Блок радиоэлектронной аппаратуры Советский патент 1993 года по МПК H05K7/20 

Фиг.

Изобретение относится к элементам конструкций радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), обеспечивающим охлаждение тепловыделяющих электрорадиоэлементов (ЭРЭ), может быть использовано при разработке и производстве РЭА в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения повышение эффективности охлаждения при уменьшении энергозатрат без увеличения массы и габаритов известного устройства.

Такое конструктивное решение позволяет повысить эффективность охлаждения при уменьшении энергозатрат на перемещение хладозгента. При описанном выполнении отверстий в камерах и перегородках происходит столкновение струй хладоагента непосредственно у поверхности ЭРЭ, где вследствие этого и происходит турбулиза- ция (завихрение) потоков хладоагента с су- щественным увеличением местных скоростей вихрей и, как следствие, увеличением конвективных коэффициентов теплоотдачи от ЭРЭ. Для увеличения при необходимости дальнобойности струй в отверстиях могут быть установлены сопла или различные струйные распылители.

Необходимо подчеркнуть, что описанная выше турбулизация происходит и тогда, когда скорость хладоагента на выходе из отверстий сравнительно невелика и еоот- ,ветствует ламинарному режиму его движения. Кроме того, даже незначительное увеличение скорости движения хладоагента через отверстия (в пределах ламинарного режима) вызывает более существенную По сравнению с увеличением указанной скорости туобулизаиию в зоне поверхности ЭРЭ. Это объясняется столкновением в упомянутой зоне нескольких (как минимум, трех: снизу и с боков блока РЭА} потоков хлэдо- агента с заданной скоростью движения.

Поставленная цель - повышение эффек- тивности охлаждения при уменьшений энергозатрат обеспечивается всей совокупностью отличительных признаков, изложеи- ных в формуле изобретения. Игнорирование любого из них приведет к невозможности достижения поставленной цели. Автору не известны технические решения, совокупность которых была бы сходной с совокупностью признаков заявляемой конструкции блока РЭАи с проявлением тех же технических свойств..

В известных технических решениях для увеличения описанной турбулизации, а следовательно, конвективных коэффициентов теплоотдачи от ЭРЭ используются Дополнительные элементы конструкций, а в ряде случаев, учитывая актуальность требований

охлаждения РЭА с высокой плотностью монтажа и учетом минимизации энергозатрат, турбулизирующие элементы входят непосредственно в конструкцию ЭРЭ.

Однако во всех перечисленных технических решениях дополнительные элементы неизбежно увеличивают массу и габариты РЭА, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на энергозатратах объектов размещения аппаратуры. Заявляемое техническое решение не требует введения дополнительных конструктивных элементов для турбулизации потока хладоагента и, следовательно, не увеличивает массу и габари5 ты блока РЭА (при прочих равных условиях). Изложенное выше позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критериям мировая новизна и существенные отличия.

0 На фиг.1 показан блок РЭА, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1 (верхняя крышка блока условно не показана). Для удобства чтения представленных чертежей схема движения потоков хладоагента приведена

5 только для нижнего ряда ЭРЭ.

Блок РЭА содержит корпус 1, в нижней части которого на шасси 2 смонтированы штепсельные разъемы (не показаны), ответные части 3 которых установлены на платах

0 4 с ЭРЭ 5. Платы 4 снабжены теплоотводя- . ш,ими пластинами б и 7, камеры 8 установлены между платами 4 на их противоположных сторонах с возможностью контактирования с теплоотводящими

5 пластинами б и 7, причем противоположные камеры 8 соединены между собой полыми перегородками 9, надетыми на трубопроводы 10, один конец которых сообщается с источником подачи хладоагента (не покз0 зан), а другой конец закрыт заглушками 11. Упругие элементы - втулки 12, надетые на трубопроводы 10, установлены между перегородками 9 и подпружинивают их, устраняя одновременно, непроизводительные

5 утечки хладоагента. Внутренний объем 13 камер 8 и перегородок 9 сообщается с отверстиями 14,выполненными в трубопроводах 10. В верхней части корпуса 1 выполнены отверстия 15 для выхода хладо0 агента из блока. В задней части корпуса 1 расположен разъем внешних связей блока (не показам), камеры 8 крепятся к корпусу 1 винтами 18. Внутренняя поверхность камер

8покрыта слоем теплоизоляционного мате- 5 риала 17 для исключения влияния тепла,

снимаемого камерами 8с теплоотводящих пластин 6 и 7, на температуру хлэдоагента внутри камер 8. В камерах 8 и перегородках

9выполнены отверстия 18, которые сгруппированы в зонах 19 между проекциями

ЭРЭ 5 на.платы 4, камеры 8 и перегородки 9. Расстояние между центрами соседних групп отверстий 18 в зонах 19 соответствуют расстояниям между центрами 20 соседних ЭРЭ 5. Количество отверстий 18 в группах и их размещение в зонах 19 определяется задачей по охлаждению конкретных ЭРЭ 5 с учетом их размеров и режимов работы.

Расположение отверстий 18 на камерах 8 и перегородках 9 такое, что их оси взаимно перпендикулярны и лежат в одной плоскости, это позволяет минимизировать расстояние потоков хладоагента до точки их пересечения.

Блок РЭА работает следующим образом.

При включении блока в сеть ЭРЭ 5, установленные на платах 4, выделяют тепло. Хладоагент, например воздух, подается в трубопроводы 10 и через отверстия 14 попадает во внутренний объем 13 камер 8 и перегородок 9. Далее хладоагент проходит через отверстия 18, сгруппированные в зонах 19, при этом струи 21 потока хладоагента-сталкиваются возле теплорассеивающей поверхности ЭРЭ 5, где происходит их вза0

5

0

5

имное перемешивание (турбулизация). образующее ряд мелких местных вихрей 22. Благодаря описанной турбулизации местная скорость вихрей 22 значительно выше скорости струй 21, вытекающих из отверстий 18, в результате чего происходит интенсивный теплосъем с ЭРЭ 5. Отработанный хладоагент сбрасывается из корпуса 1 через отверстия 15 в аналогичный, не более теплонагруженный блок РЭА, в шкаф с набором блоков или в окружающую среду. Дополнительно тепло снимается с теплоотводящих пластин 6, 7 плат 4 через боковые стенки камер 8.

Формула из обретения Блок радиоэлектронной аппаратуры по авт.св. № 752835. отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса охлаждения, отверстия для раздачи хладагента расположены группами в зонах боковых стенок камер узла подачи хладагента и полых перегородок, размещенных напротив межэлементных пространств симметрично относительно геометрических осей соответствующих электрорадиоэлёментов.

Изобретение относится к элементам конструкций радиоэлектронной аппаратуры, обеспечивающим охлаждение тепловыделяющих электрорадиоэлементов. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения достигается тем. чтр в радиоэлектронном блоке, содержащем корпус 1. размещенные в нем платы 4с электрорадиоэлементами 5 и теплоотводящими пластинами. 6 и 7, узлы раздачи хладагента в виде камер 8, установленных между платами 4 и соединенных перегородками 9, отверстия 18 в камерах 8 и перегородках 9 расположены группами напротив межэлементных пространств. 2 ил.

б stswg MA.

Шдагент