[发明专利]适用于全封闭插箱的传热单元

说明书

本发明涉及一种适用于全封闭插箱的传热单元，包括插件面板、框架、散热器和盖板；所述插件面板拼接在所述框架的U型开口处，所述框架的上面覆盖所述盖板，所述插件面板、框架、控制电路板和盖板包围形成一个可插拔的箱体；在箱体空腔内设置所述散热器，框架底部开设有与散热器的导热面匹配的开口，所述散热器的导热面朝向开口暴露在外以接触发热单元；在插件面板上并排设置有进气口和出气口，在箱体空腔内位于散热器远离插件面板的一端设置有至少两组风扇，其中一组风扇正对进气口，另一组风扇正对出气口。本发明实现了散热器件与发热元件分体安装，传热单元可以带电插拔，传热单元中散热元件维护不影响设备运行，延长了设备连续运行时间。

技术领域

本发明属于散热模块技术领域，具体涉及一种适用于全封闭插箱的传热单元。

背景技术

插箱是指19标准机架式结构机箱，大量用于通讯、电力等产品的机柜中。这种机箱结构适合产品模块化设计，即产品按照功能划分成若干个插件，不同功能插件装入机箱组成产品。通过插件的灵活配置，实现不同产品的功能；另外也通过插件的更换，实现功能拓展及产品的维护等。随着电子产品发展，插件集成度不断提高，插件的发热问题也越来显著。机箱采用通风散热效率高，但是由于插件内部元器件暴露于外部空气，受到灰尘、机柜内滴溶物侵蚀，元件发生故障的概率大幅提升，因此采用全封闭式机箱能够改善元件的运行环境，提高产品寿命。针对封闭机箱解决元件散热问题，可行方案有液冷、热传导、风冷散热等。具体说明如下：①液冷方案循环系统结构复杂、成本高、循环系统泄漏危害大，不适合常规监视、测控、保护设备。②采用传导散热方式，受传输路径热阻、机箱散热能力限制，只能适用低功率元件的散热解决方案。③增加风冷散热系统，在发热元件上设置散热器和风扇，设计与内部元件隔离的散热风道，解决封闭机箱的散热问题。发热元件、散热器、风扇、风道等元件组合在一起，插件结构复杂，风扇不能单独维护，缩短了整机维护周期。这种方案不适合长期连续工作的工业设备。

CN 104105381 A发明公开一种散热模块，其包含离心式风扇以及热管。离心式风扇包含壳体、散热鳍片阵列、挡墙、扇叶以及驱动装置。壳体具有轴向入风口、轴向出风口及径向出风口，其中轴向出风口位于壳体的舌口所在的角落。散热鳍片阵列设置于径向出风口的内壁。挡墙位于壳体的轴向出风口所在的壳墙上，挡墙抵接一电子装置的壳体内壁而形成一循环流道，用于将轴向出风口所输出的气流引导流经散热鳍片阵列对应壳墙的区域，并引导流回轴向入风口。驱动装置固定于壳体内且用以驱动扇叶旋转。热管的一端抵接散热鳍片阵列，其中挡墙与热管分别位于散热鳍片阵列的两相对侧。

上述发明就是在发热元件上增加散热和风扇，通过风扇加速装置内外空气交换，将热量传递至外部空气。此方案没有设计风道将内部元件与循环空气隔离，容易造成内部元件灰尘集聚。另外由于风扇、散热器与发热元件固定连接，不便于风扇的维护，此方案不适用于长期连续工作设备。

CN 202941082 U实用新型公开了一种热管散热插件，用于安装在电力设备装置的机箱上，其特征在于，包括插件面板、印制板模件、热管、第一散热器及第二散热器；所述插件面板具有相对应的一外侧以及一内侧，所述外侧设置有所述第二散热器，所述内侧与所述印制板模件固定连接；所述印制板模件上安装有所述第一散热器，所述第一散热器与所述印制板模件相互接触；所述热管具有一蒸发端及一冷凝端，所述蒸发端与所述第一散热器固定连接，所述冷凝端与所述第二散热器固定连接。

上述实用新型专利是采用传导散热方式，将发热元件热量采用热管方式传导至插件面板金属，通过插件面板向外部空气散热，此方案适用低功率元件的散热解决方案。

目前封闭机箱插件的散热解决方案中，散热器、参与传热的元件、风扇与发热元件采用固定连接。采用传导散热方式，散热效率低，不适合元件发热量大的情况。采用风冷散热方式，发热元件与散热系统元件固定连接，风扇元件维护需拔出插件，影响设备的正常运行，缩短了装置维护周期，不利于装置的长期可靠运行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种适用于全封闭插箱的传热单元，解决风冷散热方案的风扇及散热系统维护问题。