一种计算机设备的组合式抗干扰屏蔽结构的制作方法

本发明属于计算机设备的散热结构，具体为一种计算机设备的组合式抗干扰屏蔽结构。

背景技术：

计算机在人们生活中起着举足轻重的作用，随着社会的进步与发展，计算机的普及程度越来越高，几乎渗透了人们生活的各个领域，为我们的生活带来了快捷和便利。而随着计算机技术的不断发展和成熟，其功能和用途也越来越广泛，一些计算机也开始使用一些高性能装配组件来改善计算机性能，这些高性能装配组件自身对外部电磁辐射敏感，在电磁干扰环境中的工作稳定性较差，若没有很好的保护措施，在强干扰环境下会导致性能不稳定、设备功能紊乱、传输错误等问题，影响计算机的正常使用，且一些计算机配件自身也具有一定的辐射，会在使用过程中对人类的健康与安全产生影响。

基于上述特点，计算机壳体的性能要求也更高，除了要求有较佳的结构强度、防护性能以及散热性能外，对壳体的电磁屏蔽性能也有一定的要求。而现有技术中常见的计算机外壳往往采用金属外壳，但是金属外壳存在导电、易于腐蚀生锈、易于变形等问题。而采用塑料外壳可通过添加屏蔽材料使得壳体具有屏蔽性能，但也存在散热问题、易燃问题和强度问题，在普通的民用领域尚可使用，但在矿山、户外、高辐射地区、警用、军用等高精度、高使用条件需求的特种计算机使用领域依然存在使用阻碍。

因此，设计出一种能与计算机壳体配合使用、结构简单、成本可控的抗干扰屏蔽结构是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种计算机设备的组合式抗干扰屏蔽结构，以解决上述技术背景中的缺陷。

为实现上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种计算机设备的组合式抗干扰屏蔽结构，包括壳体以及接线结构件；

所述壳体为组合式壳体，包括第一壳体单元、第二壳体单元以及第三壳体单元，第一壳体单元、第二壳体单元、第三壳体单元均具有下凹的容积腔，第一壳体单元、第二壳体单元和第三壳体单元上下顺次叠放并能通过可拆卸连接件进行可拆卸连接固定，且所述第一壳体单元的上表面通过封闭盖进行上表面上的开口封闭；

第一壳体单元、第二壳体单元、第三壳体单元在容积腔的四周设置有侧板，侧板、封闭盖以及第三壳体单元的底板均为复合材料板，所述复合材料板包括设置于容积腔侧的绝缘塑壳层，所述绝缘塑壳层外侧成型有复合织物层，所述复合织物层成型于绝缘塑壳层的外侧界面层位置，并在所述复合织物层外侧则成型有金属外壳体；所述复合织物层包括第一加强织物层以及第二加强织物层，所述第一加强织物层为由阻燃矿物纤维织造的三维织物层，所述第二织物层为导电纤维织物层，所述第二织物层织造成型于所述第一加强织物层的三维结构层中；

第一壳体单元、第二壳体单元的容积腔底部均设置有元器件装配板，所述元器件装配板的主体为镂空铝板，所述镂空铝板的下表面上贴合有一层膜导热材料，而在镂空铝板上则预留有元器件装配位，所述第一壳体单元的元器件装配板用于装配供电电源，所述第二壳体单元的元器件装配板用于装配计算机主板以及与计算机主板配套使用的其他元器件；

所述接线结构件包括碳化硅散热陶瓷管以及绝缘热缩套管，所述碳化硅散热陶瓷管为中空管体，包括多根，在所述底板的下表面上平行间隔设置，并贴合固定于所述膜导热材料的下表面；所述绝缘热缩套管用于对计算机设备中各接线部分进行套装并热缩包裹，绝缘热缩套管的内侧成型有导电纤维层；装配好的绝缘热缩套管穿装在所述碳化硅散热陶瓷管中。

作为进一步限定，封闭盖、第一壳体单元、第二壳体单元以及第三壳体单元的侧板外侧均设置有耳板，所述耳板上设置有螺纹安装座，并在螺纹安装座位置通过连接螺栓实现封闭盖与第一壳体单元、第一壳体单元与第二壳体单元以及第二壳体单元与第三壳体单元之间的可拆卸连接固定。

作为进一步限定，第一壳体单元、第二壳体单元、第三壳体单元的侧板上均设置有侧面散热气窗，所述侧面散热气窗设置于相对侧的侧板上；而所述封闭盖上则成型有至少一个带轴流风扇的散热气窗。

作为进一步限定，所述金属外壳体为导热系数大于180w/mk的金属材料板或者合金材料板一体压模成型。

作为进一步限定，所述侧板的厚度为4~8mm，且所述侧板中绝缘塑壳层的厚度不少于3mm。

作为进一步限定，所述膜导热材料为导热碳纤维膜层或者石墨烯膜层。

作为进一步限定，所述碳化硅散热陶瓷管的剖面为半椭圆形，所述半椭圆形剖面的长轴和短轴之比为3:1~4:1，并在长轴位置贴合于所述膜导热材料下表面并保持位置固定。

作为进一步限定，所述元器件装配板在元器件装配位位置表面涂装有一层导热硅脂，而对应的计算机用供电电源以及计算机主板在对应导热硅脂表面贴合元器件装配板并通过螺纹连接件进行固定装配。

作为进一步限定，所述侧板的内侧表面以及所述封闭盖的下表面上还成型有一层陶瓷化硅橡胶层。

作为进一步限定，所述导电纤维织物层和所述导电纤维层中填充的导电纤维为导电型金属化合物纤维或者导电高分子型纤维。

有益效果：本发明的组合式抗干扰屏蔽结构适合于对绝缘和保护性能要求较高的特种计算机设备中，其设计合理，使用方便，在使用过程中可进行组合拆卸和装配，其成型后的壳体结构具有令人满意的机械性能、良好的抗干扰屏蔽性能以及较低的材料成本，同时兼顾散热性能、抗腐蚀性能以及阻燃性能，使的组装后的计算机能够适应恶劣的使用环境，并具有较佳的屏蔽效能，能避免元器件之间因为接线不良所产生的相互干扰以及外部电磁干扰环境对设备的不良影响。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的结构示意图。

图2为图1中a部分的细节放大示意图。

图3为图1中b部分的细节放大示意图。

其中：1、紧固螺钉；2、封闭盖；3、散热气窗；4、轴流风扇；5、散热支座；6、上层容积腔；7、中间层容积腔；8、绝缘热缩套管接头；9、元器件装配板；10、下层容积腔；11、侧面散热气窗；12、碳化硅散热陶瓷管；13、放置底座；14、第三壳体单元；15、第二壳体单元；16、第一壳体单元；17、绝缘塑壳层；18、第一加强织物层；19、第二加强织物层；20、金属外壳体；21、镂空铝板；22、膜导热材料；23、耳板。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

参见图1所示的一种计算机设备的组合式抗干扰屏蔽结构的实施例，在本实施例中，组合式抗干扰屏蔽结构包括壳体部分以及接线结构件部分，其壳体部分用于装配计算机设备的组件，包括第一壳体单元16、第二壳体单元15以及第三壳体单元14，第一壳体单元16、第二壳体单元15以及第三壳体单元14独立成型，且在第一壳体单元16、第二壳体单元15以及第三壳体单元14内对应设置有上层容积腔6、中间层容积腔7以及下层容积腔10。

第一壳体单元16、第二壳体单元15、第三壳体单元14在装配时上、下依次叠合，并在第一壳体单元16的上层容积腔6表面通过封闭盖2进行面封闭，第一壳体单元16、第二壳体单元15、第三壳体单元14以及封闭盖2在对应位置的外侧设置有耳板23，并在耳板23位置通过旋入紧固螺钉1来对叠合后的各壳体单元以及封闭盖2进行装配连接固定。

在本实施例中，第三壳体单元14的底面为封闭底面，该封闭底面与第一壳体单元16、第二壳体单元15、第三壳体单元14的侧边结构以及封闭盖2的结构一致，均为复合材料板结构。

如图2以及图3结构所示，该复合材料板的内侧为绝缘塑壳层17，该绝缘塑壳层17为高导热绝缘塑料成型，其厚度为4mm，绝缘塑壳层17的外侧成型有复合织物层，该复合织物层被热压到绝缘塑壳层17的外侧面内作为界面层结构，复合织物层包括第一加强织物层18以及第二加强织物层19，第一加强织物层18为导电纤维织物层，而第二加强织物层19为一层由阻燃矿物纤维织造的三维织物层，第二加强织物层19的三维织物层结构中预留有厚度空间，并在厚度空间位置将第一加强织物层18织入第二加强织物层19内，复合织物层的外侧为金属外壳体20，该金属外壳体20为高导热的铝板模压成对应第一壳体单元16、第二壳体单元15、第三壳体单元14的外轮廓结构，而带复合织物层的绝缘塑壳层17则拼接成型于金属外壳体20的内侧并固定后成型为对应的第一壳体单元16、第二壳体单元15、第三壳体单元14、封闭盖2结构，并保证成型后的第一壳体单元16、第二壳体单元15、第三壳体单元14的厚度为6mm。

另外，在第一壳体单元16、第二壳体单元15的底面上设置为错位阶作为安装位，该安装位上对应装配有元器件装配板9，该元器件装配板9的结构如图3所示，包括作为主体支撑结构的镂空铝板21，该镂空铝板21上设置有装配位用于装配计算机设备的配件，而在镂空铝板21的下表面上则成型有一层石墨烯膜层作为膜导热材料。在本实施例中，第一壳体单元16上的元器件装配板9用于装配供电电源，而第二壳体单元15的元器件装配板9用于装配计算机主板以及与计算机主板配套使用的其他元器件。而在进行装配时，可以现在对应镂空铝板21的装配位位置表面涂装有一层导热硅脂，对应的计算机用供电电源以及计算机主板在对应导热硅脂表面贴合元器件装配板9并通过螺纹连接件进行固定装配。

另外，在本实施例中，还包括接线结构件，该接线结构件包括碳化硅散热陶瓷管12以及绝缘热缩套管，碳化硅散热陶瓷管12为中空管体，绝缘热缩套管的线体部分装入碳化硅散热陶瓷管12中，并在碳化硅散热陶瓷管12上设置有若干孔，以将绝缘热缩套管的绝缘热缩套管接头8伸出碳化硅散热陶瓷管12，以对计算机设备中各接线部分进行套装并热缩包裹，绝缘热缩套管的内侧成型有导电纤维层，该导电纤维层与第一加强织物层18的导电纤维织物层中填充的导电纤维为导电型金属化合物纤维；通过绝缘热缩套管的上述结构可以解决计算机设备中接线部分这一重要的干扰源，对其漏电进行保护屏蔽。

而单层元器件装配板9下部的碳化硅散热陶瓷管12设置为多根，其单根剖面为半椭圆形，所述半椭圆形剖面的长轴和短轴之比为3:1，并在长轴位置贴合于膜导热材料33的下表面并保持位置固定。碳化硅散热陶瓷管12的设置一方面能对镂空铝板21进行结构支撑，同时碳化硅散热陶瓷管12的绝缘性能能对绝缘热缩套管进行保护，并保证接线的整齐，另外，碳化硅散热陶瓷管12贴合于膜导热材料33的下表面，能对元器件装配板9上的元件发热进行传导，从而辅助轴流风扇4进行散热。

为了保证整个组合式抗干扰屏蔽结构成型后的散热性能，第一壳体单元16、第二壳体单元15、第三壳体单元14上在相对侧的侧板上成型有侧面散热气窗11，并在第三壳体单元14的底板以及封闭盖2的盖面上设置有主动散热结构，该主动散热结构为多个轴流风扇4，该轴流风扇4上装配有散热支座4，而第三壳体单元14的底板以及封闭盖2在对应轴流风扇4的装配位置设置有对应的散热气窗3。

装配好的计算机元件在计算机设备运行时发热，发热的热量进过镂空铝板21以及膜导热材料22均热后，传导到碳化硅散热陶瓷管12上，从而保持对应上层容积腔6、中间层容积腔7中热量的均匀性，此时，轴流风扇4开启，使得上层容积腔6、中间层容积腔7以及下层容积腔10中产生负压，外部冷空气从侧面散热气窗11以及第三壳体单元14底部进入，与镂空铝板21、膜导热材料22、碳化硅散热陶瓷管12进行热交换后，通过封闭盖2上的轴流风扇4从散热气窗3带出完成散热。

而本实施例的壳体侧板结构能有效抑制外部空间辐射电磁干扰对控制器电路的干扰，增强计算机设备工作的稳定性。另外，中间层容积腔7作为主要的工作元件的容积腔，通过在其上、下表面分别设置上述结构的元器件装配板9，元器件装配板9中的镂空铝板21配合侧板的金属外壳体20以及复合织物层共同构成一个类似于法兰第笼的屏蔽结构，对元器件装配板9上装的元件进行电屏蔽，保证其使用性能，而接线部位和接头以及线束上可能的接脚漏电也能通过绝缘热缩套管以及碳化硅散热陶瓷管12进行屏蔽保护；而供电电源以及其他高频设备则通过另外设置上层容积腔6来进行装配，减少了供电电源以及其他高频设备对计算机主板等部件引起不利影响，或是为了使其它设备发出的信号不对该高频设备产生影响。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。