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Die
Erfindung betrifft eine Kühlanordnung
für ein
Computersystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs
1.
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Kühlanordnungen
bestehend aus einer Grundplatte, einer Systemplatine, einem Prozessor und
einer Kühlvorrichtung
sind vielfach bekannt. Während
relativ leistungsschwache Prozessoren noch mit einem auf dem Prozessor
selbst montierten passiven Kühlkörper gekühlt werden
können,
entwickeln moderne, leistungsfähigere
Prozessoren sehr viel mehr Abwärme.
Daher werden zu deren Kühlung in
der Regel aktive Kühlvorrichtungen
eingesetzt, wie beispielsweise Kühlkörper mit
darauf fest montierten Lüftern.
Auch andere Arten der Kühlung
sind bekannt, beispielsweise die Verwendung von Wasserkühlern oder
so genannten Heatpipes mit separaten Wärmetauschern.
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Durch
die zunehmende Leistung der Prozessoren und damit der Wichtigkeit
der verwendeten Kühlvorrichtungen
kommt auch deren Befestigung wachsende Bedeutung zu.
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In
der Regel werden Kühlvorrichtungen
direkt auf einer Systemplatine befestigt, üblicherweise über Befestigungslaschen
an der Seite eines Prozessorsockels. Durch eine solche Befestigung
wirken hohe Kräfte
zwischen der Kühlvorrichtung
und der Systemplatine.
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Dies
hat zum einen den Nachteil, dass Kräfte, die beispielsweise beim
Transport auf die Kühlvorrichtungen
einwirken, auf die Systemplatine übertragen werden und diese
beschädigen
können.
Außerdem
ist es möglich,
dass besonders schwere Kühl vorrichtungen
sich von dem Prozessorsockel lösen. Dies
kann beispielsweise zu Kurzschlüssen
innerhalb des Gerätes
führen
oder auch den Prozessor beschädigen.
Selbst wenn der Computer nach dem Loslösen einer Kühlvorrichtung noch einsatzbereit ist,
kann der Prozessor infolge thermischer Überlastung zerstört werden.
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Aus
Dokument
DE 103 55
597 A1 ist ein Kühlsystem
zur Kühlung
einer in einem Computersystem angeordneten elektronischen Komponente bekannt.
Dabei ist auf der elektronische Komponente ein Kühlkörper angeordnet, der mit einem
weiteren Kühlkörper thermisch
leitend verbunden ist um entstehende Verlustwärme abzuleiten. Das Kühlsystem ist über zwischen
dem weiteren Kühlkörper und
einer Systemplatine (Leiterplatte) und zwischen der Systemplatine
und dem Gehäuseboden
angeordneten Abstandsbuchen fest mit dem Gehäuseboden verschraubt.
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Aus
Dokument
DE 203 04
781 U1 ist eine CPU Kühlbasis
bekannt, die aus einem flachen viereckigen wärmeleitenden Metallkörper besteht
und vier an den Seiten angeordneten Plattenöffnungen aufweist. Durch einen
Ventilator der sich auf einer Lagerebene in der Mitte des Metallkörpers befindet, wird
entstehende Verlustwärme
abgeleitet. Der Metallkörper
wird durch Schraubbolzen, an dem Metallgehäuse der Computereinheit unter
der zu kühlenden
CPU befestigt, wobei die Schraubbolzen durch die Plattenöffnungen
des Metallkörpers
und das Metallgehäuse
durchgehen.
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Der
neue BTX-Formfaktor (Balanced Technology Extended) von Intel sieht
daher eine zusätzliche
Halteplatte zwischen Systemplatine und der Grundplatte eines Computergehäuses vor, über die Kräfte von
der Kühlvorrichtung
an ein Computergehäuse übertragen
werden können.
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Um
Herstellern von Systemplatinen dennoch Gestaltungsfreiheit bei der
Anordnung von Prozessoren auf der Systemplatine zu gewähren und
auch zukünftige
Prozessortypen mit anderen Abmessungen zu berücksichtigen, ist die genaue
Anordnung von Befestigungspunkten auf der Grundplatte des Gehäuses nicht
festgelegt. Stattdessen sind lediglich Befestigungspunkte für die Halteplatte
auf der Grundplatte festgelegt. Die Befestigung unterschiedlicher
Prozessortypen wird so durch die Verwendung unterschiedlicher Halteplatten
ermöglicht.
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Die
Verwendung eines Zusatzteils, hier der Halteplatte, birgt jedoch
zusätzliche
Kosten und zusätzlichen
Montageaufwand. Daher weisen einige Computergehäuse bereits Grundplatten mit
Einprägungen
für eine
Kühlkörperbefestigung
auf. Auf das Zusatzteil kann dann verzichtet werden. Dies hat jedoch
den Nachteil, dass solche Gehäuse
nur mit einem einzigen Typ von Systemplatinen verwendet werden können.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Kühlanordnung zu beschreiben,
die einfacher aufgebaut ist als Kühlanordnungen nach dem Stand
der Technik. Dabei soll eine Kühlvorrichtung
direkt mit dem Gehäuse
verschraubbar sein, ohne dass die Flexibilität des Gehäuses dadurch vermindert ist.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Kühlanordnung
des eingangs genannten Typs mit den zusätzlichen Merkmalen des kennzeichnenden
Teils des Anspruchs 1 gelöst,
die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Grundplatte Gewindebohrungen
aufweist, im Bereich derer zwischen der Grundplatte und der Systemplatine
entnehmbare Abstandshalten angeordnet sind und die Kühlvorrichtung über Fixierungsmittel
direkt mit den Gewindebohrungen der Grundplatte verbunden ist und
die Grundplatte Prägungen
aufweist, in die die Abstandshalter durch eine Schiebe- und/oder
Drehbewegung eingeführt
werden können.
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Um
eine Kraftübertragung
der Fixierungsmittel zum Halten einer Kühlvorrichtung auf die Grundplatte
des Computersystems zu ermöglichen,
ohne zusätzliche
Kräfte
auf die Systemplatine zu übertragen,
werden erfindungsgemäß Abstandshalter
im Bereich der Gewindebohrungen zwischen der Grundplatte und der
Systemplatine angeordnet, die über
eine Schiebe- und/oder Drehbewegung in die Prägungen der Grundplatte eingeführt werden.
Die Kühlvorrichtung
wird direkt mittels Fixierungsmittel, in der Regel Schrauben, und
Abstandshalter mit der Grundplatte eines Computersystems verschraubt.
Es wird ein Durchbiegen des Systemplatine und somit eine Beschädigung derselben
verhindert.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Abstandshalter
entnehmbar. Somit können
sie beispielsweise über
anderen Gewindebohrungen der Grundplatte angeordnet werden, um die
Verwendung eines anderen Prozessortypes zu gestatten. Alternativ
können
die Abstandshalter auch komplett aus dem Computersystem entfernt
werden, wodurch es möglich
ist, eine Halteplatte gemäß der Intel
BTX-Spezifikation auf der Grundplatte des Computersystems zu befestigen.
Neben der vereinfachten erfindungsgemäßen Befestigung einer Kühlvorrichtung
ist somit auch eine standardkonforme Befestigung einer Kühlvorrichtung
auf derselben Grundplatte möglich.
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Weitere
Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen
näher erläutert. In
den Zeichnungen zeigen:
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1 ein
Halteblech für
eine Kühlanordnung gemäß dem Stand
der Technik,
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2 eine
erfindungsgemäße Kühlanordnung
mit Abstandshalter zwischen einer Grundplatte und einer Systemplatine,
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3 ein
vergrößerter Querschnitt
durch ein erfindungsgemäßes Fixierungsmittel.
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1 zeigt
eine Befestigung für
eine Kühlvorrichtung
nach dem Stand der Technik. Auf einer Grundplatte 1 ist
eine Halteplatte 2 angeordnet. Die Halteplatte 2 ist
mittels Rast- und
Klemmelementen 3 mit der Grundplatte 1 verbunden.
Des Weiteren weist die Halteplatte 2 Gewindebohrungen 4 auf, über die eine
Kühlvorrichtung
an der Halteplatte 2 befestigt wer den kann. Durch die Verwendung
unterschiedlicher Halteplatten 2 mit Einprägungen bzw.
Gewindebohrungen 4 an unterschiedlichen Positionen können unterschiedliche
Kühlvorrichtungen
für unterschiedliche
Prozessoren an der Grundplatte 1 befestigt werden.
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2 zeigt
eine erfindungsgemäße Kühlanordnung.
Auf einer Grundplatte 1 ist eine Systemplatine 5 mit
einem Prozessor 6 angeordnet. Über dem Prozessor 6 ist
eine Kühlvorrichtung 7,
im gezeigten Beispiel ein Kühlkörper, angeordnet.
Die Kühlvorrichtung 7 wird
durch die Verwendung von Schrauben 8 an Gewindebohrungen 4 in
der Grundplatte 1 befestigt. Dabei treten die Schrauben 8 durch Öffnungen 9 in
der Kühlvorrichtung 7 und Öffnungen 10 in
der Systemplatine 5 durch.
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Im
Bereich der Gewindebohrungen 4 sind zwischen der Grundplatte 1 und
der Systemplatine 5 Abstandshalter 11 angeordnet,
die in Einprägungen 12 der
Grundplatte 1 verrastet sind. Im Ausführungsbeispiel sind die Abstandshalter 11 als
Hülsen
ausgeführt,
durch die die Schrauben 8 geführt werden. In der 2 sind
zwei Abstandshalter 11 im rechten Bereich der Grundplatte 11 bereits
durch Drehung mit Einprägungen 12 der
Grundplatte 1 verrastet. Zwei weitere Abstandshalter 11 im
linken Teil der Grundplatte 1 sind noch nicht mit Einprägungen 12 verrastet,
sodass der Aufbau und die Wirkungsweise der Einprägungen 12 in
Verbindung mit den Abstandshaltern 11 sichtbar wird.
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Die
Abstandshalter 11 werden zunächst parallel zu den Einprägungen 12 über einer
Gewindebohrung 4 auf die Grundplatte 1 aufgesetzt
und dann durch eine Drehung um 90° mit
den Einprägungen 12 verrastet.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
verlaufen je zwei Gruppen von Einprägungen 12 von links
nach rechts und je zwei Gruppen von Einprägungen 12 von oben
nach unten. Dadurch ist gewährleistet,
dass im montierten Zustand aller Abstandshalter 11 die
Kühlvorrichtung 7 sicher
auf der Grundplatte 1 gehalten wird.
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Um
eine sichere Wärmeübertragung
von dem Prozessor 6 auf die Kühlvorrichtung 7 zu
bewirken, sind zwischen den Köpfen
der Schraube 8 und den Öffnungen 9 in
der Kühlvorrichtung
Federn 13 vorgesehen, die die Kühlvorrichtung 7 flächig gegen den
Prozessor 6 drücken.
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3 zeigt
einen vergrößerten Querschnitt durch
ein erfindungsgemäßes Fixierungsmittel.
Darin ist eine beispielhafte Ausgestaltung der Schraube 8 zum
Halten der Kühlvorrichtung 7 zu
erkennen. Zwischen Kühlvorrichtung 7 und
Grundplatte 1 befindet sich die Systemplatine 5,
auf der der Prozessor 6 angeordnet ist. Durch eine Verjüngung der
Schraube 8 wird die Systemplatine 5 zwischen der
Schraube 8 und dem Abstandshalter 11 eingeklemmt.
Der Abstandshalter 11 befindet sich im Bereich einer Gewindebohrung 4 der
Grundplatte 1, in die die Schraube 8 eingeschraubt
ist. Der Abstandshalter 11 ist unter lappenförmigen Einprägungen 12 der
Grundplatte 1 verrastet. Durch die Feder 13 wird
die Kühlvorrichtung 7 gegen
den Prozessor 6 gedrückt.
Dazu treten die Schrauben 8 durch Öffnungen 9 der Kühlvorrichtung 7 hindurch.
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Sind
die Abstandshalter 11 wie im dargestellten Ausführungsbeispiel
entnehmbar, so kann anstelle der erfindungsgemäßen Befestigung für eine Kühlvorrichtung 7 auch
eine Befestigung gemäß dem Stand
der Technik verwendet werden. Beispielsweise kann nach Herausnehmen
der Abstandshalter 11 eine Halteplatte 2 an Einprägungen 12 der
Grundplatte 1 befestigt werden. Alternativ können auch
zusätzliche
Einprägungen
in der Form von Klemm- und Rastelementen 3 auf der Grundplatte 1 vorgesehen sein.
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Somit
erlaubt eine Grundplatte 1, die entsprechend der Erfindung
ausgeführt
ist, eine maximale Flexibilität
bezüglich
der Anordnung und Befestigung unterschiedlichen Prozessoren 6 und
Kühlvorrichtung 7.
Selbstverständlich
können
auch zusätzliche
Gewindebohrungen 4 und Einprägungen 12 für unterschiedliche
Prozessortypen 6 auf der Grundplatte 1 vorgesehen
sein. Dies ermöglicht
dann auch eine Befestigung unterschiedlicher Prozessortypen 6 auf
der Grundplatte 1 unter Verwendung der erfindungsgemäßen Befestigung.
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- 1
- Grundplatte
- 2
- Halteplatte
- 3
- Klemm-/Rastelement
- 4
- Gewindebohrung
- 5
- Systemplatine
- 6
- Prozessor
- 7
- Kühlvorrichtung
- 8
- Schrauben
- 9
- Öffnung
- 10
- Öffnung
- 11
- Abstandshalter
- 12
- Einprägung
- 13
- Feder