RU2092986C1

RU2092986C1 - Radioelectronic unit

Info

Publication number: RU2092986C1
Authority: RU
Inventors: Александр Леонидович Солдатов
Original assignee: Александр Леонидович Солдатов
Priority date: 1991-09-25
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1997-10-10

Abstract

FIELD: radioelectronics. SUBSTANCE: unit has case 1 of two equally shaped sections interconnected over diagonal plane, connector 2 on its rear wall 3, heat-transfer walls 4, 6, 6 made in the form of printed-circuit boards 7 carrying radioelectronic components 8 and connectors 9, functional cells 10 installed in case 1 for thermal contact between its end sides that do not contact connectors and respective heat-transfer walls 4, 5, 6 of case 1 abutting against them; these heat-transfer walls are made in the form of thin-sheet longitudinal wedge-shaped cleats mechanically joined together through their entire length, for example by soldering, through wedge-shaped heat-sink inserts which are, essentially, longitudinal cleats with transverse partitions of respective wedge-shaped uniformly arranged through entire length of cleats. Transverse partitions of heat-sink inserts on coolant supply end have variable-size flanges bent at right angle. EFFECT: improved design. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при создании блоков радиоэлектронной аппаратуры. The invention relates to the field of electronics and can be used to create blocks of electronic equipment.

Известен радиоэлектронный блок, содержащий корпус в форме прямоугольного параллелепипеда, с разъемами на его задней панели, выполненные в виде печатных плат с электрорадиоэлементами (ЭРЭ) и ответными частями разъемов на одних их торцевых сторонах функциональные ячейки, которые установлены в корпус с возможностью обеспечения посредством пружинных контактных элементов теплового контакта других торцевых сторон их печатных плат с соответствующими, прилегающими к ним теплообменными стенками корпуса и электрически соединены с разъемами задней панели корпуса своими ответными частями разъемов. Корпус выполнен в виде двух секций одинаковой формы, разъемно соединенных между собой по диагональной плоскости. Контактные прижимные элементы выполнены в виде клиновидных пружинных тепловых разъемов, выступающие клиновидные части которых выполнены на торцевых сторонах печатных плат ячеек, а ответные им гнездовые клиновидные части которых на соответствующих, прилегающих к этим торцевым сторонам печатных плат, теплообменных стенках корпуса, выполненных в виде полых камер с внутренними перегородками. Каждая полая камера с перегородками образована профилированной обшивкой из тонколистового материала и гофрированными панелями с гофрами U-образной формы, которые соединены между собой основаниями гофр и обращены вершинами своих гофр в противоположные стороны. Между вершинами гофр, обращенных во внутреннюю сторону корпуса, размещены гнездовые клиновидные части клиновидных пружинных тепловых разъемов (1). Known electronic block containing a body in the form of a rectangular parallelepiped, with connectors on its rear panel, made in the form of printed circuit boards with electronic components and electronic components and mating connectors on one of their end sides functional cells that are installed in the housing with the ability to provide by means of spring contact thermal contact elements of the other end sides of their printed circuit boards with the corresponding adjacent heat transfer walls of the housing and are electrically connected to the connectors adney body panels for its mating connector. The housing is made in the form of two sections of the same shape, detachably connected to each other along a diagonal plane. Contact clamping elements are made in the form of wedge-shaped spring thermal connectors, the protruding wedge-shaped parts of which are made on the end faces of the printed circuit boards of the cells, and the corresponding wedge-shaped wedge-shaped parts of which are on the corresponding heat exchanging walls of the casing, adjacent to these end sides of the printed circuit boards, made in the form of hollow chambers with internal partitions. Each hollow chamber with partitions is formed by a profiled sheathing of sheet material and corrugated panels with U-shaped corrugations, which are interconnected by the corrugations bases and face the corners of their corrugations in opposite directions. Between the peaks of the corrugations facing the inner side of the housing, there are nested wedge-shaped parts of the wedge-shaped spring thermal connectors (1).

Недостатком данного технического решения является малая эффективность теплообмена при работе изделия в режиме естественной конвекции. The disadvantage of this technical solution is the low efficiency of heat transfer during operation of the product in natural convection mode.

Из известных конструкций радиоэлектронных блоков наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту является радиоэлектронный блок [2]
Вышеназванный радиоэлектронный блок снабжен пружинами U-образной формы, размещенными между наклонными рабочими поверхностями выступающих клиновидных частей клиновидных пружинных тепловых разъемов с возможностью взаимодействия их полок с наклонными рабочими поверхностями.Of the known designs of electronic blocks, the closest in technical essence to the claimed object is a radio electronic block [2]
The above electronic block is equipped with U-shaped springs located between the inclined working surfaces of the protruding wedge-shaped parts of the wedge-shaped spring thermal connectors with the possibility of interaction of their shelves with the inclined working surfaces.

Кроме того, наклонные рабочие поверхности пружинных тепловых разъемов соединены с соответствующими им наклонными полками гофр гофрированных панелей теплообменных стенок корпуса посредством пайки низкотемпературным припоем. In addition, the inclined working surfaces of the spring thermal connectors are connected to the corresponding inclined shelves of the corrugations of the corrugated panels of the heat transfer walls of the housing by soldering with low-temperature solder.

Недостатком данного технического решения является малоразвитая теплоотдающая поверхность теплообменных стенок, недостаточная степень электромагнитного экранирования блока, обусловленная наличием в теплообменных стенках корпуса сквозных отверстий для хладагента. The disadvantage of this technical solution is the underdeveloped heat transfer surface of the heat transfer walls, the insufficient degree of electromagnetic shielding of the unit, due to the presence of through holes for the refrigerant in the heat transfer walls of the housing.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности работы за счет улучшения теплового режима и повышения степени электромагнитного экранирования радиоэлектронного блока, а также более рациональное использование хладагента. The aim of the invention is to increase reliability by improving the thermal regime and increasing the degree of electromagnetic shielding of the electronic block, as well as more rational use of refrigerant.

Поставленная цель достигается тем, что в радиоэлектронном блоке, содержащем корпус в форме прямоугольного параллелепипеда с теплообменными стенками в виде гофрированных панелей, размещенные в корпусе функциональные ячейки с клиновыми тепловыми разъемами, выполненные в виде размещенных с двух противолежащих сторон металлического теплоотводящего основания печатных плат с электрорадиоэлементами, нижняя и верхняя теплообменные стенки корпуса блока выполнены в виде продольных из тонколистового материала клиновидных планок, соединенных между собой механически по всей длине, например, с помощью пайки, через клиновидные вставки-радиаторы, представляющие собой продольные планки с поперечными перегородками соответствующей клиновидной формы, расположенные равномерно по всей длине планок, а также тем, что поперечные перегородки со стороны подачи хладагента снабжены изогнутыми под прямым углом полками переменного размера. This goal is achieved by the fact that in a radio-electronic unit containing a case in the form of a rectangular parallelepiped with heat-exchange walls in the form of corrugated panels, functional cells are placed in the case with wedge thermal connectors, made in the form of printed circuit boards with electric and radio elements placed on two opposite sides of the metal heat sink base, the lower and upper heat-exchange walls of the block body are made in the form of longitudinal wedge-shaped strips made of sheet material, connected x mechanically along the entire length, for example, by soldering, through wedge-shaped radiator inserts, which are longitudinal strips with transverse partitions of the corresponding wedge-shaped shape, arranged uniformly along the entire length of the strips, and also with the fact that the transverse partitions on the refrigerant supply side curved at right angles shelves of variable size.

В качестве вставок-радиаторов могут быть применены также цилиндрические винтовые пружины или гофрированные планки соответствующей клиновидной формы. Cylindrical coil springs or corrugated strips of the corresponding wedge-shaped can also be used as radiator inserts.

Из сопоставительного анализа предложенного устройства с устройством - прототипом можно сделать вывод, что предложенное техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна". From a comparative analysis of the proposed device with the device prototype, we can conclude that the proposed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty."

Не обнаружено технических решений, в которых поставленная задача решалась бы описанным методом с помощью известных средств, следовательно предложенное техническое решение соответствует критерию изобретения "существенные отличия". No technical solutions were found in which the task would be solved by the described method using known means, therefore, the proposed technical solution meets the criteria of the invention "significant differences".

На фиг. 1 показан радиоэлектронный блок в общем виде, при раскрытом состоянии корпуса; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 вставка-радиатор. In FIG. 1 shows a radio-electronic unit in a general form, with the case open; in FIG. 2 is a view along arrow A in FIG. one; in FIG. 3 section BB in FIG. 2; in FIG. 4 radiator insert.

Радиоэлектронный блок фиг. 1 содержит корпус 1, выполненный в форме прямоугольного параллелепипеда с разъемом 2 на его задней стенке 3, теплообменные стенки 4, 5, 6, выполненные в виде печатных плат 7 с электрорадиоэлементами 8 и электрическими разъемами 9, функциональные ячейки 10, источник электропитания 11, коммутационную панель 12 с ответными частями разъемов 13. Функциональные ячейки 10 установлены в корпус 1 с возможностью обеспечения теплового контакта свободных от разъемов торцевых их сторон с соответствующими, прилегающими к ним теплообменными стенками 4, 5, 6 корпуса 1, который выполнен из двух идентичных секций, шарнирно соединенных между собой с помощью петли 14. The electronic unit of FIG. 1 contains a housing 1, made in the form of a rectangular parallelepiped with a connector 2 on its rear wall 3, heat exchange walls 4, 5, 6, made in the form of printed circuit boards 7 with electrical elements 8 and electrical connectors 9, functional cells 10, power supply 11, switching panel 12 with counterparts of connectors 13. Functional cells 10 are installed in the housing 1 with the possibility of providing thermal contact of the end-free sides of the sides with the corresponding adjacent heat-exchange walls 4, 5, 6 of the housing 1, which is made of two identical sections, pivotally connected to each other using a loop 14.

Теплообменная стенка 4 выполнена в виде полых камер 15 с внутренними перегородками. Каждая полая камера образована профилированной обшивкой 16 и гофрированными панелями 17, 18. The heat exchange wall 4 is made in the form of hollow chambers 15 with internal partitions. Each hollow chamber is formed by profiled sheathing 16 and corrugated panels 17, 18.

Между вершинами 19 гофр гофрированной панели 18, обращенными во внутреннюю сторону корпуса 1, размещены гнездовые клиновидные части 20 клиновидных пружинных тепловых разъемов, при этом выступающие клиновидные части 21 пружинных тепловых разъемов функциональных ячеек 10, выполненные с двумя симметрично расположенными относительно соответствующих печатных плат 7 наклонными рабочими поверхностями 22, 23, между которыми установлены распорные пружины 24, взаимодействующие с наклонными полками гофр гофрированной панели 18 теплообменной стенки 4. Between the peaks 19 of the corrugations of the corrugated panel 18, facing the inner side of the housing 1, there are nested wedge-shaped parts 20 of the wedge-shaped spring thermal connectors, while the protruding wedge-shaped parts 21 of the spring thermal connectors of the functional cells 10, made with two inclined working symmetrically arranged relative to the respective printed circuit boards 7 surfaces 22, 23, between which spacer springs 24 are installed, interacting with the inclined shelves of the corrugations of the corrugated panel 18 of the heat exchange wall 4.

Теплообменные стенки 5, 6 выполнены в виде продольных планок 25 клиновидного поперечного сечения, соединенных между собой механически, например с помощью пайки, через клиновидные вставки-радиаторы 26, фиг. 4, представляющие собой продольные планки с поперечными перегородками 28, установленные равномерно по всей длине планки. The heat exchange walls 5, 6 are made in the form of longitudinal strips 25 of a wedge-shaped cross section, mechanically interconnected, for example by soldering, through wedge-shaped radiator inserts 26, FIG. 4, which are longitudinal planks with transverse partitions 28, mounted uniformly along the entire length of the plank.

Поперечные перегородки 28, при необходимости неравномерного распределения хладагента по функциональным ячейкам, или по длине каждой функциональной ячейки, могут иметь изогнутые под прямым углом полки 29 необходимого размера. The transverse partitions 28, if necessary, the uneven distribution of refrigerant over the functional cells, or along the length of each functional cell, may have shelves 29 of a required size bent at right angles.

Радиоэлектронный блок работает следующим образом: корпус 1, состоящий из двух секций соединенных по диагональной плоскости, обеспечивает надежный прижим функциональных ячеек и блока электропитания к теплообменным стенкам 4, 5, 6 корпуса через клиновидные тепловые разъемы. Установленные между наклонными рабочими поверхностями 22, 23 клиновидных тепловых разъемов распорные пружины 24 создают дополнительное контактное давление в соединении с теплообменными стенками 4, 5, 6, обеспечивая более активную передачу тепла на них от нагревающих электрорадиоэлементов, расположенных на печатных платах ячеек 10. Хладагент, проходя через открытые снизу и сверху полые камеры 15 теплообменной стенки 4, активно снимает тепло с передних торцевых частей функциональных ячеек 10. Проходя через вставки-радиаторы 26 теплообменных стенок 5, 6, выполненных из тонколистового теплопроводного материала с развитой теплоотдающей поверхностью, хладагент дополнительно снимает тепло с двух других торцевых частей функциональных ячеек. При необходимости неравномерного распределения хладагента по функциональным ячейкам или по длине каждой ячейки поперечные перегородки 28 со стороны его подачи снабжены изогнутыми под прямым углом полками, перекрывающими частично или полностью отверстия для подачи хладагента. Имея "сотовую" структуру, вставки-радиаторы не препятствуют проникновению электромагнитных излучений за счет действия эффекта "запредельных волноводов", что обеспечивает необходимую степень электромагнитного экранирования радиоэлектронного блока. Таким образом, положительный эффект предложенного технического решения заключается в улучшении теплового режима радиоэлектронного блока, работающего в режиме естественной конвекции, сокращения расхода хладагента при работе в условиях принудительной системы охлаждения, повышении степени электромагнитного экранирования, что в итоге повышает надежность работы радиоэлектронного блока. The electronic unit operates as follows: the housing 1, consisting of two sections connected along a diagonal plane, provides reliable clamping of the functional cells and the power supply unit to the heat exchange walls 4, 5, 6 of the housing through wedge-shaped thermal connectors. Installed between the inclined working surfaces 22, 23 of the wedge-shaped thermal connectors spacer springs 24 create additional contact pressure in connection with the heat exchange walls 4, 5, 6, providing a more active heat transfer to them from the heating electro-radio elements located on the printed circuit boards of the cells 10. The refrigerant passing through the hollow chambers 15 of the heat-exchange wall 4, which are open from below and from above, actively removes heat from the front end parts of the functional cells 10. Passing through the radiator inserts 26 of the heat-exchange walls ca. 5, 6, made of a thin sheet of thermally conductive material with a developed heat-transfer surface, the refrigerant further takes heat at the other two end portions of the functional cells. If necessary, the uneven distribution of the refrigerant along the functional cells or along the length of each cell, the transverse partitions 28 on the supply side are provided with shelves bent at right angles, partially or completely overlapping the refrigerant supply openings. Having a “honeycomb” structure, radiator inserts do not interfere with the penetration of electromagnetic radiation due to the effect of “transcendental waveguides”, which provides the necessary degree of electromagnetic shielding of the electronic block. Thus, the positive effect of the proposed technical solution is to improve the thermal regime of the electronic unit operating in natural convection mode, reduce refrigerant consumption when operating in a forced cooling system, increase the degree of electromagnetic shielding, which ultimately increases the reliability of the electronic unit.

Применение вставок-радиаторов различной ширины обеспечивает возможность установки функциональных ячеек с различным шагом, что расширяет возможности применения радиоэлектронного блока. The use of radiator inserts of various widths makes it possible to install functional cells with different steps, which expands the possibilities of using the electronic unit.

Claims

1. A radio electronic unit comprising a case in the form of a rectangular parallelepiped with heat-exchange walls in the form of corrugated panels, functional cells with wedge-shaped thermal connectors placed in the case, made in the form of metal heat-removing bases of printed circuit boards with radio electronic elements located on two opposite sides, characterized in that it equipped with wedge-shaped radiator inserts made in the form of strips with wedge-shaped transverse partitions arranged uniformly along s length strips, with upper and lower heat exchange wall are formed as wedge-shaped longitudinal strips of web material, rigidly interconnected through impossible connections through wedge insertion radiators.

2. The block according to claim 1, characterized in that the transverse partitions of the wedge-shaped radiator inserts on the refrigerant supply side are provided with variable-sized shelves curved at right angles.

3. The block according to claim 1, characterized in that the one-piece connection is soldered.