Патент на изобретение №2234205

(54) ЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК

(57) Реферат:

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в блоках электронной аппаратуры для повышения эффективности охлаждения, в частности в авиационных индикаторах – многофункциональных пультах управления. Технический результат – повышение эффективности охлаждения и упрощение конструкции. Достигается тем, что в электронном блоке, состоящем из корпуса, печатных плат с электрорадиоэлементами, контактных теплопроводящих прижимных элементов, внутренние стороны теплообменных стенок соединены между собой в форме многоугольной трубы, печатные платы субблоков расположены в пространстве аналогично и коаксиально с теплообменными стенками, а печатные платы субблоков отстоят друг от друга на расстоянии высоты радиоэлементов и закреплены шарнирно с панелью блока, контактные теплопроводящие прижимные элементы выполнены в виде плоских пружинных тепловых разъемов и расположены с внешней стороны печатных плат субблоков, а ответные им гнезда образуют соответствующие прилегающие к ним внутренние стороны теплообменных стенок. 5 ил.

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в блоках электронной аппаратуры для повышения эффективности охлаждения, в частности в авиационных индикаторах – многофункциональных пультах управления.

Известен радиоэлектронный блок (А.С. СССР №1051750, МПК Н 05 К 7/20, F 25 D 31/00, опубл. в бюл. №40 от 30.10.83), содержащий корпус, в котором установлены субблоки, выполненные в виде монтажных плат с микросхемами, установленными на тепловых трубках, расположенных на монтажных платах и соединенных своими свободными концами с возможностью теплового контакта с теплоотводами и с теплостоком, а теплоотводы выполнены в виде гребенок, в пазах которых расположены свободные концы тепловых трубок.

Недостатком известной конструкции является малый геометрический размер контакта, что затрудняет эффективное охлаждение, а также сложность теплового разъема.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является радиоэлектронный блок (А.С. СССР №1512469 ДСП, МПК Н 05 7/20), состоящий из корпуса, выполненного в виде прямоугольного параллелепипеда с теплообменными стенками, субблоки которого выполнены в виде печатных плат с электрорадиоэлементами, и с ответными частями электрических разъемов на одних их торцовых сторонах функциональные ячейки, которые установлены в корпусе с возможностью обеспечения контактных прижимных элементов теплового контакта по крайней мере двух других торцовых сторон их печатных плат субблоков с соответствующими прилегающими к ним теплообменным стенкам корпуса и электрически соединенные с панелью корпуса своими ответными частями. Теплообменные стенки корпуса выполнены в виде полых камер с внутренними перегородками, сообщающихся между собой своими полостями с полостью корпуса посредством вентиляционных отверстий. Причем каждая полая камера с перегородками образована профилированной обшивкой из тонколистового материала. Контактные теплопроводящие прижимные элементы выполнены в виде клиновидных пружинных тепловых разъемов из изогнутых пластин, выступающие части которых расположены на соответствующих торцовых сторонах печатных плат субблоков, а ответные им гнездовые части – на соответствующих прилегающих к этим торцовым сторонам печатных плат на их внутренних поверхностях теплообменных стенках корпуса. На панели имеется шарнир с электрическими разъемами.

Недостатками известного блока также являются малый геометрический размер теплового контакта, вследствие расположения их по торцам, сложность теплового разъема, выполненного в виде клиновидных пружинных тепловых разъемов, недостаточный тепловой контакт теплового разъема из-за сложного сопряжения угловых поверхностей, что сказывается на малой эффективности охлаждения.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности охлаждения и упрощение конструкции.

Технический результат достигается тем, что в известном электронном блоке, состоящем из корпуса, выполненного в виде прямоугольного параллелепипеда с теплообменными стенками, субблоки которого выполнены в виде печатных плат с электрорадиоэлементами, которые установлены в корпусе с возможностью обеспечения контактных прижимных элементов теплового контакта по крайней мере двух других торцовых сторон их печатных плат субблоков с соответствующими прилегающими к ним теплообменным стенкам корпуса и электрически соединенные с панелью корпуса своими ответными частями, причем внутренние стороны теплообменных стенок образуют полую камеру с внутренними перегородками, сообщающимися между собой своими полостями с полостью корпуса посредством вентиляционных отверстий, контактные теплопроводящие прижимные элементы, выполненные в виде пружинных тепловых разъемов, выступающие части которых расположены на соответствующих торцовых сторонах печатных плат субблоков, а ответные им гнездовые части которых – на соответствующих прилегающих к этим торцовым сторонам печатных плат на их внутренних поверхностях теплообменных стенках корпуса, причем на панели имеется шарнир, теплообменные стенки корпуса соединены между собой в форме многоугольной трубы, печатные платы субблоков расположены в пространстве аналогично, при этом печатные платы субблоков и теплообменные стенки расположены коаксиально, а печатные платы субблоков отстоят друг от друга на расстоянии высоты радиоэлементов и закреплены шарнирно с панелью блока с возможностью сохранения теплового контакта с теплообменными стенками и электрической связи посредством гибких печатных плат как с панелью блока, так и между печатными платами субблоков, контактные теплопроводящие прижимные элементы выполнены в виде плоских пружинных тепловых разъемов, плоскость теплового контакта которых заполнена теплопроводящей пружинящей массой, и расположены с внешней стороны печатных плат субблоков, а ответные им гнезда образуют соответствующие прилегающие к ним внутренние стороны теплообменных стенок с возможностью выхода части пружинных тепловых разъемов во внешнюю среду через отверстия в теплообменных стенках.

Сущность изобретения заключается в том, что в корпусе внутренние стороны теплообменных стенок соединены между собой в форме многоугольной трубы, печатные платы субблоков расположены в пространстве аналогично, при этом печатные платы субблоков и теплообменные стенки расположены коаксиально, а печатные платы отстоят друг от друга на расстоянии высоты радиоэлементов и закреплены шарнирно с панелью блока с возможностью сохранения теплового контакта с теплообменными стенками и электрической связи посредством гибких печатных плат как с панелью блока, так и между печатными платами субблоков, контактные теплопроводящие прижимные элементы выполнены в виде плоских пружинных тепловых разъемов, плоскость теплового контакта которых заполнена теплопроводящей пружинящей массой, и расположены с внешней стороны печатных плат субблоков, а ответные им гнезда образуют внутренние стороны теплообменных стенок с возможностью выхода части пружинных тепловых разъемов во внешнюю среду через отверстия в теплообменных стенках, что повысило эффективность охлаждения и упростило конструкцию благодаря использованию всей площади самой платы и теплообменных стенок для отвода тепла; возможность выхода части пружинных тепловых разъемов во внешнюю среду, а также использование теплопроводящей пружинящей массы в тепловом контакте позволяет получить более надежный, простой тепловой контакт.

На чертежах представлен предлагаемый электронный блок, где на фиг.1 – блок в собранном виде при одном варианте выполнения теплообменных стенок корпуса, при этом теплообменные стенки условно раздвинуты для иллюстрации направления прохождения охлаждающих потоков воздуха; на фиг.2 – фиг.1 – в раскрытом положении; на фиг.3 – контактный теплоотводящий разъем; на фиг.4 – блок в собранном виде при другом варианте выполнения теплообменных стенок корпуса; на фиг.5 – фиг.4 в раскрытом положении, где приведены следующие обозначения:

1 – корпус;

2 – гибкие печатные платы;

3 – панель;

4 – теплообменные стенки;

5 – печатные платы;

6 – многоугольная труба;

7 – шарнир;

8 – пружинные тепловые разъемы;

9 – электрорадиоэлемент;

10 – плоскость теплового контакта;

11 – теплопроводящая пружинящая масса;

12 – полая камера;

13 – внешняя сторона печатных плат;

14 – торцовые стороны печатных плат;

15 – внутренние стороны теплообменных стенок;

16 – часть пружинных тепловых разъемов, выходящей во внешнюю среду;

17 – отверстие в теплообменных стенках для выхода части пружинных тепловых разъемов;

18 – вентиляционные отверстия;

19 – полость корпуса.

Электронный блок содержит корпус 1 (фиг.1), выполненный в виде прямоугольного параллелепипеда с гибкими печатными платами 2 на одной из его панелей 3 и с теплообменными стенками 4(фиг.4), субблоки которого выполнены в виде печатных плат 5 с электрорадиоэлементами 9 и электрически связанная каждая гибкими печатными платами 2 с панелью 3. В корпусе теплообменные стенки 4 соединены между собой в форме многоугольной трубы 6, печатные платы 5 субблоков расположены в пространстве аналогично, при этом печатные платы 5 субблоков и теплообменные стенки 4 расположены коаксиально. Печатные платы 5 отстоят друг от друга на расстоянии высоты радиоэлементов и закреплены шарнирно 7 с панелью 3 блока с возможностью сохранения теплового контакта с теплообменными стенками 4 и электрической связью посредством гибких печатных плат 2 как с панелью блока, так и между печатными платами 5 субблоков. Контактные теплопроводящие прижимные элементы 8 (фиг.3) теплового контакта печатных плат 5 субблоков выполнены в виде плоских пружинных тепловых разъемов 8, плоскость теплового контакта 10 которых залита теплопроводящей пружинящей массой 11 типа Эластосил 137-182, и расположенных с внешней стороны 13 (фиг.4) печатных плат 5 субблоков так и по крайней мере двух торцовых сторон 14 их печатных плат 5 субблоков. Ответные им гнезда образуют соответствующие прилегающие к ним внутренние стороны 15 теплообменных стенок 4 с возможностью выхода части разъемов 16 во внешнюю среду через отверстия 17 в теплообменных стенках 4. Внутренние стороны 15 теплообменных стенок 4 образуют полую камеру 12 с внешними сторонами 13 печатных плат 5 субблоков, сообщающихся между собой своими полостями с полостью корпуса 19 посредством вентиляционных отверстий 18.

Электронный блок работает следующим образом.

Теплообменные стенки 4 корпуса 1 соединены между собой в форме многоугольной трубы 6, печатные платы 5 субблоков расположены в пространстве аналогично, при этом печатные платы 5 субблоков и теплообменные стенки 4 расположены коаксиально, а печатные платы 5 отстоят друг от друга на расстоянии высоты радиоэлементов и закреплены шарнирно 7 с панелью 3 блока с возможностью сохранения теплового контакта с теплообменными стенками 4 и электрической связью посредством гибких печатных плат 2 как с панелью 3 блока, так и между печатными платами 5 субблоков, контактные теплопроводящие прижимные элементы печатных плат 5 субблоков выполнены в виде плоских пружинных тепловых разъемов 9, плоскость теплового контакта 10 которых залита теплопроводящей пружинящей массой 11, и расположенных с внешней стороны 13 печатных плат 5 субблоков. Пружинные тепловые разъемы 8 контактируют с внутренними поверхностями теплообменных стенок, отдавая им тепло. Также охлаждение происходит через выступающие части пружинных тепловых разъемов во внешнюю среду. Выполнение тепловых разъемов плоскими и применение теплопроводящей пружинящей массы в качестве рабочей поверхности обеспечивает необходимое контактное давление, увеличивает надежность контакта и повышает эффективность охлаждения.

Формула изобретения

Электронный блок, состоящий из корпуса, выполненного в виде прямоугольного параллелепипеда с теплообменными стенками, субблоки которого выполнены в виде печатных плат с электрорадиоэлементами, которые установлены в корпусе с возможностью обеспечения контактных прижимных элементов теплового контакта по крайней мере двух других торцовых сторон их печатных плат субблоков с соответствующими прилегающими к ним теплообменными стенками корпуса и электрически соединенные с панелью корпуса своими ответными частями, причем внутренние стороны теплообменных стенок образуют полую камеру с внутренними перегородками, сообщающимися между собой своими полостями с полостью корпуса посредством вентиляционных отверстий, контактные теплопроводящие прижимные элементы, выполненные в виде пружинных тепловых разъемов, выступающие части которых расположены на соответствующих торцовых сторонах печатных плат субблоков, а ответные им гнездовые части которых – на соответствующих прилегающих к этим торцовым сторонам печатных плат на их внутренних поверхностях теплообменных стенках корпуса, причем на панели имеется шарнир, отличающийся тем, что в упомянутом корпусе внутренние стороны теплообменных стенок соединены между собой в форме многоугольной трубы, печатные платы субблоков расположены в пространстве аналогично, при этом печатные платы субблоков и теплообменные стенки расположены коаксиально, а печатные платы субблоков отстоят друг от друга на расстоянии высоты радиоэлементов и закреплены шарнирно с панелью блока с возможностью сохранения теплового контакта с теплообменными стенками и электрической связи посредством гибких печатных плат как с панелью блока, так и между печатными платами субблоков, контактные теплопроводящие прижимные элементы выполнены в виде плоских пружинных тепловых разъемов, плоскость теплового контакта которых заполнена теплопроводящей пружинящей массой, и расположены с внешней стороны печатных плат субблоков, а ответные им гнезда образуют соответствующие прилегающие к ним внутренние стороны теплообменных стенок с возможностью выхода части пружинных тепловых разъемов во внешнюю среду через отверстия в теплообменных стенках.

РИСУНКИ