RU2707443C2 - Способ отвода влаги из герметичного корпуса электронного устройства - Google Patents
Способ отвода влаги из герметичного корпуса электронного устройства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2707443C2 RU2707443C2 RU2017142040A RU2017142040A RU2707443C2 RU 2707443 C2 RU2707443 C2 RU 2707443C2 RU 2017142040 A RU2017142040 A RU 2017142040A RU 2017142040 A RU2017142040 A RU 2017142040A RU 2707443 C2 RU2707443 C2 RU 2707443C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- moisture
- housing
- cooled
- electrical device
- heated surface
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
- H05K5/02—Details
- H05K5/0213—Venting apertures; Constructional details thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/38—Cooling arrangements using the Peltier effect
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
- H02B1/56—Cooling; Ventilation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
Способ отвода влаги из герметичного корпуса электротехнического устройства заключается в том, что с внутренней стороны корпуса устанавливают по меньшей мере одно термоэлектрическое устройство, включающее охлаждаемую и нагреваемую поверхности, работающее по принципу эффекта Пельтье, на охлаждаемую поверхность которого конденсируется влага. Сконденсированную влагу отводят за пределы корпуса. Нагреваемую поверхность термоэлектрического устройства охлаждают направленным потоком воздуха и выполняют отвод сконденсированной влаги без нарушения герметичности корпуса, с применением по меньшей мере одного частично проницаемого дренажного элемента, посредством которого пропускают влагу наружу и препятствуют доступу влаги внутрь корпуса электротехнического устройства. Дренажный элемент выполняют в виде сосуда с приемным отверстием, отвод влаги из которого производят под воздействием эффекта давления жидкости на стенки сосуда. Технический результат заключается в повышении эффективности работы элемента Пельтье посредством обеспечения принудительного охлаждения его нагреваемой поверхности направленным потоком воздуха, а также в повышении эффективности осушения воздуха герметичного корпуса электротехнического устройства, с отводом влаги без нарушения его герметичности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к способам и системам отвода влаги из герметичных корпусов электронных устройств, а также других защищенных от контакта с внешней средой вместилищ для хранения либо эксплуатации объектов чувствительных к влаге. В частности к способам, с применением эффекта Пельтье, основанного на физическом явлении, при котором в результате протекания электрического тока через контакт двух проводников в одном направлении тепло выделяется, в другом - поглощается.
Основной сферой применения эффекта Пельтье является охлаждение с небольшой разницей температур. Например, элементы Пельтье применяются в малогабаритных охлаждающих устройствах.
Также, известно использование Эффекта Пельтье с целью осушения воздуха в данном случае применяют, модули значительной мощности, что вызывает понижение температуры охлаждаемой поверхности до уровня конденсации влаги из воздуха, при этом второй контакт проводника подвергается нагреву. С целью повышения эффективности работы, обеспечивают охлаждение нагретой поверхности элемента Пельтье, в результате температура охлаждаемой стороны становится еще ниже. В одноступенчатых элементах, в зависимости от типа элемента и величины тока, разность температур может достигать приблизительно 70°С.
Одним из вариантов такого применения, является осушение воздуха в корпусах электронных устройств, содержащих множество электронных компонентов чувствительных к влаге. В таких случаях элемент Пельтье, реализуют в виде двух поверхностей, установленных непосредственно на корпусе электротехнического устройства, при этом охлажденная поверхность элемента Пельтье, находится внутри корпуса, а поверхность поддающаяся нагреву, выносится за его пределы для охлаждения.
При реализации такого технического решения основными техническими задачами являются, устройство эффективного охлаждения нагреваемой поверхности, а также устройство отвода, конденсируемой влаги из корпуса электротехнического устройства без нарушения его герметичности.
Также, из заявки на изобретение WO 2013037567 (A1) от 21.03.2013, МПК B01D 5/00; B01D 53/26, где заявителем является, SIEMENS AG [DE]. Известен способ отвода влаги из герметичного корпуса, согласно которому, с внутренней стороны корпуса устанавливают, по меньшей мере, одно термоэлектрическое устройство, работающее по принципу Эффекта Пельтье, на охлажденную поверхность которого, конденсируется влага, содержащаяся в воздухе внутри корпуса, после чего, сконденсированную влагу отводят за пределы указанного корпуса. Способ реализован с применением устройства, которое включает, по меньшей мере, один элемент Пельтье с охлажденной поверхностью внутри и с подогреваемой поверхностью, направленной наружу корпуса. Элемент Пельтье установлен в нижней части корпуса в площади сливного отверстия и утоплен в него. Элемент Пельтье, нагреваемой поверхностью соединен с поверхностью, служащей для направления потока воды и соединен с герметизирующим объемным элементом компенсирующим давление. Выпускное отверстие элемента Пельтье, открывается в выпускной канал выпускного отверстия для воды и герметизирующий объемный элемент. Отвод влаги выполняют посредством выпускного канала и дренажных каналов герметизирующего объемного элемента. Элемент Пельтье снабжен поверхностью в виде лотоса.
К недостаткам указанного технического решения можно отнести, недостаточное охлаждение нагреваемой поверхности элемента Пельтье, что может привести к снижению эффективности его работы, а также трубчатая система отвода влаги, что делает ее чувствительной к различным загрязнителям.
Из патента ЕР 0368382 (А1) от 16.05.1990 МПК F25B 21/02; МПК H05K 5/02, патентообладателем которого является HOLEC SYST & COMPONENTEN [NL], известно устройство снижения влажности воздуха, монтажных шкафов электрических устройств, содержащее тепловой насос, включающее элемент Пельтье, который устанавливается с внутренней стороны корпуса. Который при протекании тока представляет собой, охлажденную поверхность, в результате чего, влажность присутствующая в корпусе, конденсируется исключительно на его поверхности, и отводится устройством, предусмотренным для удаления влаги, конденсированной на охлажденной поверхности. Указанный элемент Пельтье, установлен рядом с внешней стенкой корпуса, причем охлаждаяемая поверхность находится внутри корпуса, а нагретая поверхность находится в тепловом контакте с наружной поверхностью. Нижняя часть охлажденной поверхности содержит средство для отвода конденсированной влаги на внешнюю сторону поверхности корпуса, указанное средство оснащено уплотнительными элементами.
К недостаткам указанного технического решения можно отнести, отсутствие эффективного охлаждения элемента Пельтье, недостаточную герметичность корпуса электротехнического устройства, а также выполнение элемента отвода влаги трубчатым, что может привести к его разрушению при периодическом замерзании в процессе эксплуатации в зимнее время.
Принимаем указанное техническое решение за ближайший аналог.
Технической задачей, на решение которой направлено, заявляемое изобретение, является реализация способа отвода влаги из герметичного корпуса электротехнического устройства с обеспечением эффективного отвода, конденсируемой влаги без нарушения герметичности корпуса и реализации эффективного охлаждения нагреваемой поверхности элемента Пельтье.
Технический результат, достигнутый от реализации заявляемого способа, заключается в повышении эффективности осушения воздуха в герметичном корпусе электротехнического устройства, с отводом влаги без нарушения его герметичности и повышением эффективности работы элемента Пельтье, посредством обеспечения принудительного охлаждения его нагреваемой поверхности, направленным потоком воздуха.
Сущность заявляемого способа заключается в том, что нагреваемую поверхность, по меньшей мере, одного термоэлектрического устройства охлаждают, направленным потоком воздуха. Также выполняют отвод сконденсированной влаги, без нарушения герметичности корпуса, с применением, по меньшей мере, одного частично проницаемого дренажного элемента, посредством которого пропускают влагу наружу и препятствуют доступу влаги, внутрь корпуса электротехнического устройства. Дренажный элемент выполняют в виде сосуда с открытой верхней частью, отвод влаги из которого производят под воздействием эффекта избыточного давления жидкости на стенки сосуда
Нагреваемую поверхность устанавливают в тепловом контакте с теплопроводящими элементами, помещенными на пути движения направленного потока воздуха, в пределах воздуховода существующей системы охлаждения электротехнического устройства.
Сущность заявляемого изобретения поясняется, но не ограничивается следующими изображениями:
фиг. 1 - устройство отвода влаги из герметичного корпуса электротехнического устройства;
фиг. 2 - система охлаждения нагреваемой поверхности термоэлектрического устройства (вариант 1).
фиг. 3 - система охлаждения нагреваемой поверхности термоэлектрического устройства (вариант 2).
Заявляемый способ, предусматривает различные варианты и альтернативные формы реализации. Конкретный вариант осуществления раскрыт в описании и показан посредством, приведенных графических материалов. Описанный способ не ограничивается конкретной раскрытой формой и может охватывать все возможные варианты исполнения, эквиваленты и альтернативы, в рамках существенных признаков, раскрытых в формуле изобретения.
Способ отвода влаги из герметичного корпуса 1 (фиг. 1) электротехнического устройства, реализован на основе термоэлектрического устройства 2, включающего охлаждаемую 3 и нагреваемую 4 поверхности, работающего по принципу Эффекта Пельтье, а также, по меньшей мере, одного частично проницаемого дренажного элемента 5. Указанный дренажный элемент, преимущественно установлен в нижней части корпуса электротехнического устройства и совмещен в плане с помещенным над ним элементом 6 отвода влаги, соединенным с термоэлектрическим устройством. Указанный дренажный элемент выполнен с возможностью отвода влаги посредством применения эффекта давления жидкости на стенки сосуда, что позволяет отойти от использования трубчатых систем отвода влаги, как это реализовано в патентах аналогах.
Нагреваемую поверхность 4, по меньшей мере, одного термоэлектрического устройства охлаждают, направленным потоком воздуха (показан стрелками фиг. 2; 3), при этом указанная поверхность может находиться в тепловом контакте с теплоотводящими элементами 7 (фиг. 2; 3), помещенными на пути движения направленного потока воздуха (указан стрелками). В данном описании приведены два возможных варианта обеспечения принудительного воздушного охлаждения, что не исключает применения и других способов его реализации. Согласно первому варианту (фиг. 2), теплоотводящий элемент 7 помещают в переделах герметичного корпуса, где реализуют его обдув направленным потоком воздуха. Согласно второму из возможных вариантов (фиг. 3), теплоотводящий элемент 7, находящийся в тепловом контакте с нагреваемой поверхностью 4 термоэлектрического устройства, помещают в пределах воздуховода 8, существующей системы охлаждения электротехнического устройства.
Согласно заявляемому способу отвода влаги из герметичного корпуса электротехнического устройства, с внутренней стороны корпуса 1 устанавливают, по меньшей мере, одно термоэлектрическое устройство 2, включающее охлаждаемую 3 и нагреваемую поверхности 4, работающее по, известному принципу Эффекта Пельтье.
В результате значительного перепада температур на охлаждаемую поверхность 3, конденсируется влага, содержащаяся в воздухе внутри герметичного корпуса электротехнического устройства. Сконденсированную влагу, отводят за пределы корпуса без нарушения его герметичности, с применением, по меньшей мере, одного частично проницаемого дренажного элемента 5, посредством которого пропускают влагу наружу и препятствуют доступу влаги внутрь корпуса электротехнического устройства. Собранную на охлаждаемой поверхности элемента Пельтье влагу, направляют в область приемного отверстия дренажного элемента, при этом, по меньшей мере, один дренажный элемент устанавливают в нижней части корпуса и совмещают в плане с помещенным над ним элементом 3 отвода влаги, соединенным с термоэлектрическим устройством.
Также с целью повышения эффективности работы термоэлектрического устройства его нагреваемую поверхность 4, охлаждают, направленным потоком воздуха, что позволяет увеличить разность температур между поверхностями термоэлектрического устройства и как результат, значительно понизить температуру его охлаждаемой поверхности.
Реализация заявляемого способа обеспечивает достижение указанного технического результата и позволяет повысить эффективность осушения воздуха в герметичном корпусе электротехнического устройства, с отводом влаги без нарушения его герметичности, а также эффективность работы термоэлектрического устройства, посредством обеспечения эффективного охлаждения его нагреваемой поверхности, направленным потоком воздуха.
Заявляемый способ может быть реализован, как в конструкции герметичных корпусов различных электронных устройств, так и в иных закрытых и защищенных от контакта с внешней средой вместилищах для хранения и транспортировки, чувствительных к влаге объенктов.
Claims (2)
1. Способ отвода влаги из герметичного корпуса электротехнического устройства, согласно которому с внутренней стороны корпуса устанавливают по меньшей мере одно термоэлектрическое устройство, включающее охлаждаемую и нагреваемую поверхности, работающее по принципу эффекта Пельтье, на охлаждаемую поверхность которого конденсируется влага, после чего сконденсированную влагу отводят за пределы корпуса, отличающийся тем, что нагреваемую поверхность по меньшей мере одного термоэлектрического устройства охлаждают направленным потоком воздуха и выполняют отвод сконденсированной влаги без нарушения герметичности корпуса с применением по меньшей мере одного частично проницаемого дренажного элемента, посредством которого пропускают влагу наружу и препятствуют доступу влаги внутрь корпуса электротехнического устройства, который выполняют в виде сосуда с приемным отверстием, отвод влаги из которого производят под воздействием эффекта давления жидкости на стенки сосуда.
2. Способ отвода влаги из герметичного отсека электротехнического устройства по п. 1, отличающийся тем, что нагреваемую поверхность устанавливают в тепловом контакте с теплопроводящими элементами, помещенными на пути движения направленного потока воздуха в пределах воздуховода существующей системы охлаждения электротехнического устройства.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US16/051,977 US10524382B2 (en) | 2017-08-28 | 2018-08-01 | System and method for forced air cooling of electrical device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201709265 | 2017-09-21 | ||
| UAA201709265 | 2017-09-21 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017142040A3 RU2017142040A3 (ru) | 2019-06-03 |
| RU2017142040A RU2017142040A (ru) | 2019-06-03 |
| RU2707443C2 true RU2707443C2 (ru) | 2019-11-26 |
Family
ID=66792979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017142040A RU2707443C2 (ru) | 2017-08-28 | 2017-12-01 | Способ отвода влаги из герметичного корпуса электронного устройства |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA038466B1 (ru) |
| RU (1) | RU2707443C2 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1320616A1 (ru) * | 1985-08-07 | 1987-06-30 | Государственное Специальное Конструкторское Бюро Теплофизического Приборостроения | Термоэлектрический осушитель воздуха |
| EP0368382A1 (en) * | 1988-10-26 | 1990-05-16 | Holec Systemen En Componenten B.V. | Atmospheric humidity-lowering apparatus for electrical installation boxes and the like |
| JPH05288358A (ja) * | 1992-04-02 | 1993-11-02 | Fanuc Ltd | 熱交換器 |
| JP2000093730A (ja) * | 1998-09-22 | 2000-04-04 | Aisin Seiki Co Ltd | 配電盤内の除湿冷却装置 |
| RU2372757C2 (ru) * | 2006-02-13 | 2009-11-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Герметичный радиоэлектронный блок |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH659910A5 (de) * | 1983-01-27 | 1987-02-27 | Bbc Brown Boveri & Cie | Luftdrosselspule und verfahren zu ihrer herstellung. |
| US5077601A (en) * | 1988-09-09 | 1991-12-31 | Hitachi, Ltd. | Cooling system for cooling an electronic device and heat radiation fin for use in the cooling system |
| US5297005A (en) * | 1992-09-28 | 1994-03-22 | Energy Innovations, Inc. | Apparatus and method for cooling heat generating electronic components in a cabinet |
| TW265430B (en) * | 1994-06-30 | 1995-12-11 | Intel Corp | Ducted opposing bonded fin heat sink blower multi-microprocessor cooling system |
| EP2762810A1 (en) * | 2013-02-04 | 2014-08-06 | ABB Oy | Cooling assembly and dehumidification method |
| RU158897U1 (ru) * | 2015-07-16 | 2016-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" | Устройство системы охлаждения шкафа инвертора преобразователя частоты |
-
2017
- 2017-12-01 RU RU2017142040A patent/RU2707443C2/ru active
-
2018
- 2018-07-11 EA EA202090422A patent/EA038466B1/ru unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1320616A1 (ru) * | 1985-08-07 | 1987-06-30 | Государственное Специальное Конструкторское Бюро Теплофизического Приборостроения | Термоэлектрический осушитель воздуха |
| EP0368382A1 (en) * | 1988-10-26 | 1990-05-16 | Holec Systemen En Componenten B.V. | Atmospheric humidity-lowering apparatus for electrical installation boxes and the like |
| JPH05288358A (ja) * | 1992-04-02 | 1993-11-02 | Fanuc Ltd | 熱交換器 |
| JP2000093730A (ja) * | 1998-09-22 | 2000-04-04 | Aisin Seiki Co Ltd | 配電盤内の除湿冷却装置 |
| RU2372757C2 (ru) * | 2006-02-13 | 2009-11-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Герметичный радиоэлектронный блок |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017142040A3 (ru) | 2019-06-03 |
| RU2017142040A (ru) | 2019-06-03 |
| EA202090422A1 (ru) | 2020-06-10 |
| EA038466B1 (ru) | 2021-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101917660B1 (ko) | 태양광 발전용 접속반 | |
| US9851282B2 (en) | Sample cooling device, and autosampler provided with the same | |
| RU2016152250A (ru) | Погружаемый центр обработки данных | |
| ES2411058T3 (es) | Lavavajillas | |
| US20190239390A1 (en) | Enclosure for liquid cooling of an electronic device | |
| EP2827691B1 (en) | Cabinet for power electronic apparatus | |
| KR20040019398A (ko) | 풍력 발전설비 | |
| CN103961984A (zh) | 冷却组件和除湿方法 | |
| US20160165748A1 (en) | System for effectvely transfering heat from electronic devices and method for forming the same | |
| KR100372825B1 (ko) | 냉각장치 | |
| RU2707443C2 (ru) | Способ отвода влаги из герметичного корпуса электронного устройства | |
| JP2005268796A (ja) | エンクロージャのための冷却装置 | |
| US20160015841A1 (en) | Condensation assembly and method | |
| CN108973584B (zh) | 用于评估车辆的外部空气的质量的传感器装置 | |
| KR101244729B1 (ko) | 압축공기 제습장치 | |
| JP3018213B2 (ja) | 熱交換器 | |
| WO2002065549A1 (en) | A cooling arrangement for an integrated circuit | |
| CA3021959C (en) | Cpu cooling system with direct spray cooling | |
| ES2712992T3 (es) | Dispositivo de flujo de gas para una instalación para el tratamiento de radiación de sustratos | |
| CN215539710U (zh) | 除湿器以及除湿系统 | |
| CN107430102B (zh) | 自动取样器 | |
| SU894891A1 (ru) | Устройство дл охлаждени радиоэлектронной аппаратуры | |
| JPS5949436A (ja) | 熱交換器 | |
| KR20200020214A (ko) | 펠티어소자가 구비된 폐쇄형 공기순환 제습장치 | |
| JP2007524232A (ja) | 回路基板の乾燥方法および装置 |