КОРПУС ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ЭЛЕКТРОННЫХ ПЛАТ Российский патент 2024 года по МПК H05K7/20 G06F1/20 G12B15/04 

Заявляемое изобретение относится к средствам связи и предназначено для размещения плат телекоммуникационного оборудования и принудительного охлаждения этих плат.

Из существующего уровня техники известно «Компактное устройство для охлаждения печатных плат, расположенных в корпусе» патент Германии на изобретение №DE69800586, МПК G06F 1/20, G12B 15/04, Н05К 7/20, опубл. 19.07.2001., устройство включает в себя корпус печатных плат, имеющий множество параллельных продольных пазов для приема печатных плат и для размещения печатных плат параллельно друг другу. Камера согласно изобретению, имеет множество параллельных продольных желобов, причем каждый желоб имеет соответствующее удлиненное отверстие, проходящее вдоль продольного размера желоба. Удлиненные отверстия желобов расположены для непосредственного гидравлического соединения вдоль продольного размера каждой из печатных плат, примыкающих к поверхностям печатных плат. Каждый желоб полости имеет соответствующее концевое отверстие, обеспечивающее соединение с крыльчаткой. Крыльчатка расположена в гидравлическом сообщении с крайними отверстиями желобов, чтобы обеспечить поток охлаждающего газа через желоба и через тепловыделяющие электронные компоненты, прикрепленные к поверхностям печатные платы.

Недостатком данного технического решения является, то что размещение гидравлического способа охлаждения требует дополнительных затрат, а также поток воздуха будет распределяться по боковым сторонам плат, оставляя центральную часть платы без охлаждения.

Известен патент РФ на изобретение №2605930, МПК G12B 15/04, Н05К 7/20 опубл. 27.12.2016 г., «Устройство для воздушного охлаждения радиоэлектронных устройство», которое содержит закрытый корпус, внутри которого расположены радиоэлектронные элементы, установленные на радиаторах, между ребрами которых образованы параллельные каналы, и по крайней мере один вытяжной вентилятор, перемещающий воздух внутри корпуса, вентилятор располагают у стенки корпуса, расположенной перпендикулярно упомянутым каналам. На противоположной стенке корпуса напротив каждого канала выполнена по крайней мере одна пара двух параллельных прорезей длиной не менее 10 мм и расстоянием между ними не менее 5 мм, причем образованная прорезями прямоугольная пластина выгнута вдоль ее длинной стороны наружу корпуса в виде арки, при этом общий размер отверстий, образованных прорезями, пропорционален мощности вентилятора.

Недостатком данного устройства является его применение только для малогабаритных радиоэлектронных устройств.

Из патента на изобретение ЕР2293658, МПК G06F 1/20, Н05К 7/20 опубл. 09.03.2011 известно «Устройство для рассеивания тепла», что включает в себя корпус, имеющий отсек. По меньшей мере, одна теплопроводящая пластина установлена в отсеке и делит отсек на первую и вторую камеры. Первая камера включает в себя множество отверстий. По меньшей мере один вентиляторный блок установлен в первой камере и включает в себя по меньшей мере одно воздухозаборное отверстие и по меньшей мере одно воздуховыпускное отверстие. Воздухозаборник сообщается с первым из множества отверстий. Выпускное отверстие для воздуха сообщается со вторым из множества отверстий. За счет использования теплопроводящей платы для поглощения тепла, генерируемого электронными элементами во второй камере, и путем создания воздушного потока в первой камере с помощью вентиляторного блока, температура второй камеры и электронных элементов опускаются, предотвращая попадание влаги или пыли в первую камеру.

Недостатком этого изобретения является, изолированная камера с теплоотводящей пластиной, которая не даст отведения тепла в оборудование связи работающего с элементами с большим количеством отдачи тепла, вместе с тем ограниченна возможность доступа для замены рабочей платы, без полного разбора конструкции.

Изобретение по патенту №2746065, МПК Н05К 7/20, Н05К 5/00, опубл. 11.08.2020 «Корпус мультисервисной транспортной платформы», выбрано в качестве прототипа. Корпус мультисервисной транспортной платформы содержит стенки, при этом боковые стенки выполнены с перфорацией, плату объединительную, расположенную параллельно задней стенке и на расстоянии от нее, полости для размещения электронных компонентов, блоки вентиляторов, каждый из которых установлен вдоль соответствующей боковой стенки; в пространстве между задней стенкой и платой объединительной с обеих боковых сторон корпуса в дополнение к блокам вентиляторов симметрично друг другу установлены дополнительные вентиляторы и фигурный элемент, в нижней части платы объединительной выполнены сквозные отверстия.

Недостатком данного изобретения является, невозможность осуществления принудительного охлаждения рабочих плат при их вертикальном расположении в корпусе, сложность и затратность конструкции, если необходимо установить платы с небольшим выделением тепла.

Линейка телекоммуникационного оборудования довольна разнообразна, как и задачи, которые выполняет это оборудование. С появлением оборудования, предназначенного для использования на сетях связи синхронной цифровой иерархии SDH (Synchronous Digital Hierarchy - синхронная цифровая иерархия), где высокие скорости передачи потоков (например STM-4 (622 Мбит/с), STM-16 (2,5 Гбит/с), STM-64 (10 Гбит/с) и STM-256 (40 Гбит/с)) достигаются применением высокотехнологичных микросхем с большим выделением тепла, встает необходимость конструирование корпусов, которые применяются с разным способом установки различных по теплоотдаче плат в корпусе. При этом производитель решает задачу соотношения необходимости затрат на изготовление корпуса и необходимости отвода тепла от плат.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является разработка корпуса для плат с различной степенью теплоотдачи, установленных в корпусе вертикально, и избирательное принудительное охлаждение всех плат.

Данная задача решается за счет того, что заявленный корпус телекоммуникационного оборудования с принудительным охлаждением электронных плат, содержит стенки, расположенную параллельно задней стенке плату объединительную с разъемами, вентиляторы, установленные соответственно на боковых стенках корпуса и параллельно им. Корпус условно разделен на три части, в нижней части между нижней стенкой корпуса и направляющими для установки плат имеется полое пространство. Полое пространство закрыто с лицевой стороны корпуса планкой с перфорацией. Между нижней и средней частями корпуса отсутствует разделяющая перегородка. В средней части корпуса, направляющие установлены параллельно друг другу, а между направляющими есть воздушные зазоры. Платы, установленные в направляющие, расположены вертикально. Средняя и верхняя часть корпуса отделены перегородкой, причем в перегородке имеется отверстие, вырезанное над платами, выделяющими наибольшее количество тепла, и несколько параллельных прорезей над платами, выделяющими наименьшее количество тепла. В верхней части корпуса на боковых стенках установлены вытяжные вентиляторы.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышение эффективности охлаждения плат, выделяющих наибольшее количества тепла.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг. 1 - изометрия корпуса без крышки.

На фиг. 2 - изометрия корпуса с платами.

Корпус содержит стенки 1, расположенную параллельно задней стенке плату объединительную с разъемами (на рисунке не показано). Корпус телекоммуникационного оборудования с принудительным охлаждением электронных плат условно разделен на три части. В нижней части между нижней стенкой корпуса и направляющими 3 для установки плат имеется полое пространство, причем полое пространство закрыто с лицевой стороны корпуса планкой 4 с перфорацией. В средней части корпуса направляющие 3 установлены горизонтально и параллельно друг другу, между направляющими 3 есть воздушные зазоры. Платы 8, установленные в направляющие 3, расположены вертикально. Средняя и верхняя части корпуса отделены перегородкой 5, в перегородке имеется отверстие 6, вырезанное над платами 8 выделяющими наибольшее количество тепла, и несколько параллельных прорезей 7 над платами, выделяющими наименьшее количество тепла. В верхней части корпуса на боковых стенках установлены вентиляторы 2 работающие на выдув.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения и демонстрирует возможность достижения технического результата.

Корпус при эксплуатации устанавливается в стойки связи, в которых данные корпуса устанавливаются один под другим. Внутрь корпуса устанавливаются платы, выделяющие разное количество тепла, возникающего в результате работы оборудования. Чтобы предотвратить накопление тепла и гарантировать, что все компоненты в корпусе должным образом охлаждаются, предлагается организация воздушного потока, при которой воздух свободно циркулирует, попадая в корпус и выходя из него через вентиляторы.

В нижнюю часть корпуса через перфорацию в планке 4 поступает воздушный поток. Затем поток воздуха проходит через полое пространство под платами 8 и поднимается вверх. Между платами 8, установленными в корпусе вертикально по направляющим 3, есть зазоры, через которые воздух легко проходит, охлаждая платы. Интенсивность воздушного потока в том или ином месте корпуса обусловлена вырезами, сделанными в перегородке 5.

Через вырезанное отверстие 6 (в конкретном примере исполнения в виде прямоугольника) в перегородке 5 более мощный поток воздуха, сформированный соотношением входного пространства (планка 4) и выходного пространства (отверстие 6), охлаждает платы с наибольшим выделением тепла и поступает в верхнюю часть корпуса. Менее мощный поток, поступает через прорези 7 в перегородке 5, тем самым охлаждая остальные платы 8 в корпусе. Вентиляторы 2 вытягивают приходящий поток воздуха из средней части и выталкивают его наружу, тем самым усиливая поток воздуха, обдувающий платы 8. В конкретном примере исполнения число вентиляторов четыре, по два на каждой боковой стенке. Но это не исключает то, что в зависимости от мощности вентиляторов 2 или от объема установленных плат 8 число вентиляторов может быть установлено от 1 до N.

Таким образом, настоящее изобретение полностью реализует поставленную задачу, технологически выполнимо и промышленно применимо.

Изобретение относится к области средств для размещения телекоммуникационного оборудования, таких как корпусы, а именно к корпусам со средствами принудительного охлаждения электронных плат, относится к средствам связи и предназначено для размещения плат телекоммуникационного оборудования и принудительного охлаждения этих плат. Технический результат заключается в повышении эффективности охлаждения плат, выделяющих наибольшее количество тепла, расположенных в корпусе для плат с различной степенью теплоотдачи, установленных в корпусе вертикально, а также в избирательном принудительном охлаждении всех плат. Для этого корпус содержит стенки, расположенную параллельно задней стенке плату объединительную с разъемами, вентиляторы, установленные соответственно на боковых стенках корпуса и параллельно им. Корпус условно разделен на три части, в нижней части между нижней стенкой корпуса и направляющими для установки плат имеется полое пространство, причем полое пространство закрыто с лицевой стороны корпуса планкой с перфорацией. В средней части корпуса направляющие установлены параллельно друг другу, между направляющими есть воздушные зазоры. Платы, установленные в направляющие, расположены вертикально. Средняя и верхняя части корпуса отделены перегородкой, в перегородке имеется отверстие, вырезанное над платами, выделяющими наибольшее количество тепла, и несколько параллельных прорезей над платами, выделяющими наименьшее количество тепла. В верхней части корпуса на боковых стенках установлены вентиляторы, работающие на выдув. 2 ил.

Корпус телекоммуникационного оборудования с принудительным охлаждением электронных плат, содержащий стенки, расположенную параллельно задней стенке плату объединительную с разъемами, вентиляторы, установленные соответственно на боковых стенках корпуса и параллельно им, отличающийся тем, что корпус условно разделен на три части, в нижней части между нижней стенкой корпуса и направляющими для установки плат имеется полое пространство, причем полое пространство закрыто с лицевой стороны корпуса планкой с перфорацией, при этом в средней части корпуса направляющие установлены параллельно друг другу, между направляющими есть воздушные зазоры, при этом платы, установленные в направляющие, расположены вертикально, кроме того, средняя и верхняя части корпуса отделены перегородкой, причем в перегородке имеется отверстие, вырезанное над платами, выделяющими наибольшее количество тепла, и несколько параллельных прорезей над платами, выделяющими наименьшее количество тепла, при этом в верхней части корпуса на боковых стенках установлены вентиляторы, работающие на выдув.