電子組件冷卻系統(tǒng)和方法
【專利說明】電子組件冷卻系統(tǒng)和方法
[0001]相關申請案
[0002]本申請案主張邁克爾.K.T.李(Michael K.T.Lee)在2013年11月5日申請的標題為“用于固定形狀因數(shù)底盤系統(tǒng)的高效電力節(jié)省和冷卻方法(High efficient powersaving and cooling method for fixed form-factor chassis systems)，，的第61/900，179號美國臨時申請案的權益，所述申請案以全文引用方式并入本文。
技術領域
[0003]本申請案涉及電子器件的領域，且更特定來說涉及用于冷卻電子組件的結構和相關方法。
【背景技術】
[0004]電子裝置通常包含容納于電子封殼內(nèi)的多個電子組件。在使用期間，這些電子組件產(chǎn)生熱，所述熱必須從電子封殼移除。
[0005]在一個實例中，電子封殼形成有多個開口以允許空氣流通過電子封殼。提供風扇以使空氣在開口之間移動通過電子封殼。
[0006]風扇是作為風扇現(xiàn)場可更換單元(風扇FRU)來提供。這些風扇FRU通過盲配合連接器插入到電子組件的母板中。這些盲配合連接器直接位于風扇的空氣流路徑中，例如阻擋50%或更多的空氣流。這降低了電子裝置的冷卻效率。
[0007]此外，風扇FRU提供通過電子封殼的線性空氣流，例如從風扇FRU的后部到風扇FRU的前部。然而，位于風扇FRU的鄰近側的風扇側電子組件接收極少的空氣流，且因此從風扇FRU接收極少的冷卻。換句話說，來自風扇FRU的空氣流繞過風扇側電子組件。此空氣繞過降低了風扇側電子組件的冷卻效率。
[0008]此外，上游電子組件在空氣流經(jīng)過所述上游電子組件時加熱空氣流。位于上游電子組件下游的下游電子組件因此接收已被上游電子組件預加熱的空氣。
[0009]因此，下游電子組件接收被預加熱到高于周圍溫度的溫度的空氣。此現(xiàn)象有時稱為熱造影(heat shadowing)。熱造影降低了下游電子組件的冷卻效率。
[0010]為了提供充分的空氣流和冷卻，有時需要額外和/或較大的風扇。然而，這些額外和/或較大的風扇增加了電子裝置的制造和操作成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]一種電子裝置包含風扇現(xiàn)場可更換單元(FRU)。所述風扇FRU包含風扇FRU底盤，其界定通過所述風扇FRU的空氣流路徑。所述風扇FRU底盤內(nèi)的風扇致使空氣沿著所述空氣流路徑流動。所述風扇FRU進一步包含邊緣連接器，其位于所述風扇FRU的前面處不阻擋所述空氣流路徑。
[0012]因此，所述邊緣連接器不阻擋通過所述風扇FRU的空氣流，因此最大化所述風扇FRU的效率和所述電子裝置的冷卻。
[0013]在一個實施例中，風扇側電子組件位于一對風扇FRU之間且在風扇FRU的側處。風扇FRU包含其中具有側排氣口的風扇FRU底盤側壁。在操作期間，空氣被吸取經(jīng)過風扇側電子組件且進入風扇FRU的側排氣口。
[0014]以此方式，使用多個空氣流路徑將空氣流提供到風扇側電子組件以提供其有效冷卻。這與使通過風扇FRU的空氣流繞過風扇側電子組件形成對比。
[0015]根據(jù)又一實施例，電子裝置包含底盤基座。所述底盤基座包含其中具有第一空氣流端口的第一側壁和其中具有第二空氣流端口的前板?？諝饬鲃澐謸醢褰缍ǖ谝豢諝饬髑皇液偷诙諝饬髑皇?。第一空氣流端口為用于第一空氣流腔室的端口。第二空氣流端口為用于第二空氣流腔室的端口。
[0016]通過提供空氣流劃分擋板，從第一電子組件排放的受熱空氣通過第一空氣流腔室和第一空氣流端口直接排出到周圍環(huán)境。受熱空氣經(jīng)排放而不會預加熱電子裝置的其它組件，例如位于第二空氣流腔室內(nèi)的那些電子組件。以此方式，電子裝置的冷卻效率最大化。
[0017]從下文結合附圖陳述的詳細描述將更容易明了根據(jù)各種實施例的這些和其它特征。
【附圖說明】
[0018]圖1是根據(jù)一個實施例的電子裝置的分解透視圖；
[0019]圖2是根據(jù)一個實施例的圖1的電子裝置的風扇FRU的俯視平面圖；
[0020]圖3是根據(jù)一個實施例的圖2的風扇FRU的側視平面圖；
[0021]圖4是根據(jù)一個實施例的圖2的風扇FRU的正視平面圖；
[0022]圖5是根據(jù)一個實施例的與印刷電路板組合件的對應PCBA邊緣連接器對準的圖2的風扇FRU的邊緣連接器的側視平面圖；
[0023]圖6是根據(jù)一個實施例的圖1的電子裝置的線路卡和鄰近風扇FRU的俯視平面圖；
[0024]圖7是根據(jù)一個實施例的圖1的電子裝置的包含空氣流擋板的蓋的仰視平面圖；
[0025]圖8是根據(jù)一個實施例的從圖7的方向VIII的蓋和空氣流擋板的側視平面圖；
[0026]圖9是根據(jù)一個實施例的包含側壁和鄰近電源單元的圖1的電子裝置的一部分的俯視平面圖；
[0027]圖10是根據(jù)一個實施例的圖1的電子裝置的側壁的側視平面圖；以及
[0028]圖11是根據(jù)一個實施例的圖1的電子裝置的電源單元(PSU)擋板的透視圖。
[0029]在以下描述中，以相同或相似參考標號來標記相同或相似元件。
【具體實施方式】
[0030]作為概述且根據(jù)一個實施例，參見圖1到4，電子裝置100包含風扇現(xiàn)場可更換單元(FRU) 128。風扇FRU 128包含風扇FRU底盤214，其界定通過風扇FRU 128的空氣流路徑。具有風扇FRU底盤214的風扇224致使空氣沿著所述空氣流路徑流動。風扇FRU 128進一步包含邊緣連接器226，其位于風扇FRU 128的前面202處，不阻擋空氣流路徑。
[0031]因此，邊緣連接器226不阻擋通過風扇FRU 128的空氣流，因此最大化風扇FRU128的效率和電子裝置100的冷卻。
[0032]在一個實施例中，現(xiàn)在尤其注意圖6，風扇側電子組件130位于一對風扇FRU 128之間且在風扇FRU 128的側面處。風扇FRU 128包含風扇FRU底盤側壁218、220，所述風扇FRU底盤側壁具有位于其中的側排氣口 232。在操作期間，空氣被吸取經(jīng)過風扇側電子組件130且進入風扇FRU 128的側排氣口 232，如箭頭606指示。
[0033]以此方式，使用多個空氣流路徑將空氣流提供到風扇側電子組件130以提供其有效冷卻。這與使通過風扇FRU 128的空氣流繞過風扇側電子組件130形成對比。
[0034]根據(jù)又一實施例，現(xiàn)在共同特定注意圖1、9和10，電子裝置100包含底盤基座106。底盤基座106包含其中具有第一空氣流端口 912的側壁114，以及其中具有第二空氣流端口 132的前板110?？諝饬鲃澐謸醢?02界定第一空氣流腔室914和第二空氣流腔室915。第一空氣流端口 912是用于第一空氣流腔室914的端口。第二空氣流端口 132是用于第二空氣流腔室915的端口。
[0035]通過提供空氣流劃分擋板902，從第一電子組件126排放的受熱空氣通過第一空氣流腔室914和第一空氣流端口 912直接排出到周圍環(huán)境。受熱空氣經(jīng)排放而不會預加熱電子裝置100的其它組件，例如位于第二空氣流腔室915內(nèi)的那些電子組件920。以此方式，電子裝置100的冷卻效率最大化。
[0036]現(xiàn)在更詳細來說，圖1是根據(jù)一個實施例的電子裝置100(有時稱為披薩盒(pizzabox))的分解透視圖。電子裝置100 (例如，例如開關等密碼模塊)包含印刷電路板組合件(PCBA) 102。印刷電路板組合件102包含印刷電路板104 (有時稱為較大襯底)以及安裝到印刷電路板104的一或多個電子組件。
[0037]印刷電路板組合件102安裝到底盤基座106 (有時稱為底盤底部)。
[0038]根據(jù)此實施例，底盤基座106包含底盤基座板108、前板110、第一側壁112和第二側壁114。底盤基座板108是大體平行于印刷電路板組合件102的矩形板。雖然各種特征可描述為平行、垂直或具有其它關系，但鑒于本發(fā)明，所屬領域的技術人員將了解，各種特征可能并非確切地平行、垂直，而僅是大體上平行和垂直。此外，特征可能并非確定為平面的，例如可包含凹痕或凸起。
[0039]大體上，底盤基座板108在第一方向(例如，水平地)延伸。前板110、第一側壁112和第二側壁114從底盤基座板108垂直地豎直向上(例如，在垂直于第一方向的第二方向上)延伸。本文為了論述目的，電子裝置100在電子裝置100的垂直前平面中包含垂直前面116，其包含前板110和其中的各種端口。電