BR102014014253B1

BR102014014253B1 - Conjunto de caixa para conter um componente eletrônico de geração de calor

Info

Publication number: BR102014014253B1
Application number: BR102014014253-3A
Authority: BR
Inventors: Christopher J. Schmit
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2013-06-12
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2022-04-12
Also published as: RU2014121988A; AU2014203090A1; BR102014014253A2; US9307680B2; US20140368099A1; DE202014003453U1; JP2015002350A

Abstract

CONJUNTO DE CAIXA PARA CONTER UM COMPONENTE ELETRÔNICO DE GERAÇÃO DE CALOR Um conjunto de caixa encerra componentes eletrônicos de geração de calor. A caixa inclui primeira e segunda partes de alojamento que podem ser moldadas a partir do mesmo molde. Coberturas são montadas nos alojamentos para formar passagens de refrigerante. As partes de alojamento incluem, integradas, as partes de conexão que são acopladas conjuntamente para formar passagens de refrigerante adicionais. Uma das partes de conexão tem um rebordo que recebe de forma estanque uma extremidade de outra parte de conexão. O rebordo é recebido por uma fenda adjacente à outra parte de conexão. A fenda comunica com uma exterior do alojamento.

Description

Campo

[0001] A presente exposição se refere a um invólucro refrigerado para componentes eletrônicos.

Antecedentes

[0002] Inversores e conversores de energia têm caixas com canais de resfriamento que resfriam as partes eletrônicas de alta energia dentro da caixa. Com frequência, a estrutura de resfriamento é construída de forma que um fluido de líquido possa ser bombeado através da estrutura para resfriar os componentes eletrônicos. Com demandas de energia mais altas, as estruturas de resfriamento estão aumentando de complexidade, tais como estruturas de resfriamento de lado duplo e também placas de resfriamento que circundam internamente os componentes eletrônicos. Com a crescente complexidade, não existiu uma estrutura de resfriamento de lado duplo que pudesse ser instalada sem o acréscimo de partes adicionais ou sem comprometer a integridade ambiental da unidade.

Sumário

[0003] De acordo com um aspecto da presente exposição, um conjunto de caixa encerra componentes de eletrônicos de geração de calor. A caixa inclui primeira se segunda partes de alojamento que podem ser moldadas a partir do mesmo molde. Coberturas são montadas nos alojamentos para formar passagens de refrigerante. As partes de alojamento incluem, integradas, as partes de conexão que são acopladas conjuntamente para formar passagens de refrigerante adicionais. Uma das partes de conexão tem um rebordo que recebe de forma estanque uma extremidade de outra parte de conexão. O rebordo é recebido por uma fenda adjacente à outra parte de conexão. A fenda comunica-se com um exterior do alojamento de forma que, se uma fratura ou brecha nas partes de conexão pudesse ocorrer para vazar refrigerante, um vazamento irá escoar refrigerante para o exterior do alojamento, e não para os componentes eletrônicos no interior. Depois de as partes de alojamento serem moldadas, outras características e diferenças podem ser criadas pelas operações de usinagem secundárias. As porções dos alojamentos que incluem as partes de conexão são imagens de espelho completas entre si.

[0004] Assim, um invólucro de resfriamento é provido, o qual não requer que parte de conexão adicional, separada, seja incluída ao conjunto. As partes de alojamento similares podem ser feitas por métodos de moldagem por matriz e com as partes de conexão integrais no exterior dos alojamentos e com sua própria vedação de fluido. O resultado é um conjunto inflexível com uma vedação ambiental principal, que não é comprometida, se uma vedação entre as partes correspondentes deva falhar.

Breve Descrição dos Desenhos

[0005] A Fig. 1 é uma vista de conjunto explodida, em perspectiva, de um conjunto de caixa incorporando a invenção; a Fig. 2 é uma vista em perspectiva inferior do primeiro alojamento da Fig. 1; a Fig. 3 é uma vista em perspectiva superiro do alojamento da Fig. 1; a Fig. 4 é uma vista em perspectiva inferior do segundo alojamento da Fig. 1; a Fig. 5 é uma vista em perspectiva superiro do segundo alojamento da Fig. 1; a Fig. 6 é uma vista em perspectiva de extremidade do segundo alojamento da Fig. 1; a Fig. 7 é uma vista em perspectiva lateral ampliada de uma porção do segundo alojamento da Fig. 1; a Fig. 8 é uma vista em perspectiva de canto, ampliada, de uma porção do segundo alojamento da Fig. 1; a Fig. 9 é uma vista em perspectiva ampliada de uma porção da Fig. 8; a Fig. 10 é uma vista superior ampliada de uma porção da Fig. 8; e a Fig. 11 é uma vista de conjunto em perspectiva do conjunto de caixa da Fig. 1.

Descrição Detalhada dos Desenhos

[0006] Com referência à Fig. 1, um conjunto de caixa 10 contém componentes eletrônicos de geração de calor 12, conectados em uma placa de circuito convencional ou placa PCB 14. O conjunto de caixa 10 inclui um primeiro alojamento 16 que tem um primeiro corpo principal 18 e primeiras partes de conexão ocas ou abas 20 e 22, as quais são unidas ao primeiro corpo principal 18. O primeiro alojamento 16 tem uma entrada de refrigerante 24, formada no primeiro corpo principal 18 em um local espaçado a partir das partes de conexão, e preferivelmente em uma extremidade 25 do primeiro corpo principal 18, que é oposta à extremidade 27, na qual as partes de conexão 20 e 22 são unidas.

[0007] O conjunto de caixa 10 inclui também um segundo alojamento 30, o qual é afixado ao primeiro alojamento 16, de forma que o primeiro e segundo alojamentos formem um invólucro interno 28 que circunda os componentes eletrônicos 12 e a placa de circuito impresso 14. O segundo alojamento 30 inclui um segundo corpo principal 32 e segundas partes de conexão ocas 34 e 36, as quais são unidas ao segundo corpo principal 32. O segundo alojamento 30 tem uma saída de refrigerante 38 formada no segundo corpo principal 32 em um local espaçado a partir das segundas partes de conexão, e preferivelmente em uma extremidade 40 do segundo corpo principal 32, que é oposta à extremidade 42, na qual as partes de conexão 34 e 36 são unidas. As conexões 20, 22, 34 e 36 são integrais com seus respectivos alojamentos 16 e 30.

[0008] O conjunto de caixa 10 também inclui uma primeira cobertura 50 que é montada sobre o primeiro alojamento 16. Uma primeira passagem de refrigerante 52 (Fig. 11) é formada entre o primeiro alojamento 16 e a primeira cobertura 50. O conjunto de caixa 10 também inclui uma segunda cobertura 54 que é montada no segundo alojamento 30. Uma segunda passagem de refrigerante 56 (Fig. 11) é formada entre o segundo alojamento 30 e a segunda cobertura 54. A primeira cobertura 50 inclui um corpo principal 51 e um par de abas 53a e 53b, as quais se projetam para fora a partir do corpo 51. As abas 53a e 53b engatam de forma estanque as extremidades superiores das respectivas partes de conexão 20 e 22. Similarmente, a segunda cobertura 54 inclui um corpo principal 55 e um par de abas 57a e 57b, as quais se projetam para fora a partir do corpo 55. As abas 57a e 57b engatam de forma estanque as extremidades inferiores das respectivas partes de conexão 34 e 36.

[0009] A primeira parte de conexão 20 é acoplada à segunda parte de conexão 34 para formar uma terceira passagem de refrigerante 60, a qual comunica a primeira passagem de refrigerante 52 com a segunda passagem de refrigerante 56. Similarmente, a primeira parte de conexão 22 é acoplada à segunda parte de conexão 36 para formar outra passagem de refrigerante 62 que comunica a primeira passagem de refrigerante 52 com a segunda passagem de refrigerante 56. Assim, a primeira passagem de refrigerante 52 comunica a entrada de refrigerante 24 às passagens formadas pelas partes de conexão 20, 22, 36 e 36, e a segunda passagem de refrigerante 56 comunica as passagens formadas pelas partes de conexão 20, 22, 36 e 36 com a saída 38. Como um resultado, fluxos de refrigerante da entrada 24 para a saída de refrigerante 38 através da primeira passagem de refrigerante 52, partes de conexão 20, 22, 36 e 36, e segunda passagem 56.

[00010] Com referência agora às Figs. 2 e 3, o primeiro alojamento 16 tem um rebordo externo 70 que circunda uma extremidade inferior do primeiro corpo principal 18, e uma superfície de vedação 72 que forma uma superfície superior do primeiro alojamento 16. O corpo principal 18 inclui uma placa 74. As partes de conexão 20 e 22 formam aberturas 73a e 73b, adjacentes a uma extremidade externa da placa 74. Adjacente às partes de conexão 20 e 22, a superfície superior 76 da placa 74 é espaçadas ou rebaixada abaixo da superfície de vedação 72. Assim, quando a primeira cobertura 50 é afixada de forma estanque à superfície de vedação 72, existirá um interstício entre a placa 74 e a primeira cobertura 50. Este interstício faz parte da primeira passagem de refrigerante 52 e comunica-se com as aberturas 73a e 73b. o primeiro alojamento inclui também um conjunto de portas de cabo elétrico 78 e uma abertura de cabo 80.

[00011] Com referência agora às Figs. 4 e 5, o segundo alojamento 30 tem um rebordo externo 90 que circunda uma extremidade superior e o corpo principal 32, e uma superfície de vedação 92 que forma uma superfície superior do segundo alojamento 30. O corpo principal 32 inclui uma placa 94. As partes de conexão 34 e 36 formam aberturas 93a e 93b, adjacentes a uma extremidade externa da placa 94. Adjacente às partes de conexão 34 e 36, a superfície inferior 96 da placa 94 é espaçada ou rebaixada a partir da superfície de vedação 92. Assim, quando a segunda cobertura 54 é afixada de forma estanque ao segundo alojamento 30, existirá um interstício entre a placa 94 e a segunda cobertura 54. Este interstício faz parte da segunda passagem de refrigerante 56 e comunica-se com as aberturas 93a e 93b. O primeiro alojamento inclui também um conjunto de portas de cabo elétrico 98 (que são cheias ou tampadas) e pode não ter outra abertura de cabo. Assim, exceto para as portas de cabo 98 e a abertura de cabo 100, o primeiro alojamento 16 e o segundo alojamento 30 são idênticos entre si.

[00012] Como visto na Fig. 1, ambos os alojamentos16 e 30 têm uma pluralidade de abas de conexão (preferivelmente duas). Uma vez que essas partes dos alojamentos 16 e 30 são idênticas, a seguinte descrição irá focar sobre o alojamento 30, como visto nas Figs. 6 - 8. As abas de conexão 34 e 36 são ocas e espaçadas lateralmente uma da outra. Ambas as abas de conexão 34 e 36 são adelgaçadas desde extremidades superiores mais largas para extremidades inferiores mais estreitas. A extremidade superior da aba 34 é circundada por um rebordo 102.

[00013] Como mais bem visto nas Figs. 8 - 10, o rebordo 90 é rebaixado para formar uma fenda 104 adjacente ao lado interno da extremidade superior 103 da aba 36. O rebordo 90 forma também um par de ressaltos 106 e 108 que são espaçados a partir dos lados 110 e 112 da aba 36. Assim, espaços 114 e 116 são formados em extremidades opostas da fenda 104. A fenda 104 e os espaços 114 e 116 se comunicam com o exterior inferior do alojamento 30. A fenda 104 e os espaços 114 e 116 provêm assim um trajeto de vazamento, de forma que o refrigerante que escapa do interior das abas de conexão pode sair do invólucro 28 encerrado pelos alojamentos 16 e 30 e não entra em contato com os componentes elétricos 12.

[00014] Como um resultado, quando os alojamentos 16 e 30 são unidos conjuntamente, a extremidade inferior da aba 20 irá ser recebida pelo rebordo 102 da aba 34, e a extremidade superior 103 da aba 36 irá ser recebida por um rebordo idêntico (106 na Fig. 1) da aba 22. Além disso, o rebordo 102 da aba 34 será recebido por uma fenda idêntica (108 na Fig. 1) da aba 20. Um selante, tal como RTV, é usado para criar uma conexão vedada entre as superfícies de vedação 72 e 92 e entre as partes de conexão dos alojamentos 16 e 30. As partes de conexão 20, 22, 34 e 36 têm partes de vedação inter- engatantes, as quais são separadas das superfícies de vedação principais 72 e 92.

[00015] Os alojamentos 16 e 30 podem ser moldados a partir do mesmo molde de moldagem por matriz. Os furos em uma das coberturas e as diferenças dos suportes de placa PCB (suportes de placa PCB não modelados) podem ser criados por um processo de usinagem secundário posterior. As extremidades dos alojamentos com as abas de conexão são completas imagens de espalho entre si, e as abas de conexão fazem parte da passagem através da qual refrigerante é circulado em torno dos alojamentos 16 e 30. O resultado é um novo invólucro refrigerado de parte eletrônica, que não requer partes de conexão adicionais. Ele prove um conjunto de baixo custo, o qual inclui, integradas, passagens de refrigerante de conexão em um conjunto com partes que são similares ou em imagens de espelho entre si.

[00016] Embora a exposição tenha sido ilustrada e descrita em detalhe nos desenhos e descrição precedente, tal ilustração e descrição são destinadas a serem consideradas com o caráter exemplificativo e não restritivo; sendo entendido que modalidades ilustrativas foram mostradas e descritas e que todas as alterações e modificações que caem dentro do espírito da exposição são destinadas a serem protegidas. Será notado que modalidades alternativas da presente exposição podem não incluir todas das características descritas, mas ainda se beneficiarem de pelo menos algumas das vantagens de tais características. Aqueles de conhecimento comum na arte pode conceber facilmente suas próprias implementações que incorporam uma ou mais das características da presente exposição e que caem dentro do espírito e escopo da presente invenção como definida pelas reivindicações anexas.

Claims

1. Conjunto de caixa (10) para conter um componente eletrônico de geração de calor, o conjunto de caixa (10) compreendendo: um primeiro alojamento (16), o primeiro alojamento (16) compreendendo um primeiro corpo principal (18) e uma primeira parte de conexão oca (20) que é unida ao primeiro corpo principal (18); um segundo alojamento (30) para afixação ao primeiro alojamento (16) de forma que o primeiro e segundo alojamentos (16, 30) formem um invólucro interno (28) que circunda o componente eletrônico, o segundo alojamento (30) compreendendo um segundo corpo principal (32) e uma segunda parte de conexão oca (34) que é unida ao segundo corpo principal (32); uma primeira cobertura (50) montada no primeiro alojamento (16); e uma segunda cobertura (54) montada no segundo alojamento (30); e uma primeira passagem de refrigerante (52) formada entre o primeiro alojamento (16) e a primeira cobertura (50), caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma segunda passagem de refrigerante (56) formada entre o segundo alojamento (30) e a segunda cobertura (54), a primeira parte de conexão (20) e a segunda parte de conexão (34) sendo acopladas conjuntamente em encaixe vedado para formar uma terceira passagem de refrigerante (60) para um líquido refrigerante, onde a terceira passagem de refrigerante (60) comunica a primeira passagem de refrigerante (52) com a segunda passagem de refrigerante (56).

2. Conjunto de caixa (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: cada parte de conexão é externa ao correspondente corpo principal.

3. Conjunto de caixa (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o primeiro alojamento (16) tem uma porção que é idêntica a uma porção do segundo alojamento (30).

4. Conjunto de caixa (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o primeiro alojamento (16) tem uma entrada de refrigerante formada no primeiro corpo principal (18) em um local espaçado a partir da primeira parte de conexão; e o segundo alojamento (30) tem uma saída de refrigerante formada no segundo corpo principal (32) em um local espaçado a partir da segunda parte de conexão.

5. Conjunto de caixa (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o primeiro alojamento (16) tem uma porta de conexão de cabo elétrico; e exceto para a porta de conexão de cabo elétrico, o primeiro alojamento (16) é idêntico ao segundo alojamento (30).

6. Conjunto de caixa (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a segunda parte de conexão tem um rebordo que recebe de forma estanque uma extremidade da primeira parte de conexão.

7. Conjunto de caixa (10) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que: o primeiro alojamento (16) tem uma fenda que recebe o rebordo da segunda parte de conexão.

8. Conjunto de caixa (10) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que: a fenda comunica o invólucro interno (28) a um exterior do primeiro alojamento (16).

9. Conjunto de caixa (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o primeiro alojamento (16) tem um primeiro rebordo de vedação engatando de forma estanque um segundo rebordo de vedação do segundo alojamento (30); uma fenda é formada por um rebaixo no segundo rebordo de vedação, a fenda sendo adjacente a um lado da segunda parte de conexão, a fenda sendo comunicada a um exterior do segundo alojamento (30).

10. Conjunto de caixa (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a primeira parte de conexão (20) e uma outra primeira parte de conexão (22) são unidas ao primeiro corpo principal (18); a segunda parte de conexão oca (34) e uma outra segunda parte de conexão (36) sendo unidas ao segundo corpo principal (32); em que as respectivas primeiras partes de conexão e correspondentes segundas partes de conexão sendo acopladas conjuntamente em encaixe vedado para formar uma terceira passagem de refrigerante (60) para um líquido refrigerante que comunica a primeira passagem de refrigerante (52) com a segunda passagem de refrigerante (56), e para formar uma quarta passagem de refrigerante para um líquido refrigerante que comunica a primeira passagem de refrigerante (52) com a segunda passagem de refrigerante (56).

11. Conjunto de caixa (10) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que: as primeiras partes de conexão são idênticas entres si, e as segundas partes de conexão são idênticas entre si.

12. Conjunto de caixa (10) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que: cada primeira parte de conexão é recebida de forma estanque pela parte correspondente das segundas partes de conexão.

13. Conjunto de caixa (10) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que: o primeiro alojamento (16) tem uma fenda que recebe o rebordo da parte correspondente das segundas partes de conexão; e o segundo alojamento (30) tem uma fenda que recebe o rebordo da parte correspondente das primeiras partes de conexão.

14. Conjunto de caixa (10) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que: cada fenda comunica o invólucro interno (28) a um exterior do corespondente alojamento.