Блок радиоэлектронной аппаратуры

 

Изобретение касается конструирования устройств радиоэлектронной аппаратуры, обеспечивающих охлаждение радиоэлектронных элементов, и может быть использовано для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры, содержащей блоки и ячейки с неравномерным тепловыделением. Целью изобретения является повышение удобства эксплуатации и снижение энергозатрат на охлаждение аппаратуры Блок радиоэлектронной аппаратуры содержит корпус, ячейки с теплонагруженными элементами, образующие параллельные каналы для прохода охлаждающего воздуха Введение пружин , выполненных из металла с памятью формы, установленных в поперечном сечении воздуховодных каналов, консольно закрепленных с одной стороны, а с другой стороны пружины свободны, обеспечивает изменение числа витков пружин, диаметр которых соответствует ширине каналов, и позволяет регулировать расход охлаждающего воздуха, тем самым снижая энергозатраты на охлаждение. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. w Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК (я)з Н 05 К 7/20

ГОСУДАРСТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗО6РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

iii 1tОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ." АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4740078/21 (22) 25.09.89 (46) 15.10.91, Бюл. ¹ 38 (71) Научно-исследовательский институт

"Шторм" (72) Л.М,Симоненко и 7,Н.Шведенко (53) 621.396.677(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1170267,,кл,,G 01 В 7/30, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹1476628,,кл,,Н 05 К 7/20, 1987, (54) БЛОК РАДИОЭЛ F. KTPOH НОЙ АППАРАТУРЫ (57) Изобретение касается конструирования устройств радиоэлектронной аппаратуры, обеспечивающих охлаждение радиоэлектронных элементов, и может быть использовано для охлаждения радиоэлектронной

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к конструированию устройств радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), обеспечивающих охлаждение радиоэлектронных элементов.

Изобретение может быть использовано для охлаждения РЭА, содержащей блоки и ячейки с неравномерным тепловыделением.

Целью изобретения является повышение удобства эксплуатации и снижение энергозатрат.

На чертеже изображен блок радиоэлектронной аппаратуры, Блок, в том числе и размещенный в шкафу РЭА, состоит из несущего каркаса 1, обшивки 2, внутри которых поэтажно размещены ячейки 3 с теплонагруженными

„„5U„„1684958 А1 аппаратуры, содержащей блоки и ячейки с неравномерным тепловыделением, Целью изобретения является повышение удобства эксплуатации и снижение энергозатрат на охлаждение аппаратуры, Блок радиоэлектронной аппаратуры содержит корпус, ячейки с теплонагруженными элементами, образующие параллельные каналы для прохода охлаждающего воздуха. Введение пружин, выполненных иэ металла с памятью формы, установленных в поперечном сечении воэдуховодных каналов, консольно закрепленных с одной стороны, а с другой стороны пружины свободны, обеспечивает изменение числа витков пружин, диаметр которых соответствует ширине каналов, и позволяет регулировать расход охлаждающего воздуха, тем самым снижая энергозатраты на охлаждение, 2 з.п, ф-лы, 1 ил. элементами 4, образующие параллельные каналы 5 для прохода охлаждающего воздуха, подаваемого вентилятором системы охлаждения (не показан), Ячейки 3 крепятся в блоке с помощью направляющих 6. В любом месте каждого канала, например, как показано на чертеже, на входе в него (по направлению движения охлаждающего воздуха) установлен регулирующий расход воздуха элемент в виде пружины 7, диаметр витков которой равен в максимально сжатом состоянии ширине канала. Крепление пружины 7 в канал может осуществляться различными способами, например. с помощью фигурной направляющей, либо на проволочном каркасе. Однако способ крепления пружины 7 в канале 5 должен позволять изменять коли168495Е чество витков пружины в живом сечении канала 5. например, с помощью скобы 8 или крючка 9.,позволяющих фиксировать любой виток пружины 7, удерживая ее в растянутом положении.

Зная аэродинамическую характеристику пружины, т.е. зависимость коэффициента аэродинамического сопротивления от числа витков пружины на единицу длины, а также потребность данного канала с теплонагруженными элементами в охлаждающем воздухе можно рассчитать необходимое число витков пружины, размещаемое в дан ом канале, которое обеспечивает соответствующее аэродинамическое сопротивление всего канала, а следовательно, и «еобходимый расход воздуха через канал, Аэродинамическая характери. гика «ружины определяется экспериментально.

Максимальное сопротивление набега:ощему потоку воздуха пружина будет ока.. ывать при плотном прилегании витков дру к другу, Для практических целей достаточен диапазон изменения коэффициента аэродинамического сопротивления пружины от 2 до 200, что соответствует порядку величины сопротивлений блоков РЭА ог долей единицы до десятков единиц (при скоростях охлаждающего воздуха в них or 1 до

6 м/с).

Для минимальных шагов установки ячеек на этаже шкафа, равных 15, 20 мм, может применяться пружина круглой формы, для увеличенных шагов можно испольэовать плоскую пружину.

Блок радиоэлектронной аппаратуры работает следующим образом.

Охлаждающий воздух от вентилятора поступает на вход блока (или первого этажа шкафа), где перераспределяется между ячейками (секциями) 3 в зависимости от суммарного аэродинамического сопротивления каждой из параллельных ветвей, состоящих из канала 5, образованного рядом расположенными ячейками 3, и пружины 7. Благодаря тому, что пружины 7 создают заданное аэродинамическое сопротивление набегающему потоку воздуха, определенное числом витков в каждом канале 5, в каждый канал поступает количество воздуха, соответствующее потребности в охлаждении ячеек 3 с теплонагруженными элементами 4. После прохождения каналов данного блока (этажа шкафа) воздух либо удаляется из устройства (при попутной раздаче воздуха), либо поступает на вход следующего этажа шкафа (при последовательна-параллельной продувке), где снова перераспределяется между ячейками в зависимости аэродинамического сопро5

55 тивления пружин. Распределение воздуха по охлажденным ячейкам в зависимости только от их потребности в нем приводит к уменьшению общего расхода воздуха через устройство, а следовательно, к минимизации энергозатрат на охлаждение. Пружина как аэродинамическое сопротивление может применяться вне зависимости от способа раздачи охлаждающего воздуха.

В случае замены одной или нескольких ячеек 3 в блоке следует в соответствии с известной аэродинамической характеристикой пружины 7 изменить число витков в состветству;ощих каналах 5. При агом аэродинамическое сопротивление регули рующих элементов типа пружин 7 изменяется, обеспечивая пролождеH::å -F å 3 каналы 5 расхода воздуха, соответсву още о заданной потребности в охлаждении ячеек 3.

Таким образом, регулирование расхода воздуха по ячейкам блока производится без дополнительных затрат нг изготовление и у"тановку регулирующих элементов с заданным аэродинамическим сопротивлением, что обеспечивает положительный эффект предлагаемого блока по сравнению с прототипом, Аэродинамическое сопротивление типа пружины можно использовать и с целью автоматизации процесса охлаждения в тех случаях, например, когда охлаждаемое устройство (или отдельные ячейки) работают в импульсном режиме или в любом нестационарном режиме, при котором ждущий периоц работы с небольшим тепловыделением воемя от времени сменяется активным периодом, характеризующимся большой мощкостью тепловыделени:", что часто встречается на практике.

Поставленная цель достигается тем, что пружины выполняются из металла с памятью формы и устанавливаются на выходе из каналов 5. При этом температурой, задающей изменение формы пружины, является темперагура воздуха на выходе из каналов 5.

Таким образом, при работе ячеек 3 в ждущем режиме требуется небольшое количество воздуха для охлаждения теплонагружен ых элементов 4. Пружина 7 при этом нах(дится в сжатом состоянии и и:леет в сечении канала столь о витков, чтобы аэродиннмическое сопротивление пружины uèрвднляло минимальныи расход воздуха через канал 5, при котором температура возС уха на выходе из канала меньше температуры срабатывания памяти металла. При вклн 1чении ячейки в активный режим работы тепловыделение элементов 4 увеличивается, т мпература воздуха в канале 5 повышас

1684958 ется до тех пор, пока не достигнет температуры срабатывания памяти металла, При этом пружина 7 гэспрямляется, уменьшая свое аэродинами .еское сопротивление, и расход возду ха через данный канал автоматически у":еличивае-ся до заданного новым аэроди .лческим сопр ти :.ле ". ем пружи ны энг:ч ия.

В качестве ? ".,;:ерагур р. срабатмв-:- ия памяти целесос ;>;:зно вь йрэ ь значение максимальн,. гопус и ;ой те пео",-, ры гэ»духа в устоой .тве,клаждения (или б:;.- кое нему).

Чи:ло витков пг.ужt",÷»: с <;лмятью в ,.:.атом и р, спрямленно". полг . ниях выF.:")à i . исх-.дя из o-. :: I. леской хар, ;тег бюстики пружины и "пв-IocTBA тF ïëoå, деле»ия л: сдущем и;.ктивном режимах, Использование в качестве р" у. ирующих расход воздуха элементов пружин с известными аэродинамическими характеристиками позволяет ун,фиц .рог:а"ь их конструкцию и изменять их аэродинамическое сопротивление в случае необходимости без перекомп .ноэки (замены1 регулирующих элементов B охлаждаемом шкафу, что обеспечивает реализацию поставленной цели, т.е. повышение удобства эксплуатации устройства.

Кроме того, элемент в виде пружины обладает очень низким начальньм (минимальным) аэродинамическим сопоотивлением, соответствующим десятым — сотым долям сопротивления ячейки РЭА, что позволяет снизить аэродинамическое сопротивление аппаратуры, обугловленное установкой регулирующих элементов и, следовательно, уменьшить энергозатраты

5 на охлаждение (продувку) РЭА с неравномерным тепловыделением с регулирующими эГ F.м!знтэми.

Формула изобретения

10 1. Блок радиоэлектронной а;,пэрэтуры, содепжащий ко:опус, установле ные в хор усе д Сблоки в ви,е г:е атных п -чт с тепло нагруже I ым6 эле; ентами, образующие между собой воздуха одные каналы для по15 тока ох".аждаюь,е: о» элементы для регулиров;: чия; асхсда oxr àæ„;çþù|".ão воздуха, консольно закрепленн,е од им своим концом на вхсдах воздуховодных кандлов,оTllичdюU»ийс я Tçì,ч:.|.сцелью

20 повышения удобства эксплуатации и снижения энергозатрат, элементы для пегулирования .расхода охлаждающе о воздуха выполнены в виде пружин, которые ориентированы своими геометрическими осями

25 вдоль поперечного сечения воздуховодных каналов и закреплены с ю, ло хнссть:э изменения числа ви ков расположенныx е nопер чном сечени. указанных воздуховодных каналов.

30 2, Блок по п.1, отл ич а ю щийся тем. что пружины выполнены из металла г. памятью формы

3. Блок по п.1, о т л и ч а ю щ и и г. з тем, что консольные концы пружин зафиксиро35 ваны относительно корпуса.

1684958

Составитель В. Чеботова

Редактор В, Фельдман Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Заказ 3516 Тираж Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открмтиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101