钣金结构机柜防尘、防水设计的研究

杨璟

摘 要：由于社会经济的进步水平持续提高，钣金结构的机柜也逐渐受到大众的青睐，其应用的范围越来越大，社会对钣金机柜的质量特性指标要求也更加严格。钣金结构机柜应当实施防尘、防水设计，考虑施工需要及其相关设计标准，以確保可以全面发挥钣金结构机柜的优点。

关键词：钣金结构;机柜;防尘设计;防水设计

1.钣金结构机柜防尘、防水设计要点

1.1散热设计

柜中的电子元件工作产生的大量热量，被机柜应用各种各样的方法冷却。与同类的产品对比来说，钣金机柜通过内部强行对流、外部加装紧凑式空气交换装置与机壳自然散热装置相结合的方式散热。因为环境粉尘十分严重影响机柜使用，需要机柜具有较好的密封性。钣金机柜运用空气热交换装置的基础条件为外部环境的温度比箱体中的温度更低，让两条单独的空气通道产生循环，避免灰尘与环境空气无法到达机柜当中。空气热交换装置主要工作原理：是密闭柜体当中高温空气被内部高性能风扇导入热交换装置中，外部风扇将外部的低温空气带动，而热交换主要在交换铝板中形成，利用铝板进行导热，避免空气之间形成直接接触。其公式主要为：机壳自然散热=机壳对流+机壳辐射散热，从而达到较大机柜内部密封散热的目的。

在计算散热量时主要按照环境气温应用功率估算法和同类产品类比法取得结果。热交换器的散热量大致在总散热量的三分之二，机壳本身的散热量大致在总散热量的三分之一。

1.2机柜设计中的电屏蔽现象

因为机柜中的电子元件与电路之间的距离通常更近，所以会形成相互影响，特别是将大多数单元印制板电路设置在体积较小的机柜内部时，相互影响的几率会更大。要想保证设备的顺利运行，在设计期间务必重视相互的电磁干扰，通常运用了这几种形式进行处理解决。

1.2.1在印制板非常多的应该重点屏蔽的部分，或者是机柜当中相互干扰的部分采用屏蔽板，能够较好的防止外部给内部造成的电干扰。

1.2.2较好的接地效果。对整机规划接地，内部运用多个接地点进行接地。

1）在设计电屏蔽时，主要通过接地的金属板隔离开电路板插箱的上下两部分，并把电路当中的干扰性降到最低，让电路通过对电容的分布泄漏出的能量经过屏蔽板接到地表上，而不会在其它电路中出入。要是屏蔽掉不接地，就会使得电场给电路造成的影响更加严重，要想获得更好的工作效果，应该更好的让屏蔽体进行接地。

2）在螺钉的相连的环节，最好应用内齿弹性垫圈与外齿弹性垫圈，从而降低电阻的接触面。

2.钣金结构机柜防尘、防水设计应该重视的问题

2.1在设计图纸中清楚的规定制作材料标准

在规定材料选择时，需要确保所采用的是正规厂家制造的高品质材料，并且材料在具体制作期间可以达到相关要求，确保设计成品可以满足设计的性能标准;在设计期间应该对机柜制作期间的材料冲折率进行严格管控，在确保机柜特点的基础上最好简化机柜具体制作期间的步骤繁琐性，强化设计图纸的可操作性;并且应该保证所采用材料强度适当方便折弯成型。

2.2钣金结构机柜的规格设计

设计机柜规格时需要根据机柜存放的空间大小要求展开，并且还应该全面考虑设备运行期间所需各种元件的安装空间;还应该重视设备使用人群的操作方式、体形等因素，从而保证设计的机柜方便工作人员的操作;在设计图纸时最好采用通用的规格尺寸以简化机柜具体制作中数据换算的繁琐性;钣金结构的机柜设计规格应该严格按照相关国家标准和行业标准进行。

2.3钣金结构机柜的外壳设计

在设计钣金机柜的外壳时应该合理全面的考虑机柜中所储存的设备功能特点、保护和维修环节的标准，保证设备的顺利运行;要按照设备和机柜的实际应用条件规划出更合理的外壳种类，以保证在各种条件下的机柜性能更加可靠稳定;在设计机柜外壳时应该保证设备的使用人员和维修人员的操作保养最好的方式。

2.4设计钣金结构机柜时应该符合设备的安装标准

设计钣金结构机柜的主要目的是为了更充分的发挥机柜的作用，确保机柜中设备使用的可靠、稳定性，在设计期间不但需要对设备储存的维护检修标准进行思考，还要与设备的安装运行环节需求相结合，要清晰的认识到存放在机柜中设备的实际安装布线规定，让机柜的设计符合设备布线、各种元件的连接标准。

3.钣金结构机柜防尘、防水设计探析

3.1钣金结构机柜防尘设计

从防尘设计的具体活动中可以得知，钣金结构机柜中的粉尘大部分都是来自所抽取到的机柜中的空气，因此在具体的设计期间应该避免大量的空气直接流入到机柜里。在进风口处过滤空气里的灰尘，可以将各种设计方向划分成相应的应用方法。第一步要做好全封闭的防尘规划，设计重点应该放在加固机柜的携行式钣金。根据规范化的防尘标准，在设计密封机柜的同时，有效防止灰尘进入。在机柜各个部位的连接位置，采用具有较高弹性的密封性材料，利用外部力量进行压缩。采用密封胶对不利于密封材料使用和无法有效拆卸的位置进行密封操作。在设计防尘网和防尘棉时，一般的防尘原理是机械式过滤，在粉尘掉落至防尘棉和防尘网上时，利用不同的过滤阻隔方式，可以合理的吸附灰尘，并能调控其设计结构，将其设置为可拆卸形式，方便后期的定时清洗。

3.2钣金结构机柜防水设计

在钣金结构机柜防水设计期间，有关设计人员有关清楚的了解到设计的关键点和机柜各个部分的具体连接部位。钣金结构机柜防水设计主要有两种设计：第一是采用防水条防水方式进行的设计，该种设计采用软性材料制成防水条，通常应用在两个钣金薄片衔接的缝隙位置、柜体外壳和框架的缝隙处。防水条的成型方式主要是利用模具形成的弹性固态体，并将胶水覆盖在背面，接着按照具体标准进行选装，在结构衔接处应该注入防水材料，再进行固化。第二是防水条和其他防水构件由点胶机来现场制成，目前这种方式生产工艺较为频繁，但可以合理控制产品的防水质量。

柜体的进风口也正好是灰尘和水分入口，在设计进风口的时候，注意设置成防水的斜面流线结构形式，使得水分可以利用自身的重力滑落。在调控结构构件螺钉连接形式时，能够运用焊接的方式，在顶层设置防雨盖，并在门板与柜体的接触部分设置成导流槽区域。在使用辅材时，采用密封小胶圈、密封胶修补柜体结构的缝隙，并在电缆线的进出口部分加设电缆接头防护措施。

结论：

由于机柜设备的功能特性持续不断的优化提升，结构变得愈发精巧，以往的设计已经无法满足机柜设计的要求。在计算机辅助设计技术的协助下，设计人员通过技术创新来优化与完善机柜的设计。这个设计过程使得机柜防尘与防水的能力不断提升，从而有效延长机柜的使用寿命。

参考文献：

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[2]胡俊杰.浅谈机柜设备三防工艺设计的研究[J].科技信息，2011（15）.