DE20304204U1 - Passive cooling system for computer has baseplate made of aluminum and incorporates multilayer side walls including aluminum plates - Google Patents

Passive cooling system for computer has baseplate made of aluminum and incorporates multilayer side walls including aluminum plates

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DE20304204U1 DE20304204U DE20304204U DE20304204U1 DE 20304204 U1 DE20304204 U1 DE 20304204U1 DE 20304204 U DE20304204 U DE 20304204U DE 20304204 U DE20304204 U DE 20304204U DE 20304204 U1 DE20304204 U1 DE 20304204U1
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Abstract

The housing (1) has a profile frame construction (2) and at least one wall (3) is of heat conducting multilayer construction (4), with a metallic, especially aluminum baseplate (5). The individual layers (6) are held together by screws (7). The gaps between the layers may be filled with a heat conducting paste (8).

Description

Richard Wöhr GmbHRichard Wöhr GmbH

Gräfenau 58 - 60Graefenau 58 - 60

75339 Höfen75339 Hofen

20.02.03 Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem 20.02.03 Computer with a chassis with multilayer heat sink wall and passive cooling system

Die Erfindung betrifft einen Computer mit einem Gehäuse mit einer und/oder mehreren wärmeableitenden Mehrschichtenkühlkörperwänden in dem die elektrische und elektronische Baugruppen integriert sind und wobei im Gehäuse ein lüfterloses Netzteil so integriert ist, dass die wärmeerzeugenden Komponenten des Netzteils direkt auf einer Außenwand und/oder Mehrschichtenkühlkörperwand des Gehäuses befestigt sind und/oder wärmegekoppelt sind und dass die im Prozessor entstehende Wärme mittels eines und/oder mehreren passiven Kühlsystemen ohne Lüfter auf eine und/oder mehrere Mehrschichtenkühlwände übertragen wird, wobei die Adapter aus Kupfer und/oder deren Legierungen hergestellt sind und wobei die wärmeabgebende Mehrschichtenkühlerkörperwand eine ausgezeichnete Wärmeaufnahme mittels Wärmeverteilerplatte sowie eine ausgezeichnete Wärmeabgabe durch Konvektion aufweist und die Mehrschichtenkühlkörperwand aus einer metallplattenförmigen Grundplatte besteht, die einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium aufweist und zumindest auf einer Seite eine Schicht aus Aluminium oder Aluminiumlegierung mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllamellen aufweist.The invention relates to a computer with a housing with one and/or more heat-dissipating multi-layer heat sink walls in which the electrical and electronic components are integrated and wherein a fanless power supply is integrated in the housing in such a way that the heat-generating components of the power supply are attached directly to an outer wall and/or multi-layer heat sink wall of the housing and/or are thermally coupled and that the heat generated in the processor is transferred to one and/or more multi-layer cooling walls by means of one and/or more passive cooling systems without a fan, wherein the adapters are made of copper and/or alloys thereof and wherein the heat-dissipating multi-layer heat sink wall has excellent heat absorption by means of a heat distribution plate and excellent heat dissipation by convection and the multi-layer heat sink wall consists of a metal plate-shaped base plate which has a higher thermal conductivity coefficient than aluminum and has a layer of aluminum or aluminum alloy with and/or without cooling fins and/or cooling fins on at least one side.

Ein Computer ähnlicher Art in Form eines Personalcomputers ist in DE 94 03 364 U1 als bekannt ausgewiesen. Hierbei sind in einem Gehäuse Baugruppen angeordnet, und es ist eine Wärmeabführeinrichtung vorgesehen, die aus einem sogenannten Computerblech besteht, das mit der zentralen Steuerungseinheit CPU in Verbindung steht. Das Computerblech wird durch das Computergehäuse nach außen geführt, um auf der Außenseite des Computergehäuses die Wärme an die Umgebung abzugeben, wofür Durchführungsstellen durch das Computergehäuse erforderlich sind, was zu Schwierigkeiten führt, wenn an das Gehäuse eine hohe Schutzart in Bezug auf Berührungs-, Fremdkörper- und Wasserschutz gefordert wird. Auch ergeben sich auf der Außenseite des Gehäuses ungünstige Strukturen in Bezug auf die Reinhaltung.A computer of a similar type in the form of a personal computer is disclosed in DE 94 03 364 U1. In this case, components are arranged in a housing and a heat dissipation device is provided, which consists of a so-called computer plate that is connected to the central control unit CPU. The computer plate is led out through the computer housing in order to release the heat to the environment on the outside of the computer housing, for which feed-through points through the computer housing are required, which leads to difficulties if a high degree of protection is required for the housing in terms of protection against contact, foreign bodies and water. There are also unfavorable structures on the outside of the housing in terms of keeping it clean.

In der DE 44 08 805 A1 ist eine Kühleinrichtung für Computer angegeben, die Ventilatoren und Temperaturüberwachungseinrichtungen aufweist. Über die Ausbildung eines Gehäuses für die elektrischen und elektronischen Baugruppen sind keine näheren Angaben gemacht.DE 44 08 805 A1 describes a cooling device for computers that has fans and temperature monitoring devices. No further details are given about the design of a housing for the electrical and electronic components.

Weiter sind Tischcomputergehäuse aus DE 101 32 311 A1 bekannt, bei denen ein Standard-Motherboard eingesetzt wird und das Gehäuse aus einzelnen Wänden zusammengesetzt ist, bei dem nur die rechte und linke Seitenwand teilweise als Kühlwand mit geringer Bauhöhe des Gehäuses ausgebildet ist und das Netzteil speziell auf das Gehäuse zugeschnitten und entwickelt wurde, und das Motherboard mit dem Prozessor auf dem Boden befestigt wird. Die Wärmeabfuhr des Prozessors erfolgt über eine Heat-Pipe und die des Netzteils über ein Wärmeleitblech. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass die bei Prozessoren der jüngsten Generation entstehende Wärme nicht mehr durch die einschichtigen Außenwände abtransportiert werden kann und dass die zur Wärmeabfuhr des Netzteils eingesetzte Wärmeleitbleche im Gehäuse eine erhebliche Wärmemenge durch Konvektion und Strahlung verbleiben lassen, weshalb kein Einsatz bei hoher Umgebungstemperatur möglich ist und Lüftungsschlitze im Gehäuse erforderlich sind und dass durch den horizontalen Einbau der Heat-Pipe keine optimierte Wärmeabfuhr erreicht wird, was den Einsatz von Prozessoren mit hoher Rechnerleistung nicht ermöglicht. Durch den Einsatz eines Standard-Motherboards hat der Rechner auch große Außenabmessungen.Furthermore, desktop computer cases are known from DE 101 32 311 A1, in which a standard motherboard is used and the case is made up of individual walls, in which only the right and left side walls are partially designed as a cooling wall with a low overall height of the case and the power supply unit is specially tailored and developed for the case, and the motherboard with the processor is attached to the floor. The heat dissipation of the processor takes place via a heat pipe and that of the power supply unit via a heat conducting plate. The disadvantage of this solution is that the heat generated by the latest generation of processors can no longer be transported away through the single-layer outer walls and that the heat conducting plates used to dissipate heat from the power supply unit allow a considerable amount of heat to remain in the case through convection and radiation, which is why it cannot be used at high ambient temperatures and ventilation slots are required in the case and that the horizontal installation of the heat pipe does not achieve optimized heat dissipation, which does not allow the use of processors with high computing power. Due to the use of a standard motherboard, the computer also has large external dimensions.

Weiter sind Computer bekannt, bei denen die von den elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen erzeugte Wärme mittels Kühlkörper mit Lüfter über geeignete Gehäuseöffnungen abgeführt wird. Nachteilig bei dieser Ausführung ist, dass die Gehäuse durch die Lüfter sehr laut sind und keine große Lebensdauer haben. Auch treten Probleme bei der Abschirmung bezüglich EMV auf. Außerdem beeinträchtigen die von dem elektrischen und elektronischen Bauelementen ausgehenden Schadstoffe, die über die Lüfter austreten, das Wohlbefinden, die Gesundheit und die Produktivität der tätigen Menschen negativ.Computers are also known in which the heat generated by the electrical and/or electronic components is dissipated by means of a heat sink with a fan through suitable housing openings. The disadvantage of this design is that the housings are very loud due to the fans and do not have a long lifespan. There are also problems with shielding in terms of EMC. In addition, the pollutants emitted by the electrical and electronic components via the fans have a negative impact on the well-being, health and productivity of the people working there.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und geringen Außenabmessungen der eingangs genannten Art zuThe invention is based on the object of providing a computer with a housing with a multi-layer heat sink wall and small external dimensions of the type mentioned above.

schaffen, der bei hoher Umgebungstemperatur eingesetzt werden kann, der geringe Außenabmessungen aufweist, bei dem die im Gehäuse entstehende Wärme auch von Prozessoren hoher Rechenleistung der jüngsten Generation ohne Lüfter optimiert an die Umgebung abgegeben wird und der keine Lüftergeräusche und Umluft entwickelt und somit das Wohlbefinden, die Gesundheit und die Produktivität der tätigen Menschen nicht negativ beeinflusst.which can be used in high ambient temperatures, which has small external dimensions, in which the heat generated in the housing is optimally dissipated into the environment without a fan, even by high-performance processors of the latest generation, and which does not generate fan noise or recirculated air and therefore does not negatively affect the well-being, health and productivity of the people working there.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist also vorgesehen, ein Gehäuse mit einer und/oder mehreren wärmeableitenden Mehrschichtenkühlkörperwänden auszustatten, wobei in dem Gehäuse die elektrischen und elektronischen Baugruppen integriert sind und wobei im Gehäuse ein lüfterloses Netzteil so integriert ist, dass die wärmeerzeugenden Komponenten des Netzteils direkt auf einer Außenwand und/oder Mehrschichtenkühlkörperwand des Gehäuses befestigt sind und/oder wärmegekoppelt sind und dass die im Prozessor entstehende Wärme mittels eines und/oder mehreren passiver Kühlsysteme ohne Lüfter auf eine und/oder mehrere Mehrschichtenkühlwände übertragen wird, wobei die Adapter aus Kupfer und/oder deren Legierungen hergestellt sind und wobei die wärmeabgebende Mehrschichtenkühlerkörperwand eine ausgezeichnete Wärmeaufnahme mittels Wärmeverteilerplatte sowie eine ausgezeichnete Wärmeabgabe durch Konvektion aufweist und die Mehrschichtenkühlkörperwand aus einer metallplattenförmigen Grundplatte besteht, die einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium aufweist und zumindest auf einer Seite eine Schicht aus Aluminium oder Aluminiumlegierung mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllamellen aufweist und dass als Board ein All-in-one Board und/oder ein Mini-ITX-Board und/oder ein ATX-Board und/oder Mini-ATX-Board verwendet wird.This object is solved with the features of claim 1. In this case, it is therefore provided to equip a housing with one and/or more heat-dissipating multi-layer heat sink walls, wherein the electrical and electronic components are integrated in the housing and wherein a fanless power supply is integrated in the housing in such a way that the heat-generating components of the power supply are attached directly to an outer wall and/or multi-layer heat sink wall of the housing and/or are thermally coupled and that the heat generated in the processor is transferred to one and/or more multi-layer cooling walls by means of one and/or more passive cooling systems without a fan, wherein the adapters are made of copper and/or alloys thereof and wherein the heat-dissipating multi-layer heat sink wall has excellent heat absorption by means of a heat distribution plate and excellent heat dissipation by convection and the multi-layer heat sink wall consists of a metal plate-shaped base plate which has a higher thermal conductivity coefficient than aluminum and has a layer of aluminum or aluminum alloy with and/or without cooling fins and/or cooling fins on at least one side and that the board is an all-in-one board and/or a Mini-ITX board and/or an ATX board and/or Mini-ATX board is used.

Ein möglicher Aufbau des Computers weist ein Gehäuse mit einer und/oder mehreren wärmeableitenden Mehrschichtenkühlkörperwänden aus, wobei die Mehrschichtenkühlkörperwand mindestens aus einer metallplattenförmigen Grundplatte besteht, die einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium aufweist und zumindest auf einer Seite eine Schicht aus Aluminium oder Aluminiumlegierung aufweist, wobei die Platte und die Schicht mechanisch über Schrauben und/oder Nieten miteinander verbunden sind und zur besseren Wärmeübertragung eine Wärmeleitpaste verwendet wird. Als Grundgehäuse dient eine Profilrahmenkonstruktion mit eingesetzten Wänden. In dem Gehäuse sind die elektrischen und elektronischen Baugruppen sowie ein lüfterloses Netzteil integriert, wobei die wärmeerzeugenden Komponenten des Netzteils direkt auf einer Außenwand und/oder Mehrschichtenkühlkörperwand des Gehäuses befestigt sind und/oder wärmegekoppelt sind. Die im Prozessor entstehende Wärme wird mittels eines und/oder mehreren passiven Kühlsystemen ohne Lüfter auf eine und/oder mehrere Mehrschichtenkühlwände übertragen, wobei die passiven Kühlsysteme aus Kupfer und/oder deren Legierungen hergestellt sind und wobei die wärmeabgebende Mehrschichtenkühlerkörperwand eine ausgezeichnete Wärmeaufnahme mittels Wärmeverteilerplatte sowie eine ausgezeichnete Wärmeabgabe durch Konvektion aufweist. Das passive Kühlsystem ist mechanisch an einer wärmeableitenden Mehrschichtenkühlkörperwänden befestigt ist. Das Motherboard ist dabei im Gehäuse so eingebaut, dass die Prozessoroberfläche dicht und spaltfrei auf dem passivem Kühlsystem aufliegt. Des weiteren ist mindestens ein Festplattenlaufwerk und ein CD-ROM im Gehäuse untergebracht.One possible design of the computer has a housing with one and/or more heat-dissipating multi-layer heat sink walls, the multi-layer heat sink wall consisting of at least one metal plate-shaped base plate which has a higher thermal conductivity coefficient than aluminum and has a layer of aluminum or aluminum alloy on at least one side, the plate and the layer being mechanically connected to one another via screws and/or rivets and a thermal paste being used for better heat transfer. A profile frame construction with inserted walls serves as the base housing. The electrical and electronic components and a fanless power supply unit are integrated in the housing, the heat-generating components of the power supply unit being attached directly to an outer wall and/or multi-layer heat sink wall of the housing and/or being thermally coupled. The heat generated in the processor is transferred to one and/or more multi-layer cooling walls by means of one and/or more passive cooling systems without a fan, whereby the passive cooling systems are made of copper and/or its alloys and whereby the heat-emitting multi-layer cooler body wall has excellent heat absorption by means of a heat distribution plate and excellent heat dissipation by convection. The passive cooling system is mechanically attached to a heat-dissipating multi-layer cooler body wall. The motherboard is installed in the housing in such a way that the processor surface rests tightly and without gaps on the passive cooling system. Furthermore, at least one hard disk drive and one CD-ROM are housed in the housing.

Als günstige Verbesserung der Wärmeübertragung erweist sich das Anbringen von Kühlrippen und/oder Kühllamellen auf einer und/oder mehreren wärmeableitenden Mehrschichtenkühlkörperwänden.The attachment of cooling fins and/or cooling lamellas on one and/or more heat-dissipating multi-layer heat sink walls proves to be a beneficial improvement in heat transfer.

Eine wesentliche Verbesserung der Wärmeübertragung wird durch eine metallische Verbindung zwischen der metallplattenförmigen Grundplatte und der Aluminiumplatte mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllamellen durch eines der Verfahren Hartlöten, Weichlöten, diffundiertes Bonding, Schweißen, Vergießen, Eingießen oder Walzplattieren erreicht.A significant improvement in heat transfer is achieved by a metallic connection between the metal plate-shaped base plate and the aluminum plate with and/or without cooling fins and/or cooling fins by one of the following processes: brazing, soft soldering, diffused bonding, welding, casting, pouring or roll cladding.

Günstig für die Wärmeübertragung vom passivem Kühlsystem auf die metallplattenförmige Grundplatte wirkt sich eine metallische Verbindung zwischen dem Adaptersystem und der Grundplatte durch eines der Verfahren Hartlöten, Weichlöten, diffundiertes Bonding, Schweißen, Vergießen, Eingießen oder Walzplattieren aus.A metallic connection between the adapter system and the base plate by one of the following processes: brazing, soft soldering, diffused bonding, welding, casting, pouring or roll cladding has a favorable effect on the heat transfer from the passive cooling system to the metal plate-shaped base plate.

Eine andere Variante der Anbringung der Mehrschichtenkühlkörperwand ist bei einem Aluminiumgussgehäuse möglich. Dabei ist das eigentliche Gussgehäuse mit den wärmeabgebenden Komponenten des Netzteiles wärmegekoppelt, und weist in einer Wand eine Aussparung für das passive Kühlsystem aus. Auf der Außenseite des Gehäuses wird der Mehrschichtenkühler mittels Schrauben o. ä. befestigt. Hierbei ist eine Aufteilung der Wärmeabgabe erreicht.Another option for attaching the multi-layer heat sink wall is to use a cast aluminum housing. The actual cast housing is thermally coupled with the heat-emitting components of the power supply and has a recess in one wall for the passive cooling system. The multi-layer cooler is attached to the outside of the housing using screws or similar. This distributes the heat dissipation.

• ··

Zur besseren Wärmeübertragung des Kühlkörpers an die Umgebung wirkt sich der Einsatz von Hochleistungskühlkörper mit eingepressten Rippen aus.The use of high-performance heat sinks with pressed-in fins improves heat transfer from the heat sink to the environment.

Eine Korrosion der Kühlkörper, insbesondere eine elektrolytische Korrosionsreaktion zwischen dem metallplattenförmigen Grundplatte und der Aluminiumschicht wird durch eine Beschichtung mittels eines Isolierharzes und/oder Isolierlackes verhindert.Corrosion of the heat sink, in particular an electrolytic corrosion reaction between the metal plate-shaped base plate and the aluminum layer, is prevented by a coating using an insulating resin and/or insulating varnish.

Optimal für die Produktion und für die Wärmeabgabe wirkt sich eine Gehäusekonstruktion in Blechbiegeteilausführung aus, wobei als Grundmaterial für die Ausführung ein Werkstoff mit einem höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium verwendet wird und Teile dieses Grundgehäuses als metallplattenförmige Grundplatte dient und auf dieses Grundgehäuse auf einer und/oder mehreren Wänden eine Schicht aus Aluminium oder Aluminiumlegierung mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllamellen aufgebracht wird.A housing construction in bent sheet metal part design is optimal for production and for heat dissipation, whereby a material with a higher thermal conductivity coefficient than aluminum is used as the base material for the design and parts of this basic housing serve as a metal plate-shaped base plate and a layer of aluminum or aluminum alloy with and/or without cooling fins and/or cooling fins is applied to this basic housing on one and/or more walls.

Eine äußert gute Gestaltung des Gehäuses ermöglicht die Montage des lüfterlosen Standardnetzteiles so an einer Außenwand des Gehäuses, dass die wärmeaufnehmende Wand des Netzteils und/oder Kühler des Netzteils direkt mit der Rückwand und/oder Deckel wärmegekoppelt ist und die entstehende Wärme direkt an das Gehäuse abgibt.An extremely good design of the case allows the fanless standard power supply to be mounted on an outer wall of the case in such a way that the heat-absorbing wall of the power supply and/or cooler of the power supply is directly thermally coupled with the rear wall and/or cover and transfers the resulting heat directly to the case.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using an embodiment with reference to the drawings.

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem als ProfilrahmenkonstruktionFig. 1 a section through a computer with a housing with multi-layer heat sink wall and passive cooling system as a profile frame construction

Fig. 2 einen Schnitt durch Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem als BlechbiegeteilkonstruktionFig. 2 a section through a computer with a housing with multi-layer heat sink wall and passive cooling system as a bent sheet metal construction

Fig. 3 metallische Grundplatte mit angegossener Schicht aus Aluminium und mit KühlrippenFig. 3 metallic base plate with cast aluminum layer and cooling fins

Fig. 4 metallische Grundplatte mit Mehrschichtenkühlkörperwand und innenliegendes GussgehäuseFig. 4 metallic base plate with multi-layer heat sink wall and internal cast housing

In Figur 1 ist ein Schnitt durch einen Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passives Kühlsystem als Profilrahmenkonstruktion dargestellt. Das Grundgehäuse 1 ist als Profilrahmenkonstruktion 2 ausgeführt und weist eine Wand 3 als wärmeableitende Mehrschichtenkühlkörperwand 4 aus, wobei die Mehrschichtenkühlkörperwand 4 aus einer metallplattenförmigen Grundplatte 5 besteht, die einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium aufweist und auf einer Seite eine Schicht aus Aluminium oder Aluminiumlegierung mit Kühlrippen 6 aufweist, wobei die Platte 5 und die Schicht 6 mechanisch über Schrauben 7 miteinander verbunden sind und zur besseren Wärmeübertragung eine Wärmeleitpaste 8 verwendet wird. In dem Gehäuse sind die elektrischen und elektronischen Baugruppen wie Motherboard 9 als Grundplatine 10 mit Prozessorsockel 11 und Prozessor 12, Festplatte 13, CD-ROM 14 u. ä. Baugruppen integriert, sowie ein lüfterloses Netzteil 15, wobei die wärmeerzeugenden Komponenten 16 des Netzteils direkt mit einer Außenwand 17 des Gehäuses 1 wärmegekoppelt sind. Die im Prozessor 12 entstehende Wärme wird mittels eines passiven Kühlsystems 18 ohne Lüfter auf die Mehrschichtenkühlwand 4 übertragen, wobei das Motherboard 9 mit Prozessor 12 so an der metallplattenförmigen Grundplatte 5 befestigt ist, dass die glatte Unterseite des passiven Kühlsystems 18 auf die Oberfläche des Prozessors 12 dicht und spaltfrei gepresst wird. Das passive Kühlsystem 18 ist aus einem Werkstoff mit einem höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium. Um eine gute Wärmeübertragung vom Prozessor 12 auf das passive Kühlsystem 18 zu erhalten, wird eine Wärmeleitpaste 19 zwischen Platte und Prozessor integriert. Ebenso wird eine Schicht aus Wärmeleitpaste 19 zwischen dem passiven Kühlsystem 18 und der metallplattenförmigen Grundplatte 5 der Mehrschichtenkühlerkörperwand 4 integriert.Figure 1 shows a section through a computer with a housing with a multi-layer heat sink wall and passive cooling system as a profile frame construction. The basic housing 1 is designed as a profile frame construction 2 and has a wall 3 as a heat-dissipating multi-layer heat sink wall 4, wherein the multi-layer heat sink wall 4 consists of a metal plate-shaped base plate 5 which has a higher thermal conductivity coefficient than aluminum and has a layer of aluminum or aluminum alloy with cooling fins 6 on one side, wherein the plate 5 and the layer 6 are mechanically connected to one another via screws 7 and a thermal paste 8 is used for better heat transfer. The electrical and electronic components such as motherboard 9 as base board 10 with processor socket 11 and processor 12, hard disk 13, CD-ROM 14 and similar components are integrated in the housing, as well as a fanless power supply unit 15, whereby the heat-generating components 16 of the power supply unit are directly thermally coupled to an outer wall 17 of the housing 1. The heat generated in the processor 12 is transferred to the multi-layer cooling wall 4 by means of a passive cooling system 18 without a fan, whereby the motherboard 9 with processor 12 is attached to the metal plate-shaped base plate 5 in such a way that the smooth underside of the passive cooling system 18 is pressed tightly and gap-free onto the surface of the processor 12. The passive cooling system 18 is made of a material with a higher thermal conductivity coefficient than aluminum. In order to obtain good heat transfer from the processor 12 to the passive cooling system 18, a thermal paste 19 is integrated between the plate and the processor. Likewise, a layer of thermal paste 19 is integrated between the passive cooling system 18 and the metal plate-shaped base plate 5 of the multi-layer cooler body wall 4.

Figur 2 zeigt einen Schnitt durch einen Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passives Kühlsystem als Blechbiegeteilkonstruktion. Das Grundgehäuse 1 ist als Blechbiegeteilkonstruktion ausgeführt, wobei als Grundmaterial ein Werkstoff verwendet wird, der einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium aufweist. Das Grundgehäuse ist in diesem Falle die metallplattenförmige Grundplatte 26, die als Basis für die Mehrschichtenkühlkörperwand dient. Eine Wand des Gehäuses 27 wird als Mehrschichtenkühlkörperwand 28 ausgebildet, indem auf der äußeren Seite 29 eine Schicht ausFigure 2 shows a section through a computer with a housing with a multi-layer heat sink wall and passive cooling system as a bent sheet metal part construction. The basic housing 1 is designed as a bent sheet metal part construction, with a material having a higher thermal conductivity coefficient than aluminum being used as the base material. The basic housing in this case is the metal plate-shaped base plate 26, which serves as the basis for the multi-layer heat sink wall. One wall of the housing 27 is designed as a multi-layer heat sink wall 28 by applying a layer of

• · · I· · I

Aluminium oder Aluminiumlegierung mit Kühlrippen 6 aufgebracht wird, wobei die Platte 26 und die Schicht 6 mechanisch über Schrauben 7 miteinander verbunden sind und zur besseren Wärmeübertragung eine Wärmeleitpaste 8 verwendet wird.Aluminium or aluminium alloy with cooling fins 6 is applied, wherein the plate 26 and the layer 6 are mechanically connected to one another via screws 7 and a thermal paste 8 is used for better heat transfer.

Figur 3 zeigt einen Schnitt durch eine Mehrschichtenkühikörperwand mit metallischer Grundplatte mit angegossener Schicht aus Aluminium und mit Kühlrippen. Dabei ist die Mehrschichtenkühikörperwand 31 so gestaltet, dass sie als wannenförmiges Teilgehäuse 32 ausgeführt ist und zur Aufnahme der Bauteile 33 dient und als Aluminiumgussteil mit eingelegter metallplattenförmiger Grundplatte 34 hergestellt ist. Durch das Eingießen der metallplattenförmigen Grundplatte 34 ergibt sich ein sehr guter Wärmeübergang von der Grundplatte 34 auf die Aluminiumschicht der Mehrschichtenkühikörperwand 31.Figure 3 shows a section through a multi-layer cooling body wall with a metallic base plate with a cast-on aluminum layer and cooling fins. The multi-layer cooling body wall 31 is designed in such a way that it is designed as a trough-shaped housing part 32 and serves to accommodate the components 33 and is manufactured as an aluminum casting with an inserted metal plate-shaped base plate 34. By casting the metal plate-shaped base plate 34, there is a very good heat transfer from the base plate 34 to the aluminum layer of the multi-layer cooling body wall 31.

Figur 4 zeigt einen Schnitt durch die metallische Grundplatte mit Mehrschichtenkühikörperwand und innenliegendes Gussgehäuse. Die Mehrschichtenkühlwand 35 ist dabei auf der Außenseite des Gehäuses 36 angebracht, wobei eine mechanische Befestigung mittels Schrauben o. ä. 37 möglich ist. Dabei weist das Gehäuse 36, das vorzugsweise eine Aluminiumgusskonstruktion ist, eine Aussparung 38 in einer Wand aus, um das passive Kühlsystem 39 an der metallplattenförmigen Grundplatte 40 der Mehrschichtenkühlwand 35 zu befestigen. Zur besseren Wärmeabgabe ist eine Isolierung 41 zwischen Mehrschichtenkühikörperwand 35 und Aluminiumgussgehäuse 36 integriert.Figure 4 shows a section through the metal base plate with multi-layer cooling wall and internal cast housing. The multi-layer cooling wall 35 is attached to the outside of the housing 36, whereby mechanical fastening by means of screws or similar 37 is possible. The housing 36, which is preferably a cast aluminum construction, has a recess 38 in a wall in order to fasten the passive cooling system 39 to the metal plate-shaped base plate 40 of the multi-layer cooling wall 35. For better heat dissipation, insulation 41 is integrated between the multi-layer cooling wall 35 and the cast aluminum housing 36.

Claims (14)

1. Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine und/oder mehrere Mehrschichtenkühlkörperwände aufweist, wobei die Mehrschichtenkühlkörperwand aus einer metallplattenförmigen Grundplatte besteht, die einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium aufweist und auf mindestens einer Seite eine Schicht aus Aluminium oder Aluminiumlegierung mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllamellen aufweist, wobei die Platte und die Schicht mechanisch und/oder metallisch miteinander verbunden sind und wobei die Gehäusegrundkonstruktion als Biegeteilkonstruktion und/oder als Profilrahmenkonstruktion und/oder als Gusskonstruktion aus Metall und/oder Kunststoff ausgeführt ist und in dem Gehäuse die elektrischen und elektronischen Baugruppen integriert sind und falls erforderlich, das lüfterlose Netzteil im Gehäuse so angeordnet ist, dass die Wand des Netzteiles auf der die wärmeabgebenden Komponenten befestigt sind direkt mit einer Außenwand des Gehäuses und/oder mit der Umgebung und/oder mit einer Mehrschichtenkühlkörperwand wärmegekoppelt ist und/oder dass die wärmeabgebenden Komponenten direkt darauf befestigt sind und dass die im Prozessor entstehende Wärme mittels eines und/oder mehrerer passiven Kühlsystemen auf eine und/oder mehrere metallplattenförmige Grundplatten des und/oder der Mehrschichtenkühlkörperwände übertragen wird, wobei das und/oder die wärmeaufnehmenden passive Kühlsysteme dicht und spaltfrei auf die Prozessoroberfläche gepresst werden und dass die passiven Kühlsysteme direkt auf der und/oder den metallplattenförmigen Grundplatte befestigt sind, wobei hier mechanische und/oder metallische Verbindungen möglich sind. 1. Computer with a housing with a multi-layer heat sink wall and passive cooling system, characterized in that the housing has one and/or more multi-layer heat sink walls, the multi-layer heat sink wall consisting of a metal plate-shaped base plate which has a higher thermal conductivity coefficient than aluminum and has a layer of aluminum or aluminum alloy with and/or without cooling fins and/or cooling lamellas on at least one side, the plate and the layer being mechanically and/or metallically connected to one another and the basic housing construction being designed as a bent part construction and/or as a profile frame construction and/or as a cast construction made of metal and/or plastic and the electrical and electronic components being integrated in the housing and, if necessary, the fanless power supply unit being arranged in the housing in such a way that the wall of the power supply unit on which the heat-emitting components are attached is directly thermally coupled to an outer wall of the housing and/or to the environment and/or to a multi-layer heat sink wall and/or that the heat-emitting components are attached directly to it and that the heat generated in the processor is dissipated by means of one and/or several passive cooling systems is transferred to one and/or more metal plate-shaped base plates of the and/or the multilayer heat sink walls, wherein the and/or the heat-absorbing passive cooling systems are pressed tightly and gap-free onto the processor surface and that the passive cooling systems are attached directly to the and/or the metal plate-shaped base plate, wherein mechanical and/or metallic connections are possible here. 2. Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verbindung zwischen der metallplattenförmigen Grundplatte und der Schicht aus Aluminium oder deren Legierung mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllamellen mittels Schrauben und/oder Nieten u. ä. Komponenten erfolgt. 2. Computer with a housing with multi-layer heat sink wall and passive cooling system according to claim 1, characterized in that the mechanical connection between the metal plate-shaped base plate and the layer of aluminum or its alloy with and/or without cooling fins and/or cooling blades is made by means of screws and/or rivets and similar components. 3. Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der metallplattenförmigen Grundplatte und der Schicht aus Aluminium oder deren Legierung mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllamellen eine Wärmeleitpaste und/oder Wärmeleitfolie integriert wird. 3. Computer with a housing with multi-layer heat sink wall and passive cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that a thermally conductive paste and/or thermally conductive foil is integrated between the metal plate-shaped base plate and the layer of aluminum or its alloy with and/or without cooling fins and/or cooling lamellae. 4. Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Verbindung zwischen der zwischen der metallplattenförmigen Grundplatte und der Schicht aus Aluminium oder deren Legierung mit und/oder ohne Kühlrippen und/oder Kühllamellen durch eines der Verfahren Hartlöten, Weichlöten, diffundiertes Bonding, Schweißen, Vergießen, Eingießen oder Walzplattieren erreicht wird. 4. Computer with a housing with multi-layer heat sink wall and passive cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic connection between the between the metal plate-shaped base plate and the layer of aluminum or its alloy with and/or without cooling fins and/or cooling lamellae is achieved by one of the methods brazing, soft soldering, diffused bonding, welding, casting, pouring or roll cladding. 5. Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallplattenförmige Grundplatte aus Kupfer hergestellt ist. 5. Computer with a housing with multi-layer heat sink wall and passive cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the metal plate-shaped base plate is made of copper. 6. Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz eines Blechbiegeteilgehäuses das Gehäuse aus Kupferblech und/oder Kupferblechlegierungen hergestellt ist und dabei Teile und/oder eine und/oder mehrere Wände des Gehäuses als metallplattenförmige Grundplatte für die Mehrschichtenkühlkörperwand dient. 6. Computer with a housing with multi-layer heat sink wall and passive cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that when using a bent sheet metal housing, the housing is made of copper sheet and/or copper sheet alloys and parts and/or one and/or more walls of the housing serve as a metal plate-shaped base plate for the multi-layer heat sink wall. 7. Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Gussgehäuse die metallplattenförmige Grundplatte auf der Innenseite angeordnet ist und die Außenwand gleichzeitig die Kühlrippen und/oder Kühllamellen integriert hat. 7. Computer with a housing with multi-layer heat sink wall and passive cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that in a cast housing the metal plate-shaped base plate is arranged on the inside and the outer wall simultaneously has the cooling fins and/or cooling lamellas integrated. 8. Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Biegeteilgehäuse und einem Gussgehäuse aus Metall und/oder Kunststoff auf einer und/oder mehrere Außenwände eine und/oder mehrere Mehrschichtenkühlkörperwände außen angebracht sind, wobei eine und/oder mehrere Außenwände eine und/oder mehrere Aussparungen für das Anbringen der passiven Kühlsysteme an die metallplattenförmige Grundplatte aufweisen. 8. Computer with a housing with multi-layer heat sink wall and passive cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that in the case of a bent part housing and a cast housing made of metal and/or plastic, one and/or more multi-layer heat sink walls are attached externally to one and/or more outer walls, wherein one and/or more outer walls have one and/or more recesses for attaching the passive cooling systems to the metal plate-shaped base plate. 9. Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das und/oder die passiven Kühlsysteme auf der metallplattenförmigen Grundplatte angelötet sind. 9. Computer with a housing with multi-layer heat sink wall and passive cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the passive cooling system and/or systems are soldered onto the metal plate-shaped base plate. 10. Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das und/oder die passiven Kühlsysteme mechanisch und/oder metallisch mit der metallplattenförmigen Grundplatte verbunden sind. 10. Computer with a housing with multi-layer heat sink wall and passive cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the passive cooling system and/or systems are mechanically and/or metallically connected to the metal plate-shaped base plate. 11. Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verbindung mittels Schrauben und/oder Nieten und/oder Gewindebuchsen und/oder Stehbolzen u. ä. Komponenten erfolgt. 11. Computer with a housing with multi-layer heat sink wall and passive cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanical connection is made by means of screws and/or rivets and/or threaded bushings and/or studs and similar components. 12. Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Verbindung durch eines der Verfahren Hartlöten, Weichlöten, diffundiertes Bonding, Schweißen, Vergießen, Eingießen oder Walzplattieren erreicht wird. 12. Computer with a housing with multi-layer heat sink wall and passive cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic connection is achieved by one of the methods brazing, soft soldering, diffused bonding, welding, potting, casting or roll cladding. 13. Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das passive Kühlsystem aus einem Werkstoff ist, der einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als Aluminium aufweist. 13. Computer with a housing with a multi-layer heat sink wall and a passive cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the passive cooling system is made of a material which has a higher thermal conductivity coefficient than aluminum. 14. Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und passivem Kühlsystem nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das passive Kühlsystem aus Kupfer und/oder deren Legierungen sind. 14. Computer with a housing with multi-layer heat sink wall and passive cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the passive cooling system is made of copper and/or its alloys.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1729202A1 (en) 2005-05-31 2006-12-06 M.Pore GmbH Enclosure for electronic devices and systems
WO2018032578A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 益德电子科技（杭州）有限公司 Computer chassis
WO2019141569A1 (en) * 2018-01-19 2019-07-25 Zf Friedrichshafen Ag Housing for a control device and method for producing a housing for a control device

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