一种电子设备的制作方法

文档序号:36713610发布日期:2024-01-16 12:10阅读:19来源:国知局
一种电子设备的制作方法

本技术涉及散热,尤其涉及一种电子设备。


背景技术:

1、当前电子设备如服务器为了提升竞争力,会尽量配置更多的电子模组如中央处理器(central processing unit,cpu)、硬盘(hard disk drive,hdd)、内存、扩展卡等,以提高计算速度、存储容量和卸载速度等性能,但这些电子模组大部分时间都没有满载运行,以云计算中的云计算服务(elastic compute service,ecs)和云硬盘(elastic volumeservice,evs)为例,大部分时间电子模组的芯片的负载率比较低。但有的电子模组的芯片的负载波动会比较大,相应地,产生的热量的变化也会比较大。

2、为了保证电子模组能够在正常温度范围内工作,散热装置/通风装置可通过散热通道/送风通道来给电子模组进行散热,但对于负载波动比较大的电子模组,散热效率较低。


技术实现思路

1、本技术实施例提供一种电子设备,可根据功率器件的负载变化引起的温度变化改变风压,并可根据风压变化调整通风开度以改变风阻,实现调整通风速度,从而提升散热能效。

2、为此,本技术的实施例采用如下技术方案:

3、本技术实施例提供一种电子设备,所述电子设备包括:外壳,具有进风口和出风口;至少一个第一功率器件,设置在所述外壳内;第一风扇装置,设置在所述外壳内或所述外壳外,所述第一风扇装置用于对所述电子设备进行散热;至少一个可变通风装置,设置在所述进风口、所述出风口和所述进风口和所述出风口之间的至少一者处,并且,所述可变通风装置设置成能够根据改变的风压调整开度,实现调整通风速度,其中:所述第一风扇装置的转速为第一转速时,所述可变通风装置的开度为第一开度;所述第一风扇装置的转速为第二转速时,所述可变通风装置的开度为第二开度;所述第一转速不等于所述第二转速时,所述第一开度不等于所述第二开度。

4、本技术实施例的电子设备,通过在进风口、出风口和外壳的位于进风口和出风口之间的中间位置中的至少一者处设置可变通风装置,并且,可变通风装置设置成能够根据改变的风压调整开度以改变风阻,从而实现了调整通风速度,例如,在电子设备内的器件的负载升高时,温度随之增加,第一风扇装置的转速增大使风压改变,进而使可变通风装置的开度可增大,导致风阻减小,可使较多冷却风快速到达负载较高的器件即瓶颈器件处进行散热,有利于提升散热能效。

5、在一种可能的实现方式中,所述第一风扇装置的转速为零时,所述可变通风装置的开度为零或不为零。也就是说,在该实现方式中,在第一风扇装置的转速为零时,可根据需要使可变通风装置的开度可为零或者不为零。

6、在一种可能的实现方式中,所述可变通风装置包括:壳体,具有进风端和出风端,所述进风端和所述出风端之间形成送风通道,所述送风通道与所述外壳的内部连通,所述进风端、所述出风端和所述送风通道的延伸方向的至少一者处设置有第一通风口;挡风板,在第一通风口处设置成能够根据迎风面和背风面之间的风压之差相对所述第一通风口运动,以调整所述第一通风口的开度。也就是说,在该实现方式中,可变通风装置可为挡风模块即不包括功率器件的假模块,并且,挡风板可根据风压之差自动或在驱动机构的驱动下相对第一通风口运动,以改变第一通风口的开度。

7、在一种可能的实现方式中,所述挡风板设置成能够根据迎风面和背风面之间的风压之差相对所述第一通风口运动;其中:在所述风压之差大于第一设定值时,所述挡风板在风力作用下能够相对所述第一通风口运动,以增大或减小所述第一通风口的开度;在所述风压之差小于所述第一设定值时,所述挡风板能够在重力作用下进行复位。也就是说,在该实现方式中,挡风板在风力作用下自动相对第一通风口运动后,在风力减小时可通过重力作用实现挡风板的复位,这样可以不设置驱动机构,有利于简化结构和节省能耗,进而降低成本;可以理解的是,在有需要的情况下,也可设置驱动机构来驱动挡风板运动。

8、在一种可能的实现方式中,所述挡风板设置成能够根据迎风面和背风面之间的风压之差相对所述第一通风口运动;所述可变通风装置还包括弹性件,其中:在所述风压之差大于第二设定值时,所述挡风板在风力作用下能够相对所述第一通风口运动,以增大或减小所述第一通风口的开度,同时使所述弹性件变形;在所述风压之差小于所述第二设定值时,所述挡风板能够在所述弹性件的恢复力的作用下进行复位。也就是说,在该实现方式中,挡风板在风力作用下自动相对第一通风口运动后,在风力减小时可通过弹性件的恢复力实现挡风板的复位,这样无需设置驱动机构,有利于简化结构和节省能耗,进而降低成本;可以理解的是,在有需要的情况下,也可通过驱动机构驱动挡风板运动。

9、在一种可能的实现方式中,所述壳体包括封闭所述送风通道的挡壁,所述第一通风口设置有所述挡壁上,所述挡风板包括第一挡板,所述第一挡板层叠设置在所述挡壁上,且相对所述第一通风口能够在第一位置和第二位置之间移动,其中:在所述第一位置处,所述第一挡板遮盖所述第一通风口;在所述第二位置处,所述第一挡板使所述第一通风口敞开。也就是说,在该实现方式中,为了使挡风板能够在风力或驱动机构作用下相对第一通风口移动,来调整第一通风口的开度,以及在重力或弹性件的恢复力或驱动机构的作用下复位,挡风板可包括第一挡板,并可设置挡壁封闭送风通道,第一通风口设置在挡壁上,第一挡板可层叠设置在挡壁上,以便在封闭第一通风口的第一位置和使第一通风口敞开的第二位置之间移动。

10、在一种可能的实现方式中,所述挡风板包括第二挡板,所述第二挡板与所述第一挡板成角度连接,其中:所述挡壁倾斜设置;或,所述挡壁包括第三分段以及沿所述送风通道的延伸方向间隔且错位设置的第一分段和第二分段,所述第一分段和所述第二分段的远离彼此的端部与所述壳体的送风通道连接,所述第一分段和所述第二分段的靠近彼此的端部分别与所述第三分段的两端连接,所述第三分段倾斜设置或沿水平方向延伸,所述第一通风口设置在所述第三分段上,所述第一挡板层叠设置在所述第三分段上。也就是说,在该实现方式中,为了方便挡风板在风力作用下尽快移动,挡风板的第二挡板和第一挡板可成角度连接,以便承受更多风力作用,并且,挡壁可倾斜设置,或者,挡壁包括倾斜或水平设置的分段;可以理解的是,在有需要的情况下,也可通过驱动机构驱动挡风板移动。

11、在一种可能的实现方式中,在所述第二位置处,所述第一挡板与所述第一通风口错位设置;或,所述第一挡板上设置有贯穿开口,在所述第二位置处,所述贯穿开口与所述第一通风口对应。也就是说,在该实现方式中,若第一挡板长度较短,在第二位置处,第一挡板可与第一通风口错位,实现使第一通风口敞开;若第一挡板长度较长,第一挡板上可设置贯穿开口,在第二位置处,第一挡板可与贯穿开口对应,实现使第一通风口敞开。

12、在一种可能的实现方式中,所述挡风板包括转轴和与所述转轴固定连接的挡板主体,所述转轴的两端可转动地设置在所述第一通风口的相对的两个侧边上,使得所述挡板主体相对所述第一通风口能够转动,以封闭所述第一通风口或打开所述第一通风口,实现调整第一通风口的开度;其中:所述送风通道的设置所述挡板主体处的通道开口为所述第一通风口;或,所述壳体包括封闭所述送风通道的挡壁,所述第一通风口设置在所述挡壁上。也就是说,在该实现方式中,通过合理设置挡风板和挡壁的结构,可实现挡风板在风力作用下相对第一通风口转动,来调整第一通风口的开度,并在风力减小时,挡风板可在重力或弹性件的作用下复位。另外,第一通风口可为通道开口,或者,也可在通道内设置挡壁,并在挡壁上设置第一通风开口;可以理解的是,在有需要的情况下,也可通过驱动机构驱动挡风板转动。

13、在一种可能的实现方式中,所述转轴沿所述第一通风口的相对的两个侧边的长度方向偏心设置在所述挡板主体上;和/或,所述转轴的第一端设置有第一凸台,所述转轴的第二端设置有第二凸台,所述第一凸台和所述第二凸台沿着所述转轴的轴向方向远离彼此的端面伸出所述挡板主体的相应端面,所述第一凸台和所述第二凸台沿着所述转轴的轴向方向朝向彼此的端面位于所述挡板主体的相应端面的内侧或外侧。也就是说,在该实现方式中,为了方便挡板主体进行转动和复位,转轴可偏心设置;进一步地,挡板主体的两端的端面直接与第一通风口的两侧边接触时,摩擦面的面积较大,且距离转轴越远力矩越大,阻碍挡风板转动,为了减小摩擦面积,转轴两端可分别设置第一凸台和第二凸台,并且,此时摩擦面位于转轴附近,形成的阻碍转动的力矩较小。另外,若第一凸台和第二凸台的厚度较小,整个凸台可位于挡板主体的外侧,若第一凸台和第二凸台的厚度较大,为了减小挡板主体与第一通风口之间的间隙,凸台的内侧面可位于挡板主体的相应端面的内侧。

14、在一种可能的实现方式中,在初始位置处,所述挡板主体封闭所述第一通风口,所述第一通风口的开度为零;或,在初始位置处,所述挡板主体相对所述第一通风口具有一定开度,所述挡板主体的外侧边缘与所述第一通风口之间形成通风间隙;其中:在所述挡板主体朝向完全封闭所述第一通风口的方向转动的过程中,所述第一通风口的开度减小为零;或,所述壳体上设置有盖板,且所述盖板设置为在所述挡风板朝向完全封闭所述第一通风口的方向转动的过程中能够遮盖所述通风间隙,以使第一通风口的开度保持不变。也就是说,在该实现方式中,初始时,挡板主体可封闭第一通风口,此时第一通风口的开度为零,这样挡板主体在风力或驱动机构作用下转动时,开度增大;或者,初始时,可使第一通风口具有一定的开度,这样挡板主体在风力或驱动机构作用下转动时,开度可增大,也可减小;或者,在第一通风口具有一定的开度时,可设置盖板遮盖通风间隙,这样在挡板主体转动一定角度时,通风开度可保持不变。

15、在一种可能的实现方式中,所述挡板主体上设置有通风孔。也就是说,在该实现方式中,为了增大通风面积,可在挡板主体上设置固定通风孔。

16、在一种可能的实现方式中,所述可变通风装置还包括限位件和设置在所述壳体上的定位件,所述限位件能够在第三位置和第四位置之间移动,其中:在所述第三位置处,所述转轴能够带动所述挡板主体沿第一方向转动和沿与所述第一方向相反的第二方向转动;在所述第四位置处,所述限位件与所述定位件配合,以限制所述挡板主体沿所述第一方向或沿所述第二方向转动。也就是说,在该实现方式中,通过设置限位件,可实现挡板主体沿一个方向转动或沿两个相反方向转动,从而能够更好地满足用户需求。

17、在一种可能的实现方式中,所述限位件包括第一限位结构以及与所述第一限位结构连接的第二限位结构和挡块,所述定位件包括第一定位结构和第二定位结构,所述挡板主体上设置有开槽;所述第一定位结构能够与所述第二限位结构配合以限制所述限位件沿远离所述挡风板方向的移动或相对所述第二定位结构转动,所述第一限位结构设置为能够使所述限位件沿所述转轴的延伸方向在所述第三位置和所述第四位置之间移动,其中:在所述第三位置处,所述挡块对应所述开槽;在所述第四位置处,所述挡块对应所述开槽外侧的所述挡板主体的板体。也就是说,在该实现方式中,当挡块对应开槽时,挡板主体可沿第一方向和第二方向转动;当挡块对应开槽外侧的挡板主体的板体时,挡板主体仅可沿一个方向转动。

18、在一种可能的实现方式中,所述第二限位结构包括限位槽,所述限位槽的朝向所述挡风板的侧面封闭,所述第一定位结构包括限位块,所述限位槽沿着所述限位件的移动方向的尺寸大于所述限位块沿所述移动方向的尺寸;所述第一限位结构为板体,沿所述移动方向在所述板体上排列设置有第一限位部和第二限位部,所述第二定位结构包括沿所述移动方向设置的第一定位部和第二定位部;其中:在所述第三位置处,所述第一限位部能够与所述第二定位部限位配合;在所述第四位置处,所述第一限位部能够与所述第一定位结构限位配合,所述第二限位部能够与所述第二定位部限位配合。也就是说,在该实现方式中,作为第二限位结构的限位槽和作为第一定位结构的限位块相互配合可限制第二限位件的移动和转动,使限位件在第一限位结构和第二定位结构的配合下能够沿着转轴的轴向方向在第三位置和第四位置之间移动。

19、在一种可能的实现方式中,所述可变通风装置的弹性件包括扭簧,所述扭簧穿设在所述转轴上,且所述扭簧的第一扭臂和第二扭臂沿远离彼此的方向延伸至形成所述第一通风口的壳体处并与所述壳体可活动地搭接。也就是说,在该实现方式中,若扭簧的第一扭臂和第二扭臂与壳体的形成第一通风口的部分搭接且未固定连接,挡风板的对应第一扭臂的一侧沿朝向第一扭臂所在侧转动,第二扭臂抵靠/挤压壳体实现固定,使得在挡风板转动过程中,扭簧能够变形;挡风板的对应第二扭臂的一侧沿朝向第二扭臂所在侧转动,第一扭臂抵靠/挤压壳体实现固定,使得在挡风板转动过程中,扭簧能够变形;即扭簧的第一扭臂和第二扭臂与壳体可活动地搭接时,挡风板能够双向转动。

20、在一种可能的实现方式中,所述可变通风装置的弹性件包括扭簧,所述扭簧穿设在所述转轴上,其中:所述扭簧的第一扭臂沿远离所述扭簧的第二扭臂的方向延伸至形成所述第一通风口的壳体处并与所述壳体固定连接,所述第二扭臂的自由端对应所述挡板主体,所述挡风板能够沿所述第一方向转动;或,所述第二扭臂沿远离所述第一扭臂的方向延伸至形成所述第一通风口的壳体处并与所述壳体固定连接,所述第一扭臂的自由端对应所述挡板主体,所述挡风板能够沿所述第二方向转动。也就是说,在该实现方式中,为了实现挡风板的自动复位,可变通风装置的弹性件可为扭簧,并且,扭簧的两个扭臂中的一者与壳体固定,以便挡风板在风力作用下转动时,扭簧可以变形,从而在风力减小时,提供复位的弹性恢复力;并且,在扭簧的两个扭臂中的一者与壳体固定时,挡风板仅可沿一个方向转动。

21、在一种可能的实现方式中,所述可变通风装置的弹性件包括弹簧,所述弹簧的一端与所述挡风板连接,另一端与所述壳体连接。也就是说,在该实现方式中,为了实现挡风板的自动复位,可变通风装置的弹性件可为弹簧,并且,挡风板可双向转动,此时可设置限位件,以便使挡风板沿所需的一个方向转动。

22、在一种可能的实现方式中,所述壳体的挡壁上设置有至少一个第二通风口;和/或,所述可变通风装置还包括驱动机构,所述驱动机构能够驱动所述挡风板相对所述第一通风口运动。也就是说,在该实现方式中,为了增大壳体的通风量,可在壳体的挡壁上设置第二通风口,此时第二通风口可为固定大小的贯穿开口,并且数量可为多个。另外,可设置驱动机构来控制挡风板的运动。进一步地,可变通风装置还可包括第一控制器和第一温度传感器,第一温度传感器用于检测第一功率器件的温度,第一控制器能够根据第一温度传感器的检测结果控制驱动机构驱动挡风板运动。

23、在一种可能的实现方式中,所述可变通风装置还包括第二功率器件,设置在所述壳体内。也就是说,在该实现方式中,由于可变通风装置的壳体内设置有功率器件,此时可变通风装置为电子模组即真模块。

24、在一种可能的实现方式中,所述可变通风装置还包括:第二温度传感器,靠近所述第二功率器件设置或位于所述第二功率器件内,并用于检测所述第二功率器件的温度;第二风扇装置和第二控制器,所述第二风扇装置用于对所述第二功率器件进行散热,所述第二控制器能够根据所述第二温度传感器反馈的温度控制所述第二风扇的转速以改变风压,进而调整可变通风装置的开度。也就是说,在该实现方式中,可变通风装置的开度不仅可根据电子设备的外壳内外的风压之差进行调整,还可根据可变通风装置的壳体内和壳体外的风压进行调整。

25、在一种可能的实现方式中,所述至少一个第一功率器件包括两个以上的第一功率器件,所述第一风扇装置包括两个以上风扇,每个风扇对应一个或两个以上的第一功率器件;且所述第一风扇装置中的至少两个风扇对应不同的所述可变通风装置;当所述第一温度传感器检测到所述至少两个风扇中的一者对应的第一功率器件的温度变化时,所述第一控制器控制所述至少两个风扇中的一者的转速变化以改变风压,进而至少使所述至少两个风扇中的一者对应的可变通风装置的第一通风口的开度被调整。也就是说,在该实现方式中,每个风扇可对应不同的功率器件,这样功率器件温度变化时,第一控制器可控制温度变化的功率器件对应的风扇的转速改变,使得该风扇对应的可变通风装置处的迎风面和背风面之间的风压之差变化较大,进而开度变化较大,例如,开度增大的程度较大,而其他可变通风装置的开度可能不变,或者变化较小。当然,在有需要的情况下,某个功率器件的温度变化时,第一控制器也可控制所有风扇的转速改变,从而使这些风扇对应的可变通风装置的开度均产生较大变化。

26、在一种可能的实现方式中,所述第一功率器件包括第三电子模组,设置在所述外壳内;所述第一功率器件还包括:至少一个第一电子模组,设置在所述外壳的进风口处或位于所述第三电子模组与所述第一风扇装置之间,所述第一电子模组具有与所述外壳内部和外部连通的第一风口,所述可变通风装置包括第一可变通风装置,所述第一可变通风装置与所述第一电子模组并排设置,所述第一可变通风装置的第一通风口的开度设置成随着迎风面的风力的增大而增大或减小;和/或,至少一个第二电子模组,设置在所述外壳的出风口处或相对所述第三电子模组靠近所述进风口设置,所述第二电子模组具有与所述外壳内部和外部连通的第二风口,所述可变通风装置包括第二可变通风装置,所述第二可变通风装置与所述第二电子模组并排设置,所述第二可变通风装置的第一通风口的开度设置成随着迎风面的风力的增大而增大或减小。也就是说,在该实现方式中,每个电子模组能够承受的最高温度(即高温阈值)可能不同,即散热瓶颈不同,当某个电子模组的温度较高,到达其散热瓶颈后,该电子模组需要较多冷却风进行散热,此时通风量无法满足,需要增大通风量;当电子模组温度较低,未到达其散热瓶颈时,该电子模组需要较少冷却风进行散热,此时通风量能够满足,可以减小通风量。具体地,电子设备的外壳的内部可设置第三电子模组,电子设备可包括多个第一电子模组,第一可变通风装置可与多个第一电子模组并排设置在外壳的进风口处,若第一电子模组未到达其散热瓶颈,而第三电子模组到达其散热瓶颈,此时第一电子模组的通风量可以适当减小,第三电子模组的通风量需要增大,第一可变通风装置的第一通风口的开度可设置为随迎风面的风力的增加而增大,以便更多冷却风能够进入外壳内,来对第三电子模组进行散热,从而实现尽快对第三电子模组进行散热;若第一电子模组到达其散热瓶颈,而第三电子模组未达到其散热瓶颈,此时第一电子模组的通风量需要增大,第三电子模组的通风量可以适当减小,第一可变通风装置的第一通风口的开度可设置为随迎风面的风力的增加而减小,以便更多冷却风能够通过第一电子模组的第一风口进入外壳内,可实现尽快对第一电子模组进行散热;另外,电子设备可包括多个第二电子模组,第二可变通风装置可与多个第二电子模组并排设置在外壳的出风口处,若第二电子模组未达到其散热瓶颈,而第三电子模组达到其散热瓶颈,此时第二电子模组散热的通风量可以适当减小,第三电子模组的通风量需要增大,第二可变通风装置的第一通风口的开度可设置为随迎风面的风力的增加而增大,以便进入外壳后的冷却风对第三电子模组进行散热后,可通过第二可变通风装置的第一通风口尽快排出,从而实现尽快对第三电子模组进行散热;若第二电子模组达到其散热瓶颈,而第三电子模组未达到其散热瓶颈,此时第二电子模组散热的通风量需要增大,第三电子模组的通风量可以适当减小,第二可变通风装置的第一通风口的开度可设置为随迎风面的风力的增加而减小,使进入外壳后的冷却风能够更多地通过第二电子模组的第二风口流动至外壳外部,实现尽快对第二电子模组进行散热。

27、本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施例部分予以详细说明。

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