[发明专利]无风扇冷却系统、电子模块系统

说明书

为了提供一种针对用于在交通工具，尤其轨道交通工具中使用的电子模块系统(10)的有效冷却的特别可靠的解决方案，建议一种无风扇冷却系统(19)，包括优选框架形的组件支架(2)，所述组件支架用于容纳至少一个组件(3)，尤其具有高性能多核处理器(15)的处理器组件，以及所述无风扇冷却系统包括传热体(18)，所述传热体能以传热的方式安装在组件(3)的构件(15、16)上，其中，组件支架(2)具有至少一个热分布体(26；39)，若所述至少一个组件(3)容纳在组件支架(2)中并且在所述至少一个组件(3)的构件(15、16)上连接有传热体(18)，则所述传热体(18)能以传热的方式优选可拆卸地固定在所述热分布体上，其中配设有至少一个以传热的方式与热分布体(26；39)连接的热管(35)。

本发明涉及一种针对用于在交通工具，尤其轨道交通工具中使用的电子模块系统的无风扇冷却系统。

从现有技术中可知，在交通工具方面使用的损耗功率高达12瓦的处理器组件(例如带有英特尔凌动处理器的)中，损耗功率通过构件表面排放到环境中或通过足够大尺寸的、在组件内部的冷却体排放到环境中，分别都与空气的自由对流相结合。在此，70℃的值被定义作为用于运行温度范围的上限。对于这样的处理器组件的可靠运行不需要风扇。为了实现这样的交通工具方面的计算机平台，通常使用电子模块系统，其中，处理器组件容纳在标准化的组件支架，例如19英寸的组件支架中。

所述组件通常是可插入框架形组件支架中的直角六方体形的组件，所述组件支架为此具有合适的导引装置。典型地，组件可以插到背板总线的插接位中并且由此相互电连接。在此，所述处理器组件通常设计成插接组件，该插接组件可以插到背板总线的插接位中并且由此相互电连接。这种模块系统的优点在于，可以毫不费力地更换组件。为此，只需将该组件从组件支架拉出。

对于用于列车安全设备的新的计算机平台规定，给中央计算机配备高性能多核CPU(多核处理器)，其中，有源的核的数量应为例如8或16个。这种具有在唯一一个芯片中的多个完整的主处理器核的微处理器相对于单核处理器功能要强大得多。然后其他功能(应答器通道、I/O功能、里程接口) 作为非中心或者分散的设备通过车载通信网络与这种中央计算机连接。

这种高性能多核处理器(例如具有英特尔至强处理器)的损耗功率比当前的交通工具方面使用的处理器高非常多。根据目前的状况，必须以损耗功率高达70瓦为出发点。通过在空气自由对流情况下的简单的冷却体和考虑环境要求(EN50155，TX)的情况下，不能实现损耗功率的充分排放。因此，迄今为止，带有多核处理器的计算机平台不用于列车安全设备，或者应用只使用双核或四核处理器的单个核，而其余的核是关闭的，以便其余的核不产生明显更少的损耗功率。

尽管已知的是，主动冷却例如服务器和其他高性能计算机，例如借助于水冷，或对所述计算机的安装空间进行有源的空气调节。然而这些措施对于铁路交通工具中的计算机的冷却来说太复杂，因此不可用。因此，这一点尤其适用的是，例如在提供列车安全设备时必须保证高的可靠性。

本发明要解决的技术问题是，提供一种用于针对用于在交通工具，尤其轨道交通工具中使用的电子模块系统的有效冷却的特别可靠的解决方案。所述技术问题通过按照本发明的冷却系统以及通过按照本发明的电子模块系统解决，即：

一种针对用于在交通工具中使用的电子模块系统的无风扇的冷却系统，

-具有用于容纳至少一个组件，尤其处理器组件的组件支架，

-具有传热体，所述传热体能以传热的方式耦连在组件的构件上，

-其中，组件支架具有至少一个热分布体，若所述至少一个组件容纳在组件支架中并且在所述至少一个组件的构件上连接有传热体，则所述传热体能以传热的方式固定在所述热分布体上，

-并且具有至少一个以传热的方式与热分布体连接的热管，

-组件支架具有两个垂直竖立的、沿组件支架横向延伸的侧部，

-组件支架的底侧和顶侧至少部分地透气，