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Die Erfindung betrifft einen Kühlkörper zur Kühlung einer wärmeerzeugenden Komponente. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computersystem, insbesondere einen Servereinschub, welches einen solchen Kühlkörper aufweist.
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Computersysteme, insbesondere leistungsfähige Servercomputer, erzeugen in ihrem Betrieb eine verhältnismäßig große Menge von Abwärme, die zum sicheren Betrieb des Computersystems abgeführt werden muss. Eine wesentliche Wärmequelle stellen dabei ein oder mehrere Prozessoren des Computersystems dar. Um den sicheren Betrieb des einen oder der mehreren Prozessoren zu gewährleisten, wird von deren Herstellung oftmals ein verhältnismäßig aufwendiges thermisches Management beziehungsweise thermisches Design vorausgesetzt, welches von den Herstellern der Computersysteme umgesetzt werden muss.
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Eine Aufgabe, welche der Erfindung zugrunde liegt, ist es, einen Kühlkörper sowie ein Computersystem mit einem solchen Kühlkörper zu beschreiben, welches sich durch eine effiziente und effektive Kühlung einer wärmeerzeugenden Komponente eines Computersystems auszeichnet.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Kühlkörper zur Kühlung einer wärmeerzeugenden Komponente offenbart, welcher eine Oberfläche zum Aufnehmen thermischer Energie der wärmeerzeugenden Komponente aufweist. Der Kühlkörper weist einen Einlass auf einer ersten Seite des Kühlkörpers und wenigstens einen ersten Auslass auf. Weiter weist der Kühlkörper eine Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten Kühlkanälen auf, welche thermisch mit der Oberfläche gekoppelt sind und sich von der ersten Seite zu einer zweiten Seite des Kühlkörpers erstrecken, wobei ein mit dem Einlass verbundener erster Kühlkanal und zumindest eine erste Teilmenge der Mehrzahl von Kühlkanälen mäanderartig mittels Umlenkvorrichtungen verbunden sind und einen ersten Fluidkanal ausbilden, so dass ein dem Kühlkörper über den Einlass zugeführtes Fluid in dem ersten Fluidkanal abwechselnd in einer ersten Richtung und einer zu der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung dem ersten Auslass zufließt.
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Der Kühlkörper gemäß dem ersten Aspekt sieht vor, dass der Einlass mit zumindest einer ersten Teilmenge von Kühlkanälen mäanderartig mit dem Auslass verbunden ist. Ein Fluid, welches beispielsweise ein Kühlmedium wie Luft oder Wasser sein kann, kann somit durch den ausgebildeten ersten Fluidkanal strömen, wobei eine Verweildauer des Fluids innerhalb des Kühlkörpers erheblich erhöht ist. In anderen Worten ausgedrückt fließt das Fluid nicht lediglich durch einen Kühlkanal, sondern fließt durch mehrere miteinander verbundene Kühlkanäle und kann so über einen längeren Zeitraum thermische Energie, insbesondere Wärmeenergie, aufnehmen und abführen. Der Kühlkörper nimmt hierzu im Wesentlichen über die Oberfläche die thermische Energie der wärmeerzeugenden Komponente auf. Die Verweildauer ist dabei abhängig von den miteinander verbundenen Kühlkanälen, wobei beispielsweise die erste Teilmenge der Mehrzahl von Kühlkanälen sämtliche Kühlkanäle des Kühlkörpers umfasst, so dass besonders viel thermische Energie abgeführt werden kann.
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Insgesamt wird somit eine effiziente und effektive Kühlung der wärmeerzeugenden Komponente erreicht.
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Gemäß einer Ausgestaltung verringert sich ein geometrischer Strömungsquerschnitt des ersten Fluidkanals zu dem ersten Auslass hin. Beispielsweise kann sich der Strömungsquerschnitt des ersten Fluidkanals stufenweise verringern, wobei ein Querschnitt eines in Strömungsrichtung nachfolgend verbundenen Kühlkanals im Vergleich zu einem vorangehenden Kühlkanal kleiner ist. Ebenso ist es denkbar, dass sich der Strömungsquerschnitt eines Kühlkanals des ersten Fluidkanals in Strömungsrichtung verringert, beispielsweise stetig. Dadurch wird eine Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des ersten Fluidkanals in Strömungsrichtung aufgrund einer von Bernoulli entdeckten Gesetzmäßigkeit erhöht, wodurch zudem ein sehr geringer statischer Unterdruck in den Kühlkanälen des ersten Fluidkanals entsteht. Dies sorgt für eine verbesserte Wärmeaufnahme des Fluids.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Kühlkörper des Weiteren einen zweiten Auslass auf. Der erste Kühlkanal und eine zweite Teilmenge der Mehrzahl von Kühlkanälen sind mäanderartig mittels Umlenkvorrichtungen verbunden und bilden einen zweiten Fluidkanal aus, so dass ein dem Kühlkörper über den Einlass zugeführtes Fluid zumindest teilweise in dem zweiten Fluidkanal abwechselnd in der ersten Richtung und der zu der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung dem zweiten Auslass zufließt.
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Somit teilt sich das Fluid, welches über den Einlass in den ersten Fluidkanal eingeführt wird, sowohl auf den ersten Fluidkanal als auch auf den zweiten Fluidkanal auf. Durch diese Aufteilung des Fluids wird der Volumenstrom innerhalb der Kühlkanäle in dem ersten Fluidkanal und dem zweiten Fluidkanal proportional aufgeteilt. Innerhalb eines geschlossenen Systems, also beispielsweise zwischen dem Einlass und dem Auslass des Kühlkörpers, ist ein Volumenstrom in Summe stets konstant. Durch die Aufteilung des Volumenstroms in zwei getrennte Fluidkanäle wird die Kontaktfläche zur Wärmeübergabe bei annähernd gleicher Strömungsgeschwindigkeit sehr stark vergrößert. Dies vermeidet eine extreme Zunahme der turbulenten Strömung, jedoch wird dadurch gleichzeitig der Bernoullieffekt reduziert. Dadurch kann insgesamt ein Energieverlust minimiert werden, beispielsweise durch geringe Reibung des Fluids an Innenseiten der Kühlkanäle.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung verringert sich ein geometrischer Strömungsquerschnitt des zweiten Fluidkanals hin zu dem zweiten Auslass. Dabei ergeben sich dieselben Vorteile, welche in Verbindung mit einer Verringerung des Strömungsquerschnitts des ersten Fluidkanals beschrieben worden sind.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist wenigstens einer der Mehrzahl von Kühlkanälen eine oder mehrere Rippen auf, welche in das Innere des Kühlkanals hineinragen. Mittels derartiger Rippen wird eine Oberfläche der Innenseite des Kühlkanals, welche bei Durchströmen des Kühlkörpers mit Fluid in Kontakt mit dem Fluid gerät, vergrößert. Dadurch wird der Wärmeübergang von dem Kühlkörper zu dem Fluid verbessert.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Kühlkörper einen im Wesentlichen quaderförmigen Grundkörper auf, bei dem zwei gegenüberliegende Seiten die erste Seite und die zweite Seite des Kühlkörpers bilden. Der Kühlkörper weist des Weiteren einen ersten Deckel auf, welcher an der ersten Seite des Grundkörpers festgelegt ist und den Einlass aufweist. Weiter weist der Kühlkörper einen zweiten Deckel auf, welcher an der zweiten Seite des Grundkörpers festgelegt ist und den ersten Auslass und/oder zweiten Auslass aufweist, wobei der erste Deckel und der zweite Deckel die Umlenkvorrichtungen, also eine Kühlkanalgeometrien zur Umlenkung des Fluids, aufweisen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weisen der erste Deckel und der zweite Deckel Einbuchtungen auf, welche jeweils zwei parallel zueinander angeordnete Kühlkanäle überlappen. Durch das Überlappen mittels einer Einbuchtung werden zwei Kühlkanäle fluidisch miteinander verbunden, so dass das Fluid von einem Kühlkanal in einen weiteren, benachbarten umgelenkt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der erste Deckel einen Filter auf. Der Filter ist beispielsweise im Bereich des Einlasses angeordnet. Dadurch wird gefiltertes, beispielsweise partikelfreies oder staubfreies, Fluid dem Kühlkörper zugeführt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Kühlkörper wenigstens eine Bohrung auf, welche einen Kühlkanal der Mehrzahl von Kühlkanälen mit einer Außenseite des Kühlkörpers verbindet. Somit ist der Kühlkörper über die wenigstens eine Bohrung beispielsweise mit einem Kühlschlauch koppelbar, so dass Fluid, insbesondere Luft, welches den einen Kühlkanal durchströmt, über die Bohrung und den Kühlschlauch direkt zu einer weiteren wärmeerzeugenden Komponente geleitet werden kann. Somit kann beispielsweise Luft aus dem Kühlkörper ausgeblasen werden, um eine zusätzliche, punktuelle Kühlung der weiteren wärmeerzeugenden Komponente zu bewirken.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind der erste Auslass und/oder zweite Auslass als Diffusor ausgebildet und weisen jeweils eine der zweiten Seite zugewandte Austrittsöffnung und eine Fluidabführöffnung auf, wobei ein Durchmesser der Austrittsöffnung kleiner als ein Durchmesser der Fluidabführöffnung ist. Dadurch ist es möglich, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids im Bereich des Auslasses reduziert wird, wodurch beispielsweise ein Übergang von einer turbulenten Strömung des Fluids hin zu einer laminaren Strömung begünstigt oder erreicht wird. Dabei kann zusätzlich eine Sogwirkung entstehen, welche das Abführen des Fluids begünstigt. Dadurch wird insgesamt eine Effizienzverbesserung erreicht. Beispielsweise kann ein Energiebedarf eines Lüfters zur Bereitstellung eines Luftstroms durch den Kühlkörper bei Beibehalten einer Kühlleistung reduziert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Grundkörper aus einem extrudiertem Metallwerkstoff, insbesondere einem Aluminiumwerkstoff, hergestellt. Der Kühlkörper wird somit in einem Extrusionsverfahren hergestellt, was sich insbesondere für die Massen- beziehungsweise Serienfertigung eignet. Insbesondere aufgrund beispielsweise einer symmetrischen Formgebung des Grundkörpers können mit einem solchen Verfahren komplexe Geometrien und Ausgestaltungen, wie beispielsweise die Rippen, hergestellt werden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Computersystem, insbesondere ein Serverscheinschub, beschrieben, welches eine wärmeerzeugende Komponente, einen Lüfter und einen mit einer Oberfläche auf der wärmeerzeugenden Komponente angeordneten Kühlkörper gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Dabei ist der Lüfter dazu eingerichtet, einen Luftstrom zum Durchströmen des Kühlkörpers zu erzeugen. Das Computersystem ermöglicht im Wesentlichen die Erzielung der vorgenannten Vorteile.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen sind in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der angehängten Figuren offenbart. Dabei sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle gleichartigen Elemente mit Bezugszeichen versehen sind.
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In den Figuren zeigen:
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1 eine Explosionsdarstellung einer Kühlanordnung für ein Computersystem mit einem Kühlkörper gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung
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2 und 3 zwei perspektivische Ansichten der Kühlanordnung gemäß 1 und
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4 und 5 zwei unterschiedliche Schnittansichten des Kühlkörpers gemäß 1.
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Die 1 bis 3 zeigen unterschiedliche Ansichten einer Kühlanordnung KAO für ein Computersystem, welches Teil eines Servereinschubs für ein Serverrack ist und ein Gehäuse (nicht dargestellt) aufweist. In 1 ist die Kühlanordnung KAO in einer Explosionsdarstellung gezeigt, während in den 2 und 3 die Kühlanordnung KAO in einem montierten Zustand jeweils perspektivisch von einer Oberseite und einer Unterseite dargestellt ist.
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Die Kühlanordnung KAO weist einen Kühlkörper KK auf, welcher einen Grundkörper GK, einen ersten Deckel D1 und einen zweiten Deckel D2 aufweist. Der Kühlkörper KK ist über eine Oberfläche des Grundkörpers GK mit einem Prozessor CPU thermisch gekoppelt, welcher auf einer Hauptplatine HP angeordnet ist. Der Prozessor CPU stellt eine wärmeerzeugende Komponente dar, welche im Betrieb eine besonders hohe Abwärme erzeugt, welche über die Oberfläche von dem Grundkörper GK aufgenommen wird. Der Grundkörper GK weist eine erste Seite S1 und eine der ersten Seite S1 gegenüberliegende zweite Seite S2 auf. In dem Grundkörper GK sind mehrere durchgängige, zueinander parallele Kühlkanäle KUK ausgebildet, welche die erste Seite S1 und die zweite Seite S2 verbinden. Im montierten Zustand des Kühlkörpers KK ist der erste Deckel D1 an der ersten Seite S1 und der zweite Deckel D2 an der zweiten Seite S2 des Grundkörpers GK mittels Schrauben S festgelegt. Dabei sind die beiden Deckel D1 und D2 fluiddicht oder luftdicht an den jeweiligen Seiten S1 und S2 befestigt. Der erste Deckel D1 weist einen Einlass E mit einer Fluidzuführungsöffnung FZO auf, mittels welchem der erste Deckel D1 mit einem Radiallüfter RL über eine Luftzuführung LZF gekoppelt ist. Der zweite Deckel D2 weist einen ersten Auslass A1 und einen zweiten Auslass A2 mit jeweils einer Fluidabführöffnung FAO auf, welche jeweils mit einer Luftabführung LAF gekoppelt sind.
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Der Grundkörper GK ist aus einem Aluminiumwerkstoff mittels eines Extrusionsverfahrens hergestellt. Dieses eignet sich insbesondere für die Massenfertigung und ermöglicht es, die komplizierten Querschnittsgeometrien und Ausgestaltungen der Kühlkanäle KUK, wie später beschrieben, zu fertigen.
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Der Radiallüfter RL ist in dem Computersystem mechanisch festgelegt, wobei eine Saugseite des Radiallüfters RL an einer Außenseite des Gehäuses des Computersystems angeordnet ist. Andere Anordnungen des Radiallüfters RL innerhalb des Computersystems sind denkbar. Mittels des Radiallüfters RL kann kalte Luft von außerhalb des Computersystems angesaugt werden und über den ersten Deckel D1 direkt und ohne Austausch mit dem Inneren des Computersystems dem Kühlkörper KK zugeführt werden. Über die Luftabführung LAF wird die eingeblasene Luft an die Umgebung abgegeben, wobei die Luftabführung LAF beispielsweise direkt mit einer Außenseite des Gehäuses des Computersystems gekoppelt sein kann. Alternativ kann die über den zweiten Deckel D2 ausgeblasene Luft auch ins Innere des Computersystems geblasen werden und beispielsweise mittels eines Systemlüfters abgeführt werden. Anstelle des Radiallüfters RL kann auch ein anderer Lüfter, beispielsweise ein Axiallüfter, eine exzentrische Membranpumpe, eine rotatorische Membranpumpe, eine lineare Membranpumpe oder eine Luftpumpe, vorgesehen sein.
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In 3 ist die Kühlanordnung KAO von einer Unterseite gezeigt, wobei insbesondere eine Saugseite SS des Radiallüfters RL zu erkennen ist. An der Saugseite SS des Radiallüfters RL kann beispielsweise ein Filter angebracht sein. Alternativ kann der Filter auch in dem ersten Deckel D1 angeordnet sein, beispielsweise im Bereich der Fluidzuführungsöffnung FZO.
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In den 4 und 5 sind unterschiedliche Schnittansichten des Kühlkörpers KK gemäß 1 gezeigt. Der in 4 gezeigte Querschnitt verläuft entlang einer Schnittebene SE, welche senkrecht zu einer Erstreckungsebene der Hauptplatine HP durch den Grundkörper GK und senkrecht zu einer Einblasrichtung der Luft verläuft. Der in 5 gezeigte Querschnitt verläuft parallel zu der Erstreckungsebene der Hauptplatine HP entlang des Schnittes A-A‘, welcher in 4 dargestellt ist.
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Der Kühlkörper KK ist über eine Oberfläche OF (siehe 4) des Grundkörpers GK mit dem Prozessor CPU wie bereits beschrieben thermisch gekoppelt.
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Wie in 4 dargestellt ist, weist der Grundkörper GK die Mehrzahl der Kühlkanäle KUK auf, deren Bezugszeichen zur besseren Unterscheidbarkeit mit numerischen Suffixen 1 bis 13 versehen sind. Ein erster Kühlkanal KUK1 (siehe auch 5), welcher zentral bezüglich der ersten Seite S1 angeordnet ist, ist mit dem Einlass E des ersten Deckels D1 verbunden.
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Der erste Deckel D1 und der zweite Deckel D2 weisen jeweils mehrere Umlenkvorrichtungen UV auf, welche als Einbuchtungen innerhalb der Deckel D1 und D2 ausgebildet sind. Die Einbuchtungen erstrecken sich von der ersten Seite S1 in den ersten Deckel D1 beziehungsweise von der zweiten Seite S2 in den zweiten Deckel D2 hinein. Die Einbuchtungen überlappen zumindest teilweise jeweils zwei benachbarte Kühlkanäle KUK, wodurch diese fluidisch verbunden sind. Bevorzugt überlappen die Einbuchtungen zwei Kühlkanäle KUK derart, dass Öffnungen der zwei Kühlkanäle KUK vollständig von einem Bereich einer Einbuchtung umgeben sind. Dabei liegt eine Außenkontur eine Einbuchtung derart an den Öffnungen an, dass ein stetiger Übergang von einem Kühlkanal KUK in den Bereich einer Einbuchtung gewährleistet ist. Insbesondere weisen die Einbuchtungen Rundungen, also stetige und keine kantigen Übergänge auf. Dadurch können Reibungsverluste und Verwirbelungen vermieden werden.
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Dem ersten Kühlkanal KUK1 sind zwei Umlenkvorrichtungen UV des zweiten Deckels D2 zugeordnet, sodass der erste Kühlkanal KUK1 sowohl mit dem in 4 links daneben angeordneten zweiten Kühlkanal KUK2 und dem in 4 rechts daneben angeordneten achten Kühlkanal KUK8 verbunden ist. Die restlichen Kühlkanäle KUK2 bis KUK7 beziehungsweise KUK8 bis KUK13 sind jeweils direkt in Reihe mittels den Umlenkvorrichtungen UV verbunden.
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Mittels der Umlenkvorrichtungen UV ist somit der erste Kühlkanal KUK1 mit einer ersten Teilmenge T1 der Kühlkanäle KUK, welche die Kühlkanäle KUK2 bis KUK7 umfasst, mäanderartig in Reihe verbunden. Somit bildet sich ein erster Fluidkanal aus, welcher den Einlass E mit dem ersten Auslass A1 verbindet. Analog dazu bildet eine zweite Teilmenge T2 der Kühlkanäle KUK, welche die Kühlkanäle KUK8 bis KUK13 umfasst, mit dem ersten Kühlkanal KUK1 einen zweiten Fluidkanal aus, sodass der Einlass E auch mit dem zweiten Auslass A2 mäanderartig verbunden ist.
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Wird nun zum Kühlen des Prozessors CPU mittels des Radiallüfters RL Luft angesaugt, wird diese über den Einlass E dem ersten Kühlkanal KUK1 zugeführt, wobei sich der Volumenstrom auf den ersten Fluidkanal und den zweiten Fluidkanal aufteilt. Dabei strömt die Luft in den miteinander verbundenen Kühlkanälen KUK des ersten Fluidkanals beziehungsweise des zweiten Fluidkanals abwechselnd in einer ersten Richtung und einer zu der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung dem ersten Auslass A1 beziehungsweise dem zweiten Auslass A2 zu. In anderen Worten ausgedrückt, fließt das Fluid in einem Kühlkanal KUK vorwärts oder von der ersten Seite S1 weg und in dem nachfolgend verbundenen Kühlkanal KUK rückwärts oder von der zweiten Seite S2 weg.
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Es sei darauf hingewiesen, dass der erste Kühlkanal KUK1 auch dezentral bezüglich der ersten Seite 1 angeordnet sein kann. Auch kann die erste Teilmenge T1 weniger oder mehr Kühlkanäle KUK als die zweite Teilmenge T2 aufweisen. Auch ist es alternativ denkbar, dass der zweite Deckel D2 nur einen Auslass aufweist und zwischen dem Einlass E und dem einen Auslass nur ein Fluidkanal ausgebildet ist, bei welchem sämtliche Kühlkanäle KUK mäanderartig mittels der Umlenkvorrichtungen verbunden sind.
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Wie insbesondere anhand der 4 zu erkennen ist, verringert sich ein Strömungsquerschnitt des ersten Fluidkanals in Richtung des ersten Auslasses A1 beziehungsweise des zweiten Fluidkanals in Richtung des zweiten Auslasses A2. Dabei verringert sich der Strömungsquerschnitt abschnittsweise oder stufenweise. Im Ausführungsbeispiel weist jeder nachfolgend verbundene Kühlkanal KUK insgesamt einen kleineren Strömungsquerschnitt als sein vorangehender Kühlkanal KUK auf. Dabei verringert sich sowohl eine Breite als auch eine Höhe eines Strömungsquerschnittes. Alternativ kann sich auch nur die Breite oder Höhe verringern. In einer weiteren Alternative ändert sich der Strömungsquerschnitt nicht sämtlicher mit dem ersten Kühlkanal KUK1 verbundener Kühlkanäle KUK, beispielsweise nur gruppenweise.
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Wie anhand der 4 und 5 zu sehen ist, weisen die Kühlkanäle KUK eine Vielzahl von Rippen R auf, welche sich in das Innere der Kühlkanäle KUK erstrecken beziehungsweise in das Innere hineinragen. Dadurch wird eine Oberfläche der Innenseite der Kühlkanäle KUK vergrößert, wodurch eine verbesserte Wärmeabgabe an die Luft erreicht wird. Die Rippen R erstrecken sich teilweise vollständig und geradlinig von der ersten Seite S1 zu der zweiten Seite S2, wobei alternative Ausgestaltungen denkbar sind.
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Der zweite Deckel D2 ist im Bereich des ersten Auslasses A1 und des zweiten Auslasse A2 jeweils als Diffusor ausgebildet. Dabei weisen der erste Auslass A1 und der zweite Auslass A2 jeweils einen Querschnitt auf, welcher sich in Strömungsrichtung vergrößert. Dabei ist ein Durchmesser einer dem Grundkörper GK zugewandten Austrittsöffnung AO eines Auslasses A1 oder A2 kleiner als ein Durchmesser der Fluidabführöffnung FAO. Dabei verläuft die Querschnittsvergrößerung stetig, sodass es insbesondere zu keinen Reibungsverlusten kommt. Dadurch ist es möglich, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids beim Durchströmen des ersten Auslasses A1 beziehungsweise des zweiten Auslasses A2 reduziert wird, wodurch ein Übergang von einer turbulenten Strömung des Fluids beziehungsweise der Luft hin zu einer laminaren Strömung begünstigt und/oder erreicht wird.
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Zusätzlich weist der Grundkörper GK, wie insbesondere in den 1 und 2 gezeigt, mehrere Bohrungen B auf, welche eine direkte Verbindung von einer Oberseite des Grundkörpers GK zu einem Kühlkanal KUK, insbesondere dem ersten Kühlkanal KUK1, herstellen. An zwei weiteren Bohrungen B sind Kühlschläuche KS über Verbindungselemente VE und Hohlschrauben HS mit dem ersten Kühlkanal KUK1 gekoppelt. Die Verbindungselemente VE sind dabei auf eine Führungsschiene des Kühlkörpers KK aufgeschoben. In die Verbindungselemente VE sind die Kühlschläuche KS eingeführt. Durch Verschrauben mittels der Hohlschrauben HS sind die Kühlschläuche KS mittels der Verbindungselemente VE fluiddicht und mechanisch sicher an dem Kühlkörper KK beziehungsweise dem Grundkörper GK festgelegt. Die Kühlschläuche KS bestehen beispielsweise aus einem plastisch verformbaren Metall oder einem flexiblen Kunststoffwerkstoff, sodass diese in eine gewünschte Position geformt oder gebogen werden können, um auf eine zu kühlende wärmeerzeugende Komponente, beispielsweise Core-Regler oder Transistoren, ausgerichtet zu werden. Somit kann Kühlluft direkt über die Kühlschläuche KS auf eine solche weitere wärmeerzeugende Komponente geblasen werden, um diese gezielt und punktuell zu kühlen. Alternative Kopplungen der Kühlschläuche KS mit dem Grundkörper GK sind denkbar.
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Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird kein Wärmeeintrag durch warme Luft aus dem Inneren des Gehäuses im Kühlkörper KK bewirkt. Zusätzlich wird kein Staub in das Computersystem und/oder dem Kühlkörper KK eingetragen. Somit kann das Gehäuse im Inneren im Wesentlichen staubfrei verbleiben, da beispielsweise kein Systemlüfter im Inneren des Gehäuses für eine Staubverwirbelung sorgen würde. Somit handelt es sich bei dem beschriebenen Kühlsystem um ein in dem Gehäuse des Computersystems geschlossenes Kühlsystem, insbesondere wenn Luft nicht über die Kühlschläuche KS punktuell aus dem Grundkörper GK ausgeblasen wird. Insgesamt kann somit gezielt eine wärmeerzeugende Komponente wie der Prozessor CPU gekühlt werden.
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Des Weiteren können sowohl die Luftzuführung LZF als auch die Luftabführung LAF unterschiedlich hinsichtlich einer Länge ausgestaltet und/oder angeordnet sein, sodass unabhängig von einer Position oder Anordnung des Prozessors CPU und/oder des Radiallüfters RL innerhalb des Gehäuses des Computersystems eine effiziente Kühlung des Prozessors CPU erreicht werden kann. Des Weiteren können der Kühlkörper KK und die dazugehörigen Komponenten sehr flach und kompakt ausgestaltet werden, sodass sich das beschriebene Kühlsystem beziehungsweise der beschriebene Kühlkörper KK insbesondere zur Kühlung von Servereinschüben mit einer Höheneinheit (1U) eignet. Zudem kann der im Ausführungsbeispiel im Wesentlichen horizontal angeordnete Kühlkörper KK auch vertikal ausgerichtet sein. Dabei sollte die zweite Seite S2 des Kühlkörpers mit dem zweiten Deckel D2 in Schwerkraftrichtung oberhalb der ersten Seite S1 angeordnet sein, da erwärmte Luft entgegen der Schwerkraftrichtung nach oben steigt und effizienter über den zweiten Deckel D2 abströmen kann. Dadurch ist der Kühlkörper KK thermisch effizient angeordnet und eine Energieaufnahme des Radiallüfters RL kann reduziert werden.
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Bezugszeichenliste
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- A1, A2
- Auslass
- AO
- Austrittsöffnung
- A-A
- ‘ Schnitt
- B
- Bohrung
- CPU
- Prozessor
- D1, D2
- Deckel
- E
- Einlass
- FAO
- Fluidabführöffnung
- FZO
- Fluidzuführungsöffnung
- GK
- Grundkörper
- HP
- Hauptplatine
- HS
- Hohlschraube
- KAO
- Kühlanordnung
- KK
- Kühlkörper
- KS
- Kühlschlauch
- KUK, KUK1 bis KUK13
- Kühlkanal
- LAF
- Luftabführung
- LZF
- Luftzuführung
- OF
- Oberfläche
- R
- Rippe
- RL
- Radiallüfter
- S
- Schraube
- SE
- Schnittebene
- SS
- Saugseite
- S1, S2
- Seite
- T1, T2
- Teilmenge
- UV
- Umlenkvorrichtungen
- VE
- Verbindungselement
