CN207820430U - 线路板风冷散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种散热装置，尤其是线路板风冷散热装置，包括机箱、风机和导热板；所述机箱的内部装有线路板，机箱的一端设有散热室，机箱与散热室之间设有隔板，隔板上设有散热孔和插孔，散热孔和插孔均将机箱与散热室连通，散热室上还设有进风口和出风口，所述风机安装在出风口上；所述导热板包括导热区和散热区，导热区和散热区为整体结构，所述导热区固定在线路板上与大功率发热元器件接触，散热区位于线路板的外侧，且远离线路板，散热区穿过插孔位于散热室内。该装置通过延长导热板形成单独的散热通道，方便集中风冷，并且使机箱的结构紧凑，在同体积的情况下能安装更多的线路板，而散热效果更好、不易积灰。

Description

线路板风冷散热装置

技术领域

本实用新型涉及一种散热装置，尤其是线路板风冷散热装置。

背景技术

随着生产技术的进步，部分数控设备的控制箱体的体积越来越小，正朝向轻薄化发展。由于空间缩小，安装空间有限，元件产生的热量聚集而难以散热，容易造成局部过热而损坏的问题，需要进行通风降温，但是气流中的灰尘容易对元件造成不良影响，并且造成散热效果变差。

如中国专利CN105960154A公开了一种线路板风冷调节装置，包括风扇和固定座，所述固定座设置在风扇的上方，所述固定座中设置有一个通孔，所述通孔中贯穿设置有一个横杆，所述横杆的两端分别设置有指向下方的导向套，所述导向套中设置有指向下方的立柱，所述立柱的底部设置有固定板，所述风扇的顶部进风口设置有过滤网。通过上述方式，本发明所述的线路板风冷调节装置，利用导向套的上下移动来改变风扇的高度，利用固定座在横杆上的左右移动来调节风扇的横向位移，使得风扇位于元件的上方，进行风冷散热，调节便利性好，提升了元件的使用稳定性。

但是该装置实用性不强，调节装置需要较大的安装空间，不适用于结构紧凑的场所，并且过滤网使用一段时间后也会累积灰尘造成通风量变小，散热效果变差，造成电子元器件运行不稳的，同时也不能避免灰尘进入线路板上。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种散热效果好、散热稳定、线路板不易积灰、结构紧凑的线路板风冷散热装置，具体技术方案为：

线路板风冷散热装置，包括机箱、风机和导热板；所述机箱的内部装有线路板，机箱的一端设有散热室，机箱与散热室之间设有隔板，隔板上设有散热孔和插孔，散热孔和插孔均将机箱与散热室连通，散热室上还设有进风口和出风口，所述风机安装在出风口上；所述导热板包括导热区和散热区，导热区和散热区为整体结构，所述导热区固定在线路板上与大功率发热元器件接触，散热区位于线路板的外侧，且远离线路板，散热区穿过插孔位于散热室内。

通过采用上述技术方案，在机箱内部设置散热室，散热室为独立的散热空间，不影响线路板。导热板的散热区位于散热室内，风机形成的冷却气流不经过线路板，线路板不易积灰，提高了线路板的使用稳定性和使用寿命。

导热板的导热区将大功率发热元器件发出的热量传导到散热区，导热板的散热区位于散热室散热，实现集中散热，每个线路板不需要单独的风机进行散热，简化了机箱内部的散热布局，使结构紧凑，方便机箱内部安装更多的线路板，同时提高了散热效果。散热孔可以在机箱内形成冷却气流，降低机箱内部的温度。

风机加快了空气流动，吸进冷空气，吹出热空气。

优选的，所述机箱内的线路板不少于两个，多个线路板水平层叠或竖直并排布置；所述导热板数量与线路板数量一致。

通过采用上述技术方案，线路板水平层叠或竖直并排布置使散热室内的散热区规则布置，方便形成冷却风道，能提高散热效果和散热效率。

优选的，所述机箱内设有多个插槽，所述线路板的两侧插在插槽内；所述进风口和出风口均与导热板的散热区垂直，风机的气流与导热板的散热区平行。

通过采用上述技术方案，插槽方便线路板的安装，尤其是多个线路板水平层叠或竖直并排布置。风机形成的气流与散热区平行使散热区上的热量快速散发掉，并且不会造成热风的回流，散热效果好。

优选的，所述导热板为复合板，包括不少于一个的导热底板和导热顶板，导热底板和导热顶板层叠在一起，导热底板与导热顶板之间装有导热工质。

通过采用上述技术方案，导热底板和导热顶板层叠在一起形成导热工质的容纳空间，导热工质进一步提高传热速度。

优选的，所述导热顶板与导热底板之间设有封闭的导热槽，导热槽从导热区延伸至散热区，导热槽内装有导热工质；所述导热槽设有一个或不少于两个，导热槽不少于两个时导热槽规则或不规则分布。

通过采用上述技术方案，导热槽用于容纳更多的导热工质。导热槽可以根据大功率发热元器件的位置进行布置。

优选的，所述导热槽包括多个平行的横向槽或纵向槽，所述横向槽或纵向槽为封闭的槽。

优选的，所述导热槽设有多个，导热槽规则分布，且相邻的导热槽相互连通。

通过采用上述技术方案，导热槽相互连通使导热工质形成整体，能够实现快速传热。

优选的，所述导热槽包括多个横向槽和纵向槽，横向槽与纵向槽相交形成整体互通的网格状；或导热槽为多边形槽，多个多边形槽相互连通形成网状或蜂窝状。

通过采用上述技术方案，导热槽形成网格状、网状或蜂窝状，结构美观，同时提高了导热工质的容量，并且使所有导热工质连成整体，传热快。

优选的，所述导热槽为开设在导热顶板或导热底板或导热顶板和导热底板上的槽；或导热槽为凸起，凸起形成导热工质的容纳空间，凸起设在导热顶板或导热底板或导热顶板和导热底板上，所述凸起向导热板的外侧凸。

通过采用上述技术方案，槽可以通过铣刀在导热顶部或导热底板上加工出来，加工成本较高，适用小批量生产。凸起采用冲压或吹胀的方式加工，凸起的加工成本低，适用批量生产。

优选的，所述导热底板和导热顶板为铝板、铜板或不锈钢板中的一种；所述铝板或铜板的表面设有阳极氧化层；所述导热工质为气体、液体、气体与液体的混合物、相变抑制材料中的一种。

通过采用上述技术方案，铝板、铜板或不锈钢板导热性能好，采用铝板或铜板时表面通过阳极氧化进行防腐处理，如果喷漆会影响散热效果。

气体的导热工质可以为氢气。

液体的导热工质可以为蒸馏水、氨、甘油、甲醇或丙酮中的一种或两种以上的混合物。

相变抑制材料为固态与液态的混合物，成果冻或啫喱状。相变抑制材料中的液态部分可以为蒸馏水、氨、甘油、甲醇或丙酮等多种材料中的一种或多种，固态部分可以为石墨。相变抑制材料受热时，沸腾现象受到抑制，从而呈现高效传热现象，即热源远处的温度反而比热源近处高；与此同时，发热以超常的高速率从受热端传到远端，而使受热端保持低温状态。相变抑制材料具有高传热速率，高传热密度的特点，有效热导率为6000W/m.K；传热密度为实测为100-1000W/cm²；均温性好、可在-20℃环境下使用、可以实现反重力传热和马鞍形传热。

与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的线路板风冷散热装置通过延长导热板形成单独的散热通道，方便集中风冷，并且使机箱的结构紧凑，在同体积的情况下能安装更多的线路板，而散热效果更好、不易积灰。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是剖视结构示意图；

图3是导热顶板上设有导热槽的结构示意图；

图4是沿图3中A-A线的局部放大剖视图；

图5是导热顶板上设有凸起的结构示意图；

图6是沿图5中B-B线的局部放大剖视图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例一

如图1、图2、图3和图4所示，线路板风冷散热装置，包括机箱11、风机19和导热板2。

机箱11内设有插槽15，线路板12的两侧插在插槽15内；线路板12不少于两个，多个线路板12竖直并排布置。机箱11的一端设有散热室16，机箱11与散热室16之间设有隔板14，隔板14上设有散热孔和插孔，散热孔和插孔均将机箱11与散热室16连通，散热室16上还设有进风口18和出风口17，风机19安装在出风口17上。

线路板12上装有导热板2，导热板2包括导热区21和散热区22，导热区21和散热区22为整体结构，导热区21固定在线路板12上与大功率发热元器件13接触，散热区22位于线路板12的外侧，且远离线路板12，散热区22穿过插孔位于散热室16内。导热板2与大功率发热元器件13之间还装有导热硅脂。导热硅脂减少大功率发热元器13件与导热板2之间的空隙，使热量的传导更加顺畅，提高导热效果。

进风口18和出风口17均与导热板2的散热区22垂直，风机19的气流与导热板2的散热区22平行。

导热板2为复合板，包括导热底板32和导热顶板31，导热底板32和导热顶板31层叠在一起。导热顶板31与导热底板32之间设有封闭的导热槽，导热槽从导热区21延伸至散热区22，导热槽内装有导热工质。导热工质为相变抑制材料。

导热槽包括多个横向槽51和纵向槽52，横向槽51与纵向槽52相交形成整体互通的网格状。导热槽开设在导热顶板31上。

导热底板32和导热顶板31为铝板，并且表面设有阳极氧化层。

实施例二

如图1、图2、图5和图6所示，线路板风冷散热装置，包括机箱11、风机19和导热板2。

机箱11内设有插槽15，线路板12的两侧插在插槽15内；线路板12不少于两个，多个线路板12竖直并排布置。机箱11的一端设有散热室16，机箱11与散热室16之间设有隔板14，隔板14上设有散热孔和插孔，散热孔和插孔均将机箱11与散热室16连通，散热室16上还设有进风口18和出风口17，风机19安装在出风口17上。

线路板12上装有导热板2，导热板2包括导热区21和散热区22，导热区21和散热区22为整体结构，导热区21固定在线路板12上与大功率发热元器件13接触，散热区22位于线路板12的外侧，且远离线路板12，散热区22穿过插孔位于散热室16内。

进风口18和出风口17均与导热板2的散热区22垂直，风机19的气流与导热板2的散热区22平行。

导热板2为复合板，包括导热底板32和导热顶板31，导热底板32和导热顶板31层叠在一起。导热顶板31与导热底板32之间设有封闭的导热槽，导热槽从导热区21延伸至散热区22，导热槽内装有导热工质。导热工质为相变抑制材料。

导热槽为多边形的凸起41，凸起41向导热顶板31的外侧凸，凸起41形成导热工质的容纳空间。多个凸起41相互连通形成网状或蜂窝状。

导热底板32和导热顶板31为铝板，并且表面设有阳极氧化层。

Claims (10)

1.线路板风冷散热装置，其特征在于，包括机箱(11)、风机(19)和导热板(2)；所述机箱(11)的内部装有线路板(12)，机箱(11)的一端设有散热室(16)，机箱(11)与散热室(16)之间设有隔板(14)，隔板(14)上设有散热孔和插孔，散热孔和插孔均将机箱(11)与散热室(16)连通，散热室(16)上还设有进风口(18)和出风口(17)，所述风机(19)安装在出风口(17)上；

所述导热板(2)包括导热区(21)和散热区(22)，导热区(21)和散热区(22)为整体结构，所述导热区(21)固定在线路板(12)上与大功率发热元器件(13)接触，散热区(22)位于线路板(12)的外侧，且远离线路板(12)，散热区(22)穿过插孔位于散热室(16)内。

2.根据权利要求1所述的线路板风冷散热装置，其特征在于，所述机箱(11)内的线路板(12)不少于两个，多个线路板(12)水平层叠或竖直并排布置；所述导热板(2)数量与线路板(12)数量一致。

3.根据权利要求2所述的线路板风冷散热装置，其特征在于，所述机箱(11)内设有多个插槽(15)，所述线路板(12)的两侧插在插槽(15)内；所述进风口(18)和出风口(17)均与导热板(2)的散热区(22)垂直，风机(19)的气流与导热板(2)的散热区(22)平行。

4.根据权利要求1或2所述的线路板风冷散热装置，其特征在于，所述导热板(2)为复合板，包括不少于一个的导热底板(32)和导热顶板(31)，导热底板(32)和导热顶板(31)层叠在一起，导热底板(32)与导热顶板(31)之间装有导热工质。

5.根据权利要求4所述的线路板风冷散热装置，其特征在于，所述导热顶板(31)与导热底板(32)之间设有封闭的导热槽，导热槽从导热区(21)延伸至散热区(22)，导热槽内装有导热工质；所述导热槽设有一个或不少于两个，导热槽不少于两个时导热槽规则或不规则分布。

6.根据权利要求5所述的线路板风冷散热装置，其特征在于，所述导热槽包括多个平行的横向槽(51)或纵向槽(52)，所述横向槽(51)或纵向槽(52)为封闭的槽。

7.根据权利要求5所述的线路板风冷散热装置，其特征在于，所述导热槽设有多个，导热槽规则分布，且相邻的导热槽相互连通。

8.根据权利要求7所述的线路板风冷散热装置，其特征在于，所述导热槽包括多个横向槽(51)和纵向槽(52)，横向槽(51)与纵向槽(52)相交形成整体互通的网格状；或导热槽为多边形槽，多个多边形槽相互连通形成网状或蜂窝状。

9.根据权利要求5至8任一项所述的线路板风冷散热装置，其特征在于，所述导热槽为开设在导热顶板(31)或导热底板(32)或导热顶板(31)和导热底板(32)上的槽；或导热槽为凸起(41)，凸起(41)形成导热工质的容纳空间，凸起(41)设在导热顶板(31)或导热底板(32)或导热顶板(31)和导热底板(32)上，所述凸起(41)向导热板(2)的外侧凸。

10.根据权利要求4所述的线路板风冷散热装置，其特征在于，所述导热底板(32)和导热顶板(31)为铝板、铜板或不锈钢板中的一种；所述铝板或铜板的表面设有阳极氧化层。