CN105874895B - 增加安装din导轨的外壳的散热能力的方法和装置 - Google Patents
增加安装din导轨的外壳的散热能力的方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105874895B CN105874895B CN201380081933.1A CN201380081933A CN105874895B CN 105874895 B CN105874895 B CN 105874895B CN 201380081933 A CN201380081933 A CN 201380081933A CN 105874895 B CN105874895 B CN 105874895B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mounting bracket
- casing assembly
- guide rails
- radiator
- electronic unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 56
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 17
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
- H05K7/20436—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
- H05K7/20445—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff
- H05K7/20472—Sheet interfaces
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
- H05K7/1462—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack for programmable logic controllers [PLC] for automation or industrial process control
- H05K7/1474—Mounting of modules, e.g. on a base or rail or wall
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/18—Construction of rack or frame
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
- H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
- H01R9/24—Terminal blocks
- H01R9/26—Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting
- H01R9/2608—Fastening means for mounting on support rail or strip
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
- Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
- Y10T29/4913—Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Mounting Components In General For Electric Apparatus (AREA)
Abstract
一种安装外壳组件,其配置以将电子部件安装至DIN导轨上。安装外壳组件包括安装支架,其包括主体,该主体具有至少一个长形的狭槽,该至少一个长形的狭槽配置用来在其中接收电子部件的边缘。安装外壳组件还包括固定至安装支架的散热器。散热器包括配置成将散热器和安装支架固定至DIN导轨的安装构造。安装外壳组件还包括布置在狭槽内的热结合材料,以便将电子部件在狭槽内固定至安装支架的主体。安装外壳组件的其它实施方案进一步被公开。
Description
背景
1.本公开的领域
本公开通常涉及电子学领域,并且更具体地涉及消除或散发来自电子部件的热量的设备和方法。
2.相关技术的讨论
现代电子部件在操作过程中产生过量的热量。为确保部件不过热,系统设计者附接对流散热器,以通过提供从设备到环境的有效的热量传输路径来冷却这些部件。设计了一种典型的对流散热器,以将热能从高温部件转移到低温的周围空气。这种典型的散热器通过基座附接至部件,并且包括翅片或针状物(pin),来增加给定空间内散热器的表面积。
在机架外壳内,嵌入式系统需要越来越多的在更快速的处理器上运行的特征,并且必须封装在更小的包装中。与这些产品相关联的主要的设计挑战之一是热量管理。通常,自然空气对流模式为了最大的烟囱效应(chimney effect)被调整,以便拉动外部较冷的空气进入并且推动内部加热的空气排出外壳。然而,每个外壳基于若干物理属性,例如总立方体积、产热部件的位置、外壳材料和适当的通风设计而具有它自身的最大热容量。常常,消耗功率的电子部件产生比外壳其本身能散发的更多的内部生热。散热技术包括电子部件安装的散热器、热管、散热片,以及增加外壳物理尺寸,所有这些都设计成辅助外壳组件的自然连接。循环风扇也可以被使用以增加穿过这些设备的空气移动。然而,工业嵌入式产品通常具有长的预期寿命(高达十年),并且必须在-25摄氏度至+70摄氏度(℃)的环境温度下额定工作,并且冷却风扇不能可靠地满足这些需求。因此需要一种解决方案,来首先降低内部生热,或增加外壳散发更多热量的能力而不增加它的物理尺寸。
可以参考美国专利申请公开号2013/0188320A1,其公开了一种用于固定电路板组件的安装基座。该安装基座包括翅片以便帮助从回路板组件移除热量。
发明概述
本公开的一方面指向一种安装外壳组件,其配置成将电子部件安装在DIN导轨上。在一个实施方案中,安装外壳组件包括安装支架,该安装支架包括主体,该主体具有至少一个长形的狭槽,该至少一个长形的狭槽配置成在其中接收电子部件的边缘。安装外壳组件还包括被固定至安装支架的散热器。散热器包括配置成将散热器和安装支架固定至DIN导轨的安装构造。安装外壳组件还包括布置在狭槽内的热结合材料,以便将电子部件在狭槽内固定至安装支架的主体。
安装外壳组件的实施方案还可包括提供具有柔性片的热结合材料,该柔性片沿着电子部件的边缘包覆。在某些的实施方案中,柔性片可实施为热泡沫垫。热结合材料可包括热复合糊状物,其在将电子基板的边缘插入狭槽内之前布置在狭槽内。安装构造可包括具有卡扣配合突出部的狭槽,该突出部的尺寸设定为以卡扣配合关系将DIN导轨接收到狭槽内。散热器可包括朝向DIN导轨延伸的翅片。安装支架可由塑料材料制成。散热器可由铝材料制成。
本公开的另一方面指向一种安装外壳组件,其配置成将电子部件安装在DIN导轨上。在一个实施方案中,安装外壳组件包括具有散热器和保持架的安装支架,该散热器配置成将安装支架固定至DIN导轨,该保持架固定至散热器并且配置成在其中接收电子部件的边缘。安装外壳组件还包括布置在保持架内的热结合材料,以便将电子部件在保持架内固定至安装支架的散热器。
安装外壳组件的实施方案还可包括提供带有柔性片的热结合材料,该柔性片沿着电子部件的边缘包覆。柔性片可实施为热泡沫垫。热结合材料可包括热复合糊状物,其在将电子基板的边缘插入保持架内之前布置在保持架内。安装支架可以由塑料材料制成。
本公开的再一方面指向一种将电子部件安装至DIN导轨上的方法。在一个实施方案中,该方法包括:提供安装支架,该安装支架包括主体,该主体具有散热器和形成在主体中的至少一个长形的狭槽,该长形的狭槽配置成在其中接收电子部件的边缘;将热结合材料布置在安装支架的主体的狭槽内;将电子部件定位在狭槽中,以便将电子部件在狭槽内固定至安装支架的主体;以及将安装支架固定至DIN导轨上。
该方法的实施方案还可包括提供带有柔性片的热结合材料,该柔性片沿着电子部件的边缘包覆。柔性片可实施为热泡沫垫。热结合材料可包括热复合糊状物,其在将电子基板的边缘插入狭槽内之前布置在狭槽内。散热器可包括配置成将安装支架固定至DIN导轨的安装构造,该安装构造包括狭槽,其尺寸设定为将DIN导轨接收到狭槽内。散热器可配置成接合DIN导轨的边缘,以便保持安装支架在DIN导轨上的合适的位置。安装支架可以由塑料材料制成,并且散热器由散热材料制成。
附图简述
下文参考附图讨论了至少一个实施方案的各个方面,附图不旨在按比例绘制。其中,附图中的技术特征、详细描述或任何权利要求跟随有参考标记,仅出于增加附图、详细描述和权利要求的可理解性的目的而包含了参考标记。因此,无论附图标记是否存在,都不旨在具有对任何权利要求元素的范围的限制性效果。在附图中,在各个图中说明的每个相同的或者几乎相同的部件用相似的数字来标示。出于清楚的目的,并非每个部件都可在每个图中被标记出。附图被提供用于说明和解释的目的并且不旨在作为本公开的限制的定义。在附图中:
图1是安装外壳组件的前部透视图,该安装外壳组件配置成支承多个印刷电路板组件(PCBA);
图2是在图1中示出的安装外壳组件的后部透视图;
图3是在图2中示出的安装在DIN导轨上的安装外壳组件的后透视图;
图4是安装外壳组件的横截面图,该安装外壳组件支承PCBA并且固定至DIN导轨;
图5是安装在DIN导轨上的安装外壳组件的前部透视图,其中安装外壳组件的盖被移除,以便显露安装外壳组件的基座的内部;
图6是安装外壳组件的前部横断的透视图,其示出了安装外壳组件的基座的内部的部分;
图7是安装外壳组件的放大的透视图,其具有热结合材料以便将PCBA固定至安装外壳组件的基座;
图8是具有热结合材料的安装外壳组件的侧部透视图;
图9是在图8中示出的安装外壳组件的另一个透视图;以及
图10是另一个实施方案的安装外壳组件的放大的透视图,其具有用于在散热器上固定PCBA的安装夹具。
详细描述
如上所述,传统的散热器承受若干缺陷,如越来越大、重和昂贵。因此,存在对散热的更有效的设备、系统和方法的需要,其更容易构造和组装,并且利用设备附接在其上的散热结构。本公开的组件包括具有增强性能的先前设计的功能。
本文公开的系统和方法使DIN导轨可安装的外壳能利用DIN导轨的现成的金属物质充当更大的散热器设备。该系统和方法实施为组合的DIN导轨安装支架和散热器组件,该散热器组件与多个印刷电路板组件(PCBA)、热结合材料和DIN导轨可安装的塑料外壳集成。组合的DIN导轨安装支架和散热器设备用于许多目的,包括:1)DIN导轨安装支架支承机构;2)与DIN导轨的热结合触点;3)与PCBA的热转移点;以及4)塑料外壳组件的集成部分。
该系统和方法通过吸热运行,其中电子部件产生的热量被吸收进入PCBA(或任何其它发热部件)的较冷的内铜层(热平面)中,并且使用如泡沫、化合物、薄膜、胶黏剂或类似材料的导热材料,热量被朝向DIN导轨安装支架/散热器设备的更冷的金属物质进一步引导。切入DIN导轨安装支架/散热器设备中的凹槽被热结合材料填充,并且PCBA的边缘装配至凹槽内,以便通过传导性的结合材料形成热接触。其它PCBA可以相同的方式安装在DIN导轨安装支架/散热器设备中的其它狭槽中。PCBA和DIN导轨安装支架/散热器子组件一起卡扣配合在塑料外壳的后部中,由此集成该组件与外壳的四个主壁,并且还提供了DIN导轨安装机构。塑料外壳前盖的安置通过紧靠该组件的相反边缘的压装实现,以便将所有的PCBA和DIN导轨安装支架/散热器组件紧紧地保持在一起。
整个组件被安装至DIN导轨并且用外壳的锁定机构锁住在合适的位置。DIN导轨安装支架/散热器组件提供了坚固的金属,以便与DIN导轨金属接触,因此完成来自DIN导轨和子面板材料和内部PCBA的热接触。即使安装在绝热材料上时,DIN导轨组件提供了改进的热容量。该组件的净效应在于,外壳内的电子部件的热量被吸收进入PCBA内铜层热平面中,并且通过上面提及的装置从塑料外壳区域引导出,并且最终转移到外壳外部并且进入DIN导轨和周围的面板材料中,由此提高了外壳散热容量。
如本文使用的,DIN导轨是一种标准类型的金属导轨,其广泛地用于安装电子部件,例如断路器、电源模块和装备机架内的其它类型的工业控制装备。在一个实施方案中,DIN导轨可以由具有镀锌和镀铬的明亮的表面处理的冷轧碳钢板制成。DIN导轨还可以由铝、不锈钢、铜、或任何其它适合的导热金属或合金材料制成。术语“DIN”代表德国的德国标准化学会(Deutsches Institut für Normung)。DIN导轨已经被欧洲(EN)和国际(ISO)标准采用。另外,如在本文中使用的,术语“发热部件”可指任何电子部件或发热的部件的组,例如印刷电路板组件,其包括电子部件、半导体设备、如双极型结型晶体管、MOS-FET、二极管或IGBT,以列举几个例子。
现在参考附图,并且更特别地参考图1和图2,安装外壳组件通常标示为10。如示出的,安装外壳组件10包括安装支架和固定至安装支架的两个散热器,该安装支架通常标示为12,每个散热器通常标示为14。安装支架12包括主体,该主体具有通常标示为16的基座和通常标示为18的盖,该盖可移除地可固定至基座。如示出的,安装支架12的基座16和盖18当组装时形成大致盒形的结构,该大致盒形的结构设计为在主体内容纳多个PCBA。PCBA固定在安装支架12的主体内的方式将在下文详细地描述。
在一个实施方案中,基座16包括后壁20和从后壁延伸的相接的周边外壁22。相似地,盖18包括前壁24和从前壁延伸的相接的周边外壁26。基座16的外壁22和盖18的外壁26在组装时在周边边缘处互相接合,以便产生一体化的结构或主体。如在图1中示出的,安装支架12的盖18的前壁24包括凸起的部分28,其具有显示面板30,其显示关于容纳在安装外壳组件10中的电子部件(例如PCBA)的相关信息。如在图2中示出的,安装支架12的基座16的后壁20包括界定成形成在基座中的凹进的狭槽32的安装构造。尽管安装支架12被示出并且被描述为具有基座16和配合的盖18,但应理解,安装支架可以是任何尺寸或形状的盒或外壳,并且仍落在本公开的范围内。
参照图3和图4,散热器14被捕获在安装支架12的基座16内,使得当散热器固定至基座时,散热器形成基座的后壁20的部分。该布置方案使得散热器14在与基座16组装时,除了形成基座的后壁20的部分外,也形成安装构造或凹进的狭槽32的部分,该安装构造或凹进的狭槽32成形为将散热器和基座固定至DIN导轨。具体地,凹进的狭槽32形成在基座16的后壁20的外表面34中和散热器的表面36中,以产生相接的表面,并且其尺寸设定为以在图4中最佳说明的方式在其中接收DIN导轨40。尽管凹进的狭槽32的在基座16的后壁20中形成的部分可以配置为将基座固定至DIN导轨40,但是正是凹进的狭槽的在散热器14中形成的部分配置为接收DIN导轨并且将散热器和安装支架12的基座固定至DIN导轨。如示出的,每个散热器14包括一对背向的突出部42、44,其设计为接收DIN导轨40并且以卡扣配合的方式将其固定。如上面提及的,安装支架12的基座16也可以形成有突出部42、44,以便如果需要,将安装支架的基座固定至DIN导轨40。
如提及的,散热器材料可以是铸铝,但也可以是机加工的铝零件。尽管存在集成在塑料安装支架12的基座16的后壁20内的两个散热器14,但是可以设置任何数量的散热器。散热器14通过塑料夹具固定在基座16中,当散热器设置在合适的位置时该塑料夹具向外挠曲。这些塑料夹具配置成克服一些物理止动件,并且随后向内挠曲返回并且夹在合适的位置。这些夹具可以在图5中被看到。在一个实施方案中,夹具是基座20的集成的部分,其中每个散热器14的每侧上有三个。另外,存在构造在基座20中的凸脊以便接收和承托散热器14。如描述的,每个散热器14可配置有突出部42、44,以接合DIN导轨40的边缘或凸缘,以便将安装支架12保持在DIN导轨上合适的位置。安装支架的散热器14用于至少两种目的:(1)提供作为DIN导轨吊架的集成的部分的支承结构;以及(2)提供与DIN导轨40和子面板的热触点,用于将热量转移至面板底板(panel chassis)。
如在图2中最佳示出的,安装支架12的基座16的后壁20包括通常标示为46的锁定机构,以便将安装外壳组件可释放地锁至DIN导轨40。锁定机构46包括头部部分48和连接至头部部分的手柄部分50。该布置方案使得锁定机构46的头部部分48通过操纵手柄部分50可以滑动进入安装支架12的后壁20的凹进的狭槽32内和滑动远离安装支架12的后壁20的凹进的狭槽32。当通过推动手柄部分50滑动进入凹进的狭槽32内时,锁定机构46的头部48接合或叠在DIN导轨40的凸缘上,以帮助将安装支架12的基座16固定至DIN导轨。锁定机构46连同每个散热器14的突出部42、44,将安装支架12固定至DIN导轨40。
参考图5和图6,安装外壳组件10的内部包括多个狭槽,以便将PCBA固定在安装外壳组件内。在一个实施方案中,散热器14的表面52(与表面36相反)具有在其中形成的在沿着散热器的长度方向上的多个狭槽,每个标示为54。如示出的,可以设置任何数量的狭槽54以便容纳期望数量的PCBA,每个PCBA标示为56。对于示出的实施方案的安装外壳组件,存在四个PCBA。然而,预期的是,安装外壳组件可以设计成容纳任一数量的PCBA,并且落在本公开的范围内。每个狭槽54的尺寸设定为并且配置为接收在其中的PCBA 56的边缘58。该布置方案使得安装支架12可以被制成为包括散热器14,该散热器从安装支架或开口散热,该安装支架或开口配置成将散热器接收和固定在其中。
每个散热器14的表面36(即,与具有狭槽54的表面52相反的表面)包括多个翅片60,当将安装支架12固定至DIN导轨时,多个翅片60在凹进的狭槽32内朝向DIN导轨40延伸。设置翅片60以便散发由PCBA组件56产生的额外的热量。翅片60也用于增加散热器14至DIN导轨40的表面区域接触。
如在图5中最佳示出的,盖18通过四个片可释放地固定至基座16,每个片标示为62,该四个片从基座16的接近基座的四个角的外壁22向上延伸。四个片62被接收在形成在盖18中、接近盖的四个角的各自的开口内,每个开口标示为64。当将盖18以在图1和图2中说明的方式放置在基座16上时,片62与开口64对准。该布置方案使得当盖18位于其中片62相对于盖18的外壁26在内侧并且盖朝向基座16移动使得盖的周边边缘接合基座的周边边缘的位置时,片延伸穿过开口64延伸以便固定盖在合适的位置。为了移除盖18,片62关于相对于盖向内侧移动,并且从它们各自的开口64移除,以使盖能远离基座16移动。
图7至图9说明了PCBA 56装配在散热器14的各自的狭槽内以便将PCBA固定在安装外壳组件10的安装支架12内的方式。如示出的,安装外壳组件10还包括布置在散热器14的狭槽54内的PCBA结合材料66。在本公开的实施方案中,这种结合材料66通过用热传递材料(例如薄膜或热泡沫垫,例如3M 5589H)包覆PCBA 56的边缘58或通过用热复合糊状物(thermal compound paste)填充散热器安装狭槽54,并且随后将PCBA插入在散热器14中形成的狭槽内实现。这种结合材料66压装到散热器14的狭槽54中。对于每个狭槽54,依靠散热器14、热结合材料66、PCBA 56和塑料安装支架12的过盈公差的叠加固定PCBA,并且保持PCBA在合适的位置。在某些实施方案中,没有使用其它的板安装设备。图8和图9示出了散热器14的PCBA热转移接触区域。
图10说明了一种替代的PCBA安装解决方案,其在一个实施方案中包括商业的保持支架70,如加利福尼亚州圣地亚哥的Birtcher产品提供的PCB-TainerTM。该解决方案需要热结合材料66;然而,保持支架70通过适合的紧固件72,如螺钉、铆钉和/或螺栓/螺母,附接至散热器14,并且PCBA 56被插入保持支架中。保持支架70的若干型号是可获得的,一些具有集成的锁定机构并且一些具有弹簧保持夹具。在一个实施方案中,保持支架70可包括具有低成本弹簧作用卡片保持设计(low-cost spring-action card retention design)的铍铜保持架。保持架使用螺钉、铆钉或胶黏剂附接至散热器,并且被设计成主要用于片状金属应用中。保持架提供保护以防冲击和振动,并且给予极好的接地特征。
将电子部件(例如PCBA)安装至DIN导轨上的方法被进一步公开。在一个实施方案中,该方法包括提供安装支架并且将热结合材料布置在安装支架的主体的狭槽内。电子部件定位在狭槽中,以便将电子部件在狭槽内固定至安装支架的主体。安装支架随后固定至DIN导轨上。如上面提及的,在一种实施方案中,热结合材料包括柔性片,该柔性片沿着电子部件的边缘包覆。柔性片可以包括热泡沫垫。在另一个实施方案中,热结合材料包括热复合糊状物,其在将电子基板的边缘插入狭槽内之前布置在狭槽内。
一种替代实施方案可包括用散热器材料构造外壳的整个后表面,或用散热器材料制作整个外壳,而不将散热器集成至外壳塑料中。一种替代的设计可用除铝之外的不同类型的材料构造散热器。一种替代的设计可不同地成形散热器,增加气流翅片,改变与DIN导轨的触点,或甚至在散热器和子面板底板上的DIN导轨触点之间增加热结合材料。
因此,应观察到,用于组装本公开的散热器的方法制造了与使用强制冷却的散热器同样有效的散热器。然而,以本文公开的方式制造的散热器是制作比较便宜的,并且是较高效的。
应理解,本文讨论的设备和方法的实施方案在应用上不限于在下面的描述中阐述的或在附图中说明的结构细节和部件的布置。设备和方法能够在其它实施方案中实施,并且能够以各种方式实行或进行。本文提供的具体实施方式的示例仅用于说明性目的并且不旨在限制。特别地,联合任何一个或多个实施方案讨论的动作、元件和特征并不旨在排除任何其它实施方案中的类似角色。
而且,本文所用的措辞和术语也是出于描述的目的,不应视为限制性。对于在本文中以单数提出的系统和方法的实施方案或元件或动作的任何引用也可以包含包括多个这些元件的实施方案,并且对于本文中的任何实施方案或元件或动作的复数形式的任何引用也可以包含只包括单个元件的实施方案。以单数形式或者复数形式的引用不旨在限制本公开的系统或者方法、它们的部件、动作或者元件。本文使用“包括(including)”、“包括(comprising)”、“具有(having)”、“包含(containing)”和“涉及(involving)”及其变型指,包含有其后列举的项目和其等价物以及额外的项目。对“或”的引用可以被视为包括性的,使得使用“或”描述的任何术语可以指示被描述的术语的单个、多于一个和全部中的任何。对前部和后部、左和右、顶部和底部、上部和下部以及垂直和水平的引用旨在为了方便描述,并不旨在将本系统和方法或它们的部件限制在任何一个位置的或空间的方向。
已经这样描述了至少一个实施方案的若干方面,需要理解的是,各种变化、修改和改进对于本领域的技术人员来说将是很容易想到的。这样的改变、修改和改进旨在成为本公开的一部分,并且旨在落入本公开的范围内。因此,前述的描述和附图是通过仅仅实施例的方式,并且本公开的范围应该从所附权利要求以及其等效物的合适的解释确定。
Claims (20)
1.一种安装外壳组件,所述安装外壳组件配置以将电子部件安装至DIN导轨上,所述安装外壳组件包括:
安装支架,所述安装支架包括主体,所述主体具有至少一个长形的狭槽,所述长形的狭槽配置以便在其中接收所述电子部件的边缘;
散热器,所述散热器固定至所述安装支架,所述散热器包括配置以将所述散热器和所述安装支架固定至所述DIN导轨的安装构造;和
热结合材料,所述热结合材料布置在所述长形的狭槽内,以便将所述电子部件在所述长形的狭槽内固定至所述安装支架的所述主体,
其中所述安装支架的所述主体的后壁包括锁定机构,所述锁定机构包括头部部分和连接至所述头部部分的手柄部分,其中所述锁定机构用于将所述安装外壳组件可释放地锁至所述DIN导轨。
2.如权利要求1所述的安装外壳组件,其中所述热结合材料包括柔性片,所述柔性片沿着所述电子部件的所述边缘包覆。
3.如权利要求2所述的安装外壳组件,其中所述柔性片实施为热泡沫垫。
4.如权利要求1所述的安装外壳组件,其中所述热结合材料包括热复合糊状物,所述热复合糊状物在将所述电子部件的所述边缘插入所述长形的狭槽内之前布置在所述长形的狭槽内。
5.如权利要求1所述的安装外壳组件,其中所述安装构造包括具有卡扣配合突出部的凹进的狭槽,所述卡扣配合突出部的尺寸设定为以卡扣配合关系将所述DIN导轨接收到所述凹进的狭槽内。
6.如权利要求5所述的安装外壳组件,其中所述散热器包括朝向所述DIN导轨延伸的翅片。
7.如权利要求1所述的安装外壳组件,其中所述安装支架由塑料材料制成。
8.如权利要求7所述的安装外壳组件,其中所述散热器由铝材料制成。
9.一种安装外壳组件,所述安装外壳组件配置以将电子部件安装至DIN导轨上,所述安装外壳组件包括:
安装支架,所述安装支架包括散热器和保持架,所述散热器配置以将所述安装支架固定至所述DIN导轨,所述保持架固定至所述散热器并且配置以在其中接收所述电子部件的边缘;和
热结合材料,所述热结合材料布置在所述保持架内,以便将所述电子部件在所述保持架内固定至所述安装支架的所述散热器,
其中所述安装支架的主体的后壁包括锁定机构,所述锁定机构包括头部部分和连接至所述头部部分的手柄部分,其中所述锁定机构用于将所述安装外壳组件可释放地锁至所述DIN导轨。
10.如权利要求9所述的安装外壳组件,其中所述热结合材料包括柔性片,所述柔性片沿着所述电子部件的所述边缘包覆。
11.如权利要求10所述的安装外壳组件,其中所述柔性片实施为热泡沫垫。
12.如权利要求9所述的安装外壳组件,其中所述热结合材料包括热复合糊状物,所述热复合糊状物在将所述电子部件的所述边缘插入所述保持架内之前布置在所述保持架内。
13.如权利要求9所述的安装外壳组件,其中所述安装支架由塑料材料制成。
14.一种配置安装外壳组件以将电子部件安装至DIN导轨上的方法,所述方法包括:
提供所述安装外壳组件的安装支架,所述安装支架包括主体,所述主体具有散热器和形成在所述主体中的至少一个长形的狭槽,所述长形的狭槽配置成在其中接收所述电子部件的边缘;
将热结合材料布置在所述安装支架的所述主体的所述长形的狭槽内;
将所述电子部件定位在所述长形的狭槽中,以便将所述电子部件在所述长形的狭槽内固定至所述安装支架的所述主体;以及
将所述安装支架固定至所述DIN导轨上,
其中所述安装支架的所述主体的后壁包括锁定机构,所述锁定机构包括头部部分和连接至所述头部部分的手柄部分,其中所述锁定机构用于将所述安装外壳组件可释放地锁至所述DIN导轨。
15.如权利要求14所述的方法,其中所述热结合材料包括柔性片,所述柔性片沿着所述电子部件的所述边缘包覆。
16.如权利要求15所述的方法,其中所述柔性片实施为热泡沫垫。
17.如权利要求14所述的方法,其中所述热结合材料包括热复合糊状物,所述热复合糊状物在将所述电子部件的所述边缘插入所述长形的狭槽内之前布置在所述长形的狭槽内。
18.如权利要求14所述的方法,其中所述散热器包括配置成将所述安装支架固定至所述DIN导轨的安装构造,所述安装构造包括凹进的狭槽,所述凹进的狭槽的尺寸设定为将所述DIN导轨接收到所述凹进的狭槽内。
19.如权利要求18所述的方法,其中所述散热器配置以接合所述DIN导轨的边缘,以便保持所述安装支架在所述DIN导轨上合适的位置。
20.如权利要求14所述的方法,其中所述安装支架由塑料材料制成,并且所述散热器由散热材料制成。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2013/078241 WO2015102560A1 (en) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | Method and apparatus for increasing heat dissipation capacity of a din rail mounted enclosure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105874895A CN105874895A (zh) | 2016-08-17 |
CN105874895B true CN105874895B (zh) | 2018-07-31 |
Family
ID=53493772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380081933.1A Active CN105874895B (zh) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | 增加安装din导轨的外壳的散热能力的方法和装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11178791B2 (zh) |
EP (1) | EP3090611B8 (zh) |
CN (1) | CN105874895B (zh) |
WO (1) | WO2015102560A1 (zh) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013112115A1 (de) * | 2013-11-04 | 2015-05-07 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Brückenmodul für ein Komponentenaufbausystem |
DE102013112117A1 (de) * | 2013-11-04 | 2015-05-07 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Funktionskomponente für ein Komponentenaufbausystem |
KR102047500B1 (ko) | 2014-11-27 | 2019-11-21 | 삼성전자주식회사 | 사용자의 할일 목록을 제공하는 시스템 및 방법 |
JP2017175025A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 制御機器 |
USD855025S1 (en) * | 2017-02-23 | 2019-07-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Switching device |
USD839842S1 (en) * | 2017-03-20 | 2019-02-05 | Lsis Co., Ltd. | Digital motor protection relay |
US10653022B2 (en) | 2018-09-10 | 2020-05-12 | Caci, Inc.-Federal | Deployable hardened housing units |
DE202019100078U1 (de) * | 2019-01-09 | 2020-04-15 | Weidmüller Interface GmbH & Co. KG | Steuerung und modulares Steuerungssystem eines industriellen Automatisierungssystems |
USD922365S1 (en) * | 2019-02-22 | 2021-06-15 | Ambit Microsystems (Shanghai) Ltd. | Smart gateway |
USD916701S1 (en) * | 2019-03-25 | 2021-04-20 | Lsis Co., Ltd. | Gateway data logger |
JP2021052155A (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | ファナック株式会社 | ファンユニットを含む電気装置および電気装置を備える制御盤 |
BE1028433B1 (de) | 2020-06-25 | 2022-01-31 | Phoenix Contact Gmbh & Co | Baugruppe mit einem eine Tragstruktur ausbildenden Kühlkörperkernelement |
JP2022147499A (ja) * | 2021-03-23 | 2022-10-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電子機器用筐体 |
JP2022147498A (ja) * | 2021-03-23 | 2022-10-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電子機器用筐体 |
DE102021120493A1 (de) * | 2021-08-06 | 2023-02-09 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Elektronikgehäuse zur Montage an einer Tragschiene sowie ein System |
BE1029900B1 (de) * | 2021-11-05 | 2023-06-05 | Phoenix Contact Gmbh & Co | Gehäuse zur Aufnahme einer elektrischen Wärmequelle |
USD1037182S1 (en) * | 2022-10-13 | 2024-07-30 | Sma Solar Technology Ag | Equipment for control of electric power |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5414593A (en) * | 1992-12-24 | 1995-05-09 | Thomson-Csf | Electronic unit formed by two boards joined by assembling means |
CN101763149A (zh) * | 2008-12-25 | 2010-06-30 | 研华股份有限公司 | 可扩充工业电脑系统及其主机 |
CN101865731A (zh) * | 2010-07-24 | 2010-10-20 | 永济新时速电机电器有限责任公司 | 新型温度测量电子模块 |
CN202930319U (zh) * | 2012-08-29 | 2013-05-08 | 安良电气有限公司 | 固态继电器 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69118792T2 (de) * | 1990-09-10 | 1996-08-29 | Yokogawa Electric Corp | Gehäuseanordnung für eine elektronische Anlage |
DE29506766U1 (de) | 1995-04-21 | 1995-06-22 | MAN Roland Druckmaschinen AG, 63075 Offenbach | Befestigung einer Baugruppe an einer Hutschiene |
JP3744994B2 (ja) * | 1995-12-08 | 2006-02-15 | 株式会社キーエンス | 検出器アンプユニット |
EP1073323B1 (en) * | 1998-04-01 | 2008-06-18 | Omron Corporation | Electronic device, panel device, and supporting rail |
US7865326B2 (en) * | 2004-04-20 | 2011-01-04 | National Instruments Corporation | Compact input measurement module |
EP2085858A1 (en) * | 2008-02-01 | 2009-08-05 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | Techniques for cooling portable devices |
US8003899B2 (en) * | 2008-11-25 | 2011-08-23 | Mettler-Toledo, Inc. | Mounting for industrial instrumentation |
US7933126B2 (en) * | 2009-03-11 | 2011-04-26 | Schneider Electric USA, Inc. | Solid state relay with internal heat sink |
US8066239B2 (en) * | 2009-06-15 | 2011-11-29 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Integrated DIN rail attachment feature for superior attachment |
WO2011034985A1 (en) | 2009-09-17 | 2011-03-24 | Sciaky, Inc. | Electron beam layer manufacturing |
US8472194B2 (en) * | 2010-05-05 | 2013-06-25 | Custom Sensors & Technologies, Inc. | Solid state switching device with integral heatsink |
EP2551973B1 (en) * | 2011-07-28 | 2016-03-23 | ABB Technology AG | Clamping element |
US8749981B2 (en) * | 2012-01-24 | 2014-06-10 | General Electric Company | Mounting base for circuit boards |
US8755189B2 (en) * | 2012-03-02 | 2014-06-17 | Dell Products L.P. | System and method for a convertible tower-to-rack enclosure |
US20150168181A1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-18 | General Electric Company | Systems and methods for displaying a probe gap value on a sensor system |
-
2013
- 2013-12-30 EP EP13900733.0A patent/EP3090611B8/en active Active
- 2013-12-30 US US15/107,681 patent/US11178791B2/en active Active
- 2013-12-30 WO PCT/US2013/078241 patent/WO2015102560A1/en active Application Filing
- 2013-12-30 CN CN201380081933.1A patent/CN105874895B/zh active Active
-
2021
- 2021-09-20 US US17/479,086 patent/US20220007546A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5414593A (en) * | 1992-12-24 | 1995-05-09 | Thomson-Csf | Electronic unit formed by two boards joined by assembling means |
CN101763149A (zh) * | 2008-12-25 | 2010-06-30 | 研华股份有限公司 | 可扩充工业电脑系统及其主机 |
CN101865731A (zh) * | 2010-07-24 | 2010-10-20 | 永济新时速电机电器有限责任公司 | 新型温度测量电子模块 |
CN202930319U (zh) * | 2012-08-29 | 2013-05-08 | 安良电气有限公司 | 固态继电器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11178791B2 (en) | 2021-11-16 |
CN105874895A (zh) | 2016-08-17 |
US20220007546A1 (en) | 2022-01-06 |
EP3090611B1 (en) | 2020-08-19 |
US20160330869A1 (en) | 2016-11-10 |
EP3090611A1 (en) | 2016-11-09 |
EP3090611A4 (en) | 2017-08-23 |
WO2015102560A1 (en) | 2015-07-09 |
EP3090611B8 (en) | 2020-12-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105874895B (zh) | 增加安装din导轨的外壳的散热能力的方法和装置 | |
CA2766115C (en) | Passive cooling enclosure system and method for electronics devices | |
EP2750493B1 (en) | Cooling heat-generating electronics | |
CN104427835B (zh) | 电路板组件和电子设备机壳系统 | |
US6201699B1 (en) | Transverse mountable heat sink for use in an electronic device | |
EP2727445A1 (en) | Electronic device with heat-dissipating structure | |
US20110013363A1 (en) | Housing Used As Heat Collector | |
CN108697030B (zh) | 用于机动车辆的电子装置 | |
EP2517541B1 (en) | Heat conducting mounting structure, method and radio base station housing arrangement for mounting electronic modules | |
US20090147472A1 (en) | Means to Utilize Conduction-cooled Electronics Modules in an Air Cooled System | |
CN103369883A (zh) | 改进壳体 | |
KR20160043050A (ko) | 분리된 대류 핀들을 가진 다층 열 확산기 조립체 | |
US20080266806A1 (en) | Electronic assembly that includes a heat sink which cools multiple electronic components | |
US8576566B2 (en) | Systems and method of a carrier device for placement of thermal interface materials | |
JP2015012004A (ja) | ヒートシンクを備えた電子装置 | |
JP4320401B2 (ja) | 電子機器およびその実装方法 | |
US7248479B2 (en) | Thermal management for hot-swappable module | |
US10080067B2 (en) | Heat relay network system for telecommunication equipment | |
CN110352380A (zh) | 显示装置 | |
JP2018054499A (ja) | 負荷装置、及び負荷付与方法 | |
RU2586620C1 (ru) | Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих компонентов | |
CN100391324C (zh) | 电子装置散热机构 | |
RU170544U1 (ru) | Модульное электронное устройство | |
CN217082741U (zh) | 空调室外机 | |
TW201228542A (en) | Fixing device, fan device with same, and electronic device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |