CN101287344B - 一种通信机箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通信机箱，包括背板及围设在背板外侧的机箱外壳，还包括：嵌设在机箱外壳邻近且平行于背板壁面上的风扇盘；设置在背板上，且以背板的中轴线为界，非对称布设的通风孔；设置在机箱外壳与背板相邻的侧壁上的进风孔，且该侧壁为远离背板上集中布设有通风孔的一侧。由以上技术方案可知，本发明采用将风扇盘设置在通信机箱后面、且在机箱外壳侧壁和背板上对应设置进风孔和通风孔的技术手段，避免了现有技术中风扇盘设置位置对通信机箱集成度提高的限制，且能够提高散热效率，为通信机箱提高集成度导致的功耗增加问题提供了散热方面的有效保障。

Description

一种通信机箱

技术领域

本发明涉及一种通信机箱，尤其涉及一种容纳电气、通信设备且具有散热功能的通信机箱。

背景技术

现有技术中，由于通信设备系统功能的不断完善，系统的集成度需求也不断提高。为提高集成度，高端通信设备大部分都采取模块化的柜式机箱来放置通信模块，例如放置线卡模块等。

这种通信机箱的散热是目前备受关注的问题，散热结构的设计难度主要来自于两方面：一是高功率的器件由于受到空间的限制被压缩在一个很小的空间内，使得系统散热的问题愈来愈紧迫；二是各个通信模块端口密度数的不断提高，导致设备系统版面很拥挤，在一定程度上间接的影响了散热效率。

现有通信机箱中，各通信模块以矩阵形式密集排列在通信机箱中，其布设方式一般有两种。一种是横插系统，即通信模块横向装配在机箱中；另一种是竖插系统，即通信模块竖直装配在机箱中。如图1所示为横插式通信机箱结构示意图。传统的横插式通信机箱包括机箱外壳10和其内设置的通信模块60，在机箱外壳10的左侧或者右侧设置一风扇盘20，将一个或多个风扇30设置风扇盘20上。箱体内风道设计为使气流从箱体一侧的进风孔40进入，从风扇盘20一侧被抽吸而出。这种结构设计的缺点是对端口密度有较大限制。当端口密度需要提高时，由于相关标准中对通信机箱整体高度和宽度有一定限制，例如，现有的通信机箱通常安装在标准宽度为19英寸(482.0mm)的通信机柜中，对通信机箱的宽度和高度都有限制。当机箱的高度固定时，单个通信模块的高度一般不能提高，通常只能采取增加通信模块宽度的方法来提高端口密度。又由于通信机箱的宽度也有限制，所以通信模块宽度的增加势必占据了风扇应有的空间，相应要减小风扇的厚度。风扇的风量与其厚度是正相关的，因此减小风扇厚度会极大的影响散热性能。可见，这种结构设计中，散热能力和端口密度增加是一对矛盾体，无法兼顾。当单个通信模块功能升级导致功耗增加时，通信机箱整体的散热就成为一个重要问题。竖插式通信机箱与横插式通信机箱的散热结构类似，存在同样的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种通信机箱，以改善通信机箱的散热性能，提高通信机箱集成度。

为实现上述目的，本发明提供了一种通信机箱，包括背板及围设在外侧的机箱外壳，还包括：风扇盘，所述风扇盘嵌设在所述机箱外壳邻近且平行于所述背板的壁面上；通风孔，设置在所述背板上，且以所述背板的中轴线为界，非对称布设；进风孔，设置在所述机箱外壳与所述背板相邻的侧壁上，且所述侧壁为远离所述背板上集中布设有所述通风孔的一侧。

由以上技术方案可知，本发明采用将风扇盘设置在机箱外壳邻近且平行于背板的壁面上，即设置在通信机箱的后面，且在机箱外壳侧壁和背板上对应设置进风孔和通风孔的技术手段，避免了现有技术中风扇盘设置位置对通信机箱集成度提高的限制，且能够提高散热效率，为通信机箱提高集成度导致的功耗增加问题提供了散热方面的有效保障。

下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有技术中一种通信机箱的结构示意图；

图2为本发明通信机箱具体实施例一的结构示意图；

图3为本发明通信机箱具体实施例一的后视结构示意图；

图4为作为对比于本发明的一种通信机箱中的空气流场示意图；

图5为本发明通信机箱具体实施例二的结构示意图；

图6为图5中所示通信机箱的侧面结构剖视图。

图中：

10-机箱外壳        20-风扇盘        30-风扇

40-进风孔          50-背板          60-通信模块

70-通风孔          80-辅助进风孔    90-通风槽

100-壁板

具体实施方式

通信机箱实施例一

如图2所示为本发明通信机箱具体实施例一的结构示意图。该通信机箱的主要部件包括机箱外壳10、背板50和通信模块60。其中，背板50是通信系统设备中用来给通信机箱中各个通信模块60的电路板提供连通链路的核心，各个通信模块60的电路板之间的数据通信必须经过背板50来实现。数个通信模块60以矩阵形式插接在背板50上，机箱外壳10围设在背板50和通信模块60的外侧。机箱外壳10一般均为立方体，通常将背板50所贴近的机箱外壳10侧壁称为机箱的后面，相对地，远离且平行于背板50的机箱外壳10侧壁称为机箱的前面。本实施例通信机箱的散热结构包括风扇盘20、进风孔40和通风孔70。该风扇盘20上设置多个风扇30，风扇盘20邻近该背板50，嵌设在机箱外壳10上，即风扇盘20设置在机箱的后面，如图3所示。通风孔70，可以为一个或多个，设置在背板50上，由于通信系统设备中背板50上的器件较少，因此在背板50上进行通风孔70的设计较为容易实现。并且通风孔70以背板50的中轴线为界，采用非对称的方式来布设，即如图2所示，两列通风孔70均布设在背板50的左半部分。上述的进风孔40设置在机箱外壳10与背板50相邻的侧壁上，进风孔40的形状可以为如图2所示的长方形，较佳的可以为六边形，呈蜂窝状均匀布设在侧壁上。布设进风孔40的侧壁为远离背板50上集中布设有通风孔70的一侧，即如图2所示，背板50的左侧布设有通风孔70，则在背板50右侧邻近的机箱外壳10侧壁上布设进风孔40，进风孔40的布设位置可以是均匀布设、对应通信模块60布设等多种形式。

本实施例的通信机箱工作中的散热过程为：从进风孔进入的冷空气气流进入机箱外壳后，因背板后风扇盘上各风扇的抽吸作用，使得空气流从背板上的通风孔被吸入，而后从风扇排出。

上述技术方案的散热结构设计具备多方面的优点，主要涉及：1、由于通信机箱放入通信机柜时，其厚度一般不受限制，所以风扇盘设置在通信机箱的背后不会受到尺寸限制，且进一步增加了通信机箱在宽度上的可用空间，可以增加通信模块的宽度，增加端口的密度，从而提高通信机箱内通信模块的集成度，例如，采用该散热结构，可以将通信模块电路板增至48个以太网电口和4个千兆光口，而按照传统的散热结构设计方法，端口最多只能安排48个以太网电口，不能达到如此高的密度，同时，由于两侧无需设置风扇盘，通信机箱正面的有效利用面积也得以增加，更加利于电路板上其他器件的设置；2、在通信机箱的一个侧面设置进风孔，使空气流能够在通信机箱内形成一环流，使各个通信模块均能够处于风道路径上，而后经过背板上设置的通风口，从通信机箱后面的风扇排出，提高了空气流通效率，有利于散热；3、背板上通风孔的布设采用非对称的方式，且使机箱外壳侧壁上的进风孔远离通风孔设置，可以使空气流按照如图2所示的方式，在整个机箱外壳内流动，其流动的路径较长，基本覆盖了通信机箱内的绝大部分区域，该非对称布设形式可以避免出现图4所示的空气流场，图4作为本实施例技术方案的一个对比，图4所示是将背板上的通风孔邻近机箱外壳侧壁上的进风孔设置，这样空气流的流动路径较短，在远离进风孔和通气孔的一端将形成空气环流的死区，空气流无法到达，也就无法有效散热；4、因为通信机箱的厚度基本无限制，那么在纵深厚度上设置的风扇盘的厚度也可以增加，即单个风扇的厚度可以增加，使其风量增大，当整机单个通信模块功耗增加时，只需要提高单风扇的风量就可以极大的增强整机风扇盘的散热能力，散热能力的提高也减小了对通信机箱集成度提高、功耗增加的限制。

在具体应用中，通风孔非对称设置的方式可以有多种。例如，当通风孔为一个时，可以仅集中布设在一侧；通风孔为多个时，可以布设在两侧，但是非对称性地使一侧的通风孔多于另一侧的，即更为集中在一侧；非对称布设的中心轴可以为竖向中轴线，将通风孔设置在背板的左半部，进风孔对应设置在机箱外壳与背板垂直的右侧壁面上，或者相反，通风孔设置右半部，进风孔设置在机箱外壳的左侧壁面上，上述方式更适应于通信模块横插方式的散热。或者，也可以横向中轴线为界，通风孔布设在背板的上半部，进风孔设置在机箱外壳与背板垂直的底部壁面上，或相反地，通风孔设置在下半部，进风孔设置在机箱外壳的顶部壁面上，该方式更适应于通信模块竖插方式的散热。或者，还可以是上述两种方式的结合，以斜向的中心轴线为界，在某一角布设通风孔，在远离通风孔的机箱外壳壁面上布设进风孔。进风孔可以在机箱外壳侧壁上远离通风孔相对应的布设，只要能够实现进风孔和通风孔之间的路径大致贯穿整个通信机箱即可。

通信机箱实施例二

如图5所示为本发明通信机箱具体实施例二的结构示意图。本实施例以上述实施例一为基础，进一步在各通信模块60之间设置通风槽90。图6所示为图5中通信机箱的侧面剖视图。通风槽90的设置能有助于空气流在通信模块60之间流通，改善散热效果。

在机箱外壳10的前面，对应通信机箱内各通风槽90的位置设有壁板100，即通风槽90的开口对应在机箱外壳10上的壁板100与各通信模块60的前端面间隔设置，且在该壁板100上设有蜂窝状辅助进风孔80，以便前面和侧面进入的空气流穿过通信模块60，从机箱外壳10后面的风扇30排出。具体应用中，辅助进风孔80的形状和布设位置也可以根据具体情况来设计。

在本实施例的通信机箱中，空气流一方面从侧面的进风孔进入，另一方面也可以从机箱外壳前面的辅助进风孔进入，能够进一步增强换气散热效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1. 一种通信机箱，包括背板及围设在外侧的机箱外壳，其特征在于，还包括：风扇盘，所述风扇盘嵌设在所述机箱外壳邻近且平行于所述背板的壁面上；通风孔，设置在所述背板上，且以所述背板的中轴线为界，非对称布设；进风孔，设置在所述机箱外壳与所述背板相邻的侧壁上，且所述侧壁为远离所述背板上集中布设有所述通风孔的一侧。

2. 根据权利要求1所述的通信机箱，其特征在于：所述背板用于插接多个通信模块，在各所述通信模块之间还设置有通风槽。

3. 根据权利要求2所述的通信机箱，其特征在于：在所述机箱外壳远离且平行于所述背板的一面上，所述机箱外壳对应各所述通风槽的壁板上还设置有辅助进风孔。

4. 根据权利要求1所述的通信机箱，其特征在于：所述通风孔以所述背板的竖向中轴线为界，非对称布设在所述背板的左半部或右半部上，所述进风孔对应地设置在所述机箱外壳与所述背板垂直的右侧壁面或左侧壁面上。

5. 根据权利要求1所述的通信机箱，其特征在于：所述通风孔以所述背板的横向中轴线为界，非对称布设在所述背板的上半部或下半部上，所述进风孔对应地设置在所述机箱外壳与所述背板垂直的上侧壁面或下侧壁面上。

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