-
GEBIET DER OFFENBARUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Wärmemanagementsysteme
und insbesondere Platinenträger, die mit Wärmemanagementsystemen
ausgestattet sind, die Ejektoren für synthetische Strahlen
verwenden.
-
HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
-
Platinenträger
stellen heute ein übliches Ausstattungsmerkmal in vielen
Computern und computergestützten Systemen dar. Typischerweise
sind Platinenträger Gestelle, die in eine Vorrichtung eingebaut
sind, um Leiterplatten zu halten und zu ermöglichen, dass
diese Platten leicht installiert oder entfernt werden können.
-
Typischerweise
müssen die einzelnen Karten innerhalb eines Platinenträgers
innerhalb eines gegebenen Temperaturbereichs gehalten werden, um
eine optimale Leistung sicherzustellen. Folglich ist das Wärmemanagement
von Platinenträgern ein kritischer Aspekt des Hauptrechnersystems.
In der Vergangenheit waren Gebläse die herkömmliche Wahl
zum Erreichen dieses Ziels. Da die Schaltungsdichte von individuellen
Karten innerhalb Platinenträgern zugenommen hat, hat jedoch
die Wärmebelastung, die mit diesen Systemen verbunden ist,
auch zugenommen. Folglich wurde es eine zunehmende Herausforderung
für ausschließlich auf der Basis von Gebläsen
arbeitende Wärmemanagementsysteme, die individuellen Karten
innerhalb ihrer optimalen Betriebstemperaturbereiche zu halten.
Da die Wärmebelastung von Platinenträgern zugenommen
hat, sind überdies leistungsstärkere Gebläse
erforderlich. Dies ist aus Endverwenderperspektive unerwünscht, da
solche Gebläse typischerweise ein beachtlich größeres
Schallprofil aufweisen.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
-
Es
ist somit Aufgabe der Erfindung Wärmemanagementsysteme
bereitzustellen, die die Platinenträger im optimalen Betriebstemperaturbereich halten
können, ohne ein hohes Schallprofil zu erzeugen.
-
Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird ein System bereitgestellt, das
(a) eine Vielzahl von Leiterplatten; (b) eine Vielzahl von Steckplätzen, wobei
jeder der Steckplätze dazu ausgelegt ist, Leistung zu einer
mit diesem gekoppelten Leiterplatte zu liefern, und wobei jede der
Leiterplatten mit einem der Steckplätze gekoppelt ist;
und (c) eine Wärmemanagementkarte, die in einem der Steckplätze
angeordnet ist, wobei die Wärmemanagementkarte mindestens
einen Ejektor für einen synthetischen Strahl enthält,
aufweist.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt wird ein System bereitgestellt, das (a) eine Vielzahl
von Leiterplatten; (b) eine Vielzahl von Steckplätzen,
wobei jeder der Steckplätze dazu ausgelegt ist, Leistung
zu einer mit diesem gekoppelten Leiterplatte zu liefern, und wobei
jede der Leiterplatten mit einem der Steckplätze gekoppelt
ist; (c) einen Ejektor für einen synthetischen Strahl;
und (d) ein Stützelement zum Abstützen der Vielzahl
von Leiterplatten und der Vielzahl von Steckplätzen aufweist,
wobei das Stützelement mit einer Vielzahl von Öffnungen
ausgestattet ist, die mit dem Ejektor für einen synthetischen
Strahl in Fluidverbindung stehen, und die dazu ausgelegt sind, eine
Vielzahl von synthetischen Strahlen auf oder über die Oberflächen
der Vielzahl von Leiterplatten zu richten.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine Darstellung eines ersten speziellen, nicht begrenzenden Ausführungsbeispiels
eines gemäß der Erfindung hergestellten Platinenträgers.
-
2 ist
eine Darstellung eines zweiten speziellen, nicht begrenzenden Ausführungsbeispiels
eines gemäß der Erfindung hergestellten Platinenträgers.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Es
wurde festgestellt, dass die vorstehend genannten Bedürfnisse
befriedigt werden können, indem Platinenträger
mit einem oder mehreren Ejektoren für synthetische Strahlen
versehen werden, die dazu ausgelegt sind, eine Oberfläche
von einer oder mehreren in diesen aufgenommenen Leiterplatten zu kühlen.
Dies kann beispielsweise durch Vorsehen von speziellen Wärmemanagementkarten,
die in einen der Steckplätze eingesetzt werden können,
die im Platinenträger vorgesehen sind, und die verwendet
werden, um die Leiterplatten zu speisen, bewerkstelligt werden.
Die Wärmemanagementkarte kann mit einem oder mehreren Ejektoren
für synthetische Strahlen ausgestattet sein, die die durch den
Steckplatz gelieferte Leistung abziehen und die einen oder mehrere
synthetische Strahlen auf oder über eine Oberfläche
einer benachbarten Leiterplatte richten. Ein ähnlicher
Zweck kann beispielsweise durch Einbauen von einem oder mehreren
Fluidwegen in die Trägerstruktur des Platinenträgers
und durch Ausstatten der Trägerstruktur mit Öffnungen
oder Düsen an geeigneten Stellen erfüllt werden,
so dass, wenn die Fluidwege mit einer Auslöse- bzw. Aktivierungseinrichtung
(Aktuator) für synthetische Strahlen in Fluidverbindung
gebracht werden, synthetische Strahlen an den Öffnungen
oder Düsen erzeugt werden und auf oder über eine
Oberfläche von mindestens einer der Leiterplatten gerichtet
werden, um für diese eine Wärmemanagementfunktion
vorzusehen.
-
Die
hierin beschriebenen Vorrichtungen und Methodologien können
ferner in Bezug auf das in 1 dargestellte
erste spezielle, nicht begrenzende Ausführungsbeispiel
richtig beurteilt werden. Der in 1 dargestellte
Platinenträger 201 weist eine Basisplatte 203 mit
einer Vielzahl von an dieser vorgesehenen Kartensteckplätzen
bzw. Karteneinsteckschächten 205 auf. Eine Vielzahl
von Leiterplatten 207 ist in den Kartensteckplätzen 205 angeordnet. Eine
Vielzahl von Wärmemanagementkarten 209 ist in
den Steckplätzen abwechselnd mit den Leiterplatten 207 angeordnet.
-
Die
jeweilige Wärmemanagementkarte 209 belegt einen
der Kartensteckplätze 205, die an der Basisplatte 203 vorgesehen
sind, und ist dazu ausgelegt, die Leistung abzuziehen, die durch
den Kartensteckplatz 205 geliefert wird. Wie in 1 zu
sehen, ist jede der Wärmemanagementkarten 209 mit
einem ersten Satz von Ejektoren bzw. Ausstoßeinrichtungen 211 für
synthetische Strahlen, die auf einer ersten Hauptfläche
der Wärmemanagementkarte 209 angeordnet sind,
und einem zweiten Satz von Ejektoren bzw. Ausstoßeinrichtungen 213 für synthetische Strahlen,
die an einer zweiten Hauptfläche der Wärmemanagementkarte 209 angeordnet
sind, ausgestattet. Der erste 211 und der zweite 213 Satz
von Ejektoren für synthetische Strahlen sind dazu ausgelegt,
ein Wärmemanagement für die Leiterplatten 207 vorzusehen,
die benachbart zur ersten bzw. zur zweiten Hauptfläche
der Wärmemanagementkarte 209 angeordnet sind.
Der erste 211 und der zweite 213 Satz von Ejektoren
für synthetische Strahlen können diesen Zweck
durch Richten von synthetischen Strahlen auf oder entlang der Hauptflächen
der Leiterplatten 207 erfüllen.
-
2 stellt
ein zweites spezielles, nicht begrenzendes Ausführungsbeispiel
einer gemäß der Erfindung hergestellten Vorrichtung
dar. Der in 2 dargestellte Platinenträger 251 ist
größtenteils zu dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel identisch. Bei diesem Ausführungsbeispiel
weisen jedoch die Wärmemanagementkarten 259 eine
dickere Konstruktion auf. Ein Vorteil einer solchen Konstruktion
besteht darin, dass die durch die Vorrichtung erzeugten synthetischen
Strahlen sich näher an den Oberflächen der Leiterplatten 257 befinden.
Es ist natürlich zu erkennen, dass ein ähnlicher
Effekt erreicht werden kann, indem der Abstand, in dem die Düsen an
der Wärmemanagementkarte 259 von der Oberfläche
der Karte vorstehen, vergrößert wird. Es wird auch
erkannt, dass die Dicke der Wärmemanagementkarte 259 und/oder
der Abstand, in dem die Düsen an der Wärmemanagementkarte 259 von
der Oberfläche der Karte vorstehen, so ausgewählt
werden können, dass das gewünschte Niveau des
Wärmemanagements erzielt wird.
-
Verschiedene
Modifikationen der in den 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispiele sind möglich. Obwohl diese
Ausführungsbeispiele beispielsweise Wärmemanagementkarten
beinhalten, die synthetische Strahlen von beiden Hauptflächen
der Karte aussenden, wird ein Fachmann erkennen, dass auch Ausführungsbeispiele
möglich sind, bei denen synthetische Strahlen von nur einer einzelnen
Oberfläche der Karte ausgesandt werden. Obwohl die Wärmemanagementkarten
abwechselnd in Bezug auf die Leiterplatten angeordnet dargestellt sind,
wird überdies erkannt, dass die Wärmemanagementkarten
auf eine beliebige Weise angewendet werden können, die
erforderlich oder vorteilhaft ist, um gewünschte Wärmemanagementziele
zu erreichen. Somit können beispielsweise Wärmemanagementkarten
benachbart zu nur denjenigen Karten, die ein lokalisiertes Wärmemanagement
erfordern, zusätzlich zu irgendeinem globalen Wärmemanagement,
welche auch immer in der Vorrichtung vorgesehen sein kann (z. B.
durch die Verwendung von Gebläsen), angewendet werden.
-
Obwohl
die vorangehenden Ausführungsbeispiele diskrete Wärmemanagementkarten
verwenden, um ein Wärmemanagement für Leiterplatten vorzusehen,
die in einem Platinenträger angeordnet sind, sind andere
Konfigurationen für das Wärmemanagementsystem
auf der Basis von synthetischen Strahlen auch möglich.
Verschiedene Arten von verteilten Wärmemanagementsystemen
können beispielsweise in Verbindung mit Platinenträgern
verwendet werden. Diese umfassen beispielsweise Systeme des Typs,
der in US-Seriennr. 11/599 603 (Mahalingam et al.) mit dem Titel "Thermal
Management System for Distributed Heat Sources" und eingereicht am
13. November 2006; US-Seriennr. 11/601 608 (Mahalingam
et al.) mit dem Titel "Synthetic Jet Ejector for
the Thermal Management of PCI Cards", eingereicht am 17.
November 2006; und US-Seriennr. 11/710 586 (Reichenbach
et al.) mit dem Titel "Electronics Package for
Synthetic Jet Ejectors", eingereicht am 22. Februar 2007;
beschrieben ist, wobei alle vorangehenden durch den Hinweis in ihrer
Gesamtheit hierin aufgenommen werden.
-
Als
spezielles Beispiel des vorangehenden Typs von Ausführungsbeispiel
sind viele Platinenträger mit Strukturelementen versehen,
die eine Abstützung für die in diesen enthaltenen
Karten bereitstellen. Diese Strukturelemente sind typischerweise hohl.
Gemäß den Lehren hierin können diese
Strukturelemente daher mit einer Vielzahl von Öffnungen oder
Düsen ausgestattet sein, die dazu ausgelegt sind, eine
Vielzahl von synthetischen Strahlen auf oder über die Oberflächen
der in den Platinenträgern angeordneten Karten zu richten,
und das Innere dieser Strukturelemente kann mit einem Aktuator (Auslöse-
bzw. Erzeugungseinrichtung) für synthetische Strahlen in
Fluidverbindung gebracht werden. Folglich kann ein verteiltes Wärmemanagementsystem erzeugt
werden, bei dem ein oder mehrere entfernt angeordnete Aktuatoren
für synthetische Strahlen verwendet werden, um eine Wärmemanagementfunktion
für den Platinenträger vorzusehen. In anderen
Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere Röhren
oder andere geeignete Kanäle innerhalb der Strukturelemente
angeordnet sein, um eine Fluidverbindung zwischen einem Aktuator
für synthetische Strahlen und einer oder mehreren Düsen
oder Öffnungen vorzusehen, wodurch ein ähnlicher
Zweck erfüllt wird.
-
Die
obige Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist erläuternd
und soll nicht begrenzend sein. Folglich ist zu erkennen, dass verschiedene
Zusätze, Austauschvorgänge und Modifikationen
an den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgenommen
werden können, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung abzuweichen. Folglich sollte der Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Ansprüche
interpretiert werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - ”Thermal
Management System for Distributed Heat Sources” und eingereicht
am 13. November 2006 [0014]
- - ”Synthetic Jet Ejector for the Thermal Management
of PCI Cards”, eingereicht am 17. November 2006 [0014]
- - ”Electronics Package for Synthetic Jet Ejectors”, eingereicht
am 22. Februar 2007 [0014]