DE29704971U1 - Cooling device for heat dissipation in a portable computer - Google Patents

Cooling device for heat dissipation in a portable computer

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Description

TERMEER STEIN^tlÖT^V&pÄfRfNER GbRTERMEER STEIN^tlÖT^V&pÄfRfNER GbR

PATENTANWÄLTE- EUROPEAN PATENT ATTORNEYSPATENT ATTORNEYS- EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dr. Nicolaus ter Meer, Dipl.-Chem. Peter Urner, Dipl.-Phys. Gebhard Merkte, Dipl.-Ing. (FH) Mauerkircherstrasse 45 D-81679 MÜNCHENDr. Nicolaus ter Meer, Dipl.-Chem. Peter Urner, Dipl.-Phys. Gebhard Merkte, Dipl.-Ing. (FH) Mauerkircherstrasse 45 D-81679 MUNICH

Helmut Steinmeister, Dipl.-Ing. Manfred WiebuschHelmut Steinmeister, Dipl.-Ing. Manfred Wiebusch

Artur-Ladebeck-Strasse 51 D-3361 7BIELEFELDArtur-Ladebeck-Strasse 51 D-3361 7BIELEFELD

Case: 0541-1887-QCase: 0541-1887-Q

Ur/Li/an 18.3.1997Ur/Li/an 18.3.1997

Henry CHENGHenry CHENG

No. 5, Lane 121, Lung-Hsiao St.No. 5, Lane 121, Lung-Hsiao St.

Gueishan Hsiang,Gueishan Hsiang,

Taoyuan Hsien,Taoyuan Hsien,

Taiwan, Republic of ChinaTaiwan, Republic of China

Kühlvorrichtung zur Wärmeabfuhr in einem tragbaren ComputerCooling device for heat dissipation in a portable computer

Priorität: 12. März 1997 Taiwan Nr. 86203803(U)Priority: 12 March 1997 Taiwan No. 86203803(U)

TERMEERTERMS

Hemy CHENG Case: 0541-1887-Q - 18.3.1997Hemy CHENG Case: 0541-1887-Q - 18.3.1997

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft allgemein eine Kühlvorrichtung zur Wärmeabfuhr in einem tragbaren Computer, insbesondere eine Kühlvorrichtung mit einem Gebläse, das zuerst Luft ansaugt und sie dann in den tragbaren Computer überträgt, wobei die Leistung für das Gebläse über den PCMCIA-Einschub des tragbaren Computers lieferbar ist.The invention relates generally to a cooling device for heat dissipation in a portable computer, in particular to a cooling device with a fan that first sucks in air and then transfers it into the portable computer, the power for the fan being available via the PCMCIA slot of the portable computer.

Im allgemeinen wird die in einem tragbaren Computer erzeugte Wärme mittels eines elektrischen Ventilators in die Atmosphäre abgegeben, wobei der elektrische Ventilator in der Nähe des hinteren Teils des tragbaren Computers untergebracht ist. Da jedoch die Elemente im Hauptrahmen des tragbaren Computers kompakt und genau eingepaßt sind, kann die entstehende Wärme oft nicht auf effektive Weise abgeleitet werden. Desweiteren reicht oft nur ein elektrischer Ventilator in dem tragbaren Computer nicht aus, um die Wärme wirksam abzuleiten.Generally, the heat generated in a portable computer is dissipated into the atmosphere by means of an electric fan, with the electric fan being located near the rear of the portable computer. However, since the elements in the main frame of the portable computer are compact and precisely fitted, the generated heat often cannot be dissipated effectively. Furthermore, only an electric fan in the portable computer is often not enough to dissipate the heat effectively.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kühlvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die Schnittstelle des PCMCIA-Einschubs verwendet, und die für den Betrieb des Gebläses Energie von dem tragbaren Computer erhält.An object of the invention is therefore to provide a cooling device that uses the interface of the PCMCIA slot and that receives energy from the portable computer for operating the fan.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Kühlvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die außen an dem PCMCIA-Einschub des tragbaren Computers angebracht ist und Luft in den tragbaren Computer einsaugt, um auf diese Weise die Wärme im tragbaren Computer abzuführen.Another object of the invention is to provide a cooling device which is attached to the outside of the PCMCIA slot of the portable computer and draws air into the portable computer in order to dissipate the heat in the portable computer.

Die Kühlvorrichtung zur Wärmeabfuhr in einem tragbaren Computer enthält hauptsächlich ein Gebläse sowie eine Beförderungseinrichtung für das Einleiten von vom Gebläse angesaugter Luft und für den Transport dieser Luft in den tragbaren Computer, wobei das Gebläse auf der Beförderungseinrichtung angebracht ist und durch den tragbaren Computer aktiviert wird.The cooling device for heat dissipation in a portable computer mainly includes a fan and a conveying device for introducing air sucked in by the fan and for conveying this air into the portable computer, the fan being mounted on the conveying device and being activated by the portable computer.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Kühlvorrichtung zur Wärmeabfuhr in einem tragbaren Computer kann dagegen folgendes enthalten: ein Ge-Another embodiment of the cooling device for heat dissipation in a portable computer may include the following: a device

TERMEER STEINME1STE3R:&FW?TNBR GbI? -3-TERM STONE MEASUREMENTS:&FW?TNBR GbI? -3-

Heniy CHENG Case: 0541-1887-Q - 18.3.1997Heniy CHENG Case: 0541-1887-Q - 18.3.1997

blase, eine Beförderungseinrichtung für das Einleiten von vom Gebläse angesaugter Luft und für den Transport dieser Luft in den tragbaren Computer, wobei das Gebläse auf der Beförderungseinrichtung ausgebildet ist und durch den tragbaren Computer aktiviert wird, sowie mindestens ein auf der Beförderungseinrichtung ausgebildetes Leistungsversorgungssystem, um das Gebläse mit Energie zu versorgen.bubble, a conveying device for introducing air sucked in by the blower and for transporting this air into the portable computer, the blower being formed on the conveying device and being activated by the portable computer, and at least one power supply system formed on the conveying device for supplying the blower with energy.

An dieser Stelle soll erwähnt werden, daß die Kühlvorrichtung ferner ein Anschlußteil für eine elektrische Verbindung mit dem PCMCIA-Einschub des tragbaren Computers aufweist, so daß dieser durch Lieferung der Leistung das Gebläse aktivieren kann. Bei Einführen der Kühlvorrichtung in ' den PCMCIA-Einschub des tragbaren Computers erfolgt mittels des Gebläses ein Ansaugen der Luft, die dann über die Beförderungseinrichtung in das Innere des tragbaren Computers geleitet wird. Im Vergleich zu dem bereits bekannten elektrischen Ventilator im Inneren des tragbaren Computers kann die eingeleitete und vom Gebläse der Kühlvorrichtung angesaugte Luft eine Wärmeansammlung im Inneren des tragbaren Computers verhindern, so daj3 die Wärme auf einfache Art und Weise aus dem Inneren des tragbaren Computers abgeleitet werden kann.At this point, it should be mentioned that the cooling device also has a connector for an electrical connection to the PCMCIA slot of the portable computer, so that the latter can activate the fan by supplying the power. When the cooling device is inserted into the PCMCIA slot of the portable computer, the fan sucks in the air, which is then guided into the interior of the portable computer via the conveying device. In comparison to the already known electric fan inside the portable computer, the air introduced and sucked in by the fan of the cooling device can prevent heat from accumulating inside the portable computer, so that the heat can be easily dissipated from inside the portable computer.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung beschrieben, wobei andere Ausführungsformen denkbar sind. Es zeigen:In the following, further objects, features and advantages of the invention are described using preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, although other embodiments are conceivable. They show:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung; Figure 1 is a perspective view of a cooling device according to the invention;

Figur 2 eine Explosionszeichnung der Kühlvorrichtung nach Figur 1;
Figur 3 einen Längsschnitt in Y-Richtung, in dem der innere Aufbau der Kühlvorrichtung zu sehen ist;
Figure 2 is an exploded view of the cooling device according to Figure 1;
Figure 3 is a longitudinal section in the Y direction showing the internal structure of the cooling device;

Figur 4A eine perspektivische Ansicht der Kühlvorrichtung und des PCMCIA-Einschubs des tragbaren Computers; Figure 4A is a perspective view of the cooling device and the PCMCIA slot of the portable computer;

Figur 4B eine perspektivische Ansicht, in der die Kühlvorrichtung in den PCMCIA-Einschub des tragbaren Computers eingeführt ist; Figure 4B is a perspective view showing the cooling device inserted into the PCMCIA slot of the portable computer;

TERMEER STEINMEiSTER & PARTNSF?.&Idigr;5&oacgr;&eeacgr;..:·..: ' "'J -4-TERMEER STEINMEISTER &PARTNSF?.&Idigr;5&oacgr;&eeacgr;.. : ·.. : '"'J -4-

Heniy CHENG Case: 0541-1887-Q " 18.3.1997Heniy CHENG Case: 0541-1887-Q " 18.3.1997

Figur 5A eine perspektivische Ansicht der Kühlvorrichtung und eines Teils einer PCMCIA-Karte sowie den PCMCIA-Einschub des tragbaren Computers;
Figur 5B eine perspektivische Ansicht, in der die Kühlvorrichtung und der Teil der PCMCIA-Karte jeweils in den PCMCIA-Einschub des tragbaren Computers eingeführt sind; und
Figure 5A is a perspective view of the cooling device and a portion of a PCMCIA card and the PCMCIA slot of the portable computer;
Figure 5B is a perspective view showing the cooling device and the part of the PCMCIA card respectively inserted into the PCMCIA slot of the portable computer; and

Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels einer mit Leistungsversorgungssystemen versehenen Kühlvorrichtung. Figure 6 is a perspective view of another embodiment of a cooling device provided with power supply systems.

In der folgenden Beschreibung wird auf die Figuren 1, 2 und 3 jeweils gleichzeitig Bezug genommen.In the following description, reference is made to Figures 1, 2 and 3 simultaneously.

Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kühlvorrichtung 100 gemäß der Erfindung, Figur 2 eine Explosionszeichnung mit den einzelnen Elementen der Kühlvorrichtung nach Figur 1 und Figur 3 einen Querschnitt in Y-Richtung der Kühlvorrichtung nach Figur 1.Figure 1 shows a perspective view of a cooling device 100 according to the invention, Figure 2 shows an exploded view with the individual elements of the cooling device according to Figure 1 and Figure 3 shows a cross section in the Y direction of the cooling device according to Figure 1.

Die Kühlvorrichtung 100 enthält eine Beförderungseinrichtung (ein Gehäuse 110 und eine Platte 120), ein Gebläse 130, ein Verbindungsglied 140, eine Grillgitterverkleidung 150, ein Filter 160 sowie ein AnschluJ3teil 170. Die Platte 120 ist mit AuslaJ3öffnungen 121 und 122 versehen und wird auf den Schienen 111, 111 des Gehäuses 110 befestigt, wobei ein Paar von Trägern 112, 112, die auf der ersten Oberfläche 11OF ausgebildet sind, die Platte 120 stützen. Das Gebläse 130 kann mit dem Verbindungsglied 140 gekoppelt werden, indem es und das Verbindungsglied 140 an den Bohrungen 130H, 140H verschraubt werden. Das Verbindungsglied 140 kann dann auf ein hervorstehendes Ende 113 des Gehäuses 110 aufgesetzt werden, so daj3 das Gebläse 130 dann im Gehäuse 110 enthalten ist. Auf dem Verbindungsglied 130 sind symmetrisch Stäbe 141 angeordnet, um so Belüftungsöffnungen zu bilden. Desweiteren ist der Filter 160 zwischen der Grillgitterverkleidung 150 und dem Verbindungsglied 140 angeordnet, um die eingesaugte Luft zu reinigen. Folglich gelangt die durch den Ventilator 131 des Gebläses 130 angesaugte Luft in das Gehäuse 110. Durch das Aufsetzen der Platte 120 auf die Bahnen 111, 111 des GehäusesThe cooling device 100 includes a conveyor (a housing 110 and a plate 120), a fan 130, a connecting member 140, a grill cover 150, a filter 160 and a connector 170. The plate 120 is provided with outlet openings 121 and 122 and is mounted on the rails 111, 111 of the housing 110, with a pair of brackets 112, 112 formed on the first surface 110F supporting the plate 120. The fan 130 can be coupled to the connecting member 140 by bolting it and the connecting member 140 to the holes 130H, 140H. The connecting member 140 can then be placed on a protruding end 113 of the housing 110, so that the fan 130 is then contained in the housing 110. On the connecting member 130, rods 141 are arranged symmetrically to form ventilation openings. Furthermore, the filter 160 is arranged between the grille cover 150 and the connecting member 140 to clean the air sucked in. Consequently, the air sucked in by the fan 131 of the fan 130 enters the housing 110. By placing the plate 120 on the tracks 111, 111 of the housing

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER GtfRJ .J' ": i -5-TERMEER STEINMEISTER & PARTNER GtfRJ .J'" : i -5-

Henry CHENG Case: 0541-1887-Q " 18.3.1997Henry CHENG Case: 0541-1887-Q " 18.3.1997

110 wird zwischen dem Ende der Platte 120 und dem Gehäuse 110 ein Spalt G gebildet, wie in Figur 3 gezeigt. Ferner sind Ableitbleche 12IF, 122FindenAuslaj3öffnungen 121, 122 gebildet, die in den Spalt zwischen dem Gehäuse 110 und der Platte 120 hineinragen, wobei die Neigung der Ableitbleche 12IF, 122F derart ausgebildet ist, daJ3 Teile der Luft durch die AuslaJSöffnungen 121, 122 abgeführt werden. Folglich gelangt die angesaugte Luft in den Spalt zwischen dem Gehäuse 110 und der Platte 120, wo die Luft entlang der gestrichelten Linie A durch die Auslaßöffnungen 121, 122 und den Spalt G hindurchtritt.110, a gap G is formed between the end of the plate 120 and the housing 110, as shown in Figure 3. Furthermore, deflector plates 12IF, 122F and outlet openings 121, 122 are formed which protrude into the gap between the housing 110 and the plate 120, the inclination of the deflector plates 12IF, 122F being such that parts of the air are discharged through the outlet openings 121, 122. Consequently, the sucked-in air enters the gap between the housing 110 and the plate 120, where the air passes along the dashed line A through the outlet openings 121, 122 and the gap G.

Wie in den Figuren 4A, 4B zu sehen, ist an der Seitenwand des tragbaren Computers 200 ein PCMCIA-Einschub 210 ausgebildet, wobei jeder PCMCIA-Einschub im allgemeinen zwei PCMCIA-Verbindungstore (in den Figuren nicht gezeigt) aufweist. Über diese Tore kann die Kühlvorrichtung 100 elektrisch gekoppelt werden, um so das Gebläse 130 zu aktivieren. Folglich kann aus der Umgebung Luft vom Gebläse 130 angesaugt werden, die dann über den PCMCIA-Einschub 210 in den tragbaren Computer 200 gelangt, so daß die angesaugte Luft die Wärme in Inneren des tragbaren Computers 200 ableiten kann. Die angesaugte Luft im tragbaren Computer 200 kann dann auf einfache Weise mittels eines elektrischen Ventilators (in den Figuren nicht gezeigt) abgesaugt werden, wobei der elektrische Ventilator wie üblich im tragbaren Computer 200 untergebracht ist.As can be seen in Figures 4A, 4B, a PCMCIA slot 210 is formed on the side wall of the portable computer 200, each PCMCIA slot generally having two PCMCIA connection ports (not shown in the figures). The cooling device 100 can be electrically coupled via these ports in order to activate the fan 130. Consequently, air can be sucked in from the environment by the fan 130, which then enters the portable computer 200 via the PCMCIA slot 210, so that the sucked in air can dissipate the heat inside the portable computer 200. The sucked in air in the portable computer 200 can then be easily sucked out by means of an electric fan (not shown in the figures), the electric fan being housed in the portable computer 200 as usual.

In den Figuren 5A und 5B sind gleichzeitig eine PCMCIA-Karte 10 und die Kühlvorrichtung 100 mit den PCMCIA-Toren des tragbaren Computers 200 verbunden. Die PCMCIA-Karte 10 könnte auch über der Platte 120 der Kühlvorrichtung 100 angeordnet sein, da für die PCMCIA-Karte 10 oberhalb der Kühlvorrichtung 100 genügend Platz zur Verfügung steht.In Figures 5A and 5B, a PCMCIA card 10 and the cooling device 100 are simultaneously connected to the PCMCIA ports of the portable computer 200. The PCMCIA card 10 could also be arranged above the plate 120 of the cooling device 100, since there is sufficient space for the PCMCIA card 10 above the cooling device 100.

Die Figur 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä-J3en Kühlvorrichtung 100' mit Leistungsversorgungseinheiten 150 (ein Batterieträger 150A und eine Akkumulatorenbatterie 15OB). Folglich kann unabhängig von der Ni-Cd Batterie des tragbaren Computers 200 die Akkumulatorenbatterie 150B die Energieversorgung des Gebläses 130Figure 6 shows another embodiment of a cooling device 100' according to the invention with power supply units 150 (a battery carrier 150A and an accumulator battery 150B). Consequently, independently of the Ni-Cd battery of the portable computer 200, the accumulator battery 150B can supply power to the fan 130.

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER: Gb'R :. *·' ": i -6-TERMEER STEINMEISTER & PARTNER: Gb'R :. *·'" : i -6-

Heniy CHENG Case: 0541-1887-Q ~ 18.3.1997Heniy CHENG Case: 0541-1887-Q ~ 18.3.1997

1 übernehmen.1 take over.

Claims (8)

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER: Gb*rt..:·..· ..· : -7- Heniy CHENG Case: 0543-1887-Q ~ 18.3.1997 SchutzansprächeTERMEER STEINMEISTER & PARTNER: Gb*rt..:·..· ..· : -7- Heniy CHENG Case: 0543-1887-Q ~ 18.3.1997 Protection claims 1. Kühlvorrichtung (100) zur Wärmeabfuhr in einem tragbaren Computer (200), mit:1. Cooling device (100) for heat dissipation in a portable computer (200), comprising: einem Gebläse (130); unda blower (130); and einer Beförderungseinrichtung für das Einleiten von vom Gebläse (130) angesaugter Luft und für den Transport dieser Luft in den tragbaren Computer (200), wobei das Gebläse (130) an der Beförderungseinrichtung installiert und durch den tragbaren Computer (200) aktivierbar ist.a conveying device for introducing air sucked in by the fan (130) and for transporting this air into the portable computer (200), wherein the fan (130) is installed on the conveying device and can be activated by the portable computer (200). 2. Kühlvorrichtung (100') nach Anspruch 1 mit:2. Cooling device (100') according to claim 1 with: mindestens einem auf der Beförderungseinrichtung ausgebildeten Leistungsversorgungssystem (150), um das Gebläse (130) mit Energie zu versorgen.at least one power supply system (150) formed on the conveyor to supply the fan (130) with energy. 3. Kühlvorrichtung (100') nach Anspruch 2, bei der das Leistungsversorgungssystem (150) als Batterie (150B) ausgebildet ist.3. Cooling device (100') according to claim 2, wherein the power supply system (150) is designed as a battery (150B). 4. Kühlvorrichtung (100) nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der ein Anschlußteil (170) auf der Beförderungseinrichtung ausgebildet und elektrisch mit dem tragbaren Computer (200) gekoppelt ist, wobei das Gebläse4. Cooling device (100) according to claim 1, 2 or 3, wherein a connector (170) is formed on the conveyor and electrically coupled to the portable computer (200), wherein the fan (130) elektrisch mit dem Anschlußteil (170) verbunden ist.(130) is electrically connected to the connecting part (170). 5. Kühlvorrichtung (100) nach Anspruch 4, bei der das AnschluJSteil (170) der Beförderungseinrichtung in den PCMCIA-Einschub (210) des tragbaren Computers (200) einführbar ist.5. Cooling device (100) according to claim 4, wherein the connector part (170) of the transport device can be inserted into the PCMCIA slot (210) of the portable computer (200). 6. Kühlvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Beförderungseinrichtung ferner mindestens eine AuslaJ3öffnung ( 121,122) und ein Gehäuse (110) zur Aufnahme des Gebläses (130) enthält.6. Cooling device (100) according to one of claims 1 to 5, wherein the conveying device further contains at least one outlet opening (121, 122) and a housing (110) for receiving the fan (130). 7. Kühlvorrichtung (100) nach Anspruch 4, 5 oder 6, bei der das Gebläse (130) mittels eines mit Lüftungsöffnungen versehenen Verbindungsglieds (140) in dem Gehäuse (UO) positionierbar ist.7. Cooling device (100) according to claim 4, 5 or 6, wherein the fan (130) can be positioned in the housing (UO) by means of a connecting member (140) provided with ventilation openings. TERMEER STEINMEISTER &PARTN^R'GbR :. :' "*· : -8-TERMEER STEINMEISTER &PARTN^R'GbR :. :' "*· : -8- Heniy CHENG Case: 0541-1887-Q - 18.3.1997Heniy CHENG Case: 0541-1887-Q - 18.3.1997 1 1 8. Kühlvorrichtung (100) nach Anspruch 7, bei der eine mit Lüftungsöffnungen versehene Grillgitterverkleidung (150) und ein Filter (160) auf dem Verbindungsglied (140) befestigt sind.8. Cooling device (100) according to claim 7, wherein a grille cover (150) provided with ventilation openings and a filter (160) are attached to the connecting member (140).
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