一种密封型机箱的高效散热装置及密封型机箱的制作方法

本发明涉及散热技术领域，特别是涉及一种密封型机箱的高效散热装置及密封型机箱。

背景技术：

机箱类设备(如编解码器、服务器、台式电脑主机等)在工作时，会产生较多的热量，如果所产生的热量不能及时散发出去，就容易造成机箱内一些元器件的损坏。例如，目前大多数密封型机箱类设备的散热是通过主板自带的风扇或导冷管进行的，具体的，在主板自带的风扇或导冷管的作用下，将热量传递至机箱的壁板的内侧面，然后通过热传导的方式传至机箱壁板的外侧面，最后通过自然的热传导、热对流，以及热辐射的方式使热量由机箱壁板的外侧面散发到空气中。但是，通常情况下，主板自带的风扇散热能力不足，容易导致机箱内温度以及机箱壁板的温度分布不均匀，从而影响设备的整体散热效率。另外，虽然导冷管的热传导效率高，但是导冷管只能将热量传递机箱壁板的局部，更容易导致机箱壁板的温度分布不均匀，影响设备的整体散热效率。

由此可见，现有技术的密封型机箱类设备至少存在以下散热问题：散热过程中，机箱壁板的温度分布不均匀，导致散热效率低。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种密封型机箱的高效散热装置及机箱，以提高散热效率。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种密封型机箱的高效散热装置，所述装置包括：机箱壁板、内散热鳍片、外散热鳍片、内散热风扇以及外散热风扇；

所述内散热鳍片固设于所述机箱壁板的内侧面；所述外散热鳍片固设于所述机箱壁板的外侧面；

所述内散热风扇的进风口与所述机箱壁板的内侧连通，且所述内散热风扇的出风口与所述内散热鳍片之间形成的内导风槽连通；

所述外散热风扇的进风口与所述机箱壁板的外侧连通，且所述外散热风扇的出风口与所述外散热鳍片之间形成的外导风槽连通。

可选的，所述内散热风扇和外散热风扇安装于所述机箱壁板的内侧；

所述机箱壁板设置有进风通孔，所述进风通孔与所述外散热风扇的进风口位置对应；

所述机箱壁板上安装有导风条，所述导风条设置有第一导风孔和第二导风孔；

所述第一导风孔与所述外散热风扇的出风口连通；

所述第二导风孔与所述外导风槽连通。

可选的，所述导风条具有中空结构，所述第一导风孔和所述第二导风孔分别开设于所述导风条的一侧壁和另一侧壁上，所述第一导风孔和所述第二导风孔均与所述导风条的内腔连通；

所述机箱壁板开设有安装通孔，所述导风条嵌装于所述安装通孔。

可选的，所述第二导风孔与所述外导风槽一一对应；

所述第一导风孔的有效导风面积总和大于所述第二导风孔的有效导风面积总和。

可选的，相对于所述第二导风孔的出风方向，所述第一导风孔至所述第二导风孔具有坡度，所述坡度的范围为15度至30度。

可选的，所述进风通孔和所述第二导风孔均位于所述外导风槽的槽底。

可选的，所述装置还包括内盖板，所述内盖板盖设于所述内散热鳍片的顶端，以封堵所述内导风槽的槽口。

可选的，所述装置还包括内罩壳，所述内罩壳固定于所述机箱壁板的内侧面，且罩设于所述导风条和所述外散热风扇的外部。

可选的，所述内散热鳍片间平行设置，所述外散热鳍片间平行设置；

所述内散热鳍片与所述外散热鳍片交错设置。

第二方面，本发明实施例提供了一种密封型机箱，所述机箱包括至少一个上述任一项所述的密封型机箱的高效散热装置。

本发明实施例提供的一种密封型机箱的高效散热装置，包括：机箱壁板、内散热鳍片、外散热鳍片、内散热风扇以及外散热风扇。内散热风扇的进风口与机箱壁板的内侧连通，且内散热风扇的出风口与内散热鳍片之间形成的内导风槽连通，使得机箱壁板内侧含有热量的空气可以从内散热风扇的进风口被吸入，再从内散热风扇的出风口流入内散热鳍片之间形成的内导风槽内。在这个过程中，主要通过强制对流的方式将热量传递给内散热鳍片和机箱壁板的内侧面。同时，主要通过热传导的方式，热量由内散热鳍片和机箱壁板内侧面传递至外散热鳍片和机箱壁板外侧面。

并且，外散热风扇的进风口与机箱壁板的外侧连通，且外散热风扇的出风口与外导风槽连通，使得机箱壁板外侧的温度较低的空气可以从外散热风扇的进风口被吸入，并从外散热风扇的出风口流入外散热鳍片之间形成的外导风槽内。在这个过程中，主要通过强制对流的方式将热量传递至机箱壁板外侧的空气中。

可见，本发明实施例所提供的技术方案中，增加了内散热鳍片和外散热鳍片，可以使有效散热面积增加；增加了内散热风扇和外散热风扇，可以提高热对流系数。进一步的，该散热过程中，在内散热风扇和外散热风扇的作用下，所产生的气流流过内导风槽和外导风槽，可以使机箱壁板的温度分布较均匀。因此，采用本发明实施例所提供的技术方案，可以提高散热效率。

本发明实施例还提供一种密封型机箱，包括至少一个如上所述的密封型机箱的高效散热装置。

由于密封型机箱的高效散热装置具备上述技术效果，因此，包括该高效散热装置的密封型机箱具备同样的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种密封型机箱的高效散热装置的一种爆炸结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种密封型机箱的高效散热装置的一种轴侧结构示意图

图3为本发明实施例提供的一种密封型机箱的高效散热装置的另一种爆炸结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种密封型机箱的高效散热装置的一种外侧结构示意图；

图5为图4的俯视结构示意图；

图6为图4的后视结构示意图；

图7为图4的a-a向剖视结构示意图；

图8为图7中的b部放大图；

图9为本发明实施例提供的一种密封型机箱的高效散热装置的另一种轴侧结构示意图；

图10为导风条的一种结构示意图；

图11为导风条的另一种结构示意图；

图12为本发明实施例提供的一种密封型机箱的高效散热装置的装配过程示意图；

图13为在外散热风扇作用下空气的流动示意图；

图14为本发明实施例提供的一种密封型机箱的高效散热装置应用于机箱后的内部热量传递原理图；

图15为本发明实施例提供的一种密封型机箱的高效散热装置应用于机箱后的外部热量传递原理图；

图16为本发明实施例提供的一种密封型机箱的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有密封型机箱类设备，在散热过程中，存在机箱壁板的温度分布不均匀，导致散热效率低的技术问题，为解决这一技术问题，本发明实施例提供了一种密封型机箱的高效散热装置及密封型机箱。

需要说明的是，本发明实施例所述的内外等方位词，是相对于密封型机箱的高效散热装置应用于密封型机箱后来说的，机箱内部为内，机箱外部为外。所述的机箱壁板可以用作机箱上可拆卸的盖板，也可以用作机箱上除可拆卸的盖板之外的其他壁板。

下面首先对本发明实施例提供的一种密封型机箱的高效散热装置进行详细说明。

参照图1和图3，本发明实施例提供的一种密封型机箱的高效散热装置可以包括：机箱壁板1、内散热鳍片2、外散热鳍片3、内散热风扇4以及外散热风扇5；具体使用时，内散热风扇4和/或外散热风扇5可以选用超静音风扇，从而可以降低密封型机箱的高效散热装置所适用的设备的整体噪音。当然，也可以选用其他类型的风扇，在此不做赘述。内散热风扇4和/或外散热风扇5可以选用超薄的风扇，从而可以节省风扇自身在机箱壁板1内侧所占的空间，从而便于设置机箱壁板1内侧的其他部件。当然，也可以选用其他类型的风扇，在此不做赘述。

内散热鳍片2固设于机箱壁板1的内侧面；外散热鳍片3固设于机箱壁板1的外侧面；具体的，内散热鳍片2、外散热鳍片3与机箱壁板1可以是分别加工的，再通过现有的安装方式安装在一起，现有安装方式可以是焊接、铆接、螺钉连接等等，例如，将内散热鳍片2和外散热鳍片3分别焊接于机箱壁板1的内侧面和外侧面。当然，内散热鳍片2、外散热鳍片3与机箱壁板1三者可以是一体成型的，例如，通过模具铸造的方式。

参照图2和图12c，内散热风扇4的进风口401与机箱壁板1的内侧连通，且内散热风扇4的出风口402与内散热鳍片2之间形成的内导风槽6连通；这样内散热风扇4就可以将机箱壁板1内侧的空气吸入并吹进内导风槽6。

参照图3和图13，外散热风扇5的进风口501与机箱壁板1的外侧连通，且外散热风扇5的出风口502与外散热鳍片3之间形成的外导风槽7连通；这样外散热风扇5就可以将机箱壁板1外侧的空气吸入并吹进外导风槽7。

参照图13-15，内散热风扇4的进风口与机箱壁板1的内侧连通，且内散热风扇4的出风口402与内散热鳍片2之间形成的内导风槽6连通，使得机箱壁板1内侧含有热量的空气可以从内散热风扇4的进风口401被吸入，再从内散热风扇4的出风口402流入内散热鳍片2之间形成的内导风槽6内。在这个过程中，主要通过热对流的方式将热量传递给内散热鳍片2和机箱壁板1的内侧面。同时，主要通过热传导的方式，热量由内散热鳍片2和机箱壁板1内侧面传递至外散热鳍片3和机箱壁板1外侧面。

并且，外散热风扇5的进风口501与机箱壁板1的外侧连通，且外散热风扇5的出风口502与外导风槽7连通，使得机箱壁板1外侧的温度较低的空气可以从外散热风扇5流的进风口501被吸入，并从外散热风扇5的出风口502流入外散热鳍片3之间形成的外导风槽7内。在这个过程中，主要通过强制对流的方式将热量传递至机箱壁板1外侧的空气中。

本领域技术人员可以理解的是，在上述热量传递的过程中，实际上还包括自然对流、热传导、热辐射等传热方式。

本发明实施例中，增加了内散热鳍片2和外散热鳍片3，可以使有效散热面积增加；增加了内散热风扇4和外散热风扇5，可以提高热对流系数。进一步的，该散热过程中，在内散热风扇4和外散热风扇5的作用下，所产生的气流流过内导风槽6和外导风槽7，可以使机箱壁板1的温度分布较均匀。因此，采用本发明实施例所提供的技术方案，可以提高散热效率。

需要说明的是，内散热风扇4和外散热风扇5的安装位置可以根据需求来设置，既可以都安装在机箱壁板1的外侧，也可以都安装在机箱壁板1的内侧。有的安装在内侧，有的安装在外侧也是可以的。只要保证内散热风扇4的进风口401和机箱壁板1的内侧是连通的，内散热风扇4的出风口402和内导风槽6是连通的，以及外散热风扇5的进风口501和机箱壁板1的外侧是连通的，外散热风扇5出风口502和外导风槽7是连通的即可。将内散热风扇4和外散热风扇5，安装在机箱壁板1的内侧，可以减少整个机箱的体积，还可以避免风扇受损坏。

继续参照图1和图3，内散热风扇4和外散热风扇5都安装于机箱壁板1的内侧。这样设置便于机箱壁板1外侧面设置完整的外散热鳍片3，以保证外部具有较大的有效散热面积。同时，还可以使机箱壁板1外侧结构更加简洁，便于提高外观的美观性。例如，机箱壁板1为矩形，外散热鳍片5由机箱壁板1的一边沿延伸到与该边沿相对的边沿。其中，内散热风扇4和外散热风扇5均可通过螺钉固定于机箱壁板1的内侧面，同时，还可以再设置压条11，用于将外散热风扇5压装于机箱壁板1的内侧面。当然，内散热风扇4和外散热风扇5也可以通过其他方式安装于机箱壁板1的内侧，在此不做赘述。

具体的，再参照图1、图3和图13，机箱壁板1设置有进风通孔101，进风通孔101与外散热风扇5的进风口501位置对应；机箱壁板1上安装有导风条8，导风条8设置有第一导风孔801和第二导风孔802；第一导风孔801与外散热风扇5的出风口502连通；第二导风孔802与外导风槽7连通。

外散热风扇5的进风口501通过机箱壁板1上的进风通孔101与外侧连通，外散热风扇5的出风口502通过导风条8与外导风槽7连通。外散热风扇5通过进风通孔101将机箱壁板1外侧的较低温度的空气吸入，从外散热风扇5的出风口502排出，排出的较低温度的空气从第一导风孔801进入导风条8的内腔，并从第二导风孔802被导入外导风槽7内，对机箱壁板1外侧面和外散热鳍片3进行散热。

示例性的，借鉴上述内散热风扇4设置于机箱壁板1的内侧，以及内散热风扇4与内散热鳍片3的位置关系，类似的，可以实现将外散热风扇5设置于机箱壁板1的外侧。具体的，外散热风扇5安装于机箱壁板1的外侧，外散热风扇5的进风口501与机箱壁板1的外侧连通，外散热风扇5出风口502与外导风槽7连通。

借鉴上述外散热风扇5设置于机箱壁板1的内侧，以及外散热风扇5与外散热鳍片3的位置关系，类似的，可以实现将内散热风扇4设置于机箱壁板1的内侧。具体的，内散热风扇4设置于机箱壁板1的内侧，在机箱壁板1上为内散热风扇4设置与进风通孔101相同或类似的通孔，内散热风扇4的进风口401与通孔位置相对；可以为内散热风扇4设置一个与导风条8相同或类似的导风结构，内散热风扇4的出风口402与导风结构的进风口连通，导风结构的出风口与内导风槽6连通。

进一步的，导风条8具有中空结构，第一导风孔801和第二导风孔802分别开设于导风条8的一侧壁和另一侧壁上，第一导风孔801和第二导风孔802均与导风条8的内腔连通；这样导风条8的内腔可以直接作为导风条8的导风通道。通过这种方式设置的导风条8结构简单，加工方便。

具体的，如图10所示，导风条8可以是两端封堵的矩形管结构，当然，还可以是其他形式的两端封堵的管状结构，例如，圆管、多边形管等。例如，在矩形管两端焊接封堵板，然后在矩形管的侧面切割或者钻出第一导风孔801和第二导风孔802。如图11所示，导风条8的两端也可以是不封堵的。具体使用时，当导风条8安装于机箱壁板1后，也可以通过密封型机箱的高效散热装置的其他结构来封堵导风条8两端的端口，以保证导风效率。

如图3所示的实施方式中，机箱壁板1开设有安装通孔102，导风条8嵌装于安装通孔102，通过这种方式安装导风条8，安装方式简单，且便于缩短导风条8的导风长度，也就便于导风条8结构的小型化。

可以理解的是，第一导风孔801的主要功能是接收外散热风扇5吹入的风进入导风条8内腔，因此，第一导风孔801数量可以仅为一个，这个第一导风孔801与全部的外散热风扇5的出风口连通。这样设置第一导风孔801可以使加工更加简便。当然，第一导风孔801数量也可以为多个，即两个或两个以上。

一般情况下，外导风槽7的数量会有多个，第二导风孔802的主要功能是将进入导风条8内腔的风导入各个外导风槽7。因此，为了能够顺利将风导入各个外导风槽7，可以设置多个第二导风孔802，第二导风孔802与外导风槽7一一对应连通。当然，第二导风孔802的数量也可以仅为一个，这一个第二导风孔802与多个外导风槽7均连通。

具体的，第一导风孔801可以为矩形，第二导风孔802可以为圆形，当然，第一导风孔801也可以为其他的形状，例如，弧形，圆形或半圆型等。第二导风孔802也可以为其他形状，例如，矩形、弧形或半圆型等。

示例性，参照图10和图11，导风条8为矩形管，矩形管的第一侧壁开设有一个矩形的第一导风孔801，第二侧壁开设有多个第二导风孔802，第二导风孔802为圆孔，该圆孔沿矩形管的长度方向间隔设置。

本发明实施例的一种实施方式中，第二导风孔802与外导风槽7一一对应，从而外散热风扇5吹出的风通过第二导风孔802后吹到外导风槽7；

第一导风孔801的有效导风面积总和大于第二导风孔802的有效导风面积总和，目的是外散热风扇5吹出的风经过导风条8的导风通道后被挤压，提高导风效果。

具体应用时，外散热风扇5吹出的风经过导风条8的导风通道后被挤压，相对于进入第一导风孔801的风速，从导风条8的第二导风孔802出去的风速将明显提高。这样就可以使得从第二导风孔802出来的气流在外导风槽7内流经较长的距离，也就增加了气流与外散热鳍片3和机箱壁板1外侧面的接触时间，这样可以提高热交换效率，从而可以充分对机箱壁板1和外散热鳍片3进行散热。

可以理解的是，由于外散热风扇5是位于机箱壁板1内侧的，而外导风槽7是位于机箱壁板1外侧的。因此，用于将外散热风扇5的出风口502的出风导入外导风槽7的导风条8，其第一导风孔801和第二导风孔802在沿垂直机箱壁板1的方向应该具有高度差。

本发明实施例的一种实施方式中，相对于第二导风孔802的出风方向，第一导风孔801至第二导风孔802具有坡度，这个坡度如图8中a角度所示，坡度的范围为15度至30度。通过这个坡度的设置，可以使机箱壁板1外侧的较低温度的空气在外散热风扇5以及导风条8的作用下，沿导风条8的第二导风孔802较大量的进入外导风槽7内，从而提高散热效率。参照图13，进风通孔101和第二导风孔802均位于外导风槽7的槽底。在外散热鳍片3的遮挡作用下，可以降低灰尘、沙尘、飞絮等从进风通孔101和第二导风孔802进入机箱壁板1内侧的可能性。

参照图9，该密封型机箱的高效散热装置还可以包括内盖板9，内盖板9盖设于内散热鳍片2的顶端，以封堵内导风槽6的槽口。其中，所述的顶端是指垂直于机箱壁板1的方向，内散热鳍片2远离机箱壁板1的边部。

内盖板9、内散热鳍片2和机箱壁板1内侧面围合呈两端(沿内导风槽6导风方向的两端)开口且槽口封闭的内导风槽6，相比于槽口敞口的结构，前者可以使内散热风扇4吹出的热风一直沿着该内导风槽6的长度方向流动，不会在半途中由内导风槽6的槽口分散到机箱壁板1的内侧。这样就可以增加热风气流分别与内散热鳍片2和机箱壁板1的内侧面的有效接触面积，提高热交换效率，从而可以提高整体的散热效率。

参照图3和图9，该密封型机箱的高效散热装置还可以包括内罩壳10，内罩壳10固定于机箱壁板1的内侧面，且罩设于导风条8和外散热风扇5的外部。

内罩壳10可以将导风条8和外散热风扇5位于机箱壁板1内侧的部分密封在内罩壳10与机箱壁板1围合的密闭空间内，将导风条8和外散热风扇5与机箱内侧隔离。避免外部空气在外散热风扇5的作用下进入机箱壁板1内侧，以减少吹入外导风槽7的风量，从而可以避免降低机箱壁板1外侧面和外散热鳍片3的散热效率，进而减少外散热风扇5的功耗。另外，还可以进一步避免沙尘、烟雾、水汽等从外散热风扇5侧和/或导风条8侧进入机箱壁板1内侧。

本发明实施例的一种实施方式中，内散热鳍片2间平行设置，外散热鳍片3间平行设置；

内散热鳍片2与外散热鳍片3交错设置，具体的，内散热鳍片2和外散热鳍片3可以垂直设置，当然，还可以交错呈其他角度，这样设置可以有效提高散热效率。

需要说明的是，在内散热鳍片2间平行设置，外散热鳍片3间平行设置的情况下，可以将内散热风扇4的吹风方向设置与内导风槽6的长度方向相同，可以将导风条8的第二导风孔802的出风方向设置与外导风槽7的长度方向相同，这样可以保证气流沿内导风槽6和外导风槽7长度方向流动的距离，增加换热接触面积，也就可以进一步提高散热效率。

需要说明的是，本发明实施例的一种实施方式中，内盖板9可以通过第一螺钉与第一螺柱的配合安装于机箱壁板1上，内盖板9和机箱壁板1两者中，一者设置有第一螺柱，另一者设置第一通孔，第一螺钉穿过第一通孔并安装于第一螺柱的孔内。内罩壳10也可以通过第二螺钉与第二螺柱的配合安装于机箱壁板1上，内罩壳10和机箱壁板1两者中，一者设置有第二螺柱，另一者设置第二通孔，第二螺钉穿过第二通孔并安装于第二螺柱的孔内。

另外，参照图12，图12中的按照图12a→图12b→图12c→图12d的顺序，示出了密封型机箱的高效散热装置的一种安装过程，图12a中，已经在机箱壁板1的内外侧面设置好内散热鳍片2和外散热鳍片3。在图12a的基础上，再安装内散热风扇4，完成图12b的安装。在图12b的基础上，在对准进风通孔101的位置安装外散热风扇5，并在安装通孔102的位置嵌装导风条8，完成图12c的安装。在图12c的基础上，将内盖板9盖设于内散热鳍片2，并与机箱壁板1通过螺钉与螺柱的配合连接，同时，也将内罩壳10安装于机箱壁板1，罩在外散热风扇5和导风条8的外侧，完成图12d的安装，即完成密封型机箱的高效散热装置的安装。

下面将对本发明实施例提供的一种密封型机箱进行详细描述。

本发明实施例提供的一种密封型机箱，包括至少一个高效散热装置，该高效散热装置为上述任一密封型机箱的高效散热装置。该密封型机箱具备与对应密封型机箱的高效散热装置相同的技术效果。

示例性的，参照图16，该图中示出的密封型机箱由第一高效散热装置01、第二高效散热装置02、第三机箱壁板03、第四机箱壁板04、第五机箱壁板和第六机箱壁板围合组成，其中，第一高效散热装置01和第二高效散热装置02均为上述任一密封型机箱的高效散热装置。第一高效散热装置01的第一机箱壁板和第二高效散热装置02的第二机箱壁板的内侧相对设置，且各个机箱壁板之间密封连接。这样设置的密封型机箱具备上述任一密封型机箱的高效散热装置所具备的技术效果。

应用本发明实施例提供的技术方案，相比于现有技术，散热效率可以由60％左右提高到85％-95％左右。密封型机箱的高效散热装置的模块化设计，使其可以应用于不同产品的机箱，也就是说可以提高密封型机箱的高效散热装置的适用性。例如，密封型机箱的高效散热装置的机箱壁板1作为盖板使用时，机箱壁板1内侧的散热结构即内散热鳍片2、内散热风扇4、内盖板9和内罩壳10等均未与组成机箱的其他机箱壁板连接，因此，方便密封型机箱的高效散热装置的拆卸。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。