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Die
Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät mit einer Speichervorrichtung,
wie beispielsweise einen persönlichen
Videorekorder.
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Bei
einem elektronischen Gerät
ist im Allgemeinen eine Speichervorrichtung zur Verfügung gestellt,
um jegliche Art von Daten zu speichern. Auf dem Gebiet der Informationstechnologie
können
diese Daten die Art und Weise definieren, wie das Gerät arbeitet
(Software) oder wie Informationen durch die unterschiedlichen Programme
verwendet werden sollen. Auf dem Gebiet der Unterhaltungselektronik bestehen
die Daten im Allgemeinen aus einer codierten Darstellung eines Videosignals
und/oder eines Audiosignals.
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Die
Speichervorrichtung kann entweder herausnehmbar, wie beispielsweise
eine optische Platte, oder nicht herausnehmbar sein, wie beispielsweise ein
Festplattenlaufwerk oder ein Festkörperspeicher. Bei der Bemühung, die
Größe des elektronischen Geräts zu reduzieren,
müssen
die Entwickler elektronische Schaltungen, die mit der Speichervorrichtung verbunden
sind, auf jeden Fall in einen begrenzten Raum integrieren, wodurch
zu viel Hitze entsteht, um durch natürliche Konvektion abgeführt zu werden.
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Infolgedessen
ist vorgeschlagen worden, das elektronische Gerät mit einem Gebläse auszurüsten, um
künstliche
Konvektion zu erzeugen, wie zum Beispiel in Patentanmeldung US 2002/0051
338 und in Patentschriften
US
6,480,380 und
US 6,538,886 beschrieben.
US Patentschrift Nr. 5,511,055 offenbart ein optisches Plattenlaufwerk, das
mit einem Kühlluftventilator
ausgerüstet
ist. Der Kühlluftventilator
ist auf einer PCB befestigt und der Ventilator und die PCB sind
an einer Halterung angebracht, die das optische Plattenlaufwerk
aufnimmt. US Patentschrift Nr. 5,191,230 offenbart ein Ventilatormodul,
welches zusammen mit elektronischen Schaltungsmodulen in einem Gehäuse angebracht werden
kann. Das Ventilatormodul umfasst eine PCB mit einer Öffnung,
die größer als
der angebrachte Ventilator ist. Der Ventilator kann entlang von
zwei Montageschienen in jede Stellung über der Öffnung bewegt werden.
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Allerdings
sind die vorhergehenden Ausgestaltungen kompliziert. Sie können insbesondere nicht
einfach in ein elektronisches Gerät integriert werden, das eine
Leiterplatte aufweist, in welche weitere Funktionen implementiert
sind, wie beispielsweise Videoverarbeitung, zum Beispiel bei einem
persönlichen
Videorekorder.
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Die
Erfindung schlägt
ein elektronisches Gerät
vor, das eine Speichervorrichtung, die in einer Halterung aufgenommen
ist, eine Leiterplatte, auf welcher die Halterung angebracht ist,
und ein Gebläse
zum Kühlen
der Speichervorrichtung umfasst. Das Gebläse ist auf der Halterung in Übereinstimmung mit
einer Öffnung
der Leiterplatte aufgenommen. Die Halterung weist mindestens eine
Grundwand auf, die eine Ebene definiert, wobei sich die Speichervorrichtung
auf einer ersten Seite der Ebene befindet und das Gebläse von der
Halterung auf der zweiten Seite der Ebene aufgenommen wird.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
bildet die Halterung ein Gehäuse
aus, welches das Gebläse
umschließt,
und das Gehäuse
erstreckt sich durch die Öffnung
der Leiterplatte hindurch.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform weist
die Halterung in vorteilhafter Weise einen Durchgang für Luftübertragung
zwischen der zweiten Seite und der ersten Seite der Ebene auf.
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Damit
die Geräuscherzeugung
erheblich begrenzt wird, weist das Gebläse einen Luftauslass auf, um
Luft parallel zu der Ebene zu führen,
und der Durchgang ist mittels einer Kanalwand ausgeführt, die
um weniger als 45° im
Verhältnis
zu der Ebene geneigt ist.
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Um
die Kühlung
der Speichervorrichtung weiter zu verbessern, weist die Grundwand
mindestens eine Ausnehmung auf der ersten Seite auf, und dabei kommuniziert
die Ausnehmung mit dem Durchgang.
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Die
Erfindung schlägt
auch vor, dass die Halterung einen Luftzirkulationskreis definiert,
der in der Lage ist, Luft von dem Gebläse zu einem Rand der Halterung
dergestalt zu kanalisieren, dass die Luft auf eine elektronische
Schaltung der Leiterplatte geführt
wird. Der Kühlvorgang,
der durch das Gebläse zur
Verfügung
gestellt wird, ist infolgedessen optimiert und wird für andere
Teile der Schaltungen als die Speichervorrichtung verwendet.
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Eine
Verbesserung der thermischen Isolierung wird durch mindestens eine
Trennwand zur Verfügung
gestellt, welche mit der Speichervorrichtung und einem Hohlraum
zwischen der Trennwand und einer Außenwand der Vorrichtung in
Kontakt steht.
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Die
Speichervorrichtung besteht zum Beispiel aus einem Festplattenlaufwerk.
Die Erfindung ist von besonderem Interesse, wenn die Leiterplatte insbesondere
Videoverarbeitungsschaltungen trägt.
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Weitere
Merkmale der Erfindung werden angesichts der nachfolgenden Beschreibung
deutlich, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, wobei:
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1 eine
schematische Draufsicht auf einen persönlichen Videorekorder gemäß der Erfindung
ist;
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2 einen
Schnitt entlang Linie A-A von 1 darstellt;
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3 einen
Schnitt entlang Linie B-B von 1 darstellt;
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4 einen
Schnitt entlang Linie C-C von 1 darstellt;
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5 einen
Schnitt entlang Linie D-D von 1 darstellt;
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6 eine
Explosionsansicht von einigen Teilen des persönlichen Videorekorders von 1 ist.
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Ein
persönlicher
Videorekorder (PVR), bei dem die Lehren der Erfindung ausgeführt sind,
ist in den 1 bis 6 dargestellt.
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1 ist
eine schematische Draufsicht auf den PVR, welche die Lage der unterschiedlichen Schnitte
zeigt, die in 2 bis 5 dargestellt
sind, wie vorstehend spezifiziert.
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Unter
Bezugnahme auf 2 bis 5 weist
der PVR eine Leiterplatte (PCB) 2 auf, welche eine erste
Ebene P1 definiert. Eine Halterung 4,
welche ein Festplattenlaufwerk (HDD) 6 umgibt, ist auf einer
oberen Seite der PCB 2 angebracht.
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Die
PCB 2 trägt
elektronische Schaltungen (nicht gezeigt). Eine erste Gruppe dieser
elektronischen Schaltungen sind mit dem Betrieb der HDD 6 verbunden,
wohingegen eine zweite Gruppe dieser elektronischen Schaltungen
weitere Funktionen zur Verfügung
stellt, wie beispielsweise Videoverarbeitung.
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Bei
dem aktuellen Beispiel enthält
der PVR auch die Funktionen eines digitalen Decoders (oder Zusatzempfanggeräts) und
die zweite Gruppe von elektronischen Schaltungen enthält eine
Abstimmvorrichtung, einen Demodulator, einen MPEG-Decoder und einen
Videocodierer.
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Das
HDD 6 weist die Form eines Parallelflachs mit der Ausnahme
einer Steckerausnehmung 10 unten an seiner Stirnseite auf.
Die Halterung 4 weist die allgemeine Form eines Kastens
auf, der das HDD 6 mit Ausnahme von einer seiner sechs
Seiten umschließt.
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Die
Halterung 4 weist eine Grundwand 12 auf, welche
eine zweite Ebene P2 definiert und an ihrer
oberen Seite mit der unteren Seite des HDD 6 in Kontakt
steht. Die Halterung 4 weist vier äußere Seitenwände 14 auf,
welche sich im Wesentlichen senkrecht zu der Grundwand 12 erstrecken
und die Außenabmessungen
der Halterung 4 definieren.
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Die
Halterung 4 weist auch vier Trennwände 16 auf, die jede
mit einer Seitenfläche
des HDD 6 in Kontakt stehen. Jede Trennwand 16 erstreckt
sich im Wesentlichen parallel zu einer äußeren Seitenwand 14 in
einem kleinen Abstand davon. Die Halterung 4 definiert
infolgedessen vier Hohlräume 18 zwischen jeder
Trennwand 16 und jeder entsprechenden äußeren Seitenwand 14.
Die Hohlräume 18 ermöglichen, den
Wärmeübergang
an diesen Stellen zu begrenzen.
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Wie
in 4 und 5 zu sehen ist, kann festgestellt
werden, dass sich die vordere äußere Seitenwand
und die vordere Trennwand nicht über die
gesamte Tiefe des HDD 6 erstrecken, so dass eine Öffnung 38 in Übereinstimmung
mit der Steckerausnehmung 10 verwirklicht wird. Kabel (nicht
gezeigt), welche die Schaltungen der ersten Gruppe (oder andere
Schaltungen) mit dem HDD 6 verbinden, verlaufen durch die Öffnung 38.
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Ein
rechteckiges Gehäuse 20 erstreckt
sich dergestalt von der unteren Seite der Grundwand 12, dass
ein Raum zum Aufnehmen eines Gebläses 8 definiert wird,
das einen von einem Motor angetriebenen Ventilator einbezieht. Das
rechteckige Gehäuse 20 besteht
aus vier Wänden,
welche im Wesentlichen senkrecht zu der Grundwand 12 sind
und zusammen ein Rechteck in einer Ebene parallel zu der Grundwand 12 definieren.
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Das
rechteckige Gehäuse 20 erstreckt
sich in Übereinstimmung
mit einer rechteckigen Öffnung 36 in
der PCB 2. Bei dem vorliegenden Beispiel erstreckt sich
das rechteckige Gehäuse 20 sogar
durch die rechteckige Öffnung 36 hindurch,
d.h. über
die erste Ebene P1 hinaus.
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Indem
der Raum, der das Gebläse 8 aufnimmt,
auf der unteren Seite der Halterung 4 und in Übereinstimmung
mit der Öffnung 36 der
PCB 2 zur Verfügung
gestellt wird, kann das Gebläse 8 sehr
einfach angebracht oder aus der Anordnung herausgenommen werden,
ohne dass irgendein weiterer Arbeitsschritt notwendig ist, wie beispielsweise
das Herausnehmen der Halterung 4 aus der PCB 2 oder
das Herausnehmen des HDD 6 aus der Halterung 4.
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Die
vordere Gehäusewand 22 weist
eine Öffnung 24 auf,
welche teilweise einen Durchgang 26 zwischen dem Raum,
welcher durch das Gehäuse 20 definiert
wird und das Gebläse 8 aufnimmt,
und dem Raum definiert, der durch die Trennwände 16 definiert wird
und das HDD 6 aufnimmt.
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Natürlich liegt
die Öffnung 24 der
vorderen Gehäusewand 22 einem
entsprechenden Luftauslass 32 des Gebläses 8 gegenüber.
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Die
untere Wand der Halterung 4 enthält eine erste Gruppe von Bereichen,
welche die Grundwand 12 ausbilden und im Wesentlichen eben
sind, und eine zweite Gruppe von Bereichen 28, welche ausgelegt
sind, um von dem Gebläse 8 abgegebene
Luft zu kanalisieren, und welche infolgedessen nicht eben sein können. Die
Bereiche 28 der zweiten Gruppe definieren ferner insbesondere
den Durchgang 26 als einen Luftkanal, indem das untere
Gebiet der vorderen Gehäusewand 22 mit
dem vorderen Gebiet 30 der unteren Wand der Halterung 4 verbunden
wird, wie besonders in 5 zu sehen ist.
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Das
vordere Gebiet 30 der unteren Wand der Halterung 4 liegt
unter der zweiten Ebene P2, so dass der
Durchgang 26 sich über
die ganze Strecke zwischen der Öffnung 24 der
vorderen Gehäusewand 22 bis
hinauf zu der Öffnung 38 erstreckt,
die der Steckerausnehmung 10 gegenüberliegt. Auf diese Weise ermöglicht der
Durchgang oder der Luftkanal 26, dass Luft aus dem Gebläse 8 der
unteren Seite des HDD 6 (nahe dem Bereich des vorderen
Gebiets 30) folgt, und um aus der Halterung 4 durch
die Öffnung 38 hindurch
abgegeben zu werden.
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Es
wird ferner festgestellt, dass die untere Wand der Halterung einen
Luftkanal 26 ohne scharfe Kanten, sondern eher mit einer
sanft geneigten Oberfläche
definiert, um die Geräuscherzeugung
durch die Luftbewegung zu vermeiden. Zum Beispiel weist der Teil
der unteren Wand der Halterung 4, der die Gehäusewand 22 unten
mit dem vorderen Gebiet 30 verbindet, eine Neigung von
weniger als 45° im
Verhältnis
zu einer horizontalen Ebene auf (wie beispielsweise die erste Ebene
P1).
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Die
untere Wand der Halterung 4 definiert auch Ausnehmungen 34 in
ihrer oberen Fläche,
welche das HDD 6 trägt.
Die Ausnehmungen 34 werden erhalten, indem die untere Wand
der Halterung 4 niedriger ausgeführt wird, als die zweite Ebene
P2 an diesen Stellen.
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Die
Ausnehmungen 34 kommunizieren mit dem Luftkanal 26 (selbst
dann, wenn das HDD 6 angebracht ist), so dass die von dem
Gebläse 8 abgegebene
Luft teilweise zu diesen Ausnehmungen 34 geführt wird,
damit der Kühlvorgang
zu der unteren Seite des HDD 6 verbessert wird. Indem die
Ausnehmungen 34 in geeigneter Weise ausgelegt werden, kann
der Luftstrom zu bekannten Heißpunkten
des HDD 6 geführt
werden.
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In
dieser Hinsicht kann festgestellt werden, dass der Luftzirkulationskreis,
der durch den Luftkanal 26 und die Ausnehmungen 34 definiert
wird, auch dazu vorgesehen werden kann, Luft zu einem Rand der unteren
Wand der Halterung 4 zu führen, wo sie durch eine zweckgebundene Öffnung abgegeben werden
kann, um einen benachbarten Bereich der PCB 2 zu kühlen, wo
auch eine Heißpunkt
lokalisiert worden ist. Auf diese Weise wird die künstliche
Konvektion von dem Gebläse 8 nicht
nur verwendet, um das HDD 6 zu kühlen, das durch die Halterung 4 getragen
wird, sondern auch benachbarte elektrische Schaltungen, die auf
der FCB 2 angebracht sind. Dies ist insbesondere möglich, weil
der Luftstrom durch den in der Halterung 4 zur Verfügung gestellten Luftzirkulationskreis
dergestalt präzise
zu wichtigen Punkten geführt
wird, dass seine Leistungsfähigkeit auf
diese Punkte fokussiert ist.
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Natürlich sind
die unterschiedlichen Elemente des vorstehend beschriebenen PVR
von einer herkömmlichen
Verkleidung 44 umschlossen, welche gitterartige Gebiete 46 aufweist,
die der Luft ermöglichen,
die Verkleidung 44 zu durchqueren. Eines der gitterartigen
Gebiete 46 liegt einem Lufteinlass des Gebläses 8 gegenüber.
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In 6 ist
die relative Anbringung des Gebläses 8,
der Halterung 4 und des HDD 6 deutlich sichtbar:
das Gebläse 8 ist
an dem rechteckigen Gehäuse 20 der
Halterung 4 von unten durch einen ersten Schraubensatz 40 angebracht;
das HDD ist an der Halterung 4 von oben durch einen zweiten Schraubensatz 42 angebracht.
Stutzen 48 sind auch zur Verfügung gestellt, so dass die
Halterung 4 auf der FCB 2 angebracht werden kann.
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Wie
deutlich in 6 zu sehen ist, ermöglicht die
durch die Erfindung vorgeschlagene Konstruktion, die unterschiedlichen
Schrauben 40, 42 zum Zusammenhalten der PCB 2,
des HDD 6 und des Gebläses 8 von
derselben Seite und ungefähr derselben
Ebene einzusetzen, was die Herstellung des elektronischen Geräts auf dem
Montageband erheblich vereinfacht.