一种上架半开放式防淋雨机箱的制作方法

1.本发明属于电子设备技术领域，具体涉及一种上架半开放式防淋雨机箱。


背景技术：

2.目前19in上架防淋雨机箱基本的设计思路分为两种：第一种为导冷机箱，将所有背板、功能板卡、互连电路以及电子元器件密封在机箱内部，通过防水连接器实现对外信号互连，具体结构见图1；第二种为导冷风冷机箱，对于单板功耗较大的上架设备，自然散热无法满足设备的散热需求，同时为了满足淋雨要求，常采用导冷风冷的散热方式，通常表现为背板、功能板卡以及互连链路被上下导轨以及前后面板密封在腔体内部，散热风扇选用防水风扇，通过防水连接器实现风扇供电和对外信号互连，具体结构见图2。
3.上述两种机箱由于机箱形式完整，容易实现机箱的密闭，防淋雨要求容易实现；然而对于开放式以及半开放式机箱，由于机箱内部模块需要与外部空间连通，机箱没有完整的结构(大部分为缺少前面板、顶板等)，防淋雨设计往往是此类机箱的设计难点。
4.当前产品均非开放式机箱，产品上架后，如果需要更换模块，需要先拆除前面板，才能进行模块的拆卸，对于前面板还需要固定在机柜立柱上的设备，操作更加繁琐。
5.在设备要求前出线时，由于内部互连线缆的影响，功能模块无法做到前插设计，需要设计为后插结构。正式装机的产品，若设备后部没有操作空间，需要将设备整体拆除，同时需要拆掉机箱与其他设备间的外部互连线缆后才能拆装模块，操作繁琐。
6.正式装机的产品，一般来说所有的固定件均涂抹有螺纹胶预防松动，拆除不易，且再次安装时仍需要涂抹螺纹胶避免松动；
7.如图3所示，为非开放式机箱前、后面板翻开时的示意图，该机箱为前出线、后插模块的结构。


技术实现要素：

8.为解决上述机箱拆装内部的模块复杂且无法满足防淋雨的技术问题，本发明提供一种上架半开放式防淋雨机箱，方便设备模块的快速更换维护，并满足方淋雨性能。
9.本发明的目的是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种上架半开放式防淋雨机箱，所述机箱的前端设置用于向机箱内插装功能模块的开口，机箱内部相对的两个内壁均分布设置多个延伸方向与插装方向相同的导轨，功能模块的两侧边缘与对应的导轨滑动配合；相邻导轨之间留有通风散热的空隙，导轨与对应的机箱壳体之间形成风道，机箱与开口相对的端部设置与风道、机箱外连通的空腔，空腔内设置用于抽取机箱内空气并排放至机箱外的防水风扇；机箱后端设置用于容纳并固定背板部件及连接器插座的密封腔体，功能模块上的连接器插头插接在连接器插座上。
10.进一步的，所述机箱开口处的两侧均设置助拔装置，助拔装置与对应的导轨位于机箱同一侧，助拔装置上设置与功能模块配合固定的固定孔、与功能模块上的助拔器匹配的助拔槽。
11.进一步的，同一侧的所有所述导轨设置在同一个导轨支架上，两侧的导轨支架的两端固定在对应的左侧板、右侧板上。
12.进一步的，两侧所述导轨支架外侧设置对应的上风道盖板、下风道盖板，上风道盖板、下风道盖板的两端分别设置在对应的左侧板、右侧板上。
13.进一步的，所述导轨采用铜粉填充聚四氟乙烯制成。
14.进一步的，所述机箱壳体的底部设置排水口，排水口与靠近机箱底部的风道连通。
15.进一步的，所述机箱后端设置后盖板组件，后盖板组件与机箱围成密封腔体，密封腔体侧壁的拼缝间均安装有复合双峰导电胶条。
16.进一步的，所述防水风扇设置在后盖板组件上，防水风扇通过密封腔体侧壁上的供电连接器与机箱内的电气设备连接。
17.进一步的，所述机箱后端设置背板安装板，背板部件、连接器插座设置在背板安装板上。
18.进一步的，所述密封腔体的侧壁上设置与风道连通的防水透气阀。
19.与现有技术相比，该发明的有益之处在于：采用半开放式结构，机箱中的模块安装拆卸方便，模块与机箱导轨配合，相对移动平顺、丝滑；
20.机箱上架后维护简单方便，提高了设备的维修性；
21.风道设计合理，分为上下风道，有效降低风阻；
22.满足淋雨要求，同时具备开放式机箱结构的优点；
23.设备可扩展性强，通过内部背板功能的集成，后期通过更换模块，可实现功能的扩展。
24.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
25.图1为现有技术中常规19in上架防淋雨自冷机箱的立体图；
26.图2为现有技术中常规19in上架防淋雨导冷风冷机箱的立体图；
27.图3为现有技术中常规19in上架防淋雨机箱去掉前后翻盖的立体图；
28.图4为本发明一种上架半开放式防淋雨机箱实施例的分解示意图；
29.图5为模块与图4所示实施例的插合示意图；
30.图6为图4在模块插合方向上的剖视图；
31.图7为图4的风道示意图；
32.图8为图4中功能模块12的分解示意图。
33.【附图标记】
34.1-上风道盖板，2-下风道盖板，201-排水口，3-上导轨支架，4-下导轨支架，5-上助拔装置，501-固定孔i，502-助拔槽i，6-下助拔装置，601-固定孔ii，602-助拔槽ii，7-左侧板，8-右侧板，9-后盖板组件，10-上风扇安装板，11-下风扇安装板，12-功能模块，1201-松不脱螺钉，1202-助拔器，1203-散热齿，1204-连接器插头，1205-环形复合防水导电胶条，1206-复合防水导电胶条，1207-盖板，1208-功能板卡，1209-盒体，1210-台阶，1211-连接器
安装槽，13-上风道，14-下风道，15-防水透气阀，16-密封腔体，17-导轨，18-背板安装板，19-连接器插座，20-背板部件，21-把手，22-供电连接器，23-防水风扇。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.本发明一种上架半开放式防淋雨机箱的一个实施例，如图4至图8所示。包括上风道盖板1、下风道盖板2、上导轨支架3、下导轨支架4、上助拔装置5、下助拔装置6、左侧板7、右侧板8、后盖板组件9、上风扇安装板10、下风扇安装板11、上风道13、下风道14、防水透气阀15、密封腔体16、导轨17。该机箱采用模块前插拔、直接风冷的形式，具有防淋雨功能的功能模块12从机箱前端插入机箱，机箱内部的背板及内部互连线缆组件安装在单独的密封腔体，模块插合后整体设备满足防淋雨要求。
37.该机箱前端开口，开口处的两侧分别设置把手21，内部空腔用于插装功能模块12。该机箱内壁的上下部设置导轨支架，分别为上导轨支架3、下导轨支架4，导轨支架在左右方向上分布多个导轨17，导轨17从机箱开口处向内部延伸，功能模块12的上下边缘沿导轨17插装在机箱内。导轨17的材质为具有自润滑作用的铜粉填充聚四氟乙烯制成的导轨条，使得模块插拔顺滑，同时避免了模块经常插拔造成的不必要的磨损。相邻的导轨17之间留有间隙，防止两个模块插装时产生干涉，并容易通风散热。
38.上导轨支架3上的导轨17与下导轨支架4上的导轨17在上下方向上一一对应，在插装时，竖直设置的功能模块12的上下端部分别与对应的导轨接触匹配，推动功能模块12，使其在对应的导轨17之间滑动。
39.上导轨支架3上方设置上风道盖板1，并且上轨道支架3与上风道盖板1之间留有空隙，形成上风道13。下轨道支架4下方设置下风道盖板2，下风道盖板2与下轨道支架3之间也留有空隙，形成下风道14。下风道盖板2靠近尾部位置开设有排水孔201，用于排出从机箱开口处随空气进入后聚集的水。
40.上风道盖板1、下风道盖板2、上轨道支架3、下轨道支架4的两端分别固定在左侧板7、右侧板8上。
41.机箱开口处的上下位置均设置助拔装置，分别为上助拔装置5、下助拔装置6，上助拔装置5、下助拔装置6的两端分别固定在左侧板7、右侧板8上。助拔装置靠近机箱开口处的一侧在左右方向上分布设置固定孔、助拔槽，固定孔、助拔槽间隔设置在助拔器上，并且上、下助拔装置的固定孔、助拔槽的位置在上下方向上对应。固定孔、助拔槽与导轨17一一对应。上助拔装置上设置固定孔i501、助拔槽i502，下助拔装置上设置固定孔ii601、助拔槽ii602。固定孔的开口朝向外侧，助拔槽i502与对应位置的助拔槽ii602的开口位置对应。
42.机箱的后端设置后盖板组件9，后盖板组件9上设置与上下风道对应连通的通道，通道尾端分别安装有上风扇安装板10、下风扇安装板11，上、下风扇安装板上均安装有防水风扇23，防水风扇转动，使上、下风道中的空气被抽离，进而使机箱内的发热空气被抽离，进而使机箱开口处从外部吸入较冷的空气，如图7所示，使机箱内各个模块的温度降下来。
43.机箱的后端内部设置背板安装板18，背板安装板18的后侧安装背板部件20，背板安装板18上还设置多个与背板部件连接的连接器插座19，连接器插座19的插接端朝向前侧，待功能模块12插装到位，功能模块12后端的连接器插头1204与连接器插座19插接。
44.后盖板组件9罩盖在机箱的后端，机箱后端与后盖板组件9组成密闭的密封腔体16，密封腔体侧壁的拼缝间均安装有复合双峰导电胶条，背板安装板18、连接器、背板部件20及线缆组件均处于密封腔体16内。密封腔体16靠近防水风扇23的壁体上穿设有供电连接器22，供电连接器22为防水连接器，机箱内部通过供电连接器22给防水风扇23供电。密封腔体16与下风道14之间的壁体上设置防水透气阀15，当该机箱处于气压较低的高原环境上时，用于平衡密封腔体16内外的气压。
45.功能模块12包括盒体1209，盒体1209整体为长方形、薄板状的盒体，其正面敞口，内部为用于放置功能板卡1208的空腔。
46.功能模块12竖直设置，盒体1209前端的上下位置均分别设置m4松不脱螺钉1201、助拔器1202。m4松不脱螺钉1201设置在盒体1209上下边缘上突出的安装耳上，用于将功能模块12固定在机箱上。助拔器铰接在功能模块12上，其末端设置滚轮，另一端为手柄，在功能模块插装到位后末端的滚轮嵌套在助拔槽内，手柄嵌套在功能模块12前端的槽内，助拔器利于实现快捷地将功能模块12拔出机箱。
47.盒体1209背面设置多个散热齿1203，散热齿1203对称分布在功能模块的上下两侧，同一侧的散热齿1203相互平行，两侧散热齿1203中间留有通道，散热齿1203在从盒体中间到边缘的方向上倾斜，倾斜方向朝向尾端，相邻散热齿1203留有空隙。冷却风从机箱开口处进入，进入盒体背面中间的通道，然后经功能模块的散热齿1203的引导，分别进入机箱的上风道13、下风道14。
48.功能板卡1208的尾部安装有与功能板卡1208电连接的连接器插头1204，盒体1209的尾部开设有连接器安装槽1211，连接器安装槽连通盒体1209的内腔与盒体1209的外部，用于安装连接器插头1204。功能板卡1208以及连接器插头1204安装在盒体1209上后，盖上盖板1207，将功能板卡5封装在盒体1209内。连接器插头1204上环绕设置环形复合防水导电胶条1205，环形复合防水导电胶条1205用于填充、密封连接器插头15与连接器安装槽、盖板1207之间的缝隙。连接器插头1204安装后，其插接端伸出盒体1209，其两侧设置在插合时用于导向的导向柱。连接器插头1204安装到位后与盒体1209、盖板1207贴合面之间的缝隙均有环形复合防水导电胶条1205，保证连接器插头1204安装后的防淋雨和电磁屏蔽性能。
49.盒体1209敞口处的内壁环绕设置台阶1210，台阶上分布有多个螺纹孔，将盖板1207罩盖在盒体1209上，同时盖板1207的尾部压在连接器插头1204上的环形复合防水导电胶条1205，然后使用螺钉将盖板1207固定在盒体1209上。台阶的内侧设置胶条安装槽，胶条安装槽安装复合防水导电胶条1206。胶条安装槽靠近连接器安装槽1211位置处的宽度较宽，环形复合防水导电胶条1205与胶条安装槽对应位置处的两侧设置胶条凸起，胶条凸起与复合防水导电胶条1205对应的端部共同嵌套在胶条安装槽的端部，用于保证盖板1207安装后盖板1207与盒体配合面的密封性和电连续性。
50.连接器插头1204上的环形复合防水导电胶条1205与盒体1209上安装的复合防水导电胶条1205均采用密封硅橡胶粘接固定。
51.功能模块12向机箱内插装时，其上下边缘滑动设置在对应的导轨17上，m4松不脱
螺钉1201与此处轨道17对应的固定孔位置对应，助拔器1202与此处轨道17对应的助拔槽位置对应，助拔器1202水平设置。功能模块12顺着导轨17向机箱内移动，待滚轮位于助拔槽对应位置处，转动助拔器1202，使滚轮进入助拔槽，手柄进入模块前端的槽，此时连接器插头与机箱内的连接器插座插合。插合后，连接器插头15上的环形复合防水导电胶条11与密封腔体1010插接位置处对应的复合双峰导电胶条均紧密配合，防止漏水。功能模块12插装到位后，m4松不脱螺钉1201拧入对应的固定孔，使功能模块12与机箱固定。
52.拆卸功能模块12时，首先松开m4松不脱螺钉1201，再利用助拔器1202将功能模块12抽出即可实现功能模块12的拆卸。
53.该机箱能够满足模块级的防淋雨要求，对于机箱而言，需要保护的有：功能模块12、背板安装板18、连接器、背板部件20及线缆组件等，该机箱实现了对上述零部件的防水防护。
54.本发明一种上架半开放式防淋雨机箱具备以下特点：
55.采用半开放式结构，机箱中的模块安装拆卸方便，模块与机箱导轨配合，相对移动平顺、丝滑；
56.机箱上架后维护简单方便，提高了设备的维修性；
57.风道设计合理，分为上下风道，有效降低风阻；
58.满足淋雨要求，同时具备开放式机箱结构的优点；
59.设备可扩展性强，通过内部背板功能的集成，后期通过更换模块，可实现功能的扩展。
60.尽管已经展示和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。