CN104394677B - 一种自带风机、可分配风量的大功耗机载电子设备风冷机箱 - Google Patents

一种自带风机、可分配风量的大功耗机载电子设备风冷机箱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种自带风机、可分配风量的大功耗机载电子设备风冷机箱，该机箱包括风机和括散热风道，散热风道替换一个机箱侧壁；风机设置在散热风道一侧且平行于机箱面板；散热风道沿风机出风方向的横截面面积不断减小；散热风道贴近机箱内电子设备一侧为进风板，进风板上设置有电子设备出风口。由于在增设风机的同时加装了散热风道，通过采用三角形或梯形风道来均匀分配距离风机不同位置处电子设备的风量，不但有效利用了风量，未增加较大负载，同时还满足了不同位置处电子设备的散热要求。

Description

一种自带风机、可分配风量的大功耗机载电子设备风冷机箱
技术领域
本发明涉及一种自带风机、可分配风量的大功耗机载电子设备风冷机箱，主要用于的大功耗机载电子设备的散热。
背景技术
随着电子设备的体积小型化以及运算能力提高，其发热量也随之不断增大，而当电子设备的温度无法得到有效控制时，则可能发生故障或重启；尤其是机载电子设备，其发热量较大，因此，现有机载电子设备均设置有相关的散热装置。
目前机载电子设备的散热装置分为两种：
一种是设计不同形式的风道，通过风道来增加电子设备工作位置的风量从而实现散热的目的，例如散热翅片、散热肋片等；由于机载电子设备空间非常有限，导致风道的体积受限，不同形式的风道虽然散热能力存在区别，但在体积一定的前提下，单纯风道的形式明显散热能力不足，已经较难适应现有机载电子设备的要求。
另一种是增加辅助吹冷设备，通过提供大风量对电子设备进行吹冷，例如风机、环控系统风冷等；同样的，由于机载电子设备空间受限，风机安装位置一定，因此导致靠近风机位置的器件流经风量大，远离风机位置的器件风量较小，为了满足所有模块的工作要求，一般会以距离远处发热量最大的模块需求来设定风机风量，这样不但会导致大量风量损失，同时增加了负载。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种自带风机、可分配风量的大功耗机载电子设备风冷机箱，该风冷机箱结构简单，有效利用风量。
本发明的具体技术解决方案如下：
该自带风机、可分配风量的大功耗机载电子设备风冷机箱包括风机，散热风道，散热风道替换一个机箱侧壁；所述风机设置在散热风道一侧且平行于机箱面板；所述散热风道沿风机出风方向的横截面面积不断减小；所述散热风道贴近机箱内电子设备一侧为进风板，进风板上设置有电子设备出风口。
上述散热风道平行于风机出风方向且垂直于进风板的截面为三角形或梯形，为了便于加工，以直角三角形或直角梯形为佳。
上述散热风道包括进风板、风量控制板和风机安装板，风量控制板为三角形或梯形截面的斜边，进风板垂直于风机安装板，风机安装板与机箱前面板平行，所述风机设置在风机安装板上，风机出风方向与进风板平行，与风量控制板之间的夹角小于90°，风量控制板与风机出风方向之间的夹角大小应满足各电子设备进风口出风量相对均匀。
上述电子设备进风口的数量与机箱内电子设备数量相同，进风口大小与电子设备发热量相适配。
上述风机出风方向与风量控制板之间的夹角为10°～20°。
本发明的优点如下:
本发明提供的自带风机、可分配风量的大功耗机载电子设备风冷机箱，由于在增设风机的同时加装了散热风道，通过采用三角形或梯形风道来均匀分配距离风机不同位置处电子设备的风量，不但有效利用了风量，未增加较大负载，同时还满足了不同位置处电子设备的散热要求。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明热仿真示意图；
图3为本发明风机工作曲线。
附图标记明细如下：1-散热风道，2-风机，3-进风口。
具体实施方式
本发明所依据的原理在于：通过调节距离风机出风口不同位置处的风量，来满足机载电子设备的散热要求，同时不造成过多风量损失，风量可以根据当前风所在的截面面积进行调节，具体来讲，依据流体力学中静压复得计算法可知，当每个电子设备进风口截面积相同时，采用一定夹角的梯形风道可实现每个模块等量送风，如需根据模块实际功耗进行风量分配，可通过控制电子设备进风口截面的阻力系数大小来实现，例如调节进风口疏密程度或各进风口大小。
该自带风机、可分配风量的大功耗机载电子设备风冷机箱包括风机，散热风道，散热风道替换一个机箱侧壁；散热风道贴近机箱内电子设备一侧为进风板，进风板上设置有电子设备出风口；风机设置在散热风道一侧且平行于机箱面板；散热风道沿风机出风方向的横截面面积不断减小，由于距离风机出风口越远，风量损失较多，风量减小，因此通过缩小截面面积来提高风量，使电子设备出风口流出风量相对均匀，然后再根据电子设备出风口对应的电子设备发热量不同进行出风口疏密度或出风口面积大小进行调节。
为了便于加工，缩小截面面积可以采用三角形或梯形来实现，具体地讲，应使散热风道平行于风机出风方向且垂直于进风板的截面为三角形或梯形，以直角三角形或直角梯形为佳。
以下采用具体结构形式对本发明意图进行进一步说明：
散热风道由进风板、风量控制板、风机安装板和其它二至三个挡板组成，两个挡板时为三角形，三个挡板时为梯形；其中，风量控制板为三角形或梯形截面的斜边，进风板垂直于风机安装板，风机安装板与机箱前面板平行，风机设置在风机安装板上，风机出风方向与进风板平行，与风量控制板之间的夹角小于90°，以实际实验验证得出结论，风机出风方向与风量控制板之间的夹角以10°～20°为佳，具体参数应依据当前工作模块散热量，风机出风量，以及进风板长度综合考量。风量控制板与风机出风方向之间的夹角大小应满足各电子设备进风口出风量相对均匀。
以某项目机载电子设备为例进行流动仿真计算，其中整机总功耗约为800W，采用超高转速(25000转/分)的大风量风机，计算结果如2图所示，风机的工作曲线图3所示，得出风机可提供的风量为294m3/hr，远大于环控系统提供的风量。当设备处于+70℃环境并且采用军温级器件时，试验表明整机不需要环控提供冷却空气，依靠自带风机即可正常工作，满足散热要求。

Claims (3)

1.一种自带风机、可分配风量的大功耗机载电子设备风冷机箱，包括风机，其特征在于：还包括散热风道，散热风道替换一个机箱侧壁；所述风机设置在散热风道一侧且平行于机箱面板；所述散热风道沿风机出风方向的横截面面积不断减小；所述散热风道贴近机箱内电子设备一侧为进风板，进风板上设置有电子设备出风口；所述散热风道平行于风机出风方向且垂直于进风板的截面为直角三角形或直角梯形；所述散热风道包括进风板、风量控制板和风机安装板，风量控制板为直角三角形或直角梯形截面的斜边，进风板垂直于风机安装板，风机安装板与机箱前面板平行，所述风机设置在风机安装板上，风机出风方向与进风板平行，与风量控制板之间的夹角小于90°，风量控制板与风机出风方向之间的夹角大小应满足各电子设备进风口出风量相对均匀。
2.根据权利要求1所述的自带风机、可分配风量的大功耗机载电子设备风冷机箱，其特征在于：所述电子设备进风口的数量与机箱内电子设备数量相同，进风口大小与电子设备发热量相适配。
3.根据权利要求2所述的自带风机、可分配风量的大功耗机载电子设备风冷机箱，其特征在于：所述风机出风方向与风量控制板之间的夹角为10°～20°。
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