本實用新型屬于雷達及通信設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及一種風(fēng)冷式信號處理模塊。
背景技術(shù):
信號處理模塊是雷達及通信領(lǐng)域必不可少的設(shè)備,具有體積小但發(fā)熱量大的特點?,F(xiàn)有的信號處理模塊都采用自然散熱的方式散發(fā)熱量,速度慢,效果差,因此,如何在緊湊的空間內(nèi),將信號處理芯片產(chǎn)生的熱量快速散發(fā)出去,而又不影響模塊自身的功能,是當(dāng)前信號處理模塊設(shè)計的一大難題。此外的,現(xiàn)有信號處理模塊尺寸較小,通常采用小公稱直徑的長螺釘進行緊固,由于沒有定位措施,裝配過程中經(jīng)常出現(xiàn)孔位偏差導(dǎo)致螺釘裝不上或者螺釘咬死的情況,這些都是模塊在設(shè)計中需要考慮的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種結(jié)構(gòu)合理而實用的的風(fēng)冷式信號處理模塊,其結(jié)構(gòu)緊湊度高,可在不影響模塊正常使用的同時,確保自身的高散熱效率。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
一種風(fēng)冷式信號處理模塊,其特征在于:本模塊包括安裝盒以及固定于安裝盒盒口處的蓋板,所述安裝盒的盒底面構(gòu)成供信號處理板安置的安置面;以蓋板上的朝向安裝盒盒腔的板面為內(nèi)板面,在蓋板的外板面處設(shè)置風(fēng)扇組件,所述風(fēng)扇組件布置位置位于信號處理板處芯片的正上方處;本模塊還包括導(dǎo)熱塊,所述導(dǎo)熱塊的頂端面與蓋板內(nèi)板面彼此面貼合,而導(dǎo)熱塊的底端面面貼合于芯片表面處。
所述風(fēng)扇組件包括作為風(fēng)扇安裝載體的風(fēng)扇固定盒以及用于螺紋固接于風(fēng)扇固定盒盒口處的封板,風(fēng)扇固定盒外形呈開口朝上的四方盒體狀構(gòu)造;由風(fēng)扇固定盒的四個盒壁處分別向風(fēng)扇固定盒中線處延伸有卡臂,風(fēng)扇固定盒盒底、封板、每相鄰的兩個卡臂以及該兩個卡臂所在的盒壁共同圍合形成位于風(fēng)扇固定盒其中一個角端處的安裝腔,所述安裝腔腔體外形呈與柱狀的風(fēng)扇外形吻合的筒腔狀,且安裝腔腔壁與風(fēng)扇外壁間形成便于卡裝的過盈配合。
每個安裝腔所在的風(fēng)扇固定盒盒底處均貫穿開設(shè)有便于通風(fēng)的通風(fēng)孔。
所述導(dǎo)熱塊外形呈四方體狀且其頂端面與蓋板間構(gòu)成螺紋固接配合;導(dǎo)熱塊的底端面面積小于頂端面面積;在導(dǎo)熱塊的底端面及頂端面處均貼附有確保導(dǎo)熱塊與蓋板和芯片間面貼合的導(dǎo)熱襯墊。
所述安裝盒及蓋板所用材質(zhì)均為表面經(jīng)過導(dǎo)電氧化處理的鋁鎂合金,所述導(dǎo)熱塊所用材質(zhì)為紫銅。
在蓋板外板面處還設(shè)置有散熱翅片,所述散熱翅片布滿蓋板外板面且散熱翅片的布置位置與風(fēng)扇布置位置間彼此空間避讓。
蓋板的外板面的邊沿處布置用于束緊風(fēng)扇組件處引出線的線夾。
安裝盒盒口處垂直其盒底面而設(shè)置有螺紋孔,蓋板的與安裝盒盒口的相應(yīng)配合處布置安裝孔,緊固螺釘穿過安裝孔并與螺紋孔間構(gòu)成螺紋固接配合;在安裝盒盒口處還布置有定位沉孔,所述定位沉孔軸線平行螺紋孔軸線且兩者位置彼此空間避讓,蓋板上相應(yīng)布置用于與定位沉孔間構(gòu)成插接配合的定位銷。
所述定位沉孔至少為兩道且分別布置于風(fēng)扇固定盒上的彼此平行的兩個盒壁處。
本實用新型的有益效果在于:
1)、在結(jié)合現(xiàn)有信號處理板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,本實用新型采用了可供信號處理板安裝的風(fēng)扇固定盒來搭配帶有一體式風(fēng)扇組件的蓋板,配合面貼合式的導(dǎo)熱塊,從而實現(xiàn)了信號處理板內(nèi)芯片處高熱量的快速熱傳導(dǎo)及發(fā)散效果。具體而言,一方面,由于信號處理板與盒體之間、盒體與蓋板之間以及蓋板與風(fēng)扇組件之間的一體固接,這不僅保證了整個模塊對外的工作獨立性,同時本身的熱傳導(dǎo)效率也能夠得到保證,從而利于進一步提高內(nèi)部各部件的實際使用壽命。另一方面,通過將風(fēng)扇組件直接安置在信號處理板處主要熱源的芯片的正上方,并依托導(dǎo)熱塊的直接導(dǎo)熱,在不影響模塊正常使用的同時確保了結(jié)構(gòu)的緊湊度,且針對性的實現(xiàn)了由芯片處發(fā)出的熱量的快速傳遞和散熱效果,一舉多得。
2)、風(fēng)扇組件獨特的安裝腔結(jié)構(gòu),實際上可理解為將該安裝腔的筒腔尺寸采用負公差形式,從而確保風(fēng)扇進行安裝時可直接依托卡臂而彈性卡嵌在安裝腔內(nèi)。當(dāng)然,作為可靠性設(shè)計,可以考慮風(fēng)扇在正確卡嵌于安裝腔內(nèi)后,再配合沉頭螺栓等進行二次固接。由于風(fēng)扇固定盒、風(fēng)扇以及封板間的一體式設(shè)計,其自身形成了一個獨立的整體,因此可以獨立裝配完成后,再安裝在上述蓋板上,以提升其裝配效率。通風(fēng)孔的布置,可進一步的提升風(fēng)扇組件的散熱效率。
3)、導(dǎo)熱塊材料選用紫銅。紫銅具有優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性能,能夠?qū)⑿盘柼幚戆瀹a(chǎn)生的熱量迅速地傳導(dǎo)至蓋板上。上大下小的導(dǎo)熱塊結(jié)構(gòu),則保證了更大的與蓋板的接觸面積,進而有效的確保其導(dǎo)熱效果。導(dǎo)熱塊的頂端面及底端面處均覆設(shè)有導(dǎo)熱襯墊,導(dǎo)熱襯墊自身柔軟的特性可使得導(dǎo)熱塊底端面與芯片之間以及導(dǎo)熱塊頂端面與蓋板之間能夠充分接觸,進而提升導(dǎo)熱塊與蓋板及芯片間的可靠面配合和熱傳導(dǎo)效果。
4)、至于安裝盒及蓋板,則采用鋁鎂合金材質(zhì),同時金屬表面進行導(dǎo)電氧化處理。一方面,鋁鎂合金具有質(zhì)量輕,熱傳導(dǎo)率高的優(yōu)點,可確保模塊的散熱效果。另一方面,金屬表面的導(dǎo)電氧化處理,可有效提高模塊的防腐能力和電磁屏蔽性。蓋板外板面布置散熱翅片,從而確保蓋板整體均處于散熱區(qū)域內(nèi),從而配合風(fēng)扇組件,最終實現(xiàn)本模塊的風(fēng)冷與自然冷卻相結(jié)合的一體化復(fù)合式散熱構(gòu)造。
5)、考慮到傳統(tǒng)模塊的“裝配難”問題,本模塊采用了“先定位后裝配”的設(shè)計理念。具體而言,通過在安裝盒的盒口處布置定位沉孔,從而實現(xiàn)與蓋板配合面處的定位銷的插接定位目的。在裝配時,先以定位銷配合定位沉孔,從而首先定位蓋板與安裝盒的相對位置;一旦蓋板與安裝盒相對位置固定,兩者間的螺紋孔及安裝孔的同軸度即可得到保證,之后隨時進行緊固螺釘?shù)牟褰泳o固即可,其操作便捷度及可靠性可得到有效保證。定位沉孔的布置數(shù)目可視現(xiàn)場狀況而定,以保證一旦定位銷相對定位沉孔插接后,螺紋孔即可相對安裝孔而準確同軸定位為準。
附圖說明
圖1為本實用新型的裝配結(jié)構(gòu)立體示意圖;
圖2為圖1的結(jié)構(gòu)爆炸圖;
圖3為圖2的I部分局部放大圖;
圖4為蓋板的裝配結(jié)構(gòu)立體示意圖;
圖5為風(fēng)扇組件的裝配結(jié)構(gòu)立體示意圖;
圖6為圖5的結(jié)構(gòu)爆炸圖;
圖7為風(fēng)扇固定盒的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
本實用新型各標號與部件名稱的實際對應(yīng)關(guān)系如下:
10-安裝盒 11-螺紋孔 12-定位沉孔
20-蓋板 21-散熱翅片 22-定位銷 23-線夾安裝孔
30-信號處理板 31-芯片 40-導(dǎo)熱塊 41-導(dǎo)熱襯墊
51-風(fēng)扇固定盒 51a-通風(fēng)孔 51b-卡臂 52-封板 53-風(fēng)扇
60-線夾
具體實施方式
為便于理解,此處結(jié)合圖1-7,對本實用新型的具體結(jié)構(gòu)及工作方式作以下進一步描述:
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)如圖1-7所示,其主結(jié)構(gòu)包括:安裝盒10、蓋板20、信號處理板30、導(dǎo)熱塊40、導(dǎo)熱襯墊41、風(fēng)扇組件、線夾60。安裝時,首先將信號處理板30通過六顆螺釘固定在安裝盒10的盒底面處,之后再在信號處理板30所朝向的安裝盒10盒口處蓋設(shè)蓋板20,以形成本模塊的一體式盒狀構(gòu)造。蓋板20在安裝前,應(yīng)當(dāng)先行確定好帶有導(dǎo)熱襯墊41的導(dǎo)熱塊40以及風(fēng)扇組件是否裝配完好,之后再遵循“先定位后安裝”的部件裝配流程。
具體而言,首先如圖1-2所示,導(dǎo)熱塊40的頂端面及底端面處均應(yīng)當(dāng)粘貼導(dǎo)熱襯墊41,從而使導(dǎo)熱塊40底端面面與信號處理板30上的三個芯片31以及導(dǎo)熱塊40頂端面與蓋板20之間柔性全面接觸。導(dǎo)熱塊40為紫銅材質(zhì),并采用上大下小的塔形體構(gòu)造,以保證導(dǎo)熱塊40與蓋板20的最大面積接觸。而如圖4所示的,蓋板20則由鋁合金整體機加工成型,外板面設(shè)計有散熱翅片21以及風(fēng)扇組件的安裝臺階孔。為保證蓋板20與安裝盒10間的裝配精度,在蓋板20與安裝盒10的貼合處設(shè)置定位銷22。在安裝時,將定位銷22插入安裝盒10處預(yù)設(shè)的定位沉孔12內(nèi),通過接觸面貼合和定位銷22與定位沉孔12間的插接定位,此時蓋板20和安裝盒10的位置就確定下來,隨后就可以很方便的使用緊固螺釘將兩者緊固。
對于風(fēng)扇組件而言,如圖5-7所示的,主要由風(fēng)扇固定盒51、風(fēng)扇53以及位于風(fēng)扇固定盒51盒口處的螺紋固接的封板52構(gòu)成。風(fēng)扇固定盒51采用鋁合金機加工成型,有八條筋(也即卡臂51b)隔離成如圖7所示的四個安裝腔。各安裝腔的管腔均采用相對風(fēng)扇53外壁尺寸而言的負公差,從而保證風(fēng)扇53外壁與安裝腔筒壁之間能夠形成過盈配合,最終使得風(fēng)扇53能夠直接卡裝在安裝腔內(nèi)。具體至進行風(fēng)扇53安裝時,如圖6所示,風(fēng)扇53上的有引出的一邊朝向風(fēng)扇固定盒51的中線位置,在四個風(fēng)扇53都卡裝后,所有引出線在風(fēng)扇固定盒51中線處匯集后扎緊,并從風(fēng)扇固定盒51上的出線孔引出。之后,采用沉頭長螺釘穿過封蓋上的沉頭孔及風(fēng)扇53上的固定孔而擰入風(fēng)扇固定盒51底板上的螺紋固定孔處,以實現(xiàn)風(fēng)扇組件的整體封裝。而在風(fēng)扇組件自身封裝完成后,又回到圖1-2所示的,將風(fēng)扇組件通過螺釘安裝在蓋板20上的安裝臺階孔處。而風(fēng)扇組件內(nèi)部的引線從出線孔出來后,可通過線夾60固定在蓋板20上,最后該引出線再通過安裝盒10處預(yù)設(shè)的電源輸出口供電,以保證風(fēng)扇組件能獨立工作。表現(xiàn)在圖1-2所示結(jié)構(gòu)時,線夾60可為半圓形結(jié)構(gòu),實際制作時由薄鋼板折彎即可形成。蓋板20上留有線夾安裝孔23,以實現(xiàn)線夾60相對蓋板20的可靠固定功能。