計(jì)算機(jī)的熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及計(jì)算機(jī)的熱系統(tǒng)。更具體而言，本申請(qǐng)介紹的各種實(shí)施例涉及用于為具有小形狀因數(shù)的、重量輕且耐用的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)提供高效散熱的系統(tǒng)和方法。所述緊湊型計(jì)算系統(tǒng)可以采用臺(tái)式計(jì)算機(jī)的形式。臺(tái)式計(jì)算機(jī)可以包括整體式頂蓋，所述整體式頂蓋具有形成在其中的集成支撐系統(tǒng)，所述集成支撐系統(tǒng)提供通過頂蓋分配所施加負(fù)荷的結(jié)構(gòu)支撐以避免扭曲和彎曲。混流風(fēng)扇被用于高效地帶動(dòng)冷卻空氣流過所述緊湊型計(jì)算系統(tǒng)。
【專利說明】計(jì)算機(jī)的熱系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本文介紹的實(shí)施例主要涉及緊湊型計(jì)算系統(tǒng)。更特別地，本文中的實(shí)施例涉及有 助于提高緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的熱效率的機(jī)械結(jié)構(gòu)和熱結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的包括其設(shè)計(jì)及其重量在內(nèi)的外觀對(duì)于緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的用戶 來說至關(guān)重要，原因是外觀有助于用戶獲得對(duì)緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的整體印象。與此同時(shí)，緊湊 型計(jì)算系統(tǒng)的組裝對(duì)于用戶來說也很重要，原因是耐用的組裝將有助于延長(zhǎng)緊湊型計(jì)算系 統(tǒng)的整體壽命并且將提升緊湊型計(jì)算系統(tǒng)對(duì)用戶的價(jià)值。
[0003] 與緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的制造相關(guān)聯(lián)的一個(gè)設(shè)計(jì)難題是從緊湊型計(jì)算系統(tǒng)中散熱。這 一設(shè)計(jì)難題通常緣于多種互相沖突的設(shè)計(jì)目標(biāo)，其中包括需要使外罩或殼體更輕和更薄、 需要使罩殼更堅(jiān)固以及需要使罩殼美觀誘人以及其他可能的目標(biāo)。不幸的是，小形狀因數(shù) 的殼體或罩殼傾向于具有較小的表面積，只能在這樣的較小的表面積上通過對(duì)流或輻射來 散發(fā)熱量。此外，盡管需要小形狀因數(shù)的殼體，但是性能的下降通常也被視為不可接受。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本申請(qǐng)介紹的各種實(shí)施例涉及用于從具有筒狀橫截面的、重量輕且耐用的緊湊型 計(jì)算系統(tǒng)中散熱的系統(tǒng)和方法。
[0005] -種用于臺(tái)式計(jì)算機(jī)的熱管理系統(tǒng)，所述臺(tái)式計(jì)算機(jī)具有殼體，所述殼體具有縱 向軸并包圍關(guān)于所述縱向軸對(duì)稱的內(nèi)部體積，所述熱管理系統(tǒng)包括：散熱器，所述散熱器 設(shè)置在所述內(nèi)部體積中并包括多個(gè)平坦面，所述多個(gè)平坦面界定并至少部分地包圍中央熱 區(qū)，所述中央熱區(qū)具有垂直于所述縱向軸的橫截面；以及吹送空氣至少流過所述中央熱區(qū) 的鼓風(fēng)機(jī)。
[0006] -種用于從臺(tái)式計(jì)算機(jī)中散熱的熱管理系統(tǒng)，所述臺(tái)式計(jì)算機(jī)包括殼體，所述殼 體具有縱向軸并至少部分地界定和包圍關(guān)于所述縱向軸對(duì)稱的內(nèi)部體積，所述熱管理系統(tǒng) 包括位于所述內(nèi)部體積中的散熱器。所述散熱器包括多個(gè)平坦面，所述多個(gè)平坦面界定中 央氣流區(qū)域，所述中央氣流區(qū)域具有形狀為多邊形的、垂直于所述縱向軸的橫截面。所述多 個(gè)平坦面中的至少一個(gè)平坦面包括與冷卻翅片一體形成的內(nèi)表面，所述冷卻翅片從所述內(nèi) 表面伸出并跨越所述中央氣流區(qū)域延伸至所述多個(gè)平坦面中的至少另一個(gè)平坦面的內(nèi)表 面，還包括外表面，所述外表面被構(gòu)造用于承載與所述散熱器熱接觸的計(jì)算部件。
[0007] -種用于包圍在筒狀殼體中的計(jì)算設(shè)備的散熱系統(tǒng)，所述散熱系統(tǒng)包括：多個(gè)通 風(fēng)口，所述多個(gè)通風(fēng)口被構(gòu)造用于根據(jù)所述多個(gè)通風(fēng)口兩端的壓力差接收輸入氣流并沿所 述筒狀殼體的縱向軸引導(dǎo)所述輸入氣流，其中所述多個(gè)通風(fēng)口被設(shè)置在所述筒狀殼體的第 一端部處；設(shè)置在所述多個(gè)通風(fēng)口和所述筒狀殼體的縱向軸之間的擋板裝置，所述擋板裝 置被構(gòu)造用于將所述輸入氣流分為中央氣流和外圍氣流，所述中央氣流的方向朝向所述計(jì) 算設(shè)備的中央部分且所述外圍氣流的方向朝向所述計(jì)算設(shè)備的外圍部分；以及排氣系統(tǒng)， 所述排氣系統(tǒng)設(shè)置在所述筒狀殼體的與所述第一端部相對(duì)的第二端部處，所述排氣系統(tǒng)被 構(gòu)造用于接收與組合所述中央氣流和所述外圍氣流，并且將組合的氣流通過所述筒狀殼體 中的位于第二端部處的開口排出。
[0008] -種用于驅(qū)散由計(jì)算部件生成的熱量的方法，所述計(jì)算部件設(shè)置在由殼體包圍和 界定的空氣通道中，所述殼體在第一端部處具有第一開口并且在與第一端部相對(duì)的第二端 部處具有第二開口，所述方法通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：通過位于所述第二開口附近的鼓風(fēng)機(jī)在 所述第一開口處將輸入氣流抽入空氣通道中，將輸入氣流分為中央氣流和外圍氣流，所述 中央氣流流過空氣通道的中央部分，所述外圍氣流同時(shí)流過空氣通道的外圍部分，所述空 氣通道的外圍部分獨(dú)立于所述空氣通道的中央部分，其中所述計(jì)算部件將至少一部分熱量 傳輸至所述中央氣流和所述外圍氣流，通過鼓風(fēng)機(jī)將所述中央氣流和所述外圍氣流組合為 排出氣流，并且通過促使所述排出氣流通過所述第二開口從所述殼體流出而從所述殼體散 熱。
[0009] -種用于筒狀臺(tái)式計(jì)算機(jī)的熱管理系統(tǒng)，至少包括適合用于冷卻所述筒狀臺(tái)式計(jì) 算機(jī)的排氣組件。所述排氣組件包括葉輪，所述葉輪包括：輪轂；從所述輪轂徑向伸出的多 個(gè)風(fēng)扇葉片，所述多個(gè)風(fēng)扇葉片中相鄰的風(fēng)扇葉片圍繞所述輪轂以不規(guī)則的間隔角設(shè)置； 以及沿所述多個(gè)風(fēng)扇葉片中每一個(gè)的尾緣部分的底面一體形成的支撐環(huán)，所述支撐環(huán)可操 作用于至少為所述多個(gè)風(fēng)扇葉片提供結(jié)構(gòu)支撐。所述熱管理系統(tǒng)還包括多個(gè)定子葉片，所 述多個(gè)定子葉片被構(gòu)造用于阻止在排出氣流中形成徑向分量。
[0010] 一種用于在臺(tái)式計(jì)算機(jī)中使用的熱管理系統(tǒng)，包括：葉輪，所述葉輪包括多個(gè)風(fēng)扇 葉片；以及排氣格柵，所述排氣格柵圍繞所述葉輪并包括多個(gè)通風(fēng)口，排出氣流通過所述多 個(gè)通風(fēng)口從所述臺(tái)式計(jì)算機(jī)流出。所述多個(gè)通風(fēng)口包括多個(gè)肋條，所述多個(gè)肋條被構(gòu)造用 于與所述多個(gè)風(fēng)扇葉片配合以增加所述排出氣流的軸向分量；以及多個(gè)定子，所述多個(gè)定 子被構(gòu)造用于從流過所述排氣格柵的空氣中去除切向分量。
[0011] 一種用于從臺(tái)式計(jì)算機(jī)中散熱的散熱器，所述臺(tái)式計(jì)算機(jī)包括：殼體，所述殼體具 有縱向軸并至少部分地界定關(guān)于所述縱向軸對(duì)稱的內(nèi)部體積；以及位于內(nèi)部體積中的、具 有計(jì)算部件的計(jì)算引擎，所述散熱器包括多個(gè)平坦面，所述多個(gè)平坦面界定中央熱區(qū)，所述 中央熱區(qū)具有基本垂直于所述縱向軸的橫截面。
[0012] 一種緊湊型計(jì)算系統(tǒng)，包括：殼體，所述殼體具有縱向軸并包圍和界定關(guān)于所述縱 向軸對(duì)稱的內(nèi)部體積；散熱器，所述散熱器至少包圍中央熱區(qū)，所述中央熱區(qū)具有形狀為多 邊形并且基本垂直于所述縱向軸的橫截面；鼓風(fēng)機(jī)，所述鼓風(fēng)機(jī)被構(gòu)造用于引導(dǎo)空氣流過 所述內(nèi)部體積并且包括流過所述中央熱區(qū)的中央氣流；以及計(jì)算部件，所述計(jì)算部件被設(shè) 置在所述內(nèi)部體積中并且由所述散熱器支撐并與所述散熱器熱接觸。
[0013] 一種整合的熱模塊（CTM)，用于將集成電路（IC)固定至設(shè)置在印刷電路板（PCB) 的第一表面上的電連接器并且保持所述IC與傳熱組件熱接觸，所述整合的熱模塊包括：設(shè) 置在所述PCB的第二表面上的加強(qiáng)板；保持機(jī)構(gòu)，所述保持機(jī)構(gòu)的至少一部分被設(shè)置在所 述加強(qiáng)板上，所述保持機(jī)構(gòu)被構(gòu)造用于提供第一保持力和第二保持力；用于將所述IC固定 至所述加強(qiáng)板和所述保持機(jī)構(gòu)的第一緊固件，其中所述保持機(jī)構(gòu)在所述加強(qiáng)板上均衡地分 配所述第一保持力以保持所述IC與所述電連接器中的電觸點(diǎn)均勻地電接觸；以及第二緊 固件，所述第二緊固件用于將散熱組件固定至所述保持機(jī)構(gòu)以保持所述IC與所述傳熱組 件均勻地?zé)峤佑|。
[0014] 一種用于筒狀臺(tái)式計(jì)算機(jī)的熱管理系統(tǒng)，所述筒狀臺(tái)式計(jì)算機(jī)具有筒狀殼體，所 述筒狀殼體包圍具有縱向軸的筒狀體積，所述筒狀殼體在第一端部處具有第一開口并且在 與第一端部相對(duì)的第二端部處具有第二開口，所述第一開口具有第一橫截面且所述第二開 口具有第二橫截面，所述熱管理系統(tǒng)包括：散熱器，所述散熱器設(shè)置在所述筒狀體積中并且 包括多個(gè)平坦面，所述多個(gè)平坦面界定并包圍具有三角形橫截面的中央熱區(qū)；以及位于所 述第二開口附近的鼓風(fēng)機(jī)，所述鼓風(fēng)機(jī)吹送的空氣至少在流過所述中央熱區(qū)時(shí)沒有徑向分 量。
[0015] 一種熱模塊（TM)，用于將集成電路（IC)固定至設(shè)置在印刷電路板（PCB)的第一表 面上的電連接器并且保持所述IC與傳熱組件熱接觸，所述熱模塊包括：保持機(jī)構(gòu)，所述保 持機(jī)構(gòu)被構(gòu)造用于提供第一保持力和第二保持力；用于將所述IC固定至所述保持機(jī)構(gòu)的 第一緊固件，其中所述保持機(jī)構(gòu)在所述IC上均衡地分配所述第一保持力以保持所述IC與 所述電連接器中的電觸點(diǎn)均勻地電接觸；以及第二緊固件，所述第二緊固件用于將散熱組 件固定至所述保持機(jī)構(gòu)并保持所述IC與所述傳熱組件均勻地?zé)峤佑|。
[0016] 一種臺(tái)式計(jì)算系統(tǒng)，包括：殼體，所述殼體至少部分地包圍并界定關(guān)于一條軸對(duì)稱 的內(nèi)部體積；在所述內(nèi)部體積中沿所述殼體的整個(gè)長(zhǎng)度延伸的空氣通道；以及設(shè)置在所述 空氣通道中并且包括至少一個(gè)計(jì)算部件的計(jì)算引擎。
[0017] 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在參閱以下的附圖和【具體實(shí)施方式】之后，本發(fā)明的其 他的裝置、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見或者將變得顯而易見。應(yīng)該理解所有這些附加的系 統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)都被包含在本說明書中、都被包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)并且都通過 所附的權(quán)利要求得到保護(hù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 包括的附圖是為了圖解說明并且僅用于提供可行的結(jié)構(gòu)和裝置的示例，以用于公 開的提供緊湊型計(jì)算系統(tǒng)所用的創(chuàng)造性裝置和方法。這些附圖絕不限制可以由本領(lǐng)域技術(shù) 人員對(duì)本發(fā)明實(shí)施的、并不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍的、形式和細(xì)節(jié)上的任何改變。通過 以下的【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖將容易理解實(shí)施例，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的結(jié)構(gòu)元 件。
[0019] 圖1示出了單機(jī)和立式構(gòu)造的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的實(shí)施例的透視圖。
[0020] 圖2示出了圖1中緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的另一透視圖，其中示出了輸入/輸出面板。
[0021] 圖3示出了圖1中緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的總體系統(tǒng)布置的透視圖（移除了殼體）。
[0022] 圖4示出了根據(jù)所述實(shí)施例的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的分解圖。
[0023] 圖5示出了緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的空氣入口的局部截面圖。
[0024] 圖6A示出了緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的翅片堆的頂視截面圖。
[0025] 圖6B示出了緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的翅片堆的頂視截面圖。
[0026] 圖6C-6D示出了緊湊型計(jì)算系統(tǒng)和冷卻空氣能夠從中流過的氣流區(qū)域的頂視截 面圖。
[0027] 圖7A示出了一塊GPU提升板以及如何在這塊GPU提升板上分配氣流的側(cè)視圖。
[0028] 圖7B示出了CPU提升板的側(cè)視圖，并且具體給出了CPU彈簧的特征。
[0029] 圖8示出了冷卻空氣如何才能從緊湊型計(jì)算系統(tǒng)排出的局部截面?zhèn)纫晥D。
[0030] 圖9A-9B示出了根據(jù)所述實(shí)施例的葉輪的風(fēng)扇葉片構(gòu)造。
[0031] 圖10A-10B示出了葉輪中配置有弧形定子葉片的風(fēng)扇葉片。
[0032] 圖11A-11B示出了根據(jù)所述實(shí)施例的排氣組件的截面?zhèn)纫晥D和底視圖。
[0033] 圖12A示出了一種適合用于支持多個(gè)緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的機(jī)架裝置。
[0034] 圖12B-12C示出了各種其他的適合用于支持多個(gè)緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的機(jī)架裝置。
[0035] 圖13是示出了用于冷卻緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的方法的框圖。
[0036] 圖14是詳細(xì)說明根據(jù)所述實(shí)施例的處理的流程圖。
[0037] 圖15是一種代表性計(jì)算系統(tǒng)的框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 在本部分提供根據(jù)本文所述實(shí)施例的裝置和方法的代表性應(yīng)用。這些示例僅提供 用于補(bǔ)充所述實(shí)施例的背景并且?guī)椭斫馑鰧?shí)施例。因此對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見 的是本文所述實(shí)施例無(wú)需部分或全部的這些具體細(xì)節(jié)即可實(shí)施。在另一些情況下，為了避 免不必要地使本文所述實(shí)施例模糊不清，因此并未詳細(xì)介紹公知的處理步驟。其他的應(yīng)用 也是可行的，因此以下的示例不應(yīng)被視為限制性的。
[0039] 以下內(nèi)容涉及一種緊湊型計(jì)算系統(tǒng)，所述緊湊型計(jì)算系統(tǒng)能夠被構(gòu)造為單機(jī)單元 以用于放置在桌面或其他工作區(qū)域的上方或下方（也被稱作臺(tái)式計(jì)算機(jī)）。緊湊型計(jì)算 系統(tǒng)也可以被構(gòu)造為一組聯(lián)網(wǎng)或以其他方式互連的計(jì)算機(jī)的一部分。在任何情況下，緊湊 型計(jì)算系統(tǒng)都可以包括多個(gè)電子部件，其中至少包括中央處理單元（CPU)和圖形處理單 元（GPU)，以及其他的主要部件和輔助部件例如固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備、無(wú)線部件等。一個(gè)或多個(gè) 內(nèi)部電子部件板可以被成形為匹配緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的外罩的表面，包括例如匹配圓筒的頂 部或底部的圓形，或者匹配一段圓弧以與外罩的弧形外表面相符的弧形。在如本文所述的 代表性實(shí)施例中，緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的形狀可以是筒狀并且能夠被構(gòu)造用于將多個(gè)矩形電子 部件設(shè)置為中央的內(nèi)芯，所述中央的內(nèi)芯提供一種形狀因數(shù)，其特征在于具有高部件封裝 密度（單位可用體積內(nèi)有多個(gè)部件）。得到的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)能夠以小的、重量輕的、便 攜式的形狀因數(shù)提供高計(jì)算功率密度。在某些實(shí)施例中，緊湊型計(jì)算系統(tǒng)也可以耦合至其 他的緊湊型計(jì)算設(shè)備以形成多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠用作服務(wù)器計(jì)算機(jī)系統(tǒng) (例如數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)）或用作網(wǎng)絡(luò)計(jì)算系統(tǒng)，其中將每一個(gè)緊湊型計(jì)算設(shè)備用作一個(gè)或多個(gè)節(jié) 點(diǎn)。例如，在本文介紹的實(shí)施例中，緊湊型計(jì)算系統(tǒng)可以是筒狀并且以這樣的方式被構(gòu)造： 矩形電子部件能夠被組裝為具有一定形狀因數(shù)的中央內(nèi)芯，所述中央內(nèi)芯具有高部件封裝 密度（單位可用體積內(nèi)有多個(gè)部件）。中央內(nèi)芯也可以具有筒狀的形狀，同時(shí)殼體沿管線 具有環(huán)筒狀的形狀。熱管理系統(tǒng)能夠使用鼓風(fēng)機(jī)，所述鼓風(fēng)機(jī)能夠吹送大量空氣軸向流過 由筒狀殼體界定的內(nèi)部體積從而能夠用于以高效和安靜的方式冷卻中央內(nèi)芯。一般說來， 在主要部件例如中央處理單元（CPU)和圖形處理單元（GPU)未重度使用時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)能夠提 供約15-20立方英尺每分鐘（CFM)的空氣流量。但是，在處理要求提高時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)能夠補(bǔ) 償由于空氣流量斜坡式上升所生成熱量的任意增加。例如，響應(yīng)于來自CPU和/或GPU中 的一方或雙方的對(duì)于處理資源的需求增加，鼓風(fēng)機(jī)能夠?qū)⒖諝饬髁繌募s15-20CFM增加至 約25-30CFM(在約25°C的室溫下），其中聲音輸出約為35dbA(應(yīng)該注意這樣的聲級(jí)僅在高 需求的時(shí)段期間鼓風(fēng)機(jī)在其工作范圍的高端運(yùn)行時(shí)經(jīng)歷，而并不在比較正常的運(yùn)行期間經(jīng) 歷）。應(yīng)該注意的是在較高的環(huán)境溫度下（35°C)，鼓風(fēng)機(jī)甚至能夠進(jìn)一步斜坡式增加空氣 流量以補(bǔ)償在較高溫度下減少的熱傳遞。在此情況下，鼓風(fēng)機(jī)能夠?qū)⒖諝饬髁啃逼率皆黾?至約35至40CFM或更高，此時(shí)具有40dbA或更高的較高聲音輸出。
[0040] 鼓風(fēng)機(jī)能夠占據(jù)由殼體界定的可用橫截面中相當(dāng)大的量，提供基本不含徑向氣流 分量的軸向氣流流過殼體中包括中央內(nèi)芯的中央部分，所述中央內(nèi)芯包括散熱器。而且，構(gòu) 成中央內(nèi)芯的部件能夠以將與軸向氣流熱接觸的表面積數(shù)量最大化的軸向方式對(duì)準(zhǔn)。此 夕卜，部件的設(shè)計(jì)和布置在本質(zhì)上也可以是軸向的，以進(jìn)一步提高可用的傳熱能力和導(dǎo)致較 高計(jì)算功率密度（單位可用體積中的計(jì)算操作）的部件封裝密度。例如，集成電路可以被 設(shè)計(jì)為在集成電路的第一端部具有一個(gè)或多個(gè)功率輸入節(jié)點(diǎn)并且在集成電路的相對(duì)端部 具有數(shù)據(jù)I/O。
[0041] 緊湊型計(jì)算系統(tǒng)也可以被耦合至其他的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)以形成多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所 述多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠用作服務(wù)器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（例如數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)）或用作網(wǎng)絡(luò)計(jì)算系統(tǒng)，其中 將每一個(gè)緊湊型計(jì)算系統(tǒng)用作一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)。緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的緊湊尺寸和形狀的一個(gè) 優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單的機(jī)架系統(tǒng)（以及酒架構(gòu)造中的線路）可以被用于定位多個(gè)連接的緊湊型 計(jì)算系統(tǒng)。例如，個(gè)體的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)能夠在機(jī)架裝置中以這樣的方式用一定的角度放 置：提供對(duì)輸入以及輸出的便捷訪問以用于連接至其他設(shè)備而不會(huì)限制空氣流入或流出緊 湊型計(jì)算系統(tǒng)。在某些情況下，個(gè)體的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)可以用也不會(huì)限制空氣流入或排氣 的、交替的設(shè)置方式堆疊。以下更加詳細(xì)地介紹各種一般性主題。
[0042] 在一個(gè)特定的實(shí)施例中，緊湊型計(jì)算系統(tǒng)可以包括殼體，所述殼體能夠圍繞和保 護(hù)中央內(nèi)芯。殼體能夠輕易拆除以用于維修或其他操作。殼體可以由具有氧化鋁層的鋁構(gòu) 成以保護(hù)殼體并促進(jìn)輻射式冷卻。氧化鋁層/陽(yáng)極氧化層還通過增加其紅外輻射的放射率 而改善了從殼體外表面的散熱。鋁具有使其成為用于殼體的好選擇的多種特性。例如，鋁 是良好的電導(dǎo)體，能夠提供良好的電接地，并且能夠容易地機(jī)械加工且具有公知的冶金特 性。鋁的超導(dǎo)性為設(shè)置用于裝配在殼體中并在殼體中適配和操作的內(nèi)部電子部件提供了良 好的機(jī)架接地。鋁制殼體還提供了良好的電磁干擾（EMI)屏蔽，以保護(hù)靈敏的電子部件免 受外部電磁能量的影響以及減少了從緊湊型計(jì)算系統(tǒng)中泄露的電磁（EM)能量。氧化鋁層 能夠在被稱作陽(yáng)極氧化的處理中形成在鋁的表面上。在某些情況下，氧化鋁層能夠被染色 或以其他方式著色以選用特定的一種或多種顏色。應(yīng)該注意的是，由于氧化鋁是良好的電 絕緣體，因此要么殼體的內(nèi)表面在陽(yáng)極氧化處理期間被屏蔽以保護(hù)對(duì)塊體材料的操作，要 么氧化鋁層的選定部分被去除以提供良好的電接觸。
[0043]在一個(gè)實(shí)施例中，筒狀殼體能夠采用單件式殼體（單體）的形式。用這種方式，筒 狀殼體表現(xiàn)為無(wú)縫和均質(zhì)。在二維（2D)方面，殼體的筒狀形狀將體積和外罩表面積的比值 最大化。但是，在三維方面，球形的形狀將內(nèi)部體積和外罩表面積的比值最大化。在本公 開的語(yǔ)境中，筒狀可以被認(rèn)為更加有效，但是，用于該用途的球形或任何其他的形狀仍然也 能被認(rèn)為是合適的備選。在一個(gè)實(shí)施例中，筒狀殼體由堅(jiān)固和彈性材料例如經(jīng)過表面處理 (陽(yáng)極氧化）的鋁構(gòu)成的單塊坯料形成，以提供美觀的外觀。筒狀殼體的頂部被形成為用于 接合沿軸向方向從第一開口行進(jìn)至第二開口的氣流的周向部分的唇緣，氣流在第二開口處 流入外部環(huán)境。唇緣也可以被用于例如用手來輸送緊湊型計(jì)算系統(tǒng)。
[0044] 在一個(gè)特定的實(shí)施例中，緊湊型計(jì)算系統(tǒng)能夠利用自下而上類型的組裝來進(jìn)行組 裝。最初的組裝操作可以包括在三角形中央內(nèi)芯結(jié)構(gòu)的每一側(cè)安裝真空腔均熱板（vapor chamber)。在某些實(shí)施例中，三角形的中央內(nèi)芯結(jié)構(gòu)可以是直角三角形的中央內(nèi)芯結(jié)構(gòu)或 等腰直角三角形的中央內(nèi)芯結(jié)構(gòu)。在所述實(shí)施例中，真空腔均熱板能夠采用雙相（蒸汽/ 固體）散熱器的形式。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，內(nèi)芯可以采用固定至緊固裝置且內(nèi)置在緊 固裝置中的鋁制框架的形式。高功率部件例如圖像處理單元（GPU)和/或中央處理單元 (CPU)可以直接安裝至真空腔均熱板。
[0045] 利用導(dǎo)熱的粘合劑、焊料或其他合適的機(jī)構(gòu)能夠在真空腔均熱板和高功率部件之 間形成良好的熱接觸。邏輯主板（MLB)能夠在安裝完GPU排線之后被壓向CPU邊緣連接器。 一旦MLB被安置并連接至CPU和GPU，存儲(chǔ)器模塊即可安裝，隨后即可利用緊固件將輸入組 件安裝并耦合至內(nèi)芯結(jié)構(gòu)。可以安裝已經(jīng)獨(dú)立組裝且經(jīng)過預(yù)先測(cè)試的輸入/輸出（I/O)組 件，此后供電單元（PSU)控制電纜即可被連接至MLB，然后利用匯流條系統(tǒng)連接直流PSU電 源?？梢园惭b排氣組件，然后將RF天線排線連接至I/O板。
[0046] 如上所述，殼體能夠采用多種形式，但是，對(duì)于本公開余下的內(nèi)容來說且不失一般 性地，殼體采用包圍并界定筒狀體積的筒形。在所述實(shí)施例中，殼體和對(duì)應(yīng)的筒狀體積能夠 被定義為正圓形的圓筒，具有能夠被用于定義正圓形圓筒的高度的縱向軸。殼體也可以被 特征化為具有圓形的橫截面，所述圓形的橫截面在縱向軸上具有中心點(diǎn)。圓形橫截面能夠 具有從中心點(diǎn)伸出且垂直于縱向軸的半徑。在一個(gè)實(shí)施例中，殼體的厚度可以從內(nèi)徑（從 中心點(diǎn)延伸至殼體內(nèi)表面）和外徑（從中心點(diǎn)延伸至殼體外表面）之間關(guān)系的角度進(jìn)行定 義。殼體可以具有調(diào)諧用于促進(jìn)周向和軸向傳導(dǎo)的厚度，以幫助殼體內(nèi)的熱量擴(kuò)散并由此 避免形成熱斑。中央內(nèi)芯和殼體之間的間距允許內(nèi)部的周邊氣流冷卻殼體以幫助最小化殼 體的觸摸溫度。在一個(gè)實(shí)施例中，殼體可以配合（可釋放的）底部單元，所述底部單元部分 地提供用于在一個(gè)表面上支撐緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的底座。殼體可以包括根據(jù)底部單元設(shè)置尺 寸和形狀的第一開口。第一開口可以是完整周邊的空氣入口，其圓形設(shè)計(jì)即使在緊湊型計(jì) 算系統(tǒng)位于角部或靠向壁部的那些情況下也允許發(fā)揮作用。在已組裝的構(gòu)造中，底部單元 對(duì)應(yīng)于圓筒的底部。第一開口可以被用于接收從外部環(huán)境流過底部單元中的通風(fēng)口的氣 流。流入殼體的氣體量與外部環(huán)境和緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的內(nèi)部之間通過從第一開口軸向設(shè)置 在第二開口附近的鼓風(fēng)機(jī)建立的壓力差有關(guān)。熱管理系統(tǒng)能夠利用鼓風(fēng)機(jī)，所述鼓風(fēng)機(jī)可 以吹送大量的空氣軸向流過由柱狀殼體界定的內(nèi)部體積，這樣即可被用于以高效和安靜的 方式冷卻中央內(nèi)芯。
[0047] 在一個(gè)實(shí)施例中，排氣組件可以采用風(fēng)扇組件的形式。風(fēng)扇組件可以是軸流風(fēng)扇 組件，被構(gòu)造用于通過建立上述的壓力差而軸向吹送空氣流過殼體。風(fēng)扇組件還可以被構(gòu) 造為混合空氣式的風(fēng)扇組件，在空氣離開風(fēng)扇組件時(shí)為空氣提供軸向分量和離心分量。在 一個(gè)實(shí)施例中，風(fēng)扇組件能夠占據(jù)筒狀殼體的可用橫截面積中相當(dāng)大的一部分。例如，風(fēng)扇 組件可以占據(jù)殼體內(nèi)部的可用橫截面積的至少85%左右。在任何情況下，空氣都能夠流入 底部單元中的通風(fēng)口。在一個(gè)實(shí)施例中，擋板裝置能夠?qū)饬饕赃@樣的方式劃分（拆分）： 一部分氣流保留在中柱內(nèi)，獨(dú)立于位置離開中柱的外圍氣流。中柱的空氣能夠熱接合其上 可以安裝內(nèi)部部件的散熱器結(jié)構(gòu)。為了優(yōu)化傳熱，部件能夠被軸向地（沿氣流的方向）構(gòu) 造和安裝，目的是為了最大化接合部件的空氣量。用這種方式，中央氣流和外圍氣流都能用 于冷卻中央內(nèi)芯并仍然將殼體保持在可接受的溫度下。
[0048] 殼體可以在第二開口處包括排氣唇緣。排氣唇緣能夠被設(shè)置用于在空氣流出第二 開口時(shí)接合一部分空氣，具有引導(dǎo)氣流（和聲音）遠(yuǎn)離用戶的效果。排氣唇緣也可以提供 適合用于抓持緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的一體式把手結(jié)構(gòu)。殼體可以具有被調(diào)諧的厚度，這就意味 著殼體具有變化的厚度，其中殼體最靠近排氣唇緣的部分比遠(yuǎn)離排氣唇緣的部分更厚。殼 體的厚度能夠以這樣的方式改變：促進(jìn)殼體內(nèi)的軸向和周向傳導(dǎo)以促進(jìn)熱量更加均勻的分 布，由此避免在殼體中形成熱斑。
[0049] 良好的電接地（也被稱作機(jī)架接地）可以被用于將釋放大量電磁能的部件（例如 邏輯主板或MLB)與對(duì)電磁能敏感的那些電路例如無(wú)線電路隔離。這種隔離在緊湊型計(jì)算 系統(tǒng)中可能特別重要，原因是釋放電磁能的部件充分接近于對(duì)電磁能敏感的那些部件。而 且，殼體可以包括導(dǎo)電材料（例如注入有導(dǎo)電顆粒的墊圈），所述導(dǎo)電材料能夠配合底部單 元上對(duì)應(yīng)的附接特征以完整地形成法拉第籠。法拉第籠能夠阻隔（內(nèi)部和外部的）電磁能， 有效地屏蔽外部環(huán)境以免受由緊湊型計(jì)算系統(tǒng)生成的EMI的影響（并且有效地屏蔽內(nèi)部環(huán) 境以免受外部生成的EMI的影響）。為了完成法拉第籠，底部單元中的通風(fēng)口的尺寸可以被 限定為有效地阻隔具有選定波長(zhǎng)的電磁能。更具體地，由通風(fēng)口阻隔的電磁能的波長(zhǎng)可以 與通過有效部件和緊湊型計(jì)算系統(tǒng)放射的電磁能的波長(zhǎng)一致。
[0050] 在一個(gè)實(shí)施例中，緊湊型計(jì)算系統(tǒng)可以包括傳感器，所述傳感器被構(gòu)造用于檢測(cè) 殼體是否準(zhǔn)確就位并且相對(duì)于內(nèi)部部件對(duì)準(zhǔn)。殼體的準(zhǔn)確安置至關(guān)重要，原因是殼體的形 狀和構(gòu)造的關(guān)鍵作用都與緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的熱管理以及完成如上所述的法拉第籠有關(guān)。緊 湊型計(jì)算系統(tǒng)可以包括互鎖系統(tǒng)以檢測(cè)殼體相對(duì)于內(nèi)部部件的存在性和正確對(duì)準(zhǔn)。只有在 檢測(cè)到正確對(duì)準(zhǔn)時(shí)，互鎖系統(tǒng)才允許內(nèi)部部件上電并以與系統(tǒng)規(guī)格相符的方式工作。在一 個(gè)實(shí)施例中，互鎖系統(tǒng)可以包括磁性元件，所述磁性元件只有在殼體處于正確位置并且相 對(duì)于內(nèi)部部件對(duì)準(zhǔn)時(shí)才能通過霍爾效應(yīng)傳感器檢測(cè)。
[0051] 至少由于形成殼體所用材料的堅(jiān)固和彈性的性質(zhì)，所述殼體能夠包括具有一定跨 度的、不需要另外的支撐結(jié)構(gòu)的大開口。這樣的開口可以被用于為輸入/輸出面板和供電 端口提供通道。輸入/輸出面板例如可以包括適合用于容納數(shù)據(jù)的、被構(gòu)造用于連接外部 電路的數(shù)據(jù)端口。開口也可以提供用于聲音電路、視頻顯示電路、電力輸入等的通道。在一 個(gè)實(shí)施例中，選定的數(shù)據(jù)端口可以被點(diǎn)亮以用降低的亮度提供更簡(jiǎn)便的通道。
[0052] 以下參照?qǐng)D1-15介紹各種實(shí)施例。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將輕易地意識(shí)到本文參 照附圖給出的【具體實(shí)施方式】是為了解釋說明，因此本發(fā)明可以擴(kuò)展到超出這些限制性的實(shí) 施例。
[0053] 圖1示出了緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100的透視圖。緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100可具有由殼體 102限定的形狀。在描述的實(shí)施例中，殼體102的形狀可以是筒形的，具有特征為具有直徑 Cl1的第一開口 104。更具體而言，殼體102可采取具有沿著由殼體102包圍的中央體積的 中心線延伸的縱向軸的直筒的形式。殼體102可以具有圓形橫截面為特征，該圓形橫截面 具有與該縱向軸上的相應(yīng)點(diǎn)重合的中心點(diǎn)。圓形橫截面具有與縱向軸垂直并從其向外延伸 的半徑。因此，殼體102 (更具體而言是殼體壁）的厚度t可被定義為與殼體102的外表相 關(guān)聯(lián)的外半徑r。和與殼體102的內(nèi)表面相關(guān)聯(lián)的內(nèi)半徑ri之間的差異。另外，殼體102可 包括從第一開口 104軸向設(shè)備的第二開口 106,該第二開口 106具有一部分由排氣唇緣108 限定的直徑d2，其中Cl1至少等于或大于d2。殼體102可由能夠以形成排氣唇緣108的方式 擠壓的盤的形式的單塊鋁坯形成。可以調(diào)節(jié)殼體102的厚度t以減輕熱斑。在此，殼體102 可具有非均勻的厚度t。具體地，靠近排氣唇緣108的部分110可具有約4 - 6_的第一厚 度，該第一厚度隨后變化成與從第一厚度減小并且位于遠(yuǎn)離排氣唇緣108處的部分112相 關(guān)聯(lián)的第二厚度。這樣，部分110既可充當(dāng)用于抓握緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100的一體化把手，又 可充當(dāng)吸收并傳導(dǎo)從與排氣唇緣108接合的排出氣流114的一部分傳遞的熱能量的特征。 通過輻射性和傳導(dǎo)性的傳熱并且通過限制被傳遞到部分112的熱量，可以減輕殼體102中 的局部熱斑的形成。調(diào)節(jié)殼體102的厚度可利用例如沖擊擠壓過程來實(shí)現(xiàn)，該沖擊擠壓過 程使用隨后被加工成期望的厚度輪廓的金屬盤。該金屬盤可由鋁、鈦和任何其他提供期望 的強(qiáng)度、熱導(dǎo)率和RF隔離的金屬材料制成。擠壓過程形成一筒，該筒被在外表部分和內(nèi)部 部分加工以獲取期望的橫截面輪廓并且還獲取從外表看來期望的視覺吸引力。
[0054] 緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100還可包括底部單元116。底部單元116可用于為緊湊型計(jì)算 系統(tǒng)100提供支撐。因此，底部單元116可由沿著金屬線的強(qiáng)固且有彈性的材料形成，這也 可防止從緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100內(nèi)的在操作期間輻射電磁（EM)能量的部件的EM能量的泄 漏。底部單元116也可由非金屬化合物形成，但這些非金屬化合物卻可利用例如嵌入在其 中的導(dǎo)電粒子來使其導(dǎo)電。為了確保由緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100內(nèi)的部件發(fā)出的任何電磁能量 不會(huì)漏出，可以使用下方傳導(dǎo)性墊圈118來完成由底部單元116和殼體102形成的法拉第 籠。上方傳導(dǎo)性墊圈120(在圖3中更詳細(xì)示出）可設(shè)置在殼體102的內(nèi)表面上靠近部分 110的下邊緣處。使用傳導(dǎo)性墊圈118和120來完成法拉第籠可將EMI隔離增大約20dB。
[0055] 底部單元116還可包括通風(fēng)口 122。通風(fēng)口 122可具有雙重用途，因?yàn)橥L(fēng)口 122 可以以使得來自外部環(huán)境的適當(dāng)量的空氣可以以輸入氣流124的形式流經(jīng)通風(fēng)口 122的方 式被布置在底部單元116中。在一個(gè)實(shí)施例中，輸入氣流124可與由與緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100 一起設(shè)置的鼓風(fēng)機(jī)（airmover)所產(chǎn)生的穿過通風(fēng)口 122的壓力差相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中， 該鼓風(fēng)機(jī)可被設(shè)置在第二開口 106附近，產(chǎn)生減小殼體102內(nèi)的環(huán)境壓力的吸力效應(yīng)。除 了促成輸入氣流124以外，通風(fēng)口 122還可被設(shè)定大小成防止電磁能量通過它泄漏。通風(fēng) 口 122的大小可與對(duì)應(yīng)于由內(nèi)部部件發(fā)出的電磁能量的波長(zhǎng)相關(guān)。
[0056] 圖2示出了采取緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200的形式的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100的另一實(shí)施 例。應(yīng)當(dāng)注意，緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200就殼體102的大小和形狀而言可與緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100 基本上相同或相似。緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200可包括可與殼體102不同的殼體202。在此實(shí)施例 中，殼體202可包括開口 204,該開口 204具有根據(jù)接口面板206的大小和形狀。接口面板 206可包括用于緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200與各種外部電路之間的數(shù)據(jù)通信的各種端口。例如，接 口面板206可包括音頻插孔端口 208,該音頻插孔端口 208可用于向諸如頭戴式耳機(jī)電路、 音頻處理器等等之類的外部音頻電路提供音頻流。一組數(shù)據(jù)端口 210可用于在（一個(gè)或多 個(gè)）外部電路和緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200之間傳遞各種形式的數(shù)據(jù)和/或電力。數(shù)據(jù)端口 210 可用于容納諸如usb、Thunderbolt?等等之類的數(shù)據(jù)連接。例如，該組數(shù)據(jù)端口 210可 包括USB端口形式的數(shù)據(jù)端口 212,而數(shù)據(jù)端口 214可采取Thunderbolt?端口的形式。 這樣，緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200可互連到其他計(jì)算系統(tǒng)，例如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備、便攜式媒體播放器 和視頻設(shè)備，以及互連來形成計(jì)算系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)。另外，數(shù)據(jù)端口 216可采取適用于形成到其 他計(jì)算系統(tǒng)和外部電路的通信信道的以太網(wǎng)端口的形式，而HDMI端口形式的數(shù)據(jù)端口 218 可用于音頻/視頻（AV)數(shù)據(jù)傳輸。這樣，數(shù)據(jù)端口 218可用于在緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200與外 部視頻監(jiān)視器或其他視頻處理電路之間流傳輸高速視頻。因此，接口面板206可用于形成 到許多各種各樣的外部計(jì)算系統(tǒng)和電路的連接，這在需要大量計(jì)算資源卻沒有與大型主機(jī) 型計(jì)算機(jī)相關(guān)聯(lián)的高資本成本的情形中尤其有用。另外，緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200的緊湊的大 小和形狀也使其適合于空間效率高的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，等等。
[0057] 接口面板206可由非傳導(dǎo)性材料制成，使得每個(gè)端口與彼此并與殼體202電絕緣。 因此，接口面板206可包括被染色來向計(jì)算系統(tǒng)200提供裝飾性吸引力的塑料鑲嵌物。例 如，在一些實(shí)施例中，用黑色或深色的色彩來對(duì)接口面板206染色。在接口面板206的表面 之下，由傳導(dǎo)性墊圈支撐的傳導(dǎo)網(wǎng)保持在殼體202與位于殼體202的內(nèi)表面的上方和下方 傳導(dǎo)性墊圈（118U20)之間形成的用于RF和EMI絕緣的法拉第籠。電力開/關(guān)按鈕220 可容易地可用來接受用戶觸摸以發(fā)起通電序列（包括例如啟動(dòng)過程）以及關(guān)電序列。電力 輸入端口 222的大小和形狀可被設(shè)定為接受適用于向殼體202內(nèi)的操作部件傳遞外部電力 的電力插頭。在一些情況下，緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200可包括可根據(jù)經(jīng)由電力輸入端口 222輸 送的電力來充電和再充電的內(nèi)部電力資源（例如電池）。
[0058] 殼體互鎖開口 224可容納用于將殼體202固定到緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 的殼體互鎖裝置226。殼體互鎖裝置226可采取滑動(dòng)插銷或者其他這種可手動(dòng)接合和脫離 的機(jī)構(gòu)的形式。這樣，可容易去除殼體202以便為了例如檢修而暴露內(nèi)部部件和結(jié)構(gòu)。應(yīng) 當(dāng)注意，雖然沒有示出，但可以使用一檢測(cè)電路來檢測(cè)殼體202相對(duì)于內(nèi)部部件和結(jié)構(gòu)是 否正確就位。這尤其重要，因?yàn)榫o湊型計(jì)算系統(tǒng)200的熱管理很大程度上依賴于殼體202 的存在和正確放置。因此，希望如果確定殼體202相對(duì)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)或部件沒有正確地放置 或?qū)R，則檢測(cè)電路將阻止緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200操作，或者至少阻止其滿負(fù)荷操作。在一個(gè) 實(shí)施例中，檢測(cè)電路可包括磁傳感器（例如霍爾效應(yīng)裝置），該磁傳感器被定位成僅在殼體 202被正確地放置并對(duì)齊時(shí)才檢測(cè)到設(shè)置在殼體202上的（一個(gè)或多個(gè)）磁體。
[0059] 去除殼體202可暴露緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200的中央內(nèi)芯。更具體而言，圖3示出了 沒有殼體202的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200的中央內(nèi)芯300。中央內(nèi)芯300可包括具有計(jì)算部件 的計(jì)算引擎和可用作用于支撐計(jì)算部件中的至少一些的框架的散熱器。這樣，計(jì)算引擎呈 現(xiàn)根據(jù)散熱器的形狀因數(shù)的形狀因數(shù)。因此，緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200的筒狀狀決定了各種內(nèi) 部部件的布置以及對(duì)熱管理的要求。例如，可以以軸向方式布置內(nèi)部部件，這既優(yōu)化了部 件包裝密度（每可用體積的操作部件的數(shù)目）又優(yōu)化了計(jì)算力密度（每可用體積的計(jì)算 力）。另外，內(nèi)部部件的軸向布置還優(yōu)化了可從內(nèi)部部件傳遞到輸入氣流124并經(jīng)由排出氣 流114來去除的熱量的量。（應(yīng)當(dāng)注意，緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200的性質(zhì)規(guī)定輸入氣流124與排 出氣流114大約相同。）
[0060] 例如，存儲(chǔ)器模塊302可由其上安放了存儲(chǔ)器設(shè)備306的基板304形成?；?04 可具有與外圍氣流312平行的主軸310。為了優(yōu)化從存儲(chǔ)器設(shè)備306到外圍氣流312的傳 熱，可以以最大化與外圍氣流312的傳熱界面的方式將存儲(chǔ)器設(shè)備306安放到基板304上。 例如，每個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備可具有與小尺寸（例如表示寬度W)和（例如由長(zhǎng)度L表示）相對(duì)應(yīng) 的形狀。在所示出的實(shí)施例中，存儲(chǔ)器設(shè)備306的小尺寸W大體與外圍氣流312平行對(duì)齊。 這樣，可以優(yōu)化在外圍氣流312與設(shè)置在存儲(chǔ)器模塊304上的存儲(chǔ)器設(shè)備306之間形成的 傳熱界面。還應(yīng)當(dāng)注意，外圍氣流312被殼體202的存在約束為在由殼體202的內(nèi)表面和 中央內(nèi)芯300限定的外圍區(qū)域中流動(dòng)。另外，外圍氣流312可具有如下特征：S卩，基本上沒 有穿過大多數(shù)發(fā)熱部件所在的中央部分的徑向分量，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了外圍氣流312對(duì)于 存儲(chǔ)器模塊302和存儲(chǔ)器設(shè)備306的傳熱能力。這樣，外圍氣流312的軸向分量與存儲(chǔ)器 設(shè)備306的小尺寸W對(duì)齊。應(yīng)當(dāng)注意，輸入氣流124被分成外圍氣流312和在中央內(nèi)芯300 的中央部分內(nèi)流動(dòng)的中央氣流314(未示出）。因此，外圍氣流312和中央氣流314在通過 第二開口 108離開緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200之前被組合以形成排出氣流114。
[0061] 在描述的實(shí)施例中，鼓風(fēng)機(jī)320可被設(shè)置在第二開口 106 (參見圖1)附近。應(yīng)當(dāng) 注意，鼓風(fēng)機(jī)320應(yīng)當(dāng)把中央氣流314和外圍氣流312組合回排出氣流114。鼓風(fēng)機(jī)320可 包括排氣部件322,該排氣部件322可用于引導(dǎo)排出氣流114經(jīng)過第二開口 106,該排出氣 流114的至少一些以促進(jìn)由緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200的內(nèi)部部件生成的熱能量的傳遞的方式與 排氣唇緣108接合。排氣部件322包括通風(fēng)口 324以允許排出氣流114通過。裝飾性護(hù)罩 326可用于遮蓋諸如RF電路和天線之類的操作部件。在此，裝飾性護(hù)罩326可由諸如塑料、 陶瓷或其他非傳導(dǎo)性材料之類的RF透明材料形成。
[0062] 由于殼體202的導(dǎo)電性，殼體202可用作機(jī)殼接地來為內(nèi)部部件提供良好的接地。 因此,觸點(diǎn)328可由傳導(dǎo)材料形成并用于在內(nèi)部部件與殼體202的內(nèi)部之間形成傳導(dǎo)路徑。 應(yīng)當(dāng)注意，為了形成良好的電連接，殼體202的與觸點(diǎn)328接觸的部分沒有任何非傳導(dǎo)性或 絕緣材料（例如氧化鋁）。因此，在殼體202上形成有氧化鋁層的情況下，氧化鋁的選定部 分（或者在陽(yáng)極化操作期間被掩蔽的殼體102的那部分）被去除以暴露與觸點(diǎn)328發(fā)生接 觸的那些位置中的塊體材料。如上所述，為了防止電磁能量的泄漏，殼體202和底部單元 116形成法拉第籠。
[0063] 為了提供與緊湊型計(jì)算系統(tǒng)200的用戶友好的交互，中央內(nèi)芯300可包括設(shè)置在 多個(gè)點(diǎn)的諸如加速度計(jì)之類的傳感器。從而，當(dāng)用戶拿著殼體202以便將緊湊型計(jì)算系統(tǒng) 200定位在方便的位置和朝向時(shí)，照明圖案可用于突出接口面板206的面貌以使得接口面 板206的各部分對(duì)用戶更可見。因此，傳感器中的一些可包括感光裝置來確定是否有充分 的環(huán)境照明供用戶看到接口面板206上的選定項(xiàng)目。
[0064] 圖4示出了緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100的透視分解圖。散熱器402可包括多個(gè)平坦面 403, 這些平坦面403限定沿著三角棱柱的線具有三角橫截面的中央體積405。散熱器402 還可充當(dāng)支撐結(jié)構(gòu)，或者框架，其上可支撐著包括緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100的至少計(jì)算部件的 計(jì)算引擎。這樣，計(jì)算引擎可呈現(xiàn)散熱器402的大體形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，散熱器402可 與殼體102的內(nèi)表面協(xié)作來限定外圍區(qū)，該外圍區(qū)可用作用于冷卻緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100的 計(jì)算和操作部件中的至少一些的外圍氣流的空氣路徑。中央體積405也可用作中央氣流 314的空氣路徑以進(jìn)一步冷卻計(jì)算和操作部件中的至少一些。為了促進(jìn)由中央氣流314提 供的冷卻，散熱器402具有多個(gè)冷卻翅片407,這些冷卻翅片407從第一平坦面延伸到至少 第二平坦面并且跨越三角中央體積。在一個(gè)實(shí)施例中，中央冷卻翅片可從第一平坦面延伸 到第二和第三平坦面的接合部。這樣，中央冷卻翅片可將中央體積405分離成兩個(gè)相鄰體 積，每個(gè)具有相似的三角橫截面，可包括設(shè)置在散熱器402的每個(gè)面403上的真空腔均熱板 404。
[0065] 真空腔均熱板404可用于在散熱器402的每個(gè)平坦面上分布由各種集成電路生成 的熱量?？砂ǘ嗪酥醒胩幚韱卧–PU)和存儲(chǔ)器模塊302的CPU提升板406可經(jīng)由附接 點(diǎn)408耦合到散熱器402。附接點(diǎn)408可與CPU彈簧410協(xié)作以將CPU放置得與真空腔均 熱板404發(fā)生直接熱接觸?？衫肅PU彈簧410來在CPU與其關(guān)聯(lián)的冷卻堆和真空腔均熱 板404之間提供預(yù)定量的壓力。類似地，圖形處理單元（GPU)提升板412和GPU提升板414 可類似地耦合到散熱器402的其各自的面。GPU提升板412和414各自包括由視頻隨機(jī)訪 問存儲(chǔ)器（VRAM)芯片418環(huán)繞的GPU416。在此圖中，四個(gè)VRAM芯片418可圍繞GPU416布 置成菱形圖案。當(dāng)GPU提升板412和414耦合到其各自的真空腔均熱板404時(shí)，GPU416和 每個(gè)VRAM芯片418可與各自的真空腔均熱板404發(fā)生直接熱接觸。應(yīng)當(dāng)注意，在一些配置 中（未示出），單個(gè)真空腔均熱板可包裹散熱器402的邊緣，使得安放在GPU提升板412和 414上的集成電路可在具有大得多的面積的真空腔均熱板上消散熱量。這種配置在單GPU 操作中可以是有利的。另外，VRAM芯片418可包括熱隙墊（thermalgappad),這些熱隙墊 使得它們與真空腔均熱板404發(fā)生直接熱接觸，因?yàn)閂RAM芯片往往具有比附近的GPU416 更低的剖面。這樣，真空腔均熱板404從而促進(jìn)了在緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100的操作期間熱量 在散熱器402的每個(gè)面上的均勻散布。還描繪了可耦合到GPU提升板414的背面的固態(tài)驅(qū) 動(dòng)器（SSD)模塊420。
[0066] 一旦提升板406、412和414中的每一個(gè)被穩(wěn)固地耦合到散熱器402,每個(gè)提升板 就可在邏輯主板（MLB)422上電耦合在一起。在一些實(shí)施例中，MLB422可包括系統(tǒng)管理控 制器（SMC)芯片。CPU提升板406包括卡邊緣連接器424,該卡邊緣連接器424在卡邊緣槽 426處附接到MLB422。在一個(gè)實(shí)施例中，卡邊緣連接器424可以是允許在CPU提升板406 和MLB422之間運(yùn)行至少32路PCI-E的PCI-E3. 0型連接器。GPU提升板412和414可在柔 性跳線連接器428處耦合到MLB422。這樣，提升板406、412和414中的每一個(gè)可發(fā)生電接 觸。
[0067] 緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100還包括輸入輸出（I/O)組件430。輸入/輸出（I/O)組件430 包含數(shù)個(gè)部件，其中包括電力供應(yīng)單元（PSU) 432。PSU432可向緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100的各種 部件供應(yīng)外部電力。在一個(gè)實(shí)施例中，PSU432可被構(gòu)造為向緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100供應(yīng)大約 450W的總電力。PSU432還可包括氣流穿孔434,這些氣流穿孔434被構(gòu)造為允許冷卻空氣 在緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100的操作期間流經(jīng)PSU432。氣流穿孔434的大小可被設(shè)定為調(diào)控經(jīng)過 PSU432的空氣流動(dòng)。I/O組件430還包括I/O板436。當(dāng)緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100被完全組裝 時(shí)，I/O板436可通過柔性跳線電纜（未示出）電耦合到MLB422。I/O板436允許了高速 通信進(jìn)入和離開緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100。I/O組件430還包括結(jié)構(gòu)壁438,該結(jié)構(gòu)壁438在從 緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100安裝和去除高速數(shù)據(jù)電纜或電力電纜時(shí)為用戶提供了裝飾性界面。一 旦I/O組件430被完全組裝，結(jié)構(gòu)壁438就可耦合到底部單元116的頂部唇緣部分。
[0068] 圖4還提供了對(duì)排氣部件440的描繪。排氣部件440包括導(dǎo)風(fēng)板442、葉輪316、 排氣通風(fēng)口 318和裝飾性護(hù)罩326。導(dǎo)風(fēng)板442可操作來使氣流成形到葉輪316中。導(dǎo)風(fēng) 板442還可操作為葉輪316的風(fēng)扇葉片的護(hù)罩，這將在下文詳細(xì)論述。葉輪316和導(dǎo)風(fēng)板 442可耦合到排氣通風(fēng)口 318。裝飾性護(hù)罩326可被固定到排氣通風(fēng)口 318的頂表面。一 旦被安全組裝，排氣部件440就可耦合到散熱器402的頂部。這樣，可以組裝中央內(nèi)芯300。 [0069]圖5示出了底部單元116的部分橫截面視圖，其中示出了通風(fēng)口 122。如圖所示， 輸入氣流124可通過通風(fēng)口 122被吸入緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100中。當(dāng)輸入氣流124通過底部 單元116時(shí)，肋條502幫助引導(dǎo)進(jìn)入緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100的氣流。在一些實(shí)施例中，肋條 502可促進(jìn)輸入氣流124轉(zhuǎn)變成外圍氣流312和中央氣流314。在描述的實(shí)施例中，輸入 氣流124的第一部分可被肋條502以中央氣流314的形式引導(dǎo)向散熱器402的中央體積。 在一個(gè)實(shí)施例中，擋板裝置504--也稱為氣流分離器--可用于將輸入氣流124分成如 上所述的中央氣流314和成為外圍氣流312的第二部分。在一個(gè)實(shí)施例中，柔性跳線電纜 504可用作氣流分離器。這樣，柔性跳線電纜504除了將GPU提升板414電耦合到MLB422 以外，還可將適當(dāng)比例量的輸入氣流124重引導(dǎo)成中央氣流314和外圍氣流312。例如，與 板的外圍邊緣相比，柔性跳線電纜504可以使氣流124的更多部分偏向GPU提升板414的 中央部分。使柔性跳線電纜504變寬或變窄可調(diào)整被重引導(dǎo)在GPU提升板414上的空氣的 量。應(yīng)當(dāng)注意，可以調(diào)整GPU提升板414的底表面與MLB422之間的距離以使更多或更少的 空氣偏向來進(jìn)入中央氣流314。
[0070] 圖6A示出了散熱器402的頂部橫截面視圖。從被擠壓的鋁塊加工出數(shù)個(gè)特征可 形成散熱器402。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)冷卻翅片602可附接到散熱器402的平坦面的內(nèi) 表面，而在另一實(shí)施例中，多個(gè)冷卻翅片602可作為形成散熱器402的平坦面的擠壓過程的 一部分產(chǎn)生。在任一'清況下，多個(gè)冷卻翅片602可以多種方式來分布。在一個(gè)實(shí)施例中，所 有多個(gè)冷卻翅片602可從第一平坦面604延伸到至少第二平坦面605、跨越三角形中央體 積607。在一實(shí)施例中，多個(gè)冷卻翅片602之一（稱為中央冷卻翅片602-1)可從第一平坦 面604延伸到第二平坦面605和第三平坦面609的接合部。這樣，由散熱器402限定的三 角形中央體積被平分為各自具有相似的直角三角形橫截面的第一區(qū)域I和第二區(qū)域II。在 一個(gè)實(shí)施例中，跨越區(qū)域I的第一冷卻翅片602-2可與第一平坦面604成第一角度01。第 一角度M可具有根據(jù)第一冷卻翅片602-2與中央冷卻翅片602-1之間的距離ai而變化的 角度值。類似地，跨越區(qū)域II的第二冷卻翅片602-3可與第一平坦面604成第二角度02。 第二角度02'可具有也根據(jù)第二冷卻翅片602-3與中央冷卻翅片602-1之間的距離a2而變 化的角度值。一般來說，距離％和距離a2是大致相等的，然而，在區(qū)域I或II中實(shí)際實(shí)現(xiàn) 的冷卻翅片的數(shù)目可根據(jù)特定設(shè)計(jì)的要求而變化，各種幾何關(guān)系也是如此。在一個(gè)實(shí)施例 中，第一角度01和第二角度02?的總和可為約180°。
[0071] 可以修改任何平坦面以容納各種部件。例如，可以通過任意數(shù)目的過程去除第一 平坦面604的一部分以為真空腔均熱板404留下低剖面（lowprofile)安放位置。真空腔 均熱板404可被粘著性地或機(jī)械地固定到第一平坦面604。真空腔均熱板404可具有非常 高效的熱傳導(dǎo)屬性，大約是銅的熱傳導(dǎo)效率的約10倍。在一些實(shí)施例中，在真空腔均熱板 404與散熱器402之間可放置傳導(dǎo)膠以促進(jìn)真空腔均熱板404與散熱器402之間的高效傳 熱。真空腔均熱板404還可包括附接點(diǎn)408。附接點(diǎn)408可與真空腔均熱板404 -體形成 并且被構(gòu)造為提供用于將與緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100相關(guān)聯(lián)的各種提升板附接到真空腔均熱 板的手段。
[0072] 圖6B圖示了附接有數(shù)個(gè)提升板的散熱器402的另一橫截面視圖。CPU提升板406 被示為附接到真空腔均熱板404。CPU提升板406通過低剖面熱模塊606附接到真空腔均 熱板404。低剖面熱模塊606可被構(gòu)造為將CPU608適當(dāng)?shù)匕卜旁贑PU提升板406的插座 610上。在一些實(shí)施例中，低剖面熱模塊606可對(duì)CPU608施加大約100磅的力。這個(gè)100 磅的力可由設(shè)置在CPU提升板406的相反側(cè)的CPU彈簧410來平衡。CPU彈簧410可以是 當(dāng)變平時(shí)抵消低剖面熱模塊606的力的U形彈簧。CPU彈簧410可由任意數(shù)目的魯棒材料 制成。在一個(gè)實(shí)施例中，CPU彈簧410可由17-7沉淀硬化不銹鋼制成。
[0073] 除了安放CPU608以外，低剖面熱模塊606還可具有孔隙，通過這些孔隙，緊固件 609 (在圖7B中也稱為緊固件714)可與真空腔均熱板404的附接點(diǎn)408接合。將CPU提 升板406耦合到真空腔均熱板404的緊固件611 (在圖7B中也稱為緊固件716)可用于在 CPU608與真空腔均熱板404之間建立魯棒的熱界面。緊固件611被設(shè)置在緊固件609后 方，并且在圖6B的橫截面視圖中被表示為虛線。在一些實(shí)施例中，在CPU608與真空腔均熱 板404之間可施加大約30磅的力。除了安放CPU608以外，還可利用CPU彈簧410來幫助 在CPU608與真空腔均熱板404之間設(shè)置30磅的力。這個(gè)施加的力允許了在CPU608與真 空腔均熱板404之間建立魯棒的熱接觸，以及將CPU提升板406穩(wěn)固地附接到散熱器402。 分別具有GPU614和GPU616的GPU提升板412和414可機(jī)械地耦合到散熱器402的其他 面。與CPU提升板406類似，GPU提升板412和414可耦合到其各自的真空腔均熱板。例 如，GPU提升板412可通過緊固件618耦合到其相應(yīng)的真空腔均熱板。
[0074] 緊固件618可耦合到設(shè)置在真空腔均熱板上的附接點(diǎn)，并且真空腔均熱板404與 GPU614之間的壓力的量可由GPU彈簧620來平衡。緊固件618可與GPU彈簧620協(xié)作以提 供預(yù)定量的力來將GPU提升板412安放到散熱器402。在一個(gè)實(shí)施例中，GPU614可被焊接 到GPU提升板412,從而不需要額外施加的壓力來將GPU614安放在插座內(nèi)。還應(yīng)當(dāng)注意，在 一些實(shí)施例中，GPU提升板412可包括加強(qiáng)件622,該加強(qiáng)件622可操作來接收來自GPU彈 簧620的力并對(duì)GPU提升板412提供額外的結(jié)構(gòu)支撐。還應(yīng)當(dāng)注意，一個(gè)（如圖所示）或 者兩個(gè)GPU提升板412、414可包括SSD模塊420。SSD模塊420可耦合到一個(gè)或兩個(gè)GPU 提升板412、414的后表面。
[0075] 圖6C示出了設(shè)置在殼體102內(nèi)的散熱器402的另一個(gè)橫截面視圖。除了示出環(huán)繞 散熱器402的殼體102以外，還描繪了I/O組件430。I/O組件430包括PSU432、I/O板436 和結(jié)構(gòu)壁438。I/O組件430包括數(shù)個(gè)虛線孔，它們表示PSU432的頂表面中的穿孔。在一 些實(shí)施例中，PSU432的穿孔的大小可被設(shè)定為調(diào)整通過PSU432的空氣的流動(dòng)。設(shè)置在1/ 〇板436的朝外的表面上的是連接器列624,連接器列624表示用戶可通過I/O鑲嵌物626 訪問的一列連接器。在一個(gè)實(shí)施例中，I/O鑲嵌物626可以是具有很強(qiáng)的抗刮擦性的RF透 明硬塑料。
[0076] 圖6D示出了與圖6C相同的橫截面，被劃分成氣流區(qū)域。中央氣流314在圖6D中 被描繪為與殼體102的縱向軸平行并且在散熱器402的三角形中央?yún)^(qū)域內(nèi)的氣流路徑。如 圖7A中更詳細(xì)示出的，外圍氣流312可分叉成多個(gè)氣流分支，其中一個(gè)氣流分支可被引導(dǎo) 為沿著GPU提升板的后部并且被示為GPU氣流區(qū)域630和632。應(yīng)當(dāng)注意，各種計(jì)算部件可 具有生成大量的熱廢熱量的占空比。例如，SSD模塊420可僅被設(shè)置在GPU提升板414上。 假定GPU提升板412、414兩者的其他操作參數(shù)類似，SSD420可使得被發(fā)出到GPU氣流區(qū)域 630中的熱量比到GPU氣流區(qū)域632中的多得多。在這種情況下，可以實(shí)現(xiàn)平衡操作來使 GI3U操作從GPU提升板414卸載到GPU提升板412,從而平衡氣流區(qū)域630和632上的熱量 消散。
[0077]外圍氣流312的一部分可被引導(dǎo)為沿著CPU提升板的兩側(cè)，如氣流區(qū)域634所示。 這樣，CPU提升板404可在前表面和后表面都接收對(duì)流冷卻。氣流區(qū)域636表示向存儲(chǔ)器 (DIMM)模塊302施加對(duì)流冷卻的氣流。氣流區(qū)域638表示被路由經(jīng)過PSU432的外圍氣流 312的一部分。如上所述，PSU432的頂表面中的穿孔的大小可被設(shè)定為調(diào)整通過PSU432的 氣流的量。最后，氣流區(qū)域640可表示被引導(dǎo)為沿著I/O板436的空氣的體積。可以利用各 種氣流向?qū)泶龠M(jìn)為每個(gè)氣流區(qū)域建立最優(yōu)量的氣流。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，肋條502取 決于其在（在一些實(shí)施例中可釋放的）底部單元116上的角位置可具有不同的角度，以幫 助將氣流分布到期望的氣流區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，穿過緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100的大約50% 的空氣可被引導(dǎo)到中央氣流314中。在這種配置中，大約10%可被吸引經(jīng)過氣流區(qū)域638， 并且剩余的大致40 %的氣流可被劃分在其他氣流區(qū)域上。
[0078] 圖7A圖示了GPU提升板414的側(cè)視圖。GPU提升板414上的氣流被指示為外圍氣 流312,如聯(lián)系圖5所描述，該外圍氣流312可被柔性跳線電纜504向上轉(zhuǎn)向在GPU提升板 414上方。這留下了不成比例的大量外圍氣流在GPU提升板414的中央部分的上方。這在 例如所描繪的那個(gè)之類的實(shí)施例中可能是有利的，其中諸如SSD模塊420和GPU(未示出） 之類的發(fā)射體被設(shè)置在GPU提升板414的中央部分中。隨著外圍氣流312向GPU提升板 414上方傳播，其可自然地沿著GPU提升板414散開。除了氣流312的自然正規(guī)化以外，還 可由GPU提升板414的頂部與導(dǎo)風(fēng)板442之間的交互來進(jìn)一步鼓勵(lì)氣流312的散布。因?yàn)?GTO提升板414的外圍部分被設(shè)置在距圓形導(dǎo)風(fēng)板442的中心點(diǎn)更大的徑向距離處，所以留 下了更大的間隙來供空氣在GPU提升板414上方奔流并進(jìn)入葉輪316 (未示出）中。結(jié)果， 外圍氣流312的外部外圍部分在GPU提升板414的上部可以更大。GPU提升板414的上部 可被構(gòu)造為使得發(fā)熱部件可受益于氣流312的更均勻分布。例如，DC輸入702可發(fā)出大量 的熱量。另外，電力調(diào)節(jié)模塊704可以以等間隔散布在GPU提升板414上。電容器706也 可大大受益于由外圍氣流312提供的對(duì)流冷卻。應(yīng)當(dāng)注意，許多供熱體，包括例如SSD模塊 420和電力調(diào)節(jié)模塊704,如圖所示可被垂直設(shè)置，從而最大化它們上方的氣流，并最大化 由此得到的對(duì)流傳熱。應(yīng)當(dāng)注意，GPU提升板412上方的外圍氣流312可基本上類似于對(duì) 于GPU提升板414描繪的氣流。
[0079] 圖7B圖示了CPU提升板406的側(cè)視圖。提供這個(gè)視圖是為了示出CPU彈簧410 的額外細(xì)節(jié)。CPU彈簧410如前所述可由U形17-7沉淀硬化不銹鋼合金構(gòu)成。沿著CPU彈 簧410的緊固件可施加力以使其抵住CPU提升板406的后側(cè)變平，如圖所示。CPU彈簧410 可包括數(shù)個(gè)各種大小的輪箍。CPU彈簧輪箍710如圖所示比CPU彈簧輪箍712厚并且提供 將CPU(未示出）安放到CPU提升板406所需要的大約200磅的力。緊固件714僅延伸到 低剖面熱模塊606中，從而允許了CPU彈簧410在將CPU提升板406安裝在散熱器402上 之前將CPU穩(wěn)固地安放在CPU提升板406上。緊固件716被構(gòu)造為通過較窄的CPU彈簧輪 箍712施加大約30磅的力，并且還操作來將CPU提升板406耦合到被構(gòu)造為接收CPU提升 板406的真空腔均熱板的附接點(diǎn)408。應(yīng)當(dāng)注意，加強(qiáng)件718可被設(shè)置在CPU彈簧410與 CPU提升板406之間以向CPU提升板406提供額外的結(jié)構(gòu)剛性。
[0080] 圖8圖示了設(shè)置在殼體102的頂部部分內(nèi)的排氣部件440的部分橫截面?zhèn)纫晥D。 中央氣流314在排氣部件440處與外圍氣流312相組合。排氣部件440包括負(fù)責(zé)在設(shè)備的 操作期間吸引空氣經(jīng)過緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100的葉輪316。葉輪316接收中央氣流314和外 圍氣流312,并且將它們組合回排出氣流114。如圖所示，排出氣流114被耗盡了軸向和離 心分量，因此可以說葉輪316是混流風(fēng)扇。排出氣流114的軸向分量減小了當(dāng)排出氣流114 接觸殼體102的部分110時(shí)的壓力降的量，因?yàn)榱鞑粫?huì)像其在基本上離心的方向上離開排 氣部件440時(shí)經(jīng)歷那么多的重引導(dǎo)。排出氣流114的軸向分量還幫助減少了排出氣流114 與殼體102的部分110之間的傳熱。這樣，可將殼體102的部分110的正常操作溫度保持 在足夠低的溫度以允許用戶舒適地操縱殼體102。應(yīng)當(dāng)注意，排出氣流114可被進(jìn)一步調(diào)節(jié) 為在基本上徑向的方向上離開排氣部件440,以便空氣可被迅速地移出殼體102。當(dāng)排出氣 流114包含非徑向分量時(shí)，旋渦圖案可形成，從而引起額外的壓力降和到殼體102的增大的 對(duì)流傳熱。
[0081] 可以以殼體102的部分110的厚度802的函數(shù)的形式進(jìn)一步控制殼體102周圍的 熱量分布。在一個(gè)實(shí)施例中，厚度802可以約為4-6mm，從而允許了圍繞著殼體102在圓周 方向上高效地傳導(dǎo)熱量。這樣，可防止沿著殼體102形成熱斑。如圖所示，殼體102的厚度 802往下可以逐漸變細(xì)，因?yàn)闅んw102接收的大部分熱量是靠近頂部部分的。結(jié)果，在頂部 圓周方向上可均勻地散布熱量，從而允許了更窄的下部簡(jiǎn)單地將熱量從殼體102中的上方 開口傳走。在一些實(shí)施例中，葉輪316可被構(gòu)造為以大約28-29立方英尺每分鐘的速率牽拉 空氣經(jīng)過緊湊型計(jì)算系統(tǒng)100,同時(shí)使緊湊型計(jì)算系統(tǒng)的整體聲學(xué)輸出保持在37dB以下。
[0082] 圖9A示出了排氣部件440的橫截面頂視圖。在此圖中，葉輪316可具有57個(gè)葉 輪葉片902。在一些實(shí)施例中，葉輪葉片902可以以非均勻間隔圍繞轂904設(shè)置。例如，鄰 近的風(fēng)扇葉片之間的角距離可在約5. 5到7度之間變化。這個(gè)不規(guī)則間距可幫助減小葉輪 316的聲學(xué)剖面。以下的表1示出了可用于葉輪316的57個(gè)葉輪葉片902的一個(gè)特定葉片 間距配置。此外，葉輪葉片902可具有后向弧形葉片以在徑向方向上偏向排出氣流114。
[0083] 表1(葉片之間的角間距）

【權(quán)利要求】
1. 一種用于臺(tái)式計(jì)算機(jī)的熱管理系統(tǒng)，所述臺(tái)式計(jì)算機(jī)具有殼體，所述殼體具有縱向 軸并包圍關(guān)于所述縱向軸對(duì)稱的內(nèi)部體積，所述熱管理系統(tǒng)包括： 散熱器，所述散熱器設(shè)置在所述內(nèi)部體積中并包括多個(gè)平坦面，所述多個(gè)平坦面界定 并至少部分地包圍中央熱區(qū)，所述中央熱區(qū)具有垂直于所述縱向軸的橫截面；以及 吹送空氣至少流過所述中央熱區(qū)的鼓風(fēng)機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括冷卻翅片，所述冷卻翅片從第一平 坦面的內(nèi)表面至少延伸至第二平坦面的內(nèi)表面并跨越所述中央熱區(qū)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱管理系統(tǒng)，其中所述多個(gè)平坦面和殼體的內(nèi)表面包圍并界 定外圍熱區(qū)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱管理系統(tǒng)，其中中央冷卻翅片從所述第一平坦面的內(nèi)表面 延伸至所述第二平坦面的內(nèi)表面與第三平坦面的內(nèi)表面的接合部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱管理系統(tǒng)，其中所述中央冷卻翅片將所述中央熱區(qū)平分為 第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域均具有類似的橫截面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱管理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第一冷卻翅片，所述第一冷卻翅片 從所述第一平坦面的內(nèi)表面僅延伸至所述第二平坦面的內(nèi)表面并跨越所述第一區(qū)域。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱管理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第二冷卻翅片，所述第二冷卻翅片 從所述第一平坦面的內(nèi)表面僅延伸至所述第三平坦面的內(nèi)表面并跨越所述第二區(qū)域。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱管理系統(tǒng)，其中在所述第一冷卻翅片和所述第一平坦面的 內(nèi)表面之間的第一角度根據(jù)所述第一冷卻翅片和所述中央冷卻翅片之間的距離而改變。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱管理系統(tǒng)，其中在所述第二冷卻翅片的內(nèi)表面和所述第一 平坦面的內(nèi)表面之間的第二角度根據(jù)所述第二冷卻翅片和所述中央冷卻翅片之間的距離 而改變。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱管理系統(tǒng)，其中所述第一角度與所述第二角度之和約等 于180度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管理系統(tǒng)，其中所述散熱器的橫截面是多邊形并且其中 所述殼體是筒形。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱管理系統(tǒng)，其中所述鼓風(fēng)機(jī)在所述內(nèi)部體積的第一部分 中建立負(fù)壓力差，所述負(fù)壓力差促使在位于所述殼體的第一端部的第一開口處將空氣吸入 所述內(nèi)部體積中。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的熱管理系統(tǒng)，其中所述空氣被分為流過所述中央熱區(qū)的中 央氣流和流過所述外圍熱區(qū)的外圍氣流。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的熱管理系統(tǒng)，其中所述鼓風(fēng)機(jī)被定位在位于第二端部的第 二開口附近，所述第二端部與第一端部相對(duì)并且被構(gòu)造用于將所述中央氣流和所述外圍氣 流重新組合為排出氣流。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱管理系統(tǒng)，其中所述鼓風(fēng)機(jī)被構(gòu)造用于在所述內(nèi)部體積 的第二部分中建立正壓力差，所述正壓力差迫使所述排出氣流通過所述第二開口從所述內(nèi) 部體積流出。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括計(jì)算部件，所述計(jì)算部件被安裝在 所述多個(gè)平坦面中的至少一個(gè)上并且與所述散熱器熱接觸。
17. -種用于被包圍在筒狀殼體中的計(jì)算設(shè)備的散熱系統(tǒng)，所述散熱系統(tǒng)包括： 多個(gè)通風(fēng)口，所述多個(gè)通風(fēng)口被構(gòu)造用于根據(jù)所述多個(gè)通風(fēng)口兩端的壓力差接收輸入 氣流并沿所述筒狀殼體的縱向軸引導(dǎo)所述輸入氣流，其中所述多個(gè)通風(fēng)口被設(shè)置在所述筒 狀殼體的第一端部處； 設(shè)置在所述多個(gè)通風(fēng)口和所述筒狀殼體的縱向軸之間的擋板裝置，所述擋板裝置被構(gòu) 造用于將所述輸入氣流分為中央氣流和外圍氣流，所述中央氣流的方向朝向所述計(jì)算設(shè)備 的中央部分且所述外圍氣流的方向朝向所述計(jì)算設(shè)備的外圍部分；以及 排氣系統(tǒng)，所述排氣系統(tǒng)設(shè)置在所述筒狀殼體的與所述第一端部相對(duì)的第二端部處， 所述排氣系統(tǒng)被構(gòu)造用于接收并組合所述中央氣流和所述外圍氣流，并且將組合的氣流通 過所述筒狀殼體中的位于第二端部處的開口排出。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的散熱系統(tǒng)，所述筒狀殼體的第一端部包括底部，所述底部 包括過渡為弧形部分的底座，并且其中所述多個(gè)通風(fēng)口相對(duì)于所述筒狀殼體以一定的角度 沿著所述底部的所述弧形部分的周邊設(shè)置，以引導(dǎo)所述輸入氣流流向所述筒狀殼體的縱向 軸。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的散熱系統(tǒng)，所述排氣系統(tǒng)包括靠近所述筒狀殼體中通過圓 形唇緣部分界定的開口設(shè)置的鼓風(fēng)機(jī)，所述筒狀殼體具有設(shè)置用于促進(jìn)軸向傳熱和周向傳 熱的調(diào)諧厚度。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的散熱系統(tǒng)，其中所述鼓風(fēng)機(jī)包括混流風(fēng)扇，所述混流風(fēng)扇 被構(gòu)造用于排出具有軸向分量且基本上沒有切向分量的空氣。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的散熱系統(tǒng)，其中所述擋板裝置包括數(shù)據(jù)電纜，所述數(shù)據(jù)電 纜將第一印刷電路板PCB電耦合至第二PCB。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的散熱系統(tǒng)，其中通過所述數(shù)據(jù)電纜劃分的一部分輸入氣流 被朝向所述外圍氣流轉(zhuǎn)移。
23. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的散熱系統(tǒng)，進(jìn)一步包括： 被構(gòu)造用于支撐計(jì)算部件的散熱器， 其中所述筒狀殼體的內(nèi)表面與所述散熱器的外表面配合以形成外圍部分。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的散熱系統(tǒng)，其中所述散熱器包括冷卻翅片堆，所述中央氣 流流過所述冷卻翅片堆并且在此期間所述中央氣流基本上沒有徑向分量。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的散熱系統(tǒng)，其中所述散熱器具有三角形的橫截面。
26. -種緊湊型計(jì)算系統(tǒng)，包括： 殼體，所述殼體具有縱向軸并包圍和界定關(guān)于所述縱向軸對(duì)稱的內(nèi)部體積； 散熱器，所述散熱器至少包圍中央熱區(qū)，所述中央熱區(qū)具有形狀為多邊形并且基本垂 直于所述縱向軸的橫截面； 鼓風(fēng)機(jī)，所述鼓風(fēng)機(jī)被構(gòu)造用于引導(dǎo)空氣流過所述內(nèi)部體積并且包括流過所述中央熱 區(qū)的中央氣流；以及 計(jì)算部件，所述計(jì)算部件被設(shè)置在所述內(nèi)部體積中并且由所述散熱器支撐并與所述散 熱器熱接觸。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)，所述散熱器進(jìn)一步包括多個(gè)平坦面，所 述多個(gè)平坦面包圍并界定所述中央熱區(qū)，其中至少一個(gè)中央熱區(qū)承載有所述計(jì)算部件。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)，其中所述多個(gè)平坦面和所述殼體的內(nèi)表 面包圍并界定與所述中央熱區(qū)分離的外圍熱區(qū)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)，其中所述散熱器包括與所述多個(gè)平坦面 熱接觸的翅片堆。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)，其中所述中央氣流至少通過所述翅片堆 從所述計(jì)算部件接收熱量，其中所述翅片堆包括冷卻翅片，所述冷卻翅片從所述多個(gè)平坦 面中的第一平坦面的內(nèi)表面伸出并跨越所述中央熱區(qū)。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)，其中流過所述翅片堆的一部分中央氣流 基本上沒有徑向分量。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)，其中所述鼓風(fēng)機(jī)引導(dǎo)外圍氣流流過所述 外圍熱區(qū)。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)，其中所述外圍氣流直接從所述計(jì)算部件 接收熱量。
34. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)，其中在流過所述翅片堆和所述外圍熱區(qū) 之后，所述鼓風(fēng)機(jī)將所述中央氣流和所述外圍氣流組合為排出氣流，其中所述排出氣流沒 有切向分量。
35. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)，其中所述多邊形是三角形。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)，其中所述鼓風(fēng)機(jī)包括： 葉輪，所述葉輪包括多個(gè)風(fēng)扇葉片；以及 排氣格柵，所述排氣格柵圍繞所述葉輪并包括多個(gè)通風(fēng)口，排出氣流通過所述多個(gè)通 風(fēng)口從所述緊湊型計(jì)算系統(tǒng)流出，所述多個(gè)排氣通風(fēng)口包括： 多個(gè)肋條，所述多個(gè)肋條被構(gòu)造用于與所述多個(gè)風(fēng)扇葉片配合以增加所述排出氣流的 軸向分量，以及 多個(gè)定子，所述多個(gè)定子被構(gòu)造用于從流過所述排氣格柵的排出氣流中去除任何的切 向分量。
37. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)，其中所述鼓風(fēng)機(jī)的動(dòng)作根據(jù)所述計(jì)算部 件的動(dòng)作而改變。
38. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的緊湊型計(jì)算系統(tǒng)，其中所述殼體是筒狀。
39. -種整合的熱模塊CTM，用于將集成電路1C固定至設(shè)置在印刷電路板PCB的第一 表面上的電連接器并且保持所述1C與傳熱組件熱接觸，所述整合的熱模塊包括： 設(shè)置在所述PCB的第二表面上的加強(qiáng)板； 保持機(jī)構(gòu)，所述保持機(jī)構(gòu)的至少一部分被設(shè)置在所述加強(qiáng)板上，所述保持機(jī)構(gòu)被構(gòu)造 用于提供第一保持力和第二保持力； 用于將所述1C固定至所述加強(qiáng)板和保持機(jī)構(gòu)的第一緊固件，其中所述保持機(jī)構(gòu)在所 述加強(qiáng)板上均衡地分配所述第一保持力以保持所述1C與所述電連接器中的電觸點(diǎn)均勻地 電接觸；以及 第二緊固件，所述第二緊固件用于將散熱組件固定至保持機(jī)構(gòu)以保持所述1C與所述 傳熱組件均勻地?zé)峤佑|。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的整合的熱模塊，其中所述保持機(jī)構(gòu)是彈簧。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的整合的熱模塊，其中所述彈簧包括第一部分和第二部分， 所述第一部分被構(gòu)造用于提供所述第一保持力，所述第二部分被構(gòu)造用于提供所述第二保 持力。
42. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的整合的熱模塊，其中所述第一保持力約為100磅，并且其中 所述第二保持力約為30磅。
43. -種熱模塊TM，用于將集成電路1C固定至設(shè)置在印刷電路板PCB的第一表面上的 電連接器并且保持所述1C與傳熱組件熱接觸，所述熱模塊包括： 保持機(jī)構(gòu)，所述保持機(jī)構(gòu)被構(gòu)造用于提供第一保持力和第二保持力； 用于將所述1C固定至所述保持機(jī)構(gòu)的第一緊固件，其中所述保持機(jī)構(gòu)在所述1C上均 衡地分配所述第一保持力以保持所述1C與所述電連接器中的電觸點(diǎn)均勻地電接觸；以及 第二緊固件，所述第二緊固件用于將散熱組件固定至保持機(jī)構(gòu)并且保持所述1C與所 述傳熱組件均勻地?zé)峤佑|。
44. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的熱模塊，其中所述保持機(jī)構(gòu)是雙板簧。
45. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的熱模塊，其中所述彈簧包括第一板簧和第二板簧，所述第 一板簧被構(gòu)造用于提供所述第一保持力，所述第二板簧被構(gòu)造用于提供所述第二保持力。
46. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的熱模塊，其中所述第一緊固件將所述1C固定至所述第一板 簧。
47. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的熱模塊，其中所述第二緊固件保持所述1C與所述傳熱組件 均勻地?zé)峤佑|。
48. -種臺(tái)式計(jì)算系統(tǒng)，包括： 殼體，所述殼體至少部分地包圍并界定關(guān)于一條軸對(duì)稱的內(nèi)部體積； 在所述內(nèi)部體積中沿所述殼體的整個(gè)長(zhǎng)度延伸的空氣通道；以及 設(shè)置在所述空氣通道中并且包括至少一個(gè)計(jì)算部件的計(jì)算引擎。
49. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的臺(tái)式計(jì)算系統(tǒng)，其中所述空氣通道平行于所述軸。
50. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的臺(tái)式計(jì)算系統(tǒng)，其中所述空氣通道提供用于使空氣沿用于 冷卻所述計(jì)算引擎的空氣路徑流動(dòng)的路徑。
51. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的臺(tái)式計(jì)算系統(tǒng)，進(jìn)一步包括： 位于所述空氣通道中的結(jié)構(gòu)熱芯，所述結(jié)構(gòu)熱芯為所述計(jì)算引擎提供結(jié)構(gòu)支撐以使所 述計(jì)算引擎的整體形狀與所述結(jié)構(gòu)熱芯的整體形狀相符。
52. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的臺(tái)式計(jì)算系統(tǒng)，其中所述結(jié)構(gòu)熱芯進(jìn)一步用于配合沿所述 空氣路徑流動(dòng)且流過所述空氣通道的空氣從所述計(jì)算引擎中散熱。
53. 根據(jù)權(quán)利要求52所述的臺(tái)式計(jì)算系統(tǒng)，其中所述結(jié)構(gòu)熱芯包括具有多個(gè)冷卻翅片 的散熱器。
54. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的臺(tái)式計(jì)算系統(tǒng)，其中流過所述散熱器的空氣沒有徑向分 量。
55. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的臺(tái)式計(jì)算系統(tǒng)，其中所述殼體是筒狀殼體。
56. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的臺(tái)式計(jì)算系統(tǒng)，其中所述內(nèi)部體積是筒狀。
57. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的臺(tái)式計(jì)算系統(tǒng)，其中所述結(jié)構(gòu)熱芯具有垂直于所述軸線的 橫截面。
58. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的臺(tái)式計(jì)算系統(tǒng)，其中所述結(jié)構(gòu)熱芯的橫截面包括多邊形。
59. -種用于在臺(tái)式計(jì)算機(jī)中使用的熱管理系統(tǒng)，包括： 葉輪，所述葉輪包括多個(gè)風(fēng)扇葉片；以及 排氣格柵，所述排氣格柵圍繞所述葉輪并包括多個(gè)通風(fēng)口，排出氣流通過所述多個(gè)通 風(fēng)口從所述臺(tái)式計(jì)算機(jī)流出，所述多個(gè)通風(fēng)口包括： 多個(gè)肋條，所述多個(gè)肋條被構(gòu)造用于與所述多個(gè)風(fēng)扇葉片配合以增加所述排出氣流的 軸向分量，以及 多個(gè)定子，所述多個(gè)定子被構(gòu)造用于從流過所述排氣格柵的排出氣流中去除切向分 量。
60. 根據(jù)權(quán)利要求59所述的熱管理系統(tǒng)，其中所述多個(gè)定子中的每一個(gè)定子具有弧形 的幾何形狀，被構(gòu)造用于以避免湍流的方式從流過所述排氣格柵的空氣中去除切向分量。
61. 根據(jù)權(quán)利要求60所述的熱管理系統(tǒng)，其中所述多個(gè)風(fēng)扇葉片的曲率與所述多個(gè)定 子的曲率相反。
62. 根據(jù)權(quán)利要求59所述的熱管理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括跨所述葉輪的入口部分設(shè)置的導(dǎo) 風(fēng)板，所述導(dǎo)風(fēng)板被構(gòu)造用于將空氣引入所述葉輪的中央部分并且被構(gòu)造用作護(hù)罩以引導(dǎo) 空氣通過所述葉輪的下部流向所述排氣格柵。
63. 根據(jù)權(quán)利要求59所述的熱管理系統(tǒng)，其中所述葉輪進(jìn)一步包括耦合至所述葉輪的 外圍部分的輪箍，所述輪箍被構(gòu)造用于為所述多個(gè)葉片提供結(jié)構(gòu)支撐并向一部分空氣中加 入附加的軸向分量。
64. 根據(jù)權(quán)利要求59所述的熱管理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括被構(gòu)造用于穩(wěn)定所述葉輪的止推 軸承。
65. 根據(jù)權(quán)利要求59所述的熱管理系統(tǒng)，所述葉輪進(jìn)一步包括波狀外形部分，所述波 狀外形部分被構(gòu)造用于在空氣被所述風(fēng)扇葉片接觸之前向氣流中施加軸向分量。
66. 根據(jù)權(quán)利要求65所述的熱管理系統(tǒng)，其中所述風(fēng)扇葉片之間的間隔角在5度至7 度之間變化。
【文檔編號(hào)】G06F1/20GK104238693SQ201410247460
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月7日
【發(fā)明者】B·W·德格納, E·R·普拉特恩, D·H·納雷喬斯基, F·F·梁, J·S·尼根, J·T·蒂本科, C·R·都克, E·A·惠恩格, C·J·斯特林格, J·D·班科, C·E·凱利諾威斯基, J·L·伯克, M·P·凱斯伯特, K·S·菲特曼, E·J·韋爾肖瑟 申請(qǐng)人:蘋果公司