CN1711814A - 一种用于电子电路和元件的外壳 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电子电路和元件(28)的内部无风扇的散热外壳(20)。外壳包括一个由两个具有散热片(12)的容器(10)部件构成的组件。每个部件具有大致为对角线(14)形状的剖面。在外壳中，电路板(29)沿对角线(14)的剖面安装，因此与水平安装的电路板比较，使得该板的每边上的电路板(29)的长边的端部被更多的散热片(12)覆盖，以得到更好的元件冷却。

Description

一种用于电子电路和元件的外壳
技术领域
本发明涉及一种用于电子电路和元件的内部无风扇的散热外壳。
背景技术
当前用于电子元件的外壳配备有冷却电子元件的内部风扇和过多的散热片。为了尽可能实现散热功能，外壳内部的风扇限制了外壳的尺寸以及比如电子元件应该怎样被安装在印刷电路板(PCB)上以达到最好的散热效果。风扇的缺陷在于它的具有运动构件的机械冷却机构，因此它具有比散热片的被动冷却机构要短得多的寿命。
为了被用于比如宽带网络中的路由器和转换器的预定目的，对外壳的限制是按照一个用于在支架或机壳中安装的标准而设置的。这个标准规定了一个19英寸(48.26cm)宽的外壳，一个支架单元(1U)即1.75英寸(4.45cm)的高度或垂直空间，和一个30cm的最大深度。因此标准设置的限制使得很难在外壳的外部和顶部上安装风扇。
对这种外壳的另一种限制是由在外壳的前面板上安装状态指示器和康索尔端口的可能性所引起的。现有技术允许在前面板上安装一行比如指示器LED。如果要安装多行LED或其它的接口，可以通过在后面板上设置它们而实现。这种安装不是所希望的，因为，为了读取或其它目的，能在前面板上看见所有的状态指示器会非常有利。多个手控的底板安装的LED与比如LCD显示器比较就很贵，但是这种显式器在前面板上安装所要求的空间比当前提供得更多。
在现有技术中，用于实现在前面板安装多行指示器的可能技术包括，例如，将一个主PCB板尽可能置于外壳的底部，而且另外与主板之上的较小/子PCB卡连接，并将这些安装到前面板，通过敷设电缆将较小的板连接到主板。电缆连接容易松掉并增加了额外的生产成本。两板之间的电缆连接的另一个缺点在于元件的成型，尤其是如果额外的板被安装在前面板上，例如，在比如具有不同弹性的硅酮化合物的散热物质中的电路板的压制能对电缆连接施加压力。使用用于额外接口或LED指示器的子PCB卡要求主板被安装在外壳的底部。当使用用于冷却的散热片时，由于给散热片留下很少或没留下空间，所以就不能在外壳的底部上提供足够的冷却。
在后面板上不具有状态指示器的另一个明显的理由是，支架或机壳通常靠近后面板所面对的壁放置，或者如果不是以这种方式放置，支架被支架的后部上附有螺丝或铆接的金属片的外壳所覆盖。因此，外壳旨在保护支架安装的设备免于灰尘、潮湿、污垢等。因此，现有的支架安装设备通过将它从它的支架位置拉出并用新的或被维修的设备来代替它而被保持或更换。
而且，为了克服生产成本，可以理解用同一工具来压制外壳的顶部和底部元件，并仍然实现19英寸、1U支架标准。
发明内容
本发明旨在提供一种解决上述和与支架安装设备相关的其它问题的方案。为了这个目的，本发明提出了一种用于电子电路和元件的内部无风扇的散热外壳。外壳包括一个由两个具有散热片的容器部件组成的组件，每个部件具有大致为对角线形状的剖面。通过定位对角线的剖面来形成箱形，这些部件被组装以形成大致为箱形的外壳的较大部件。在外壳中，沿对角线的剖面安装了电路板，因此使得电路板的每条边上长边的端部被更多数量的散热片所覆盖，与水平安装的电路板相比，使元件得到更好的冷却。
在本发明的一个实施方式中，组成外壳的容器部件被间隔件/隔离件分隔，并且隔离件被设计成能穿过电路板中的小孔。
另一个实施方式包括，小孔具有至少适合间隔件的装配余量。另一个实施方式包括，外壳充满了散热弹性物质。该实施方式使得电路板漂浮在散热物质中，大致不与外壳接触。因此除了散热，还能保护电路板免受施加给外壳的损害。
另一个实施方式包括，除了更好的冷却，电路板的安装使连接到外壳的长边的面板上的多个指示器和/或至少一个显示器的安装成为可能。
还有另一个实施方式提供了外壳尺寸在规定的标准支架尺度19英寸、1U支架内调节。
另一个实施方式提供了，紧固装置使得在支架中在竖直位置安装外壳成为可能，由此利用了散热的烟囱效应。
还有另一个实施方式提供了，为了装配至少一个风扇，外壳的长边做得比48.26cm的规定标准要短，而且为了使短边满足19英寸的支架标准，由此提供了较小外壳。
附图说明
为了通过给定的例子和实施方式更好地理解本发明，后面必须参考附图说明及其相应附图，其中：
图1a)和b)示意地分别表示了用于外壳的底部或顶部容器的侧视图，和本发明的容器的对角线的剖面的透视图；
图2表示了本发明的组装的箱形的外壳；
图3表示了本发明的具有电子元件和用于间隔件的小孔；
图4表示了本发明的间隔件；
图5表示了本发明的外壳的前面板；以及
图6表示了本发明的用于安装在支架中的外壳。
具体实施方式
本发明提供了用于电子元件的外壳/外套，尤其用于宽带网络中的路由器或转换器。外壳设置有散热片，但没有用于冷却电子元件的内部风扇。
而且外壳符合为支架/机壳安装所设置的标准，标准规定了一个19英寸(48.26cm)宽的外壳，以及1.75英寸(4.45cm)即一个支架单元的高或垂直空间。它也使得在前面板上安装超过现在所能达到的数量的状态指示器、显示器、连接器等其它接口成为可能。
而且，本发明在一个实施方式中提供了相同工具来压制满足19英寸、1U支架标准的外壳的顶部和底部容器。
图1a)示意地表示了用于本发明的外壳的底部或顶部容器10的侧视图，短边的侧视图。容器10设置了散热片12，和对角线剖面14，即箱体的剖面，如果它沿着它的短边的对角线从一个长边到另一个长边被剪断，如图1b)所示。具有散热片12形状的容器能通过在模具中压制铝而制成。如图1a)-b)和图2所示，通过定位对角线剖面14来形成箱形使组装具有两个容器10的箱形外壳20成为可能。两个面板，前面板22和后面板24用于实现箱形外壳20的组装。
在图1a)中可以看到，靠近容器10的侧视图最高处16的散热片12部分具有更大的量，这为毗邻于这些散热片安装的电子元件提供了增强的冷却效应。
图2通过侧视图(图2中最上的)、前视图(图2的中间)和底或顶视图(图2的底部)示意地表示了本发明的组装了的箱形外壳。
图2中所绘的实线26示意地表示了电路板是怎样被对角线安装在外壳20中。传统的电路板是水平安装的，而且电子元件28向上突出，在电路板29上提供了均匀分布的散热片。通过采用本发明，被设置在与前面板22邻接的电路板上的电子元件28受益于更大量的散热片12，它为这些元件28提供了更好的冷却效果。例如路由器中的FE端口/收发器(FE：快速以太网)的强热的电子元件靠近前面板安装，使其指示器、连接器和/或其它公知的接口邻接、平齐或伸出离开前而板22。而且，通过应用例如Bromancob的GAP填料可以建立板29和散热片12之间的热传导。
正如所提到的，用于额外接口或LED指示器的子PCB卡的使用要求将主板29安装到外壳的底部。当使用用来冷却的散热片时，由于为散热片12所留空间有限，因此这就不能为外壳20的底部提供足够的冷却。为了在外壳的顶面和底面上获得足够的冷却区域，由本发明的一个实施方式提供的创造性的思想是，将电路板29对角线放置在外壳中，因此在外壳的两面上提供了足够的散热冷却区域。
图2中的前面板22被示意地描绘成具有FE端口/和收发器。图2中还描绘了更换状态指示器LED的LCD显示器30。由于缺少带有安装电子元件的水平放置的PCB所占的空间，传统的配备有水平放置的PCB的路由器/转换器不能在前面板22上提供LCD显示器并同时满足4.45cm的1U支架高度。
图3表示了用于本发明的路由器/交换器的电路板29。该板设置容纳图4的间隔件/隔离件40的小孔。这些间隔件40邻接两个对角线的剖面的容器10，并使用间隔件40中的通孔42通过螺丝、螺栓或其它合适的紧固装置固定。电路板29中的小孔30比间隔件40的直径至少要大一个合适的距离，以使当外壳20被装配时，间隔件40不将电路板29的位置固定。
为了进一步增强本发明的散热性能，外壳20中的所有空隙都被填满了散热物质，例如用于这个目的的硅酮。当外壳被填满了散热物质，由于没有被直接固定到组成外壳20的容器10中，电路板可以说漂浮在外壳20中的该物质中。因此，电路板29大致不与外壳接触，并且除了散热外，还在外壳本身受到损害时，使电路板受到保护。图5描述了连接到本发明外壳20的前面板22，面板具有用于FE端口/接收器、显示器30、连接器、指示器、其它接口等的孔。
图6表示了本发明的完全配备以用来安装在支架或机壳中的外壳20。为了连接到支架中，外壳20已经连接到紧固装置60上。而且，外壳配备有孔62，该孔被用来注入散热物质以填充外壳内的空隙，并因此形成了漂浮的电路板29。采用紧固装置60，使在支架中在竖直位置安装外壳20成为可能，这样利用了当受热的空气向上弥散时所说的烟囱效应。如果当支架中的外壳20被水平安装，受热的空气可以说困在层叠的外壳之间。
在本发明的一个实施方式中，它提供了风扇能被安装在外壳的短边上。风扇然后被连接，以使当需要沿着顶部和底部容器10的散热片12提供气流时，风扇能沿散热片12传送气流。为了实现这点，外壳20的长边比规定的标准48.26cm(19英寸)做得短些，适当地缩短比如1.3cm，以安装至少一个电扇。在一个实施方式中，外壳被装配更短的长边，由此为了满足19英寸的支架标准而在短边处装配较小外壳。当被要求时，这个较小外壳能容纳风扇。以这种方式，外壳20被做得非常通用化并适合于不同的环境条件。
本发明已经通过给出的例子和实施方式而进行描述，但是不要被这些所限制。可以理解所附的权利要求告诉我们其它的实施方式对本领域熟练的技术人员来说是显而易见的。

Claims (7)

1.一种用于电子电路和元件(28)的内部无风扇的散热外壳(20)，其特征在于，外壳(20)包括一个由两个具有散热片(12)的容器(10)部件构成的组件，每个部件具有大致为对角线(14)形状的剖面，由此通过定位所述对角线(14)形状的剖面以形成箱形，所述部件被组装以形成大致为箱形的所述外壳(20)的较大部件，在所述外壳(20)中沿对角线(14)剖面安装电路板(29)，因此与水平安装的电路板(29)相比，电路板的每边上的长边的端部被更多的散热片(12)所覆盖，以得到更好的元件(28)冷却。
2.如权利要求1所述的外壳，其特征在于，形成所述外壳的所述容器(10)部件被间隔件(40)所分隔，并且所述间隔件穿过电路板(29)中的孔(30)。
3.如权利要求2所述的外壳，其特征在于，所述孔(30)具有至少适合于所述间隔件(40)的装配余量，并用散热弹性物质填充外壳，由此所述电路板(29)漂浮放置于所述散热物质中，大致与外壳(20)不接触，以及因此除了散热，还保护所述电路板(29)免受施加到外壳上的损坏。
4.如权利要求1-3所述的外壳，其特征在于，除了更好的冷却，所述的电路板(29)的安装使在连接到外壳的前或后长边面板(22)上安装多个指示器或额外的接口和/或显示器(30)成为可能。
5.如权利要求1-4所述的外壳，其特征在于，外壳(20)尺寸在规定的19英寸标准支架内调节。
6.如权利要求1-5所述的外壳，其特征在于，紧固装置(60)使在支架中在垂直位置安装外壳(20)成为可能，因此利用了用于散热的烟囱效应。
7.如权利要求1-6所述的外壳，其特征在于，为了安装至少一个风扇，外壳(20)的长边做得比48.26cm的规定标准要短，以及为了使短边满足19英寸的支架标准，由此提供了较小外壳。
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