Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kühlung einer Leiterplatte oder
dergleichen.The
The invention relates to an arrangement for cooling a printed circuit board or
like.
Es
ist bekannt, mittels Klein- und Kleinstlüftern Bereiche einer Leiterplatte
direkt zu kühlen,
an denen viel Wärme
erzeugt wird. Solche Bereiche werden gewöhnlich als "hot spots" bezeichnet.It
is known, by means of small and micro fans areas of a circuit board
to cool directly,
where a lot of heat
is produced. Such areas are commonly referred to as "hot spots".
Nachteilig
hierbei ist, dass die Fläche,
auf der ein solcher Lüfter
montiert wird, nicht mehr für Bauelemente
zur Verfügung
steht, wie das die DE 195
03 521 A1 zeigt (DE-7006i = D189). Nachteilig ist auch,
dass der von üblichen
Kleinlüftern
erzeugte Kühlluftstrom
wegen seiner Form wenig für
eine oberflächennahe
Direktkühlung
auf Leiterplatten geeignet ist.The disadvantage here is that the surface on which such a fan is mounted, is no longer available for components, such as the DE 195 03 521 A1 shows (DE-7006i = D189). Another disadvantage is that the cooling air flow generated by conventional small fans is not very suitable for near-surface direct cooling on printed circuit boards because of its shape.
Es
ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Anordnung für die Kühlung einer
Leiterplatte oder dgl. bereit zu stellen.It
is therefore an object of the invention to provide a new arrangement for the cooling of a
PCB or the like. Ready to provide.
Nach
der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Anordnung für die Kühlung einer
Leiterplatte gemäß Anspruch
1. Hierbei ist ein Tragegestell vorgesehen, an dem ein Klein- oder
Kleinstlüfter befestigt
ist, und an diesem Tragegestell ist ein Luftleitelement vorgesehen,
das dazu dient, die Strömungsrichtung
mindestens eines Teils der im Betrieb durch die Luftdurchtrittsöffnung transportierten
Luft umzulenken. Auf diese Weise wird ein Luftstrom erzeugt, der
für die
Kühlung
einer Leiterplatte besonders geeignet ist, und es ist möglich, auch
unterhalb einer solchen Anordnung Bauelemente auf der Leiterplatte
anzuordnen und durch die Anordnung zu kühlen. Bauelemente mit hoher
Wärmeerzeugung können z.B.
direkt beim Lüfter
im stärksten
Luftstrom angeordnet werden. Dieser kann entweder zur Leiterplatte
hin gerichtet sein, oder von dieser weg, um warme Luft von der Leiterplatte
abzusaugen.To
the invention, this object is achieved by an arrangement for the cooling of a
Printed circuit board according to claim
1. Here, a support frame is provided on which a small or
Attached miniature fan
is, and on this support frame an air guide is provided,
that serves to the flow direction
at least a portion of the transported during operation through the air passage opening
To redirect air. In this way, an air flow is generated, the
for the
cooling
a circuit board is particularly suitable, and it is possible, too
below such an arrangement, components on the circuit board
to be arranged and cooled by the arrangement. Building elements with high
Heat generation can e.g.
directly at the fan
in the strongest
Air flow can be arranged. This can either be to the circuit board
be directed towards, or away from, to warm air from the circuit board
suck.
Eine
andere erfindungsgemäße Lösung der gestellten
Aufgabe ist Gegenstand des Anspruchs 17. Ein solches Tragegestell
kann selbst einen Teil des Lüfters
bilden, hält
diesen im Abstand von einer zu kühlenden
Leiterplatte, und lenkt auch den vom Lüfter erzeugten Luftstrom in
der gewünschten
Richtung.A
another inventive solution of the asked
The object is the subject of claim 17. Such a support frame
can itself a part of the fan
form, hold
this at a distance from one to be cooled
PCB, and also redirects the airflow generated by the fan
the desired
Direction.
Eine
andere Lösung
der gestellten Aufgabe ist Gegenstand des Anspruchs 31. Ein solches
Tragegestell kann einfach und narrensicher montiert werden und ist
nach seiner Montage sehr stabil an der Leiterplatte befestigt.A
another solution
the task is the subject of claim 31. Such
Carrying rack can be mounted easily and foolproof and is
after mounting very stable attached to the circuit board.
Weitere
Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den im Folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten,
in keiner Weise als Einschränkung
der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus
den Unteransprüchen.
Es zeigt:Further
Details and advantageous developments of the invention result
from those described below and shown in the drawing,
in no way as a limitation
the invention to be understood embodiments, and from
the dependent claims.
It shows:
1 einen
schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung mit einem Tragegestell,
einem daran befestigten Kleinlüfter,
sowie einem Luftleitelement zur Umlenkung des vom Lüfter erzeugten
Luftstroms, 1 a schematic section through an inventive arrangement with a support frame, a small fan attached thereto, and an air guide for deflecting the air flow generated by the fan,
2 eine
Ansicht von schräg
unten auf den Lüfter
der 1, mit einer teilweisen Schnittdarstellung der
elektrischen Verbindungselemente des Kleinlüfters, 2 a view from diagonally down to the fan of the 1 , with a partial sectional view of the electrical connection elements of the small fan,
3 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht der Anordnung nach den 1 und 2,
welche hier nach ihrer Montage auf einer Leiterplatte dargestellt
ist, 3 a partially sectioned side view of the arrangement according to the 1 and 2 which is shown here after being mounted on a printed circuit board,
4 eine
Darstellung der Einzelheit II der 2, 4 a representation of the detail II the 2 .
5 eine
raumbildliche Darstellung eines Tragegestells und seines Luftleitglieds 5,
aber vor der Montage des Kleinlüfters,
und gesehen von schräg oben, 5 a three-dimensional view of a support frame and its Luftleitglieds 5 but before mounting the small fan, and seen from diagonally above,
6 eine
raumbildliche Darstellung analog 5, aber
gesehen von unten, also von der Leiterplattenseite her, 6 a spatial representation analogous 5 but seen from below, so from the PCB side,
7 eine
auseinander gezogene Darstellung einer Leiterplatte, eines Tragegestells,
eines Lüfters,
und der elektrischen Anschlusselemente dieses Lüfters, 7 an exploded view of a circuit board, a support frame, a fan, and the electrical connection elements of this fan,
8 eine
Variante zu 3, bei der anstelle eines Rasthakens
eine runde Doppelfeder verwendet wird, welche eine Ringnut hat,
die in eine runde Bohrung 70 der Leiterplatte 2 eingerastet
ist, 8th a variant too 3 , in which instead of a latching hook a round double spring is used, which has an annular groove in a round hole 70 the circuit board 2 is engaged,
9 bis 23 verschiedene
Varianten der bei den 1 bis 8 verwendeten
Luftleitglocke; diese Varianten ermöglichen es, auch elektronische
Bauelemente, welche direkt unter dem Tragegestell angeordnet sind,
mit einem vorgegebenen Anteil des vom Kleinlüfter erzeugten Kühlluftstroms zu
kühlen, 9 to 23 different variants of the 1 to 8th used Luftleitglocke; these variants make it possible to cool electronic components, which are arranged directly under the support frame, with a predetermined proportion of the cooling air flow generated by the small fan,
24 eine
stark vergrößerte, auseinandergezogene
Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Anordnung
mit einem Tragegestell und einem Kleinlüfter, der mit einer Platine
für seinen
elektrischen Anschluss versehen ist und der, einschließlich Platine,
an diesem Tragegestell befestigt wird, und 24 a greatly enlarged, exploded view of another embodiment of an inventive arrangement with a support frame and a small fan, which is provided with a board for its electrical connection and which, including board, is attached to this support frame, and
25 eine
raumbildliche Darstellung der Anordnung gemäß 24 in
einem Teilschnitt, gesehen längs
der Linie XXV-XXV der 24, wobei die Platine in ihrem
montieren Zustand, jedoch ohne den Lüfter, dargestellt ist. 25 a spatial representation of the arrangement according to 24 in a partial section, seen along the line XXV-XXV the 24 , where the Board in its assembled state, but without the fan, is shown.
Gleiche
Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleich wirkende
Elemente. Begriffe wie oben, unten, links, rechts beziehen sich
auf die jeweilige Figur.Same
Reference numerals denote the same or the same effect in the figures
Elements. Terms like top, bottom, left, right refer to
to the respective figure.
1 zeigt
einen schematischen Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Anordnung 1. Diese
hat als Hauptbestandteile einen Lüfter 3 mit einem Lüfterrad 31,
dessen Lüfterflügel bei 32 dargestellt
sind, und mit einem Elektromotor 33 zum Antrieb des Lüfterrads 31.
Ferner hat die Anordnung 1 ein Tragegestell 4,
welches den Lüfter 3 trägt und an dem
dieser befestigt ist. Am Tragegestell 4 sind Abstützelemente 41a und
Rastelemente 41b angeformt. Mittels der Rastelemente 41b kann
das Tragegestell 4 auf einer Leiterplatte 2 durch
Einclipsen befestigt werden. Auf der Leiterplatte 2 sind
zu kühlende
Bauelemente 21 schematisch dargestellt. 8 zeigt
eine alternative, bevorzugte Art der Befestigung auf der Leiterplatte 2. 1 shows a schematic longitudinal section through an inventive arrangement 1 , This has a fan as main components 3 with a fan 31 , whose fan blades at 32 are shown, and with an electric motor 33 for driving the fan wheel 31 , Furthermore, the arrangement has 1 a carrying frame 4 which is the fan 3 carries and on which this is attached. On the support frame 4 are support elements 41a and locking elements 41b formed. By means of the locking elements 41b can the carrying frame 4 on a circuit board 2 be clipped by clipping. On the circuit board 2 are components to be cooled 21 shown schematically. 8th shows an alternative, preferred method of attachment to the circuit board 2 ,
Der
Lüfter 3 ist
mit seinem Lüfterrad 31 so angeordnet,
dass er auf seiner von der Leiterplatte 2 abgewandten Seite
C einen Luftstrom mit einer im wesentlichen zur Leiterplatte 2 senkrechten
Richtung (Richtung der Drehachse A des Lüfters 3) ansaugt. Zumindest
ein Teil dieses Luftstroms wird durch ein Luftleitelement 5,
das etwa die Gestalt einer Glocke hat, so umgelenkt, dass dieser
Luftstrom etwa parallel zur Leiterplatte 2 verläuft und
dadurch die Bauelemente 21 optimal kühlt.The fan 3 is with his fan 31 arranged so that he is on his from the circuit board 2 C side facing away from an air flow with a substantially to the circuit board 2 vertical direction (direction of the rotation axis A of the fan 3 ) sucks. At least part of this air flow is through an air guide 5 , which has the shape of a bell, deflected so that this air flow is approximately parallel to the circuit board 2 runs and thereby the components 21 optimally cool.
Die Anordnung 1 hat
also eine MehrfachfunktionThe order 1 So it has a multiple function
-
• Sie
ermöglicht
durch die Rastelemente 41b und die Abstützelemente 41a bzw.
die Rastfüße 80 gemäß 8 eine
sehr schnelle Montage an der Leiterplatte 2.• It is made possible by the locking elements 41b and the support elements 41a or the resting feet 80 according to 8th a very fast mounting on the circuit board 2 ,
-
• Sie
bildet ein Distanzglied, welches den Lüfter 3 in einem gewünschten
Abstand von der Leiterplatte 2 hält.• It forms a spacer, which is the fan 3 at a desired distance from the circuit board 2 holds.
-
• Sie
bildet eine äußere Umhüllung, nämlich einen sogenannten
Venturikanal, für
die Flügel 32 des Lüfters 3,
d.h. sie komplettiert den Lüfter 3 zu
einem Gerätelüfter üblicher
Bauart.• It forms an outer envelope, namely a so-called Venturi channel, for the wings 32 of the fan 3 ie it completes the fan 3 to a device fan of conventional design.
-
• Sie
formt den Luftstrom so, dass die Kühlung der Bauelemente 21 auf
der Leiterplatte 2 optimiert wird.• It shapes the air flow so that the cooling of the components 21 on the circuit board 2 is optimized.
-
• Sie
reduziert die Fläche
der Leiterplatte 2, weil auch unterhalb der Anordnung 1 Bauelemente 21 auf
der Leiterplatte 2 montiert werden können, z.B. Bauelemente mit
geringer Wärmeerzeugung, oder
Bauelemente, für
welche ein Teil des Luftstroms zur Kühlung abgezweigt wird, wie
das nachfolgend anhand der 9 bis 23 erläutert wird.• It reduces the area of the circuit board 2 because also below the arrangement 1 components 21 on the circuit board 2 can be mounted, for example, components with low heat generation, or components for which a part of the air flow is diverted for cooling, as described below with reference to 9 to 23 is explained.
Die
Enden 44 der Abstützelemente 41a dienen
zur Abstützung
der Anordnung 1 auf der Leiterplatte 2. Die Rastelemente 41b haben
an ihren Enden jeweils einen Rasthaken 43 zum Hintergreifen
einer Ausnehmung 22 der Leiterplatte 2. Die Abstützelemente 41a haben
einen Positionierfortsatz 44 zur Lagefixierung an einer
zugeordneten, komplementären
Ausnehmung 23 der Leiterplatte 2. Hierdurch ist eine
einfache, reversible Montage der Anordnung 1 auf einer
Leiterplatte 2 möglich.
Der elektrische Anschluss des Elektromotors 33 kann durch
Verlöten
im Lötbad
zusammen mit dem Verlöten
der Bauelemente 21 erfolgen. Hierzu ist der Elektromotor 33 mittels einer
Platine 6 elektrisch mit Drahtverbindungen 61 verbunden.
Dies ermöglicht
es, normale Lüfter
mit standardisierten elektrischen Anschlüssen zu verwenden. Die Platine 6 ruht
hierbei auf einem auch den Lüfter 3 tragenden
Flansch bzw. Abstützglied 45 des
Tragegestells 4. Die Enden 62 der Drahtverbindungen 61 sind
im montierten Zustand mit Leiterbahnen auf der Leiterplatte 2 verlötet.The ends 44 the support elements 41a serve to support the arrangement 1 on the circuit board 2 , The locking elements 41b have at their ends in each case a latching hook 43 for engaging behind a recess 22 the circuit board 2 , The support elements 41a have a positioning extension 44 for fixing the position to an associated, complementary recess 23 the circuit board 2 , As a result, a simple, reversible mounting of the arrangement 1 on a circuit board 2 possible. The electrical connection of the electric motor 33 can by soldering in the solder bath together with the soldering of the components 21 respectively. For this purpose, the electric motor 33 by means of a circuit board 6 electrically with wire connections 61 connected. This makes it possible to use normal fans with standardized electrical connections. The board 6 rests here on a fan too 3 supporting flange or support member 45 of the carrying rack 4 , The ends 62 the wire connections 61 are in the assembled state with traces on the circuit board 2 soldered.
Wie 5 zeigt,
hat das Abstützglied 45 einen
inneren hochstehenden Rand 48 und einen äußeren hochstehenden
Rand 49, die zur Aufnahme der Platine 6 dienen.
Letztere hat, wie in 7 dargestellt, ein radial verlaufendes
Anschlussteil 64, und dieses wird durch eine Unterbrechung 49a (5) des äußeren Randes 49 radial
nach außen
geführt und
mit den senkrecht verlaufenden Anschlussleitungen 61 verbunden.
Die Ausnehmung 48a im inneren Rand 48 dehnt zur
Befestigung des Motors 33 am Abstützglied 45.As 5 shows, has the support member 45 an inner raised edge 48 and an outer upstanding edge 49 for receiving the board 6 serve. The latter has, as in 7 shown, a radially extending connection part 64 , and this will be interrupted 49a ( 5 ) of the outer edge 49 guided radially outwards and with the vertical connecting lines 61 connected. The recess 48a in the inner edge 48 stretches to fix the engine 33 on the support member 45 ,
Wie 8 zeigt,
kann man z.B. drei Anschlussleitungen 61 verwenden. Die
elektronischen Bauelemente für
den Motor 33, z.B. ein Hallsensor und ein Kommutierungsbaustein,
befinden sich in der Platine 6, und deshalb hat diese relativ
zum Motor 33 eine vorgegebene Lage. Die Stromzufuhr zur
Platine 6 und zum Motor 33 erfolgt über das
radiale Anschlussteil 64.As 8th shows, you can, for example, three connecting cables 61 use. The electronic components for the engine 33 , eg a Hall sensor and a commutation module, are located in the board 6 , and therefore this has relative to the engine 33 a predetermined position. The power supply to the board 6 and to the engine 33 takes place via the radial connection part 64 ,
Hier
ist darauf hinzuweisen, dass ein elektronisch kommutierter Kleinstlüfter sehr
geringe Abmessungen hat. Z.B. hat ein elektronisch kommutierter DC-Axiallüfter der
Serie 250 von ebm-papst Abmessungen von 25 × 25 × 8 mm,
ein Gewicht von 8 g, und eine Leistungsaufnahme von 0,2 bis 0,6
W. Die gesamte Anordnung, wie sie in 1 und 2 dargestellt
ist, kann z.B. einen Außendurchmesser
von 55 mm und eine Höhe
von 36 mm haben.It should be noted that an electronically commutated micro fan has very small dimensions. For example, has an electronically commutated DC axial fan of the series 250 from ebm-papst dimensions of 25 × 25 × 8 mm, a weight of 8 g, and a power consumption of 0.2 to 0.6 W. The whole arrangement, as in 1 and 2 may have, for example, an outer diameter of 55 mm and a height of 36 mm.
Die
Leitungen 61 sind zu ihrem Schutz teilweise von einer Umhüllung 51 umgeben,
welche am Tragegestell 4 ausgebildet ist.The wires 61 are partially covered by a cladding for their protection 51 surrounded, which on the support frame 4 is trained.
Die
Anordnung 1 ist auf ihrer von der Leiterplatte 2 abgewandten
Seite C zur Anlage gegen eine Gehäusewand oder dergleichen ausgebildet.
Damit hier keine Klappergeräusche
entstehen, und um kalte und warme Luft voneinander zu trennen, ist
ein Dichtring 7 vorgesehen, der in einer Ringnut 71 eines Stirnabschnitts 42 des
Tragegestells 4 angeordnet ist.The order 1 is on her from the circuit board 2 opposite side C formed to rest against a housing wall or the like. In order to There are no rattling noises here, and to separate cold and warm air is a sealing ring 7 provided in an annular groove 71 a forehead section 42 of the carrying rack 4 is arranged.
5 zeigt
eine Ansicht von schräg
oben auf ein noch nicht montiertes Tragegestell 4, bei
welchem der Lüfter 3,
die Platine 6, die Drahtverbindung 61 und der
Dichtring 7 nicht dargestellt sind. 5 shows a view obliquely from above on a not yet mounted carrying frame 4 in which the fan 3 , the circuit board 6 , the wire connection 61 and the sealing ring 7 are not shown.
Das
Abstützglied 45 ist über Stege 45a am Tragegestell 4 angeformt.
Die aus Kunststoff zusammen mit dem Tragegestell 4 gefertigten
Stützglieder 41a und
die Rastglieder 41b, welche an ihren Enden mit Rastfortsätzen 43 versehen
sind, sind elastisch nachgiebig, so dass sie hinter Kanten oder Öffnungen
in oder an der Leiterplatte 2 einrasten können.The support member 45 is over jetties 45a on the support frame 4 formed. Made of plastic together with the carrying frame 4 manufactured support members 41a and the locking members 41b , which at their ends with Rastfortsätzen 43 are provided, are resilient, leaving them behind edges or openings in or on the circuit board 2 can engage.
Am
Tragegestell 4 ist auch ein Luftstromleitglied 5 zur
gezielten Umlenkung des vom Lüfter 3 erzeugten
Luftstroms vorgesehen.On the support frame 4 is also a Luftstromleitglied 5 for targeted deflection of the fan 3 provided air flow provided.
Das
Lüfterrad 31 befindet
sich in 1 oberhalb einer ringartigen
Luftdurchtrittsöffnung 47,
deren Außenumfang 47a,
oft auch als "Venturi" bezeichnet, von
einem ringförmigen
Element 40 des Tragegestells 4 gebildet wird.
Der Außenumfang 47a erweitert
sich nach unten. Das Luftstromleitglied 5 ist unterhalb
der Luftdurchtrittsöffnung 47 so
angeordnet, dass es den erzeugten Luftstrom in eine Richtung etwa
parallel zur Leiterplatte 2 umlenkt. Das Luftstromleitglied 5 ist
bevorzugt einstückig
mit dem Tragegestell 4 ausgebildet und unterhalb des Abstützglieds 45 angeformt.The fan wheel 31 is located in 1 above a ring-like air passage opening 47 whose outer circumference 47a often called "venturi", of an annular element 40 of the carrying rack 4 is formed. The outer circumference 47a expands downwards. The airflow guide 5 is below the air passage opening 47 arranged so that it generates the generated airflow in a direction approximately parallel to the circuit board 2 deflects. The airflow guide 5 is preferably integral with the support frame 4 formed and below the support member 45 formed.
Zur
Formung des Luftstroms in Richtung parallel zur Leiterplatte 2 hat
das Luftleitglied 5 bevorzugt etwa die Form einer Glocke,
die sich nach unten in radialer Richtung R erweitert. Man kann es
deshalb auch als Luftleitglocke 5 bezeichnen.For shaping the air flow in the direction parallel to the printed circuit board 2 has the air deflector 5 preferably about the shape of a bell, which widens downwards in the radial direction R. It can therefore also as Luftleitglocke 5 describe.
Die
Umhüllung 51 für die Drahtverbindungen 61 ist
bevorzugt als Ausstülpung
aus dem Luftstromleitglied 5 ausgebildet. 2 zeigt
dies in einer Ansicht von schräg
unten auf die Anordnung 1, und zwar in einer Teilschnittdarstellung
mit Blick auf die Drahtverbindungen 61 und die Umhüllung 51. – 4 zeigt
eine vergrößerte Darstellung
des Bereichs II der 2.The serving 51 for the wire connections 61 is preferred as a protuberance from the Luftstromleitglied 5 educated. 2 shows this in a view obliquely from below on the arrangement 1 , in a partial section view of the wire connections 61 and the serving 51 , - 4 shows an enlarged view of the area II of 2 ,
3 zeigt
eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Anordnung 1.
In dieser Darstellung ist die Anordnung 1 auf einer Leiterplatte 2 mittels
Rastverbindungen montiert. 3 shows a partially sectioned side view of the arrangement 1 , In this illustration, the arrangement 1 on a circuit board 2 mounted by means of locking connections.
Das
Tragegestell 4 mit dem daran angeformten Luftstromleitglied 5 ist
in 5 in einer Ansicht von schräg oben dargestellt, wobei der
Lüfter 3,
die Platine 6, die Drahtverbindungen 61 und der
Dichtring 7 nicht dargestellt sind.The carrying frame 4 with the integrally formed Luftstromleitglied 5 is in 5 shown in an oblique view from above, with the fan 3 , the circuit board 6 , the wire connections 61 and the sealing ring 7 are not shown.
6 zeigt
eine Ansicht des Tragegestells 4 von unten, also von der
Leiterplattenseite her. In der Mitte erkennt man drei Löcher 52,
die zur Befestigung des Motors 33 dienen. 6 shows a view of the support frame 4 from below, so from the PCB side. In the middle you can see three holes 52 used to attach the engine 33 serve.
Die
Anordnung 1 wird bevorzugt derart betrieben, dass kalte
Luft von außen
angesaugt und den zu kühlenden
Bauteilen zugeführt
wird. Alternativ kann der Lüfter 3 auch
in der entgegengesetzten Richtung betrieben werden, so dass er erwärmte Luft von
der Leiterplatte 2 ansaugt und nach außen ausbläst.The order 1 is preferably operated such that cold air is sucked from the outside and supplied to the components to be cooled. Alternatively, the fan 3 also be operated in the opposite direction, so he heated air from the circuit board 2 sucks and blows out.
7 zeigt
eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung 1. Unten
ist die Leiterplatte 2 dargestellt, welche Ausnehmungen 23 für die Enden 44 der
Stützglieder 41a und
Ausnehmungen 22 für
die Rasthaken 43 hat. Die Bauelemente auf der Leiterplatte
sind in 7 nicht dargestellt. 7 shows an exploded view of an arrangement according to the invention 1 , Below is the circuit board 2 represented, which recesses 23 for the ends 44 the support members 41a and recesses 22 for the locking hooks 43 Has. The components on the circuit board are in 7 not shown.
Oberhalb
der Leiterplatte 2 ist das Tragegestell 4 dargestellt,
ebenso der diesem zugeordnete Dichtring 7 und die Platine 6.
Letztere ist über
ihren Arm 64 elektrisch mit etwa vertikal verlaufenden
Anschlussleitungen 61 verbunden.Above the circuit board 2 is the carrying frame 4 shown, as well as this associated sealing ring 7 and the board 6 , The latter is over her arm 64 electrically with approximately vertically extending connection lines 61 connected.
Oberhalb
der Platine 6 befindet sich der Lüfter 3 mit seinen
Lüfterflügeln 32.
Er wird an dem Stützglied
(Flansch) 45 des Tragegestells 4 befestigt, bevorzugt
durch eine mechanische Verbindung mit dem zentralen Vorsprung 48 des
Abstützglieds 45, welcher
Vorsprung im montierten Zustand eine zentrale Ausnehmung 63 der
Platine 6 durchdringt und diese dadurch zentriert.Above the board 6 is the fan 3 with its fan blades 32 , He is at the support member (flange) 45 of the carrying rack 4 fastened, preferably by a mechanical connection with the central projection 48 of the support member 45 , Which projection in the assembled state, a central recess 63 the board 6 permeates and thereby centers them.
8 zeigt
eine bevorzugte Alternative zu 3. Hier
ist anstelle des flachen Rasthakens 41b der 3 ein
Rastfuß 80 mit
einer in Längsrichtung dieses
Rastfußes
verlaufenden zylindrischen Innenausnehmung 81 und mit einer
runden Doppelfeder 82 vorgesehen. Diese hat zwei federnde
Schenkel 64, 66 und verjüngt sich am unteren Ende zu
einem Konus 68, welcher das Einführen in ein rundes Loch 70 der
Leiterplatte 2 erleichtert. Die Schenkel 64, 66 werden
gebildet durch einen Längsschnitt 72 im
unteren Ende des Rastfußes 80.
Dieser hat an seiner Außenseite
eine Ringnut 74, welche in die Ausnehmung 70 passt
und durch Einpressen in diese formschlüssig mit ihr verrastbar ist. 8 zeigt
diese eingerastete Stellung. 8th shows a preferred alternative to 3 , Here is in place of the flat latching hook 41b of the 3 a resting foot 80 with a cylindrical inner recess extending in the longitudinal direction of this latching foot 81 and with a round double spring 82 intended. This has two elastic legs 64 . 66 and tapers to a cone at the bottom 68 which is inserting into a round hole 70 the circuit board 2 facilitated. The thigh 64 . 66 are formed by a longitudinal section 72 in the lower end of the rest foot 80 , This has on its outside an annular groove 74 which are in the recess 70 fits and by press-fitting into this form-fitting with it can be locked. 8th shows this locked position.
Auf
diese Weise ermöglicht
ein solcher Feder-Rastfuß 80 eine
Montage durch Einrasten in einer genau definierten Position, so
dass die Abstützglieder 41a entfallen
können.In this way, allows such a spring-locking foot 80 an assembly by snapping in a well-defined position, so that the support members 41a can be omitted.
Die 9 bis 23 zeigen
verschiedene Varianten des Luftleitglieds 5 der 1 bis 8. Wenn
sich nämlich
unter diesem Luftleitglied elektronische Bauelemente 21 befinden,
kann es erforderlich sein, diese Bauelemente ebenfalls durch einen Teil
des Kühlluftstroms
zu kühlen.
Die 9 bis 23 zeigen jeweils ein Luftleitglied 5,
dessen Lage am Tragegestell 4 aus den 1 bis 8 hervorgeht
und das durch – bevorzugt
drei – Stege 45a (5)
mit dem Ring 40 des Tragegestells 4 verbunden
ist. Diese Stege 45a sind zur Vereinfachung in 9 bis 23 nicht
dargestellt.The 9 to 23 show different variants of the air guide member 5 of the 1 to 8th , If in fact under this air guide member electronic components 21 It may also be necessary to cool these components by part of the cooling air flow. The 9 to 23 each show an air guide member 5 , its location on the support frame 4 from the 1 to 8th emerges and by - preferably three - webs 45a ( 5 ) with the ring 40 of the carrying rack 4 connected is. These bridges 45a are in for simplicity 9 to 23 not shown.
Die
Luftleitglieder 5 sind, ebenso wie in 1 bis 8,
am Trägerteil
(Flansch) 45 angeordnet und sind bevorzugt einstückig mit
diesem. An der Oberseite des Trägerteils 45 befinden
sich der innere hoch stehende Rand 48 und der äußere hoch
stehende Rand 49. Der äußere Rand 49 hat
gewöhnlich eine
Unterbrechung 49a, wie sie in 5 dargestellt ist.
In 9 bis 23 ist diese Unterbrechung nicht dargestellt,
kann aber dort in der gleichen Weise vorgesehen werden.The air directors 5 are, as well as in 1 to 8th , on the carrier part (flange) 45 arranged and are preferably integral with this. At the top of the carrier part 45 are the inner raised edge 48 and the outer raised edge 49 , The outer edge 49 usually has a break 49a as they are in 5 is shown. In 9 to 23 this interruption is not shown, but can be provided there in the same way.
Die
Außenseite
des Luftleitglieds 5 hat generell einen oberen Abschnitt 53,
der im wesentlichen parallel zur Drehachse A des Lüfters 3 verläuft. Der Abschnitt 53 geht über einen
mittleren Abschnitt 54 über
in einen unteren Abschnitt 55, der eher senkrecht zur Drehachse
A verläuft.
Diese Abschnitte sind nur in 9 dargestellt
und gelten in der gleichen Weise für die 10 bis 23.The outside of the air guide 5 generally has an upper section 53 which is substantially parallel to the axis of rotation A of the fan 3 runs. The section 53 goes over a middle section 54 over into a lower section 55 , which is more perpendicular to the axis of rotation A. These sections are only in 9 represented and apply in the same way for the 10 to 23 ,
In 9 hat
das Luftleitglied 5 eine Serie von äquidistanten Löchern 60 mit
kreisrundem Querschnitt, die etwa am Übergang vom Bereich 53 zum Bereich 54 liegen.
Zu diesen versetzt ist am Bereich 55 eine gleich große Zahl
von Löchern 62 vorgesehen,
ebenfalls mit kreisrundem Querschnitt.In 9 has the air deflector 5 a series of equidistant holes 60 with a circular cross section, which is approximately at the transition from the area 53 to the area 54 lie. These are offset at the area 55 an equal number of holes 62 provided, also with a circular cross-section.
Auf
diese Weise kann eine relativ große Menge an Luft unter das
Luftleitglied (5) fließen
und dort kühlend
wirken. 10 stimmt weitgehend mit 9 überein,
doch sind dort nur die Löcher 60 vorgesehen
und nicht die Löcher 62.In this way, a relatively large amount of air under the Luftleitglied ( 5 ) and have a cooling effect there. 10 agrees largely with 9 match, but there are only the holes 60 provided and not the holes 62 ,
Umgekehrt
ist es bei 11. Dort sind nur die Löcher 62 vorgesehen,
aber nicht die Löcher 60. Sowohl
wie bei 10 wie bei 11 wird
deshalb der Haupt-Kühlluftstrom
zur Leiterplatte 2 verstärkt.Conversely, it is at 11 , There are only the holes 62 provided, but not the holes 60 , Both as at 10 as in 11 Therefore, the main cooling air flow to the circuit board 2 strengthened.
In 12 sind
im Übergangsbereich 54 zwölf längliche
Ausnehmungen 64 vorgesehen, die sich, wie dargestellt,
in Umfangsrichtung erstrecken. Ebenso sind im Bereich 55 zwölf längliche
Ausnehmungen 66 vorgesehen, die sich ebenfalls in Umfangsrichtung
erstrecken und relativ zu den Ausnehmungen 64 in der dargestellten
Weise versetzt sind.In 12 are in the transition area 54 twelve elongated recesses 64 provided, which, as shown, extend in the circumferential direction. Likewise are in the range 55 twelve elongated recesses 66 provided, which also extend in the circumferential direction and relative to the recesses 64 are offset in the manner shown.
Bei
der Variante nach 13 sind nur die Ausnehmungen 64 vorgesehen,
und bei der Variante nach 14 nur
die Ausnehmungen 66. Folglich werden bei 12 die
Bauelemente 21 unterhalb des Luftleitglieds 5 am
besten gekühlt,
bei 13 weniger stark, und bei 14 am
schwächsten.
Die Frage, welche der Varianten verwendet wird, hängt also
wesentlich davon ab, wie viel Wärme
im Bereich unterhalb des jeweiligen Luftleitglieds 5 erzeugt
wird.In the variant after 13 are only the recesses 64 provided, and in the variant 14 only the recesses 66 , Consequently, at 12 the components 21 below the air guide member 5 best cooled, at 13 less strong, and at 14 the weakest. The question of which of the variants is used, therefore, depends essentially on how much heat in the area below the respective air guide 5 is produced.
Bei 15 sind
im Übergangsbereich 54 zwölf längliche
Ausnehmungen 68 vorgesehen, die sich in Richtung von oben
nach unten erstrecken, und zwischen diesen liegen im Bereich 55 zwölf längliche
Ausnehmungen 70, die sich ebenfalls von oben nach unten
erstrecken.at 15 are in the transition area 54 twelve elongated recesses 68 provided, which extend in the direction from top to bottom, and between these are in the range 55 twelve elongated recesses 70 which also extend from top to bottom.
Bei 16 sind
nur die Ausnehmungen 68 vorhanden, und bei 17 nur
die Ausnehmungen 70. Auch hier gilt, dass für die Bauelemente 21 unterhalb
des Luftleitglieds 5 die Kühlwirkung bei 15 am
besten, bei 16 weniger gut, und bei 17 am
schlechtesten ist.at 16 are only the recesses 68 present, and at 17 only the recesses 70 , Again, that applies to the components 21 below the air guide member 5 the cooling effect at 15 best, at 16 less well, and at 17 worst is.
18 zeigt
ein Luftleitglied 5, bei dem im Übergangsbereich 54 zwölf Ausnehmungen 72 mit rechteckförmigem Querschnitt
eingearbeitet sind. Ebenso sind im Bereich 55 zwölf Ausnehmungen 74 mit
rechteckförmigem
Querschnitt eingearbeitet, und diese sind zu den Ausnehmungen 72 versetzt. 18 shows an air guide member 5 , in the transition area 54 twelve recesses 72 are incorporated with rectangular cross-section. Likewise are in the range 55 twelve recesses 74 incorporated with rectangular cross-section, and these are the recesses 72 added.
Bei 19 sind
nur die Ausnehmungen 72 vorhanden, und bei 20 nur
die Ausnehmungen 74. Die Kühlwirkung nimmt deshalb von 18 zu 20 ab.at 19 are only the recesses 72 present, and at 20 only the recesses 74 , The cooling effect therefore decreases 18 to 20 from.
Bei 21 sind
im Übergangsbereich 54 des Luftleitglieds 5 zwölf Aussparungen 76 mit
rechteckförmigem
Querschnitt vorgesehen, und im Bereich 55 zwölf Aussparungen 78,
ebenfalls mit rechteckförmigem
Querschnitt. Bei 22 sind nur die Ausnehmungen 76 vorgesehen,
und bei 23 nur die Ausnehmungen 78.
Die Wirkungsweise ist praktisch dieselbe wie bei den Varianten nach
den 15, 16 und 17, d.
h. von der Variante nach 21 zur Variante
nach 23 nimmt die Kühlwirkung
für Bauelemente 21 unterhalb
des Luftleitglieds 5 ab.at 21 are in the transition area 54 of the air guide member 5 twelve recesses 76 provided with rectangular cross-section, and in the area 55 twelve recesses 78 , also with rectangular cross-section. at 22 are only the recesses 76 provided, and at 23 only the recesses 78 , The mode of action is practically the same as in the variants according to the 15 . 16 and 17 , ie from the variant 21 to the variant 23 takes the cooling effect for components 21 below the air guide member 5 from.
24 zeigt
ein anderes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Anordnung 101.
Wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
werden für
gleiche oder gleich wirkende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet,
und diese Teile werden nicht nochmals beschrieben. Die Anordnung 101 wird
bei ihrer Verwendung auf einer Leiterplatte 2 montiert,
welche in 24 angedeutet ist, und sie dient
bevorzugt dazu, ein – in 24 nicht
dargestelltes – wärmeempfindliches
Bauteil zu kühlen,
das direkt unter der Anordnung 101 auf der Leiterplatte 2 befestigt
ist. 1 zeigt derartige Bauteile 21. 24 shows another embodiment of an inventive arrangement 101 , As in the previous embodiments, the same reference numerals are used for the same or like parts, and these parts will not be described again. The order 101 when used on a circuit board 2 mounted in which 24 is indicated, and it preferably serves to a - in 24 not shown - heat-sensitive component to cool directly under the arrangement 101 on the circuit board 2 is attached. 1 shows such components 21 ,
Die
Anordnung 101 hat ein Tragegestell 104, das, wie
bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen,
etwa nach Art einer Bohrinsel ausgebildet ist. Es hat vier Stützbeine,
nämlich
zwei Führungsbeine 105, 106 und
zwei Rastbeine 107, 108. Letztere sind so ausgebildet,
wie der Feder-Rastfuß 80 der 8. Auf
die dortige Beschreibung wird deshalb Bezug genommen, um Längen zu
vermeiden.The order 101 has a carrying frame 104 , which, as in the previous Ausführungsbei play, is designed approximately in the manner of a drilling rig. It has four support legs, namely two guide legs 105 . 106 and two resting legs 107 . 108 , The latter are designed as the spring-latching foot 80 of the 8th , Reference is therefore made to the description there to avoid lengths.
Alle
Stützbeine 105 bis 108 haben
eine Stützfläche 105a, 106a, 107a, 108a,
mit der sie nach der Montage auf der Oberseite der Leiterplatte 2 abgestützt sind.
Das Führungsbein 105 hat
einen Führungszapfen 110 mit
der Länge
d1, und ebenso hat das Führungsbein 106 einen
Führungszapfen 111 mit der
gleichen Länge
d1, aber einem kleineren Durchmesser. Bei den Rastbeinen 107, 108 haben
die Rastabschnitte 107b, 108b eine Länge d2,
die kleiner ist als d1.All support legs 105 to 108 have a support surface 105a . 106a . 107a . 108a with which they are after mounting on the top of the circuit board 2 are supported. The guide leg 105 has a guide pin 110 with length d1, and also has the leading leg 106 a guide pin 111 with the same length d1, but a smaller diameter. At the resting legs 107 . 108 have the rest sections 107b . 108b a length d2 that is less than d1.
Entsprechend
sind auf der Leiterplatte 2 vier Bohrungen vorgesehen,
von denen in 24 nur zwei sichtbar sind. Eine
Bohrung 112 dient zur Aufnahme des Führungszapfens 110,
und eine Bohrung 113 dient zur Aufnahme des Rastbeins 107 in
der Weise, wie das bei 8 für das Rastbein 80 ausführlich beschrieben
wurde.Accordingly, on the circuit board 2 four holes are planned, of which in 24 only two are visible. A hole 112 serves to accommodate the guide pin 110 , and a hole 113 serves to accommodate the Rastbeins 107 in the way, like that 8th for the Rastbein 80 has been described in detail.
Für das Rastbein 108 ist
eine (nicht dargestellte) Bohrung vorgesehen, deren Maße denen
der Bohrung 113 entsprechen, und für das Führungsbein 106 ist
eine (nicht dargestellte) Bohrung vorgesehen, deren Durchmesser
kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung 112.For the rest leg 108 a bore (not shown) is provided whose dimensions are those of the bore 113 correspond, and for the guide leg 106 a bore (not shown) is provided whose diameter is smaller than the diameter of the bore 112 ,
Auf
diese Weise wird eine korrekte und dabei einfache Befestigung der
Anordnung 101 auf der Leiterplatte 2 gewährleistet,
da zuerst die Führungszapfen 110, 111 in
die entsprechende Bohrungen der Leiterplatte 2 eingeführt werden
müssen,
was nur in einer bestimmten Drehstellung möglich ist, und es erst dann überhaupt
möglich
ist, den Rastabschnitt 107b in der Bohrung 113 und
dem Rastabschnitt 108b in der entsprechenden (nicht dargestellten)
Bohrung zu verrasten, da die Abstände d1 größer sind als die Abstände d2.In this way, a correct and thereby simple attachment of the arrangement 101 on the circuit board 2 guaranteed, since first the guide pin 110 . 111 in the corresponding holes in the circuit board 2 must be introduced, which is possible only in a certain rotational position, and it is only then possible, the locking portion 107b in the hole 113 and the resting section 108b to lock in the corresponding (not shown) bore, since the distances d1 are greater than the distances d2.
Auf
der Leiterplatte 2 ist auch ein Steckverbinder 114 montiert,
der zur elektrischen Verbindung der Leiterplatte 2 mit
drei Metallstiften 41 dient, über welche der Motor 33 des
Lüfters 3 bzw.
dessen Anschlussplatine 6 elektrisch mit entsprechenden
Leiterbahnen auf der Leiterplatte 2 verbunden wird.On the circuit board 2 is also a connector 114 mounted, for electrical connection of the circuit board 2 with three metal pins 41 serves, over which the engine 33 of the fan 3 or its connection board 6 electrically with corresponding tracks on the circuit board 2 is connected.
Die
vier Stützbeine 105 bis 108 sind
wie dargestellt hohl ausgebildet und gehen in ihrem oberen Bereich
in ein im Wesentlichen ring- oder rohrförmiges Teil 115 über, das
oben in einen flachen Rand 117 übergeht, der senkrecht zur
Drehachse A verläuft und
der auf seiner radial inneren Seite durch einen nach oben ragenden
Rand 119 begrenzt ist. Ein Dichtring 120 kann
auf dem Rand 117 angeordnet werden und dient zur Abdichtung
gegen eine Gehäusewand oder
dgl. Auf seiner Innenseite 121 ist der Rand 119 kegelstumpfförmig ausgebildet.
Der Kegelstumpf 121 geht über in einen zylindrischen
Abschnitt 123, innerhalb dessen sich im Betrieb die Flügel 32 des
Lüfters 3 drehen.The four support legs 105 to 108 are hollow as shown and go in their upper part in a substantially annular or tubular part 115 over, the top in a flat edge 117 merges, which is perpendicular to the axis of rotation A and on its radially inner side by an upwardly projecting edge 119 is limited. A sealing ring 120 can on the edge 117 be arranged and serves to seal against a housing wall or the like. On its inside 121 is the edge 119 truncated cone-shaped. The truncated cone 121 goes over into a cylindrical section 123 , within which are the wings in operation 32 of the fan 3 rotate.
Am
unteren Ende des zylindrischen Abschnitts 123 ist über Stege 125 ein
Trägerteil 127 befestigt,
und zwischen diesem und dem zylindrischen Abschnitt 123 befindet
sich eine ringförmige
Luftdurchtrittsöffnung 130,
aus der im Betrieb ein Kühlluftstrom
nach unten austritt, der in 25 bei 132 symbolisch
angedeutet ist. (Ggf. kann der Kühlluftstrom
auch in entgegengesetzter Richtung verlaufen.)At the bottom of the cylindrical section 123 is over jetties 125 a carrier part 127 attached, and between this and the cylindrical section 123 there is an annular air passage opening 130 , from which a cooling air flow exits downwards in operation, which in 25 at 132 symbolically indicated. (If necessary, the cooling air flow can also run in the opposite direction.)
Wie 25 zeigt,
befindet sich im ringförmigen
Teil 115, dem flachen Rand 117 und dem Rand 119 eine
nutartige Aussparung 134, deren Breite b an die Breite
des Arms 64 (7) der Platine 6 angepasst
ist. Dieser Arm 64 erweitert sich an seinem freien Ende
zu einer hammerartigen Verbreiterung 64b, die in 25 im
Schnitt dargestellt ist und deren Breite B größer ist als die Breite b der
Nut 134. Diese Verbreiterung 64b ist in einer
zu ihr komplementären Ausnehmung 136 einer
kastenartigen Erweiterung 138 des Tragegestells 104 geführt und
wird dort nach der Montage durch zwei Rastfedern 140, 142 in
der Weise gehalten, wie das 25 zeigt,
so dass die Platine 6 nach ihrer Montage in der gewünschten Lage
sicher festgehalten wird. Auch wird so sichergestellt, dass die
drei Metallstifte 61, welche an der Platine 6 festgelötet sind,
bei der Montage einen Kontakt mit dem Kontaktglied 114 herstellen
und nicht im Tragegestell 104 nach oben verschoben werden
können.As 25 shows is located in the annular part 115 , the flat edge 117 and the edge 119 a groove-like recess 134 whose width b is equal to the width of the arm 64 ( 7 ) of the board 6 is adjusted. This arm 64 widens at its free end to a hammer-like widening 64b , in the 25 is shown in section and whose width B is greater than the width b of the groove 134 , This broadening 64b is in a complementary recess to her 136 a box-like extension 138 of the carrying rack 104 guided and is there after mounting by two detent springs 140 . 142 kept in the way, like that 25 shows, so the board 6 is securely held after its installation in the desired position. Also, this ensures that the three metal pins 61 , which on the board 6 are soldered during assembly contact with the contact member 114 make and not in the support frame 104 can be moved upwards.
Der
Motor 33 wird nach seiner Montage mit dem Teil 127 dauerhaft
verbunden, das etwa die Form einer Untertasse hat, um Schmierfett,
das im Betrieb aus den Lagern des Motors 33 austreten könnte, aufzufangen
und eine Verunreinigung der Leiterplatte 2 zu vermeiden.The motor 33 will after its assembly with the part 127 permanently connected, which has approximately the shape of a saucer, to grease, which in operation from the bearings of the engine 33 could leak, catch up and contamination of the circuit board 2 to avoid.
Naturgemäß sind im
Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen
möglich.By nature are in the
Under the present invention multiple modifications and modifications
possible.