CN215264696U - 一种用于大功耗芯片散热的快速插拔机箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于大功耗芯片散热的快速插拔机箱，散热器（3）固定设置在插件（2）上，机箱壳体一侧开设配合散热器（3）的散热通孔，散热通孔上下内侧壁上固定设置有若干个导向板（5）；若干个导向板（5）两两组合对称分布，形成用于导向插件（2）的导向槽；前封板（6）竖向固定设置在散热通孔前内侧壁上，前封板（6）上开设卡合插件（2）的插件卡槽，若干个导电泡棉（7）竖向固定设置在插件卡槽左右内侧壁上，插件（2）插入插件卡槽后导电泡棉（7）紧密接触插件（2）前端，本实用新型能够实现快速插拔散热器，散热器直接连通外部环境，有利于快速为大功耗芯片散热。

Description

一种用于大功耗芯片散热的快速插拔机箱

技术领域

本实用新型涉及一种用于大功耗芯片散热的快速插拔机箱，属于机箱技术领域。

背景技术

以电网自动化、工业控制、继电保护和柔性输电等为代表的智能电网电力二次设备，是集监测、通信和控制等于一体化的高度智能化电力设备，是保证电网可靠运行的神经中枢。

随着智能电网的进一步发展，对产品性能提出了更高的要求，大功耗芯片的应用具有越来越广泛的趋势，如何解决装置性能与功耗之间的问题，如何解决散热与运维便利性之间的问题，已经成为了设计者的亟需解决的难题之一。

常用的传统插件式机箱的PCB插件通过导轨导向进行安装拆卸，该机箱传热路径为芯片—散热器—内部环境—机壳—外部环境，传热路径长导致芯片温度高，因此其一般适用于小功耗芯片或者整体功耗小的插件。若芯片功耗过大，其芯片节温将大大提高，装置将出现死机和损坏等风险。

另外一种非标准型机箱，其机箱形式多样，采用堆叠式结构，其散热器可直接安装在机壳上，其芯片的传热路径为芯片—散热器—外部环境，较传统插件式机箱省略掉了内部环境和机壳两个传热路径，因此其芯片温度将大大降低。但该机箱形式在运维过程中需要将散热器拆卸后，才能将PCB取出，其操作过程繁琐。该机箱最大的缺点在于每次拆卸后，需要将导热介质重新填充在散热器与芯片之间，导热介质如导热衬垫和导热硅脂，可靠性无法得到保证。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种用于大功耗芯片散热的快速插拔机箱，可以快速插拔散热器，散热器直接连通外部环境，有利于快速为大功耗芯片散热。

为达到上述目的，本实用新型提供一种用于大功耗芯片散热的快速插拔机箱，包括机箱壳体、插件、散热器、若干个导电泡棉、若干个导向板和前封板，

散热器固定设置在插件上，机箱壳体一侧开设配合散热器的散热通孔，散热通孔上下内侧壁上固定设置有若干个导向板；若干个导向板两两组合对称分布，形成用于导向插件的导向槽；

前封板竖向固定设置在散热通孔前内侧壁上，前封板上开设卡合插件的插件卡槽，若干个导电泡棉竖向固定设置在插件卡槽左右内侧壁上，插件插入插件卡槽后导电泡棉紧密接触插件前端。

优先地，插件包括插板、支撑板、支承杆和集成端口板，前封板上开设卡合插板的插件卡槽，支撑板与插板平行分布，支撑板与插板均垂直固定设置在集成端口板上，支撑板前端通过支承杆固定连接插板中端，用于稳固支承插板；

高功耗芯片固定设置在插板上，高功耗芯片位于散热器和插板之间，插板插入插件卡槽后导电泡棉紧密接触插板前端。

优先地，包括导电簧片，导电簧片环向包覆固定设置在集成端口板边缘处，用于增强机箱壳体的辐射抗扰度。

优先地，机箱壳体包括前立板、后立板、前上耳板、前左耳板、前右耳板、前下耳板、左立板、右立板、顶板、底板、后上耳板、后下耳板、后左耳板和后右耳板，

前上耳板横向固定连接前立板后端面上端，前左耳板竖向固定连接前立板后端面左端，前右耳板竖向固定连接前立板后端面右端，前下耳板横向固定连接前立板后端面下端；

后立板上开设配合插板的插板通孔，后上耳板横向固定连接后立板前端面上端，后左耳板竖向固定连接后立板前端面左端，后下耳板横向固定连接后立板前端面下端，后右耳板竖向固定连接后立板前端面右端；

顶板前端通过螺钉固定连接前上耳板，左立板前端通过螺钉固定连接前左耳板，右立板前端通过螺钉固定连接前右耳板，右立板上开设配合散热器的散热通孔，底板前端通过螺钉固定连接前下耳板；

顶板后端通过螺钉固定连接后上耳板，左立板后端通过螺钉固定连接后左耳板，右立板后端通过螺钉固定连接后右耳板，底板后端通过螺钉固定连接后下耳板；

后左耳板、后上耳板、后右耳板和后下耳板首尾固定连接形成长方形套箍。

优先地，机箱壳体包括前立板、后立板、前上耳板、前左耳板、前右耳板、前下耳板、左立板、右立板、顶板、底板、后上耳板、后下耳板、后左耳板和后右耳板，

前上耳板、前左耳板、前右耳板、前下耳板与前立板均为一体折弯成型，或者，前上耳板、前左耳板、前右耳板和前下耳板均分别焊接在前立板上，前上耳板横向固定连接前立板后端面上端，前左耳板竖向固定连接前立板后端面左端，前右耳板竖向固定连接前立板后端面右端，前下耳板横向固定连接前立板后端面下端；

后立板上开设配合插板的插板通孔，后上耳板、后下耳板、后左耳板、后右耳板和后立板均为一体折弯成型，或者，后上耳板、后下耳板、后左耳板和后右耳板均分别焊接在后立板上，后上耳板横向固定连接后立板前端面上端，后左耳板竖向固定连接后立板前端面左端，后下耳板横向固定连接后立板前端面下端，后右耳板竖向固定连接后立板前端面右端；

前上耳板下端面、前左耳板右端面、前右耳板左端面和前下耳板上端面上均分别横向开设第一凹槽，左立板、右立板、顶板和底板上均横向开设第一凸起，

顶板前端滑动卡接前上耳板，左立板前端滑动卡接前左耳板，右立板前端滑动卡接前右耳板，底板前端滑动卡接前下耳板；

后上耳板下端面、后左耳板右端面、后右耳板左端面和后下耳板上端面上均分别横向开设第二凹槽，左立板、右立板、顶板和底板上均横向开设第二凸起，

顶板后端滑动卡接后上耳板，左立板后端滑动卡接后左耳板，右立板后端滑动卡接后右耳板，底板后端滑动卡接后下耳板；

后左耳板、后上耳板、后右耳板和后下耳板首尾依次焊接形成长方形套箍。

优先地，包括上固定条、左固定条、右固定条和前固定条，上固定条、左固定条、右固定条、前固定条和下固定条均位于机箱壳体内部；

上固定条通过螺钉固定连接顶板、前上耳板和后上耳板，

左固定条通过螺钉固定连接前左耳板、后左耳板和左立板，

右固定条通过螺钉固定连接前右耳板、右立板和后右耳板，

前固定条通过螺钉固定连接前下耳板、前立板和底板，

前固定条为横截面为L形的杆件，上固定条、左固定条和右固定条为长方形杆件。

优先地，导向板为横截面为直角梯形的杆件。

优先地，机箱壳体和散热器均采用导电氧化工艺生产获得，用于增强机箱的导电连续性。

本实用新型所达到的有益效果：

本实用新型采用了一种新型机箱，将大型散热器融入到现有标准插件中，采用导轨结构实现快速插拔，将散热器与外部自然环境直接接触，通过自然散热将大功耗芯片的热量传递到周围空气中，缩短了芯片与外部环境的传热路径，减少了芯片的温升；具有兼容原有机箱结构、快速插拔和运维方便的特点。

本装置兼顾了IP防护等级和电磁兼容性能，其散热器采用导电氧化工艺生产，保证了机箱的导电连续性，同时安装了导电簧片和导电泡棉，增强了机箱辐射抗扰度。

附图说明

图1是本装置的立体图；

图2是本装置中插件的立体图。

附图中标记含义，2-插件；3-散热器；4-导电簧片；5-导向板；6-前封板；7-导电泡棉；11-前立板；12-前上耳板；13-前左耳板；14-前右耳板；16-左立板；17-右立板；18-顶板；19-底板；20-后上耳板；21-后下耳板；22-后左耳板；23-后右耳板；24-插板；25-支撑板；26-支承杆；27-限位杆；28-高功耗芯片；29-左固定条；30-前固定条；31-下固定条；32-集成端口板。

具体实施方式

以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)，则其仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系和运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述，则其仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”和“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

一种用于大功耗芯片散热的快速插拔机箱，包括机箱壳体、插件2、散热器3、若干个导电泡棉7、若干个导向板5和前封板6，

散热器3固定设置在插件2上，机箱壳体一侧开设配合散热器3的散热通孔，散热通孔上下内侧壁上固定设置有若干个导向板5；若干个导向板5两两组合对称分布，形成用于导向插件2的导向槽；散热器3用于通过散热通孔向外部环境散热，及时将高功耗芯片的热量散发出去，有利于保证高功耗芯片的顺畅运行，提高了用户对机箱的满意度，实用性能高；

前封板6竖向固定设置在散热通孔前内侧壁上，前封板6上开设卡合插件2的插件卡槽，若干个导电泡棉7竖向固定设置在插件卡槽左右内侧壁上，插件2插入插件卡槽后导电泡棉7紧密接触插件2前端。

进一步地，如图2所示，本实施例中插件2包括插板24、支撑板25、支承杆26、限位杆27和集成端口板32，前封板6上开设卡合插板24的插件卡槽，支撑板25与插板24平行分布，支撑板25与插板24均垂直固定设置在集成端口板32上，支撑板25前端通过支承杆26固定连接插板24中端，用于稳固支承插板24；

高功耗芯片28固定设置在插板24上，高功耗芯片28位于散热器3和插板24之间；集成端口板32可以通过限位杆27固定设置在机箱壳体上，用于定位插板24的位置，避免在运输过程中晃动损坏；插板24插入插件卡槽后导电泡棉7紧密接触插板24前端。

进一步地，本实施例中包括导电簧片4，导电簧片4环向包覆固定设置在集成端口板32边缘处，用于增强机箱壳体的辐射抗扰度。

进一步地，本实施例中机箱壳体包括前立板11、后立板、前上耳板12、前左耳板13、前右耳板14、前下耳板、左立板16、右立板17、顶板18、底板19、后上耳板20、后下耳板21、后左耳板22和后右耳板23，

前上耳板12横向固定连接前立板11后端面上端，前左耳板13竖向固定连接前立板11后端面左端，前右耳板14竖向固定连接前立板11后端面右端，前下耳板横向固定连接前立板11后端面下端；

后立板上开设配合插板24的插板通孔，后上耳板20横向固定连接后立板前端面上端，后左耳板22竖向固定连接后立板前端面左端，后下耳板21横向固定连接后立板前端面下端，后右耳板23竖向固定连接后立板前端面右端；

顶板18前端通过螺钉固定连接前上耳板12，左立板16前端通过螺钉固定连接前左耳板13，右立板17前端通过螺钉固定连接前右耳板14，右立板17上开设配合散热器3的散热通孔，底板19前端通过螺钉固定连接前下耳板；

顶板18后端通过螺钉固定连接后上耳板20，左立板16后端通过螺钉固定连接后左耳板22，右立板17后端通过螺钉固定连接后右耳板23，底板19后端通过螺钉固定连接后下耳板21；

后左耳板22、后上耳板20、后右耳板23和后下耳板21首尾固定连接形成长方形套箍。

进一步地，本实施例中包括上固定条、左固定条29、右固定条和前固定条30，上固定条、左固定条29、右固定条、前固定条30和下固定条31均位于机箱壳体内部；

上固定条通过螺钉固定连接顶板18、前上耳板12和后上耳板20，

左固定条29通过螺钉固定连接前左耳板13、后左耳板22和左立板16，

右固定条通过螺钉固定连接前右耳板14、右立板17和后右耳板23，

前固定条30通过螺钉固定连接前下耳板、前立板11和底板19，

前固定条30为横截面为L形的杆件，上固定条、左固定条29和右固定条为长方形杆件。

进一步地，本实施例中导向板5为横截面为直角梯形的杆件。

进一步地，本实施例中机箱壳体和散热器3均采用导电氧化工艺生产获得，用于增强机箱的导电连续性。

前封板6为横截面为U形的板材，插板24、支撑板25和集成端口板32为平面板材，插板24长度约为支撑板25长度的两倍，支承杆26和限位杆27可以是螺钉，前立板11、后立板、前上耳板12、前左耳板13、前右耳板14、前下耳板、左立板16、右立板17、顶板18、底板19、后上耳板20、后下耳板21、后左耳板22和后右耳板23均为平面板材，

散热器3、导电簧片4和导电泡棉7上述部件在现有技术中可采用的型号很多，本领域技术人员可根据实际需求选用合适的型号，本实施例不再一一举例。

如图1所示，将插件及散热器通过螺钉等紧固件固定为一体后，通过导向槽将插件插入到机箱结构中。高功耗芯片28固定设置在插板24和散热器3之间，该结构形式具有插件快速插拔的优点，同时芯片通过散热器将热量直接传递到外部自然环境，直接与外部自然环境接触，缩短了芯片与外部环境的传热路径，减少了芯片的温升，因此在安装了大功耗芯片的情况下，仍能保证产品的正常运行。

本机箱虽然采用了拔插结构，其并未牺牲机箱的IP防护等级和电磁兼容性能。本装置中散热器及机箱整体均采用导电氧化工艺，最大程度保证了机箱的导电连续性；增设导电簧片和导电泡棉，增强了机箱的辐射抗扰度，保证了机箱良好的IP防护等级及电磁兼容性能。

实施例二

与实施例一不同的是，本实施例中机箱壳体包括前立板11、后立板、前上耳板12、前左耳板13、前右耳板14、前下耳板、左立板16、右立板17、顶板18、底板19、后上耳板20、后下耳板21、后左耳板22和后右耳板23，

前上耳板12、前左耳板13、前右耳板14、前下耳板与前立板11均为一体折弯成型，或者，前上耳板12、前左耳板13、前右耳板14和前下耳板均分别焊接在前立板11上，前上耳板12横向固定连接前立板11后端面上端，前左耳板13竖向固定连接前立板11后端面左端，前右耳板14竖向固定连接前立板11后端面右端，前下耳板横向固定连接前立板11后端面下端；

后立板上开设配合插板24的插板通孔，后上耳板20、后下耳板21、后左耳板22、后右耳板23和后立板均为一体折弯成型，或者，后上耳板20、后下耳板21、后左耳板22和后右耳板23均分别焊接在后立板上，后上耳板20横向固定连接后立板前端面上端，后左耳板22竖向固定连接后立板前端面左端，后下耳板21横向固定连接后立板前端面下端，后右耳板23竖向固定连接后立板前端面右端；

前上耳板12下端面、前左耳板13右端面、前右耳板14左端面和前下耳板上端面上均分别横向开设第一凹槽，左立板16、右立板17、顶板18和底板19上均横向开设第一凸起，

顶板18前端滑动卡接前上耳板12，左立板16前端滑动卡接前左耳板13，右立板17前端滑动卡接前右耳板14，底板19前端滑动卡接前下耳板；

后上耳板20下端面、后左耳板22右端面、后右耳板23左端面和后下耳板21上端面上均分别横向开设第二凹槽，左立板16、右立板17、顶板18和底板19上均横向开设第二凸起，

顶板18后端滑动卡接后上耳板20，左立板16后端滑动卡接后左耳板22，右立板17后端滑动卡接后右耳板23，底板19后端滑动卡接后下耳板21；

后左耳板22、后上耳板20、后右耳板23和后下耳板21首尾依次焊接形成长方形套箍。

本实施例中的机箱壳体较于实施例一更加方便安装，只需要滑动卡接即可，无需通过螺钉依次固定连接前上耳板12、前左耳板13、前右耳板14、前下耳板、后上耳板20、后下耳板21、后左耳板22和后右耳板23，大大缩短了安装时间，提高了用户体验满意度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于大功耗芯片散热的快速插拔机箱，其特征在于，包括机箱壳体、插件（2）、散热器（3）、若干个导电泡棉（7）、若干个导向板（5）和前封板（6），

散热器（3）固定设置在插件（2）上，机箱壳体一侧开设配合散热器（3）的散热通孔，散热通孔上下内侧壁上固定设置有若干个导向板（5）；若干个导向板（5）两两组合对称分布，形成用于导向插件（2）的导向槽；

前封板（6）竖向固定设置在散热通孔前内侧壁上，前封板（6）上开设卡合插件（2）的插件卡槽，若干个导电泡棉（7）竖向固定设置在插件卡槽左右内侧壁上，插件（2）插入插件卡槽后导电泡棉（7）紧密接触插件（2）前端。

2.根据权利要求1所述的一种用于大功耗芯片散热的快速插拔机箱，其特征在于，

插件（2）包括插板（24）、支撑板（25）、支承杆（26）和集成端口板（32），前封板（6）上开设卡合插板（24）的插件卡槽，支撑板（25）与插板（24）平行分布，支撑板（25）与插板（24）均垂直固定设置在集成端口板（32）上，支撑板（25）前端通过支承杆（26）固定连接插板（24）中端，用于稳固支承插板（24）；

高功耗芯片（28）固定设置在插板（24）上，高功耗芯片（28）位于散热器（3）和插板（24）之间，插板（24）插入插件卡槽后导电泡棉（7）紧密接触插板（24）前端。

3.根据权利要求2所述的一种用于大功耗芯片散热的快速插拔机箱，其特征在于，

包括导电簧片（4），导电簧片（4）环向包覆固定设置在集成端口板（32）边缘处，用于增强机箱壳体的辐射抗扰度。

4.根据权利要求2所述的一种用于大功耗芯片散热的快速插拔机箱，其特征在于，

机箱壳体包括前立板（11）、后立板、前上耳板（12）、前左耳板（13）、前右耳板（14）、前下耳板、左立板（16）、右立板（17）、顶板（18）、底板（19）、后上耳板（20）、后下耳板（21）、后左耳板（22）和后右耳板（23），

前上耳板（12）横向固定连接前立板（11）后端面上端，前左耳板（13）竖向固定连接前立板（11）后端面左端，前右耳板（14）竖向固定连接前立板（11）后端面右端，前下耳板横向固定连接前立板（11）后端面下端；

后立板上开设配合插板（24）的插板通孔，后上耳板（20）横向固定连接后立板前端面上端，后左耳板（22）竖向固定连接后立板前端面左端，后下耳板（21）横向固定连接后立板前端面下端，后右耳板（23）竖向固定连接后立板前端面右端；

顶板（18）前端通过螺钉固定连接前上耳板（12），左立板（16）前端通过螺钉固定连接前左耳板（13），右立板（17）前端通过螺钉固定连接前右耳板（14），右立板（17）上开设配合散热器（3）的散热通孔，底板（19）前端通过螺钉固定连接前下耳板；

顶板（18）后端通过螺钉固定连接后上耳板（20），左立板（16）后端通过螺钉固定连接后左耳板（22），右立板（17）后端通过螺钉固定连接后右耳板（23），底板（19）后端通过螺钉固定连接后下耳板（21）；

后左耳板（22）、后上耳板（20）、后右耳板（23）和后下耳板（21）首尾固定连接形成长方形套箍。

5.根据权利要求2所述的一种用于大功耗芯片散热的快速插拔机箱，其特征在于，

机箱壳体包括前立板（11）、后立板、前上耳板（12）、前左耳板（13）、前右耳板（14）、前下耳板、左立板（16）、右立板（17）、顶板（18）、底板（19）、后上耳板（20）、后下耳板（21）、后左耳板（22）和后右耳板（23），

前上耳板（12）、前左耳板（13）、前右耳板（14）、前下耳板与前立板（11）均为一体折弯成型，或者，前上耳板（12）、前左耳板（13）、前右耳板（14）和前下耳板均分别焊接在前立板（11）上，前上耳板（12）横向固定连接前立板（11）后端面上端，前左耳板（13）竖向固定连接前立板（11）后端面左端，前右耳板（14）竖向固定连接前立板（11）后端面右端，前下耳板横向固定连接前立板（11）后端面下端；

后立板上开设配合插板（24）的插板通孔，后上耳板（20）、后下耳板（21）、后左耳板（22）、后右耳板（23）和后立板均为一体折弯成型，或者，后上耳板（20）、后下耳板（21）、后左耳板（22）和后右耳板（23）均分别焊接在后立板上，后上耳板（20）横向固定连接后立板前端面上端，后左耳板（22）竖向固定连接后立板前端面左端，后下耳板（21）横向固定连接后立板前端面下端，后右耳板（23）竖向固定连接后立板前端面右端；

前上耳板（12）下端面、前左耳板（13）右端面、前右耳板（14）左端面和前下耳板上端面上均分别横向开设第一凹槽，左立板（16）、右立板（17）、顶板（18）和底板（19）上均横向开设第一凸起，

顶板（18）前端滑动卡接前上耳板（12），左立板（16）前端滑动卡接前左耳板（13），右立板（17）前端滑动卡接前右耳板（14），底板（19）前端滑动卡接前下耳板；

后上耳板（20）下端面、后左耳板（22）右端面、后右耳板（23）左端面和后下耳板（21）上端面上均分别横向开设第二凹槽，左立板（16）、右立板（17）、顶板（18）和底板（19）上均横向开设第二凸起，

顶板（18）后端滑动卡接后上耳板（20），左立板（16）后端滑动卡接后左耳板（22），右立板（17）后端滑动卡接后右耳板（23），底板（19）后端滑动卡接后下耳板（21）；

后左耳板（22）、后上耳板（20）、后右耳板（23）和后下耳板（21）首尾依次焊接形成长方形套箍。

6.根据权利要求4或5所述的一种用于大功耗芯片散热的快速插拔机箱，其特征在于，

包括上固定条、左固定条（29）、右固定条和前固定条（30），上固定条、左固定条（29）、右固定条、前固定条（30）和下固定条（31）均位于机箱壳体内部；

上固定条通过螺钉固定连接顶板（18）、前上耳板（12）和后上耳板（20），

左固定条（29）通过螺钉固定连接前左耳板（13）、后左耳板（22）和左立板（16），

右固定条通过螺钉固定连接前右耳板（14）、右立板（17）和后右耳板（23），

前固定条（30）通过螺钉固定连接前下耳板、前立板（11）和底板（19），

前固定条（30）为横截面为L形的杆件，上固定条、左固定条（29）和右固定条为长方形杆件。

7.根据权利要求1所述的一种用于大功耗芯片散热的快速插拔机箱，其特征在于，

导向板（5）为横截面为直角梯形的杆件。

8.根据权利要求1所述的一种用于大功耗芯片散热的快速插拔机箱，其特征在于，

机箱壳体和散热器（3）均采用导电氧化工艺生产获得，用于增强机箱的导电连续性。

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