本發(fā)明涉及一種密閉電子機(jī)柜裝置，尤其涉及一種基于微熱管均溫板的密閉電子機(jī)柜裝置及其裝配方法。

背景技術(shù)：

隨著微電子技術(shù)迅猛發(fā)展，電子器件特征尺寸不斷減小，芯片集成度、封裝密度以及工作頻率不斷提高，使得芯片熱流密度和熱負(fù)荷迅速升高。研究表明，電子元器件工作溫度超過正常范圍10℃時(shí)，系統(tǒng)的可靠性下降50％。機(jī)柜內(nèi)的熱量一旦不能快速有效散出，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)柜內(nèi)部過熱，可能使其中的電子設(shè)備或精密電子元件過熱燒毀，影響正常工作。目前大部分的機(jī)柜散熱是通過降低機(jī)房總體溫度，同時(shí)通過在機(jī)柜內(nèi)安裝風(fēng)扇來實(shí)現(xiàn)降低機(jī)柜內(nèi)溫度的目的。隨著機(jī)柜的擴(kuò)容以及高密度裝置的出現(xiàn)，對(duì)于這些本身熱量就很大的計(jì)算機(jī)設(shè)備，傳統(tǒng)的散熱策略已無法滿足其散熱的需求，造成機(jī)房溫度雖然很低，但是機(jī)柜內(nèi)溫度居高不下，引起設(shè)備故障頻發(fā)，同時(shí)，環(huán)境中的濕空氣、灰塵、腐蝕性氣體等對(duì)電子器件的正常工作及壽命都會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。因此，為保證大功率電子機(jī)柜的正常工作，需設(shè)計(jì)散熱效果好、電子設(shè)備工作區(qū)域與外界隔絕的新型密閉電子機(jī)柜裝置。

目前，密閉電子機(jī)柜的常見散熱方式一般有兩種：電子機(jī)柜殼體直接對(duì)外散熱、在機(jī)柜中安裝制冷裝置或液冷回路。前者由于往往只有一部分殼體側(cè)壁和發(fā)熱體接觸，大部分側(cè)壁起不到散熱作用，所以散熱效果比較差。后者具備較強(qiáng)的散熱能力，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)柜內(nèi)部的溫度控制，但價(jià)格昂貴、耗能量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝不便、控制相對(duì)復(fù)雜、維護(hù)工作量大。因此需要一種散熱效果好、結(jié)構(gòu)簡單的新型密閉電子機(jī)柜，以保證機(jī)柜內(nèi)電子設(shè)備的正常工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上分析，本發(fā)明利用微熱管的導(dǎo)熱均溫能力，將其制作成換熱器，可有效導(dǎo)出電子機(jī)柜內(nèi)部的熱量；同時(shí)，通過散熱框架結(jié)構(gòu)將電子設(shè)備的工作區(qū)域隔離成密閉空間，防止水、灰塵、腐蝕性氣體進(jìn)入機(jī)柜損害電子設(shè)備，為電子設(shè)備提供可靠的工作環(huán)境。

一種基于微熱管均溫板的密閉電子機(jī)柜裝置，所述裝置包括機(jī)柜、微熱管散熱模塊、法蘭板和軸流風(fēng)機(jī)；

所述法蘭板固定在機(jī)柜上的法蘭板安裝槽內(nèi)，將機(jī)柜分為上部的密閉區(qū)域和下部的非密閉區(qū)域；所述微熱管散熱模塊包括微熱管均溫板，微熱管散熱模塊穿過法蘭板上的安裝孔并固定在法蘭板上，所述法蘭板將微熱管散熱模塊分為上下兩部分；軸流風(fēng)機(jī)位于機(jī)柜的非密閉區(qū)域內(nèi)。

通過法蘭板將電子設(shè)備的工作區(qū)域隔離為密閉區(qū)域，利用包括微熱管均溫板的微熱管散熱模塊將電子設(shè)備發(fā)出的熱量導(dǎo)出至非密閉區(qū)域，密閉空間的形成能夠防止水、灰塵、腐蝕性氣體進(jìn)入機(jī)柜損害電子設(shè)備，為電子設(shè)備提供可靠的工作環(huán)境。機(jī)柜配備的軸流風(fēng)機(jī)，通過風(fēng)機(jī)吸入外界冷風(fēng)帶走機(jī)柜內(nèi)熱量，提高機(jī)柜降溫散熱效率。

進(jìn)一步地，所述微熱管散熱模塊還包括冷板和電子設(shè)備安裝件，所述冷板穿過法蘭板上的冷板安裝孔，固定在法蘭板上；所述微熱管均溫板穿過法蘭板上的均溫板安裝孔，固定在法蘭板上，微熱管均溫板同時(shí)固定在冷板的均溫板安裝槽內(nèi)；電子設(shè)備安裝件通過螺栓固定在冷板上。

采用冷板與微熱管均溫板配合的方式能夠減少冷板的使用數(shù)量，縮減電子機(jī)柜的整體重量，同時(shí)微熱管均溫板固定在冷板預(yù)留的微熱管均溫板安裝槽中，微熱管均溫板與冷板之間的連接嚴(yán)密牢固，能夠減少傳熱熱阻，提高散熱速率。

進(jìn)一步地，所述裝置包括若干個(gè)微熱管散熱模塊，各微熱管散熱模塊通過鈑金固定件并列連接。

根據(jù)電子設(shè)備的數(shù)量，選擇合適的微熱管散熱模塊數(shù)量，并通過鈑金固定件并列連接。

進(jìn)一步地，所述微熱管均溫板為扁長板形，內(nèi)部有若干槽道，所述槽道中充注相變導(dǎo)熱工質(zhì)。

微熱管均溫板內(nèi)部的槽道剖面可以是圓形或矩形，槽道能夠增加換熱面積，提升散熱效果。槽道內(nèi)的導(dǎo)熱工質(zhì)可以為水、乙醇、丙酮等。

進(jìn)一步地，所述微熱管散熱模塊還包括散熱翅片，所述散熱翅片固定在非密閉區(qū)域內(nèi)的微熱管均溫板上。

翅片能夠加速散熱，提高散熱效率，與機(jī)柜配備的軸流風(fēng)機(jī)共同作用，通過風(fēng)機(jī)吸入外界冷風(fēng)吹向散熱翅片帶走機(jī)柜內(nèi)熱量，提高機(jī)柜降溫散熱效率。

進(jìn)一步地，所述散熱翅片為表面有防銹處理的折疊翅片。

進(jìn)一步地，微熱管均溫板的內(nèi)部槽道具有微肋結(jié)構(gòu)。

微熱管均溫板內(nèi)部通過添加微肋來增加內(nèi)部換熱面積，提高換熱效果。

進(jìn)一步地，所述裝置的密閉區(qū)域內(nèi)有軸流風(fēng)機(jī)。

密閉區(qū)域內(nèi)的軸流風(fēng)機(jī)能夠輔助將熱氣吹向非密閉區(qū)域，提高散熱速率。

進(jìn)一步地，微熱管均溫板與冷板粘接；微熱管均溫板與法蘭板之間的縫隙涂有密封膠。

微熱管均溫板與冷板通過導(dǎo)熱膠粘連，二者能夠緊密連接，增加導(dǎo)熱性能。微熱管均溫板與法蘭板之間的縫隙通過涂抹密封膠保證密閉性能。

本發(fā)明還提供一種上述基于微熱管均溫板的密閉電子機(jī)柜裝置的裝配方法，包括以下步驟：

步驟一、將冷板通過螺栓連接在法蘭板預(yù)留的冷板安裝孔中；

步驟二、將微熱管穿過法蘭板預(yù)留的微熱管均溫板安裝槽，并粘接在冷板的微熱管均溫板安裝槽中，確保微熱管與冷板粘接嚴(yán)密牢固；

步驟三、將散熱翅片焊接在非密閉區(qū)域的微熱管均溫板上；

步驟四、將電子設(shè)備安裝件通過螺栓固定在密閉區(qū)域的冷板上；

步驟五、按照上述步驟，安裝其余冷板、微熱管均溫板與散熱翅片；

步驟六、通過螺栓連接鈑金固定件與冷板，完成微熱管散熱模塊的裝配；

步驟七、在機(jī)柜的密閉區(qū)域及非密閉區(qū)域內(nèi)安裝軸流風(fēng)機(jī)；

步驟八、用螺栓將法蘭板固定在機(jī)柜上的法蘭板安裝槽內(nèi)。

本發(fā)明有益效果如下：

本發(fā)明提供了一種基于微熱管散熱的密閉電子機(jī)柜裝置，使用微熱管均溫板，通過將管殼內(nèi)特征尺寸從厘米級(jí)控制到毫米級(jí)，將導(dǎo)熱能力提高一倍以上，具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、流體阻損小、有利于控制露點(diǎn)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)通過散熱結(jié)構(gòu)的法蘭板，將電子設(shè)備的工作區(qū)域隔離為密閉區(qū)域，并利用微熱管均溫板將電子設(shè)備發(fā)出的熱量導(dǎo)出至非密閉區(qū)域。通過本發(fā)明，既可滿足了電子設(shè)備工作區(qū)域密閉的要求，防止水、灰塵、腐蝕性氣體進(jìn)入機(jī)柜損害電子設(shè)備，又可有效導(dǎo)出密閉區(qū)域內(nèi)電子設(shè)備發(fā)出的熱量，為電子設(shè)備的正常工作提供可靠的環(huán)境。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分可從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制，在整個(gè)附圖中，相同的參考符號(hào)表示相同的部件。

圖1是微熱管散熱模塊的正視圖。

圖2是微熱管散熱模塊的側(cè)視圖。

圖3是多個(gè)微熱管散熱模塊連接的正視圖。

圖4是微熱管均溫板的內(nèi)部槽道剖面圖。

圖5是微熱管散熱的密閉電子機(jī)柜的示意圖。

其中：1-微熱管均溫板，2-散熱翅片，3-冷板，4-法蘭板，5-電子設(shè)備安裝件，6-鈑金固定件，7-機(jī)柜。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于微熱管均溫板的密閉電子機(jī)柜裝置，包括微熱管均溫板、散熱翅片、冷板、法蘭板、電子設(shè)備安裝件、鈑金固定件、機(jī)柜。

上述微熱管均溫板為扁長板形，內(nèi)部有若干從上至下的平行且相互獨(dú)立的封閉槽道，槽道中充注相變導(dǎo)熱工質(zhì)，如水、乙醇、丙酮等。

上述散熱翅片為折疊翅片形式，表面做防銹處理并發(fā)黑。黑色翅片的輻射率高，能夠提高翅片的散熱效率，增加散熱速度。

上述法蘭板預(yù)留有冷板的安裝孔，法蘭板周圍的安裝孔用于將其固定于機(jī)柜上。

上述冷板預(yù)留有微熱管均溫板安裝槽，并開孔以安裝電子設(shè)備安裝件。

上述機(jī)柜配有軸流風(fēng)機(jī)，通過風(fēng)機(jī)吸入外界冷風(fēng)吹向散熱翅片帶走熱量。

如圖1所示，微熱管均溫板1上焊接有散熱翅片2，并通過環(huán)氧樹脂膠粘在冷板3上。冷板3上預(yù)留有螺紋孔31以安裝電子設(shè)備安裝件5。如圖2所示，電子設(shè)備安裝件5通過螺栓安裝在冷板3上，各安裝件的間距由電子設(shè)備的尺寸決定。電子設(shè)備通過插接安裝在電子設(shè)備安裝件與冷板形成的槽中，其發(fā)出的熱量傳導(dǎo)至冷板3上，再由冷板上的微熱管均溫板1傳導(dǎo)至散熱翅片2，并由冷風(fēng)帶走。

如圖3所示，若干個(gè)微熱管散熱模塊(由電子設(shè)備數(shù)量決定)通過螺栓固定在法蘭板4上，微熱管均溫板1穿過法蘭板4。鈑金固定件6通過螺栓將各個(gè)冷板3固定連接起來，電子設(shè)備安裝件5上插裝固定各個(gè)電子設(shè)備。

微熱管均溫板1內(nèi)部槽道的剖面可以是圓形、矩形，也可通過添加微肋來增加內(nèi)部換熱面積。開微肋的微熱管均溫板1的內(nèi)部槽道剖面如圖4所示，槽道的剖面為工字型。

如圖5所示，基于微熱管均溫板散熱的密閉電子機(jī)柜裝置可分為兩個(gè)區(qū)域，密閉區(qū)域與非密閉區(qū)域，兩者通過法蘭板4隔開。穿過法蘭板4的微熱管均溫板1將熱量傳遞到非密閉區(qū)域的散熱翅片2處，再由風(fēng)機(jī)吹入冷風(fēng)帶走熱量。微熱管均溫板1與法蘭板4之間的縫隙通過涂抹密封膠保證密閉性能。法蘭板4通過板四周的螺栓孔連接在機(jī)柜7的安裝槽上。通過這樣的設(shè)計(jì)，只要關(guān)閉機(jī)柜7的柜門，就可以保證電子設(shè)備的工作區(qū)域?yàn)槊荛]區(qū)域，并可通過微熱管均溫板1將密閉區(qū)域的熱量傳遞至非密閉區(qū)域的散熱翅片2上，排放至外界空間。

機(jī)柜的裝配步驟如下：

1、將冷板通過螺栓連接在在法蘭板的預(yù)留安裝孔中。

2、將微熱管穿過法蘭板預(yù)留的微熱管均溫板安裝槽，并粘接在冷板的微熱管均溫板安裝槽中，應(yīng)確保微熱管與冷板粘接嚴(yán)密牢固，減少傳熱熱阻。

3、將散熱翅片焊接在微熱管上，應(yīng)確保焊接牢固。

4、將電子設(shè)備安裝件通過螺栓連接在冷板上。

5、按照上述步驟，安裝其余冷板、微熱管與散熱翅片。

6、通過螺栓連接鈑金固定件與冷板，完成微熱管散熱模塊的裝配。

7、在機(jī)柜的密閉區(qū)域及非密閉區(qū)域內(nèi)安裝軸流風(fēng)機(jī)；

8、用螺栓將法蘭板固定在機(jī)柜上的法蘭板安裝槽內(nèi)。

密閉電子機(jī)柜的導(dǎo)熱過程為：電子設(shè)備工作后，熱量通過冷板傳遞給微熱管，微熱管蒸發(fā)端內(nèi)工質(zhì)吸收熱量后相變蒸發(fā)，在壓差的作用下蒸汽上升至微熱管的冷凝端，并將熱量傳遞給冷凝段的散熱翅片上，同時(shí)軸流風(fēng)機(jī)吸入外界冷風(fēng)吹向翅片帶走熱量，冷凝端管內(nèi)蒸汽降溫冷凝為液體，并在重力作用下回流至微熱管的蒸發(fā)端繼續(xù)吸熱蒸發(fā)，完成一個(gè)相變換熱循環(huán)。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。