Конденсационный шкаф рэа


 

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 2534508:

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

Изобретение относится к системам отвода тепла от компьютерного оборудования, смонтированного внутри серверных или монтажных шкафов, в частности к конденсационному шкафу. Технический результат - обеспечение эффективности отвода тепла из объема шкафа. Достигается тем, что в конденсационном шкафу, состоящем из: защитного кожуха; двух и более форсунок, служащих для впрыскивания смеси во внутреннюю полость шкафа; высокотеплопроводящих пластин с установленной тепловыделяющей аппаратурой; термоэлектрических батарей (ТЭБ); тепловых мостиков; игольчатого радиатора; блока вентиляторов; блока управления (БУ); желоба для стекания конденсата; насоса, служащего для подачи конденсата в форсунки; датчика температуры, действует испарительно-конденсационный принцип охлаждения. При этом жидкость через форсунки, расположенные на потолке шкафа, впрыскивается во внутреннюю полость шкафа, после оседания на тепловыделяющих элементах происходит процесс испарения ее, тем самым охлаждая тепловыделяющие элементы. Пары жидкости 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, 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. Тепловые мостики расположены между ТЭБ (чередуются в шахматном порядке с ТЭБ) и служат для охлаждения верхней поверхности крыши посредством игольчатого радиатора и блоков вентиляторов без включения ТЭБ для экономии электроэнергии. Блок вентиляторов, состоящий из четырех вентиляторов, контролируется блоком управления (БУ), который дает возможность попарно включать их для экономии электроэнергии, обдувая радиатор. Питание ТЭБ осуществляется через БУ. Сконденсированная смесь на верхней крышке стекает через заднюю стенку, попадая на специальный желоб, расположенный по всей длине задней стенки. Оттуда она по жидкостному каналу попадает в БУ, в котором установлен насос. Под действием насоса смесь через жидкостные каналы попадает обратно в форсунки. 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 большого количества тепла радиоэлектроникой система охлаждения не будет справляться с возложенной задачей. Также недостатком данного шкафа является то, что нет системы обеспечения прокладки соединительного кабеля между радиоблоками и системой обдува внутренней полости, а не только заднего отсека. Тепловая труба выполнена в виде единого замкнутого контура, что недостаточно 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 шкаф РЭА, обеспечивающий повышение эффективности отвода тепла из объема шкафа.

Устройство состоит из: плотно упакованного герметичного корпуса, отображенного на фиг.1; двух и более форсунок - 2, служащих для впрыскивания смеси во внутреннюю полость шкафа; высокотеплопроводящей пластины с установленной тепловыделяющей аппаратурой - 3; ТЭБ - 4; тепловых мостиков - 5; игольчатого радиатора - 6; блока вентиляторов - 7; блока управления (БУ) - 8; желоба - 9 для стекания конденсата; насоса, служащего для подачи конденсата в форсунки; датчика температуры; защитного кожуха.

Принцип работы. В радиоэлектронный шкаф - 1, который плотно изолирован от окружающей среды, пагубно влияющей на элементы электронного оборудования устанавливаются различного рода электронные платы. 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 наклоном 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 - 6, находящийся также в плотном контакте спаями ТЭБ, но уже с горячей стороны, осуществляет снятия тепла. Тепловые мостики - 5 расположены между ТЭБ (чередуются в шахматном порядке с ТЭБ) и служат для охлаждения верхней поверхности крыши посредством игольчатого радиатора и блоков вентиляторов без включения ТЭБ для экономии электроэнергии. Блок вентиляторов - 7, состоящий из четырех вентиляторов, контролируется блоком управления (БУ) - 8, 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 - 9, расположенный по всей длине задней стенки. Оттуда она 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.

Литература

1. Анатычук Л.И., Булат Л.П. Полупроводники в экстремальных температурных условиях. Санкт-Петербург: Наука, 2001.

2. Брусницын П.С., Кораблев В.А. Шарков А.В. Применение термоэлектрических элементов в системах охлаждения // Изв. Вузов. Приборостроение, 2000.

3. Голощапов В.Н., Курская Н.М., Мацевитый Ю.М., Цаканян О.С. Интенсификация теплообмена в платах микросборок РРЭА // Тепловые режимы и охлаждение радиоэлектронной аппаратуры, 1993, №2.

Конденсационный шкаф РЭА, 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, тепловых мостиков, служащих для экономии электроэнергии и переноса тепла, 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 корпуса электронной аппаратуры, а именно малогабаритного бортового электронного блока управления, сбора и обработки данных с высоким энергопотреблением, предназначенного для ответственных применений в жестких условиях эксплуатации, в том числе на орбитальных космических аппаратах и орбитальных космических станциях.

Изобретение относится к системам охлаждения Центров хранения и обработки данных. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения.

Изобретение относится к системам охлаждения для Центров хранения и обработки данных. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения.

Изобретение относится к электротехническим средствам обеспечения рабочих характеристик интегральных схем (ИС) в защищенной бортовой аппаратуре, в частности, микропроцессоров и микроконтроллеров, путем термостабилизации поверхности корпуса ИС.

Изобретение предназначено для охлаждения электронных устройств бортовой аппаратуры космических аппаратов (КА). Технический результат - повышение эффективности охлаждения устройств, содержащих радиоэлектронные компоненты и силовые модули с различными тепловыделениями, в том числе предназначенных для эксплуатации в условиях невесомости.

Изобретение относится к вентиляции и управлению температурой в камерах для электронного оборудования, в частности к устройствам и способам управления воздушным потоком внутри таких камер.

Изобретение относится к охлаждающему устройству, использующему искусственные струи. Технический результат - улучшение активного охлаждения посредством принудительной конвекции.

ИТ- сервисная стойка содержит холодильный агрегат, который включает по меньшей мере одну охлаждающую батарею, по меньшей мере один вентилятор для циркуляции воздуха через по меньшей мере одну охлаждающую батарею, кожух в форме прямоугольной призмы, содержащий по меньшей мере одну охлаждающую батарею и вентилятор, который размещен в передней зоне кожуха, а батарея - в задней зоне кожуха.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам охлаждения силовых электронных устройств. Технический результат - увеличение эффективности охлаждения путем создания прочной и надежной конструкции охладителя с большой площадью для размещения охлаждаемых элементов, а также упрощение конструкции, улучшение технологичности изготовления, упрощение процесса ремонта при засорении.

Группа изобретений относится к области охлаждающих устройств, применяемых для устройств цифровых вычислений и обработки данных, и может быть использована при проектировании серверных платформ, предназначенных для проведения высокопроизводительных вычислений и компьютерного моделирования.

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим коммутационным и/или распределительным шкафам (10) с предусмотренными в них панелями счетчиков и распределения.

Изобретение относится к электротехнике, к адаптерам сборных шин с несущей шиной для закрепления коммутационного аппарата на них. Несущая шина выполнена с возможностью закрепления на адаптере сборных шин в различных положениях и имеет ножки.

Изобретение относится к вентиляции и управлению температурой в камерах для электронного оборудования, в частности к устройствам и способам управления воздушным потоком внутри таких камер.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в распределительных шкафах. Распределительный шкаф для размещения электрических и электронных компонентов содержит по меньшей мере одну токопроводящую сборную шину (8) с контактным элементом (10, 10') для соединения с другой сборной шиной (9) другого распределительного шкафа.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в маломощных домашних, коммунальных и промышленных электрических системах. Технический результат состоит в увеличении конструктивных вариантов при сохранении невысокой стоимости изготовления и электробезопасности.

Изобретение относится к системе охлаждения для компьютерного оборудования и систем питания. Технический результат - предотвращение выхода из строя дорогостроящего оборудования путем поддержания оптимальной температуры.

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 системе охлаждения для компьютерного оборудования и систем питания. Технический результат - предотвращение выхода из строя дорогостроящего оборудования путем поддержания оптимальной температуры.
Наверх