Конденсационный термоэлектрический шкаф


 

H02B1/56 - Щиты, подстанции и распределительные устройства для подвода и распределения электрической энергии (основные электрические элементы, их сборка, включая монтаж в кожухи или на основания, монтаж кожухов на них, см. в соответствующих подклассах, например трансформаторы H01F; переключатели и плавкие предохранители H01H; линейные соединители H01R; прокладка электрических кабелей или линий, или комбинированных оптических и электрических кабелей или линий, или других проводников для подвода или распределения электрической энергии H02G)

Владельцы патента RU 2507612:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ДГТУ) (RU)

Изобретение относится к системе охлаждения для компьютерного оборудования и систем питания. Технический результат - предотвращение выхода из строя дорогостроящего оборудования путем поддержания оптимальной температуры. Достигается тем, что в устройстве, состоящем из плотно упакованного герметичного корпуса, двух и более форсунок, служащих для впрыскивания смеси во внутреннюю полость шкафа; высокотеплопроводящей пластины с установленной тепловыделяющей аппаратурой; ТЭБ; игольчатого радиатора; блока вентиляторов; блока управления (БУ); желоба для стекания конденсата; насоса, служащего для подачи конденсата в форсунки; датчика температуры; защитного кожуха, предлагается испарительно-конденсационный принцип охлаждения. Датчик температуры подает сигнал на БУ, который включает насос для подачи жидкости на форсунки, расположенные на потолке шкафа. Впрыскивается смесь во внутреннюю полость шкафа, и оседает на тепловыделяющие элементы, происходит процесс испарения ее, тем самым мы добиваемся охлаждения тепловыделяющих элементов. Пары смеси, поднявшись вверх, конденсируются на потолке (верхняя часть шкафа), который технически выполнен под наклоном к задней стенке шкафа для направленного стекания конденсата на специальный желоб, расположенный по всей длине задней стенки. Оттуда он попадает в БУ, в котором установлен насос. Под действием насоса смесь через жидкостные каналы попадает обратно в форсунки. Для усиления конденсационных свойств испаряемой жидкости используются ТЭБ, находящиеся в плотном контакте холодными спаями с верхней крышкой шкафа, а установленный игольчатый радиатор, находящийся также в плотном контакте со спаями ТЭБ, но уже с горячей стороны, осуществляет снятие тепла. Блок вентиляторов, состоящий из четырех вентиляторов, контролируется блоком управления (БУ), который дает возможность попарно включать их для экономии электроэнергии. 1 ил.

 

Поскольку компьютерное оборудование и системы питания становятся все более компактными, вопрос рассеивания тепла приобретает все большее значение. Подобное оборудование имеет специальные требования по рабочей температуре, и когда оно смонтировано внутри серверных или монтажных шкафов, температура может стать настоящей проблемой. Избыток тепла, выделяемый оборудованием внутри монтажного шкафа, является наиболее важным фактором, негативно влияющим на производительность, надежность и приводит к сбоям. Требования по охлаждению стоит учитывать еще на начальном этапе конструирования, так как наличие эффективной стратегии охлаждения в значительной степени помогает с теплоотводом.

За прототип взято устройство [Патент (19)RU(11)2338345(13) C1] для размещения радиоэлектронной аппаратуры с решением вопроса отвода теплоты от нее. Устройство, содержит корпус и платы с электронной аппаратурой, при этом на платах размещены пластины из высокотеплопроводного материала. Система отвода тепла состоит из тепловых труб, приведенных в тепловой контакт с пластинами из высокотеплопроводного материала в области зоны испарения тепловой трубы и задней стенкой шкафа, также выполненной из высокотеплопроводного материала, на внешней стороне которой крепится зона конденсации тепловой трубы. Данное устройство неэффективно с точки зрения обеспечения теплового режима радиоэлектронной аппаратуры, т.к при выделении большое количества тепла радиоэлектроникой система охлаждения не будет справляться с возложенной задачей. Так же недостатком данного шкафа является то, что нет системы обеспечения прокладки соединительного кабеля между радио блоками и системы обдува внутренней полости, а не только заднего отсека. Тепловая труба выполнена в виде единого замкнутого контура, что не достаточно для такого стабильного режима работы системы охлаждения. Тыльную сторону крепления тепловых труб (зона конденсации) с пластинами из высокотеплопроводного материала можно назвать пассивным охлаждением, что тоже играет немаловажную роль при интенсивном выделении тепла внутри шкафа.

Для решения проблемы отвода тепла, авторами предлагается конденсационный термоэлектрический шкаф, обеспечивающий повышение эффективности отвода тепла из объема шкафа.

Устройство состоит из: плотно упакованного герметичного корпуса отображенного на фиг.1; двух и более форсунок - 2, служащие для впрыскивания смеси во внутреннюю полость шкафа; высокотеплопроводящей пластины с установленной тепловыделяющей аппаратурой - 3; ТЭБ - 4; игольчатого радиатора - 5; блока вентиляторов - 6; блока управления (БУ) - 7; желоба - 8 для стекания конденсата; насоса служащего для подачи конденсата в форсунки; датчика температуры; защитного кожуха.

Принцип работы. В радиоэлектронный шкаф - 1, который плотно изолированный от окружающей среды, пагубно влияющей на элементы электронного оборудования устанавливаются различного рода электронные платы. Нашей основной задачей является поддержание оптимальной температуры, которая не приведет к выходу из строя дорогостоящего оборудования. Авторами этой работы предлагается испарительно-конденсационный принцип охлаждения. На фиг.1 представлен общий вид конденсационного термоэлектрического шкафа. После непродолжительного включения аппаратуры она как мы знаем, начинает нагреваться и выделять тепло датчик температуры подает сигнал на БУ, который включает насос для подачи жидкости на форсунки - 2, расположенные на потолке шкафа. Впрыскивается смесь жидкости во внутреннюю полость шкафа, осев на тепловыделяюще элементы - 3 происходит процесс испарения ее, тем самым мы добиваемся охлаждения тепловыделяющих элементов. Пары смеси, поднявшись, вверх конденсируются на потолке (верхняя часть шкафа), который технически выполнен под наклонном к задней стенке шкафа для направленного стекания конденсата. Для усиления конденсационных свойств испаряемой жидкости используются ТЭБ - 4 находящиеся в плотном контакте холодными спаями с верхней крышкой шкафа, а установленный игольчатый радиатор - 5, находящийся так же в плотном контакте спаями ТЭБ, но уже с горячей стороны, осуществляет снятия тепла. Блок вентиляторов - 6, состоящий из четырех вентиляторов контролируется блоком управления (БУ) - 7, который дает возможность попарно включать их для экономии электроэнергии, обдувая радиатор. Питание ТЭБ осуществляется через БУ. Сконденсировавшая смесь на верхней крышке стекает через заднюю стенку, попадая на специальный желоб - 8, расположенный по всей длине задней стенки. Оттуда он по жидкостному каналу (не изображен на фиг.1) попадает в БУ, в котором установлен насос. Под действием насоса смесь через жидкостные каналы попадает обратно в форсунки - 2.

Конденсационный термоэлектрический шкаф, содержащий пластины из высокотеплопроводного материала, вентиляторы, защитный кожух, блок управления и температурный датчик, отличающийся тем, что в качестве охлаждения используется испарительно-конденсационный принцип, имеются форсунки, впрыскивающие жидкость во внутреннюю полость шкафа, верхняя стенка (крыша) выполнена под наклоном к задней стенке для стекания конденсата, система конденсации состоит из термоэлектрических батарей (ТЭБ), усиливающих конденсационные свойства, игольчатого радиатора, находящегося в плотном контакте с горячими спаями ТЭБ, блока из четырех вентиляторов, управляемых через блок управления (БУ), контролирующий количество включаемых вентиляторов, желоба, служащего для стекания конденсата, который расположен на всей длине задней стенки шкафа, насоса, расположенного в БУ, для подачи стекаемой жидкости обратно в форсунки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкции здания для компьютерного (вычислительного) центра, предназначенной для размещения множества коммуникационных стоек (шкафов), которые предоставляют пространство для помещения в него компьютерных аппаратных средств.

Изобретение относится к модулю полупроводникового преобразователя электроэнергии. Технический результат - создание модуля полупроводникового преобразователя электроэнергии с охлаждаемой ошиновкой (8) по меньшей мере двух модулей (2, 4) силовых полупроводниковых приборов, который можно нагружать электрически сильнее по сравнению со стандартным модулем полупроводникового преобразователя электроэнергии, при этом может выдерживаться допустимая температура для изоляционного слоя (32) и материала ламинирования ошиновки (8).

Охлаждающее устройство 1, использующее пульсирующую текучую среду для охлаждения объекта, содержащее: преобразователь 2, имеющий мембрану, выполненную с возможностью генерирования волн давления с рабочей частотой fw, и полость 4, заключающую первую сторону мембраны.

Радиоэлектронный блок содержит корпус и функциональные ячейки, содержащие печатные платы с радиоэлементами и теплоотводы. Согласно изобретению корпус выполнен из диэлектрического материала в виде цельной конструкции с внутренними перегородками, образующими полости, в которые размещаются функциональные ячейки, причем в центральной полости корпуса расположена плата трансформатора, содержащая четыре спаренных импульсных трансформатора с симметричным расположением обмоток, с противоположных сторон от платы трансформатора расположены по четыре функциональные ячейки, каждая из которых размещена в отдельной полости корпуса и представляет блок транзистора, содержащего две печатные платы, соединенные с помощью изоляционных стоек с резьбовыми отверстиями, служащими для крепления в корпус, при этом на первой печатной плате установлены три ограничительных диода, а на второй печатной плате мощный высоковольтный транзистор, причем вторая печатная плата выполнена двухсторонней с полигонами, повторяющими форму корпуса транзистора с двух сторон, и содержит металлизированные отверстия, выполняющие функцию теплоотвода в качестве теплоотводящих трубок.

Изобретение относится к способу охлаждения электронного оборудования, например, установленного в приборных и распределительных или серверных шкафах, и к системе, реализующей этот способ.

Изобретение относится к электронному блоку с корпусом, прежде всего для применения в электроприборах. Технический результат - разработка электронного блока с усовершенствованным корпусом, который был бы компактным, обеспечивал бы достаточный отвод тепла, имел бы простую конструкцию и был бы в достаточной степени защищен от влияния внешних факторов.

Изобретение относится к устройству для рассеяния тепла для выделяющего тепло электрического компонента. Технический результат - обеспечение экономически эффективного устройства, обеспечивающего эффективное рассеяние тепла, а также облегчение монтажа/демонтажа и предотвращение деформации, вызываемой различиями в коэффициенте теплового расширения.

Изобретение относится к электрическим силовым инструментам, в которых выходная мощность регулируется переключающими устройствами. Инструмент содержит множество переключающих устройств, выполненных с возможностью регулировки выходной мощности двигателя, монтажную плату, несущую переключающие устройства, и металлический корпус, вмещающий монтажную плату.

Изобретение относится к области терморегуляции и может быть использовано в системах охлаждения или нагрева для электронных дисплеев. Варианты исполнения заявленного изобретения в общем случае относятся к различным модификациям терморегуляции для электронных дисплеев.

Изобретение относится к области радиоаппаратостроения и может использоваться при конструировании корпусов радиоэлектронной аппаратуры. .

Модульный электрический аппарат (10) содержит соединительное устройство (50, 60) для соединения с дополнительным модульным электрическим аппаратом (70). Аппарат (10) включает в себя закрытый корпус (20), а соединительное устройство (50, 60) содержит: приводимый в движение элемент (80), который может скользить вдоль направления (M1, М2) между рабочим положением блокирования и рабочим положением разблокирования электрических аппаратов (10, 70); и соединительный элемент (90), который может скользить вдоль направления (A1, A2) соединения между рабочим положением соединения и рабочим положением разъединения друг от друга электрических аппаратов (10, 70).

Настоящее изобретение относится к каркасам (стойкам) для монтажа различной измерительной, звукозаписывающей и звуковоспроизводящей или телекоммуникационной аппаратуры в вертикальном наборе.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для монтажа выключателя или подобного аппарата на монтажной плите. Технический результат состоит в упрощении сборки/разборки.

Электрораспределительная ячейка среднего напряжения выполнена с возможностью установки между двумя частями электрической схемы для осуществления, по меньшей мере, функций, соответственно, протекания тока между этими частями, прерывания тока между этими частями, разъединения схемы и заземления.

Изобретение относится к электротехнике, к системам сильноточных шин электрораспределительного оборудования. Технический результат состоит в оптимизации рассеяния тепла и токовой нагрузки сильноточных шин.

Соединительная гребенка (100) содержит изолирующий корпус (110) удлиненной формы, включающий в себя нижнюю стенку (120), из которой выступает наружная часть каждого штырька по меньшей мере одной шины электрического соединения; верхнюю стенку (111), противоположную этой нижней стенке; переднюю (112) и заднюю (115) стенки, соединяющие верхнюю и нижнюю стенки.

Изобретение относится к электротехнике, к распределительным шкафам. Технический результат состоит в обеспечении бесступенчатого регулирования поперечины для крепления электрических приборов в шкафу.

Изобретение относится к электротехнике, к заземляющим устройствам электроустановок. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в выполненных из отдельных элементов, собранных друг с другом в виде комплекта шкафах для размещения электрического оборудования.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для контроля работоспособности и наработки на отказ электромеханического привода, в частности привода механизма подъема антенны топопривязчика.

Изобретение относится к области радиоаппаратостроения и может использоваться при конструировании корпусов радиоэлектронной аппаратуры. .
Наверх