CN116234273A - 一种具备强迫风冷散热功能的封闭机箱 - Google Patents

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汪超
聂补
刘超
曹佛清
段先科
管思飏
闫威
巴慧斌
郑波
陈晓博
卢根
肖龙祥
姚祝
郭彤洲
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Abstract

本发明属于通信设备相关配件领域，并公开了一种具备强迫风冷散热功能的封闭机箱，该封闭机箱整体呈多块面板共同构成的密闭箱式结构，其内部中间设置有将机箱内部分隔为前、后两个区域的背板，其中该背板的前侧区域插有多个业务板卡组件，该背板的后侧区域对应对插有后出线板；该封闭机箱的上、下面板的表面分别加工有多个散热鳍片，它的后面板的两侧分别安装有风机，该风机与所述业务板卡组件之间保持隔离，并且设置在与所述散热鳍片保持连通的腔体中。通过本发明，不仅能够有效解决机箱空间进展的问题，而且显著提升了散热效果，并具备风扇转速灵活可调、噪音低等优点。

Description

一种具备强迫风冷散热功能的封闭机箱
技术领域
本发明属于通信设备相关配件领域，更具体地，涉及一种具备强迫风冷散热功能的封闭机箱。
背景技术
目前的各类电子设备可能工作在沙尘、高湿、高盐雾的恶劣环境中，板卡直接暴露在环境中会导致元器件腐蚀、积灰，这要求板卡安装在密闭的机箱中，免受外界环境侵扰。例如，对于军用电子设备的封闭机箱而言，其内部通常会提供8个槽位，分别插了8块业务板卡，机箱后面的相对应槽位则对插有后出线板，要求后出线板直接从后面拔出。
然而，进一步的研究表明，上述现有技术仍具备以下的缺陷或不足：首先，这类封闭机箱的高度一般仅比板卡高度高20mm左右，由于尺寸的原因，风机无法直接安装在散热器内部，并存在机箱空间紧张的问题；其次，这类密闭机箱的热耗往往较大，其所采用的常规散热方案在很多情况下并无法达到令人满意的效果。
相应地，本领域亟需对此作出进一步的改进或改善，以便更好地符合现代化综合通信单元的工作需求。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或需求，本发明的目的在于提供一种具备强迫风冷散热功能的封闭机箱，其中通过充分结合电子设备封闭机箱的自身特征和特定需求，对其散热模块的具体构造组成及设置方式等作出针对性的改进，相应能够以结构紧凑、便于操控的方式实现良好的散热效果，同时可有效压缩内部的安装空间，因而尤其适用于各类复杂工况下的封闭机箱运用场合。
为实现上述目的，按照本发明，提供了一种具备强迫风冷散热功能的封闭机箱，其特征在于：
该封闭机箱整体呈多块面板共同构成的密闭箱式结构，其内部中间设置有将机箱内部分隔为前、后两个区域的背板，其中该背板的前侧区域插有多个业务板卡组件，该背板的后侧区域对应对插有后出线板；
该封闭机箱的上、下面板的表面分别加工有多个散热鳍片，它的后面板的两侧分别安装有风机，该风机与所述业务板卡组件之间保持隔离，并且设置在与所述散热鳍片保持连通的腔体中；
在使用时，所述散热鳍片用于将所述业务板卡组件产生的热量直接传导到封闭机箱的上、下侧，然后由所述风机提供强迫风冷源进行抽风换热，进而从封闭机箱的后部出风。
作为进一步优选地，所述封闭机箱的两侧板优选还设计有减轻槽。
作为进一步优选地，所述散热鳍片优选为高度9mm左右的齿状结构，并均匀分布在该封闭机箱的上、下面板的表面上。
作为进一步优选地，所述散热鳍片优选还连接有导风条，然后通过拼接件一同设置在该封闭机箱的上、下面板上；所述拼接件上设有导电橡胶条。
作为进一步优选地，所述风机优选为轴流风机，并且安装在所述后面板两侧的两个风机保持风量和风压一致。
作为进一步优选地，所述风机与所述业务板卡组件之间优选采用导电氧化处理的铝板隔离，并且在所述风机的后侧安装有通风波导板。
作为进一步优选地，所述风机优选还配置有风扇控制板，该风扇控制板用于根据温度实时信号来智能调节各个所述风机的转速。
作为进一步优选地，上述封闭机箱优选为军用电子设备的VPX架构加固机箱。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下技术优点：
(1)本发明充分结合通信设备封闭机箱在各类复杂工况下的散热功能进行考虑，通过对整个散热单元的构造组成以及关键组件的设置方式重新进行设计，相应能够有效解决机箱空间紧张的问题，并显著提高散热效果，同时满足GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁兼容发射和敏感度要求与测量》中的相关要求；
(2)本发明的封闭机箱采用风机抽风散热+散热鳍片传导散热，并结合其他组件之间的配合及风道引导，不仅可压缩机箱内部的安装空间，而且风机的风速可调，相应能够根据主控板反馈的模块温度来实时调节，在机箱没有满负荷运转时，风扇也不会满转速运转，有效减小了噪音；
(3)本发明的封闭机箱整体结构紧凑、可靠性高、便于操控，能够适应各类复杂工作环境，因而尤其适用于军用通信设备之类的运用场合。
附图说明
图1是按照本发明的具备强迫风冷散热功能的封闭机箱的内部结构示意图；
图2是用于示范性实现本发明的封闭机箱的风道设计及风流走向示意图；
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
1-背板；2-散热鳍片；3-风机；4-导风条；101-业务板卡组件；102-后出线板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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没有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。
图1是按照本发明的具备强迫风冷散热功能的封闭机箱的内部结构示意图。如图1所示，按照本发明的封闭机箱的四周分别譬如由上面板、下面板、左侧板、右侧板、前面板和后面板等共同围成一种密封的箱式结构，并在其内部安装有多个有业务板卡组件。
作为本发明关键改进所在，该封闭机箱的内部中间设置有将机箱内部分隔为前、后两个区域的背板1，其中该背板1的前侧区域插有多个业务板卡组件101，该背板1的后侧区域对应对插有后出线板102；此外，该封闭机箱的上、下面板的表面分别加工有多个散热鳍片2，它的后面板的两侧分别安装有风机3，该风机3与所述业务板卡组件101之间保持隔离，并且设置在与所述散热鳍片2保持连通的腔体中。
更具体地，再次参看图1，本发明的封闭机箱上、下面板设计散热鳍片或散热齿，上面还可覆盖一块盖板，两侧板设计减轻槽，机箱中间设计背板，背板的前面譬如插了8块业务板卡组件，背板后面相对应对插有后出线板，将机箱内部的板卡与外部恶劣的环境隔离开。机箱内部主要产生热量的板卡为业务板卡组件，业务板卡单板热耗30W，热量为通过业务板卡组件的外壳导热将绝大部分热量传导至机箱的上下侧，然后将热量传导到机箱的上、下表面散热鳍片，风机分别安装在机箱后面板的两侧，风机与机箱内部的板卡隔离开。
通过以上设计，在使用时，所述散热鳍片2用于将所述业务板卡组件101产生的热量直接传导到封闭机箱的上、下侧，然后由所述风机3提供强迫风冷源进行抽风换热，进而从封闭机箱的后部出风。相应地，机箱的前面板为进风口，在后面板处为出风口，由此在更为有效满足机箱散热的前提下，也能满足GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁兼容发射和敏感度要求与测量》中陆军地面的要求。
此外，由于机箱选用风机进行抽风散热，不仅压缩了内部的安装空间，使机箱可满足3U高度；而且这些风机还可以采用可调速风机，支持PWM调速，通过主控板监控各个模块的温度，风扇控制板根据主控板反馈的模块的温度来智能调节风扇的转速，在机箱没有满负荷运转时，风扇也不会满转速运转，减小噪音。
参看图2，示范性显示了本发明的风道设计及风流走向示意图。如图2所示，在由风机强迫风冷对机箱的散热鳍片进行换热的过程中，为减少风道的压力损失，风道中还可设计导风条4，机箱前面板进风，后部出风，图中箭头为风流场流动方向。
此外，为了便于维护，两个风机优选可安装在机箱后面板的两侧安装板上，风机与机箱内部板卡用铝板隔离开，铝板做了导电氧化处理，风机后侧安装通风波导板，风机安装在与上下散热齿连通的腔体中，屏蔽风机的产生的电磁辐射。
按照本发明的一个优选实施例，所述散热鳍片优选为高度9mm左右的齿状结构，并均匀分布在该封闭机箱的上、下面板的表面上。
按照本发明的另一优选实施例，所述风机优选为轴流风机，并且安装在所述后面板两侧的两个风机保持风量和风压一致，避免大风量和小风量的风机配对使用，风机离挡板预留足够大的距离，避免风机风量受影响。此外，所述风机优选还配置有风扇控制板，该风扇控制板用于根据温度实时信号来智能调节各个所述风机的转速。
综上，按照本发明的封闭机箱与现有设备相比，其整体结构紧凑、可靠性高、便于安装及使用，环境适应性强，能够显著提高散热效果，同时满足GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁兼容发射和敏感度要求与测量》中的相关要求。此外，由于机箱采用散热鳍片传导散热+风机抽风散热的组合式设计，不仅压缩了内部的安装空间，使机箱满足4U高度，而且显著改善了最终的散热效果，因而尤其适用于各类复杂应用场合的VPX架构加固机箱。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具备强迫风冷散热功能的封闭机箱，其特征在于：
该封闭机箱整体呈多块面板共同构成的密闭箱式结构，其内部中间设置有将机箱内部分隔为前、后两个区域的背板，其中该背板的前侧区域插有多个业务板卡组件，该背板的后侧区域对应对插有后出线板；
该封闭机箱的上、下面板的表面分别加工有多个散热鳍片，它的后面板的两侧分别安装有风机，该风机与所述业务板卡组件之间保持隔离，并且设置在与所述散热鳍片保持连通的腔体中；
在使用时，所述散热鳍片用于将所述业务板卡组件产生的热量直接传导到封闭机箱的上、下侧，然后由所述风机提供强迫风冷源进行抽风换热，进而从封闭机箱的后部出风。
2.如权利要求1所述的封闭机箱，其特征在于，所述封闭机箱的两侧板优选还设计有减轻槽。
3.如权利要求1或2所述的封闭机箱，其特征在于，所述散热鳍片优选为高度9mm左右的齿状结构，并均匀分布在该封闭机箱的上、下面板的表面上。
4.如权利要求1-3任意一项所述的封闭机箱，其特征在于，所述散热鳍片优选还连接有导风条，然后通过拼接件一同设置在该封闭机箱的上、下面板上；所述拼接件上设有导电橡胶条。
5.如权利要求1-4任意一项所述的封闭机箱，其特征在于，所述风机优选为轴流风机，并且安装在所述后面板两侧的两个风机保持风量和风压一致。
6.如权利要求1-5任意一项所述的封闭机箱，其特征在于，所述风机与所述业务板卡组件之间优选采用导电氧化处理的铝板隔离，并且在所述风机的后侧安装有通风波导板。
7.如权利要求1-6任意一项所述的封闭机箱，其特征在于，所述风机优选还配置有风扇控制板，该风扇控制板用于根据温度实时信号来智能调节各个所述风机的转速。
8.如权利要求1-7任意一项所述的封闭机箱，其特征在于，上述封闭机箱优选为军用电子设备的VPX架构加固机箱。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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