專利名稱：空氣流動(dòng)管理機(jī)箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于安放機(jī)架式電氣設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備的機(jī)柜和機(jī)箱。
背景技術(shù)：
電子設(shè)備的部件或裝置，例如計(jì)算機(jī)服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和電源，常常需要安裝在機(jī)架或者框架上并由它們支承，該機(jī)架或框架使用諸如承重板、導(dǎo)軌/桿(rail)和/或支架等的安裝構(gòu)件。眾所周知，這些電子組件產(chǎn)生大量的熱，這些熱必須被消散以將裝置保持在適當(dāng)?shù)墓ぷ鳁l件下并且防止損害和可能的故障。多數(shù)的電子裝置制造商需要將特定溫度范圍內(nèi)的空氣引入到裝置的前面，并且使之經(jīng)過(guò)內(nèi)部組件，在此進(jìn)行熱量交換，并且從裝置的后部排出。盡管也常采用另外的構(gòu)造，諸如“從后向前式”構(gòu)造，但機(jī)柜和機(jī)箱以及容納機(jī)柜和機(jī)箱的數(shù)據(jù)中心或機(jī)房典型地建設(shè)成適應(yīng)這種“從前到后式”空氣流動(dòng)需求。適當(dāng)?shù)嘏懦鲈跈C(jī)柜中產(chǎn)生的熱空氣變得越來(lái)越困難，因?yàn)樵絹?lái)越多的大功率設(shè)備安裝在機(jī)柜中，機(jī)柜被更加密集地充填電子設(shè)備。結(jié)果，被吸入裝置中的空氣的入口溫度很可能超過(guò)推薦的裝置操作范圍。該結(jié)果使得這些電子裝置的發(fā)生故障的趨勢(shì)增大。這些裝置的故障遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是不便利，因?yàn)檫@些故障可能導(dǎo)致關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)和通信的中斷，諸如那些用于緊急響應(yīng)管理、航空和飛行控制、過(guò)程控制和金融的電子裝置。當(dāng)支架或者框架沒(méi)有被填滿而導(dǎo)致空閑的區(qū)域時(shí)，與熱擴(kuò)散相關(guān)的問(wèn)題是復(fù)合的。這些空閑的空間可能導(dǎo)致來(lái)自背部的熱空氣被吸入到位于前側(cè)的空氣入口中，這將使得更冷的空氣不能被吸入到設(shè)備中，這可能導(dǎo)致設(shè)備過(guò)熱。針對(duì)該問(wèn)題的一個(gè)比較常用的解決方案是將擋板(blankingpanel)連接到機(jī)箱的導(dǎo)軌或支架上以用作遮擋件來(lái)阻塞或填充這些空閑區(qū)域，然而，使用擋板不是一個(gè)完全的解決方案。在使用或者不使用擋板的情況下，熱空氣都可能從導(dǎo)軌、角支承件和其它的結(jié)構(gòu)元件之間以及從機(jī)箱的側(cè)部吸入到機(jī)柜或者機(jī)箱中。因此，在本領(lǐng)域中需要如下的一種機(jī)柜或機(jī)箱能更好地防止熱空氣經(jīng)由這些空隙進(jìn)入到機(jī)柜中，以及相反地，防止冷卻空氣在進(jìn)入機(jī)柜時(shí)從這些空隙逸出。如本領(lǐng)域眾所周知，引入到機(jī)柜或機(jī)箱中的冷卻空氣常常沒(méi)有適當(dāng)?shù)匾氲诫娮釉O(shè)備中。例如，進(jìn)入機(jī)柜的頂部或者底部的冷卻空氣可以分別從設(shè)備的上方流過(guò)或者下方流過(guò)，而不是進(jìn)入裝置的空氣入口。當(dāng)冷卻空氣僅僅沿著機(jī)柜的左側(cè)和右側(cè)流過(guò)時(shí)，也可能不能被充分利用。因此，在本領(lǐng)域中存在對(duì)如下的機(jī)柜或機(jī)箱的需求該機(jī)柜或機(jī)箱具有將冷卻空氣弓I入到電子設(shè)備中的結(jié)構(gòu)特征。另外，被電子設(shè)備加熱的空氣常常不能適當(dāng)?shù)貜臋C(jī)柜或機(jī)箱中排出。例如，已加熱的空氣可以在機(jī)柜的側(cè)部或者機(jī)柜的頂部或底部循環(huán)流動(dòng)。因此，在本領(lǐng)域中存在對(duì)如下的機(jī)柜或機(jī)箱的需求該機(jī)柜或機(jī)箱具有引導(dǎo)已加熱的空氣離開(kāi)電子設(shè)備并且將其引出機(jī)柜或機(jī)箱的結(jié)構(gòu)特征。如本領(lǐng)域所知，機(jī)柜和機(jī)箱常常需要滿足一個(gè)或多個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如電子工業(yè)協(xié)會(huì)(Electronic Industries Association, EIA)EIA-310_D 標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的十九英寸機(jī)架的要求，并具體地建立了用于導(dǎo)軌安裝孔布置形式的參數(shù)。旨在解決空氣流動(dòng)管理問(wèn)題的機(jī)柜和機(jī)箱也應(yīng)該符合這些標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
這里所公開(kāi)的發(fā)明提供如下的機(jī)柜和機(jī)箱，該機(jī)柜和機(jī)箱用于安放機(jī)架式電氣設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備并且具有改進(jìn)的空氣流動(dòng)分布結(jié)構(gòu)特征。在優(yōu)選的實(shí)施例中，本文公開(kāi)的機(jī)柜和機(jī)箱，特別是本發(fā)明的框架構(gòu)件和豎直機(jī)架安裝軌提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，具體地1.空氣流動(dòng)分離一防止冷卻空氣與已加熱空氣混合；2.無(wú)源空氣流動(dòng)管理一機(jī)柜和機(jī)箱不需要額外的有源組件來(lái)管理空氣流動(dòng)；3.空氣流動(dòng)導(dǎo)向——冷卻空氣被引入電子設(shè)備并且已加熱空氣被引導(dǎo)離開(kāi)電子設(shè)備；4.EIA/ECA兼容性——機(jī)柜和機(jī)箱支持電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)和電子元件協(xié)會(huì)(Electronic Components Association, ECA)標(biāo)準(zhǔn)；5.雙重用途一本發(fā)明的框架構(gòu)件和豎直/垂直機(jī)架安裝軌可以被安裝在機(jī)柜的前部或者機(jī)柜的后部，或者可以構(gòu)造成支持從前到后式冷卻或者從后到前式冷卻；6.可調(diào)整——本發(fā)明的框架構(gòu)件可以被加工成具有多個(gè)安裝偏置設(shè)置和導(dǎo)軌位置，并且具有或者不具有集成的豎直機(jī)架安裝軌。本發(fā)明的豎直機(jī)架安裝軌也可以加工有多個(gè)偏置設(shè)置；7.單一框架構(gòu)型——本發(fā)明的框架構(gòu)件和豎直機(jī)架安裝軌構(gòu)造成所需的部件的數(shù)量減至最少，同時(shí)提供支承電子設(shè)備所需的強(qiáng)度；8.成本效益一更少的部件降低了成本并減少了加工廢料；9.材料選擇一可以用多種材料來(lái)制造本發(fā)明的框架構(gòu)件和豎直機(jī)架安裝軌以滿足成本和環(huán)境要求，這些材料包括但不限于鋼鐵、鋁、塑料和增強(qiáng)塑料；以及10.制造方法一可以通過(guò)多種方法來(lái)構(gòu)造本發(fā)明的框架構(gòu)件和豎直機(jī)架安裝軌以滿足成本和環(huán)境要求，這些方法包括但不限于旋轉(zhuǎn)模制、壓縮模制、吹塑、鑄造、深拉法、沖壓和真空成型。在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種與殼體一起使用的組件，該殼體限定用于保持發(fā)熱電子設(shè)備的內(nèi)部以及通向殼體內(nèi)部的第一開(kāi)口。該組件包括位于殼體外部并且限定第二開(kāi)口的框架。該框架適于接到殼體以使得框架圍繞第一開(kāi)口，并且第一開(kāi)口與第二開(kāi)口流體連通。第二開(kāi)口限定的高度和寬度小于第一開(kāi)口的高度和寬度。在一方面，第二開(kāi)口的至少一部分由框架的彎曲表面限定。在另一方面，該彎曲表面是凹面。在又一方面，框架的至少一部分限定斜面。在一方面,框架具有由頂部外表面、底部外表面和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)部外表面限定的大致平行六面體形狀，并且第二開(kāi)口是大致矩形形狀并且由頂部?jī)?nèi)表面、底部?jī)?nèi)表面和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)部?jī)?nèi)表面限定。在另一方面，頂部?jī)?nèi)表面、底部?jī)?nèi)表面和相對(duì)的側(cè)部?jī)?nèi)表面中的至少一個(gè)是斜面。在又一方面，頂部?jī)?nèi)表面、底部?jī)?nèi)表面和相對(duì)的側(cè)部?jī)?nèi)表面中的至少一個(gè)是彎曲表面。在又一方面，彎曲表面是凹面。在再一方面，至少頂部?jī)?nèi)表面和底部?jī)?nèi)表面是末端為大致平坦的突出部的彎曲表面。在一方面，框架還限定相對(duì)的兩排安裝孔，其中各排安裝孔鄰近側(cè)部?jī)?nèi)表面之一。在另一方面，相對(duì)的成排安裝孔從框架的前表面偏移。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種與殼體一起使用的組件，該殼體限定適于保持發(fā)熱電子設(shè)備的內(nèi)部以及通向殼體內(nèi)部的第一開(kāi)口。該組件包括位于殼體外部并且限定第二開(kāi)口的框架，其中框架適于聯(lián)接到殼體以使得框架圍繞第一開(kāi)口，并且第一開(kāi)口與第二開(kāi)口流體連通?？蚣芫哂杏身敳客獗砻?、底部外表面和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)部外表面限定的大致平行六面體形狀。第二開(kāi)口是大致矩形形狀并且由彎曲的頂部?jī)?nèi)表面、彎曲的底部?jī)?nèi)表面和兩個(gè)相對(duì)且彎曲的側(cè)部?jī)?nèi)表面限定，第二開(kāi)口限定的高度和寬度小于第一開(kāi)口的高度和寬度。框架還限定豎直且相對(duì)的、從框架前表面偏移的兩排安裝孔，且安裝孔構(gòu)造成至少部分地支承電子設(shè)備。在一方面，頂部?jī)?nèi)表面和底部?jī)?nèi)表面是凹面，其中各個(gè)凹面的末端為大致平坦的突出部，該突出部延伸到殼體的內(nèi)部。在另一方面，頂部?jī)?nèi)表面、底部?jī)?nèi)表面和相對(duì)的側(cè)部?jī)?nèi)表面中的至少一個(gè)是斜面。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種限定適于保持發(fā)熱電子設(shè)備的內(nèi)部的機(jī)箱。該機(jī)箱包括第一框架，該第一框架具有由頂部外表面、底部外表面和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)部外表面限定的大致平行六面體形狀。第一框架限定與內(nèi)部流體連通的大致矩形形狀的開(kāi)口，該開(kāi)口由頂部?jī)?nèi)表面、底部?jī)?nèi)表面和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)部?jī)?nèi)表面限定。第一框架還限定相對(duì)的兩排安裝孔，各排安裝孔鄰接側(cè)部?jī)?nèi)表面之一。機(jī)箱還包括一對(duì)相對(duì)的水平安裝的軌道，其中各個(gè)軌道的第一端聯(lián)接到第一框架；一對(duì)相對(duì)的豎直機(jī)架安裝軌，其中各個(gè)機(jī)架安裝軌聯(lián)接到一個(gè)軌道，并且各個(gè)機(jī)架安裝軌限定多個(gè)安裝孔。限定在第一框架中的安裝孔和限定在機(jī)架安裝軌中的安裝孔構(gòu)造成保持發(fā)熱裝置。在一方面，機(jī)箱還包括與第一框架相對(duì)的第二框架，其中該第二框架限定與內(nèi)部流體連通的大致矩形的開(kāi)口，并且各個(gè)軌道的第二遠(yuǎn)端聯(lián)接到第二框架。在另一方面，頂部?jī)?nèi)表面、底部?jī)?nèi)表面和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)部?jī)?nèi)表面中的至少一個(gè)是彎曲表面。在又一方面，第一框架的頂部?jī)?nèi)表面和底部?jī)?nèi)表面是彎曲表面，各個(gè)彎曲表面的末端是延伸到殼體內(nèi)部的大致平坦的突出部。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種限定適于保持發(fā)熱電子設(shè)備的內(nèi)部的機(jī)箱，該機(jī)箱包括由兩對(duì)相對(duì)的豎直結(jié)構(gòu)件和兩對(duì)相對(duì)的水平結(jié)構(gòu)件組成的大致平行六面體的框架。機(jī)箱還包括一對(duì)豎直導(dǎo)軌，其中各個(gè)豎直導(dǎo)軌限定第一端和第二遠(yuǎn)端，各個(gè)豎直導(dǎo)軌沿其長(zhǎng)度形成鈍角，并且還限定多個(gè)靠近第二遠(yuǎn)端的安裝孔。各個(gè)豎直導(dǎo)軌的第一端適于聯(lián)接到一對(duì)相對(duì)的豎直結(jié)構(gòu)件中的一個(gè)上，并且各個(gè)豎直導(dǎo)軌的第二遠(yuǎn)端延伸到殼體的內(nèi)部。豎直導(dǎo)軌中的安裝孔構(gòu)造成保持發(fā)熱裝置。在一方面，成對(duì)的相對(duì)豎直結(jié)構(gòu)件中的至少一對(duì)限定多個(gè)安裝孔，使得豎直結(jié)構(gòu)件中的安裝孔和豎直導(dǎo)軌中的安裝孔構(gòu)造成保持發(fā)熱裝置。


從以下的對(duì)如附圖所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的更加詳細(xì)的說(shuō)明中，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，其中，在不同的視圖中相同的附圖標(biāo)記指代相同的部件。附圖沒(méi)有必要按比例繪制，而重點(diǎn)在于說(shuō)明本發(fā)明的原理。圖1A是現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)柜或機(jī)箱的透視圖。圖1B是現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)柜或機(jī)箱的前視圖。圖2是具有本發(fā)明的框架構(gòu)件的機(jī)柜或機(jī)箱的優(yōu)選實(shí)施例的透視圖。圖3是圖2的機(jī)柜或機(jī)箱的框架構(gòu)件之一的透視圖。圖4是圖3的框架構(gòu)件的前視圖。圖5是圖3的框架構(gòu)件的側(cè)視圖。圖6是圖3的框架構(gòu)件的俯視圖。圖7是圖3的框架構(gòu)件的后視圖。圖8是沿圖4的框架構(gòu)件的線“8-8”的剖視圖。圖9是圖8的圓圈示出的部分“圖9”的詳細(xì)視圖。圖10是沿圖4的框架構(gòu)件的線“10-10”的剖視圖。圖11是圖10的圓圈示出的部分“圖11”的詳細(xì)視圖。圖12A和12B是圖4的圓圈示出的部分“圖12”的詳細(xì)視圖。圖13是圖7的圓圈示出的部分“圖13”的詳細(xì)視圖。圖14是具有本發(fā)明的豎直機(jī)架安裝軌的機(jī)柜或機(jī)箱的優(yōu)選實(shí)施例的透視圖。圖15是圖14的機(jī)柜或機(jī)箱的一部分的俯視圖，其示出了本發(fā)明豎直機(jī)架安裝軌的一個(gè)實(shí)施例；以及圖16是圖14的本發(fā)明豎直機(jī)架安裝軌的可選實(shí)施例的俯視圖。
具體實(shí)施例方式1.現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)柜或機(jī)箱在圖1A和圖1B中示出了現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)柜或機(jī)箱100。如本領(lǐng)域所知，機(jī)柜或機(jī)箱100是適于將發(fā)熱電子設(shè)備保持在其內(nèi)部中的殼體。機(jī)柜或機(jī)箱100包括兩個(gè)豎直的前機(jī)箱結(jié)構(gòu)件110和111、兩個(gè)豎直的后機(jī)箱結(jié)構(gòu)件112和113、兩個(gè)水平的前機(jī)箱結(jié)構(gòu)件121和122以及兩個(gè)水平的后機(jī)箱結(jié)構(gòu)件123和124。機(jī)箱結(jié)構(gòu)件(110，111，112，113，121，122，123和124) —起形成了現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)柜或機(jī)箱100的平行六面體外框架?，F(xiàn)有技術(shù)的機(jī)柜或機(jī)箱100還包括三對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的水平安裝的軌道最下部軌道131a和131b、中間軌道132a和132b以及最上部軌道133a和133b。幾對(duì)水平安裝的軌道安裝成沿著現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)柜或機(jī)箱100的左側(cè)和右側(cè)在前后方向上彼此平行?，F(xiàn)有技術(shù)的機(jī)柜或機(jī)箱100還包括兩對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的豎直機(jī)架安裝軌前機(jī)架安裝軌141和142，以及后機(jī)架安裝軌143和144。兩個(gè)豎直機(jī)架安裝軌(142和144)安裝在機(jī)柜或機(jī)箱100的左內(nèi)側(cè)，另外兩個(gè)豎直機(jī)架安裝軌(141和143)安裝在機(jī)柜或機(jī)箱100的右內(nèi)側(cè)。豎直機(jī)架安裝軌通過(guò)本領(lǐng)域已知的連接件——如連接件163——聯(lián)接到水平安裝的軌道。如果需要，現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)柜或機(jī)箱100可以包括附加的豎直機(jī)架安裝軌對(duì)以便安裝和支承機(jī)箱內(nèi)的電子設(shè)備。如圖1B所示，機(jī)柜或機(jī)箱100限定通向機(jī)箱的內(nèi)部的開(kāi)口 101。如圖1B進(jìn)一步所示，在豎直的前機(jī)箱結(jié)構(gòu)件Iio和前機(jī)架安裝軌142之間存在間隙172，在豎直的前機(jī)箱結(jié)構(gòu)件111和前機(jī)架安裝軌141之間存在類似的間隙174。雖然在圖1B中并沒(méi)有示出，但是類似的間隙存在于豎直的后機(jī)箱結(jié)構(gòu)件112和后機(jī)架安裝軌144之間以及豎直的后機(jī)箱結(jié)構(gòu)件113和后機(jī)架安裝軌143之間。這些間隙使得冷卻空氣能夠流經(jīng)電氣部件并且允許已加熱的空氣沿著側(cè)面從前向后循環(huán)到機(jī)柜的前部并且被吸入到電氣部件的空氣入口中。I1.具有空氣流動(dòng)管理結(jié)構(gòu)特征的機(jī)柜或機(jī)箱——框架構(gòu)件在圖2中示出了具有本發(fā)明空氣流動(dòng)管理結(jié)構(gòu)特征的本發(fā)明機(jī)柜或機(jī)箱200的優(yōu)選實(shí)施例。類似于現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)柜100，機(jī)柜或機(jī)箱200包括適于將發(fā)熱電子設(shè)備保持在其內(nèi)部201中的殼體，并且分別限定通向機(jī)柜的內(nèi)部201的前開(kāi)口和后開(kāi)口 202a和202b。機(jī)柜或機(jī)箱200還包括兩個(gè)相同的框架構(gòu)件210a和210b :位于機(jī)柜前部的前框架構(gòu)件210a，位于機(jī)柜后部的后框架構(gòu)件210b。在可選實(shí)施例中，機(jī)柜或機(jī)箱200可以只包括一個(gè)框架構(gòu)件，其位于機(jī)柜的前部或后部?？蚣軜?gòu)件210a和210b用于聯(lián)接到殼體的前部和后部，使得框架構(gòu)件210a圍繞開(kāi)口 201a并且框架構(gòu)件210b圍繞開(kāi)口 201b。如下詳述，框架構(gòu)件(210a，210b)是單件材料，其提供如圖1A所示的現(xiàn)有技術(shù)機(jī)柜或機(jī)箱100的豎直機(jī)箱結(jié)構(gòu)件和水平機(jī)箱結(jié)構(gòu)件兩者的結(jié)構(gòu)功能。例如，在優(yōu)選的實(shí)施例中，前框架構(gòu)件210a提供豎直的前機(jī)箱結(jié)構(gòu)件110和111以及水平的前機(jī)箱結(jié)構(gòu)件121和122的結(jié)構(gòu)功能。類似地，后框架構(gòu)件210b提供豎直的后機(jī)箱結(jié)構(gòu)件112和113以及水平的前機(jī)箱結(jié)構(gòu)件123和124的結(jié)構(gòu)功能。應(yīng)當(dāng)注意，除了相對(duì)于機(jī)柜或機(jī)箱200的布置以外，框架構(gòu)件2IOa和210b是相同的。在優(yōu)選的實(shí)施例中，框架構(gòu)件210a和210b分別限定多個(gè)安裝孔并適于安裝和支承電子設(shè)備，如在現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)柜或機(jī)箱100中通過(guò)一對(duì)彼此相對(duì)的豎直機(jī)架安裝軌(前機(jī)架安裝軌141和142，后機(jī)架安裝軌143和144)所提供的那樣。在此情況下，框架構(gòu)件實(shí)現(xiàn)豎直的機(jī)箱結(jié)構(gòu)件和豎直的機(jī)架安裝軌兩者的功能。例如，參考圖3、4和7，框架構(gòu)件210a限定豎直且相對(duì)的兩排安裝孔310a和310b。應(yīng)當(dāng)注意，在可選實(shí)施例中，框架構(gòu)件(210a，210b)兩者或其中之一可以構(gòu)造成具有或者不具有成排的安裝孔。還應(yīng)當(dāng)注意，相對(duì)的成排安裝孔310a和310b可以從框架構(gòu)件的前表面偏移。該構(gòu)造在框架構(gòu)件的前表面和成排的安裝孔之間提供了大約二英寸(5.1厘米)的間距以容納布線。進(jìn)一步參考圖2，機(jī)柜或機(jī)箱200優(yōu)選地也包括三對(duì)水平安裝的軌道最下部軌道231a和231b、中間軌道232a和232b以及最上部軌道233a和233b(233b未示出)。成對(duì)的水平安裝的軌道優(yōu)選地安裝成沿著機(jī)柜或機(jī)箱200的左側(cè)和右側(cè)在前后方向上彼此平行，并且聯(lián)接到框架構(gòu)件210a和210b。水平安裝的軌道優(yōu)選地跨越機(jī)柜或機(jī)箱200的大致內(nèi)部寬度。需要注意水平安裝的軌道的數(shù)量或者它們?cè)跈C(jī)柜或機(jī)箱內(nèi)部的布局并非是對(duì)本發(fā)明的限制。在優(yōu)選的實(shí)施例中，機(jī)柜或機(jī)箱200也包括一對(duì)豎直機(jī)架安裝軌241和242。豎直機(jī)架安裝軌241和242優(yōu)選彼此平行地安裝，分別位于機(jī)柜或機(jī)箱200的左側(cè)和右側(cè)，并且經(jīng)由本領(lǐng)域已知的連接件——如連接件263——聯(lián)接到水平安裝的軌道(231a，231b，232a，232b，233a和233b)。豎直機(jī)架安裝軌優(yōu)選地從最下部軌道(231a，231b)到最高軌道(233a，233b)跨越機(jī)柜或機(jī)箱的大致內(nèi)部高度。需要注意，豎直機(jī)架安裝軌的數(shù)量或者構(gòu)造并非是對(duì)本發(fā)明的限制。豎直機(jī)架安裝軌241和242是本領(lǐng)域的已知類型，并且限定長(zhǎng)形主體250和大致相對(duì)的一對(duì)凸緣261和262。在優(yōu)選的實(shí)施例中，凸緣261和262大致沿豎直機(jī)架安裝軌的長(zhǎng)度延伸。凸緣261和262中的一者或兩者可以限定多個(gè)安裝孔270，安裝孔270構(gòu)造成用于安裝和支承電子設(shè)備。在優(yōu)選的實(shí)施例中，豎直機(jī)架安裝軌滿足電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA) EIA-310-D標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的19英寸機(jī)架的要求，并具體地建立了用于豎直機(jī)架安裝軌安裝孔布置形式的參數(shù)。機(jī)柜或機(jī)箱200還包括可選的頂蓋或頂部構(gòu)件280。在可選實(shí)施例中，機(jī)柜或機(jī)箱200的頂部可以通向管道、煙 、集氣室或者可選的空氣流動(dòng)管理裝置。II1.框架構(gòu)件以下將參考圖3至圖13詳細(xì)說(shuō)明前框架構(gòu)件210a。如前所述，前框架構(gòu)件210a和后框架構(gòu)件210b在結(jié)構(gòu)上是相同的，不同之處僅在于其相對(duì)于機(jī)柜或機(jī)箱200的布置。如圖4所示，并且以下將詳細(xì)說(shuō)明，框架構(gòu)件210a限定開(kāi)口或開(kāi)口區(qū)域320，其構(gòu)造成接收和引導(dǎo)冷卻空氣進(jìn)入機(jī)柜或機(jī)箱200的內(nèi)部的前部。開(kāi)口區(qū)域320限定高度和寬度，該高度和寬度優(yōu)選地比通向機(jī)箱的內(nèi)部201的開(kāi)口 202a的高度和寬度小。如圖2所示，當(dāng)框架210a安裝在呈從前到后式冷卻構(gòu)型的機(jī)柜的前部時(shí)，框架210a起到迫使冷卻空氣穿過(guò)裝置的空氣流動(dòng)入口而不是沿著裝置的側(cè)面流動(dòng)的作用?？蚣軜?gòu)件210a也起到消除如圖1B所示的現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)柜或機(jī)箱100的間隙172和174的作用。應(yīng)當(dāng)注意，框架構(gòu)件(210a，210b)是可反向使用的。當(dāng)框架構(gòu)件210a像圖2中的210b —樣安裝在機(jī)柜的從前到后式冷卻構(gòu)型的后部時(shí)，開(kāi)口區(qū)域320構(gòu)造成引導(dǎo)已加熱的空氣離開(kāi)機(jī)柜或機(jī)箱200的內(nèi)部。如圖4所示，開(kāi)口區(qū)域320的高度H至少等于:(n*U)，其中U是機(jī)架單元(也稱為RU)的高度，該機(jī)架單元是本領(lǐng)域已知的計(jì)量單元并且用于描述安裝在標(biāo)準(zhǔn)的19英寸(48.3厘米)或標(biāo)準(zhǔn)的23英寸(58.4厘米)寬的機(jī)柜或機(jī)箱中的設(shè)備的高度。如本領(lǐng)域所知，一個(gè)機(jī)架單元(U或RU)是1.75英寸或4.4厘米；以及η是機(jī)架單元的數(shù)量。如圖6所示，框架210a的寬度Wl優(yōu)選地大于或者等于約24英寸(61厘米)。如圖7所示，兩排安裝孔310a和310b之間的寬度W2大致在17.72和22.7英寸(45厘米和57.7厘米)之間。進(jìn)一步參考圖3和圖4，框架構(gòu)件210a限定四個(gè)外表面:左側(cè)外表面331和相對(duì)的右側(cè)外表面332，頂部外表面333和相對(duì)的底部外表面334，以及四個(gè)內(nèi)表面:左側(cè)內(nèi)表面341和相對(duì)的右側(cè)內(nèi)表面342，頂部?jī)?nèi)表面343和相對(duì)的底部?jī)?nèi)表面344。進(jìn)一步參考圖5和圖6，在優(yōu)選的實(shí)施例中，外表面(331，332，333和334)從機(jī)柜或機(jī)箱200的前部向后部逐漸傾斜離開(kāi)開(kāi)口區(qū)域320。頂部外表面333具有大致從前向后逐漸向上傾斜的斜面，并且頂部外表面334具有從前向后逐漸向下傾斜的斜面。進(jìn)一步參考圖6，左側(cè)外表面331具有從前向后離開(kāi)開(kāi)口區(qū)域320、逐漸向外傾斜的斜面，右側(cè)外表面332具有從前向后離開(kāi)開(kāi)口區(qū)域320、逐漸向外傾斜的斜面。在可選實(shí)施例中，外表面中一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)可以限定成斜面或者任何一個(gè)外表面都不限定成斜面。斜面有利于簡(jiǎn)單的制造，特別是將框架簡(jiǎn)單地模鑄成單件。
如圖8、9、10和11所示，內(nèi)表面(341，342，343和344)大體上是彎曲的，優(yōu)選地是凹的?？蚣軜?gòu)件210a的彎曲內(nèi)表面構(gòu)造成引導(dǎo)圖8、9和10中的附圖標(biāo)記810所示的冷卻空氣離開(kāi)機(jī)柜或機(jī)箱200的頂部、底部和側(cè)部并且引向機(jī)柜或者機(jī)柜或機(jī)箱200的中心，在該中心安裝有電子設(shè)備。相反地，關(guān)于框架構(gòu)件210b，彎曲的內(nèi)表面構(gòu)造成引導(dǎo)已加熱的空氣離開(kāi)機(jī)柜的頂部、底部和側(cè)部并且從機(jī)柜的后部引出。在可選實(shí)施例中，外表面中的一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)限定為彎曲表面或者任何一個(gè)外表面都不限定為彎曲表面。在另一可選實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)內(nèi)表面可以限定為斜面而不是曲面。如圖9所示，內(nèi)表面(341，342，343和344)進(jìn)一步構(gòu)造成末端是大致平坦的突出部910，該突出部910進(jìn)一步將冷卻空氣引向機(jī)柜或機(jī)箱200的中心，并且起到防止冷卻空氣流向機(jī)箱的頂部(或底部)以及流到電子部件的頂部之上(或者底部之下)的作用。然而，關(guān)于框架構(gòu)件210b，突出部910將已加熱的空氣引出到機(jī)柜或機(jī)箱200之外，并且起到防止已加熱的空氣返流到機(jī)柜的頂部或底部、并因此防止已加熱的空氣在機(jī)柜或機(jī)箱200中循環(huán)流動(dòng)的作用。在優(yōu)選的實(shí)施例中，突出部910和內(nèi)表面(341，342，343和344)之間的距離Dl大致大于或等于2. 5英寸(6. 4厘米)。進(jìn)一步參考圖7，在優(yōu)選的實(shí)施例中，框架構(gòu)件210a限定符合EIA標(biāo)準(zhǔn)的豎直相對(duì)的兩排安裝孔310a和310b。成排的安裝孔310a和310b鄰近內(nèi)表面341和342，并且延伸到開(kāi)口區(qū)域320中。應(yīng)當(dāng)注意，在可選實(shí)施例中，框架構(gòu)件(210a，210b)兩者或者其中之一可以構(gòu)造成具有兩排安裝孔或者不具有兩排安裝孔。IV.具有空氣流動(dòng)管理特征的機(jī)柜或機(jī)箱一豎直機(jī)架安裝軌在圖14中示出了具有本發(fā)明的空氣流動(dòng)管理特征的本發(fā)明機(jī)柜或機(jī)箱400的另一優(yōu)選實(shí)施例。機(jī)柜或機(jī)箱400是適于將發(fā)熱裝置保持在其內(nèi)部401中的殼體，并且限定通向機(jī)柜的內(nèi)部的開(kāi)口 402。機(jī)柜或機(jī)箱400包括兩個(gè)豎直的前機(jī)箱結(jié)構(gòu)件110和111，兩個(gè)豎直的后機(jī)箱結(jié)構(gòu)件112和113，兩個(gè)水平的前機(jī)箱結(jié)構(gòu)件121和122，以及兩個(gè)水平的后機(jī)箱結(jié)構(gòu)件123和124。機(jī)箱結(jié)構(gòu)件(110，111，112，113，121，122，123和124) 一起形成了機(jī)柜或機(jī)箱400的平行六面體外部框架。機(jī)柜或機(jī)箱400還包括三對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的水平安裝的軌道最下部軌道131a和131b、中間軌道132a和132b以及最上部軌道133a和133b。成對(duì)的水平安裝的軌道優(yōu)選地安裝成沿著機(jī)箱400的左側(cè)和右側(cè)在前后方向上彼此平行。水平安裝的軌道優(yōu)選地跨越機(jī)柜或機(jī)箱400的大致內(nèi)部寬度。需要注意，水平安裝的軌道的數(shù)量或者它們?cè)跈C(jī)柜或機(jī)箱內(nèi)部的布局不是對(duì)本發(fā)明的限制。進(jìn)一步參考圖14，本發(fā)明的豎直機(jī)架安裝軌410和411是單件材料，其分別焊接到豎直的前機(jī)箱結(jié)構(gòu)件111和110。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明豎直機(jī)架安裝軌是兩用的，附加地或者代替軌道410和411，一組同樣的本發(fā)明豎直機(jī)架安裝軌可以安裝在機(jī)柜或機(jī)箱400的后部。本發(fā)明的豎直的機(jī)架安裝軌410和411優(yōu)選地跨越機(jī)箱的整個(gè)內(nèi)部高度，并且提供兩排構(gòu)造成用于安裝和支承電子設(shè)備的相對(duì)的安裝孔412a和412b，就像一對(duì)相對(duì)的豎直安裝軌所提供的那樣。在此情況下，本發(fā)明豎直機(jī)架安裝軌410和411替代在圖1A和圖IB中示出的現(xiàn)有技術(shù)中的豎直前機(jī)架安裝軌141和142，因此消除了在圖1B中示出的間隙172和174。在圖14中也示出了下門檻421和擋板431。如圖15所示，在優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明豎直機(jī)架安裝軌411限定鈍角430。豎直機(jī)架安裝軌411形成角度，使得豎直機(jī)架安裝軌411的前表面411a相對(duì)于豎直前機(jī)箱結(jié)構(gòu)件110的前表面IlOa偏移設(shè)置。該構(gòu)造提供大致兩英寸的間距以容納布線。在不需要該間距的可選實(shí)施例中，如圖16所示，豎直機(jī)架安裝軌411的前表面411a可以與豎直前機(jī)箱結(jié)構(gòu)件110的前表面IlOa平齊。本文中所描述的具體結(jié)構(gòu)、材料和尺寸并非是對(duì)本發(fā)明的限制，因?yàn)槠渌Y(jié)構(gòu)也能夠?qū)崿F(xiàn)本文所述的發(fā)明。雖然在一些附圖中說(shuō)明了本發(fā)明的具體特征，但是這僅僅是為了方便，因?yàn)橐恍┨卣骺梢耘c根據(jù)本發(fā)明的任一或所有其它特征相結(jié)合。除非特別指明，本文中的數(shù)值列舉范圍僅僅意在作為一種逐一指代落在該范圍內(nèi)的各個(gè)單獨(dú)數(shù)值點(diǎn)的簡(jiǎn)化方法，并且各個(gè)單獨(dú)的數(shù)值點(diǎn)均包含在說(shuō)明書中，恰如各個(gè)單獨(dú)的數(shù)值點(diǎn)已經(jīng)在本文中分別列舉了 一樣。本文中提出的任一和所有實(shí)例或示例性語(yǔ)言(例如，“如、例如、諸如”)僅僅意在更好地說(shuō)明本發(fā)明而不是為了限制本發(fā)明的范圍。從本文所提供的公開(kāi)內(nèi)容中本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明晰對(duì)本文所說(shuō)明的實(shí)施例進(jìn)行的多種修改。因此，在不脫離本發(fā)明的精神或基本要素的情況下本發(fā)明可以用其它的具體形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于與殼體一起使用的組件，所述殼體限定適于保持發(fā)熱電子設(shè)備的內(nèi)部以及通向殼體內(nèi)部的第一開(kāi)口，所述組件包括: 位于所述殼體外部并且限定第二開(kāi)口的框架，其中，所述框架適于聯(lián)接到所述殼體以使得所述框架圍繞所述第一開(kāi)口，所述第一開(kāi)口與所述第二開(kāi)口流體連通；并且 所述第二開(kāi)口限定比所述第一開(kāi)口的高度和寬度小的高度和寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中，所述第二開(kāi)口的至少一部分由所述框架的彎曲表面限定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其中，所述彎曲表面是凹面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中，所述框架的至少一部分限定斜面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中，所述框架具有由頂部外表面、底部外表面和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)部外表面限定的大致六面體形狀；并且 所述第二開(kāi)口是大致矩形形狀并且由頂部?jī)?nèi)表面、底部?jī)?nèi)表面和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)部?jī)?nèi)表面限定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組件，其中，所述頂部?jī)?nèi)表面、所述底部?jī)?nèi)表面和所述相對(duì)的側(cè)部?jī)?nèi)表面中的至少一個(gè)是斜面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組件，其中，所述頂部?jī)?nèi)表面、所述底部?jī)?nèi)表面和所述相對(duì)的側(cè)部?jī)?nèi)表面中的至少一個(gè)是彎曲表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其中，所述彎曲表面是凹面。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組件，其中，至少所述頂部?jī)?nèi)表面和所述底部?jī)?nèi)表面是彎曲表面，各彎曲表面的末端為大致平坦的突出部。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組件，其中，所述框架還限定兩排相對(duì)的安裝孔，其中各排安裝孔鄰近所述側(cè)部?jī)?nèi)表面之一。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組件，其中，成排的所述相對(duì)的安裝孔從所述框架的前表面偏移設(shè)置。
12.一種用于與殼體一起使用的組件，所述殼體限定適于保持發(fā)熱電子設(shè)備的內(nèi)部以及通向殼體內(nèi)部的第一開(kāi)口，所述組件包括: 位于所述殼體外部并且限定第二開(kāi)口的框架，其中，所述框架適于聯(lián)接到所述殼體以使得所述框架圍繞所述第一開(kāi)口，所述第一開(kāi)口與所述第二開(kāi)口流體連通； 所述框架具有由頂部外表面、底部外表面和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)部外表面限定的大致六面體形狀； 所述第二開(kāi)口是大致矩形形狀并且由彎曲的頂部?jī)?nèi)表面、彎曲的底部?jī)?nèi)表面和兩個(gè)相對(duì)且彎曲的底部?jī)?nèi)表面限定，所述第二開(kāi)口限定比所述第一開(kāi)口的高度和寬度小的高度和寬度；并且 所述框架還限定兩排豎直且相對(duì)的、從所述框架的前表面偏移設(shè)置的安裝孔，所述安裝孔構(gòu)造成至少部分地支承電子設(shè)備。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組件，其中，所述頂部?jī)?nèi)表面和所述底部?jī)?nèi)表面是凹面，各個(gè)凹面的末端是延伸到所述殼體的內(nèi)部的大致平坦的突出部。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組件，其中，所述頂部?jī)?nèi)表面、所述底部?jī)?nèi)表面和所述相對(duì)的側(cè)部?jī)?nèi)表面中的至少一個(gè)是斜面。
15.一種機(jī)箱，該機(jī)箱限定適于保持發(fā)熱電子設(shè)備的內(nèi)部，所述機(jī)箱包括: 第一框架，該第一框架具有由頂部外表面、底部外表面和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)部外表面限定的大致六面體形狀； 其中，所述第一框架限定與所述內(nèi)部連流體連通的大致矩形的開(kāi)口，所述開(kāi)口由頂部?jī)?nèi)表面、底部?jī)?nèi)表面和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)部?jī)?nèi)表面限定； 所述第一框架還限定兩排相對(duì)的安裝孔，各排安裝孔鄰近所述側(cè)部?jī)?nèi)表面之一； 一對(duì)相對(duì)的水平安裝的軌道，其中各個(gè)軌道的第一端聯(lián)接到所述第一框架； 一對(duì)相對(duì)的豎直機(jī)架安裝軌，其中各個(gè)機(jī)架安裝軌聯(lián)接到所述軌道之一，并且各個(gè)機(jī)架安裝軌限定多個(gè)安裝孔； 從而限定于所述第一框架中的安裝孔和限定于所述機(jī)架安裝軌中的安裝孔構(gòu)造成保持發(fā)熱裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的機(jī)箱，所述機(jī)箱還包括與所述第一框架相對(duì)的第二框架，所述第二框架限定與所述內(nèi)部流體連通的大致矩形的開(kāi)口，其中各個(gè)軌道的第二遠(yuǎn)端聯(lián)接到所述第二框架。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的機(jī)箱，其中，所述頂部?jī)?nèi)表面、所述底部?jī)?nèi)表面和所述相對(duì)的側(cè)部?jī)?nèi)表面中的至少一個(gè)是彎曲表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的機(jī)箱，其中，所述第一框架的所述頂部?jī)?nèi)表面和所述底部?jī)?nèi)表面是凹面，各個(gè)凹面的末端是延伸到所述殼體的內(nèi)部的大致平坦的突出部。
19.一種機(jī)箱，該機(jī)箱限定適于保持發(fā)熱電子設(shè)備的內(nèi)部，所述機(jī)箱包括: 由兩對(duì)相對(duì)的豎直結(jié)構(gòu)件 和兩對(duì)相對(duì)的水平結(jié)構(gòu)件組成的大致六面體的框架； 一對(duì)豎直導(dǎo)軌，其中各個(gè)豎直導(dǎo)軌限定第一端和第二遠(yuǎn)端，各個(gè)豎直導(dǎo)軌沿其長(zhǎng)度形成鈍角并且還限定多個(gè)靠近所述第二遠(yuǎn)端的安裝孔； 其中，各個(gè)豎直導(dǎo)軌的第一端適于聯(lián)接到成對(duì)的相對(duì)豎直結(jié)構(gòu)件中的一個(gè)上，并且各個(gè)豎直導(dǎo)軌的第二遠(yuǎn)端延伸到所述殼體的內(nèi)部； 所述豎直導(dǎo)軌中的所述安裝孔構(gòu)造成保持發(fā)熱裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的機(jī)箱，其中，成對(duì)的所述相對(duì)豎直結(jié)構(gòu)件中的至少一對(duì)限定多個(gè)安裝孔，使得所述豎直結(jié)構(gòu)件中的所述安裝孔和所述豎直導(dǎo)軌中的所述安裝孔構(gòu)造成保持所述發(fā)熱裝置。
全文摘要
一種框架(210a，210b)，該框架與安放電子設(shè)備的機(jī)柜和機(jī)箱(200)一起使用從而防止熱空氣經(jīng)由機(jī)柜的結(jié)構(gòu)件之間的空隙進(jìn)入機(jī)柜并防止冷空氣經(jīng)由上述空隙逸出機(jī)柜。該框架(210a，210b)是單件材料，取代豎直和水平結(jié)構(gòu)件兩者并提供這兩者的功能，并且也可以包括EIA標(biāo)準(zhǔn)安裝孔?？蚣軆?nèi)部(320)的頂部(343)和底部(344)可以是凹的以將冷卻空氣引入機(jī)柜中或?qū)⒁鸭訜岬目諝庖鰴C(jī)柜?；蛘撸梢詫⒁粚?duì)形成有角度的豎直導(dǎo)軌(411)安裝到機(jī)柜(400)的豎直結(jié)構(gòu)件(110，111，112，113)以堵住氣隙。
文檔編號(hào)H05K7/14GK103081580SQ201180041843
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者C·科圖利, M·D·林哈里斯 申請(qǐng)人:伊頓公司