Шкаф для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры

 

ШКАФ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ РАДИО ЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ, содержащий герметичный корпус и расположенные в нем теплообменную камеру с вентиляторами , трубопроводы для подачи ГЪо / о- (J/o . « ГГ ff охлаждающего воздуха и радиоэлектронные блоки, отличающийся тем, что, с целью повЕииения плотности компановки и эффективности охлаждения , он снабжен распределительной камерой, разделенной перегородками на .изолированные один от другого центращьный и переферийный отсеки, которые соединены трубопроводами с теппообменной камерой, причем по крайней мере , один из трубопроводов, сбединяю1ЦИХ центральный отсек с теплообменной камерой, выполнен в виде двух эластичных сильфонов, соединенных между собой посредством перфорированной втулки с поперечной перегородкой, этом на входе каждого эластичного сильфона установлен вентилятор. (Л г « г1/ Uо о Ох хо о /о

(1% (13) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗСЮ Н 05 К 7 20 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ (Й3 .,:, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (23.) 338211.4/18-21 (22) 14. 01. 82 (46)07.07.83. Бюл. Р 25 (72) A.Г.Кузин, П.A.ЕЫлинович и В. И. Боронин (53) 621. 396. 67. 7 (088. 8) (56) 1. Заявка ФРГ 9 2613366, кл. Н 05 K 7/20, опублик, 13.10.77. (аналог) .

2.AâToðåêîå свидетельство СССР

В 700941,кл. Н 05 К 7/20 опублик.

30.11 ° 79. (прототип). (54) 5 (57) ШКАФ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ РАДИО(ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ,. содержащий

1герметнчный корпус и расположенные в нем теплообменную камеру с венти ляторами, трубопроводы для подачи охлаждающего воздуха и радиоэлектронные блоки, отличающийся тем, что, с целью повыцения плотности компановки и эффективности охлаждения, он снабжен распределительной камерой, разделенной перегородками на (. изопированные один от другого центраьный и переферийный отсеки, которые соединены трубопроводами с теплообменной камерой, причем по крайней мере, один из трубопроводов, соединяющих центральный отсек с теплообменной камерой, выполнен в виде двух эл асти чных сил ьфонов, соедин енных между собой посредст вом перфорированной втулки с поперечной перегородкой, при этом на входе каждого эластично-ю

ro сильфона установлен вентилятор.,1027848

Изобретение относится к устройствам для охлаждения тепловыделяющей аппаратуры, преймущестненно мощной

РЭА.

Известен шкаф для принудительного воздушного охлаждения вставных блоков, в котором воздух от расположенных внизу воздуходувок, направляется. по нижнему горизонтальному каналу и поступает в несколько вертикальным каналов. От вертикальных каналов от ходят узкие горизонтальные каналы, размещенные под охлаждаемыми блоками.

Эти узкие горизонтальные каналы снабжены отверстиями, через которые выходит охлаждающий воздух, отверстия в 15 каналах могут перекрываться заслонками. Все каналы имеют прямоугольное сечение(1), Однако укаэанная конструкция шкафа не обеспечивает плотности компоновки из-за наличия большого количест на,горизонтальных каналов. К недостаткам следует также отнести невысокую эксплуатационную надежность. Это объ1 ясняется тем, что при выходе из строя25 одного из горизонтальных каналов или при поломке механизма поворота засло- нок условия охлаждения ряда блоков . или блока резко ухудшается. Ухудш.ение усповий охлаждения может привести к йыходу из строй указанных блоков.

Известен шкаф для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры содержащий герметичный корпус, воздуховод с блоком вентиляции и размещенные в верхней части шкафа воздухожидкостные Ç5 теплообменники. Шкаф снабжен вертикальной перегородкой, разделяющей. шкаф на отсеки, сообщающиеся друг с другом, н которых силовые элементы размещены в отсеках сверху вниз н 40 порядке уменьшения тепловыделения каждого элемента(2).

К недостаткам укаэанного шкафа следует отнести то, что силовые элементы расположенные последними по 45 ходу движения потока ноздуха, находятся в худших тепловых условиях, чем первые. Это может приводить к перегревам отдельных элементов, а в целом к снижению надежности работы шкафа.

Цель изобретения - повышение плотности компановки и повышение эффективности охлаждения;

Поставленная цель достигается тем, что шкаф для охлаждения PBA,ñîäåpæàщий герметичный корпус,теплообменную камеру с вентиляторами, трубопроводы для подачи охлаждающего воздуха и радиоэдектронные блоки, дополнительно со. держим расположенную под охлаждаемы- 60 ми блоками распределительную камеру, разделенную перегородками на изолированные один от другого периферийный и центральный отсеки, каждый из которым соединен с теплообменной камерой посредством трубопроводов, причем по крайней мере один из трубопроводов, соединяющих центральный отсек с теплообменной камерой, выполнен в виде двух эластичных сильфонов, которые соединены между собой перфорированной втулкой, разделенной поперечной перегородкой, при этом на входе каждого сильфона .установлен вентилятор.

На фиг.l изображен шкаф для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры с замкнутым циклом охлаждения, общий нид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.l.

Шкаф для охлаждения имеет герметичный корпус 1, в котором размещена РЭА с различным уровнем тепловыделения (от 60 Вт до 10 кВт). Все охлаждаемые блоки 2 размещены рядами один над другим с зазором, обра зующими горизонтальные каналы 3 для прохода воздуха. Вертикальные каналы 4.образованы вертикальными зазорами между блоками 2 и внутренней поверхностью стенок корпуса 1.

Шкаф имеет. теплообменную камеру

5, установленную над охлаждаемыми блоками 2, и распределительную камеру 6, расположенную под охлаждаемыми блоками 2.

В теплообменной камере 5 размещены воздухожидкостные теплообменники, состоящие иэ оребренных труб 7, по которым циркулирует охлаждающая жидкость (вода или антифриз 65 ГОСТ

159-52), и вентиляторы 8 и 9,имеющие электрическую связь с датчиками 10 температуры через блок 11 упранления вентиляторами.

Теплообменная камера 5 соединена с внутренним объемом шкафа посредством окон 12 (фиг.l).

Распределительная камера 6 разделена поперечными 13 и продольными перегородками 14 на изолированные один от другого периферийный 15 и центральный 16 отсеки.

Отсек 15 размещен под охлаждаемыми блоками 2 и соединен с внутренним объемом шкафа посредством окон 17.

Отсек 15 соединен с теплообменной камерой 5 посредством трубопронодов

18 (фиг.2). Отсек 16 соединен с теплообменной камерой 5 посредством трубопровода 19 и двух трубопроводов 20, выполненых в виде эластичных сильфонон.

Между верхними 21 и нижними 22 секциями установлены разделенные поперечной пе)регородкой 23 тонкостенные перфорированные втулки 24. Отверстия 25 перфорации направлены н сторону охлаждаемых блоков 2. На входе нижний секций 22 в отсеке 16 установленц вентиляторы 26.

Шкаф для охлаждения РЭА работает следующим образом.

1027848

При включении РЭА на полную мощ" ность все элементы и блоки его обдуваются преимущественно принудительным воздушным потоком, проходящим по трем замкнутым контурам.

Первый контур — теплообменная камера 5 с оребренными трубами 7, из которой вентиляторы 8 (фиг 2) вытя. гивают воздух и направляют вго в вертикальные трубопроводы 18, отсек 15 распределительной камеры 6, окна 17, внутренний объем шкафа с блоками 2, окна 12 и теплообменная камера 5.

Второй контур — теплообменная камера 5, из которой вентиляторы 9 вытягивают воздух и направляют его в 15 . верхние секции 21 двусекционных эластичных трубопроводов 20, далее через отверстия 25 во внутренний объем шкафа с блоками 2.

Третий контур — теплообменная ка- 2О мера 5, из которой вентиляторы 26 по вертикальному трубопроводу 19 вытягивают воздух в отсек 16 камеры

6 и направляют в нижние секции 22 двусекционных трубопроводов 20, далее через отверстия 25 в нижней части втулки 24 во внутренний объем шкафа с блоками 2, окна 12 и теплообменная камера 5.

Скорости вращения крыльчаток вентиляторов 9 и 26, установленных по обе стороны каждого двусекционного эластичного трубопровода 20, изменяются по синусоидальному закону, Каждая пара вентиляторов 9 и :26 работает в противофазе. При повышении скости вращения верхнего вентилятора происходит увеличение динамического давления на перегородку 23 втулки

24 со стороны верхнего вентилятора. при этом втулке 24 .придается вертика-40 льное движение вниз, в сторону камеры 6. Нижнее положение втулки 24 соответствует максимальному числу оборотов верхнего вентилятора 9 и минимальному нижнего 26, верхнее положение втулки 45

24 соответствует максимальному числу оборотов нижнего вентилятора 26 и минимальному верхнего 9.

Таким образом, создается горизонтальный принудительный поток охлажда- 5g карего воздуха, который. последовательно обдувает блоки 2 и проходит между отдельными блоками 2, не оставляя мертвых зон

Регулируемая скорость возвратнопоступательного движения перфорированной втулки 24 изменяется в пределах от 0,01 до 0,2 м/с.

Общая скорость горизонтального воздушного потока, выходящего иэ отверстий 25 перфорированной втулки 24, изменяется в пределах от 2,5 до 10 м/с.

Использование циркуляции охлаждающего воздуха по второму и третьему контурам позволяет снизить перегрев нагретых зон, примерно на. 8-10 С.

Датчики 10 температуры, установленные на входе в теплообменную камеру

5, дают сигнал о средней температу« ре внутри шкафа, а датчики 10 температуры, установленные на наиболее ответственных блоках 2, дают сигнал о состоянии указанных блоков.

Когда блоки 2 работают не на полную мощность, вентиляторы 9 и 26 автоматически отключаются. В этом случае циркуляция воздуха идет по первому замкнутому кругу. Циркуляция воздуха по первому контуру возможна даже и при отключении всех вентиляторов за счет естественной конвенции.

Благодаря отказу от горизонтальных трубопроводов, подводящих воздух к каждому. блоку, и сложных .радиаторов кострукция шкафа позволяет значительно повысить эффективность использования объема заполнения с одновремен" ным уменьшением габаритов, т.е. повысить плотность компоновки .

Отсутствие горизонтальных трубопроводов и сложных радиаторов цозволяет значительно упростить конструкцию предлагаемая конструкция шкафа повышает срок службы радиоэлектронной аппаратуры и обеспечивает его надежную работу. Наличие двусекционных эластичных трубопроводов с перфориро ванными втулками позволяет получить горизонтальный принудительный поток воздуха, который создает последовательный локальный обдув блоков по высоте шкафа, не оставляя мертвый, зон, что создает требуемые тепловые режимы .для нормальной работы блоков и других элементов.

Кроме того шкаф обладает высокой тепловой и аэродинамической эффек- тивностью. Расположение теплообмен" ной камеры в верхней части шкафа с герметичным корпусом и размещение в нижней части шкафа распределительной камеры, соединенной с теплообменной камерой посредством трубопроводов, позволило организовать эффективную циркуляцию воздуха по трем замкнутым контурам внутри шкафа

1027848

Составитель С.Дудкин

Техред М.Костик Корректор A.Tÿñêî Редактор Л.Пчелинская

Филиал ППП Патент, г".Ужгород, ул. Проектная,4

Заказ 4758/б0 Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,Раушская наб., д. 4/5