專利名稱：用于容納于箱體中的印刷電路板的冷卻裝置的制作方法
技術領域：
本文所述的本發(fā)明的各種實施方式涉及一種冷卻裝置，所述冷卻裝 置在印刷電路板容納在箱體中的同時冷卻所述印刷電路板。
背景技術：
例如，像機架安裝型服務器等的計算機裝置是眾所周知的。計算機 裝置包括自底板的前端上升的前面板和從后端上升的后面板。在計算機 裝置中，在底板上從前面板向后面板分隔出空腔。印刷電路板在空腔中 沿底板延伸。在空腔中，沿印刷電路板的表面從前面板向后面板產(chǎn)生氣 流。日本專利公報No. 4-15998、 No. 2003-283171和No. 2000-40474描 述了這樣的設備，即，在所述設備中氣流冷卻安裝在印刷電路板的表面 上的電子零件。

發(fā)明內(nèi)容
一種冷卻裝置，包括箱體，其分隔出第一空間、第二空間以及夾 在所述第一空間和所述第二空間之間的第三空間；印刷電路板，其容納 在所述箱體中，所述印刷電路板穿過所述第三空間并且同時自所述第一 空間延伸至所述第二空間；風扇，其占用預定空間外側的所述第三空間， 所述風扇通過轉子葉片的轉動自所述第 一空間向所述第二空間產(chǎn)生氣 流，其中，所述預定空間在所述第三空間中確保位于所述印刷電路板和 所述風扇之間；以及空氣管道構件，其占用所述預定空間用以在所述印 刷電路板上形成自進氣口至排氣口的氣流的流動通路，其中，所述進氣 口朝所述第二空間開口 ，所述排氣口朝所述第 一 空間開口 。


圖l是示出了機架安裝型計算機裝置的外觀的立體圖2是示意性地示出計算機裝置的內(nèi)部結構的立體圖3是沿圖2的線3-3截取的豎直剖面圖4是空氣管道構件的放大立體圖；以及
圖5是示意性地示出印刷電路板上的氣流的部分放大平面圖。
具體實施例方式
下文將參照附圖描述本發(fā)明的實施方式。
圖1示出了機架安裝型計算機裝置11的外觀。計算機裝置11包括 箱體12。箱體12在矩形底板13上分隔出自前側開口 14向后側開口 15 延伸的空腔。空腔由長方體空間形成。底板13分隔長方體空間的底部 表面。前側開口 14和后側開口 15限定長方體空間的前面和后面。長方 體空間的一對側面由側板17分隔。側板17面向彼此并且同時自前側開 口 14延伸至后側開口 15。側板17的下端連接至底板13。長方體空間 的頂部表面由頂板18分隔。頂板18面向底板13并且同時自前側開口 14延伸至后側開口15。頂板18可以沿縱向方向被分隔。
前側開口 14由前面板21覆蓋。如圖2所示，后側開口15由后面 板22覆蓋。用于空氣供給和排放的格柵窗23形成在前面板21和后面 板22中。
長方體第一空間25形成為在長方體空間24中與前側開口 14鄰近。 類似地，第二空間26形成為在長方體空間24中與后側開口 15鄰近。 第三空間27被封閉在第一空間25和第二空間26之間。第三空間27夾 在第一空間25和第二空間26之間。即，長方體空間24自前面開始被 第一空間25、第三空間27和第二空間26連續(xù)分隔。
具有相對較小的輪廓高度的電子零件容納在第一空間25中。輪廓 高度較小的電子零件的示例包括CPU (中央處理單元)芯片封裝28和 控制器芯片封裝29。例如，CPU芯片封裝28和控制器芯片封裝29包括散熱器。例如，散熱器包括多個散熱片。各個散熱片平行于長方體空
間24的側面延伸。例如，存儲模塊組31和PCI (外設組件互連標準) 卡組32容納在第二空間26中。
在第三空間27中，支架33設置在側板17之間。支架33平行于長 方體空間24的底部表面從一個側板17延伸至另一個側板17。支架33 的兩端分別固定于側板17。支架33通過鉚釘固定于側板17。支架33 將第三空間27分隔為上側第一小空間34和下側第二小空間35。
風扇單元36設置在第一小空間34中。風扇單元36安裝在支架33 上。風扇單元36占用第一小空間34。風扇單元36在第三空間27的上 側分隔第一空間25和第二空間26。風扇單元36包括多個軸流式風扇 37。各個軸流式風扇37圍繞轉動軸38轉動，所述轉動軸38平行于長 方體空間24的底部表面延伸。在這一點上，具有同軸的轉動軸38的雙 軸流式風扇37設置為三排。六個軸流式風扇37互相耦接。根據(jù)風扇的 轉動，產(chǎn)生自第一空間25向第二空間26的氣流，從而在空腔中產(chǎn)生自 前側開口 14向后側開口 15的氣流。
空氣管道構件41 ^L置在第二小空間35中?？諝夤艿罉嫾?1占用 第二小空間35。空氣管道構件41在第三空間27的下側分隔第一空間 25和第二空間26。如圖3所示，空氣管道構件41安裝在印刷電路板42 上。流動通路43形成在空氣管道構件41和印刷電路板42之間。印刷 電路板42穿過箱體12中的第三空間27并且同時自第一空間25延伸至 第二空間26。優(yōu)選地，印刷電路板42平行于長方體空間24的底部表面 延伸。CPU芯片封裝28和控制器芯片封裝29安裝在印刷電路板42上。 類似地，存儲模塊組31和PCI卡組32安裝在印刷電路板42上。
在第三空間27中，電子零件安裝在印刷電路板42的表面上。電子 零件包括預定半導體芯片封裝44。半導體芯片封裝44的放熱值等于或 小于CPU芯片封裝28或控制器芯片封裝29的放熱值。例如，半導體 芯片封裝44包括散熱器。例如，散熱器包括多個散熱片。各個散熱片 平行于長方體空間24的前部或后部延伸。
如圖4所示，空氣管道構件41包括第一側壁47。第一側壁47自印 刷電路板42的表面上升，并且第一側壁47沿第一空間25和第三空間27之間的分界面延伸。即，第一側壁47分隔第一空間25和第二小空間 35。類似地，空氣管道構件41包括第二側壁48。第二側壁48自印刷電 路板42的表面上升，并且第二側壁48沿第二空間26和第三空間27之 間的分界面延伸。即，第二側壁48分隔第二小空間35和第二空間26。 第一側壁47的上端和第二側壁48的上端通過頂板49彼此連接。即， 類似于支架33，頂板49分隔第一小空間34和第二小空間35。頂板49 自第一側壁47的上端延伸至第二側壁48的上端。第一側壁47、第二側 壁48以及頂板49穿過印刷電路板42。
第一側壁47、第二側壁48以及頂板49通過例如一個板構件形成。 板構件由不銹鋼制成。第一側壁47、第二側壁48和頂板49自一端至另 一端分為第一分區(qū)51、第二分區(qū)52和第三分區(qū)53。在第一分區(qū)51中， 排氣口 54形成在第一側壁47中。排氣口 54基于在板構件的邊緣中形 成的凹口和印刷電路板42的配合形成。在第三分區(qū)53中，進氣口 55 形成在第二側壁48中。類似地，進氣口 55基于在板構件的邊緣中分隔 的凹口和印刷電路板42的配合形成。因此，自進氣口55至排氣口54 的流動通路經(jīng)過第三分區(qū)53、第二分區(qū)52和第一分區(qū)51。流動通路平 行于長方體空間24的前面延伸并且穿過印刷電路板42。
當軸流式風扇37啟動時，如圖2所示，自第一空間25向第二空間 26產(chǎn)生氣流。CPU芯片封裝28和控制器芯片封裝29的散熱器暴露在 氣流中。氣流帶走散熱器的熱量。因此，CPU芯片封裝28和控制器芯 片封裝29得以冷卻，使得CPU芯片封裝28和控制器芯片封裝29中的 溫度上升得以限制。
根據(jù)軸流式風扇37的操作，第一空間25中的壓力減小。同時，第 二空間26中的壓力增大。第二空間26的壓力的增大通過后面板22的 格柵窗23或空氣管道構件41的進氣口 55釋放。即，在空氣管道構件 41中，自進氣口 55向排氣口 54產(chǎn)生氣流。沿空氣管道構件41中的流 動通路產(chǎn)生氣流。半導體芯片封裝44的散熱器暴露在氣流中。氣流帶 走散熱器的熱量。設置在空氣管道構件41的流動通路43中的半導體芯 片封裝44得以冷卻，使得半導體芯片封裝44中的溫度上升得以限制。
在計算機裝置11中，確保第二小空間35位于風扇單元36和印刷電路 板42之間。在第二小空間35中，例如半導體芯片封裝44等電子零件安裝在印刷電路板42上。無論風扇單元36如何設置，安裝電子零件的區(qū)域都 不減小。印刷電路板42上安裝電子零件的區(qū)域被有效地利用。另外，盡管 電子零件設置在風扇單元36和印刷電路板42之間，但是電子零件仍然暴 露在氣流中，使得電子零件中的溫度上升得以限制。
從詳細的說明書可知，實施方式的多種特征和優(yōu)點是顯而易見的， 因此，期望所附權利要求覆蓋落入其真正的精神和范圍內(nèi)的實施方式的 所有這些特征和優(yōu)點。而且，由于本領域的普通技術人員能夠輕易地進 行各種改型和改變，不期望將本發(fā)明的實施方式限制于所示和所述的確 切結構和操作，因此，所有合適的改型和等同方案都被認為落入本發(fā)明 的范圍內(nèi)。
權利要求
1. 一種制冷裝置，包括箱體，其分隔出第一空間、第二空間以及夾在所述第一空間和所述第二空間之間的第三空間；印刷電路板，其容納在所述箱體中，所述印刷電路板自所述第一空間穿過所述第三空間延伸至所述第二空間；風扇，其占用預定空間外側的所述第三空間，所述風扇通過轉子葉片的轉動自所述第一空間向所述第二空間產(chǎn)生氣流，其中，所述預定空間在所述第三空間中確保位于所述印刷電路板和所述風扇之間；以及空氣管道構件，其占用所述預定空間用以在所述印刷電路板上形成自進氣口至排氣口的氣流的流動通路，其中，所述進氣口朝所述第二空間開口，所述排氣口朝所述第一空間開口。
2. 如權利要求l所述的冷卻裝置，進一步包括第一側壁，其自所述印刷電路板的表面上升從而沿所述第一空間與 所述預定空間之間的分界面延伸，所述第一側壁形成有所述排氣口； 第二側壁，其自所述印刷電路板的表面上升從而沿所述第二空間和所述預定空間之間的分界面延伸，所述第二側壁形成有所述進氣口；以 及頂板，其沿著自所述第一側壁的上端至所述第二側壁的上端的虛擬 平面延伸，其中，所述虛擬平面在所述第三空間中形成所述預定空間。
3. 如權利要求2所述的冷卻裝置，其中，所述第 一側壁、所述第二側壁和所述頂板自 一端向另 一端分為第一 分區(qū)、第二分區(qū)和第三分區(qū)，所述排氣口形成在所述第一分區(qū)的所述第一側壁中，并且 所述進氣口形成在所述第三分區(qū)的所述第二側壁中。
4. 如權利要求l所述的冷卻裝置，其中，在電子零件安裝在所述 印刷電路板上時氣流冷卻在所述第三空間中產(chǎn)生熱量的所述電子零件。
5. 如權利要求l所述的冷卻裝置，其中，所述風扇是包括所述轉子葉片的軸流式風扇，所述轉子葉片繞平行于所述印刷電路板的表面延 伸的轉動軸轉動。
全文摘要
一種制冷裝置，包括箱體，其分隔出第一空間、第二空間以及夾在所述第一空間和所述第二空間之間的第三空間；印刷電路板，其容納在所述箱體中，所述印刷電路板穿過所述第三空間并且同時自所述第一空間延伸至所述第二空間；風扇，其占用預定空間外側的所述第三空間，所述風扇通過轉子葉片的轉動自所述第一空間向所述第二空間產(chǎn)生氣流，其中，所述預定空間在所述第三空間中確保位于所述印刷電路板和所述風扇之間；以及空氣管道構件，其占用所述預定空間用以在所述印刷電路板上形成自進氣口至排氣口的氣流的流動通路，其中，所述進氣口朝所述第二空間開口，所述排氣口朝所述第一空間開口。
文檔編號H01L23/24GK101547588SQ20091011903
公開日2009年9月30日 申請日期2009年3月18日 優(yōu)先權日2008年3月28日
發(fā)明者巖切昌久 申請人:富士通株式會社