NO321919B1 - Montasjeanordning for undervanns elektronikk - Google Patents

Abstract

Montasjeanordning for elektronikk (elektroniske komponenter), med burdannende elementer (12, 13, 22, 23) for plassering i en generelt sylindrisk beholder (32), for bruk under vann. De burdannende elementene gir plass for opptak av elektronisk utstyr, med komponenter som avgir varme til de burdannende elementene for overføring til den sylindriske beholderen, for undervanns bruk. De burdannende elementene omfatter ett, fortrinnsvis to, varmeledende veggelement (22, 23) med ytterfiate som formmessig samsvarer med et innsideområde i den sylindriske beholderen (32). Det er anordnet spennskruer (14-17) som presser det eller de varmeledende veggelementene (22, 23) mot veggen i den generelt sylindriske beholderen (32), for dannelse av god termisk kontakt.

Description

Montasjeanordning for undervanns elektronikk

Oppfinnelsen gjelder en montasjeanordning som angitt i innledningen til patentkrav 1, nærmere bestemt en byggeenhet der elektroniske komponenter (elektronikk) er montert på bæreelementer med varmeavledende funksjon, hvor byggenheten er innkapslet i en beholder som er særlig beregnet på undervanns installasjon.

Bakgrunn

Ved bygging av elektronikkenheter beregnet for store havdyp, blir de elektroniske komponentene eller "elektronikken" bygget inn i en trykkbestandig beholder. På grunn av strenge krav til mekanisk robusthet, må modulen gjennomgå strenge miljøtester i form av sjokk og vibrasjon.

Videre vil god termisk kontakt med ytterveggen i beholderen være viktig for å kunne lede bort varme fra elektronikken og ut i sjøvannet rundt. Slikt utstyr må kunne kvalifiseres for bruk på dybder ned mot 3000 meter.

Det er blitt utvikler forskjellige montasjeanordninger eller montasjerammer for detter formålet. Det er således kjent å bruke festerammer som blir skruet fast med bolter til bunnen av trykkbeholderen. Dette vil gi en dårlig overføring av varme. Dessuten vil boltene gjennom hull i beholderbunnen skape risiko for lekkasje og redusert levetid.

Fra US-patentskrift 4,962,445 (Alcatel 1990) er det kjent en montasjeanordning for undervanns bruk, hvor segmentformete huselementer presses mot den innvendige veggen av en rørformet beholder. Presskraften dannes av en ekspanderende C-ring med fjørkarakteristikk. Denne presseffekten blir for usikker for ei rekke formål. Dessuten kan monteringen skape problemer.

Fra US-patentskrift 5,105,337 (Alcatel 1992) er det kjent en montasjeanordning for undervanns bruk, hvor segmentformete huselementer presses mot den innvendige veggen av en rørformet beholder. Denne pressingen skjer ved hjelp av radiale spennskruer. Denne løsningen krever en monteringsring integrert med rørveggen og tungvindt betjening av spennskruene.

Formål

Hovedformålet med oppfinnelsen er å skape en montasjeanordning for elektronikk, hvor ulempene ved kjent teknikk er fjernet eller reduserte. Det er viktig at det sikres god varmeoverføring til den ytre metallbeholdeen, slik at det oppnås god kjøling. Utstyr må være mekanisk robust. Det bør kunne lages med enkle mekaniske komponenter, samtidig som både montering og demontering kan skje enkelt og hurtig.

Oppfinnelsen

Oppfinnelsen er angitt i patentkrav 1.1 patentkrav 2 og 3 er det angitt særlig fordelaktige detaljer som gjør anordningen særlig hensiktsmessig. Med "burdannende" menes at det dannes et rom eller bur i det indre av festeramma, som kan gi plass for elektronikk.

Oppfinnelsen kan realiseres med et minimum av komponenter. Utpressingen av to eller flere varmeledende veggelementer mot veggen i den omgivende beholderen gir god termisk kontakt. Det blir ikke nødvendig med skruer eller andre festeelementer som går gjennom beholderveggen og som kan svekke beholderen eller gjør den utett. De varmeledende bæreelementene kan utformes symmetrisk, slik at det skjer en balansert kraftoverføring til beholderveggen. Dette og den enkle oppbygningen gir stor motstandsevne mot sjokk og vibrasjon. Monteringen og demonteringen kan i sin enkleste form ved å stramme én mutter.

En montasjeanordning i samsvar med oppfinnelsen er også velegnet i de tilfeller der en vil plassere flere like enheter, det vil si beholdere, opptil hverandre. Fraværet av utvendige festeorgan gjør det enkelt å stable flere beholdere med hver sin montasjeanordning, over hverandre og låse dem sammen.

Eksempel

Oppfinnelsen er i det følgende beskrevet nærmere under henvisning til tegningene, hvor

Fig. 1 viser et perspektivriss av en byggeenhet utformet i samsvar med oppfinnelsen,

Fig. 2 viser et planriss fra enden av byggeenheten i Fig. 1,

Fig. 3 viser et snitt gjennom en beholder hvor byggeenheten fra Fig. 1 og 2 er innsatt.

I Fig. 1 er det vist en byggeenhet 11 beregnet for opptak av elektroniske elementer av forskjellig slag, medregnet strømforsyning, forsterkerkretser og annet med komponenter som avgir varme.

Byggeenheten 11 omfatter to endeplater 12 og 13 som blir holdt sammen av fire bolter 14,15,16,17 plassert i firkantmønster ved kanten av endeplatene. Endeplata 12 er lukket og har funksjon som bunnplate, mens endeplata 13 har to motstående hull 18,19 som er plassert ved hver sin sirkelbuet kant, for gjennomføring av ledninger og inspeksjon.

Bunnplata 12 og tilkoblingsplata 13 har begge to symmetriske, rette sidekanter 20, 21 som danner anlegg for to burdannende, varmeledende sidevegger 22,23. Sideveggene 22,23 har ei plan anleggsside 24, med plass for montering av forskjellige komponenter, og ei sirkebuet ytterside 25. Som vist i Fig. 3 har sidekantene 20,21 en skråkant 26 vendt mot sideveggene 22,23, som har en motsvarende skråkant 27 ved sine indre endekanter. Skråkantene 26 og 27 vil på denne måten ligge an mot hverandre parvis.

Boltene 14-17 er skrudd inn i gjengehull i bunnplata 12 og kan evt. være låst med låsemuttere 28 som vist i Fig 1 eller bare skrudd til bunnstilling som vist i Fig. 3. Bunnplata 12 og tilkoblingsplata 13 presses mot hverandre av en festemutter 29 ved den fri enden av hver bolt 14-17.

Komponenter til et aktuelt elektronisk utstyr kan monteres på hensiktsmessig måte på de fire innovervendte flatene til bunnplata 12, tilkoblingsplata 13 og de to sideveggene. I disse flatene finnes det monteringshull 30 og 31 i hensiktsmessig plassering.

Elementene i denne byggeenheten er fortrinnsvis av metall. Dersom de skal lages av et annet materiale er det viktig med god varmeledningsevne.

I fig. 2 og 3 er det vist hvordan byggenheten 11 blir plassert i en spannformet, sirkelsylindrisk beholder 32 som er plassert med bunnen 33 opp. Beholderen 32 kan lukkes tett med et ikke vist lokk. På denne måten kan utstyret brukes i miljø med overtrykk, væske og andre ytre påkjenninger.

Under montering holdes sideveggene 22, 23 på plass med løsbare spennbånd som fjernes når byggeenheten føres inn i beholderen 32. Tilsvarende må slike spennbånd settes på ved uttak fra beholderen.

Modifikasjoner

Anordningen som er vist i eksemplet kan modifiseres på forskjellige måter. Det kan brukes flere eller færre enn to sidevegger med sirkelbuet ytterside, for eksempel 1,3 eller 4. Sideveggen eller sideveggene kan ha en annen innovervendt form enn den plane som er vist i eksemplet.

Selv om skråkantene 26, 27 er en hensiktsmessig utforming av,spredeorganet, kan det finnes andre muligheter, for eksempel doble spennskruer med motgående gjenger. Denne løsningen vil imidlertid ikke være like hensiktsmessig i bruk.

Den generelt sylindriske beholderen kan også være svakt konisk, slik at sideveggene 22, 23 kan presses til sideanlegg ved en aksial forskyvning ved hjelp av en hensiktsmessig spennskrue eller ved en kombinasjon av aksial og radial spennbevegelse.

Claims (5)

1. Montasjeanordning for elektronikk (elektroniske komponenter), med burdannende elementer (12,13,22,23) for plassering i en generelt sylindrisk beholder (32) av metallisk eller annet godt varmeledende materiale, hvor de burdannende elementene gir plass for opptak av elektronisk utstyr, med komponenter som avgir varme til de burdannende elementene for overføring til den sylindriske beholderen, for undervanns bruk, hvor de burdannende elementene omfatter to eller flere varmeledende veggelement (22,23) med ytterflate som formmessig samsvarer med et innsideområde i den sylindriske beholderen (32), og at det er anordnet spennskruer (14-17) som presser det eller de varmeledende veggelementene (22,23) mot veggen i den generelt sylindriske beholderen (32), for dannelse av god termisk kontakt, ontasjeanordning i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at den omfatter to plateformete gavlelementer (12,13), som kan presses aksialt mot hverandre med minst ett skrueorgan (14-17), idet anleggskantene mellom sidevegger og gavlelementer danner samvirkende skråkanter (26, 27).

2. Montasjeanordning i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at skråkantene (26, 27) danner en vinkel på ca. 45° med byggeenhetens akse.

3. Montasjeanordning i samsvar med patentkrav 1 eller 2, karakterisert ved at gavlelementene (12,13) har to parallelle, rette sidekanter (20,21) opptil skråkantene (26, 27).

4. Montasjeanordning i samsvar med patentkrav 3, karakterisert ved at det er anordnet fire skrueorgan (14-17) som er arrangert i firkantmønster ved hjørnene av gavlelementene (12, 13).

5. Montasjeanordning i samsvar med et av patentkravene 1 til 4, karakterisert ved at sideveggene (22,23) er omgitt av spennbånd under monteringen.