Устройство отвода тепла
HEAT DIVERTER

Изобретение относится к области радиоэлектроники и предназначено для отвода тепла от теплонагруженных элементов электронной радиоаппаратуры в герметичных и негерметичных отсеках на борту летательных аппаратов, работающих в жестких климатических условиях и в условиях воздействия вибрационных и ударных нагрузок.
Известно устройство отвода тепла, содержащее корпус в виде отдельных теплостоков, внутри которого расположены печатные платы, теплоотводящее основание и фиксирующие элементы [1].
Наиболее близким техническим решением является устройство отвода тепла, содержащее корпус, внутри которого расположены печатная плата с радиоэлектронными элементами, теплоотвод и фиксирующие элементы [2].
Недостатком известных устройств является недостаточная эффективность отвода тепла от теплонагруженных радиоэлектронных элементов печатной платы.
Техническим результатом предложенного изобретения является повышение эффективности отвода тепла от печатной платы и обеспечение необходимой жесткости крепления теплоотвода в условиях воздействия вибрационных и ударных нагрузок.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве отвода тепла, содержащем корпус, внутри которого расположены печатная плата, теплоотвод и фиксирующие элементы, дополнительно в корпусе выполнена проточка в виде прямоугольной трапеции, одна из боковых стенок которой выполнена под прямым углом, а другая - с клиновым скосом, в проточку установлены теплоотвод в виде металлической пластины, на которой закреплена печатная плата, и металлический брусок с ответным клиновым скосом с возможностью его перемещения фиксирующими элементами по клиновому скосу проточки до упора металлической пластины в стенку проточки, выполненную под прямым углом.
На фиг. 1 показано устройство отвода тепла в аксонометрической проекции, на фиг. 2 - пример реализации устройства отвода тепла в радиоэлектронном блоке.
Устройство отвода тепла (фиг. 1) содержит корпус 1, внутри которого расположен теплопровод в виде металлической пластины 2, на которой жестко закреплена печатная плата 3 с радиоэлектронными элементами. В корпусе 1 выполнена проточка в виде прямоугольной трапеции. Одна из боковых поверхностей проточки - поверхность А - выполнена под прямым углом, а другая боковая поверхность - поверхность Б - с клиновым скосом. В проточку установлены указанный выше теплоотвод в виде металлической пластины 2 и брусок 4 из теплопроводящего материала с ответным клиновым скосом с возможностью их перемещения фиксирующими элементами по клиновому скосу проточки до упора металлической пластины 2 в стенку проточки, выполненную под прямым углом. В качестве фиксирующих элементов 5 могут быть использованы стандартные крепежные элементы, например винты.
Пример конкретной реализации предлагаемого устройства отвода тепла в радиоэлектронном блоке.
Радиоэлектронный блок (фиг. 2) содержит корпус 1, внутри которого расположен пакет печатных плат 3 с радиоэлектронными элементами. Каждая печатная плата закреплена на теплоотводе в виде металлической пластины 2, площадь которой превосходит площадь печатной платы на величину «выпусков». Для каждого теплоотвода в корпусе 1 выполнены по крайней мере две противоположно расположенные проточки с клиновыми скосами. В проточки установлены «выпуски» металлической пластины 2 и два бруска 4 из теплопроводящего материала с ответными клиновыми скосами. В корпусе 1 и брусках 4 выполнены соосные отверстия под крепежные элементы, например винты 5. При закручивании винтов 5 клиновые скосы брусков 4 перемещаются по клиновым скосам проточек корпуса 1 до упора «выпусков» металлической пластины 2 в стенки проточек, выполненных под прямым углом. Для более эффективного отвода тепла или в связи с жесткими требованиями в части механических воздействий на радиоэлектронный блок возможно выполнить проточки с трех сторон корпуса 1 и закрепить «выпуски» металлической пластины 2 винтами с помощью трех клиновидных брусков 4. В качестве теплопроводящего материала брусков 4 может быть использован, например, алюминиевый сплав.
Отвод тепла в радиоэлектронном блоке осуществляется следующим образом.
При включении радиоэлектронного блока тепловая мощность, выделяемая радиоэлектронными элементами, передается через теплопроводящие материалы на поверхность А корпуса 1 и через металлический брусок 4 на поверхность Б корпуса 1 (фиг. 1), с которого происходит теплосъем в окружающее пространство. Площадь теплообмена практически несколько больше, чем две длины металлического бруска 4, умноженных на его ширину. При этом предлагаемый клиновый зажим теплоотвода позволяет обеспечить необходимую жесткость всей конструкции.
Таким образом, предложенное устройство отвода тепла позволяет вдвое увеличить площадь теплообмена между печатной платой и корпусом блока (по сравнению с прототипом), а следовательно, повысить эффективность отвода тепла от радиоэлектронных элементов печатной платы и обеспечить необходимую жесткость крепления теплоотвода с размещенной на нем печатной платой в условиях воздействия вибрационных и ударных нагрузок.
Источники информации
1. Патент РФ №2322776, Н05K 1/00, 14.06.2006.
2. Патент РФ №2507614, Н05K 7/20, 30.11.2011.