SU1598240A1

SU1598240A1 - Arrangement for cooling electronic apparatus

Info

Publication number: SU1598240A1
Application number: SU884491164A
Authority: SU
Inventors: Владимир Васильевич Зродников; Александр Александрович Тихонов
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4371
Priority date: 1988-10-05
Filing date: 1988-10-05
Publication date: 1990-10-07

Abstract

Изобретение может быть использовано дл охлаждени отсеков с радиоэлектронной аппаратурой, работающей в услови х значительных тепловыдел ющих и внешних воздействий окружающей среды. Цель - повышение эффективности охлаждени и надежности. Цель достигаетс тем, что устройство содержит дополнительный теплообменник 11, размещенный в верхней части корпуса, емкость 12 дл конденсата 13 теплоносител , расположенную в нижней части корпуса. Устройство имеет внутренний замкнутый контур 4 циркул ции теплоносител и два наружных разомкнутых контура 5 и 14 циркул ции теплоносителей. Наружные разомкнутые контуры 5 и 14 циркул ции теплоносител сообщаютс с эжектором 16, дающим дополнительный эффект охлаждени . 4 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention can be used to cool compartments with electronic equipment operating under conditions of significant heat generation and external environmental influences. The goal is to increase cooling efficiency and reliability. The goal is achieved by the fact that the device contains an additional heat exchanger 11 placed in the upper part of the body, a tank 12 for the condensate 13 of the heat carrier located in the lower part of the body. The device has an internal closed circuit 4 of the circulation of coolant and two external open circuits 5 and 14 of the circulation of coolants. External open circuits 5 and 14 of the circulation of the coolant are connected to the ejector 16, which gives an additional cooling effect. 4 hp f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относится к области конструирования систем охлаждения радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано для охлаждения отсеков с радиоэлектронной аппаратурой, работающей в условиях значительных тепловыделений и внешних воздействий окружающей среды.The invention relates to the field of designing cooling systems for electronic equipment and can be used to cool compartments with electronic equipment operating in conditions of significant heat and external environmental influences.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения и надежности.The aim of the invention is to increase the cooling efficiency and reliability.

На чертеже показано предлагаемое устройство.The drawing shows the proposed device.

Устройство для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры содержит установленную в корпусе 1 радиоэлектронную аппаратуру 2 и теплообменник 3, внутренний замкнутый 4 и наружный разомкнутый 5 контуры циркуляции теплоносителей, в первом из которых последовательно установлены тепловыделяющие элементы охлаждаемых объектов 6, нагнетатель 7 теплоносителя внутреннего контура 4 циркуляции и горячие каналы 8 теплообменника 3, а во втором - холодные каналы 9 теплообменника 3 и нагнетатель 10 теплоносителя наружного контура 5, дополнительный теплообменник 11, установленный в верхней части полости корпуса 1, емкость 12 для сбора конденсатора 13 теплоносителя, второй наружный разомкнутый контур 14 циркуляции теплоносителя, сообщенный с горячим выходом 15 наружного контура 5 циркуляции с образованием эжектора 16 и с холодными каналами 17 дополнительного теплообменника 11, другая сторона холодных каналов 17 сообщена с атмосферой, второй внутренний контур.18 циркуляции теплоносителя в корпусе 1, сообщенный с одной стороны через клапанное устройство 19 с емкостью 12 и через слой 20 силикагеля с нижней частью полости корпуса 1, а с другой - с выходом 21 вертикально расположенных горячих каналов 22 дополнительного теплообменника 11. вход горячих каналов 23 образует зазор 24 с крышкой 25 корпуса 1, второй контур 14 выполнен с теплоизоляцией 26, с внешней стороны поверхности корпуса 1 расположен слой теплоизоляции 27, емкость 12 снабжена герметизирующим устройством 28.A device for cooling electronic equipment comprises an electronic equipment 2 installed in the housing 1 and a heat exchanger 3, an internal closed 4 and an external open 5 circuits for the circulation of coolants, in the first of which the fuel elements of the cooled objects 6 are sequentially installed, a supercharger 7 of the coolant of the internal circuit 4 of the circulation and hot channels 8 of the heat exchanger 3, and in the second, the cold channels 9 of the heat exchanger 3 and the supercharger 10 of the coolant of the external circuit 5, an additional heat exchanger to 11, installed in the upper part of the cavity of the housing 1, a container 12 for collecting the condenser 13 of the coolant, the second external open circuit 14 of the coolant circulated with the hot output 15 of the external circuit 5 with the formation of the ejector 16 and with the cold channels 17 of the additional heat exchanger 11, the other the side of the cold channels 17 is in communication with the atmosphere, the second inner circuit. 18 circulation of the coolant in the housing 1, communicated on the one hand through the valve device 19 with a capacity of 12 and through a layer 20 of silica gel from the bottom th cavity of the housing 1, and on the other, with the exit 21 of vertically arranged hot channels 22 of the additional heat exchanger 11. The input of the hot channels 23 forms a gap 24 with a cover 25 of the housing 1, the second circuit 14 is made with heat insulation 26, a layer is located on the outside of the surface of the housing 1 thermal insulation 27, the tank 12 is equipped with a sealing device 28.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При включении радиоэлектронной аппаратуры 2 и нагнетателей 7 и 10 осуществляется охлаждение аппаратуры за счет циркуляции теплоносителей в контурах 4 и 5 и сброса тепла через теплообменник 3 в теплоноситель наружного контура 5. Одновременно с включением нагнетателя 10 возникает движение теплоносителя в контуре в направлении к выходу 15 горячего теплоносителя контура 5 за счет эффекта эжекции. При повышении температуры воздуха внутри корпуса 1 за счет тепловыделений аппаратуры 2 возникает поток теплоносителя в контуре 18 в направлении к емкости 12 за счет эффекта самотяги под действием разности плотностей горячего и холодного теплоносителей и происходит сброс тепла через дополнительный теплообменник 11 в теплоноситель контура 14, т.е. имеет место дополнительное охлаждение полости корпуса 1 (снижение температуры) и выравнивание температуры воздуха в объеме корпуса 1. Причем воздух проходит через слой 20 сорбента для повышения качества осушения воздуха.When the electronic equipment 2 and the superchargers 7 and 10 are turned on, the equipment is cooled by circulating the heat carriers in circuits 4 and 5 and the heat is discharged through the heat exchanger 3 to the coolant of the external circuit 5. Simultaneously with the switching on of the supercharger 10, the coolant moves in the direction towards the hot outlet 15 coolant circuit 5 due to the effect of ejection. With increasing air temperature inside the housing 1 due to heat dissipation of the equipment 2, the heat carrier flows in the circuit 18 towards the tank 12 due to the self-traction effect under the influence of the density difference between the hot and cold heat carriers and the heat is released through an additional heat exchanger 11 into the heat carrier of the circuit 14, t. e. there is additional cooling of the cavity of the housing 1 (lowering the temperature) and equalization of air temperature in the volume of the housing 1. Moreover, the air passes through the sorbent layer 20 to improve the quality of air drainage.

Суточные и сезонные колебания температуры цкружающей среды в случае использования герметичного корпуса и колебания температуры и давления для негерметичного корпуса приводят к возникновению условий, необходимых для конденсации влаги, присутствующей во внутреннем воздухе, на стенках каналов, охлаждаемых теплоносителем контура 14, т.е. к термодинамической неравновесное™ внутреннего воздуха. При этом существенно интенсифицируется процесс теплообмена и повышается эффективность работы дополнительного теплообменника 11. Это обусловлено увеличением коэффициента теплоотдачи при конденсации в сравнении с коэффициентом теплоотдачи при свободной конвекции. Конденсат стекает по внутренним стенкам контура 18 в емкость 12 и отсекается там клапаном 19. Скопившийся конденсат удаляется с помощью герметизирующего устройства 28.Daily and seasonal fluctuations in the temperature of the medium in the case of using a sealed enclosure and fluctuations in temperature and pressure for an unpressurized enclosure lead to the conditions necessary for the condensation of moisture present in the internal air on the walls of the channels cooled by the coolant of circuit 14, i.e. to thermodynamic nonequilibrium ™ of internal air. In this case, the heat transfer process is significantly intensified and the efficiency of the additional heat exchanger 11 is increased. This is due to an increase in the heat transfer coefficient during condensation in comparison with the heat transfer coefficient in free convection. The condensate flows down the inner walls of the circuit 18 into the container 12 and is cut off there by the valve 19. The accumulated condensate is removed using a sealing device 28.

При выключенных радиоэлектронной аппаратуре 2 и нагнетателях 7 и 10 за счет разности горизонтальных уровней входа и выхода контура 14 и при условии разности температур внутреннего и наружного воздуха под действием разности плотностей (эффект самотяги)осуществляются охлаждение внутреннего воздуха и конденсация влаги.When the electronic equipment 2 and the blowers 7 and 10 are turned off, the internal air and moisture condensation are cooled due to the difference in the horizontal levels of the input and output of circuit 14 and provided that the temperature difference between the internal and external air under the influence of the density difference (self-traction effect).

Таким образом, конструктивное выполнение и взаимосвязь элементов устройства охлаждения позволяют за счет использования эффекта эжекции получить дополнительное охлаждение корпуса 1 с тепловыделяющей аппаратурой 2, за счет эффекта самотяги организовать процесс конденсации и интенсифицировать процесс теплообмена, обеспечить удаление влаги из внутреннего воздуха корпуса и тем самым снизить интенсивность коррозионных процессов, исключить возможность аварийных ситуаций из-за попадания конденсата на токоведущие части: за счет эффекта сорбции в сочетании с эффектом самотяги обеспечивается кондиционирование воздуха. Это позволяет повысить эффективность и эксплуатационную надежность устройства для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры.Thus, the design and the interconnection of the elements of the cooling device allow, through the use of the ejection effect, to obtain additional cooling of the housing 1 with the heat-generating equipment 2, due to the self-pulling effect, organize the condensation process and intensify the heat transfer process, ensure moisture removal from the internal air of the housing and thereby reduce the intensity corrosive processes, eliminate the possibility of accidents due to condensate getting on live parts: due to the effect of The air conditioning is provided in combination with the self-pulling effect. This allows you to increase the efficiency and operational reliability of the device for cooling electronic equipment.

Кроме того, устройство может быть использовано при необходимости охлаждения нескольких изолированных корпусов с тепловыделяющей аппаратурой. Для этого выход холодных каналов дополнительного теплообменника каждого последующего корпуса должен быть сообщен с горячим выходом каждого предыдущего наружного контура циркуляции теплоносителя с образованием эжектора или путем создания параллельных дополнительных внутренних и наружных контуров с подключением каждого дополнительного наружного контура к горячему выходу основного наружного контура циркуляции.In addition, the device can be used if it is necessary to cool several insulated buildings with fuel equipment. To do this, the output of the cold channels of the additional heat exchanger of each subsequent housing must be connected with the hot output of each previous external coolant circulation circuit with the formation of an ejector or by creating parallel additional internal and external circuits with the connection of each additional external circuit to the hot output of the main external circulation circuit.

Claims

Claim

1. A device for cooling electronic equipment, comprising a housing, an internal closed coolant circuit formed by a coolant supercharger, heat transfer channels and hot channels of a heat exchanger located in the lower part of the housing, an external open coolant circuit formed by a fan and cold heat exchanger channels, from characterized in that, in order to increase cooling efficiency and reliability, it is equipped with an additional 35 heat exchanger located in the upper part of the building the mustache, with a condensate tank located in the lower part of the casing, and two air ducts, the hot channels of the additional heat exchanger are oriented in the direction of free convection of the heat carrier, and their outputs are connected to the inlet of the first duct, the outlet of which is 10 connected to the condensate tank and the cavity case in its lower part, the input of the cold channels of the additional heat exchanger is in communication with the atmosphere, and their output is with the inlet of the second 15 duct, the output of which is communicated with the output of an external open circuit with the formation of an ejector.

2. The device pop. 1, distinguishing 20 s. the fact that the outer surface of the second duct is thermally insulated from the cavity of the housing.

3. The device according to claim 1, with the fact that the outer surface of the housing

25 insulated from the environment.

4. The device pop. 1, due to the fact that the outlet of the first duct and the condensate collecting tank are interconnected by means of a valve.

5. The device pop. 1, characterized in that the first duct is provided with an insert with a sorbent, which is silica gel, the insert being located at the outlet of the first duct.