專利名稱：電子設(shè)備機箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子設(shè)備機箱，尤其涉及一種密封、散熱和電磁兼容性能良好 的電子設(shè)備機箱及其散熱方法。
背景技術(shù)：
電子設(shè)備機箱通常是用以保護電子線路板、屏蔽電磁輻射以及支撐內(nèi)部部 件結(jié)構(gòu)的重要裝置。由于線路板板載電子元器件、半導(dǎo)體芯片以及該設(shè)備的機 械運動部件等會在工作過程中產(chǎn)生大量熱量，如果不能及時將產(chǎn)生的熱量帶走， 將會導(dǎo)致機箱內(nèi)溫度持續(xù)升高，最終導(dǎo)致電子設(shè)備的芯片溫度過高從而致使其 工作不穩(wěn)定、設(shè)備故障，甚至會導(dǎo)致芯片燒毀、電子設(shè)備報廢等嚴重后果。因 此，電子設(shè)備的散熱問題就顯得尤為重要。
目前，常用的電子設(shè)備的散熱方法有風冷式、水冷式、半導(dǎo)體制冷降溫等。 由于水冷式、半導(dǎo)體制冷降溫的方式成本較高，實現(xiàn)起來較為復(fù)雜且存在穩(wěn)定 性問題，所以應(yīng)用并不廣泛；采用風扇的風冷式降溫的方法應(yīng)用最為廣泛，但 由于風冷式降溫裝置通常需要在電子設(shè)備機箱的內(nèi)部安裝風扇，為了保證良好 的風道循環(huán)，機箱必須開通風孔才能達到其進風、排風的制冷效果。因此，采 用這種散熱方式的電子設(shè)備通常不具備防雨淋、防塵以及保持良好電磁兼容性 等功能，因而采用該種降溫方式的電子設(shè)備不適合在室外或惡劣環(huán)境下使用。 另外，隨著當前電子設(shè)備的功能越來越強大，而體積又越來越小型化的前提下， 需要采用小體積、大功率的電風扇對電子設(shè)備機箱進行散熱，而這又無形中加 劇了機箱內(nèi)有限的空間與散熱效果之間的矛盾，同時，也降低了電子設(shè)備的可 靠性和安全性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種電子設(shè)備機箱及其散熱方法-以解決電子設(shè)備機箱在密封情況下的散熱問題，使其達到防雨淋、防塵效果以 及保持良好電磁兼容性。
為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的
一種電子設(shè)備機箱，由金屬材料構(gòu)成，所述機箱被金屬隔離面分為密封區(qū) 和散熱區(qū)；所述金屬隔離面開設(shè)有貫通于密封區(qū)和散熱區(qū)的區(qū)域，該區(qū)域用于 安裝散熱器，所述散熱器與所述隔離面間以螺釘緊固，所述散熱器與隔離面圍 邊密封；所述散熱區(qū)中還包括散熱器和若干風扇；
其中，所述電子芯片安裝面用于安裝工作時會產(chǎn)生熱量的電子線路板； 所述散熱器，用于通過熱傳導(dǎo)作用帶走所述電子線路板所產(chǎn)生的熱量； 所述若干風扇分布于所述機箱散熱區(qū)內(nèi)散熱塊的兩側(cè)，用于工作時形成進 氣、排氣的強對流風道，對所述散熱器進行風冷降溫。
較佳地，所述機箱密封區(qū)內(nèi)進一步包括一溫度監(jiān)控裝置，用于監(jiān)測機箱內(nèi) 的溫度變化，并依據(jù)預(yù)設(shè)溫度上限值或下限值，啟動或關(guān)閉所述風扇。
其中，所述金屬材料為鋁、或銅、或銅合金、或鋁合金之一，或其任意組合。
所述散熱器由熱的良導(dǎo)體制成，所述熱的良導(dǎo)體為銅、或鋁、或銅合金、 或鋁合金之一，或其任意組合。
所述機箱的密封區(qū)的面板上開設(shè)有器件安裝孔，用于根據(jù)設(shè)備功能的要求 開設(shè)，以提供各種接口功能。
所述機箱密封區(qū)電子芯片安裝面一側(cè)的散熱器與隔離面之間是采用螺釘與 不通漲鉚螺母柱緊固聯(lián)接；所述散熱器周圍與隔離面之間是采用O型導(dǎo)電密封 條進行密封。
所述機箱的散熱器，位于密封區(qū)一側(cè)設(shè)計為底部為平面的散熱塊、位于散 熱區(qū) 一側(cè)設(shè)計為散熱齒狀。一種電子設(shè)備機箱的散熱方法，該方法包括
A、 將電子設(shè)備機箱分為密封區(qū)和散熱區(qū)，所述密封區(qū)和散熱區(qū)通過一金 屬隔離面分隔，并將置于密封區(qū)的電子芯片安裝面和置于散熱區(qū)的散熱片背靠 背緊密固定；
B、 在所述機箱內(nèi)散熱區(qū)的散熱器兩端對應(yīng)安裝風扇，并在所述密封區(qū)設(shè) 置一溫度監(jiān)控裝置對所述機箱溫度變化情況進行監(jiān)控，預(yù)設(shè)所述啟動風扇工作 的溫度上限值和預(yù)設(shè)所述關(guān)閉風扇工作的溫度下限值；
C、 當所述機箱內(nèi)溫度達到預(yù)設(shè)的上限值時，啟動所述風扇工作；當所述 機箱內(nèi)溫度降低至預(yù)設(shè)的下限值時，關(guān)閉所述風扇工作。
本發(fā)明所提供的電子設(shè)備機箱及其散熱方法，具有以下優(yōu)點 本發(fā)明將電子設(shè)備的安裝和風扇散熱進行分開設(shè)計，將所述電子設(shè)備置于 密封區(qū)中，采用熱的良導(dǎo)體材料將密封區(qū)和散熱區(qū)通過背靠背緊密連接，將所 述密封區(qū)電子設(shè)備所產(chǎn)生的熱量通過散熱區(qū)的風扇帶走，從而降低電子設(shè)備工 作區(qū)即密封區(qū)的溫度，實現(xiàn)高效散熱的目的。由于所述密封區(qū)與周圍環(huán)境隔離， 并且所述機箱均由金屬材料構(gòu)成，從而能夠使所述電子設(shè)備具有防灰塵、防雨 淋和具有良好的電磁兼容性的特點。


圖1為本發(fā)明實施例電子設(shè)備機箱的外部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實施例電子設(shè)備機箱內(nèi)部密封區(qū)側(cè)透視圖； 圖3為本發(fā)明實施例電子設(shè)備機箱內(nèi)部散熱區(qū)側(cè)的透視圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及本發(fā)明的實施例對本發(fā)明的裝置及方法作進一 步詳細的說明。
圖1為本發(fā)明實施例電子設(shè)備機箱的外部結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述 電子設(shè)備機箱外部結(jié)構(gòu)的六個面均為金屬材料，通常為熱傳導(dǎo)性能良好的鋁、銅、鐵等金屬或銅合金、鋁合金、鍍鋅薄鋼板等金屬合金材料制成。其中，所 述機箱的前面板1、后面板2上均開設(shè)有若干個通孔，所述通孔用于實現(xiàn)各種 接口功能，可根據(jù)設(shè)備功能要求開設(shè)對應(yīng)的器件安裝孔。所述一部分通孔用于 安裝控制機箱內(nèi)電子線路板工作的控制開關(guān)、指示燈或顯示面板等，另一部分 通孔用于連接機箱內(nèi)外的線纜穿過，如，通信電纜、電源線等。啟用后的通孔 周圍輔以柔性填充材料密封，以防止灰塵、雨水等進入機箱。所述通孔未開啟 前均填塞密封材料，以密閉機箱內(nèi)部安裝電子線路板部分的空間。
圖2為本發(fā)明實施例電子設(shè)備機箱內(nèi)部密封區(qū)側(cè)透視圖，如圖2所示，所 迷機箱內(nèi)部被用于安裝電子線路板的金屬板隔離為兩個相互獨立的空間，其中， 安裝電子線路板的這部分空間是密封的，能夠防止雨淋、防灰塵，稱為密封區(qū)， 由于密封區(qū)的四周均由金屬材料構(gòu)成，因此具有良好的電磁屏蔽作用。與所述 密封區(qū)空間相對應(yīng)的另一側(cè)空間，用于安裝散熱裝置(見圖3),稱為散熱區(qū)。
如圖2所示，通風孔3位于所述散熱區(qū)兩側(cè)，所述通風孔可根據(jù)散熱區(qū)內(nèi) 部的風扇位置開設(shè)于機箱外殼，通常通風孔有多個。散熱區(qū)的背面即密封區(qū)內(nèi) 的電子芯片安裝面4通過螺釘與不通漲鉚螺母柱連接緊固在隔離面5上，以利 于將芯片所產(chǎn)生的熱量利用安裝在隔離面5背面的散熱齒面6通過熱傳導(dǎo)效應(yīng) 帶走。所迷散熱器周圍與隔離面5之間是采用O型導(dǎo)電密封條進行密封。所述 電子芯片安裝面4與所述散熱齒面6為散熱器的兩個面，所述散熱器嵌入于所 述隔離面5的貫通切割區(qū)。(見圖3)。
圖3為本發(fā)明實施例電子設(shè)備機箱內(nèi)部散熱區(qū)側(cè)的透視圖，如圖3所示， 散熱器的散熱齒面6位于散熱區(qū)，另一面即電子芯片安裝面4位于密封區(qū)，所 述散熱齒面6與所述電子芯片安裝面均為所述散熱器的兩個面相對；且所述散 熱器位于密封區(qū) 一側(cè)設(shè)計為底部為平面的散熱塊、位于散熱區(qū) 一側(cè)設(shè)計為散熱 齒狀。 風扇7位于所述機箱散熱區(qū)左右兩側(cè)，所述風扇7可設(shè)置若干對，所述 風扇的個數(shù)及散熱器的大小可根據(jù)設(shè)備功耗及設(shè)備可靠性熱需要而設(shè)置。風扇 7均勻地分布在所述散熱區(qū)內(nèi)部靠近左、右面板內(nèi)側(cè)面兩端，并緊固在所述隔 離面上，其中一側(cè)為進風風扇、另一側(cè)為排風風扇，這樣，兩側(cè)的風扇同時工作時在所述散熱區(qū)形成強對流風道，能夠使所述散熱齒上的熱量迅速帶走，所 述散熱齒就會與所述散熱塊的電子芯片安裝面4形成溫差，芯片等器件熱量通 過導(dǎo)熱界面材料直接傳給散熱器，所述風扇不斷地通過風冷帶走散熱器的熱量， 從而實現(xiàn)本發(fā)明對密封區(qū)電子設(shè)備進行散熱的目的。
如圖3所示，所述散熱區(qū)的隔離面上設(shè)置有若干不通漲鉚螺母柱8,其它 需要連接和固定的安裝部件均通過該不通漲鉚螺母柱8進行連接或緊固。所述 散熱區(qū)在兩側(cè)風扇的作用下形成風道9。側(cè)蓋10的內(nèi)部即為密封區(qū)。
較佳地，對于散熱區(qū)的設(shè)計，由于保證了電子設(shè)備元器件與散熱器之間的 高效熱傳導(dǎo)能力，當電子設(shè)備的工作環(huán)境溫度不高時，可關(guān)閉風扇以降低電能 消耗，只利用散熱塊和機殼等金屬與周圍環(huán)境的空氣自然對流進行散熱?？稍?所述密封區(qū)內(nèi)設(shè)置一溫度監(jiān)控裝置對周圍的溫度進行監(jiān)測，當風扇處于關(guān)閉狀 態(tài)時，如果所述溫度監(jiān)控裝置探測到的機箱內(nèi)溫度高于預(yù)設(shè)的溫度上限值時， 即開啟風扇使其工作進行降溫；當所述溫度監(jiān)控裝置探測到機箱內(nèi)溫度低于預(yù) 設(shè)的溫度下限值時，不需機箱內(nèi)風扇工作進行空氣強對流散熱了，即可自動關(guān) 閉風扇的運轉(zhuǎn)，這樣，不但節(jié)省了電能，而且最大限度地延長了風扇的使用壽 命。
由于風扇屬于可靠性比較低的器件，考慮到其可維修性能，本發(fā)明機箱在 維修時只需拆開散熱區(qū)的蓋板即可換新風扇，而不需要打開裝有電子設(shè)備的密 封區(qū)機殼，這樣也避免了拆卸過程損壞電子設(shè)備的可能性。另外，考慮到風扇 工作在惡劣環(huán)境下?lián)p壞率比較高的情況，本發(fā)明設(shè)計了用于備份的風扇，可預(yù) 防因部分風扇損壞后設(shè)備繼續(xù)工作而導(dǎo)致溫度升高進而損壞電子設(shè)備的可能 性。
本發(fā)明所述機箱，其內(nèi)部空間分為密封區(qū)和散熱區(qū)，在不增加電子設(shè)備空 間的前提下，充分利用有限的機箱空間進行散熱設(shè)計，解決了日常電子設(shè)備由 于需要風冷散熱而與外部空氣聯(lián)通后帶來的灰塵、雨水等有害物質(zhì)對電子設(shè)備 的損害，可以使電子設(shè)備內(nèi)的環(huán)境保持干凈，便于維修和安裝新部件。
相較于設(shè)計復(fù)雜、費用昂貴的水冷式、半導(dǎo)體制冷散熱方式，具有成本較低的優(yōu)勢，降低了電子設(shè)備的造價。
并且，該種設(shè)計解決了以往電源模塊和芯片需要很多散熱器來解決散熱問 題，使模塊和芯片通過導(dǎo)熱界面材料直接與機殼散熱裝置接觸，使設(shè)備既解決 了散熱問題，還使設(shè)備內(nèi)環(huán)境保持干凈，便于設(shè)備維修和安裝。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種電子設(shè)備機箱，由金屬材料構(gòu)成，其特征在于，所述機箱被金屬隔離面分為密封區(qū)和散熱區(qū)；所述金屬隔離面開設(shè)有貫通于密封區(qū)和散熱區(qū)的區(qū)域，該區(qū)域用于安裝散熱器，所述散熱器與所述隔離面間以螺釘緊固，所述散熱器與隔離面圍邊密封；所述散熱區(qū)中還包括散熱器和若干風扇；其中，所述電子芯片安裝面用于安裝工作時會產(chǎn)生熱量的電子線路板；所述散熱器，用于通過熱傳導(dǎo)作用帶走所述電子線路板所產(chǎn)生的熱量；所述若干風扇分布于所述機箱散熱區(qū)內(nèi)散熱塊的兩側(cè)，用于工作時形成進氣、排氣的強對流風道，對所述散熱器進行風冷降溫。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機箱，其特征在于，所述機箱密封區(qū)內(nèi)進一步包 括一溫度監(jiān)控裝置，用于監(jiān)測機箱內(nèi)的溫度變化，并依據(jù)預(yù)設(shè)溫度上限值或下 限值，啟動或關(guān)閉所述風扇。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的機箱，其特征在于，所述金屬材料為鋁、或銅、 或銅合金、或鋁合金之一，或其任意組合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機箱，其特征在于，所述散熱器由熱的良導(dǎo)體制 成，所述熱的良導(dǎo)體為銅、或鋁、或銅合金、或鋁合金之一，或其任意組合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 3或4所述的機箱，其特征在于，所述機箱的密封區(qū) 的面板上開設(shè)有器件安裝孔，用于根據(jù)設(shè)備功能的要求開設(shè)，以提供各種接口 功能。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的機箱，其特征在于，所述機箱密封區(qū)電子芯片安 裝面一側(cè)的散熱器與隔離面之間是采用螺釘與不通漲鉚螺母柱緊固聯(lián)接；所述 散熱器周圍與隔離面之間是采用O型導(dǎo)電密封條進行密封。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的機箱，其特征在于，所述機箱的散熱器，位于密 封區(qū) 一側(cè)設(shè)計為底部為平面的散熱塊、位于散熱區(qū) 一側(cè)設(shè)計為散熱齒狀。
8、 一種電子設(shè)備機箱的散熱方法，其特征在于，該方法包括A、將電子設(shè)備機箱分為密封區(qū)和散熱區(qū)，所述密封區(qū)和散熱區(qū)通過一金屬隔離面分隔，并將置于密封區(qū)的電子芯片安裝面和置于散熱區(qū)的散熱片背靠背緊密固定；B、 在所述機箱內(nèi)散熱區(qū)的散熱器兩端對應(yīng)安裝風扇，并在所述密封區(qū)設(shè)置一溫度監(jiān)控裝置對所述機箱溫度變化情況進行監(jiān)控，預(yù)設(shè)所述啟動風扇工作的溫度上限值和預(yù)設(shè)所述關(guān)閉風扇工作的溫度下限值；C、 當所述機箱內(nèi)溫度達到預(yù)設(shè)的上限值時，啟動所述風扇工作；當所述 機箱內(nèi)溫度降低至預(yù)設(shè)的下限值時，關(guān)閉所述風扇工作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子設(shè)備機箱及其散熱方法，通過將電子設(shè)備機箱的安裝和風扇散熱部分進行分開設(shè)計，將所述電子設(shè)備置于密封區(qū)中，采用熱的良導(dǎo)體材料將密封區(qū)和散熱區(qū)通過背靠背緊密連接，將所述密封區(qū)電子設(shè)備所產(chǎn)生的熱量通過散熱區(qū)的風扇帶走，從而降低電子設(shè)備工作區(qū)即密封區(qū)的溫度，實現(xiàn)高效散熱的目的。采用本發(fā)明所述的電子設(shè)備機箱，能夠使電子設(shè)備具有防灰塵、防雨淋和具有良好的電磁兼容性的特點。
文檔編號H01L23/467GK101583255SQ20091014877
公開日2009年11月18日 申請日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者張子兵 申請人:山東英特力光通信開發(fā)有限公司