РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК Российский патент 1997 года по МПК H05K7/20 

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при создании блоков радиоэлектронной аппаратуры.

Известен радиоэлектронный блок, содержащий корпус в форме прямоугольного параллелепипеда, с разъемами на его задней панели, выполненные в виде печатных плат с электрорадиоэлементами (ЭРЭ) и ответными частями разъемов на одних их торцевых сторонах функциональные ячейки, которые установлены в корпус с возможностью обеспечения посредством пружинных контактных элементов теплового контакта других торцевых сторон их печатных плат с соответствующими, прилегающими к ним теплообменными стенками корпуса и электрически соединены с разъемами задней панели корпуса своими ответными частями разъемов. Корпус выполнен в виде двух секций одинаковой формы, разъемно соединенных между собой по диагональной плоскости. Контактные прижимные элементы выполнены в виде клиновидных пружинных тепловых разъемов, выступающие клиновидные части которых выполнены на торцевых сторонах печатных плат ячеек, а ответные им гнездовые клиновидные части которых на соответствующих, прилегающих к этим торцевым сторонам печатных плат, теплообменных стенках корпуса, выполненных в виде полых камер с внутренними перегородками. Каждая полая камера с перегородками образована профилированной обшивкой из тонколистового материала и гофрированными панелями с гофрами U-образной формы, которые соединены между собой основаниями гофр и обращены вершинами своих гофр в противоположные стороны. Между вершинами гофр, обращенных во внутреннюю сторону корпуса, размещены гнездовые клиновидные части клиновидных пружинных тепловых разъемов (1).

Недостатком данного технического решения является малая эффективность теплообмена при работе изделия в режиме естественной конвекции.

Из известных конструкций радиоэлектронных блоков наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту является радиоэлектронный блок [2]
Вышеназванный радиоэлектронный блок снабжен пружинами U-образной формы, размещенными между наклонными рабочими поверхностями выступающих клиновидных частей клиновидных пружинных тепловых разъемов с возможностью взаимодействия их полок с наклонными рабочими поверхностями.

Кроме того, наклонные рабочие поверхности пружинных тепловых разъемов соединены с соответствующими им наклонными полками гофр гофрированных панелей теплообменных стенок корпуса посредством пайки низкотемпературным припоем.

Недостатком данного технического решения является малоразвитая теплоотдающая поверхность теплообменных стенок, недостаточная степень электромагнитного экранирования блока, обусловленная наличием в теплообменных стенках корпуса сквозных отверстий для хладагента.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности работы за счет улучшения теплового режима и повышения степени электромагнитного экранирования радиоэлектронного блока, а также более рациональное использование хладагента.

Поставленная цель достигается тем, что в радиоэлектронном блоке, содержащем корпус в форме прямоугольного параллелепипеда с теплообменными стенками в виде гофрированных панелей, размещенные в корпусе функциональные ячейки с клиновыми тепловыми разъемами, выполненные в виде размещенных с двух противолежащих сторон металлического теплоотводящего основания печатных плат с электрорадиоэлементами, нижняя и верхняя теплообменные стенки корпуса блока выполнены в виде продольных из тонколистового материала клиновидных планок, соединенных между собой механически по всей длине, например, с помощью пайки, через клиновидные вставки-радиаторы, представляющие собой продольные планки с поперечными перегородками соответствующей клиновидной формы, расположенные равномерно по всей длине планок, а также тем, что поперечные перегородки со стороны подачи хладагента снабжены изогнутыми под прямым углом полками переменного размера.

В качестве вставок-радиаторов могут быть применены также цилиндрические винтовые пружины или гофрированные планки соответствующей клиновидной формы.

Из сопоставительного анализа предложенного устройства с устройством - прототипом можно сделать вывод, что предложенное техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

Не обнаружено технических решений, в которых поставленная задача решалась бы описанным методом с помощью известных средств, следовательно предложенное техническое решение соответствует критерию изобретения "существенные отличия".

На фиг. 1 показан радиоэлектронный блок в общем виде, при раскрытом состоянии корпуса; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 вставка-радиатор.

Радиоэлектронный блок фиг. 1 содержит корпус 1, выполненный в форме прямоугольного параллелепипеда с разъемом 2 на его задней стенке 3, теплообменные стенки 4, 5, 6, выполненные в виде печатных плат 7 с электрорадиоэлементами 8 и электрическими разъемами 9, функциональные ячейки 10, источник электропитания 11, коммутационную панель 12 с ответными частями разъемов 13. Функциональные ячейки 10 установлены в корпус 1 с возможностью обеспечения теплового контакта свободных от разъемов торцевых их сторон с соответствующими, прилегающими к ним теплообменными стенками 4, 5, 6 корпуса 1, который выполнен из двух идентичных секций, шарнирно соединенных между собой с помощью петли 14.

Теплообменная стенка 4 выполнена в виде полых камер 15 с внутренними перегородками. Каждая полая камера образована профилированной обшивкой 16 и гофрированными панелями 17, 18.

Между вершинами 19 гофр гофрированной панели 18, обращенными во внутреннюю сторону корпуса 1, размещены гнездовые клиновидные части 20 клиновидных пружинных тепловых разъемов, при этом выступающие клиновидные части 21 пружинных тепловых разъемов функциональных ячеек 10, выполненные с двумя симметрично расположенными относительно соответствующих печатных плат 7 наклонными рабочими поверхностями 22, 23, между которыми установлены распорные пружины 24, взаимодействующие с наклонными полками гофр гофрированной панели 18 теплообменной стенки 4.

Теплообменные стенки 5, 6 выполнены в виде продольных планок 25 клиновидного поперечного сечения, соединенных между собой механически, например с помощью пайки, через клиновидные вставки-радиаторы 26, фиг. 4, представляющие собой продольные планки с поперечными перегородками 28, установленные равномерно по всей длине планки.

Поперечные перегородки 28, при необходимости неравномерного распределения хладагента по функциональным ячейкам, или по длине каждой функциональной ячейки, могут иметь изогнутые под прямым углом полки 29 необходимого размера.

Радиоэлектронный блок работает следующим образом: корпус 1, состоящий из двух секций соединенных по диагональной плоскости, обеспечивает надежный прижим функциональных ячеек и блока электропитания к теплообменным стенкам 4, 5, 6 корпуса через клиновидные тепловые разъемы. Установленные между наклонными рабочими поверхностями 22, 23 клиновидных тепловых разъемов распорные пружины 24 создают дополнительное контактное давление в соединении с теплообменными стенками 4, 5, 6, обеспечивая более активную передачу тепла на них от нагревающих электрорадиоэлементов, расположенных на печатных платах ячеек 10. Хладагент, проходя через открытые снизу и сверху полые камеры 15 теплообменной стенки 4, активно снимает тепло с передних торцевых частей функциональных ячеек 10. Проходя через вставки-радиаторы 26 теплообменных стенок 5, 6, выполненных из тонколистового теплопроводного материала с развитой теплоотдающей поверхностью, хладагент дополнительно снимает тепло с двух других торцевых частей функциональных ячеек. При необходимости неравномерного распределения хладагента по функциональным ячейкам или по длине каждой ячейки поперечные перегородки 28 со стороны его подачи снабжены изогнутыми под прямым углом полками, перекрывающими частично или полностью отверстия для подачи хладагента. Имея "сотовую" структуру, вставки-радиаторы не препятствуют проникновению электромагнитных излучений за счет действия эффекта "запредельных волноводов", что обеспечивает необходимую степень электромагнитного экранирования радиоэлектронного блока. Таким образом, положительный эффект предложенного технического решения заключается в улучшении теплового режима радиоэлектронного блока, работающего в режиме естественной конвекции, сокращения расхода хладагента при работе в условиях принудительной системы охлаждения, повышении степени электромагнитного экранирования, что в итоге повышает надежность работы радиоэлектронного блока.

Применение вставок-радиаторов различной ширины обеспечивает возможность установки функциональных ячеек с различным шагом, что расширяет возможности применения радиоэлектронного блока.

Область использования: изобретение относится к радиоэлектронике. Сущность изобретения: радиоэлектронный блок содержит корпус 1 из двух секций одинаковой формы, соединенных между собой по диагональной плоскости, разъем 2 на его задней стенке 3, теплообменные стенки 4, 5, 6, выполненные в виде печатных плат 7 с электрорадиоэлементами 8 и электрическими разъемами 9, функциональные ячейки 10, установленные в корпусе 1 с возможностью обеспечения теплового контакта свободных от разъемов торцевых их сторон с соответствующими, прилегающими к ним теплообменными стенками 4, 5, 6 корпуса 1, в нем теплообменные стенки 4, 5, 6 корпуса 1 выполнены в виде продольных из тонколистового материала клиновидных планок, соединенных между собой механически по всей длине, например с помощью пайки, через клиновидные вставки-радиаторы, представляющие собой продольные планки с поперечными перегородками соответствующей клиновидной формы, расположенными равномерно по всей длине планок. Поперечные перегородки вставок-радиаторов со стороны подачи хладагента снабжены изогнутыми под прямым углом полками переменного размера. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Радиоэлектронный блок, содержащий корпус в форме прямоугольного параллелепипеда с теплообменными стенками в виде гофрированных панелей, размещенные в корпусе функциональные ячейки с клиновидными тепловыми разъемами, выполненные в виде размещенных с двух противоположных сторон металлического теплоотводящего основания печатных плат с электрорадиоэлементами, отличающийся тем, что он снабжен клиновидными вставками-радиаторами, выполненными в виде планок с поперечными перегородками клиновидной формы, расположенными равномерно по всей длине планок, при этом верхняя и нижняя теплообменные стенки выполнены в виде продольных клиновидных планок из тонколистового материала, жестко соединенных между собой посредством невозможного соединения через клиновидные вставки радиаторы. 2. Блок по п.1, отличающийся тем, что поперечные перегородки клиновидных вставок радиаторов со стороны подачи хладагента снабжены изогнутыми под прямым углом полками переменного размера. 3. Блок по п. 1, отличающийся тем, что неразъемное соединение выполнено паяным.