插箱和插箱组件结构的制作方法

本发明涉及通讯领域，具体而言，涉及一种插箱和插箱组件结构。

背景技术：

随着互联网及3G/4G业务的迅猛发展，市场对传输交换设备的调度容量需求越来越大，高速率、紧密型的通信设备成为主流趋势，但由此导致设备功耗更高，但散热空间更小，散热问题往往成为制约设备容量和性能的关键因素。

目前，大部分子架插箱式设备为下图1和图2所示的结构，其后部为背板1，子架内插入多个单板2，单板2的前端安装有单板面板3，背板1上安装有背板插座4，单板2前部的单板面板3使子架内形成封闭空间；子架上部安装风扇5，向上吹风，子架下部到地面之间预留2U高的进风通道6，使子架从下部进风通道往上吹风对内部单板进行散热。

然而，由于子架插槽一般较深，风流大部分从靠近进风通道的位置进入，插槽里面的位置往往风速较小，散热效果不好。如果要改善单板上大功耗器件的散热能力只能增大风扇转速、加大散热器尺寸，但往往受环境噪声要求及单板空间限制，提升空间不大。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种插箱和插箱组件结构，以解决现有技术中的插箱对单板的后部的器件散热较差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种插箱，包括插箱壳体和安装在插箱壳体上的单板，插箱壳体上设置有进风通道和出风口，且单板安装在进风通道和出风口之间，插箱还包括：第一隔风板，第一隔风板设置在进风通道的靠近其入口的一端以将进风通道的入口段分隔成上、下两部分。

进一步地，单板所在的平面垂直于第一隔风板所在的平面。

进一步地，沿单板的分布方向的第一隔风板的宽度与进风通道的宽度相同。

进一步地，第一隔风板设置在单板的下方，且第一隔风板安装在插箱壳体上。

进一步地，单板的远离出风口的一端位于进风通道内，且第一隔风板固定在单板的位于进风通道内的部分上。

进一步地，相邻两个单板之间的间隙内设置有第二隔风板，且第二隔风板从间隙的靠近第一隔风板的一端朝向间隙的靠近出风口的一端延伸。

进一步地，单板的远离出风口的一端位于进风通道内，且第二隔风板的靠近第一隔风板的一端位于进风通道内。

进一步地，第二隔风板的靠近出风口的一端朝向单板的前侧倾斜。

进一步地，单板上安装有光模块器件和散热器，光模块器件和散热器沿进风通道的进风方向布置，且第二隔风板位于光模块器件和散热器之间。

进一步地，单板的位于进风通道的部分具有器件禁布区，且器件禁布区位于单板的与第一隔风板相对的位置。

根据本发明的另一个方面，提供了一种插箱组件结构，插箱组件结构包括两个反向设置的插箱和位于两个插箱之间的交叉板，且两个插箱的进风通道均靠近交叉板设置，插箱为上述的插箱。

本发明中的插箱包括插箱壳体和安装在插箱壳体上的单板，由于进风通道内设置有第一隔风板，且第一隔风板设置在单板的下方，这使得第一隔风板将进风通道的入口段分隔成上、下两部分。这样，当气流从进风通道吹入时，由于气流会从进风通道的入口段分流成两部分，一部分从直接第一隔风板的上端向上流动，另一部分绕过第一隔风板后再向上流动，该部分气流流经单板后部的器件，进而提高了对单板后部的器件的散热。

本发明中的插箱结构简单、散热性能良好，可以使较多的气流流经单板后部的器件，进而有效地提高了对单板后部的器件的散热。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的插箱的主视图；

图2示出了现有技术中的插箱的侧视图；

图3示出了本发明中的一个实施例中的插箱的主视图；

图4示出了图3中的插箱的侧视图；

图5示出了本发明中的另一个实施例中的插箱的主视图；

图6示出了本发明中的图5中的插箱的侧视图；以及

图7示出了本发明中的插箱组件结构的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、插箱壳体；11、进风通道；20、单板；21、器件禁布区；22、伸入部；23、单板面板；30、风扇；40、第一隔风板；50、第二隔风板；60、光模块器件；70、散热器；80、交叉板；91、背板；92、背板插座。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

根据本发明的一个方面，提供了一种插箱，请参考图3至图6，该插箱包括插箱壳体10和安装在插箱壳体10上的单板20，插箱壳体10上设置有进风通道11和出风口，且单板20安装在进风通道11和出风口之间，插箱还包括：第一隔风板40，第一隔风板40设置在进风通道11的靠近其入口的一端以将进风通道11的入口段分隔成上、下两部分。

本发明中的插箱包括插箱壳体10和安装在插箱壳体10上的单板20，由于进风通道11内设置有第一隔风板40，且第一隔风板40设置在单板20的下方，这使得第一隔风板40将进风通道11的入口段分隔成上、下两部分。这样，当气流从进风通道11吹入时，由于气流会从进风通道11的入口段分流成两部分，一部分从直接第一隔风板40的上端向上流动，另一部分绕过第一隔风板40后再向上流动，该部分气流流经单板20后部的器件，进而提高了对单板20后部的器件的散热。

本发明中的插箱结构简单、散热性能良好，可以使较多的气流流经单板后部的器件，进而有效地提高了对单板后部的器件的散热。

值得注意的是，该插箱的前、后、上、下方向指的是插箱正常工作时的方位，“前”即单板面板23所在的一侧，“后”即为背板所在的一侧，进风通道11位于出风口的下方。在本申请中，进风通道位于单板20的下方，出风口位于单板20的上方，故入口段的靠近单板20的一部分为上部分，远离单板20的一部分为下部分。

在本申请中，进风通道11的延伸方向与单板20的分布方向相同。沿进风通道11的进风方向第一隔风板40的长度小于进风通道11的长度。

优选地，单板20所在的平面垂直于第一隔风板40所在的平面。本发明通过使单板20所在的平面与第一隔风板40所在的平面，有利于是分流后的气流各自流动到单板20的前半部分和后半部分。

优选地，沿单板20的分布方向的第一隔风板40的宽度与进风通道11的宽度相同。这样，可以提高进风通道11的入口段对气流的分流效果。

优选地，第一隔风板40位于进风通道11的竖直方向的中部。优选地，第一隔风板40位于进风通道11的中心线上。

优选地，如图3和图4所示，第一隔风板40设置在单板20的下方，且第一隔风板40安装在插箱壳体10上。这样，可以比较方便地实现第一隔风板40的固定。

优选地，如图5和图6所示，单板20的远离出风口的一端位于进风通道11内，且第一隔风板40固定在单板20的位于进风通道11内的部分上。本申请将单板20的下端向下延伸，该伸入到进风通道11内的部分为伸入部22，将第一隔风板40安装在该伸入部22上，可以比较方便地实现第一隔风板40的固定。

优选地，相邻两个单板20之间的间隙内设置有第二隔风板50，且第二隔风板50从间隙的靠近第一隔风板40的一端朝向间隙的靠近出风口的一端延伸。

本申请通过在相邻两个单板20之间的间隙内设置第二隔风板50，可以比较方便地将单板20前、后部分的器件隔离，进而实现对分流。优选地，第二隔风板50设置在单板20上。

优选地，单板20的远离出风口的一端位于进风通道11内，且第二隔风板50的靠近第一隔风板40的一端位于进风通道11内。此时，第一隔风板40也设置在单板20上，第二隔风板50与第一隔风板40相接，这样，可以提高隔风效果。

优选地，第二隔风板50的靠近出风口的一端朝向单板20的前侧倾斜。这样设置有利于使单板20上的芯片的结温差异较小。

优选地，单板20上安装有光模块器件60和散热器70，光模块器件60和散热器70沿进风通道11的进风方向布置，且第二隔风板50位于光模块器件60和散热器70之间。这样，可以减小单板20上的芯片之间的结温差异。

优选地，沿进风通道11的进风方向第一隔风板40的长度大于光模块器件60的长度。

优选地，单板20的位于进风通道11的部分具有器件禁布区21，且器件禁布区21位于单板20的与第一隔风板40相对的位置。在此器件禁布区21仅能布置尺寸较小的器件，一般需要禁布超过3mm高度器件，防止器件对气流进行阻碍。

优选地，如图3至图6所示，该插箱还包括背板91，背板91设置在单板20的背侧，背板91上设置有背板插座92，单板20上的器件通过插头插在背板插座92上。

优选地，单板20的靠近出风口的一侧设置风扇30，通过风扇30的旋转，将气流从进风通道11吸入到出风口。

优选地，单板20的前段设置有单板面板23，单板20与单板面板23垂直连接。

根据本发明的另一个方面，提供了一种插箱组件结构，如图7所示，包括两个反向设置的插箱和位于两个插箱之间的交叉板80，且两个插箱的进风通道11均靠近交叉板80设置，插箱为上述的插箱。

优选地，在插箱组件结构中的两个插箱的背板91和交叉板的背板91为一体结构。

本发明在现有结构基础上进行创新，提出了一种局部隔离风道的结构设计，用于单板上光模块及主控芯片等发热较大器件相互隔离的散热通道，两部分之间互不影响。经过验证该设计方法有利于改善单板上功耗较大器件的散热问题，并且某些易受环境温度影响的器件免受串扰影响。

本发明涉及一种采用局部隔离风道的子架插箱装置，尤其涉及通讯领域中的OTN、PTN、路由器等采用子架插箱结构的通讯设备，该设备正面有若干槽位可以插入单板，实现外部业务接入，并通过背板插座与子架后部的背板进行信息交换，该背板实现了不同槽位单板之间的通信链路，子架根据所插入的单板类型不同实现相应的功能。

其中，OTN：光传输网络；PTN：分组传输网络。

机架尺寸单位U：unit的缩略语，是美国电子工业联盟(EIA)用来标定服务器、网络交换机等机房设备的单位。一个机架单位实际上为高度44.45毫米，合1.75英寸，宽度19英寸。

光模块：单板上实现光电转换，将带有数据信息的光信号转换为高速电信号的器件

主控芯片：单板上实现电信号协议处理的器件。光模块与主控芯片一般是单板上功耗较大的两种器件。

本专利需要保护采用局部隔离风道的子架插箱结构设计。

本发明所述技术方案主要解决目前插槽式子架的散热问题，保证设备内部良好散热的效果，降低设备风扇转速，从而避免对环境造成的噪声影响，并进一步实现单槽位更大容量、同时低功耗、绿色环保的设备性能。

本发明所设计的设备形态如图3至图7所示，采用的技术方案描述如下：

本发明所述局部隔离风道的子架插箱，将子架内原来的单板加长，占用原下部进风通道一半的位置。在子架内单板下边缘位置安装水平方向的第一隔风板，第一隔风板伸入子架深度一半左右的位置，将进风通道分为上、下两部分。

同时，在单板上安装垂直方向的第二隔风板，高度稍小于一个槽位的尺寸，将风道在单板上分为前、后两个部分，并与子架下部水平方向的第一隔风板形成“L”形，如下图4和图6所示。这样子架内形成两个相互隔离的散热通道：一部分气流经子架进风通道的上半部分对单板前半区域进行散热，另一部分经子架进风通道的下半部分对单板后半区域进行散热。同时，为安规及可靠性方面的设计考虑，单板上额外增加的部分可内缩一定尺寸。

采用该结构之后，单板上风道分区，能够避免大功耗器件之间散热影响。由于单板上发热较大的器件一般为光模块和主控芯片，它们在单板上往往为前、后放置，进行风道隔离之后相互之间不受影响，并且可以根据实际情况为某一方提供更大的散热空间。同时，单板加长之后大功耗芯片散热区域增大，因此可以加大散热器尺寸。另外多功耗器件之间可以采用公用整体散热器，不存在多功耗器件的热级联带来的散热问题，可以有效改善大功耗器件的散热问题。

在本申请中，如图3和图4所示，子架(插箱壳体)及单板上的隔板，其中垂直部分(第二隔风板)安装在各个单板上，高度稍小于一个槽位的宽度；下部水平部分(第一隔风板)安装在子架内，为一块整体的平板，在子架插箱的正面图中为下部进风通道11中间位置放置的水平隔板。

在本申请中，单板前半部分的进风通道区域，在单板上该区域禁布高度超过3mm的器件，对于面板区域全开，以提供进风通道。单板向下额外增加出的1U长度，占用原2U进风通道位置，增加了单板布局及散热空间。为安规及可靠性方面的设计考虑，单板上额外增加的部分可内缩一定尺寸。原2U公共进风通道空间压缩到1U，用于单板后半部分的的散热风道。

在单板和子架上放置挡风隔板，形成两个相互隔离的散热风道，避免单板上发热较大器件之间的散热影响。在原来子架结构基础上向下增大单板的尺寸，占用原公共进风通道的一半空间。单板上靠近进风通道前半部分区域需要禁布超过3mm高度器件，对应面板区域全开，以提供进风通道；后半部分没有限制，可用于增大功耗芯片的散热器尺寸。

在本申请中，单板长度增加之后，散热空间增大，同时多个大功耗芯片之间可以采用公用整体散热器，光模块部分也可以向上和向下伸出散热齿，有利于提高散热效率。采用该结构后单板上的高速背板插座可向下移动，使其更靠近下层的交叉板。

第二隔风板50设置在单板或子架上，如在单板上放置“L”形挡风隔板形成隔离风道，此时第一隔风板40和第二隔风板50分别形成该“L”形挡风隔板的一部分。

在本发明的第一个实施例中，如图3和图4所示的隔离风道子架插箱是基本应用案例，子架为一层结构，满足中小容量的设备应用，主要特征为：子架下部为两个独立进风通道的入口段，子架内的单板上安装垂直方向的第二隔风板，单板向下延长，占用原进风通道一半的空间。

在本发明的第二个实施例中，去掉子架下部的水平第一隔风板40，改为在各个单板20上进行安装，并与垂直方向的第二隔风板一体，高度稍小于一个槽位的尺寸。若某些单板不需要进行隔离风道设计，则不需要安装第二隔风板。但各个单板仍然需要向下延长，占用原进风通道一半的尺寸，同时靠近进风通道的位置尽量禁布高度超过3mm的器件，以提供良好的进风通道。

该实施例可看做是本发明中所述方案的替代方法，其主要特征如下：子架内单板上安装“L”形隔风板，第一隔风板40和第二隔风板50分别形成该“L”形隔风板的一部分，单板向下延长，占用原进风通道一半的空间。

如图7所示，为三层子架结构，业界最新的大容量背板实现方式，是一种腰带型的设计。该设备为3层结构，上层和下层安装业务处理单板，其中下层单板采用倒立安装方式，与上层单板对称，可很好地应用本发明的散热结构。中间层安装交叉板，通过背板走线与上层和下层的单板进行连接。采用本发明的结构之后，上、下层单板的背板插座可向靠近中间层的交叉板移动，缩短背板走线长度。

该实施例的主要特征如下：子架上层为向上吹风，下层为向下吹风；子架上层和下层采用相互隔离的独立进风通道散热方式；上层和下层的单板向中间层移动背板插座，以缩短与中间层交叉板的背板走线长度。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明的子架插箱打破了现有结构设计规则，能够在不增大子架尺寸并且原单板面板不变，即子架外观不发生变化的情况下改善设备的散热问题。

与现有技术相比，在有限的空间内，达到了最佳散热效果，为日益趋势化的高速率、紧密型光通信的设备提供了良好的散热方案。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。