Ordenador (10) de refrigeración pasiva, que presenta dos o más componentes (12,

22, 32) dispuestos en un bastidor de carcasa (41), en el que a cada uno de dichos componentes (12, 22, 32) hay asignado un cuerpo de refrigeración (11, 21, 31) para la evacuación del calor disipado en servicio por los componentes (12, 22, 32) y al menos una unidad de memoria de masa (22) está acoplada térmicamente a uno de los cuerpos de refrigeración (21) para la evacuación del calor disipado por dicha unidad de memoria de masa (22), y en el que existe al menos un conducto de aire (9) que discurre en vertical por el interior del bastidor de carcasa (41), caracterizado por presentar cada uno de los cuerpos de refrigeración (11, 21, 31) una superficie de refrigeración, estar enfrentados unos a otros dichos cuerpos de refrigeración con sus superficies de refrigeración y definir de este modo el conducto de aire (9) que discurre en vertical por el interior del bastidor de carcasa (41), ser el cuerpo de refrigeración (21) de la unidad de memoria de masa (22) uno de los cuerpos de refrigeración (11, 21, 31) que configuran el conducto de aire (9), estar suspendida de manera oscilante la mencionada unidad de memoria de masa (22) conjuntamente con el cuerpo de refrigeración (21) acoplado térmicamente, y estar dicha unidad de memoria de masa (22) acoplada rígidamente al cuerpo de refrigeración (21) acoplado térmicamente

Ordenador de refrigeración pasiva.

El invento guarda relación con el sector de las unidades electrónicas de procesamiento de datos, y concierne en particular a un ordenador de refrigeración pasiva como el descrito por el concepto genérico de la reivindicación de patente 1.

Estado actual de la técnica

Un ordenador de este tipo resulta conocido, por ejemplo, gracias a la US 7,095,611. La tapa y el fondo de la carcasa de este ordenador se han diseñado como elementos de refrigeración. Internamente, el ordenador se subdivide en una parte superior, caliente, y una parte inferior, más fría. Los elementos constructivos con disipaciones de calor más elevadas, como, por ejemplo, el procesador, se disponen en la parte superior. Ha quedado puesto de manifiesto que la temperatura de los elementos de refrigeración puede provocar una sensación desagradable y que la potencia calorífica disipable es limitada.

La US 5,671,120 muestra un ordenador personal en el que un lateral de la carcasa se ha diseñado como un cuerpo de refrigeración que refrigera el procesador. Los demás laterales de la carcasa están constituidos por placas punzonadas que posibilitan el paso de una corriente de aire por la totalidad del espacio interno de la carcasa. Por los orificios practicados en las paredes de la carcasa pueden penetrar cuerpos extraños que causen daños al ordena- dor.

La US 4,980,848 muestra un ordenador portátil en el que se han dispuesto detrás de la pantalla elementos constructivos que tienen que refrigerarse, haciéndose circular aire por un espacio intermedio situado dentro de la carcasa de la pantalla. Esta última presenta en una parte inferior orificios para la penetración de una corriente de aire, y en una parte superior orificios para su salida, de modo que pueda evacuarse en el aire calor por convección.

La US 2006/198112 A1 muestra un ordenador con tres secciones. En una sección intermedia se encuentra un disco duro con nervaduras de refrigeración dispuestas arriba. En una sección vecina figura dispuesto un juego de nervaduras de refrigeración que discurren en perpendicular y que refrigeran circuitos de conmutación. Las nervaduras forman un conducto interno, y tanto en el fondo como en la tapa pueden figurar los correspondientes orificios. También existe la opción de un ventilador.

La US 2004/156180 A1 describe un ordenador de refrigeración pasiva con nervaduras de refrigeración orientadas hacia fuera. En medio figura colocada, entre otros elementos, una placa madre, de forma que el procesador se vea presionado contra uno de los cuerpos de refrigeración por suspensiones elásticas. El disco duro se encuentra situado entre los cuerpos de refrigeración y está separado de ellos por una membrana flexible cuya misión es atenuar posibles vibraciones.

En las soluciones conocidas, la evacuación del calor emanado por los diversos componentes del ordenador resulta insuficiente, por lo que no puede emplearse la capacidad computacional de procesadores modernos.

Presentación del invento

La tarea que el invento tiene que cumplir estriba, por tanto, en crear un ordenador de refrigeración pasiva del tipo mencionado al comienzo que solucione los inconvenientes arriba descritos.

Esta tarea la soluciona un ordenador de refrigeración pasiva con las características de la reivindicación de patente 1.

En el ordenador de refrigeración pasiva conforme al invento hay, pues, dispuestos dos o más componentes en un bastidor de carcasa, asignándose a cada uno de dichos componentes un cuerpo de refrigeración que evacue el calor disipado por los componentes durante el servicio. Una unidad de memoria de masa como mínimo se acopla térmicamente a uno de los cuerpos de refrigeración con el fin de evacuar el calor disipado por dicha memoria como mínimo. Cada uno de los cuerpos de refrigeración presenta una superficie de refrigeración, y dichos cuerpos junto con sus superficies se orientan los unos contra los otros, definiendo como mínimo un conducto de aire que discurre en vertical por el interior del bastidor de carcasa.

El cuerpo de refrigeración de la unidad de memoria de masa es uno de los cuerpos de refrigeración que forman el conducto de aire. Como mínimo una unidad de memoria de masa se suspende de forma oscilante junto con el cuerpo de refrigeración acoplado térmicamente, y está rígidamente acoplada a dicho cuerpo de refrigera- ción.

De este modo se hace posible evacuar todo el calor disipado del ordenador sin una refrigeración activa y, aun más en concreto, sin ventiladores, con la intensidad suficiente como para que las temperaturas de servicio en el interior del ordenador permanezcan a largo plazo a niveles bajos y dentro de un margen compatible con su funcionamiento en régimen continuo. El conducto de aire que discurre en vertical por toda la carcasa es causa de un efecto de chimenea que transporta el aire refrigerador por el conducto. Dicho efecto de chimenea hace aparición por regla general a partir de una longitud de conducto de 20 centímetros aproximadamente o más (el concepto de "perpendicular" o "vertical" hace siempre referencia en la solicitud a la orientación del ordenador en posición de servicio).

Preferentemente, el conducto de aire queda en lo esencial aislado con respecto al resto del espacio interno del bastidor de carcasa por los cuerpos de refrigeración, con lo que el aire de refrigeración sólo entra en contacto con las superficies de refrigeración de éstos. Al tratarse de un conducto de refrigeración cerrado y no tener, por tanto, que practicarse orificios para el aire en la carcasa o en los cuerpos de refrigeración, puede descartarse la posibilidad de que los componentes del ordenador se vean perjudicados por la penetración de piezas.

En una forma preferente de ejecución del invento, el conducto de aire presenta un orificio inferior para la entrada del aire, y un orificio superior para su salida, distanciándose el orificio de entrada del aire, gracias al diseño del bastidor de carcasa, de una superficie de apoyo sobre la que se asienta el ordenador. De este modo se suministra aire a la chimenea entre los cuerpos de refrigeración. Preferentemente, el bastidor de carcasa presenta con este fin un fondo con un orificio que se corresponde con el orificio de entrada de aire del conducto de aire, distanciándose el fondo mediante elementos de pie de la superficie de apoyo sobre la que se asienta el ordenador.

Esta disposición posibilita que se evacue el calor disipado por un ordenador de potencia normal de forma pasiva, es decir, sin emplearse ventiladores, y sin tener con dicho fin que reducirse esencialmente la potencia computacional del ordenador y de sus componentes, y sobre todo del procesador, la memoria de masa, la fuente de alimentación, etc.

El bastidor de carcasa forma preferentemente el armazón portante en el que están montados los componentes o grupos constructivos del ordenador, tales como procesador o procesadores, memoria volátil principal (RAM), memorias de masa como memoria de disco duro, CD o unidades lectoras de DVD, adaptadores de interfaz, fuente de alimentación, acumuladores, etc. El bastidor de la carcasa está preferentemente compuesto por planchas delgadas de chapa, por ejemplo con un grosor de un milímetro aproximadamente. Con ello se mejora aún más el desacoplamiento térmico entre los distintos grupos constructivos calientes. Para reducirse otros puentes térmicos entre diferentes secciones de la carcasa, pueden disponerse elementos de encofrado metálicos para carcasas por fuera del bastidor de la carcasa, distanciados por un intervalo de aire de dicho bastidor.

En la parte superior de la carcasa puede haber dispuesto un encofrado permeable al aire que (viéndolo en orientación horizontal) presente una sección transversal circular. De este modo se evita que se depositen objetos sobre la carcasa, cegándose a consecuencia de ello el conducto de aire.

Como resultado, diferentes secciones del ordenador presentan temperaturas diversas, las cuales tienen en cuenta las áreas de servicio de los componentes. Los grupos constructivos "calientes", como la unidad de procesador, quedan de este modo separados de grupos constructivos "fríos", como discos duros, y de unidades de potencia como la fuente de alimentación.

En una forma preferente de ejecución del invento, la memoria de masa es una unidad de disco duro.

La memoria de masa está suspendida de forma oscilante junto con el cuerpo de refrigeración acoplado térmicamente... [Seguir leyendo]

1. Ordenador (10) de refrigeración pasiva, que presenta dos o más componentes (12, 22, 32) dispuestos en un bastidor de carcasa (41), en el que a cada uno de dichos componentes (12, 22, 32) hay asignado un cuerpo de refrigeración (11, 21, 31) para la evacuación del calor disipado en servicio por los componentes (12, 22, 32) y al menos una unidad de memoria de masa (22) está acoplada térmicamente a uno de los cuerpos de refrigeración (21) para la evacuación del calor disipado por dicha unidad de memoria de masa (22),

y en el que existe al menos un conducto de aire (9) que discurre en vertical por el interior del bastidor de carcasa (41),

caracterizado por presentar cada uno de los cuerpos de refrigeración (11, 21, 31) una superficie de refrigeración, estar enfrentados unos a otros dichos cuerpos de refrigeración con sus superficies de refrigeración y definir de este modo el conducto de aire (9) que discurre en vertical por el interior del bastidor de carcasa (41),

ser el cuerpo de refrigeración (21) de la unidad de memoria de masa (22) uno de los cuerpos de refrigeración (11, 21, 31) que configuran el conducto de aire (9),

estar suspendida de manera oscilante la mencionada unidad de memoria de masa (22) conjuntamente con el cuerpo de refrigeración (21) acoplado térmicamente, y

estar dicha unidad de memoria de masa (22) acoplada rígidamente al cuerpo de refrigeración (21) acoplado térmicamente.

2. Ordenador (10) de refrigeración pasiva según la reivindicación 1, en el que el conducto de aire (9) queda en lo esencial cerrado por los cuerpos de refrigeración (11, 21, 31) con respecto al volumen restante del bastidor de carcasa (41).

3. Ordenador (10) de refrigeración pasiva según las reivindicaciones 1 o 2, en el que la unidad de memoria de masa (22) es una unidad de disco duro.

4. Ordenador (10) de refrigeración pasiva según la reivindicación 1, en el que la unidad de memoria de masa mencionada (22) y el cuerpo de refrigeración (21) acoplado térmicamente a ella están suspendidos por medio de elementos flexibles (7) en un cuerpo de refrigeración (11) a ellos opuesto.

5. Ordenador (10) de refrigeración pasiva según la reivindicación 4, en el que la unidad de memoria de masa mencionada (22) y el cuerpo de refrigeración (21) acoplado térmicamente a ella están suspendidos únicamente en el cuerpo de refrigeración (11) a ellos opuesto.

6. Ordenador (10) de refrigeración pasiva según una de las reivindicaciones 2 a 5, presentando al menos una unidad de procesador (1) y una fuente de alimentación (3) ambas acopladas térmicamente a un cuerpo de refrigeración (11, 31) respectivamente asignado a ellas.

7. Ordenador (10) de refrigeración pasiva según una de las reivindicaciones precedentes, en el que los cuerpos de refrigeración (11, 21, 31) presentan una extensión plana y están en particular dispuestos en vertical.

8. Ordenador (10) de refrigeración pasiva según una de las reivindicaciones precedentes, en el que los cuerpos de refrigeración (11, 21, 31) presentan en sus superficies de refrigeración nervaduras de refrigeración (8), y en el que las nervaduras de refrigeración (8) de dos, como mínimo, de los cuerpos de refrigeración (8) están enfrentadas entre sí y configuran conductos verticales.

9. Ordenador (10) de refrigeración pasiva según una de las reivindicaciones precedentes, en el que entre nervaduras de refrigeración (8) de al menos un par de cuerpos de refrigeración (11, 21, 31) enfrentados entre sí figura dispuesta una capa de aislamiento (5) a efectos de aislamiento térmico.

10. Ordenador (10) de refrigeración pasiva según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el conducto de aire (9) presenta un orificio inferior de entrada de aire (91) y un orificio superior de salida del mismo, y el orificio de entrada de aire (91) es distanciado por la configuración del bastidor de carcasa (41) de una superficie de apoyo sobre la que se asienta el ordenador (10).

11. Ordenador (10) de refrigeración pasiva según la reivindicación 10, en el que el bastidor de carcasa (41) presenta un fondo con un orificio que se corresponde con el orificio de entrada de aire (91) del conducto de aire (9), y el fondo es distanciado mediante elementos de pie (43) de la superficie de apoyo sobre la que asienta el ordenador (10).

12. Ordenador (10) de refrigeración pasiva según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el bastidor de carcasa (41) está compuesto por delgadas láminas de chapa que, preferentemente, presentan un grosor de aproximadamente un milímetro.

13. Ordenador (10) de refrigeración pasiva según la reivindicación 12, presentando elementos metálicos de carcasa (42) dispuestos fuera del bastidor de carcasa (41) y que cubren como mínimo una superficie lateral del ordenador (10) y están distanciados del bastidor de carcasa (41) por un intervalo de aire.