CN102473447B - 硬盘对接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于硬盘的对接设备，该设备包括保护外壳(1)，该保护外壳容纳含印刷电路板(2)的电子单元以及安置在形成在保护外壳的第一壁(124)上的开口中或附近的排风装置(6)，所述外壳还提供用于硬盘的槽(3)，使所述排风装置(6)安置在印刷电路板(2)边缘的附近，以致所述排风装置驱动的气流扫过印刷电路板(2)的两个主表面，所述设备的特征在于，提供引导装置，以把排风扇发出的至少一部分气流直接引向硬盘槽(3)。

Description

硬盘对接设备

技术领域

本发明涉及用于对接硬盘的设备，并且涉及配备有如此设备的电子装置。例如，如此的装置可以是诸如解码器或光学读出器之类的视听装置，所述解码器或光学读出器用于读出DVD型盘、用于连接到电视机并且包括数据记录功能、尤其用于在硬盘上形成电视或视听记录。可以把硬盘设计成可移动的而无需拆卸装置。

背景技术

通常，这个类型的设备包括一个盒子，其限定其内安排有印刷电路板的外壳，多种电子元件安装在所述印刷电路板上。通常在板上还安装了可以插入硬盘的元件，以便提供适当的电气和电子连接以及以便在硬盘设计成可移动时可以容易地获取。盒子对所有这些元件提供机械保护，并且还给予这个设备外表漂亮的紧凑性质。

在正常操作中，包含在盒子中的至少一些元件有发热的倾向，因此为了使这些元件冷却，提供用于进行盒子内侧和盒子外部环境之间的热交换的装置是较合适的。尤其，如此的热交换装置可以是：可能与强制排风装置(风扇)相关联的、在盒子壁上形成的排风开口；使用一种盒子，其壁的至少一部分由导热的金属型材料制造；或实际上使用翅片辐射器。

只要硬盘也趋向于发热，这种类型的设备倾向于包含硬盘的事实增加了附加的热学方面的限制，且有必要使其保持在一个工作温度上，该工作温度要低于其它电子元件，尤其是微处理器，的工作温度。因此需要提供特别优良性能的冷却系统。

不幸地，上述各种技术解决方案都不是最佳的。

出于外观以及还有避免在盒子内部积灰尘两方面的原因，使排风开口出于从热学的观点来看最有利的位置(例如，在盒子的顶部处)并非总是可取的。

相似地，从热学的观点来看使用翅片辐射器是有效的，但是为了外观以及积灰尘的相同原因而不可接受。

最终，虽然依赖风扇以便驱动盒子内部的强制空气对流是有用的，但是配置它们的方式不能总是导致所有会发热的元件有效地冷却，尤其远离风扇的那些元件。尤其，由于体积的原因，不总是可能使用最有力的风扇，因为通常它们的尺寸是太大了。

发明内容

因此，本发明的目的是对这个类型的设备中冷却可能发热的元件的现有解决方案的缺点进行补救。尤其，本发明探索而设计经改进的冷却装置，其从热学的观点看来是高效的，并且在正常使用中保留了设备的外观和清洁性。

本发明提供用于硬盘的对接设备，该设备包括保护盒子，该保护盒子容纳含印刷电路板的电子单元以及安置在形成在保护盒子的第一壁上的开口中或附近的风扇装置，所述盒子还提供用于硬盘的位置。根据本发明，使风扇装置安置在印刷电路板边缘的附近，以致所述风扇装置驱动的气流扫过印刷电路板的两个主表面，并且提供引导装置，以把至少一部分气流引向用于硬盘的位置。

因此,本发明建议同时冷却印刷电路板的顶部表面和底部表面，并且只用一个风扇装置来进行冷却，因此使之有可能增加板和板携带的元件的冷却效果而不会使设备更复杂，结果，从热学的观点来看，使之有可能省略形成在设备顶部的开口而不会有重大的危害。与风扇装置相关联的引导装置保证当硬盘插入设备时一部分气流确实会使硬盘冷却，从而使风扇的冷却动作更有效，并且无需使其具有过大的尺寸。

有利地，在印刷电路板上安装电子元件，并且还提供引导装置，以便把至少一部分气流引向所述实施元件的至少一个，尤其是，微处理器和调谐器。

这些不同的引导装置有利地是盒子和板中的配置，从而实现使被风扇驱入盒子的空气被引导和/或排出：尤其，这些包括安排在盒子内壁上的，凸缘或导流类型的开口和突出元件，或实际上在阶梯和/或斜坡类型的凹凸处的一些部分，以及还有通过印刷电路板本身形成的开口。

较佳地，风扇是轴向型的，具有通过电动马达驱动的风叶(propeller(螺旋桨))，把风扇风叶安置在实质上与印刷电路板的中平面垂直的平面中。然后可以调节风叶相对于板的高度，从而正确地把气流分配成板每个侧面上的两个气流。

有利地，风扇装置驱动的至少60％的气流，尤其，70％到90％范围中的气流，扫过印刷电路板的主表面中之一，尤其，扫过其顶部表面。使顶部表面成为与较大的冷却气流接触的表面是较佳的，至少有两个原因：首先，一般把需要冷却的电子元件都安装在板的顶部表面上；其次，若连接器占用了盒子中的空间，则在盒子的后部安置板是较容易的。

较佳地，盒子包括形成在面对第一壁的第二壁上的至少一个开口。

同样较佳地，印刷电路板配备有至少一个排风通过开口，以允许风扇装置驱动的至少一部分气流通过。

较佳地，印刷电路板上的至少一个排风通过开口面对形成在盒子壁上的至少一个开口。

在一个变型中，面对印刷电路板的主表面的盒子的至少一个内壁配备有适合于修改风扇装置驱动的至少一部分气流流动的凸缘和/或具有导流器。

凸缘可以从盒子的底壁突出，并且可以与印刷电路板底部表面接触。

导流器可以从盒子的顶壁突出，并且可以与印刷电路板的顶部表面相距一距离。

有利地，在印刷电路板上安装电子元件，并且凸缘和导流器适合于把风扇装置驱动的至少一部分气流传送到硬盘的位置和/或传送到一个或多个所述电子元件处。因此盒子内壁上的配置的作用是向那些最需要冷却气流的区域引导冷却气流。

较佳地，盒子的形状实质上是具有面对印刷电路板主表面的底壁和顶壁的矩形平行六面体，盒子的顶壁没有任何排风通过开口。

在一个实施例中，盒子实质上是矩形平行六面体的形式，风扇装置放置在盒子的底壁上，并且安装在所述盒子的侧壁上形成的开口中，所述底壁呈现出面对所述风扇的阶梯和/或上升的斜坡。通过凸缘限定斜坡和/或阶梯以便限制至少一部分气流，并且控制它在盒子中流动。

阅读本发明的特定的、非限制性的实施例的下述说明书后会发现本发明的其它特征和优点。

附图说明

参考附图，在附图中：

图1是用于保护本发明的硬盘对接设备的盒子的下半壳体的概略透视图；

图2是用于保护本发明的硬盘对接设备的盒子的上半壳体的概略透视图；

图3是图1的下半壳体一旦安装了带有电子元件的印刷电路板以及电气连接装置后的概略透视图；以及

图4是图3的下半壳体的另一个视图，其中印刷电路板还配备有可移除的硬盘支撑，然后下半壳体已准备好与图2的上半壳体装配在一起。

为了便于阅读，附图都是概略性的，并且所示的各种元件之间不必定按比例关系，所示出的每个元件在所有附图中具有相同的标号。

具体实施方式

参考图1到图4，根据本发明的对接装置包括装配有印刷电路板2的盒子1，在印刷电路板2上安装了各种电子/电气元件。还把该设备设计成通过插入到支撑件中而可接纳可移除的硬盘(未示出)，所述支撑件为具有安装在板2上的滑道3的元件形式(图4)。盒子包括称之为下半壳体的第一半壳体11，以及称之为上半壳体的第二半壳体12，给这些半壳体配备了相互紧固的装置，为的是限定接纳硬盘和带有电子/电气元件的印刷电路板2的一个空间。

在本应用中，术语“顶部”、“底部”、“侧面”、“上”或“下”是指本发明的设备的元件在正常工作模式下安置时所占据的位置，并且为了促进理解，应该根据附图来理解，而没有任何限制特性。

下半壳体11具有底壁111和后壁112，而上半壳体12包括顶壁121、前壁122和两个侧壁123和124，以致一旦把两个半壳体11和12装配在一起，它们就限定了实质上为矩形平行六面体形式的盒子1。在这个例子中，由聚合物材料制造两个半壳体，尤其，聚乙烯、聚酰胺或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯型的热塑性材料，并且是通过注塑以已知方式来得到它们的。这个技术是有利的，因为与使用例如板金属成形技术的方式相比，这个技术可以以更容易的方式得到复杂的形状。如下更详细的描述，这在本发明的情况下是特别有利的，因为可能没有困难地得到具有凹槽、阶梯、突出元件、凸缘…的盒子。

通过螺钉把半壳体11和12装配在一起(未示出)，这些螺钉经由形成在上半壳体12的顶部表面121上的三个螺钉深孔(screwwell)125、126和127通过上半壳体12，并且在装配位置上与形成在印刷电路板2上的三个孔(未示出)重合，并且与下半壳体11的底部表面111上形成的三个孔113、114和115重合。

如上所述，在印刷电路板2上安装了各种电子元件。尤其，这些电子元件包括：微处理器(在图中未示出)，需要把该微处理器与辐射器安装在一起，然后插入安装在板2上的一个穿孔的金属盒子8中，金属盒子对微处理器提供了电磁屏蔽；以及调谐器(也未在图中示出)，该调谐器受到穿孔的金属盒子4的保护，以便提供电磁屏蔽。在已知的方式中，可以理解，术语“调谐器”包括用于发送和/或接收信号的装置。具体地，除了板本身，调谐器和微处理器是在正常工作时最可能发热的两个电子元件，当把硬盘插入其支撑件3中一起工作时，其也是最可能发热的。

在板2上还安装了智能卡读出器5和这里不详细地描述的其它元件。

因此，较合适的是提供结合了排风系统的设备，该排风系统能够有效地冷却印刷电路板2和安装在板上的、并且最可能发热的那些元件，在同时要避免使设备的外观变差时，这些元件尤其是微处理器、调谐器和硬盘。

在本发明的这个实施例中的排风系统包括下列元件：风扇6和在盒子1的壁上和印刷电路板2上提供的配置，如下所详细地描述，这些配置包括盒子1上的突出元件和开口以及印刷电路板2上的开口。

在已知的方式中，风扇6是使用电马达的马达驱动的风扇，该电马达适用于使风叶围绕其轴旋转。还把这个类型的风扇称为轴向风扇。把风扇放置在下半壳体11的底部内壁111上，并且安装在上半壳体12的侧壁124中形成的开口中。经由两个侧直立面7进行安装，侧直立面7形成一部分底壁111，并且设置有凹槽，使风扇6可以通过按扣固定而无需任何特殊的工具。在与安装风扇6的侧壁124相对的、面对的侧壁123上，提供了分布在所述壁的至少一部分上的小孔形式的排风开口(未示出)。

因此，风扇6经由安装了风扇的开口从盒子1外部取得冷却空气。因此，至少部分地通过面对风扇6设置的这些开口排出通过风扇6传送到盒子1中的气流。

把印刷电路板2安装在下半壳体11中，并且搁置在从下半壳体11的底部内壁111突出的一组凸缘81、82、83和84上。

把风扇6放置在下半壳体11的底部内壁111上的一个区域中，该区域比底部内壁111的其余部分的位置要更低一些。在紧邻风扇6处，提供了通过上述两个凸缘82和83横向地限定的、并且终止于一个界限的、有一个上升斜坡10跟随着的阶梯9(图1)。

设置风扇6相对于印刷电路板2的位置，以便使气流对着板2的边缘中之一射去，此设置方式为：把风扇风叶设置成实质上与板的中平面垂直。调节风扇风叶的高度相对于盒子中板的高度以及上述阶梯和斜坡的配置，此调节方式使风叶打出的气流的约60％到70％扫过板2的顶部表面(在下文中把这个气流称为上气流)，而气流的其余部分(在下文中称之为下气流)扫过板2的底部表面。

限定斜坡10的凸缘82和83执行两个功能：首先，像在下半壳体11的底部内壁111上提供的其它凸缘一样，它们用于支撑印刷电路板2；其次，它们也作为通道，并且引导风扇6传送的和扫过板2的底部表面的部分气流。如果特定地参考图1和3，可以看到沿板2的底部表面的下气流的流动：下气流跟随斜坡10而相对于风叶开始驱动的方向转过了90°(图1中的箭头F)，然后一旦达到了界限，下气流经由形成在板2上的第一通过开口21而上升(或至少它的一部分是这样的)(图3)。一旦它到达了板2的顶部表面，它就再加入到上气流中，并且随后经由形成在板2上的其它开口22获取这些气流的一部分。

可以从图3和4看到，开口21和22的位置面对着硬盘支撑3，以致经由开口21进入和经由开口22排出的空气沿着硬盘的底部表面流动，以便使那里的冷却最优化。具体地，在经由开口22排出之前，经由开口21进入的空气在硬盘的底部表面和板2的顶部表面之间流动。

由于其它开口22面对着下半壳体11的底壁111中组成两行的小开口116，如此方式取得的空气可以通过板2传送或返回，以便经由这些开口115从盒子1中排出。下气流的另外的部分继续沿着板2的底部表面流动，通过会聚凸缘81和84引导，以便增强具有微处理器和调谐器安装在其上的板2的各个区域的冷却。最终，经由形成在所述壁上的开口，至少部分地排出到达侧壁123(它对着安装有风扇6的壁124)的一部分下气流，如上所述。应当指出，下半壳体11的底壁111还包括在所述侧壁123附近的多个行的排风开口116，一部分下气流还可以通过这些开口而逸出盒子1。

在下文中考虑上气流。这个气流扫过板2的顶部表面。通过两个导流器128和128(图2)引导从上半壳体12的顶壁121的内表面射入的一部分气流。这些导流器具有实质上同心的曲面壁，并且它们具有的高度使它们的端部在离开板2的顶部表面有一定距离处。因此，通过导流器128和129导致最接近半壳体的壁的气流通路向着可移除的硬盘的支撑的位置3会聚，以便当把硬盘插入所述支撑时冷却硬盘。上气流的其余部分继续其在板2的顶部表面上的路线，并且到达对着安装有风扇6的壁124的侧壁123：像下气流一样，通过形成在所述侧壁123的开口至少部分地排出。

应当指出，当把硬盘插入其支撑时，还按把开口设置成面对在硬盘表面上形成的接地表面的已知方式来提供本发明的盒子1。在同样的已知方式中，提供具有多种开口的后壁112，尤其，这些开口对于电气连接器元件的通过是必需的。

自然地，本发明不局限于所描述的实施例，可以进行实施例的修改而不超出权利要求书所定义的本发明的范围。

因此，另选地，可以用金属来制造构成盒子1的半壳体11和12、或它们中的至少一个。它们还可以呈现出某些其它配置，尤其，代替上半壳体，下半壳体可以带有至少一个、两个或三个侧壁或前壁123、124或122。两个半壳体11和12还可以通过螺钉之外的机械装置相互紧固在一起，例如，通过铰链、滑道、按扣、粘合剂…等的系统。

本发明还可以应用于硬盘不需为可移除的设备以及可以应用于不是设计成包含可移除或不可移除硬盘的设备。在如此的情况下，免除了对于硬盘尤为专用的引导装置，或对它们的配置加以适配。

根据最可能变热的电子元件的印刷电路板2上的位置，可以适配凸缘或导流器的配置，以及它们在一个或其它硬盘上的位置。

应当指出，风扇的位置接近硬盘的位置以便直接冷却硬盘。把风扇驱动的至少一部分气流引向硬盘以便在气流到达诸如处理器和调谐器之类的电子元件之前首先冷却硬盘。因此，硬盘接收的气流没有时间接触板2和板所携带的电子元件而加热。然而，风扇6和硬盘位置3之间的其它各种配置自然也都是可能的。

还可以调节风扇6相对于板2的位置以修改上气流和下气流之间的分布。

Claims (15)

1.一种用于硬盘的对接设备，所述设备包括保护盒子(1)，所述保护盒子容纳含印刷电路板(2)的电子单元以及安置在形成在保护盒子的第一壁(124)上的开口中或附近的风扇装置(6)，所述盒子还提供硬盘的位置(3)，使所述风扇装置(6)安置在印刷电路板(2)边缘的附近，以致所述风扇装置驱动的气流扫过印刷电路板(2)的两个主表面，所述设备的特征在于，引导装置被设计为把风扇驱动的上气流的至少一部分以及下气流的至少一部分直接引向所述硬盘的位置(3),

其中，面对着印刷电路板(2)的主表面的盒子(1)的至少一个内壁(111、121)配备有适合于修改风扇装置(6)驱动的至少一部分气流的流动的至少一个凸缘(81、82、83、84)和/或导流器(128、129)，并且

所述凸缘(81、82、83、84)从盒子(1)的底壁(111)突出，并且与印刷电路板(2)的底部表面接触，

其中，所述印刷电路板(2)配备有：至少一个第一排风通过开口(21)，用于允许由凸缘(81、82、83、84)引导的下气流的至少一部分通过以便到达印刷电路板(2)的顶部表面并且再加入到上气流中；以及第二排风通过开口(22)，用于允许经再加入的气流的至少一部分通过。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，在印刷电路板(2)上安装电子元件，并且还提供引导装置，以便把至少一部分气流引向所述电子元件的至少一个。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述电子元件的至少一个包括微处理器和调谐器。

4.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述风扇装置包括包含驱动风叶的电气马达的轴向型风扇。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述轴向型风扇的风叶被安置在实质上与印刷电路板(2)的中平面垂直的平面中。

6.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述风扇装置驱动的至少60％的气流扫过印刷电路板(2)的主表面中之一。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述风扇装置驱动的70％到90％范围中的气流扫过印刷电路板(2)的主表面中之一。

8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，印刷电路板(2)的主表面中之一是其顶部表面。

9.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述盒子(1)包括形成在面对第一壁(124)的第二壁(123)上的至少一个开口。

10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述印刷电路板上的第二排风通过开口(22)面对着形成在盒子(1)的壁(111)上的至少一个开口(116)。

11.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述导流器(128、129)从盒子(1)的顶壁(121)突出，并且与印刷电路板(2)的顶部表面离开一距离。

12.如权利要求1或11所述的设备，其特征在于，在所述印刷电路板(2)上安装电子元件，并且所述凸缘(81、82、83、84)和/或导流器(128、129)适合于引导风扇装置(6)驱动的至少一部分气流朝向所述硬盘的位置(3)和/或朝向一个或多个所述电子元件。

13.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述盒子(1)的形状是具有面对印刷电路板(2)的主表面的底壁(111)和顶壁(121)的矩形平行六面体，盒子的顶壁(121)没有任何排风通过开口。

14.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述盒子(1)是矩形平行六面体的形式，所述风扇装置(6)放置在盒子的底壁(111)上，并且安装在所述盒子的侧壁(124)上形成的开口中，所述底壁呈现出面对所述风扇装置(6)的阶梯(9)和/或上升的斜坡(10)。

15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，通过凸缘(82、83)限定斜坡(10)和/或阶梯(9)。