DE10259191A1

DE10259191A1 - Industrial computer has components within heat dissipating metal housing with fluid heat pipes to transfer heat energy

Info

Publication number: DE10259191A1
Application number: DE2002159191
Authority: DE
Original assignee: Richard Woehr GmbH
Current assignee: Richard Woehr GmbH
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2004-07-08

Abstract

The computer housing is of metal and is formed with ribbed heat conducting fins on the side walls that dissipate energy generated by the electronics on a motherboard (9), a mains supply (23) and hard drive (18). Liquid coolers (15) conduct heat away from such as the processor (10) to the cooling fins.

Description

Die Erfindung betrifft einen massiven, lüfterlosen Industriecomputer für Schaltschrankeinbau und/oder Tischversion mit einem Gehäuse, bei dem eine und/oder mehrere Seitenwände und/oder der Boden und/oder der Deckel als Kühlwand mit und/oder ohne Kühlrippen ausgeführt ist und der ein Netzteil ausweist, bei dem ein und/oder mehrere wärmeerzeugenden Leistungsbauelemente auf einer und/oder mehreren Kühlwänden befestigt sind und somit in direktem Wärmeaustauschkontakt zu dieser stehen und die im Chip und/oder Prozessor des Motherboards und den dazugehörenden Karten entstehende Wärme mittels einer und/oder mehreren Flüssigkeitskühlungen und dazugehörenden Adapterplatten zu einer und/oder mehreren Kühlwänden geführt wird.The invention relates to a massive, fanless Industrial computer for Control cabinet installation and / or table version with a housing, at one and / or more side walls and / or the bottom and / or the lid as a cooling wall with and / or without cooling fins accomplished and which identifies a power supply unit in which one or more heat-generating Power components attached to one and / or more cooling walls are in direct heat exchange contact to this stand and in the chip and / or processor of the motherboard and the related ones Cards arising heat by means of one and / or several liquid cooling systems and associated adapter plates is led to one and / or more cooling walls.

Industriecomputer sind allgemein bekannt. Sie werden üblicherweise mit einem durch einen Lüfter gekühltes Netzteil ausgeliefert und weisen Aufnahmevorrichtungen für Motherboard, Laufwerke usw. auf. Die zunehmende Leistungsfähigkeit der Prozessoren bedeutet, dass die Prozessoren eine größere Leistungsaufnahme haben und bedeutet, dass die Prozessoren immer mehr Wärme erzeugen, die zur Vermeidung von Schäden schnell und gleichmäßig über die gesamte Prozessoroberfläche abgeführt werden muss. Durch die gestiegene Leistungsaufnahme der Prozessoren muss auch das Netzteil dieser Leistung angepasst werden, so dass auch hier zusätzliche Maßnahmen getroffen werden müssen, um die erzeugte Wärme abführen zu können. Bisher erfolgte die Wärmeabfuhr bei Industriecomputern im wesentlichen durch den Einsatz von Lüftern, wobei für das Netzteil, den Prozessor und die Gehäusekühlung jeweils ein eigener Lüfter vorgesehen wird. Diese Lösung hat sich in der Praxis bewährt, wobei sich mittlerweile das Problem ergibt, dass die Lüfter einen Geräuschpegel erzeugen, der für den Anwender bzw. Nutzer der Industriecomputer unangenehm wird. Außerdem führt die hohe Leistung der Lüfter zu einem hohen Luftdurchsatz innerhalb des Industriecomputergehäuses, was zu dem weiteren Problem führt, dass die im Gehäuse angeordneten Bauelemente sehr schnell verschmutzen, was zu Beschädigungen bei Festplatten und optischen Laufwerken führen kann. Außerdem beeinträchtigen die von dem Industriecomputer ausgehenden Schadstoffe, die über die Lüfter austreten, das Wohlbefinden, die Gesundheit und die Produktivität der tätigen Menschen negativ.Industrial computers are common known. They are usually with one through a fan chilled Power supply shipped and have cradles for motherboard, Drives, etc. The increasing performance of the processors means that the processors consume more power and means that the processors are generating more and more heat that to avoid damage quickly and evenly over the entire processor surface dissipated must become. Due to the increased power consumption of the processors the power supply must also be adapted to this power, so that here too additional ones activities must be taken to the heat generated lead away to be able to. So far, the heat has been removed in industrial computers essentially through the use of fans, whereby for the power supply, the processor and the case cooling each its own fan is provided. This solution has proven itself in practice whereby the problem arises that the fans have a noise level generate the for the user of industrial computers becomes uncomfortable. Moreover leads the high performance of the fans to a high air flow rate inside the industrial computer case what leads to the further problem that the in the housing Arrange arranged components very quickly, causing damage hard drives and optical drives. Also affect the pollutants emanating from the industrial computer, which via the Fan quit, the well-being, health and productivity of working people negative.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen massiven, lüfterlosen Industriecomputer für Schaltschrankeinbau und/oder Tischversion zu schaffen, der die vorgenannten Probleme überwunden hat.Against this background, the Object of the present invention in a massive, fanless Industrial computer for Control cabinet installation and / or table version to create the aforementioned Overcome problems Has.

Diese Aufgabe wird mit einem massiven, lüfterlosen Industriecomputer für Schaltschrankeinbau und/oder Tischversion dadurch gelöst, dass bei dem Gehäuse eine und/oder mehrere Seitenwände und/oder der Boden und/oder der Deckel als Kühlwand mit und/oder ohne Kühlrippen ausgeführt sind und das von dem Netzteil das und/oder die wärmeerzeugenden Leistungsbauelemente auf einer und/oder mehreren Kühlwänden befestigt sind und somit die entstehende Wärme an diese abgeben und dass die im Prozessor entstehende Wärme über Adapterplatten auf ein und/oder mehrere Flüssigkeitskühlsysteme und von dort wiederum über Adaptersysteme auf eine und/oder mehrere Kühlwände übertragen wird.This task is accomplished with a massive, fanless Industrial computer for Control cabinet installation and / or table version solved in that in the case one and / or several side walls and / or the bottom and / or the cover as a cooling wall with and / or without cooling fins accomplished are and that of the power supply and / or the heat-generating power components attached to one and / or more cooling walls are and thus the resulting heat give this to and that the heat generated in the processor via adapter plates on one and / or more liquid cooling systems and from there over again Adapter systems is transferred to one and / or more cooling walls.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines massiven, lüfterlosen Industriecomputer für Schaltschrankeinbau und/oder Tischversion weist das Gehäuse sowohl die Seitenwände als auch die Vorderseite als Kühlwand mit integrierten Kühlrippen aus, die aus massiven Aluminiumplatten und/oder aus Gussteilen in Sand- und/oder Druckguss hergestellt sind. Der Boden und der Deckel sind als Platten ausgeführt. Die wärmeerzeugenden Leistungsbauelemente des Netzteiles sind auf einer Seitenwand befestigt. Die in ihnen erzeugte Wärme wird durch direkte Wärmekopplung somit an die Kühlwand abgegeben. Das Motherboard ist auf dem Boden befestigt und weist im Prozessorbereich Befestigungspunkte für Adapterplatten aus. Die Adapterplatten sind so gestaltet, dass sie einen und/oder mehrere Flüssigkeitskühler aufnehmen und dass sie an den Befestigungspunkten so befestigt werden, dass die Oberfläche einer Platte direkten Kontakt mit der Prozessoroberfläche hat und somit die Wärmeübertragung mittels Wärmeleitung erfolgt. Das andere Ende der Flüssigkeitskühler ist mittels Adapterplatten an den Seitenwänden befestigt. Somit ergibt sich eine optimale Wärmeübertragung auf die Kühlwände. Ein solcher Industriecomputer ermöglicht es, auf den Einsatz von Lüftern innerhalb des Gehäuses vollständig zu verzichten. Die Vorderseite weist außerdem die Durchbrüche für die Laufwerke aus, die mit einer Klappe verschlossen werden.In a preferred embodiment a massive, fanless Industrial computer for control cabinet installation and / or table version, the housing has both the side walls also the front as a cooling wall with integrated cooling fins, made of solid aluminum plates and / or cast parts in sand and / or die casting are made. The bottom and the lid are executed as plates. The heat-generating Power components of the power supply are attached to a side wall. The heat generated in them is through direct heat coupling thus to the cooling wall issued. The motherboard is attached to the floor and points fastening points for adapter plates in the processor area. The adapter plates are designed to accommodate one and / or more liquid coolers and that they are attached to the attachment points so that the surface a plate has direct contact with the processor surface and thus the heat transfer by means of heat conduction he follows. The other end is the liquid cooler attached to the side walls by means of adapter plates. Thus it results optimal heat transfer on the cooling walls. On such industrial computers enables on the use of fans inside the case Completely to renounce. The front also shows the openings for the drives which are closed with a flap.

Bei einer weiteren bevorzugten Austührungsform eines massiven, lüfterlosen Industriecomputer für Schaltschrankeinbau und/oder Tischversion ist das Gehäuse als massive Schale in Sand- und/oder Druckguss mit Deckel ausgeführt, wobei die Seitenwände mit und/oder ohne Kühlrippen ausgestattet sind. Diese Konstruktion ermöglicht sehr robuste Ausführungen der Industriecomputer mit einer hohen Schutzart Ansonsten ist der Aufbau wie bei Variante.In another preferred embodiment a massive, fanless Industrial computer for Cabinet installation and / or table version is the housing as solid shell in sand and / or die cast with lid, the side walls with and / or without cooling fins are equipped. This construction enables very robust designs the industrial computer with a high degree of protection Structure as for variant.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on a the drawings illustrated embodiment explained in more detail. It demonstrate:

1: Draufsicht auf einen massiven, lüfterlosen Industriecomputer mit einzelnen Wänden 1 : Top view of a massive, fanless industrial computer with individual walls

2: Schnitt durch einen massiven, lüfterlosen Industriecomputer mit Schalengehäuse 2 : Section through a massive, fanless industrial computer with a shell housing

In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugsquellen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.Unless stated otherwise, the same sources of supply denote the same parts in the figures with the same meaning.

11: Seitenwand als KühlwandSide wall as a cooling wall
22: Vorderseite als Kühlwandfront as a cooling wall
33: Rückwandrear wall
44: Kühlrippencooling fins
55: Slotblech-AufnahmeSlotblech Recording
66: Bodenground
77: Deckelcover
88th: Klappeflap
99: Motherboardmotherboard
1010: Prozessorprocessor
1111: Befestigungspunkteattachment points
1212: Stützpunktebases
1313: Zweiteilige Adapterplattetwo-piece adapter plate
1414: Einteilige Adapterplatteone-piece adapter plate
1515: FlüssigkeitskühlerChillers
1616: Leistungselektronik des Netzteilspower electronics of the power supply
1717: LaufwerksaufnahmeDrive bay
1818: Festplattehard disk
1919: CD-ROMCD-ROM
2020: Gehäuseschaleshell
2121: KartenführungsaufnahmeBoard Guide Recording
2222: KartenführungBoard guide
2323: Netzteilpower adapter
2424: Adapterbefestigungmounting adapter

1 zeigt eine Draufsicht auf einen massiven, lüfterlosen Industriecomputer mit einzelnen Wänden. 1 shows a top view of a massive, fanless industrial computer with individual walls.

Dabei sind sowohl die Seitenwände 1 und die Vorderseite 2 als massive Kühlwand mit Kühlrippen 4 ausgebildet. Die Rückwand 3 ist als Blechkonstruktion mit Slotblech-Aufnahme 5 ausgeführt und der Boden 6 als Platte, wobei die Seitenwände 1 und die Vorderseite 2 und die Rückwand 3 und der Boden 6 und der Deckel 7 miteinander verbunden und/oder verschraubt sind. Auf dem Boden 6 ist das Motherboard 9 mit Prozessor 10 befestigt. Um den Prozessor 10 sind Befestigungspunkte 11 für eine Adapterbefestigung 24 vorhanden, die auch einen Stützpunkt 12 unterhalb des Prozessors 10 aufweist. And der Adapterbefestigung 24 wird die zweiteilige Adapterplatte 13 so befestigt, dass die Unterseite der Adapterplatte 13 direkten Kontakt mit der Oberfläche des Prozessors 10 hat und so direkt wärmegekoppelt ist. In der zweiteiligen Adapterplatte 13 ist das eine Ende des Flüssigkeitskühlers 15 befestigt, der so geformt ist, dass das andere Ende mittels der einteiligen Adapterplatte 14 an einer Seiten und/oder Vorderwand 1, 2 befestigt wird, und somit wärmegekoppelt ist. Die Leistungselektronik des Netzteils 16 hat direkten Kontakt mit der Seitenwand als Kühlwand 1 und gibt so die entstehende Wärme direkt an die Kühlwand ab. Die Laufwerksaufnahme 17 ist so angeordnet, dass die Laufwerke Festplatte 18, CD-ROM 19 u. a. hinter einer Klappe 8 zugänglich sind, wobei die Klappe 8 in der mit Kühlrippen 4 bestückten Vorderseite als Kühlwand 2 integriert ist.Both side walls 1 and the front 2 as a massive cooling wall with cooling fins 4 educated. The back wall 3 is a sheet metal construction with slot plate holder 5 executed and the floor 6 as a plate, with the side walls 1 and the front 2 and the back wall 3 and the floor 6 and the lid 7 are connected and / or screwed together. On the ground 6 is the motherboard 9 with processor 10 attached. To the processor 10 are attachment points 11 for an adapter attachment 24 present, which is also a base 12 below the processor 10 having. And the adapter attachment 24 becomes the two-part adapter plate 13 attached so that the bottom of the adapter plate 13 direct contact with the surface of the processor 10 and is directly heat-coupled. In the two-part adapter plate 13 is the one end of the liquid cooler 15 attached, which is shaped so that the other end by means of the one-piece adapter plate 14 on one side and / or front wall 1 . 2 is attached, and is thus thermally coupled. The power electronics of the power supply 16 has direct contact with the side wall as a cooling wall 1 and gives off the heat directly to the cooling wall. The drive holder 17 is arranged so that the drives hard drive 18 , CD-ROM 19 among other things behind a flap 8th are accessible, the flap 8th in the one with cooling fins 4 equipped front as a cooling wall 2 is integrated.

An der Vorderseite als Kühlwand 2 und/oder an dem Boden 6 ist die Kartenführungsaufnahme 21 mit Kartenführungen 22 befestigt.On the front as a cooling wall 2 and / or on the floor 6 is the map guide 21 with card guides 22 attached.

2 zeigt einen Schnitt durch einen massiven, lüfterlosen Industriecomputer mit Schalengehäuse. Dabei ist das Gehäuse als einteilige, massive Gehäuseschale 20 in Sand- und/oder Druckguss hergestellt. An der Rückwand 3 der Gehäuseschale 20 ist die Slotblech-Aufnahme 5 befestigt. Die Seitenwände und die Vorderseite 1, 2 sind als Kühlwand ausgelegt, wobei die Seitenwände 1 zusätzliche Kühlrippen 4 aufweisen. Die Leistungselektronik des Netzteils 16 ist direkt an der Seitenwand 1 befestigt und hat somit direkten Kontakt mit der Seitenwand als Kühlwand 1 und gibt so die entstehende Wärme direkt an die Kühlwand und somit an die Umgebung ab. Auf dem Boden 6 ist das Motherboard 9 mit Prozessor 10 befestigt, wobei Befestigungspunkte 11 um den Prozessor 10 und Stützpunkte 12 unterhalb des Prozessors 10 auf dem Boden integriert sind. And den Befestigungspunkten 11 wird die zweiteilige Adapterplatte 13 so befestigt, dass die Unterseite der Adapterplatte 13 direkten Kontakt mit der Oberfläche des Prozessors 10 hat und so direkte wärmegekoppelt ist. In der zweiteiligen Adapterplatte 13 ist das eine Ende des Flüssigkeitskühlers 15 befestigt, der so geformt ist, dass das andere Ende mittels der einteiligen Adapterplatte 14 an einer Seiten 1 befestigt wird, und somit wärmegekoppelt ist. Hinter dem Netzteil 23 ist die Laufwerksaufnahme 17 ist so angeordnet, dass die Laufwerke Festplatte 18, CD-ROM 19 u. a. hinter einer Klappe 8 zugänglich sind, wobei die Klappe 8 in der Vorderseite als Kühlwand 2 integriert ist. An der Vorderseite als Kühlwand 2 und/oder an dem Boden 6 ist die Kartenführungsaufnahme 21 mit Kartenführungen 22 befestigt. 2 shows a section through a massive, fanless industrial computer with shell housing. The housing is a one-piece, solid housing shell 20 made in sand and / or die cast. On the back wall 3 the housing shell 20 is the slot bracket 5 attached. The side walls and the front 1 . 2 are designed as a cooling wall, the side walls 1 additional cooling fins 4 exhibit. The power electronics of the power supply 16 is right on the side wall 1 attached and thus has direct contact with the side wall as a cooling wall 1 and thus releases the heat directly to the cooling wall and thus to the environment. On the ground 6 is the motherboard 9 with processor 10 attached, with attachment points 11 around the processor 10 and bases 12 below the processor 10 are integrated on the floor. At the attachment points 11 becomes the two-part adapter plate 13 attached so that the bottom of the adapter plate 13 direct contact with the surface of the processor 10 has and is thus directly heat-coupled. In the two-part adapter plate 13 is the one end of the liquid cooler 15 attached, which is shaped so that the other end by means of the one-piece adapter plate 14 is attached to a side 1, and is thus heat-coupled. Behind the power supply 23 is the drive holder 17 is arranged so that the drives hard drive 18 , CD-ROM 19 among other things behind a flap 8th are accessible, the flap 8th in the front as a cooling wall 2 is integrated. On the front as a cooling wall 2 and / or on the floor 6 is the map guide 21 with card guides 22 attached.

Claims

Solid, fanless industrial computer for control cabinet installation and / or table version, characterized in that the housing has at least one and / or more solid side walls and / or front and / or rear wall and / or bottom and / or cover, which act as a cooling wall and / or Cooling walls are used and are preferably made of a good heat-conducting material and the heat-generating power electronics of the power supply unit are attached directly to a rear and / or side and / or front wall and / or floor or are heat-coupled to the latter and thus have direct contact for heat transfer has on the cooling wall and next to and / or under the power supply, the motherboard with the integrated processor is attached to the floor and. one and / or more liquid coolers consisting of one and / or more adapter and / or mounting plates and one and / or more heat pipes for cooling the chips and / or the processors who used The heat pipes are designed such that one end is fastened in the area of the processor by means of the adapter and / or fastening plates and the other end is fastened to a side and / or front and / or rear wall by means of the fastening plates becomes.

Massive, fanless Industrial computer for control cabinet installation and / or table version, according to claim 1, characterized in that one and / or more side walls and / or rear wall and / or Front wall are worked out of solid plates and / or from Sand and / or die casting with and / or without appropriate mechanical processing are made.

Massive, fanless Industrial computer for control cabinet installation and / or table version, according to one of the preceding claims, thereby characterized that the bottom and the side walls and the rear wall and the front wall is connected and / or screwed together.

Massive, fanless Industrial computer for control cabinet installation and / or table version, according to one of the preceding claims, thereby characterized in that the bottom and the side walls and / or the rear wall and the front wall as a housing shell in sand and / or Die casting with corresponding mechanical processing.

Massive, fanless Industrial computer for control cabinet installation and / or table version, according to one of the preceding claims, thereby characterized in that at least one of the side walls and / or rear wall and / or Front wall with cooling fins is equipped, the cooling fins are arranged vertically.

Massive, fanless Industrial computer for control cabinet installation and / or table version, according to one of the preceding claims, thereby characterized that the adapter and / or Mounting plates using a special bracket in the area of Processor is attached so that the bottom of the adapter and / or Mounting plate rests directly on the surface of the processor.

Massive, fanless Industrial computer for control cabinet installation and / or table version, according to one of the preceding claims, thereby characterized that the adapter and mounting plates made of aluminum and / or copper are produced.

Massive, fanless Industrial computer for control cabinet installation and / or table version, according to one of the preceding claims, thereby characterized that the adapter and / or Fastening plates in the area of the processor using retaining clips attached to the processor.

Massive, fanless Industrial computer for control cabinet installation and / or table version, according to one of the preceding claims, thereby characterized in that the front wall has a flap behind of the drives accessible from the front are arranged, with the drive holder next to the motherboard is arranged.