СИСТЕМА ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК G12B15/00 H05K7/20 

Предлагаемое изобретение относится к системам обеспечения температурных режимов и может быть использовано при воздушном охлаждении оборудования, в том числе радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), расположенной на подвижных носителях.

При воздушном охлаждении РЭА атмосферным воздухом возникает необходимость регулировать (уменьшать или увеличивать) поток воздуха в зависимости от его температуры. Для этого служат переключатели потока воздуха (ППВ), позволяющие полностью или частично перекрывать поступление атмосферного воздуха в аппаратуру. При этом немаловажное значение имеют массогабаритные характеристики ППВ (особенно в системах воздушного охлаждения летательных аппаратов), а также их стоимость и надежность.

Применяемые в настоящее время ППВ имеют один клапан и переключаются электроприводом. Используя два таких ППВ, можно регулировать поток атмосферного воздуха в простой системе приточно-вытяжной вентиляции с открытым внешним контуром, однако при этом невозможно осуществить рециркуляцию воздуха для обдува аппаратуры по внутреннему закрытому контуру (без доступа или при частичном поступлении атмосферного воздуха), что необходимо, например, при крайних (положительных или отрицательных) значениях температуры атмосферного воздуха или при его загрязнении.

Прототипом предлагаемой системы может служить система воздушного охлаждения электронной аппаратуры, приведенная на фиг.1. (Проблемы вентиляции и кондиционирования воздуха. Под общей редакцией проф. Э.Х.Одельского, Высшая школа, 1969, стр.208, рис.3). Данная система воздушного охлаждения позволяет преобразовывать открытый внешний в закрытый внутренний контуры воздушного охлаждения и состоит из приточного и вытяжного вентиляторов, воздуховода и трех ППВ, при помощи которых аппаратура может охлаждаться либо атмосферным воздухом, либо вытяжным воздухом, либо их смесью.

Так, при открытых клапанах ППВ 1 и 3 и закрытом клапане ППВ 2 вытяжной воздух из охлаждаемой кабины с аппаратурой полностью поступает в атмосферу, а приточный воздух в кабину полностью поступает из атмосферы.

При закрытых (или частично закрытых) клапанах ППВ 1 и 3 и открытом (или частично открытом) клапане ППВ 2 вытяжной воздух полностью или частично подается на рециркуляцию, а атмосферный воздух либо не используется, либо используется частично. Недостатком прототипа является наличие в нем трех ППВ, что увеличивает массогабаритные характеристики, стоимость и энергопотребление системы, а также снижает ее надежность.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение системы воздушного охлаждения, размещенной на подвижном носителе РЭА, снижение массогабаритных характеристик, стоимости и энергопотребления системы, повышение ее надежности.

Указанный результат достигается тем, что в известную систему воздушного охлаждения, содержащую приточный и вытяжной вентиляторы с воздуховодами, введен ППВ с двумя клапанами, который соединяет воздуховодами посредством одного клапана выход вытяжного вентилятора с выходом в атмосферу, а посредством второго клапана - вход приточного вентилятора с атмосферой.

Предлагаемая система воздушного охлаждения, представленная на фиг.2, содержит приточный 1 и вытяжной 2 вентиляторы, воздуховоды 3, подводящие к охлаждаемой аппаратуре 4 и отводящие от нее воздух, и ППВ 5 с двумя клапанами, который соединяет воздуховодами 3 посредством одного клапана выход вытяжного вентилятора 2 с выходом в атмосферу, а посредством второго клапана - вход приточного вентилятора 1 с атмосферой.

На фиг.3 представлен вариант исполнения ППВ с двумя клапанами (на фигуре привод ППВ 5 не показан), который включает в себя корпус 6, на петлях которого закреплены клапаны 7, соединенные через упругие тяги 8 с рычагом 9, установленным на валу 10. При повороте вала 10 против часовой стрелки усилие через рычаг 9 и тяги 8 передается на клапан 7, который прижимается к корпусу 6 и закрывает доступ атмосферного воздуха в воздуховод. На фиг.4 представлен ППВ при повороте вала 10 по часовой стрелке, когда клапаны открываются и атмосферный воздух попадает в систему охлаждения.

Работа системы воздушного охлаждения (Фиг.2) может происходить в трех режимах: охлаждение только атмосферным воздухом - при полностью открытых клапанах ППВ 5; охлаждение только вытяжным воздухом, циркулирующим по замкнутому контуру - при закрытых клапанах ППВ 5; охлаждение смесью воздуха - при неполностью закрытых клапанах, когда на охлаждение аппаратуры 4 поступает часть вытяжного воздуха (другая его часть выводится в атмосферу) и атмосферный воздух.

Таким образом, введение в прототип, содержащий приточный и вытяжной вентиляторы с воздуховодами, ППВ с двумя клапанами позволяет подавать вытяжной воздух на полную или частичную рециркуляцию, т.е. преобразовать контур воздушного охлаждения из открытого в закрытый, используя один ППВ, что упрощает систему воздушного охлаждения, снижает ее массу, габариты, стоимость, энергопотребление и повышает надежность.

Изобретение относится к системам обеспечения температурных режимов и может быть использовано при воздушном охлаждении оборудования, в том числе радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), расположенной на подвижных носителях. Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение системы воздушного охлаждения, размещенной на подвижном носителе РЭА, снижение массогабаритных характеристик, стоимости и энергопотребления системы, повышение ее надежности. Указанный результат достигается за счет того, что система воздушного охлаждения содержит приточный и вытяжной вентиляторы с воздуховодами, введен переключатель потока воздуха с двумя клапанами, который соединяет воздуховодами посредством одного клапана выход вытяжного вентилятора с выходом в атмосферу, а посредством второго клапана - вход приточного вентилятора с атмосферой, при этом переключатель потока воздуха содержит корпус, на котором закреплены два клапана, соединенные через упругие тяги с рычагом, установленным на валу переключателя потока воздуха. 4 ил.

Система воздушного охлаждения радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), содержащая приточный и вытяжной вентиляторы и воздуховоды, создающие открытый внешний и закрытый внутренний контуры воздушного охлаждения, отличающаяся тем, что в нее введен переключатель потока воздуха с двумя клапанами, который соединяет воздуховодами посредством одного клапана выход вытяжного вентилятора с выходом в атмосферу, а посредством второго клапана - вход приточного вентилятора с атмосферой, при этом переключатель потока воздуха содержит корпус, на котором закреплены два клапана, соединенные через упругие тяги с рычагом, установленным на валу переключателя потока воздуха.