungselemente 32 verbunden
ist. Dabei ist es möglich,
dass die zweiten Befestigungselemente 32 direkt mit dem
Motherboard 34 verbunden sind. Es ist aber auch möglich, dass
im gegenüberliegenden
Bereich des Motherboards 34 eine oder mehrere Befestigungsschienen angeordnet
sind, die mit den zweiten Befestigungselementen 32 zusammenwirken.
Des Weiteren erkennt man, dass das Befestigungsmodul 10 im
Bereich des zweiten Befestigungsrahmens 14 mittels der
ersten Befestigungselemente 30 mit der Innenfläche 22 des
Gehäuses 20 oder
einer Befestigungsschiene (nicht dargestellt) verbunden ist. Da
der zweite Befestigungsrahmen 14 an dem Ende 36 über den
ersten Befestigungsrahmen 12 hinausragt, wird der durch
den Lüfter 18 erzeugte
Luftstrom nicht nur durch das passive Kühlelement 16 hindurch,
sondern auch seitlich und oberhalb des passiven Kühlelements 16 geleitet.
Insbesondere wird der Luftstrom auch an der dem passiven Kühlelement 16 gegenüberliegenden
Seite des Motherboards 34, d. h. unterhalb des Motherboards 34 geleitet,
so dass auch die dort angeordneten elektronischen Komponenten gekühlt werden
können.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung des Befestigungsmoduls 10 in
eingebautem Zustand mit einer Luftleitvorrichtung 46 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel.
Man erkennt, dass das Luftleitelement 46 als haubenartiges
Element 52 ausgebildet ist. Das haubenartige Element 52 ist
dabei an den vierten Befestigungselementen 40 lösbar befestigt. Das
haubenartige Element 52 weist dabei zwei seitlich angeordnete
Strömungskanäle 54 auf,
die durch jeweilige Seitenwände 56 und
den den Seitenwänden 56 gegenüberliegenden
Flächen
des passiven Kühlelements 16 gebildet
werden. Des Weiteren weist das Luftleitelement 46 mehrere
Richtelemente 58 zur Erzeugung eines gerichteten Luftstroms
auf innerhalb des Gehäuses 20 angeordnete
elektronische Komponenten auf. Ein Richtelement 58 ist
dabei als Öffnung
ausgebildet. Zwei weitere Richtelemente 58 bestehen jeweils
aus von dem Luftleitelement 46 wegführenden kanalartigen Elementen 60.
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In 4 ist
die als haubenartiges Element 52 ausgebildete Luftleitvorrichtung 46 nochmals
detailliert dargestellt.
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5 zeigt
eine schematische Darstellung eines Befestigungsmoduls 10 in
eingebautem Zustand mit einer Luftleitvorrichtung 46 gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel.
Man erkennt, dass das Luftleitelement 46 aus zwei flächig ausgebildeten Wandelementen 48 besteht.
Die Wandelemente 48 sind dabei integrale Elemente eines
Gehäusedeckels 50 des
Gehäuses 20.
Die Wandelemente 48 liegen auf dem ersten Befestigungsrahmen 12 auf.
Die Wandelemente 48 bilden dabei mit den jeweils gegenüberliegenden
Flächen
des passiven Kühlelements 16 Strömungskanäle aus,
wobei diese Strömungskanäle Kühlluft direkt
von außen
in das Innere des Computergehäuses 20 befördern. Die
so geführten
Luftströme
weisen daher eine niedrigere Temperatur auf als die Luftströme, die
durch das passive Kühlelement 16 hindurchgeleitet
werden. In 5 erkennt man zudem auch noch
die Anordnung des Motherboards 34. Man erkennt, dass das
Motherboard 34 über
der Innenfläche 22 des
Gehäuses 20 angeordnet
ist. Wie bereits ausführlich
beschrieben, ist es durch das Befestigungsmodul 10 möglich, dass
Kühlluft
auch den Bereich zwischen der Innenfläche 22 und dem Motherboard 34 durchfließt und die
dort angeordneten elektronischen Komponenten entsprechend kühlt.
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Das
Befestigungsmodul 10 ist üblicherweise aus Kunststoff
gefertigt. Es sind allerdings auch andere Materialien wie Metall,
Metalllegierungen, Keramik oder Ähnliches
zur Herstellung des Befestigungsmoduls 10 denkbar.