一种风冷导冷组合散热式机箱结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种电子设备机箱，尤指一种风冷导冷组合散热式机箱结构。


背景技术：

2.随着电子技术的飞速发展，电子设备的功率越来越大，但物理尺寸却越来越小，随之带来的问题是热流密度急剧增加，散热风险加大，尤其是处于高温工作环境下运行时，可见，电子设备的可靠运行离不开良好的散热。
3.目前用于放置电子设备的机箱主要有三种散热方式：风冷、液冷和导冷散热，其中：风冷散热的散热效率中等，适用于对散热要求不太高的设备，但电磁兼容性较差。液冷散热的散热效率高，但其需要二次冷却设备，无形增加了整个机箱的重量(上百千克)和成本。导冷散热的电磁兼容性良好，但散热效率低，一般用于低功耗设备(50瓦以下)。可见，对于高功耗设备(50瓦以上)，目前还没有出现一种散热效率高、电磁兼容性良好、重量轻、成本低的机箱结构，亟待解决。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种风冷导冷组合散热式机箱结构，其散热效率高，电磁兼容性良好，重量轻，成本低，可满足高低功耗电子设备对散热的需求。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
6.一种风冷导冷组合散热式机箱结构，其特征在于：它包括机箱，多个模块装配盒上下层叠地设于机箱内，模块装配盒的侧壁与机箱内侧壁上设置的散热鳍片接触，机箱的内侧壁上靠近散热鳍片但远离模块装配盒的位置安装有风扇，且机箱上与风扇相对的位置上设有排风口，其中：用于放置电子模块的模块装配盒由导热材料制成，模块装配盒的外壁上嵌设有导热管。
7.本实用新型的优点是：
8.本实用新型采用导冷与强迫风冷相结合的散热方式，散热效率高，电磁兼容性良好，重量轻，成本低，可满足高功耗电子设备(50瓦以上)在40℃以下的工作环境下长时间可靠运行的需求。
附图说明
9.图1是本实用新型风冷导冷组合散热式机箱结构的示意图。
10.图2是图1的左视示意图。
11.图3是模块装配盒的示意图。
具体实施方式
12.如图1至图3所示，本实用新型风冷导冷组合散热式机箱结构包括矩形体的机箱10，多个模块装配盒30上下层叠地设于机箱10内，模块装配盒30的侧壁与机箱10内侧壁上
设置的铝质散热鳍片20接触(例如，图1中示出了模块装配盒30的两侧壁分别与机箱10的两个内侧壁上的散热鳍片20接触的情形)，机箱10的内侧壁上靠近散热鳍片20但远离模块装配盒30的位置安装有风扇40，且机箱10上与风扇40相对的位置上设有排风口12，其中：用于放置电子模块(或称电子设备，图中未示出)的模块装配盒30由导热材料(如铝等材料)制成，模块装配盒30的外壁上嵌设有导热管33。
13.如图1，上下相邻的模块装配盒30之间可拆卸地卡接固定。
14.如图3，模块装配盒30由上敞口的盒体31和上盖板32构成，导热管33设于盒体31和/或上盖板32上，其中：置于模块装配盒30内的电子模块上散发热量越高的部位，模块装配盒30上排布的导热管33越密集。
15.在实际应用时，如图3，导热管33的粗细、长度、走向不受局限。在本实用新型中，用于迅速散热的导热管33为本领域的已有部件。通常，导热管33包括铜管，铜管内设有铜网，且灌入工业纯水并将管内空气抽出接近真空状态。当热量传导至导热管33时，管内的工业纯水达到沸点则产生气化现象，使吸收的热能形成的气体迅速膨胀，当气体接触到一个冷的区域时，便会产生冷凝现象，继而释放出吸收的热。而凝结后的液体又会因微结构的毛细现象返回到热源处，由此周而复始，达到降低热量的散热效果。
16.在实际设计中，置于模块装配盒30内的电子模块上的芯片(通常指需高速运行、易发热的芯片)与上盖板32之间的间隙通过导热硅脂(又称散热膏)来填充，以减少接触热阻，提高导热能力。
17.通常，导热硅脂的导热系数设计为5w/mk为宜。
18.在实际设计中，风扇40可设计为风速可控的风扇，风扇40与机箱10内安装的温度感测器(图中未示出)连接，温度感测器通过自身测得的机箱内部温度来控制风扇40的运转速度。
19.在实际应用中，机箱10上与散热鳍片20相对的位置设有散热窗11，可参考图1的机箱10前壁上设置的散热窗11来理解。
20.当然，机箱10上还可根据实际要求设计其它部件，如箱门、把手等，不受局限。
21.在使用时，本实用新型采取了一种强迫风冷散热为主，导冷散热为辅的散热方式，具体来说：模块装配盒30内的电子模块，特别是其上的芯片在运行时会散发出大量的热量，于是，一方面，散发的热量通过模块装配盒30传导至导热管33(芯片通过其接触的导热硅脂来传导热量)，由导热管33快速散发掉部分热量，从而可快速降低热流密度，即采用导冷散热方式对模块装配盒30内的电子模块进行了散热处理，另一方面，散发的热量通过模块装配盒30传导至机箱10内侧壁上的散热鳍片20，继而通过风扇40达到对机箱10内部进行对流换热的目的，将散热鳍片20表面的热量抽至机箱10外部，即采用强迫风冷的方式对整个机箱进行了散热处理。
22.本实用新型的散热路径短，热阻小，传导时间短，达到了良好的散热效果，可满足高功耗电子设备(50瓦以上的电子设备)在40℃以下的工作环境下长时间可靠运行的需求。
23.本实用新型的优点是：
24.本实用新型采用导冷与强迫风冷相结合的散热方式，散热效率高，电磁兼容性良好，重量轻，成本低，可满足高功耗电子设备(50瓦以上)在40℃以下的工作环境下长时间可靠运行的需求。
25.以上所述是本实用新型较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。


技术特征：
1.一种风冷导冷组合散热式机箱结构，其特征在于：它包括机箱，多个模块装配盒上下层叠地设于机箱内，模块装配盒的侧壁与机箱内侧壁上设置的散热鳍片接触，机箱的内侧壁上靠近散热鳍片但远离模块装配盒的位置安装有风扇，且机箱上与风扇相对的位置上设有排风口，其中：用于放置电子模块的模块装配盒由导热材料制成，模块装配盒的外壁上嵌设有导热管。2.如权利要求1所述的风冷导冷组合散热式机箱结构，其特征在于：上下相邻的所述模块装配盒之间可拆卸地卡接固定。3.如权利要求1所述的风冷导冷组合散热式机箱结构，其特征在于：所述模块装配盒由上敞口的盒体和上盖板构成，所述导热管设于盒体和/或上盖板上，其中：置于所述模块装配盒内的电子模块上散发热量越高的部位，所述模块装配盒上排布的所述导热管越密集。4.如权利要求3所述的风冷导冷组合散热式机箱结构，其特征在于：置于所述模块装配盒内的所述电子模块上的芯片与所述上盖板之间的间隙通过导热硅脂来填充。5.如权利要求4所述的风冷导冷组合散热式机箱结构，其特征在于：所述导热硅脂的导热系数为5w/mk。6.如权利要求1所述的风冷导冷组合散热式机箱结构，其特征在于：所述风扇为风速可控的风扇，所述风扇与所述机箱内安装的温度感测器连接。7.如权利要求1至6中任一项所述的风冷导冷组合散热式机箱结构，其特征在于：所述机箱上与所述散热鳍片相对的位置设有散热窗。

技术总结
本实用新型公开了一种风冷导冷组合散热式机箱结构，包括机箱，多个模块装配盒上下层叠地设于机箱内，模块装配盒的侧壁与机箱内侧壁上设置的散热鳍片接触，机箱的内侧壁上靠近散热鳍片但远离模块装配盒的位置安装有风扇，且机箱上与风扇相对的位置上设有排风口，其中：用于放置电子模块的模块装配盒由导热材料制成，模块装配盒的外壁上嵌设有导热管。本实用新型散热效率高，电磁兼容性良好，重量轻，成本低，可满足高低功耗电子设备对散热的需求。可满足高低功耗电子设备对散热的需求。可满足高低功耗电子设备对散热的需求。


技术研发人员：石昕昕 施清平 高勇 梁冬仪 赵伟 张淳 蔺少婷 程利娟 包素艳 葛逸枫 苏思勐 张震 裴毅飞 邢艺馨 王慧雪 赵连芳 毛宇飞 罗丹阳 刘丹
受保护的技术使用者：北京航天爱锐科技有限责任公司
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/5/6