CN114269112A - 一种水下筒形电子舱用散热机箱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水下筒形电子舱用散热机箱，由机箱前进风板、前后两块机箱带散热翅片侧板、机箱后封板及上下两块机箱盖板围成机箱板卡安装空间，机箱带散热翅片侧板外侧设有机箱风道板，机箱风道板一侧设有机箱后封板，机箱后封板上设有机箱排风扇，机箱排风扇外侧设在筒形水密电子舱内。本发明与现有技术相比的优点在于：通过运用该散热机箱，可以有效地将电子舱内电子板卡产生的热量通过热对流的方式传递至电子仓筒壁上，解决电子舱散热的问题，提高电子舱内电子元器件的工作效率和可靠性；同时该散热机箱采用侧散热风道设计，使得机箱内部能提供更大的电子板卡安装空间。
Description
技术领域
本发明涉及水下作业机箱技术，尤其是指一种水下筒形电子舱用散热机箱。
背景技术
水下筒形电子仓内腔因其圆形外形及加强筋结构限制，舱内的电子器件产生的热量很难通过有效的热传导路径传递至电子舱筒壁上。目前筒形电子仓内散热主要通过自然对流和辐射进行散热。自然对流与辐射散热效率较低，严重影响了电子舱内电子元器件的工作效率和可靠性。如何解决筒形电子舱的散热问题是提高电子舱内电子元器件的工作效率和可靠性的重要难题。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中自然对流与辐射散热效率较低，严重影响了电子舱内电子元器件的工作效率和可靠性的问题，从而提供一种水下筒形电子舱用散热机箱。
为解决上述技术问题，本发明的一种水下筒形电子舱用散热机箱，包括机箱前进风板、机箱盖板，所述机箱前进风板上设有对称排列的进风口，机箱盖板之间设有机箱板卡安装空间，机箱板卡安装空间底部安装有机箱带散热翅片侧板，机箱带散热翅片侧板外侧设有机箱风道板，机箱风道板一侧和机箱前进风板连接，另一侧设有机箱后封板，机箱后封板上设有机箱排风扇，整体的散热机箱外侧设在筒形水密电子舱内。
作为改进，所述筒形水密电子舱整体的散热机箱完全包裹。
作为改进，所述机箱盖板和机箱前进风板、机箱后封板通过螺栓固定连接。
作为改进，所述机机箱板卡安装空间由机箱前进风板、前后两块机箱带散热翅片侧板、机箱后封板及上下两块机箱盖板围成。
作为改进，所述机箱带散热翅片侧板上设有若干翅片，翅片之间的间距相等。
作为改进，所述机箱排风扇设于机箱后封板的形心处。
作为改进，所述机箱前进风板和机箱后封板外形相同。
作为改进，所述机箱风道板上设有进风口，进风口对称阵列设置。
作为改进，所述机箱风道板将机箱带散热翅片侧板的散热鳍片围起来，与散热翅片侧板形成气流通道。
本发明与现有技术相比的优点在于：通过运用该散热机箱，可以有效地将电子舱内电子板卡产生的热量通过热对流的方式传递至电子仓筒壁上，解决电子舱散热的问题，提高电子舱内电子元器件的工作效率和可靠性；同时该散热机箱采用侧散热风道设计，使得机箱内部能提供更大的电子板卡安装空间。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
图1是散热机箱外观及内部气流示意图半剖盖板与风道板图；
图2是散热机箱的横断面示意图半剖盖板与风道板图；
图3是散热机箱在电子舱内安装及气流流向示意图1/4剖密电子舱；
图4是散热机箱内外部温度仿真结果梯度示意图；
图5是散热机箱的风机曲线示意图。
如图所示：1.机箱前进风板，2.机箱盖板，3.机箱板卡安装空间，4.机箱带散热翅片侧板，5.机箱风道板，6.机箱后封板，7.机箱排风扇，8.筒形水密电子舱。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实施例提供一种水下筒形电子舱用散热机箱，包括机箱前进风板1、机箱盖板2，所述机箱前进风板1上设有对称排列的进风口，机箱盖板2之间设有机箱板卡安装空间3，机箱板卡安装空间3底部安装有机箱带散热翅片侧板4，机箱带散热翅片侧板4外侧设有机箱风道板5，机箱风道板5一侧和机箱前进风板1连接，另一侧设有机箱后封板6，机箱后封板6上设有机箱排风扇7，整体的散热机箱外侧设在筒形水密电子舱8内。
进一步地，机箱共六个面，按图1所示的，左边是进风板，对称设置有进风口，右边是出风板，中间安装有排风扇，前后对称布置的是带翅片的散热板，上下对称布置的是盖板，这六块板形成板卡安装空间。散热板外面是风道板，两块也是对称布置的，散热板和风道板形成的是散热风道。风道板左侧也开有进风口，弥补进风板上开孔面积的不足。板卡安装在安装空间内部，贴着散热板发热。风从进风板和风道板前部的开孔中进入，通过散热板和风道形成的对称的散热风道，汇集到右侧的出风板出风口，通过出风口安装的排风扇把热气流排除机箱内部。
机箱外部的热气流通过机箱及电子舱内部的空间回到机箱进风口出，热气流流动过程中与电子舱壁进行热交换，将热量传至电子舱外。
所述筒形水密电子舱8将整体的散热机箱完全包裹。
所述机箱盖板2和机箱前进风板1、机箱后封板6通过螺栓固定连接。
所述机箱板卡安装空间3由机箱前进风板1、前后两块机箱带散热翅片侧板4、机箱后封板6及上下两块机箱盖板2围成。
所述机箱带散热翅片侧板4上设有若干翅片，翅片之间的间距相等。
所述机箱排风扇7设于机箱后封板6的形心处。
所述机箱前进风板1和机箱后封板6外形相同。
所述机箱风道板5上设有进风口，进风口对称阵列设置。
所述机箱风道板5将机箱带散热翅片侧板4的散热鳍片围起来，与散热翅片侧板形成气流通道。
本发明的工作原理：本设计应用于水下筒形电子舱内电子元器件散热。通过该散热机箱可实现水下电子舱内高效散热并提升电子舱内电子元器件工作效率和可靠性。
本发明主要由机箱前进风板、机箱盖板、机箱带散热翅片侧板、机箱风道板、机箱后封板机和箱排风扇组成。机箱由机箱前进风板、机箱盖板、机箱带散热翅片侧板和机箱后封板形成内部机箱板卡安装空间，电子板卡通过构件安装于安装空间内部，板卡热量通过构件由热传导方式传递至两片对称布置的机箱带散热翅片侧板上。机箱前进风板、机箱带散热翅片侧板、机箱风道板和机箱后封板形成对称的两个风道，通过机箱后部安装的机箱排风扇使风道内部空气按图1及图2所示气流方向运动，将热量从机箱带散热翅片侧板传递至流动的气流。
散热机箱安装在两头为半球形的筒形电子舱内部。发热较大的模块安装在机箱内部。通过机箱的散热方案，将热量排出舱外，确保模块不超温停止工作。模块的发热功率为100W/个，共两个。电子舱材质为钛合金。
散热机箱安装于筒形水密电子舱内部。通过机箱排风扇的抽吸力，使电子仓内部的空气由散热机箱前部及前侧部两边进风口进入机箱侧壁风道，在机箱尾部排风口排出机箱，然后通过筒形电子舱与机箱之间的空隙，回到机箱前部进风口，进行循环流动。散热机箱外部气流流向示意详见图3。
气流通过风道将热量从机箱内部带出，同时在机箱外部与水密电子舱外壁进行热交换，将热量通过水密电子舱外壁，传导至舱外流体中。整体结构形成了从电子板卡——机箱带散热翅片侧板——舱内空气——筒形水密电子舱壁完整的热传导路径。由于排风扇对舱内空气的扰动作用，热量能更快、更充分的和筒形电子舱壁进行热交换，从而加快热量传出电子舱。
而进一步地，如图4的仿真结果梯度示意图所示，本设计的外壁风道强制风冷循环散热方式。散热风道分为前后两个。发热量较大的模块分成两部分分别安装在机箱后部，其散热面紧贴机箱侧壁的散热板，机箱尾部安装大风量轴流风机。工作时轴流风机吸入大量冷却空气，空气由机箱前部进风口进入侧壁的两个设置散热鳍片的散热风道。冷空气通过发热量较大的模块散热区域，最后汇聚至尾部出风口排出。排出的热空气在舱内循环，通过电子舱外壁将热量传递出去。
且本申请的散热机箱中发热功率为200W(模块为两部分，各100W)；
计算域左侧流速-0.96m3/s，右侧流速0.96m3/s；
风机最大风量242.4m3/h即142.8CFM，功率为11.76w，风压风量曲线如下图5；
钛合金圆筒舱外温度：20℃。
同时设置对照组，且对照组为自然散热方式。模块安装在机箱内部，通过散热鳍片将热量通过空气传导方式传导至筒形电子舱进行散热。导出仿真结果为下表所示：
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种水下筒形电子舱用散热机箱，包括机箱前进风板(1)、机箱盖板(2)，其特征在于：所述机箱前进风板(1)上设有对称排列的进风口，机箱盖板(2)之间设有机箱板卡安装空间(3)，机箱板卡安装空间(3)底部安装有机箱带散热翅片侧板(4)，机箱带散热翅片侧板(4)外侧设有机箱风道板(5)，机箱风道板(5)一侧和机箱前进风板(1)连接，另一侧设有机箱后封板(6)，机箱后封板(6)上设有机箱排风扇(7)，整体的散热机箱外侧设在筒形水密电子舱(8)内。
2.根据权利要求1所述的一种水下筒形电子舱用散热机箱，其特征在于：所述筒形水密电子舱(8)将整体的散热机箱完全包裹。
3.根据权利要求1所述的一种水下筒形电子舱用散热机箱，其特征在于：所述机箱盖板(2)和机箱前进风板(1)、机箱后封板(6)通过螺栓固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种水下筒形电子舱用散热机箱，其特征在于：所述机箱板卡安装空间(3)由机箱前进风板(1)、前后两块机箱带散热翅片侧板(4)、机箱后封板(6)及上下两块机箱盖板(2)围成。
5.根据权利要求1所述的一种水下筒形电子舱用散热机箱，其特征在于：所述机箱带散热翅片侧板(4)上设有若干翅片，翅片之间的间距相等。
6.根据权利要求1所述的一种水下筒形电子舱用散热机箱，其特征在于：所述机箱排风扇(7)设于机箱后封板(6)的形心处。
7.根据权利要求1所述的一种水下筒形电子舱用散热机箱，其特征在于：所述机箱前进风板(1)和机箱后封板(6)外形相同。
8.根据权利要求1所述的一种水下筒形电子舱用散热机箱，其特征在于：所述机箱风道板(5)上设有进风口，进风口对称阵列设置。
9.根据权利要求1所述的一种水下筒形电子舱用散热机箱，其特征在于：所述机箱风道板(5)将机箱带散热翅片侧板(4)的散热鳍片围起来，与散热翅片侧板形成气流通道。
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|---|---|---|---|---|
| CN117042418A (zh) * | 2023-09-28 | 2023-11-10 | 长沙矿冶研究院有限责任公司 | 一种水下大功率电子仓及其拆卸方法 |
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