CN201336012Y

CN201336012Y - 一种组合式散热外壳及嵌入式计算机

Info

Publication number: CN201336012Y
Application number: CNU2008200961494U
Authority: CN
Inventors: 史洪波; 陈哲
Original assignee: EVOC Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: EVOC Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2008-08-05
Filing date: 2008-08-05
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2018-08-05

Abstract

本实用新型涉及一种组合式散热外壳及嵌入式计算机，该外壳包括：前面板、后面板、上面板、下面板、左面板和右面板，前面板和后面板上设置有用于安装电子组件的安装孔；上面板、下面板、左面板和右面板的外侧均设置有散热鳍片，其中，左面板和右面板的散热鳍片的挤型方向垂直于地面，上面板和下面板的散热鳍片的挤型方向相互垂直，且各鳍片的端部无阻挡；上面板、下面板、左面板和右面板中相邻的两个面板的连接处均设置有导热及密封装置。整机以任意一面朝下摆放时，均有至少一个侧面的鳍片的挤型方向垂直于地面，这样鳍片散发的热量都顺着热气流向上及时地流走。且各鳍片的端部无阻挡，以保证热气流顺着各鳍片挤型方向的流动畅通无阻；而且相邻的两面板之间相互导热，且整机密封效果更好。

Description

一种组合式散热外壳及嵌入式计算机

技术领域

本实用新型涉及计算机，更具体地说，涉及一种组合式散热外壳及嵌入式计算机。

背景技术

特种计算机是军用和工业用计算机的合称，其一般工作于高温、高湿、高震动及高尘埃的恶劣场所。现正朝着小型化、高功能化和高频化方向发展。

目前的特种计算机一般都采用无风扇设计，即采用带鳍片的外壳和散热器的组合来散热，这样可以节省机体内风扇产生对流所需要的空间，节省了原有风扇的电能，同时无需散热窗密封性更好，而且完全消除了噪音。现有的散热片是一种两面为平板导热材料中间为热管的器件。其一面与电子组件表面接触，另一面与外壳内壁接触，籍以将电子组件产生的热量传导至带鳍片的外壳，并通过外部对流的空气将热自鳍片表面散至周围环境。这种结构的计算机，其外壳上的鳍片挤型方向都为与重力方向垂直的横向，而热空气都是向上流动，侧面鳍片的挤型为横向则阻挡了热气流向上的流动方向，所以侧面鳍片散发的热量不能及时流走，散热效果差，且计算机外壳一般为一面可拆卸，其他多面往往形成一体结构，维修和安装都不方便。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述计算机外壳散热效果差，维修和安装不方便等缺陷，提供一种组合式散热外壳及嵌入式计算机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种组合式散热外壳，包括：前面板、后面板、上面板、下面板、左面板和右面板，其中，前面板和后面板上设置有用于安装电子组件的安装孔，前面板、后面板、上面板、下面板、左面板和右面板可拆卸式地拼装成所述外壳；上面板、下面板、左面板和右面板的外侧均设置有散热鳍片，其中，左面板和右面板的散热鳍片的挤型方向为垂直于地面，且各鳍片的端部无阻挡；上面板、下面板、左面板和右面板中相邻的两个面板的连接处均设置有导热装置。

在本实用新型所述的组合式散热外壳中，上面板和下面板的散热鳍片的挤型方向相互垂直；上面板、下面板、左面板和右面板中相邻的两个面板，其中一个面板上设置有凹槽，另一个面板上设置有与所述凹槽相配合的凸起，所述凹槽的内侧面和/或所述凸起的外侧面设置有导热垫，两邻的两个面板通过所述凹槽和凸起进行卡接。

在本实用新型所述的组合式散热外壳中，在所述凹槽的底部和/或所述凸起的顶部设置有密封垫。

在本实用新型所述的组合式散热外壳中，所述凹槽是U型凹槽，所述凸起是U型凸起。

在本实用新型所述的组合式散热外壳中，前面板与上面板、下面板、左面板和右面板的连接处设置有密封垫。

在本实用新型所述的组合式散热外壳中，后面板与上面板、下面板、左面板和右面板的连接处设置有密封垫。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种嵌入式计算机，包括外壳、以及设置在外壳内的散热片和电子组件，其中，所述外壳包括：前面板、后面板、上面板、下面板、左面板和右面板，其中，前面板和后面板上设置有用于安装电子组件的安装孔，前面板、后面板、上面板、下面板、左面板和右面板可拆卸式地拼装成所述外壳；上面板、下面板、左面板和右面板的外侧均设置有散热鳍片，其中，左面板和右面板的散热鳍片挤型方向垂直于地面，且各鳍片的端部无阻挡；上面板、下面板、左面板和右面板中相邻的两个面板的连接处均设置有导热装置；所述散热片的一端面与所述电子组件接触，另一端面与上面板、下面板、左面板或右面板的内侧面接触。

在本实用新型所述的嵌入式计算机中，上面板和下面板的散热鳍片的挤型方向相互垂直；上面板、下面板、左面板和右面板中相邻的两个面板，其中一个面板上设置有凹槽，另一个面板上设置有与所述凹槽相配合的凸起，所述凹槽的内侧面和/或所述凸起的外侧面设置有导热垫，两邻的两个面板通过所述凹槽和凸起进行卡接。

在本实用新型所述的嵌入式计算机中，在所述凹槽的底部和/或所述凸起的顶部设置有密封垫。

在本实用新型所述的嵌入式计算机中，所述凹槽是U型凹槽，所述凸起是U型凸起；前面板与上面板、下面板、左面板和右面板的连接处设置有密封垫；后面板与上面板、下面板、左面板和右面板的连接处设置有密封垫。

实施本实用新型的组合式散热外壳及嵌入式计算机，具有以下有益效果：通过将左右面面板的鳍片的挤型方向设置为垂直于地面，这样鳍片散发的热量都顺着热气流向上及时地流走。且各鳍片的两端都无阻挡，以保证热气流顺着鳍片的挤型方向的流动畅通无阻；而且相邻的两面板之间相互导热，且整机密封效果更好。在维修和安装时，仅需拆下上面板即可操作，克服了现有技术中需要从侧面进行维修和安装，因此使用更方便。上下两面上的鳍片的挤型方向相互垂直，这样该嵌入式计算机以任意一面朝下摆放时，都能保证至少有一个侧面的鳍片的挤型方向与重力平行，鳍片的两端无阻挡，热气流能畅通无阻地向上流走，能有效降低主机系统的温度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型嵌入式计算机一实施例的结构示意图；

图2是图1所示的嵌入式计算机的分解示意图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是图2中B处的局部放大图。

具体实施方式

如图1、2所示，在本实用新型的嵌入式计算机的一实施例中，由外壳和安装在外壳内的主机系统组成，其中外壳由前面板1、后面板2、上面板3、下面板4、左面板5和右面板6拼装而成，在具体实施时，这个六个面板就实现可拆卸式的组合成外壳，在具体设计时，在前面板1、后面板2、上面板3、下面板4、左面板5和右面板6的四周边对应地设置螺丝孔，从而通过螺丝就将其相互地固定起来，对于螺丝孔的设置数量，最简单的是在每一边的两端部和中心位置分别设置螺丝孔，但是考虑到工业计算机的特定使用环境，一般在每一边上相隔5～7厘米就设置一个螺丝孔，这样的话，对于组合后的外壳将更加牢固。在设计上，上面板3、下面板4、左面板5和右面板6的外侧均设置有鳍片以进行散热，本实用新型的一个重要发明点在于，将左面板5和右面板6的散热鳍片的挤型方向设计为垂直于地面，即与重力方向平行，而上面板3和下面板4的散热鳍片的挤型方向设计为相互垂直；而且，上面板3、下面板4、左面板5和右面板6各鳍片的两端都无阻挡。由于左面板5和右面板6的散热鳍片的挤型方向与重力相平行，保证热气流顺着鳍片的挤型方向的流动畅通无阻；在实施时，鳍片可以是在面板外侧面进行加工形成，也可以作为一单独部件实施后固定安装在面板的外侧面，但是为了具有很好的散热效果，优选为与面板一体成型。在设计上对于各个面板上鳍片的规格，其中，鳍片的厚度一般为1mm～5mm，鳍片的间距一般为1mm～3mm，鳍片的材质可以是铝材，另外，前面板1和后面板2主要是用于设置安装孔，以便于外壳内的主机系统的相关电子组件安装在上面，从而实现各种数据线、电源线、以及各种其他端口的向外扩展，另外，一般挂耳设置在左面板5和右面板6上以便组装后的计算机进行相应位置的安装。

进一步地，为了进一步完善该实用新型，将上面板3、下面板4、左面板5和右面板6中相邻的两个面板的连接处均设置有导热装置。如图2、3和4所示，对于左面板5与上面板3和下面板4的连接，以及右面板6与上面板3和下面板4的连接，除了使用螺接外，还在上面板3、下面板4、左面板5和右面板6中相邻的两个面板，其中一个面板上设置有凹槽7，另一个面板上设置有与该凹槽7相配合的凸起10，两邻的两个面板通过凹槽7和凸起10进行卡接，如图2、3和4所示，在上面板3和下面板4的内侧的左右两端分别设置凹槽，对于下面板4内侧面的左右两端设置凹槽7的位置，最佳情况是与左面板5和右面板6相连接时的配合面相邻，这样的密封和导热效果将会更好，同理对于上面板4内侧面的左右两端设置凹槽7的位置，最佳情况也是与左面板5和右面板6相连接时的配合面相邻，这样左面板5和右面板6的上下两端部分别延伸以形成与该凹槽7相配合的凸起10。然而在设计时，也可以在上面板3和下面板4的内侧面上设置凸起10，然后在左面板5和右面板6的上下端部设置凹槽7，以实现这四个面板的卡接；另外在一个面板上可以在一侧设置凸起10，在另一侧设置凹槽7，只要保证在安装这四个面板时，相邻的两个面板是凹槽与凸起相对应就行了。同时为了增强相邻的两块面板之间的导热性能，在凹槽7的内侧面可以设置导热垫8，该导热垫可以在一个内侧面设置，也可以在两个内侧面均设置，同样在凸起的外侧面也可以设置导热垫8，同理地可以是在凸起的一个外侧面设置导热垫8，也可以是在凸起的两个外侧面均设置导热垫8。如图3所示，为了简单实施起见，仅在凹槽7的一个内侧面设置导热垫8。对于凹槽7和凸起10的外形，优选实施为U型凹槽和U型凸起，但是可根据具体要求和使用环境，该凹槽7和凸起10的外形可以是长方形、正方形、三角形、梯形等等形状，具体设计时，凹槽的宽度和厚度一般为5mm～10mm。

进一步地，为了加强密封效果，可以在凹槽7的底部设置密封垫，也可以在凸起10的顶部设置密封垫，在实施中可以同时在凹槽7的底部和凸起10的顶部都设置密封垫，但是仅在任一处设置即可实现增强型密封效果。另外，在前面板1与上面板3、下面板4、左面板5和右面板6的连接处设置密封垫11。该密封垫11的设置位置优选为前面板1与上面板3、下面板4、左面板5和右面板6的螺接处，然后在该密封垫11上开设相同的螺孔，该密封垫优选为方形环条型密封垫，并可根据前面板1的形状设置为长方形或正方形。对于后面板2与上面板3、下面板4、左面板5和右面板6的连接处设置的密封垫21。该密封垫21的设计和实施参照密封垫11。

对于使用这个外壳的嵌入式计算机，其包括外壳、以及设置在外壳内的散热片和电子组件，其中，散热片的一端面与电子组件接触，另一端面与上面板、下面板、左面板或右面板的内侧面接触。从而实现将工作时电子组件上的热量传到到上面板、下面板、左面板或右面板，然后再传导到周围的环境中，以降低电子组件的温度。一般情况，如图2所示，电子组件是安装在下面板4上，然后散热片的一侧面与电子组件的上部接触，电子组件的另一侧面与上面板3的内侧面接触。

将左面板5和右面板6的鳍片的挤型方向分别平行于重力方向及垂直于重力的方向时，由IcePak软件模拟得到的计算机各个部件的温度对比如表1，可见，左面板5和右面板6的鳍片的挤型方式采用平行于重力方向后，系统整体温度能降低3℃。

环境温度55℃

		垂直重力方向挤型	平行重力方向挤型
		垂直重力方向挤型	平行重力方向挤型	热源	运行功耗(W)	温度(℃)	温度(℃)
□CPU	17	90.7	87.2	热源	运行功耗(W)	温度(℃)	温度(℃)
□CPU	17	90.7	87.2	□GMCH	8	90.1	86.7
□ICH	2	85.9	82.6	□GMCH	8	90.1	86.7
□ICH	2	85.9	82.6	□LAN芯片	3	108.9	103.7
□Memory	3	82.7	79.7	□LAN芯片	3	108.9	103.7
□Memory	3	82.7	79.7	□Clock	1	96.9	95.1
□Mosfet	3	97.3	94.7	□Clock	1	96.9	95.1
□Mosfet	3	97.3	94.7	Other heat	4
□HDD	2.5	76.7	73.7	Other heat	4
□HDD	2.5	76.7	73.7	□电源	21	78.1	75.4
□CF卡	0.8	98.7	101.5	□电源	21	78.1	75.4
□CF卡	0.8	98.7	101.5	□PCI	5	89.8	87
□PCI	5	90.3	88.5	□PCI	5	89.8	87
□PCI	5	90.3	88.5	Mini-PCI	3	109.6	105.4
总功耗	78.3			Mini-PCI	3	109.6	105.4

表1

另外，本实用新型的嵌入式计算机的外壳之所以做成组合式，而不是一体式，是因为本设计中各面板的鳍片的挤型方向不一致，这样，外壳若仍做成一体的话，则必须采用压铸模制造的方式，通过做成组合式的，则可以用挤型模制造。而压铸模的成本一般较高，并且压铸时所用铝合金材质一般为A380其导热系数为96.2W/m²·K，挤型模费用相对比较低，常用挤型材为AL6063-T5，其导热系数为201W/m²·K。可见，对应与此种挤型方式的鳍片，采用组合式的外壳，效果更好。

本实用新型是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本实用新型做各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。

Claims

1、一种组合式散热外壳，包括：前面板、后面板、上面板、下面板、左面板和右面板，其中，前面板和后面板上设置有用于安装电子组件的安装孔，其特征在于，前面板、后面板、上面板、下面板、左面板和右面板可拆卸式地拼装成所述外壳；上面板、下面板、左面板和右面板的外侧均设置有散热鳍片，其中，左面板和右面板的散热鳍片挤型方向垂直于地面，且各鳍片的端部无阻挡；上面板、下面板、左面板和右面板中相邻的两个面板的连接处均设置有导热装置。

2、根据权利要求1所述的组合式散热外壳，其特征在于，上面板和下面板的散热鳍片的挤型方向相互垂直；上面板、下面板、左面板和右面板中相邻的两个面板，其中一个面板上设置有凹槽，另一个面板上设置有与所述凹槽相配合的凸起，所述凹槽的内侧面和/或所述凸起的外侧面设置有导热垫，两邻的两个面板通过所述凹槽和凸起进行卡接。

3、根据权利要求2所述的组合式散热外壳，其特征在于，在所述凹槽的底部和/或所述凸起的顶部设置有密封垫。

4、根据权利要求3所述的组合式散热外壳，其特征在于，所述凹槽是U型凹槽，所述凸起是U型凸起。

5、根据权利要求1～4任一所述的组合式散热外壳，其特征在于，前面板与上面板、下面板、左面板和右面板的连接处设置有密封垫。

6、根据权利要求1～4任一所述的组合式散热外壳，其特征在于，后面板与上面板、下面板、左面板和右面板的连接处设置有密封垫。

7、一种嵌入式计算机，包括外壳、以及设置在外壳内的散热片和电子组件，其中，所述外壳包括：前面板、后面板、上面板、下面板、左面板和右面板，其中，前面板和后面板上设置有用于安装电子组件的安装孔，其特征在于，前面板、后面板、上面板、下面板、左面板和右面板可拆卸式地拼装成所述外壳；上面板、下面板、左面板和右面板的外侧均设置有散热鳍片，其中，左面板和右面板的散热鳍片挤型方向垂直于地面，且各鳍片的端部无阻挡；上面板、下面板、左面板和右面板中相邻的两个面板的连接处均设置有导热装置；所述散热片的一端面与所述电子组件接触，另一端面与上面板、下面板、左面板或右面板的内侧面接触。

8、根据权利要求7所述的嵌入式计算机，其特征在于，上面板和下面板的散热鳍片的挤型方向相互垂直；上面板、下面板、左面板和右面板中相邻的两个面板，其中一个面板上设置有凹槽，另一个面板上设置有与所述凹槽相配合的凸起，所述凹槽的内侧面和/或所述凸起的外侧面设置有导热垫，两邻的两个面板通过所述凹槽和凸起进行卡接。

9、根据权利要求8所述的嵌入式计算机，其特征在于，在所述凹槽的底部和/或所述凸起的顶部设置有密封垫。

10、根据权利要求7所述的嵌入式计算机，其特征在于，所述凹槽是U型凹槽，所述凸起是U型凸起；前面板与上面板、下面板、左面板和右面板的连接处设置有密封垫；后面板与上面板、下面板、左面板和右面板的连接处设置有密封垫。