IT201900009096A1 - Personal computer - Google Patents

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

“PERSONAL COMPUTER”

DESCRIZIONE

SETTORE TECNICO DELL’INVENZIONE

[0001] La presente invenzione si riferisce ad un personal computer.

STATO DELLA TECNICA

[0002] Un personal computer (PC) è un apparecchio automatizzato programmabile in grado di eseguire operazioni logiche ed elaborare dati che si presta all’utilizzo da parte di un utente per la creazione e/o la fruizione di contenuti multimediali, in un contesto lavorativo o ludico.

[0003] Un personal computer comprende infatti una serie di componenti fisiche elettroniche (comunemente denominate componenti interne o componenti hardware) racchiuse in un involucro di protezione detto “case” e opportunamente interconnesse tra di loro. Tali componenti sono adatte a ricevere, immagazzinare ed elaborare informazioni immesse dall’utente attraverso idonei dispositivi di input (o “periferiche” di input), quali ad esempio una tastiera o un mouse, e a fornire i risultati ottenuti dall’elaborazione tramite dispositivi di output (o “periferiche” di output), quali ad esempio un monitor, una stampante o un videoproiettore.

[0004] In estrema sintesi, il funzionamento di un personal computer è consentito grazie all’impiego di alcune componenti primarie essenzialmente formate da un alimentatore di corrente, direttamente collegato alla presa di corrente tramite un cavo di alimentazione e adatto a trasformare la corrente alternata (AC) proveniente dalla rete elettrica in corrente continua (DC), fornendo in questo modo le giuste tensioni di alimentazione a tutti gli altri componenti, una scheda madre, direttamente installata sul case, adatta a supportare gran parte delle componenti interne, mettendole in comunicazione tra di loro, un’unità di calcolo centrale, o “processore”, preposta all’elaborazione dei dati ricevuti, e un’unità di memorizzazione, comprensiva di una memoria RAM e un disco fisso.

[0005] Completano infine l’architettura di un personal computer altre componenti necessarie al corretto funzionamento, quali ad esempio un idoneo sistema di raffreddamento, a ventola oppure a liquido refrigerante, adatto ad impedire il surriscaldamento dei vari componenti preservandoli dalla rottura e dall’usura, una scheda video ed una scheda audio che consentendo di poter utilizzare correttamente i dispositivi di input/output; quest’ultime due componenti possono essere integrate direttamente sulla scheda madre o, in alternativa esserne separate, per consentire una più rapida sostituzione.

[0006] Dal punto di vista delle dimensioni, sono attualmente note due tipologie principali di personal computer, ciascuna definita da corrispondenti caratteristiche tecniche e idonea a particolari applicazioni o condizioni di utilizzo.

[0007] Sono noti infatti personal computer del tipo “desktop”, comunemente denominati “computer fissi”, pensati per essere utilizzati nello stesso luogo in modo prolungato nel tempo, alimentabili grazie alla corrente di rete, e i personal computer del tipo portatile, comunemente denominati “portatili”, “laptop” o “notebook”, pensati in particolare per essere trasportati a mano da un utente e dunque aventi dimensioni e peso opportuni, e adatti ad essere utilizzati anche in assenza di alimentazione di rete.

[0008] Le due tipologie hanno ciascuna pregi e difetti. Il computer desktop è caratterizzato da prestazioni mediamente superiori rispetto a quelli dei computer portatili, in ragione di maggiori risorse hardware (un maggiore quantitativo di memoria RAM, un hard disk di maggiore capacità, ecc.) e dalla possibilità di aggiungere, sostituire o potenziare le componenti interne. È infatti possibile avere computer fissi del tipo “assemblato”, assemblando vari componenti scelti ed acquistati liberamente uno ad uno secondo le proprie necessità. Lo stesso dicasi anche per tutti i dispositivi di input e output, distinti e separati dall’involucro del computer a cui sono collegati mediante appositi cavi o tramite sistemi di connessione senza fili, in modo tale da consentire massima libertà all’utente nella scelta della tipologia a lui più conforme e facilità di rimozione degli stessi qualora se ne volesse ottenere la sostituzione.

[0009] Al contempo, tuttavia, le sue rilevanti dimensioni lo rendono difficilmente trasportabile, motivo per cui solitamente un personal computer di tipo “desktop” è atto ad essere impiegato in un’unica postazione, alimentandolo esclusivamente attraverso la corrente di rete.

[0010] Eventualmente, è possibile collegare tale apparecchio ad un gruppo di continuità (UPS), adatto a sopperire all’alimentazione elettrica per un limitato periodo di tempo, dell’ordine di qualche minuto, qualora si verificasse un’accidentale interruzione della corrente di rete, consentendo quindi all’utente di spegnere opportunamente il proprio PC.

[0011] Diversamente, un computer portatile è caratterizzato da minori dimensioni e peso, nonché dall'integrazione di alcune periferiche, quali in particolare tastiera e monitor, in un unico monoblocco pieghevole.

[0012] Il suo costo relativamente elevato è determinato dai componenti elettronici che lo compongono: essi, anche se simili a quelli di un desktop, sono miniaturizzati e ottimizzati per un minore consumo di energia.

[0013] Alloggiata al suo interno vi è inoltre una batteria che consente l’utilizzo del computer portatile anche in situazioni nelle quali vi è l'impossibilità di connettersi alla rete elettrica; tale batteria è dimensionata per garantire l’utilizzo del computer anche per alcune ore.

[0014] Il vantaggio principale di un computer portatile rispetto ad uno fisso risiede nella comodità di trasporto, grazie al suo ingombro minimo, e la possibilità di utilizzo anche in assenza di alimentazione di rete, grazie alla presenza della batteria incorporata. D'altra parte, le componenti miniaturizzate diminuiscono le performance rispetto a quelle di un computer desktop, e risultano maggiormente soggette ad usura o rottura.

[0015] Inoltre, rispetto ad un PC desktop, uno svantaggio di un portatile riguarda la limitata possibilità di sostituire i componenti hardware per aumentare le prestazioni (come la scheda video) e, in caso di guasti, la difficoltà di reperire le parti di ricambio specifiche del modello. Queste limitazioni costringono spesso all'acquisto di un nuovo apparecchio, costringendo il consumatore a maggiori esborsi.

[0016] Sarebbe quindi desiderabile, ed è infatti compito principale della presente invenzione, quello di realizzare un personal computer che inglobi i vantaggi dell’una e dell’altra tipologia, per ottenere in sostanza un apparecchio avente le prestazioni e la modularità di un computer di tipo desktop ma che sia al contempo trasportabile in modo agevole da parte di un utente, potendo inoltre essere utilizzato senza necessitare dell’alimentazione della rete elettrica.

[0017] Nell’ambito del compito sopradetto, uno scopo della presente invenzione è quello di ottenere un personal computer che sia portatile, in grado cioè di offrire ingombro e peso il più possibile ridotti, risultando al contempo estremamente funzionale da utilizzare.

[0018] Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di realizzare un personal computer le cui componenti interne siano sostituibili con facilità, consentendo una personalizzazione dell’apparecchio in base alle richieste dell’utente e che permetta inoltre la sostituzione di componenti eventualmente danneggiate o usurate in modo semplice ed economico.

[0019] Non ultimo scopo è quello di escogitare un personal computer in grado di conseguire il compito e gli scopi sopra indicati ad un costo economicamente conveniente, mediante l’impiego di componenti standardizzati.

[0020] Il compito e gli scopi sopra indicati, ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un personal computer come definito alla rivendicazione 1.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

[0021] Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi ottenibili di un personal computer secondo la presente invenzione diverranno più evidenti dalla seguente descrizione di una particolare, ma non esclusiva, forma di realizzazione illustrata a puro titolo di esempio non limitativo con riferimento alle seguenti figure:

- la figura 1 illustra, in modo schematico, la struttura di un personal computer secondo la presente invenzione;

- la figura 2A mostra, con vista prospettica, un involucro scatolare adatto ad alloggiare un gruppo di componenti interne che consentono il funzionamento di un personal computer secondo la presente invenzione;

- la figura 2B mostra l’involucro scatolare di cui alla figura 2A, al quale è stato rimosso il coperchio.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

[0022] Con particolare riferimento alla figura 1, vi è schematicamente illustrato un personal computer 100 secondo la presente invenzione, definito in sostanza da un apparecchio elettronico programmabile adatto ad essere utilizzato da un utente per la creazione e/o la fruizione di contenuti multimediali, in particolare ma non esclusivamente in ambito lavorativo o ludico.

[0023] Detto apparecchio 100 comprende un involucro scatolare 1, preferibilmente realizzato in materiale metallico, quale ad esempio alluminio, definente una cavità interna 4 adatta a contenere un gruppo di componenti interne 10 necessarie al funzionamento dello stesso, e vantaggiosamente dotato di una pluralità di aperture di interfaccia A, di forme e dimensioni varie, adatte in particolare a consentire la connessione delle componenti interne 10 con una pluralità di dispositivi di input 30, quali ad esempio un mouse e/o una tastiera, e dispositivi di output 40, quali ad esempio un monitor, una stampante e/o un videoproiettore, posti esternamente all’involucro 1.

[0024] Come mostrato nelle figure 2A e 2B, l’involucro scatolare 1 comprende una cornice perimetrale vantaggiosamente formata da una prima coppia di pareti laterali parallele 2 disposte affacciate ad una distanza L, che definisce la lunghezza dell’involucro 1, e da una seconda coppia di pareti laterali parallele 3, anch’esse disposte affacciate ad una distanza B, che definisce quindi la larghezza dell’involucro 1, e raccordate a dette prime pareti; dette prime e dette seconde pareti laterali avendo inoltre un’altezza H definente l’altezza dell’involucro 1. Un coperchio C ed una base F chiudono poi superiormente ed inferiormente la cavità interna 4 dell’involucro 1.

[0025] Preferibilmente, almeno una porzione di detto involucro 1, ad esempio l’intero coperchio, è rimovibile per consentire l’ispezione interna e per permettere l’eventuale sostituzione o aggiunta di componenti secondo le esigenze dell’utente.

[0026] Dette componenti interne 10 sono infatti adatte a ricevere i dati immessi dall’utente tramite detti dispositivi di input 30, immagazzinarli ed elaborarli tramite appositi programmi, e trasmetterli attraverso i dispositivi di output 40.

[0027] Detti dispositivi di input 30 e output 40 possono essere direttamente collegati, preferibilmente in modo rimovibile, all’involucro scatolare 1, ad esempio tramite idonei cavi di collegamento, per interfacciarsi con le componenti interne 10; in alternativa, detti dispositivi di input 30 e di output 40 possono interfacciarsi con le componenti interne 10 in modalità wireless, tramite i più utilizzati e comuni canali o metodi comunicativi, quali ad esempio, radiofrequenze, Wi-Fi, Bluetooth o altro.

[0028] Preferibilmente, le componenti interne 10 di un apparecchio 100 comprendono sostanzialmente almeno una scheda madre 11, almeno un alimentatore 12, almeno un processore 13, almeno un’unità di memorizzazione ed archiviazione 14 e un sistema di raffreddamento 15.

[0029] Secondo una caratteristica vantaggiosa della presente invenzione, ciascuna di dette componenti interne 10 dell’apparecchio 100 è di tipo standard e convenzionale, avendo requisiti e dimensioni standardizzati, e comunque reperibili sul mercato anche singolarmente, scelti in base alle esigenze prestazionali desiderate dall’utilizzatore.

[0030] In particolare, preferibilmente, detta scheda madre 11 è costituita da un sandwich di strati di vetronite e rame e raccoglie in sé tutta la circuiteria elettronica e i collegamenti con le altre componenti interne principali dell’apparecchio 100, che sono fisicamente supportate dalla stessa, e le interfacce verso i dispositivi di input 30 e output 40.

[0031] Detta scheda madre 11 ha preferibilmente un formato scelto tra Atx, Micro Atx, Mini Itx, Nano Itx, Pico Itx, 3.5’’ e/o similari.

[0032] La scheda madre 11 utilizza un software che permette la gestione di tutte le componenti installate, che si trova in un chip integrato nella stessa.

[0033] L’alimentatore 12 è un dispositivo adatto ad essere collegato, tramite un apposito cavo di collegamento, all’alimentazione elettrica di rete per convertire l’alimentazione a corrente alternata proveniente dalla rete elettrica in corrente continua di tensione inferiore, fornendo in questo modo energia per tutti i componenti che fanno parte dell’apparecchio 100.

[0034] Preferibilmente, integrata all’interno di detto alimentatore 12, è prevista una ventola di raffreddamento, adatta ad evitare eventuali surriscaldamenti.

[0035] Anche detto alimentatore 12 rispetta standard dimensionali quali ad esempio atx, mini-atx, itx e mini-itx.

[0036] Il processore 13, del tipo convenzionale, è adatto a provvedere all’esecuzione materiale dell’elaborazione dati grazie ad un sistema operativo che vi è installato, ed è selezionato tra quelli esistenti in commercio in base alle esigenze dell’utente.

[0037] L’unità di memorizzazione e archiviazione 14 comprende essenzialmente almeno una RAM ed un disco rigido, anch’essi di tipo noto e convenzionale, scelti in base alle esigenze dell’utente.

[0038] Infine, detto involucro scatolare 1 alloggia un sistema di raffreddamento 15 del tipo convenzionale, ad esempio formato da almeno una ventola o impiegante un circuito in cui circola un liquido refrigerante, adatto a raffreddare le componenti interne 10 dell’apparecchio 100, evitandone il surriscaldamento e preservandole dunque dall’usura e da eventuali danneggiamenti.

[0039] Chiaramente dette componenti interne 10 possono comprendere altri elementi, quali ad esempio una scheda video 19A, una scheda audio 19B, una scheda di rete, ecc.. personalizzabili secondo le esigenze dell’utente, che possono essere integrate nella scheda madre 11 o, preferibilmente, montate sulla stessa in modo rimovibile, per consentirne un agevole sostituzione o potenziamento.

[0040] Secondo una caratteristica vantaggiosa della presente invenzione, detto apparecchio 100 è portatile, ossia è adatto ad essere trasportato da un utente in modo agevole, avendo quindi peso e dimensioni idonee, ed essere utilizzato anche in assenza di alimentazione di rete.

[0041] A tal scopo, vantaggiosamente, all’interno di detto involucro scatolare 1 è inoltre alloggiata un’unità di alimentazione suppletiva 20, adatta ad alimentare le diverse componenti interne 10 e i dispositivi di input e output 30, 40 qualora si desideri utilizzare l’apparecchio 100 in una condizione di assenza di alimentazione di rete, ad esempio se si intende utilizzare l’apparecchio 100 durante gli spostamenti o in luoghi remoti.

[0042] Detta unità di alimentazione suppletiva 20 comprende un gruppo di batterie 16 essenzialmente formato da una o più batterie, ad esempio del tipo al litio, al grafene o tecnologie equivalenti, sostituibili e adatte ad assicurare l’alimentazione a tutti i componenti del pc per un determinato periodo di tempo, personalizzabile in base alle esigenze. Detto gruppo di batterie 16 ha preferibilmente una tensione nominale compresa tra 5 e 24V, e una capacità minima di 4Ah.

[0043] Secondo una caratteristica vantaggiosa della presente invenzione, detta unità di alimentazione suppletiva 20 è collegata alla scheda madre 11 mediante almeno una coppia di cavi, e in particolare almeno un primo cavo di collegamento 21, preferibilmente formato da un connettore JST universale o similare, adatto a consentire all’unità di alimentazione suppletiva 20 di interfacciarsi elettricamente con la scheda madre 11 per permettere il passaggio della corrente di alimentazione, ed almeno un secondo cavo di collegamento 22, preferibilmente formato da un connettore USB con relativo software, con il quale detta unità di alimentazione suppletiva 20 comunica alla scheda madre 11 informazioni sullo stato di carica del gruppo di batterie 16.

[0044] In alternativa, qualora la scheda madre 11 sia sprovvista di un connettore JST universale o simili, è possibile prevedere una prima coppia di cavi di collegamento 21, 21’ adatti a consentire il passaggio della corrente di alimentazione.

[0045] Detta unità di alimentazione suppletiva 20 comprende inoltre un circuito elettrico integrato (chip) 18 vantaggiosamente inglobante un firmware, ossia un programma adatto ad interfacciarsi con la scheda madre 11, ed in particolare con il sistema operativo installato sulla stessa.

[0046] In questo modo, oltre ad alimentare i vari componenti interni qualora la corrente di rete non fosse disponibile, l’unità di alimentazione suppletiva 20 è in grado di comunicare all’utente, tramite il sistema operativo, lo stato di carica del gruppo di batterie 16 e consentire il salvataggio dei dati prima dell’accidentale spegnimento del personal computer 100 causato dall’esaurimento della carica del gruppo di batterie 16, formando in sostanza un gruppo di continuità.

[0047] Secondo una caratteristica vantaggiosa della presente invenzione, l’involucro scatolare 1 ha dimensioni idonee a consentire l’agevole trasporto da parte di un utilizzatore: a tal scopo, preferibilmente, la lunghezza L dell’involucro 1 è al massimo pari a 65 cm, la larghezza B dell’involucro 1 è al massimo pari a 30 cm e l’altezza H è al massimo pari a 15 cm.

[0048] Comunque, l’involucro scatolare 1 è realizzato in modo tale che la somma delle sue dimensioni, ossia della sua lunghezza L, larghezza B e altezza H, non sia superiore a 200 cm, in modo tale da poter vantaggiosamente essere alloggiato in un’idonea custodia, quale ad esempio una borsa, una valigetta, uno zaino, un trolley o simili, opportunamente conformata. Eventualmente, detta custodia può alloggiare anche diversi dispositivi di input e output 30, 40, secondo le necessità dell’utilizzatore stesso.

[0049] Inoltre, il peso dell’intero apparecchio 100, ossia dell’involucro scatolare 1 e delle componenti interne 10 è al massimo 4,5 kg, e preferibilmente pari a circa 2,5 kg.

[0050] In conclusione, da quanto precede risulta evidente come la presente invenzione consegua gli scopi ed i vantaggi inizialmente previsti. Si è infatti ideato un apparecchio elettronico programmabile per utilizzo personale avente in sostanza le prestazioni e la modularità di un personal computer del tipo desktop, e che al contempo è trasportabile in modo agevole da parte dello stesso utilizzatore, potendo inoltre essere utilizzato senza necessitare dell’alimentazione della rete elettrica.

[0051] Vantaggiosamente, detto personal computer 100 ha quindi dimensioni e peso idonei al trasporto da parte dell’utilizzatore, risultando al contempo estremamente funzionale e dotato di componenti interne sostituibili con facilità, permettendo la personalizzazione dell’apparecchio in base alle esigenze prestazionali dell’utilizzatore.

[0052] Chiaramente, come risulterà evidente ad un esperto del settore, le componenti interne 10 dell’apparecchio 100, poiché standard, sono sostituibili e potenziabili in modo semplice ed economico, incrementando in questo modo vita utile dell’apparecchio stesso.

[0053] Naturalmente la presente invenzione è suscettibile di numerose applicazioni, modifiche o varianti senza con ciò uscire dall’ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

[0054] Inoltre i materiali e le attrezzature utilizzati per la realizzazione della presente invenzione, nonché le forme e le dimensioni dei singoli componenti potranno essere i più idonei a seconda delle specifiche esigenze.

Claims (10)

1. Rivendicazioni del brevetto per invenzione industriale avente per titolo: “PERSONAL COMPUTER” RIVENDICAZIONI 1. Personal computer (100) adatto ad essere utilizzato da un utente per la creazione e/o fruizione di contenuti multimediali, associabile ad una pluralità di dispositivi di input (30) e dispositivi di output (40), detto personal computer (100) comprendendo un involucro rigido scatolare (1) adatto ad alloggiare un gruppo di componenti interne (10) standard e sostituibili, adatte a ricevere, immagazzinare, elaborare e trasmettere dati, e comprendenti almeno una scheda madre (11), un alimentatore (12), un processore (13), un’unità di memorizzazione ed archiviazione (14) ed un sistema di raffreddamento (15), caratterizzato dal fatto che detto involucro (1) è adatto ad essere portatile da un utente, ed alloggia inoltre un’unità di alimentazione suppletiva (20) comprendente un gruppo di batterie (16), detta unità di alimentazione suppletiva (20) essendo collegata a detta scheda madre (11) tramite almeno un primo cavo (21, 21’) per alimentare le componenti (10) in assenza di alimentazione di rete, ed almeno un secondo cavo (22) per consentire il passaggio di informazioni sullo stato di carica del gruppo di batterie (16).
2. 2. Personal computer (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detto primo cavo (21) è formato da un connettore universale JST o similare.
3. 3. Personal computer (100) secondo la rivendicazione 1, in cui il passaggio della corrente di alimentazione da detta unità di alimentazione suppletiva (20) a detta scheda madre (11) avviene mediante una coppia di primi cavi di collegamento (21, 21’).
4. 4. Personal computer (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto secondo cavo (22) è formato da un connettore USB.
5. 5. Personal computer (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta unità di alimentazione suppletiva (20) comprende un circuito elettrico integrato (18) inglobante un firmware adatto ad interfacciarsi con detta scheda madre (11).
6. 6. Personal computer (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto gruppo di batterie (16) ha una tensione nominale compresa tra 5 e 24V, e una capacità minima di 4Ah.
7. 7. Personal computer (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto involucro (1) è realizzato in materiale metallico e comprende una cornice perimetrale formata da due coppie di pareti parallele (2, 3) raccordate tra loro, una base (F) ed un coperchio (C).
8. 8. Personal computer (100) secondo la rivendicazione 7, in cui almeno una porzione di detto involucro (1) è rimovibile per consentire l’ispezione interna e per la sostituzione di dette componenti (10).
9. 9. Personal computer (100) secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui detto involucro (1) è dotato di una pluralità di aperture di interfaccia (A), adatte a consentire la connessione di dette componenti interne (10) con detti dispositivi di input (30) e detti dispositivi di output (40).
10. 10. Personal computer (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, adatto ad essere alloggiato in una custodia quale una borsa, una valigetta, uno zaino o un trolley per agevolarne il trasporto.