CN106659063A - 一种内置风道式密封机箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内置风道式密封机箱，包括：箱体，所述箱体主体框架，所述主体框架外部设有上顶面和下顶面、左侧面和右侧面，所述主体框架的前后两面为开口状结构，所述箱体前面开口处具有前面板，所述箱体后面开口处具有后盖板，所述主体框架具有部件安装架，所述主体框架内水平设有若干风冷板，所述风冷板具有风冷板进风口和风冷板出风口，所述前面板上具有若干前面板引风道，所述后盖板上具有后盖板出风道，所述前面板引风道与风冷板进风口相接，所述后盖板出风道与风冷板出风口相接，通过独特的设计，以开式风冷实现具有较高冷却效率、且满足中等组阵间距要求的射频电子设备的阵面集成，并较好地解决环境适应性和维修性问题。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备散热技术领域 ，特别是涉及较高热流密度、有组阵间距要求的射频电子设备的热管理和结构设计。
背景技术
有源相控阵体制要求在阵面集成天线、收发模块、控制模块等组件，而且阵面布局和设备体积必须满足阵元间距和外形轮廓的限制要求。
收发模块使用固态功率器件，具有热流密度较高、热耗散功率较大的特点，能否有效冷却固态功率器件并保持其工作在合适的温度范围内，是决定系统方案可行性、性能指标和可靠性指标的重要设计问题。根据组阵间距要求、热流密度和辅助设备复杂性等因素，有源相控阵有三种可行的热管理方案：（1）液冷，通过热端的液冷板和冷端的液冷系统的组合，具有热流密度最高、冷却功率容量最大、冷却效率较高、热端设备最紧凑的特点，但液冷系统增加了系统复杂性、系统资源消耗和采购成本，并降低了系统可靠性。（2）（环控系统）闭式风冷，通过热端的风冷板和冷端的环控系统的组合，可提供独立于环境温度变化的、温度较低的、干净的循环空气，具有热流密度较高、冷却功率容量较大、冷却效率较低、热端设备较紧凑的特点，但环控系统增加了系统复杂性、系统资源消耗和采购成本，并降低了系统可靠性，此外供风管路的体积需求要超过供液管路数倍。（3）开式风冷，通过热端的风冷板直接使用环境空气冷却设备并将热空气排放到环境中，具有热流密度较低、冷却功率容量较小、冷却效率较低、热端设备不够紧凑的特点，且设备工作温度受环境温度影响较大，但也具有系统简单、系统资源需求较小、系统可靠性较高和采购成本较低的优点。此外，开式风冷方案使设备和风道直接暴露在大气环境中，存在雨水、湿热、盐雾和霉菌等不利的环境影响。
综合阵面布局、散热和集成等方面的要求，目前常用的技术方案选择有：（1）对于较小的组阵间距要求，采用设备集中布置、液冷方案；（2）对于中等的组阵间距要求，采用设备集中布置、液冷或闭式风冷方案；（3）对于较大的组阵间距要求，可以选择设备集中布置、闭式风冷方案，或者选择设备分布布置、开式风冷或自然散热方案。
本发明对应的中等组阵间距要求，由于热流密度较高和开式风冷效率较低的限制，目前还没有应用开式风冷方案且较好地解决环境适应性问题的成功案例。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术中存在的上述问题，提出一种内置风道式密封机箱，通过独特的设计，以开式风冷实现具有较高冷却效率、且满足中等组阵间距要求的射频电子设备的阵面集成，并较好地解决环境适应性和维修性问题。
本发明的目的通过下述技术方案来实现：
一种内置风道式密封机箱，包括：箱体，所述箱体主体框架，所述主体框架外部设有上顶面和下顶面、左侧面和右侧面，所述主体框架的前后两面为开口状结构，所述箱体前面开口处具有前面板，所述箱体后面开口处具有后盖板，所述主体框架具有部件安装架，所述主体框架内水平设有若干风冷板，所述风冷板具有风冷板进风口和风冷板出风口，所述前面板上具有若干前面板引风道，所述后盖板上具有后盖板出风道，所述前面板引风道与风冷板进风口相接，所述后盖板出风道与风冷板出风口相接，所述箱体中气流可从前面板引风道进入风冷板进风口，通过风冷板后从所后盖板出风道出来，经风冷板出风口排出箱体外部，其余部份为密封设置。
本发明的一种内置风道式密封机箱，所述后盖板上还设置有集气罩盖板，所述集气罩盖板上设有排风装置。
本发明的一种内置风道式密封机箱，所述前面板上具有若干天线安装孔，所述天线安装孔外侧设有天线罩。
本发明的一种内置风道式密封机箱，所述前面板与天线罩结合处设有密封槽，所述密封槽内设有密封装置。
本发明的一种内置风道式密封机箱，所述风冷板由散热器和风道两部分组成内具有散热器，所述散热器一面为部件安装面，所述散热器另一面为散热翅片。
本发明的一种内置风道式密封机箱，所述散热翅片通过散热器机加工一体成型获得，所述风道通过机加工一体成型获得，所述风冷板由散热器和风道焊接成型。
本发明的一种内置风道式密封机箱，所述风冷板两侧具有功分器避位口和天线尾部避位口。
本发明的一种内置风道式密封机箱，所述前面板引风道为外大内小的喇叭状结构。
本发明的一种内置风道式密封机箱，所述排风装置为轴流风扇，所述轴流风扇安装于集气罩盖板之上。
根据上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、通过在前面板和后盖板上设置进、出风口，从而为风冷板提供冷媒，而且其余部分为密封结构，使其能很好的适应室外的各种场合，防止霉菌、盐雾、湿热和雨水侵蚀。
2、通过风冷板的结构设计很好的缩短了热路，实现了较高的冷却效率。
3、以紧凑且巧妙的结构布局和流路设计实现环境空气的吸入、组织和排出。
4. 以巧妙的结构布局和构件复用实现设备的物理集成和体积紧凑。
5、通过设置喇叭状的引风道，使风道暴露在大气环境中，却具有避免积水结构，且采用抗腐蚀表面处理，增加使用寿命。
6、风冷板由散热器和风道两部分组成，焊接成型。散热器一面为模块安装面，另一面铣加工出散热翅片，以避免虚焊导致的热路中断。风道通过铣加工获得。散热器和风道之间机加工相互独立，避免了散热翅片铣加工过程中的铣刀路径与风道壁干涉，可获得有效面积更大的换热器和流阻更小的风道造型。通过平衡换热、流阻和可制造性要求的优化设计，风冷板采用了大高宽比流道、长度剪裁的散热器设计以实现较高的冷却效率和较紧凑的体积。
附图说明
图1是本发明一种内置风道式密封机箱风路示意图；
图2是本发明一种内置风道式密封机箱单路热路示意图；
图3是本发明一种内置风道式密封机箱示意图；
图4是本发明一种内置风道式密封机箱后视图；
图5是本发明一种内置风道式密封机箱前面板示意图；
图6是本发明一种内置风道式密封机箱俯视图；
图7是本发明一种内置风道式密封机箱风冷板安装示意图；
图8是本发明一种内置风道式密封机箱前面板俯视剖面图；
图9是本发明一种内置风道式密封机箱风冷板示意图；
图10是本发明一种内置风道式密封机箱后盖板示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-10为本发明一种内置风道式密封机箱的实施例，一种内置风道式密封机箱，包括：箱体1，所述箱体1主体框架，所述主体框架外部设有上顶面和下顶面、左侧面和右侧面，所述主体框架的前后两面为开口状结构，所述箱体1前面开口处具有前面板2，所述箱体1后面开口处具有后盖板3，所述主体框架具有部件安装架，所述主体框架内水平设有若干风冷板7，所述风冷板7具有风冷板进风口701和风冷板出风口702，所述前面板2上具有若干前面板引风道201，所述后盖板3上具有后盖板出风道301，所述前面板引风道201与风冷板进风口701相接，所述后盖板出风道301与风冷板出风口702相接，所述箱体1中气流可从前面板引风道201进入风冷板进风口701，通过风冷板7后从所后盖板出风道301出来，经风冷板出风口702排出箱体1外部，其余部份为密封设置，所述后盖板3上还设置有集气罩盖板6，所述集气罩盖板6上设有排风装置5，所述前面板2上具有若干天线安装孔，所述天线安装孔外侧设有天线罩4，所述前面板2与天线罩4结合处设有密封槽202，所述密封槽202内设有密封装置，所述风冷板7内具有散热器，所述散热器一面为部件安装面，所述散热器另一面为散热翅片705，所述散热翅片705通过散热器机加工一体成型获得，所述风冷板7两侧具有功分器避位口703和天线尾部避位口704，所述前面板引风道201为外大内小的喇叭状结构，所述排风装置5为轴流风扇，所述轴流风扇安装于集气罩盖板6之上。
本实施例的关键尺寸如下：
组阵间距：68mm；
机箱：最大外形轮廓（宽×高×长）为288mm×577mm×543mm，不含安装凸耳的宽度为228mm；
风冷板：外形尺寸（宽×高×长）为222mm×32mm×300mm，单个流道截面（宽×高）为1.2mm×28mm，单个散热翅片截面（宽×高）为1.3mm×28mm。
本实施例的使用效果：热耗散功率1600W，在环境温度为35℃时满足（GJB/Z 35-93元器件降额准则）II级降额要求，在环境温度为55℃时满足III级降额要求。在长期外场试验和定型鉴定过程中，设备性能突出、工作稳定、高度可靠。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。。
Claims (9)
1.一种内置风道式密封机箱，其特征在于，包括：箱体，所述箱体主体框架，所述主体框架外部设有上顶面和下顶面、左侧面和右侧面，所述主体框架的前后两面为开口状结构，所述箱体前面开口处具有前面板，所述箱体后面开口处具有后盖板，所述主体框架具有部件安装架，所述主体框架内水平设有若干风冷板，所述风冷板具有风冷板进风口和风冷板出风口，所述前面板上具有若干前面板引风道，所述后盖板上具有后盖板出风道，所述前面板引风道与风冷板进风口相接，所述后盖板出风道与风冷板出风口相接，所述箱体中气流可从前面板引风道进入风冷板进风口，通过风冷板后从所后盖板出风道出来，经风冷板出风口排出箱体外部，其余部份为密封设置。
2.根据权利要求1所述的一种内置风道式密封机箱，其特征在于：所述后盖板上还设置有集气罩盖板，所述集气罩盖板上设有排风装置。
3.根据权利要求1或2所述的一种内置风道式密封机箱，其特征在于：所述前面板上具有若干天线安装孔，所述天线安装孔外侧设有天线罩。
4.根据权利要求3所述的一种内置风道式密封机箱，其特征在于：所述前面板与天线罩结合处设有密封槽，所述密封槽内设有密封装置。
5.根据权利要求1所述的一种内置风道式密封机箱，其特征在于：所述风冷板由散热器和风道两部分组成，所述散热器一面为部件安装面，所述散热器另一面为散热翅片。
6.根据权利要求5所述的一种内置风道式密封机箱，其特征在于：所述散热翅片通过散热器机加工一体成型获得，所述风道通过机加工一体成型获得，所述风冷板由散热器和风道焊接成型。
7.根据权利要求6所述的一种内置风道式密封机箱，其特征在于：所述风冷板两侧具有功分器避位口和天线尾部避位口。
8.根据权利要求1所述的一种内置风道式密封机箱，其特征在于：所述前面板引风道为外大内小的喇叭状结构。
9.根据权利要求1所述的一种内置风道式密封机箱，其特征在于：所述排风装置为轴流风扇，所述轴流风扇安装于集气罩盖板之上。
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