RU2498427C1 - Procedure for cooling of electronic equipment and system for implementation of this procedure - Google Patents

Procedure for cooling of electronic equipment and system for implementation of this procedure Download PDF

Info

Publication number
RU2498427C1
RU2498427C1 RU2012120330/07A RU2012120330A RU2498427C1 RU 2498427 C1 RU2498427 C1 RU 2498427C1 RU 2012120330/07 A RU2012120330/07 A RU 2012120330/07A RU 2012120330 A RU2012120330 A RU 2012120330A RU 2498427 C1 RU2498427 C1 RU 2498427C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
electronic equipment
cooling air
cooled
cooling
Prior art date
Application number
RU2012120330/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Александрович Путря
Алмаз Абдрахманович Рахматуллин
Original Assignee
Андрей Александрович Путря
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андрей Александрович Путря filed Critical Андрей Александрович Путря
Priority to RU2012120330/07A priority Critical patent/RU2498427C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2498427C1 publication Critical patent/RU2498427C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: in the procedure for electric equipment cooling delivery of cooling air is made with use of cooling air ionisation, at that concentration and polarity of air ions is selected do that no static charge accumulation of triboelectric origin takes place at components of cooled electronic equipment. For the purpose of this procedure implementation the system is used which contains air duct (1) to generate a flow of cooling air through electronic equipment (2) and fan (3), cooler (4) and device (5) for cooling air humidity regulation which are installed in-series before the cooled equipment. At that the system is equipped with ioniser (6) to saturate cooling air with ions which is installed between device (5) for cooling air humidity regulation and cooled electronic equipment (2) and the device for cooling air humidity regulation is made as air drier.
EFFECT: increasing heat removal efficiency due to expansion of temperature range for cooling air at the input and output of the cooled equipment.
10 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способу охлаждения электронного оборудования, например, установленного в приборных и распределительных или серверных шкафах, и к системе, реализующей этот способ.The invention relates to a method for cooling electronic equipment, for example, installed in instrumentation and distribution or server cabinets, and to a system that implements this method.

Производительность электронного устройства однозначно связана с потребляемой им электрической мощностью и соответствующим тепловыделением. Рост производительности приводит к росту энергопотребления и тепловыделения.The performance of an electronic device is uniquely related to the electrical power it consumes and the corresponding heat generation. Increased productivity leads to increased energy consumption and heat dissipation.

Рост производительности электронного устройства имеет технологический порог, определяемый эффективностью отвода избыточного тепла. Указанный порог определяется одновременным действием двух факторов: с одной стороны, быстродействие отдельного функционального элемента электронного устройства зависит от параметров его рабочего тока (например, для цифровых устройств - от той тактовой частоты и напряжения, на которых они работают), с другой стороны, длина электрических связей между смежными функциональными элементами электронного устройства лимитирует скорость передачи информации по этим линиям. Таким образом, при увеличении производительности электронного устройства первый фактор приводит к росту избыточного тепла, что предполагает увеличение площади теплообмена (соответственно, и увеличение габаритов устройства), а второй фактор однозначно увязывает рост производительности с уменьшением длины проводников (т.е. с уменьшением габаритов устройства).An increase in the productivity of an electronic device has a technological threshold determined by the efficiency of removal of excess heat. The indicated threshold is determined by the simultaneous action of two factors: on the one hand, the speed of a separate functional element of an electronic device depends on the parameters of its operating current (for digital devices, on the clock frequency and voltage at which they operate), on the other hand, the length of the electric connections between adjacent functional elements of an electronic device limits the speed of information transfer along these lines. Thus, with an increase in the productivity of the electronic device, the first factor leads to an increase in excess heat, which implies an increase in the heat transfer area (respectively, an increase in the dimensions of the device), and the second factor unambiguously relates the increase in productivity to a decrease in the length of the conductors (i.e., a decrease in the dimensions of the device )

Универсальным способом отвода избыточного тепла от компьютеров является обдув зон генерации тепла внутри компьютера охлаждающим воздухом.A universal way to remove excess heat from computers is to blow cooling air into the heat-generating zones inside the computer.

Из документа RU 2318299 известен способ охлаждения для приборных и сетевых шкафов, согласно которому организуют в шкафу воздуховод с воздушными путями одинаковой длины и, следовательно, одинаковыми сопротивлениями потока, а также с единой температурой приточного воздуха. Направляемый в контуре поток приточного воздуха охлаждают с помощью воздушно-водяного теплообменника в нижней части шкафа. Нагретый вытяжной воздух собирают в коллекторе в восходящем потоке, отклоняют и подают к теплообменнику в нисходящем потоке.From document RU 2318299, a cooling method for instrument and network cabinets is known, according to which an air duct is arranged in the cabinet with air ducts of the same length and, therefore, the same flow resistance, as well as with a uniform supply air temperature. The supply air flow guided in the circuit is cooled using an air-water heat exchanger at the bottom of the cabinet. Heated exhaust air is collected in the collector in an upward flow, rejected and fed to the heat exchanger in a downward flow.

Известен также способ кондиционирования воздуха в электронных модульных блоках, установленных в приборном и распределительном шкафу, по патенту RU 2344578 согласно которому создают поток охлаждающего воздуха в замкнутом цикле, причем холодный приточный воздух подают в электронные модульные блоки, а нагретый отходящий воздух охлаждают в теплообменнике. При этом для предотвращения постоянного обезвоживания воздуха, движущегося в замкнутом цикле, влажность воздушного потока стабилизируют путем определенной подачи атмосферного воздуха.There is also a method of air conditioning in electronic modular units installed in the instrument and distribution cabinet, according to the patent RU 2344578 according to which a stream of cooling air is generated in a closed cycle, and cold supply air is supplied to the electronic modular units, and the heated exhaust air is cooled in a heat exchanger. Moreover, to prevent constant dehydration of air moving in a closed cycle, the humidity of the air flow is stabilized by a certain supply of atmospheric air.

Температура и влажность охлаждающего воздуха взаимоувязаны и обычно нормируются комплексно: температура по сухому термометру психрометра от +20°С до +25°С; относительная влажность от 40% до 50% (см., например, стандарт США ANSI TIA/EIA-942 (TIA-942) telecommunications Infrastructure Standard for Data Center»). Наличие нормирования по влажности связано с тем, что традиционно в системах охлаждения компьютерной техники используют «водяную» технологию борьбы со статическим электричеством, согласно которой процесс возникновения и накопления статических зарядов нейтрализуется влагой из воздуха.The temperature and humidity of the cooling air are interconnected and usually normalized comprehensively: the temperature of the dry thermometer psychrometer from + 20 ° C to + 25 ° C; relative humidity from 40% to 50% (see, for example, US standard ANSI TIA / EIA-942 (TIA-942) telecommunications Infrastructure Standard for Data Center "). The presence of humidity regulation is due to the fact that traditionally in computer cooling systems they use "water" technology for combating static electricity, according to which the process of occurrence and accumulation of static charges is neutralized by moisture from the air.

Изменение температуры и относительной влажности воздуха при прохождении его через охлаждаемое оборудование приведено в таблице (абсолютная влажность воздуха остается постоянной):The change in temperature and relative humidity during passage through the equipment to be cooled is shown in the table (the absolute humidity remains constant):

Температу
ра воздуха, °С
Temperature
air air, ° С
1010 15fifteen 18eighteen 1919 20twenty 2121 2222 2323 2424 2525 2626 2727 2828 30thirty 3535
Относительная влажность воздуха, %Relative humidity, % 100one hundred 7676 6262 5858 5555 5252 4848 4646 4343 4040 3838 3636 3434 30thirty 2323

Крайний правый столбец таблицы определяет верхний предел параметров воздуха, выходящего из охлаждаемого электронного устройства. При влажности 23% и ниже на элементах электронных устройств начинают интенсивно образовываться статические заряды трибоэлетрической природы; верхняя температурная граница около +35°С определяется термопрочностью электронного оборудования.The far right column of the table defines the upper limit of the parameters of the air leaving the cooled electronic device. At a moisture content of 23% or lower, static charges of a triboelectric nature begin to intensively form on the elements of electronic devices; the upper temperature limit of about + 35 ° C is determined by the thermal strength of electronic equipment.

В известных схемах охлаждения увлажненным воздухом интенсивность теплосъема определяется разностью температур воздуха на входе и выходе из охлаждаемого устройства, которая составляет около 15°С.In known cooling schemes with humidified air, the heat removal rate is determined by the temperature difference between the air entering and leaving the cooled device, which is about 15 ° C.

Например, воздушная холодильная установка KNURR CoolServe с «водяным» контуром охлаждения (при температуре охлаждающей жидкости 12°С), охлаждая на выходе воздух до 20°С, обеспечивает достижение максимальной холодопроизводительности около 6 kW.For example, an air-cooled KNURR CoolServe air cooler with a "water" cooling circuit (at a coolant temperature of 12 ° C), cooling the air at the outlet to 20 ° C, ensures maximum cooling capacity of about 6 kW.

Задачей изобретения является повышение эффективности теплосъема за счет расширения температурного диапазона охлаждающего воздуха на входе в охлаждаемое оборудование и на выходе из него.The objective of the invention is to increase the efficiency of heat removal by expanding the temperature range of the cooling air at the entrance to and exit from the equipment to be cooled.

Указанная задача решена в способе охлаждения электронного оборудования, включающем подачу охлаждающего воздуха на электронное оборудование, в котором согласно изобретению охлаждающий воздух ионизируют, причем концентрацию и полярность аэроионов выбирают так, чтобы на элементах охлаждаемого электронного оборудования не происходило накопления статических зарядов трибоэлектрической природы.This problem is solved in a method of cooling electronic equipment, comprising supplying cooling air to electronic equipment, in which according to the invention the cooling air is ionized, and the concentration and polarity of the aeroions are selected so that static elements of triboelectric nature do not accumulate on the elements of the cooled electronic equipment.

Ионизация воздуха позволяет отказаться от нормирования воздуха по влажности за счет нейтрализации процесса накопления статических зарядов трибоэлектрической природы аэроионами. При отказе от увлажнения воздуха верхний предел температуры на выходе охлаждаемого устройства останется неизменным, а вот нижний может быть смещен на 10° или даже на 20° вниз. Конкретное значение нижней границы температурного диапазона определяется термопрочностью охлаждаемого устройства. Таким образом, при том же расходе воздуха и тех же габаритах можно увеличить теплосъем на 50-100%, поскольку количество отводимого тепла прямо пропорционально разности температур между охлаждаемым устройством и хладагентом (в данном случае ионизированным воздухом). В свою очередь, это позволяет повысить тактовые частоты электронных компонентов, а, следовательно, и их производительность.Ionization of air allows you to abandon the normalization of air by humidity due to the neutralization of the process of accumulation of static charges of triboelectric nature by aeroions. In case of refusal to humidify the air, the upper temperature limit at the outlet of the cooled device will remain unchanged, but the lower one can be shifted 10 ° or even 20 ° down. The specific value of the lower limit of the temperature range is determined by the thermal strength of the cooled device. Thus, with the same air flow and the same dimensions, it is possible to increase the heat removal by 50-100%, since the amount of heat removed is directly proportional to the temperature difference between the cooled device and the refrigerant (in this case, ionized air). In turn, this allows to increase the clock frequencies of electronic components, and, consequently, their performance.

Предпочтительно перед ионизацией охлаждающего воздуха измеряют его температуру и влажность, и, если измеренная температура воздуха выходит за пределы заданного диапазона температур, воздух охлаждают или нагревают так, чтобы его температура находилась в заданном диапазоне, а если измеренная влажность превышает заданное значение, воздух осушают.Preferably, before the cooling air is ionized, its temperature and humidity are measured, and if the measured air temperature is outside a predetermined temperature range, the air is cooled or heated so that its temperature is in a predetermined range, and if the measured humidity exceeds a predetermined value, the air is drained.

Подачу охлаждающего воздуха можно осуществлять как в замкнутом, так и в незамкнутом контуре.The supply of cooling air can be carried out both in a closed and in an open circuit.

Указанная задача также решается системой охлаждения электронного оборудования, содержащей воздуховод для создания потока охлаждающего воздуха через электронное оборудование, в котором перед охлаждаемым электронным оборудованием последовательно установлены вентилятор, охладитель и средства регулировки влажности охлажденного воздуха. Согласно изобретению система снабжена ионизатором для насыщения охлаждающего воздуха аэроионами, установленным между средством регулировки влажности и охлаждаемым электронным оборудованием, при этом средства регулировки влажности выполнены в виде осушителя воздуха.This problem is also solved by the cooling system of electronic equipment containing an air duct to create a flow of cooling air through electronic equipment, in which a fan, a cooler and means for adjusting the humidity of the chilled air are installed in series in front of the cooled electronic equipment. According to the invention, the system is equipped with an ionizer for saturating the cooling air with aero ions installed between the humidity control means and the electronic equipment to be cooled, while the humidity control means is made in the form of an air dryer.

Такая система позволяет реализовать описанный выше способ.Such a system makes it possible to implement the method described above.

Предпочтительно система содержит датчик расхода воздуха, установленный на выходе секции вентилятора, датчик температуры воздуха, установленный на выходе секции охладителя, датчик температуры воздуха, установленный на выходе из охлаждаемого устройства, и блок управления связанный с указанными датчиками, вентилятором и охладителем, причем блок управления выполнен с возможностью управления вентилятором и охладителем в зависимости от сигналов, поступающих от указанных датчиков.Preferably, the system comprises an air flow sensor installed at the outlet of the fan section, an air temperature sensor installed at the outlet of the cooler section, an air temperature sensor installed at the outlet of the refrigerated device, and a control unit associated with said sensors, a fan and a cooler, the control unit being made with the ability to control the fan and cooler depending on the signals coming from these sensors.

При этом система может дополнительно содержать датчик влажности воздуха, установленный на выходе осушителя, и датчик статического заряда, установленный в зоне охлаждаемого электронного оборудования, причем указанные датчики соединены с блоком управления, который также связан с ионизатором и выполнен с возможностью управления ионизатором в зависимости от сигналов, поступающих от указанных датчиков.Moreover, the system may further comprise an air humidity sensor installed at the dryer output and a static charge sensor installed in the area of the cooled electronic equipment, said sensors being connected to a control unit, which is also connected to the ionizer and configured to control the ionizer depending on the signals coming from these sensors.

Воздуховод в данной системе может быть как замкнутым, так и незамкнутым.The duct in this system can be either closed or open.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 схематично показана система охлаждения электронного оборудования согласно изобретению в варианте с замкнутым воздуховодом;Figure 1 schematically shows the cooling system of electronic equipment according to the invention in an embodiment with a closed duct;

на фиг.2 - график зависимости производительности холодильной установки и тепловыделения охлаждаемого электронного устройства от температуры охлаждающей жидкости на входе в холодильную установку и температуры воздуха на входе в охлаждаемое устройство.figure 2 is a graph of the dependence of the performance of the refrigeration unit and the heat dissipation of the cooled electronic device from the temperature of the coolant at the inlet to the refrigeration unit and the air temperature at the entrance to the cooled device.

Один из вариантов способа охлаждения электронного оборудования реализуется системой, схематично показанной на фиг.1. Система содержит воздуховод 1 для подачи охлаждающего воздуха в секцию 2 электронного оборудования и отвода нагретого воздуха из этой секции. Перед секцией 2 электронного оборудования по потоку последовательно расположены секция 3 вентилятора, обеспечивающая создания потока воздуха с заданным расходом, секция 4 охладителя, например, в виде воздушно-водяного теплообменника, секция 5 осушителя и секция 6 ионизатора.One of the options for the method of cooling electronic equipment is implemented by the system schematically shown in figure 1. The system comprises an air duct 1 for supplying cooling air to the electronic equipment section 2 and for removing heated air from this section. In front of section 2 of the electronic equipment, section 3 of the fan is arranged sequentially, providing a stream of air with a given flow rate, section 4 of the cooler, for example, in the form of an air-water heat exchanger, section 5 of the desiccant and section 6 of the ionizer.

В секции 5 осушителя удаляется влага из охлаждающего воздуха, повышая его электрическую прочность (отношение напряжения пробоя к толщине зазора) и исключая риск образования конденсата.In section 5 of the desiccant, moisture is removed from the cooling air, increasing its electric strength (the ratio of breakdown voltage to gap thickness) and eliminating the risk of condensation.

В секции 6 ионизации воздух насыщается ионами. В зависимости от типа электронного оборудования, находящегося в секции 2, в секции 6 ионизации воздух может насыщаться или положительными, или отрицательными ионами.In the ionization section 6, the air is saturated with ions. Depending on the type of electronic equipment located in section 2, in the ionization section 6, air can be saturated with either positive or negative ions.

Например, при взаимодействии диэлектриков с воздухом диэлектрик получает отрицательный заряд, и для его компенсации обдувающий воздух нужно насыщать положительными аэроионами. При взаимодействии же двух различных диэлектриков, в частности, при перемотке ленты в процессе работы ленточного накопителя, один из диэлектриков получит отрицательный заряд, а другой - положительный. Очевидно, что для снятия статического заряда с последнего потребуется обдув не положительными, а отрицательными аэроионами. В составе секции 6 ионизации могут использоваться ионизаторы на основе коронирующего разряда, термоэлектронных процессов и облучения ультрафиолетовыми лучами. Использование ионизаторов на основе гидроионизации не допускается.For example, in the interaction of dielectrics with air, the dielectric receives a negative charge, and to compensate for it, the blowing air must be saturated with positive aero ions. When two different dielectrics interact, in particular, when the tape is rewound during the operation of the tape drive, one of the dielectrics will receive a negative charge, and the other a positive one. Obviously, to remove the static charge from the latter, it is necessary to blow not with positive, but with negative ions. As part of the ionization section 6, ionizers based on a corona discharge, thermionic processes and ultraviolet irradiation can be used. The use of ionizers based on hydroionization is not allowed.

Для контроля и управления процессом охлаждения система может содержать датчики 7-11, и блок 12 управления.To monitor and control the cooling process, the system may include sensors 7-11, and a control unit 12.

В частности, на выходе секции 3 вентилятора установлен датчик 7 расхода воздуха, на выходе секции 4 охладителя установлен датчик 8 температуры, на выходе секции 5 осушителя установлен датчик 9 влажности, в зоне охлаждаемого электронного оборудования в секции 2 установлен датчик 10 статического заряда, а на выходе секции 2 электронного оборудования установлен второй датчик 11 температуры. Все датчики 7-11 связаны с блоком 12 управления, который, в свою очередь, соединен с вентилятором, охладителем и ионизатором. Блок управления выполнен с возможностью управления указанными вентилятором, охладителем и ионизатором в зависимости от сигналов, поступающих от датчиков 7-11.In particular, an air flow sensor 7 is installed at the output of the fan section 3, a temperature sensor 8 is installed at the output of the cooler section 4, a humidity sensor 9 is installed at the output of the dryer section 5, a static charge sensor 10 is installed in the area of the cooled electronic equipment in section 2, and the output of section 2 of the electronic equipment is equipped with a second temperature sensor 11. All sensors 7-11 are connected to the control unit 12, which, in turn, is connected to a fan, cooler and ionizer. The control unit is configured to control the specified fan, cooler and ionizer depending on the signals received from sensors 7-11.

В данном варианте осуществления изобретения воздуховод 1 выполнен замкнутым, однако он может быть выполнен и незамкнутым, обеспечивая забор воздуха из окружающей среды и выводя его за пределы охлаждаемого электронного оборудования.In this embodiment, the duct 1 is closed, however, it can be open as well, providing air intake from the environment and taking it outside the cooled electronic equipment.

При выполнении воздуховода незамкнутым возможна ситуация, когда воздух, подаваемый на охлаждаемое оборудование, будет иметь слишком низкую температуру, нежелательную для нормальной эксплуатации этого оборудования. Такая ситуация может возникнуть, например, при заборе воздуха снаружи помещения, в котором установлено электронное оборудование, в зимний период времени. В этом случае воздух необходимо будет не охлаждать, а нагревать так, чтобы его температура находилась в заданном диапазоне температур. Для этого охладитель в секции 4 переводится в режим нагрева, например, путем подачи горячей воды в воздушно-водяной теплообменник. Для нагрева воздуха могут использоваться и другие средства, установленные в секции 4 охладителя, например, электронагреватели различных типов.When the duct is open, it is possible that the air supplied to the equipment to be cooled will have a temperature that is too low, which is undesirable for the normal operation of this equipment. Such a situation may arise, for example, when taking air outside the room in which the electronic equipment is installed in the winter period. In this case, the air will not need to be cooled, but heated so that its temperature is in a predetermined temperature range. For this, the cooler in section 4 is switched to heating mode, for example, by supplying hot water to an air-water heat exchanger. Other means installed in section 4 of the cooler can be used to heat the air, for example, various types of electric heaters.

Система охлаждения электронного оборудования работает следующим образом.The cooling system of electronic equipment operates as follows.

В секции 3 вентилятором создается поток воздуха. При этом расход воздуха контролируется датчиком 7 расхода, датчиком 11 температуры на выходе из секции 2 электронного оборудования и блоком 12 управления. Затем воздух поступает в секцию 4 охладителя. В секции 4 охладителя воздух охлаждается до заданной температуры, при этом температура выходящего из секции 4 охладителя воздуха измеряется датчиком 8, сигнал от которого поступает в блок 12 управления. Блок 12 управления в зависимости от сигнала датчика 8 температуры регулирует работу охладителя так, чтобы температура выходящего из него воздуха находилась в заданном диапазоне.In section 3, a fan creates an air flow. In this case, the air flow is controlled by the flow sensor 7, the temperature sensor 11 at the outlet of the electronic equipment section 2 and the control unit 12. Then, air enters the cooler section 4. In section 4 of the cooler, the air is cooled to a predetermined temperature, while the temperature of the air cooler leaving section 4 is measured by a sensor 8, the signal from which is supplied to the control unit 12. The control unit 12, depending on the signal of the temperature sensor 8, regulates the operation of the cooler so that the temperature of the air leaving it is in a predetermined range.

Как вариант, система может не содержать датчика 8 температуры и соответствующих средств управления охладителем, поскольку в большинстве случаев режим работы секции 4 охладителя является стационарным. Производительность секции 4 охладителя должна лишь соответствовать избыткам тепла на охлаждаемом оборудовании, и для сбалансированной системы дополнительные исполнительные и контрольные элементы, а также соответствующая система управления не требуются.Alternatively, the system may not include a temperature sensor 8 and appropriate cooler controls, since in most cases the mode of operation of the cooler section 4 is stationary. The performance of the cooler section 4 should only correspond to the excess heat on the equipment to be cooled, and for a balanced system additional executive and control elements, as well as an appropriate control system, are not required.

Далее охлажденный воздух поступает в секцию 5 осушителя, и если его влажность, измеренная датчиком 9 влажности, превышает заданное значение, блок 12 управления подает команду на включение осушителя. Избыток влаги отводится из секций 4 и 5 охлаждения и осушения воздуха через дренажную систему (условно не показана).Next, the cooled air enters the desiccant section 5, and if its humidity measured by the humidity sensor 9 exceeds a predetermined value, the control unit 12 gives a command to turn on the desiccant. Excess moisture is discharged from sections 4 and 5 of cooling and dehumidifying air through a drainage system (not shown conditionally).

Затем охлажденный и осушенный воздух поступает в секцию 6 ионизации, где он насыщается ионами, в частности, с положительными зарядами для охлаждения обычного компьютерного оборудования.Then, the cooled and dried air enters the ionization section 6, where it is saturated with ions, in particular, with positive charges for cooling conventional computer equipment.

В охлаждаемом оборудовании, расположенном в секции 2, охлажденный ионизированный воздух обтекает все поверхности, в том числе те, на которых под действием воздушных потоков возникают очаги статических зарядов трибоэлектрической природы. При возникновении такого очага между заряженной поверхностью и ионами в воздушном потоке образуются силы притяжения (для зарядов противоположной полярности). Под действием силы притяжения ионы воздуха соответствующей полярности приближаются к очагу статического заряда, соприкасаются с ним и рекомбинируют. Постоянная подача ионизированного воздуха в зону возникновения статических зарядов позволяет исключить возможность их накопления до опасных для электронного оборудования уровней. Степень ионизации воздуха регулируется блоком 12 управления в зависимости от сигнала, поступающего с датчика 10 статического заряда.In the cooled equipment located in section 2, the cooled ionized air flows around all surfaces, including those on which, under the influence of air flows, foci of static charges of a triboelectric nature arise. When such a focus occurs between the charged surface and ions in the air flow, attractive forces are formed (for charges of opposite polarity). Under the influence of the attractive force, air ions of the corresponding polarity approach the source of a static charge, come into contact with it, and recombine. The constant supply of ionized air to the zone of static charges allows eliminating the possibility of their accumulation to levels that are dangerous for electronic equipment. The degree of ionization of the air is controlled by the control unit 12 depending on the signal from the static charge sensor 10.

Как вариант, система может не содержать дополнительных исполнительных и контрольных элементов, а также соответствующей системы управления, поскольку в большинстве случаев режим работы секции 6 ионизации является стационарным. Производительность секции 6 ионизации должна лишь соответствовать интенсивности образования очагов статического электричества на охлаждаемом оборудовании.Alternatively, the system may not contain additional actuating and control elements, as well as the corresponding control system, since in most cases the operation mode of the ionization section 6 is stationary. The performance of the ionization section 6 should only correspond to the intensity of the formation of foci of static electricity on the cooled equipment.

Выше описана работа показанной на фиг.1 системы с замкнутым воздуховодом. При выполнении воздуховода незамкнутым и в указанном выше случае, когда температура охлаждающего воздуха, забираемого из внешней среды слишком низка, т.е. если температура выходящего из охладителя воздуха окажется ниже минимально допустимой, охладитель или переводится в режим нагрева, или выключается с одновременным включением нагревателя, который может быть установлен в секции 4 охладителя.The operation of the closed duct system shown in FIG. 1 is described above. When the duct is open and in the above case, when the temperature of the cooling air drawn from the external environment is too low, i.e. if the temperature of the air leaving the cooler is below the minimum allowable, the cooler either switches to heating mode or turns off while turning on the heater, which can be installed in section 4 of the cooler.

На фиг.2 показан график режима работы упомянутого выше известного устройства KNURR CoolServe (воздушная холодильная установка с «водяным» контуром охлаждения). В стандартном исполнении, когда процесс возникновения и накопления статических зарядов нейтрализуется влагой из воздуха, устройство охлаждает воздух на выходе до 20°С. Максимальная холодопроизводительность устройства KNURR CoolServe составляет 6 kW (при температуре охлаждающей жидкости 12°С, на графике точка А). Если подобное устройство дооснастить секцией ионизации, то температура охлаждающей жидкости может быть снижена почти до 0°С, температура охлаждающего воздуха до +8°С, что соответствует холодопроизводительности 8 kW (на графике точка В) при неизменном расходе воздуха, обдувающего охлаждаемое оборудование. При этом абсолютная влажность охлаждающего воздуха должна быть скорректирована таким образом, чтобы при температуре +8°С его относительная влажность не превышала 50%.Figure 2 shows a graph of the operating mode of the aforementioned known device KNURR CoolServe (air cooler with a "water" cooling circuit). In the standard version, when the process of the occurrence and accumulation of static charges is neutralized by moisture from the air, the device cools the air at the outlet to 20 ° C. The maximum cooling capacity of the KNURR CoolServe device is 6 kW (at a coolant temperature of 12 ° C, point A on the graph). If such a device is equipped with an ionization section, the temperature of the coolant can be reduced to almost 0 ° C, the temperature of the cooling air to + 8 ° C, which corresponds to a cooling capacity of 8 kW (point B on the graph) with a constant flow rate of air blowing around the equipment to be cooled. In this case, the absolute humidity of the cooling air must be adjusted so that at a temperature of + 8 ° C its relative humidity does not exceed 50%.

Claims (10)

1. Способ охлаждения электронного оборудования, включающий подачу охлаждающего воздуха на электронное оборудование, отличающийся тем, что охлаждающий воздух ионизируют, причем концентрацию и полярность аэроионов выбирают так, чтобы на элементах охлаждаемого электронного оборудования не происходило накопления статических зарядов трибоэлектрической природы.1. A method of cooling electronic equipment, comprising supplying cooling air to electronic equipment, characterized in that the cooling air is ionized, and the concentration and polarity of the aero ions are selected so that static elements of triboelectric nature do not accumulate on the elements of the cooled electronic equipment. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед ионизацией охлаждающего воздуха измеряют его температуру и влажность, и, если измеренная температура воздуха выходит за пределы заданного диапазона температур, воздух охлаждают или нагревают так, чтобы его температура находилась в заданном диапазоне, а если измеренная влажность превышает заданное значение, воздух осушают.2. The method according to claim 1, characterized in that before the cooling air is ionized, its temperature and humidity are measured, and if the measured air temperature is outside a predetermined temperature range, the air is cooled or heated so that its temperature is in a predetermined range, and if the measured humidity exceeds the set value, the air is drained. 3. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что подачу охлаждающего воздуха осуществляют в незамкнутом контуре.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the supply of cooling air is carried out in an open circuit. 4. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что подачу охлаждающего воздуха осуществляют в замкнутом контуре.4. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the supply of cooling air is carried out in a closed loop. 5. Система охлаждения электронного оборудования, содержащая воздуховод для создания потока охлаждающего воздуха через электронное оборудование, в котором перед охлаждаемым электронным оборудованием последовательно установлены вентилятор, охладитель и средства регулировки влажности охлажденного воздуха, отличающаяся тем, что снабжена ионизатором для насыщения охлаждающего воздуха аэроионами, установленным между средством регулировки влажности и охлаждаемым электронным оборудованием, при этом средства регулировки влажности выполнены в виде осушителя воздуха.5. The cooling system of electronic equipment, comprising an air duct for creating a flow of cooling air through electronic equipment, in which a fan, a cooler and means for adjusting the humidity of the cooled air are successively installed in front of the cooled electronic equipment, characterized in that it is equipped with an ionizer for saturating the cooling air with aero ions installed between humidity control means and cooled electronic equipment, while humidity control means neny in the form of an air dryer. 6. Система по п.5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит датчик расхода воздуха, установленный на выходе секции вентилятора, датчик температуры воздуха, установленный на выходе секции охладителя, датчик температуры воздуха, установленный на выходе из охлаждаемого электронного оборудования, и блок управления, связанный с указанными датчиками, вентилятором и охладителем, причем блок управления выполнен с возможностью управления вентилятором и охладителем в зависимости от сигналов, поступающих от указанных датчиков.6. The system according to claim 5, characterized in that it further comprises an air flow sensor installed at the outlet of the fan section, an air temperature sensor installed at the outlet of the cooler section, an air temperature sensor installed at the outlet of the cooled electronic equipment, and a control unit, associated with these sensors, a fan and a cooler, and the control unit is configured to control the fan and cooler depending on the signals from these sensors. 7. Система по п.6, отличающаяся тем, что дополнительно содержит датчик влажности воздуха, установленный на выходе осушителя, и датчик статического заряда, установленный в зоне охлаждаемого электронного оборудования, при этом указанные датчики соединены с блоком управления, который также связан с ионизатором и выполнен с возможностью управления ионизатором в зависимости от сигналов, поступающих от указанных датчиков.7. The system according to claim 6, characterized in that it further comprises an air humidity sensor installed at the outlet of the dryer, and a static charge sensor installed in the area of the cooled electronic equipment, while these sensors are connected to a control unit, which is also connected to the ionizer and made with the ability to control the ionizer depending on the signals coming from these sensors. 8. Система по любому из пп.5-7, отличающаяся тем, что воздуховод выполнен замкнутым.8. The system according to any one of paragraphs.5-7, characterized in that the duct is closed. 9. Система по любому из пп.5-7, отличающаяся тем, что воздуховод выполнен незамкнутым.9. The system according to any one of paragraphs.5-7, characterized in that the duct is made open. 10. Система по п.9, отличающаяся тем, что в секции охладителя дополнительно установлен нагреватель. 10. The system according to claim 9, characterized in that a heater is additionally installed in the cooler section.
RU2012120330/07A 2012-05-16 2012-05-16 Procedure for cooling of electronic equipment and system for implementation of this procedure RU2498427C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012120330/07A RU2498427C1 (en) 2012-05-16 2012-05-16 Procedure for cooling of electronic equipment and system for implementation of this procedure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012120330/07A RU2498427C1 (en) 2012-05-16 2012-05-16 Procedure for cooling of electronic equipment and system for implementation of this procedure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2498427C1 true RU2498427C1 (en) 2013-11-10

Family

ID=49683335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012120330/07A RU2498427C1 (en) 2012-05-16 2012-05-16 Procedure for cooling of electronic equipment and system for implementation of this procedure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2498427C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1387210A1 (en) * 1986-04-22 1988-04-07 Предприятие П/Я В-8616 Radioelectronic printed board assembly
RU35498U1 (en) * 2003-09-23 2004-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "К-Системс" COMPUTER WITH AIR IONIZER
US7269008B2 (en) * 2005-06-29 2007-09-11 Intel Corporation Cooling apparatus and method
RU2344578C1 (en) * 2004-10-11 2009-01-20 Кнюрр Аг System and method for cooling instrument and distribution cabinets
EP1570521B1 (en) * 2002-12-06 2009-03-25 General Electric Company Method, system and apparatus for cooling high power density devices
US7545640B2 (en) * 2007-02-16 2009-06-09 Intel Corporation Various methods, apparatuses, and systems that use ionic wind to affect heat transfer

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1387210A1 (en) * 1986-04-22 1988-04-07 Предприятие П/Я В-8616 Radioelectronic printed board assembly
EP1570521B1 (en) * 2002-12-06 2009-03-25 General Electric Company Method, system and apparatus for cooling high power density devices
RU35498U1 (en) * 2003-09-23 2004-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "К-Системс" COMPUTER WITH AIR IONIZER
RU2344578C1 (en) * 2004-10-11 2009-01-20 Кнюрр Аг System and method for cooling instrument and distribution cabinets
US7269008B2 (en) * 2005-06-29 2007-09-11 Intel Corporation Cooling apparatus and method
US7545640B2 (en) * 2007-02-16 2009-06-09 Intel Corporation Various methods, apparatuses, and systems that use ionic wind to affect heat transfer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8611087B2 (en) Cooling system for information device
CN101057205B (en) Cooling methods and apparatus
CA2347715C (en) Electronics cabinet cooling system
US8737059B2 (en) Method and apparatus for controlling and monitoring and air-conditioning system of a data processing installation
US9534803B2 (en) Energy saving air conditioning system and air conditioning method thereof
CN105758059A (en) Semiconductor dehumidifier
KR101541846B1 (en) The Protection and Distribution Panel For Transformer Equipment With Hybrid Air Cleaning Device
KR102158351B1 (en) Hair dryer
SG192566A1 (en) Air conditioning apparatus and air conditioning control method
CN101444770A (en) Electrostatic atomizer and coolant-circulating equipment including the same
CN101027951A (en) Cooling system for appliance and network cabinets, and method for cooling appliance and network cabinets
US20170280594A1 (en) Cooling device, control method and control program for same, and storage medium
KR101644108B1 (en) Cubicle cases for electric switchgear and automatic control systems
BRPI0614166A2 (en) method for cooling and dehumidifying a first airflow, apparatus for cooling a first airflow and vehicle
CN108579349B (en) Dry air generator, charging pile and dehumidification method for circuit board of charging pile
CN106731532B (en) A kind of Intelligent dehumidifying device and method
US4658594A (en) Air conditioning system for a natatorium or the like
EP3967945B1 (en) Air conditioning system
RU2498427C1 (en) Procedure for cooling of electronic equipment and system for implementation of this procedure
KR101252327B1 (en) Heat pump system, in particular for a household appliance
CN102748812B (en) Machine room air conditioner
KR101608210B1 (en) Constant temperature and humidity system control method using an indirect heat exchange
CN113966142B (en) Machine room refrigerating cabinet based on heat pipe exchanger and air conditioner and control method thereof
JPH0682361A (en) Thermostat-humidistat
KR200461565Y1 (en) Distributing Board with Cooling Unit for Transformer Box

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner