CN115460894A

CN115460894A - 强迫风冷密闭机箱

Info

Publication number: CN115460894A
Application number: CN202211363543.0A
Authority: CN
Inventors: 周维; 朱庆峰; 付景武; 张臣; 朱辉
Original assignee: Nanjing Quanxin Cable Technology Co Ltd
Current assignee: Nanjing Quanxin Cable Technology Co Ltd
Priority date: 2022-11-02
Filing date: 2022-11-02
Publication date: 2022-12-09

Abstract

本发明涉及电子器件机箱设备技术领域，具体涉及一种强迫风冷密闭机箱。该强迫风冷密闭机箱中箱体的内部具有容纳电路板和电子元器件的密闭腔体。密闭腔体与上盖板之间设置有上导热板。密闭腔体与下盖板之间设置有下导热板。密闭腔体与后盖板之间设置有隔板。该机箱利用上导热板与上盖板形成第一散热风道，利用下导热板与下盖板形成第二散热风道。在风冷散热装置的驱动下，新风分别从机箱的上部和下部进入第一散热风道和第二散热风道，新风在散热风道中通过上导热板和下导热板与密闭腔体进行热量交换，实现了机箱的强迫风冷散热，满足了机箱内部电子元器件的散热需求。箱体内密闭腔体的结构，在强迫风冷散热的过程中，大大提升了机箱的密封性。

Description

强迫风冷密闭机箱

技术领域

本发明涉及电子器件机箱设备技术领域，具体涉及一种强迫风冷密闭机箱。

背景技术

随着电子器件的性能、功率逐渐提升，电子器件集成度和模块组装密度越来越高。目前，为实现各种功能的电子器件呈模块化地集成在机箱内，电子器件工作时，机箱内部的热流密度大，机箱利用自身侧壁实现自然散热的结构，难以满足电子器件的散热需求。如此一来，机箱内的高温环境大大影响了电子器件的使用寿命，需要进一步优化机箱的散热结构，提升机箱的散热效率。

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)，该标准化机箱在满足单一功能设计已比较成熟，但是面对多项矛盾的设计要求时，还存在较多困难。比如，为了提高标准化机箱的散热效率，标准化机箱通常配备风冷散热结构形成主动散热，然而，在此情况下机箱难以保证其内部的密闭性。

经检索，中国专利文献CN216700765U中公开了一种风冷机箱。该风冷机箱通过设置散热组件、风扇组件、挡板。散热组件导出电路板运行时产生的热量，配合挡板将热量集中，通过风扇组件将热量快速的导出机箱外。虽然，该风冷机箱利用风机形成主动散热形式，提高了散热效率，但是，散热组件形成的散热风道经过电路板，机箱的内部没有形成完全密封，难以满足机箱内核心元器件、连接器等与外界潮湿、霉菌、盐雾空气的隔绝需求。

又如，中国专利文献CN216014178U中公开了一种风冷密闭机箱。该风冷密闭机箱在箱体的内部设置插件箱，使得气流由机箱直接进入到插件箱然后离开箱体，机箱与插件箱配合形成独立的风道，风道与机箱内的其他部件（如背板）或插件箱内的功能插件隔离，可以保证气流无法进入机箱其他部件及其插件箱的功能插件中，从而可以实现在密封机箱中对功能插件进行风冷散热。

由此可知，上述风冷密闭机箱仅仅实现了箱体内部的部分密封，以及部分区域的主动风冷散热。在针对箱体内高热流密度的使用工况下，上述风冷密闭机箱的风道结构仍然难以满足电子器件对散热效率的需求。

综上所述，在电子器件机箱的使用过程中，如何设计一种机箱结构，用以在实现风冷散热的基础上，提升机箱内部的密封性，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于，为电子器件机箱的使用过程中，提供一种机箱结构，用以在实现风冷散热的基础上，满足机箱内核心元器件、连接器等与外界潮湿、霉菌、盐雾空气相隔绝的需求，提升机箱内部的密封性。

为实现上述目的，本发明采用如下方案：提出一种强迫风冷密闭机箱，包括由前面板、上盖板、下盖板、左侧板、右侧板和后盖板合围形成的箱体，以及风冷散热装置：

所述箱体的内部具有容纳电路板和电子元器件的密闭腔体；

所述密闭腔体与上盖板之间设置有上导热板，所述密闭腔体与下盖板之间设置有下导热板，所述密闭腔体与后盖板之间设置有隔板；

所述左侧板和右侧板位于上导热板和下导热板之间，并对上导热板和下导热板形成支撑，所述左侧板顶部和底部分别与上导热板和下导热板密封连接，所述右侧板的顶部和底部分别与上导热板和下导热板密封连接；

所述隔板的顶部与上导热板密封连接，所述隔板的底部与下导热板密封连接，所述隔板与后盖板之间形成与风冷散热装置的吸风口相连的散热隔腔；

所述上导热板与上盖板之间具有第一散热风道，所述上导热板延伸出隔板的一侧设置有第一出风口，所述第一散热风道经第一出风口与散热隔腔相连通；

所述下导热板与下盖板之间具有第二散热风道，所述下导热板延伸出隔板的一侧设置有第二出风口，所述第二散热风道经第二出风口与散热隔腔相连通；

所述风冷散热装置包括风机和支架，所述风机通过支架与后盖板相连，所述风机的吸风口与散热隔腔相连通。

作为优选，上导热板和下导热板上均设置有散热翅片。如此设置，散热翅片用于增大上导热板和下导热板分别与新风之间的接触面积，有利于提升强迫风冷密闭机箱的散热效率。

作为优选，上盖板与上导热板的边框相嵌合，上盖板靠近前面板的一侧与上导热板之间具有第一进风口。如此设置，在风机的驱动下，第一进风口便于新风快速进入第一散热风道中，新风通过上导热板与密闭腔体中的气体产生热量交换，进一步提升了换热效率。

作为优选，下盖板与下导热板的边框相嵌合，下盖板靠近前面板的一侧与下导热板之间具有第二进风口。如此设置，在风机的驱动下，第二进风口便于新风快速进入第二散热风道中，新风通过下导热板与密闭腔体中的气体产生热量交换，进一步提升了换热效率。

作为优选，第一散热风道和第二散热风道内均设置有引导风向的挡风条。如此设置，挡风条用于引导在第一散热风道和第二散热风道中完成热量交换的新风，分别通过第一出风口和第二出风口进入散热隔腔中，有利于进一步提升强迫风冷密闭机箱的散热效率。

作为优选，左侧板和右侧板的外侧均设置有腰形槽，腰形槽沿着左侧板的长度方向呈线性阵列排布。如此设置，腰形槽一方面用于减小左侧板和右侧板的厚度，便于密闭腔体通过左侧板和右侧板进行自然散热；另一方面腰形槽的设置，增大了左侧板和右侧板的换热面积，进而进一步提升了散热效率。

作为优选，隔板的顶部和底部均设置有第一密封槽，第一密封槽内嵌入有第一导电密封橡胶条。

作为优选，左侧板的顶部和底部均设置有第二密封槽，第二密封槽内嵌入有第二导电密封橡胶条。

作为优选，右侧板的顶部和底部均设置有第三密封槽，第三密封槽内嵌入有第三导电密封橡胶条。

如此设置，第一密封槽和第一导电密封橡胶条构成隔板分别与上导热板和下导热板之间的密封结构，第二密封槽和第二导电密封橡胶条构成左侧板分别与上导热板和下导热板之间的密封结构，第三密封槽和第三导电密封橡胶条构成右侧板分别与上导热板和下导热板之间的密封结构，进一步保证了密闭箱体的密封性，避免了机箱中核心元器件、连接器等与外界潮湿、霉菌、盐雾空气相接触，进而提升了机箱的密封性。

作为优选，风机的外侧包裹有防尘盖，防尘盖安装在后盖板上，防尘盖上设置有排风口。如此设置，防尘盖用于对风机形成防护，有利于提升风机的使用寿命。

本发明提供的一种强迫风冷密闭机箱与现有技术相比，具有如下突出的实质性特点和显著进步：

该强迫风冷密闭机箱通过在箱体的内部设置容纳电路板和电子元器件的密闭腔体，并在密闭腔体的上、下两侧分别设置上导热板和下导热板，利用上导热板与上盖板形成第一散热风道，利用下导热板与下盖板形成第二散热风道，在风冷散热装置的驱动下，新风分别从机箱的上部和下部进入第一散热风道和第二散热风道，新风在散热风道中通过上导热板和下导热板与密闭腔体进行热量交换，随后，新风携带热量经出风口进入散热隔腔中再排出，实现了机箱的强迫风冷散热，双散热风道结构提升了机箱的散热效率，满足了机箱内部电子元器件的散热需求，箱体内密闭腔体的结构，在强迫风冷散热的过程中，避免了核心元器件、连接器等与外界潮湿、霉菌、盐雾空气相接触，大大提升了机箱的密封性，提高了机箱的环境适应能力。

附图说明

图1是本发明实施例中一种强迫风冷密闭机箱的立体结构示意图；

图2是本发明实施例中一种强迫风冷密闭机箱的装配结构示意图；

图3是图1中强迫风冷密闭机箱去除上盖板和下盖板后的立体结构示意图；

图4是图3中强迫风冷密闭机箱去除上盖板和下盖板后在另一视角的立体结构示意图；

图5是图1的主视图；

图6是图5的俯视图；

图7是图5中A-A处的等轴测剖视图；

图8是图6中B-B处的剖视图。

附图标记：1、前面板；2、上盖板；3、下盖板；4、左侧板；5、右侧板；6、后盖板；7、电路板；8、电子元器件；9、密闭腔体；10、上导热板；11、下导热板；12、隔板；13、散热隔腔；14、第一散热风道；15、第一出风口；16、第二散热风道；17、第二出风口；18、风机；19、支架；20、散热翅片；21、第一进风口；22、第二进风口；23、挡风条；24、腰形槽；25、第一密封槽；26、第二密封槽；27、第三密封槽；28、第四密封槽；29、防尘盖；30、模块插槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图1-8所示，本发明实施例中提出的一种强迫风冷密闭机箱，旨在实现机箱风冷散热的基础上，进一步提升机箱内部的密封性。

该强迫风冷密闭机箱通过在箱体的内部设置容纳电路板和电子元器件的密闭腔体，并在密闭腔体的上、下两侧分别设置上导热板和下导热板，利用上导热板与上盖板形成第一散热风道，利用下导热板与下盖板形成第二散热风道。在风冷散热装置的驱动下，新风分别从机箱的上部和下部进入第一散热风道和第二散热风道。新风在散热风道中通过上导热板和下导热板与密闭腔体进行热量交换，随后，新风携带热量经出风口进入散热隔腔中再排出，实现了机箱的强迫风冷散热。双散热风道结构提升了机箱的散热效率，满足了机箱内部电子元器件的散热需求。

该强迫风冷密闭机箱通过在箱体内设置密闭腔体的结构，在强迫风冷散热的过程中，避免了核心元器件、连接器等与外界潮湿、霉菌、盐雾空气相接触，大大提升了机箱的密封性，提高了机箱的环境适应能力。

强迫风冷密闭机箱]

如图1结合图2所示，一种强迫风冷密闭机箱包括由前面板1、上盖板2、下盖板3、左侧板4、右侧板5和后盖板6合围形成的箱体，以及风冷散热装置。

如图8所示，箱体的内部具有容纳电路板7和电子元器件8的密闭腔体9。

如图2所示，密闭腔体9与上盖板2之间设置有上导热板10。密闭腔体9与下盖板3之间设置有下导热板11。密闭腔体9与后盖板6之间设置有隔板12。

左侧板4和右侧板5位于上导热板10和下导热板11之间，并对上导热板10和下导热板11形成支撑。左侧板4顶部和底部分别与上导热板10和下导热板11密封连接。右侧板5的顶部和底部分别与上导热板10和下导热板11密封连接。

如图8所示，隔板12的顶部与上导热板10密封连接。隔板12的底部与下导热板11密封连接。隔板12与后盖板6之间形成与风冷散热装置的吸风口相连的散热隔腔13。

上导热板10与上盖板2之间具有第一散热风道14。上导热板10延伸出隔板12的一侧设置有第一出风口15。第一散热风道14经第一出风口15与散热隔腔13相连通。

下导热板11与下盖板3之间具有第二散热风道16。下导热板11延伸出隔板12的一侧设置有第二出风口17。第二散热风道16经第二出风口17与散热隔腔13相连通。

风冷散热装置包括风机18和支架19。风机18通过支架19与后盖板6相连。风机18的吸风口与散热隔腔13相连通。

其中，据机箱所需的散热空气流动量可选择不同型号和数量的风机18。风机18的数量为一个或多个。风机18的型号也可以为具有风冷调节功能的变频风机，通过选用风机18的数量和型号，进行风速风压的控制，更大程度地实现了机箱的多种散热要求。

本发明实施例中提出的一种强迫风冷密闭机箱使用时，如图8所示，在风机18的驱动下，新风分别从机箱的上部和下部进入第一散热风道14和第二散热风道16。新风在散热风道中通过上导热板10和下导热板11与密闭腔体9进行热量交换，随后，新风携带热量经出风口进入散热隔腔13中再排出，实现了机箱的强迫风冷散热。双散热风道结构提升了机箱的散热效率，满足了机箱内部电子元器件8的散热需求。在换热过程中，新风不与密闭腔体9中的电路板7和电子元器件8相接触，避免了电路板7和电子元器件8与外界潮湿、霉菌、盐雾空气相接触，进而提升了机箱的防水防尘性能，大幅提高了机箱的环境适应能力。

密闭腔体结构]

如图3所示，左侧板4和右侧板5位于上导热板10和下导热板11，并对上导热板10和下导热板11形成支撑。左侧板4顶部和底部分别与上导热板10和下导热板11密封连接。右侧板5的顶部和底部分别与上导热板10和下导热板11密封连接。前面板1的顶部和底部分别与上导热板10和下导热板11密封连接。隔板12的顶部和底部分别与上导热板10和下导热板11密封连接。如此一来，前面板1、左侧板4、右侧板5、上导热板10、下导热板11和隔板12合围形成密闭腔体结构。

其中，如图5所示，左侧板4和右侧板5的外侧均设置有腰形槽24。腰形槽24沿着左侧板4的长度方向呈线性阵列排布。如此设置，腰形槽24一方面用于减小左侧板4和右侧板5的厚度，便于密闭腔体9通过左侧板4和右侧板5进行自然散热；另一方面腰形槽24的设置，增大了左侧板4和右侧板5的换热面积，进而进一步提升了散热效率。

前面板1、左侧板4、右侧板5、上导热板10、下导热板11和隔板12均采用先单个零部件铣削加工，再进行螺装拼接的方式组装箱体。如此一来，有利于强迫风冷密闭机箱实施批量化生产。

为了进一步提升密闭腔体结构的密封性，如图2所示，隔板12的顶部和底部均设置有第一密封槽25。第一密封槽25内嵌入有第一导电密封橡胶条。左侧板4的顶部和底部均设置有第二密封槽26。第二密封槽26内嵌入有第二导电密封橡胶条。右侧板5的顶部和底部均设置有第三密封槽27。第三密封槽27内嵌入有第三导电密封橡胶条。前面板1的顶部和底部均设置有第四密封槽28。第四密封槽28内嵌入有第四导电密封橡胶条。

如此设置，第一密封槽25和第一导电密封橡胶条构成隔板12分别与上导热板10和下导热板11之间的密封结构。第二密封槽26和第二导电密封橡胶条构成左侧板4分别与上导热板10和下导热板11之间的密封结构。第三密封槽27和第三导电密封橡胶条构成右侧板5分别与上导热板10和下导热板11之间的密封结构。第四密封槽28和第四导电密封橡胶条构成前面板1分别与上导热板10和下导热板11之间的密封结构。进一步保证了密闭箱体的密封性，避免了机箱中核心元器件、连接器等与外界潮湿、霉菌、盐雾空气相接触，进而提升了机箱的密封性。

其中，导电密封橡胶条除了起到密封作用外，还用于对密闭腔体中的电子元器件形成电磁屏蔽。例如，导电密封橡胶条选用含有玻璃镀银、铝镀银、银等导电颗粒的硅橡胶条制成。通过相邻板之间的锁紧力使得导电密封橡胶条中的导电颗粒接触，达到良好的导电性能，进而形成电磁屏蔽。

第一散热风道结构]

如图3所示，上导热板10上设置有散热翅片20。如此设置，散热翅片20用于增大上导热板10与新风之间的接触面积，有利于提升强迫风冷密闭机箱的散热效率。

如图6所示，上盖板2与上导热板10的边框相嵌合，上盖板2靠近前面板1的一侧与上导热板10之间具有第一进风口21。如此设置，在风机18的驱动下，第一进风口21便于新风快速进入第一散热风道14中，新风通过上导热板10与密闭腔体9中的气体产生热量交换，进一步提升了换热效率。

如图3所示，第一散热风道14内设置有引导风向的挡风条23。如此设置，挡风条23用于引导在第一散热风道14中完成热量交换的新风，通过第一出风口15进入散热隔腔13中，有利于进一步提升强迫风冷密闭机箱的散热效率。

第二散热风道结构]

如图4所示，下导热板11上设置有散热翅片20。如此设置，散热翅片20用于增大下导热板11与新风之间的接触面积，有利于提升强迫风冷密闭机箱的散热效率。

其中，下盖板3与下导热板11的边框相嵌合。下盖板3靠近前面板1的一侧与下导热板11之间具有第二进风口22。如此设置，在风机18的驱动下，第二进风口22便于新风快速进入第二散热风道16中，新风通过下导热板11与密闭腔体9中的气体产生热量交换，进一步提升了换热效率。

如图4所示，第二散热风道16内设置有引导风向的挡风条23。如此设置，挡风条23用于引导在第二散热风道16中完成热量交换的新风，通过第二出风口17进入散热隔腔13中，有利于进一步提升强迫风冷密闭机箱的散热效率。

如图6所示，风机18的外侧包裹有防尘盖29。防尘盖29安装在后盖板6上，防尘盖29上设置有排风口。如此设置，防尘盖29用于对风机18形成防护，有利于提升风机18的使用寿命。

如图7所示，密闭腔体中设置有模块插槽30。模块插槽30分别设置于上导热板10和下导热板11的内侧。模块插槽30为符合VITA标准的模块插槽。

本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种强迫风冷密闭机箱，包括由前面板（1）、上盖板（2）、下盖板（3）、左侧板（4）、右侧板（5）和后盖板（6）合围形成的箱体，以及风冷散热装置，其特征在于：

所述箱体的内部具有容纳电路板（7）和电子元器件（8）的密闭腔体（9）；

所述密闭腔体（9）与上盖板（2）之间设置有上导热板（10），所述密闭腔体（9）与下盖板（3）之间设置有下导热板（11），所述密闭腔体（9）与后盖板（6）之间设置有隔板（12）；

所述左侧板（4）和右侧板（5）位于上导热板（10）和下导热板（11）之间，并对上导热板（10）和下导热板（11）形成支撑，所述左侧板（4）顶部和底部分别与上导热板（10）和下导热板（11）密封连接，所述右侧板（5）的顶部和底部分别与上导热板（10）和下导热板（11）密封连接；

所述隔板（12）的顶部与上导热板（10）密封连接，所述隔板（12）的底部与下导热板（11）密封连接，所述隔板（12）与后盖板（6）之间形成与风冷散热装置的吸风口相连的散热隔腔（13）；

所述上导热板（10）与上盖板（2）之间具有第一散热风道（14），所述上导热板（10）延伸出隔板（12）的一侧设置有第一出风口（15），所述第一散热风道（14）经第一出风口（15）与散热隔腔（13）相连通；

所述下导热板（11）与下盖板（3）之间具有第二散热风道（16），所述下导热板（11）延伸出隔板（12）的一侧设置有第二出风口（17），所述第二散热风道（16）经第二出风口（17）与散热隔腔（13）相连通；

所述风冷散热装置包括风机（18）和支架（19），所述风机（18）通过支架（19）与后盖板（6）相连，所述风机（18）的吸风口与散热隔腔（13）相连通。

2.根据权利要求1所述的强迫风冷密闭机箱，其特征在于，所述上导热板（10）和下导热板（11）上均设置有散热翅片（20）。

3.根据权利要求2所述的强迫风冷密闭机箱，其特征在于，所述上盖板（2）与上导热板（10）的边框相嵌合，所述上盖板（2）靠近前面板（1）的一侧与上导热板（10）之间具有第一进风口（21）。

4.根据权利要求2所述的强迫风冷密闭机箱，其特征在于，所述下盖板（3）与下导热板（11）的边框相嵌合，所述下盖板（3）靠近前面板（1）的一侧与下导热板（11）之间具有第二进风口（22）。

5.根据权利要求1所述的强迫风冷密闭机箱，其特征在于，所述第一散热风道（14）和第二散热风道（16）内均设置有引导风向的挡风条（23）。

6.根据权利要求1所述的强迫风冷密闭机箱，其特征在于，所述左侧板（4）和右侧板（5）的外侧均设置有腰形槽（24），所述腰形槽（24）沿着左侧板（4）的长度方向呈线性阵列排布。

7.根据权利要求1所述的强迫风冷密闭机箱，其特征在于，所述隔板（12）的顶部和底部均设置有第一密封槽（25），所述第一密封槽（25）内嵌入有第一导电密封橡胶条。

8.根据权利要求1所述的强迫风冷密闭机箱，其特征在于，所述左侧板（4）的顶部和底部均设置有第二密封槽（26），所述第二密封槽（26）内嵌入有第二导电密封橡胶条。

9.根据权利要求1所述的强迫风冷密闭机箱，其特征在于，所述右侧板（5）的顶部和底部均设置有第三密封槽（27），所述第三密封槽（27）内嵌入有第三导电密封橡胶条。

10.根据权利要求1所述的强迫风冷密闭机箱，其特征在于，所述风机（18）的外侧包裹有防尘盖（29），所述防尘盖（29）安装在后盖板（6）上，所述防尘盖（29）上设置有排风口。