Корпус радиоэлектронного блока с каналом охлаждения Российский патент 2021 года по МПК H05K7/20 

Предлагаемое изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в блоках радиоэлектронной аппаратуры для решения задач отвода тепла от размещенных на корпусе радиоэлементов.

Известен «Корпус охлаждения блока РЭА» [RU 142996, опубл. 10.07.2014, МПК Н05К 7/20], содержащий панель с распределительными и коллекторными каналами для охлаждающей жидкости, на входе и выходе коллекторных каналов установлены штуцеры. В панели выполнены сквозные окна, распределительные и коллекторные каналы с охлаждающей жидкостью сформированы прямыми, взаимно параллельными и взаимно перпендикулярными, причем в распределительные и коллекторные каналы по краям панели установлены заглушки, а диаметр коллекторных каналов больше диаметра распределительных каналов.

Известно «Основание для радиоэлектронного блока» [RU 170939, опубл. 16.05.2017, МПК Н02К 7/20], содержащее панель с каналом для охлаждающей жидкости, входное и выходное отверстия для ее подачи и слива. В канал установлен теплоотвод, выполненный в виде пластины, имеющей на внутренней стороне набор теплоотводящих элементов. Панель выполнена со ступенчатыми выборками, на внешней и внутренней сторонах которых размещены отверстия и бобышки для крепления тепловыделяющих радиоэлектронных элементов.

Недостатком известных устройств является низкий уровень теплосъема.

Наиболее близким по технической сущности является «Устройство для охлаждения силовых электронных модулей» [RU 2523022, опубл. 20.07.2014, МПК H04L 23/36], выполненное в виде полого корпуса из теплопроводящего материала, имеющего отверстия для подвода и отвода жидкого хладагента, внутри которого имеется перфорированный элемент для создания струй хладагента к охлаждаемой поверхности. Корпус выполнен в виде основания с прямоугольной полостью и крышки. Отверстия для подвода и отвода хладагента расположены на дне полости вблизи двух ее противоположных стенок, при этом перфорированный элемент выполнен в виде прямоугольной перфорированной пластины, параллельной дну основания и разделяющей полость на две камеры. Перфорированная пластина установлена с отступами от краев полости со стороны отверстий подвода и отвода хладагента, а вдоль краев пластины, обращенных в эти зоны, установлены перегородки – одна между пластиной и крышкой, другая между пластиной и дном полости, два других края пластины, как и края перегородок, размещены вплотную к стенкам полости.

Недостатками указанных решений являются низкий уровень теплосъема и низкий уровень функциональных возможностей.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение уровня теплосъема и расширение функциональных возможностей корпуса радиоэлектронного блока с каналом охлаждения.

Сущность предлагаемого корпуса радиоэлектронного блока с каналом охлаждения заключается в том, что он содержит основание с полостью и отверстиями для подвода и отвода теплоносителя, съемную крышку, закрепленную на основании, и герметизирующую прокладку.

Новым в предлагаемом изобретении является то, что канал охлаждения образован упомянутыми основанием с полостью и крышкой, причем крышка выполнена с выступом, а контур внутренней стороны основания – со скосом. Крышка установлена выступом в полость основания, образуя зазор между выступом и скосом, в который установлена герметизирующая прокладка. На выступе крышки и/или внутри полости основания расположены теплосъемные элементы. Теплосъемные элементы выполнены фигурными. Крышка закреплена на основании винтами.

На Фиг. 1 изображен общий вид корпуса радиоэлектронного блока с каналом охлаждения в разобранном виде.

На Фиг. 2 изображено поперечное сечение корпуса радиоэлектронного блока с каналом охлаждения в трех вариантах расположения теплосъемных элементов.

Корпус радиоэлектронного блока с каналом охлаждения состоит из основания (1), в котором выполнена полость (2), и крышки (3), образующих канал охлаждения. С противоположных сторон основания (1) выполнены входное отверстие (4) и выходное отверстие (5) для подвода и отвода теплоносителя. По контуру полости (2) основания (1) выполнен скос (6), а крышка (3) – с выступом (7). На основании (1) закреплена винтами (8) крышка (3), таким образом, что выступ (7) установлен в полость (2), а в зазор (9) между скосом (6) и выступом (7) установлена герметизирующая прокладка (10).

На Фиг. 2 представлены три варианта расположения фигурных теплосъемных элементов: фигурные теплосъемные элементы (11) выполнены на выступе (7) (Фиг. 2а), в полости (2) основания (1) (Фиг. 2б), либо и на выступе (7) и в полости (2) (Фиг. 2в).

Корпус радиоэлектронного блока с каналом охлаждения изготавливается из теплопроводящего материала, например алюминиевых сплавов (АК4-1, Д16, В95 и т.д.), механической обработкой, например фрезерованием.

Корпус радиоэлектронного блока с каналом охлаждения собирается и используется следующим образом. На скосе (6) основания (1) размещают герметизирующую прокладку (10), выполненную, например, из резины, а затем устанавливают крышку (3), так что ее выступ (7) заходит внутрь полости (2). Таким образом, прокладка (10) располагается в зазоре (9) между выступом (7) и скосом (6) основания (1). Далее затягивают винты (8) и крышка (3) с выступом (7) герметично прилегает к основанию (1) через прокладку (10). Данная разборная конструкция позволяет выполнить внутри канала охлаждения теплосъемные элементы (11) и обеспечить его герметичность.

Нагревающиеся радиоэлементы, например приемо-передающие модули антенной решетки, располагают со стороны крышки (3) или нижней поверхности основания (1) в зависимости от места выполнения теплосъемных элементов (11). Так, при выполнении теплосъемных элементов (11) на выступе (7) крышки (3) (Фиг. 2а) радиоэлементы располагают на крышке (3). При выполнении теплосъемных элементов (11) в полости (2) основания (1) (Фиг. 2б) радиоэлементы размещают на нижней поверхности основания (1). В случае выполнения теплосъемных элементов (11) на выступе (7) крышки (3) и внутри полости (2) основания (1) (Фиг. 2в) радиоэлементы размещают и со стороны крышки (3) и со стороны нижней поверхности основания (1).

Во входное отверстие (4) подают под давлением жидкий хладагент, например охлаждающую жидкость ЛЕНА из системы жидкостного охлаждения. Охлаждающая жидкость, проходя через канал охлаждения, омывает не только стенки полости (2), но и расположенные в ней фигурные теплосъемные элементы (11), вне зависимости от варианта их выполнения (внутри полости и/или на выступе крышки), обеспечивая высокий уровень теплосъема от нагревающихся радиоэлементов, и далее через выходное отверстие (5) возвращается в систему жидкостного охлаждения.

Таким образом, выполнение теплосъемных элементов внутри разъемной конструкции корпуса радиоэлектронного блока с каналом охлаждения повышает уровень теплосъема и тем самым расширяет его функциональные возможности.

Использование: в области электротехники для решения задач отвода тепла от размещенных на корпусе радиоэлементов. Технический результат - повышение уровня теплосъема корпуса радиоэлектронного блока. Корпус радиоэлектронного блока с каналом охлаждения содержит основание (1) с полостью (2) и отверстиями (4), (5) для подвода и отвода теплоносителя, причем контур внутренней стороны основания (1) выполнен со скосом (6). Съемная крышка (3) закреплена на основании и выполнена с выступом (7). Канал охлаждения образован упомянутыми основанием (1) с полостью (2) и крышкой (3), причем крышка (3) установлена выступом (7) в полость (2) основания (1), образуя зазор между выступом (7) и скосом (6), в который установлена герметизирующая прокладка (10). На выступе (7) крышки (3) и/или внутри полости (2) основания (1) расположены теплосъемные элементы (11). 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Корпус радиоэлектронного блока с каналом охлаждения, содержащий основание с полостью и отверстиями для подвода и отвода теплоносителя, съемную крышку, закрепленную на основании, и герметизирующую прокладку, отличающийся тем, что канал охлаждения образован упомянутыми основанием с полостью и крышкой, причем крышка выполнена с выступом, а контур внутренней стороны основания – со скосом, причем крышка установлена выступом в полость основания, образуя зазор между выступом и скосом, в который установлена герметизирующая прокладка, кроме того, на выступе крышки и/или внутри полости основания расположены теплосъемные элементы.

2. Корпус радиоэлектронного блока с каналом охлаждения по п. 1, отличающийся тем, что теплосъемные элементы выполнены фигурными.

3. Корпус радиоэлектронного блока с каналом охлаждения по п. 1, отличающийся тем, что крышка закреплена на основании винтами.