风扇模块支架及具有风扇模块支架的冷却组件和电脑系统的制作方法

1.本实用新型是有关于一种用于冷却电脑(或服务器)系统部件的装置(device)，特别是有关于一种用于支撑风扇模块，使其保持在固定位置的机构。


背景技术：

2.冷却系统(例如电脑(或服务器)系统内的风扇系统)通常具有一个风扇模块。此风扇模块可以包括风扇护罩(fan guards)，用以减少风扇叶片(fan blades)暴露在外部环境中，并保护使用者的手指免于接触到运动中的风扇叶片。风扇护罩及其紧固部件(fastening components)增加了风扇模块的整体尺寸。而风扇模块尺寸的增加会占用电脑(或服务器)系统中用来放置其他系统组件的额外空间。若能拥有更多的空间，即可提高电脑(或服务器)系统的设计灵活度和选择自由度。


技术实现要素：

3.实施例所使用的术语和类似用语，例如实现、配置、面向、示例和选项，旨在广义地指涉本说明书和权利要求的所有标的内容。应当理解的是，包含有这些术语的任何说明，不应用于限定本说明书所揭示的实用新型内容，或用于限制权利要求的含义或范围。本说明书所涵盖的实施例的保护范围，当视权利要求所界定者为准。实用新型内容只是本说明书的各个面向的上位概述，并且只是概念性介绍，其详细内容将于后附实施方式中进一步描述。此实用新型内容并非用以标明所要求保护之标内容的关键或必要特征。此实用新型内容也非单独用以限定所要求保护之标的的范围。本说明书所要求保护之标内容应当参考整体公开说明书的适当部分、所附图式之全部或任一者以及权利要求的每一权利要求来加以理解。
4.根据本说明书的某些面向，公开一种用于支撑风扇模块的风扇模块支架(fan module holder)，此风扇模块系用以产生气流。此风扇模块支架包括基座、第一侧壁、第二侧壁以及多个卡钩。第一侧壁和第二侧壁分别由基座相对的两端向外延伸。多个卡钩由第一侧壁和第二侧壁的顶部向外延伸。这些卡钩被配置以固定一个冷却系统(cooling system)。
5.以上实用新型内容并非用以代表本说明书的所有实施例或所有面向。相反的，前述实用新型内容仅是提供一些阐述本说明书新颖面向和特征的示例。为了使本说明书之上述实施例及其他目的、特征和优点能更明显易懂，特举多个较佳实施例，并配合所附图式作详细说明。在参考所附图式对各种实施例的详细描述之后，该技术领域中具有通常知识者将更易于理解本说明书的其他面向。以下提供图式简单说明。
附图说明
6.为了对本说明书之上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式详细说明如下。其中这些图式仅系实施例的例示，并非用以作为实施例或专利权利要
求的范围限制。
7.图1为根据本说明书的一实施例所绘示的一种风扇模块支架的结构透视图。
8.图2为根据图1所绘示的风扇模块支架的底部结构透视图。
9.图3a为根据本说明书的一实施例，绘示与图1的风扇模块支架对准的风扇模块的结构透视图，用以作为安装过程的一部分。
10.图3b为根据本说明书的一实施例，绘示风扇模块以及与其对准的风扇模块支架的结构侧视图，用以作为安装过程的一部分。
11.图4a为根据本说明书的一实施例，绘示风扇组件(fan assembly)中处于组装位置的风扇模块的顶部透视图。
12.图4b为根据本说明书的一实施例，绘示风扇组件中处于组装位置的风扇模块的前视图。
13.图5为根据本说明书的一实施例，绘示安装在电脑(或服务器)系统中的风扇组件的结构透视图。
14.附图标记说明
15.100:风扇模块支架
16.102:基座
17.104:第一侧壁
18.106:第二侧壁
19.108:止动件
20.110:圆柱体
21.112:狭缝
22.114:第一边缘
23.116:第二边缘
24.118:第三边缘
25.120:第四边缘
26.122:卡钩
27.124:通风口
28.126:突出部
29.128:第一侧壁顶部
30.130:第二侧壁顶部
31.132:凹口
32.134:第二侧壁的右侧边缘
33.136:支撑构件
34.138:通孔
35.300:风扇模块
36.302:第一侧面
37.304:第二侧面
38.306:第三侧面
39.308:第四侧面
40.310:顶侧
41.312:底侧
42.314:开孔
43.316:风扇叶片
44.318:中间侧面
45.320:凸块
46.400:风扇组件
47.402:内部区域
48.500:电脑(或服务器)系统
49.502:机壳
50.504:插销
51.506:机壳底部
具体实施方式
52.本说明书是有关于一种使用风扇模块来冷却电脑(或服务器)系统组件的装置。本说明书，特别涉及一种风扇模块支架，可以微小化电脑(或服务器)系统中的风扇模块的整体尺寸。
53.下述内容是参照所附图式对各种实施例来进行描述。在所有图式中，相似的元件标号被用来表示相似或均等的元件。图式并未按照比例绘制，且图式仅系提供来例示本说明书的各个面向和特征。许多具体细节、相对关系和方法的阐述，只是为了提供读者对本说明书的某些面向和特征的全面理解。该技术领域中具有通常知识者，仍可以在未揭露这些特定细节之一者或多者的情况下，采用不同的手段、相对关系或其他方法来实现这些面向和特征。为了清楚说明起见，在某些情况下可能不会详细地绘示出习知的结构或操作内容。本说明书中所公开的各种实施例，并不会因为图式所绘示的顺序不同，而对动作或事件的顺序产生限制。这是因为某一些动作可以不同的顺序发生和/或与其他动作或事件同时发生。此外，实现本说明书的某些面向和特征并不一定需要齐备图式所绘示的所有动作或事件。
54.为了详细描述起见，除非特别声明，否则文中描述单数时其包括多，反之亦然。「包括」一词是指「包括但不限于」。此外，在本文中可以使用诸如「大约」、「几乎」、「基本上」、「接近」、「通常」等的近似词来表示「在
……
处」、「
…
接近于..」或「在
……
附近」、「在...3％-5％之间」或「在可接受的制造公差之内」或上述任意的逻辑组合。类似地，「垂直」或「水平」一词意指分别包涵偏离垂直或水平方向「3％-5％之间」的范围。另外，方向性用词，例如「顶部」、「底部」、「左侧」、「右侧」、「上方」和「下方」意指相对于参考图式中所描绘的等效方向，且根据所引用的对像或元素的上下文，(例如从对像或元素的一般位置)，或从另外的说明内容，来加以理解。
55.图1系绘示风扇模块支架100的顶部结构透视图。其中，风扇模块支架100可以与电脑(或服务器)系统(例如，服务器系统(server system))中的风扇模块结合使用。电脑(或服务器)系统通常包括位于机壳(chassis)内的多个组件，例如处理器(processor)、存储器模块(memory modules)、电源(power supply)、连接端口(connection ports)和主机板
(motherboard)。电脑(或服务器)系统中的各别组件可能会产生并散发热、生热、产热或辐射热。因此，如果缺少冷却机制(cooling mechanism)，则系统中的热量可能会积聚。风扇模块支架100可支撑用于冷却电脑(或服务器)系统温度的风扇模块。风扇模块支架100可以被放置在电脑(或服务器)系统内。详细描述如下。
56.风扇模块支架100可包括基座102、第一侧壁104和第二侧壁106。基座102大致垂直于第一侧壁104和第二侧壁106。第一侧壁104和第二侧壁106大致上彼此平行。在图1所绘示的实施例中，风扇模块支架100由具有高耐热性的塑料所制成，高耐热性的塑料可例如，但不限定为，聚碳酸酯(polycarbonate)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(acrylonitrile butadiene styrene)、聚酰亚胺(polyimide)、聚甲醛(polyoxymethylene)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)、聚酰胺-酰亚胺(polyamide-imide)、聚丙烯(polypropylene)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)、聚苯醚(polyphenylene oxide)、聚乙烯(polyethylene)、聚氨酯(polyurethane)和聚苯乙烯(polystyrene)。在其它实施例中，风扇模块支架100可以由不同的材料，例如金属或橡胶，所制成。
57.基座102包括多个止动件(stoppers)108、与止动件108相邻的中空圆柱体110、狭缝112、第一边缘114、第二边缘116、第三边缘118和第四边缘120。当风扇模块被组装到风扇模块支架100中时，每个止动件108会与风扇模块对应的对位特征(registration features)接触。止动件108突设于基座102的边(转)角，并且可以由与基座102相同的材料所制成。在另一些实施例中，可以在基座102制作完成之后，再通过如粘合剂或通过热处理，而将止动件108永久地或临时地连接于基座102上。在本实施例中，止动件108具有大致为矩形的横截面。止动件108形成一个可让风扇模块的对应对位特征插入的空间。在其他实施例中，止动件108可以具有不同形状的横截面，例如圆形或三角形，而且可以不具有任何切角(corners cut off)。止动件108通常沿着基座102的第一边缘114和第二边缘116来进行定位。在本实施例中，配置有四个止动件108；且每一个止动件108的至少一部分邻接于基座102的第一边缘114或第二边缘116。然而，在其他实施例中，可以配置多于或少于四个止动件108。
58.在本实施例中，在基座102上有三个中空圆柱体110，它们延伸穿过基座102或邻接于基座102上的圆形表面。在其他实施例中，可以使用多于或少于三个圆柱体110，其数量取决于将风扇模块支架100连接到机壳的圆柱体的数量。圆柱体110可具有不同于圆形的形状，例如矩形或三角形。圆柱体110通常位于基座102的第一边缘114或第二边缘116附近。圆柱体110还通常位于邻接止动件108的位置。圆柱体110包括一个开孔，其延伸穿过基座102，并且允许紧固件(fastener)将基座102连接到机壳。电脑(或服务器)系统的机壳中的突起部(例如，插销或钉子)可插入圆柱体110的开孔之中。藉此，圆柱体110可以将风扇模块支架100固定在机壳上。
59.在本实施例中，两个狭缝(slit)112的形状通常为矩形。在其他实施例中，狭缝112可以具有大小变化的不同形状，并且在风扇模块支架100的每一个侧边上可以有一个以上的狭缝112。狭缝112通常在第一边缘114和第二边缘116之间纵向(lengthwise)延伸。在本实施例中，狭缝112位于基座102的第三边缘118或第四边缘120上。狭缝112允许第一侧壁104和第二侧壁106分别于第三边缘118和第四边缘120垂直上方位置相对基座102弯折而远离基座102，但不会分离或破裂。因此，狭缝112可使风扇模块支架100的第一侧壁104和第二
侧壁106显现出更大的延展性和可挠性。
60.基座102的第一侧壁104包括两个卡钩122、一个通风口124和第一侧壁顶部128。在本实施例中，具有大致为矩形的横截面的两个卡钩122从第一侧壁104向外突出。卡钩122具有一个支撑构件136，且包括从支撑构件136的一端向外延伸的突出部126。突出部126位于与第一侧壁104的反向的一端，并从卡钩122的支撑构件136向外延伸。卡钩122、支撑构件136和突出部126将风扇模块支架100固定至风扇模块，如下文所述。卡钩122通常定位在第一侧壁顶部128的附近。但在本实施例中，卡钩122并未邻接于第一侧壁顶部128。
61.在本实施例中，通风口124具有多个排列成圆形图案的通孔138，藉以形成与风扇模块的圆形排气道(exhaust)对准的通风口124。通风口124中的每一个通孔138通常是弧形。每一个通孔138都具有三个尺寸与其近似相等，且相对于通孔138的弧形中心彼此旋转大约九十度排列的其他通孔。每一个通孔为构成圆形图案(circular pattern)的一个圆圈(circle)的四分之一或者为四分之一个圆。其中，圆形图案，具有三个同心、且重叠的圆形图案区域(circular-patterned sections)。换言之，在本实施例中，通风口124具有十二个通孔138，包括三个圆形图案区域，且被区分成四个四分之一部分。因此，在第一侧壁104上，通风口124的四个四分之一部分，分别位于第一侧壁104的四个近似的四分之一区块的每一者上。
62.基座102的第二侧壁106包括两个卡钩122、通风口124和第二侧壁顶部130。类似于第一侧壁104，其包括两个具有大致为矩形横截面的卡钩122，从第二侧壁106向外突出。卡钩122具有一个支撑构件136，其包括从支撑构件136的一端向外延伸的突出部126。突出部126位于与第二侧壁106反向的一端，并从卡钩122的支撑构件136向外延伸。卡钩122、支撑构件136和突出部126将风扇模块支架100固定至风扇模块，如下文所述。卡钩122通常定位在第二侧壁顶部130的附近。但在本实施例中，卡钩122并未邻接于第二侧壁顶部130。
63.类似于第一侧壁104，在本实施例中，多个通风口124在第二壁106中排列成圆形图案。通风口124中的每一个通孔138通常是弧形。每一个通孔138都具有三个尺寸与其近似相等，且相对于通孔138的弧形中心彼此旋转大约九十度排列的其他通孔。每一个通孔为构成圆形图案的一个圆圈的四分之一或者为四分之一个圆。其中，圆形图案，具有三个同心、且重叠的圆形图案区域。换言之，在本实施例中，通风口124具有十二个通孔138，包括三个圆形图案区域，且被区分成四个四分之一部分。因此，在第二壁106上，通风口124的四个四分之一部分，分别位于第二侧壁106的的四个近似该四分之一部分的位置上。圆形切口也保留了连接第二壁106的四个四分之一区块的圆形材料。
64.另外，第二侧壁106包括v形凹口132。凹口132的形状通常为三角形。在本实施示例中，凹口132位于第二侧壁106的右侧边缘134上。在其他实施例中，凹口132可以设置在第二侧壁106或第一侧壁104的不同边缘上，并且在风扇模块支架100上可以有一个以上的凹口132。凹口132位于与基座102相邻的位置。凹口132可以提供一个空间，用以将电线或电缆插入第二壁106以连接至安装在风扇模块支架100中的风扇模块。
65.请参照图2，可以从底部结构透视图看到风扇模块支架100的特征。特别是，可以看到位于基座102上的圆柱体110。圆柱体110延伸穿过基座102，且包括用于与将风扇模块支架100安装到电脑(或服务器)系统的机架的插销的通孔。图2系绘示具有矩形形状的狭缝112的其中一者。第四边缘120邻近于第二侧壁106和基座102。类似地，第三边缘118邻近于
第一侧壁104和基座102。
66.图3a和图3b系绘示将风扇模块300安装到图1和图2中的风扇模块支架100中的过程。风扇模块300包括第一侧面302、第二侧面304、第三侧面306、第四侧面308、顶侧310和底侧312。在本实施例中，位于风扇模块300的第一侧面302和第二侧面304中的每一者上的凸块(protruding tab)320都具有四个开孔314。风扇模块300的第一侧面302、第二侧面304和中间侧面318的四个角落具有多个凸块320。风扇模块300的形状大致是矩形。开孔314可用于确保、固定或紧固风扇模块300。在一些实施例中，在风扇模块300的第一侧面302、第二侧面304或中间侧面318的多个凸块320中的每一者上，可以有多于或少于四个开孔314。一系列风扇叶片316连接到风扇模块300中的轮毂上。此轮毂连接至马达(motor)，马达可使风扇叶片316旋转以产生气流。风扇模块300还包括配线，用以提供电力至风扇模块300的马达，当风扇模块300处于启动(activated)状态时，可以驱使风扇叶片316旋转。
67.在本实施例中，风扇模块支架100的第一侧壁104与风扇模块300的第一侧面302大致对齐。类似地，第二侧壁106与第二侧面304大致对齐。基部102通常与底侧312对齐。因此，第一侧壁104、第二侧壁106和基部102会形成一个支撑部(support)，用于使风扇模块300插设于其中。
68.首先，如图3a所绘示，将风扇模块300与风扇模块支架100对准。图3b系绘示将风扇模块300安装至风扇模块支架100中之过程的第二步骤。在第二步骤中，风扇模块300与风扇模块支架100一起进行定位，以使第一侧壁104与第一侧面302对准，使第二侧壁106与第二侧面304对准。使用者可以使用他们的手指或工具来移动第一侧壁104，藉由对第一侧壁顶部128施加远离基底102方向的应力，来使第一侧壁顶部128倾斜进而远离基底102。同时，使用者可以使用他们的手指或工具来移动第二侧壁106，藉由对第二壁侧顶部130施加远离基底102方向的应力，来使第二侧壁顶部130倾斜进而远离基底102。当第一侧壁104和第二侧壁106被拉离基座102时，第一侧壁104和第二侧壁106之间的空间大于风扇模块300的长度。因此，当施加应力以拉开第一侧壁104和第二侧壁106时，因为风扇模块支架100处于展开位置，风扇模块300可以被插入风扇模块支架100中。如前所述，第一侧壁104和第二侧壁106可分别相对于第三边缘118或第四边缘120弯折而不破裂，以增加第一侧壁104和第二壁106侧之间的距离。
69.在风扇模块支架100处于图1所绘示的展开位置之后，如图3b所示，风扇模块300可以被放置在风扇模块支架100内，使得风扇模块300的底侧312邻接于基座102。风扇模块300可以藉由使用者或工具向下方向移动，进而将风扇模块300放置在风扇模块支架100内。位于第一侧壁104和第二侧壁106上的卡钩122和突起部126被向外拉伸一定距离，以远离基座102，使得风扇模块300可以在没有阻碍的情况下向下方移动到风扇模块支架100中。因此，当风扇模块支架100处于展开位置时，位于第一侧壁104上的卡钩122与位于第二壁106上的卡钩122之间的距离大于风扇模块300的长度。
70.图4a系绘示包括风扇模块支架100和风扇模块300的风扇组件400。将风扇模块300安装到风扇模块支架100中的第三步骤也是最后一个步骤，是确保风扇模块300正确对准。一旦将风扇模块300放置在风扇模块支架100中，使用者就可以释放为了使第一侧壁104和第二侧壁106维持在远离基座102的位置所施加的应力。在释放该应力之后，风扇模块支架100的第一侧壁104会弯折回来，并且邻接于风扇模块300的第一侧面302；第二侧壁106亦会
弯折回来，并且邻接于风扇模块300的第二侧面304。在一些实施例中，因为风扇模块300仅由第一侧壁104和第二侧壁106所支撑，所以基座102不和风扇模块300的底侧312接触。
71.一旦将风扇模块300与风扇模块支架100对准之后，风扇模块300的凸块320可被定位在止动件108与风扇模块支架100的第一侧壁104或第二侧壁106之间。在本实施例中，最靠近第三边缘118的两个凸块320位于第一侧壁104和最靠近第一侧壁104的两个止动件108之间。类似地，最靠近第四边缘120的两个凸块320位于止动件108和第二壁106之间。因此，每个止动件108可以被设计来在风扇模块支架100中支撑风扇模块300。使用者可能需要调整风扇模块300的第一侧面302和第二侧面304的位置，以确保风扇模块300的定位。
72.一旦将风扇模块300与风扇模块支架100对准，就可以将风扇模块支架100的第一侧壁104的卡钩122和突起部126(如图1至图3b所绘示)放置在风扇模块300第一侧面302的开孔314之内。在释放远离基座102方向的应力之前，需要确保第一侧壁104的卡钩122和突起部126与风扇模块300相对应侧面302上的开孔314对准。这样，使用者可能需要调整卡钩122或突起部126以使其被放入开孔314内。在本实施例中，第一侧壁104中有两个卡钩122被放入风扇模块对应的开孔314之中。因此，在释放使其远离基座102的应力之前，使用者可能需要将两个卡钩122对准相应的开孔314。在其他实施例中，第一侧壁104上可以有多于或少于两个卡钩122，用来与位于第一侧面302上的开孔314对准。类似地，使用者可以采用相同的流程来确保位于风扇模块支架100的第二侧壁106上的卡钩122和突起部126，与位于风扇模块300的第二侧面304上的开孔314对准并卡合。卡钩122可以将风扇模块300的顶侧310和底侧312固定在风扇模块支架100内。
73.在一些实施例中，突出部126从第一侧面302或第二侧面304向外延伸，并且完全延伸穿过开孔314。在本实施例中，如图4a所绘示，突起部126邻接于风扇模块300的内部区域402，并位于与开孔314相对的区域上。每一个开孔314都有一个卡钩122插入并穿过其中。每一个对应的内部区域402都与卡钩122的至少一部分突出部126接触。突出部126的目的是让处于安装位置的风扇模块300，可以与风扇模块支架100保持紧密连接。更具体的说，第一侧壁104的卡钩122的突出部126可以使风扇模块300的第一侧面302靠近或邻接于第一侧壁104。类似地，第二侧壁106的卡钩122的突出部126可以使风扇模块300的第二侧面304靠近或邻接于第二壁106。
74.使用者可以容易地从风扇模块支架100中卸下风扇模块300。此一过程类似于先前描述的三个步骤，不同之处在于，使用者首先需要对突起部126施加应力，将突起部126向后拉使其完全穿出开孔314。接着，使用者可以拉动第一侧壁104和第二侧壁106使其远离基座102，直到卡钩122和突起部126不再插在开孔314之中。之后，使用者可以将风扇模块300向上移动，使得风扇模块300的底侧314与基座102之间的距离增加，并且使各组件不再对齐。
75.请参照图4b，风扇组件400的前视图绘示了风扇模块支架100的第一侧壁104和风扇模块300的第一侧面302。在本实施例中，通风口124位于风扇叶片316附近。通风口124的通孔138允许风扇模块300的风扇叶片316旋转所生成的气流经此传输。通风口124还为使用者提供了屏障，让使用者的手指或手不易与风扇叶片316接触，尤其是当风扇模块300处于启动状态，风扇叶片316正在旋转时。通风口124还可为电脑(或服务器)系统中的其他组件提供屏障，以使其他组件不易与风扇叶片316接触。
76.请参照图5，风扇组件400可以安装在电脑(或服务器)系统500的机壳502中。在本
实施例中，位于风扇模块支架100的底座102上的多个圆柱体110可以与机壳502底部506上的一系列插销504中的任何一个配合。在本实施例中，在机壳502的每个安装位置上，都有三个插销504与穿过风扇模块支架100的三个圆柱体110的开孔对准。在其他实施例中，机壳502上的插销504可以多于或少于三个，这取决于风扇模块支架100上圆柱体110的数量。其中，插销504也可以是钉子(nails)、螺钉(screws)、紧固件(fasteners)、榫钉(dowels)、螺栓(bolts)，栓钉(pegs)或凸杆(rods)。插销504的目的是将风扇组件400固定在机壳502内部，同时最小化机壳502中未充分利用或未利用的空间。因此，在本实施例中，风扇组件400在机架502中的布置，允许将其他组件灵活地安装到机架502中。
77.尽管本文已藉由一个或多个实施例来例示并描述本说明书的实施方式，但是本领域中具有通常知识者在阅读和理解了本说明书和所附图式之后，仍有可能提出其他均等的变化与修饰。另外，尽管本说明书所公开的多种实施例中之一者，可能具有一个或多个特定的实施方式和特征，但是这种特征可以与其它实施例的一个或多个其它特征加以组合。这对任何给定或特定的应用来说是需要和有利的。
78.虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何该技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视权利要求所界定者为准。