FR2799339A1

FR2799339A1 - Housing for a dissipating power component comprises a metallic casing with aeration holes supporting on one face a radiator and a dissipating power component

Info

Publication number: FR2799339A1
Application number: FR9912354A
Authority: FR
Inventors: Yann Lossouarn
Original assignee: Sagem SA
Current assignee: Sagem SA
Priority date: 1999-10-04
Filing date: 1999-10-04
Publication date: 2001-04-06

Abstract

Housing comprises a metallic casing supporting on one face (1) a dissipating power component (10). The face supporting the component has ventilation holes. A radiator (11) is placed between the component and its supporting face.

Description

Boîtier d'appareil à enveloppe d'aération pour composant dissipatif L'invention de la présente demande concerne la dissipation des calories d'un composant électrique ou électronique de puissance monté sur l'enveloppe métallique d'un boîtier d'appareil ou d'équipement électrique ou électronique. Device housing with aeration envelope for a dissipative component The invention of the present application relates to the dissipation of calories from an electrical or electronic power component mounted on the metal envelope of a device or equipment housing. electric or electronic.

Pour fixer les idées, il s'est agi en l'espèce, pour la demanderesse, du problème de l'élévation de température provoquée par un convertisseur de tension d'alimentation de multiplexeur. To fix the ideas, it was a question in the present case, for the plaintiff, of the problem of the rise in temperature caused by a converter of supply voltage of multiplexer.

a déjà proposé comme solution la ventilation. Elle est parfois inopérante, notamment si le flux d'air incident sur composant à refroidir en a léché d'autres avant. has already proposed ventilation as a solution. It is sometimes ineffective, especially if the incident air flow on the component to be cooled has licked others before.

a aussi proposé, quand le composant est monté une paroi de boîtier constituant un conducteur thermique mais dont température ne doit pas dépasser un plafond, d'intercaler, entre le composant et la paroi, radiateur encore plus conducteur thermiquement que paroi support. Comme cette autre solution n'est pas non plus toujours satisfaisante, la demanderesse a cherché à la perfectionner et c'est ainsi qu'elle propose invention. has also proposed, when the component is mounted a housing wall constituting a thermal conductor but whose temperature must not exceed a ceiling, to interpose, between the component and the wall, a radiator even more thermally conductive than the support wall. As this other solution is not always satisfactory either, the Applicant has sought to improve it and this is how she proposes the invention.

L'invention concerne un boîtier d'appareil comprenant enveloppe métallique supportant par un flanc et sans jeu un composant puissance dissipatif, caractérisé par le fait que le flanc support l'enveloppe du boîtier est percé d'orifices traversants d'aération. The invention relates to an apparatus housing comprising a metal casing supporting a dissipative power component by a flank and without play, characterized in that the flank supporting the casing of the casing is pierced with through ventilation openings.

orifices d'aération du flanc d'enveloppe servent ainsi de puits thermiques d'évacuation des calories du composant dissipatif. On peut encore dire que le flanc support de l'enveloppe ainsi ajouré fait fonction d'ailettes de refroidissement d'un radiateur. De surcroît, on notera que, du fait de l'absence de jeu, n'y a pas d'échange d'air entre l'intérieur et l'extérieur du boîtier qui sinon perturberait le flux d'air pulsé intérieurement. Les orifices sont pas des ouies ventilation de l'intérieur du boîtier. ventilation holes in the sidewall thus serve as heat sinks for removing the heat from the dissipative component. We can also say that the support flank of the envelope thus perforated acts as cooling fins of a radiator. In addition, it should be noted that, due to the absence of play, there is no exchange of air between the interior and the exterior of the housing which would otherwise disturb the flow of internally pulsed air. The openings are not ventilation openings inside the housing.

De préférence, le composant de puissance dissipatif est monté sur le flanc d'enveloppe avec interposition d'un radiateur, avantageusement une plaque d'un métal conducteur thermique, par exemple d'aluminium, de taille supérieure à celle du composant. Preferably, the dissipative power component is mounted on the side of the envelope with the interposition of a radiator, advantageously a plate of a thermal conductive metal, for example of aluminum, of size larger than that of the component.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation préférée du boîtier d'appareil de l'invention, en référence dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue en perspective du boîtier appareil de l'invention, - la figure est une vue de gauche en coupe latérale de la face avant du boîtier la figure 1, portant un convertisseur d'alimentation de l'équipement du boîtier. The invention will be better understood using the following description of a preferred embodiment of the device housing of the invention, with reference to the accompanying drawing, in which - Figure 1 is a perspective view of the device housing of the invention, - the figure is a left side view in side section of the front face of the housing, Figure 1, carrying a power supply converter for the equipment of the housing.

Le boîtier représenté sur la figure 1, ici de forme parallélépipédique rectangle logé dans une armoire d'équipements électroniques de transmission et multiplexage de données et contient des cartes de circuits imprimés de tels équipements, non représentées. Un composant de puissance 10, et précisément ici un convertisseur de tension d'alimentation des cartes, est supporté, sans jeu, par une paroi 1, ici un flanc, de l'enveloppe du boîtier. The box shown in FIG. 1, here in the shape of a rectangular parallelepiped housed in a cabinet of electronic data transmission and multiplexing equipment and contains printed circuit boards of such equipment, not shown. A power component 10, and precisely here a converter for supplying voltage to the cards, is supported, without play, by a wall 1, here a flank, of the casing envelope.

Le flanc 1 comporte une zone 2, ici rectangulaire, percée d'orifices traversants d'aération 3, au niveau de laquelle est monté le convertisseur 10, côté interne du boîtier, avec ici interposition (figure 2) radiateur 11, constitué ici d'une plaque d'un métal conducteur thermique, de l'aluminium dans cet exemple. La plaque 11, fixée sans jeu flanc 1, couvre la totalité de la zone 2 d'orifices 3 et bloque ainsi tout échange d'air, par les orifices 3, entre l'intérieur et l'extérieur du boîtier. Elle assure aussi, dans cet exemple, une continuité métallique de blindage électromagnétique pour la tôle formant le coffret, en masquant les orifices . Bien que ceux-ci soient représentés sous forme d'orifices à section sensiblement circulaire, on comprendra qu'ils peuvent avoir toute forme et particulier se présenter sous la forme de lumières section allongée. The sidewall 1 has a zone 2, here rectangular, pierced with through ventilation openings 3, at the level of which the converter 10 is mounted, internal side of the housing, here with interposition (FIG. 2) radiator 11, constituted here of a plate of a thermally conductive metal, aluminum in this example. The plate 11, fixed without sidewall clearance 1, covers the entire area 2 of orifices 3 and thus blocks any exchange of air, through the orifices 3, between the interior and the exterior of the housing. It also ensures, in this example, a metallic continuity of electromagnetic shielding for the sheet metal forming the box, by masking the orifices. Although these are represented in the form of orifices with a substantially circular section, it will be understood that they can have any shape and in particular be in the form of elongated section lights.

La plaque 1 est ici de taille supérieure à celle du convertisseur afin de présenter une surface élevée d'évacuation de calories. The plate 1 is here of a size larger than that of the converter in order to present a high surface for discharging calories.

Le convertisseur 10 dissipe une dizaine de watts et est monte sur la plaque 11 par une de ses grandes faces pour réduire à un minimum la résistance thermique entre ces deux éléments 10, 11. La plaque 1 reçoit donc le flux thermique de dissipation du convertisseur 10 et, s'échauffant, le transmet et l'évacue par sa face tournée vers l'extérieur du boîtier, en contact avec l'air externe et la paroi 1. Deux chemins en parallèle sont donc offerts pour l'évacuation des calories. D'une part, cette évacuation des calories de la plaque 11 s'effectue par le mouvement thermodynamique de l'air externe, qui pénètre dans les orifices 3 et qui, s'échauffant en léchant la plaque 11, en ressort établit ainsi un flux d'air de refroidissement. La plaque 11 est démasquée au niveau des orifices 3 et ceux-ci diminuent ainsi la résistance thermique entre la plaque 11 et l'air externe ambiant. Les orifices 3 ont donc, par la voie de communication thermique directe qu'ils offrent entre la plaque 11 et l'air externe, une fonction semblable à celle qu'auraient des ailettes de refroidissement, mais l'efficacité de telles ailettes proviendrait d'une augmentation de surface d'échange et non d'un démasquage comme ici. D'autre part, la tôle de la paroi 1 s'échauffant au contact de la plaque 11, elle est aussi refroidie par l'air ambiant, à la fois au niveau sa face externe et au niveau des parois des orifices 3. The converter 10 dissipates ten watts and is mounted on the plate 11 by one of its large faces to reduce to a minimum the thermal resistance between these two elements 10, 11. The plate 1 therefore receives the heat dissipation flux from the converter 10 and, heating up, transmits it and discharges it by its face turned towards the outside of the housing, in contact with the external air and the wall 1. Two paths in parallel are therefore offered for the evacuation of calories. On the one hand, this evacuation of the calories from the plate 11 takes place by the thermodynamic movement of the external air, which penetrates into the orifices 3 and which, being heated by licking the plate 11, comes out of it thus establishing a flow cooling air. The plate 11 is unmasked at the level of the orifices 3 and these thus reduce the thermal resistance between the plate 11 and the ambient external air. The orifices 3 therefore have, by the direct thermal communication channel which they offer between the plate 11 and the external air, a function similar to that which cooling fins would have, but the effectiveness of such fins would come from an increase in the exchange area and not an unmasking like here. On the other hand, the sheet metal of the wall 1 heating up in contact with the plate 11, it is also cooled by the ambient air, both at its external face and at the walls of the orifices 3.

Ainsi, par rapport à une paroi classique pleine, la surface échange thermique, avec l'air ambiant, de l'ensemble paroi 1 - plaque 11 est augmentée de la surface des parois des orifices 3, c'est-à-dire est une surface à trois dimensions équivaut, alors, aux ailettes de refroidissement évoquées. Thus, compared with a conventional solid wall, the heat exchange surface, with the ambient air, of the wall 1 - plate 11 assembly is increased by the surface of the walls of the orifices 3, that is to say is a three-dimensional surface is equivalent, then, to the cooling fins mentioned.

On conçoit que le composant puissance 10 pourrait en variante être monté directement sur la paroi 1 avec une plaque de montage et de dissipation thermique intégrée à composant de puissance 10.It is understood that the power component 10 could alternatively be mounted directly on the wall 1 with a mounting and heat dissipation plate integrated into the power component 10.

Claims

1. Device housing comprising a metal envelope supporting a side (1) and without play a dissipative power component (10), characterized in that the support side (1) of the housing envelope is pierced with orifices ventilation openings (3).

2. Housing according to claim 1, in which the dissipative power component (10) is mounted on the envelope flank () with the interposition of a radiator (11).

3. Housing according to claim 2, wherein the radiator (1) consists of a plate of a thermally conductive metal.

4. Housing according to claim 3, wherein the plate is larger than that of the component (10).