CN109890175B - 一种防水散热机箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防水散热机箱，包括：前端下方设有进风口和后端上方设有出风口的箱体以及与所述出风口连通的风机，箱体内部沿前后方向竖直地设有多个模块隔腔，相邻两个模块隔腔之间设有风道隔腔，风道隔腔的下端和上端分别与进风口和出风口连通。由模块隔腔采用CPCI或VITA等标准提高通用性，风道隔腔使模块隔腔内的元件与气流进行热交换时不直接接触；风道调节组件调节进风量及风压，满足不同热耗模块的散热需求。进风口和出风口位置设置，前板、中板、密封条以及雨檐结构的物理隔离，实现机箱整机防水。本发明通过以上结构有效解决密闭机箱内不同模块的强迫风冷散热问题，同时使具有防水功能的标准化通用机箱环境适应能力更强。

Description

一种防水散热机箱

技术领域

本发明属于散热技术领域，具体涉及一种防水散热机箱。

背景技术

随着电子设备的环境适应能力要求越来越高、设备的功能性能要求越来越高，电子设备的密封设计、散热设计、通用性设计等设计要素越来越复杂。

传统的电子设备标准化机箱，如VITA标准(VME International TradeAssociation,VME国际贸易协会)、CPCI标准(CompactPCI,又称紧凑型PCI,CompactPeripheral Component Interconnect)，在满足单一功能设计已比较成熟，但是面对两组或多组可能矛盾的设计要求时，现在设计还存在较多困难。比如，为了满足基于标准机箱的高热流密度的强迫风冷散热，很难保证设备的防水密封性能，同时也增加了机箱的定制化设计，牺牲了标准机箱的通用性。

因此，需要一种既能散热又能防水密封的新型机箱。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种防水散热机箱，在实现强迫风冷散热的基础上，还能够满足机箱模块内核心元器件、连接器与外界潮湿、霉菌、盐雾空气的隔绝需求，以及满足不同热耗模块的散热需求。

为实现上述目的，本发明提供了一种防水散热机箱，包括：前端下方设有进风口和后端上方设有出风口的箱体以及与所述出风口连通的风机，所述箱体内部沿前后方向竖直地设有多个模块隔腔，其中，相邻两个模块隔腔之间设有风道隔腔，所述风道隔腔的下端和上端分别与所述进风口和所述出风口连通。

在一个实施例中，所述进风口包含每个风道隔腔的部分上端，所述进风口处设有用于分配和调节所述风道隔腔进风量的风道调节组件。

在一个实施例中，所述风道调节组件包括风道格板、闭风条和压条，所述压条将所述闭风条固定在所述风道格板上，所述风道格板上设有等间隔的进风区域。

在一个实施例中，所述闭风条具有多个且能够移动。

在一个实施例中，所述箱体的前端设有前板，所述箱体的后端设有中板和后板，所述风机位于所述中板和后板形成的风机隔腔内。

在一个实施例中，所述风机隔腔的上端设有与所述出风口连通的内部出风口。

在一个实施例中，所述后板上设有使所述风机隔腔与外部连通的外部出风口。

在一个实施例中，所述前板与所述箱体以及所述中板与所述箱体之间均设有密封条。

在一个实施例中，所述风道隔腔的上方和下方均设有气流腔，所述气流腔的宽度大于所述风道隔腔的宽度。

在一个实施例中，所述箱体内的模块隔腔为符合CPCI标准和VITA标准的标准接口模块。

与现有技术相比，本发明的优点在于：1.采用整体铸造或焊接等加工方式制作箱体，其连接接口少，环境适应性能优良；模块和箱体采用CPCI或VITA标准的安装接口，具有广泛的通用性；2.独立的风道隔腔使得主要电子元件及电路与空气隔离，整体密封及防护性能好；3.采用了可调节的风道调节组件，满足了不同功能模块的散热需求，提高了散热的效率和精准度；同时使各风道隔腔不需要差异化设计，提高了机箱的通用性，经济效益显著；4.机箱实现了多因素解耦设计，并未影响机箱内外部电气连接及功能扩展，具有良好的可扩展性。

本发明在通用标准化机箱的基础上，为满足模块实现强迫风冷散热的需求的同时，还能满足模块内核心元器件、连接器与外界潮湿、霉菌、盐雾空气隔绝的需求，为模块设计了独立的且互不相通的模块隔腔及风道隔腔；设计了可调节进风量的风量调节组件，使得箱体内尺寸相同而功能不同的模块可任意插槽互换，提高了箱体的通用性；前板、中板、密封条以及风机隔腔的设计，进一步提高了防水防尘的性能；通过以上结构，使本发明同时实现标准化机箱的强迫风冷散热、不同热耗模块的散热以及防水防尘特性的需求，大幅提高了机箱的环境适应能力。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1示出了本发明防水散热机箱的分解图；

图2示出了本发明防水散热机箱的箱体下端朝上的结构示意图；

图3示出了图2中箱体的剖视图；

图4示出了本发明防水散热机箱的箱体的风道调节组件的结构示意图；

图5示出了本发明防水散热机箱的风机隔腔内的结构示意图。

在附图中相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。借此对本发明如何应用技术手段解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不存在冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

本实施例中提到的“竖直”、“水平”、“上方”、“下方”、“上端”、“下端”等描述是按照通常的意义而定义的，比如，参考重力的方向定义，与重力方向相同是竖直，与重力方向垂直是水平，重力的方向是下方，相反的方向是上方，类似地在上方的是顶部或者顶端，在下方的是底部或底端，也仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，也当视为本发明可实施的范畴。

本发明提供了一种防水散热机箱，如图1所示，包括：箱体1和风机2，所述箱体1包括进风口11和出风口，所述进风口11位于所述箱体1前端的下方(如图2所示，图2所示为箱体1下端朝上的示意图)，所述出风口位于所述箱体1后端的上方(图中未示出)，所述风机2用于提供箱体1所需的散热气流动力且位于所述箱体1的后端，所述出风口与所述风机2连通。

如图2和图3所示，所述箱体1内部沿前后方向竖直地设有多个模块隔腔12，其中，相邻两个模块隔腔12之间设有风道隔腔13，所述风道隔腔13与所述模块隔腔12不连通，所述风道隔腔13的前端和后端是封闭的，所述风道隔腔13的下端和上端分别与所述进风口11和所述出风口连通。所述风道隔腔13的宽度为可变值，即风道隔腔13的宽度根据实际情况的不同而不同，一般为Hp(1Hp＝5.08mm)的n倍，本实施例中，风道隔腔13的宽度为1Hp。

优选地，所述箱体1采用精密铸造加工成型，可采用标准化箱体1也可采用非标准化箱体1，在一个实施例中，所述箱体1内的模块隔腔12为符合CPCI标准和VITA标准的标准接口模块。即所述箱体1的长、宽、高等基本参数可完全符合CPCI或VITA标准；具体地，模块隔腔12宽度为4Hp，模块隔腔12内可装入不同的功能模块；各模块隔腔12间隔1Hp。模块通过通用锁紧方式固定于模块隔腔12内，同时其电连接器与箱体1内标准印制板背板相连，并连接其它电气元件，从而完成电子设备系统的硬件连接，并结合软件实现其主要功能。

优选地，根据箱体1所需的不同散热气流动力可选择不同型号和数量的风机2，风机2的数量为一个或多个，风机2的型号也可以为具有风冷调节功能的变频风机2，通过控制风机2的数量和型号，进行风速风压的控制，更大程度地实现箱体1的多种散热要求。在本实施例中，风机2优选为两个。

如图2和图4所示，所述进风口11包含每个风道隔腔13的部分上端，如图1所示，所述进风口11处设有用于分配和调节所述风道隔腔13进风量的风道调节组件。具体地，每个风道隔腔13上端均包含于进风口11内，从而使得风道调节组件能对每个风道隔腔13的进风量进行有效的分配和调节。

如图4所示，所述风道调节组件3包括风道格板31、闭风条32和压条33；优选地，本发明实施例中，进风口11为长方形状，因此，风道格板31亦为长方形状，所述风道格板31上设有多个等间隔的进风区域，所述压条33将所述闭风条32固定在所述风道格板31上，优选地，所述闭风条32具有多个且能够拆卸及相互移动。

由于电子设备模块经常面临不同的功能，其发热特性也相差甚远。基于此，本发明采用相同宽度的风道隔腔13，分配不同的通风量的方案来解决相同尺寸模块，不同发热特性的散热问题。由于箱体1的通风总量由风机2的数量和型号决定，通过风道调节组件3实现不同模块的进风量分配。所述闭风条32用于改变进风区域大小；压条33用于紧固闭风条32。使用过程中，通过在每路风道隔腔13下端开口处装载的闭风条32数量，控制进风口11的大小，从而实现每个风道隔腔13进风量的调节及总风量的分配。

此外，由上述内容可知，本发明采用整体铸造或焊接等加工方式制作的通用标准箱体1，一方面箱体1的连接接口少，环境适应性能优良；另一方便，制造工艺成熟，制造方便且提高了箱体1的标准化通用性。而可调节进风量的风道调节组件3，使箱体1内的各风道隔腔13无需差异化设计，就能满足了位于箱体1内部不同性能的功能模块的散热需求，同时还提高了散热的效率和精准度，进一步提高了箱体1的标准化通用性，经济效益显著。

在一个实施例中，所述风道隔腔13的上方和下方均设有气流腔131，所述气流腔131的宽度大于所述风道隔腔13的宽度(如图3所示)，从而能够尽可能的接受和排出气流。

在一个实施例中，所述箱体1的前端设有前板4，所述箱体1的后端设有中板5和后板6，所述风机2位于所述中板5和后板6形成的风机2隔腔内。进一步地，所述前板4与所述箱体1以及所述中板5与所述箱体1之间均设有密封条7。前板4和中板5通过密封条7与箱体1相连接，实现了箱体1内部模块及印制板背板与外部空气的密封隔离。此外，由于风道隔腔13与模块隔腔12不连通，因此循环的空气气流也不与位于模块隔腔12内的电子元件及电路直接接触。此外，箱体1的进风口11位于箱体1的下方，从而避免水由上而下流入箱体1内，而出风口虽然位于箱体1的上方，但出风口并非为热气流排出箱体1外的真正出口，而是通过风机2隔腔上端的出风口进入到风机2隔腔内，最终由位于后板6上的外部出风口排出，因此也避免了水流入箱体1。另外，箱体1前端和后端的上方可设置有雨檐(图中未示出)，进一步避免雨水进入箱体1内部。因此，上述三者结合使本发明最终实现箱体1内部电子元件及电路的防菌、防潮、防尘、防盐雾空气的功能，整体密封及防护性能好。

如图5所示，所述风机2隔腔的上端设有与所述出风口连通的内部出风口8。在一个实施例中，所述后板6上设有使所述风机2隔腔与外部连通的外部出风口9。

箱体1工作时，启动位于箱体1后端的风机2，外部冷气流由进风口11进入，经由箱体1内部的风道隔腔13后由出风口排出，分别位于下端的进风口11和箱体1对角方向上端的出风口，能够最大限度的实现箱体1内部高热流密度的强迫风冷散热。具体地，位于箱体1模块隔腔12内的电子元件及电路产生的热能传递给模块隔腔12与风道隔腔13之间的壁，当箱体1外部的空气冷气流由箱体1前端底部的进风口11进入到各个风道隔腔13时，冷气流由下至上充分的与壁上的热量进行热交换形成热气流，热气流向上运动由位于箱体1后端上方的出风口排出，而后热气流通过内部出风口8进入到风机2隔腔内，最终从外部出风口9排出，使本发明在满足模块内核心元器件、连接器与外界潮湿、霉菌、盐雾空气隔绝的需求的同时，还能实现强迫风冷散热的需求。

虽然已经参考如上优选实施例对本发明进行了描述，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种防水散热机箱，其特征在于，包括：前端下方设有进风口和后端上方设有出风口的箱体以及与所述出风口连通的风机，所述箱体内部沿前后方向竖直地设有多个模块隔腔，其中，相邻两个模块隔腔之间设有风道隔腔，所述风道隔腔的下端和上端分别与所述进风口和所述出风口连通；

所述进风口包含每个风道隔腔的部分上端，所述进风口处设有用于分配和调节所述风道隔腔进风量的风道调节组件；所述风道调节组件包括风道格板、闭风条和压条，所述压条将所述闭风条固定在所述风道格板上，所述风道格板上设有等间隔的进风区域；所述闭风条具有多个且能够移动。

2.根据权利要求1所述的防水散热机箱，其特征在于，所述箱体的前端设有前板，所述箱体的后端设有中板和后板，所述风机位于所述中板和后板形成的风机隔腔内。

3.根据权利要求2所述的防水散热机箱，其特征在于，所述风机隔腔的上端设有与所述出风口连通的内部出风口。

4.根据权利要求2所述的防水散热机箱，其特征在于，所述后板上设有使所述风机隔腔与外部连通的外部出风口。

5.根据权利要求2所述的防水散热机箱，其特征在于，所述前板与所述箱体以及所述中板与所述箱体之间均设有密封条。

6.根据权利要求1所述的防水散热机箱，其特征在于，所述风道隔腔的上方和下方均设有气流腔，所述气流腔的宽度大于所述风道隔腔的宽度。

7.根据权利要求1所述的防水散热机箱，其特征在于，所述箱体内的模块隔腔为符合CPCI标准和VITA标准的标准接口模块。

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