专利名称：用于限制通过电子设备外壳的一部分的空气流量的系统及方法
技术领域：
本公开涉及一种电子设备外壳，更具体地，涉及一种用于限制通过电子设备外壳 的一部分的气流的量以实现更有效地冷却容置在外壳的不同区域中的电子模块的系统及 方法。
背景技术：
本部分说明仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。在现今的标准化的ATCA(高级电信计算架构，AdvancedTCA)电信机箱中使用背 板，该背板将机箱的放置前板的前插件架部分与放置RTM(后部转换模块)的后插件架部 分分开，前板位于前插件架部分而位于后插件架部分。通常，前板具有比RTM产生的功率 耗散明显要大的部件，所以需要比RTM充分冷却所需的气流量明显更大的气流量以充分冷 却。目前用于ATCA机箱的开放性规范规定，RTM的功率耗散应该大约为前板的功率耗散的 0. 125。然而，目前与ATCA机箱一起使用的冷却子系统是根据RTM的总面积与前板的总面 积之比设立的。而RTM的面积大约为前板面积的25%。所以目前典型的冷却系统会设立成 使得机箱(即，外壳)的RTM插件架区域将接收到输送至机箱的气流的总量的大约25%。 即使每个RTM的功率耗散额度定成仅为前板的功率耗散的0. 125%也是如此。实际需要通过RTM插件槽的冷却空气流量与RTM所耗散的功率成正比，所以与RTM 的印刷电路板(PCB)的实际面积无关。然而如上所述，在常规机箱冷却子系统的设计中， RTM均接收与其PCB面积成比例的气流量。这使得流向RTM的气流远多于充分冷却RTM所 实际需要的气流，进而导致对引导通过机箱的冷却气流的使用低效。事实上，穿过ATCA机 箱中的各个RTM的空气流量实际上可能大约为实现充分冷却RTM所需的空气流量的两倍。 这种不必要的穿过RTM的高空气流量还增加了整个系统的能耗，并促使流过RTM插件架的 气流所发出的噪音增大。
发明内容
公开了一种用于限制通过电子设备外壳的空气流量的设备。一方面，所述设备可 以包括面板，所述面板具有至少一个适于紧固于电子设备外壳的表面的边缘，以便将所述 面板放置到流过外壳的插件架部分的冷却气流的流动路径中。所述面板可以具有至少基本 填满开口的覆盖区，所述冷却气流经所述开口流过外壳的所述插件架部分。所述面板可以 具有多个孔口，使得所述面板以预定的期望程度减少流过面板的冷却气流的量，从而将通 过插件架的气流的量减少到所期望的量。
另一方面，本公开的目的是一种用于限制通过其中设置有后部转换模块(RTM)的 电子设备外壳的空气流量的设备。该设备可包括面板，所述面板具有至少一个适于紧固到 所述电子设备外壳的表面上的边缘，以便将所述面板放置到通过所述外壳的插件架部分流 向所述后部转换模块的冷却气流的流动路径中。所述面板可具有完全填满开口的覆盖区， 所述冷却气流经所述开口流过所述外壳的所述插件架部分。并且所述面板中可具有多个孔 口，所述多个孔口选择性地布置在所述面板中，使得所述面板以预定的期望程度减少能够 流过所述面板的冷却气流的量，从而将所述冷却气流的流至所述后部转换模块的部分限制 为所述冷却气流的预定的少量部分。另一方面，本公开涉及一种用于限制通过电子设备外壳的一部分的空气流量的方 法。所述方法可包括形成这样的面板，所述面板具有至少一个适于紧固到所述电子设备外 壳的表面上的边缘，以将所述面板放置在流过所述外壳的插件架部分的冷却气流的流动路 径中。可进一步将所述面板形成为具有至少基本填满所述冷却气流经其流过所述外壳的所 述插件架部分的开口的覆盖区。可在所述面板中形成多个孔口，使得所述面板以预定的程 度限制流过所述面板的冷却气流的量，从而仅允许所述量的冷却气流中的预定的少部分通 过所述面板流入所述外壳的所述插件架部分。可将所述面板放置在所述外壳中的所述冷却 气流的流动路径中，以便至少部分地阻挡经所述电子设备外壳的所述插件架部分流动的所 述冷却气流。从此处提供的描述中，其它应用领域将变得显而易见。应当理解，这些描述和具体 示例仅出于说明的目的，而非意在限制本公开的范围。
此处描述的附图仅出于说明的目的，而非意在以任何方式限制本公开的范围。图1是外壳的立体图，示出了紧固在外壳的后插件架的顶部上的气流限制面板。图2是图1的气流限制面板的立体图。
具体实施例方式以下描述本质上仅是示例性的，而非意在限制本公开及其应用或用途。应当理解， 在所有附图中，相应的附图标记指示相似或相应的部件和特征。参见图1，其中示出了紧固有气流限制面板10的电子设备外壳12。尽管在该示例 中，外壳12形成为ATCA机箱(即，“机框”)，然而应当理解，面板10可以与实际上任何形式 的期望减少通过外壳的空气流量的设备外壳一起使用。外壳12包括侧壁14和16，背板18在侧壁14与侧壁16之间延伸。侧壁14和16 以及背板18形成后插件架区域20，在该后插件架区域中可安装有多个后部转换模块(RTM) (未示出)。后插件架区域20有时被称作外壳12的“RTM部分”或“RTM区域”。背板18通 常包括使RTM能够电连接于背板18的多个电连接件(未示出)。在该示例中，限制面板10 联接在后插件架区域20的顶部区域22处。背板18的相对侧上是前板插件架区域24，多个 前板(未示出)可定位在该前板插件架区域中联接至位于背板的相反侧上的电连接件。在常规机箱冷却系统的设计中，RTM板将接收到与前板和RTM板的相应面积成比 例的气流量，例如大约为引导通过前插件架区域24的空气流量的25%。然而，RTM板通常具有表面安装部件，这些表面安装部件耗散的功率仅为前板所需要耗散的功率的大约0. 125%。因此，许多冷却系统供给的通过后插件架区域20的冷却气流的量多于冷却RTM 板实际需要的量。限制面板10通过限制引导穿过后插件架区域20的冷却气流的分配而提高冷却效 率。箭头26指示通过后插件架区域20的气流的方向。因此，能够将从冷却系统输出的气 流总量中的更多气流引导通过前板区域24以改善对前板的冷却。而且，通过限制气流流过 后插件架区域20而迫使更多的气流流过前板区域24，或许小功率低成本的冷却系统就足 以提供所需的对外壳10的冷却。参见图2，其示出了限制面板10的立体图。限制面板10可包括中央面板部28，该 中央面板部具有多个穿孔或孔30以允许气流从中穿过。一个纵向边缘32包括多个弯曲的 突片34，这些突片可用于接合外壳12的框架部分中的对齐的开口，从而有助于在安装过程 中定位和对齐限制面板10。孔36可用于容置例如(而无限制)铆钉或带螺纹的紧固件等 紧固装置，以将限制面板10牢固地固定至外壳12的内部结构部件或部分上。优选地，限制 面板10的整个覆盖区足够大从而如图1所示填满位于顶部区域22处的整个气流口。因此， 所有流过RTM插件架区域20的气流都不能绕过限制面板10，而是必须穿过限制面板流动。中央面板部28中的气孔30具有一定的尺寸、数量和构形，以便以期望的预定的程 度可控地限制通过后插件架区域20的气流。孔30可形成一致的或非一致的形式，并且可包 括圆形孔、正方形孔、菱形孔、三角形孔、椭圆形孔、六角形孔、五角形孔、或者能够以所需的 程度减少(阻挡)通过限制面板10的气流的几乎其它任何形状或形式的孔。孔30可以如 图1所示聚集成组。孔30还可包括均勻或不均勻地遍布于中央面板部28的直线或非直线 狭口。对此应当可以理解，孔30还能够以均勻的(或对称的)组和不均勻的(不对称的) 组设置在中央面板部28上，以便更准确地规划如何利用限制面板10的不同区域来阻挡气 流。也可以利用孔或狭口的不对称构形来平衡通过限制面板10的气流。无论所采用的孔 30或狭口的具体构形如何，都要基于前板和RTM板的功率耗散需求以及冷却系统的能力来 选择限制面板10的气流阻抗，从而实现以准确且符合需要的方式减少通过后插件架区域 20的气流。图1示出了限制面板10联接在后插件架区域20的上部区域22处，但可以只是方 便地将限制面板联接在后插件架区域的下部38处，邻近可能放置冷却风扇的位置。还可能 地，可以结合有两个具有不同构形的孔30的限制面板10，一个位于后插件架区域20的顶部 区域22处，一个位于后插件架区域20的下部38处，以更精细地规划通过后插件架区域20 的气流。还可优选将限制面板10构造成外壳12的整体式结构的一部分，或者将其以明显 额外增加外壳12的结构刚度的方式紧固于外壳12。限制面板10也可大致定位在沿穿过 RTM插件架区域20的空气流动路径的任意位置上，只要该位置界定在限定出通过后插件架 区域20的空气流动路径的几何形状内即可。如果通往后插件架区域20的空气流动路径设 置成穿过邻近背板的间隙，则这种定位的其它示例可以是位于背板18上或作为背板18的 延伸部，或者位于背板与外壳的壁部之间。就将限制面板10定位在顶部区域22或者底部 38而言，所选择的具体位置也可取决于与风机的放置和冷却子系统的冗余有关的次要考虑 因素。其它考虑因素可包括通常安装在RTM插件架区域20下方的诸如电源接入模块(PEM)等特定电子模块的位置和漏流可能性。所选的限制面板10的布局还应当确保在各种故障情形下有足够的气流通过RTM 后插件架区域20。在吹吸式风机构造中，一组风扇在底部38处将气流吹送入后插件架区域 20中，而第二组风扇在顶部区域22处将空气抽吸出后插件架区域20，将限制器板10放置 在顶部区域22处可能是优选的。此外，为了确保在正常操作中吹吸式风机构造中的后插件 架区域20的底部区域38保持加压，并且为了避免未过滤的空气和/或热空气可能漏进到 外壳12中，顶部区域22的放置方式可能是最优选的。对于单吸式或单吹式构造，并且在考 虑到多种次要限制因素之后，最佳放置方式可以是位于不同于顶部区域22的位置处，例如 位于底部区域38处，只要增加的阻抗(S卩，限制面板10)保持在通过后插件架区域20的空 气流动路径中即可。虽然已经描述了多种实施方式，但本领域技术人员应当认识到，能够在不背离本 公开的情况下做出多种改型或变型。上述示例示出了多种实施方式，但是这些示例并非意 在限制本公开。所以，应当仅以对相关现有技 术而言必要的那样的限制公正的理解说明书 和权利要求书。
权利要求
一种用于限制通过电子设备外壳的空气流量的设备，所述设备包括面板，所述面板具有至少一个适于紧固到所述电子设备外壳的表面上的边缘，以便将所述面板放置在流过所述外壳的插件架部分的冷却气流的路径中；所述面板具有至少基本填满开口的覆盖区，所述冷却气流经所述开口流过所述外壳的所述插件架部分；并且所述面板具有多个孔口，使得所述面板以预定的期望程度减少流过所述面板的冷却气流的量，从而将通过所述插件架的所述气流的量减少到所期望的量。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述孔口形成穿孔的形式。
3.如权利要求1所述的设备，其中，所述孔口形成多组聚集的穿孔，其中，所述多组聚 集的穿孔彼此间隔开。
4.如权利要求1所述的设备，其中，所述面板的覆盖区完全填满所述冷却气流从中流 过的所述开口。
5.如权利要求1所述的设备，其中，所述面板邻近所述插件架的上部区域紧固。
6.如权利要求1所述的设备，其中，所述面板紧固于所述插件架的下部区域。
7.如权利要求1所述的设备，其中，所述面板安装在高级电信计算架构外壳的后部转 换模块插件架中。
8.如权利要求1所述的设备，其中，所述孔口的形状构造成一致的。
9.如权利要求1所述的设备，其中，所述孔口的形状构造成非一致的。
10.如权利要求1所述的设备，其中，所述孔口包括圆形孔、正方形孔、三角形孔、菱形 孔、椭圆形孔、六角形孔以及五角形孔中的至少一种。
11.一种用于限制通过电子设备外壳的空气流量的设备，所述电子设备外壳中设置有 后部转换模块(RTM)，所述设备包括面板，所述面板具有至少一个适于紧固到所述电子设备 外壳的表面上的边缘，以便将所述面板放置到通过所述外壳的插件架部分流向所述后部转 换模块的冷却气流的路径中；所述面板具有完全填满开口的覆盖区，所述冷却气流经所述 开口流过所述外壳的所述插件架部分；并且，所述面板具有多个孔口，所述多个孔口选择性 地布置在所述面板中，使得所述面板以预定的期望程度减少能够流过所述面板的冷却气流 的量，从而将所述冷却气流的流至所述后部转换模块的部分限制为所述冷却气流的预定的 少量部分。
12.如权利要求11所述的设备，其中，所述孔口形成穿孔或狭口的形式。
13.如权利要求11所述的设备，其中，所述孔口形成穿孔的形式，这些穿孔分组为间隔 开的群组。
14.如权利要求11所述的设备，其中，所述孔口的形状都构造成一致的。
15.如权利要求11所述的设备，其中，所述孔口包括圆形孔、正方形孔、三角形孔、菱形 孔、椭圆形孔、六角形孔以及五角形孔中的至少一种。
16.如权利要求11所述的设备，其中，所述面板邻近所述插件架的上部区域和所述插 件架的下部区域中的一个紧固。
17.一种用于限制通过电子设备外壳的一部分的空气流量的方法，所述方法包括以下 步骤形成面板，所述面板具有至少一个适于紧固到所述电子设备外壳的表面上的边缘，以 将所述面板放置在流过所述外壳的插件架部分的冷却气流的路径中；进一步将所述面板形成为具有至少基本填满开口的覆盖区，所述冷却气流经所述开口 流过所述外壳的所述插件架部分；在所述面板中形成多个孔口，使得所述面板以预定的程度限制流过所述面板的冷却气 流的量，从而仅允许所述量的冷却气流中的预定的少部分通过所述面板流入所述外壳的所 述插件架部分；以及将所述面板放置在所述外壳中的所述冷却气流的路径中，以便至少部分地阻挡流经所 述电子设备外壳的所述插件架部分的所述冷却气流。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述在所述面板中形成多个孔口的步骤包括在 所述面板中形成多组穿孔。
19.如权利要求17所述的方法，其中，所述在所述面板中形成多个孔口的步骤包括在 所述面板中形成一个或多个狭口。
20.如权利要求17所述的方法，其中，所述在所述面板中形成多个孔口的步骤包括形 成呈圆形孔、正方形孔、三角形孔、菱形孔、椭圆形孔、六角形孔以及五角形孔的孔口。
全文摘要
一种用于限制通过电子设备外壳的空气流量的设备。该设备可包括面板，该面板具有至少一个适于紧固到电子设备外壳的表面上的边缘以便将面板放置在流过外壳的插件架部分的冷却气流的流动路径中。该面板可具有至少基本填满开口的覆盖区，所述冷却气流经该开口流过外壳的所述插件架部分。该面板可具有多个孔口，使得面板以预定的期望的程度减少流过面板的冷却气流的量，从而使通过插件架的气流的量减少到所期望的量。
文档编号H05K7/20GK101835362SQ20091020611
公开日2010年9月15日 申请日期2009年10月19日 优先权日2008年10月17日
发明者帕希·尤卡·韦内尔, 斯蒂芬·豪泽 申请人:艾默生网络能源-嵌入式计算有限公司