CN106817888A - 一种用于智能家居的中央控制机箱 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于智能家居的中央控制机箱，该中央控制机箱包括上层箱盖、中间层的控制主板和下层箱盖；上层箱盖、控制主板和下层箱盖上均设有相互匹配的安装孔，控制主板上设有处理器，上层箱盖内设有与处理器相匹配的凸台，凸台上设有大面积分布的散热凸起，散热凸起与处理器紧密贴合；上层箱盖和下层箱盖采用电磁屏蔽体一体制作，具备很强的电磁波屏蔽功能，能够对其内的控制主板起到良好的保护作用。

Description

一种用于智能家居的中央控制机箱

技术领域

本申请涉及智能家居领域，尤其涉及一种用于智能家居的中央控制机箱。

背景技术

电磁技术是一把双刃剑，随着科学技术的发展，电磁技术的利用给人类带来了诸多便利，然而，随着大功率、高集成电气化设备的广泛使用，其同样引发了电磁干扰、电磁泄密、电磁污染等一系列问题。

近年来，智能家居产品不断涌现，包括音视频产品、照明产品、窗栏控制系统、空调系统、安防系统等，其中，在智能家居诸多产品中，中央控制机箱内部包含智能家居产品的控制模块，其作用非常重要。首先，中央控制机箱要具有良好的电磁屏蔽效果，以保护其内的控制模块不受或少受周围电磁波的影响，另外还要有非常好的散热性。

现有的中央控制机箱结构能够满足常规的要求，其散热性也可以通过散热风扇来解决，但是其电磁屏蔽效果仍难以满足要求。

发明内容

本发明旨在提供一种用于智能家居的中央控制机箱，以解决上述提出问题。

本发明的实施例中提供了一种用于智能家居的中央控制机箱，该中央控制机箱包括上层箱盖、中间层的控制主板和下层箱盖；上层箱盖、控制主板和下层箱盖上均设有相互匹配的安装孔，控制主板上设有处理器，上层箱盖内设有与处理器相匹配的凸台，凸台上设有大面积分布的散热凸起，散热凸起与处理器紧密贴合；上层箱盖和下层箱盖采用电磁屏蔽体一体制作，该电磁屏蔽体包括铝合金外壳、紧贴铝合金外壳内表面的电磁吸收层和紧贴电磁吸收层内表面的电磁反射层；电磁吸收层中，以镁酚醛树脂为基底，填充物为纳米二氧化钛、碳纳米管、真空玻璃微珠、沸石粉、羰基铁粉；电磁反射层中，以镁酚醛树脂为基底，填充物包括镀银玻璃纤维、银包二氧化钛粒子。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明的中央控制机箱包括上层箱盖、中间层的控制主板和下层箱盖，上层箱盖和下层箱盖采用电磁屏蔽体一体制作，该电磁屏蔽体对电磁波同时具有吸收和反射的屏蔽效果，可以有效降低中央控制机箱内的电磁辐射，消除二次杂波的影响，同时具备一定的力学承载能力，能够对其内的控制主板起到良好的保护作用。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明中央控制机箱的结构示意图，

图2是本发明电磁屏蔽体的截面结构示意图，

其中，1-上层箱盖，2-控制主板，3-下层箱盖，4-安装孔，5-处理器，21-铝合金外壳，22-电磁吸收层，23-电磁反射层。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请涉及一种用于智能家居的中央控制机箱，根据图1，该中央控制机箱包括上层箱盖1、中间层的控制主板2和下层箱盖3；其中，上层箱盖1和下层箱盖3采用电磁屏蔽体一体制作，该电磁屏蔽体具有反射、吸收电磁波的功能，屏蔽电磁波频率宽；上层箱盖1、控制主板2和下层箱盖3上均设有相互匹配的安装孔4，控制主板2上设有处理器5，上层箱盖1内设有与处理器5相匹配的凸台，凸台上设有大面积分布的散热凸起，散热凸起与处理器紧密贴合，同时可以在散热凸起与处理器之间设置导热硅胶层，在系统运行过程中间，处理器工作产生的热量通过与其直接接触的上层箱盖传导出去。

该中央控制机箱能够很好的处理器满足散热要求，对控制主板密封性好，无噪音，同时具备很强的电磁波屏蔽功能，能够对其内的控制主板起到良好的保护作用。

以上所述的上层箱盖1和下层箱盖3采用电磁屏蔽体制作，该电磁屏蔽体能够同时采用反射、吸收的机制对电磁波进行屏蔽，可以有效降低中央控制机箱内的电磁辐射，消除二次杂波的影响，同时具备一定的力学承载能力。

如图2所示为电磁屏蔽体的截面示意图，该电磁屏蔽体包括铝合金外壳21、紧贴铝合金外壳21内表面的电磁吸收层22和紧贴电磁吸收层22内表面的电磁反射层23。

该电磁屏蔽体采用吸收层和反射层复合设置，对于电磁屏蔽效果，其区别于通常情况下单一设置屏蔽层或单一设置吸波层的设置方式，并且，对于吸收层和反射层，其总的屏蔽效果不区分吸收的多还是反射的多；当电磁波入射时，在电磁吸收层和电磁反射层均产生对电磁波的反射和吸收，只不过吸收层以吸收为主、反射层以反射为主；同时，在两层的界面处，由于阻抗差异很大，阻抗突变使得电磁波在界面处的反射增大，从而能够提高屏蔽效果。

优选地，以上所述的电磁屏蔽体中，电磁吸收层22厚度为1.2mm，电磁反射层23厚度为0.7mm。

在优选地实施方式中，电磁吸收层22以吸波为主，其以镁酚醛树脂为基底，填充物为纳米二氧化钛、碳纳米管、真空玻璃微珠、沸石粉、羰基铁粉。

其中，电磁吸收层22中填充物各物质的质量比为：纳米二氧化钛6份、碳纳米管13份、真空玻璃微珠14份、沸石粉5份、羰基铁粉15份。

在优选地实施方式中，电磁反射层23以反射为主，其以镁酚醛树脂为基底，填充物包括镀银玻璃纤维、银包二氧化钛粒子。

在电磁反射层23中，主要依靠导电物质的电导率传输、消耗和极化发射电磁波达到电磁屏蔽的作用，银包二氧化钛粒子和镀银玻璃纤维均匀混合可以形成一种立体导电网络，具有良好的导电性；此外，纤维加粒子的组合，其与树脂基底的界面增加，根据混杂界面散射机理，其能够最大程度的增大电磁波在其中的散射次数，增加电磁波的损耗。

二氧化钛粒子一般用于光催化自清洁材料，或者用于造纸、橡胶等制品中，表现为光催化性能，作为填充剂、着色剂使用，而在本申请中，采用银包二氧化钛粒子与镀银玻璃纤维构成了一种立体导电网络，该结构具有很低的电阻率，表现为良好的电磁屏蔽效果。

其中，镀银玻璃纤维中，玻璃纤维长度为30mm，直径为25μm，银镀层厚度为6μm；银包二氧化钛粒子中，二氧化钛粒子直径为3μm，银包层厚度为150nm，镀银玻璃纤维和银包二氧化钛粒子的质量比为9:4。

在优选地实施方式中，该电磁反射层23的制备过程为：

步骤1，裁丝，将镀银玻璃纤维裁剪成30mm长的短纤维，将短纤维浸泡到装满纯净水的烧杯中，然后取出将其均匀的平铺，晾干；

步骤2，量取树脂，选取固含量为60％的镁酚醛树脂，然后加入一半体积的10％丙酮溶液稀释，一边倾倒一边搅拌；

步骤3，混料，将镀银玻璃纤维整齐的放置在瓷钵盂中，均匀倒入适量的银包二氧化钛粒子，再向钵盂中倒入镁酚醛树脂溶液，一边倾倒一边搅拌直至混合物粘度变大，再倒入少量丙酮溶液；

步骤4，混合均匀后溶剂的挥发、固化，将已经混合均匀的纤维-粒子-树脂体系混合物置于通风厨中，使体系的丙酮和水等液态溶剂挥发，等待100h；

步骤5，模具升温，将温控箱目标温度调整为180℃；

步骤6，投料阶段，将混合物料分成4cm²的片状后放入模压腔中，整个过程应迅速进行；

步骤7，启动压机并观察压力表，待显示有压力时开始计时，先粗调压力至20MPa，然后通过微调钮较为精确的保持此压力；随着反应的进行，大量挥发性物质排出，此时显示压力会有所下降，应通过微调及时补偿压力；

步骤8，保温，待反应结束后，切断供热电源，仍然保持压力等待样品温度降低后取出样品，即得到电磁反射层23。

电磁吸收层22的制备过程与电磁反射层23近似。

然后，将电磁吸收层22、电磁反射层23依次贴附粘合在铝合金外壳21内表面一起构成本申请所述的电磁屏蔽体，然后分别制备成上层箱盖1、下层箱盖3。

对依赖上述电磁屏蔽体制备的所述中央控制机箱，进行电磁屏蔽效能测试，发现，对于500KHz～3.5GHz的电磁波，其屏蔽效能均能达到25dB，表现良好的电磁屏蔽效果。

以上所述仅为本发明的较佳方式，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于智能家居的中央控制机箱，其特征在于，该中央控制机箱包括上层箱盖、中间层的控制主板和下层箱盖；上层箱盖、控制主板和下层箱盖上均设有相互匹配的安装孔，控制主板上设有处理器，上层箱盖内设有与处理器相匹配的凸台，凸台上设有大面积分布的散热凸起，散热凸起与处理器紧密贴合；上层箱盖和下层箱盖采用电磁屏蔽体一体制作，该电磁屏蔽体包括铝合金外壳、紧贴铝合金外壳内表面的电磁吸收层和紧贴电磁吸收层内表面的电磁反射层；电磁吸收层中，以镁酚醛树脂为基底，填充物为纳米二氧化钛、碳纳米管、真空玻璃微珠、沸石粉、羰基铁粉；电磁反射层中，以镁酚醛树脂为基底，填充物包括镀银玻璃纤维、银包二氧化钛粒子。

2.根据权利要求1所述的中央控制机箱，其特征在于，所述电磁屏蔽体中，电磁吸收层厚度为1.2mm，电磁反射层厚度为0.7mm。

3.根据权利要求2所述的中央控制机箱，其特征在于，电磁吸收层中，填充物各物质的质量比为：纳米二氧化钛6份、碳纳米管13份、真空玻璃微珠14份、沸石粉5份、羰基铁粉15份。

4.根据权利要求2所述的中央控制机箱，其特征在于，电磁反射层中，镀银玻璃纤维和银包二氧化钛粒子的质量比为9:4；银包二氧化钛粒子中，二氧化钛粒子直径为3μm，银包层厚度为150nm；镀银玻璃纤维中，玻璃纤维长度为30mm，直径为25μm，银镀层厚度为6μm。

5.根据权利要求4所述的中央控制机箱，其特征在于，该电磁反射层的制备过程为：

步骤1，裁丝，将镀银玻璃纤维裁剪成30mm长的短纤维，将短纤维浸泡到装满纯净水的烧杯中，然后取出将其均匀的平铺，晾干；

步骤2，量取树脂，选取固含量为60％的镁酚醛树脂，然后加入一半体积的10％丙酮溶液稀释，一边倾倒一边搅拌；

步骤3，混料，将镀银玻璃纤维整齐的放置在瓷钵盂中，均匀倒入适量的银包二氧化钛粒子，再向钵盂中倒入镁酚醛树脂溶液，一边倾倒一边搅拌直至混合物粘度变大，再倒入少量丙酮溶液；

步骤4，混合均匀后溶剂的挥发、固化，将已经混合均匀的纤维-粒子-树脂体系混合物置于通风厨中，使体系的丙酮和水等液态溶剂挥发，等待100h；

步骤5，模具升温，将温控箱目标温度调整为180℃；

步骤6，投料阶段，将混合物料分成4cm²的片状后放入模压腔中，整个过程应迅速进行；

步骤7，启动压机并观察压力表，待显示有压力时开始计时，先粗调压力至20MPa，然后通过微调钮较为精确的保持此压力；随着反应的进行，大量挥发性物质排出，此时显示压力会有所下降，应通过微调及时补偿压力；

步骤8，保温，待反应结束后，切断供热电源，仍然保持压力等待样品温度降低后取出样品，即得到电磁反射层。

6.根据权利要求1所述的中央控制机箱，其特征在于，所述散热凸起与处理器之间设有导热硅胶层。