冷却电子设备的结构制造技术

技术编号:3733016 阅读:184 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于冷却电子设备的结构,其中电子设备安放在具有将所述设备产生的热能传送到一个或多个与支架相连的冷却单元中的装置的支架结构中,每一冷却单元通过对流将热能传送到支架和设备周围的空气中;至少一个冷却单元包括垂直定向且依次放置的冷却突缘,和可以根据需要为冷却单元和冷却突缘提供加压空气流的风扇单元,由此增加热能从冷却突缘向周围空气扩散的能力,其中风扇单元安置在冷却突缘区域内,其特征是风扇单元安置在支架单元的侧面,并安置在冷却单元的侧边或部分地处于其内部;风扇单元可以为在冷却单元的突缘之间形成的每一间隔提供加压空气流;加压空气流的流动被限制在面对支架单元的冷却单元突缘所在的区域;为数个间隔而产生的空气流沿向上的方向流动。(*该技术在2016年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可以用于冷却电子设备或一组电子组件的结构,其中电子设备安置在支架或支架结构中。支架结构具有将设备产生的热能传送到一个或多个与支架相连的冷却单元的装置。冷却单元的设计能够保证通过对流的方式将热能传送到支架和设备周围的空气中。冷却单元中的至少一个具有垂直定位且依次放置的冷却突缘。本专利技术利用了风扇单元,当必要时,风扇单元能够为冷却单元和冷却突缘提供加压空气流,由此提高了将热能从冷却突缘扩散到周围空气中的能力。现已具有几种不同的用于冷却电子设备的结构实施方案,该设备安置在具有将设备产生的热能传送到一个或多个与支架相连的冷却单元的装置的支架结构中。通过设计和修正冷却单元使之能够通过对流将足够的热能传送到支架和设备周围的空气中,具有辅助冷却突缘的冷却单元可以提供所需的冷却能力。众知的是利用风扇单元可以连续或暂时地提高热辐射能力,风扇单元可以为冷却单元和冷却突缘提供所需的加压空气流。作为技术背景的实例,我们参考了下列出版物DE-C2-32 28 368这个出版物描述了一种冷却电子设备的结构,该结构使用了可以产生加压空气流的风扇单元。下面是结构的具体描述,两路输入空气流通过上端(31)开口和下端(32)开口,相对空气流被封闭在导管中,以便沿共同的冷却单元(33)的冷却突缘流动。风扇单元安置在冷却突缘的中央区域。AT-B-384 343该出版物的描述如下,冷却突缘(5)可以由分离墙片(13)包围起来,形成封闭的冷却导管。风扇单元(16)连接到冷却导管的低端,加压空气流可以沿完整的冷却导管流过。SE-B-85 013393-6该出版物描述了用于冷却电子设备的结构,该结构使用了可以产生加压冷却空气流的风扇单元。该出版物更加具体地描述了一种电子材料封装,其中封装(1)内部产生的热能通过内和外空气流之间的热交换传递到外部环境中。至少部分地增大封装外壳的表面积可以增加外壳的热辐射能力。因此,外壳优选地呈波浪形(5),除此之外,其表面上还具有凹槽。提供这样的封装只需要使用简单的覆盖物(9)和风扇系统,利用加压空气流,就可以得到高效的热交换器。US-A-2,268,772该出版物描述了用于冷却电子设备的结构,该结构使用了可以产生加压冷却空气流的风扇单元。空气通过喷嘴(87)进入具有大量的用于从系统内部排热的排气孔的冷却系统(90)。包括系统在内的包装安置在设备外壳的一侧。US-A-5,040,095该出版物描述了用于冷却电子设备的结构,该结构使用了可以产生加压冷却空气流的风扇单元。需要特别指出,热能通过波纹状的顶部(35)和边嵌板扩散到周围空气中。DE-C2-4,209,477该出版物描述了用于冷却电子设备的结构,该结构使用了可以产生加压冷却空气流的风扇单元。风扇结构(21)用于产生沿冷却突缘(18)流动的空气流。 作为
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的其它例子,我加们将参考在一些出版物中指出和描述的技术,例如EP-A1-0 564 315;EP-A2-0 449 150;US-A-4,758,924;US-A-5,237,486;和DE-C2-3 717 009。本专利技术申请的更加详细的描述指出,当电子设备包括一个用于电话交换机的、并装有用户板的主分布式结构时,电子设备瞬时产生的热能直接对应于和取决于瞬时负载,这意味着峰值时段的热能辐射比正常电话交换密度时段要多得多。可以知道,电话交换峰值时段的最大密度不会持续一个完整时段。实际周期可能很短。可以指出,利用加压空气流冷却电子设备并不是一种好方法,因为加压空气流还会传播灰尘。取而代之的是,利用对流方法进行冷却是优选的。作为本专利技术的显著特征,可以利用众知的、金属的吸热能力随其体积的增加而增加这一特性。可以知道,沿着表面流动的加压空气流倾向于沿着表面轮廓流动。对于上述的
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,应该考虑一个技术问题,即利用简单的装置创造这样一种条件,在该条件下可以简单地对安置在支架结构中并且其产生的热能随时间会发生显著变化的电子设备进行冷却首先是通过对流冷却,其次是利用风扇单元冷却,采用这种方法不仅减少了灰尘的传播,同时也减少了产生的噪音。应当考虑的一个技术问题,即创造出一种冷却电子设备的方法,该方法通过将数条电话线分布在印刷电路板组件上,同时根据特定的热容量调整冷却单元的体积和外形,可以考虑到电话交换量随时间的变化。另一个技术问题是要通过调节冷却单元的大小而创造出这样一种条件,即使处于峰值交换时段,同时环境空间中的周围空气温度还异常地高时,辐射出的热量也是令人满意的。另一个技术问题是要认识到使用风扇单元的重要性,其中要显著地延长风扇的寿命,且不需要使用空气过滤器。另一个技术问题是要将一个或多个风扇单元安装到具有冷却单元的支架结构中,使它/它们能够放置在支架结构和冷却单元之间,且距离支架结构端面和冷却单元端面的高度为特定高度。对于
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,必须考虑一个技术问题,即认识到将风扇单元放置在支架单元一侧、紧靠或部分位于冷却单元内部的重要性。另一个技术问题是要认识到布置风扇单元以便为在冷却突缘之间形成的每一部分空间提供或多或少的连续加压空气流的重要性和相关的优点,还要认识到必须把加压空气流限制在包括面对着支架结构的冷却单元突缘部分的区域内。另一个技术问题是要认识到使加压空气控制的对流空气在一定程度上处于结构中以便冷却具有冷却突缘的电子设备的可能性。必须作为技术问题的是要实现简化,即利用同一风扇单元为几个空间提供多路平行加压空气流,以及使这些空气流沿着表面轮廓流动并由此产生一种外部对流空气流的复合排气,来实现简化。另一个技术问题是要设置在相邻突缘之间的距离和一个或多个选定空间的突缘宽度,以及调整这些距离,这样,加压空气流主要被限制在空间的内部区域,这些气流沿着平行的部分或表面向上流动,例如“U”型。另一个技术问题是要认识到允许冷却单元容纳几路平行突缘的重要性,这些突缘从支架结构向外定向,并且从与支架相连的基板延伸出去,基板的部分功能是作为风扇单元托架。另一个技术问题是为部分地处在基板上、部分处在支架单元上的风扇单元形成一个托架,托架的剖面凹成圆形,这样设计是为了支撑圆柱形风扇单元。另一个技术问题是要认识到在基板上具有凹槽的优点,及其先决条件和尺寸大小,这是为了使凹槽能通过基板并部分地进入突缘,由此为突缘和相邻基板之间的每一股加压空气流形成了出气孔。另一个技术问题是要认识到,在“峰值时段”允许对冷却单元的热存储容量和材料进行调整,以便存储热能,进而使冷却单元的温度低于预定值的重要性。另一个技术问题是要认识到这样作的重要性和相关优点,即平时允许风扇单元产生连续的、对于热传导并不重要的加压空气流,而当温度达到上限参数时,激活温度监视装置,使风扇单元产生更加强劲的、对于热扩散很重要的加压空气流。另一个技术问题是要认识到风扇单元低速(rpm)运行将产生相对不重要的加压空气流。另一个技术问题是要认识到对于安置电子设备的单一支架结构,仅使用一个风扇单元的重要性,以及允许风扇单元与支架和基板相互配合,并放置在一个相对于支架的、合适的经选择的高度水平上的重要性。另一个技术问题是要认识到使用几个安装在不同高度的风扇单元和根据已有的温度分布或温度变化激活一个或多个风扇单元的温度监视装置的重要性。另一个技术问题是要认识到本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:S·G·罗斯
申请(专利权)人:艾利森电话股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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