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Die Erfindung betnfft eine Kühleinrichtung für Computerkassen mit den Merkmalen im Oberbegnff des Hauptanspruchs.
Computerkassen haben ein Terminal mit einem Bildschirm und einer Recheneinheit oder CPU, welche ein oder mehrere Prozessoren, ein Netzteil, ein oder mehrere Steckkarten und weitere Wärme erzeugende Bauteile aufweist. Derartige Recheneinheiten besitzen eine interne Kühlung, die meistens aus einem CPU-Lüfter und ggf. zusätzlichen Kühlrippen etc. besteht.
Eine derartige interne Kühlung ist aus der DE-A 31 21 906 bekannt. Durch eine spezielle Anordnung der elektrischen Verbraucher und Bauteile der Recheneinheit sollen besonders günstige Strömungswege für die vom CPU-Lüftergehäuse intern umgewälzte Luft geschaffen werden. Die FR 2 784 213 zeigt eine ähnliche Lüftungsanordnung im Gehäuse der Recheneinheit einer Computerkasse.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass trotz dieser internen Kühlungen Computerkassen zu Überhitzungen und zu wärmebedingten Ausfällen neigen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur Erhöhung der Betriebssicherheit von Computerkassen aufzuzeigen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.
Zur Lösung des genannten Problems schlägt die Erfindung eine separate und externe Kühleinrichtung mit einem Unterbau nebst ein oder mehreren Kühlaggregaten vor. Hierdurch wird für die wärmeanfälligen Bereiche der Computerkasse, insbesondere die besonders betroffene Kassenwandung im Bereich der Recheneinheit eine zusätzliche externe Kühlung geschaffen. Die Kühleinrichtung ist dabei trotz geringen Bauaufwands und kleiner Baugrösse hocheffektiv und kann die Betriebssicherheit von Computerkassen erhöhen sowie hitzebedingten Ausfällen vorbeugen.
Computerkassen können durch die zusätzliche externe Kühlung sogar in besonders gefährdeten Bereichen mit hohen Aussentemperaturen, z. B. im offenen Sonnenlicht, in der Nähe von Wärmeerzeugern, z. B. Öfen, Warmluftschächten oder dgl. angeordnet sein.
Die Kühleinrichtung kann durch ihre externe Kühlwirkung sowohl den Einfluss äusserer Erwärmungsursachen auf die Computerkasse mildern oder ausschalten, als auch die innere Kühlung der Computerkasse und insbesondere ihrer Recheneinheit oder CPU unterstützen. Die externe und interne Kühlwirkung können alternativ oder kumulativ eingesetzt werden. Bei der internen Kühlung wird durch die Belüftungseinrichtung gezielt Luft aus dem Gehäuseinnenraum der Computerkasse und insbesondere der CPU gesaugt und nach aussen abgeblasen. Der Luftstrom kann auch entgegengesetzt gerichtet und in die CPU geblasen werden. Hierdurch wird die Wirkung des internen Lüfters unterstützt und verstärkt.
Für die Ausbildung der Kühleinrichtung und insbesondere der Kühlaggregate gibt es verschiedene Ausführungsmöglichkeiten. Die bevorzugte Bauform mit einem hohlen Gehäuse und einer Belüftungseinrichtung bietet hierbei den Vorteil einer besonders einfachen kostensparenden Bauweise, wobei das Gehäuse zugleich eine sichere Führung für die Computerkasse bietet. Ausser einer Spannungsversorgung braucht diese Art der Kühleinrichtung keine zusätzlichen Betriebsmittel.
Der oder die Ventilator(en) der Kühleinrichtung können an der Stirnwand und insbesondere der Vorderwand des Gehäuses angeordnet sein. Diese Wand ist auf der Bedienseite der Computerkasse angeordnet und ist üblicherweise unverbaut. Der zugehörige Luftauslass kann sich an der ebenfalls unverbauten Gehäuserückseite befinden. Für eine Erhöhung der Kühlwirkung können im Gehäuseinnenraum ein oder mehrere schräg zur Luftströmung angeordnete Leitflächen vorhanden sein, welche die Kühlluftströmung gezielt auf die abzukühlenden Bereiche, z. B. den Boden der Computerkasse, richten.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind ein oder mehrere Ventilatoren im Gehäuseinnenraum angeordnet und dabei saugseitig auf Luftöffnungen am Kassenboden gerichtet. Bei dieser Ausführungsform wird durch die Kühleinrichtung Luft direkt aus dem Gehäuse der Computerkasse gesaugt und dadurch die interne Kühlung im Kassengehäuse unterstützt und verstärkt. In diesem Fall kann auf Ventilatoren an den Gehäusewänden verzichtet werden. Mit einer Luftführung kann die Luft besonders gezielt aus dem Kassengehäuse abgesaugt oder dort eingeblasen werden. Eine Dichtung verhindert den Zutritt von Falschluft. Günstig für die Kühlungseffektivität sind ferner langsam laufende Ventilatoren, die einen hohen Luftdurchsatz bei kleinen Strömungsgeschwindigkeiten bewirken.
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Die Kühleinrichtung kann im Dauerbetrieb laufen. Aus Kosten- und Energiespargründen kann es vorteilhaft sein, einen gesteuerten oder geregelten Betrieb vorzusehen, wobei das Kühlaggregat mit einer entsprechenden Steuerung und einem günstig positionierten Zustandsfühler, insbesondere einem Temperatursensor verbunden ist. Je nach Wärmeentwicklung wird dann das Kühlaggregat zu- oder abgeschaltet.
Ein besonderer Vorteil der Kühleinrichtung liegt in der Nachrüstbarkeit. Vorhandene und von negativen Wärmeeinflüssen bedrohte Computerkassen können auf einfache und kostengünstige Weise nachträglich temperaturfest gemacht werden. Die Kühleinrichtung lässt sich andererseits auch in Kassenmöbel integrieren und dabei wiederum mit beliebigen Computerkassen verbinden.
Die Kühleinrichtung kann ferner an der Computerkasse fest angebaut sein oder als spezielles Umrüstbauteil ausgestaltet sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen :
Figur 1 und 2. eine Computerkasse mit einer externen Kühleinrichtung in Seitenansicht und im
Längsschnitt, Figur 3 : Stirnansicht der Computerkasse in Blickrichtung von Pfeil lll von Figur 1 und Figur 4 bis 7 : Varianten der Kühleinrichtung von Figur 1 bis 3.
Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung (8) für Computerkassen (1) und auch eine mit einer solchen Kühleinrichtung (8) ausgerüstete Computerkasse (1).
In den Zeichnungen ist eine Computerkasse (1), d. h. insbesondere deren Terminal dargestellt, welches aus einer Recheneinheit oder sog. CPU (2) und einem Bildschirm (5) besteht. Die anderen Kassenteile, wie die Geldschublade, etc. sind der Übersicht halber nicht dargestellt. Das Terminal und insbesondere die CPU (2) beinhalten ein oder mehrere Wärme erzeugende Bauteile. In der Schnittdarstellung von Figur 2 ist hierzu beispielsweise eine Platine (3) mit ein oder mehreren Prozessoren, z. B. einem Hauptprozessor und einem Grafikprozessor dargestellt. Die CPU (2) kann eine konventionelle interne Kühlung mit einem Lüfter (4) aufweisen.
Der Bildschirm (5) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Touchscreen, der zugleich die Eingabeeinheit für die Computerkasse (1) bzw. das Terminal darstellt. Alternativ kann es sich um einen reinen Anzeige- Bildschirm handeln, wobei die Eingaben über eine Tastatur (nicht dargestellt) oder dgl. andere Eingabeeinheit vorgenommen werden. Die Computerkasse (1) bzw. das Terminal kann neben einer Stromversorgung ein oder mehrere weitere 1/0-Einheiten besitzen, z. B. ein Diskettenlaufwerk (6) an der Seitenwand.
In der gezeigten Ausführungsform ist die CPU (2) in einem eigenen Gehäuse untergebracht, welches einen Kassenboden (7) aufweist, der sich durch die üblicherweise in Bodennähe montierten Stromverbraucher und Wärmeerzeuger besonders aufheizt. Im Kassenboden (7) können ein oder mehrere Kühlöffnungen (24), z.B. Luftschlitze, zum Auslass der gehäuseintern vom CPU-Lüfter (4) umgewälzten Kühlluft angeordnet sein.
Der Bildschirm (5) ist in der gezeigten Ausführungsform in einem separaten Aufbau untergebracht, der auf der CPU (2) lösbar angeordnet und über eine geeignete Steckverbindung elektrisch anschliessbar ist. Die CPU und der Bildschirm können alternativ auch in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden. Daneben sind beliebige andere Gestaltungsvarianten der Computerkasse (1) und insbesondere des Terminals mit der besonders wärmeanfälligen CPU (2) möglich.
Für die Computerkasse (1) und insbesondere das Terminal mit der CPU (2) ist eine externe Kühleinrichtung (8) als nachrüstbare oder mitgelieferte Zusatzkühlung vorgesehen. Die Kühleinrichtung (8) besitzt einen Unterbau (9) mit Führungsmitteln (13) für die Computerkasse (1) und mit mindestens einem integrierten Kühlaggregat (15) zur Kühlung der Kassenwandung, insbesondere des Kassenbodens (7). Der Unterbau kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. In der gezeigten Ausführungsform hat er die Form eines hohlen Gehäuses (10) mit z.B. quaderförmiger Gestalt. Das Gehäuse (10) hat eine Auflage (11) für die Computerkasse (1), welche vorzugsweise im Dachbereich des Gehäuses (10) angeordnet ist und z. B. aus einem umlaufenden, nach innen ragenden Gehäusekragen besteht, der einen dachseitigen freien Gehäuseausschnitt (12) umgibt.
Die Computerkasse (1 ) und insbesondere die CPU (2) liegt mit ihrem Boden (7) auf der Aufla-
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ge (11) randseitig auf und steht über den Ausschnitt (12) mit dem Gehäuseinnenraum (28) in Verbindung. Der Ausschnitt (12) lässt insbesondere die Lüftungsöffnung (en) frei.
Auf der Auflage (11) kann zu Dämmzwecken eine Gummischicht angeordnet sein. Für die seitliche Führung kann diese Gummischicht genügen. Verbesserte Führungseigenschaften bietet ein umlaufender Gehäuserand (13), der die CPU (2) seitlich umgibt. Der Gehäuserand (13) kann nach Bedarf ein oder mehrere Ausschnitte (14) aufweisen, um den freien seitlichen Zugang zu CPU-Teilen an der CPU-Seitenwand zu ermöglichen. Dies kann z. B. das in Figur 1 und 2 dargestellte Diskettenlaufwerk (6) sein. Entsprechende Ausschnitte (14) können auch an der Rückseite im Bereich der CPU-Schnittstellen, d. h. z. B. der Steckerleisten für serielle/parallele Tastaturanschluss, DFÜ-Schnittstelle, etc. vorhanden sein. Der Gehäuserand (13) muss auch nicht an allen Seiten vorhanden sein.
Das Kühlaggregat (15) ist im gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel als Belüftungseinrichtung ausgebildet und weist ein oder mehrere elektrisch angetriebene Ventilatoren (16) auf. Die Ventilatoren (16) sind in den verschiedenen Ausführungsbeispielen an unterschiedlichen Stellen des Gehäuses (10) angeordnet.
In der Variante von Figur 1 bis 5 sind ein oder mehrere Ventilatoren (16) an ein oder mehreren Seitenwänden des Gehäuses (10) angeordnet. In der Ausführungsform von Figur 1 bis 3 befinden sich zwei oder drei elektrisch parallel geschaltete Ventilatoren (16) an der Stirnwand (23), insbesondere an der Vorderwand des Gehäuses (10), welche zugleich die Bedienseite bzw.
Vorderseite der Computerkasse (1) ist. An ein oder mehreren anderen Seitenwänden oder ggf. auch am Boden hat das Gehäuse ein oder mehrere Luftauslässe (19). In einer Ausführungsform ist eine grosse Luftauslassöffnung (19) an der Gehäuserückseite (27) vorgesehen. Im Bodenbereich kann das Gehäuse (10) Stützfüsse (32), Schraubanschlüsse oder dgl. andere Stand- oder Befestigungsmittel aufweisen.
Im Innenraum (28) des Gehäuses (10) können ein oder mehrere Leitflächen (18) für die von den Ventilatoren (16) von aussen angesaugte und durch den Gehäuseinnenraum geblasene Luftströmung (17) vorhanden sein. Diese Leitflächen (18) sind z. B. schräg zur Strömungsrichtung geneigt und mit Abstand hintereinander angeordnet. Ferner können die Leitflächen (18) mit Abstand unterhalb des Gehäusedachs bzw. des Ausschnitts (12) angeordnet sein, damit die Luftströmung (17) über sie hinwegstreichen kann. Die durch das Gehäuse (10) fliessende Luft strömt im Ausschnitt (12) an der Unterseite des Kassenbodens (7) vorbei und kühlt diesen. Durch die Leitflächen (18) kann die Luftströmung (17) gezielt zum Kassenboden (7) hingelenkt werden.
Ausserdem wird die Luft verwirbelt, was die Wärmeaufnahme begünstigt.
Figur 4 bis 7 zeigen drei Varianten der Kühleinrichtung (8). Figur 5 stellt hierbei eine geklappte Draufsicht auf das Gehäuse (10) von Figur 4 bei entfernter Computerkasse (1) dar.
In der Variante von Figur 4 und 5 ist ein einzelner Ventilator (16) an der Stirnwand (23) vorhanden. Im Gehäuseinnenraum (28) sind ein oder mehrere, z. B. zwei zusätzliche Ventilatoren (16) nebeneinander angeordnet, die von oben her die Luft ansaugen und die vorzugsweise direkt unterhalb von ein oder mehreren Lüftungsöffnungen (24) im Kassenboden (7) angeordnet sind.
Diese Ventilatoren (16) können auf Sockeln (25) mit Abstand vom Gehäuseboden (9) angeordnet sein. Ihre Ansaugseite befindet sich dadurch in unmittelbarer Nähe der Luftöffnungen (24). Diese Ventilatoren (16) saugen erwärmte Luft aus dem Gehäuse der Computerkasse (1) bzw. der CPU (2) an und unterstützen deren interne Luftkühlung. Die angesaugte Luft wird von den Ventilatoren (16) je nach Bauart nach unten zum Gehäuseboden (9) und weiter zur rückseitigen Auslauföffnung (19) geblasen. Alternativ können die Ventilatoren (16) Luft in das CPU-Gehäuse blasen.
Bei der Bauform von Figur 4 und 5 ergeben sich zwei Kühleffekte. Zum einen kühlt der in der Stirnwand (23) angeordnete Ventilator (16) den Kassenboden (7) mit einer dort entlang fliessenden Luftströmung (17), während zum anderen der oder die anderen Ventilatoren (16) die kasseninterne Kühlung unterstützen.
Figur 6 zeigt eine zweite Variante der Kühleinrichtung (8), bei der auf einen Ventilator an der Stirnwand (23) verzichtet wird. Das Gehäuse (10) hat hierdurch eine geschlossene Stirnwand (23).
Die Kühleinrichtung (15) besteht in diesem Fall aus ein oder mehreren im Gehäuseinnenraum (28) angeordneten Ventilatoren (16), die wie im vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel die innere Kühlung der Computerkasse (1) bzw. der CPU (2) unterstützen und verstärken. Die Ventilatoren (16) sind in diesem Fall beispielsweise schräg gestellt, wobei ihre Ansaugöffnung schräg nach
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oben und zu den Lüftungsschlitzen (24) im Kassenboden (7) gerichtet ist. Die Ventilatoren (10), die z. B. als reine Axialventilatoren ausgebildet sind, blasen hierdurch die angesaugte Luft schräg nach unten zum Gehäuseboden (9) und weiter zur rückseitigen Auslassöffnung (19) aus. Die Ventilatoren (16) können über einen geeigneten Sockel (25) am Gehäuseboden (9) oder über Streben oder dgl. auch an den Seitenwänden des Gehäuses (10) befestigt sein.
Um die Saug- und Lüftungswirkung zu unterstützen, können der oder die Ventilator(en) (16) ansaugseitig eine Luftführung (26) aufweisen, die zum Kassenboden (7) gerichtet ist und die mit ihrer Mündungsöffnung die Luftschlitze (24) umgibt. Die Luftführung (26) kann für jeden Ventilator (16) einzeln oder für mehrere Ventilatoren (16) gemeinsam vorhanden sein. Sie sorgt für eine gezielte Saugwirkung an den Luftschlitzen (24) und verhindert das Ansaugen von Nebenluft aus dem Gehäuseinnenraum (28). Die Luftführung (26) kann eine trichterförmige Gestalt haben und aus einem formstabilen und trotzdem elastischen Material, z. B. Kunststoff oder Gummi bestehen.
An den äusseren Rändern der Luftführung (26) können elastische Dichtungen (29), z.B. Dichtlippen vorhanden sein, die bei aufgesetzter Computerkasse (1) dichtend am Kassenboden (7) anliegen.
Auslassseitig kann am Ventilator (16) ebenfaiis eine Luftfuhrung (nicht dargestellt) vorhanden sein, die den ausgeblasenen Luftstrom zum Auslass (19) richtet.
Die in Figur 7 dargestellte dritte Variante der Kühleinrichtung (8) hat ein sehr flach bzw. niedrig bauendes Gehäuse (10) mit Stützfüssen (32) und einem frontseitigen Schalter (30). Das Gehäuse (10) besitzt geschlossene Seitenwände und hat nur am Boden ein oder mehrere Auslassöffnungen (19). Bei dieser Variante sind ein oder mehrere Ventilatoren (16) aufrecht stehend mit nach oben und unten gerichteten Ansaug- und Ausblasöffnungen im Gehäuse (10) eingebaut und dabei vorzugsweise genau unterhalb der Lüftungsöffnung (en) der CPU (2) angeordnet.
Das Gehäuse (10) besitzt in diesem Fall ein weitgehend geschlossenes Dach, in dem nur im Bereich des oder der Ventilator(en) (16) jeweils ein Ausschnitt (12) vorhanden ist, der an die Form und Grösse der Saug- oder Blasöffnung des oder der Ventilator(en) (16) angepasst ist. Unterhalb des oder der Ventilator(en) (16) sind im Gehäuseboden ebenfalls ein oder mehrere Auslassöffnungen (19) vorhanden, so dass der Ventilator, der vorzugsweise als Axialventilator ausgebildet ist, die Luft aus dem CPU-Gehäuse ansaugt und auf kürzestem geraden Wege nach aussen bläst. Umgekehrt kann der Ventilator (16) auch Aussenluft in das CPU-Gehäuse (2) einblasen.
Je nach Ausgestaltung des Ventilators (16) ist es ferner möglich, dass ein Teil der durchgeführten Luft seitlich in den Gehäuseinnenraum (28) ausgeblasen wird bzw. bei Blasrichtungsumkehr hier angesaugt wird. Im Gehäuseboden kann für den Austritt oder Zutritt dieser Luftmassen ein weiterer Auslass (19) vorhanden sein.
Speziell im Ausführungsbeispiel der Figur 7, aber auch in den anderen gezeigten Ausführungsbeispielen, ist der Einsatz von relativ langsam laufenden Ventilatoren sinnvoll, die auf einen hohen Luftdurchsatz bzw. grosse Durchflussmengen bei relativ kleinen Strömungsgeschwindigkeiten der Luft ausgelegt sind. Hierfür können die Ventilatoren entsprechend grosse Flügelräder haben. Ein solcher Ventilator hat z. B. eine Drehzahl von ca. 2000 bis 3000 U/min bei einer Fördermenge von ca. 50 m3/h. Derartige Ventilatoren (16) können auch besonders leise laufen. Sie haben ferner den Vorteil, dass sie direkt an die Netzspannung von ca.
200 V anschliessbar sind und kein Netzteil brauchen.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 7 kann die Höhe des Gehäuses (10) an die Bauhöhe des Ventilators (16) angepasst sein und eine entsprechend flache Form haben. Der Ventilator (16) kann in diesem Fall direkt über entsprechende Flansche mit dem Boden und dem Dach des Gehäuses (10) verschraubt sein.
Zur Vermeidung von Nebenluft oder Falschluft ist auch im Ausführungsbeispiel der Figur 7 eine Dichtung (29) vorhanden, die die Lüftungsöffnung (en) und die Ausschnittsöffnung (en) umgibt. Dies kann z. B. eine elastische umlaufende Dichtleiste sein. Auf dieser Dichtleiste liegt der Boden (7) des CPU-Gehäuses (2) auf. Um eine sichere Abstützung zu gewährleisten, kann auch am anderen Gehäuseende eine entsprechende elastische Auflage (11) vorhanden sein. Eine gebogene Feder (31 ) oder ein anderer geeigneter Abstandshalter distanziert hierbei den Boden (7) der CPU (2) entsprechend vom Gehäusedach und stützt das CPU-Gewicht ab. Hierdurch wird auch ein übermässiges Zusammendrücken der Dichtungen (29) vermieden.
Das Kühlaggregat (15) kann im Dauerbetrieb laufen oder durch einen Schalter (30) bei Bedarf zu- und abgeschaltet werden. In einer weiteren Ausführungsform ist es gemäss Figur 2 möglich, im
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Betrieb das Kühlaggregat (15) gezielt zu steuern und die Kassentemperatur bzw. -kühlung zu regeln. Hierfür ist im oder am Gehäuse (10) eine geeignete und vorzugsweise elektronische Steuerung (20) angeordnet, die mit mindestens einem geeigneten Zustandsfühler (21) verbunden ist. Bei diesem handelt es sich vorzugsweise um einen Temperatursensor, der an geeigneter Stelle, z. B. im Bereich des Ausschnitts (12) und nahe am Kassenboden (7) angeordnet ist.
Alternativ sind auch andere Positionierungen möglich. Der Übersicht halber ist der Temperatursensor (21) in Figur 2 im mittleren Gehäusebereich dargestellt.
Die Steuerung (20) schaltet das Kühlaggregat (15) ein, sobald die gemessenen Temperatur einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet und schaltet es nach ausreichender Temperatursenkung und Unterschreiten eines weiteren Schwellwerts wieder ab. Die Steuerung (20) kann über den oder die angeschlossenen Zustandsfühler (21) das Auftreten kritischer Betriebszustände und insbesondere eine drohende Überhitzung der CPU (2) verhindern und für eine Regelung des Kühlklimas im Gehäuseinnenraum sorgen.
Die Steuerung (20) und das Kühlaggregat (15) haben eine geeignete Stromversorgung (22).
Diese ist ggf. ausserhalb des Gehäuses (10) angeordnet, um möglichst wenig Wärme in das Gehäuse (10) abzustrahlen. Bei der Stromversorgung (22) kann es sich z. B. um ein in Figur 2 dargestelltes Steckernetzteil handeln, welches über ein Schwachstromkabel mit einer geeigneten Buchse an die Steuerung (20) und das Kühlaggregat (15) angeschlossen ist. Alternativ kann die Stromversorgung (22) wie in Figur 3 und 4 aus einem konventionellen Netzkabel mit Verteilung bestehen, wobei vorzugsweise alle Komponenten, d. h. die Steuerung (20), der Zustandsfühler (21) und das Kühlaggregat (15) auf Netzspannung von z. B. 220 Volt ausgelegt sind.
Abwandlungen der gezeigten Ausführungsform sind in verschiedener Weise möglich. Die Merkmale gezeigten Ausführungsbeispiele können untereinander beliebig vertauscht und kombiniert werden. Der Unterbau (9) kann eine andere Gestalt und Grösse haben und z. B. aus ein oder mehreren distanzierten Pfosten anstelle des gezeigten weitgehend geschlossenen Gehäuses (10) bestehen. Variabel ist auch das Kühlaggregat (15), welches statt als Belüftungseinrichtung als Kontaktkühlung mit entsprechend geeigneten Betriebsmitteln, z.B. Kühlwasser, Kältemittel, etc. ausgebildet sein kann. Grundsätzlich sind beliebige geeignete Kühleffekte und zugehörige Kühlaggregate einsetzbar. Bei entsprechender Gestaltung kann das Kühlaggregat (15) zugleich den Unterbau (9) bilden. Der oder die Zustandsfühler (21) können ebenfalls in beliebig geeigneter Weise ausgestaltet sein und z.
B. andere Zustandsmeldungen der Kühleinrichtung oder der Computerkasse (1), insbesondere der CPU (2) abgreifen, z. B. Änderungen in der Stromaufnahme der CPU (2) oder dgl. Ferner kann bei dem bevorzugten Temperatursensor Wärme mittelbar oder unmittelbar gemessen werden. In einer vereinfachten Ausführungsform kann auf die Steuerung (20) und den oder die Zustandsfühler (21) verzichtet werden.
Eine weitere Variante ist hinsichtlich der Positionierung des Unterbaus (9) und der entwickelten Kühlwirkung möglich. Statt des Kassenbodens (7) können andere Kassenwandungen gekühlt werden, was auch zusätzlich zum Kassenboden (7) geschehen kann. Die Kühleinrichtung (8) ist hierbei vorzugsweise an die Formgebung und die Wärmeentwicklungsorte der Computerkasse (1) und insbesondere der CPU (2) angepasst.
ANSPRÜCHE :
1. Kühleinrichtung für eine Computerkasse (1),dadurch gekennzeichnet, dass die
Kühleinrichtung (8) einen Unterbau (9) mit Führungsmitteln (13) für die Computerkasse (1) und mit mindestens einem integrierten Kühlaggregat (15) zur Kühlung der Kassenwandung (7) aufweist.
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The invention includes a cooling device for computer cash registers with the features in Oberbegnff of the main claim.
Computer cash registers have a terminal with a screen and a computing unit or CPU, which has one or more processors, a power supply, one or more plug-in cards and other heat-generating components. Such computing units have an internal cooling, which usually consists of a CPU fan and possibly additional cooling fins etc.
Such internal cooling is known from DE-A 31 21 906. By means of a special arrangement of the electrical consumers and components of the arithmetic unit, particularly favorable flow paths are to be created for the air circulated internally by the CPU fan housing. FR 2 784 213 shows a similar ventilation arrangement in the housing of the computer unit of a computer cash register.
In practice, it has been shown that despite these internal cooling computer cash tends to overheating and heat-related failures.
It is an object of the present invention to provide a way to increase the reliability of computer cash.
The invention solves this problem with the features in the main claim.
To solve the above problem, the invention proposes a separate and external cooling device with a substructure together with one or more cooling units. In this way, an additional external cooling is created for the heat-prone areas of the computer cash, in particular the particularly affected Kassenwandung in the field of computing unit. The cooling device is highly effective despite low construction costs and small size and can increase the reliability of computer cash registers and prevent heat-related failures.
Computer cash registers can by the additional external cooling even in particularly vulnerable areas with high outdoor temperatures, eg. B. in open sunlight, near heat generators, z. As ovens, hot air ducts or the like. Be arranged.
The cooling device can mitigate or eliminate both the influence of external causes of warming on the computer cash by their external cooling effect, and support the internal cooling of the computer cash and in particular their computing unit or CPU. The external and internal cooling effect can be used alternatively or cumulatively. In the case of internal cooling, air is drawn out of the housing interior of the computer cash register and in particular of the CPU and blown off to the outside through the ventilation device. The airflow can also be oppositely directed and blown into the CPU. This supports and enhances the effect of the internal fan.
For the design of the cooling device and in particular of the cooling units, there are various possible embodiments. The preferred design with a hollow housing and a ventilation device offers the advantage of a particularly simple cost-saving design, the housing also offers a secure guide for the computer cash. Except a power supply this type of cooling device needs no additional resources.
The fan (s) of the cooling device may be arranged on the end wall and in particular the front wall of the housing. This wall is arranged on the operating side of the computer cash register and is usually unobstructed. The associated air outlet can be located on the likewise unobstructed rear of the housing. For an increase in the cooling effect, one or more obliquely arranged to the air flow guide surfaces may be present in the housing interior, which targeted the cooling air flow to the areas to be cooled, z. B. the bottom of the computer cash register.
In another preferred embodiment, one or more fans are arranged in the housing interior and thereby directed on the suction side to air openings on the cash register floor. In this embodiment, air is sucked directly from the housing of the computer cash register by the cooling device and thereby supports and enhances the internal cooling in the cash box. In this case can be dispensed with fans on the housing walls. With an air duct, the air can be specifically sucked out of the cash register housing or blown there. A seal prevents the ingress of false air. Favorable for the cooling efficiency are also slow-running fans, which cause a high air flow at low flow velocities.
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The cooling device can run in continuous operation. For cost and energy saving reasons, it may be advantageous to provide a controlled or regulated operation, wherein the cooling unit is connected to a corresponding control and a conveniently positioned condition sensor, in particular a temperature sensor. Depending on the heat development then the cooling unit is switched on or off.
A particular advantage of the cooling device lies in the retrofitting. Existing and threatened by negative heat influences computer cash can be made heat resistant in a simple and cost-effective manner. On the other hand, the cooling device can also be integrated in cash register furniture and in turn connected to any computer cash register.
The cooling device may also be fixedly mounted on the computer cash register or designed as a special conversion component.
Further advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
The invention is illustrated by way of example and schematically in the drawings. In detail show:
Figure 1 and 2. a computer cash register with an external cooling device in side view and in
Longitudinal section, Figure 3: End view of the computer cash in the direction of arrow III of Figure 1 and Figure 4 to 7: variants of the cooling device of Figure 1 to 3.
The invention relates to a cooling device (8) for computer cash registers (1) and also to a computer cash register (1) equipped with such a cooling device (8).
In the drawings, a computer cash register (1), i. H. in particular its terminal shown, which consists of a computing unit or so-called. CPU (2) and a screen (5). The other cash register parts, such as the cash drawer, etc. are not shown for clarity. The terminal and in particular the CPU (2) contain one or more heat-generating components. In the sectional view of Figure 2 for this purpose, for example, a board (3) with one or more processors, for. B. a main processor and a graphics processor. The CPU (2) may have a conventional internal cooling with a fan (4).
The screen (5) can be designed in any suitable manner. In the embodiment shown is a touch screen, which also represents the input unit for the computer cash register (1) or the terminal. Alternatively, it may be a pure display screen, wherein the inputs via a keyboard (not shown) or the like. Other input unit are made. The computer cash register (1) or the terminal may have one or more additional 1/0-units in addition to a power supply, z. B. a floppy disk drive (6) on the side wall.
In the embodiment shown, the CPU (2) is housed in a separate housing which has a cash register floor (7) which heats up particularly by the current consumers and heat generators, which are usually mounted close to the floor. In the cash register floor (7), one or more cooling openings (24), e.g. Louvers, to the outlet of the inside of the CPU fan (4) circulated cooling air to be arranged.
The screen (5) is housed in the embodiment shown in a separate structure which is detachably mounted on the CPU (2) and electrically connectable via a suitable plug connection. The CPU and the screen can alternatively be accommodated in a common housing. In addition, any other design variants of the computer cash register (1) and in particular of the terminals with the particularly heat-prone CPU (2) are possible.
For the computer cash register (1) and in particular the terminal with the CPU (2), an external cooling device (8) is provided as a retrofittable or supplied additional cooling. The cooling device (8) has a substructure (9) with guide means (13) for the computer cash register (1) and with at least one integrated cooling unit (15) for cooling the cash register wall, in particular the cash register bottom (7). The substructure can be designed in any suitable manner. In the illustrated embodiment, it has the form of a hollow housing (10) with e.g. cuboid shape. The housing (10) has a support (11) for the computer cash register (1), which is preferably arranged in the roof area of the housing (10) and z. B. consists of a circumferential, inwardly projecting housing collar surrounding a roof-side free housing cutout (12).
The computer cash register (1) and in particular the CPU (2) lies with its bottom (7) on the Aufla-
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ge (11) on the edge and is about the cutout (12) with the housing interior (28) in conjunction. The cutout (12) in particular leaves the ventilation opening (s) free.
On the support (11) may be arranged for insulation purposes, a rubber layer. For the lateral guidance, this rubber layer can suffice. Improved guiding properties are provided by a circumferential housing edge (13) which laterally surrounds the CPU (2). The housing edge (13) may include one or more cutouts (14) as needed to allow free lateral access to CPU parts on the CPU side wall. This can be z. B. the disk drive shown in Figure 1 and 2 (6). Corresponding cutouts (14) can also be found on the rear side in the area of the CPU interfaces, i. H. z. As the connector strips for serial / parallel keyboard connection, dial-up interface, etc. may be present. The housing edge (13) does not have to be present on all sides.
The cooling unit (15) is formed in the preferred embodiment shown as a ventilation device and has one or more electrically driven fans (16). The fans (16) are arranged in different embodiments at different locations of the housing (10).
In the variant of FIGS. 1 to 5, one or more fans (16) are arranged on one or more side walls of the housing (10). In the embodiment of Figures 1 to 3 are two or three electrically connected in parallel fans (16) on the end wall (23), in particular on the front wall of the housing (10), which at the same time the operating side or
Front of the computer cash register (1) is. At one or more other side walls or possibly also at the bottom of the housing has one or more air outlets (19). In one embodiment, a large air outlet opening (19) is provided on the rear side of the housing (27). In the floor area, the housing (10) supporting feet (32), screw terminals or the like. Other stand or fasteners have.
In the interior (28) of the housing (10), one or more guide surfaces (18) for the by the fans (16) sucked from the outside and blown through the housing interior air flow (17) may be present. These guide surfaces (18) are z. B. obliquely inclined to the flow direction and arranged at a distance one behind the other. Furthermore, the guide surfaces (18) can be arranged at a distance below the housing roof or the cutout (12) so that the air flow (17) can sweep over them. The air flowing through the housing (10) flows in the cutout (12) past the bottom of the cash register bottom (7) and cools it. By the guide surfaces (18), the air flow (17) can be directed specifically to the cashier's bottom (7).
In addition, the air is swirled, which favors heat absorption.
FIGS. 4 to 7 show three variants of the cooling device (8). FIG. 5 shows a folded plan view of the housing (10) of FIG. 4 with the computer cash register (1) removed.
In the variant of Figures 4 and 5, a single fan (16) on the end wall (23) is present. In the housing interior (28) are one or more, z. B. two additional fans (16) arranged side by side, which suck in the air from above and which are preferably arranged directly below one or more ventilation openings (24) in the cashier's bottom (7).
These fans (16) can be arranged on pedestals (25) at a distance from the housing bottom (9). Its suction side is thus in the immediate vicinity of the air openings (24). These fans (16) suck in heated air from the housing of the computer cash register (1) or the CPU (2) and support their internal air cooling. The sucked air is blown by the fans (16) depending on the type down to the housing bottom (9) and on to the rear outlet opening (19). Alternatively, the fans (16) may blow air into the CPU housing.
In the design of Figures 4 and 5, two cooling effects. On the one hand, the fan (16) arranged in the end wall (23) cools the cash register bottom (7) with an air flow (17) flowing there, while, on the other hand, the one or more fans (16) support the internal cooling of the cash register.
FIG. 6 shows a second variant of the cooling device (8), in which a fan on the end wall (23) is dispensed with. The housing (10) thereby has a closed end wall (23).
The cooling device (15) consists in this case of one or more in the housing interior (28) arranged fans (16), as in the above-described embodiment, the internal cooling of the computer cash (1) and the CPU (2) support and reinforce. The fans (16) are in this case, for example, inclined, with their intake obliquely
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is directed above and to the ventilation slots (24) in the cashier's bottom (7). The fans (10), z. B. are designed as pure axial fans, thereby blowing the sucked air obliquely down to the housing bottom (9) and on to the rear outlet port (19). The fans (16) may also be secured to the side walls of the housing (10) via a suitable base (25) on the housing bottom (9) or via struts or the like.
In order to support the suction and ventilation effect, the fan (s) (16) on the suction side an air guide (26), which is directed to the cashier's bottom (7) and surrounds the air slots (24) with its orifice. The air guide (26) may be present for each fan (16) individually or for a plurality of fans (16) together. It ensures a targeted suction at the air slots (24) and prevents the suction of secondary air from the housing interior (28). The air guide (26) may have a funnel-shaped shape and made of a dimensionally stable, yet elastic material, for. As plastic or rubber.
At the outer edges of the air duct (26) elastic seals (29), e.g. Sealing lips should be present, which lie in the attached computer cash register (1) sealingly on the cash register bottom (7).
On the outlet side, an air guide (not shown) can likewise be present on the fan (16), which directs the blown-out air flow to the outlet (19).
The third variant of the cooling device (8) shown in FIG. 7 has a very flat or low-profile housing (10) with support legs (32) and a front-side switch (30). The housing (10) has closed side walls and has only one or more outlet openings (19) at the bottom. In this variant, one or more fans (16) are erected upright with upwardly and downwardly directed suction and exhaust ports in the housing (10) and preferably located just below the vent opening (s) of the CPU (2).
The housing (10) has in this case a largely closed roof, in which only in the region of the fan (s) (16) each have a cutout (12) is provided, which is adapted to the shape and size of the suction or blowing opening of the or the fan (s) (16) is adjusted. Below or the fan (s) (16) in the housing bottom also one or more outlet openings (19) are present, so that the fan, which is preferably designed as an axial fan, sucks the air from the CPU housing and after the shortest straight paths blows outside. Conversely, the fan (16) and outside air in the CPU housing (2) blow.
Depending on the configuration of the fan (16), it is also possible that a part of the air carried out laterally into the housing interior (28) is blown out or is sucked here in Blasrichtungsumkehr. In the case back, a further outlet (19) can be present for the exit or access of these air masses.
Specifically in the embodiment of Figure 7, but also in the other embodiments shown, the use of relatively slow-speed fans is useful, which are designed for a high air flow rate or large flow rates at relatively low flow velocities of the air. For this purpose, the fans can have correspondingly large impellers. Such a fan has z. B. a speed of about 2000 to 3000 U / min at a flow rate of about 50 m3 / h. Such fans (16) can also run very quietly. They also have the advantage of being directly connected to the mains voltage of approx.
200 V are connectable and need no power supply.
In the embodiment of Figure 7, the height of the housing (10) can be adapted to the height of the fan (16) and have a correspondingly flat shape. The fan (16) can be screwed directly in this case via corresponding flanges with the bottom and the roof of the housing (10).
In order to avoid secondary air or secondary air, a seal (29) is also provided in the exemplary embodiment of FIG. 7, which surrounds the ventilation opening (s) and the cutout opening (s). This can be z. B. be an elastic circumferential sealing strip. On this sealing strip is the bottom (7) of the CPU housing (2). In order to ensure a secure support, a corresponding elastic support (11) may also be present at the other end of the housing. A bent spring (31) or other suitable spacer in this case distances the bottom (7) of the CPU (2) corresponding to the housing roof and supports the CPU weight. This also avoids excessive compression of the seals (29).
The cooling unit (15) can run in continuous operation or by a switch (30) on demand and off. In a further embodiment, it is possible according to Figure 2, in the
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Operation to control the cooling unit (15) targeted and regulate the cash temperature or cooling. For this purpose, a suitable and preferably electronic control (20) is arranged in or on the housing (10), which is connected to at least one suitable state sensor (21). This is preferably a temperature sensor at a suitable location, for. B. in the region of the cutout (12) and close to the cashier's bottom (7) is arranged.
Alternatively, other positions are possible. For the sake of clarity, the temperature sensor (21) in FIG. 2 is shown in the middle housing area.
The controller (20) switches on the cooling unit (15) as soon as the measured temperature exceeds a predetermined threshold value and switches it off again after a sufficient decrease in temperature and falling below a further threshold value. The controller (20) can prevent the occurrence of critical operating states and in particular the imminent overheating of the CPU (2) via the connected state sensor (s) (21) and ensure regulation of the cooling climate in the housing interior.
The controller (20) and the refrigeration unit (15) have a suitable power supply (22).
This is possibly outside of the housing (10) arranged to radiate as little heat in the housing (10). In the power supply (22), it may be z. Example, act around a shown in Figure 2 power supply, which is connected via a low-voltage cable with a suitable socket to the controller (20) and the cooling unit (15). Alternatively, as in FIGS. 3 and 4, the power supply (22) may consist of a conventional power cord with distribution, wherein preferably all components, ie. H. the controller (20), the condition sensor (21) and the cooling unit (15) to mains voltage of z. B. 220 volts are designed.
Modifications of the embodiment shown are possible in various ways. The features shown embodiments may be interchanged and combined with each other. The substructure (9) may have a different shape and size and z. B. from one or more distant posts instead of the shown largely closed housing (10). Also variable is the refrigeration unit (15) which, instead of as a ventilating device, is used as contact cooling with correspondingly suitable operating means, e.g. Cooling water, refrigerant, etc. may be formed. In principle, any suitable cooling effects and associated cooling units can be used. With appropriate design, the cooling unit (15) at the same time form the substructure (9). The one or more state sensors (21) can also be configured in any suitable manner and z.
B. other status messages of the cooling device or the computer cash (1), in particular the CPU (2) tap, z. B. Changes in the power consumption of the CPU (2) or the like. Furthermore, in the preferred temperature sensor heat can be measured directly or indirectly. In a simplified embodiment, the controller (20) and the state sensor (s) (21) may be dispensed with.
Another variant is possible with regard to the positioning of the substructure (9) and the developed cooling effect. Instead Kassenbodens (7) other Kassenwandungen can be cooled, which can also be done in addition to the cashier's bottom (7). The cooling device (8) is in this case preferably adapted to the shape and the heat development locations of the computer cash register (1) and in particular the CPU (2).
CLAIMS :
1. Cooling device for a computer cash register (1), characterized in that the
Cooling device (8) has a substructure (9) with guide means (13) for the computer cash register (1) and with at least one integrated cooling unit (15) for cooling the cash box wall (7).