BR102020012879A2

BR102020012879A2 - Equipamento elétrico, incluindo uma cobertura e um dissipador de calor

Info

Publication number: BR102020012879A2
Application number: BR102020012879-5A
Authority: BR
Inventors: Hugo CHUSSEAU
Original assignee: Sagemcom Broadband Sas
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2020-06-24
Publication date: 2021-01-05
Also published as: EP3758462B1; FR3098018A1; US20200413567A1; US11596085B2; FR3098018B1; CN112135475A; EP3758462A1; EP4135499B1; EP4135499A1

Abstract

equipamento elétrico, incluindo uma cobertura e um dissipador de calor. equipamento elétrico compreendendo uma cobertura (20), uma placa de circuito (10) e um dissipador de calor (11) disposto para dissipar o calor produzido pela placa de circuito (10) para fora do equipamento elétrico (1), o dissipador de calor compreendendo pelo menos uma aleta livre e pelo menos um aleta de fixação, sendo o equipamento elétrico tal que, quando o equipamento elétrico é montado, a(s) aleta(s) livre(s) se estende(m) para fora do equipamento elétrico sem ser(em) coberta(s) pela cobertura (20) e a cobertura (20) é fixada por engate à(s) aleta(s) de fixação.

Description

EQUIPAMENTO ELÉTRICO, INCLUINDO UMA COBERTURA E UM DISSIPADOR DE CALOR

Descrição

[0001] A invenção refere-se ao campo de equipamentos elétricos, incluindo uma cobertura e um dissipador de calor.

Fundamentos da Invenção

[0002] Várias peças de equipamento elétrico incluem uma placa de circuito com os componentes eletrônicos instalados que aquecem consideravelmente em operação.

[0003] Em tais equipamentos elétricos, utiliza-se um dispositivo de resfriamento, por exemplo, um dissipador de calor com aletas, para resfriar a placa de circuito, de modo a garantir que o equipamento elétrico funcione corretamente. Para ser eficaz, o dissipador de calor com aleta deve apresentar uma grande área de contato com o ar.

[0004] Esse equipamento elétrico que requer um dispositivo de refrigeração inclui, em particular, certos "objetos conectados”.

[0005] Objetos conectados são peças de equipamento elétrico que executam um certo número de funções e são projetados para se comunicar por meio de uma rede sem fio, a fim de serem controladas ou trocar dados com um smartphone, tablet ou laptop.

[0006] Esses objetos conectados incluem alto-falantes inteligentes, assistentes de voz, câmeras de vigilância etc.

[0007] Os objetos conectados geralmente apresentam uma "aparência" altamente sofisticada, que às vezes é responsável, pelo menos em parte, por seu sucesso comercial. Um objeto conectado é, portanto, frequentemente fornecido com uma cobertura que pode se estender, por exemplo, sobre uma face do objeto conectado ou que pode envolver o objeto conectado pelo menos em parte, e que tem a função não apenas, naturalmente, de proteger o interior do objeto conectado, mas também para melhorar a aparência do objeto conectado.

[0008] A cobertura é, portanto, uma peça decorativa que é frequentemente sensível ao desgaste e sujeita a riscos.

[0009] A cobertura, portanto, precisa ser fácil de instalar e travar no objeto conectado. No final da fabricação do objeto conectado, no momento de sua montagem final, isso serve para limitar qualquer risco de deterioração da cobertura.

[0010] Da mesma forma, para limitar qualquer risco de deterioração, a cobertura deve ser fácil de soltar e remover do objeto conectado durante o serviço de pós-venda. Objetivo da invenção

[0011] Um objetivo da invenção é fornecer equipamentos elétricos, por exemplo, um objeto conectado, que inclua um dissipador de calor e também uma cobertura que seja fácil de instalar e remover.

Resumo da invenção

[0012] Para atingir esse objetivo, é fornecido equipamento elétrico que compreende uma cobertura, uma placa de circuito e um dissipador de calor disposto para dissipar o calor produzido pela placa de circuito para fora do equipamento elétrico, o dissipador de calor compreendendo pelo menos uma aleta livre e pelo menos um aleta de fixação, sendo o equipamento elétrico tal que, quando o equipamento elétrico é montado, a(s) aleta(s) livre(s) se estende(m) para fora do equipamento elétrico sem ser(em) coberta(s) pela cobertura, e a cobertura é fixada por engate à(s) aleta(s) de fixação.

[0013] A cobertura do equipamento elétrico da invenção é assim fixada ao ser fixada por engate à(s) aleta(s) de fixação.

[0014] A fixação por engate envolve uma manipulação muito simples e muito menos restritiva para a cobertura do que uma técnica de fixação mais convencional, por exemplo, como a fixação por parafusos. A cobertura pode ser instalada no equipamento elétrico ou em torno dele e pode ser fixada ao mesmo sem danificar a cobertura. A cobertura também pode ser liberada e removida com muita facilidade.

[0015] Deve-se observar que é possível projetar a fixação por engate de maneira que um usuário não possa remover a cobertura sem usar uma ferramenta, mas que o serviço pós-venda possa removê-la rapidamente usando uma ferramenta muito simples.

[0016] Também são fornecidos equipamentos elétricos como descrito acima, em que o dissipador de calor possui duas aletas de fixação e em que a(s) aleta(s) livre(s) é/são posicionadas (s) entre as aletas de fixação.

[0017] Também são fornecidos equipamentos elétricos como descrito acima, em que a cobertura é geralmente de forma cilíndrica, tendo uma abertura que se estende por todo o comprimento da cobertura, sendo a abertura definida entre duas extremidades laterais da cobertura, a cobertura sendo disposta de tal forma que, quando o equipamento elétrico é montado, a cobertura envolve o equipamento elétrico e as duas extremidades laterais da cobertura são fixadas por engate às duas aletas de fixação.

[0018] Também são fornecidos equipamentos elétricos como descrito acima, em que a cobertura tem duas estrias longitudinais que se estendem a partir de uma superfície interna da cobertura e cada uma das quais corre ao longo de uma borda de uma respectiva extremidade das extremidades laterais, sendo a forma de cada estria longitudinal complementar à forma de uma aleta de fixação.

[0019] Também são fornecidos equipamentos elétricos como descrito acima, em que cada estria longitudinal se inclina em direção ao interior da cobertura e em que cada aleta de fixação inclui uma porção inclinada interna que se inclina em direção ao interior do dissipador de calor.

[0020] Também são fornecidos equipamentos elétricos como descrito acima, incluindo um dispositivo amortecedor posicionado entre a cobertura e a aleta de fixação.

[0021] Também são fornecidos equipamentos elétricos como descrito acima, em que o dispositivo amortecedor compreende uma espuma que cobre a aleta de fixação, pelo menos em parte.

[0022] Também são fornecidos equipamentos elétricos como descrito acima, em que o dispositivo amortecedor compreende um tecido que cobre a cobertura, pelo menos em parte.

[0023] Também são fornecidos equipamentos elétricos como descrito acima, em que a cobertura tem uma superfície termicamente condutora que está em contato direto ou indireto com pelo menos uma aleta de fixação, de modo que a cobertura contribua para dissipar o calor produzido pela placa de circuito para fora do equipamento elétrico.

[0024] Também são fornecidos equipamentos elétricos como descrito acima, sendo o equipamento elétrico um alto-falante inteligente.

[0025] Também é fornecido um método de construção de equipamentos elétricos, conforme descrito acima, o método compreendendo as etapas de:

[0026] instalar a placa de circuito e o dissipador de calor;

[0027] espaçar as duas extremidades laterais da cobertura;

[0028] envolver o equipamento elétrico com a cobertura;

[0029] fixar por engate as duas extremidades laterais da cobertura nas duas aletas de fixação.

[0030] Também é fornecido um método de desmontagem de equipamentos elétricos, conforme descrito acima, o método compreendendo as etapas de:

[0031] desfazer a fixação por engate entre as duas aletas de fixação e as duas extremidades laterais da cobertura;

[0032] remover a cobertura do equipamento elétrico.

[0033] A invenção pode ser mais bem compreendida à luz da descrição a seguir de uma modalidade particular e não limitativa da invenção.

Breve descrição dos desenhos

[0034] É feita referência aos desenhos anexos, em que:

[0035] [FIG. 1] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um equipamento elétrico da invenção, neste exemplo, um alto-falante inteligente;

[0036] [FIG. 2] A Figura 2 é uma vista em seção simplificada do alto-falante inteligente em um plano perpendicular à altura do alto-falante inteligente;

[0037] [FIG. 3] A Figura 3 é uma vista em perspectiva do dissipador de calor do alto-falante inteligente;

[0038] [FIG. 4] A Figura 4 é uma vista detalhada da Figura 2;

[0039] [FIG. 5] A Figura 5 é uma vista semelhante à vista da Figura 4, sendo a cobertura não coberta por tecido e as aletas de fixação não sendo cobertas por espuma;

[0040] [FIG. 6] A Figura 6 é uma vista semelhante à vista da Figura 5, a cobertura não sendo mostrada;

[0041] [FIG. 7] A Figura 7 é uma vista em perspectiva da cobertura do alto-falante inteligente; e

[0042] [FIG. 8] A Figura 8 é uma vista em corte das extremidades laterais da cobertura em um plano perpendicular ao comprimento da cobertura.

Descrição detalhada da invenção

[0043] Com referência às Figuras 1 a 3, e neste exemplo, o equipamento elétrico da invenção é um alto-falante inteligente 1 que, de maneira convencional, compreende uma pluralidade de alto-falantes, meios para gerar sinais elétricos que são aplicados aos alto-falantes, e a partir dos quais os alto-falantes produzem sinais sonoros, e meios para comunicação sem fio que permitem que o alto-falante inteligente 1 se comunique através de uma rede sem fio.

[0044] A forma geral do alto-falante inteligente 1 é a de um cilindro que apresenta uma seção na forma de um disco de raio r, com uma porção angular de sua circunferência sendo achatada.

[0045] A altura h do alto-falante inteligente 1 é maior que o raio r.

[0046] O alto-falante inteligente 1 tem uma placa superior 2 situada na face superior do alto-falante inteligente 1. A placa superior 2 possui botões de controle 3 para o alto-falante inteligente 1.

[0047] O alto-falante inteligente 1 tem uma face traseira 4 que é definida pela parte angular achatada da circunferência de sua seção. Na parte inferior, o alto-falante inteligente 1 também possui uma base 5 que inclui pernas 6, permitindo que o alto-falante inteligente 1 fique em um suporte plano.

[0048] O alto-falante inteligente 1 também possui um chassi interno (não mostrado) que se estende entre a placa superior 2 e a base inferior 5. Alguns dos alto-falantes estão presos ao chassi interno.

[0049] O alto-falante inteligente 1 também possui uma placa de circuito 10. A placa de circuito 10 carrega uma pluralidade de componentes eletrônicos (não mostrados) que suscetíveis ao aquecimento em operação.

[0050] O alto-falante inteligente 1 também possui um dissipador de calor 11 para dissipar o calor produzido pela placa de circuito 10 para fora do alto-falante inteligente 1.

[0051] Neste exemplo, o dissipador de calor 11 é feito de alumínio extrudado. Naturalmente, qualquer material termicamente condutor e qualquer método de fabricação podem ser usados para fazer o dissipador de calor 11.

[0052] O dissipador de calor 11 apresenta uma forma alongada e de pequena espessura: o comprimento L do dissipador de calor 11 é maior que sua largura l, que é maior que sua espessura e.

[0053] O dissipador de calor 11 compreende uma base 12, uma porção principal 13 e aletas 14, dispostas sucessivamente nessa ordem ao longo de sua espessura e. A base 12 não se estende ao longo de todo o comprimento L do dissipador de calor 11, mas apenas sobre certas partes do mesmo.

[0054] As aletas 14 se estendem perpendicularmente da porção principal 13 e paralelas ao comprimento L do dissipador de calor 11.

[0055] Com referência às Figuras 4 a 6, as aletas 14 compreendem pelo menos uma aleta livre 14a e pelo menos uma aleta de fixação 14b e, neste exemplo, compreendem quatro aletas livres 14a e duas aletas de fixação 14b. As aletas livres 14a são posicionadas entre as aletas de fixação 14b, com as aletas de fixação 14b sendo posicionadas nas laterais do dissipador de calor 11 nas extremidades de sua largura f.

[0056] Cada aleta de fixação 14b tem uma porção inclinada interna 17 posicionada de frente para o interior do dissipador de calor 11 (isto é, voltada para a aleta livre adjacente 14a), uma porção arredondada 18 e uma porção inclinada externa 19 posicionada voltada para fora do dissipador de calor 11. A porção inclinada interna 17 se inclina um pouco em direção ao interior do dissipador de calor 11 e, portanto, em direção às aletas livres 14a, em um ângulo α em relação a uma direção paralela à largura f do dissipador de calor 11, sendo o ângulo α inferior a 90°. A porção arredondada 18 e a porção inclinada externa 19 constituem a extremidade da aleta de fixação 14b. A aleta de fixação 14b forma assim um gancho apontando para o interior do dissipador de calor 11.

[0057] As aletas de fixação 14b são cobertas com espuma 24. A espuma 24 cobre as aletas de fixação 14b em todo o seu comprimento, ou apenas em partes do seu comprimento.

[0058] Com referência às Figuras 7 e 8, o alto-falante inteligente 1 também inclui uma cobertura 20. A cobertura 20 é geralmente de forma cilíndrica, tendo como seção um círculo de raio r com sua circunferência apresentando uma porção angular que é achatada: é a cobertura 20 que dá ao alto-falante inteligente 1 sua forma externa.

[0059] A cobertura 20 é feita de material plástico.

[0060] A cobertura 20 tem uma abertura 21 que se estende por todo o comprimento da cobertura 20, sendo a abertura 21 definida entre duas extremidades laterais 22 da cobertura 20.

[0061] Como resultado do material do qual é feito e devido à abertura 21, a cobertura 20 apresenta um grau de elasticidade.

[0062] A cobertura 20 tem duas estrias longitudinais 23, cada uma se estendendo de uma superfície interna da cobertura 20. Cada estria longitudinal 23 é posicionada na proximidade da borda de uma respectiva extremidade lateral 22 e corre ao longo da borda da referida extremidade lateral 22. Em relação à superfície interna da cobertura 20, cada estria longitudinal 23 se inclina em um ângulo β em direção ao interior da cobertura 20 (isto é, em direção oposta à abertura 21). O ângulo β é menor que 90° e é igual ao ângulo α. A forma de cada estria longitudinal 23 é, portanto, complementar à forma de uma aleta de fixação 14b.

[0063] Como pode ser visto nas Figuras 2 e 4, o tecido 25 cobre toda a superfície externa da cobertura 20 e também uma faixa estreita da superfície interna da cobertura 20, correndo ao longo de todas as suas bordas. Em particular, ambas as estrias axiais 23 são cobertas no tecido 25.

[0064] Com referência às figuras, segue uma descrição de certas etapas na construção do alto-falante inteligente 1 e da maneira pela qual os elementos descritos acima são montados juntos.

[0065] A placa de circuito 10 é inicialmente posicionada na proximidade da face traseira 4 do alto-falante inteligente 1 paralela à forma achatada da face traseira 4. A título de exemplo, a placa de circuito 10 é fixada ao chassi interno do alto-falante inteligente 1.

[0066] O dissipador de calor 11 é então instalado. O dissipador de calor 11 é fixado ao chassi interno do alto-falante inteligente 1, de modo a ser interposto verticalmente entre a placa superior 2 e a base inferior 5.

[0067] O dissipador de calor 11 está posicionado entre a face traseira 4 e a placa de circuito 10. A base 12 do dissipador de calor 11 está em contato indireto com a placa de circuito 10: material termicamente condutor flexível (não mostrado) é posicionado entre a placa de circuito 10 e a base 12 do dissipador de calor 11.

[0068] Deve-se observar, neste ponto, que não é essencial que o contato seja indireto e que o dissipador de calor 11 pode ser colocado em contato direto com a placa de circuito 10 (ou, em qualquer caso, com um componente eletrônico).

[0069] O dissipador de calor 11 está situado em uma porção central da face traseira 4 e é paralelo à mesma. O comprimento L do dissipador de calor 11 é paralelo à altura h do alto-falante inteligente 1. Neste exemplo, o dissipador de calor 11 se estende por (quase) toda a altura h do alto-falante inteligente 1, com exceção da altura da base 5 e da altura da placa superior 2. Todas as aletas 14 do dissipador de calor 11 estão voltadas para fora do alto-falante inteligente 1.

[0070] A cobertura 20 é então colocada no lugar. Para fazer isso, as duas extremidades laterais 22 são um pouco espaçadas e a cobertura 20 é posicionada de tal maneira que envolve o alto-falante inteligente 1.

[0071] As duas extremidades laterais 22 da cobertura 20 são fixadas por engate nas respectivas duas aletas de fixação 14b. As estrias longitudinais e 23 são engatadas de maneira resiliente com as aletas de fixação 14b, o tecido 25 na face interna 26 de cada estria longitudinal 23 entram em contato com a espuma 24 que cobre a porção inclinada interna 17 da aleta de fixação correspondente 14b.

[0072] Deve-se observar que a borda de cada extremidade lateral 22, ou mais precisamente o tecido 25 que cobre a borda, está em contato com uma face plana externa 27 da aleta livre 14a adjacente à aleta de fixação correspondente 14b. Esta configuração contribui para manter a cobertura 20 em posição.

[0073] A cobertura 20 é assim fixada e travada no alto-falante inteligente 1.

[0074] As aletas livres 14a do dissipador de calor 11 são posicionadas entre as extremidades laterais de 22 da cobertura 20 e se estendem para fora do alto-falante inteligente 1, perpendicularmente à face traseira 4 e sem serem cobertas pela cobertura 20. Esta configuração torna possível garantir que o calor produzido pela placa de circuito 10 seja dissipado com muita eficácia por convecção para o exterior.

[0075] Para remover a cobertura 20, basta desfazer a fixação por engate entre as duas aletas de fixação 14b e as duas extremidades laterais 22 da cobertura 20. A cobertura 20 pode ser removida do alto-falante inteligente 1.

[0076] Deve-se observar que o alto-falante inteligente 1 inclui um dispositivo amortecedor com dois meios de amortecimento: a espuma 24 e o tecido 25.

[0077] Enquanto o alto-falante inteligente 1 está em operação, o dispositivo amortecedor serve para amortecer a vibração e o ruído, se houver, gerado na interface entre a cobertura 20 e o dissipador de calor 11.

[0078] Deve-se observar que um único dentre os meios de amortecimento pode ser suficiente.

[0079] Vantajosamente, pode ser feita a provisão de que a cobertura 20 tenha uma superfície termicamente condutora (por exemplo, sendo feita de metal) e que entre em contato com pelo menos uma aleta de fixação 14b. A cobertura 20 contribuiria então para dissipar o calor produzido pela placa de circuito 10 para fora do alto-falante inteligente 1. O contato entre a superfície termicamente condutora da cobertura 20 e a aleta de fixação 14b pode ser contato direto ou indireto, isto é, através de um material termicamente condutor. O material termicamente condutor pode constituir ele próprio um meio amortecedor.

[0080] Naturalmente, a invenção não se limita à modalidade descrita, mas abrange qualquer variante que se enquadre no âmbito da invenção, conforme definido pelas reivindicações.

[0081] Naturalmente, a invenção não se aplica apenas a uma cobertura que envolve uma peça de equipamento elétrico, mas aplica-se a qualquer tipo de cobertura de qualquer forma que seja fixada a um dissipador de calor.

[0082] O dispositivo de fixação por engate pode ser diferente. Em particular, o(s) gancho(s) pode(m) estar localizado(s) na cobertura, e não no dissipador de calor. A cobertura pode ser fixada por engate em apenas uma aleta de fixação.

[0083] Da mesma forma, o dispositivo amortecedor pode ser diferente.

[0084] O equipamento elétrico da invenção não é necessariamente um alto-falante inteligente: a invenção se aplica a qualquer tipo de objeto conectado e, mais geralmente, a qualquer tipo de equipamento elétrico.

Claims

Equipamento elétrico caracterizado pelo fato de que compreende uma cobertura (20), uma placa de circuito (10) e um dissipador de calor (11) disposto para dissipar o calor produzido pela placa de circuito (10) para fora do equipamento elétrico (1), o dissipador de calor compreendendo pelo menos uma aleta livre (14a) e pelo menos um aleta de fixação (14b), sendo o equipamento elétrico tal que, quando o equipamento elétrico é montado, a(s) aleta(s) livre(s) (14a) se estende(m) para fora do equipamento elétrico sem ser(em) coberta(s) pela cobertura (20) e a cobertura (20) é fixada por engate à(s) aleta(s) de fixação (14b).
Equipamento elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dissipador de calor (11) tem duas aletas de fixação (14b) e em que a(s) aleta(s) livre(s) (14a) é/são posicionada(s) entre as aletas de fixação.
Equipamento elétrico, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a cobertura (20) é geralmente de forma cilíndrica, tendo uma abertura (21) que se estende por todo o comprimento da cobertura (20), sendo a abertura definida entre duas extremidades laterais (22) da cobertura, a cobertura sendo disposta de tal maneira que, quando o equipamento elétrico (1) é montado, a cobertura (20) envolve o equipamento elétrico (1) e as duas extremidades laterais (22) da cobertura (20) são fixadas por engate às duas aletas de fixação (14b).
Equipamento elétrico, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a cobertura compreende duas estrias longitudinais (23) que se estendem a partir de uma superfície interna da cobertura (20) e cada uma das quais corre ao longo de uma borda de uma das respectivas extremidades laterais (22), a forma de cada estria longitudinal (23) sendo complementar à forma de uma aleta de fixação (14b).
Equipamento elétrico, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que cada estria longitudinal (23) se inclina para o interior da cobertura, e em que cada aleta de fixação (14b) compreende uma porção inclinada interna (17) que se inclina para o interior do dissipador de calor (11).
Equipamento elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que inclui um dispositivo amortecedor posicionado entre a cobertura (20) e a aleta de fixação (14b).
Equipamento elétrico, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo amortecedor compreende espuma (24) que cobre a aleta de fixação (14b), pelo menos em parte.
Equipamento elétrico, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo amortecedor compreende tecido (25) que cobre a cobertura, pelo menos em parte.
Equipamento elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a cobertura (20) compreende uma superfície termicamente condutora que está em contato direto ou indireto com pelo menos uma aleta de fixação (14b), de modo que a cobertura (20) contribua para dissipar o calor produzido pela placa de circuito (10) para fora do equipamento elétrico (1).
Equipamento elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o equipamento elétrico é um alto-falante inteligente.
Método de construção de equipamento elétrico, como definido na reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o método compreende as etapas de:
instalar a placa de circuito (10) e o dissipador de calor (11);
afastar as duas extremidades laterais (22) da cobertura (20);
envolver o equipamento elétrico (1) com a cobertura;
fixar por engate as duas extremidades laterais (22) da cobertura nas duas aletas de fixação (14b).
Método de desmontagem de equipamento elétrico, como definido na reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o método compreende as etapas de:
desfazer a fixação por engate entre as duas aletas de fixação (14b) e as duas extremidades laterais (22) da cobertura (20);
remover a cobertura (20) do equipamento elétrico (1).