CN107533347B - 具有多个散热表面的封壳 - Google Patents

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Abstract

一种在专用于封壳内的对应的热量区域的散热器上耗散由最热的部件产生的热量的无风扇工业计算机封壳。由在各热量区域中以最高温度工作的部件产生的热量被传导到在封壳的外部上的散热器。采用专用于各个热量区域的散热器,使得由诸如工业计算机、存储器件、电源或其它电气部件产生的热量在封壳的外表面上耗散到环绕的周围环境。设置从各最热的部件到对应的散热器的低阻导热路径,以在封壳外部耗散来自各个热量区域的热量,在封壳内创造了这样的环境,其中,盘驱动器不超过规定的工作温度上额定值,且与在封壳内的其它电气部件的工作温度无关。

Description

具有多个散热表面的封壳
本申请要求于2015年4月10日提交的、名称为FANLESS PC WITH SATA DRIVEREMOTE FROM HEAT SOURCE的美国临时专利申请第62/145,922号的优先权,其以参见的方式纳入本文。
技术领域
本发明涉及用于产生热量的电气设备的工业环境封壳,并且更具体地涉及具有一个以上的散热表面的封壳。每个散热表面专用于接纳来自限定在壳体的对应的子部段内的电气设备的热量。
背景技术
包括电子设备的电气部件经常被封闭在壳体中,该壳体适合于它们将会在其中工作的环境。这种设备可能在环境遭受高温、振动或尘土的应用中工作。在电气部件的工作中,有些消耗的能量转化为热量。电气部件制造商规定了电气部件设计工作的温度范围。不应超过该工作温度范围,因为电气部件在规定的温度范围之外可能不能可靠地工作,或当在规定的范围之外工作时,它们可能失效。产生热量的电气设备包括但不限于工业计算机、盘驱动器、电源、电力转换器、音频放大器、功率放大器、个人计算机、车用计算机和逆变器。
电气部件在一些应用中由风扇冷却,风扇使空气在壳体内循环。运动的空气将热量从较热的电气部件传导离开,导致在壳体内更均匀的空气温度。在其它应用中,空气由风扇经过在壳体中的开口抽送到壳体中,该风扇将加热了的空气在某位置处从壳体排出,这导致在空气从壳体排出之前,进入的空气流通过待冷却的电气部件。
在其它应用中,设置散热器用于对于在壳体中的多个电气部件的散热。在这样的应用中,通常各部件中的某一个会产生多于其它部件的热量,或以高于由散热器服务的其它组件的温度的温度来产生热量,使得它的工作温度高于其它联接到散热器的一个或多个部件。在这种工作条件下,可能存在热量再循环,其中,由在较高的温度工作的第一部件产生的热量传递到散热器以被耗散,然而,这些热量中的一部分被从散热器传递到了表面上在较低的温度工作的第二部件,由此不期望地升高了第二部件的工作温度。
盘驱动器已经是在工业计算机的热额定值中的限制因素。通常,在容纳工业计算机的封壳内的其它电子部件达到它们各自的上限工作温度之前,盘驱动器就已经达到了它的上限工作温度额定值。
发明内容
本发明总地涉及通过耗散由在散热器上的最热的部件产生的热量来提高无风扇工业计算机封壳的工作温度和振动额定值,该散热器用于在封壳内的对应的热量区域。由在各个热量区域中以最高的温度工作的一个或多个部件产生的热量被传导到在封壳的外部上的散热器,在该封壳内容纳各部件。采用专用于各个热量区域的散热器,使得由诸如工业计算机、存储器件、电源或其它电气部件产生的热量在封壳的外表面上被耗散到环绕的周围环境。设置从各最热的部件到对应的散热器的低阻导热路径,以在封壳外部耗散来自各个热量区域的热量,在封壳内创造了这样的环境,在该环境中,盘驱动器不超过规定的工作温度上额定值,且与在封壳内的其它电气部件的工作温度无关。
从以下更详细的描述中,结合以示例的方式示出本发明的原理的附图,本发明的其它特征和优点将会变得更清楚。
附图说明
图1是无风扇工业计算机封壳的立体图。
图2是具有第一通入板的封壳在示出两个盘驱动器的打开位置的立体图。
图3是部分地移除或插入的盘驱动器的立体图。
图4是示出用于插入或移除盘驱动器的一项技术的封壳的立体图。
图5是示出用于插入或移除盘驱动器的替代技术的封壳的立体图。
图6是用于包括固态驱动器或其它存储器的固态存储器的安装适配器的立体图。
图7是在用于插入到在封壳内的工作位置的托盘中的安装适配器的立体图。
图8是具有第一通入板的封壳的立体图,其在示出硬盘驱动器和固态驱动器或其它存储器的打开位置。
图9是具有安装在电路板上的集成的传热器的工业计算机封装的简化的剖视图。
图10是具有第二通入板的封壳的立体图,其在示出额外的产生热量的电气部件的打开位置。
图11是在打开位置的包括第三通入板的电源的分解立体图。
图12是用于减小谐波共振的刚性安装板的立体图。
图13是具有热量管导热路径的替代实施例封壳。
图14是热量管组件和安装支架的立体图。
只要可能,相同的附图标记将会在所有附图中使用以代表相同的部分。
具体实施方式
图1示出根据本发明的实施例的容纳用于严酷的工业应用的产生热量的电气部件的封壳100的立体图。在有些实施例中,封壳100容纳诸如工业计算机之类的中央处理单元(CPU)。其它可能被容纳在封壳100中的产生热量的电气部件包括但不限于AC-DC电源、DC-DC转换器、DC-AC功率逆变器、功率放大器、盘驱动器以及高栅极数、高工作频率的电子电路。
封壳100具有第一和第二侧壁102,104、顶壁和底壁106,108、前壁和后壁110,112。第一和第二安装支架114,116分别诸如借助螺栓118固定到第一和第二侧壁102,104。安装支架114,116具有用于将封壳100安装在诸如水平的或垂直的表面上、书架或面板安装件上的孔120。
通/断开关122、用于可选的PCI或PCIe板的盖槽124和各种输入输出(I/O)端口126-138提供了在封壳100内的电气部件与电源和在封壳100外的其它电气部件之间的信号和电源接口。输入输出126-128的数量和类型可取决于应用而变化。典型的电源与输入输出连接可包括但不限于24伏DC、0伏和接地、两千兆以太局域网端口、多个用于USB配件的USB端口、用以连接外部显示器的两个显示器端口图形界面端口和支持RS-232、RS-422和RS-485标准的串口。
封壳100由导热材料制成,诸如但不限于铝。封壳100可具有在外部表面148上的翅片146。外部表面148在相邻翅片146之间是可见的。翅片146从外部表面148向外延伸,将热量从外部表面148传导离开,并且增加可获得的用于散热的表面区域。翅片146提升从封壳100的外部表面148到围绕封壳100的空气的热传递速率。
在铰链142与144之间的是提供状态信息的发光阵列152。所提供的信息包括系统指标,系统指标可包括电源状态、运行、存储和错误。
图2是在打开位置的、具有第一通入板200的封壳100的立体图,该第一通入板可由铰链142连接到封壳100。通过将滑动闩锁140从闭锁位置滑动到释放位置来释放通入板200,闭锁位置将通入板200固定关闭,而在释放位置可打开通入板200。通入板200提供了简单的、无工具地到第一室202的通路,两个盘驱动器204、206可移除地安装在该第一室中。在一些实施例中,盘驱动器204、206是SATA(串行高级技术附件硬盘接口,Serial AdvancedTechnology Attachment hard disk interface)驱动器。驱动器204图示为固定在联接到连接件210的工作位置中。驱动器206示为在部分地移除或部分地插入的位置从连接件212脱开,并且与连接件212隔开一定距离。在一些实施例中,超出连接件210、212在阵列152之下有屏障件,该屏障件部分地限制了在下文中描述的第二热量区域708与第一热量区域250之间的空气流。连接件210、212安装在电路板上。信号和电力通过电缆和电源线在各种电路板之间联接。
两个导热垫216、218固定到第一通入板200的内表面214。替代地,在其它实施例中,导热垫216、218可固定到对应的驱动器的上表面220、222。在驱动器204、206中的一个或两个均安装在工作位置的情况下,在通入板200关闭而驱动器在静止位置时,导热垫216、218略微压靠对应的驱动器204、206的上表面220、222。在驱动器工作期间,由驱动器204、206产生的热量通过各自的上表面220、222和导热垫216和218传导到通入板200的内表面214。导热垫216、218提供了在驱动器204、206与封壳100的内表面214之间的导热路径。导热垫216、218也补偿在对应的驱动器204和206的上表面220、222与封壳100的内表面214之间的间隔方面的任何变化。热量在通入板200的一部分上传播并且经过通入板200传导到外部表面148和翅片146,以耗散在围绕封壳100的空气中。
在通入板200在打开位置的情况下,驱动器204、206容易安装或移除。驱动器204、206定位在安装板208上,与对应的用于驱动器204的一体式引导槽224和用于驱动器206的一体式引导槽226对准。
悬臂的间隔引导件232、234的前边缘228、230(图3)与引导槽224、226的前缘236、238(图12)对准。在驱动器204、206的安装过程中,驱动器204、206沿着引导槽224、226朝向对应的连接件210、212滑动。引导槽和间隔引导件维持各驱动器204、206对准,以与对应的连接件210、212联接。当驱动器在驱动器的工作位置中联接到对应的连接件时,槽224、226和间隔引导件232、234防止驱动器204、206沿在图3的立体图中的垂直方向的运动,由此提供更加抗振的设计。可用于驱动器204、206在引导件232、234下滑动的垂直高度是驱动器的高度加上小的间隙,基本上就是驱动器的高度。驱动器204、206以任何已知的方式固定就位,例如借助穿过凸缘304进入在安装板208上的孔中的螺钉300来安装。
在移除驱动器204和206期间,将驱动器固定在工作位置联接到对应的连接件的螺钉300被移除,而驱动器沿着引导槽224、226滑动,将驱动器204、206从对应的连接件210、212断开,并且将驱动器从对应的连接件210、212移开,直至各驱动器的后缘242、244越过对应的间隔引导件232、234。驱动器可接着在同一平面内进一步移动远离对应的连接件210、212,就像还受引导槽和间隔引导件约束那样。
在有些实施例中,引导槽224、226的前缘236、238或间隔引导件232、234的前边缘228、230或这两者均定位为:与对应的驱动器的长度相比,到对应的连接件210、212的距离更近。以这种方式,驱动器必须运动以插入或移除的距离小于驱动器的长度。
图3是部分地插入或部分地移除的驱动器204的立体图。螺钉300与在凸缘304中的孔302对准,并且固定在安装板208的孔中以将各驱动器204、206固定在工作位置。
图4是示出部分地移除或插入的驱动器204的封壳100立体图。当邻近封壳100有足够的空间是可用的时,可这样来移除驱动器(诸如一次一个),即,移除固定驱动器就位的螺钉,使驱动器沿着引导槽224、226滑动,将驱动器从对应的连接件脱开并且使驱动器从对应的连接件运动离开,其中驱动器在同一平面内越过对应的引导槽和间隔引导件就像仍受引导槽和间隔引导件约束那样)。
当邻近封壳100有足够的空间是可用的时,通过逆转上述顺序将驱动器插入。驱动器对准对应的引导槽和间隔引导件,在一平面中就像受引导槽和间隔引导件约束那样。驱动器朝向对应的连接件运动进入引导槽220和222,接着进一步朝向对应的连接件运动,受到将驱动器与对应的连接件联接的引导槽224、226的约束。驱动器接着由螺钉300固定在工作位置中。
当邻近封壳100只有有限的可用空间时,如图4所示来实现移除驱动器204、206。当驱动器已经从对应的连接件断开并且沿着引导槽和间隔引导件滑动直至后缘242、244通过间隔引导件时,使驱动器246、248的前缘从图5所示的角度顺时针转动离开如图5所示的安装板208,以移除驱动器。
当邻近封壳100只有有限的可用空间时,逆转上述步骤来插入驱动器204、206。驱动器以一定的角度运动进入封壳100的第一室202。驱动器的后缘242、244定位为靠近引导槽和间隔引导件,驱动器从如图3所示的角度逆时针转动以对准引导槽和间隔引导件,接着沿着引导槽滑动,以与对应的连接件联接并且固定在工作位置中。
具有盖部150的槽124是设置为用于可选的PCI或PCIe板的工业标准槽。该可选的板提供它自己的盖部以封住槽124。PCI或PCIe板安装为平行于安装板208并且在其之下。产生的热量的量取决于插入的卡和其使用到的程度。
在室202中产生热量的部件包括存在的驱动器204、206以及(如果有的话)PCI或PCIe板。先前位于安装板208之下的电源尽可能远地移离驱动器204、206,到将会在下文描述的在封壳100内的另一位置。
第一热量区域250提供低阻导热路径,以将由在室202中产生最多的热量或以最高的温度产生热量的一个或多个部件所产生的热量从它产生处传递到在封壳100表面上的专用的、独立的散热器,接着将热量耗散到围绕封壳100的周围空气中,以防止在室202中的空气温度超过在室202内的部件的温度额定值。
在室202中的主热量源是存在的驱动器。由驱动器204、206产生的热量从上表面220、222,如果存在导热垫216、218,则经过该导热垫传导到门200的内表面214。门200由导热材料制成。热量分布在门200的至少一部分处,并且通过门200散布到外部表面148和翅片146,在此,热量传递到围绕封壳100的周围空气。通入板200是用于耗散来自盘驱动器204、206的热量的专用的、独立的散热器。
图6是用于固态存储器602的安装适配器600的立体图。固态存储器可包括但不限于紧凑型闪存、紧凑型快速存储器、CFEX存储器、安全数字存储器卡和固态驱动器。电路板606具有安装于其上的第一连接件608,态存储器602可联接到它。连接件608也与在电路板606上的导电迹线连接(未示出),该导电迹线又联接到与连接件204和206互补的第二连接件610。安装适配器600的示例可做成为:使任何选择形式的存储器与现有的连接件204和206交接,以提供在所选择的固态存储器602和其它使用存储器的装置包括工业计算机900之间的运行兼容性。紧固件612可移除地固定到电路板606,以防止固态存储器602无意地或由于振动从连接件608脱开。可将导热材料,诸如导热垫或导热脂或放置在固态存储器602的顶面上或放置在第一通入板200的内表面214上,以确保当第一通入板200固定在关闭位置时,在固态存储器602与第一通入板200之间有低阻热量路径。
图7是定位在托盘700中的安装适配器600的立体图,其借助与封壳100内的连接件210或212相配的连接件610插入到工作位置。托盘700是在盘驱动器安装在与连接件210或212中的一个配合的工作位置中之前,盘驱动器放置于其中的托盘。使用定位在托盘700中的安装适配器600可提供具有在上文中参照图2-5描述的盘驱动器204、206的相同的形状因素的任何形式的固态存储器602。由此,作为定位在托盘700中的安装适配器600中的部件的固态存储器602和定位在托盘700中的盘驱动器204、206,可以以相同的方式插入到在安装板的表面上的工作位置或从该工作位置移除。
图8是具有第一通入板200的封壳100的立体图,其处在示出定位在热量区域250中的硬盘驱动器206和固态驱动器602或其它存储器的打开位置。
图9是具有在上表面上的集成的传热器(heat spreader)902的工业计算机封装900的简化图。该计算机封装在安装于电路板906上的插座904中。导热垫908可放置在导热体910与集成的传热器902之间。导热体910定位在集成的传热器902上,或如果导热垫908存在,则定位在导热垫908上,该导热体可具有复制或符合集成的传热器902的形状的横截面形状。
图10是具有第二通入板1000的封壳100的立体图,该第二通入板可由铰链144连接到封壳100,其处在示出额外的产生热量的设备的打开位置。板1000可打开,以例如设定在室1002中的存储器。
工业计算机封装900和导热体910在室1002中是可见的。导热体910的高度是:当板1000关闭时上表面1006接合通入板1000的内表面1004的高度。当通入板1000关闭时,导热体910的上表面1006传递热量到通入板1000的内表面1004。热量分布在通入板1000的至少一部分处,并且通过通入板1000传到外部表面148和翅片146,在此,热量传递到围绕封壳100的周围空气。在一些实施例中,在通入板1000的外部表面上的翅片146比在封壳100上的其它翅片长,其在封壳100外提供更大的热传递面积,并且伴随地,当翅片的远侧边缘维持在一平面中时,将具有较长的翅片的通入板1000的部分的内表面向内移,由此减小在封壳100内的热传递路径的长度,并且相应地减小导热体910的高度。诸如导热垫或导热脂之类的导热材料可固定到通入板1000的内表面1004或固定到导热体910的上表面1006。在图10中示出导热垫1010。本领域技术人员会了解如何固定导热垫到表面。导热垫定位为:当通入板1000关闭时,如果导热垫或脂存在,则导热垫或脂略微压靠导热体910的上表面1006。在有些实施例中,导热垫固定到内表面1004而不是上表面1006。在通入板1000关闭的情况下,未示出的螺栓穿过通过孔2012,接着通过孔2014,以将通入板1000固定在关闭位置中。
第二热量区域1008提供低阻热传递路径,以将由在室1002中产生最多热量或以最高温度产生热量的一个或多个部件所产生的热量从它产生的地方传递到在封壳100的表面上的散热器,之后耗散热量到围绕封壳100的周围空气中,以防止在室1002中的空气温度超过在室1002内的各部件的温度额定值。
第二热量区域1008将在工业计算机封装900中产生的热量像存在于集成的传热器902处那样,如果存在导热垫908则经由导热垫,传递到导热体910。导热体910是低热阻导体,其将热量传递到通入板1000的内表面1004,如果存在导热垫则经由导热垫传递到该内表面。导热体910可由任何低阻导热材料制成。在有些实施例中,导热体是实心铜块。在其他实施例中,导热体910是实心铝块。其他对工业计算机系统必需的电气部件(包括存储器)也安装于在第二热量区域1008中的电路板906上。工业计算机系统包括处理器,它是高频工作集成电路。通入板1000是用于耗散来自工业计算机封装900的热量的散热器。
图11是在打开位置的包括第三通入板1100的电源1104的分解立体图。电源1104、导热体1102和通入板1100栓接在一起以形成电源模块,该电源模块滑动进入到封壳100的室1108。也用作散热器的通入板1100形成了侧壁104。板1106提供了在容纳工业计算机900的室1002与容纳电源1104的室1108之间的局部屏障件。如上所述,经由电缆连接联接到其他部件的电源1104从盘驱动器之下移到在封壳100中的尽可能远离盘驱动器204、206的位置。电源1104重新设计为配装在可获得的空间中的垂直的电路板上,并且具有专用的、独立的散热器、通入板1100。电源1104。
第三热量区域1116包括将热量从在电源1104中产生最多热量或以最高温度产生热量的一个或多个电气部件经过低阻导热路径传导到在封壳100的表面上的独立的散热器,将热量通过封壳100传递并且将热量耗散到围绕封壳100的周围空气中。
导热体1102是用于将热量从具体的电源部件传导到通入板1100的内表面1114的导热材料,该电源部件在电源1104中产生最多的热量或以最高的温度产生热量。导热垫1118或导热脂被用在电源部件与导热体1102之间以及在导热体1102与板1100的内表面1114之间,以确保在电源部件与板1100之间建立连续的、低热阻的路径,板1100也用作散热器。由栓接在一起以形成模块的电源1104、导热体1102和板1100所提供的压靠也促进了在电气部件与导热体1102之间以及在导热体1102与通入板1100的内表面1114之间的高效的热传递。电源部件将热量传递到导热体1102,而当通入板1100关闭并且电源1104工作时,该导热体又将热量传递到通入板1100的内表面1114。热量分布在通入板1100的至少一部分处,并且如果存在翅片146,则通过通入板1100传到外部表面148和翅片146,在此,热量传递到围绕封壳100的周围空气。在图11中不可见的导热垫或导热脂可以用如在本文中其他地方描述的相同方式定位在导热体1102和通入板1100的内表面1114之间。导热垫或脂定位为:当通入板1100关闭时,如果存在导热垫或脂,则该导热垫或脂促进了导热体1102之间的热量传递。通入板1100也是侧壁104,该通入板是用于耗散来自在第三热量区域1116中的电源1104的热量的专用的、独立的散热器。
图12是用于减小谐波共振的刚性安装板208的立体图。在有些实施例中,该刚性板是挤压成型的铝板,但该板不限于挤压成型的或由铝制成的。在正弦冲击和振动测试中经历的谐波共振通过从用于盘驱动器204、206的冲压的金属支承件改变到刚性的安装板208来消除。引导槽224和226沿着外肋部800和内肋部802延伸。肋部800和802提供刚性并且防止安装板208在盘驱动器204、206安装于其上的情况下当固定在封壳100中时发生挠曲。安装板208可以用任何已知的方式固定,诸如用接纳在槽1206中的螺栓来实现。悬臂的间隔引导件232、234形成为安装板208的一部分。间隔引导件232、234从安装板208的前边缘808凹入,使得驱动器可被插入或移除而不用滑动安装板208的整个深度。
图13是热量管组件1300和安装支架1310的立体图。热量管包括部分地由工作流体填充的密封的管道。工作流体的质量确定为使得热量管容纳在由热量源和散热器的温度确定的工作温度范围的蒸汽和液体。热量管具有相对高的传递速率并且没有机械运动的部分。
热量管组件1300包括安装块1302,四个热量管1304a-d的下端安装在该安装块中。热量管1304a-d可以是但不限于在安装块1302的平行的槽中相间交错(interdigitated)。各热量管1304a-d从安装块1302的边缘向外延伸,接着向上成角度并且向下成角度,从而成水平的,大致平行于安装块1302。热量管1304a和b接合并且固定在冷凝器的1306底部,用于在它们之间高效的热传递。相似的,并且热量管1304c和d接合并且固定在冷凝器1308的底部,用于在它们之间的高效的热传递。冷凝器1306和1308可具有各自的由导热材料制成的热传递块1316和1318,热量管1304的冷凝器端固定到该热传递块。热量管1304a和b从安装块1304的第一侧向外延伸。热量管1304c和d从安装块1304的相对的第二侧向外延伸。安装支架1310具有螺钉1312以将热量管组件固定为与集成的传热器接合。图14是具有作为导热路径的热量管组件的替代实施例的封壳1400的立体图。在该替代实施例的封壳1400中,热量管组件1300将由电气部件产生的热量传递到散热器。在图11中示出的第一金属体910在图14的实施例中由热量管组件1300替换,该热量管组件将由工业计算机900产生的热量传递到封壳1400的内表面,并且接着传递到围绕封壳1400的周围空气中。冷凝器1306和1308形成封壳1400的一部分。螺钉1312确保安装块1302的底部压靠在工业计算机900的上表面上的传热器902的表面,以提供在散热器902与安装板1302之间的高效的热传递。
第二通入板1402具有挖空部1404和1406以互补于对应的冷凝器1306和1308的形状。当通入板1402铰接时,在其打开和关闭时,板1402可越过冷凝器1306和1308。取决于工业计算机900位于热量区域内的何处,冷凝器1306和1308的位置和形状可能变化。此外,热量管1304a-d的倾斜的长度和角度也可变化。
尽管本发明已经参照一个或多个实施例描述,本领域的技术人员将会理解的是,在不偏离本发明的范围的情况下,可作各种改变,并且等同件可用于替换其元件。例如,尽管已经公开了具有三个热量区域、三条热量路径和三个独立的散热器的实施例,但本发明不限于此。其他数量的热量区域、热量路径和散热器是在本发明的范围内可设想的。此外,尽管在有些公开的实施例中散热器是板,该板是可移除的或铰接的元件,但本发明不限于此。散热器可以是封壳表面不可移动的部分。此外,可作各种改型以使得具体的情形或材料适应本发明的教导,而不偏离其主要范围。由此,本发明旨在不限于公开设想成执行本发明的最佳模式的具体实施例,而是本发明将会包括落在所附权利要求书的范围中的所有实施例。此外,在详细描述中确定的所有数值应解释为就好像精确值和近似值两者均清楚确定。

Claims (23)

1.一种冷却具有在其内部的电气部件的封壳的系统,包括
封壳,所述封壳具有用于容纳在工作时产生热量的电气部件的内部空间,所述内部空间被划分成至少三个室,所述封壳包括多个散热器,所述多个散热器包括第一散热器、第二散热器和第三散热器;
所述电气部件包括:
至少一个存储器件,所述至少一个存储器件设置在所述至少三个室中的第一室,所述至少一个存储器件的每一个具有导热表面,所述至少一个存储器件的每一个定位在所述封壳内,而每一个所述导热表面接合第一散热器,形成至少一个第一导热路径;
处理器,所述处理器定位在所述至少三个室中的第二室内,所述处理器具有集成的传热器和在所述集成的传热器与所述第二散热器之间的第二导热路径;
电源,所述电源定位在所述至少三个室中的第三室内,所述电源具有在所述电源与所述第三散热器之间的第三导热路径;以及
屏障板,所述屏障板隔开所述第二室和所述第三室,
其中所述第一室、所述第二室、所述屏障板、所述第三室和所述第三散热器按顺序排列。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一散热器包括第一通入板,所述至少一个存储器件的每一个的所述导热表面接合所述第一通入板的内表面,由此,在所述第一通入板的所述内表面接合所述至少一个存储器件的每一个的所述导热表面之前,所述至少一个存储器件的每一个能够定位在工作位置。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,还包括导热材料,所述导热材料定位于所述至少一个存储器件的相应的一个的所述导热表面与所述第一通入板的形成成所述至少一个第一导热路径的相应的一个的一部分的所述内表面之间,以促进在它们之间的热量传递。
4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述至少一个产生热量的存储器件是多个产生热量的储热器件。
5.如权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括固定在所述封壳中的刚性的安装板,所述至少一个存储器件的每一个安装在所述安装板的表面上。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述安装板还包括引导槽,当所述至少一个存储器件的相应的一个插入在所述安装板的表面上的工作位置或从该工作位置移除时,所述引导槽用于定位所述至少一个存储器件的相应的一个。
7.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述安装板还包括间隔引导件,所述间隔引导件定位为距所述安装板的将所述至少一个存储器件的相应的一个固定于其上的表面有一定距离,所述距离基本上与所述至少一个存储器件的相应的一个的厚度相同,所述间隔引导件防止所述至少一个存储器件的相应的一个从所述安装板的所述表面运动离开。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述安装板朝向间隔板的前边缘延伸小于所述至少一个存储器件的相应的一个的长度,其中,所述至少一个存储器件的相应的一个移动以安装或移除的距离小于所述至少一个存储器件相应的一个的长度。
9.如权利要求1所述的系统,其特征在于,产生热量的所述至少一个存储器件的每一个的存储器部件从包括固态驱动器、硬盘驱动器、SATA驱动器、紧凑型闪存、CFAST存储器、CFEX存储器和SD存储器的组中选择。
10.如权利要求1所述的系统,其特征在于,在所述集成的传热器与所述第二散热器之间的所述第二导热路径包括导热体。
11.如权利要求10所述的系统,其特征在于,制成所述导热体的材料从包括铜和铝的组中选择。
12.如权利要求10所述的系统,其特征在于,所述导热体的横截面符合所述集成的传热器的形状。
13.如权利要求10所述的系统,其特征在于,还包括导热材料,所述导热材料定位于所述第二散热器与所述导热体的表面之间,以形成所述第二导热路径而促进在它们之间的热传递。
14.如权利要求10所述的系统,其特征在于,所述第二散热器包括第二通入板。
15.如权利要求1所述的系统,其特征在于,在所述电气部件的相应的一个与所述散热器的至少一个之间的所述第一导热路径、所述第二导热路径和所述第三导热路径中的至少一个包括热量管。
16.如权利要求15所述的系统,其特征在于,在所述集成的传热器与所述第二散热器之间的所述第二导热路径包括热量管。
17.如权利要求15所述的系统,其特征在于,在所述热量管包括具有多个所述热量管。
18.如权利要求1所述的系统,其特征在于,在所述电源与所述第三散热器之间的所述第三导热路径包括导热体。
19.如权利要求18所述的系统,其特征在于,制成所述导热体的材料从包括铜和铝的组中选择。
20.如权利要求19所述的系统,其特征在于,还包括导热材料,所述导热材料定位于所述第三散热器和所述导热体的表面之间,以形成所述第三导热路径的一部分促进在它们之间的热传递。
21.如权利要求18所述的系统,其特征在于,所述第三散热器包括第三通入板,所述导热体的表面接合所述第三通入板的内表面。
22.如权利要求21所述的系统,其特征在于,还包括定位在所述第三通入板的所述内表面与所述导热体的表面之间的导热材料,以形成所述第三导热路径的一部分。
23.一种冷却具有在其内部的电气部件的封壳的方法,所述方法包括:
将所述封壳的内部划分为N多个热量区域,所述N是≥3的整数;以及
设置从在各个所述热量区域中电气部件的相应的一个到在封壳的表面上的专用的、独立的多个散热器中的对应的一个的相应的导热路径,由此,当所述电气部件的相应的一个工作时,将由所述电气部件的相应的一个产生的热量传递到所述专用的、独立的散热器中对应的一个散热器,所述专用的、独立的散热器包括第一散热器、第二散热器和第三散热器;
第一个所述电气部件的相应的一个包括位于至少三个热量区域的第一区域中的产生热量的至少一个存储器件,所述至少一个存储器件的每一个具有导热表面,所述至少一个存储器件的每一个定位在所述封壳内,第一个所述导热表面接合所述第一散热器,以形成至少一个第一导热路径,
第二个所述电气部件的相应的一个包括位于至少三个热量区域的第二区域中的产生热量的处理器,所述处理器具有集成的传热器和在所述集成的传热器与所述第二散热器之间的第二导热路径;以及
第三个所述电气部件的相应的一个包括定位在所述至少三个热量区域的第三区域中的电源,所述电源具有在所述电源和所述第三散热器之间的第三导热路径;以及
屏障板,所述屏障板隔开所述第二区域和所述第三区域;
其中所述第一区域、所述第二区域、所述屏障板、所述第三区域和所述第三散热器按顺序排列。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD853331S1 (en) 2015-09-30 2019-07-09 Ge Global Sourcing Llc Engine control unit
US10564687B2 (en) * 2016-10-28 2020-02-18 Arris Enterprises Llc Fan-less mode in a power over ethernet (PoE) network device
CN106411185A (zh) * 2016-11-13 2017-02-15 刘军 一种高效大功率控制器
CN108987966B (zh) * 2017-05-21 2021-03-23 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 电连接器组件及其转接件
US10446960B2 (en) * 2017-05-21 2019-10-15 Foxconn Interconnect Technology Limited Electrical connector assembly equipped with heat pipe and additional heat sink
CN108107055B (zh) * 2017-11-20 2019-11-15 珠海格力电器股份有限公司 智能功率模块的控制方法、装置、存储介质和处理器
KR102329245B1 (ko) * 2017-12-08 2021-11-22 주식회사 케이엠더블유 전장소자의 방열 장치
US10691184B1 (en) * 2018-11-29 2020-06-23 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Heat sink assemblies having removable portions
KR20200113105A (ko) 2019-03-22 2020-10-06 삼성전자주식회사 응답을 제공하는 전자 장치와 이의 동작 방법
KR102064529B1 (ko) * 2019-04-25 2020-01-09 잘만테크 주식회사 콜루게이트 플레이트 적층식 냉각 타워를 구비한 전자부품 냉각장치
TWI705914B (zh) * 2019-09-04 2020-10-01 英業達股份有限公司 車用主機及車用電腦系統
US11023020B2 (en) * 2019-10-30 2021-06-01 Smart Embedded Computing, Inc. Carrier for one or more solid state drives (SSDs)
US11262815B2 (en) 2019-11-01 2022-03-01 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Heat sink system with broad compatibility capacity
CN115380637A (zh) * 2020-03-06 2022-11-22 奈特卡姆无线私人有限公司 具有改进的热负荷管理的电信壳体
US11477915B2 (en) * 2021-01-14 2022-10-18 Quanta Computer Inc. Systems for cooling electronic components in a sealed computer chassis
JP2022178926A (ja) * 2021-05-21 2022-12-02 株式会社デンソーテン 音響機器のヒートシンク構造
USD1024056S1 (en) * 2021-11-01 2024-04-23 Siemens Aktiengesellschaft Computer
US20230152046A1 (en) * 2021-11-18 2023-05-18 Quanta Computer Inc. Die-cast fin with opening and cover
CN117957509A (zh) * 2021-12-21 2024-04-30 西门子股份公司 工业用个人计算机
CN116501132A (zh) * 2022-01-18 2023-07-28 纬联电子科技(中山)有限公司 承载座及具有承载座的机箱
DE102022102709A1 (de) 2022-02-04 2023-08-10 Fujitsu Client Computing Limited Computersystem und Verfahren zur Herstellung eines Computersystems
CN114596886B (zh) * 2022-03-04 2024-03-08 苏州科美存储技术有限公司 新能源汽车车载装置用固态硬盘
US12004323B2 (en) * 2022-03-14 2024-06-04 Kuan Hung Chen Devices of drawing out surface heat of electronic components

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101727142A (zh) * 2008-10-22 2010-06-09 凌华科技股份有限公司 多重嵌入式功能板卡的机箱管型导流结构
CN102591426A (zh) * 2011-01-10 2012-07-18 深圳市恒扬科技有限公司 机箱及电源固定装置

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5510954A (en) * 1994-05-20 1996-04-23 Silent Systems, Inc. Silent disk drive assembly
US5903435A (en) 1997-10-27 1999-05-11 Hsieh; Shyn-Tsong Heat dispersing method for IC of PC board and its device
US6434000B1 (en) * 1998-12-03 2002-08-13 Iv Phoenix Group, Inc. Environmental system for rugged disk drive
US6320746B2 (en) * 1999-07-29 2001-11-20 Foxconn Precision Components Co., Ltd. Heat sink system
JP2001159931A (ja) * 1999-09-24 2001-06-12 Cybernetics Technology Co Ltd コンピュータ
JP2001185307A (ja) * 1999-12-28 2001-07-06 Jst Mfg Co Ltd モジュール用コネクタ
JP4706125B2 (ja) * 2001-05-24 2011-06-22 パナソニック株式会社 機能ユニットの放熱緩衝構造を備えた情報処理装置
DE10311526A1 (de) * 2003-03-17 2004-09-30 Richard Wöhr GmbH Modulares Gehäusesystem für lüfterlose Display-Computer mit Wärmerohr und mit direktem im Gehäuse integriertem Mehrschichtenkühlsystem
DE10311527A1 (de) * 2003-03-17 2004-09-30 Richard Wöhr GmbH Computer mit einem Gehäuse mit Mehrschichtenkühlkörperwand und Wärmerohr
DE10311525A1 (de) * 2003-03-17 2004-09-30 Richard Wöhr GmbH Modulares Gehäusesystem für lüfterlose Display-Computer mit direktem im Gehäuse integriertem Mehrschichtenkühlsystem
EP1623309A2 (en) * 2003-05-13 2006-02-08 Zalman Tech Co., Ltd. Computer
US7133284B2 (en) * 2003-10-16 2006-11-07 Etasis Electronics Corporation Power supply without cooling fan
TWM261977U (en) * 2004-06-23 2005-04-11 Via Tech Inc A modular dissipation assembling structure for PCB
KR100624092B1 (ko) * 2004-09-16 2006-09-18 잘만테크 주식회사 컴퓨터
KR100616620B1 (ko) * 2004-09-22 2006-08-28 삼성전기주식회사 이온풍을 이용한 무소음 고효율 방열장치
CN2752845Y (zh) * 2004-10-19 2006-01-18 上海环达计算机科技有限公司 可快速拆卸组装的固定机构
US7136286B2 (en) 2005-01-10 2006-11-14 Aaeon Technology Inc. Industrial computer with aluminum case having fins as radiating device
US7310233B2 (en) * 2005-01-28 2007-12-18 Tyco Electronics Power Systems Apparatus and method for transferring heat from an electrical module
KR100683412B1 (ko) * 2005-06-11 2007-02-20 삼성전자주식회사 컴퓨터
CN2884804Y (zh) * 2005-10-13 2007-03-28 研扬科技股份有限公司 无风扇可扩充式工业机箱
US7355849B2 (en) * 2006-01-09 2008-04-08 Via Technologies, Inc. Of R.O.C. Non-metal mesh cover for metal chassis
US7532474B2 (en) * 2006-02-21 2009-05-12 3Com Corporation Apparatus for dissipating heat from electronic components in an enclosed housing
TW200839496A (en) * 2007-03-16 2008-10-01 Wen Zhang Computer power supply
TWM343841U (en) * 2008-02-05 2008-11-01 Aopen Inc Shockproof mechanism and electronic device having the same
WO2010028350A1 (en) * 2008-09-08 2010-03-11 Intergraph Technologies Company Ruggedized computer capable of operating in high-temperature environments
US7724526B2 (en) * 2008-10-10 2010-05-25 Delphi Technologies, Inc. Electronic module with heat sink
US7773378B2 (en) * 2008-10-21 2010-08-10 Moxa, Inc. Heat-dissipating structure for expansion board architecture
CN101907908B (zh) * 2009-06-04 2013-03-13 富准精密工业(深圳)有限公司 电子设备及其机箱
US8582298B2 (en) * 2009-06-22 2013-11-12 Xyber Technologies Passive cooling enclosure system and method for electronics devices
CN102159052B (zh) * 2010-02-11 2013-04-10 凌华科技股份有限公司 无风扇电子装置多重热源的弹性导热结构
US8427828B2 (en) * 2010-07-20 2013-04-23 Themis Computer Printed circuit board module enclosure and apparatus using same
US8537540B2 (en) * 2010-11-02 2013-09-17 Technology Advancement Group, Inc. Field serviceable CPU module
CN202058083U (zh) * 2011-05-09 2011-11-30 上海华北科技有限公司 一种工控电脑机箱的主板散热结构
TWM441311U (en) * 2012-06-08 2012-11-11 Leng-Hong Zhang Casing formed with heat sink combination
TWI475952B (zh) * 2012-10-08 2015-03-01 Aopen Inc 散熱模組與電子裝置
US8911244B2 (en) * 2012-12-13 2014-12-16 International Business Machines Corporation Receptacle with heat management for electronic and optical systems
CN104159430A (zh) * 2013-05-14 2014-11-19 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 散热器组合
CN204102055U (zh) * 2014-03-17 2015-01-14 李冬梅 无风扇散热机箱

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101727142A (zh) * 2008-10-22 2010-06-09 凌华科技股份有限公司 多重嵌入式功能板卡的机箱管型导流结构
CN102591426A (zh) * 2011-01-10 2012-07-18 深圳市恒扬科技有限公司 机箱及电源固定装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"基于ANSYS Icepak的密闭机箱散热仿真分析";李玲娜;《 光电技术应用》;20121215;第27卷(第06期);第75-79页 *

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