DE10157555A1 - Heat sink for a computer system is in computer housing with connections to a separate pump - Google Patents
Heat sink for a computer system is in computer housing with connections to a separate pumpInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung, insbesondere für Computer, die im wesentlichen aus einem mit dem Mikroprozessor verbindbaren und Kühlkanäle sowie einen Kühlmittelzu- und -ablauf aufweisenden Kühlkörper, einen Kühlmittelbehälter, Leitungen und Pumpe sowie Wärmetauscher und Ventilator besteht. The invention relates to a cooling device, in particular for computers that in essentially consisting of a cooling channels that can be connected to the microprocessor and one Coolant inlet and outlet cooling body, a coolant tank, lines and Pump, heat exchanger and fan exist.
Zunächst ging man bei der erforderlichen Kühlung von Computern von einer Luftkühlung aus, die im wesentlichen aus einem Kühlkörper mit Rippenstruktur und einem Ventilator bestand. Der Kühlkörper wurde mittels Klammern am Mikroprozessor bzw. an der den Mikroprozessor aufnehmenden Platte befestigt. Eine derartige Kühleinrichtung ist unter Berücksichtigung der durch Raummangel im Computergehäuse in der Größe beschränkten Kühlrippen in der Leistungsfähigkeit sehr begrenzt. Auch die Verwendung von beispielsweise zwei Ventilatoren kann die Leistungsfähigkeit kaum, die den Arbeitsablauf störende Lautstärke jedoch bis zum Unerträglichen steigern. At first, the cooling of computers required air cooling consisting essentially of a heat sink with a rib structure and a fan duration. The heat sink was clamped on the microprocessor or on the Microprocessor receiving plate attached. Such a cooling device is under Taking into account the limited size due to lack of space in the computer case Cooling fins very limited in performance. Even the use of For example, two fans can hardly do the performance that disturbs the workflow However, increase the volume to an unbearable level.
Die Weiterentwicklung der Kühlung von Computern liegt in einer Flüssigkeitskühlung, deren Hauptbestandteil Wasser ist. Der Kühlkörper, vornehmlich aus wärmeleitfähigem Material wie Kupfer, wird in bekannter Weise an den Mikroprozessor bzw. die entsprechende, den Mikroprozessor aufnehmende Platte angeflanscht und wird in einem geschlossenem System über einen Kühlmittelzu- und einen -ablauf mit dem erforderlichen Kühlmedium versorgt. Der Kühlkörper aus Kupfer weist eingefräste, meanderartig verlaufende Kühlkanäle auf. Die für das System erforderlichen Bestandteile wie Flüssigkeitsbehälter, Wärmeaustauscher und Ventilator sowie Pumpe sind innerhalb des Computergehäuses installiert. Eine solche Entwicklung ist jedoch hinsichtlich der Leistungssteigerung der Kühlung ohne große Bedeutung. Zum einem bietet die Konstruktion des Kühlkörpers, bedingt durch die wenigen Flächen der schlangenartigen Kanalführung zur Wärmeaufnahme durch das Kühlmedium, keine wesentliche Verbesserung und zum anderen ist die Gesamtkonstruktion, die innerhalb der beengten Raumverhältnisse im Computergehäuse unter zu bringen ist, kompliziert, aufwendig und erfordert beim Ein- und Ausbau enormes handwerkliches Geschick unter Berücksichtigung von entsprechenden Werkzeugen. Weiterhin kommt in nachteiliger Weise hinzu, dass keine aktive Entlüftung im System vorgesehen ist, was den Wirkungsgrad der Kühlung verschlechtert und dass selbst eine sorgfältige Befüllung keine Kontrolle erlaubt. The evolution of computer cooling is in liquid cooling, the main component of which is water. The heat sink, primarily made of thermally conductive Material such as copper is sent to the microprocessor or the in a known manner corresponding, the microprocessor receiving plate flanged and is in one closed system via a coolant inlet and outlet with the required Coolant supplied. The heat sink made of copper has milled, meandering Cooling channels. The components required for the system such as liquid containers, The heat exchanger and fan as well as the pump are inside the computer case Installed. Such a development is, however, regarding Cooling without great importance. On the one hand, the design of the heat sink, due to the few surfaces of the serpentine duct for heat absorption due to the cooling medium, no significant improvement and on the other hand Overall construction, which is within the cramped space in the computer case Bringing is complicated, time-consuming and requires a great deal of installation and removal craftsmanship taking into account appropriate tools. Farther Another disadvantage is that no active ventilation is provided in the system is what degrades cooling efficiency and that even careful Filling no control allowed.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine optimierte Kühlung für Computer zu schaffen, die ein verbraucherfreundliches System darstellt, die an die entsprechenden Kühlbedürfnisse anpassbar ist, die keinen räumlich bedingten Umbau des Computers erfordert, die geräuscharm ist und die es erlaubt, das System zu übertakten und insgesamt in der Lage ist, die Lebensdauer eines Computers zu verlängern. In contrast, the invention has for its object, a simple means to provide optimized cooling for computers that are a consumer friendly system represents, which is adaptable to the corresponding cooling needs, which no spatial conditional remodeling of the computer that is quiet and that allows that System overclock and overall capable of extending the life of a computer extend.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die am Kühlkörper über Leitungen mit Kühlmittel versorgenden Bestandteile in einer adapterartig an das Computergehäuse anschließbaren, kastenförmigen Einheit zusammengefasst sind, die lösbar mit dem Computergehäuse baukastenartig verbindbar ausgebildet ist. This object is achieved in that the on the heat sink Lines with components supplying coolant in an adapter-like manner to the Computer case connectable, box-shaped unit that are detachable with the Computer housing is designed to be modular.
Eine solche Kühlung ist nicht nur für jeden Computer geeignet, sondern bietet eine Lösung zur Kühlung überall dort, wo beispielsweise durch Elektrizität bedingt, Wärme auf engstem Raum abgeführt werden muss. Die Kühlung bzw. die erforderliche vollständige Einheit kann bei der Herstellung des Computers ebenso einfach Berücksichtigung finden, wie als komplett gelieferter Nachbausatz. Die Konstruktion ist in der Gesamtheit gut überschaubar und ohne große handwerkliche Kenntnis einfach und schnell montierbar. Such cooling is not only suitable for every computer, but also offers a solution for cooling wherever, for example due to electricity, heat confined space must be removed. The cooling or the required complete Unit can be just as easily taken into account in the manufacture of the computer as as a complete replica kit. The overall construction is good manageable and quick and easy to assemble without much manual knowledge.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt weiterhin in der Gestaltung und Ausführung eines die Leistungsfähigkeit steigernden Kühlkörpers. Dieser bietet aufgrund seiner Zu- und Ablaufkanäle bzw. aufgrund seiner eine entsprechend große Fläche bildenden Kühlkanäle die Möglichkeit einer großen Leistungssteigerung. Die erfindungsgemäße Lage der Kühlkanäle zum Mikroprozessor in einem bogenförmigen Abstand ermöglicht eine gesteigerte Wärmeabfuhr und erlaubt andererseits einen niedrigen Druck von 0,6-0,8 bar, was wiederum kaum noch ein Risiko für Undichtigkeiten im System darstellt. A particular advantage of the invention lies in the design and execution a performance-enhancing heat sink. Due to its and drainage channels or due to its forming a correspondingly large area Cooling channels the possibility of a large increase in performance. The position of the invention Cooling channels to the microprocessor at an arcuate distance enables one increased heat dissipation and on the other hand allows a low pressure of 0.6-0.8 bar what again hardly poses a risk for leaks in the system.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt unter Berücksichtigung einer bekannten Klammerbefestigung des Kühlkörpers am Mikroprozessor darin, dass durch einen zusätzlichen Führungsdorn und eine Arretierungsschraube ein schneller und zentrisch gesicherter Einbau des Kühlkörpers stattfinden kann. Another advantage of the invention is given a known one Clamp attachment of the heat sink to the microprocessor in that by an additional Guide pin and a locking screw for quick and centrally secured installation of the heat sink can take place.
Im Rahmen der Erfindung erweist es sich als besonders vorteilhaft, dass die kastenförmige Einheit dem Querschnitt des Computergehäuses angepasst und unterhalb des Computergehäuses und mit diesem lösbar verbindbar ausgebildet ist. Eine schnelle Verbindung stellt beispielsweise eine Klammerverbindung dar. Ebenso liegt in der Verfahrbarkeit der mit dem Computergehäuse eine gemeinsame Einheit bildenden Konstruktion ein nicht zu unterschätzender Vorteil. Die zur Kühlung vorgesehene Einheit verfügt über ein Steuergerät, welches die Einschaltung der Kühlung bei Betrieb des Computers gewährleistet und das gleichzeitig eine Betriebsanzeige auslöst. Zur Erhöhung der Betriebssicherheit wird die Pumpe innerhalb der Einheit mit einem Strom von 220 V versorgt. In the context of the invention it proves to be particularly advantageous that the box-shaped Unit adapted to the cross section of the computer case and below the Computer case and is detachably connected to this. Establishes a quick connection for example a clamp connection. Likewise lies in the movability of the the computer case a construction forming a common unit underestimating advantage. The unit provided for cooling has a control unit, which ensures that the cooling is switched on when the computer is running and that simultaneously triggers an operating display. To increase operational safety, the Pump supplied with a current of 220 V within the unit.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in nachfolgenden näher erläutert. Es zeigen: An embodiment of the invention is shown in the drawings and is in explained in more detail below. Show it:
Fig. 1 eine schematisierte Darstellung eines Kühlkörpers in Schnitt, Fig. 1 is a schematic representation of a heat sink in section,
Fig. 2 einen teilweisen Schnitt durch einen mit dem Mikroprozessor verbundenen Kühlkörper, Fig. 2 is a partial section through a heat sink connected to the microprocessor,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines mit einer Kühlung verbundenen Computergehäuses teilweise im Schnitt und Fig. 3 is a side view of a related cooling computer casing, partly in section and
Fig. 4 eine Draufsicht auf die wesentlichen Bestandteile einer Kühleinheit in schematisierter Form. Fig. 4 is a plan view of the essential components of a cooling unit in a schematic form.
In Fig. 1 ist in einem Schnitt ein Ausführungsbeispiel eines Kühlkörpers 1 angedeutet, der aus Kupfer hergestellt im unteren Bereich einen Zuführungskanal 27 mit einem Durchmesser von z. B. 12 mm und einem einseitigen Zulauf 25 aufweist. Im oberen Bereich ist als Sammelkanal ein Ablaufkanal 28 mit einem Ablauf 26 vorgesehen. Zwischen dem Zuführungskanal 27 und dem Ablaufkanal 28 sind eine Vielzahl von gebohrten Kühlkanälen 29 angeordnet. Wie aus der geschnittenen Draufsicht in Fig. 2 hervorgeht, sind die Kühlkanäle 29 bogenförmig um den an der plangeschliffenen Hinterwand des Kühlkörpers anliegenden Mikroprozessor 2 angeordnet, der mit einer Platte 32 verbunden ist und durch eine umgebende Klammer 30 eine Einheit bildet. Um eine zentrische Anordnung beim Einbau des Kühlkörpers 1 zu gewährleisten, ist zum einen ein Führungsdorn 31 und zum anderen eine Arretierschraube 34 vorgesehen, deren stumpfes oder abgerundetes Ende in einer halbkreisförmigen Ausnehmung 33 Platz findet. In Fig. 1, an embodiment of a heat sink 1 is indicated in a section, which is made of copper in the lower region of a feed channel 27 with a diameter of z. B. 12 mm and a one-sided inlet 25 . An outlet channel 28 with an outlet 26 is provided in the upper area as a collecting channel. A plurality of drilled cooling channels 29 are arranged between the feed channel 27 and the outlet channel 28 . As can be seen from the sectional plan view in FIG. 2, the cooling channels 29 are arranged in an arc around the microprocessor 2 which is in contact with the flat-ground rear wall of the heat sink and is connected to a plate 32 and forms a unit through a surrounding bracket 30 . In order to ensure a central arrangement when installing the heat sink 1 , on the one hand a guide pin 31 and on the other hand a locking screw 34 is provided, the blunt or rounded end of which is accommodated in a semicircular recess 33 .
In Fig. 3 ist in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht das Computergehäuse 5 in Verbindung mit der angebauten Einheit 6 zur Kühlung dargestellt. Das mit einem Fahrwerk in Form von Rollen 14 versehene Gehäuse 13 ist mittels lösbarer Klammern 35 mit dem Computergehäuse 5 verbunden. Weiterhin ist die Leitungsführung angedeutet, wobei die Zulaufleitung 3 der Einheit 6 an den Zulauf 25 des Kühlkörpers 1 und vom Ablauf 26 die Ablaufleitung 4 zur Einheit 6 führt. Des weiteren ist als Ausführungsbeispiel die Befüllung 18 und die Entlüftungsleitung 19 seitlich am Computergehäuse 5 befestigt. In Fig. 3, the computer housing 5 is shown in connection with the attached unit 6 for cooling in a partially sectioned side view. The housing 13 provided with a chassis in the form of rollers 14 is connected to the computer housing 5 by means of releasable clamps 35 . Furthermore, the line routing is indicated, the inlet line 3 of the unit 6 leading to the inlet 25 of the heat sink 1 and from the outlet 26 the outlet line 4 to the unit 6 . Furthermore, as an exemplary embodiment, the filling 18 and the ventilation line 19 are attached laterally to the computer housing 5 .
An der Einheit 6 befindet sich eine optische Betriebsanzeige 17 sowie unterhalb dieser ein Kühlleistungsschalter und ein Betriebsschalter für Dauerbetrieb und Erstbefüllung oder Automatik. There is an optical operating display 17 on the unit 6 and below this a cooling circuit breaker and an operating switch for continuous operation and first filling or automatic.
In der Fig. 4 ist in schematisierter Form eine Draufsicht auf die Einheit 6 wiedergegeben.
Das die wesentlichen Bestandteile aufnehmende Gehäuse ist mit 13 bezeichnet. Das
Steuergerät 16 für die Pumpe 12 und den Ventilator 15 weist einen Anschluss 24 für einen
Stromanschluss von 220 V und einen Anschluss 21 an das PC-Netzteil auf. Die vom
Kühlkörper 1 zurückkommende erwärmte Flüssigkeit gelangt in einen Durchlaufbehälter 7 und
von da durch die Rohre 10 des Wärmetauschers 8 mit Kühlrippen 9 in den
Kühlmittelbehälter 11. Der Ventilator 15 saugt über Durchtrittsöffnungen aus Richtung der Pfeile B
kühle Luft an und kühlt damit im Wärmetauscher 8 die erwärmte Flüssigkeit ab. Die
erwärmte Luft wird in Richtung des Pfeils A durch den Ventilator 15, der in einer Öffnung
36 im Gehäuse 13 angeordnet ist, abgeführt. Über die Pumpe 13 wird die gekühlte
Flüssigkeit aus dem Kühlmittelbehälter 11 wieder dem Kühlkörper 1 zugeführt. Die Befüllung des
Behälters 11 wird mittels der Leitung 18 und die Entlüftung mittels der Leitung 19
vorgenommen.
Bezugszeichenliste
1 Kühlkörper
2 Mikroprozessor
3 Zulaufleitung
4 Ablaufleitung
5 Computergehäuse
6 Einheit
7 Durchlautbehälter
8 Wärmetauscher
9 Rippen
10 Rohrleitungen
11 Kühlmittelbehälter
12 Pumpe
13 Gehäuse der Einheit
14 Fahrwerk
15 Ventilator
16 Steuergerät
17 Betriebsanzeige
18 Befüllleitung
19 Entlüftungsleitung
20 Stromanschluss (Kühlmittelpumpe)
21 Anschluss an PC-Netzteil
22 Netzteil
23 Schaltleitung (220 V)
24 Schaltleitung (5/12 V - Ventilator)
25 Zulauf
26 Ablauf
27 Zuführungskanal (unten)
28 Ablaufkanal (oben)
29 Kühlkanäle
30 Klammer
31 Führungsdorn
32 Aufnahmeplatte
33 Ausnehmung
34 Schraube
35 Klammern
36 Öffnung (f. Ventilator)
In FIG. 4 in schematic form a plan view is shown on the unit 6. The housing containing the essential components is designated by 13. The control device 16 for the pump 12 and the fan 15 has a connection 24 for a power connection of 220 V and a connection 21 to the PC power supply unit. The heated liquid coming back from the heat sink 1 passes into a continuous tank 7 and from there through the tubes 10 of the heat exchanger 8 with cooling fins 9 into the coolant tank 11 . The fan 15 draws in cool air via through openings from the direction of the arrows B and thus cools the heated liquid in the heat exchanger 8 . The heated air is discharged in the direction of arrow A through the fan 15 , which is arranged in an opening 36 in the housing 13 . The cooled liquid from the coolant container 11 is returned to the heat sink 1 via the pump 13 . The container 11 is filled by means of the line 18 and the venting by means of the line 19 . REFERENCE LIST 1 heat sink
2 microprocessor
3 inlet pipe
4 drain pipe
5 computer cases
6 unit
7 throughput tanks
8 heat exchangers
9 ribs
10 pipes
11 coolant tank
12 pump
13 Housing of the unit
14 landing gear
15 fan
16 control unit
17 Operating display
18 filling line
19 vent line
20 power connection (coolant pump)
21 Connection to PC power supply
22 power supply
23 switching cable ( 220 V)
24 switching line (5/12 V - fan)
25 inflow
26 procedure
27 feed channel (bottom)
28 drain channel (top)
29 cooling channels
30 brackets
31 guide mandrel
32 mounting plate
33 recess
34 screw
35 brackets
36 opening (for fan)
Claims (10)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001157555 DE10157555A1 (en) | 2001-11-23 | 2001-11-23 | Heat sink for a computer system is in computer housing with connections to a separate pump |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=7706751
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