一种电子设备

文档序号:797982 发布日期:2021-04-13 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 一种电子设备 (Electronic equipment ) 是由 徐麟 于 2020-12-23 设计创作,主要内容包括:本发明的实施例提供了一种电子设备,包括:壳体,所述壳体内装设发热元件,所述壳体表面开设进风口和出风口,所述进风口和出风口分别位于所述发热元件相对的两侧;一对离心风扇,相互独立运转的一对离心风扇对称地设置于所述发热元件的同一侧,且与所述进风口位于所述发热元件的同一侧,一对离心风扇的出风方向朝向所述出风口、并且于发热元件的表面相交形成第一夹角,以汇聚形成覆盖所述发热元件的表面的散热气流,所述散热气流的方向关联于一对离心风扇的出风量。(An embodiment of the present invention provides an electronic device, including: the heating device comprises a shell, a heating element is arranged in the shell, an air inlet and an air outlet are formed in the surface of the shell, and the air inlet and the air outlet are respectively positioned on two opposite sides of the heating element; the centrifugal fans which run independently are symmetrically arranged on the same side of the heating element, the centrifugal fans and the air inlet are positioned on the same side of the heating element, the air outlet directions of the centrifugal fans face the air outlet and form a first included angle by intersecting the surface of the heating element so as to converge to form heat dissipation airflow covering the surface of the heating element, and the direction of the heat dissipation airflow is related to the air outlet amount of the centrifugal fans.)

一种电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备领域。

背景技术

小型服务器设备随着行业的进步,不断向高智能、高功耗、小型化、高集成化的方向发展,其散热问题往往是整机可靠性设计的重要关注点。此类产品形态主要常规的散热方式是利用风扇主动散热。

目前,主动散热通常采用轴流或离心风扇来驱动环境空气进出设备腔体内部,流动空气经过热源接触的散热器后将热量带离设备。使用此方式散热时,设备通常开有进出风口,风扇统一控制转速,多个风扇组成风扇墙,依靠并排多个风扇对整个腔体吹风或抽风,利用导风罩等结构对气流进行引导,集中对特定区域的发热源进行散热。该种方式需要多个风扇,且风扇转向基本统一,扇叶旋转方向也一样,产生的气流会偏向一侧,且需要另外增加导风罩来导流,成本高,且灵活性差。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种电子设备,其仅通过控制风扇的转速即可实现对散热气流的方向控制,而无需另外设置结构复杂的导风罩。

本发明的一个实施例提供一种电子设备,包括:

壳体,所述壳体内装设发热元件,所述壳体表面开设进风口和出风口,所述进风口和出风口分别位于所述发热元件相对的两侧;

一对离心风扇,相互独立运转的一对离心风扇对称地设置于所述发热元件的同一侧,且与所述进风口位于所述发热元件的同一侧,一对离心风扇的出风方向朝向所述出风口、并且于发热元件的表面相交形成第一夹角,以汇聚形成覆盖所述发热元件的表面的散热气流,所述散热气流的方向关联于一对离心风扇的出风量。

在一个实施例中,进一步包括涡壳,所述涡壳装设于所述壳体内,所述涡壳包括:

一对风扇腔,每个所述风扇腔内分别装设一个离心风扇,每个风扇腔具有开设于所述离心风扇的轴向方向上的一侧的风扇进风口;

连接部,所述连接部设置于一对风扇腔之间,以将一对风扇腔连接为一体;和

一对出风通道,每个所述出风通道自所述离心风扇的周向方向与对应的一个风扇腔连通,每个出风通道具有开设于所述连接部的端面的风扇出风口,一对出风通道的中心轴线于发热元件的表面相交形成第一夹角。

在一个实施例中,所述涡壳进一步包括:

防回流翻边,所述防回流翻边自所述连接部的端面向外延伸至抵靠所述壳体的内表面。

在一个实施例中,所述壳体内部的腔体通过防回流翻边分隔为前腔和后腔,

所述离心风扇和进风口位于所述前腔内,所述发热元件和出风口位于所述后腔内。

在一个实施例中,所述离心风扇的轴线垂直于所述壳体的底面。

在一个实施例中,所述进风口开设于所述壳体的底面,

所述风扇进风口开设于所述风扇腔的底面,且与所述进风口对准。

在一个实施例中,所述进风口开设于所述壳体的侧壁,

所述风扇进风口开设于所述风扇腔的顶面,所述风扇腔的底面自所述壳体内部贴合所述壳体的底面。

在一个实施例中,所述涡壳包括沿着所述离心风扇的轴线方向相互拼合的涡壳上盖和涡壳下盖。

在一个实施例中,所述第一角度的范围为30°~120°。

在一个实施例中,所述离心风扇的出风量关联于所述离心风扇的转速和/或旋转方向。

由以上技术方案可知,在本实施例中,散热风扇采用离心风扇的形式,其中,离心风扇采用轴向进风、周向出风的形式,其进风方向和出风方向相互垂直,而非一致或平行,由此,本实施例的采用离心风扇的电子设备,其厚度可最小形成为离心风扇21、22的厚度(沿轴向方向的长度),而非如采用轴流风扇的电子设备那样,其厚度最小形成为离心风扇的直径。在一个优选实施例中,本电子设备可实现为厚度为1U(1.75英寸,约为44.45毫米)及以下厚度的超薄服务器。

本实施例中的散热气流不是由顺序排列的风扇的气流组合而成的,而是由出风方向相交形成夹角的两个离心风扇的气流汇聚形成的。并且,离心风扇21和22是相互独立运转的,即其风速、转向可以相同或者不同,通过控制离心风扇21和22的出风量,可对应调整散热气流3的方向,从而使散热气流3能够面向发热量最大的发热元件,从而尽可能地提高本实施例的电子设备的散热效率。

因此,对应地,当需要对主板(发热元件1)上特定区域的元器件进行散热时,可根据器件温度反馈或者设置于主板上的传感器的温度反馈而控制两个离心风扇21和22的转速、转向等,进而调整散热气流3的方向,以针对性地对特定区域的发热器件进行温度控制。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。

图1是本发明的电子设备的第一实施例的结构示意图。

图2是图1中离心风扇的布局图。

图3a和图3b是本发明的电子设备的第一实施例的散热气流的分布图。

图4a和图4b是本发明的电子设备的第一实施例的流场仿真示意图。

图5是本发明的电子设备的第二实施例中的涡壳的结构示意图。

图6是本发明的电子设备的第三实施例中的涡壳的结构示意图。

图7是本发明的电子设备的第三实施例散热气流的分布图。

图8是本发明的电子设备的第四实施例的结构示意图。

图9是本发明的电子设备的第四实施例中的涡壳的结构示意图。

图10是本发明的电子设备的第四实施例散热气流的分布图。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式,在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中,“示意性”表示“充当实例、例子或说明”,不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁,各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分,而并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。

本发明的目的在于提供一种电子设备,其仅通过控制风扇的转速即可实现对散热气流的方向控制,而无需另外设置结构复杂的导风罩。

图1是本发明的电子设备的第一实施例的结构示意图。图2是图1中离心风扇的布局图。如图1和图2所示,本发明提供一种电子设备,包括:

壳体10,壳体10内装设发热元件1,壳体10表面开设进风口11和出风口12,进风口11和出风口12分别位于发热元件1相对的两侧;

一对离心风扇21和22,相互独立运转的一对离心风扇21和22对称地设置于发热元件1的同一侧,且与进风口11位于发热元件1的同一侧,一对离心风扇21和22的出风方向朝向出风口12、并且于发热元件1的表面相交形成第一夹角,以如图3a或3b所示的汇聚形成覆盖发热元件1的表面的散热气流3,散热气流3的方向关联于一对离心风扇21和22的出风量。

在本实施例中,散热风扇采用离心风扇的形式,其中,离心风扇采用轴向进风、周向出风的形式,其进风方向和出风方向相互垂直,而非一致或平行,由此,本实施例的采用离心风扇的电子设备,其厚度可最小形成为离心风扇21、22的厚度(沿轴向方向的长度),而非如采用轴流风扇的电子设备那样,其厚度最小形成为离心风扇的直径。在一个优选实施例中,本电子设备可实现为厚度为1U(1.75英寸,约为44.45毫米)及以下厚度的超薄服务器。

进一步地,如图3a和图3b所示,本实施例中的散热气流不是由顺序排列的风扇的气流组合而成的,而是由出风方向相交形成夹角的两个离心风扇的气流汇聚形成的。并且,离心风扇21和22是相互独立运转的,即其风速、转向可以相同或者不同,通过控制离心风扇21和22的出风量,可对应调整散热气流3的方向,从而使散热气流3能够面向发热量最大的发热元件,从而尽可能地提高本实施例的电子设备的散热效率。

其中,离心风扇21和22在发热元件1的同一侧对称设置,例如其关于发热元件1的中线方向对称设置。每个离心风扇的出风方向均与发热元件1的中线方向形成一夹角,以使两个离心风扇21和22的出风可以相遇,从而汇聚形成散热气流3。

具体地,如图3a所示,当两个离心风扇21和22的转速相同、转向相反时,散热气流3在中线位置汇聚并沿着中线方向自出风口12流出。而如图3b所示,当一侧风扇的转速大于另外一侧时,散热气流3在中央汇聚后,会主要沿着转速大的一个离心风扇的气流流动方向流动。

因此,对应地,当需要对主板(发热元件1)上特定区域的元器件进行散热时,可根据器件温度反馈或者设置于主板上的传感器的温度反馈而控制两个离心风扇21和22的转速、转向等,进而调整散热气流3的方向,以针对性地对特定区域的发热器件进行温度控制。本实施例的电子设备的散热结构仅通过对于离心风扇的转速控制即可实现对于散热气流的方向控制,避免了结构复杂的导风罩的设计,能够大大简化电子设备的结构复杂度。

具体地如图4a和图4b所示,图3a的散热气流3对发热元件1的流场如图4a所示,散热气流的方向沿着中线方向,并且其风量大小远大于单个风扇的风量。而图3b的散热气流对发热元件1的流场如图4b所示,由于离心风扇22的转速大于离心风扇21的转速,因此散热气流3的方向主要沿着离心风扇22的气流方向。

两个离心风扇21和22的对称设计,能够保证在两个离心风扇21和22的转速相同、转向相反时,散热气流3在中线位置汇聚并沿着中线方向流出,进而方便地实现散热气流3的方向调整。

在一个优选实施例中,如图5所示,离心风扇21和22为无框风扇,其进一步包括涡壳30,涡壳30装设于壳体10内,涡壳30包括:

一对风扇腔31,每个风扇腔31内分别装设一个离心风扇21,22,每个风扇腔31具有开设于离心风扇21,22的轴向方向上的一侧的风扇进风口32;

连接部33,连接部33设置于一对风扇腔31之间,以将一对风扇腔31连接为一体;和

一对出风通道34,每个出风通道34自离心风扇21,22的周向方向与对应的一个风扇腔31连通,每个出风通道34具有开设于连接部33的端面的风扇出风口35,一对出风通道34的中心轴线于发热元件1的表面相交形成第一夹角。

出风通道34的延伸方向为其中心轴线的延伸方向,其决定了离心风扇21、22的出风方向。

风扇腔31用于装设和封闭离心风扇21、22,其包括自周向方向环绕离心风扇的环形侧壁和自离心风扇的轴向方向的两侧封闭离心风扇的一对圆形侧壁,其中,一对圆形侧壁中的一个开设风扇进风口32,而环形侧壁通过与出风通道34的连通,而将离心风扇的出风自风扇腔31、经过出风通道34排出至发热元件1的表面,并自出风口12排出电子设备的壳体。

风扇腔31和出风通道34的设置能够最大限度的集中离心风扇的风量和引导离心风扇的出风。其中,一对出风通道34关于发热元件1的中线方向对称设置,且向中轴线倾斜一角度。一对出风通道之间形成的第一夹角的范围在30°~120°之间,其可根据产品的长度尺寸确定。

由于本实施例的电子设备可特别适用于厚度较薄的设备,因此,在一个优选实施例中,壳体10可由上盖10a和下盖10b拼合形成,其中,上盖10a可由顶面以及与顶面的一对相对的侧边相接的一对侧壁(例如,左、右侧壁)组成,而下盖10b可由底面以及与底面的一对相对的侧边相接的一对侧壁(例如,前、后侧壁)组成。上盖10a和下盖10b拼合形成壳体10。

在一个优选实施例中,如图5所示,涡壳30包括沿着离心风扇21,22的轴线方向相互拼合的涡壳上盖30a和涡壳下盖30b。

其中,涡壳上盖30a和涡壳下盖30b均具有对应于风扇腔31、出风通道34和连接部33的结构,通过相互拼合形成对应的风扇腔31、出风通道34和连接部33,能够方便地将离心风扇固定至风扇腔31中。可选地,连接部33也可具有中空的腔体,其内部可用于装设控制器等元器件。

离心风扇21,22的出风量可关联于离心风扇的转速和/或旋转方向。除了转速以外,旋转方向也可对于出风量造成影响。如图3a和图3b所示,离心风扇自出风通道34排出的风量的峰值位置与旋转方向相关。当离心风扇22以逆时针方向旋转时,其出风量的峰值位置在右侧出风通道34的左壁,而如果离心风扇22以顺时针方向旋转时,其出风量的峰值位置在右侧出风通道34的右壁。则进一步地,出风量的峰值位置会影响散热气流3的方向。

在一个优选实施例中,离心风扇21,22的轴线垂直于壳体10的底面。即,离心风扇21、22的厚度方向与壳体10的厚度方向一致。

如图5所示,涡壳30进一步包括:

防回流翻边36,防回流翻边36自连接部33的端面向外延伸至抵靠壳体10的内表面。

其中,防回流翻边36可向上延伸至壳体10的顶面、向下延伸至壳体10的底面、以及分别向左右抵靠壳体10的左、右侧壁。

结合图3a和图3b所示,壳体10内部的腔体通过防回流翻边36分隔为前腔1a和后腔1b,其中,离心风扇21、22和进风口11位于前腔1a内,发热元件1和出风口12位于后腔1b内。

本实施例的电子设备通过离心风扇的涡壳将内部腔体分隔为前腔和后腔,从而将进风口与元器件分设于不同的腔体内,能够避免灰尘对于后腔内的元器件造成污染。进一步地,离心风扇21、22和发热元件1分设于不同的腔体内,能够避免离心风扇运转产生的热量对于发热元件1的环境温度造成影响。

如图1、图6和图7所示,在本发明的电子设备的一个实施例中,进风口11开设于壳体10的底面,风扇进风口32开设于风扇腔31的底面,且与进风口11对准。

在本实施例中,电子设备中的气流流向为,离心风扇21、22运转,以将空气自进风口11吸入风扇腔31内,并自出风通道34排出以汇聚形成散热气流3,散热气流3经过发热元件1的表面并带走其散发的热量,然后并自出风口12排出,从而实现散热循环。

如图8、图9和图10所示,在本发明的电子设备的一个实施例中,进风口11开设于壳体10的侧壁,风扇进风口32开设于风扇腔31的顶面,风扇腔31的底面自壳体10内部贴合壳体10的底面。

在本实施例中,电子设备中的气流流向为,离心风扇21、22运转,以将空气自进风口11吸入壳体10的前腔1a内,随后自风扇进风口32进入风扇腔31内,并自出风通道34排出以汇聚形成散热气流3,散热气流3经过发热元件1的表面并带走其散发的热量,然后并自出风口12排出,从而实现散热循环。

由以上技术方案可知,在本实施例中,散热风扇采用离心风扇的形式,其中,离心风扇采用轴向进风、周向出风的形式,其进风方向和出风方向相互垂直,而非一致或平行,由此,本实施例的采用离心风扇的电子设备,其厚度可最小形成为离心风扇21、22的厚度(沿轴向方向的长度),而非如采用轴流风扇的电子设备那样,其厚度最小形成为离心风扇的直径。在一个优选实施例中,本电子设备可实现为厚度为1U(1.75英寸,约为44.45毫米)及以下厚度的超薄服务器。

本实施例中的散热气流不是由顺序排列的风扇的气流组合而成的,而是由出风方向相交形成夹角的两个离心风扇的气流汇聚形成的。并且,离心风扇21和22是相互独立运转的,即其风速、转向可以相同或者不同,通过控制离心风扇21和22的出风量,可对应调整散热气流3的方向,从而使散热气流3能够面向发热量最大的发热元件,从而尽可能地提高本实施例的电子设备的散热效率。

因此,对应地,当需要对主板(发热元件1)上特定区域的元器件进行散热时,可根据器件温度反馈或者设置于主板上的传感器的温度反馈而控制两个离心风扇21和22的转速、转向等,进而调整散热气流3的方向,以针对性地对特定区域的发热器件进行温度控制。

在本文中,“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”,并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。

除非另有说明,本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围,也包括含于其中的若干子范围。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,而并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更,如特征的组合、分割或重复,均应包含在本发明的保护范围之内。

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