專利名稱：熱管冷卻式全密封高效散熱電子機箱的制作方法
熱管冷卻式全密封高效散熱電子機箱本發明涉及一種需要全封閉的電子設備所用機箱的散熱技術和散熱裝置，特別是一種用 于室外或其他惡劣環境中的大功率的電子設備的防水、防潮、防塵、電磁屏蔽機箱的散熱方 法和使用該方法的散熱裝置。
背景技術：
-隨著數字電視、移動通訊等市場和技術的飛速發展，工作在戶外或其他惡劣環境中的電 子設備越來越被用戶關注，如中、小功率的發射機、轉發器、基站、直放站等。工作在戶外 就可以更靠近所需覆蓋區域，降低了設備的功率需求，不需要建機房，大大降低組網成本， 減少電磁污染，節約了能源，有利于環境保護。工作在戶外和其他惡劣環境中的這些電子設備對防水、防潮、防塵、電磁屏蔽有著更高 的需求，要求工作在一個密閉的機箱環境中。密閉機箱內工作的電子設備，由于大量的發熱 電子元件產生很高的熱量， 一般功率越大，產生的耗散能量就越大，機箱內的溫度就越高， 而溫度越高，電子元件的使用壽命就越短、工作點參數也會隨溫度的升高而漂移，性能和可 靠性就會急劇下降。因此，密閉機箱內工作的電子設備的散熱就成為一個非常關鍵的技術。傳統的這些電子設備一般是用一個鑄鋁外殼作為機箱，鑄鋁外殼作鑄有翅片裝散熱齒， 或用一個很大的散熱器做背板，用金屬板圍成一個密閉機箱，發熱電子元件固定在散熱器上， 靠自然風冷進行散熱。這種散熱方法有很大的局限性， 一是體積龐大，很笨重；二是功率小， 如數字電視轉發器采用外型尺寸為600mm*420mm*210mm, 22Kg的鑄鋁機箱，輸出功率 20W、環境溫度在25X:時，外殼翅片處的最高溫度已經達到了45r。鑒于上述公知技術中存在的缺陷，本發明人依據多年的從業經驗，經過大量的計算機仿 真和實驗，提出了本發明。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，針對工作在戶外和其他惡劣環境中的大功率電子設備要 求防水、防潮、防塵、電磁屏蔽機箱存在的不足，提供一種改善散熱效果，提高電子設備運 行的可靠性和提高電子設備的使用壽命，減小電子設備體積，使之小型化、微型化、便于加 工，成本低的大功率電子設備的散熱方法和使用該方法的散熱裝置。3本發明的上述技術問題是由如下技術方案來實現的。本發明涉及一種應用于全密閉電子機箱的散熱技術，特別是應用于室外惡劣環境的需全 密閉的大功率電子設備的散熱方法及散熱裝置。本發明采用熱管原理和裝置為安裝在密閉機 箱中的電子元件散熱。熱管是一種密封的金屬管，將里面抽成一定真空，并注有一定量的容 易蒸發的工作液，它由蒸發端、絕熱端和冷凝端組成，蒸發端緊密安裝在金屬散熱板上，冷 凝端安裝有翅片散熱器，并通過自然冷卻或強制風冷散熱。將熱管的蒸發端安裝在密閉機箱 內部，蒸發端與發熱電子元件相連，蒸發端工作液通過高導熱的金屬散熱板板吸收電子元件 在工作時產生的熱量，工作液受熱蒸發發生相變并吸收大量熱量；相變為汽態的工作液通過 管路上升到冷凝端；安裝在冷凝端的翅片散熱器和風扇采用強迫風冷對工作液散熱；工作液 在冷凝端釋放熱量并冷凝為液態；液態工作液通過自身重力或毛細原理回流到蒸發端，以形 成循環散熱。其中，主機采用全封閉機箱結構，以實現防水、防潮、防塵和電磁屏蔽的目的。 采用該散熱技術的裝置，具有功率大、體積小、溫度易控制、噪音低、成本低，換熱效率高 等優點。熱管采用高導熱金屬材料，如銅、鋁合管金制成。其金屬管密封并抽成一定的真空。關 內充有一定量的工作液，工作也可以是去離子水、乙醇、丙翻、氟立昂等易蒸發的液體。所述的熱管散熱器的冷凝端鑲有翅片狀散熱器，經散熱風扇強迫風冷散熱冷卻或自然冷 卻散熱。電子主機機箱采用全封閉結構設計，機箱門與機箱之間采用橡膠密封條外裹金屬導電網 壓合密封，以實現風水、防潮、防塵和電磁屏蔽的作用；冷卻水管與機箱之間，以及輸出輸 入端口、監控端口、電源端口與機箱之間，采用法蘭、橡膠密封條外裹金屬導電網、螺釘、 嫘母等密封固定，以實現風水、防塵和電磁屏蔽的作用。本發明的優點在于采用熱管冷卻原理和裝置對需要工作在密閉機箱內的大功率電子設備進行冷卻，具有體 積小、溫度易控制、噪音低、成本低，換熱效率高、功率大等優點。為了更好地闡明本發明的方法、裝置結構、功效，茲列舉具體實施例并結合附圖進行詳 細描述。
圖1熱管冷卻式全密封高效散熱電子機箱外形2外散熱器外形圖。 圖3外散熱器主體圖 圖4熱管工作原理圖 圖5冷板散熱器結構圖 圖6全封閉電子主機結構圖具體實施方式
本發明提供的是一種需要防水、防潮、防塵和電磁屏蔽的全封閉電子機箱的散熱方法和 散熱裝置，該方法和裝置采用全封閉電子機箱主機與熱管散熱器機箱相結合的設計方法，以 便實現電子機箱主機的全封閉；而熱管散熱器是一種高效的散熱器，通過它可以把封閉電子 機箱內產生的熱量傳導到機箱外部，經強迫風冷或自然冷卻散熱，以此來實現全封閉電子機 箱的散熱目的。本發明還提供一種采用上述散熱方法的全封閉電子機箱和為這種機箱散熱的裝置。圖1 是本發明全封閉電子機箱和散熱裝置的結構示意圖。如圖所示，本發明的全封閉電子機箱和 散熱裝置，包括；全封閉電子機箱主機1.1和熱管散熱器1.2。所述全封閉電子機箱主機如圖6所示，包括箱體6.1、冷板散熱器6.2、屏蔽密封條6.3、 門6.4組成。所述熱管散熱器如圖3所示，包括翅片散熱片3.1、熱管3.2、冷板3.3、發熱電子元件 3.4，其中冷板3.3。如圖5所示，由高導熱的金屬板5.1制成，金屬板5.1上開有若干盲孔 5.2，為了增加散熱面積，盲孔壁上沿軸向開有若干W形或其他形狀的翅片。熱管3.2與冷 板焊接為一體，熱管3.2抽成一定量的真空，并注有一定量的工作液，然后封閉端口，形成 密封管路。熱管冷凝端裝有若干金屬翅片散熱片3.1。所述外散熱器如圖2所示，由進風口2.1、熱管散熱體2.2、電機2.3、風扇2.4、外殼 2.5組成。工作原理如圖4所示工作液4.4在蒸發端4.3通過冷板3.3吸收了發熱電子元件3.4的熱量后被 汽化，汽化后的工作介質通過管路上升到冷凝端4.1，安裝在冷凝端的翅片散熱片3.1通過 電機2.3驅動風扇2.4為其散熱并冷凝為液態工作介質，液態工作介質靠自重回流到蒸發端形成循環。為了降低蒸發溫度，封閉管路內抽成真空，真空度根據發熱電子元件的工作溫度以及工 作介質的蒸發溫度而定。電子主機機箱1.1由金屬板材彎制而成，接縫處焊接，不得有縫隙；門和箱體之間用密 封橡膠條和金屬網進行屏蔽和密封；冷板散熱器管與機箱之間通過法蘭、橡膠密封墊進行密 封連接，為了實現電子機箱主機的防水、防潮、防塵和電磁屏蔽目的。
權利要求
1、本發明涉及一種應用于全密閉電子機箱的散熱技術，特別是應用于室外惡劣環境的需全密閉的大功率電子設備的散熱方法及散熱裝置；本發明采用熱管原理和裝置為安裝在密閉機箱中的電子元件散熱；熱管是一種密封的金屬管，將里面抽成一定真空，并注有一定量的容易蒸發的工作液，它由蒸發端、絕熱端和冷凝端組成，蒸發端緊密安裝在金屬散熱板上，冷凝端安裝有翅片散熱器，并通過自然冷卻或強制風冷散熱；將熱管的蒸發端安裝在密閉機箱內部，蒸發端與發熱電子元件相連，蒸發端工作液通過高導熱的金屬散熱板板吸收電子元件在工作時產生的熱量，工作液受熱蒸發發生相變并吸收大量熱量；相變為汽態的工作液通過管路上升到冷凝端；安裝在冷凝端的翅片散熱器和風扇采用強迫風冷對工作液散熱；工作液在冷凝端釋放熱量并冷凝為液態；液態工作液通過自身重力或毛細原理回流到蒸發端，以形成循環散熱；其中，主機采用全封閉機箱結構，以實現防水、防潮、防塵和電磁屏蔽的目的；采用該散熱技術的裝置，具有功率大、體積小、溫度易控制、噪音低、成本低，換熱效率高等優點。
2、 根據權利要求1所述的采用熱管原理和裝置對全密閉電子機箱內發熱電子元件進行 散熱技術，其特征在于熱管采用高導熱金屬材料，如銅、鋁合管金制成；其金屬管密封并 抽成一定的真空；關內充有一定量的工作液，工作也可以是去離子水、乙醇、丙酮、氟立昂 等易蒸發的液體。
3、 根據權利要求1所述的采用熱管原理和裝置對全密閉電子機箱內發熱電子元件進行 散熱技術，其特征在于所述的熱管散熱器的冷凝端鑲有翅片狀散熱器，經散熱風扇強迫風 冷散熱冷卻或自然冷卻散熱。
4、 根據權利要求1所述全密閉電子主機機箱采用全封閉結構設計，機箱門與機箱之間 采用橡膠密封條外裹金屬導電網壓合密封，以實現風水、防潮、防塵和電磁屏蔽的作用；冷 卻水管與機箱之間，以及輸出輸入端口、監控端口、電源端口與機箱之間，采用法蘭、橡膠 密封條外裹金屬導電網、螺釘、螺母等密封固定，以實現風水、防塵和電磁屏蔽的作用。
全文摘要
本發明涉及一種應用于全密閉電子機箱的散熱技術，特別是應用于室外惡劣環境的需全密閉的大功率電子設備的散熱方法及散熱裝置。本發明采用熱管原理和裝置為安裝在密閉機箱中的電子元件散熱。將熱管的蒸發端安裝在密閉機箱內部，與發熱電子元件相連并吸收工作時產生的熱量，工作液受熱蒸發發生相變并吸收大量熱量；相變為汽態的工作液通過管路上升到冷凝端；安裝在冷凝端的翅片散熱器和風扇采用強迫風冷散熱；冷凝的液態工作液通過自身重力或毛細原理回流到蒸發端，以形成循環散熱。其中，主機采用全封閉機箱結構，防水、防潮、防塵和電磁屏蔽的目的。采用該散熱技術的裝置，具有功率大、體積小、溫度易控制、噪音低、成本低，換熱效率高等優點。
文檔編號F28D15/02GK101610662SQ20081009404
公開日2009年12月23日 申請日期2008年6月20日 優先權日2008年6月20日
發明者沈國忠 申請人:沈國忠