专利名称：一种全密封风冷电子设备机箱的制作方法
技术领域：
本实用新型属于在恶劣环境下实现密封、散热及电磁兼容性能的技术，特别是一种全密封风冷电子设备机箱。
背景技术：
电子设备机箱是由工程材料按一定方式联接组合，并能安装电子元器件及机械零部件的基础结构。目前电子设备元器件热流密度迅速增加，发热量激增，为保证电子设备设计性能的实现，必须采用合理的散热控制技术及时将其产生的热量带出，避免出现电子设备热失效。常用的电子设备散热方法有强迫风冷、液冷、冷板制冷及热电制冷等。由于液冷、 冷板制冷及热电制冷方式成本高，工艺实现复杂且稳定性受制约等问题，目前应用并不常见。强迫风冷散热方法被广泛运用于各种开放式机箱，但是采用该方式进行冷却降温的设备通常不具备防潮、防尘等功能，尤其湿热环境下其适应性差。张子兵的专利(申请号01103696. 6)公开了一种电子设备机箱及其散热方法，解决了分布于单块印制板上发热芯片的密封及散热要求；但是对多块印制板同时散热时，其安装方式有局限性；另外，该机箱不适用于标准6U插件安装要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种电子设备机箱，不但解决全密封机箱散热问题， 而且使其能够在恶劣环境下正常使用。实现本实用新型目的的技术解决方案为一种全密封风冷电子设备机箱，包括风机、EMC弹性密封条、衬垫以及由金属材料制成的机壳、风罩、风罩盖板、前面板、后面板、插座板、第一插箱和第二插箱，该机箱分为密封区域和左右对称设置在机箱左右两侧的左右侧强制通风区域，左侧风罩盖板、左侧风罩、第一插箱左侧面、第二插箱左侧面，形成左侧强制通风区域，右侧风罩盖板、右侧风罩、第一插箱右侧面、第二插箱右侧面，形成右侧强制通风区域；第一插箱与第二插箱左右两侧分别设置翅片式散热器，该左右侧翅片式散热器分别包含在左右侧强制通风区域中，左右侧风罩靠近左右侧翅片式散热器侧开有孔，开孔周边均勻卡装有左右侧弹性EMC密封条，左右侧EMC密封条被左右侧风罩同时压紧至左右侧翅片式散热器的安装平面，实现与左右侧强制通风区域密封隔离；在左右侧风罩与机壳安装接触面间装有第一衬垫，并压紧第一衬垫实现与外部密封及屏蔽隔离；插座板、前面板、 后面板与机壳内部形成密封区域，第一插箱、第二插箱位于在机箱中部，安装在密封区域内，插座板、前面板、后面板与机壳安装面之间分别贴装第二衬垫、第三衬垫和第四衬垫，并压紧实现与外部密封及屏蔽隔离。本实用新型与现有技术相比，其显著优点(1)将高发热功耗的插件按模块化设计，并在插件模块散热面侧设计一块与其贴紧安装的导热隔板，用以增加传导途径及散热接触面积，提高散热效率。(2)将电子设备机箱通过风道设计及使用EMC密封条将其分为密封区域和强制通风区域；在密封区域，插件工作时产生热量通过插件模块散热面、导热隔板、固定安装面传导至插箱左右两侧的散热器翅片上；在强制通风区域，风将翅片上的热量带出机箱，从而降低了密封区域的温度。(3)该电子设备机箱的实现了内部密封区域与外部环境的隔离，并且在各安装接触面采取了密封及屏蔽措施，从而能使电子设备在恶劣环境 (如湿热、振动及冲击)下正常使用。该机箱尤其适用于标准6U插件安装要求。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
图1是本实用新型电子设备机箱外部结构示意图。图2是本实用新型电子设备机箱主视剖视图。图3是本实用新型电子设备机箱俯视剖视图。图4是第一插插箱主视图。图5是第二插插箱主视图。
具体实施方式
本实用新型全密封风冷电子设备机箱包括风机9、EMC弹性密封条11、衬垫以及由金属材料制成的机壳1、风罩2、风罩盖板3、前面板4、后面板5、插座板6、第一插箱15和第二插箱22，该机箱分为密封区域30和左右对称设置在机箱左右两侧的左右侧强制通风区域27-1、27-2，左侧风罩盖板3、左侧风罩2、第一插箱15左侧面、第二插箱22左侧面，形成左侧强制通风区域27-1，右侧风罩盖板、右侧风罩、第一插箱15右侧面、第二插箱22右侧面，形成右侧强制通风区域27-2 ；第一插箱15、第二插箱22位于在机壳1中部，分别固定在机壳1底面加强筋上；两个风罩2分别安装在机壳1左右两侧开孔处，，并嵌入机壳1内部安装，左右风罩盖板3分别压装在左右风罩2翻边上。第一插箱15与第二插箱22左右两侧分别设置翅片式散热器10，该左右侧翅片式散热器分别包含在左右侧强制通风区域27-1、 27-2中，左右侧风罩2靠近左右侧翅片式散热器侧开有孔，开孔周边均勻卡装有左右侧弹性EMC密封条11，左右侧EMC密封条11被左右侧风罩同时压紧至左右侧翅片式散热器的安装平面，实现与左右侧强制通风区域27-1、27-2密封隔离；在左右侧风罩与机壳1安装接触面间装有第一衬垫25，通过螺钉压紧第一衬垫25实现与外部密封及屏蔽隔离；插座板6、前面板4、后面板5与机壳1内部形成密封区域30，第一插箱15、第二插箱22安装在密封区域 30内，插座板6、前面板4、后面板5与机壳1安装面之间分别贴装第二衬垫沈、第三衬垫34 和第四衬垫35，并通过螺钉压紧实现与外部密封及屏蔽隔离。本实用新型全密封风冷电子设备机箱的第一插箱15、第二插箱22由金属材料构成，安装在机箱密封区域30内，分别用于安装高发热功耗的的插件模块13及用户特定插件形成固定安装面36。在插件模块13散热面侧设计安装一块导热隔板14，并与其贴紧安装， 用以增加传导途径及接触面积，插件模块13工作时所产生热量经其自身散热面、导热隔板 14、固定安装面36传导至第一插箱15、第二插箱22左右两侧的翅片式散热器10上，再通过风冷将热量带出。翅片式散热器10紧固在第一插箱15、第二插箱22的左右两侧，用于将插件模块13产生的热量通过热传导带出。各插件模块13及导热隔板14具有标准的外形尺寸及安装方式，即二者固定时所使用的槽结构相同，并且均是采用旋紧螺母使固定安装面与槽紧密接触。插件模块13数量可扩展置换。风罩盖板3前后安装的风机9，风罩盖板3 上安装风机9的相应位置处开设有通风口，前侧为进风观-1、28-2，后侧为出风四-1、29-2， 插座板6安装在机壳1上面，其上开有孔，用于安装各种连接器与开关等器件。该风机9工作时，形成前部进风观-1、28-2、后部出风四-1、29-2的左右侧强制通风区域27-1、27-2，将翅片式散热器10上的热量及时带出。用于安装插件模块13的第一插箱15、第二插箱22位于在机箱中部，处于密封区域 30内，第一插箱15装有印制板23的一侧与第二插箱22装有印制板M的一侧相对安装，并预留布线区域37，同时，第一插箱15、第二插箱22与机壳1之间均预留电缆布线空间，第一插箱15与第二插箱22两侧的翅片式散热器10包含在强制通风区域27-1、27-2内。导热隔板14与插件模块13具有相同的安装要求，二者固定时所使用的槽结构相同，并且均是采用插件模块通用固定方式使固定安装面与槽紧密接触。上述第一插箱15与第二插箱22， 所述金属材料为铝或铝合金、薄钢板或铜合金之一。上述翅片式散热器10由热的良导体制成，即为铜或铜合金、铝及铝合金之一。第一插箱15用于安装标准6U插件模块13。第一插箱15的左侧板16 —侧安装有翅片式散热器10，另一侧设计有凸台，相邻的凸台形成插槽，用以和插件模块13固定安装面配合，从而可靠固定插件模块13 ；第一插箱15的右侧板17与左侧板16结构左右对称制成。第一插箱15的上盖板18、下盖板19、左侧板16及右侧板17组成一闭合框架结构，可使插件模块可靠地固定，满足该机箱对振动冲击性能的要求。上盖板18与下盖板19两侧可开设孔、筋结构，用于减轻自身重量。第二插箱22用于安装用户特定插件模块，与插件模块13具有相同的安装要求，第二插箱22的左侧板21与右侧板20左右对称，一侧安装有翅片式散热器10，另一侧设计有凸台，相邻的凸台形成满足用户结构安装需求的插槽，用以可靠固定用户特定插件，满足对振动冲击性能的要求。第二插箱22的盖板31、左侧板21及右侧板20组成一闭合框架结构，盖板31可开设孔、筋结构，用于减轻自身重量。第一插箱15、第二插箱22—端分别用于安装固定第一、第二印制电路板23、24。另一端开放，用于插拔插件模块。第一插箱15开口朝向机壳1前部开孔，拆除前面板4后，便于进行插拔插件模块13的操作；第二插箱22开口朝向机壳1后部开孔，拆除后面板5后， 同样便于进行插拔插件操作。第一插箱15后部安装印制板侧与第二插箱22安装印制板侧相对安装，便于两插箱之间电缆布线。机壳1为一矩形截面机箱，除底面设计有安装固定孔外，其前面、后面、左面、右面及上面均开孔。前面板4、后面板5分别安装在机壳前面、后面。前面板4与机壳1接触面贴装有第三衬垫34，后面板5与机壳1接触面贴装有第四衬垫35，以实现与外部环境的密封及电磁屏蔽。前面板4开设有若干孔，用于安装电子设备指示灯或开关元器件。插座板 6安装在机壳1的上面，其上开有孔，用于安装各种连接器与开关等器件。插座板6与机壳 1接触面贴装有第二衬垫26，以实现与外部环境的密封及电磁屏蔽。
权利要求1.一种全密封风冷电子设备机箱，其特征在于包括风机(9)、EMC弹性密封条(11)、衬垫以及由金属材料制成的机壳(1)、风罩(2)、风罩盖板(3)、前面板(4)、后面板(5)、插座板(6)、第一插箱(15)和第二插箱(22)，该机箱分为密封区域(30)和左右对称设置在机箱左右两侧的左右侧强制通风区域(27-1、27-2)，左侧风罩盖板(3)、左侧风罩(2)、第一插箱 (15)左侧面、第二插箱(22)左侧面，形成左侧强制通风区域(27-1)，右侧风罩盖板、右侧风罩、第一插箱(15)右侧面、第二插箱(22)右侧面，形成右侧强制通风区域(27-2);第一插箱 (15)与第二插箱(22)左右两侧分别设置翅片式散热器，该左右侧翅片式散热器分别包含在左右侧强制通风区域(27-1、27-2)中，左右侧风罩靠近左右侧翅片式散热器侧开有孔，开孔周边均勻卡装有左右侧弹性EMC密封条(11)，左右侧EMC密封条(11)被左右侧风罩同时压紧至左右侧翅片式散热器的安装平面，实现与左右侧强制通风区域(27-1、27-2)密封隔离；在左右侧风罩与机壳(1)安装接触面间装有第一衬垫(25)，并压紧第一衬垫(25)实现与外部密封及屏蔽隔离；插座板(6)、前面板(4)、后面板(5)与机壳(1)内部形成密封区域 (30)，第一插箱(15)、第二插箱(22)位于在机箱中部，安装在密封区域(30)内，插座板(6)、 前面板(4)、后面板(5)与机壳(1)安装面之间分别贴装第二衬垫(26)、第三衬垫(34)和第四衬垫(35)，并压紧实现与外部密封及屏蔽隔离。
2.根据权利要求1所述的全密封风冷电子设备机箱，其特征在于第一插箱(15)、第二插箱(22)上安装高发热功耗的插件模块(13)形成固定安装面(36)，在插件模块(13)散热面侧设计安装导热隔板(14)，并与其贴紧安装。
3.根据权利要求1所述的全密封风冷电子设备机箱，其特征在于风罩盖板(3)前后安装风机(9)，该风机(9)工作时，形成前部进风(28-1J8-2)、后部出风(29-1J9-2)的左右侧强制通风区域(27-1、27-2)。
4.根据权利要求1所述的全密封风冷电子设备机箱，其特征在于第一插箱(15)装有第一印制板(23)的一侧与第二插箱(22)装有第二印制板(24)的一侧相对安装，并预留布线区域(37)，同时，第一插箱(15)、第二插箱(22)与机壳(1)之间均预留电缆布线空间内。
5.根据权利要求1所述的全密封风冷电子设备机箱，其特征在于第一插箱(15)用于安装标准6U插件模块(13)，第一插箱(15)的左侧板(16 )—侧安装有翅片式散热器，另一侧设计有凸台，相邻的凸台形成插槽，用以和插件模块(13)固定安装面配合，从而可靠固定插件模块(13)；第一插箱(15)的右侧板(17)与左侧板(16)结构左右对称制成，第一插箱(15) 的上盖板(18)、下盖板(19)、左侧板(16)及右侧板(17)组成一闭合框架结构。
6.根据权利要求1所述的全密封风冷电子设备机箱，其特征在于第二插箱(22)用于安装用户特定插件模块，与插件模块(13)具有相同的安装要求，第二插箱(22)的左侧板(21) 与右侧板(20)左右对称，一侧安装有翅片式散热器，另一侧设计有凸台，相邻的凸台形成满足用户结构安装需求的插槽，用以可靠固定用户特定插件，第二插箱(22)的盖板(31)、左侧板(21)及右侧板(20)组成一闭合框架结构。
专利摘要本实用新型公开了一种全密封风冷电子设备机箱，包括风机、EMC弹性密封条、衬垫以及由金属材料制成的机壳、风罩、风罩盖板、前面板、后面板、插座板、第一插箱和第二插箱，该机箱分为密封区域和左右对称设置在机箱左右两侧的左右侧强制通风区域，插座板、前面板、后面板与机壳内部形成密封区域，第一插箱、第二插箱位于在机箱中部，安装在密封区域内，插座板、前面板、后面板与机壳安装面之间分别贴装第二衬垫、第三衬垫和第四衬垫，并压紧实现与外部密封及屏蔽隔离。本实用新型将高发热功耗的插件按模块化设计，并在插件模块散热面侧设计一块与其贴紧安装的导热隔板，用以增加传导途径及散热接触面积，提高散热效率。
文档编号H05K5/06GK202262174SQ20112039481
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者于新, 刘煜, 吴建鲁, 李云, 李志明, 李敬东, 蒋小伟, 赵跃俊, 陈大鹏, 顾金良 申请人:中国船舶重工集团公司第七一六研究所