DE102018127051A1

DE102018127051A1 - Computer case, computer and control cabinet

Info

Publication number: DE102018127051A1
Application number: DE102018127051.8A
Authority: DE
Inventors: Stefan Werner; Julian Zibis
Original assignee: Elaborated Networks GmbH
Current assignee: Elaborated Networks GmbH
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2019-05-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Computergehäuse, einen Computer mit einem solchen Computergehäuse sowie einen Schaltschrank mit einem solchen Computer. Das Computergehäuse zur Montage in einem Schaltschrank umfasst
einen Gehäusekörper (1) aus einem gut wärmeleitenden Material und einem Aufnahmebereich zum Aufnehmen einer Leiterplatte derart, dass zumindest ein an der Leiterplatte angeordneter integrierter Schaltkreis, wie z.B. ein Prozessorchip oder ein Grafikchip oder ein Speicherchip, in unmittelbaren Kontakt mit einer Kontaktwandung (2) des Gehäusekörpers (1) steht, wobei an einer Innenfläche der Kontaktwandung (2) ein Podest (12) in dem Bereich des integrierten Schaltkreises mit der übrigen Kontaktwandung (2) so ausgebildet ist, dass bei im Computergehäuse angeordneter Leiterplatte das Podest (12) mit dem integrierten Schaltkreis in Kontakt steht. Das Podest (12) ist monolithisch mit der Kontaktwandung (2) ausgebildet.

The invention relates to a computer case, a computer with such a computer case and a cabinet with such a computer. The computer case for mounting in a control cabinet includes
a housing body (1) made of a good heat conducting material and a receiving area for receiving a printed circuit board such that at least one arranged on the circuit board integrated circuit, such as a processor chip or a graphics chip or a memory chip, in direct contact with a contact wall (2) of Housing body (1), wherein on an inner surface of the contact wall (2) a pedestal (12) in the region of the integrated circuit with the remaining contact wall (2) is formed so that when arranged in the computer housing circuit board, the pedestal (12) with the integrated circuit is in contact. The pedestal (12) is formed monolithically with the contact wall (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Computergehäuse, einen Computer mit einem solchen Computergehäuse und einen Schaltschrank mit einem solchen Computer.The present invention relates to a computer case, a computer having such a computer case, and a cabinet having such a computer.

Aus der US 7,177,154 B2 geht ein Computer mit einem Gehäuse und vielen unterschiedlichen, im Gehäuse angeordneten Teilen hervor. Das Gehäuse weist zumindest zwei Wände aus einem wärmeleitenden Material auf, welche über Wärmleitungen (heat pipes) oder mittels wärmeleitenden Blöcken mit wärmeerzeugenden Komponenten im Gehäuse verbunden sind. Hierdurch kann Wärme über die Gehäusewandung nach außen abgeleitet werden, wodurch es nicht notwendig ist, lärmerzeugende Kühlungsventilatoren vorzusehen.From the US 7,177,154 B2 A computer with a housing and many different, arranged in the housing parts out. The housing has at least two walls of a thermally conductive material, which are connected via heat pipes (heat pipes) or by means of heat-conducting blocks with heat-generating components in the housing. As a result, heat can be dissipated through the housing wall to the outside, whereby it is not necessary to provide noise-generating cooling fans.

In der US 2014/0020969 A1 ist ein Computer beschrieben, welcher mittels einer Kühlflüssigkeit gekühlt wird. Die Kühlflüssigkeit wird in den entsprechenden Leitungen umgewälzt. Diese Vorrichtung weist eine wärmeleitende Oberfläche bzw. Platte auf, welche einerseits in wärmeleitender Verbindung zu den wärmeerzeugenden Elementen des Computers und andererseits in wärmeleitender Verbindung zu dem Kühlkreislauf steht. Diese wärmeleitende Platte bildet somit einen Wärmetauscher zwischen den beiden Kühleinrichtungen.In the US 2014/0020969 A1 a computer is described, which is cooled by means of a cooling liquid. The coolant is circulated in the appropriate lines. This device has a heat-conducting surface or plate, which is on the one hand in heat-conducting connection to the heat-generating elements of the computer and on the other hand in heat-conducting connection to the cooling circuit. This heat-conducting plate thus forms a heat exchanger between the two cooling devices.

Unter dem Schlagwort „Smart-Home“ werden Gebäude zunehmend mit Sensoren und einem oder mehreren Computern ausgestattet, welche anhand der Sensordaten Geräte im Gebäude automatisch ansteuern.Under the keyword "smart home" buildings are increasingly equipped with sensors and one or more computers, which automatically control devices in the building based on the sensor data.

Bürocomputer haben in der Regel eine Lebensdauer von einigen Jahren und werden meistens innerhalb einer Benutzungsdauer von fünf Jahren ausgetauscht. Die Hardware von Bürocomputern ist bei einem solchen Austausch in der Regel noch intakt. Meistens ist jedoch das Betriebssystem oder die darauf lauffähige Software veraltet bzw. die Leistungsfähigkeit des Computers zu gering, um mit aktueller Software ausgerüstet werden zu können.Office computers usually have a lifespan of a few years and are usually exchanged within a period of use of five years. The hardware of office computers is usually still intact in such an exchange. Most of the time, however, the operating system or the software running on it is outdated or the computer's performance too low to be equipped with up-to-date software.

Bei Computern zur Steuerung von Gebäuden bestehen völlig andere Anforderungen, denn die für einen solchen Computer erforderliche Rechenleistung wird durch die Anzahl der im Gebäude verbauten Sensoren und der anzusteuernden Geräte bestimmt. Diese können nicht ohne weiteres ergänzt oder ausgetauscht werden, da ein Ergänzen oder Austauschen von Sensoren erhebliche Bauarbeiten am Gebäude erfordern würde. Ein in einem Gebäude einmal installierte Steuerung mit Sensoren und einem Computer wird in der Regel für einen längeren Zeitraum als Bürocomputer ohne grundsätzliche Änderungen betrieben, so dass diese Steuerungscomputer daher eine wesentlich längere Lebensdauer als Bürocomputer besitzen sollten.Computers for controlling buildings have completely different requirements, since the computing power required for such a computer is determined by the number of sensors installed in the building and the devices to be controlled. These can not be readily supplemented or replaced, as supplementing or replacing sensors would require significant construction work on the building. Once installed in a building with sensors and a computer control is usually operated for a longer period than office computer without fundamental changes, so that these control computers should therefore have a much longer life than office computers.

Solche Steuerungscomputer werden normalerweise kontinuierlich betrieben. Die Gebäudegruppen sollten daher möglichst einfach sein und geringe Betriebskosten verursachen. Sie sollten zudem auch möglichst klein sein, um einfach in einem Schaltschrank integriert werden zu können.Such control computers are normally operated continuously. The building groups should therefore be as simple as possible and cause low operating costs. They should also be as small as possible in order to be easily integrated in a control cabinet.

Von der Firma Akasa sind Computergehäuse unter der Bezeichnung „Euler S“ bzw. „Euler MX“ bekannt. Diese Gehäuse sind aus einem Strangprofil gefertigt, wobei an den Außenflächen Kühlrippen in Richtung des Strangzuges angeordnet sind. An einer Innenfläche ist ein Podest zur Kontaktierung mit einer CPU vorgesehen, um Wärme über das Gehäuse abzuleiten. Dieses Podest ist ein separater Baukörper, welcher auf die Innenfläche des Strangprofils aufgesetzt ist.From the company Akasa computer cases are known under the name "Euler S" or "Euler MX". These housings are made of an extruded profile, with cooling ribs being arranged on the outer surfaces in the direction of the Strangzuges. On an inner surface, a pedestal for contacting with a CPU is provided to dissipate heat through the housing. This pedestal is a separate structure, which is placed on the inner surface of the extruded profile.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Computergehäuse zur Montage in einem Schaltschrank sowie einen entsprechenden Computer zu schaffen, welche einen kontinuierlichen Betrieb des Computers auf Dauer bei geringen Betriebskosten erlauben und zudem eine lange Lebensdauer bewirken.The invention is therefore an object of the invention to provide a computer case for mounting in a cabinet and a corresponding computer, which allow continuous operation of the computer in the long term with low operating costs and also cause a long life.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Schaltschrankes mit einem solchen Computer.Another object of the present invention is to provide a control cabinet with such a computer.

Eine oder mehrere der vorgenannten Aufgaben werden durch einen Gegenstand gemäß einem der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.One or more of the foregoing objects are achieved by an article according to any one of the independent claims. Advantageous embodiments are specified in the respective subclaims.

Ein Computergehäuse zur Montage in einem Schaltschrank umfasst einen Gehäusekörper aus einem gut wärmeleitenden Material und ein Aufnahmeelement zum Aufnehmen einer Leiterplatte derart, dass zumindest ein an der Leiterplatte angeordneter, integrierter Schaltkreis, wie zum Beispiel ein Prozessorchip oder ein Grafikchip oder ein Speicherchip, in unmittelbaren Kontakt mit einer Kontaktwandung des Gehäusekörpers steht.A computer housing for mounting in a control cabinet comprises a housing body made of a highly thermally conductive material and a receiving element for receiving a printed circuit board such that at least one arranged on the circuit board, integrated circuit, such as a processor chip or a graphics chip or a memory chip, in direct contact with a contact wall of the housing body is.

Der Gehäusekörper des Computergehäuses, der mit dem integrierten Schaltkreis in unmittelbarem Kontakt steht, bildet somit gleichzeitig den Kühlkörper für diesen integrierten Schaltkreis.The housing body of the computer housing, which is in direct contact with the integrated circuit, thus forms at the same time the heat sink for this integrated circuit.

Dass der integrierte Schaltkreis „in unmittelbaren Kontakt“ mit der Kontaktwandung des Gehäusekörpers steht, bedeutet, dass zwischen der Kontaktwandung und dem integrierten Schaltkreis keine weiteren Körper angeordnet sind. Lediglich eine Wärmeleitpaste oder eine elastische Wärmeleitfolie, welche Oberflächenunebenheiten ausgleichen kann, können zwischen der Kontaktwandung und dem integrierten Schaltkreis vorgesehen sein. Vorzugsweise wird eine Wärmeleitfolie verwendet, welche auch gleichzeitig elektrisch isolierend ist. Es gibt elastische Wärmeleitfolien mit einer Durchschlagfestigkeit von einigen kV/mm. Eine solche Wärmeleitfolie weist bei einer Dicke von 0,5 mm beispielsweise einen Wärmeleitbeiwert von 7 W/mK auf.The fact that the integrated circuit is "in direct contact" with the contact wall of the housing body means that no further bodies are arranged between the contact wall and the integrated circuit. Only a thermal paste or an elastic thermal foil, which can compensate for surface irregularities can be provided between the contact wall and the integrated circuit. Preferably, a heat-conducting foil is used, which is also electrically insulating at the same time. There are elastic heat conducting foils with a dielectric strength of a few kV / mm. Such a heat-conducting foil has, for example, a heat conduction value of 7 W / mK at a thickness of 0.5 mm.

Die Kontaktwandung ist ein monolithischer Körper, so dass an der Kontaktwandung keine Wärmewiderstände bestehen, die ein Ableiten der Wärme durch die Kontaktwandung hindurch behindern könnten.The contact wall is a monolithic body, so that there are no thermal resistances on the contact wall, which could hinder the dissipation of the heat through the contact wall.

An der Innenfläche der Kontaktwandung ist ein Podest in dem Bereich des integrierten Schaltkreises monolithisch mit der übrigen Kontaktwandung so ausgebildet, dass bei im Computergehäuse angeordneter Leiterplatte das Podest mit dem integrierten Schaltkreis in Kontakt steht. Durch das Vorsehen eines solchen Podestes wird im Bereich des integrierten Schaltkreises die Dicke der Kontaktwandung erhöht, wodurch die Wärmeleitfähigkeit der Kontaktwandung verbessert wird. Dies erlaubt eine schnelle Ableitung der Wärme des integrierten Schaltkreises.On the inner surface of the contact wall, a pedestal in the region of the integrated circuit is monolithically formed with the remaining contact wall so that when arranged in the computer housing circuit board, the pedestal is in contact with the integrated circuit. By providing such a pedestal, the thickness of the contact wall is increased in the region of the integrated circuit, whereby the thermal conductivity of the contact wall is improved. This allows a rapid dissipation of the heat of the integrated circuit.

In der Draufsicht ist die Fläche des Podestes vorzugsweise ein gutes Stück größer als die Kontaktfläche mit dem integrierten Schaltkreis. Vorzugsweise ist die Fläche des Podestes zumindest doppelt, insbesondere zumindest 3-mal oder zumindest 5-mal so groß wie die Kontaktfläche zwischen dem Podest und dem integrierten Schaltkreis.In the plan view, the surface of the pedestal is preferably a good deal larger than the contact area with the integrated circuit. Preferably, the surface of the pedestal is at least twice, in particular at least 3 times or at least 5 times as large as the contact surface between the pedestal and the integrated circuit.

Der integrierte Schaltkreis kann derart exzentrisch am Podest angeordnet sein, dass der integrierte Schaltkreis auf dem Podest bezüglich eines Podestzentrums ein Stück weg von einem Zentrum der Kontaktwandung versetzt ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass ein größerer Bereich des Podestes nicht vom integrierten Schaltkreis bedeckt ist, welcher in Richtung zum Zentrum der Kontaktwandung weist. Hierdurch wird Wärme schnell in Richtung zum Zentrum der Kontaktwandung abgeleitet und so etwa gleichmäßig über die gesamte Kontaktwandung verteilt.The integrated circuit may be disposed eccentrically on the pedestal such that the integrated circuit on the pedestal is offset a distance away from a center of the contact wall with respect to a pedestal center. In other words, this means that a larger area of the pedestal is not covered by the integrated circuit facing towards the center of the contact wall. As a result, heat is quickly dissipated in the direction of the center of the contact wall and thus distributed approximately uniformly over the entire contact wall.

Das Podest weist eine Höhe von zumindest 1 mm, vorzugsweise zumindest 2 mm, und insbesondere zumindest 3 mm auf.The pedestal has a height of at least 1 mm, preferably at least 2 mm, and in particular at least 3 mm.

Weiterhin wird durch das Vorsehen eines solchen Podestes ein Abstand zwischen der Leiterplatte und der übrigen Kontaktwandung geschaffen, so dass an der Leiterplatte auch erhabene Bauteile auf der gleichen Seite wie der integrierte Schaltkreis angeordnet sein können. Vorzugsweise ist die Leiterplatte eine beidseitig bestückte Leiterplatte, wobei weit von der Oberfläche der Leiterplatte aufragende Bauteile insbesondere an der vom integrierten Schaltkreis wegweisenden Seite der Leiterplatte angeordnet sind. Solche weit aufragenden Bauteile können höher als der integrierte Schaltkreis von der Oberfläche der Leiterplatte vorstehen. Durch die Anordnung der weit aufragenden Bauteile auf der anderen Seite der Leiterplatte kann die Leiterplatte nahe an der Kontaktwandung angeordnet werden. Daher ist es nicht notwendig, das Podest mit einer Dicke von mehr als 5 mm, und insbesondere nicht mehr als 3 mm auszubilden. Die Dicke des Podestes ist vorzugsweise deutlich kleiner als die Ausdehnung des Podestes in der Fläche, so dass das Podest ein dünner, plattenförmiger Körper ist, der die Verteilung der Wärme und Ableitung in die Kontaktwandung unterstützt.Furthermore, by providing such a pedestal a distance between the circuit board and the remaining contact wall is created, so that on the circuit board and raised components can be arranged on the same side as the integrated circuit. Preferably, the printed circuit board is a printed circuit board populated on both sides, wherein components projecting far from the surface of the printed circuit board are arranged, in particular, on the side of the printed circuit board facing away from the integrated circuit. Such towering components may protrude higher than the integrated circuit from the surface of the circuit board. By arranging the far towering components on the other side of the circuit board, the circuit board can be arranged close to the contact wall. Therefore, it is not necessary to form the pedestal with a thickness of more than 5 mm, and especially not more than 3 mm. The thickness of the pedestal is preferably significantly smaller than the extension of the pedestal in the surface, so that the pedestal is a thin, plate-shaped body that supports the distribution of heat and dissipation in the contact wall.

Die Kontaktwandung weist vorzugsweise eine Dicke von zumindest 3 mm, insbesondere von zumindest 4mm, und besonders bevorzugt von zumindest 5mm auf, um die Wärme gut über die Fläche der Kontaktwandung zu verteilen.The contact wall preferably has a thickness of at least 3 mm, in particular of at least 4 mm, and particularly preferably of at least 5 mm in order to distribute the heat well over the surface of the contact wall.

Der Gehäusekörper des Computergehäuses weist an zumindest einer Außenfläche Kühlrippen auf.The housing body of the computer housing has cooling ribs on at least one outer surface.

Der Gehäusekörper kann an zwei sich gegenüberliegenden Stirnwandungen an den jeweiligen Außenflächen und an der Außenfläche der Kontaktwandung Kühlrippen aufweisen. Hierbei verlaufen die Kühlrippen an der Kontaktwandung vorzugsweise etwa parallel zu den beiden Stirnwandungen. Die Kühlrippen an den Stirnwandungen sind vorzugsweise quer zur Ebene der Kontaktwandung angeordnet.
Bei einer solchen Ausführungsform des Gehäusekörpers des Computergehäuses können entweder die Kühlrippen der Kontaktwandung oder die Kühlrippen der Stirnwandungen in Vertikalrichtung durchströmt werden, unabhängig davon, ob das Computergehäuse mit den Kühlrippen der Kontaktwandung in Horizontalrichtung oder in Vertikalrichtung bei senkrecht stehender Kontaktwandung angeordnet ist oder unabhängig davon, ob das Computergehäuse mit der Kontaktwandung horizontal liegend angeordnet ist.The housing body may have at two opposite end walls on the respective outer surfaces and on the outer surface of the contact wall cooling fins. In this case, the cooling ribs on the contact wall preferably run approximately parallel to the two end walls. The cooling ribs on the end walls are preferably arranged transversely to the plane of the contact wall.
In such an embodiment of the housing body of the computer housing, either the cooling fins of the contact wall or the cooling fins of the end walls can be flowed through in the vertical direction, regardless of whether the computer housing is arranged with the cooling fins of the contact wall in the horizontal direction or in the vertical direction with a vertical contact wall or independently, whether the computer housing is arranged horizontally with the contact wall.

Die Kühlrippen weisen vorzugsweise einen rechteckförmigen Querschnitt auf und der Abstand zwischen zwei benachbarten Kühlrippen entspricht der Breite einer Kühlrippe. Eine solche Ausgestaltung der Kühlrippen ist besonders geeignet, um mit einer unten näher erläuterten Isolationsplatte zusammenzuwirken, welche entsprechende Vorsprünge aufweist, die in die Zwischenbereiche zwischen zwei benachbarten Kühlrippen eingreifen können.The cooling ribs preferably have a rectangular cross section and the distance between two adjacent cooling ribs corresponds to the width of a cooling rib. Such a design of the cooling fins is particularly suitable for cooperating with an insulation plate explained in more detail below, which has corresponding projections which can engage in the intermediate regions between two adjacent cooling fins.

Der Gehäusekörper kann aus Metall, insbesondere aus Aluminium oder Kupfer oder einer entsprechenden Legierung, ausgebildet sein. Ein solches Material besitzt eine hohe Wärmeleitfähigkeit.The housing body may be made of metal, in particular of aluminum or copper or a corresponding alloy may be formed. Such a material has a high thermal conductivity.

Das Computergehäuse kann mit einer Isolationsplatte zum Befestigen eines Hutschienenadapters am Gehäusekörper versehen sein. Die Isolationsplatte ist aus einem elektrisch isolierenden Material, wie zum Beispiel Kunststoff, ausgebildet. Dessen Form ist an einer Seite an die Oberfläche des Gehäusekörpers und an der anderen Seite an die Form des Hutschienenadapters angepasst. Mit einer solchen Isolationsplatte kann das Computergehäuse elektrisch isoliert an eine Hutschiene eines Schaltschrankes befestigt werden.The computer case may be provided with an insulation plate for attaching a top-hat rail adapter to the case body. The insulating plate is formed of an electrically insulating material such as plastic. Its shape is adapted on one side to the surface of the housing body and on the other side to the shape of DIN rail adapter. With such an insulation plate, the computer case can be electrically isolated mounted on a top hat rail of a control cabinet.

Vorzugsweise werden bei einem solchen Computer Komponenten verwendet, die eine sogenannte SELV-Stromversorgung (Safety Extra Low Voltage) aufweisen, welche keinen Bezug zur Erdmasse haben darf. Dies wird bei einigen Bussystemen gefordert. Dadurch, dass die Stromversorgung von der Erdmasse galvanisch getrennt ist, haben beispielsweise Blitzeinschläge keinen Einfluss auf den Betrieb eines solchen Computersystems. Schaltschränke sind meistens mit Erdmasse verbunden. Deshalb ist es zweckmäßig, die Isolationsplatte in eine mechanische Verbindung zum Schaltschrank vorzusehen.Preferably, in such a computer components are used which have a so-called SELV power supply (Safety Extra Low Voltage), which must have no relation to the earth mass. This is required for some bus systems. Because the power supply is galvanically isolated from the ground, for example, lightning strikes have no influence on the operation of such a computer system. Switch cabinets are usually connected to earth ground. Therefore, it is expedient to provide the insulation plate in a mechanical connection to the cabinet.

Der Isolationskörper kann an der zum Gehäusekörper weisenden Seite in der Draufsicht in einem regelmäßigen Raster angeordnete Vorsprünge aufweisen, deren Abstand zueinander zu der Breite von entsprechenden Kühlrippen am Gehäusekörper korrespondiert, so dass die Isolationsplatte mit ihren Vorsprüngen in zumindest zwei um 90° versetzte Stellungen am Isolationskörper angeordnet werden kann und jeweils mit den Vorsprüngen zwischen den Kühlrippen eingreift. Die einzelnen Vorsprünge können in einer Draufsicht eine rechteckige oder quadratische Form aufweisen. Sie können jedoch auch in anderen Formen, wie zum Beispiel kreisförmig, ausgestaltet sein. Vorzugsweise ist das regelmäßige Raster ein quadratisches Raster, das heißt, dass die Abstände benachbarter Vorsprünge in zwei zueinander senkrechten Richtungen immer gleich sind.The insulation body may have projections arranged in a regular grid on the side facing the housing body in a plan view whose spacing corresponds to the width of corresponding cooling ribs on the housing body, so that the insulation panel with its projections in at least two offset by 90 ° positions on the insulation body can be arranged and engages in each case with the projections between the cooling fins. The individual projections may have a rectangular or square shape in a plan view. However, they can also be configured in other shapes, such as circular. Preferably, the regular grid is a square grid, that is, the spacings of adjacent projections in two mutually perpendicular directions are always the same.

Die Isolationsplatte weist zumindest eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme einer Schraube auf. An der zum Hutschienenadapter weisenden Seite kann sie einen konzentrisch zur Durchgangsöffnung angeordneten Ringsteg aufweisen, welcher eine korrespondierende Durchgangsöffnung im Hutschienenadapter auskleiden kann, um so einen Kontakt zwischen einer Schraube und dem Hutschienenadapter zu verhindern. Hierdurch wird sichergestellt, dass über die Schraube, welche in ein Gewinde am Gehäusekörper eingreifen kann, keine elektrische Verbindung vom Gehäusekörper zum Hutschienenadapter bzw. zur Hutschiene hergestellt wird.The insulation plate has at least one passage opening for receiving a screw. On the side facing the DIN rail adapter side, it may have an annular web arranged concentrically with the passage opening, which can line a corresponding passage opening in the DIN rail adapter so as to prevent contact between a screw and the DIN rail adapter. This ensures that via the screw, which can engage in a thread on the housing body, no electrical connection from the housing body to DIN rail adapter or DIN rail is made.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computergehäuse zur Montage in einem Schaltschrank vorgesehen, das einen Gehäusekörper mit einem Aufnahmebereich zum Aufnehmen von zumindest einer und vorzugsweise zumindest zwei Leiterplatten derart aufweist, dass der Gehäusekörper Lüftungsschlitze benachbart zu den jeweils außenseitig liegenden Seiten der äußersten Leiterplatten aufweist und die Leiterplatten und/oder der Gehäusekörper so geformt sind, dass ein kontinuierlicher Strömungsweg für eine Luftströmung ausgebildet ist.According to a further aspect of the present invention, a computer housing for mounting in a control cabinet is provided, which has a housing body with a receiving area for receiving at least one and preferably at least two printed circuit boards such that the housing body ventilation slots adjacent to the respective outer sides of the outermost circuit boards and the circuit boards and / or the housing body are formed so that a continuous flow path is formed for an air flow.

Ein solcher kontinuierlicher Strömungsweg kann durch unterschiedliche Elemente realisiert werden. Einerseits können in den Leiterplatten Durchgangsöffnungen vorgesehen sein, in welchen vorzugsweise jemals ein Ventilator angeordnet ist. Hierdurch wird die Strömung gesteuert. Andererseits können einzelne Leiterplatten zu einer benachbarten Wandung einen Spalt ausbilden, so dass die Luftströmung von einer Seite zur anderen Seite der Leiterplatte durch diesen Spalt strömt. Die übrigen Ränder der Leiterplatte sollten möglichst spaltfrei zur benachbarten Wandung angeordnet sein, so dass der Strömungsweg eindeutig definiert ist. Weiterhin kann der Strömungsweg durch Nuten an den Innenflächen der Wandungen des Gehäusekörpers geführt bzw. unterstützt werden.Such a continuous flow path can be realized by different elements. On the one hand, passage openings may be provided in the printed circuit boards, in which preferably a fan is ever arranged. This controls the flow. On the other hand, individual circuit boards can form a gap to an adjacent wall, so that the air flow flows from one side to the other side of the circuit board through this gap. The remaining edges of the printed circuit board should be arranged as gap-free as possible to the adjacent wall, so that the flow path is clearly defined. Furthermore, the flow path can be guided or supported by grooves on the inner surfaces of the walls of the housing body.

Mit der Formulierung „jeweils außenseitig liegenden Seiten der äußersten Leiterplatten“ sind bei mehreren horizontal angeordneten Leiterplatten die Oberseite der obersten Leiterplatte und die Unterseite der untersten Leiterplatte von übereinander angeordneten Leiterplatten gemeint. Ein Computergehäuse mit einer solchen Anordnung von Leiterplatten kann selbstverständlich auch so in einem Schaltschrank montiert sein, dass die einzelnen Leiterplatten nicht horizontal, sondern vertikal angeordnet sind.
Dann sind jeweils die außenseitig liegenden Seiten die in Horizontalrichtung jeweils äußersten Oberflächen der äußersten Leiterplatten.By the phrase "each outer side of the outermost circuit boards" is meant for several horizontally arranged circuit boards, the top of the uppermost circuit board and the bottom of the bottom circuit board of stacked circuit boards. A computer housing with such an arrangement of printed circuit boards can of course also be mounted in a control cabinet such that the individual printed circuit boards are arranged not horizontally but vertically.
Then each of the outside sides are in the horizontal direction respectively outermost surfaces of the outermost circuit boards.

Der Strömungsweg kann auch geteilt bzw. zusammengeführt werden, wenn zusätzliche Lüftungsschlitze im Bereich zwischen zwei benachbarten Leiterplatten am Gehäusekörper ausgebildet sind. Durch diese zusätzlichen Lüftungsschlitze kann Luft angesaugt bzw. nach außen abgegeben werden.The flow path can also be split or merged if additional ventilation slots are formed in the region between two adjacent printed circuit boards on the housing body. Through these additional ventilation slots air can be sucked in or discharged to the outside.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computer mit einem Computergehäuse vorgesehen, wie es oben erläutert ist, in welchem eine Leiterplatte mit einem integrierten Schaltkreis angeordnet ist. Der integrierte Schaltkreis steht in unmittelbarem Kontakt mit der Kontaktwandung des Gehäusekörpers. Der Computer kann lediglich eine einzige Leiterplatte (= Einplatinencomputer) aufweisen.According to another aspect of the present invention, there is provided a computer with a computer housing, as explained above, in which a printed circuit board with an integrated circuit is arranged. The integrated circuit is in direct contact with the contact wall of the housing body. The computer can only have a single circuit board (= single-board computer).

Der Computer kann ohne Ventilator ausgebildet sein. Vorzugsweise weist der Computer keine beweglichen Teile mit Ausnahme von manuell betätigbaren Schalttasten auf. The computer can be designed without a fan. Preferably, the computer has no moving parts except for manually operable switch buttons.

Der Computer kann auch mit einem Ventilator ausgebildet sein. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn der Computer mehrere Leiterplatten aufweist, welche vorzugsweise mit ihren Seitenflächen übereinander angeordnet sind. Der Strömungsweg wird dann bevorzugt in einer Art Labyrinthströmung um die einzelnen Leiterplatten herumgeführt.The computer can also be designed with a fan. This is particularly useful when the computer has a plurality of circuit boards, which are preferably arranged one above the other with their side surfaces. The flow path is then preferably guided around the individual printed circuit boards in a kind of labyrinth flow.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Schaltschrank mit einem oben erläuterten Computer vorgesehen. Der Computer ist elektrisch isoliert vom übrigen Schaltschrank in diesem befestigt.
Die einzelnen oben erläuterten Aspekte können einzeln oder in Kombination angewandt werden.According to a further aspect of the present invention, a control cabinet is provided with a computer explained above. The computer is electrically isolated from the rest of the cabinet in this attached.
The individual aspects discussed above may be used individually or in combination.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

1a-1f jeweils einen Gehäusekörper eines Computergehäuses in einer Ansicht von unten, von oben, von vorne, von hinten und von beiden Seiten,
2a und 2b jeweils eine perspektivische Ansicht des Gehäusekörpers aus 1a-1f mit Blickrichtung von schräg vorne oben und schräg vorne unten,
3a-3e jeweils eine Isolationsplatte in einer perspektivischen Ansicht, in zwei Draufsichten und zwei Seitenansichten, und
4a und 4b einen Ausschnitt einer Kontaktwandung zusammen mit einem Ausschnitt der Isolationsplatte zur Befestigung an einen Hutschienenadapter in einem perspektivischen Teilschnitt und in einem Querschnitt.
5 einen Gehäusekörper eines Computergehäuses gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ohne Leiterplatten in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben mit Blickrichtung auf eine Seitenwandung,
6 den Gehäusekörper aus 5 im Querschnitt mit einer oberen und einer unteren Leiterplatte,
7 die Schnittansicht aus 6 in perspektivischer Darstellung,
8 den Gehäusekörper aus 5 mit einer unteren Leiterplatte in perspektivischer Ansicht von schräg oben mit Blickrichtung auf eine Frontwandung,
9 den Gehäusekörper aus 5 ohne Leiterplatten in der Draufsicht,
10 den Gehäusekörper aus 5 mit einer unteren und einer oberen Leiterplatte, wobei zur besseren Darstellung der Luftströmung der Ventilator weggelassen ist, in perspektivischer Ansicht, und
11 den Gehäusekörper aus 5 ohne Leiterplatten in perspektivischer Ansicht von schräg oben mit Blickrichtung auf eine Rückwandung.

Hereinafter, an embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. The drawings show in:

1a-1f a housing body of a computer housing in a view from below, from above, from the front, from behind and from both sides,
2a and 2 B in each case a perspective view of the housing body 1a-1f with view from diagonally up front and diagonally down front,
3a-3e an insulating plate in a perspective view, in two plan views and two side views, and
4a and 4b a section of a contact wall together with a section of the insulation plate for attachment to a DIN rail adapter in a perspective partial section and in a cross section.
5 a housing body of a computer housing according to a second embodiment without circuit boards in a perspective view obliquely from above with a view towards a side wall,
6 the housing body 5 in cross-section with an upper and a lower circuit board,
7 the sectional view 6 in perspective,
8th the housing body 5 with a lower circuit board in a perspective view obliquely from above with a view towards a front wall,
9 the housing body 5 without printed circuit boards in plan view,
10 the housing body 5 with a lower and an upper circuit board, wherein for better representation of the air flow, the fan is omitted, in perspective view, and
11 the housing body 5 without printed circuit boards in a perspective view obliquely from above with a view towards a rear wall.

Ein erfindungsgemäßes Computergehäuse zur Montage in einem Schaltschrank umfasst einen Gehäusekörper 1 (1a-2b) sowie einen Gehäusedeckel (nicht dargestellt), der im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine ebenflächige Metallplatte ist.An inventive computer housing for mounting in a control cabinet comprises a housing body 1 ( 1a-2b) and a housing cover (not shown), which in the present embodiment is a planar metal plate.

Der Gehäusekörper 1 bildet eine Gehäuseschale 1 aus einer in der Draufsicht rechteckförmigen Bodenwandung 2, einer Frontwandung 3, einer Rückenwandung 4 und zwei Seitenwandungen 5, 6 ausgebildet.The housing body 1 forms a housing shell 1 from a rectangular in plan view bottom wall 2 , a front wall 3 , a back wall 4 and two side walls 5 . 6 educated.

Die Frontwandung 3, die Rückwandung 4 und die Seitenwandungen 5, 6 sind wesentlich schmäler als die Bodenwandung 2 und können deshalb jeweils auch als Stirnwandung bezeichnet werden.The front wall 3 , the back wall 4 and the side walls 5 . 6 are much narrower than the bottom wall 2 and can therefore each be referred to as an end wall.

Die Frontwandung 3 und die Rückwandung 4 sind länger als die Seitenwandungen 5, 6.The front wall 3 and the back wall 4 are longer than the side walls 5 . 6 ,

An einer Außenfläche der Bodenwandung 2 sind erste Kühlrippen 7 ausgebildet. Die ersten Kühlrippen 7 sind jeweils zueinander parallel verlaufend angeordnet. Sie sind auch parallel zu den Seitenwandungen 5, 6 ausgerichtet. Sie besitzen einen flachen, rechteckförmigen Querschnitt. Der Abstand zwischen zwei benachbarten ersten Kühlrippen 7 entspricht etwa der Breite einer ersten Kühlrippe 7.On an outer surface of the bottom wall 2 are first cooling fins 7 educated. The first cooling fins 7 are each arranged parallel to each other. They are also parallel to the side walls 5 . 6 aligned. They have a flat, rectangular cross-section. The distance between two adjacent first cooling fins 7 corresponds approximately to the width of a first fin 7 ,

An Außenflächen der Seitenwandungen 5, 6 sind zweite Kühlrippen 8 ausgebildet. Die zweiten Kühlrippen 8 sind zueinander parallel verlaufend ausgerichtet. Sie besitzen einen rechteckförmigen Querschnitt, wobei die Höhe der zweiten Kühlrippen 8 größer als die Breite ist. Die zweiten Kühlrippen 8 verlaufen quer zur Ebene der Bodenwandung 2. Liegt der Gehäusekörper 1 mit seiner Bodenwandung 2 auf einer horizontalen Oberfläche auf, dann können die zweiten Kühlrippen 8 in Vertikalrichtung von Luft durchströmt werden.On outer surfaces of the side walls 5 . 6 are second cooling fins 8th educated. The second cooling fins 8th are aligned parallel to each other. They have a rectangular cross section, with the height of the second cooling fins 8th is greater than the width. The second cooling fins 8th run transversely to the plane of the bottom wall 2 , Is the case body 1 with its bottom wall 2 on a horizontal surface, then the second cooling fins 8th Flowed through in the vertical direction of air.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Bodenwandung 2 mit einer Dicke von 5 mm ausgebildet. Die ersten Kühlrippen 7 weisen eine Breite von 7 mm und eine Dicke von 3 mm auf. Der Abstand zwischen zwei benachbarten ersten Kühlrippen 7 beträgt 7 mm. Die Seitenwandung 5, 6 sind dicker als die Bodenwandung 2 ausgebildet und weisen vorzugsweisen eine Dicke von zumindest 10 mm auf. Sie bilden mit den zweiten Kühlrippen 8 einen sehr effizienten Wärmetauscher zur Umgebungsluft.In the present embodiment, the bottom wall 2 formed with a thickness of 5 mm. The first cooling fins 7 have a width of 7 mm and a thickness of 3 mm. The distance between two adjacent first cooling fins 7 is 7 mm. The side wall 5 . 6 are thicker than the bottom wall 2 trained and wise preferably a thickness of at least 10 mm. They form with the second cooling fins 8th a very efficient heat exchanger to the ambient air.

An der Frontwandung 3 ist eine erste Durchgangsöffnung 9 zur Aufnahme einer Einschalttaste und sind weitere Durchgangsöffnungen 10 zur Aufnahme jeweils eines Leuchtmittels (z.B. Leuchtdiode, Leuchtwellenleiter) vorgesehen. An der Rückwandung 4 sind weitere Durchgangsöffnungen 11 zur Aufnahme von Steckverbindern für unterschiedliche Schnittstellen vorgesehen. Die Durchgangsöffnungen 9, 10, 11 können grundsätzlich nach Belieben abgewandelt und an eine jeweilige Konfiguration angepasst werden.On the front wall 3 is a first passage opening 9 for receiving a power button and are more through holes 10 for receiving a respective light source (eg light emitting diode, light waveguide) provided. At the back wall 4 are further passage openings 11 provided for receiving connectors for different interfaces. The passage openings 9 . 10 . 11 can basically be modified as desired and adapted to a particular configuration.

An einer Innenfläche der Bodenwandung 2 ist ein Podest 12 bzw. Wärmeleitdom ausgebildet. Das Podest 12 bildet mit der Bodenwandung 2 einen integralen Körper. Das Podest 12 dient zur Kontaktierung mit einem integrierten Schaltkreis, der auf einer Leiterplatte vorgesehen ist, welche in dem Gehäuse angeordnet werden kann.On an inner surface of the bottom wall 2 is a pedestal 12 or Wärmeleitdom formed. The pedestal 12 forms with the bottom wall 2 an integral body. The pedestal 12 is used for contacting with an integrated circuit which is provided on a printed circuit board, which can be arranged in the housing.

Der Gehäusekörper 1, umfassend das Podest 12, die Bodenwandung 2 und die Stirnwandungen 3, 4, 5, 6, ist ein monolithischer Körper, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Aluminium ausgebildet ist.The housing body 1 including the pedestal 12 , the bottom wall 2 and the end walls 3 . 4 . 5 . 6 , is a monolithic body formed of aluminum in the present embodiment.

Die Seitenwandungen 5, 6 weisen an ihrer von der Bodenwandung 2 entfernten Seite eine gegenüber den zweiten Kühlrippen 8 etwas zurückversetzte Oberfläche auf, welche eine Auflage 13 für den Deckel bildet. Am Randbereich der Auflage 13 sind Gewindebohrungen 14 zur Befestigung des Deckels vorgesehen.The side walls 5 . 6 show at their from the bottom wall 2 remote side opposite to the second cooling fins 8th slightly recessed surface on which a support 13 forms for the lid. At the edge of the edition 13 are tapped holes 14 provided for fixing the lid.

An der Bodenwandung 2 sind außenseitig vier Gewindebohrungen 15 zur Befestigung des Gehäusekörpers 1 bzw. des Gehäuses an einer Hutschiene (nicht dargestellt) ausgebildet.At the bottom wall 2 are on the outside four threaded holes 15 for fastening the housing body 1 or of the housing on a DIN rail (not shown).

Zur Befestigung des Gehäuses an der Hutschiene ist eine Isolationsplatte 16 (3a-3e) vorgesehen. Die Isolationsplatte 16 ist in der Draufsicht (3b, 3c) ein rechteckförmiges Plättchen. An der Isolationsplatte 16 sind an der zum Gehäusekörper 1 weisenden Seite in einem regelmäßigen Raster Vorsprünge 17 ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Vorsprünge 17 in der Draufsicht quadratisch geformt und sind zu den benachbarten Vorsprüngen jeweils um die Länge einer Längskante eines solchen Quadrates beabstandet. Hierdurch ergibt sich ein quadratisches Raster. Diese Kantenlänge eines Quadrates eines der Vorsprünge 17 entspricht der Breite der ersten Kühlrippen 7 der Bodenwandung 2. Die Isolationsplatte 16 kann somit so auf die Außenfläche der Bodenwandung 2 aufgesetzt werden, so dass die Vorsprünge 17 jeweils in einen Zwischenraum zwischen zwei erste Kühlrippen 7 eingreifen. Aufgrund des regelmäßigen Rasters, das in zwei Richtungen Vorsprünge im selben Abstand wie zwei benachbarte Freiräume zwischen den ersten Kühlrippen 7 oder Vorsprünge in einem vielfachen Abstand von benachbarten Freiräumen benachbarter erster Kühlrippen 7 aufweist, kann die Isolationsplatte 16 in zwei zueinander senkrechten Richtungen ausgerichtet auf die Bodenwandung 2 aufgesetzt werden, wobei jeweils die Vorsprünge 17 in die Bereiche zwischen den ersten Kühlrippen 7 eingreifen.To attach the housing to the DIN rail is an insulation plate 16 ( 3a-3e) intended. The insulation plate 16 is in the plan view ( 3b . 3c) a rectangular plate. At the insulation plate 16 are at the housing body 1 pointing side in a regular grid protrusions 17 educated. In the present embodiment, the projections 17 square in plan view and spaced from the adjacent projections by the length of a longitudinal edge of such a square. This results in a square grid. This edge length of a square of one of the projections 17 corresponds to the width of the first cooling fins 7 the bottom wall 2 , The insulation plate 16 can thus be so on the outer surface of the bottom wall 2 be put on so that the projections 17 each in a space between two first cooling fins 7 intervention. Due to the regular grid, the bi-directional projections at the same distance as two adjacent spaces between the first cooling fins 7 or protrusions at a multiple distance from adjacent clearances of adjacent first cooling fins 7 has, the insulation plate 16 in two mutually perpendicular directions aligned with the bottom wall 2 are placed, each with the projections 17 in the areas between the first cooling fins 7 intervention.

An der vom Gehäusekörper 1 wegweisenden Seite der Isolationsplatte 16 sind Stege 19 vorgesehen, so dass diese Seite der Isolationsplatte 16 eine Aufnahme zum Aufnehmen eines Hutschienenadapters 20 bildet. Derartige Hutschienenadapter 20 sind bekannt. Diese Seite der Isolationsplatte 16 ist an die Form eines bestimmten Hutschienenadapters 20 angepasst, so dass dieser möglichst formschlüssig hier aufgenommen wird, um das Gehäuse an einer Hutschiene zu befestigen.At the of the housing body 1 groundbreaking side of the insulation board 16 are webs 19 provided so that this side of the insulation board 16 a receptacle for receiving a DIN rail adapter 20 forms. Such DIN rail adapter 20 are known. This side of the insulation board 16 is to the shape of a specific DIN rail adapter 20 adapted so that this is recorded as possible form fit here to attach the housing to a top hat rail.

Eine solche Hutschiene 20 (4b zeigt lediglich einen Ausschnitt einer solchen Hutschiene im Querschnitt) kann mittels zwei Schrauben 21 am Gehäusekörper 1 befestigt werden.
Die Schrauben 21 sind hierbei jeweils in eine der Gewindebohrungen 15 eingeschraubt. Sie durchgreifen hierbei den Hutschienenadapter 20, wobei sie vom Hutschienenadapter 20 durch den Ringsteg 18 der Isolationsplatte 16 im Bereich der jeweiligen Durchgangsöffnung abgeschirmt sind. Ein Schraubenkopf 22 der jeweiligen Schraube 21 ist mittels einer Kunststoffbeilagscheibe 23 von der Oberfläche des Hutschienenadapters 20 elektrisch isoliert.Such a hat rail 20 ( 4b only shows a section of such a DIN rail in cross-section) can by means of two screws 21 on the housing body 1 be attached.
The screws 21 are here in each case in one of the threaded holes 15 screwed. You will reach through the DIN rail adapter 20 , where they are from DIN rail adapter 20 through the ring pier 18 the insulation plate 16 Shielded in the region of the respective passage opening. A screw head 22 the respective screw 21 is by means of a plastic shim 23 from the surface of the DIN rail adapter 20 electrically isolated.

Ein solcher Hutschienenadapter 20 weist einen Click- oder Rastmechanismus auf, um in einer Hutschiene eines Schaltschrankes (nicht dargestellt) befestigt werden zu können.Such a DIN rail adapter 20 has a click or latching mechanism to (not shown) in a top hat rail of a control cabinet can be attached.

In den Gehäusekörper 1 kann eine Leiterplatte, insbesondere ein Einplatinencomputer, dass ein integrierter Schaltkreis, der im Betrieb Wärme erzeugt, wie z.B. ein Prozessorchip, ein Grafikchip oder ein Speicherchip, in unmittelbaren Kontakt mit dem Podest 12 angeordnet sein. Der integrierte Schaltkreis bildet somit mit der Oberfläche des Podestes 12 eine Kontaktfläche 24 (1b).In the housing body 1 For example, a printed circuit board, particularly a single-board computer, may be an integrated circuit that generates heat during operation, such as a processor chip, a graphics chip, or a memory chip, in direct contact with the pedestal 12 be arranged. The integrated circuit thus forms with the surface of the pedestal 12 a contact surface 24 ( 1b) ,

In der Draufsicht ist die Fläche des Podestes 12 ein gutes Stück größer als die Kontaktfläche 24.In plan view is the area of the pedestal 12 a good deal larger than the contact surface 24 ,

Eine Leiterplatte wird an der Kontaktwandung 2 des Gehäusekörpers 1 mittels Abstandsstifte (nicht dargestellt) an Sacklochbohrungen 27, welche in den Eckbereichen der Bodenwandung 2 angeordnet sind, befestigt (1a). Die Abstandsstifte weisen einen Abstandsbolzen auf, der ein Außensechskant bildet, wobei am Abstandsbolzen an beiden Enden jeweils ein Gewindeabschnitt angebunden ist.A circuit board is on the contact wall 2 of the housing body 1 by means of spacer pins (not shown) on blind holes 27 which are in the corner areas of the bottom wall 2 are arranged, attached ( 1a) , The spacer pins have a standoff which forms an external hex, wherein the spacer bolt at both ends in each case a threaded portion is connected.

Weitere Sacklochbohrungen 28 sind benachbart zum integrierten Schaltkreis angeordnet bzw. benachbart zur Kontaktfläche 24 angeordnet. Die Leiterplatte wird mit weiteren Abstandselementen an den Sacklochbohrungen 28 an der Kontaktwandung 2 befestigt, so dass der integrierte Schaltkreis mit einem definierten Druck gegen das Podest 12 gedrückt wird. Eine der Sacklochbohrungen 28 ist im Bereich des Podests 12 angeordnet. Diese Sacklochbohrung 28 ist im Podest 12 durch ein Loch 29 mit einem etwas größeren Durchmesser als die Sacklochbohrung 28 soweit zurückgesetzt, dass es sich auf derselben Höhe wie alle anderen Sacklochbohrungen 27, 28 befindet. Hierdurch können Abstandshalter für alle Sacklochbohrungen 27, 28 mit gleicher Länge verwendet werden. Die Abstandshalter, welche benachbart zur Kontaktfläche 24 in die Sacklochbohrungen 27, 28 eingeschraubt werden, sind vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet, wohingegen die anderen Abstandshalter vorzugsweise elektrisch leitend aus Metall ausgebildet sind.
Durch die am Rand angeordneten Abstandshalter aus Metall wird eine elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte, insbesondere einer Abschirmleitung der Leiterplatte und dem Gehäusekörper 1 hergestellt, wodurch eine verbesserte Abschirmfunktion erzielt wird.Further blind holes 28 are adjacent to the integrated circuit or adjacent to the contact surface 24 arranged. The printed circuit board is with further spacers on the blind holes 28 at the contact wall 2 attached, leaving the integrated circuit with a defined pressure against the pedestal 12 is pressed. One of the blind holes 28 is in the range of the pedestal 12 arranged. This blind hole 28 is in the podium 12 through a hole 29 with a slightly larger diameter than the blind hole 28 reset so far that it is at the same height as all other blind holes 27 . 28 located. This allows spacers for all blind holes 27 . 28 be used with the same length. The spacers which are adjacent to the contact surface 24 in the blind holes 27 . 28 are screwed, are preferably made of plastic, whereas the other spacers are preferably formed electrically conductive metal.
By arranged at the edge of metal spacers, an electrical connection between the circuit board, in particular a shielding of the circuit board and the housing body 1 manufactured, whereby an improved shielding function is achieved.

Die benachbart zur Kontaktfläche 24 angeordneten Sacklochbohrungen 28 sind vorzugsweise etwa symmetrisch zu der Kontaktfläche 24 bzw. zu einem hierin angeordneten integrierten Schaltkreis angeordnet, so dass der integrierte Schaltkreis mit einer gleichmäßigen Druckverteilung am Podest 12 anliegt.The adjacent to the contact surface 24 arranged blind holes 28 are preferably approximately symmetrical to the contact surface 24 or arranged to an integrated circuit arranged therein, so that the integrated circuit with a uniform pressure distribution on the pedestal 12 is applied.

Die Kontaktfläche 24 ist derart exzentrisch am Podest 12 angeordnet sein, dass der integrierte Schaltkreis auf dem Podest bezüglich eines Podestzentrums 25 ein Stück weg von einem Zentrum 26 der Kontaktwandung 2 versetzt ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass ein größerer Bereich des Podestes 12 nicht vom integrierten Schaltkreis bedeckt ist. Dieser nicht bedeckte Bereich des Podestes 12 ist bzgl. des integrierten Schaltkreises bzw. bzgl. der Kontaktfläche 24 vor allem in Richtung zum Zentrum 26 der Kontaktwandung 2 angeordnet. Hierdurch wird Wärme schnell in Richtung zum Zentrum 26 der Kontaktwandung abgeleitet und so etwa gleichmäßig über die gesamte Kontaktwandung 2 verteilt.The contact surface 24 is so eccentric on the podium 12 be arranged that the integrated circuit on the pedestal with respect to a pedestal center 25 a bit away from a center 26 the contact wall 2 is offset. In other words, that means a larger area of the pedestal 12 not covered by the integrated circuit. This uncovered area of the pedestal 12 is regarding the integrated circuit or with respect to the contact surface 24 especially towards the center 26 the contact wall 2 arranged. As a result, heat is rapidly moving towards the center 26 Derived from the contact wall and so about evenly over the entire contact wall 2 distributed.

In dem oben erläuterten Gehäuse wurde ein Einplatinencomputer APU2 von PC Engines eingesetzt und betrieben. Der Einplatinencomputer hat folgende Eigenschaften

- Prozessor: AMD 64 (vier Kerne zu je 1 GHz) mit einer Wärmeleistung von 12 W (TDP: thermal design power);
- Ram: 4 GB (ECC-Ram)
- Schnittstelle und Modulaufnahme für eine SSD (mSATA)
- Schnittstelle und Modulaufnahme für eine WLAN-Karte (mSATA)
- Schnittstelle und Modulaufnahme für eine Karte für Mobilfunk / GPS (UMTS)
- Schnittstelle und Modulaufnahme für eine SD-Karte (Flash-Speicher)
- Schnittstelle und Modulaufnahme für eine SIM-Karte (für Mobilfunkkarte)
- Schnittstellen nach außen: 3 × Ethernet, 1 × RS232, 2 × USB 3
- Bohrungen für eventuell 2 ×Antennen für W-LAN
- sowie Bohrungen für eventuell 1 × Antenne UMTS sowie 1 × Antenne GPS

In the case described above, an APU2 single-board computer was used and operated by PC Engines. The single-board computer has the following features

- Processor: AMD 64 (four cores each at 1 GHz) with a heat output of 12 W (TDP: thermal design power);
- Ram: 4 GB (ECC Ram)
- Interface and module recording for an SSD (mSATA)
- Interface and module recording for a WLAN card (mSATA)
- Interface and Module Recording for a Card for Mobile Radio / GPS (UMTS)
- Interface and module recording for an SD card (flash memory)
- Interface and module recording for a SIM card (for mobile phone card)
- External interfaces: 3 × Ethernet, 1 × RS232, 2 × USB 3
- Drilling for possibly 2 × antennas for W-LAN
- and holes for possibly 1 × UMTS antenna and 1 × antenna GPS

Der Prozessor wurde an der Kontaktfläche 24 direkt mit dem Podest 12 kontaktiert.The processor was at the contact surface 24 directly with the pedestal 12 contacted.

Derselbe Einplatinencomputer wurde auch in einem handelsüblichen Gehäuse eingesetzt, wobei der Prozessor mittels eines Wärmeleitkörpers aus Aluminium mit eine Gehäusewandung aus einem dünnen Metallblech (ca. 1,5 mm) in Kontakt gebracht wurde.The same single-board computer was also used in a commercially available housing, wherein the processor by means of an aluminum heat sink with a housing wall of a thin metal sheet (about 1.5 mm) was brought into contact.

Beim Dauerbetrieb bei einer Umgebungstemperatur von 54°C dieses Einplatinencomputers im erfindungsgemäßen Gehäuse wurde eine Betriebstemperatur am Prozessor von 84°C erzielt. Im herkömmlichen Gehäuse stieg die Betriebstemperatur auf 97,5°C.During continuous operation at an ambient temperature of 54 ° C this single-board computer in the housing according to the invention an operating temperature of 84 ° C was achieved at the processor. In the conventional housing, the operating temperature rose to 97.5 ° C.

Mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse wurde somit eine um 13,5°C niedrigere Betriebstemperatur als beim herkömmlichen, handelsüblichen Gehäuse erzielt, wobei aber auch beim handelsüblichen Gehäuse der Prozessor thermisch an die Wandung gekoppelt wurde.
Bei einer Raumtemperatur von 25°C wurde eine noch größere Temperaturdifferenz zwischen der Betriebstemperatur im erfindungsgemäßen Gehäuse und im handelsüblichen Gehäuse erzielt.With the housing according to the invention thus a 13.5 ° C lower operating temperature than the conventional, commercial housing was achieved, but also in the commercial housing of the processor was thermally coupled to the wall.
At a room temperature of 25 ° C, an even greater temperature difference between the operating temperature in the housing according to the invention and in the commercial housing was achieved.

Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass derartige Mikroprozessoren in der Regel bei einer Temperatur von etwa 100°C ihre Rechenleistung drosseln, oder sich vollständig ausschalten. Dies wird mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse vermieden.Furthermore, it should be noted that such microprocessors usually throttling their computing power at a temperature of about 100 ° C, or turn off completely. This is avoided with the housing according to the invention.

Es gilt der Grundsatz, dass eine Verringerung der Betriebstemperatur um 10°C zu einer Verdoppelung der Lebenszeit des entsprechenden elektronischen Gerätes führt. Die Temperaturdifferenz von etwa 15°C bedeutet eine Verlängerung der durchschnittlichen Lebensdauer auf etwa die 3-fache Lebensdauer mit dem herkömmlichen Gehäuse. The principle is that a reduction of the operating temperature by 10 ° C leads to a doubling of the lifetime of the corresponding electronic device. The temperature difference of about 15 ° C means an extension of the average life to about 3 times the life of the conventional housing.

Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel eines Computergehäuses zur Montage in einem Schaltschrank erläutert. Gleiche Teile wie im ersten Ausführungsbeispiel sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Sofern nachfolgend nichts anderes ausgeführt ist, gilt die Beschreibung zum ersten Ausführungsbeispiel gleichermaßen für das zweite Ausführungsbeispiel.Hereinafter, a second embodiment of a computer housing for mounting in a cabinet will be explained. The same parts as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Unless otherwise stated below, the description of the first embodiment applies equally to the second embodiment.

Das Computergehäuse nach dem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst wiederum einen Gehäusekörper 1 sowie einen Gehäusedeckel 48. Der Gehäusekörper 1 bildet wiederum eine Schale aus einer in der Draufsicht rechteckförmigen Bodenwandung 2, einer Frontwandung 3, einer Rückwandung 4 und zwei Seitenwandungen 5, 6. Die Proportionen der Wandungen entsprechen im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei die Stirnwandungen 3, 4, 5, 6 etwas höher sind, so dass in diesem Gehäusekörper 1 zwei Leiterplatten, eine untere Leiterplatte 30 und eine obere Leiterplatte 31 (6, 7), aufgenommen werden können.The computer housing according to the second embodiment again comprises a housing body 1 and a housing cover 48 , The housing body 1 again forms a shell of a rectangular in plan view bottom wall 2 , a front wall 3 , a back wall 4 and two side walls 5 . 6 , The proportions of the walls correspond substantially to the first embodiment, wherein the end walls 3 . 4 . 5 . 6 are slightly higher, so in this case body 1 two printed circuit boards, one lower printed circuit board 30 and an upper circuit board 31 ( 6 . 7 ) can be recorded.

An der Außenfläche der Bodenwandung 2 sind genauso wie im ersten Ausführungsbeispiel erste Kühlrippen (nicht dargestellt) ausgebildet.
Diese ersten Kühlrippen sind genauso wie die ersten Kühlrippen 7 des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet, wobei die Bodenwandung 2 des zweiten Ausführungsbeispiels in gleicher Weise wie das erste Ausführungsbeispiel mit der Isolationsplatte 16 koppelbar ist.On the outer surface of the bottom wall 2 are the same as in the first embodiment, first cooling fins (not shown) is formed.
These first cooling fins are the same as the first cooling fins 7 of the first embodiment, wherein the bottom wall 2 of the second embodiment in the same way as the first embodiment with the insulation plate 16 can be coupled.

An den Außenflächen der Seitenwandung 5, 6 sind zweite Kühlrippen 8 genauso wie beim ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen.On the outer surfaces of the side wall 5 . 6 are second cooling fins 8th just as provided in the first embodiment.

An der Frontwandung 3 ist eine erste Durchgangsöffnung 9 zur Aufnahme einer Einschalttaste und sind weitere Durchgangsöffnungen 10 zur Aufnahme jeweils eines Leuchtmittels (z.B. Leuchtdiode, Lichtwellenleiter) vorgesehen. An der Rückwandung 4 sind weitere Durchgangsöffnungen 11 zur Aufnahme von Steckverbindern für unterschiedliche Schnittstellen vorgesehen. Die Durchgangsöffnungen 9, 10, 11 können grundsätzlich nach Belieben abgewandelt und dann an die jeweilige Konfiguration angepasst werden. An der Rückwandung 4 sind zudem Lüftungsschlitze 32, 33 ausgebildet. Die Lüftungsschlitze 32 sind benachbart zur Bodenwandung 2 angeordnet. Die Lüftungsschlitze 33 sind an einem seitlichen Randbereich der Frontwandung 3 ausgebildet und ein Stück von der Bodenwandung 2 beabstandet und übereinanderliegend angeordnet. Die Funktion der Lüftungsschlitze 32, 33 wird unten näher erläutert.On the front wall 3 is a first passage opening 9 for receiving a power button and are more through holes 10 for receiving in each case a light source (eg light emitting diode, optical waveguide) is provided. At the back wall 4 are further passage openings 11 provided for receiving connectors for different interfaces. The passage openings 9 . 10 . 11 can basically be modified as desired and then adapted to the respective configuration. At the back wall 4 are also ventilation slots 32 . 33 educated. The ventilation slots 32 are adjacent to the bottom wall 2 arranged. The ventilation slots 33 are on a lateral edge area of the front wall 3 trained and a piece of the bottom wall 2 spaced and arranged one above the other. The function of the ventilation slots 32 . 33 will be explained below.

An der Innenfläche der Bodenwandung 2 ist wiederum ein Podest 12 ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Dieses Podest 12 unterscheidet sich vom demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels durch zwei Belüftungsnuten 34. Die Belüftungsnuten erstrecken sich in etwa in Richtung von der Frontwandung 3 zur Rückwandung 4. Die Belüftungsnuten 34 weisen einen flachen Querschnitt auf. Im Bereich des Podestes 12 sind zwei Sacklochgewindebohrungen 28 an der Bodenwandung 2 ausgebildet, welche jeweils von einem Loch 29 mit etwas größerem Durchmesser als die Sacklochgewindebohrung 28 umgeben sind, so dass die Sacklochgewindebohrungen 28 sich mit ihrem oberen Rand auf derselben Höhe wie alle anderen Sacklochgewindebohrungen 27, 28 befinden. Hierdurch können Abstandshalter an allen Sacklochgewindebohrungen 27, 28 mit gleicher Länge verwendet werden, um die untere Leiterplatte 30 an der Bodenwandung 2 zu befestigen. Die Sacklochgewindebohrungen 28 im Bereich des Podestes 12 sind jeweils am Randbereich des Podestes 12 beiderseits der Belüftungsnuten 34 und in Längsrichtung der Belüftungsnuten 34 ein Stück versetzt angeordnet. Hierdurch wird die untere Leiterplatte 30 mit einem integrierten Schaltkreis am Podest 12 anliegend gehalten. Durch den örtlichen Versatz dieser beiden Sacklochgewindebohrungen 28 wird der integrierte Schaltkreis mit gleichmäßigem Druck gegen das Podest 12 ged rückt.On the inner surface of the bottom wall 2 is again a podium 12 formed similar to the first embodiment. This pedestal 12 differs from that of the first embodiment by two ventilation grooves 34 , The ventilation grooves extend approximately in the direction of the front wall 3 to the back wall 4 , The ventilation grooves 34 have a flat cross-section. In the area of the pedestal 12 are two blind hole drilled holes 28 on the bottom wall 2 formed, each of a hole 29 with a slightly larger diameter than the blind hole 28 are surrounded, so that the blind hole drilled holes 28 with its upper edge at the same height as all other blind hole drilled holes 27 . 28 are located. This allows spacers on all blind holes 27 . 28 used with equal length to the bottom PCB 30 on the bottom wall 2 to fix. The blind hole drilled holes 28 in the area of the pedestal 12 are each at the edge of the pedestal 12 on both sides of the ventilation grooves 34 and in the longitudinal direction of the ventilation grooves 34 arranged a bit offset. This will cause the lower PCB 30 with an integrated circuit on the pedestal 12 attached. Due to the local offset of these two blind hole drilled holes 28 the integrated circuit is pressed evenly against the pedestal 12 moved.

Im Bereich zwischen dem Podest 12 und der Rückwandung 4 sind in der Bodenwandung 2 Luftleitnuten 35 ausgebildet. Angrenzend an das Podest 12 und an die Rückwandung 4 befindet sich jeweils eine parallel zur Rückwandung 4 erstreckende Luftleitnut 35/1, 35/2, die mit weiteren, strahlenförmig verlaufenden Luftleitnuten 35/3 bis 35/6 kommunizierend verbunden sind. Die Lüftungsschlitze 32 der Rückwandung 4 sind unmittelbar benachbart bzw. unmittelbar angrenzend an der Luftleitnut 35/2 angeordnet. Im Bereich dieser Luftleitnuten 35 ist die Wandstärke der Bodenwandung 2 verringert, was zu Lasten der Wärmeleitfähigkeit der Bodenwandung 2 geht. Jedoch wird die Führung des Kühlluftstroms durch die Luftleitnuten 35 die Kühlleistung insgesamt gesteigert.In the area between the pedestal 12 and the back wall 4 are in the bottom wall 2 air guide 35 educated. Adjacent to the pedestal 12 and to the back wall 4 one each is parallel to the back wall 4 extending Luftleitnut 35 / 1 . 35 / 2 , with other, radiating Luftleitnuten 35 / 3 to 35 / 6 communicatively connected. The ventilation slots 32 the back wall 4 are immediately adjacent or immediately adjacent to the Luftleitnut 35 / 2 arranged. In the area of these Luftleitnuten 35 is the wall thickness of the bottom wall 2 reduces, which is at the expense of the thermal conductivity of the bottom wall 2 goes. However, the guidance of the cooling air flow through the Luftleitnuten 35 Overall, the cooling capacity increased.

Die Seitenwandungen 5, 6 sind an einem unteren Bereich dicker als an einem darüber angeordneten Bereich ausgebildet, so dass eine an der Innenfläche der Seitenwandungen 5, 6 vorstehende Auflagestufe 36 ausgebildet ist. Die Auflagestufe 36 befindet sich etwa auf halber Höhe der Seitenwandung 5, 6 und verläuft parallel zur Bodenwandung 2. Die Auflagestufe 36 dient zur Aufnahme und Halterung der oberen Leiterplatte 31.The side walls 5 . 6 are thicker at a lower portion than at an overlying portion, so that one on the inner surface of the side walls 5 . 6 above edition level 36 is trained. The edition level 36 is located about halfway up the side wall 5 . 6 and runs parallel to the bottom wall 2 , The edition level 36 serves to accommodate and hold the upper circuit board 31 ,

Die Seitenwandungen 5, 6 besitzen im Bereich ihrer Längsmitte einen zusätzlichen Verdickungsabschnitt 37, der sich in Vertikalrichtung von der Bodenwandung 2 bis zur Auflagestufe 36 erstreckt. In Horizontalrichtung erstreckt sich der Verdickungsabschnitt 37 etwa über ein Drittel der Länge der jeweiligen Seitenwandung 5, 6. Durch diesen Verdickungsabschnitt 37 ist die jeweilige Seitenwandung 5, 6 in diesem Bereich ein Stück stärker ausgebildet, so dass über die Bodenwandung 2 zugeführte Wärme schnell und damit gleichmäßig zu den Randbereichen der Seitenwandungen 5, 6 verteilt werden kann. Die Verdickungsabschnitte 37 verbessern die Wärmeleitfähigkeit und damit die Wärmeverteilung. The side walls 5 . 6 have in the region of their longitudinal center an additional thickening section 37 moving in vertical direction from the bottom wall 2 to the rest stage 36 extends. In the horizontal direction, the thickening section extends 37 about one third of the length of the respective side wall 5 . 6 , Through this thickening section 37 is the respective side wall 5 . 6 formed in this area a bit stronger, leaving over the bottom wall 2 supplied heat quickly and thus evenly to the edge regions of the side walls 5 . 6 can be distributed. The thickening sections 37 improve the thermal conductivity and thus the heat distribution.

Die Seitenwandungen 5, 6 weisen wiederum an ihrer von der Bodenwandung 2 entfernten Seite eine gegenüber den zweiten Kühlrippen 8 etwas zurückversetzte Oberfläche auf, welche eine Auflage 13 für den Deckel bildet. Am Randbereich der Auflage 13 sind jeweils Gewindebohrungen 14 zur Befestigung des Deckels vorgesehen. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist die Seitenwandung 6 mit ihrer von der Bodenwandung 2 entfernten Seite abschnittsweise im Bereich der Auflage 13 ein Stück abgesenkt, so dass bei aufgelegtem Deckel flache Lüftungsschlitze 38 ausgebildet sind, welche in kommunizierender Verbindung mit den Schlitzen zwischen den zweiten Kühlrippen 8 stehen. Zwischen den Lüftungsschlitzen 38 sind kurze Sockel 39 zur Stützung des Deckels ausgebildet, welche auf gleicher Höhe wie die Auflage 13 enden. Zwischen den zweiten Kühlrippen 8 und dem die Lüftungsschlitze 38 begrenzenden Abschnitt der Seitenwandung 6 ist eine schlitzförmige Ausnehmung 40 (9) ausgebildet, welche sich zumindest über die gesamte Länge der Lüftungsschlitze 38 erstreckt. Die schlitzförmige Ausnehmung 40 dient zur Aufnahme eines blättchenförmigen Luftfilters (nicht dargestellt).The side walls 5 . 6 turn their turn from the bottom wall 2 remote side opposite to the second cooling fins 8th slightly recessed surface on which a support 13 forms for the lid. At the edge of the edition 13 are each threaded holes 14 provided for fixing the lid. In contrast to the first embodiment, the side wall 6 with her from the bottom wall 2 distant side in sections in the area of the edition 13 one piece lowered so that with the lid on flat ventilation slots 38 which are in communication with the slots between the second cooling fins 8th stand. Between the vents 38 are short sockets 39 formed to support the lid, which at the same height as the support 13 end up. Between the second cooling fins 8th and the vents 38 limiting section of the side wall 6 is a slot-shaped recess 40 ( 9 ), which extend at least over the entire length of the ventilation slots 38 extends. The slot-shaped recess 40 serves to accommodate a leaflet-shaped air filter (not shown).

Die obere Leiterplatte 31 weist eine Durchgangsöffnung 41 (6, 7, 10) auf, in welcher ein Ventilator bzw. Lüfter (nicht dargestellt) angeordnet ist.The upper circuit board 31 has a passage opening 41 ( 6 . 7 . 10 ), in which a fan or fan (not shown) is arranged.

Die untere Leiterplatte 30 ist mit Abstand zur Frontwandung 3 angeordnet, so dass ein Spalt 42 zwischen der Frontwandung 3 und der unteren Leiterplatte 30 ausgebildet ist.The lower circuit board 30 is at a distance from the front wall 3 arranged so that a gap 42 between the front wall 3 and the lower circuit board 30 is trained.

Ist der Ventilator in Betrieb, dann saugt er durch die Lüftungsschlitze 38 der Seitenwandung 6 Luft von außen (Pfeile 49) in den Bereich oberhalb der oberen Leiterplatte 31 und drückt diese Luft durch die Durchgangsöffnung 41 der oberen Leiterplatte 31 nach unten (Pfeil 50) zur unteren Leiterplatte 30. Ein Teil des Luftstroms streicht über die untere Leiterplatte 30 in der Draufsicht diagonal von der Durchgangsöffnung 41 zu den Lüftungsschlitzen 33 in der Rückwandung 4, welche benachbart zur Seitenwandung 6 und oberhalb der unteren Leiterplatte 30 angeordnet sind. Ein zweiter Teil des Luftstromes streicht über die untere Leiterplatte 30 zum Spalt 42 zwischen der Frontwandung 3 und der unteren Leiterplatte 30 und von dort entlang (Pfeil 51) der Unterseite der unteren Leiterplatte 30 zu den Lüftungsschlitzen 32 der Rückwandung 4, welche sich unterhalb der unteren Leiterplatte 30 befinden. Ein Teil dieses Luftstromes fließt auch durch die Belüftungsnuten 34 des Podestes 12 und den Luftleitnuten 35, um unmittelbar das Podest 12 und damit den mit dem Podest 12 in Verbindung stehenden integrierten Schaltkreis zu kühlen. Dieser Luftstrom strömt durch die Lüftungsschlitze 32 nach außen (Pfeil 52).When the fan is in operation, it sucks through the ventilation slots 38 the side wall 6 Air from outside (arrows 49 ) in the area above the upper circuit board 31 and pushes this air through the passage opening 41 the upper circuit board 31 down (arrow 50 ) to the lower circuit board 30 , Part of the air stream sweeps over the lower circuit board 30 in plan view diagonally from the passage opening 41 to the vents 33 in the back wall 4 which are adjacent to the side wall 6 and above the lower circuit board 30 are arranged. A second part of the air stream sweeps over the lower circuit board 30 to the gap 42 between the front wall 3 and the lower circuit board 30 and from there along (arrow 51 ) of the underside of the lower circuit board 30 to the vents 32 the back wall 4 , which are below the lower circuit board 30 are located. Part of this air flow also flows through the ventilation grooves 34 of the pedestal 12 and the Luftleitnuten 35 to the podium immediately 12 and with it the podium 12 cooling related integrated circuit. This airflow flows through the ventilation slots 32 outward (arrow 52 ).

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auf der Oberseite der oberen Leiterplatte 31 benachbart zu den Lüftungsschlitzen 38 eine Festplatte 43 angeordnet. Weiterhin sind auf der Oberseite der oberen Leiterplatte 31 Bauteile für eine Leistungselektronik und Kondensatoren 44 für die unterbrechungsfreie Stromversorgung mit Temperatursensoren angeordnet, welche in 10 schematisch gemeinsam durch einen Block 44 dargestellt sind.In the present embodiment is on the top of the upper circuit board 31 adjacent to the ventilation slots 38 a hard disk 43 arranged. Furthermore, on top of the upper circuit board 31 Components for power electronics and capacitors 44 arranged for the uninterruptible power supply with temperature sensors, which in 10 schematically together through a block 44 are shown.

Auf der Oberseite der unteren Leiterplatte 30 sind vorzugsweise im Bereich unterhalb der Durchgangsöffnung 41 der oberen Leiterplatte 31 oder benachbart hierzu Speicherbausteine 45 (insbesondere D-RAM) angeordnet, welche sehr temperaturempfindlich sind und möglichst kühl gehalten werden sollen.On the top of the lower circuit board 30 are preferably in the area below the passage opening 41 the upper circuit board 31 or adjacent thereto memory modules 45 (In particular D-RAM) arranged, which are very sensitive to temperature and should be kept as cool as possible.

Auf der Oberseite der unteren Leiterplatte 30 ist benachbart zum Eck der Seitenwandung 6 und der Rückwandung 4 die SSD 46 angeordnet, welche einen Kühlkörper 47 aufweist.
Der Kühlkörper 47 besitzt schräg verlaufende Schlitze 48 (8), so dass die Luft durch den Kühlkörper 47 von der Durchgangsöffnung 41 der oberen Leiterplatte 31 zu den Lüftungsschlitzen 33 in der Rückwandung 4 strömen kann, welche benachbart zur Seitenwandung 6 angeordnet sind. Dieser Luftstrom tritt an den Lüftungsschlitzen 33 nach außen aus (Pfeile 53).On the top of the lower circuit board 30 is adjacent to the corner of the side wall 6 and the back wall 4 the SSD 46 arranged, which is a heat sink 47 having.
The heat sink 47 has slanted slots 48 ( 8th ), allowing the air through the heat sink 47 from the passage opening 41 the upper circuit board 31 to the vents 33 in the back wall 4 can flow, which adjacent to the side wall 6 are arranged. This air flow occurs at the ventilation slots 33 outwards (arrows 53 ).

An der Unterseite der unteren Leiterplatte 30 befindet sich ein Prozessorchip, welcher in unmittelbarem Kontakt mit dem Podest 12 angeordnet und mit definiertem Druck gegen das Podest 12 gedrückt wird.At the bottom of the lower circuit board 30 There is a processor chip, which is in direct contact with the pedestal 12 arranged and with defined pressure against the pedestal 12 is pressed.

Im Rahmen der Erfindung kann selbstverständlich auch ein anderer integrierter Schaltkreis als der Prozessorchip, wie zum Beispiel ein Grafikchip oder ein Speicherchip am Podest 12 anliegend angeordnet sein.In the context of the invention may of course also other integrated circuit than the processor chip, such as a graphics chip or memory chip on the pedestal 12 be arranged adjacent.

Das Computergehäuse gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel durch eine zusätzliche aktive Kühlung mittels des Ventilators und einer definierten Führung des Luftstromes sowohl entlang der Unter- und der Oberseite jeweils von beiden Leiterplatten 30, 31.The computer case according to the second embodiment is different from that first embodiment by an additional active cooling by means of the fan and a defined guidance of the air flow both along the bottom and top of each of the two circuit boards 30 . 31 ,

Auf beiden Leiterplatten 30, 31 ist zumindest jeweils ein Temperatursensor vorgesehen, wobei vorzugsweise jeweils mehrere Temperatursensoren an beiden Leiterplatten 30, 31 angeordnet sind. In Abhängigkeit der gemessenen Temperaturwerte wird der Ventilator gesteuert.On both circuit boards 30 . 31 At least one temperature sensor is provided in each case, wherein in each case preferably a plurality of temperature sensors on both circuit boards 30 . 31 are arranged. Depending on the measured temperature values, the fan is controlled.

Das Gehäuse gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann aufgrund des Vorsehens zweier Leiterplatten 30, 31 mehr elektronische Komponenten als das Gehäuse des ersten Ausführungsbeispiels beinhalten und zudem elektronische Komponenten, die vergleichsweise mehr Abwärme erzeugen.The housing according to the second embodiment may be due to the provision of two printed circuit boards 30 . 31 include more electronic components than the housing of the first embodiment and also electronic components that produce comparatively more waste heat.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel weist zwei übereinander angeordnete Leiterplatten 30, 31 auf. Im Rahmen der Erfindung können es aber auch mehr als zwei Leiterplatten 30, 31 sein. Insbesondere können auch drei oder vier Leiterplatten übereinander angeordnet sein. Zumindest sollte in jeder zweiten Leiterplatte in Vertikalrichtung eine Durchgangsöffnung mit einem Ventilator angeordnet sein, so dass Luft aktiv von außen angesaugt und durch das Computergehäuse geleitet wird. Die Leiterplatten, welche keine Durchgangsöffnung mit einem Ventilator aufweisen, sollten an einer Stirnwandung 3, 4, 5, 6 beabstandet zur Ausbildung eines Spaltes 42 und an den anderen Wandungen nicht beabstandet angeordnet sein, so dass sie hier im Wesentlichen strömungsdicht mit den Wandungen 3, 4, 5 bzw. 6 abschließen. Hierdurch wird eine definierte Führung des Luftstromes erzielt.The present embodiment has two printed circuit boards arranged one above the other 30 . 31 on. In the context of the invention, but it can also be more than two circuit boards 30 . 31 his. In particular, three or four printed circuit boards can be arranged one above the other. At least in each second printed circuit board in the vertical direction, a passage opening should be arranged with a fan so that air is actively sucked from the outside and passed through the computer case. The printed circuit boards, which have no passage opening with a fan, should be on an end wall 3 . 4 . 5 . 6 spaced to form a gap 42 and be arranged at the other walls not spaced, so that they are here substantially fluid-tight with the walls 3 . 4 . 5 or. 6 to lock. As a result, a defined guidance of the air flow is achieved.

Besonders empfindliche Bauteile und/oder besonders stark Abwärme erzeugende Bauteile sind vorzugsweise an einer Leiterplatte angeordnet, welche benachbart zu einer der Wandungen des Gehäusekörpers 1, insbesondere der Bodenwandung 2, sich befinden, so dass das elektronische Bauteil mittels eines Podestes 12 Wärme unmittelbar an die Wandung ableiten kann. Vorzugsweise wird diese Ableitung der Wärme mit einem Kühlluftstrom kombiniert, welcher durch ein solches Podest 12 hindurchgeleitet wird.Particularly sensitive components and / or particularly strongly waste heat-generating components are preferably arranged on a printed circuit board, which adjacent to one of the walls of the housing body 1 , in particular the bottom wall 2 , are located so that the electronic component by means of a pedestal 12 Heat can dissipate directly to the wall. Preferably, this derivative of the heat is combined with a cooling air flow passing through such a pedestal 12 is passed through.

Das Vorsehen der ersten und zweiten Kühlrippen 7, 8 am Gehäusekörper 1 erlaubt es, den Gehäusekörper 1 kühl zu halten und damit die an ihn gekoppelten elektronischen Bauteile effizient zu kühlen.The provision of the first and second cooling fins 7 . 8th on the housing body 1 allows the housing body 1 Keep cool and thus efficiently cool the electronic components coupled to it.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die anhand des zweiten Ausführungsbeispiels gezeigte definierte Luftströmung entlang der Ober- und Unterseiten zweier oder mehrerer Leiterplatten auch unabhängig von einer Kopplung einzelner integrierter Schaltkreise mittels eines Podestes 12 mit einer Wandung des Gehäusekörpers 1 vorzusehen.Of course, it is also possible, the defined air flow shown in the second embodiment along the upper and lower sides of two or more circuit boards and independent of a coupling of individual integrated circuits by means of a pedestal 12 with a wall of the housing body 1 provided.

In den oben erläuterten Ausführungsbeispielen ist jeweils der Gehäusekörper 1 als Gehäuseschale ausgebildet, bei welcher die Bodenwandung 2 eine Kontaktwandung bildet, an welcher der integrierte Schaltkreis im Bereich der Kontaktfläche 24 direkt anliegt.In the embodiments explained above, the housing body is in each case 1 formed as a housing shell, wherein the bottom wall 2 forms a contact wall, on which the integrated circuit in the region of the contact surface 24 directly applied.

Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass die Kontaktfläche 24 von einer anderen Wandung als der Bodenwandung 2, bspw. einer der Stirnwandungen gebildet wird. Weiterhin kann der Gehäusekörper 1, der gleichzeitig den Kühlkörper 47 des integrierten Schaltkreises bildet, nicht schalenförmig ausgebildet sein und bspw. lediglich eine, zwei, drei oder vier Wandungen umfassen. Die schalenförmige Ausgestaltung des Gehäusekörpers 1 ist jedoch bevorzugt, da sie eine größtmögliche Oberfläche bei einer kompakten, quaderförmigen Ausgestaltung des Gehäuses mit abnehmbarem Deckel erlaubt, um Wärme an die Umgebung abzuleiten.Of course, it is possible within the scope of the invention that the contact surface 24 from a wall other than the bottom wall 2 , For example, one of the end walls is formed. Furthermore, the housing body 1 , which at the same time the heat sink 47 the integrated circuit forms, not be cup-shaped and, for example, comprise only one, two, three or four walls. The shell-shaped design of the housing body 1 However, it is preferred because it allows the largest possible surface area in a compact, cuboid configuration of the housing with a removable cover to dissipate heat to the environment.

Weiterhin können mehrere Kontaktflächen 24 zum direkten Kontaktieren von mehreren integrierten Schaltkreisen an einen Gehäusekörper 1 vorgesehen sein.Furthermore, several contact surfaces 24 for directly contacting a plurality of integrated circuits to a housing body 1 be provided.

In einer alternativen Ausführungsform kann zumindest eine Seite des Gehäuses, insbesondere die Frontwandung 3 und/oder Rückwandung 4, aus Kunststoff ausgebildet sind.
Auf dem Einplatinencomputer angebrachte Antennen werden so nicht durch ein vollständig aus Metall bestehendes Gehäuse in ihrer Leistung beschränkt.In an alternative embodiment, at least one side of the housing, in particular the front wall 3 and / or back wall 4 , are made of plastic.
Antennas mounted on the single-board computer are thus not limited in performance by a fully metal housing.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Gehäusekörperhousing body
22: Bodenwandungbottom wall
33: Frontwandungfront wall
44: Rückwandungrear wall
55: Seitenwandungsidewall
66: Seitenwandungsidewall
77: erste Kühlrippefirst cooling fin
88th: zweite Kühlrippesecond cooling fin
99: DurchgangsöffnungThrough opening
1010: DurchgangsöffnungThrough opening
1111: DurchgangsöffnungThrough opening
1212: Podestpodium
1313: Auflageedition
14 14: Gewindebohrungthreaded hole
1515: Gewindebohrungthreaded hole
1616: Isolationsplatteinsulation plate
1717: Vorsprunghead Start
1818: Ringstegring land
1919: Stegweb
2020: HutschienenadapterDIN rail
2121: Schraubescrew
2222: Schraubenkopfscrew head
2323: KunststoffbeilagscheibeKunststoffbeilagscheibe
2424: Kontaktflächecontact area
2525: Podestzentrumpodium center
2626: Zentrum der KontaktwandungCenter of the contact wall
2727: SacklochbohrungBlind hole
2828: SacklochbohrungBlind hole
2929: Lochhole
3030: untere Leiterplattelower circuit board
3131: obere Leiterplatteupper circuit board
3232: Lüftungsschlitzvent
3333: Lüftungsschlitzvent
3434: Belüftungsnutvent groove
3535: Luftleitnutair guide
3636: Auflagestufesupporting step
3737: Verdickungsabschnittlobe section
3838: Lüftungsschlitzvent
3939: Sockelbase
4040: schlitzförmige Ausnehmungslot-shaped recess
4141: DurchgangsöffnungThrough opening
4242: Spaltgap
4343: Festplattehard disk
4444: Leistungselektronik und KondensatorenPower electronics and capacitors
4545: Speicherbausteinmemory chip
4646: SSDSSD
4747: Kühlkörperheatsink
4848: Deckelcover
4949: Pfeilarrow
5050: Pfeilarrow
5151: Pfeilarrow
5252: Pfeilarrow
5353: Pfeilarrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 7177154 B2 [0002]
US 2014/0020969 A1 [0003]

Claims

Computer housing for mounting in a control cabinet comprising a housing body (1) of a highly thermally conductive material and a receiving area for receiving a printed circuit board such that at least one arranged on the circuit board integrated circuit, such as a processor chip or a graphics chip or a memory chip, in direct contact with a contact wall (2) of the housing body (1), wherein on an inner surface of the contact wall (2) a pedestal (12) in the region of the integrated circuit with the remaining contact wall (2) is formed so that when arranged in the computer housing circuit board the pedestal (12) is in contact with the integrated circuit, characterized in that the pedestal (12) is formed monolithically with the contact wall (2).

Computer case after Claim 1 , characterized in that the pedestal (12) is arranged on the contact wall (2) such that when arranged in the computer housing circuit board of the integrated circuit is arranged eccentrically on the pedestal (12) that the integrated circuit on the pedestal (12) respect a pedestal center (25) is offset a distance away from a center (26) of the contact wall (2).

Computer case after Claim 1 or 2 , characterized in that the pedestal (12) has a height of at least 1 mm, preferably at least 2 mm and in particular at least 3 mm.

Computer case after one of Claims 1 to 3 , characterized in that the contact wall (2) has a thickness of at least 3 mm, preferably at least 4mm and in particular at least 5mm.

Computer housing for mounting in a control cabinet, in particular according to one of Claims 1 to 4 comprising a housing body (1) made of a good heat-conducting material and a receiving area for receiving a printed circuit board such that at least one arranged on the circuit board integrated circuit, such as a processor chip or a graphics chip or memory chip, in direct contact with a contact wall (2 ) of the housing body (1), wherein the housing body (1) of the computer housing on at least one outer surface cooling ribs (7, 8) characterized in that the housing body (1) on two opposite end walls (5, 6) on the respective outer surfaces and on the outer surface of the contact wall (2) cooling ribs (7, 8), wherein the cooling ribs (7) on the contact wall (2) extend approximately parallel to the two end walls (5, 6).

Computer case after Claim 5 , characterized in that the cooling ribs (8) on the outer surfaces of the end walls (5, 6) perpendicular to the contact wall (2).

Computer case after Claim 5 or 6 , characterized in that the cooling ribs (7, 8) have a rectangular cross-section and the distance between two adjacent cooling ribs (7, 8) corresponds to the width of a cooling fin (7, 8).

Computer case after one of Claims 1 to 7 , characterized in that the housing body (1) made of metal, in particular of aluminum or copper or a corresponding alloy, is formed.

Computer housing for mounting in a control cabinet, in particular according to one of Claims 1 to 8th comprising a housing body (1) made of a good heat-conducting material and a receiving area for receiving a printed circuit board such that at least one arranged on the circuit board integrated circuit, such as a processor chip or a graphics chip or memory chip, in direct contact with a contact wall (2 ) of the housing body (1), characterized in that the computer housing is provided with an insulating plate (16) for fixing a DIN rail adapter (20) on the housing body (1), wherein the insulation plate (16) is formed of an electrically insulating material and its Form is adapted on one side to the surface of the housing body (1) and on the other side to the shape of the DIN rail adapter (20).

Computer case after Claim 9 , characterized in that the insulating body (16) on the side facing the housing body (1) in plan view arranged in a regular grid projections (17) whose distance from one another to the width of corresponding cooling ribs (7) on the housing body (1) Corresponds, so that the insulation plate (16) with its projections (17) in at least two offset by 90 ° positions on the housing body (1) can be arranged and in each case with the projections (17) between the cooling fins (7) engages.

Computer case after Claim 9 or 10 , characterized in that the insulating plate (16) has at least one passage opening for receiving a screw (21), wherein the insulating plate (16) on the side facing the DIN rail adapter (20) side concentric with Has passage opening arranged annular web (18), which can line a corresponding through hole in DIN rail adapter (20), so as to prevent contact between a screw (21) and the DIN rail adapter (20).

Computer case, especially after one of Claims 1 to 11 , for mounting in a control cabinet comprising a housing body (1) with a receiving area for receiving at least one and preferably at least two printed circuit boards such that the housing body (1) has ventilation slots (32, 33) adjacent to the respective outer sides of the outermost circuit boards and the printed circuit boards and / or the housing body (1) are shaped so that a continuous flow path for an air flow is formed.

Computer with a computer case after one of the Claims 1 to 12 and a printed circuit board with an integrated circuit, which is in direct contact with the contact wall (2) of the housing body (1).

Computer after Claim 13 , characterized in that the computer has no fan.

Computer after Claim 13 or 14 , characterized in that the circuit board is fixed by means of spacer elements on the contact wall (2), wherein adjacent to the contact surface (24) at least one spacer element is arranged, which is connected both to the contact wall (2) and to the circuit board, so that the integrated circuit with a predetermined pressure on the pedestal (12) is applied.

Control cabinet with a computer according to one of the Claims 13 to 15 , characterized in that the computer is electrically isolated from the rest of the cabinet in this.