CN102573418B - 密闭换热式电磁屏蔽机柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密闭换热式电磁屏蔽机柜，内部设置有冷风内回路、热风内回路和至少两个支架；所述支架两侧的侧边密闭固定在所述密闭换热式电磁屏蔽机柜的内壁上，另外两个侧边和所述内壁留有间距；所述冷风内回路和热风内回路由所述间隙和两个支架之间的空间组成；所述密闭换热式电磁屏蔽机柜设置有换热器，所述换热器分别与所述冷风内回路和热风内回路相连通，所述换热器设置有风扇。本发明实现了密闭散热，极大提高了服务器的可靠性。

Description

密闭换热式电磁屏蔽机柜

技术领域

本发明涉及一种电磁屏蔽技术，具体说，涉及一种密闭换热式电磁屏蔽机柜。

背景技术

电磁屏蔽是用屏蔽体阻止电磁场在空间传播的一种措施。电磁波在通过金属或对电磁波有衰减作用的阻挡层时，会受到一定程度的衰减，即这些金属或阻挡层对电磁波有屏蔽作用，屏蔽效能的大小与电磁波的性质及金属或阻挡层的自身特性有关。当电磁波入射到两侧为空气的金属板时，一部分能量被反射，即反射损耗；透射波在金属板内传播过程中被衰减的部分称之吸收损耗；在第二界面上被反射到第一界面时将再次产生反射，如此循环往复，直至能量全部被衰耗和透射，这种现象就是屏蔽理论中应考虑的多次反射修正因子。

随着电子技术不断发展，电磁干扰式噪声、辐射，直接影响电子计算机、音响设备、电视技术、无线电通讯、航天、航空技术的测量仪器的正常安全工作，使测试出现偏差，工作失灵及仪器遭受破坏。更为严重的可能泄漏机要信息。

在目前的保密领域中，为了实现保密上的可靠性和防止电磁泄漏，都将涉密的电子设备放置于具有电子屏蔽性的机柜与机箱内，密闭性越好的机箱，其电磁屏蔽性能也越好。但是机柜或机箱的这种密闭特性却给这些电子设备的散热带来了难题。目前采用的散热措施是在机柜壁上布置具有通风功能的波导窗进行空气流通，从而带走热量。采用波导窗散热的方法带有以下几个明显的弊病：一是波导窗造价高；二是由于波导窗的通风口径通常都比较小，造成流阻较大。要实现较大功率的散热性能时，必须使用高转速的大流量风机，这又会产生很大的气动和阻力噪声。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种密闭换热式电磁屏蔽机柜，实现了密闭散热，极大提高了服务器的可靠性。

技术方案如下：

一种密闭换热式电磁屏蔽机柜，内部设置有冷风内回路、热风内回路和至少两个支架；所述支架两侧的侧边密闭固定在所述密闭换热式电磁屏蔽机柜的内壁上，另外两个侧边和所述内壁留有间隙；所述冷风内回路和热风内回路由所述间隙和两个支架之间的空间组成；所述密闭换热式电磁屏蔽机柜设置有换热器，所述换热器分别与所述冷风内回路和热风内回路相连通，所述换热器设置有风扇；所述换热器采用板式换热器；所述板式换热器的结构包括：外罩、热交换体和风扇；所述热交换体设置在所述外罩内部，并和所述外罩密闭连接；所述外罩外侧壁中部设有法兰式裙边，所述外罩与壳体通过所述法兰式裙边屏蔽连接。

进一步：在所述支架之间设置有辅助散热导流板，所述辅助散热导流板包括前面板和垂直面，所述前面板设有进风孔，所述垂直面设置弧线形导流槽并固定在所述支架上。

进一步：所述密闭换热式电磁屏蔽机柜的结构包括：壳体、前门、开门机构、上板、下板、支架和板式换热散热器；所述前门设置在所述壳体的前部，所述前门和壳体通过铰链互相连接；所述前门设置有开门机构，所述开门机构用于前门的开启和闭合；所述上板设置在所述壳体的上部，所述板式换热散热器设置在所述上板上，所述支架采用板式支架。

进一步：所述热交换体包括交叉布置的冷媒板和热媒板，所述冷媒板和热媒板密闭连接，所述冷媒板和热媒板之间的通路形成冷媒管和热媒管；所述冷媒管和热媒管侧的风扇安装架上分别设置有风扇，所述冷媒管和冷风内回路相通，所述热媒管和热风内回路相通。

进一步：所述冷媒板和热媒板选用薄壁铝板或者铜板，所述冷媒板和热媒板相互焊接在一起。

进一步：所述下板的底部设置有脚轮。

技术效果包括：

1、本发明中，密闭换热式电磁屏蔽机柜采用钢板制作，屏蔽效能满足GJB5792-2006C级要求。

2、本发明中，通过换热器实现了密闭散热，密闭散热的优点是：第一由于采用密闭式结构，可以使服务器无尘，所以提高了服务器的可靠性；第二通过强制通风散热，极大提高了服务器的可靠性。

附图说明

图1是本发明中密闭换热式电磁屏蔽机柜的散热原理图；

图2是本发明中设置有板式换热散热器的密闭换热式电磁屏蔽机柜的结构图；

图3是本发明中设置有板式换热散热器的密闭换热式电磁屏蔽机柜的热循环示意图；

图4是本发明中设置有板式换热散热器的密闭换热式电磁屏蔽机柜的俯视图。

具体实施方式

本发明中，密闭换热式电磁屏蔽机柜设置有换热装置，并采用密闭强制通风，因此可以在满足屏蔽效能的基础上可以实现有效散热，保证了放置在密闭换热式电磁屏蔽机柜内电子设备的正常工作。

下面参考附图和优选实施例，对本发明技术方案作详细描述。

如图1所示，是本发明中密闭换热式电磁屏蔽机柜的散热原理图。密闭换热式电磁屏蔽机柜100在上部设置有换热器101，换热器101是将内部热量交换到外部的装置；密闭换热式电磁屏蔽机柜100内部设置有冷风内回路102和热风内回路103，密闭换热式电磁屏蔽机柜100内部设置有支架105，支架105固定在密闭换热式电磁屏蔽机柜100的内壁上。支架105用于放置和固定服务器104之类的电子设备。换热器101内部设置有风扇，利用风扇进行强制通风。密闭换热式电磁屏蔽机柜100内部的空气沿着换热器101、冷风内回路102、热风内回路103、换热器101进行循环，通过换热器101完成冷热交换。

根据密闭换热式电磁屏蔽机柜100的使用环境，换热器101可以采用水冷散热器、热管式散热器、板式换热器等。水冷散热器的优点是具有很好的冷却效果，可获得较低的箱内温度，并且需要的冷却风阻小，散热的噪声较小。热管式散热器的特点是换热系数高，也可以获得较低的箱内温度，其体积也可以控制在较小的范围之内。板式换热器的特点是在换热器换热功率适当的情况下，体积很紧凑，重量轻。

目前换热方式最为经济的手段是采用风冷的方式，密闭换热式电磁屏蔽机柜100通过冷风内回路102使得支架105上的服务器104进风口能进入温度较低的冷却风，冷却风流过服务器104后带走服务器104产生的热量，并通过热风内回路103将热量及时地导入换热器101中进行换热。通过换热器101把密闭换热式电磁屏蔽机柜100内的热量传导至换热器101，换热器101的冷却风路将热量散到环境空气中，从而降低密闭换热式电磁屏蔽机柜100内部温度。

而且在远期来看，还有通过对换热器101和机柜散热系统的优化设计，实现该换热器101在体积和重量上的进一步减少，以及该机柜在性能上的进一步提高。

下面以换热器101采用板式换热散热器为例，对本发明技术方案作进一步详细说明。

参考图2至图4所示，密闭换热式电磁屏蔽机柜100采用板式换热散热器1011，密闭换热式电磁屏蔽机柜100的结构包括：壳体201、前门202、开门机构203、上板204、下板205、支架105、板式换热散热器1011和脚轮206；前门202设置在壳体201的前部，并通过铰链207互相连接，前门202上设置有开门机构203，通过开门机构203实现前门202的开启和闭合；上板204设置在壳体201的上部，板式换热散热器1011设置在上板204上；下板205设置在壳体201的下部，脚轮206设置在下板205的底部，通过脚轮206可以实现密闭换热式电磁屏蔽机柜100的移动；支架105设置在壳体201内部，支架105的两个侧边固定在壳体201的内壁上，另外两个侧边和壳体201的内壁留有空间，支架105之间的空间连通冷风内回路102和热风内回路103，用于内部空气流动。上述结构下，支架105选用板式支架，以便于在支架之间形成隔离，便于强制通风。

如果支架105本身留有较大空隙，则不利于形成冷却通路，为了解决这个缺陷，可以在支架之间设置辅助散热导流板，辅助散热导流板包括前面板和垂直面，前面板设有进风孔，垂直面固定在支架105上，并设置弧线形导流槽。这样，就可以利用进风孔在冷风内回路102和热风内回路103之间形成一个通道，便于实现强制通风。

前门202采用两层屏蔽三簧片结构，前门202的结构包括簧片托架、门刀、内封板、外板、簧片、簧片压板和开门机构203。簧片托架横截面成U形，用3mm冷轧钢板模具成型，焊接成密闭的框，其上设置簧片安装孔，底部有密封垫，为增加屏蔽效能表面镀铜。门刀的横截面为L形，由冷轧钢板制成，焊接成封闭的框，为增加屏蔽效能表面镀铜，为减少插入簧片槽的阻力门刀前端设置倒角。内封板是门板的屏蔽部分，由冷轧钢板制成，与门刀密封焊接成整体。簧片的作用是屏蔽活动部位的电磁波，用铍铜材料经退火、专用模具加工、淬火、腐蚀等工序制成。簧片压板用冷轧钢板制成，压住簧片保持其位置固定。开门机构203采用齿轮齿条副机构，其结构包括转动把手、转轴、齿轮、齿条、滑块、斜导槽。

板式换热散热器的结构包括：外罩301、热交换体、风扇302、风扇303；外罩301由轻质金属铝合金制作，外侧壁中部设有与上板204焊接的法兰式裙边3011，外罩301与上板204通过法兰式裙边3011屏蔽连接，外罩301内部设置有风扇安装架及密封结构，保证密闭换热式电磁屏蔽机柜100的屏蔽效能。热交换体由冷媒板和热媒板交叉布置而成，冷媒板和热媒板选用薄壁铝板或铜板，冷媒板和热媒板相互焊接在一起，冷媒板和热媒板之间的通路形成冷媒管和热媒管；在冷媒管侧的风扇安装架设置有风扇302，热媒管侧的风扇安装架设置有风扇303，冷媒管和冷风内回路102相通，热媒管和热风内回路103相通，冷媒管和热媒管形成冷热空气流道，并分别连接利用冷热空气流道完成冷热交换。风扇302、风扇303用来实现强制空气流动，保证制冷量满足使用要求。

下板205用于安装电源滤波器、光纤波导管。下板205侧边安装有接线端子和保护罩，保证安全。机柜运输时安装脚轮206，现场安装采用底座式，要求脚轮206从底架上面拆装。

Claims (6)

1.一种密闭换热式电磁屏蔽机柜，其特征在于：内部设置有冷风内回路、热风内回路和至少两个支架；所述支架两侧的侧边密闭固定在所述密闭换热式电磁屏蔽机柜的内壁上，另外两个侧边和所述内壁留有间隙；所述冷风内回路和热风内回路由所述间隙和两个支架之间的空间组成；所述密闭换热式电磁屏蔽机柜设置有换热器，所述换热器分别与所述冷风内回路和热风内回路相连通，所述换热器设置有风扇；所述换热器采用板式换热器;所述板式换热器的结构包括：外罩、热交换体和风扇；所述热交换体设置在所述外罩内部，并和所述外罩密闭连接；所述外罩外侧壁中部设有法兰式裙边，所述外罩与壳体通过所述法兰式裙边屏蔽连接。

2.如权利要求1所述的密闭换热式电磁屏蔽机柜，其特征在于：在所述支架之间设置有辅助散热导流板，所述辅助散热导流板包括前面板和垂直面，所述前面板设有进风孔，所述垂直面设置弧线形导流槽并固定在所述支架上。

3.如权利要求1所述的密闭换热式电磁屏蔽机柜，其特征在于：所述密闭换热式电磁屏蔽机柜的结构包括：壳体、前门、开门机构、上板、下板、支架和板式换热散热器；所述前门设置在所述壳体的前部，所述前门和壳体通过铰链互相连接；所述前门设置有开门机构，所述开门机构用于前门的开启和闭合；所述上板设置在所述壳体的上部，所述板式换热散热器设置在所述上板上；所述支架采用板式支架。

4.如权利要求3所述的密闭换热式电磁屏蔽机柜，其特征在于：所述热交换体包括交叉布置的冷媒板和热媒板，所述冷媒板和热媒板密闭连接，所述冷媒板和热媒板之间的通路形成冷媒管和热媒管；所述冷媒管和热媒管侧的风扇安装架上分别设置有风扇，所述冷媒管和冷风内回路相通，所述热媒管和热风内回路相通。

5.如权利要求4所述的密闭换热式电磁屏蔽机柜，其特征在于：所述冷媒板和热媒板选用薄壁铝板或者铜板，所述冷媒板和热媒板相互焊接在一起。

6.如权利要求3所述的密闭换热式电磁屏蔽机柜，其特征在于：所述下板的底部设置有脚轮。