DE29706384U1 - Housing for high-frequency noise and heat-emitting assemblies - Google Patents
Housing for high-frequency noise and heat-emitting assembliesInfo
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Description
Georg Schlomka, Dorfstraße 16, 21649 NeuenkirchenGeorg Schlomka, Dorfstrasse 16, 21649 Neuenkirchen
Gehäuse für hochfrequent lärm- und wärmeemittierende BaugruppenHousing for high-frequency noise and heat-emitting assemblies
Die Erfindung betrifft ein wärmeabführendes und schalldämmendes Gehäuse für eine schall- und wärmeemittierende Einheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a heat-dissipating and sound-insulating housing for a sound and heat-emitting unit according to the preamble of patent claim 1.
Derartige Gehäuse sind aus der US-PS-5 510 954 bekannt.Such housings are known from US-PS-5 510 954.
Insbesondere Festplatten emittieren Lärm besonders im hochfrequenten Bereich, der durch ein Pfeifen einer Spindel1agerbewegung und Luftpfeifgeräusche durch Drehen der Magnetplatten im Inneren der Festplattengehäuse hervorgerufen wird. Hinzu kommen unregelmäßige Geräusche beim Zugriff auf Daten der Festplatte, die.als impulsartige, schnell aufeinanderfolgende Geräuschspitzen auftreten. Die Spitzen an sich sind hochfrequent und dieHard drives in particular emit noise, particularly in the high frequency range, which is caused by a whistling sound from a spindle bearing movement and air whistling noises caused by the rotation of the magnetic disks inside the hard drive housing. In addition, there are irregular noises when accessing data on the hard drive, which appear as pulse-like, rapidly successive noise peaks. The peaks themselves are high frequency and the
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schnelle Abfolge des Zugriffs selbst erzeugt ein tieffrequentes Geräusch. Bei modernen Festplatten erreicht das Geräuschniveau bis zu 52 dBA im Ruhebetrieb bzw. 57 dBA beim Zugriff. Hiergegen stehen die Werte von höchstens 48 dBA Ruhebetriebsgeräusch, die empfohlen werden.The rapid sequence of access itself generates a low-frequency noise. With modern hard drives, the noise level reaches up to 52 dBA in idle mode or 57 dBA during access. This is in contrast to the maximum values of 48 dBA in idle mode, which are recommended.
Zudem sind die moderneren Festplatten meistens kühlungsbedürftig, da deren Leistungsaufnahme bei über 20 Watt liegen kann, die im wesentlichen durch die üblicherweise außen angebrachten Bauelemente verbraucht werden. Aufgrund der geringen Wärmekapazität der außen auf der Festplatte angeordneten Bauelemente erwärmen sich diese bzw. kühlen sich diese sehr schnell ab, sofern keine entsprechenden Maßnahmen vorgesehen sind, die diese Vorgänge verlangsamen. D.h. es kommt zu einer schnelleren Alterung der Bauelemente aufgrund häufig vorkommender thermischer Spannungen.In addition, modern hard drives usually require cooling, as their power consumption can be over 20 watts, which is mainly consumed by the components usually mounted on the outside. Due to the low heat capacity of the components on the outside of the hard drive, they heat up or cool down very quickly unless appropriate measures are taken to slow down these processes. This means that the components age more quickly due to frequently occurring thermal stresses.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Festplatte relativ weich gelagert ist, um etwaige Stöße, die auf diese ausgeübt werden, abzufangen.It is also advantageous if the hard drive is mounted relatively softly in order to absorb any shocks that may be exerted on it.
Um eine entsprechende Festplatte im Betrieb derart anzuordnen bzw. zu lagern, daß diese zum einen wenig Geräusche nach außen abgeben kann und zum anderen die Lebensdauer des Festplatte erhöht wird, kommt es also im wesentlichen auf vier Parameter an:In order to arrange or store a hard drive in such a way that it emits little noise to the outside and the service life of the hard drive is increased, four parameters are essentially important:
1. Reduktion insbesondere der hochfrequenten Geräusche,1. Reduction of high-frequency noises in particular,
2. ausreichende Kühlung der wärmeemittierenden Baue!emente,2. sufficient cooling of the heat-emitting components,
3. Verringerung der Steigung der Temperatur pro Zeiteinheit gesehen beim Erwärmen und Abkühlen der Bauelemente und3. Reduction of the temperature gradient per unit of time seen during heating and cooling of the components and
4. relativ weiche Lagerung, um Stöße abzufangen .4. relatively soft bearings to absorb shocks.
Aus der US-PS-5 510 954 ist lediglich bekannt, daß eine entsprechende Festplatte gekühlt werden muß, um deren Lebensdauer zu erhöhen, und daß entsprechende Mittel vorgesehen sein müssen, die Geräusche der Festplatte mindern. Hierzu wird ein relativ komplex aufgebautes Gehäuse vorgeschlagen, das aus einem Acrylmaterial besteht und bei dem außerhalb der Gehäusewand aus Acrylmaterial ein Kühlkörper angeordnet ist. Von diesem Kühlkörper ausgehend ist ein wärmeleitfähiges Material wie beispielsweise Kupfer in Form einer Leitung zu einer metallischen Klammer angeordnet. Die Kupferleitung überbrückt die Distanz durch mehrere Schichten schal 1 dämmenden Materials, die nach der US-PS-5 510 954 notwendig sind, um den Lärm der Festplatte entsprechend zu dämmen.From US-PS-5 510 954 it is only known that a corresponding hard disk must be cooled in order to increase its service life and that appropriate means must be provided to reduce the noise of the hard disk. For this purpose, a relatively complex housing is proposed which consists of an acrylic material and in which a heat sink is arranged outside the housing wall made of acrylic material. Starting from this heat sink, a thermally conductive material such as copper is arranged in the form of a line to a metal clamp. The copper line bridges the distance through several layers of sound-insulating material, which according to US-PS-5 510 954 are necessary to adequately dampen the noise of the hard disk.
Innerhalb der metallischen Klammer ist ein Beutel angeordnet, der mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. Dieser mit Flüssigkeit gefüllte Beutel wird benutzt, um einerseits als Kühlung zu fungieren und andererseits sowohl Geräusche zu mindern als auch Stöße von der Festplatte fernzuhalten.Inside the metal bracket is a bag filled with liquid. This liquid-filled bag is used to act as a cooling system and to reduce noise and protect the hard drive from shocks.
Die Vorrichtung gemäß der US-PS-5 510 954 hat den Nachteil, daß es aufgrund dessen, daß an drei Seiten keine Wärme abgenommen wird, zu einen Hitzestau kommen kann. Außerdem führt die Abführung der Wärme mittels eines Kabels und eines Kühlkörpers lediglich zu einerThe device according to US-PS-5 510 954 has the disadvantage that heat can build up due to the fact that no heat is removed on three sides. In addition, the dissipation of heat by means of a cable and a heat sink only leads to a
punktuellen Abfuhr von Wärme, was zu einer ungleichmäßigen Kühlung der Festplatte führt. Desweiteren wird ein sehr großes und komplexes Gehäuse mit entsprechend großen Mengen an Dämmaterial benötigt, um entsprechend Schall zu absorbieren.point-based heat dissipation, which leads to uneven cooling of the hard drive. Furthermore, a very large and complex housing with correspondingly large amounts of insulation material is required in order to absorb the sound.
Es ist demnach Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse anzugeben, das bei relativ kompakter Bauart eine ausreichende Schalldämmung und eine verbesserte Kühlung der wärmeemittierenden Bauelemente einer Einheit ermöglicht, wobei dabei die Geschwindigkeit der Erwärmung bzw. Abkühlung der sich erwärmenden Bauelemente verringert wird und gleichzeitig eine gewisse Stoßsicherung der schall- und wärmeemittierenden Einheit erreicht wi rd.It is therefore the object of the present invention to provide a housing which, with a relatively compact design, enables adequate sound insulation and improved cooling of the heat-emitting components of a unit, whereby the rate of heating or cooling of the heating components is reduced and at the same time a certain degree of shock protection of the sound and heat-emitting unit is achieved.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.This problem is solved by the features of patent claim 1.
Erfindungsgemäß ist ein wärmeabführendes und schalldämmendes Gehäuse für eine schall- und wärmemittierende Einheit vorgesehen, wobei das Gehäuse die folgenden Merkmale aufweist:According to the invention, a heat-dissipating and sound-insulating housing is provided for a sound and heat-emitting unit, the housing having the following features:
- wenigstens eine aus wärmeleitendem und festem Material bestehende Gehäuseseitenfläche, dessen innere Fläche zu der Einheit beabstandet ist,- at least one housing side surface made of heat-conducting and solid material, the inner surface of which is spaced from the unit,
- ein in dem durch den Abstand definierten Raum angeordnete fließfähiges Stoffsystem, insbesondere eine Flüssigkeit, die in thermischem Kontakt zu der bzw. den Gehäuseseitenflächen und der Einheit steht, und- a flowable material system arranged in the space defined by the distance, in particular a liquid which is in thermal contact with the housing side surface(s) and the unit, and
- eine Folie, die wenigstens zwischen einem Teil der Einheit und dem fließfähigen Stoffsystem angeordnet ist, wobei der thermische Kontakt zur Gehäuseseitenfläche ausschließlich durch Benetzung des Gehäuses mit dem fließfähigen Stoffsystem oder über die oder eine weitere Folie erfolgt, und wobei die Einheit an wenigstens eine Seite von dem fließfähigen Stoffsystem umgeben ist.- a film which is arranged at least between a part of the unit and the flowable material system, wherein the thermal contact with the housing side surface occurs exclusively by wetting the housing with the flowable material system or via the or another film, and where the unit is surrounded by the flowable material system on at least one side.
Erfindungsgemäß ist nämlich erkannt worden, daß die aus der US-PS-5 510 954 offenbarten weiteren Merkmale, nämlich insbesondere die weiteren Dämmaterialien und der metallischen Klammer, die mittels eines wärmeleitenden Kabels mit einem Kühlkörper verbunden ist, dann vermieden werden können, wenn der thermische Kontakt zur Gehäuseseitenfläche ausschließlich durch Benetzung des Gehäuses mit dem fließfähigen Stoffsystem oder über die oder eine weitere Folie erfolgt, und wenn die Einheit an wenigstens einer Seite von dem fließfähigen Stoffsystem umgeben ist, so daß ein ausreichender Wärmetransport zu der Außenfläche des Gehäuses stattfinden kann.According to the invention, it has been recognized that the additional features disclosed in US-PS-5,510,954, namely in particular the additional insulating materials and the metallic clamp, which is connected to a heat sink by means of a heat-conducting cable, can be avoided if the thermal contact with the housing side surface occurs exclusively by wetting the housing with the flowable material system or via the or another film, and if the unit is surrounded on at least one side by the flowable material system, so that sufficient heat transport to the outer surface of the housing can take place.
Vorzugsweise sind alle inneren Flächen des Gehäuses von der Einheit beabstandet. Der Abstand beträgt vorzugsweise zwischen 5 und 20 mm und insbesondere im wesentlichen 7 mm. Durch diese Maßnahme können in alle Zwischenräume entsprechende Dämmittel eingeführt werden.Preferably, all internal surfaces of the housing are spaced from the unit. The distance is preferably between 5 and 20 mm and in particular substantially 7 mm. This measure allows appropriate insulation to be introduced into all gaps.
Eine besonderes einfache Bauweise bzw. Montage ergibt sich, wenn das Gehäuse vorzugsweise wenigstens zweiteilig ist.A particularly simple construction or assembly is achieved if the housing is preferably made up of at least two parts.
Eine entsprechend gute Geräuschdämmung bzw. Staubdichtigkeit ergibt sich vorteilhafterweise dann, wenn nachA correspondingly good sound insulation or dustproofness is advantageously achieved if
Verschließen des Gehäuses bis auf Öffnungen für Zuleitungen dieses im wesentlichen dicht ist. Weiter vorteilhafterweise ist an einer oder an mehreren weiteren Seiten der Einheit Dämmaterial, insbesondere ein fließfähiges Stoffsystem, angeordnet, wobei zwischen Einheit und Stoffsystem eine Folie angeordnet ist.Closing the housing so that it is essentially airtight except for openings for supply lines. Furthermore, it is advantageous for insulating material, in particular a flowable material system, to be arranged on one or more other sides of the unit, with a film being arranged between the unit and the material system.
Besonders vorzugsweise umschließt die Flüssigkeit die schall- und wärmeemittierende Einheit lückenlos. Wenn vorzugsweise die Folie an den Gehäuseseitenflächen derart abgedichtet ist, daß kein Stoff des fließfähigen Stoffsystems zu der Einheit gelangen kann, kann zum einen relativ wenig Folienmaterial Verwendung finden und zum anderen ein noch verbesserter thermischer Kontakt zwischen fließfähigem Stoffsystem und Gehäuseseitenflächen hergestellt werden.It is particularly preferable for the liquid to completely surround the sound and heat emitting unit. If the film is preferably sealed on the housing side surfaces in such a way that no substance from the flowable material system can reach the unit, relatively little film material can be used and an even better thermal contact between the flowable material system and the housing side surfaces can be established.
Eine erhöhte Wärmeleitung und eine Verlängerung der Folienlebensdauer wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß die Folie der Form der Einheit entsprechend vorgeformt i st.Increased heat conduction and an extension of the film life are preferably achieved by preforming the film according to the shape of the unit.
Ein besonders einfach herzustellendes Gehäuse bzw. Dämmittel ergibt sich dann, wenn vorzugsweise die Folie bzw. die Folie mit der weiteren Folie ein beuteiförmiges Gebilde ist. Auf diese Weise können beispielsweise aus dem Pharmabereich an sich bekannte Kühlkompressen Verwendung finden, die entsprechend in die Gehäuseteile eingelegt werden. Hersteller derartiger Kompressen sind beispielsweise Scotch 3M, Pino GmbH und Wena GmbH.A housing or insulation material that is particularly easy to produce is obtained when the film or the film with the additional film is a bag-shaped structure. In this way, cooling compresses known from the pharmaceutical sector can be used, for example, which are inserted into the housing parts. Manufacturers of such compresses include Scotch 3M, Pino GmbH and Wena GmbH.
Eine besonders vorzugsweise Ausgestaltung ergibt sich, wenn die Folie bzw. die Folien ein Schlauch ist bzw. sind, in den die Einheit einführbar ist, so daß der Schlauch wenigstens eine Umrandungsfläche derA particularly preferred embodiment is obtained if the film or films is or are a tube into which the unit can be inserted, so that the tube forms at least one peripheral surface of the
Querschnitte der Einheit umschließt, die parallel zueinander sind. Bei einer Festplatte bedeutet dies, daß wenigstens vier Seiten der Einheit umschlossen sind. Durch diese Maßnahme ergeben sich weniger Dichtigkeitsprobleme. Encloses cross-sections of the unit that are parallel to each other. For a hard drive, this means that at least four sides of the unit are enclosed. This measure results in fewer sealing problems.
Weiter vorzugsweise weist das fließfähige Stoffsystem eine derartige Viskosität auf, daß alleine aufgrund der Temperaturverhältnisse um die Einheit eine die Hitze abführende Wirkung des fließfähigen Stoffsystems erhöhende Konvektion stattfindet. Diese hitzeabführende Wirkung ist besonders dann effektiv, wenn vorzugsweise die Konvektion über einen Kreislauf erfolgt, der über den gesamten Querschnitt des sich im Schlauch bzw. zwischen Schlauch und Gehäuse befindlichen fließfähigen Stoffsystems erfolgt.Furthermore, the flowable material system preferably has such a viscosity that, solely due to the temperature conditions around the unit, convection takes place which increases the heat-dissipating effect of the flowable material system. This heat-dissipating effect is particularly effective when the convection preferably takes place via a circuit which takes place over the entire cross-section of the flowable material system located in the hose or between the hose and the housing.
Vorteilhafterweise behalten die Folien bzw. Folien in einem Bereich von - 30 0C bis 120 0C ihre Eigenschaften im wesentlichen bei. Die Folie bzw. Folien bestehen dabei vorzugsweise aus einem reißfesten, wärmeleitenden und dehnbaren Kunststoff, Gummi bzw. Elastomer.Advantageously, the films or foils essentially retain their properties in a range from -30 0 C to 120 0 C. The film or foils preferably consist of a tear-resistant, heat-conducting and stretchable plastic, rubber or elastomer.
Der Wärmekontakt und damit die Möglichkeit des Abführens der Wärme wird dadurch erhöht, daß vorzugsweise Mittel vorgesehen sind, die ein Andrücken der Folie an wenigstens die warmen bzw. heißen Flächen der Einheit und/ oder wenigstens eine Innenfläche des Gehäuses ermöglichen. Besonders bevorzugt ist es, wenn ein Druck im fließfähigen Stoffsystem aufgebaut werden kann, mittels dem eine möglichst flexible Folie derart an die Bauelemente auf beispielsweise einer Festplatte angedrückt wird, daß möglichst wenig Luftspalten bzw. gar keine Luftspalten zwischen den sehr heißen Elementen und der Folie entstehen. Auf diese Art und Weise findet einThe thermal contact and thus the possibility of dissipating the heat is increased by preferably providing means that enable the film to be pressed against at least the warm or hot surfaces of the unit and/or at least one inner surface of the housing. It is particularly preferred if a pressure can be built up in the flowable material system, by means of which a film that is as flexible as possible is pressed against the components on, for example, a hard disk, in such a way that as few air gaps as possible or no air gaps at all are created between the very hot elements and the film. In this way, a
guter Wärmekontakt statt. Ferner wird vorzugsweise ein Unterdruck im fließfähigen Stoffsystem erzeugt, so daß zum Einführen einer Einheit mehr Platz geschaffen werden kann.good thermal contact takes place. Furthermore, a negative pressure is preferably generated in the flowable material system so that more space can be created for the insertion of a unit.
Diese Mittel umfassen vorzugsweise eine verschließbare Öffnung und/oder ein Ventil, durch die unter Druck ein fließfähiges Stoffsystem eingeführt und/oder herausgelassen werden kann.These means preferably comprise a closable opening and/or a valve through which a flowable material system can be introduced and/or released under pressure.
Ferner umfassen die Mittel vorzugsweise ein Druckmittel, mit dem eine Kraft auf wenigstens eine flexible Außenfläche des Gehäuses bzw. auf relativ zueinander bewegliche Teile des Gehäuses ausübbar ist.Furthermore, the means preferably comprise a pressure means, with which a force can be exerted on at least one flexible outer surface of the housing or on parts of the housing that are movable relative to one another.
Wenn vorzugsweise das Gehäuse derart anzuordnen ist, daß die Seite der Einheit, die die warmen bzw. heißen Flächen aufweist, im wesentlichen vertikal angeordnet ist, sind keine weiteren Mittel nötig, um eine Bewegung des fließfähigen Stoffsystems zu erreichen.·Vorzugsweise ist diese Anordnung in einem Winkelbereich von - 30 0C bis 30 0C von der Vertikalen.If preferably the housing is to be arranged such that the side of the unit which has the warm or hot surfaces is arranged substantially vertically, no further means are necessary to achieve movement of the flowable material system. Preferably this arrangement is in an angular range of - 30 0 C to 30 0 C from the vertical.
Vorzugsweise wird zur weiteren Verringerung der Schallemission das Gehäuse mittels endlosen bzw. quasi endlosen und/oder länglichen Elastomeren befestigt. Auf diese Art und Weise wird insbesondere niederfrequenter Schall gedämmt und zudem werden Stöße, die auf die Festplatte wirken könnten, gedämpft. Hierzu wird insbesondere Bezug auf die Patentanmeldung DE 197 11 079 genommen, deren Offenbarung in dieser Anmeldung enthalten sein soll. Insbesondere wird auch auf die verbesserten Ausführungsformen aus der Patentanmeldung DE 197 11 079 Bezug genommen.To further reduce noise emissions, the housing is preferably secured using endless or quasi-endless and/or elongated elastomers. In this way, low-frequency noise in particular is insulated and shocks that could affect the hard drive are dampened. Reference is made in particular to patent application DE 197 11 079, the disclosure of which is to be included in this application. Reference is also made in particular to the improved embodiments from patent application DE 197 11 079.
Eine entsprechend gute Wärmeabführung vom Gehäuse findet dann statt, wenn vorzugsweise das Gehäuse aus einem wärmeleitfähigen Material, insbesondere Metall, besteht und/oder die Oberfläche des Gehäuses im Vergleich zu einer flachen Fläche erhöht ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Oberfläche gewellt ist.A correspondingly good heat dissipation from the housing takes place when the housing is preferably made of a heat-conductive material, in particular metal, and/or the surface of the housing is raised compared to a flat surface. In particular, it is advantageous if the surface is corrugated.
Vorzugsweise ist ein Computer mit wenigstens einem für in dem Computer angeordneten schall- und wärmeemittierenden Einheiten vorgesehenen Gehäuse ausgestattet.Preferably, a computer is equipped with at least one housing provided for sound and heat emitting units arranged in the computer.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Computer und darin befindliche Festplatten bzw. andere Computereinheiten, die Schall und Wärme emittieren, beschränkt. Vielmehr können auch andere schall- und wärmeemittierende Einheiten entsprechend mit einem Gehäuse versehen werden, das die erfindungsgemäßen Eigenschaften aufweist. Hierbei ist insbesondere an beispielsweise Pumpen, Elektromotoren und Getriebe gedacht.The present invention is not limited to computers and the hard drives contained therein or other computer units that emit sound and heat. Rather, other sound and heat emitting units can also be provided with a housing that has the properties according to the invention. This particularly applies to pumps, electric motors and gears, for example.
Im Rahmen dieser Erfindung bedeutet Computer auch Mikrocomputer, Personalcomputer, Workstation, Arbeitsplatzcomputer, Computeranlage, Rechenanlage, Nachrichtenverarbeitungsmaschine, Rechner, Datenverarbeitungsmaschine, EDV-Anlage usw..In the context of this invention, computer also means microcomputer, personal computer, workstation, workstation computer, computer system, computing system, message processing machine, computer, data processing machine, EDP system, etc.
Unter fließfähigem Stoffsystem ist auch eine geleeartige Masse gemeint und auch ein System bestehend aus Kügelchen, die insbesondere von einer Paste umgeben sind.A flowable material system also means a jelly-like mass and also a system consisting of beads, which are surrounded in particular by a paste.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich derThe invention is described below without limiting the general inventive concept using exemplary embodiments with reference to the drawing, to which reference is otherwise made with regard to the
Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wi rd. Es zei genDisclosure of all details of the invention not explained in detail in the text is expressly referred to.
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausführungsform in dreidimensionaler Darstellung,Fig. 1 shows an embodiment according to the invention in three-dimensional representation,
Fig. 2 die Ausführungsform aus Fig. 1 in Seitenansicht und entlang eines Schnitts,Fig. 2 the embodiment from Fig. 1 in side view and along a section,
Fig. 3 die Ausführungsform aus Fig. 1 und.2 von einer anderen Seite im Schnitt gesehen,Fig. 3 the embodiment from Fig. 1 and 2 seen from another side in section,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform in dreidimensionaler Ansicht und im Schnitt undFig. 4 shows another embodiment in three-dimensional view and in section and
Fig. 5 die Ausführungsform aus Fig. 4 von einer anderen Seite im Schnitt betrachtet.Fig. 5 shows the embodiment of Fig. 4 viewed from another side in section.
In den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen "bezeichnet, so daß auf eine erneute Vorstellung verzichtet wird und lediglich die Abweichungen der in diesen Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert werden:In the following figures, identical or corresponding parts are designated with the same reference numerals, so that a repeated presentation is dispensed with and only the differences between the embodiments shown in these figures and the first embodiment are explained:
In Fig. 1 ist eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform dargestellt, bei der die entsprechenden Teile noch nicht zusammengefügt sind.Fig. 1 shows a first embodiment of the invention, in which the corresponding parts are not yet assembled.
Ein Gehäusedeckel 1 ist passend mit einem Gehäuseboden 2 angefertigt. Der Gehäusedeckel 1 und der Gehäuseboden 2 weisen jeweils eine Oberfläche auf, die gewellt ist, um eine erhöhte Oberfläche im Vergleich zu einer flachen Fläche zu erreichen, wodurch eine größereA housing cover 1 is made to fit a housing base 2. The housing cover 1 and the housing base 2 each have a surface that is corrugated to achieve a raised surface compared to a flat surface, thereby allowing a larger
Wärmeabstrahlung erfolgt. In dem Gehäuseboden und auch in dem Gehäusedecke], die vorzugsweise aus einem Metall wie Aluminium bestehen, ist eine Kühlflüssigkeit 7 angeordnet, die vom Auslaufen über Folien 9 geschütztHeat radiation occurs. A cooling liquid 7 is arranged in the housing base and also in the housing cover, which preferably consist of a metal such as aluminum, and is protected from leakage by foils 9.
Anstelle des vollausgekleideten Gehäusedeckels und entsprechend des Gehäusebodens, die zusammen das Gehäuse darstellen, können auch entsprechende Beutel verwendet werden, die mit einer Kühlflüssigkeit 7 gefüllt sind und die in den Gehäusedeckel und den Gehäuseboden eingelegt bzw. eingeklebt sind, so daß in diesem Beispiel sämtliche Innenflächen des Gehäuses mit einer entsprechender Schicht bedeckt sind. In das Gehäuse eingebracht werden soll eine Festplatte 5, die sich erwärmende bzw. heiße Bauelemente 6 in unebener Anordnung aufweist und mittels Kabel 8 mit Strom und Daten versorgt wird. Zum Verschließen des Gehäuses wird die Festplatte 5 in den Gehäuseboden 2 hineingelegt und der Deckel 1 gemäß den angedeuteten Pfeilen auf den Gehäuseboden gedruckt. Ein Verschließen kann über Dichtringe 3 oder über Rastmittel, die nicht gezeigt sind, stattfinden. Schließlich kann das Gehäuse mittels endlosen, quasi end!ösen und/ oder länglichen Elastomeren, die eine Befestigung im Computer ermöglichen, zusammengehalten bzw. sogar mittels eines gewünschten Anpressdrucks zusammengedrückt werden, um den gewünschten Druck in der Flüssigkeit zu erzeugen.Instead of the fully lined housing cover and the housing base, which together form the housing, corresponding bags can also be used that are filled with a cooling liquid 7 and that are inserted or glued into the housing cover and the housing base, so that in this example all of the inner surfaces of the housing are covered with a corresponding layer. A hard disk 5 is to be inserted into the housing, which has heating or hot components 6 in an uneven arrangement and is supplied with power and data by means of a cable 8. To close the housing, the hard disk 5 is placed in the housing base 2 and the cover 1 is pressed onto the housing base according to the arrows indicated. Closing can take place using sealing rings 3 or locking means, which are not shown. Finally, the housing can be held together by means of endless, quasi-endless and/or elongated elastomers that allow attachment to the computer, or even compressed together by means of a desired contact pressure in order to generate the desired pressure in the liquid.
Wie in Fig. 3 dargestellt, kann ein Verschließen auch über eine Klammer bzw. zwei Klammern 4 stattfinden. In diesem Ausführungsbeispiel, das in den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist, ist die Folie 9 bzw. sind die Folien 9 mittels Spannringen 10 derart an dem Gehäuse befestigt, daß keine sich in dem Zwischenraum zwischen Folie undAs shown in Fig. 3, closure can also take place using a clamp or two clamps 4. In this embodiment, which is shown in Figures 1 to 3, the film 9 or the films 9 are attached to the housing by means of clamping rings 10 in such a way that no gaps can form in the space between the film and
Gehäuse befindliche Flüssigkeit entweichen kann. Alternativ hierzu könnte auch eine Verklebung zwischen Folien und Gehäuse stattfinden.Liquid in the housing can escape. Alternatively, a bond could be made between the film and the housing.
Die Flüssigkeit ist vorzugsweise eine schwere Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser oder Silikonöl und ist besonders bevorzugterweise nicht elektrisch leitend bzw. nicht aggressiv zu elektronischen Bauelementen. Hierzu eignen sich Fluorkohlenstoffe, die flüssig sind und sowohl chemisch als auch elektrisch inert, so daß bei einer Undichtigkeit der Folie bzw. der Verbindung der Folie zu den Gehäuseteilen keine Beschädigung der Festplatte bzw. der darauf befindlichen Bauelemente stattfi ndet.The liquid is preferably a heavy liquid, such as water or silicone oil, and is particularly preferably not electrically conductive or not aggressive to electronic components. Fluorocarbons are suitable for this purpose; they are liquid and both chemically and electrically inert, so that if the film or the connection between the film and the housing parts is leaky, the hard drive or the components on it will not be damaged.
Die Folie sollte die Festplatte möglichst stramm umschließen bzw. berühren. Die Flüssigkeit selber wird unter Druck gebracht, um ein Anschmiegen der Folie an die Festplatte und insbesondere den einzelnen heißen Bauelementen &dgr; zu ermöglichen. Durch diese Maßnahme wird eine gute Wärmeableitung von der Festplatte in die Flüssigkeit erreicht. Die Flüssigkeit selbst verteilt die Wärme dann durch Konduktion und je nach Wahl der Flüssigkeit auch Konvektion und führt die Wärme an die Außenseiten des Gehäuses ab. In diesem Fall, d.h. bei diesem Ausführungsbeispiel, wird die Wärme an die sechs Außenseiten des Gehäuses abgeführt. Dieses führt die Wärme an die umgebende Luft ab.The film should enclose or touch the hard drive as tightly as possible. The liquid itself is pressurized to allow the film to cling to the hard drive and in particular to the individual hot components &dgr;. This measure ensures good heat dissipation from the hard drive into the liquid. The liquid itself then distributes the heat through conduction and, depending on the choice of liquid, also convection and dissipates the heat to the outside of the housing. In this case, i.e. in this example, the heat is dissipated to the six outside sides of the housing. This dissipates the heat to the surrounding air.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Festplatte vollständig von einer Flüssigkeitsschicht umgeben, die sich durch eine ausgeprägte Dämpfung von Geräuschen, insbesondere von hohen Frequenzen, auszeichnet. Ferner wird eine entsprechende Dämpfung von Schlägen bzw. Stößen und eine Kühlung der heißen Bauelemente . ermög-In this embodiment, the hard disk is completely surrounded by a layer of liquid, which is characterized by a pronounced dampening of noise, especially of high frequencies. Furthermore, a corresponding dampening of impacts or shocks and cooling of the hot components is made possible.
licht und die Steigung der Temperatur über die Zeit nach dem Ein- bzw. Ausschalten der Festplatte und die Temperaturspitzen einzelner Bauelemente im Betrieb verringert. Das gesamte Gehäuse stellt damit eine- geräuschgedämmte Einheit dar, die die im Inneren entstehende Wärme zum einen verteilt und zum anderen gleichmäßig über die im Verhältnis zur Baugruppe erheblich vergrößerten Außenoberfläche abgibt.light and the rise in temperature over time after the hard drive is switched on or off and the temperature peaks of individual components during operation are reduced. The entire housing is therefore a sound-insulated unit that distributes the heat generated inside and also releases it evenly over the outer surface, which is considerably larger in relation to the component.
Die erreichten Vorteile liegen auf der Hand:The benefits achieved are obvious:
1. Es findet eine exzellente Geräuschdämmung von über 90 % statt,1. There is excellent noise insulation of over 90%,
2. die Temperaturspitzen einzelner Bauelemente werden deutlich abgesenkt, was die Lebensdauer dieser erhöht,2. the temperature peaks of individual components are significantly reduced, which increases their service life,
3. die Kühlleistung der gesamten Baugruppe wird durch eine Erhöhung der Außenoberflächen vergrößert, so daß auch Hochleistungsfestplatten noch bei hohen Temperaturen ohne zusätzlichen Lüfter betrieben werden können,3. the cooling capacity of the entire assembly is increased by increasing the external surfaces, so that even high-performance hard drives can be operated at high temperatures without an additional fan,
4. ein verzögerter Anstieg bzw. Abfall von Temperaturen wird durch die hohe Wärmekapazität der Flüssigkeit sowie die relativ große Menge bzw. Masse der Flüssigkeit erreicht und4. a delayed rise or fall in temperatures is achieved by the high heat capacity of the liquid as well as the relatively large amount or mass of the liquid and
5. es findet eine Dämpfung von Stößen auf die Ei nhei t statt.5. Shocks to the unit are dampened.
Durch den 2. Vorteil werden Alterungsprozesse im Dauerbetrieb vermindert.The second advantage is that aging processes in continuous operation are reduced.
Durch den 4. werden Alterungsprozesse durch das Ein- und Ausschalten der jeweils verwendeten Einheit vermindert. Zudem ist es möglich, die verwendete Baugruppe für eine begrenzte Zeit auch in Umgebungstemperaturen, die über den jeweils zulässigen Werten liegen, zu verwenden. Dieses ist insbesondere dann interessant, wenn beispielsweise ein Computer morgens bei recht geringen Temperaturen eingeschaltet wird und sich der Raum, in dem der Computer steht, beispielsweise im Sommer extrem aufheizt.The fourth reduces the aging process caused by switching the unit on and off. It is also possible to use the module used for a limited time in ambient temperatures that are above the permissible values. This is particularly interesting if, for example, a computer is switched on in the morning at relatively low temperatures and the room in which the computer is located heats up extremely, for example in summer.
Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, daß bestehende Rechner problemlos nachgerüstet werden können und sich eine weitgehende Staubdichtigkeit für die in das Gehäuse eingebrachten Elemente ergibt.Further advantages arise from the fact that existing computers can be easily retrofitted and the elements incorporated into the housing are largely dust-tight.
Eine zweite in den Figuren gezeigte Ausführungsform ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Hierbei wird die Festplatte 5 in einen Schlauch geschoben, der durch die Folie 9 begrenzt ist. Die Flüssigkeit 7 befindet sich zwischen der Folie 9 und dem Gehäuse 11, so daß vier Seiten der Festplatte 5 durch die Flüssigkeit umschlossen sind. Bei dieser Ausführungsform ist die Flüssigkeit um vier Seiten der Festplatte in einem einzigen Raum angeordnet. Durch diese Maßnahme ist es möglich, eine großräumig Konvektion, die in Fig. 5 durch die Pfeile dargestellt ist, zu ermöglichen, mit der eine effektivere Wärmeabführung erreicht wird. Vorteilhafterweise wird das Gehäuse derart aufgestellt, daß sich die heißen Bauelemente &dgr; in einer Vertikalen befinden, so daß die Konvektion alleine durch das Temperaturgefälle zwischen der "heißen" Seite, in der Figur die linke Seite, und der anderen Seite der Festplatte, in der Figur die rechte Seite, die keine heißen Bauelemente 6 aufweist, stattfindet.A second embodiment shown in the figures is shown in figures 4 and 5. Here, the hard disk 5 is pushed into a tube that is delimited by the film 9. The liquid 7 is located between the film 9 and the housing 11, so that four sides of the hard disk 5 are enclosed by the liquid. In this embodiment, the liquid is arranged around four sides of the hard disk in a single space. This measure makes it possible to enable large-scale convection, which is shown by the arrows in figure 5, with which more effective heat dissipation is achieved. Advantageously, the housing is set up in such a way that the hot components δ are in a vertical position, so that the convection takes place solely through the temperature gradient between the "hot" side, the left side in the figure, and the other side of the hard disk, the right side in the figure, which has no hot components 6.
Um die Geräuschdämmung ausreichend effektiv zu gestalten, wird ein Deckel 12 mit üblichem Dämmaterial 13 bzw. mit Flüssigkeit gefüllten Beuteln wie ein Korken auf eine Flasche auf das Gehäuse 11 geschoben. Ein entsprechender Deckel kann in Fig. 4 auch auf der rechten Seite angebracht werden.In order to make the noise insulation sufficiently effective, a cover 12 with conventional insulation material 13 or bags filled with liquid is pushed onto the housing 11 like a cork on a bottle. A corresponding cover can also be attached to the right-hand side in Fig. 4.
Die in den Figuren 4 und 5 dargestellte Ausführungsform beinhaltet ein dreiteiliges Gehäuse. Der Hauptteil des Gehäuses hat dabei eine Quaderform, wobei an den beiden Schmalseiten des Quaders ein Ausschnitt angebracht ist. Durch die Ausschnittsöffnungen wird die Festplatte ins Innere des Schlauches und des Gehäuses eingeschoben. Um die Festplatte leichter ein- und auszubauen zu können, können Mittel vorgesehen sein, mit denen in der Flüssigkeit 7 ein Unterdruck auf- und abgebaut werden kann. Bei einem Unterdruck wölbt sich die flexible Folie nach innen. Nach Einschieben der Festplatte wird unter Druck die Flüssigkeit wieder in den Raum zwischen Schlauch und Gehäuse eingeführt, so daß ein effektiver Wärmekontakt zwischen den heißen bzw. warmen Bauelementen und der Flüssigkeit erreicht werden kann. Die Dichtung zwischen Schlauch und Gehäuse findet u.a. mittels einer geeigneten Dichtschiene statt.The embodiment shown in Figures 4 and 5 contains a three-part housing. The main part of the housing has a cuboid shape, with a cutout on the two narrow sides of the cuboid. The hard drive is inserted into the interior of the hose and the housing through the cutout openings. In order to make it easier to install and remove the hard drive, means can be provided with which a negative pressure can be built up and released in the liquid 7. When there is a negative pressure, the flexible film bulges inwards. After the hard drive has been inserted, the liquid is reintroduced under pressure into the space between the hose and the housing, so that effective thermal contact can be achieved between the hot or warm components and the liquid. The seal between the hose and the housing is achieved using a suitable sealing rail, among other things.
Vorzugsweise ist ein Druckausgleichmittel vorgesehen, mittels dem ein Druckausgleich dergestalt erreicht wird, das der Druck in der Flüssigkeit im wesentlichen stabil ist. Dazu könnte beispielsweise ein Ventil mit einem Auffangreservoir vorgesehen sein oder ein Druckausgleichsraum. Preferably, a pressure equalization means is provided, by means of which pressure equalization is achieved in such a way that the pressure in the liquid is essentially stable. For this purpose, for example, a valve with a collecting reservoir or a pressure equalization chamber could be provided.
1 Gehäusedeckel1 housing cover
2 Gehäuseboden2 Case back
3 Kante3 Edge
4 Klammer4 bracket
5 Festplatte5 Hard drive
6 heißes Bauelement6 hot component
7 Kühlflüssigkeit7 Coolant
8 Kabel8 Cable
9 FoI ie9 Fol ie
Spannri ng Gehäuse Deckel Dämmaterial DichtschieneClamping ring Housing Cover Insulating material Sealing rail
Claims (21)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29706384U DE29706384U1 (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Housing for high-frequency noise and heat-emitting assemblies |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29706384U DE29706384U1 (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Housing for high-frequency noise and heat-emitting assemblies |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29706384U1 true DE29706384U1 (en) | 1997-07-10 |
Family
ID=8038724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29706384U Expired - Lifetime DE29706384U1 (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Housing for high-frequency noise and heat-emitting assemblies |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29706384U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999039349A1 (en) * | 1998-01-28 | 1999-08-05 | Pcs Pc-Systeme Entwicklungs- Und Produktionsgesellschaft Mbh & Co. Kg | Device for locating a hard disk drive |
| EP0942428A2 (en) * | 1998-03-13 | 1999-09-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Shock absorbing holder and information processor having same |
-
1997
- 1997-04-10 DE DE29706384U patent/DE29706384U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999039349A1 (en) * | 1998-01-28 | 1999-08-05 | Pcs Pc-Systeme Entwicklungs- Und Produktionsgesellschaft Mbh & Co. Kg | Device for locating a hard disk drive |
| EP0942428A2 (en) * | 1998-03-13 | 1999-09-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Shock absorbing holder and information processor having same |
| EP0942428A3 (en) * | 1998-03-13 | 2000-03-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Shock absorbing holder and information processor having same |
| US6283438B1 (en) | 1998-03-13 | 2001-09-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Shock absorbing holder and information processor having same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R197 | New subsequently filed claims on ip dossier | ||
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19970821 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20000904 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20030526 |
|
| R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20051101 |