DE29711065U1

DE29711065U1 - Vorrichtung zur Kühlung von elektrischen Bauelementen

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Publication number: DE29711065U1
Application number: DE29711065U
Authority: DE
Original assignee: WINOTEK HANDELSGESELLSCHAFT MB
Current assignee: WINOTEK HANDELSGESELLSCHAFT MB
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2007-06-26

Description

HANSMANN · ^j^p

PATENTANWÄLTE · ,;^RpP^^N* PATENT*ATTORNEYS

DIPL.-ING. DIERK HANSMANN ■ DR.-ING. HANS-HENNING KLICKOW · GEORG HANSMANN(«977)

Telephone international: (++ 49 40) 38 24 57 /3 89 84 45 · Facsimile international: (++ 49 40) 3 89 35 JESSENSTRASSE 4 · 22767 HAMBURG ■ TEL. (040) 38 24 57/ 3 89 84 45 · FAX (040) 3 89 35

G. 6051

Anmelder: WINOTEK Handelsgesellschaft mbH

Pinneberger Straße 6, 22457 Hamburg

Vorrichtung zur Kühlung von elektrischen Bauelementen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlung von elektrischen Bauelementen im Bereich von Einrichtungen zur Datenverarbeitung, die mindestens einen Lüfter aufweist, der im Bereich einer Kühlverrippung des elektrischen Bauelementes eine Strömung an Kühlluft erzeugt .

Derartige Einrichtungen zur Datenverarbeitung werden in erheblichem Umfang beispielsweise als Personalcomputer hergestellt. Aufgrund der kompakten Bauweise dieser Geräte ist es erforderlich, mindestens einige der vorgesehenen einzelnen Komponenten mit einer gerätetechnischen Kühlung zu versehen. Typischerweise besteht eine derartige Einrichtung zur Kühlung aus einem Gebläse, das entweder Luft in Richtung auf das Bauteil

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bläst oder bei anderen Bauformen Luft aus einer Umgebung des Bauteiles absaugt und aus einem Gerätegehäuse herausführt.

Häufig sind die Lüfter im Bereich einer Rückseite des Gerätegehäuses, in seitlichen Bereichen des Gehäuses oder in einem Gehäuseinnenraum angeordnet. Eine visuelle Kontrolle der Lüfterfunktion durch einen Benutzer ist deshalb nur sehr eingeschränkt möglich. Ein Ausfall des Lüfters führt jedoch unmittelbar zu einer Überhitzung des elektrischen Bauteiles und aufgrund von Folgestörungen mittelbar zu Funktionsbeeinträchtigungen oder einem Funktionsausfall des Computers.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu verbessern, daß eine vergrößerte Benutzungssicherheit bereitgestellt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereich des elektrischen Bauteiles mindestens zwei auf unterschiedlichen Seiten der Kühlverrippung angeordnete Lüfter angeordnet sind, die mit mindestens einem Alarmsensor und mindestens einem Alarmgeber zur Temperaturüberwachung des elektrischen Bauelementes durch Lüfterfunktionsüberwachung verbunden sind.

Durch die Ausstattung des Gerätes mit den f unkt ionsüberwachten Lüftern, mindestens dem Alarmsensor und einem Alarmgeber ist es möglich, eine Fehlfunktion des Lüfters derart rechtzeitig zu detektieren, daß Funktionsstörungen des Computers vermieden werden können. Nach Auftreten einer Alarmmeldung kann ein Nutzer das Gerät ausschalten und somit vor einem Auftreten von Datenverlusten eine Widerhersteilung der Lüfterfunktion veranlassen. Nach einer erfolgten

Reparatur können die unterbrochenen Arbeitsabläufe fortgesetzt werden, ohne daß Unsicherheiten im Hinblick auf die Korrektheit der bearbeiteten Daten vorliegen.

Eine gute Kühlleistung bei einer' vollen Funktionsfähigkeit und eine ausreichende Kühlleistung bei Ausfall eines Lüfters wird dadurch erreicht, daß mindestens zwei Lüfter einander gegenüberliegend angeordnet sind.

Eine besonders hohe Störungssicherheit bei Ausfall eines Lüfters wird auch dadurch unterstützt, daß die Lüfter mit einer Strömungsrichtung in Orientierung auf die Kühlverrippung hin angeordnet sind.

Eine einfache Realisierung der Funktionsüberwachung kann dadurch erfolgen, daß der Alarmsensor eine Lüfterstromüberwachung umfaßt.

Insbesondere ist bei der Realisierung der Funktionsüberwachung daran gedacht, daß die Stromüberwachung als Stromwaage ausgebildet ist.

Eine kurzfristige Detektion von Lüfterstörungen wird dadurch unterstützt, daß der Alarmsensor im Bereich des Lüfters angeordnet ist.

Die Lüfterfunktion kann beispielsweise dadurch überwacht werden, daß der Alarmsensor als Umdrehungsüberwachung des Lüfters ausgebildet ist.

Eine berührungslose Meßvariante besteht darin, daß der Alarmsensor eine Lichtschranke umfaßt.

Eine andere Möglichkeit zur Funktionserfassung wird dadurch bereitgestellt, daß der Alarmgeber eine Magnetfeldüberwachung umfaßt.

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Eine indirekte Funktionsüberwachung wird dadurch bereitgestellt, daß der Alarmsensor eine Lufttemperaturüberwachung umfaßt.

Eine vom Lüfter unabhängige gerätetechnische Realisierung kann dadurch erfolgen, daß der Alarmsensor im Bereich des elektrischen Bauelementes angeordnet ist.

Eine direkte Überwachung der relevanten Bauteilbetriebsparameter kann aber auch dadurch erfolgen, daß der Alarmsensor eine Temperaturüberwachung des elektrischen Bauelementes umfaßt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 Ein prinzipielles Blockschaltbild einer Einrichtung, die zwei einander gegenüberliegende Lüfter aufweist und bei der ein Alarmgeber im Bereich von Zuleitungen der Lüfter angeordnet ist

und

Fig. 2 eine zu Fig. 2 vergleichbare Anordnung als Draufsicht.

Gemäß der Ausführungsform in Fig. 1 sind in der Umgebung eines elektrischen Bauelementes (1) zwei Lüfter (2) angeordnet. Die Lüfter (2) sind über elektrische Versorgungsleitungen (3) an ein Netzteil (9) angeschlossen. Das Netzteil (9) und die Lüfter (2) sind im Bereich eines Gerätegehäuses angeordnet.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist im Bereich der Versorgungsleitungen {3) der Lüfter (2) ein

Alarmsensor (5) angeordnet, der mit einem Alarmgeber (6) in Verbindung steht. Der Alarmgeber (6) kann beispielsweise als optische Anzeigeeinrichtung oder als akustischer Geber ausgebildet sein.

Als Alarmsensor (5) kann beispielsweise ein Stromsensor verwendet werden, der die Stromaufnahme eines Antriebsmotors (8) des Lüfters (2) überwacht. Ebenfalls ist es denkbar, die Lufttemperatur im Bereich des Lüfters (2) zu erfassen. Bei einem Ausfall des Lüfters (2) steigt bei einem Blasbetrieb die Lufttemperatur, da keine Warmluft mehr vom Netzteil (1) weggeblasen wird. Ebenfalls ist es denkbar, eine Überwachung der Umdrehung des Lüfters (2) vorzunehmen. Mögliche Realisierungen bestehen hier in der Verwendung einer Lichtschranke, in einer überwachung des Magnetfeldes des Antriebsmotors oder in einer Überwachung von Magnetfeldveränderungen, die durch die Lüfterrotation hervorgerufen werden.

Aus Fig. 1 ist insbesondere erkennbar, daß die Lüfter (2) im Bereich einer mit dem elektrischen Bauelement (1) verbundenen Kühlverrippung (4) einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die gegenüberliegende Anordnung hat den Vorteil, daß selbst bei Ausfall eines der Lüfter (2)■ eine weiterhin ausreichende Kühlung des elektrischen Bauelementes (1) gewährleistet ist. In Fig. 1 sind S trömungs richtungen (7) bei' einer Funktionsfähigkeit beider Lüfter (2) eingezeichnet. Bei Ausfall eines Lüfters ändert sich die Strömungsrichtung bei einem Blasbetrieb der Lüfter (2) von dem funktionsfähigen Lüfter (2) in Richtung auf den defekten Lüfter (2). Auch bei einem derartigen Betriebszustand wird über eine Grundplatte (10) der Kühlverrippung (4) für einen Temperaturausgleich gesorgt, so daß die Funktionsfähigkeit des elektrischen Bauelementes (1) gewährleistet bleibt.

Aus der Draufsicht in Fig. 2 ist erkennbar, daß die Kühlverrippung (4) beispielsweise aus vorSprungartigen Segmenten ausgebildet sein kann, die sich über die Grundplatte (10) erheben. Grundsätzlich sind aber auch andere Kühlverrippungen realisierbar.

Eine Anwendung der Kühlungsanordnung kann beispielsweise bei der Kühlung von Prozessoren in Datenverarbeitungsanlagen erfolgen. Eine weitere Anwendung ist im Bereich von Datenspeichern, beispielsweise im Bereich von Festplatten, gegeben. Ebenfalls ist es aber möglich, Anwendungen im Bereich von Netzteilen, Transformatoren, Hochleistungsmotoren oder anderen Bauelementen mit relativ hoher Wärmeabgabe vorzusehen.

Claims

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Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Kühlung von elektrischen Bauele-. menten im Bereich von Einrichtungen zur Datenverarbeitung, die mindestens einen Lüfter aufweist, der im Bereich einer Kühlverrippung des elektrischen Bauelementes eine Strömung an Kühlluft erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des elektrischen Bauelementes (9) mindestens zwei auf unterschiedlichen Seiten der Kühlverrippung (4) angeordnete Lüfter (2) angeordnet sind, die mit mindestens einem Alarmsensor (5) und mindestens einem Alarmgeber {6) zur Temperaturüberwachung des elektrischen Bauelementes (1) durch Lüfterfunktionsüberwachung verbunden sind.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Lüfter (2) einander gegenüberliegend angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfter (2) mit einer Stromungsrichtung in Orientierung auf die Kühlverrippung hin angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Alarmsensor (5) eine Lüfterstromüberwachung umfaßt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromüberwachung als Stromwaage ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 (5?), dadurch gekennzeichnet, daß der Alarmsensor (5) im Bereich des Lüfters (2) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Alarmsensor (5) als Umdrehungsüberwachung des Lüfters (2) ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Alarmsensor (5) eine ' Lichtschranke umfaßt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Alarmgeber (6) eine Magnetfeldüberwachung umfaßt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Alarmsensor (5) eine Lufttemperaturüberwachung umfaßt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Alarmsensor (5) im Bereich des elektrischen Bauelementes (1) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Alarmsensor (5) eine Temperaturüberwachung des elektrischen Bauelementes umfaßt.