RU87599U1 - Корпус прибора - Google Patents
Корпус прибора Download PDFInfo
- Publication number
- RU87599U1 RU87599U1 RU2009118713/22U RU2009118713U RU87599U1 RU 87599 U1 RU87599 U1 RU 87599U1 RU 2009118713/22 U RU2009118713/22 U RU 2009118713/22U RU 2009118713 U RU2009118713 U RU 2009118713U RU 87599 U1 RU87599 U1 RU 87599U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- panel
- heat
- holes
- printed circuit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
1. Корпус прибора, на боковых стенках которого, выполненных в виде радиаторов, расположены отверстия, содержащий печатные платы с тепловыделяющими элементами, отличающийся тем, что в корпусе имеется панель, расположенная параллельно его передней стенке вблизи упомянутых отверстий и выполненная в виде тепловода с отверстиями, к одной стороне которого присоединен теплообменник, содержащий ребра, пазы и выступы, а к другой стороне - теплообменник, содержащий пазы, отверстия и выступы, причем, по меньшей мере, на одной из других стенок корпуса расположены отверстия, в области которых размещен, по меньшей мере, один вентилятор, при этом, по меньшей мере, одна печатная плата расположена между панелью и задней стенкой корпуса перпендикулярно им. ! 2. Корпус прибора по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна печатная плата расположена между панелью и передней стенкой корпуса параллельно им. ! 3. Корпус прибора по п.2, отличающийся тем, что на боковых стенках корпуса и на панели расположены дополнительные тепловыделяющие элементы.
Description
Устройство относится к электронной технике, в частности к устройствам охлаждения и вентиляции с принудительной циркуляцией воздуха. Оно предназначено для использования в комплексе бортового радиоэлектронного оборудования, эксплуатируемого в сложных климатических условиях (повышенная влажность, высокая температура, повышенная вибрация и т.п.).
Известны три механизма отведения тепла: конвективный, кондуктивный и отведение тепла лучеиспусканием. Также известно, что в каждом устройстве имеют место все три механизма отведения тепла и преимущественная работа кого-либо из них определяется конструкторским решением.
Известно устройство (Патент Великобритании №2295669, F24F 11/04; Н05К 7/20, опубл. 05.06.1996), включающее в себя несколько электронных блоков, охлаждаемых вентиляторами, и устройство рециркуляции, обеспечивающее решение задачи охлаждения при отказе одного из вентиляторов.
Одним из недостатков данного технического решения является то, что конструкция не предполагает дальнейшую работу устройства в случае отказа всех вентиляторов. Другим недостатком является невозможность использования данной конструкции в компактных электронных приборах из-за значительных массогабаритных характеристик вентиляторов.
Приведенный аналог отражает случай, когда конвективное отведение тепла преобладает над остальными механизмами, при этом имеет место принудительная конвекция.
Известна конструкция (Заявка РФ на изобретение №97120660, H01L 25/04, опубл. 10.10.1999), содержащая схемную плату, электронный прибор, размещенный на схемной плате, радиатор, имеющий тепловой контакт с этим прибором, теплопроводящие элементы, средства для прижимающего усилия.
Недостатком данного устройства является то, что при таком решении отвод тепла происходит только от теплонагруженного элемента, а задача отведения тепла из прибора не решается. Приведенный аналог отражает случай, когда кондуктивное отведение тепла и лучеиспускание является основными механизмами, при этом конвективному отведению тепла предоставлена второстепенная роль.
Известно устройство (Патент РФ на изобретение №2335813, G12B 15/04, опубл. 10.10.2008), содержащее теплонагруженный элемент, теплоотвод из спрессованной металлической проволоки и всасывающий улавливатель воздуха. Указанное решение представляет собой комбинацию всех механизмов отведения тепла. Сначала тепло от элемента передается в проволоку, затем оно рассеивается в пространство, ограниченное витками проволоки, и принудительным воздушным охлаждением выносится наружу. Указанное решение требует дополнительных мер по обеспечению теплового контакта теплонагруженного элемента и проволочной детали. К тому же требуются меры по предотвращению загрязнения проволочной детали от пыли, так как оно сопровождается увеличением сопротивления воздушному потоку и увеличением теплоемкости перехода от элемента к воздуху, что является существенным недостатком технического решения.
Известны устройства (Патент США №7174951, F28D 15/00, опубл. 13.02.2007, Заявка США №2008302507, Н05К 7/20 опубл. 11.12.2008) представляющие собой комбинацию вентилятора и радиатора, находящегося в тепловом контакте с теплонагруженным элементом. Традиционное сочетание трех механизмов отведения тепла характеризуется высокой эффективностью, но на практике невозможна установка вентилятора на каждый теплонагруженный элемент. Последнее обстоятельство связано не только с увеличением массогабаритных характеристик прибора, но также с лишней коммутацией и повышенными энергетическими затратами на вентиляцию.
Наиболее близким техническим решением является корпус прибора (Патент РФ на полезную модель №62490, Н05К 7/20, Н05К 5/00, опубл. 10.04.2007) с заключенным в него, по крайней мере, одним тепловыделяющим элементом, содержащий систему охлаждения, включающую входные и выходные отверстия. Система охлаждения корпуса образована двойными стенками, выполненными с возможностью прохождения между ними охлаждающего потока воздуха. Причем, внутренние боковые стенки выполнены в виде радиаторов, а внешние боковые стенки содержат, по крайней мере, два выходных отверстия, выполненных со смещением по высоте относительно противоположных боковых стенок. Входное отверстие расположено на задней стенке, а выходные отверстия на внешних боковых стенках и верхней крышке смещены в сторону передней стенки корпуса. В системе охлаждения предусмотрено внешнее устройство подачи воздуха в корпус.
К недостаткам данного устройства относятся недостаточно эффективный отвод тепла из внутреннего корпуса, так как охлаждение происходит только через его стенки, выполненные в виде радиаторов, сложность конструкции из-за наличия двойных стенок корпуса, а также наличие внешнего устройства подачи воздуха и характерные для него высокие энергетические затраты.
Техническим результатом предложенного решения является повышение эффективности системы охлаждения и стабильности работы устройства за счет формирования воздушных потоков внутри прибора и компоновки электронных модулей при сохранении их электромагнитной совместимости, упрощение конструкции, уменьшение энергетических затрат.
Технический результат достигается тем, что корпус прибора, на боковых стенках которого, выполненных в виде радиаторов, расположены отверстия, содержит печатные платы с тепловыделяющими элементами. Причем в корпусе имеется панель, расположенная параллельно его передней стенке вблизи упомянутых отверстий и выполненная в виде тепловода с отверстиями, к одной стороне которого присоединен теплообменник, содержащий ребра, пазы и выступы, а к другой стороне - теплообменник, содержащий пазы, отверстия и выступы, причем, по меньшей мере, на одной из других стенок корпуса расположены отверстия, в области которых размещен, по меньшей мере, один вентилятор, при этом по меньшей мере, одна печатная плата расположена между панелью и задней стенкой корпуса перпендикулярно им. Причем по меньшей мере, одна печатная плата расположена между панелью и передней стенкой корпуса параллельно им. Причем на боковых стенках корпуса и на панели расположены дополнительные тепловыделяющие элементы.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен корпус прибора, с заключенными в нем электронными модулями;
На фиг.2 изображена панель и распределение температуры по ее поверхности в рабочем состоянии.
Внутри корпуса (фиг.1), содержащего переднюю стенку 1, заднюю стенку 2, боковые стенки 3 и 4, нижнюю стенку 5, верхнюю стенку 6, имеется панель (фиг.2), представляющая собой тепловод 7, к одной стороне которого присоединен теплообменник 8, содержащий ребра 9, пазы 10 и выступы 11, а к другой стороне - теплообменник 12, содержащий отверстия 13, пазы 10 и выступы 11. В нижней стенке 5 корпуса в области отверстий 14, предназначенных для выхода воздушного потока из корпуса расположен вентилятор 15. Такие отверстия 14 могут быть расположены также и на задней стенке 2 корпуса, в области которых также может быть установлен вентилятор 15. Благодаря различной форме теплообменников 8 и 12 воздушным потокам, создаваемым вентилятором 15, придается турбулентность, а благодаря тому, что выходные вентиляционные отверстия 14 на нижней стенке 5 выполнены вблизи задней стенки 2 корпуса, происходит 8охлаждение воздушными потоками максимального количества теплонагруженных элементов.
Систему вентиляции целесообразно строить с использованием мало потребляющих электроэнергию вентиляторов, например фирмы PAPST, при соблюдении аэродинамических характеристик и требований по установке вентиляторов. А размеры вентиляционных отверстий в корпусе должны быть минимальны, так как это позволит сохранить электромагнитную совместимость прибора в целом и одновременно обеспечить эффективный теплоотвод.
Между панелью и передней стенкой 1 параллельно им жестко закреплены печатные платы 16 с радиоэлементами, а панелью и задней стенкой 2 параллельно боковым стенкам 3 и 4 расположены печатные платы 17 с радиоэлементами.
Дополнительные теплонагруженные элементы 18 размещены на внутренних поверхностях стенок 3 и 4, а также на панели.
В стенках 3 и 4 выполнены вентиляционные отверстия 19, предназначенные для входа воздушных потоков в корпус прибора и максимально удаленные от площадок, на которых размещены теплонагруженные элементы 18, благодаря чему влияние этих элементов на нагрев входящих воздушных потоков несущественное.
Корпус может быть изготовлен в условиях приборостроительного предприятия. В качестве конструктивного материала целесообразно использование известных сплавов алюминия.
Охлаждение корпуса происходит следующим образом:
Воздушные потоки, формируемые вентилятором 15, через отверстия 19 на боковых стенках 3 и 4 попадают на поверхность панели, которая выделяет тепло во внутреннее пространство корпуса прибора. Ребра 9, пазы 10, выступы 11 и отверстия 13 теплообменников 8 и 12 панели ориентируют входящие потоки на их интенсивное перемешивание в непосредственной близости от панели.
Печатные платы 16, расположенные вдоль входящих потоков, создают минимальное сопротивление воздуху, участвуя в перемешивании потоков. Тепло выделенное элементами 18, расположенными на панели, распространяясь по теплообменникам 8 и 12, лучеиспусканием и свободной конвекцией удаляется из панели в корпус. Тепловод 7 с отверстиями 13 также излучает тепло, выделенное этими элементами, и перемешивает воздушные потоки. Таким образом, воздушные потоки со всех сторон охлаждают поверхность панели.
Печатные платы 17 образуют каналы для свободного прохождения всех воздушных потоков к выходным отверстиям 14. Благодаря этому происходит разделение охлаждающего воздушного потока внутри прибора на турбулентную часть в области отверстий 19 боковых стенок и канальную часть в области выходных отверстий 14.
Частично нагретые канальные воздушные потоки, двигаясь к выходным отверстиям 14, охлаждают элементы 18, расположенные на печатных платах 17, и внутренние поверхности стенок корпуса.
Тепло от элементов 18, расположенных на стенках 3 и 4, рассеивается через радиаторы во внешнее пространство лучеиспусканием и свободной конвекцией.
Тепловая энергия поверхности панели выводится не только воздушным потоком, но и лучеиспусканием, распространяясь в корпусе, поглощается поверхностями стенок 3 и 4, после чего выделяется во внешнюю среду.
Таким образом, обеспечивается одновременное использование всех механизмов охлаждения.
Описанное решение увеличивает эффективную площадь рассеивания тепловой энергии за счет выполнения боковых стенок корпуса в виде радиаторов, а также за счет большой площади поверхности для отвода тепла панели. Благодаря этому, предложенное техническое решение обладает преимуществом по сравнению с аналогами, так как в случае отказа вентилятора, прибор продолжает свое функционирование за счет естественной конвекции и лучеиспускания тепловой энергии с поверхности стенок корпуса, выполненных в виде радиаторов, а также с поверхности теплообменников панели внутри корпуса. К тому же применение однослойных стенок в данном техническом решении ведет к упрощению конструкции.
Сформированные воздушные потоки охлаждают все теплонагруженные элементы корпуса, а система подачи воздуха не требует энергетических затрат.
Испытания показали, что предложенное техническое решение позволяет улучшить отвод тепла на 25-27%.
Из вышеизложенного следует, что описанное техническое решение соответствует критериям патентоспособности полезной модели: новизна и промышленная применимость.
Claims (3)
1. Корпус прибора, на боковых стенках которого, выполненных в виде радиаторов, расположены отверстия, содержащий печатные платы с тепловыделяющими элементами, отличающийся тем, что в корпусе имеется панель, расположенная параллельно его передней стенке вблизи упомянутых отверстий и выполненная в виде тепловода с отверстиями, к одной стороне которого присоединен теплообменник, содержащий ребра, пазы и выступы, а к другой стороне - теплообменник, содержащий пазы, отверстия и выступы, причем, по меньшей мере, на одной из других стенок корпуса расположены отверстия, в области которых размещен, по меньшей мере, один вентилятор, при этом, по меньшей мере, одна печатная плата расположена между панелью и задней стенкой корпуса перпендикулярно им.
2. Корпус прибора по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна печатная плата расположена между панелью и передней стенкой корпуса параллельно им.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009118713/22U RU87599U1 (ru) | 2009-05-18 | 2009-05-18 | Корпус прибора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009118713/22U RU87599U1 (ru) | 2009-05-18 | 2009-05-18 | Корпус прибора |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU87599U1 true RU87599U1 (ru) | 2009-10-10 |
Family
ID=41261385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009118713/22U RU87599U1 (ru) | 2009-05-18 | 2009-05-18 | Корпус прибора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU87599U1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533076C1 (ru) * | 2013-06-04 | 2014-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие РОБИС" (ООО "НПП РОБИС") | Корпус электронной аппаратуры |
RU2581654C2 (ru) * | 2010-12-17 | 2016-04-20 | Таль | Охлаждение электронного устройства |
RU179613U1 (ru) * | 2017-10-13 | 2018-05-21 | Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт автоматической аппаратуры им. академика В.С. Семенихина" (АО "НИИАА") | Портативное защищенное электронно-вычислительное устройство с резистентной системой принудительного охлаждения |
-
2009
- 2009-05-18 RU RU2009118713/22U patent/RU87599U1/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2581654C2 (ru) * | 2010-12-17 | 2016-04-20 | Таль | Охлаждение электронного устройства |
RU2533076C1 (ru) * | 2013-06-04 | 2014-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие РОБИС" (ООО "НПП РОБИС") | Корпус электронной аппаратуры |
RU179613U1 (ru) * | 2017-10-13 | 2018-05-21 | Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт автоматической аппаратуры им. академика В.С. Семенихина" (АО "НИИАА") | Портативное защищенное электронно-вычислительное устройство с резистентной системой принудительного охлаждения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20150005338A (ko) | 공기조화기 | |
JP2007267478A (ja) | 制御盤 | |
CN207340352U (zh) | 一种空调电控盒 | |
TW201213212A (en) | Container data center and heat dissipation apparatus thereof | |
CN210808085U (zh) | 电控柜和空调器 | |
KR20140053597A (ko) | 전자기기의 냉각장치 | |
RU87599U1 (ru) | Корпус прибора | |
TW201222219A (en) | Data center | |
CN213125041U (zh) | 一种具备高效率散热性能的激光发生装置 | |
CN206533386U (zh) | 一种快速散热的防尘路由器 | |
CN106774751B (zh) | 一种外表面散热装置 | |
CN113031273A (zh) | 一种头戴显示设备及其散热机构 | |
RU89799U1 (ru) | Шкаф радиоэлектронной аппаратуры | |
TWI397369B (zh) | 散熱裝置 | |
CN217062943U (zh) | 抽屉式电源模块和模组式电源柜 | |
JP2010261601A (ja) | 空気調和機の室外機 | |
CN216391914U (zh) | 电力设备机柜 | |
CN215808919U (zh) | 空调室外机和空调器 | |
CN101742878A (zh) | 电子装置的散热结构 | |
JP2010144989A (ja) | 空気調和機の室外機 | |
WO2019150577A1 (ja) | 室外機及び空気調和機 | |
CN211321892U (zh) | 一种新型无线通信网关 | |
JP2002271073A (ja) | 電子機器筐体の冷却装置 | |
CN210072475U (zh) | 一种计算机散热系统 | |
CN109451709A (zh) | 一种利用热仿真分析办法设计通信设备的散热结构 |