Устройство рассеяния тепла для оптического модуля и устройство связи, применяющее устройство рассеяния тепла Российский патент 2018 года по МПК H05K7/20 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области электронной связи, в частности к устройству рассеяния тепла для оптического модуля и устройству связи, применяющему устройство рассеяния тепла.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Поскольку конструкция системной платы (также известной как материнская плата) становится все более компактной и плоской, все больше и больше внимания привлекает проблема степени занятости пространства системной платы. Рассматривая рассеяние тепла более крупного устройства на системной плате, например, оптического модуля в сборе, острым вопросом исследований стало проектирование оптического модуля в сборе для получения лучшего эффекта рассеяния тепла, а также и удовлетворения требований по плоскости и миниатюризации системной платы.

Обычное устройство рассеяния тепла для оптического модуля представлено на фиг. 1, системная плата 12 предоставлена в пространстве, окруженном кожухом 11 устройства, на системной плате 12 предоставлены металлические направляющие 13, оптический модуль вставлен в металлические направляющие 13 через отверстие 15 в кожухе 11 устройства для соединения с другим аппаратным обеспечением (не показано) на системной плате 12 и вытаскивания в случае неиспользования. Как представлено на фиг. 1, тепло оптического модуля рассеивается, на оптическом модуле 14 предусмотрен блок 16 рассеяния тепла, кроме того, теплорассеивающие зубцы 17 на блоке 16 рассеяния тепла находятся на расстоянии от оптического модуля 14 и проходят в направлении вверх.

Эта конструкция приводит к увеличению высоты сборки всего оптического модуля в несколько раз; поскольку оптический модуль является более крупным устройством на системной плате, это приводит к увеличению общего пространства системной платы и не способствует достижению цели миниатюризации системы.

Сущность изобретения

Технической задачей, подлежащей решению посредством настоящего изобретения, является предоставление устройства рассеяния тепла для оптического модуля и устройства связи, применяющего устройство рассеяния тепла, которые могут не только обеспечить эффективность рассеяния тепла, но также эффективно решить задачу выполненного ограничения высоты оптического модуля в сборе, таким образом способствуя миниатюризации системы.

Для выполнения вышеуказанной задачи один вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет устройство рассеяния тепла для оптического модуля, содержащее: направляющую, в нем направляющая установлена на монтажной плате и применяется для размещения оптического модуля, направляющая покрыта теплопроводным блоком, на части областей на теплопроводном блоке образованы теплорассеивающие зубцы, теплорассеивающие зубцы расположены в задней части направляющей, теплорассеивающие зубцы проходят в направлении рядом с монтажной платой, так что теплорассеивающие зубцы и направляющая расположены на одной стороне теплопроводного блока.

Для облегчения передачи тепла от оптического модуля, вставленного в направляющую, на теплопроводный блок, направляющую устанавливают в качестве теплопроводной направляющей для косвенной передачи тепла, или на поверхности направляющей имеется отверстие, и причем через отверстие теплопроводный блок находится в контакте с оптическим модулем, вставленным в направляющую, для прямой передачи тепла.

При изготовлении теплорассеивающих зубцов высота теплорассеивающих зубцов меньше высоты направляющей, так чтобы предоставлять промежуток между теплорассеивающими зубцами и монтажной платой, облегчая, таким образом, установку и рассеяние тепла.

Форму теплопроводного блока определяют в соответствии с интенсивностью рассеяния тепла и размером направляющей, размещающей оптический модуль. Например, в технических решениях настоящего изобретения длина части областей теплопроводного блока, на которых образованы теплорассеивающие зубцы, может быть больше длины остальных областей теплопроводного блока; в других технических решениях настоящего изобретения ширина части областей теплопроводного блока, на которых образованы теплорассеивающие зубцы, может быть больше ширины остальных областей теплопроводного блока.

Высота и плотность размещения теплорассеивающих зубцов также могут быть изменены в соответствии с фактическими ситуациями. Например, в технических решениях настоящего изобретения, чем дальше теплорассеивающие зубцы находятся от оптического модуля, вставленного в направляющую, тем меньше высота теплорассеивающих зубцов, в других технических решениях настоящего изобретения, чем дальше теплорассеивающие зубцы находятся от оптического модуля, вставленного в направляющую, тем реже распределение теплорассеивающих зубцов.

На основе устройства рассеяния тепла для оптического модуля, упомянутого выше, устройство рассеяния тепла для оптического модуля настоящего изобретения дополнительно содержит крепежный элемент, причем крепежный элемент закрепляет теплопроводный блок на направляющей, и крепежный элемент содержит основную плоскость, приспособленную к поверхности теплопроводного блока, две противоположных боковых стороны, вертикальных к основной плоскости, образованных протяженностью двух противоположных боковых краев основной плоскости, на каждой боковой стороне имеется отверстие, причем отверстие соответствует крепежному элементу, установленному на направляющей.

Кроме того, на основной плоскости вогнут и образован крепежный захват, проходящий к впалому пространству, на поверхности теплопроводного блока образован желобок, крепежный захват закреплен в желобке для увеличения усилия зажима крепежного захвата.

Кроме того, крепежный захват может быть наклонен в направлении теплопроводного блока, так чтобы прикладывать определенное давление к теплопроводному блоку для дополнительного увеличения усилия зажима крепежного элемента.

Дополнительно во впалом пространстве основной плоскости крепежного элемента образовано поперечное ребро для обеспечения прочности крепежного элемента.

В другом аспекте вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно предоставляет устройство связи, содержащее кожух устройства, причем монтажная плата установлена в кожухе устройства, устройство рассеяния тепла для оптического модуля, применяемое для рассеяния тепла оптического модуля на монтажной плате, установлено на монтажной плате, устройство рассеяния тепла для оптического модуля представляет собой устройство рассеяния тепла для оптического модуля согласно любому из представленных выше технических решений.

Представленные выше технические решения настоящего изобретения обладают следующими преимуществами:

для устройства рассеяния тепла для оптического модуля и устройства связи, применяющего устройство рассеяния тепла, предоставленных в варианте осуществления настоящего изобретения, теплорассеивающие зубцы на теплопроводной панели расположены в задней части направляющей, теплорассеивающие зубцы проходят в направлении рядом с монтажной платой, так что теплорассеивающие зубцы и направляющая расположены на одной стороне теплопроводного блока. В сравнении с конструкцией, в которой теплорассеивающие зубцы и направляющая расположены на обеих сторонах теплопроводного блока, настоящее изобретение сокращает высоту оптического модуля в сборе и эффективно решает задачу ограничения выполненной высоты оптического модуля в сборе, что, следовательно, способствует миниатюризации системы, кроме того, настоящее изобретение по-прежнему обеспечивает эффективность рассеяния тепла устройства рассеяния тепла путем теплопроводности теплопроводного блока и рассеяния тепла теплорассеивающих зубцов.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схематическое изображение устройства рассеяния тепла для оптического модуля известного уровня техники;

фиг. 2 - схематическое изображение устройства рассеяния тепла для оптического модуля, предоставляемого вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3 - схематическое изображение направляющих устройства рассеяния тепла для оптического модуля, представленного на фиг. 2;

фиг. 4а - схематическое изображение теплопроводного блока в устройстве рассеяния тепла для оптического модуля, представленном на фиг. 2;

фиг. 4b - схематическое изображение сбоку теплопроводного блока, представленного на фиг. 4а;

фиг. 4с и фиг. 4d - схематические изображения варианта теплопроводного блока, представленного на фиг. 4а;

фиг. 4е и фиг. 4f - схематические изображения варианта теплорассеивающих зубцов, представленных на фиг. 4b;

фиг. 5 - схематическое изображение крепежного элемента в устройстве рассеяния тепла для оптического модуля, представленном на фиг. 2;

фиг. 6 - схематическое изображение, представляющее теплопроводный блок, представленный на фиг. 4а, в состоянии соединения с крепежным элементом, представленным на фиг. 5.

Номера ссылок

На фиг. 1: 11: кожух устройства; 12: системная плата; 13: металлические направляющие; 14: оптический модуль; 15: отверстие; 16: блок рассеяния тепла; 17: теплорассеивающие зубцы;

фиг. 2 - фиг. 6: 21: монтажная плата; 22: направляющая; 221: винтовое отверстие; 222: крепежный элемент; 23: теплопроводный блок; 231: желобок; 24: теплорассеивающие зубцы; 25: отверстие; 26: крепежный элемент; 261: основная плоскость; 262: боковая поверхность; 263: отверстие; 264: крепежный захват; 265: поперечное ребро.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

В сочетании с графическими материалами и конкретными вариантами осуществления настоящее изобретение будет описано более подробно далее.

Как представлено на фиг. 2, устройство рассеяния тепла для оптического модуля, предусмотренное в одном варианте осуществления настоящего изобретения, содержит направляющую 22 для размещения оптического модуля (не показан), предусмотренного на монтажной плате 21, при этом направляющая 22 может быть установлена на монтажной плате 21 через винтовое отверстие 221 и другие соединительные элементы, направляющая 22 покрыта теплопроводным блоком 23, на части областей на теплопроводном блоке 23 образованы теплорассеивающие зубцы 24, теплорассеивающие зубцы 24 расположены в задней части направляющей 22 (на фиг. 2 правая сторона направляющих является их задней частью), теплорассеивающие зубцы 24 проходят в направлении рядом с монтажной платой 21, так что теплорассеивающие зубцы 24 и направляющие 22 расположены на одной стороне теплопроводного блока 23.

В устройстве рассеяния тепла оптического модуля теплорассеивающие зубцы 24 на теплопроводной панели 23 расположены в задней части направляющей 22, теплорассеивающие зубцы 24 проходят в направлении рядом с монтажной платой 21, так что теплорассеивающие зубцы 24 и направляющие 22 расположены на одной стороне теплопроводного блока 23, в сравнении с конструкцией, в которой теплорассеивающие зубцы и направляющая расположены на обеих сторонах теплопроводного блока, настоящее изобретение сокращает высоту оптического модуля в сборе и эффективно решает задачу ограничения выполненной высоты оптического модуля в сборе, которая, следовательно, способствует миниатюризации системы, кроме того, настоящее изобретение по-прежнему обеспечивает эффективность рассеяния тепла устройства рассеяния тепла путем теплопроводности теплопроводного блока и рассеяния тепла теплорассеивающих зубцов.

Для облегчения передачи тепла от оптического модуля, вставленного в направляющую 22, на теплопроводный блок 23, направляющая 22 может быть предусмотрена в качестве теплопроводной направляющей для косвенной передачи тепла, в то же время, направляющая 22 альтернативно представляет собой металлическую направляющую с хорошими теплопроводными характеристиками, или на поверхности направляющей 22 может быть предусмотрено отверстие 25, причем через отверстие 25 теплопроводный блок 23 находится в контакте с оптическим модулем, вставленным в направляющую 22, для прямой передачи тепла.

Кроме того, высота теплорассеивающих зубцов 24 может быть меньше высоты направляющих 22, когда теплорассеивающие зубцы 24 изготовлены так, чтобы предоставить промежуток между теплорассеивающими зубцами 24 и монтажной платой 21, что не только облегчает установку теплопроводного блока 23, но также способствует применению промежутка для рассеяния тепла, следовательно, может быть предотвращено вредное воздействие рассеянного тепла на другие компоненты на монтажной плате 21.

На фиг. 4а представлена основная конструкция теплопроводного блока 23, применяемого в вышеописанном варианте осуществления устройства рассеяния тепла оптического модуля, при фактическом применении форма теплопроводного блока 23 в вариантах осуществления настоящего изобретения может быть определена в соответствии с интенсивностью рассеяния тепла и размером направляющей 22 для размещения оптического модуля, то есть форма теплопроводного блока 23 может быть изменена согласно фактическим требованиям.

Например, как представлено на фиг. 4с, в некоторых вариантах осуществления, когда ширина направляющей 22 мала и требуется высокая интенсивность рассеяния тепла, длина части областей теплопроводного блока 23, на которых образованы теплорассеивающие зубцы 24, может быть установлена большей, чем у остальных областей теплопроводного блока 23, то есть длина теплопроводного блока 23 проходит в направлении его задней части.

Например, как представлено на фиг. 4d, в других вариантах осуществления, когда ширина направляющих 22 велика и требуется высокая интенсивность рассеяния тепла, ширину частичной области теплопроводного блока 23, на которой образованы теплорассеивающие зубцы 24, устанавливают большей, чем у остальной области теплопроводного блока 23, то есть ширина теплопроводного блока 23 разворачивается в направлении обеих сторон.

На фиг. 4b представлена основная конструкция теплорассеивающих зубцов 24, применяемых в вышеописанных вариантах осуществления устройства рассеяния тепла оптического модуля, при фактическом использовании высота и плотность размещения теплорассеивающих зубцов 24 могут быть изменены в зависимости от фактической ситуации.

Например, как представлено на фиг. 4е, в некоторых вариантах осуществления, чем дальше теплорассеивающие зубцы 24 находятся от оптического модуля, вставленного в направляющие 22, тем меньше высота теплорассеивающих зубцов 24, то есть тем короче могут быть теплорассеивающие зубцы 24, это экономит материал и пространство.

Например, как представлено на фиг. 4f, чем дальше теплорассеивающие зубцы 24 находятся от оптического модуля, вставленного в направляющие 22, тем реже и свободнее распределение теплорассеивающих зубцов 24, это не только экономит материал, но также может улучшить эффект рассеяния тепла, следовательно, тепло может быть легко передано во внешнюю часть устройства рассеяния тепла.

При применении на практике, чтобы обеспечить теплопроводному блоку 23 в устройстве рассеяния тепла для оптического модуля возможность размещения и крепления на направляющей 22, может быть предусмотрено установочное устройство для соединения теплопроводного блока 23 и направляющей 22, так что положение теплопроводного блока 23 является неподвижным, и теплопроводный блок 23 также может быть в большем контакте с нагревающей поверхностью оптического модуля посредством установочного устройства.

Более конкретно, установочное устройство может представлять собой крепежный элемент 26 для крепления теплопроводного блока 23 на направляющей 22, крепежный элемент 26 может увеличивать усилие зажима между теплопроводным блоком 23 и оптическим модулем, так что оптический модуль находится в тесном контакте с теплопроводным блоком 23, улучшая, таким образом, эффект рассеяния. Как представлено на фиг. 5, крепежный элемент 26 содержит основную плоскость 261, приспособленную к поверхности теплопроводного блока 23, две противоположных боковых стороны 262, вертикальных к основной плоскости 261, проходящие и образованные на противоположных боковых краях основной плоскости 261, на каждой боковой стороне 262 предоставлено отверстие 263, отверстие 263 соответствует крепежному элементу 222, предоставленному на направляющей 22, согласующее устройство подробно представлено на фиг. 2.

Вышеописанный крепежный элемент, предоставленный на направляющей 22, может быть эластичным компонентом, отверстие 263 может представлять собой зажимное отверстие на боковой стороне 262 крепежного элемента 26, которое соответствует эластичному компоненту. Следовательно, положение теплопроводного блока 23 фиксируется сцеплением эластичного компонента и зажимного отверстия. Крепежный элемент 26 в настоящем варианте осуществления также можно рассматривать как корпус для вмещения, который соответствует направляющим 22 по своей конструкции и форме. Как представлено на фиг. 6, корпус для вмещения (т.е., крепежный элемент 26) сначала надевают на теплопроводный блок 23 во время сборки и затем отверстие 263 на корпусе для вмещения блокируют на крепежном элементе 222 направляющих 22, следовательно, корпус для вмещения надет на внешнюю поверхность направляющих 22, так что нижняя поверхность теплопроводного блока 23 больше находится в тесном контакте с оптическим модулем для получения лучшего рассеяния тепла.

Кроме того, как представлено на фиг. 6, на основной плоскости 261 крепежного элемента 26 вогнут и образован крепежный захват 264, проходящий к впалому пространству, на поверхности теплопроводного блока 23 образован желобок 231, крепежный захват 264 закрепляют в желобке 231 для увеличения усилия зажима крепежного элемента 26. Как представлено на фиг. 5, на графических материалах на впалых краях крепежного элемента 26 представлено шесть крепежных захватов 264. В то же время на теплопроводном блоке 23 предусмотрен желобок 231, соответствующий шести крепежным захватам 264, крепежный захват 264 и желобок 231 позволяют тесно скреплять теплопроводный блок 23 с оптическим модулем, так чтобы дополнительно увеличивать усилие зажима между теплопроводным блоком 23 и оптическим модулем и дополнительно улучшать эффект рассеяния тепла теплопроводного блока 23. Количество крепежных захватов 264 в настоящем варианте осуществления может быть определено в соответствии с фактической ситуацией и может быть равным одному или более.

Кроме того, крепежный захват 264 может быть наклонен в направлении теплопроводного блока 23, так чтобы иметь определенную степень деформации (т.е., иметь определенную эластичность), чтобы прикладывать определенное давление к теплопроводному блоку 23 для дополнительного увеличения усилия зажима крепежного элемента 26.

Дополнительно, крепежный элемент 26 может быть снабжен поперечным ребром 265 для предотвращения деформирования крепежного элемента 26 более сильным усилием зажима при увеличении усилия зажима крепежного элемента 26, поперечное ребро 26 предоставляется во впалом пространстве основной плоскости 261 крепежного элемента 26 и соединяет края основной плоскости на обеих сторонах впалого пространства для обеспечения достаточной прочности крепежного элемента 26.

Конструкция и форма устройства рассеяния тепла для оптического модуля в каждом из вариантов осуществления, описанных выше, являются такими, что высота оптического модуля в сборе уменьшается, но площадь боковой поверхности, занимаемой теплопроводным блоком 23, увеличивается. Тем не менее, поскольку главная микросхема обычно окружена пассивным средством с очень низкой выполненной высотой, пользователь может выбрать схему в соответствии с разумной схемой, чтобы обеспечить одинаковую плотность устройств на одной плате.

Кроме того, хотя это и не показано, вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет устройство связи, содержащее кожух устройства, причем монтажная плата представлена в кожухе устройства, устройство рассеяния тепла для оптического модуля, применяемое для рассеяния на нем тепла оптического модуля, представлено на монтажной плате, устройство рассеяния тепла для оптического модуля представляет собой устройство рассеяния тепла для оптического модуля согласно любому варианту осуществления.

Выше представлены альтернативные варианты осуществления настоящего изобретения, следует отметить, что множество усовершенствований и изменений могут быть осуществлены специалистом в данной области техники без отхода от принципов изобретения, и такие модификации и изменения необходимо полагать попадающими в рамки настоящего изобретения.

Промышленная применимость

Для устройства рассеяния тепла для оптического модуля и устройства связи, применяющего устройство рассеяния тепла, представленных в варианте осуществления настоящего изобретения, теплорассеивающие зубцы на теплопроводной панели расположены в задней части направляющей, теплорассеивающие зубцы проходят в направлении рядом с монтажной платой, так что теплорассеивающие зубцы и направляющая расположены на одной стороне теплопроводного блока. В сравнении с конструкцией, в которой теплорассеивающие зубцы и направляющая расположены на обеих сторонах теплопроводного блока, настоящее изобретение сокращает высоту оптического модуля в сборе и эффективно решает задачу ограничения выполненной высоты оптического модуля в сборе, что, следовательно, способствует миниатюризации системы, кроме того, настоящее изобретение по-прежнему обеспечивает эффективность рассеяния тепла устройства рассеяния тепла путем теплопроводности теплопроводного блока и рассеяния тепла теплорассеивающих зубцов.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для рассеяния тепла для оптического модуля. Технический результат состоит в обеспечении эффективности рассеяния тепла путем теплопроводности теплопроводного блока и рассеяния тепла теплорассеивающими зубцами. Для этого устройство содержит направляющую, причем направляющая установлена на монтажной плате для размещения оптического модуля, направляющая покрыта теплопроводным блоком, на части областей на теплопроводном блоке образованы теплорассеивающие зубцы, теплорассеивающие зубцы расположены в задней части направляющих, теплорассеивающие зубцы проходят в направлении рядом с монтажной платой, так что теплорассеивающие зубцы и направляющие расположены на одной стороне теплопроводного блока. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство рассеяния тепла для оптического модуля, содержащее направляющую, при этом направляющая установлена на монтажной плате и применена для размещения оптического модуля, направляющая покрыта теплопроводным блоком, на части областей на теплопроводном блоке образованы теплорассеивающие зубцы, теплорассеивающие зубцы расположены в задней части направляющей, теплорассеивающие зубцы проходят в направлении рядом с монтажной платой, так что теплорассеивающие зубцы и направляющая расположены на одной стороне теплопроводного блока.

2. Устройство рассеяния тепла для оптического модуля по п. 1, отличающееся тем, что направляющая представляет собой теплопроводную направляющую; или на поверхности направляющей имеется отверстие, причем через отверстие теплопроводный блок находится в контакте с оптическим модулем в направляющей.

3. Устройство рассеяния тепла для оптического модуля по п. 1 или 2, отличающееся тем, что высота теплорассеивающих зубцов меньше высоты направляющей и между теплорасеивающими зубцами и монтажной платой имеется промежуток.

4. Устройство рассеяния тепла для оптического модуля по п. 3, отличающееся тем, что длина части областей теплопроводного блока, на которых образованы теплорассеивающие зубцы, больше длины остальных областей теплопроводного блока; или ширина части областей теплопроводного блока, на которых образованы теплорассеивающие зубцы, больше ширины остальных областей теплопроводного блока.

5. Устройство рассеяния тепла для оптического модуля по п. 3, отличающееся тем, что, чем дальше теплорассеивающие зубцы находятся от оптического модуля, вставленного в направляющую, тем меньше высота теплорассеивающих зубцов; или чем дальше теплорассеивающие зубцы находятся от оптического модуля, вставленного в направляющую, тем реже распределение теплорассеивающих зубцов.

6. Устройство рассеяния тепла для оптического модуля по п. 1 или 2, отличающееся тем, что устройство рассеяния тепла для оптического модуля дополнительно содержит крепежный элемент, причем крепежный элемент закрепляет теплопроводный блок на направляющей, и крепежный элемент содержит основную плоскость, приспособленную к поверхности теплопроводного блока, две противоположных боковых стороны, вертикальных к основной плоскости, образованных протяженностью двух противоположных боковых краев основной плоскости, и на каждой боковой стороне имеется отверстие, причем отверстие соответствует крепежному элементу, установленному на направляющей.

7. Устройство рассеяния тепла для оптического модуля по п. 6, отличающееся тем, что на основной плоскости вогнут и образован крепежный захват, проходящий к впалому пространству, на поверхности теплопроводного блока образован желобок и крепежный захват закреплен в желобке.

8. Устройство рассеяния тепла для оптического модуля по п. 7, отличающееся тем, что крепежный захват наклонен в направлении теплопроводного блока.

9. Устройство рассеяния тепла для оптического модуля по п. 7, отличающееся тем, что во впалом пространстве основной плоскости образовано поперечное ребро.

10. Устройство связи, содержащее кожух устройства, при этом монтажная плата установлена в кожухе устройства, устройство рассеяния тепла для оптического модуля, применяемое для рассеяния тепла оптического модуля на монтажной плате, установлено на монтажной плате, устройство рассеяния тепла представляет собой устройство рассеяния тепла для оптического модуля по любому из пп. 1-9.