Шкаф для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры

(1% (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Н 05 К 7 2 и 1:; ОБРЕТ 0 Н СТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ТОРСКОМУ СВИДЕТ(54) 5 (57) ШКАФ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ РАДИО 1 ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ,. содержащий 1 герметнчный корпус и расположенные в нем теплообменную камеру с вентиляторами, трубопроводы для подачи охлаждающего воздуха и радиоэлектрон" ные блоки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыцения плотности компановки и эффективности охлаждения, он снабжен распределительной камерой, разделенной перегородкщи на (. изопированные один от другого центраьный и переферийный отсеки, которые соединены трубопроводами с теппообменной камерой, причем по крайней мере, один из трубопроводовф соединяющих центральный отсек с теплообменной камерой, выполнен в виде двух эл асти чных сил ьфонов, соедин енных между собой посредством перфорированной втулки с поперечной перегородкой, при этом на входе каждого эластично-е го сильфона установпен вентилятор.50 Изобретение относится к устройствам для охлаждения тепловыделяющейаппаратуры, преймущественно мощнойРЭА.Известен шкаф для принудительноговоздушного охлаждения вставных бло"ков, в котором воздух от расположенных внизу воздуходувок, направляетсяпо нижнему горизонтальному каналу ипоступает в несколько вертикальнымканалов. От вертикальных каналов от 10ходят узкие горизонтальные каналы,размещенные под охлаждаемыми блоками.Эти узкие горизонтальные каналы снабжены отверстиями, через которые выходит охлаждающий воздух, отверстия в 15каналах могут перекрываться заслонками. Все каналы имеют прямоугольноесечение(1),Однако укаэанная конструкция шкаФа не обеспечивает плотности компоновки из-за наличия большого количества,горизонтальных каналов, К недостаткам следует также отнести невысокуюэксплуатационную надежность. Это объ 1ясняется тем, что при выходе из строя 25одного из горизонтальных каналов илипри поломке механизма поворота засло-нок усповия охлаждения ряда блоков.или блока резко ухудшается. Ухудш,ениеусловий охлаждения может привести кВыходу из строй указанных блоков.Известен шкаф для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры содержащийгерметичный корпус, воздуховод с блоком вентиляции и размещенные в верхней части шкафа воздухожидкостные 35теплообменники. Шкаф снабжен вертикальной перегородкой, разделяющей.шкаф на отсеки сообщающиеся друг сдругом, в которых силовые элементыразмещены в отсеках сверху вниз в 40порядке уменьшения тепловыделениякаждого элемента 2).К недостаткам укаэанного шкафаследует отнести то, что силовые элементы расположенные последними по 45ходу движения потока воздуха, находятся в худших тепловых условиях,чем первые. Это может приводить кперегревам отдельных элементов, а вцелом к снижению надежности работышкафа.Цель изобретения - повышение плотности компановки и повышение эффек"тивности охлаждения;Поставленная цель достигается тем,что шкаф для охлаждения РЭА,содержащий герметичный корпус,теплообменнуюкамеру с вентиляторами, трубопроводыдля подачи охлаждающего воздуха и радиоэдектронные блоки, дополнительно содержим расположенную под охлаждаемыми блоками распределительную камеруразделенную перегородками на изолированные один от другого периферийный и центральный отсеки, каждый изкоторым соединен с теплообменной ка" мерой 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.1 изображен шкаф для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры с замкнутым циклом охлаждения, общий вид; на Фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.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, образующими горизонтальные каналы 3 для прохода воздуха. Вертикальные кана" лы 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 б, 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 управления вентиляторами.Теплообменная камера 5 соединена с внутренним объемом шкафа посредством окон 12 (фиг.1).Распределительная камера б 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 трубопроводов 18 (фиг.2). Отсек 16 соединен с теплообменной камерой 5 посредством трубопровода 19 и двух трубопроводов 20, выполненых в виде эластичных сильфо- новэ 4 ежду верхними 21 и нижними 22 секциями установлены разделенные поперечной перегородкой 23 тонкостенные перфорированные втулки 24. Отверстия 25 перфорации направлены в сторону охлаждаемых блоков 2. На входе нижний секций 22 в отсеке 16 установлени вентиляторы 26.Шкаф для охлаждения РЭА работает следующим образом.При включении РЭЬ на полную мощ"ность все элементы и блоки его обдуваются преимущественно принудительным воздушным потоком, проходящимпо трем замкнутым контурам.Первый контур - теплообменная камера 5 с оребренными трубами 7, изкоторой вентиляторы 8 (фиг 2) вытя. гиваютвоздух и направляют вго в вертикальные трубопроводы 18, отсек 15распределительной 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 вы". верхние секции 21 двусекционных эластичных трубопроводов 20, далее через отверстия 25 во внутренний объемшкафа с блоками 2.Третий контур - теплообменная ка- щмера 5, из которой вентиляторы 26по вертикальному трубопроводу 19вытягивают воздух в отсек 16 камеры6 и направляют в нижние секции 22двусекционных трубопроводов 20, далее через отверстия 25 в нижней части втулки 24 во внутренний объемшкафа с блоками 2, окна 12 и теплообменная камера 5.Скорости вращения крыльчаток вентиляторов 9 и 26, установленных пообе стороны каждого двусекционногоэластичного трубопровода 20, изменяются по синусоидальному закону, Каж"дая пара вентиляторов 9 и:26 работает в противофазе. При повышении скости вращения верхнего вентиляторапроисходит увеличение динамического давления на перегородку 23 втулки24 со стороны верхнего вентилятора,При этом втулке 24 .придается вертика льное движение вниз, в сторону камеры 6. Нижнее положение втулки 24 соответствует максимальному числу оборотовверхнего вентилятора 9 и минимальномунижнего 26, верхнее положение втулки 4524 соответствует максимальному числуоборотов нижнего вентилятора 26 и минимальному верхнего 9.Таким образом, создается горизонтальный принудительный поток охлажда цщКего воздуха, который. последовательно обдувает блоки 2 и проходит междуотдельными блоками 2, не оставляя мерт.вых зон,Регулируемая скорость возвратнопоступательного движения перфорирован.ной втулки 24 изменяется в пределахот 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 переогрев 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 трубо" проводов и сложных радиаторов позволяет значительно упростить конструкциюпредлагаемая 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 тепло- обменной камерой посредством трубопроводов, позволило организовать эффективную циркуляцию воздуха по трем замкнутым контурам внутри шкафактор А.Тяско б 0 ВНИИ 4758/ Тираж 845 ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,Раушская наб., д.о исное Филиал ППП Патент, г".Ужгород, ул. Проектная,4