CN105636412A - 一种内循环密闭式散热机箱 - Google Patents

Abstract

一种内循环密闭式散热机箱，包括箱体框架、散热鳍片、散热模块、热循环通道、定向风机和机箱内发热元件，其中箱体框架为密闭方体，在箱体框架外的上下表面内嵌安置散热鳍片，在箱体框架内的上下内壁上至少安置一个所述散热模块，在散热模块的外壁与箱体框架的内壁之间形成热循环通道，在散热箱体内部的左侧或者右侧中的任一侧上与热循环通道平行的位置分别安置有定向风机，在箱体框架内部设有机箱内发热元件。本发明通过改善机箱结构、散热方式，利用全密闭的设计在提高散热效率的前提下，能降低噪音，提高环境适应性。

Description

一种内循环密闭式散热机箱

技术领域

本发明涉及传导散热装置，特别是涉及一种内循环密闭式散热机箱。

背景技术

目前针对多媒体处理的电子设备，尤其是高性能集成电路与大功率电气元件，具有明显的处理性能高、功耗高、温度高等特点。其工作时，发热量大，影响设备性能，过热时甚至造成元器件烧毁。因此，对于精密电子设备元件的散热装置的研究越来越受到关注。

现有的信息技术设备机箱一般都采用强制对流散热。其原理是通过物体表面的温度高引起气流上升,从而由冷空气下降补充的散热方式。通常采用的装置是在发热元器件上安装导热板，在导热板上加装风机，通过风机将热量散发至机箱各处，最后通过在机箱上预留的散热孔，将热量散至机箱外部。另外，大功率芯片散热有时也采用局部热管和强制对流散热技术相结合的方式。

舰船用密封IT设备为了保护元器件，一般都使用低功率器件并通过导冷技术进行散热。大功率的舰船用密封IT设备多采用热管技术散热。上述解决方案都存在一定的缺陷，主要体现在如下几个方面：

第一，散热孔的存在，使机箱密封不严，造成电磁泄露，进而降低电子设备的整体电磁兼容性能指标。第二，灰尘通过散热孔及其容易进入机箱内部，如果不及时清理，积压的灰尘不仅影响散热的效率，甚至影响电子设备的性能。第三，如果设备处于潮湿环境中，水汽会通过散热孔进入机箱，当水汽超过设备的湿度适用范围，会使元器件短路甚至烧毁。第四，风机的使用，特别是其高速运转时，会产生噪音，通过散热孔传出的噪音会污染工作环境，进而影响人们正常的工作。

在申请号为：201120185613.9，发明名称为：全密闭散热机箱的技术文件中，采用在密闭的散热机箱内通过内部的散热管和外部的散热鳍片连用，在散热管中注水、抽真空，从而达到散热的效果。但该技术仍然不能在密闭的机箱空间内形成内部对流交换的热传导效果，导致机箱内部发热元件散热不均匀，散热效果不理想。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明在传统单一的对流散热、传导散热、辐射散热或热管技术的基础上，增加机箱内部的空气对流，同时加强机箱内外的温度传导，以复合的传热方式实现安全、稳定的梯度散热效果。

本发明的目的是提供一种结构简单，加工方便，成本低廉，散热性能良好，同时可以减少电磁泄露、提高环境保护的内循环密闭式散热机箱。

为实现上述发明目的，本发明提供的技术方案是：

一种内循环密闭式散热机箱，包括箱体框架和机箱内发热元件，还包括散热鳍片、散热模块、热循环通道、定向风机，其中所述箱体框架为密闭方体，在所述箱体框架外的上下表面内嵌安置所述散热鳍片，在所述箱体框架内的上下内壁上至少安置一个所述散热模块，在所述散热模块的外壁与所述箱体框架的内壁之间形成所述热循环通道，在所述散热箱体内部的左侧或者右侧中任一侧分别靠近上下内壁的位置安置有两个所述定向风机，在所述箱体框架内部设有所述机箱内发热元件。

进一步地，所述散热鳍片与所述箱体框架连接的端部伸入到箱体框架的内表面。

进一步地，所述两个定向风机置于与所述热循环通道相平行的位置。

进一步地，所述散热鳍片安置于所述箱体框架外侧的四周。

进一步地，在所述机箱内发热元件上安置有通过热传导的方式对发热元件散热的散热罩。

进一步地，所述定向风机的出风口指向所述热循环通道的通道口。

进一步地，在所述机箱内发热元件的一侧与所述定向风机相向的位置有热循环导热风扇。

进一步地，所述定向风机与所述热循环导热风扇分别置于所述机箱内发热元件的两侧，且所述定向风机的出风口与所述热循环导热风扇的扇面方向相对而置。

通过本发明的设计，保证了在箱体内，形成对流，空气可以按照固定的风道流动，带动箱体内的发热元件散热；从箱体内到外，实现均衡温度梯度下降，从而逐渐降低箱体整体温度。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

第一，散热效率高。本发明采用“内部对流交换，外部传导散热”的原理进行降温，结构简单，加工方便，可以实现对箱体内的发热元件进行全面的降温，散热效率明显提高。

第二，电磁兼容性强。本发明采用全密闭设计，不仅减少内部元件的耗损率，而且可以做到无电磁泄漏，设备在正常运行过程中对所在环境无电磁骚扰，同时，使设备对所在环境中存在的电磁骚扰具有极强的抗扰度。

第三，环境适应范围广。本发明一并解决了电子设备结构设计中的散热、降噪和恶劣环境运行三大难题，适合在飞絮、潮湿、沿海盐雾、野外沙尘等环境下运行，同时，其全密封带来的静音运行能力使之更适合在首长办公室、值班场所进行部署。

附图说明

图1为内循环密闭式散热机箱的结构示意图；

图2为一个优选实施例中内循环密闭式散热机箱的结构示意图；

图3为另一优选实施例中内循环密闭式散热机箱的结构示意图。

图中各附图标记的含义如下：

1：箱体框架、2：热循环通道、3：散热鳍片、4：散热模块、5：定向风机、6：机箱内发热元件、7：热循环导热风扇、8：散热罩。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的结构图及具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

图1为本发明的结构原理图，如图1所示，本发明装置是一种内循环密闭式散热机箱，主要包括箱体框架1、散热鳍片3、散热模块4、热循环通道2、定向风机5和机箱内发热元件6等6个部分，其中箱体框架1为密闭的方体结构，在箱体框架外部表面以内嵌的方式装有散热鳍片3，散热鳍片是通过热传导的方式起到散热作用的，散热鳍片至少装在箱体框架外侧的一侧，随着装设的散热鳍片数量增加，密度增大，散热效率也会提高。在这里不对鳍片的长度、表面积和材质做限制。

在箱体框架内的上下两侧分别设置有散热模块4，这样，散热模块靠近框架的外壁与所箱体框架的内壁之间留有空隙，该空隙形成热循环通道2，热循环通道固定在箱体框架的上下两侧，以便气体在内部在流动时，可以以固定的风道流动。优选地，将散热鳍片与箱体框架连接的端部伸入到箱体框架的内表面。这样散热鳍片的底表面就成为了热循环通道的一部分，更加增大了散热效率。

散热箱体内部的左侧或者右侧中的任一侧上，本实施例以散热箱体左侧为例，与热循环通道平行的位置分别设有上下两个定向风机5，定向风机的出风口指向热循环通道的通道口。在箱体框架内部设有机箱内发热元件6。散热模块和定向风机用电由供电模组通过电气连接端子提供。当定向风机工作时，散热箱体内的空气产生对流，气体流向如图1中箭头指示方向所示，分别由上下两侧从左至右流动，受到右侧散热箱体内壁的阻碍后，在右侧中间汇集，又从右至左流动，进而形成循环。

此外，本发明还可以采用单个定向风机和单个散热通道的模式，定向风机的出风口指向散热通道的通道口，这样也可以形成固定风道，在机箱内形成热空气循环流动。

通过这样的设计，在箱体内保证了空气按照固定的风道流动，在发热元件与散热器之间建立内循环风路；同时又通过表面的散热鳍片，形成“发热元件—热循环通道—散热模块内面—散热模块外面—外界环境”的均衡温度梯度，以对流散热和传导散热相结合的复合传导模式，由内而外地逐渐实现机箱内整体降温。同时，全密闭的设计，可以使散热器适应于多种环境，能抵抗各种电磁干扰，减少贵重元器件的耗损。

实施例2

图2为本发明的一个优选方案的结构示意图，如图所示。本发明装置是一种内循环密闭式散热机箱，主要包括箱体框架1、散热鳍片3、散热模块4、热循环通道2、定向风机5和机箱内发热元件6等6个部分。另外，优选地在机箱内发热元件的一侧与定向风机相向的位置设有热循环导热风扇7。热循环导热风扇的用电由供电模组通过电气连接端子提供。

定向风机可以与热循环导热风扇分别置于所述机箱内发热元件的两侧，且定向风机的出风口与热循环导热风扇的扇面方向相对而置。热循环导热风扇的装置能够有效地提高箱体框架内气流内循环的效率，而且如图2所述，如果热循环导热风扇的放置位置正好气流汇集后的中线附近时，能够进一步巩固内部循环风路的走向，从而大大提高气流循环的速度。

实施例3

在机箱内发热元件6上优选地设置有散热罩8，散热罩通过热传导的方式对发热元件进行散热，如图3所示。使用时，机箱内发热元件产生的热量，实时的被散热罩吸走，热循环导热风扇运转，热气体向一侧吹去，定向风机运转，将热气流引入散热模块内部，热气流沿着固定的热循环通道，热量被吸收，并通过散热鳍片进行热交换，如此循环，使机箱内气体维持在较低的温度，保障发热元件的正常运行。这样，可以有效地避免局部元件散热不均匀的问题，从而形成有效的“发热元件—热循环通道—散热模块内面—散热模块外面—外界环境”复合传导散热模式，加速内部对流交换，外部传导散热，提高散热效率。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种内循环密闭式散热机箱，包括箱体框架和机箱内发热元件，其特征在于：还包括散热鳍片、散热模块、热循环通道、定向风机，其中所述箱体框架为密闭方体，在所述箱体框架外的上下表面内嵌安置所述散热鳍片，在所述箱体框架内的上下内壁上至少安置一个所述散热模块，在所述散热模块的外壁与所述箱体框架的内壁之间形成所述热循环通道，在所述散热箱体内部的左侧或者右侧中任一侧分别靠近上下内壁的位置安置有两个所述定向风机，在所述箱体框架内部设有所述机箱内发热元件。

2.根据权利要求1所述的内循环密闭式散热机箱，其特征在于：所述散热鳍片与所述箱体框架连接的端部伸入到箱体框架的内表面。

3.根据权利要求1所述的内循环密闭式散热机箱，其特征在于：所述两个定向风机置于与所述热循环通道相平行的位置。

4.根据权利要求1所述的内循环密闭式散热机箱，其特征在于：所述散热鳍片安置于所述箱体框架外侧的四周。

5.根据权利要求1所述的内循环密闭式散热机箱，其特征在于：在所述机箱内发热元件上安置有通过热传导的方式对发热元件散热的散热罩。

6.根据权利要求1所述的内循环密闭式散热机箱，其特征在于：所述定向风机的出风口指向所述热循环通道的通道口。

7.根据权利要求1所述的内循环密闭式散热机箱，其特征在于：在所述机箱内发热元件的一侧与所述定向风机相向的位置有热循环导热风扇。

8.根据权利要求7所述的内循环密闭式散热机箱，其特征在于：所述定向风机与所述热循环导热风扇分别置于所述机箱内发热元件的两侧，且所述定向风机的出风口与所述热循环导热风扇的扇面方向相对而置。