CN216218533U - 一种屏蔽箱的箱体及屏蔽箱及屏蔽结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种屏蔽箱的箱体、屏蔽箱及屏蔽结构，其中，屏蔽箱包括箱体，所述箱体的底部嵌入设置有散热片；所述散热片的导热系数大于所述箱体的导热系数。本实用新型屏蔽箱中无散热风扇，消除了散热风扇对屏蔽箱内、外部的电磁干扰；此外，由于散热片的设置，可以大大减少通风孔的数量和孔径，在散热功率匹配的前提下，甚至可以取消通风孔，从而达到屏蔽箱内外的完全屏蔽。

Description

一种屏蔽箱的箱体及屏蔽箱及屏蔽结构

技术领域

本实用新型涉及一种屏蔽箱，特别是涉及一种屏蔽箱的箱体及屏蔽箱及散热结构。

背景技术

现有技术中，屏蔽盒的常规结构是采用封闭的金属外壳将被屏蔽对象包裹，如果要考虑散热，一般会增加散热风扇，并在外壳上开设通风孔。但是在对屏蔽效果要求比较苛刻情况下，散热风扇本身会发射干扰电磁波，因此散热风扇放在屏蔽箱内部会对内部电气部件造成干扰，放在屏蔽箱外部将会对外部电气造成干扰，开设通风口也会降低屏蔽效果。

因此本领域技术人员致力于开发一种无风扇散热的屏蔽箱的箱体及屏蔽箱及散热结构。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无风扇散热的屏蔽箱的箱体及屏蔽箱及散热结构。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种屏蔽箱的箱体，所述箱体的底部嵌入设置有散热片；所述散热片的导热系数大于所述箱体的导热系数。

为了确保散热贴合面紧密贴合，所述散热片位于所述箱体的外侧表面略高于所述箱体的外侧底面。

进一步的，所述散热片位于所述箱体的外侧表面贴有散热硅胶垫；所述散热硅胶垫的外侧表面略高于所述箱体的外侧底面。

更进一步的，所述散热片位于所述箱体的外侧表面设置有散热膏；所述散热膏的外侧表面略高于所述箱体的外侧底面。

进一步的，所述箱体的底部内表面设置有元器件散热底座安装座；所述散热片位于所述箱体的内侧表面略高于所述元器件散热底座安装座的内侧表面。

较佳的，所述散热片向所述箱体的两侧延伸，形成左侧散热片和右侧散热片；所述左侧散热片与所述箱体的左侧壁间隔设置；所述右侧散热片与所述箱体的右侧壁间隔设置。

本实用新型还提供了一种屏蔽箱，包括上述的屏蔽箱的箱体。

本实用新型还提供了一种屏蔽结构，包括上述的屏蔽箱的箱体，所述箱体固定于安装基座上。

为了将元器件散热底座和散热片紧密贴合锁紧，所述箱体内设置有电子元器件；所述电子元器件通过元器件散热底座安装座和螺栓固定；所述螺栓穿过所述箱体的底部后与所述安装基座的预设螺母连接。

为了提高散热效率，所述安装基座与空气的接触面积大于所述箱体与空气的接触面积。

本实用新型的有益效果是：本实用新型屏蔽箱中无散热风扇，消除了散热风扇对屏蔽箱内、外部的电磁干扰；此外，由于散热片的设置，可以大大减少通风孔的数量和孔径，在散热功率匹配的前提下，甚至可以取消通风孔，从而达到屏蔽箱内外的完全屏蔽。

附图说明

图1是本实用新型一具体实施方式中屏蔽箱的立体结构示意图。

图2是本实用新型一具体实施方式中屏蔽箱的俯视结构示意图。

图3是本实用新型一具体实施方式屏蔽结构中的屏蔽箱的俯视结构示意图。

图4是本实用新型一具体实施方式中屏蔽结构的整体结构示意图。

图5是沿图4中F-F线的剖视结构示意图。

图6是图5中局部P的放大示意图。

图7是沿图4中H-H线的剖视结构示意图。

图8是图7中局部I的放大示意图。

图9是本实用新型一具体实施方式中屏蔽结构的散热示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

一种屏蔽箱散热方法，包括以下步骤：

1)在屏蔽箱的底部设置一散热片，使之成为屏蔽箱的一级散热；

2)将所述散热片与基座相连；所述基座的表面积大于所述屏蔽箱的箱体的表面积；所述基座和屏蔽箱的导热系数小于所述散热片的导热系数。

本实施例中，所述基座和屏蔽箱的导热系数相同或不同。

如图1所示，上述的屏蔽箱散热方法可通过一种屏蔽箱实现，该屏蔽箱包括箱体1，箱体1的底部嵌入设置有散热片2，散热片2的导热系数大于箱体1 的导热系数。

散热片2位于箱体1的外侧表面D略高于箱体1的外侧底面E。

如图2所示，箱体1的底部内表面设置有元器件散热底座安装座3，散热片 2位于箱体1的内侧表面F略高于元器件散热底座安装座3的内侧表面G。

为了确保各个散热贴合面紧密贴合。散热片2位于箱体1的外侧表面D略高于箱体1的外侧底面E，将散热屏蔽箱安装在安装基座5上时，散热片2与安装基座5可以在四颗M4螺栓的拉力下紧密贴合，同时为了避免局部不平或者凹坑，在贴合面涂上散热膏薄层，避免出现空隙，降低传热效果。通过有限次数的研磨操作，将多余的散热膏挤出铁和面，确保在绝大多数贴面是紫铜和铝合金直接接触，如此可以最大限度地提高其散热效果。同理，散热片2位于箱体1 的内侧表面F略高于元器件散热底座安装座3的内侧表面G，确保将电器元件底座通过固定螺栓M4紧压在F面上时，元器件的散热底座可以和散热片2紧密贴合，并采用同样的操作方式涂上散热膏薄层，避免出现空隙，使绝大多数贴合面是紫铜和元器件底面直接接触。

在其他实施方式中，可以在零件设计时对散热片厚度不做具体要求，而用导热系数很高的散热硅胶垫(有一定的弹性)贴在散热片上，从而增加该处厚度，确保面之间的良好贴合，避免出现空隙，从而提高实际散热效果。此外，采用导热系数很高的散热膏替代上述的散热硅胶垫，也可以达到良好的接触。

散热片2向箱体1的两侧延伸，形成左侧散热片2a和右侧散热片2b，左侧散热片2a与箱体1的左侧壁间隔设置，右侧散热片2b与箱体1的右侧壁间隔设置。

如图3-图8所示，上述的屏蔽箱的箱体可以应用于一种屏蔽结构，箱体1 固定于安装基座5上。

箱体1内设置有电子元器件4，电子元器件4通过元器件散热底座安装座3 和螺栓6固定，螺栓6穿过箱体1的底部后与安装基座5的预设螺母7连接。

为了将元器件散热底座和散热片2紧密贴合锁紧，必须加大固定螺钉M4的预紧力，如果采用在屏蔽箱底板上攻螺纹的方式，势必会大大增加底板厚度，必然会增大散热片的厚度，从而降低散热片2向安装基座5方向传热的效率。本实用新型采用了锁紧螺母的形式进行预警，即在安装基座5上设计了对应的盲孔对预设螺母7和螺栓6进行让位，使得屏蔽箱底板可以做的很薄(远远低于攻螺纹所需要的厚度)。

安装基座5与空气的接触面积大于箱体1与空气的接触面积。

本实施例中，散热片采用了导热效率高的材料(比如紫铜)，将电气散热板的热量传递到屏蔽箱以外，通过散热片横截面积的合理设计，可以使散热板的散热功率大于或等于电气发热功率，这样屏蔽箱内部的温度可以动态维持在安全的范围以内。而且屏蔽箱没有风扇，消除了风扇电磁波对箱体内、外的电磁干扰；由于有高效率的散热片，可以大大减少通风孔的数量和孔径，在散热功率匹配的前提下，甚至可以取消通风孔，从而达到箱体内外的完全屏蔽。为了达到这个目的，在箱体上安装了具有屏蔽功能的航插，航插上的线缆，也选择了屏蔽线缆，从而实现整个走线系统的屏蔽功能。

上述散热结构的散热原理如下：

根据傅里叶方程式

其中

为导热速度，单位为W，A为传热截面面积，k为物体导热系数。根据上述方程，物体导热系数越高，热传递的效率越高，传热截面面积越大，导热速度越大，厚度越薄，传热效率越高。常用材料的导热系数如下：

材料名称	紫铜	铝合金	铁	空气	PVC
						导热系数(W/m.K)	380	160	50	0.024	0.17

本实用新型采用了两级散热，第一级为散热片2，采用了散热效率很高的紫铜作为其材料，第二级为箱体1和安装基座5，采用了散热效率较高的铝合金。

如图9所示，设单位时间内内部电子元件发热总功率为Q0，通过散热片2 底部横截面传递到左右两侧的热量分别为Q2、Q1，传递到安装基座5的热量为 Q3，传递到箱体1的热量为Q4，则

Q0＝Q1+Q2+Q3+Q4

通过散热片2传递到空气的热量为Q7，通过散热片2垂直下方的安装基座 5部分表面传递到空气的热量为Q5,通过散热片2四周下方安装基座5横截面传递到安装基座5整个铝合金框架其他部位的热量为Q6，通过个铝合金框架其他部位的表面传递到空气的热量为Q9，通过箱体1传递到空气的热量为Q8，则：

Q3＝Q5+Q6

Q1+Q2＝Q7

Q4＝Q8

Q9＝Q6

因此：

Q0＝Q5+Q7+Q8+Q9

设散热片2与空气的接触总面积为S7，屏蔽箱的箱体1与外侧空气接触的总面积为S8，安装基座5与外侧空气接触的总面积为S9，则，散热面积 S＝S7+S8+S9

本实施例中，S7＝3560平方毫米，S8＝28400平方毫米,S9＝600000平方毫米

S÷S0≈250

S为本实用新型的散热面积，S0为现有技术的散热面积，相当于把现有技术的散热面积提高了250倍。

为了进一步提高其散热效率，将散热片设计成薄壁件，这样可以增大Q3，从而大大增加Q9，即提高了安装基座5作为散热功能的利用率。

由于本实用新型采用了有梯度的散热材料，并且逐步增大了散热面积，固定在兼顾其他功能的基座上，达到了合理利用现有零部件极大地提高了散热效率。如果将散热片的材料由紫铜替换为其他散热效率较高的材料，或者替换为具有更高效率的散热组件，或者将铝合金替换为其它散热效率的材料，但是仍然采用了有梯度的散热方案或者利用现有零部件提高散热效率，应该属于本实用新型的范畴。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种屏蔽箱的箱体，其特征是：所述箱体(1)的底部嵌入设置有散热片(2)；所述散热片(2)的导热系数大于所述箱体(1)的导热系数；

所述箱体(1)的底部内表面设置有元器件散热底座安装座(3)；所述散热片(2)位于所述箱体(1)的内侧表面(F)略高于所述元器件散热底座安装座(3)的内侧表面(G)。

2.如权利要求1所述的屏蔽箱的箱体，其特征是：所述散热片(2)位于所述箱体(1)的外侧表面(D)略高于所述箱体(1)的外侧底面(E)。

3.如权利要求1所述的屏蔽箱的箱体，其特征是：所述散热片(2)位于所述箱体(1)的外侧表面贴有散热硅胶垫；所述散热硅胶垫的外侧表面略高于所述箱体(1)的外侧底面(E)。

4.如权利要求1所述的屏蔽箱的箱体，其特征是：所述散热片(2)位于所述箱体(1)的外侧表面设置有散热膏；所述散热膏的外侧表面略高于所述箱体(1)的外侧底面(E)。

5.如权利要求1至4任一所述的屏蔽箱的箱体，其特征是：所述散热片(2)向所述箱体(1)的两侧延伸，形成左侧散热片(2a)和右侧散热片(2b)；所述左侧散热片(2a)与所述箱体(1)的左侧壁间隔设置；所述右侧散热片(2b)与所述箱体(1)的右侧壁间隔设置。

6.一种屏蔽箱，其特征是：包括如权利要求1至5任一所述的屏蔽箱的箱体。

7.一种屏蔽结构，其特征是：包括如权利要求1至5任一所述的屏蔽箱的箱体，所述箱体(1)固定于安装基座(5)上。

8.如权利要求7所述的屏蔽结构，其特征是：所述箱体(1)内设置有电子元器件(4)；所述电子元器件(4)通过元器件散热底座安装座(3)和螺栓(6)固定；所述螺栓(6)穿过所述箱体(1)的底部后与所述安装基座(5)的预设螺母(7)连接。

9.如权利要求7或8所述的屏蔽结构，其特征是：所述安装基座(5)与空气的接触面积大于所述箱体(1)与空气的接触面积。

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