CN115666027A - 一种多干扰复杂环境下的电子机箱设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光电设备领域，具体涉及一种多干扰复杂环境下的电子机箱设备。该设备至少包括箱体；风道，所述风道由散热齿面结构的箱体侧壁和安装在箱体上的侧板构成，所述风道的一端开设有进风孔，且所述风道通过散热齿面结构箱体侧壁上的通风屏蔽孔与箱体内部连通；风机，所述风机与风道连通用于加快风道内的空气流通。本发明通过将箱体的侧面设计为散热齿面结构，同时设置侧板，两者形成风道，进一步通过进风孔、通风屏蔽孔和风机实现风道和箱体内空气的流动，同时散热齿面结构还能够增加机箱设备的整体散热表面积，在尽可能进行磁密封的同时保证了散热效果。
Description
技术领域
本发明涉及光电设备领域，具体涉及一种多干扰复杂环境下的电子机箱设备。
背景技术
随着科技的发展，光电产品的应用越多越广泛，但是其在实际使用场景中，大多处于复杂的环境中，如舰载、机载等环境中。光电产品设备组成中较多的包含了电子机箱单元，机箱中的电路板可能存在较大的发热器件，热源会造成电路板器件损坏，需要对电路板中的发热器件进行散热处理，同时，处于电子机箱中的电路板，不光会受到外界的电磁干扰，其本身的电磁辐射情况也会干扰到周边的设备，不能达到各种设备的兼容，引起临近设备的故障，因此，电子机箱中电路板对外界的电磁隔离也是一个不可忽视的因数。
另外，电子机箱的电路板还不可避免的会受到振动的干扰，长期震动会造成电子元件的损坏，进而引起整个系统的故障，因此，电子机箱的可靠性在很大程度上决定了整体系统的可靠性。
隔离减振、电磁屏蔽和整体散热在电子机箱的设计中处于重要的地位，是设计电子机箱时考虑的重要因素。
发明内容
基于上述表述，本发明提供了一种多干扰复杂环境下的电子机箱设备，该设备至少能够解决背景技术中的一个技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供一种多干扰复杂环境下的电子机箱设备，至少包括箱体；风道，所述风道由散热齿面结构的箱体侧壁和安装在箱体上的侧板构成，所述风道的一端开设有进风孔，且所述风道通过散热齿面结构箱体侧壁上的通风屏蔽孔与箱体内部连通；风机，所述风机与风道连通用于加快风道内的空气流通。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
作为一种优选的实施方式，所述风道有两组，对称位于箱体的两侧壁上，与该两侧壁均相邻的侧壁上设置有后板，所述后板与箱体侧壁形成空腔，所述风机设置在空腔处用于将风道内的热空气排出。
作为一种优选的实施方式，所述进风孔与所述后板分别安装在箱体对称的两侧壁上。
作为一种优选的实施方式，所述风机安装在后板上。
作为一种优选的实施方式，所述箱体内至少设置有电路板组、母板和冷板，所述电路板组与母板电连接且至少通过冷板固定在箱体内壁上。
作为一种优选的实施方式，所述冷板与箱体的接触面为整面接触或局部接触。
作为一种优选的实施方式，所述冷板上设置有散热齿。
作为一种优选的实施方式，所述箱体各侧壁的连接处开设有密封槽，所述密封槽内安装有屏蔽绳。
作为一种优选的实施方式，还包括减振组件，所述减振组件用于对整个设备进行缓冲减振。
作为一种优选的实施方式，所述减振组件至少包括四个三维等刚度减振器，所述三维等刚度减振器安装在设备的底部。
与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
(1)通过将箱体的侧面设计为散热齿面结构，同时设置侧板，两者形成风道，进一步通过进风孔、通风屏蔽孔和风机实现风道和箱体内空气的流动，同时散热齿面结构还能够增加机箱设备的整体散热表面积，在尽可能进行磁密封的同时保证了散热效果；
(2)通过设置密封槽和屏蔽绳，对使用环境下内、外部的电磁进行隔离；
(3)采用外置减震器的方式隔离了外界振动源对电子机箱的机械干扰；
(4)该设备结构简单、体积小、重量轻，能适装在复杂的外部环境中，适宜性强。
附图说明
图1为本发明实施例提供的多干扰复杂环境下的电子机箱设备的立体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的多干扰复杂环境下的电子机箱设备的内部布置图；
图3为本发明实施例提供的多干扰复杂环境下的电子机箱设备散热热流示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1箱体、2侧板、3风机、4后板、5电路板组、6母板、7屏蔽绳、8减振组件、9外接插件。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
可以理解，空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
电子元件在使用时，因其电子元件的本身性能和工作原理，不可避免的会将一部分电能转换为热能，热能堆积会引起机箱内部温度急剧升高，进而导致电子器件的失效，此时，需要将电子机箱内部的热量快速的导走，达到散热效果，保护电路板上的电子器件。基于此，本发明对电子机箱的结构进行了改进。
如图1、3所示，一种多干扰复杂环境下的电子机箱设备，至少包括箱体1，箱体1内部装载电气元件等；
风道，风道由散热齿面结构的箱体侧壁和安装在箱体上的侧板2构成，风道的一端开设有进风孔，且风道通过散热齿面结构箱体侧壁上的通风屏蔽孔与箱体内部连通，也即将箱体的侧面设计为散热齿面，同时在该侧的外部侧面处固定一块侧板，散热齿面与侧板2即构成了多个风道；
风机3，风机3与风道连通用于加快风道内的空气流通，即外部空气进入到风道内，通过风机3排出，从而对箱体进行降温。在该过程中，由于箱体内温度升高，热空气膨胀上升聚集到箱体的上半部分，一部分热空气可通过上部的通风屏蔽孔进入到风道内，同时风道内的冷风可通过下部的通风屏蔽孔进入到箱体内部。
本发明中，将箱体的侧面设计为散热齿面结构，与侧板形成风道，进一步通过进风孔、通风屏蔽孔和风机实现风道和箱体内空气的流动，同时散热齿面结构还能够增加机箱设备的整体散热表面积，散热效果极佳。
示例性的，风道有两组，对称位于箱体1的两侧壁上，与该侧壁均相邻的另一侧壁上设置有后板4，后板4与箱体侧壁形成空腔，风道均与空腔连通，风机3设置在空腔处用于将风道内的热空气排出。
进一步，进风孔与后板4分别安装在箱体对称的两侧壁上。一般情况下，电子机箱设备上还安装有外接插件9，其通过外接插件与外部实现通信控制，进风孔可与外接插件设置在同一侧面上，后板4安装在与其对称的另一侧壁上即可。可以理解的是，为了减少进风孔的开设数量，可直接将进风孔设置为长条形，同时与各风道连通。风机3可采用轴流风机，安装在后板4上即可，当轴流风机工作时，对风道内的空气形成吸力，快速的把箱体1进风孔进入的空气抽出，当抽走的气体与进入的气体的交换达到量平衡时，形成热平衡。屏蔽环境中箱体的热源加热各电路板发热元件周围的空气，使得热空气膨胀上升，热空气通过开设在箱体1两侧边的通风屏蔽孔到达屏蔽腔体外部，当屏蔽腔体中的热气排出，内部形成负压，该负压可使得风道内的冷空气通过下部的通风屏蔽孔进入，达到压力平衡，冷热空气的进入和排出，增加了散热效果。
本实施例中，箱体内至少设置有电路板组5、母板6和冷板，电路板组5与母板6电连接且至少通过冷板固定在箱体内壁上。具体的，电路板组5通过其印刷板上的插接件与固定于母板固定板上的母板6插座形成对插，通过各电路板组上锁紧条实现母板6与各电路板间的相对位置的固定，母板6与插接件采用线缆连接，实现信号传输。
各电路板组5依据自身布局和电气元件特性，设计各个电路板组冷板，冷板上可依据各电路板组器件的发热量设计合适的散热齿，增加各发热器件的散热面，同时冷板在锁紧条的作用下，各电路板组固定在箱体上，与母板6对上对应的插座对插形成固定位置的连接，依据冷板的设计形式和安装方式，考虑整体布局，冷板与箱体1的接触面可以是整面接触也可以是局部接触两种形式。对于发热量大的器件如电源模块等，要求产生的热量快速的传递到低温处，从而降低自身的热量堆积，此时采用热阻最小的接触传导，冷板热面最大程度的直接与箱体贴壁；对于发热量较小的器件如电路板组等，采用散热片局部与箱体接触传导，冷板上设计散热齿，散热齿上的热量通过传导，将热传递到封闭箱体内的空气中，箱体内的气体膨胀，当风机工作时，对风道内的空气形成吸力，快速的把空气抽出，箱体1、侧板2和后板4依据各自仿真分析，合理设计了结构形式，在装配完成后形成了合理的风道，规定了风道在风机工作时空气的进出流向。
在船舰和机载环境下，往往还存在着振动和各种电磁，电子机箱置于此环境中，其内部的电路板不可避免的会受到振动源和电磁的影响。
当机箱外部电磁通过机箱结构件的缝隙进入到电子机箱内部，对其内部电路板会造成干扰，从而导致电路板的失效，同时电路上的芯片器件(如晶振)本身会产生电磁波，当该电磁板通过机箱缝隙发射出去后，存在着干扰相邻设备的可能，从而达不到电磁兼容的效果。基于此，本实施例中，箱体1各侧壁的连接处开设有密封槽，密封槽内安装有屏蔽绳7，箱体1通过密封槽和屏蔽绳7形成屏蔽密封腔体，隔绝外部电磁对箱体1内部电路板组的干扰，同时屏蔽了箱体1内部电路板组上的电气元件自身元件的电磁泄露。
当外界的振动源通过机械连接传递到内部的电路板上，振动会造成电路板上的器件受力，长时间的振动会引起器件与印刷板上的电子器件焊脚或其他接触点疲劳失效，造成电路板无法工作，从而引起整个设备系统的失效。基于此，本实施例中，还设置了减振组件8，通过减振组件8对整个设备进行缓冲减振。示例性的，如图1所示，将该电子机箱设备通过螺钉固定在4个三维等刚度减振器上，减振器通过其安装孔安装于搭载平台上。三维等刚度减振器通过其自身的特性，隔离或减弱外部振动源对电子机箱设备的干扰。
电子机箱设备通过插接件实现外部于电机机箱内部各电路的通信控制，达到预定的电气设计功能。本实施例所提供的多干扰复杂环境下的电子机箱设备，同时具有减振、电磁兼容和散热的能力，能隔离外界的复杂环境，适装于各种外部环境复杂的(舰载或机载)的空间，能可靠的实现既定的功能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (10)
1.一种多干扰复杂环境下的电子机箱设备，其特征在于，至少包括
箱体；
风道，所述风道由散热齿面结构的箱体侧壁和安装在箱体上的侧板构成，所述风道的一端开设有进风孔，且所述风道通过散热齿面结构箱体侧壁上的通风屏蔽孔与箱体内部连通；
风机，所述风机与风道连通用于加快风道内的空气流通。
2.根据权利要求1所述的多干扰复杂环境下的电子机箱设备，其特征在于，所述风道有两组，对称位于箱体的两侧壁上，与该两侧壁均相邻的侧壁上设置有后板，所述后板与箱体侧壁形成空腔，所述风机设置在空腔处用于将风道内的热空气排出。
3.根据权利要求2所述的多干扰复杂环境下的电子机箱设备，其特征在于，所述进风孔与所述后板分别安装在箱体对称的两侧壁上。
4.根据权利要求2或3所述的多干扰复杂环境下的电子机箱设备，其特征在于，所述风机安装在后板上。
5.根据权利要求1所述的多干扰复杂环境下的电子机箱设备，其特征在于，所述箱体内至少设置有电路板组、母板和冷板，所述电路板组与母板电连接且至少通过冷板固定在箱体内壁上。
6.根据权利要求5所述的多干扰复杂环境下的电子机箱设备，其特征在于，所述冷板与箱体的接触面为整面接触或局部接触。
7.根据权利要求5或6所述的多干扰复杂环境下的电子机箱设备，其特征在于，所述冷板上设置有散热齿。
8.根据权利要求1所述的多干扰复杂环境下的电子机箱设备，其特征在于，所述箱体各侧壁的连接处开设有密封槽，所述密封槽内安装有屏蔽绳。
9.根据权利要求1所述的多干扰复杂环境下的电子机箱设备，其特征在于，还包括减振组件，所述减振组件用于对整个设备进行缓冲减振。
10.根据权利要求9所述的多干扰复杂环境下的电子机箱设备，其特征在于，所述减振组件至少包括四个三维等刚度减振器，所述三维等刚度减振器安装在设备的底部。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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