[发明专利]用于耗散封罩中的热量的系统和方法

说明书

技术领域

本公开的实施例大体上涉及封罩，并且更具体地涉及用于封罩的热管理的系统和方法。

背景技术

诸如电子机架(chassis)的封罩通常包括封装在金属壳体中的多个电子装置。在一些应用中，金属壳体气密地密封电子装置，从而保护电子装置不受外部环境的影响。这种保护常常是所需的，因为机架可能在温度可从非常热到非常冷波动的恶劣环境中使用。在操作期间，机架内的电子装置可产生热量。然而，由于机架被气密地密封，所以这些电子装置可不能有效地耗散热量，并且因此其温度可进一步增加。机架内的这种高温可使电子装置的温度增加至超出其最大可靠操作温度。如果不提取热量，则电子装置可能性能不佳、关闭或受到损坏。因此，为了从机架内提取热量，大多数电子机架包括导热通道，该导热通道将热量传导离开电子装置并将热量传输到金属壳体。一旦热量被金属壳体传导，就可使用各种热管理技术来从金属壳体耗散热量。

热管理技术可大致分成两类：被动冷却和主动冷却。在被动冷却中，使用自然空气对流来冷却机架。在主动冷却中，使用诸如风扇、冷却板或热交换器的辅助装置来冷却机架。在被动冷却技术的一个示例中，表面延伸翅片可布置在金属壳体的外表面上，以增加封罩的表面积。增加的表面积可以有助于以相比不带有翅片的壳体更快的速率耗散热量。备选地，可采用主动冷却技术，其中可将风扇沿金属壳体的一个或多个壁设置以增加金属壳体周围的空气流，使得相比自然对流冷却来说单位时间耗散更大量的热量。

被动冷却通常对于在低温环境下操作的一种或多种低功率应用有效，但往往对于在高温环境下操作的一种或多种高功率应用效率低下。另一方面，主动冷却在高功率和高温应用中更有效，因为主动装置可被控制以耗散所需量的热量。遗憾的是，在诸如在交通工具中的耐震应用中，主动冷却往往不是一种所需的解决方案。例如，在交通工具中通常不采用风扇冷却，因为风扇包括多个滚珠轴承。在运动过程中，交通工具可经历过度的振动，这种振动可相对迅速地损坏滚珠轴承。此外，环境可能包括沙土和/或粉尘，这些物质可穿透风扇轴承，从而导致过早的磨损和失效。如果风扇由于这样的磨损而在操作中失效，则机架内的电子装置可过热和关闭。这样的关闭可导致通信、传感器控制等的丧失。因此，在耐震机架中，使用被动空气冷却来进行冷却，即使这些被动冷却系统可妨碍机架内的电子装置的性能。

发明内容

根据本公开的方面，提供了一种封罩。该封罩包括具有一个或多个壁的外部壳体。此外，该封罩包括构造成从一个或多个壁耗散热量的合成射流组件，其中合成射流组件包括可操作地联接到外部壳体的一个或多个壁的托架和可操作地联接到托架的两个或更多个合成射流器，其中两个或更多个合成射流器布置在多维阵列中。

根据本公开的另一个方面，提供了一种耐震封罩。该耐震封罩包括具有外表面和一个或多个壁的外部壳体，其中外部壳体包括设置在外部壳体的一个或多个壁中的至少一个上的延伸表面以及构造成从延伸表面耗散热量的合成射流组件，其中合成射流组件设置在延伸表面附近。此外，合成射流组件包括联接到一个或多个壁中的至少一个的托架以及一个或多个合成射流器，一个或多个合成射流器可操作地联接到托架，使得一个或多个合成射流器设置在外部壳体的外表面附近。

根据本公开的又一方面，提供了一种合成射流组件。合成射流组件包括托架。此外，合成射流组件包括联接到托架的两个或更多个合成射流器，其中两个或更多个合成射流器布置在多维阵列中。

根据本公开的又一方面，提供了一种用于从封罩的一个或多个壁耗散热量的方法。该方法包括将合成射流组件安装到封罩的延伸表面附近，其中合成射流组件包括可操作地联接到封罩的托架和一个或多个合成射流器，一个或多个合成射流器可操作地联接到托架，使得一个或多个合成射流器与封罩的外表面间隔开。此外，该方法包括从一个或多个合成射流器产生流体射流。此外，该方法包括将流体射流朝封罩的一个或多个壁导向，以便从一个或多个壁耗散热量。

根据一实施例，一种封罩，包括：外部壳体，其具有一个或多个壁；合成射流组件，其构造成从一个或多个壁耗散热量且包括：托架，其可操作地联接到外部壳体的一个或多个壁；以及两个或更多个合成射流器，其可操作地联接到托架，其中，两个或更多个合成射流器布置成多维阵列。

根据一实施例，两个或更多个合成射流器联接到托架，使得两个或更多个合成射流器与外部壳体的一个或多个壁的表面间隔开。

根据一实施例，还包括一个或多个发热的电子装置。

根据一实施例，合成射流组件中的合成射流器的数量基于一个或多个发热的电子装置的额定功率。