Шкаф для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры Советский патент 1983 года по МПК H05K7/20 

2. Шкаф по п.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что внутренняя поверхность стено{ герметичных полостей полок покрыта слоем материала, с капиллярной структурой,пропитанного жидким теплоносителем.

1. ШКАФ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ, содержащий корпус с полыми боковыми стенками, расположекные между ними полки с гёрметячмыми полостями, о тл и ч а ю и ни с я тем, что, с целью повьваеиия игщежмости в работе, торцовые стенки герметичных полостей полок выполнены в виде стаканов, выступаквдих в полости полых боковых стенЫс в шахматном порядке. :п itib 4

: . i ,

Изобретение относится к Рс1йиотехнйке и может быть использовано для размещения и охлажденяя теплонагруженной радиоэлектроннрй аппа-рдтуры. . ,,

Известен шкаф для охлаждения радиоэлектронных содержаддий каркас с вертикальными несущими связями, зыполненными из труб, в кото1)ых размещены напорная и сливная магистрали воды. Горизонтальные несущ1Ге связи выполнены в виде камер охлаждения (полок), сваренных из двух Фасонных крышек с направляющими ДЛИ блоков и ребрами, образующими каналы внутри полки для цир куляции воды. Камеры охлаждения соединены с напорной и сливной, магистралями через клапаиьг, при открытии которых вода из напорной магистрали поступает в зигзагообразны каналы полок, пройдя по каналам Направляется в сливную магистраль l .

Вследствие большой длины зигзагообразных каналов и наличия нескольких поворотов каналов в пре; делах каждой полки описанный шкаф обладает значительным гидравлическим сопротивлением,- что требует больших затрат электроэнергии на прокачку охлаждающей жидкости по ка налам шкафа.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является . шкаф для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры, содержащий верхнее и нижнее основания, боковые и заднюю стенки, полки с герметичными полостями, соединенны1ли с системой подачи и отвода теплоносителя посредством штуцеров. Полости полок выполнены герметичными и снабжены перегородками, образующими параллельные каналы с общим входом и общим выходом, соединенными со штуцерами. Конструкция шкафа позволяет размещать в йем и эффективно охлаждать теплЬнагруженные радиоэлекТ ройные блоки. Выполнение герметичной полости внутри полки ввиде ряд параллельных каналов позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление шкафа 2 .

.

Однако наличие поворотов на входе в каналыполки и выходе из них создает значительные местные сопротивления потоку теплоносителя и обусловливает высокое гидравлическое сопротивление.

Цель изобретения -. повышение надежности в работе. :

Цель достигается тем, что в. шкафу для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры, содержащем корпус с полыми боковыми стенками, расположенные между ними полки с герметичными полостями, торцовые стенки герметичных полостей полок выполнены в виде стаканов, выступающих в полости полых боковых стенок в шахматном . порядке.

При этом внутренняя поверхность стенок герметичных полостей полок покрыта слоем материала с капиллярной структурой, пропитанного жидким теплоносителем.

На фиг.1 показан шкаф для радиоэлектронной аппаратуры, общий вид; на фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - то же, вид сбоку с Частичным вырывом одной боковой /стейки.

I

Шкаф для радиоэлектронной аппаратуры содержит верхнее 1 и нижнее 2 основания, заднюю стенку 3 и полые боковые стенки 4 и 5 с каналами для подачи и отвода теплоносителя. Между боковыми стенками 4 и 5 внутри шкафа размещены полки 6, выполненные из теплопроводного материала. Внутри поло б выполнены герметичные полости 7, которые могут иметь любую геометрическую форму/ например в виде ряда параллельно расположенных цилиндрических полостей (фиг.З) либо в виде одной общей полости. Герметичные полости 7 полок б заканчиваются с торцовыми концами, выполненными в виде стаканов 8 из тепл проводного матерналзг например меди, выступающими в полости 9 полых боковых стенок 4 и 5 для подачи и отвода теплоносителя в шахматном порядке, в полости 9 каждой полой боковой, стенки |4 И71Й 5 каналы для подачи и отвода теплоносителя совмещены Вверху каждой полой боковой стенки 4 или 5 выполнен патрубок 10 для подвола теплоносителя, внизу - патрубок 11 для отвода теплоносителя. Стаканы 8размещены в сквозных вертнкальных полостях 9 боковых стенок f и 5 в шахматном порядке (фиг.З). Количество стаканов, выступающихв вертикальную полость 9 боковых стенок, опр гделяется на основе теплогидравлического расчета шкафа. Внутренняя поверхность стенок полостей 7 полок и стаканов 8 покрыта слоем 12 материала капиллярной структуры, например спеченньам металлическим войлоком, пропитанHfc M жидким теплоносителем, например дистиллированной водой. Перед пропиткой теплоносителем полости 7 полок вакуумируются. Охлаждаемые радиоэлектронные блоки 13 устанавливаются между соседними полкс1ми б и прижимаются к поверхноетя расположенной вьпие него полки с помриън) клина 14. Радиоэлектронные блоки 13 могут контактировать .и с обеими полками. В этом случае устройство крепления блока может быть другим, например, с пом6иь(о ребристых поверхностей блока и полок. Шкаф закрыт передней двер цей 15 и снабжен аьюртизаторами 16. Устройство работает следующим об . .разом. :.: .;: -.., ; Ч , 13 радиоэлектронной аппаратуры , выоеляквдие при работе больш количествр:5репла, прижимаются к поп ке шкафа/ расположенной выце него, с обеепеч ием минимального термиче ского сощютивткнкч контакта. Через патрубки 10 для подвояа теплоносите в сквозную вертикальную полость 9 каждой боковой стенки подается тепл нооитель, например вода, из оадей водяной магиеграли установки шкафа с радяоэлек1роннь 1И блоками . На фиг.1 к 3 поток воды условно показан.стрелками. Благодаря процессу теплопередачи тепло от верхнего осйования теплонагруженного блока передается к полке б, выпо

t

А-Л

/ S

.. / ненной из теплопроводного.материала.. Теплоноситель, содержащий в слое 12 материала капиллярной структуры, покрывающем стенки пояостей 7, начинает испаряться или кипеть {при плотностях теплового потока более 1-15 Вт/см). В результате возник шей разности давлений насыщенного пара внутри полостей 7 полки, пар устремляется в более холОЛН.ую область: к внутренним поверхностям стенок стаканов 8, омынае х охлаждающей водой. На холодных стенках . стаканов пар конденсируется,а образовавшийся конденсат по слою 12 материала йапиллярной структуры перекачивается за счет действия ка пиллярных сил обратно г в зону испарения. Цикл испарение -конденсация повторяется, в аделивтдееся при конденсации тепло с поверхности стаканов 8 поглощается И уносится охлаждающей водой; прокачиваемой по вертикальной полости боковых стенок и омывающей стаканы всех .полок, рас положенные в полости в шахматном порядке. Охлаждающая вода отводит . тепло от полок шкафа, не заходя внутрь полостей полок и не изменяя направления движения потока. Изобретение позволяет повысить надежность работы радиоэлектронной аппаратуры. Применение предлагаемой конструкции шкафа позволяет существенно снизить гидравлическое сопротивление , что в свою очередь позволяет либо повысить эффективность охлаждения радиоэлектронной аппа- ратуры установленной в шкафу, либо снизить мощность на прокачку требуемого количества хладагента при сохранении требуемой эффективности охлаждения, а это позволит снизить расход потребляемой электроэнергии.

:Р

/Z/O

J

2Фиг.5