DE102010027766B4

DE102010027766B4 - Cooling arrangement for electrical components of an electrical device

Info

Publication number: DE102010027766B4
Application number: DE102010027766.5A
Authority: DE
Inventors: Daniel Ullmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-15
Filing date: 2010-04-15
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2030-04-16
Also published as: WO2011141272A1; DE102010027766A1

Abstract

Kühlanordnung für elektrische Komponenten eines elektrischen Gerätes, aufweisend eine Kühlvorrichtung (1) und ein elektrisches Gerät, insbesondere Computer, wobei die Kühlvorrichtung (1) mindestens zwei beweglich angeordnete Luftführungsarme (2, 3, 4) aufweist, welche auf die zu kühlenden Komponenten ausrichtbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (1) ein Flügel-Modul (15) mit verstellbaren Flügeln aufweist, mittels deren Ausrichtung die Luftmenge in den jeweiligen Führungsarmen (2, 3, 4) einstellbar ist.Cooling arrangement for electrical components of an electrical device, comprising a cooling device (1) and an electrical device, in particular computer, wherein the cooling device (1) has at least two moveably arranged air guiding arms (2, 3, 4) which can be aligned with the components to be cooled , characterized in that the cooling device (1) has a wing module (15) with adjustable wings, by means of whose orientation the amount of air in the respective guide arms (2, 3, 4) is adjustable.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlanordung für elektrische Komponenten eines elektrischen Gerätes, aufweisend eine Kühlvorrichtung und ein elektrisches Gerät.The present invention relates to a cooling arrangement for electrical components of an electrical appliance, comprising a cooling device and an electrical device.

Elektronische Geräte und Bauteile sowie Computerprozessoren arbeiten sehr wärmeintensiv. Ohne aktive oder passive Kühlung würden diese Bauteile schnell überhitzen und einen Defekt auslösen, der im schlimmsten Falle sogar einen Brand zur Folge hat. Im Laufe der Zeit kommt es aufgrund elektromagnetischer Anziehungskraft und besonders durch Lüfter, die im Inneren solcher Geräte arbeiten, zu einer Kontaminierung des Geräteinneren durch Staub, Zigarettenqualm, Haare, Insekten und andere Partikel. Es bildet sich eine feine Staubschicht über Platinen und Leiterplatten. Diese Staubschicht und andere Partikel führen auf Dauer dazu, dass die Abwärme im Geräteinneren nicht mehr richtig abgegeben werden kann und es von Zeit zu Zeit zur Überhitzung einzelner Bauteile und somit beispielsweise beim PC zu Systemabstürzen kommen kann. Ein weiteres Problem ergibt sich, wenn sich entsprechende Fremdkörper wie Haare auf Leiterbahnen festsetzen und Kurzschlüsse erzeugen, die das gesamte Gerät in Mitleidenschaft ziehen und zum Totalausfall und Defekt führen können.Electronic devices and components as well as computer processors work very warmly. Without active or passive cooling, these components would quickly overheat and cause a defect which, in the worst case, even causes a fire. Over time, due to electromagnetic attraction, and especially fans working inside such devices, the inside of the device will be contaminated by dust, cigarette smoke, hair, insects and other particles. It forms a fine layer of dust over circuit boards and circuit boards. In the long term, this dust layer and other particles cause the waste heat inside the device to be dissipated and, from time to time, overheating of individual components and, thus, PC crashes, for example. Another problem arises when appropriate foreign bodies such as hair on tracks and generate short circuits that affect the entire device and can lead to total failure and defect.

Zur staubfreien bzw. staubgeschützten Kühlung von elektronischen Geräten und Computern gibt es im Stand der Technik bereits eine Reihe von vorgeschlagenen technischen Lösungen.For dust-free or dust-proof cooling of electronic devices and computers, there are already a number of proposed technical solutions in the prior art.

Die DE-A-44 45 818 beschreibt ein Computergehäuse für den Einsatz in der Industrie. Das Computergehäuse mit einem Einlass und einem Auslass für Kühlluft sowie mit einer Einrichtung zur Umwälzung der Kühlluft ist in eine erste Kammer und eine dieser gegenüber hermetisch abgetrennte zweite Kammer unterteilt. Im Computergehäuse ist ein Kühlaggregat angeordnet. In beiden Kammern wird je ein Luftstrom umgewälzt, wobei beide Luftströme hermetisch voneinander abgetrennt sind. Der erste Luftstrom wird in einem geschlossenen Kreislauf umgewälzt und an einem Wärmetauscher des Kühlaggregates gekühlt. Der zweite Luftstrom wird an einem zweiten Wärmetauscher des Kühlaggregates, der sich in der zweiten Kammer befindet, vorbeigeleitet und strömt über den Auslass in die Umgebung ab.The DE-A-44 45 818 describes a computer case for use in the industry. The computer housing having an inlet and an outlet for cooling air and with a device for circulating the cooling air is divided into a first chamber and a second chamber hermetically separated from the latter. In the computer case, a cooling unit is arranged. In both chambers an air flow is ever circulated, wherein both air streams are hermetically separated from each other. The first air flow is circulated in a closed circuit and cooled at a heat exchanger of the cooling unit. The second air stream is passed to a second heat exchanger of the cooling unit, which is located in the second chamber, and flows through the outlet into the environment.

In der DE 693 07 753 T2 wird eine Düsen-Kühlungsvorrichtung für elektronische Baugruppen und Computer beschrieben. Diese Erfindung betrifft eine Kühlanordnung für elektronische Baugruppen, die zu einer zufriedenstellenden Kühlung gedruckter elektronischer Leiterplatten zur Montage in einem Rahmen einer elektronischen Baugruppe geeignet ist.In the DE 693 07 753 T2 For example, a nozzle cooling apparatus for electronic assemblies and computers will be described. This invention relates to a cooling assembly for electronic assemblies suitable for satisfactory cooling of printed electronic circuit boards for mounting in a frame of an electronic assembly.

In der DE-A-10 2004 041 387 wiederum wird eine Anordnung zum Kühlen von elektronischen Baugruppen in einem Gehäuse beschrieben. Diese Anordnung zum Kühlen einer in einem Gehäuse angeordneten elektrischen Baugruppe weist zumindest einen in jeweils einem Lufteinlass des Gehäuses angeordneten Filter für zumindest eine Filterung von zumindest Schmutzpartikeln aus einströmender Kühlluft zum Kühlen der elektrischen Baugruppe sowie zumindest eine Kühleinrichtung zum Aufbauen einer Luftströmung in dem Gehäuse und zum Herausführen der gefilterten, aufgrund eines Durch- und/oder Umströmens der Baugruppe erwärmten Kühlluft aus zumindest einem Abluftauslass aus dem Gehäuse auf. Kennzeichnend ist zumindest eine Einrichtung zum Ermitteln eines Differenzdruckwertes aus jeweils einem stromauf- und stromabwärts des Filters bestimmten Druck der Umgebungsatmosphäre, zum Vergleichen des ermittelten Differenzdruckwertes mit einem vorgegebenen Differenzdruckwert sowie zum Ausgeben eines Signals bei einem Über oder Unterschreiten des vorgegebenen Differenzdruckwertes vorgesehen.In the DE-A-10 2004 041 387 Again, an arrangement for cooling electronic assemblies in a housing will be described. This arrangement for cooling an electrical subassembly arranged in a housing has at least one filter arranged in each case in an air inlet of the housing for at least filtering at least dirt particles from incoming cooling air for cooling the electrical subassembly and at least one cooling device for establishing an air flow in the housing and Leading out the filtered, due to a flow and / or flow around the assembly heated cooling air from at least one exhaust outlet from the housing. Characteristic is at least one device for determining a differential pressure value from a respectively upstream and downstream of the filter specific pressure of the ambient atmosphere, provided for comparing the determined differential pressure value with a predetermined differential pressure value and for outputting a signal at an above or below the predetermined differential pressure value.

Aus der DE 10 2004 011 202 A1 ist eine Kühlanordnung für elektrische Komponenten eines elektrischen Gerätes bekannt, die eine Kühlvorrichtung und ein elektrisches Gerät mit zu kühlenden elektrischen Komponenten aufweist. Ferner weist die Kühlvorrichtung dabei mindestens zwei beweglich an dem elektrischen Gerät angeordnete Luftführungsarme auf, die auf die zu kühlenden Komponenten ausgerichtet sind.From the DE 10 2004 011 202 A1 For example, a cooling arrangement for electrical components of an electrical device is known which has a cooling device and an electrical device with electrical components to be cooled. Furthermore, the cooling device has at least two air guide arms which are movably arranged on the electrical device and which are aligned with the components to be cooled.

Ähnliche Kühlanordnungen sind in den Druckschriften US-A 5,559,673 , US-B 6,280,318 , US-B 6,567,267 und US-A 2006/0061966 beschrieben.Similar cooling arrangements are in the documents US-A 5,559,673 . US-B 6,280,318 . US-B 6,567,267 and US-A 2006/0061966 described.

Alle angebotenen technischen Lösungen des Stands der Technik haben jedoch den Nachteil, dass sie aufgrund von Fremdkörperablagerungen auf den wichtigsten Komponenten der elektrischen Geräte keine ausreichende Kühlung der Komponenten gewährleisten. Die Komponenten überhitzen, Ventilatoren überlagern sich hochtourig in der Laufleistung, die Leistungen sinken, Daten gehen verloren, bis hin zum totalen Systemausfall.However, all of the technical solutions offered by the prior art have the disadvantage that they do not ensure sufficient cooling of the components due to foreign body deposits on the most important components of the electrical devices. The components overheat, fans overlap at high speed in the mileage, the performance drops, data is lost, up to the total system failure.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kühlanordnung zur Kühlung von elektronischen Geräten zur Verfügung zu stellen, die in Kombination mit Staubfiltern kühle Luft dorthin leitet, wo die meiste Abwärme erzeugt wird.The invention is therefore an object of the invention to provide a cooling arrangement for cooling of electronic devices available, which in combination with dust filters cool air passes to where most of the waste heat is generated.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kühlanordnung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.The object is achieved by a cooling arrangement with the features of the main claim. Advantageous embodiments are characterized in the dependent claims.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Kühlanordnung für elektrische Komponenten eines elektrischen Gerätes, aufweisend eine Kühlvorrichtung und ein elektrisches Gerät, insbesondere Computer, wobei die Kühlvorrichtung mindestens zwei beweglich angeordnete Luftführungsarme aufweist, welche auf die zu kühlenden Komponenten ausrichtbar sind, wobei die Kühlvorrichtung ein Flügel-Modul mit verstellbaren Flügeln aufweist, mittels deren Ausrichtung die Luftmenge in den jeweiligen Führungsarmen einstellbar ist. Bevorzugt ist eine Kühlanordnung, wobei die Kühlvorrichtung weiterhin einen beweglich angeordneten Luftzufuhrkanal aufweist. Bevorzugt ist ferner eine Kühlanordnung, wobei die Luftführungsarme und/oder der Luftzufuhrkanal der Kühlvorrichtung in der Länge veränderbar sind. Bevorzugt ist eine Kühlanordnung, wobei der Luftzufuhrkanal der Kühlvorrichtung verschließbar ist. Bevorzugt ist ferner eine Kühlanordnung, wobei die Kühlvorrichtung mindestens ein Gebläse, insbesondere Radialgebläse, Axialgebläse, Turbinengebläse, oder ein von einem Motor angetriebenes Hochdruckwindrad aufweist. Bevorzugt ist auch eine Kühlanordnung, wobei die Kühlvorrichtung verschließbare eingangsseitige und/oder ausgangsseitige Staubfilter aufweist. Bevorzugt ist eine Kühlanordnung, wobei die Kühlvorrichtung aus einem Luftzuführungsarm zur Kühlung des Prozessors und einem Luftzuführungsarm zur Kühlung der Grafikkarte besteht. Bevorzugt ist eine Kühlanordnung, wobei die Kühlvorrichtung aus einem oberen Luftzuführungsarm zur Kühlung des Netzgerätes, einem mittleren Luftzuführungsarm zur Kühlung des Prozessors und einem unteren Luftzuführungsarm zur Kühlung der Grafikkarte besteht. Bevorzugt ist eine Kühlanordnung, wobei die Kühlvorrichtung als Staubfilter einen Feinstaubfilter und eine Filterabschlusshalterung aufweist. Bevorzugt ist ferner eine Kühlanordnung, wobei die zu kühlenden Komponenten des elektrischen Gerätes in einem Gehäuse angeordnet sind, das mindestens einen Abluftauslass aufweist, der an einer Kante oder in der Nähe einer Kante und/oder an einer Seitenfläche im Gehäuse angeordnet ist. Dabei ist besonders bevorzugt, dass der Abluftauslass mit einem Feinstaubfilter versehen ist. The present invention is a cooling arrangement for electrical components of an electrical device, comprising a cooling device and an electrical device, in particular computer, wherein the cooling device has at least two movably arranged air guide arms, which are aligned on the components to be cooled, wherein the cooling device is a wing Having module with adjustable wings, by means of which the amount of air in the respective guide arms is adjustable. Preferred is a cooling arrangement, wherein the cooling device further comprises a movably arranged air supply channel. Furthermore, a cooling arrangement is preferred, wherein the air guide arms and / or the air supply channel of the cooling device are variable in length. Preferred is a cooling arrangement, wherein the air supply channel of the cooling device can be closed. Furthermore, a cooling arrangement is preferred, wherein the cooling device has at least one fan, in particular radial fan, axial fan, turbine fan, or a high-pressure wind turbine driven by a motor. Also preferred is a cooling arrangement, wherein the cooling device has closable input-side and / or output-side dust filter. A cooling arrangement is preferred, wherein the cooling device consists of an air supply arm for cooling the processor and an air supply arm for cooling the graphics card. A cooling arrangement is preferred, wherein the cooling device consists of an upper air supply arm for cooling the power supply unit, a middle air supply arm for cooling the processor and a lower air supply arm for cooling the graphics card. A cooling arrangement is preferred, the cooling device having as dust filter a fine dust filter and a filter end holder. Furthermore, a cooling arrangement is preferred, wherein the components of the electrical device to be cooled are arranged in a housing which has at least one exhaust air outlet which is arranged on an edge or in the vicinity of an edge and / or on a side surface in the housing. It is particularly preferred that the exhaust outlet is provided with a fine dust filter.

Mit der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung wird durch eine besondere Schwenkarmtechnik in Kombination mit Staubfiltern kühle Luft dorthin geleitet, wo sie benötigt wird. Große Besonderheit ist, dass es sich um ein Turbinen-Gebläse handelt, welches die Luft auf einzelne Bauteile und Kühlrippen bläst, statt direkt auf ihnen aufzuliegen. Das erlaubt dem System, das Gebläse auf die Teile zu richten, die am meisten Abwärme erzeugen, beispielsweise Grafikkarten in PCs. Augrund des Staubfiltersystems können zudem keine Partikel mehr in das Innere gelangen oder Kühlrippen verstopfen. Durch Partikel verursachte Defekte werden ebenfalls verhindert. Eine Überhitzung durch Staub ist somit nahezu ausgeschlossen. Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung ist energiesparend, geräuscharm und sauber.With the cooling device according to the invention is guided by a special Schwenkarmtechnik in combination with dust filters cool air where it is needed. Great feature is that it is a turbine blower, which blows the air on individual components and cooling fins, instead of lying directly on them. This allows the system to direct the blower at the parts that generate the most heat, such as graphics cards in PCs. Due to the dust filter system, particles can no longer enter the interior or block cooling fins. Particulate defects are also prevented. Overheating by dust is therefore almost impossible. The cooling device according to the invention is energy-efficient, quiet and clean.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Kühlvorrichtung zur Kühlung elektronischer Baugruppen, die zufriedenstellend für eine lokale Kühlung einstellbar sind, und ein Gehäuse, in dem die Kühlvorrichtung montiert ist.In particular, the present invention relates to an improved cooling device for cooling electronic assemblies, which are satisfactorily adjustable for local cooling, and a housing in which the cooling device is mounted.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Kühlvorrichtung zusätzlich einen beweglich angeordneten Luftzufuhrkanal auf. Wie auch die Luftzuführungsarme, ist dieser Luftzufuhrkanal in der Länge veränderbar.In one embodiment of the invention, the cooling device additionally has a movably arranged air supply channel. Like the air supply arms, this air supply channel is variable in length.

In der Länge veränderbar im Sinne der Erfindung bedeutet, dass aufgrund einer teleskopartigen oder faltenbalgartigen Ausbildung, der betreffende Arm oder Kanal von einem vollständig eingeschobenen Zustand minimaler Länge in einen vollständig ausgezogenen Zustand maximaler Länge entfaltet werden kann. In der Länge veränderbar im Sinne der Erfindung bedeutet auch, dass nach dem Prinzip einer Steckverbindung Teile der die Arm- oder Kanalelemente bildenden Struktur aus dem Arm oder Kanal entfernt werden können, um diesen zu verkürzen oder in diesen eingesetzt werden können, um diesen zu verlängern.In terms of length changeable in the sense of the invention means that due to a telescopic or bellows-like training, the relevant arm or channel can be deployed from a fully inserted state minimum length to a fully extended state maximum length. In terms of length changeable according to the invention also means that according to the principle of a connector parts of the arm or channel elements forming structure can be removed from the arm or channel to shorten this or can be used in this to extend it ,

Das erfindungsgemäße Merkmal der beweglichen Anordnung der Lüftungsarme und des Luftzufuhrkanals und das Merkmal der Veränderbarkeit in der Länge ermöglichen, dass die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung auf verschiedenste zu kühlende Systeme und Komponenten angepasst werden kann. Diese Anpassung kann sowohl im Hinblick auf die unterschiedliche räumliche Anordnung der zu belüftenden Komponenten als auch in Bezug auf ihren Abstand voneinander erfolgen.The inventive feature of the movable arrangement of the ventilation arms and the air supply channel and the feature of changeability in length allow the cooling device according to the invention can be adapted to a variety of systems and components to be cooled. This adaptation can take place both with regard to the different spatial arrangement of the components to be ventilated and with respect to their distance from one another.

Weiterhin kann die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung durch die Erhöhung der Anzahl der Lüftungsarme von zwei Lüftungsarmen auf beispielsweise drei Lüftungsarme gezielt an einen erhöhten Kühlbedarf adaptiert werden.Furthermore, the cooling device according to the invention can be adapted to an increased cooling demand by increasing the number of ventilation arms of two ventilation arms on, for example, three ventilation arms.

Und auch eine Anpassung an räumlich beengte Systeme, wie beispielsweise Notebooks ist durch die Einschränkung auf zwei Lüftungsarme möglich. Hierbei kann beispielsweise einer der Lüftungsarme auf den Prozessor und der andere auf Grafikkarte und/oder Laufwerk ausgerichtet werden.And an adaptation to space-constrained systems, such as notebooks is possible by the restriction to two ventilation arms. In this case, for example, one of the ventilation arms can be aligned with the processor and the other with the graphics card and / or drive.

Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung auch auf unterschiedliche Bedingungen in der Umgebung der zu kühlenden Geräte und bei der Benutzung der Geräte angepasst werden.In addition, the cooling device according to the invention can also be adapted to different conditions in the environment of the devices to be cooled and in the use of the devices.

Beim Betrieb des zu kühlenden Gerätes wird die Luft aus der Umgebung des Gerätes bezogen. Dazu sind in den Gehäusen Öffnungen vorgesehen, durch welche ein Lufteintritt erfolgen kann. So finden sich bei einem handelsüblichen Notebook derartige Öffnungen in der Regel an der Unterseite des Geräts. Weiterhin finden sich häufig auch zusätzliche Öffnungen im Gehäuse, durch welche der Luftzutritt erfolgen kann.When operating the device to be cooled, the air is drawn from the surroundings of the device. For this purpose, openings are provided in the housings, through which an air inlet can take place. Thus, with a commercially available notebook, such openings are generally found on the underside of the device. Furthermore, there are often also additional openings in the housing, through which the access of air can take place.

Notebooks werden oft im Freien, beispielsweise auf einer sandigen Oberfläche wie einer Wiese aufgestellt und verwendet. In diesem Fall kann beim Ansaugen der Luft durch die Öffnungen an der Unterseite des Gerätes Sand und anderer Schmutz in wesentlich größerer Menge als beim Betrieb in geschlossenen Räumen in das Gerät gelangen.Notebooks are often set up and used outdoors, for example on a sandy surface like a meadow. In this case, as the air is drawn through the openings at the bottom of the unit, sand and other debris may enter the unit in much greater quantities than when operating in confined spaces.

Darüber hinaus kann bei der Verwendung eines Notebooks auf einer die Lüftungsschlitze an der Unterseite abdeckenden Oberfläche, wie einer Bettdecke, der Luftzutritt und damit die Kühlung des Geräts behindert werden.In addition, the use of a notebook on a surface covering the vents on the underside, such as a duvet, can obstruct the air inlet and thus the cooling of the device.

Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung weist Verschlussmittel auf, um das Ansaugen von Luft über die an der Unterseite des Gerätes befindlichen Öffnungen zu verhindern. Gleichzeitig weist die Kühlvorrichtung den oben erwähnten Luftzufuhrkanal auf, der einen weiteren Weg der Luftzufuhr eröffnet.The cooling device according to the invention comprises closure means to prevent the suction of air through the openings located at the bottom of the device. At the same time, the cooling device has the above-mentioned air supply channel, which opens up a further way of air supply.

Dieser Kanal kann auf im Gehäuse des Geräts vorhandene, weitere Öffnungen ausgerichtet werden und von dort Luft in das System einführen. In Bezug auf die oben genannten Beispiele bedeutet dies, dass die Luft nicht direkt aus der sandigen Oberfläche bezogen wird und auch das Abdecken der Luftschlitze an der Unterseite nicht zwangsläufig zu einer verringerten Luftzufuhr führen muss.This channel can be aligned with any other openings in the unit's enclosure and allow air to enter the system from there. With regard to the above examples, this means that the air is not drawn directly from the sandy surface and also covering the louvers on the bottom does not necessarily lead to a reduced air supply.

Wird eine Luftzufuhr über den Luftzufuhrkanal nicht mehr benötigt, kann dieser Kanal reversibel verschlossen werden und die Luftzufuhr wieder durch den vorher verwendeten Luftzugang erfolgen. Um dies zu erreichen, kann beispielsweise eine Ventilatorbaugruppe verwendet werden, welche sowohl einen Ventilator als auch ein Gebläse umfasst und welche gegebenenfalls weiterhin mit einem Staubfilter ausgerüstet ist. Mittels eines Hebelsystems lässt sich dann die Ventilatorbaugruppe in der Kühlvorrichtung bewegen oder aus der Kühlvorrichtung entnehmen. Somit ist es möglich, den jeweils optimalen Weg der Zu- und Abluft zu wählen.If an air supply via the air supply channel is no longer needed, this channel can be reversibly closed and the air supply again through the previously used air access. To achieve this, for example, a fan assembly may be used, which comprises both a fan and a fan and which optionally further equipped with a dust filter. By means of a lever system, the fan assembly can then be moved in the cooling device or removed from the cooling device. Thus, it is possible to choose the optimal way of supply and exhaust air.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von 1 bis 16 näher erläutert.The invention is based on 1 to 16 explained in more detail.

1 zeigt die Kühlvorrichtung 1 mit der Oberarm-Netzgerät-Kühlung 2, der Mittelarm-Prozessor-Kühlung 3 sowie der Unterarm-Grafikkarten-Kühlung 4 angeordnet in einem Gehäuse 30. Dargestellt sind ferner die Abluftauslassöffnungen 27 an einer Kante bzw. in der Vorderfront des Gehäuses. Die Abluftauslassöffnungen können vorteilhafterweise mit einem Feinstaubfilter (nicht dargestellt) versehen sein. Anstelle der dargestellten Lüftungsarme können auch geeignete Schläuche oder Kanäle verwendet werden. 1 shows the cooling device 1 with the upper arm power supply cooling 2 , the mid-arm processor cooling 3 as well as the forearm graphics card cooling 4 arranged in a housing 30 , Shown are also the Abluftauslassöffnungen 27 on an edge or in the front of the housing. The exhaust air outlet openings may advantageously be provided with a fine dust filter (not shown). Instead of the illustrated ventilation arms also suitable hoses or channels can be used.

2 zeigt in drei Teildarstellungen, a), b) und c), die Kühlvorrichtung, die mit den Lüftungsarmen 2, 3 und 4 an die einzelnen zu kühlenden Komponenten wie Netzgerät 5, Prozessor 6 und Grafikkarte 7 im Kühlsystem ausgerichtet ist. 2 shows in three partial views, a), b) and c), the cooling device with the ventilation arms 2 . 3 and 4 to the individual components to be cooled, such as power supply unit 5 , Processor 6 and graphics card 7 aligned in the cooling system.

3 zeigt die Kühlvorrichtung, wobei die einzelnen Luftauslässe oder Düsen, wie Netzgerätkühlung 8, Grafikkartenkühlung 9 und Prozessorkühlung 10, an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst sind. Durch die Wahl der Geometrie der Auslassöffnung lassen sich die Luftmengen, die die jeweiligen zu kühlenden Bauteile erreichen sollen, vorherbestimmen. Auch die Ausbildung der jeweiligen Düsen führt zur Optimierung der Kühlwirkung. Da die Luftführungsarme beweglich angeordnet sind, ist eine exakte Ausrichtung möglich. Bei stark verbauten Systemen oder Bauteilen, die versteckt montiert sind, können die Luftführungsarme als Schläuche oder andere hoch flexible Luftführungselemente ausgestaltet sein. 3 shows the cooling device, with the individual air outlets or nozzles, such as power supply cooling 8th , Graphics card cooling 9 and processor cooling 10 , are adapted to the respective needs. By choosing the geometry of the outlet opening, it is possible to predetermine the quantities of air which the respective components to be cooled are to reach. The formation of the respective nozzles leads to the optimization of the cooling effect. Since the air guide arms are arranged movable, an exact alignment is possible. In heavily installed systems or components that are concealed, the air duct arms may be configured as hoses or other highly flexible air ducting elements.

4 zeigt den Luftausgang für die Prozessorkühlung 10 genauer. Durch die dargestellte Form wird ein kontrollierter und komprimierter Luftschubstrom 11 erzeugt, der eigens für die Prozessorkühlung 10 am Luftführungsarm 3 vorgesehen ist. Die Frischluft wird nicht nur in jeder einzelnen Kammer komprimiert, sondern auch wirbelfrei unter normaler Lüfterleistung hindurchgepresst. Selbst bei schwacher Lüfterleistung ist somit eine effektive Kühlung gegeben. 4 shows the air outlet for the processor cooling 10 more accurate. The illustrated shape becomes a controlled and compressed air thrust 11 generated specifically for the processor cooling 10 on the air guide arm 3 is provided. The fresh air is not only compressed in each individual chamber, but also vortex-free pressed under normal fan power. Even with weak fan performance, effective cooling is thus ensured.

5 zeigt die Kühlvorrichtung 1 und die daran angeordneten Luftführungsarme 2, 3 und 4. Ferner ist ein verstellbares Flügelmodul 15 dargestellt, welches im Inneren der Kühlvorrichtung angeordnet ist. Durch die entsprechende Ausrichtung der Flügel ist die Luftmenge in den jeweiligen Luftführungsarmen 2, 3 und 4 einstellbar. Ein für die meisten Computersysteme geeignetes Verhältnis der Luftmengen ist das folgende: 40% für Netzgerätkühlung, 50% für Prozessorkühlung sowie 10% für Grafikkartenkühlung. Mittels des verstellbaren Flügelmoduls 15 kann die prozentuale Voreinstellung der Luftstromdurchlässigkeit verändert werden. In den weiteren Abbildungen der 5 sind die Luftauslassöffnungen 9 für die Grafikkarte 7 und 10 für den Prozessor 6 dargestellt. 5 shows the cooling device 1 and the air guide arms disposed thereon 2 . 3 and 4 , Furthermore, an adjustable wing module 15 shown, which is arranged inside the cooling device. Due to the corresponding orientation of the wings, the amount of air in the respective air guide arms 2 . 3 and 4 adjustable. A ratio of airflow rates suitable for most computer systems is as follows: 40% for power supply cooling, 50% for processor cooling, and 10% for graphics card cooling. By means of the adjustable wing module 15 the percentage presetting of the airflow permeability can be changed. In the further pictures of the 5 are the air outlet openings 9 for the graphics card 7 and 10 for the processor 6 shown.

6 zeigt die Kühlvorrichtung 1 von der den zu kühlenden Bauteilen zugewandten Seite. Wie in 5 sind ein verstellbares Flügelmodul 15 und die beweglichen Luftführungsarme 2, 3 und 4 mit den jeweiligen Luftauslassöffnungen 8, 9 und 10 dargestellt. 6 shows the cooling device 1 from the side facing the components to be cooled. As in 5 are an adjustable wing module 15 and the movable air guide arms 2 . 3 and 4 with the respective air outlet openings 8th . 9 and 10 shown.

7 zeigt die Einzelbestandteile der Kühlvorrichtung 1 wie Ventilator 16, Hochleistungsventilator 17, Feinstaubfilter 18, Filterabschlusshalterung 19 und Motor 20. 7 shows the individual components of the cooling device 1 like fan 16 , High performance fan 17 , Fine dust filter 18 , Filter termination bracket 19 and engine 20 ,

8 zeigt verschiedene Ansichten eines Feinstaubfilters 18 bzw. Feinstaubpartikelfilters. Er ist demontierbar und nach Reinigung zur Wiederverwendung geeignet. 8th shows different views of a fine dust filter 18 or particulate matter filter. It is removable and suitable for reuse after cleaning.

9 zeigt das Staubkammersystem 22, das ein Reinigen des Filters ermöglicht. Der Komprimierer 23 ermöglicht das Einfangen der Luft und diese im Modul zu halten. Bei der Reinigung und/oder Demontage des Filters dient die Unterseite des Komprimierers 23 auch als Staubfänger für den Auswurf durch die Kammern. Der Staubfänger und die Filterabschlusshalterung 19 dienen der Einfassung der Filterabschlussplatte. 9 shows the dust chamber system 22 , which allows a cleaning of the filter. The compressor 23 allows to capture the air and keep it in the module. When cleaning and / or disassembling the filter, the underside of the compressor is used 23 also as a dust catcher for ejection through the chambers. The dust collector and the filter termination bracket 19 serve to surround the filter end plate.

10 zeigt die Anordnung des Komprimierers 23 im Detail. Er ermöglicht die Zusammenarbeit beider unterschiedlich ausgerichteter Ventilatoren 17, wodurch ein komprimierter Luftschub durch die Filterkomponente erfolgt. 10 shows the arrangement of the compressor 23 in detail. It enables the cooperation of both differently oriented fans 17 , whereby a compressed air thrust through the filter component takes place.

11 zeigt die Filterkomponenten 24, 25 mit Filterhalterung 19 und Motorfassung 26. Alle Fassungen sind feinstaubfest durch Verschraubung und Gummidichtungen geschützt. 11 shows the filter components 24 . 25 with filter holder 19 and motor socket 26 , All sockets are protected against fine dust by screwing and rubber seals.

12 zeigt die Anordnung einer Kühlvorrichtung an einem Notebook. Der Luftzufuhrkanal 21 ist an eine entsprechende Öffnung des Gehäuses 30 des Notebook angeschlossen. Dieser Luftzufuhrkanal 21 kann bei Bedarf verschlossen werden, um die Luftführung der äußere Bedingungen anzupassen. 12 shows the arrangement of a cooling device on a notebook. The air supply channel 21 is at a corresponding opening of the housing 30 connected to the notebook. This air supply duct 21 can be closed if necessary to adjust the air flow to the external conditions.

13 zeigt die Kühlvorrichtung aus 12 in einer Aufsicht auf die Seite, welche dem Motherboard des Notebooks zugewandt ist. Die Luftauslässe 9, 10 werden mittels der Luftführungsarme 3, 4 direkt auf die zu kühlenden Komponenten gerichtet. Im Inneren der Kühlvorrichtung 1 sind Lüfter, Ventilatoren oder Filter angeordnet. Diese gesamte Anordnung kann mittels des Verschlusshebels 28 in die Kühlvorrichtung eingesetzt werden und mittels des Verschlusshebels 28 auch wieder aus der Vorrichtung entnommen werden, um beispielsweise Filter zu wechseln oder den Lüftermotor auszutauschen. 13 shows the cooling device 12 in a plan view of the side facing the motherboard of the notebook. The air outlets 9 . 10 be by means of air duct arms 3 . 4 directed directly to the components to be cooled. Inside the cooler 1 Fans, fans or filters are arranged. This entire arrangement can by means of the locking lever 28 be inserted into the cooling device and by means of the locking lever 28 be removed from the device again, for example, to change filters or replace the fan motor.

14 zeigt die Kühlvorrichtung der 13 von der gegenüberliegenden Seite. Hierbei ist zu erkennen, dass der Ventilator 16 im Gehäuse der Kühlvorrichtung angeordnet ist. 14 shows the cooling device of 13 from the opposite side. It can be seen that the fan 16 is arranged in the housing of the cooling device.

15 zeigt den Ventilator aus 14 im Detail. Der Ventilator kann vorteilhafter Weise eine Kombination aus einem Gebläse 16 und einem Hochleistungsventilator 17 sein und eine Baugruppe 31 bilden. Hierbei bilden der Ventilator und die Schaufeln sowohl Saug- als auch Zugströmungen aus, wodurch eine effektive Lüftung gewährleistet ist. Die Luftaustrittsseite des Ventilators 16 wird dann noch von einem Feinstaubfilter 18 umgeben, sodass die ausgeblasene Luft keine Partikel mehr enthält. 15 shows the fan 14 in detail. The fan may advantageously be a combination of a fan 16 and a high performance fan 17 his and an assembly 31 form. Here, the fan and the blades form both suction and draft flows, whereby an effective ventilation is ensured. The air outlet side of the fan 16 is then still of a fine dust filter 18 surrounded so that the blown air contains no particles.

Die 16 zeigt nun ein geeignetes Schaufelsystem, welches aus den Ventilatorblättern 16 und den Schaufeln des Hochleistungsgebläses 17 besteht. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, dass diese sehr kompakt ausgestaltet und somit für Notebooks besonders geeignet ist.The 16 now shows a suitable paddle system, which from the fan blades 16 and the blades of the high-performance blower 17 consists. Such an arrangement has the advantage that it is very compact and thus particularly suitable for notebooks.

Ein weiterer Vorteil der Ausgestaltung des Ventilatorsystems gemäß den 15 und 16 ist, dass der Ventilator sehr kompakt ist und als eine Baugruppe 31 in das Gehäuse der Kühlvorrichtung 1 eingesetzt werden kann. Damit ergibt sich die Möglichkeit, die Ventilatorbaugruppe 31 insgesamt im Gehäuse 30 beweglich anzuordnen. Somit ist es möglich, mittels des Verschlusshebels 28 die gesamte Baugruppe 31 anzuheben oder zu senken um dadurch den Luftzufuhrkanal 21 auszuwählen, wie dies weiter oben beschreiben ist. Mittels des Verschlusshebels 28 lässt sich auch die Ventilatorbaugruppe 31 aus der Kühlvorrichtung 1 entnehmen, um diese zu reinigen oder zu reparieren.Another advantage of the design of the fan system according to the 15 and 16 is that the fan is very compact and as an assembly 31 in the housing of the cooling device 1 can be used. This results in the possibility of the fan assembly 31 overall in the housing 30 movable to arrange. Thus, it is possible by means of the locking lever 28 the entire assembly 31 raise or lower to thereby the air supply duct 21 select as described above. By means of the locking lever 28 can also be the fan assembly 31 from the cooling device 1 to clean or repair them.

Durch die interne Belüftung mit Luftführungsarmen der Erfindung ist der herkömmliche Ventilator nun überflüssig. Das erfindungsgemäße System bezieht die Luft extern, filtert sie und presst sie mit ausreichend Druck auf die wichtigen Komponenten. Aufgrund der Zug- und Schubkraft von Ventilatoren, die in diesem Fall entfallen, wird der Hitzestau vollständig unterbunden. Die Erfindung betreibt die Schubkraft intern und die Zugkraft extern, also außerhalb des Systems. Dadurch wird die Ausbreitung der Hitze verhindert.The internal ventilation with air guide arms of the invention, the conventional fan is now superfluous. The system according to the invention receives the air externally, filters it and presses it with sufficient pressure on the important components. Due to the pulling and pushing power of fans, which are omitted in this case, the heat build-up is completely prevented. The invention operates the thrust internally and the traction externally, outside the system. This prevents the spread of heat.

Der Abluftauslass 27 ist so konstruiert, dass es in der Inbetriebnahme die Warmluft widerstandslos absorbiert. In der Außerbetriebnahme schützt ein Feinstaubgewebe den Abluftauslass 27 vor der Umluft.The exhaust outlet 27 is designed so that it absorbs warm air without damage during commissioning. When decommissioning a fine dust fabric protects the exhaust outlet 27 in front of the circulating air.

Das erfindungsgemäße System ist standardgemäß mit der Wärmeregulierung des Stromadapters am Computer verbunden und gibt beim Einschalten des Computers eine zuvor eingestellte Kühlung ab. Damit wird eine Überhitzung der Stromzufuhr am Computer unterbunden. Der Prozessor ist ebenfalls mit der Kühlvorrichtung verbunden und bestimmt die weiteren Instruktionen der Kühlung nach dem Einschalten. Auf Meldung der Prozessoren gibt das System mehr Frischluft ab, die sich auf alle ausgerichteten Komponenten auswirkt.The system according to the invention is connected by default to the heat regulation of the power adapter on the computer and gives when switching on the computer from a previously set cooling. This prevents overheating of the power supply to the computer. The processor is also connected to the cooling device and determines the further instructions for cooling after power up. Upon notification of the processors, the system releases more fresh air, which affects all aligned components.

Aufgrund der Filterkomponente, die einen Luftstau einfasst, kann der Hochleistungsventilator diesen Stau durch die Filterkomponenten pressen, ohne dabei Luft durch Druckabfall (undichte Stellen) zu verlieren.Due to the filter component that blocks an air jam, the high-performance fan can press this jam through the filter components without losing air through pressure drops (leaks).

Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung dient somit der effektiven Kühlung von Bauteilen, welche Wärme abgeben. Dabei wird die angesaugte Luft gereinigt, so dass keine Schmutzpartikel und Staub in das Innere des Gehäuses gelangen können. Hierzu dienen eine Reihe von Filtern, die erfindungsgemäß leicht ausgetauscht und/oder gereinigt werden können, ohne dass es zu Betriebsunterbrechungen kommen muss.The cooling device according to the invention thus serves the effective cooling of components which release heat. The sucked air is cleaned, so that no dirt particles and dust can get into the interior of the housing. Serve this purpose, a number of filters that can be easily replaced and / or cleaned according to the invention, without causing business interruptions.

Die Gegenstände der vorliegenden Erfindung dienen zum Kühlen von elektronischen Geräten und/oder Bauteilen sowie Computerprozessoren. Derartige zu kühlende Geräte können einerseits Computer sein, aber auch Verstärker, Schaltschränke, Umrichter und dergleichen können gekühlt werden. Hierzu müssen lediglich die Luftleitung der Gebläse und die Anzahl und geometrische Anordnung der Luftführungsarme entsprechend gewählt werden. Dies ist dem Fachmann ohne Weiteres möglich.The articles of the present invention are for cooling electronic devices and / or components as well as computer processors. Such devices to be cooled can on the one hand be computers, but also amplifiers, control cabinets, converters and the like can be cooled. For this purpose, only the air line of the blower and the number and geometric arrangement of the air guide arms must be selected accordingly. This is readily possible for the person skilled in the art.

Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung kann aber auch auf andere zu kühlende Systeme angewendet werden. So können weitere Luftführungsarme an das Gebläse angeschlossen werden, wenn beispielsweise weitere wärme abgebende Bauteile vorhanden sind, beispielsweise bei Doppelprozessorrechnern. Es ist klar, dass auch derartige Ausführungsformen der Erfindung erfasst sein sollen. Entsprechendes gilt auch für das erfindungsgemäße Kühlsystem. So können in einem Gehäuse auch zwei oder mehr der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtungen angeordnet sein, um alle im Gehäuse untergebrachten Bauteile oder Baugruppen zu kühlen. Auch derartige Systeme sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung und von dem zugrunde liegenden erfinderischen Gedanken erfasst.However, the cooling device according to the invention can also be applied to other systems to be cooled. Thus, further air guide arms can be connected to the blower, if, for example, further heat-emitting components are present, for example in dual-processor computers. It is clear that such embodiments of the invention should also be covered. The same applies to the cooling system according to the invention. Thus, in a housing, two or more of the cooling devices according to the invention may be arranged to cool all housed in the housing components or assemblies. Such systems are also the subject of the present invention and are covered by the underlying inventive idea.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kühlvorrichtungcooler
22: Luftführungsarm (Oberarm-Netzgerätkühlung)Air guide arm (upper arm power supply cooling)
33: Luftführungsarm (Mittelarm-Prozessorkühlung)Air guiding arm (middle arm processor cooling)
44: Luftführungsarm (Unterarm-Grafikkartenkühlung)Air guide arm (forearm graphics card cooling)
55: Netzgerätpower Supply
66: Prozessorprocessor
77: Grafikkartegraphic card
88th: Luftauslass für NetzgerätkühlungAir outlet for power supply cooling
99: Luftauslass für GrafikkartenkühlungAir outlet for graphics card cooling
1010: Luftauslass für ProzessorkühlungAir outlet for processor cooling
1111: komprimierter Luftschubstromcompressed air thrust
1515: verstellbares Flügelmoduladjustable wing module
1616: Ventilator (Gebläse)Fan (blower)
1717: Hochleistungsventilator(-gebläse)Powerful fan (blower)
1818: FeinstaubfilterFeinstaubfilter
1919: FilterabschlusshalterungFilter degree holder
2020: Motorengine
2121: LuftzufuhrkanalAir supply duct
2222: StaubkammersystemDust chamber system
2323: Komprimierercompressor
2424: Filterkomponente VorderseiteFilter component front
2525: Filterkomponente HinterseiteFilter component rear side
2626: Motorfassungengine version
2727: Abluftauslassexhaust outlet
2828: Verschlusshebellocking lever
3030: Gehäusecasing
3131: Ventilatorbaugruppefan assembly

Claims

Cooling arrangement for electrical components of an electrical appliance, comprising a cooling device ( 1 ) and an electrical device, in particular a computer, wherein the cooling device ( 1 ) at least two movably arranged air guiding arms ( 2 . 3 . 4 ), which are alignable to the components to be cooled, characterized in that the cooling device ( 1 ) a wing module ( 15 ) with adjustable wings, by means of which alignment the amount of air in the respective guide arms ( 2 . 3 . 4 ) is adjustable.

Cooling arrangement according to claim 1, characterized in that the cooling device ( 1 ) further comprises a movably arranged air supply channel ( 21 ) having.

Cooling arrangement according to claim 2, characterized in that the air guiding arms ( 2 . 3 . 4 ) and / or the air supply channel ( 21 ) of the cooling device ( 1 ) are variable in length.

Cooling arrangement according to one of claims 2 to 3, characterized in that the air supply channel ( 21 ) of the cooling device ( 1 ) is closable.

Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling device comprises at least one blower ( 16 ), in particular radial blower, axial blower, turbine blower, or one of a motor ( 20 ) driven high pressure windmill ( 17 ) having.

Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling device ( 1 ) closable input-side and / or output-side dust filter ( 18 ) having.

Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling device ( 1 ) from an air supply arm ( 3 ) for cooling the processor ( 6 ) and an air supply arm ( 4 ) for cooling the graphics card ( 7 ) consists.

Cooling arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cooling device from an upper air supply arm ( 2 ) for cooling the power supply ( 5 ), a middle air supply arm ( 3 ) for cooling the processor ( 6 ) and a lower air supply arm ( 4 ) for cooling the graphics card ( 7 ) consists.

Cooling arrangement according to claim 6, characterized in that the cooling device ( 1 ) as a dust filter a fine dust filter ( 18 ) and a filter termination mount ( 19 ) having.

Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the components to be cooled of the electrical device in a housing ( 30 ) are arranged, the at least one exhaust outlet ( 27 ) at an edge or in the vicinity of an edge and / or on a side surface in the housing ( 30 ) is arranged.

Cooling arrangement, according to claim 10, characterized in that the exhaust air outlet ( 27 ) with a fine dust filter ( 18 ) is provided.