专利名称：堆栈式特种计算机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种特种计算机，尤其涉及一种堆栈式特种计算机。
背景技术：
特种计算机是工业用和军用计算机的合称，其使用环境一般极为恶劣，其 整机尺寸、三防(防水、防尘、防震)、宽温、扩展性能、稳定性都有高要求。 其发展趋势是小型化、低功耗、高可靠等。
PC/104是一种专门为嵌入式控制而定义的工业控制总线，凭借其紧凑的 外形(90mmx96mm)，开放的高可靠性的工业规范、堆桟式连接(有效减小 整个系统所占的空间)、丰富的软件资源(与PC系统兼容)、极低的功耗等优 势成为了嵌入式领域的主流。在它之后又相继出现了 PC/104+总线和PCI-104总线。
现有的基于PC/104模块的堆栈式特种计算机，其一般结构是各相邻 PC/104模块之间通过螺柱连接，各相邻框体之间通过螺钉连接，除最上、最下 的两层PC/104模块分别与上下框体封板固定连接外，其它各层PC/104模块与框 体没有直接连接，这种连接方式不够稳固，在震动大的场合使用，易造成连接 松动，接触不良，并且整机的连接方式是PC/104模块之间连接在一起、框体之 间连接在一起，如果对某层的框体和PC/104模块进行拆卸就要分别对它们进行 拆卸，很不方便。另外，其散热主要是采用风扇或热管散热。采用风扇散热的 方式，机体内必须为空气对流预留一定的空间，且机箱上必须要开窗使空气流 出，这样不能密封，易积灰尘；且风扇本身不耐高温，可靠性不高，还消耗电 能，产生噪音。采用热管散热的方式，热管的两端需焊接于导热铝块或机箱上， 结构复杂且成本高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题提供一种拆装方便、稳定性高、抗震性好、 结构简单、成本低的堆栈式特种计算机。
本实用新型通过以下技术方案来解决上述技术问题: 一种堆栈式特种计算 机，包括机箱，机箱由至少两个可上下叠放的框体以及上、下框体封板组成， 每层框体内都固定连接有PC/104模±央，相邻层的PC/104模块之间通过连接器 电气连接，框体还连接有与PC/104模块贴合的导热板，PC/104模块产生的 热量通过导热板导出到框体上散热，所有上下叠放的框体通过一个固定装置可 拆卸地固定在一起。
每个框体上设有至少一个垂直通孔，不同框体上的通孔对应连通，固定装 置穿装在通孔内将所有框体固定在一起。
所述固定装置为螺栓，螺栓穿装在通孔中通过螺母紧固，将所有上下叠放 的框体固定在一起。
所述框体为由一体结构的前后框板、左右框板组成的矩形框体，前后框板 上分别设有安装 L，各安装孔内穿装有电子组件的连接接口，左右框板外侧壁 设有散热鳍片。
左右框板外侧壁中部设有竖直的肋片，用于增强框板强度。 框体内侧壁设置两个相对的台阶，台阶下面设有与其固定连接的PC/104
模块，台阶上面固定连接有导热板，导热板通过导热胶与PC/104模块上的主
要发热芯片贴合接触。
PC/104模块的上面、下面都对应设有连接器，其他PC/104模块的连接，
PC/104模块四角与台阶上对应设有螺孔，螺钉穿过螺孔将PC/104模块固定在
台阶下面。导热板在与连接器对应的位置上开有穿装孔，PC/104模块上面的连接器
穿装在穿装孔中。
框体内的PC/104模块上还直接插接有扩展的PC/104模块。 对于功耗比较大的PC/104模块，还可以在PC/104模块与导热板之间设有
热管，台阶上开有连接槽，热管一端固定在连接槽内，另一端通过导热铝块连
接在导热板上。
本实用新型采用所有上下叠放的框体通过一个固定装置可拆卸地固定在
一起，而各层PC/104模块分别与对应层的框体之间固定连接，各PC/104模块
之间只需连接器进行电气连接，不再需要通过螺柱固定，这种连接方式更稳固，
抗振性更好，且拆装也很方便，拆掉固定装置就可以将所有框体拆开，由于各
层PC/104模块之间是通过连接器连接的，拆卸框体时就可以将PC/104模块拆
卸下来，组装拆卸方便快捷，PC/104模块的散热采用导热板导热，机箱散热，
满足散热需求。相比于使用风扇散热，可以节省机体内风扇产生对流所需要的
空间，同时无需散热窗密封防尘性更好，可靠性宽温性更好，节省了原有风扇
的电能，而且完全消除了噪音；相比热管散热，免除了热管两端的焊接这一步，
且铜板结构更简单，成本更低。
所有上下叠放的框体上对应的相同位置设置有竖直通孔，形成一个从上至
下贯通的孔，作为固定装置的螺栓插装在通孔内，通过螺母将所有框体紧固在 一起，这种固定方式拆卸组装方便快捷，便于添加或减少框体形成新的产品。 框体内侧设置的台阶是用于固定PC/104模块和导热板的，螺钉与螺孔配 合，方便二者的组装与拆卸，并且导热板通过台阶与框体连接在一起，台阶与 框体的接触面积大，从而起到了快速传导热量的作用。当台阶设置在左右框板 内侧，导热板可直接通过台阶将热量导出到鳍片上，导热板加台阶的导热方式 结构简单，体积更小，成本更低，散热效果更好。另外，对于功耗比较大的PC/104模块，还可以在PC/104模块与导热板之间再增加热管，在台阶上开连 接槽，将热管的一端焊接于此槽上，另一端通过导热铝块，连接与导热铜板上， 来增强散热能力，但相对于单纯使用热管的方式还是节省了成本。
在左右框板外侧壁中部分别设有垂直的肋片，其通过增加框板中部的厚 度，加强了长度较长的左右框板的机械强度，使之不易扭曲，抗冲击能力更强， 并且框体垂直方向上增加了厚度，从台阶上传入的热量在框板垂直方向上更能 迅速传导，从而充分利用整个框体来散热；
整机外观造型美观、新颖，接口丰富，使用方便，体积小巧， 一层框体的 体积不大于170 mm x 155 mm x 50mm。
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是本实用新型实施例的装配示意图2是本实用新型实施例一层框体的装配示意图。
具体实施方式
如图l、 2所示， 一种堆栈式特种计算机，包括机箱，机箱由两个上下叠
放的框体i、 r以及上、下框体封板2、 3组成，框体i、 r内分别设有pc/104 模块，pc/104模块主要有主板模块、扩展板模块两种，其中上层框体r内固
定连接有扩展模块4、，下层框体l内固定连接有主板模块4，固定装置将两个
框体i、 r以及上、下框体封板2、 3固定在一起，框体i四角各设有一个垂直
通孔62，框体r四角各设有一个垂直通孔62'，上、下框体封板2、 3四角也 设有通孔65、 64，两个框体l、 1、以及上、下框体封板2、 3的每个角相对应的通孔62、 62'、 65、 64对应连通，所述固定装置为螺栓60，螺栓60穿装在 通孔62、 62、、 65、 64中通过螺母将两个框体1、 r以及上下框体封板2、 3紧
固在一起。
如图2所示，框体1为由一体结构的前后框板14、 15以及左右框板12、 17组成的矩形框体，前后框板14、 15上分别设有多个安装孔11，各安装孔 11内穿装有电子组件的连接接口，左右框板12、 17外侧壁设有竖直的散热鳍 片18，框体1外侧壁中部还设有竖直的肋片19，用于增强框板1强度。左右 框板12、 17内侧壁设置两个相对的台阶13，台阶B下面设有主板模块4，主 板模块4四角与台阶13上分别对应设有螺孔63、 66，螺钉52穿过螺孔63、 66将主板模块4固定在台阶13下面，台阶13上面固定连接有导热板5，导热 板5通过导热胶与主板模块4上的主要发热芯片贴合接触，主板模块4产生的 热量通过导热板5导出到框体1的鳍片18上散热，优选在左右框板12、 17 内壁上设置台阶13，有利于主板模块4产生的热量通过台阶13直接导到散热 鳍片18上，主板模块4的上面设有叠装总线插座41用于与扩展模块4、连接， 导热板5在与叠装总线插座41对应的位置上开有穿装孔53，叠装总线插座41 穿装在穿装孔中。主板模块4的下面还设有叠装总线插针42，用于和其他扩 展的PC/104模块连接。
如图1所示，框体r为由一体结构的前后框板14、、 15、以及左右框板12、、 17'组成的矩形框体，前后框板14'、 15'上分别设有多个安装孔ir，各安装孔 ir内穿装有电子组件的连接接口，左右框板12、、 1T外侧壁设有竖直的散热 鳍片18'，左右框板12\ 17'外侧壁中部设有竖直的肋片19'，用于增强框板
r强度。框体r内侧壁设置两个相对的台阶13、台阶B'下面设有扩展板模块
4、，扩展板模块4、通过螺钉固定在台阶13、下面，扩展板模块4、的上面设有叠装总线插座4r用于与主板模块4连接。
根据需要在框体1内的主板模块4上面和/或下面还可以直接堆栈扩展的 PC/104模块。
当采用的PC/104模块功耗较大时，可在PC/104模块与导热板之间设有热 管，台阶上开有连接槽，热管一端固定在连接槽内，另一端通过导热铝块连接 在导热板上。
根据实际需要，扩展模块可以设置多个，多个扩展模块分别在主机模块4 的上下面进行多层堆栈，同样，固定扩展模块的框体也上下多层叠放，往下堆 栈扩展模块时必须先在主机模块4下堆一块104转接板，再进行扩展模块的堆 栈。
本实施例的安装步骤如下
1、 将紧固螺栓60旋下，取出上下框体封板2、 3。
2、 把扩展模块4、通过其上1 04总线管脚对应插入主机模块4的叠装总线插座
4r中，框体r与框体i对好。
3、 扩展模块4、堆桟完毕，盖好上下框体封板2、 3，再更换相应堆桟层数高度 的紧固螺栓锁紧。
权利要求1、一种堆栈式特种计算机，包括机箱，机箱由至少两个可上下叠放的框体以及上、下框体封板组成，其特征在于，每层框体内都固定连接有PC/104模块，相邻层的PC/104模块之间通过连接器电气连接，框体还连接有与PC/104模块贴合的导热板，PC/104模块产生的热量通过导热板导出到框体上散热，所有上下叠放的框体通过一个固定装置可拆卸地固定在一起。
2、 根据权利要求1所述的堆栈式特种计算机，其特征在于，每个框体上 设有至少一个垂直通孔，不同框体上的通孔对应连通，固定装置穿装在通孔内 将所有框体固定在一起。
3、 根据权利要求2所述的堆栈式特种计算机，其特征在于，所述固定装 置为螺栓，螺栓穿装在通孔中通过螺母紧固，将所有上下叠放的框体固定在一 起。
4、 根据权利要求1 3任意一项所述的堆栈式特种计算机，其特征在于， 所述框体为由一体结构的前后框板、左右框板组成的矩形框体，前后框板上分 别设有安装 L，各安装孔内穿装有电子组件的连接接口，左右框板外侧壁设有 散热鳍片。
5、 根据权利要求4所述的堆栈式特种计算机，其特征在于，左右框板外 侧壁中部设有竖直的肋片，用于增强框板强度。
6、 根据权利要求1 3任意一项所述的堆桟式特种计算机，其特征在于， 框体内侧壁设置两个相对的台阶，台阶下面设有与其固定连接的PC/104模块， 台阶上面固定连接有导热板，导热板通过导热胶与PC/104模块上的主要发热 芯片贴合接触。
7、 根据权利要求6所述的堆栈式特种计算机，其特征在于，PC/104模块的上面、下面都对应设有连接器，用于与其他PC/104模块的连接，PC/104模 块四角与台阶上对应设有螺孔，螺钉穿过螺孔将PC/104模块固定在台阶下面。
8、 根据权利要求7所述的堆栈式特种计算机，其特征在于，导热板在与 连接器对应的位置上开有穿装孔，PC/104模块上面的连接器穿装在穿装孔中。
9、 根据权利要求8所述的堆栈式特种计算机，其特征在于，框体内的 PC/104模块上还直接插接有扩展的PC/104模块。
10、 根据权利要求9所述的堆栈式特种计算机，其特征在于，在PC/104 模块与导热板之间设有热管，台阶上开有连接槽，热管一端固定在连接槽内， 另一端通过导热铝块连接在导热板上。
专利摘要本实用新型公开了一种堆栈式特种计算机，包括机箱，机箱由至少两个可上下叠放的框体以及上、下框体封板组成，每层框体内都固定连接有PC/104模块，相邻层的PC/104模块之间通过连接器电气连接，框体还连接有与PC/104模块贴合的导热板，PC/104模块产生的热量通过导热板导出到框体上散热，所有上下叠放的框体通过一个固定装置可拆卸地固定在一起。本实用新型的堆栈式特种计算机拆装方便、稳定性高、抗震性好、结构简单、成本低。
文档编号G06F1/18GK201222217SQ20082009391
公开日2009年4月15日 申请日期2008年5月7日 优先权日2008年5月7日
发明者罗文礼 申请人:研祥智能科技股份有限公司;上海研祥智能科技有限公司