CN201654658U - 一种可防尘防水的密闭型机箱散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可防尘防水的密闭型机箱散热装置，包括机箱外壳、机箱内壳、内散热系统和外散热系统，所述机箱外壳为一密封的腔体，所述机箱内壳为一壳壁上设有若干个散热孔的腔体，所述机箱内壳置于机箱外壳的腔体内部；外散热系统由冷水管路和安装于机箱外壳外侧的水冷壁构成，水冷壁与冷水管路连接；内散热系统置于机箱外壳内侧与机箱内壳外侧之间的腔体内，且将机箱外壳内侧和机箱内壳外侧之间的腔体分隔为若干个风道。本实用新型有效地隔绝外部水份和灰尘进入机箱内部，保持机箱内的清洁、干爽，以保证机箱内的电子元器件及组件的可靠性及使用寿命，具有在有效散热的同时也能够防尘、防水的优点。

Description

一种可防尘防水的密闭型机箱散热装置

技术领域

本实用新型涉及机箱的散热结构，特别涉及一种可防尘防水的密闭型机箱散热装置。

背景技术

随着信息技术的发展，人类对处理海量信息数据的电子设备的功能要求越来越高，对电子设备的集成度也越来越高，从而使得电子设备单位体积的散热量就越来越高，如果不能及时排掉这些热量，温度过高的元器件性能就不稳定，甚至会过热烧坏，直接影响了整个电子设备的可靠性和使用寿命。为了利于机箱的散热，现有的技术中，通常在机箱结构上开散热孔，以便于外部的冷空气进入机箱，从而机箱内的热风可以及时排出，虽然这种结构有利于散热，但存在以下缺陷：空气中所含的水份以及灰尘比较容易从散热孔中被带入到机箱内，从而影响电子设备的可靠性及使用寿命，特别是在环境比较恶劣的情况下(高湿或高浓度粉尘的环境)，即使在散热孔处布置防尘网，也难阻止水份及灰尘进入到机箱内，同时灰尘等物质也比较容易堵塞防尘网，从而导致机箱的散热恶化，进一步恶化电子设备的使用寿命及质量。申请号为“200820017720.9”的中国实用新型专利，公开了一种全密封机箱散热装置，其结构为机箱左右侧壁和底板是双层结构，双层结构的内层在夹层内有突起的散热翅，夹层内设置有风道，机箱左右侧壁及底板前端的外层开有进风孔，机箱后板设置有出风口，在出风口设置抽风风扇，在机箱内壁上设置有一层黑色的吸热层。这种结构虽然密封效果好，但其散热性能不好，仍存在以下缺陷：(1)其外散热系统采用在其出风口处设置抽风风扇，并在夹层内设置散热翅，当机箱使用时间较长时，风扇和散热片在高湿、高浓度灰尘的环境条件下散热性能会大大减弱，容易产生噪声，甚至使得其散热失效，影响使用；(2)其内部散热系统是采用在内壁喷涂吸热材料和安装风扇的技术，这种结构的吸热材料散热面积比较小，对于机箱内的热量不能完全散热，散热不能完全到位，这样会影响机箱内的电子元器件的使用寿命；(3)现有的结构中，对于机箱的散热，冷风一般直接往机箱内流动，由于机箱内的冷风和热风没有隔开，冷风往机箱内流动的同时，会被热风中和，使其温度变高，这样，对于机箱内在远离内壁处的元器件的温度则很难得到降低，影响机箱的使用寿命。因此，根据使用需求，需要一种既能有效散热，又能防尘防水的机箱散热装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种结构简单、合理，且在有效散热的同时也能够防尘、防水的密闭型机箱散热装置。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种可防尘防水的密闭型机箱散热装置，包括机箱外壳、机箱内壳、内散热系统和外散热系统，所述机箱外壳为一密封的腔体，所述机箱内壳为一壳壁上设有若干个散热孔的腔体，所述机箱内壳置于机箱外壳的腔体内部；所述外散热系统由冷水管路和安装于机箱外壳外侧的水冷壁构成，水冷壁与冷水管路连接；所述内散热系统置于机箱外壳内侧与机箱内壳外侧之间的腔体内，且内散热系统将机箱外壳内侧和机箱内壳外侧之间的腔体分隔为若干个风道。

所述内散热系统包括若干个风扇、若干个散热片和若干个导流片，所述散热片和导流片均置于机箱外壳内侧与机箱内壳外侧之间的腔体内；所述若干个风道通过各个导流片将机箱外壳内侧和机箱内壳外侧之间的腔体分隔而成；各个散热片分别置于机箱四周的风道内，并分别固定于机箱外壳四周的内侧壁上；所述机箱内壳的散热孔设于其上方和下方的壳壁上；所述散热片的上方设有导流支撑片，导流支撑片分别与机箱内壳和机箱外壳连接；各个风扇分别固定于各个散热片上方的导流支撑片上。

所述若干个风道围绕机箱内壳的中心线分布于机箱内壳的外侧四周。作为优选方案，所述若干个导流片沿机箱外壳的对角线设置，并将机箱外壳内侧与机箱内壳外侧之间的腔体分隔为四个风道，四个风道围绕机箱内壳的中心线分布于机箱内壳的外侧四周。作为优选，每个风道设两个风扇。

所述风扇为轴流式风扇或涡流式风扇；所述散热片为带翅片的散热片。

所述水冷壁包括金属基板和蛇形管，所述蛇形管紧密地嵌入所述金属基板中，蛇形管连接冷水管路。

所述冷水管路包括进水管和排水管，所述进水管的一端连接冷水源，另一端连接所述蛇形管的入口；所述排水管连接蛇形管的出口。

或者，所述冷水管路包括冷水池、抽水泵、进水管和排水管，所述抽水泵设于冷水池内，进水管一端与抽水泵连接，另一端与蛇形管的入口连接；所述排水管一端与冷水池连接，另一端与蛇形管的出口连接。所述散热孔包括进风孔和出风孔，所述出风孔设于所述机箱内壳上方的壳壁上，所述进风孔设于所述机箱内壳下方的壳壁上，所述进风孔和出风孔均与所述风道的风道口对应设置；所述机箱内壳上方的壳壁上有若干个抽风风扇，抽风风扇与风道的风道口对应设置。

所述机箱外壳采用材质为铝、铜或其合金的金属板；所述机箱内壳采用材质为钢、铁、铝、铜或其合金的金属板。

本实用新型的作用原理是：由于机箱内壳上下开有散热孔(进风孔和出风孔)，且在机箱内壳上方装有风扇，由于压力的作用，冷风从机箱内壳的下端进风孔进入，并以一定的速度经过机箱内壳内的电子元器件及组件，并带走其释放的热量，从而冷风被加热成热风，热风被风扇从机箱内壳的出风孔抽出，以一定的速度经风道掠过安装在机箱外壳上的散热片，经过外散热系统对流换热，热量由热风转移到散热片，这样热风被冷却成冷风，再进入机箱内壳下方的进风孔继续上述的循环，实现机箱的散热。由水冷壁构成的外散热系统的对流换热过程为：安装在机箱外壳上的散热片通过传导将热量传递给机箱外壳，机箱外壳通过传导又将热量传递给安装在其外侧的水冷壁，水冷壁再将热量传递给嵌入在金属基板内的蛇形管，蛇形管的入口输入冷水，冷水与蛇形管壁进行对流换热，这样冷水被加热成热水，从蛇形管的出口输出，最终将热量带出机箱。如此的循环保证了机箱内的电子元器件及组件的温升保持在合理范围内，同时由于机箱外壳无散热孔可以防尘防水，从而保证了机箱在恶劣环境下使用具有很高的可靠性。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型的机箱外壳采用无散热孔的密封腔体结构，可非常有效地隔绝外部水份和灰尘进入机箱内部，保持机箱内的清洁、干爽，以保证机箱内的电子元器件及组件的可靠性及使用寿命，具有防尘防水效果好等优点。

2、本实用新型的机箱外壳内侧和机箱内壳外侧之间设有导流片，可将机箱外壳与机箱内壳之间的腔体分隔为若干个风道，通过风道的导流，可将机箱内壳内的热风和机箱内壳外的冷风分开，使得进入机箱内壳内的电子元器件的气流都是冷风，这样机箱内壳内的电子元器件都能够能得到有效冷却，具有散热均匀、散热效果好等优点。

3、本实用新型的机箱内壳设有散热孔，在机箱外壳有效防尘防水的同时，电子元器件及组件的热量可通过机箱内壳的散热孔散发，有利于其电子元器件及组件的散热。

4、本实用新型设有两个散热系统，即内散热系统和外散热系统，内散热系统通过内部空气循环将机箱内壳里各元器件的热量抽出，传递给外散热系统，并由外散热系统将热量带走，大大提高了整个装置的散热效率和散热效果，从而保证机箱内电子元器件及组件的可靠性及延长其使用寿命。

5、相对于现有技术，本实用新型的外散热系统可采用水冷壁结构，水冷壁不仅可设在密封的机箱外壳外侧，可以完全防尘、防水、无噪声，而且水冷壁的散热能力比较强，具有散热效率高、效果好等优点。

6、相对于现有技术，本实用新型的内散热系统采用散热片、风扇、风道和机箱内壳相互配合的结构，由于散热片翅片数量多、散热面积大，且风扇可以加速热风气流与散热片的热量交换，有利于电子元器件的散热。

7、本实用新型的各个构件之间的结构简单且紧凑，具有成本低廉、便于推广应用等优点。

8、本实用新型的机箱外壳采用较强导热性能的金属板结构，可有效地将由机箱内壳传递过来的热量传递给外散热系统，可有效保证装置的散热效果。

附图说明

图1是本实用新型装置的整体结构纵向剖视图。

图2是图1所示结构的A-A剖视图。

图3是图1所示结构的B-B剖视图。

图4是图1所示的外散热系统的结构示意图。

各图中：1.机箱外壳；2.机箱内壳；3.风扇；4.风道；5.散热片；6.水冷壁；7.电子元器件；8.导流支撑片；9.金属基板；10.蛇形管；11.蛇形管的入口；12.蛇形管的出口；13.风道口；14.抽风风扇；15.导流片。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

图1～图4示出了本实施例的具体结构，如图1所示，本可防尘防水的密闭型机箱散热装置，包括机箱外壳1、机箱内壳2、内散热系统和外散热系统，所述外散热系统由冷水管路和安装于机箱外壳1外侧的水冷壁6构成，机箱外壳1为一密封的腔体，机箱内壳2为一壳壁上设有若干个散热孔的腔体，所述机箱内壳2置于机箱外壳1的腔体内部；所述内散热系统置于机箱外壳1内侧与机箱内壳2外侧之间的腔体内，且内散热系统将机箱外壳内侧和机箱内壳外侧之间的腔体分隔为四个风道4。电子元器件7置于机箱内壳2内。

所述内散热系统包括八个风扇3、四个散热片5和若干个导流片15，各个散热片5和导流片15均置于机箱外壳1内侧与机箱内壳2外侧之间的腔体内；各个散热片5分别置于机箱四周的风道4内，并分别固定于机箱外壳1四周的内侧壁上；各个导流片15沿机箱外壳1的对角线设置，并将机箱外壳1内侧与机箱内壳2外侧之间的腔体分隔为四个风道4，四个风道4围绕机箱内壳2的中心线分布于机箱内壳2的外侧四周。每个风道设有两个风扇3。

所述机箱内壳2的散热孔设于其上方和下方的壳壁上；所述散热片5的上方设有导流支撑片8，导流支撑片8分别与机箱内壳2和机箱外壳1连接；各个风扇3分别固定于各个散热片5上方的导流支撑片8上。

风扇3为轴流式风扇；所述散热片5为带翅片的散热片5。

散热孔包括进风孔和出风孔，所述出风孔设于所述机箱内壳2上方的壳壁上，所述进风孔设于所述机箱内壳2下方的壳壁上，所述进风孔和出风孔均与所述风道4的风道口13对应设置。

所述机箱内壳2上方的壳壁上有四个抽风风扇14，每个抽风风扇14分别与每个风道4的风道口13对应设置。

水冷壁6包括金属基板9和蛇形管10，所述蛇形管10紧密地嵌入所述金属基板9中，蛇形管10连接冷水管路。所述冷水管路包括进水管和排水管，所述进水管的一端连接冷水源，另一端连接所述蛇形管的入口11；所述排水管连接蛇形管的出口12。

所述机箱外壳1采用较强导热性能的铜金属板，所述机箱内壳2采用钢金属板。

本实施例的作用原理是：由于机箱内壳2上下开有散热孔(进风孔和出风孔)，且在机箱内壳2上方装有风扇3，由于压力的作用，冷风从机箱内壳2的下端进风孔进入，并以一定的速度经过机箱内壳2内的电子元器件及组件7，并带走其释放的热量，从而冷风被加热成热风，热风被抽风风扇14从机箱内壳2的出风孔抽出，以一定的速度经风道4掠过安装在机箱外壳1上的散热片5，经过外散热系统对流换热，热量由热风转移到散热片5，这样热风被冷却成冷风，再进入机箱内壳2下方的进风孔继续上述的循环，实现机箱的散热。外散热系统的对流换热过程为：使用时，将蛇形管的入口11连接进水管，其出口12连接排水管，并由进水管连接水龙头供应冷水；安装在机箱外壳1上的散热片5通过传导将热量传递给机箱外壳1，机箱外壳1通过传导又将热量传递给安装在其外侧的水冷壁6，水冷壁6再将热量传递给嵌入在金属基板9内的蛇形管10，蛇形管10的入口11被输入冷水，冷水与蛇形管壁进行对流换热，这样冷水被加热成热水，从蛇形管10的出口12输出，最终将热量带出机箱。如此的循环保证了机箱内的电子元器件及组件的温升保持在合理范围内，同时由于机箱外壳1无散热孔，因此可以防尘防水，从而保证了机箱在恶劣环境下使用具有很高的可靠性。

实施例2

本实施例除下述特征外其他结构同实施例1：所述内散热系统的风扇为涡流式风扇。

所述内散热系统包括四个风扇、四个散热片和若干个导流片，各个散热片和导流片均置于机箱外壳内侧与机箱内壳外侧之间的腔体内；各个散热片分别置于机箱四周的风道内，并分别固定于机箱外壳四周的内侧壁上；各个导流片沿机箱外壳的对角线设置，并将机箱外壳内侧与机箱内壳外侧之间的腔体分隔为四个风道，四个风道围绕机箱内壳的中心线分布于机箱内壳的外侧四周。每个风道设有一个风扇，每个风道内设有一个散热片。

所述机箱内壳上方的壳壁上有八个抽风风扇，每两个抽风风扇分别与每个风道的风道口对应设置。

所述机箱外壳采用较强导热性能的铝金属板，所述机箱内壳采用铁金属板。

所述水冷壁包括金属基板和蛇形管，所述蛇形管紧密地嵌入所述金属基板中，蛇形管连接冷水管路。

所述冷水管路包括冷水池、抽水泵、进水管和排水管，所述抽水泵设于冷水池内，进水管一端与抽水泵连接，另一端与蛇形管的入口连接；所述排水管一端与冷水池连接，另一端与蛇形管的出口连接。

所述散热孔包括进风孔和出风孔，所述出风孔设于所述机箱内壳上方的壳壁上，所述进风孔设于所述机箱内壳下方的壳壁上，所述进风孔和出风孔均与所述风道的风道口对应设置；所述机箱内壳上方的壳壁上有若干个抽风风扇，抽风风扇与风道的风道口对应设置。

使用时，外散热系统的冷水供应由冷水管路可循环地供应，即抽水泵将冷水池内的冷水泵入进水管，由进水管输入蛇形管的入口，冷水与蛇形管壁进行对流换热，这样冷水被加热成热水，从蛇形管的出口输出，最终将热量带出机箱；从蛇形管的出口输出的水经排水管流入冷水池，并可通过自然冷却，以便循环使用，具有经济、节省水资源等优点。

实施例3

本实施例除下述特征外其他结构同实施例1：所述内散热系统的风扇为涡流式风扇。

所述内散热系统包括八个风扇、八个散热片和若干个导流片，各个散热片和导流片均置于机箱外壳内侧与机箱内壳外侧之间的腔体内；各个散热片分别置于机箱四周的风道内，并分别固定于机箱外壳四周的内侧壁上；各个导流片将机箱外壳内侧与机箱内壳外侧之间的腔体分隔为八个风道，八个风道围绕机箱内壳的中心线分布于机箱内壳的外侧四周。每个风道设有一个风扇，每个风道内设有一个散热片。

所述机箱内壳上方的壳壁上有八个抽风风扇，每个抽风风扇分别与每个风道的风道口对应设置。

所述机箱外壳采用较强导热性能的铝合金金属板，所述机箱内壳采用铜金属板。

实施例4

本实施例除下述特征外其他结构同实施例1：所述内散热系统的风扇为涡流式风扇。

所述内散热系统包括八个风扇、八个散热片和若干个导流片，各个散热片和导流片均置于机箱外壳内侧与机箱内壳外侧之间的腔体内；各个散热片分别置于机箱四周的风道内，并分别固定于机箱外壳四周的内侧壁上；各个导流片沿机箱外壳的对角线设置，并将机箱外壳内侧与机箱内壳外侧之间的腔体分隔为四个风道，四个风道围绕机箱内壳的中心线分布于机箱内壳的外侧四周。每个风道设有两个风扇，每个风道内设有两个散热片。

所述机箱内壳上方的壳壁上有八个抽风风扇，每个抽风风扇分别与每个风道的风道口对应设置。

所述机箱外壳采用较强导热性能的铝合金金属板，所述机箱内壳采用铝合金金属板。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可防尘防水的密闭型机箱散热装置，包括机箱外壳、机箱内壳、内散热系统和外散热系统，所述机箱外壳为一密封的腔体，所述机箱内壳为一壳壁上设有若干个散热孔的腔体，所述机箱内壳置于机箱外壳的腔体内部；其特征在于：所述外散热系统由冷水管路和安装于机箱外壳外侧的水冷壁构成，水冷壁与冷水管路连接；所述内散热系统置于机箱外壳内侧与机箱内壳外侧之间的腔体内，且内散热系统将机箱外壳内侧和机箱内壳外侧之间的腔体分隔为若干个风道。

2.根据权利要求1所述的可防尘防水的密闭型机箱散热装置，其特征在于：所述内散热系统包括若干个风扇、若干个散热片和若干个导流片，所述散热片和导流片均置于机箱外壳内侧与机箱内壳外侧之间的腔体内；所述若干个风道通过各个导流片将机箱外壳内侧和机箱内壳外侧之间的腔体分隔而成；各个散热片分别置于机箱四周的风道内，并分别固定于机箱外壳四周的内侧壁上；所述机箱内壳的散热孔设于其上方和下方的壳壁上；所述散热片的上方设有导流支撑片，导流支撑片分别与机箱内壳和机箱外壳连接；各个风扇分别固定于各个散热片上方的导流支撑片上。

3.根据权利要求2所述的可防尘防水的密闭型机箱散热装置，其特征在于：所述若干个风道围绕机箱内壳的中心线分布于机箱内壳的外侧四周。

4.根据权利要求3所述的可防尘防水的密闭型机箱散热装置，其特征在于：所述若干个导流片沿机箱外壳的对角线设置，并将机箱外壳内侧与机箱内壳外侧之间的腔体分隔为四个风道，四个风道围绕机箱内壳的中心线分布于机箱内壳的外侧四周。

5.根据权利要求2所述的可防尘防水的密闭型机箱散热装置，其特征在于：所述风扇为轴流式风扇或涡流式风扇；所述散热片为带翅片的散热片。

6.根据权利要求1所述的可防尘防水的密闭型机箱散热装置，其特征在于：所述水冷壁包括金属基板和蛇形管，所述蛇形管紧密地嵌入所述金属基板中，蛇形管连接冷水管路。

7.根据权利要求6所述的可防尘防水的密闭型机箱散热装置，其特征在于：所述冷水管路包括进水管和排水管，所述进水管的一端连接冷水源，另一端连接所述蛇形管的入口；所述排水管连接蛇形管的出口。

8.根据权利要求6所述的可防尘防水的密闭型机箱散热装置，其特征在于：所述冷水管路包括冷水池、抽水泵、进水管和排水管，所述抽水泵设于冷水池内，进水管一端与抽水泵连接，另一端与蛇形管的入口连接；所述排水管一端与冷水池连接，另一端与蛇形管的出口连接。

9.根据权利要求1所述的可防尘防水的密闭型机箱散热装置，其特征在于：所述散热孔包括进风孔和出风孔，所述出风孔设于所述机箱内壳上方的壳壁上，所述进风孔设于所述机箱内壳下方的壳壁上，所述进风孔和出风孔均与所述风道的风道口对应设置；所述机箱内壳上方的壳壁上有若干个抽风风扇，抽风风扇与风道的风道口对应设置。

10.根据权利要求1～9任一项所述的可防尘防水的密闭型机箱散热装置，其特征在于：所述机箱外壳采用材质为铝、铜或其合金的金属板；所述机箱内壳采用材质为钢、铁、铝、铜或其合金的金属板。

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