用于服务器的导风道模块与包含导风道模块的服务器的制作方法

1.本实用新型总体上系关于一种用于在服务器内输送冷却空气的导风道，更具体地说，关于一种导风道模块，其在服务器内整合了用于接收缆线的布线通道。


背景技术：

2.服务器产品包含安装在服务器机壳上的各式电子设备。服务器通常包括许多处理器和/或存储器装置，如双列直插式存储器模块(dual in
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line memory modules；dimm)。随着这些电子部件功能的增加，功耗也随之增加，导致更多废热产生。此外，服务器机壳内的物理空间有限，因此提供风扇、导风道和连接电子部件的缆线/导线使用的容积也有限。由于市场要求在更小的体积内实现更高的计算能力和更大的存储器容量，因此需要一种部件，其能有效地移除热量并协助整理连接各种电子部件的缆线和导线。
3.本揭露针对的是一种用于服务器的改良的导风道模块，其能够有效地导引空气穿过一个或多个热交换器，同时还提供了用于导引和固定穿过服务器机壳内部的导线和缆线的整合通道。


技术实现要素：

4.术语「实施例」和类似术语泛指本揭露和权利要求的所有标的。包含这些术语的叙述不应理解为限制本文所述的标的或限制权利要求的含义或范围。本文所涉及的本揭露的实施例由权利要求而非本说明书限定。本说明书是对揭露的各个方面的高层次概述，并介绍了一些概念，这些概念将在下面的详细描述部分将进一步描述。本说明书不打算确定所请求的主题的关键或基本特征。本说明书也不用于单独地确定所请求标的范围。应参照本揭露的整个说明书的适当部分、任何或所有图式和每项权利要求来理解该标的。
5.根据本揭露的一个方面，用于服务器的导风道模块包括主体，其具有用于接收来自风扇模块的空气的第一端区域和用于允许空气在穿过服务器内的增温部件后从导风道模块中排出的第二端区域。主体具有在第一端区域和第二端区域之间延伸的上壁，以及从上壁向下延伸的多个侧壁。导风道模块还包括位于主体内的布线通道。布线通道接收从第一端区域延伸至第二端区域的电缆。
6.根据上述实施例的一种配置，布线通道从上壁下凹。
7.根据上述实施例的另一种配置，主体还包括沿着布线通道设置的多个夹持结构，用于将电缆固定在布线通道内。
8.根据上述实施例的进一步配置，多个夹持结构包括从上壁凸出并部分跨过布线通道的凸板(tab)。
9.在上述实施例的另一个方面，主体包含多个分离结构。上壁由来自分离结构的壁定义，并且布线通道沿分离结构延伸。
10.在上述实施例的又一个方面中，导风道模块还包括用于接收另一电缆的另一布线通道。
11.在上述实施例的另一个方面中，第二端区域包括两个分离的出口，用于允许空气从导风道模块中流出。两个分离的出口中的一个包括布线通道，并且两个各别的出口中的另一个包括另一布线通道。
12.根据上述实施例的另一配置，另一布线通道在第一端区域和第二端区域之间延伸。
13.根据上述实施例的另一配置，另一布线通道位于上壁内。
14.在上述实施例的又一个方面，布线通道部分地由下壁定义，该下壁朝下背对上壁。导风道模块还包括从下表面延伸的多个支撑凸部(support bosses)，其中下表面为导风道模块的靠近热交换器的表面，而多个支撑凸部用于与服务器内对应的支撑结构相接合。
15.在本揭露的另一个方面，用于服务器的导风道模块包括主体，该主体包括上壁和多个向下延伸远离上壁的侧壁。主体还包括多个通道壁，其从上壁延伸并定义了位于主体内的布线通道。该布线通道接收延伸跨过主体的电缆。导风道模块具有用于导引空气穿过服务器内的热交换器的空气通道。导风道通道由上壁、多个侧壁和多个通道壁中的至少数个定义。
16.根据上述实施例的另一个方面，主体还包括多个另一通道壁，该些另一通道壁定义了用于接收另一电缆的另一布线通道。
17.根据上述实施例的另一个方面，至少数个通道壁从上壁向下延伸。
18.根据上述实施例的又一个方面，多个通道壁中的至少数个包括用于与服务器内对应的支撑结构接合的支撑凸部。
19.根据上述实施例的另一配置，主体还包括沿着布线通道设置的多个夹持结构，用于将电缆固定在布线通道内。
20.根据上述实施例的另一配置，主体具有用于接收来自一个或多个风扇的空气的第一端区域和用于允许空气从两个气路(air path)离开导风道模块的第二端区域。两个气路中的一个延伸穿过热交换器，另一个延伸穿过另一热交换器。
21.在本揭露的另一个方面，服务器包括机壳、电子部件、至少一条缆线、风扇模块和导风道模块。机壳具有底座和从底座向上延伸的侧壁。电子部件位于机壳内。至少一个电子部件与用于从至少一个电子部件中移除热量的热交换器直接热连通(thermal communication)。缆线耦接到电子部件。风扇模块位在机壳内并用于将空气移动经过热交换器。导风道模块定义了一个空气通道，该空气通道导引空气从风扇模块穿过热交换器。导风道模块包括整合布线通道，其在靠近风扇模块的第一端区域和靠近热交换器的第二端区域之间延伸。缆线位于导风道模块的整合布线通道内。
22.根据上述实施例的另一个方面，导风道模块包括上壁和多个从上壁向下往机壳延伸的侧壁。热交换器部分地被上壁和多个侧壁中至少一个包围。
23.根据上述实施例的又一个方面，机壳包括多个卡榫，并且导风道模块包括多个槽，其中槽与卡榫配接，用于将导风道模块安装到机壳上。
24.根据上述实施例的另一个方面，导风道模块还包括多个支撑凸部，其位于整合布线通道的区域。支撑凸部与安装到机壳或机壳本身的对应的部件接合。
25.上述说明并不代表本揭露的每个实施例或每个方面。相反，上述说明仅仅提供了本文所述的一些新颖的方面和特征的例子。当结合附图和所附权利要求时，从下面的代表
性实施例和模式的详细描述中将很容易看出上述特征和优点，以及本揭露的其它特征和优点。对本领域技术人员来说，根据对各种实施例的详细描述，本揭露的其他方面将是显而易见的。下面参照图式进行简要描述。
附图说明
26.根据下面对示范性实施例的描述以及参考附图将更好地理解本揭露及其优点和图式。这些图式仅描述了示范性的实施例，因此不应视为对各种实施例或权利要求范围的限制。
27.图1是根据本揭露的一个实施例之具有整合布线通道的导风道模块的服务器的透视图；
28.图2是由图1中的导风道模块所包围的热交换器区域的详细透视图；
29.图3是图1中的导风道模块的俯视图；
30.图4是仅绘出图1中导风道模块的另一透视图；
31.图5是图4中导风道模块的槽区域的详细透视图，该槽区域用于将导风道模块安装到服务器机壳上；
32.图6是服务器移除导风道模块和风扇模块后的透视图，以便看出服务器机壳上的卡榫结构；
33.图7a是图6中服务器机壳上的卡榫结构的详细透视图；
34.图7b示出了图5的导风道模块的槽与图7a的服务器机壳上的卡榫结构的配接；
35.图8是根据本揭露的一个实施例，具有整合布线通道的导风道模块的底面透视图；
36.图9a示出了图8的导风道模块底面的一种支撑凸部；
37.图9b示出了图8的导风道模块底面上的另一种支撑凸部；及
38.图9c示出了图8的导风道模块底面上的另一种支撑凸部。
39.虽然本实用新型能轻易地以各种形式修改，但特定实施例已在图中以范例的方式示出，并将在此进一步详细描述。然而，应当理解的是，本实用新型并不限于揭露的特定形式。相反，本实用新型涵盖属于所附权利要求所定义之、在本实用新型的精神和范围内的所有修改的等同物和替代形式。
40.附图标记说明
41.10:服务器
42.12:机壳
43.14,16,18:电子模块
44.20:导风道模块
45.22:风扇模块
46.24:热交换器
47.30:布线通道
48.31:传导金属管
49.32:缆线
50.33:上壁
51.34:夹持结构
52.35:接缝
53.36:槽
54.37:第一端区域
55.38:开口
56.39:第二端区域
57.40:出口
58.54:卡榫
59.62:侧壁
60.64:支撑凸部
61.66:下部件
具体实施方式
62.参照附图描述了各种实施例，其中在所有图中使用类似的参考数字来指定类似或等效的部件。这些图未按比例绘制，并且仅仅是提供以说明本实用新型。下面参照应用实例来说明本实用新型的几个方面。应当理解，为了提供对实用新型的充分理解，下面列出了许多具体细节、关系和方法。然而，相关技术领域通常知识者将很容易发现，本实用新型可以在没有一个或多个具体细节的情况下实施，或者用其他方法实施。在其它情况下，为了避免模糊重点，常见的结构或操作没有详细示出。各种实施例不受图示的行为或事件顺序的限制，因为一些行为可以以不同的顺序及/或与其他行为或事件同时发生。此外，并非所有图示的行为或事件都是实施根据本实用新型的方法所必需的。
63.在说明书中揭露了但在权利要求中未明确规定的要素和限制，不应藉由暗示、推断或其他方式将其单独或共同纳入权利要求中。在本详细说明中，除非特别声明，否则单数名词包括多名词，反之亦然。「包括」一词是指「包括但不限于」。此外，诸如「大约」、「几乎」、「基本上」、「近似地」与其他相似的词可在此用于表示「在」、「接近」或「几乎在」、「在3
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5％以内」或「在可接受的制造公差范围内」或以上任何逻辑组合。
64.图1示出了具有机壳12的服务器10的透视图，该机壳12内的不同位置包含印刷电路板(printed circuit boards；pcbs)和电子部件。在图1的实施例中，电子模块14、16、18位于机壳12的中间区域，并且包括各种产生热量的部件，例如存储器储存装置和处理器。在一个实施例中，电子模块14、16、18是dimm。当考量服务器10内的各种电子部件时，一些部件(例如，处理器)比其他部件产生更多的废热，并且对温度更敏感，因此需要特别关注以将该些部件维持在合适的工作温度下。为此，服务器10包括导风道模块20，该导风道模块20导引来自一对风扇模块22的空气穿过一对热交换器24。热交换器24与温度敏感部件直接接触，从而废热藉由热传导传递到热交换器24。废热最终藉由热对流从热交换器24移入移动的空气中。如图所示，每个风扇模块22包括四个不同的风扇，其藉由机壳12前面的通风口将空气吸入服务器10。需要说明的是，虽然图1示出了两个风扇模块22，每个风扇模块22内有四个风扇，但每个风扇模块22的风扇具体数量可能不同，风扇模块22的数量也可能不同。
65.由于各种pcb和电子部件(包括电子模块14、16、18)必须相互连接，因此，虽然图1中没有示出，但位于服务器机壳12内有多条缆线和导线。缆线电性连接位于导风道模块20前面和后面的部件。为了容纳缆线，导风道模块20包括整合布线通道30，下文将对其进行更
详细的描述。
66.图2示出了热交换器24中的一个区域的更详细视图，其位于图1中的电子模块16、18之间与导风道模块20的下方。为了方便观看，在图2中，导风道模块20是透明的，以允许查看热交换器24的底层区域的细节。热交换器24接收来自电子部件(例如，处理器)的废热，其中电子部件安装在热交换器24的背面，由于背面与热交换器鳍片相对，因此在图2中无法看到电子部件。虽然在图2的实施例中示出了单个热交换器24，但根据本实用新型，还可以将更多的热交换器与图1的导风道模块20一起使用。例如，温度敏感部件如处理器可能需要多个热交换器。在这种情况下，一个二级热交换器(未示出)位于远离热交换器24的地方。二级热交换器藉由多个传导金属管31(例如，铜管)从对温度敏感部件接收热量，这些传导金属管31本身做为小的热交换表面，与图1中的导风道模块20一起将废热释放到移动空气中。
67.参照图1，导风道模块20接触并部分包围热交换器24，以导引移动空气穿过热交换器24的鳍片。下面以图8更详细地绘出有助于导引空气移动的导风道模块20的底侧结构。
68.图3为图1中的导风道模块20的俯视图。一对布线通道30在导风道模块20的上壁33的凹部中。每一个布线通道30接收一条对应的缆线32。缆线32藉由多个夹持结构34被固定在布线通道30内。在图示的实施例中，夹持结构34从导风道模块20的上壁33延伸到有部分在布线通道30内的点。夹持结构34具有一定的灵活性可让使用者操作，以便当缆线32插入到布线通道30中时能使缆线32位于夹持结构34的下方。虽然夹持结构34在图示的实施例中具有悬臂式凸板的外观，但其亦可为不同的尺寸和形状，使得其能够配合于布线通道30的各自区域内。导风道模块20可以是一个单一的、一体成型的结构，也可以包含多个结构；如图3所示，其中导风道模块20的一个结构在接缝35处与其他结构分离或附接。当导风道模块20包含多个结构时，上壁33可以由多个结构的分离的壁来定义，而布线通道30沿着多个结构延伸并在多个结构内。
69.图3还示出了导风道模块20的四个安装区域。根据本揭露的一个实施例，在安装区域中，沿着导风道模块20的侧面设置有槽36。在第4
‑
5图中可以看得最清晰，槽36位于从导风道模块20的上壁33向下延伸的侧表面中。如下面参照图7a和7b中更详细讨论的，每个槽36将导风道模块20附接到服务器机壳12。
70.图4还示意性地绘出来自两个风扇模块22(图1)中每个风扇中的空气的流动，由箭头标示。如图5所示，来自风扇的空气移动到上壁33下方的导风道模块20的第一端区域37中。第一端区域37包括多个开口38，每个开口38对应一个风扇，使得风扇的上表面能配合其各自的开口38内。每一个开口38使得拆卸和更换(或修理)各自的风扇时，不需要从服务器10上拆卸整个导风道模块20(图1)。
71.风扇使空气从第一端区域37离开，并朝向第二端区域39移动，该第二端区域39包括一对物理上分离的出口40，该出口40与一对热交换器24相邻(第1
‑
2图)。如图所示，来自四个风扇的被移动之空气从一个出口40排出，而来自另外四个风扇的被移动之空气从导风道模块20的第二端区域39的另一个出口40排出。在离开这对出风口40后，空气继续在服务器内循环，并为其他电子部件提供冷却，然后从服务器机壳12后侧的通风口排出(图1)。
72.图6和图7a示出了服务器10的机壳12内的附接机构的一个实施例，该附接机构可与上述的导风道模块20一起使用。在图7a中可最清晰地看到，服务器10的机壳12的侧壁包括从机壳12的侧壁向外突出的卡榫54。在图7b中可最清晰地看到，导风道模块20的槽36滑
过并与卡榫54配合，对导风道模块20形成卡合式附接(snap
‑
fit attachment)。也可以采用其他的附接方式。
73.图8示出了导风道模块20的底侧，其包括从上壁33向下延伸的各个侧壁62。类似于上壁，侧壁62有助于将风扇模块22(图1)产生的气路从第一端区域37导引到第二端区域39，其中在第二端区域39中，空气从一对出口40排出。
74.布线通道30也位于导风道模块20的底侧。如图8所示，布线通道30一般为u形结构，其由在导风道模块20的上壁33下方的几个下壁(包括一些侧壁62)定义。因此，用于导引空气穿过导风道模块20内的增温部件(例如，第1
‑
2图中的热交换器24)的通道是由上壁33和侧壁62定义的，并且也可以部分地由定义布线通道30的下壁定义。虽然图8的底侧视图绘出导风道模块20中的一些开口，但这些开口可能是为了便于制造模制零件而设置的；如果太多空气从这些开口泄漏，可以用胶带或聚酯胶膜(mylar)封闭任意开口。
75.图8还绘示了导风道模块20底侧的支撑凸部64的阵列，用于在结构上将导风道模块20支撑在服务器10内的各种部件之上(图1)。如图8所示，几个支撑凸部64位于定义布线通道30的壁的表面上或与布线通道30相邻。支撑凸部64将手动插入缆线过程中的力传递到导风道模块20下方的结构。因此，当缆线32(图3)被强行插入布线通道30时，由于导风道模块20从底部沿着布线通道30被支撑，因此力较不易对导风道模块20造成变形或损坏。
76.图9a、图9b和图9c示出了导风道模块20上的支撑凸部64的不同形状和尺寸，其截面可以大致是矩形(图9a)、x形或t形(图9b)或环形、圆形(图9c)。支撑凸部64的长度也可以变化，如第9a、9b和9c图所示，这取决于其在导风道模块20上的位置。此外，与支撑凸部64接触的下部件66的形状和尺寸也可以变化。下部件66可以是服务器10的机壳12(图1)内的部件，例如pcb或pcb上的结构或部件；或者在一些实施例中，下部件66可以是机壳12的一部分。如上所述，下部件66用于在结构上承受缆线插入过程中的力。
77.对实施例(包括图示的实施例)的上述描述仅仅是用于说明和描述，并不用于穷尽或限制所揭露的精确形式。对本领域的技术人员来说可以容易地对其进行各种修改、改编和用途。
78.尽管已就一个或多个实施例对所揭露的实施例进行了说明和描述，但在阅读和理解本说明书和附图后，本领域的技术人员将可能思及或知道等效的改变和修改。此外，虽然本实用新型的特定特征可能仅在数个实施例中的一个揭露了，但该特征可以与其他实施例的一个或多个其他特征相结合，因为对于任何给定或特定应用来说，可能需要该特征以达成有利的结果。
79.虽然上面已经描述了本实用新型的各种实施例，但应当理解的是，其仅是以示范的方式而非限制性的方式被提出。在不偏离本实用新型的精神或范围的情况下，可以根据本文的揭露对所揭露的实施例进行各式改变。因此，本实用新型的广度和范围不应受到任何上述实施例的限制。相反，本实用新型的范围应根据权利要求及其等价物来定义。
80.本文使用的术语仅是为了描述特定的实施例，而不是为了限制本实用新型。如本文所使用的，单数形式「一」或「该」也包括多形式，除非上下文另有明确指示。此外，在详细描述及/或权利要求中使用术语「包括」、「具有」、「及」或其变体的范围内，这些术语拥有类似于术语「包含」的包容性。
81.除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本领域普通技
术人员通常理解的相同含义。此外，术语，如常用词典中定义的术语，应被解释为具有在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，并且除非在此明确定义，否则不会以理想化或过度形式化的意义进行解释。