CN111479449B - 一种电子设备风冷机箱的冷却介质分配装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电子设备风冷机箱的冷却介质分配装置，包括三角形主通道、挡板以及多个子通道；三角形主通道的顶点位置作为冷却介质入口，并与外部风管对接；三角形主通道的底部安装挡板；挡板上开设有多个气孔；每个气孔处对应一个子通道；所有子通道作为冷却介质出口与电子设备风冷机箱对接。冷却介质可以在机箱内形成均匀的气流分布，同时提高冷却空气的湍流度，为机箱内的对流换热提供良好的来流条件，从而提高了电子设备强迫风冷的换热效率。

Description

一种电子设备风冷机箱的冷却介质分配装置
技术领域
本发明属于机载电子设备热管理技术领域，涉及一种电子设备风冷机箱的冷却介质分配装置。
背景技术
强迫风冷是机载电子设备中应用极为广泛的热管理方式。当冷却空气由机上环控系统提供时，风管与机箱连接向机箱内部送风。风管为点状气源，而机箱内部侧壁风道为狭长通道。冷却空气由风管流向机箱侧壁风道过程中，通道截面发生剧烈变化。这将导致冷却空气集中在侧壁风道中与入口正对的区域，无法在侧壁风道中均匀分配，导致换热效率下降。普通的翅片导流结构可以改善冷却介质的分配效果，但容易在侧壁风道局部形成流动死区。
发明内容
为了解决机载电子设备风冷机箱采用环控供风时，冷却空气无法在侧壁风道中均匀分配，导致换热效率下降这一问题。本发明提供了一种电子设备风冷机箱的冷却介质分配装置，安装在电子设备机箱风管入口处，可以在下游侧壁通道中形成均匀的气流分布，为侧壁通道内的对流换热提供良好的来流条件，从而提高电子设备强迫风冷的换热效率。
本发明的具体技术方案为：
本发明提供了一种电子设备风冷机箱的冷却介质分配装置，包括三角形主通道、挡板以及多个子通道；
三角形主通道的顶点位置作为冷却介质入口，并与外部风管对接；
三角形主通道的底部安装挡板；挡板上开设有多个气孔；
每个气孔处对应一个子通道；所有子通道作为冷却介质出口与电子设备风冷机箱对接。
进一步地，为了避免冷却介质在子通道内出现流动死区，每个子通道内设置有一个扰流柱，扰流柱正对气孔设置；扰流柱上安装有一个柔性薄片。
进一步地，上述扰流柱的直径小于气孔的孔径。
进一步地，上述柔性薄片采用聚四氟乙烯涂层织物或铍铜弹片。
进一步地，为了使每个子通道内的冷却介质能够均匀分配，上述多个气孔自挡板中部至挡板两端孔径逐渐增大。
进一步地，所述子通道由两片相互平行的导流翅片构成，多个子通道构成了一个与机箱形状、尺寸相匹配的矩形结构，从而能够完美的与机箱对接。
本发明的有益效果：
1、本发明中三角形主通道的顶点作为介质入口与口径较小的外部风管对接，多个子通道与机箱对接，冷却介质通过三角形主通道和挡板上的多个气孔可向各个子通道分配冷却介质，冷却介质可均匀的作用于机箱内，解决了现有技术直接法采用外部风管向机箱内提供冷却介质所带来的冷却介质无法均匀作用于机箱的问题，对机箱内的对流换热提供良好的来流条件，从而提高电子设备强迫风冷的换热效率。
2、本发明中的每个子通道内设计扰流柱和弹性薄片进一步将流经气孔的冷却介质分散至整个子通道，避免了在子通道内出现流动死区的问题。
3、本发明的多个气孔直径从挡板中部至挡板两侧逐渐增大，进一步地确保了每个子通道内的冷却介质的均匀分配，为后续机箱内的对流换热提供有力保障。
附图说明
图1为实施例一的结构示意图。
图2为实施例二的结构示意图。
图3为冷却介质在实施例二结构中流动状态图。
附图标记如下：
1：三角形主通道、11：冷却介质入口、12：侧板；2：挡板、3：气孔、4：导流翅片、5：柔性薄片、6：扰流柱、7：子通道。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在有没做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
本实施例提供了一种电子设备风冷机箱的冷却介质分配装置的具体结构，如图1所示，该装置包括三角形主通道1，挡板2，多个气孔3，多个导流翅片4；
三角形主通道1包括冷却介质入口11、构成通道主体的两个侧板12，冷却介质入口11设置在三角形主通道1的顶点，并与外部风管对接；
挡板2与冷却介质入口11相对并设置在三角形主通道1的底部，多个气孔3自左向右开设于挡板上。
每个气孔的两侧设有两个相互平行的导流翅片4，且导流翅片与挡板2垂直固连，从而构成一个子通道7；
所有子通道7作为冷却介质出口与电子设备风冷机箱对接。
优选地，为了使每个子通道内的冷却介质能够均匀分配，多个气孔3自挡板2中部至挡板2两端孔径逐渐增大。
该分配装置的工作原理是：
外部风管的冷却介质从三角形主通道1的冷却介质入口11流入三角形主通道1内，再经由多个气孔3进入各个子通道7内，各个子通道7的冷却介质最终均匀流入机箱内部，实现了对机箱内的各个区域的均匀冷却。
为了进一步地确保冷却介质的均匀分配的效果，本发明还提供了分配装置的另外一种实施结构，具体描述如下：
实施例二
本实施例提供了一种电子设备风冷机箱的冷却介质分配装置的具体结构，如图2所示，该装置包括三角形主通道1，挡板2，多个气孔3，多个导流翅片4；
三角形主通道1包括冷却介质入口11、构成通道主体的两个侧板12，冷却介质入口11设置在三角形主通道1的顶点，并与外部风管对接；
挡板2与冷却介质入口11相对并设置在三角形主通道1的底部，多个气孔3自左向右开设于挡板上。
每个气孔3的两侧设有两个相互平行的导流翅片4，且导流翅片与挡板垂直固连，从而构成一个子通道7；
本实施例中，每个子通道内均设有扰流柱6和柔性薄片5，具体装配关系为：扰流柱6分布在每两个导流翅片4之间，且与气孔3正对。扰流柱6垂直于通道底面。扰流柱6的直径小于与之正对的气孔3的孔径。
柔性薄片5为矩形片状，紧固在扰流柱6上，在不受力情况下与导流翅片4平行，柔性薄片5一般采用聚四氟乙烯涂层织物或铍铜弹片制成。
所有子通道7作为冷却介质出口与电子设备风冷机箱对接。
优选地，为了使每个子通道7内的冷却介质能够均匀分配，多个气孔自挡板中部至挡板两端孔径逐渐增大。
该分配装置的工作原理是：
如图3所示，外部风管的冷却介质从三角形主通道1的冷却介质入口11流入三角形主通道1内，再经由多个气孔进入各个子通道内，子通道中的扰流柱6迎着来自气孔的冷却空气，在扰流柱6下游形成卡门涡街，卡门涡街作用于柔性薄片5使其出现周期性摆动。子通道内冷却介质与柔性薄片5的流固耦合互相作用，将使得冷却气流在每一个子通道内均匀分布，各个子通道7的冷却介质最终均匀流入机箱内部，实现了对机箱内的各个区域的均匀冷却。
本领域的普通技术人员应该理解的是，致力于实现同一个目的的任何装置都可以来代替所示的具体实施例。该申请涵盖本发明的各种适应性的变化或变异。因此只由本发明的权利要求和其等同内容限制本发明。

Claims (1)

1.一种电子设备风冷机箱的冷却介质分配装置，其特征在于：包括三角形主通道(1)、挡板(2)以及多个子通道(7)；
三角形主通道(1)的顶点位置作为冷却介质入口(11)，并与外部风管对接；
三角形主通道(2)的底部安装挡板(2)；挡板(2)上开设有多个气孔(3)，多个气孔(3)自挡板(2)中部至挡板(2)两端孔径逐渐增大；
每个气孔(3)处对应一个子通道(7)；所有子通道(7)作为冷却介质出口与电子设备风冷机箱对接，子通道(7)由两片相互平行的导流翅片(4)构成；
每个子通道(7)内设置有一个扰流柱(6)，扰流柱正对气孔(3)设置；扰流柱(6)上安装有一个柔性薄片(5)，柔性薄片(5)位于扰流柱(6)下游；
所述扰流柱(6)的直径小于气孔(3)的孔径；所述柔性薄片(5)采用聚四氟乙烯涂层织物或铍铜弹片。
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