SE527918C2 - Apparatlåda för dator samt dator innefattande en sådan apparatlåda - Google Patents

Description

25 30 527 918 personer. Mycket utvecklingsarbete har lagts ned på att minska driftljudet och samtidigt upprätthålla en tillräcklig kylning.

Exempelvis har fläktar med lågt och varierbart varvtal använts. Generellt föreligger dock en motsägelse mellan målen att använda komponenter med hög prestanda som kräver god kylning och att hålla driftljudet lågt. Speciellt vid moderna stationära persondatorer och serverdatorer med hög prestanda har man därför tvingats göra avkall på behovet av lågt drifts- ljud.

Tidigare känd teknik US 5,452,362 beskriver en apparatlåda för datorer. Apparat- lådan innefattar en inloppskanal, en kammare för upptagande av datorkomponenter och en utloppskanal. In- och utloppskanalerna är försedda med ljuddämpande medel för att förhindra ljud att passera från kammaren till omgivningen utanför lådan. En fläkt är anordnad inuti kammaren för att generera ett luftflöde genom inloppskanalen, kammaren och utloppskanalen för kylning av komponenterna i kamaren. Den i US 5,452,362 beskrivna uppfinningen avser en metod och en anordning för att i möjligaste mån dämpa sådant ljud som uppstår i kammaren på grund av kylningen av komponenterna. I dokumentet föreslås att in- och utloppskanalerna förses med medel för aktiv ljud- dämpning i form av en s.k. ljudutsläckningskrets. Ljudut- släckningskretsen registrerar det ljud som uppstår i kammaren och genererar ett motsvarande ljud som liknar det ursprungliga ljudet men som i dokumentet anges vara 90° fasförskjutet i förhållande till detta. Syftet är att åstadkomma en ljudvågsutsläckningseffekt, vilken sägs reducera det ljud som kan uppfattas av en observatör utanför kammaren. Den beskrivna ljudutsläckningskretsen innefattar en mikrofon som registrerar, samplar och analyserar det ursprungliga ljudet och en omvandlare som genererar det fasförskjutna ut- 10 15 20 25 527 918 släckningsljudet. Enligt en utföringsform kan omvandlaren innefatta en högtalare, enligt en annan kan en vägg i in- eller utloppskanalen utgöras av ett piezo- eller magneto- Aresistivt material som förmår generera utsläckningsljudet.

Den i US 5,452,362 beskrivna anordningen är som framgår ovan förhållandevis komplicerad och innebär att datorn förses med ytterligare elektroniska och mekaniskt rörliga komponenter.

Det beskrivna arrangemanget innebär således en avsevärd för- dyring av datorn samtidigt som risken för felfunktion eller haveri ökar och åtkomligheten för exempelvis service och utbyte av datorns komponenter försvåras.

Kortfattad redogörelse för uppfinningen Föreliggande uppfinning bygger på insikten att olika dator- komponenter kräver olika grad av kylning och att utformningen av luftflödesvägarna inuti en dators apparatlåda är av avgörande betydelse för att med begränsade flödesvolymer erhålla fullgod kylning av komponenterna i lådan.

Ett syfte för föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en apparatlåda som kan bestyckas med moderna komponenter med hög prestanda och som likväl möjliggör att datorn avger driftsljud med endast mycket låg volym.

Ett annat syfte är att tillhandahålla en sådan apparatlåda med vilken volymen hos det ljud som lämnar lådan kan hållas mycket låg samtidigt som fullgod kylning även av känsliga komponenter med stor värmeutveckling kan tillförsäkras. Ännu ett syfte är att tillhandahålla en sådan apparatlåda med vilken god dämpning av det driftsljud som uppkommer i apparat- lådan åstadkoms även vid förhållandevis höga luftflöden genom apparatlådan. 10 15 20 25 30 527 918 Ytterligare ett syfte är att tillhandahålla en sådan apparat- låda som är förhållandevis enkel och billig att tillverka, som är föga utrymmeskrävande och som medger enkel åtkomst för service och utbyte av i lådan upptagna komponenter. Ännu ett syfte är att tillhandahålla en sådan apparatlåda som utan anpassning av lådan eller komponenterna kan bestyckas med på marknaden befintliga standardkomponenter.

Ytterligare ett syfte är att tillhandahålla en sådan apparat- låda i vilken standardkomponenter kan placeras med, för stationära persondatorer och serverdatorer, sedvanlig komponentplacering.

Dessa och andra syften uppnås med en apparatlåda av det i denna beskrivnings första stycke angivna slaget, vilken apparatlåda uppvisar de i patentkravets 1 kännetecknande del angivna särdragen.

En viktig aspekt av uppfinningen är att kammaren är väsentligen hermetiskt avgränsad från omgivningen utom via de ljuddämpande in- och utloppen. Härigenom motverkas att det driftsljud som orsakas av fläktar, hårddiskar, cd- och dvd- enheter och andra ljudalstrande komponenter passerar ut till omgivningen utanför apparatlådan.

En annan viktig aspekt är att det totala kylluftflödet vid kammarens nedströmsdel delas upp i två separata delflöden och att en komponent kan placeras i det ena delflödet. Uppfinnarna har insett att det framförallt är en dators moderkort med tillhörande centralenhet (Central Processing Unit, CPU), hårddisken (Hard Disc Drive, HDD) och grafikkortet som kräver särskilt stor kylning och som avger en särskilt stor värmemängd till det kylande luftflödet. Dessa och eventuella andra komponenter med stor värmeavgivning kan således 10 15 20 25 30 527 918 betraktas som värmemässigt kritiska komponenter. Vid moderna högprestandadatorer ingår vanligen exempelvis ett flertal hårddiskar som är samlade i ett hårddiskpaket, vilket paket utgör en sådan kritisk komponent.

Genom att placera en första av dessa kritiska komponenter i det ena separata delflödet säkerställs att luft som passerat och tagit upp värme från denna första kritiska komponent inte kan passera en andra kritisk komponent innan luften passerar ut från kammaren. Härigenom säkerställs att den andra kritiska komponenten ständigt kommer att kylas med luft som inte tagit upp värme från den första kritiska komponenten. Eftersom luftflödet till den andra kritiska komponenten inte värmts upp av den första kritiska komponenten, erhåller den andra kritiska komponenten fullgod kylning även om detta volymluft- flöde hålls lågt. Härigenom är det också möjligt att hålla det totala volymflödet genom apparatlådan lågt och likväl till- försäkra fullgod kylning av de i apparatlådan upptagna komponenterna. Tackvare det förhållandevis låga totala volyme flödet genom lådan hålls även det driftsljud som uppkommer i lådan lågt, samtidigt som energiförbrukningen hos de fläktar som driver kylluften hålls nere.

I och med den goda kontrollen av luftflödet genom apparatlådan genereras också väsentligt lägre strömningsljud vid ett givet flöde än vad som tidigare varit möjligt. På grund härav och tack vare att luftflödet genom apparatlådan optimeras möjlig- görs också att datorer med komponenter som har hög värme- utveckling och som kräver förhållandevis stora luftflöden kan drivas med acceptabla ljudnivåer.

Apparatlådan enligt uppfinningen möjliggör alltså på ett enkelt sätt att bygga en mycket tyst dator med högprestanda- komponenter som erhåller fullgod kylning. Med apparatlådan 10 15 20 25 527 918 enligt uppfinningen möjliggörs vidare generellt sett en väsentligt lägre ljudnivå jämfört med tidigare kända datorer med motsvarande prestanda. övriga ändamål och fördelar hos uppfinningen framgår av de efterföljande beroende kraven. Uppfinningen avser också en dator med en sådan apparatlåda, enligt krav 8.

Utförlig beskrivning av utföringsformer I det följande beskrivs exemplifierande utföringsformer av uppfinningen med hänvisning till figurerna, av vilka: Fig. 1 är en schematisk principskiss som illustrerar uppfinningen.

Fig. 2 är en delvis genombruten perspektivvy av en utföringsform av apparatlådan enligt uppfinningen.

Fig. 3 är en sidovy i genomskärning av den i fig. 2 visade apparatlådan.

Fig. 4 är ett snitt utmed linjen IV-IV i fig. 3.

Fig. 5 är ett snitt utmed linjen V-V i fig. 4.

Principskissen i fig. 1 visar schematiskt en apparatlåda 1 som innefattar en kammare 20, ett inlopp 30 och ett utlopp 40.

Kammaren 20 begränsas av ett antal begränsningsväggar 21, 22, 23, 24 och är väsentligen hermetiskt avgränsad från omgiv- ningen utom via inloppet 30 och utloppet 40. I kammaren 20 är ett antal datorkomponenter A, B, C anordnade. Komponenterna A och B utgörs av värmetekniskt kritiska komponenter, dvs. komponenter som under drift avger förhållandevis stor värmemängd och som är i behov av god kylning för att fungera problemfritt. I det visade exemplet kan den kritiska komponenten A utgöras av ett moderkort med centralenhet och 10 15 20 25 30 527 918 den kritiska komponenten B av ett hårddiskpaket innefattande ett antal hårddiskar. Den icke kritiska komponenten C utgörs av en eller flera diskett-, CD- och/eller DVD-enheter, som avger en mindre värmemängd och vars krav på kylning för att fungera är lägre än för de kritiska komponenterna.

Inloppet 30 innefattar en inloppskanal 31 och en inlopps- öppning 32 som är upptagen i en första begränsningsvägg 24 och genom vilken inloppskanalen 31 mynnar i kammaren 20. Inlopps- kanalen 31 uppvisar ljudabsorberande material 33 som motverkar att ljud som alstras i kamaren 20, utloppet 40 och inloppet 30 passerar ut till omgivningen genom inloppet 30. Utloppet 40 innefattar en utloppsöppning 42 som är upptagen i en andra begränsningsvägg 22 och genom vilken kamaren 20 kommunicerar med en utloppskanal 41, som på motsvarande sätt uppvisar ljudabsorberande material 43.

En första utloppsfläkt 45 är anordnad i den första utlopps- öppningen 42 för att generera ett luftflöde genom inloppet 30, kammaren 20, den första utloppsöppningen 42 och utloppskanalen 41.

Enligt uppfinningen innefattar utloppet 40 en andra utloppsöppning 44 som är upptagen i den andra begränsninga- väggen 22 och genom vilken kammaren 20 kan komunicera med utloppskanalen 41. Uppfinningen uppvisar också medel för att, i en nedströmsdel av kamaren, dvs. i närheten av utlopps- öppningarna 42, 44, dela upp det totala luftflödet genom kamaren i två delflöden som är separerade från varandra. I den i fig. 1 visade principskissen utgörs dessa medel av en mellanvägg 50 och av en andra utloppsfläkt 51 som är anordnad i den andra utloppsöppningen 44. Mellanväggen 50 är fast förbunden med den andra begränsningsväggen 22, mellan den första 42 och andra 44 utloppsöppningen och sträcker sig över 10 15 20 25 30 527 918 kammarens hela djup, i fig. l i riktning vinkelrätt mot figurplanet. Mellanväggen 50 sträcker sig vidare från den andra begränsningsväggen 22 ett stycke in i kammaren 20, så att nedströmsdelen av kammaren 20 avdelas i två delkammare 25, 26 som båda är öppna mot kammarens 20 uppströmsdel.

Då de båda utloppsfläktarna 45, 51 drivs kommer därför det totala luftflödet F genom kammaren 20 att, i kammarens nedströmsdel, delas upp i två separata delflöden Fl, F2 som strömmar genom delkamrarna 25 resp. 26 och utloppsöppningarna 42 resp. 44. Enligt uppfinningen är vidare apparatlådan försedd med medel för att fixera en kritisk komponent B i det ena delflödet F2. Härigenom säkerställs alltså att det del- flöde F2 som passerar den kritiska komponenten B inte kan passera någon annan kritisk komponent efter det att det har passerat komponenten B. Den kritiska komponenten A riskerar alltså inte att överströmmas av luft som redan passerat den kritiska komponenten B. Eftersom temperaturen på den luft som kyler den kritiska komponenten A på så sätt hålls nere blir kylningen av komponenten mycket effektiv och det totala luft- flödet F genom apparatlådan kan hållas nere.

Så som antyds i fig. l kommer den övervägande delen av den luft som passerat den kritiska komponenten A att passera ut genom den första utloppsöppningen 42. Det bästa resultatet erhålls om fläktarna balanseras så att väsentligen all den luft som passerat den kritiska komponenten A förs ut genom den första utloppsöppningen 42 och därmed inte passerar den kritiska komponenten B. Komponenten B kommer då att kylas av luft som inte passerat någon komponent samt luft som endast passerat den icke-kritiska komponenten C, vilken komponent avger mindre värme än den kritiska komponenten A. Det har emellertid visat sig att även om en del av den luft som passerat den kritiska komponenten A även passerar den kritiska 10 15 20 25 30 527 918 komponenten B erhålls en förhållandevis effektiv kylning även av komponenten B, så att det totala luftflödet genom apparat- lådan kan hållas förhållandevis lågt.

För att möjliggöra en reduktion av det totala luftflödet genom apparatlådan och därmed minska driftljudet är det således enligt uppfinningen tillräckligt att förhindra att luft som passerat en kritisk komponent passerar en annan kritisk komponent. För att ytterliggare reducera det totala luftflödet genom apparatlådan är det dessutom eftersträvansvärt att motverka att luft som passerat någon kritisk komponent passerar någon annan kritisk komponent.

Med hänvisning till figurerna 2-5 komer nu en föredragen utföringsform av apparatlådan enligt uppfinningen att beskrivas.

Den i fig. 2-5 visade apparatlådan 100 innefattar ett antal väggar som utgör en topp 101, en botten 102, en frontvägg 103, en bakre vägg 104, och två motstående sidoväggar 105, 106. De båda sidoväggarna 105, 106 är dubbelväggiga så att en inlopps- kanal 310 är anordnad inuti sidoväggen 105 och en utloppskanal 410 är anordnad inuti sidoväggen 106. I inlopps- 310 och utloppskanalen 410 är ett antal ljudabsorberande bafflar 330 resp. 430 anordnade. Bafflarna är gjorda av ett ljud- absorberande material, såsom polyesterskum. I det visade exemplet är bafflarna 330, 430 anordnade så att de bildar 106. Det är också möjligt att utforma bafflarna så att en eller flera långsgående kanaler inuti respektive sidovägg 105, krökta kanaler bildas inuti sidoväggarna.

Inuti apparatlådan 100 är vidare en horisontell kammarvägg 107 anordnad, så att apparatlådans inre avdelas i en första 200 och en andra 600 kammare. Den övre kammaren avgränsas av toppen 101, kammarväggen 107 och övre partier av frontväggen 10 15 20 25 30 527 918 10 103, den bakre väggen 104 samt av de inre väggarna 105a, 106a hos de dubbelväggiga sidoväggarna 105, 106. Den andra kammaren 600 avgränsas på motsvarande sätt av botten 102, kammarväggen 107 och nedre partier av frontväggen 103, den bakre väggen 104 samt av de inre väggarna 105a, 106a hos de dubbelväggiga sidoväggarna 105, 106.

Inloppskanalen 310 uppvisar en tilloppsmynning 350 som är anordnad i den nedre änden av den dubbelväggiga sidoväggen 105, mellan dess inre 105a och yttre 105b väggar. Tillopps- mynningen 350 sträcker sig över väsentligen hela sidoväggens 105 bredd. Inloppskanalen 310 uppvisar vidare en primär inloppsöppning 320, med vilken den mynnar i den första kammaren 200. Den primära inloppsöppningen 320 utgörs av en urtagning i den övre änden av sidoväggens 105 inre vägg 105a och sträcker sig över väsentligen hela sidoväggens 105 bredd.

Inloppskanalen 310 innefattar också en sekundär inloppsöppning 360 som är utformad som en cylindrisk öppning, som är anordnad ett stycke nedanför den primära inloppsöppningen 320 i sido- väggens 105 inre vägg 105a och som sträcker sig inåt i den första kamaren 200 från den inre väggen 105a. En inloppsfläkt 361 är anordnad i den cirkulära öppningen.

Utloppskanalen 410 kommunicerar med den andra kamaren 600 via en kammaröppning 460 som utgörs av en urtagning i den nedre änden av sidoväggens 106 inre vägg 106a och sträcker sig över väsentligen hela sidoväggens 106 bredd. Utloppskanalen 410 kommunicerar vidare med den omgivande atmosfären via en från- loppsmynning 470 som är anordnad i den övre änden av den dubbelväggiga sidoväggen 106, mellan dess inre 106a och yttre 106b väggar. Frånloppsmynningen 460 sträcker sig över väsentligen hela sidoväggens 106 bredd. 10 15 20 25 30 527 918 ll Kammarväggen 107 uppvisar en första cirkulär utloppsöppning 420 genom vilken den första kammaren 200 kommunicerar med den andra kammaren 600. En första utloppsfläkt 450 är anordnad i den första utloppsöppningen 420 för att driva luft från den första 200 till den andra 600 kammaren. Kammarväggen 107 uppvisar också en andra cirkulär utloppsöppning 440 genom vilken den första kammaren 200 komunicerar med den andra kammaren 600. I den andra utloppsöppningen 440 är en andra utloppsfläkt 510 anordnad för att driva luft från den första 200 till den andra 600 kammaren.

Den första kammaren 200 kommunicerar således med den omgivande atmosfären via inloppet som utgörs av tilloppsmynningen 350, inloppskanalen 310, den primära 320 och den sekundära 360 inloppsöppningen samt via utloppet som utgörs av den första 420 och den andra 440 utloppsöppningen, den andra kammaren 600, kammaröppningen 460, utloppskanalen 410 och frånlopps- mynningen 470. Den andra kamaren 600 kan alltså sägas utgöra ett gemensamt utloppsplenum för den luft som lämnar den första kammaren 200 genom den första 420 och andra 440 utlopps- öppningen.

Ett antal datorkomponenter är anordnade i den i fig. 2-5 visade utföringsformen av apparatlådan. Dessa komponenter innefattar ett moderkort A, ett antal diskett-, cd- och dvd- enheter C och ett hårddiskpaket B innefattande fem hårddisk- enheter. Dessa komponenter är anordnade i den första kammaren 200. Moderkortet A har en sedvanlig placering på insidan av sidoväggen 106 i apparatlådans 100 övre del. Inloppskanalens 310 sekundära inloppsöppning 360 är härvid anordnad mittför den centralenhet (CPU) med kylflänsar eller egen fläkt A' som är placerad på moderkortet. I den andra kammaren 600 är vidare ett nätaggregat (Power Supply Unit, PSU) D med en integrerad fläkt D' anordnad. Diskett- cd- och dvd-enheterna C är på l0 15 20 25 30 -vägg 104. 527 918 12 sedvanligt vis anordnade i öppningar i apparatlådans 100 frontvägg 103 för att medge isättning och urtagning av lagringsmedia från utsidan. För att förhindra att ljud tränger ut genom dessa öppningar är en tättslutande lucka 113 anordnad på frontväggen 103, så att den i stängt läge täcker dessa öppningar. Vidare är på sedvanligt vis att antal anslutnings- kontakter anordnade vid öppningar i apparatlådans 100 bakre Till dessa anslutningskontakter är ett antal kablar E med motsvarande anslutningskontakter anslutna. För att förhindra att ljud tränger ut genom dessa anslutningsöppningar är en löstagbar tättslutande kåpa 114 anordnad på den bakre väggen 104 omkring anslutningsöppningarna. Kåpan 114 uppvisar en öppning 114a för genomföring av kablarna E och en tättslutande klämanordning l14b av elastiskt material som tätande omsluter kablarna E.

Den första kamaren 200 är på så sätt hermetiskt avgränsad från den omgivande atmosfären utom via inloppet till och utloppet från den första kamaren 200.

En mellanvägg 500 är anordnad på kammarväggen 107, omkring den andra utloppsöppningen 440 så att den skjuter upp ett stycke från kammarväggen 107, in i den första kammaren 200. Mellan- väggen 500 är formad som en kanal med rektangulärt tvärsnitt.

Kanalens uppströmsmynning är anordnad i den första kammaren och dess nedströmsmynning utgörs av den andra utloppsöppningen 440. Kanalen är således strömningstekniskt avgränsad från en första delkammare 250 som utgörs av den del av den första kammaren 200 som befinner sig utanför mellanväggen 500 och nedanför mellanväggens övre ände. Den första kammarens 200 nedströmsdel är alltså uppdelad i den första delkammaren 250 och i en andra delkammare 260 som utgörs av kanalen som begränsas av mellanväggen 500. 10 15 20 25 30 527 918 13 Mellanväggen 500 är försedd med fixeringsanordningar (inte visade) för att sätta fast de fem hårddiskenheterna B i den andra delkammaren 260. Fixeringsanordningarna är utformade så att hårddiskenheternas B längdaxlar är väsentligen parallella med kanalens längdriktning och så att hårddiskenheterna är fixerade på avstånd från varandra och från den omgivande mellanväggen 500, för att medge fri passage av luft utmed hårddiskenheterna B.

Då den första 450 och andra 510 utloppsfläkten drivs, förs luft från omgivningen genom inloppet till den första kammaren 200. En väsentlig del av den tillförda luften tillförs kammarens övre del genom den primära inloppsöppningen 320.

Eftersom den primära inloppsöppningen sträcker sig över sidoväggens 105 hela bredd fördelas denna luft över kammarens fulla bredd (parallellt med ritningsplanet i fig. 3). Genom att driva inloppsfläkten 361 avlänkas en del av den tillförda luften från inloppskanalen 310 via den sekundära inlopps- öppningen 360, direkt mot centralenhetens kylfläns eller egna fläkt A' på moderkortet A. På så sätt åstadkoms en effektiv dedikerad kylning med ouppvärmd luft av den värmetekniskt kritiska centralenheten på moderkortet A.

Den luft som tillförs genom den primära 320 och sekundära 360 inloppsöppningen drivs av den första 450 och andra 510 ut- loppsfläkten vidare ner genom den första kammaren 200. Tack vare att den primära inloppsöppningen 320 är långsträckt och att de båda utloppsfläktarna 450, 510 är anordnade vid sidan om varandra i den motstående änden av kammaren 200, åstadkoms ett förhållandevis homogent och likformigt flöde över den första kammarens 200 horisontella tvärsnitt utmed hela dess nöjd. 10 15 20 25 30 527 918 14 Den luft som tillförs genom den (i fig. 3) vänstra hälften av den långsträckta primära inloppsöppningen 320 passerar huvudsakligen ned över de värmetekniskt icke-kritiska komponenterna, dvs. diskett-, cd- och dvd-enheterna C och tar härvid upp värme från dessa komponenter. Denna luft drivs därefter av den andra utloppsfläkten 510, i nedströms riktning mot och in i den andra delkamaren 260 där den passera över och tar upp värme från det värmetekniskt kritiska hårddisk- paketet B. Härifrån passerar denna luft ut genom den andra utloppsöppningen 440 till den andra kammaren 600 som utgör ett utloppsplenum.

Den luft som tillförs genom den (i fig. 3) högra hälften av den långsträckta primära inloppsöppningen 320 passerar huvudsakligen ned över det värmetekniskt kritiska moderkortet A, där denna luft blandas med den luft som tillförts via den sekundära inloppsöppningen 360. Eter att ha tagit upp värme från moderkortet A och dess centralenhet drivs denna blandade luft av den första utloppsfläkten 450, i nedströms ritning ned mot och ut genom den första utloppsöppningen 420 till den andra kamaren 600 där den blandas med luften som passerar ut genom den andra utloppsöppningen 440.

I den i figur 2-5 visade utföringsformen åstadkoms således uppdelningen av flödet i två separata delflöden, i den första kammarens nedströmsdel av den kanalformade mellanväggen 500 och de båda utloppsfläktarna 450, 510. Eftersom de värmemässigt kritiska hårddiskarna C är placerade inom den kanalformade mellanväggen 500 säkerställs att luft som tagit upp värme från hårddiskarna C inte kan passera andra i den första kammaren 200 placerade värmemässigt kritiska eller icke-kritiska komponenter. 10 15 20 25 30 527 918 15 Genom att balansera drivkraften hos den första 450 och andra 510 utloppsfläkten samt inloppsfläkten 361 i förhållande till varandra är det dessutom möjligt att i allt väsentligt styra det totala luftflödet genom den första kammaren så att den del av flödet som passerar de icke-kritiska komponenterna C förs ut genom den andra utloppsöppningen 440 och hålls väsentligen skilt från den del av luftflödet som passerar moderkortet A, vilken senare del huvudsakligen förs ut genom den första utloppsöppningen 420. På så sätt förhindras luft som tagit upp värme från moderkortet A från att därefter passera hårddiskarna. Med en sådan balansering av fläktarnas drivkraft åstadkoms alltså en än fördelaktigare flödesfördelning även i den första kammarens uppströmsdel, vilket möjliggör ytter- ligare minskning av det totala volymflödet genom apparatlådan med ytterligare reduktion av driftljudet som följd.

I den andra kammaren 600 som utgör ett utloppsplenum blandas åter luften som passerat ut genom den första 420 och andra 440 utloppsöppningen. Åtminstone en del av denna blandade luft drivs av nätaggregatets D integrerade fläkt D' att passera nätaggregatet D för kylning av detta. Eftersom nätaggregatet D inte utgör en värmemässigt kritisk komponent erhåller nät- aggregatet tillräcklig kylning trots att den passeras av luft som upptagit värme av de uppströms anordnade komponenterna.

Efter att ha passerat nätaggregatet D drivs den uppvärmda luften ut genom utloppskanalen 410 till en omgivande atmosfären.

Den ovan beskrivna fördelaktiga flödesfördelningen i apparatlådan bidrar således till att reducera det driftljud som lämnar apparatlådan, genom att möjliggöra att fullgod luftkylning erhålls medelst ett lågt totalt volymflöde genom apparatlådan. Detta låga volymflöde genererar i sig en låg 10 15 20 25 30 527 918 16 ljudvolym då det strömar genom apparatlådan. Dessutom kan varvtalen hos de fläktar som genererar det låga volymflödet hållas låga, varvid även fläktarna genererar ljud med låg volym.

Förutom den fördelaktiga flödesfördelningen bidrar också de ljudfällor som formas av de hörn i inloppet 30 och utloppet 40 runt vilka luften tvingas flöda, till att förhindra luftburet driftsljud från att passera ut från apparatlådan till omgivningen. Dessutom bidrar i väsentlig grad den hermetiska inneslutningen av den första kammaren 200 till att förhindra att luftburet driftsljud passerar ut. Det ljudabsorberande bafflarna 330, 430 i inlopps- 310 och utloppskanalen 410 bidrar också i en väsentlig grad till att reducera det luftburna driftljudet från att nå omgivningen.

Den i figur 2-5 visade utföringsformen av apparatlådan uppvisare emellertid också speciella egenskaper som i väsentlig grad reducerar det stomburna driftljud som når omgivningen. För det första utgör de dubbelväggiga sido- väggarna 105, 106 en förstyvning av apparatlådan 100 och en ökning av dess massa, vilket motverkar att vibrationer från rörliga komponenter genererar störande stomljud. De dubbel- väggiga sidoväggarna medger också att komponenter med rörliga delar, såsom moderkort med integrerad fläkt för kylning av centralenheten, kan monteras på en dubbelväggig väggs inre vägg, utan att riskera att de vibrationer som genereras av den integrerade fläkten direkt fortplantar sig genom väggen till omgivningen, vilket annars är fallet då rörliga komponenter monteras på enkelväggiga sidoväggar. För det andra utgör också den horisontella kammarväggen 107 en förstyvning av apparat- lådan 100, som motverkar att vibrationer kan generera störande stomljud. Kammarväggen 107 utgör också en utmärkt monterings- bas för komponenter med rörliga delar. Eftersom kammarväggen 10 15 20 25 30 527 918 17 107 utbreder sig mellan apparatlådans begränsningsväggar innebär montering av rörliga komponenter på kammarväggen, att vibrationer eller stomljud som genereras av de rörliga komponenterna måste fortplanta sig en förhållandevis lång sträcka, innan det når ut till omgivningen genom någon av apparatlådans begränsningsväggar. Denna förhållandevis långa fortplantningssträcka innebär en effektiv dämpning av sådana vibrationer. I den i figur 2-5 visade utföringsformen har kamarväggens 107 vibrationsdämpande effekt utnyttjats genom att montera såväl de båda utloppsfläktarna 450, 510 som de starkt vibrationsgenererande hårddiskarna B, så att de vibrationer som genereras av dessa komponenter måste passera kammarväggen 107 innan de kan nå ut genom apparatlådans begränsningsväggar.

Experiment Ett jämförande experiment har utförts för att jämföra det driftsljud som utvecklas vid användande av en apparatlåda enligt uppfinningen med en apparatlåda (referensobjektet) enligt tidigare känd teknik. Apparatlådan enligt tidigare känd teknik utgjorde en del av en stationär persondator för golvplacering, vilken dator utsetts som testvinnare i tidskriften PC för Allas test av tysta datorer (nr 9, 2002).

Vid experimentet kördes först datorn med referensobjektet under hård belastning i 1,5 timmar, varefter ljudnivån i frekvensområdet 6,3 Hz till 20 kHz, 107 cm ovanför golvet och 50 cm från apparatlådans främre, bakre och båda sidoväggar uppmättes. Vidare uppmättes temperaturen inuti apparatlådan vid fyra kritiska komponenter och zoner.

Eftersom experimentet avsåg att jämföra just apparatlådans inverkan på driftsljudet flyttades därefter samtliga dator- komponenter såsom hårddiskar, moderkort, CPU och så vidare 10 15 20 527 918 18 tillsammans med all punktkylning över från referensobjektet till apparatlådan enligt uppfinningen. Vad som inte flyttats över var en 1 cm tjock dämpmatta som klär insidan av referens- objektet samt en konstruktion för infästning av hårddiskar.

Efter att ha kört den så hopsatta datorn med apparatlådan enligt uppfinningen under 1,5 timmar under samma hårda belastning utfördes samma mätningar av ljudnivå och temperatur. Därvid erhölls följande resultat: Ljudnivå Apparatlåda Referensobjekt (dBA) enl. uppfinningen Framsida 23 28 Sida 1 25 28 Baksida 23 32 Sida 2 25 28 Temperatur Apparatlàda Referensobjekt (°g) enl. uppfinningen CPU 45 49 Zon l 35 37 Zøn 2 34 35 Hårddisk 42 41 Som framgår av mätresultaten ovan var ljudnivån hos apparatlådan enligt uppfinningen väsentligt lägre än hos referensobjektet, samtidigt som de uppmätta temperaturerna var något lägre eller likvärdiga hos apparatlådan enligt uppfinningen.

Ovan har två utföringsformer av uppfinningen beskrivits med hänvisning till figurerna. Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till dessa utföringsformer utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Exempelvis kan den, vid den i fig. 2-5 visade utföringsformen, sekundära inlopps- öppningen 360 med tillhörande inloppsfläkt 361 elimineras om 10 527 918 19 så anses lämpligt. Härigenom minskar visserligen den dedikerade direkta kylningen av moderkortets centralenhet.

Samtidigt uppnås fördelen av ett luftflöde genom den första kamaren, som är än mer homogent och likformigt över kammarens horisontella tvärsnitt utmed kammarens hela höjd.

Det inses också att smärre avvikelser från att den första kammaren är helt hermetisk kan göras, så länge som luftflödet inuti kammaren mellan in- och utlopp inte påverkas i någon omfattande utsträckning.

Vidare är det möjligt att utforma apparatlådan så att både inloppskanalen och utloppskanalen är formade utanpå eller vid sidan om varandra i en och sama vägg.

Claims (12)

10 15 20 25 30 527 918 20 KXTEV

1. Apparatlâda för dator innefattande; 22, 23, 24, 101, 103, 104, 105, 106, 107) som tillsammans avgränsar en första kammare (20, 200) för ett antal väggar (21, upptagande av datorkomponenter (A, B, C), ett ljuddämpande inlopp (30) som innefattar en inloppskanal (31, 310) och en inloppsöppning (32, 320) som mynnar i den första kammaren för tillförsel av luft från den omgivande atmosfären via inloppskanalen och inloppsöppningen till den första kammaren, ett ljuddämpande utlopp (40) som innefattar en första utlopps- öppning (42, 420) och en utloppskanal (41, 410) för bortförsel av luft från den första kammaren via den första utloppsöppningen och utloppskanalen till den omgivande atmosfären, och en fläkt (45, 450) för att åstadkomma ett luftflöde genom inloppet, den första kammaren och utloppet, kännetecknad av att den första kammaren (20, 200) är väsentligen hermetiskt avgränsad från den omgivande atmosfären utom via in- och utloppen, att den första kammaren uppvisar en andra utloppsöppning (44, 440) genom vilken den första kammaren kommunicerar med utloppet (40), medel för att i en nedströmsdel av den första kammaren dela upp det totala flödet i två separata delflöden (Fl, F2) som lämnar den första kammaren genom den första (42, 420) respektive andra (44, 440) utloppsöppningen och medel för att fixera en datorkomponent (B) i ett av de två separerade delflödena. 10 15 20 25 527 918 21

2.Apparat1åda enligt krav 1, innefattande en mellanvägg (50, 500) som avdelar nedströmsdelen av den första kammaren (20, 200) i en första (25, 250) och en andra (26, 260) delkammare, varvid den första (42, 420) och andra (44, 440) utlopps- öppningen är anordnad i den första respektive andra delkammaren.

3.Apparat1åda enligt krav 2, i vilken mellanväggen (500) formar en kanal som sträcker sig från den andra utlopps- öppningen (440) in i den första kammaren (200), varvid kanalen utgör den andra delkammaren (260).

4.Apparat1âda enligt något av kraven 1-3, i vilken en utloppsfläkt (45, 450, 51, 510) är anordnad i eller i närheten av var och en av den första (42, 420) och andra (44, 440) utloppsöppningen för att driva de båda delflödena (Fl, F2) genom sin respektive utloppsöppning.

5.Apparatlâda enligt något av kraven 1-4, i vilken de båda utloppsöppningarna (420, 440) mynnar i en andra kamare (600) som utgör ett gemensamt utloppsplenum för de båda delflödena, vilket utloppsplenum kommunicerar med utloppskanalen (410).

6.Apparatlåda enligt krav 5, vid vilken en kammarvägg (107) avgränsar apparatlådans (100) inre i den första (200) och den andra (600) kamaren.

7.Apparatlåda enligt krav 6, vid vilken de båda utlopps- fläktarna (450, 510) och mellanväggen (500) är fästa vid kamarväggen (107)

8.Apparatlåda enligt något av kraven 1-7, vid vilken åtminstone en av lådans väggar (105, 106) är dubbelväggig, varvid in- (310) och/eller utloppskanalen (410) är anordnad i den dubbelväggiga väggen. 10 15 527 918 22

9.Apparatlåda enligt något av kraven 1-8, i vilken två av lådans väggar (105, 106) är dubbelväggiga, varvid in- (310) och utloppskanalen (410) är anordnad i varsin av de dubbelväggiga väggarna.

10. Apparatlåda enligt krav 8 eller 9, i vilken den inloppskanalen (310) inneslutande dubbelväggiga väggen (105) uppvisar en andra inloppsöppning (360) för avgränsad tillförsel av luft till en bestämd komponent (A) i den första kamaren (200).

11. Dator innefattande en apparatlåda enligt något av kraven 1-10.

12. Dator enligt krav 11, vid vilken en eller flera hårddiskar (B) är fixerande med medlen för att fixera en datorkomponent i ett av de två separerade delflödena.