Шкаф для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры Советский патент 1982 года по МПК H05K7/20 

воляет обеспечить указанные требования, предъявляемые устройствам совре менных многопроцессорных вычислитель ных комплексов. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по .технической с.ущности является шкаф для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры, включающей , блоки питания и логические блоки в ; виде ячеек на поворотных рамах, содержащий размещенные в корпусе стойк для блоков питания и логических блоков, вентиляторы, теплообменники и распределительный воздуховод. В известном устройстве для охлаждения ка дого горизонтального ряда ячеек используется один теплообменник, который находится под этим рядом.Воздух, охлаждающий каждый ряд ячеек с помощью вентиляторов, расположенны сверху и снизу стойки известного уст ройства, предварительно прогоняется через соответствующий теплообмен- ник |2j. Однако и в этом случае забор оХ лаждающего воздуха производится из помещения, где установлены ЭВМо Хотя в таком устройстве и решается задача обеспечения жесткости допусков на температурные разбросы логических элементов, но оптимальные тепловые р жимы элементов (ЧО-ЗО С для логических устройств и. 60-70 С для источников питания) в рамках единого модуля обеспечены быть.йё могут. Кроме того, в таком устройстве значительную часть объема занимают расположенные между рядами ячеек теплообменники, что приводит к увеличению связей меж ду логическими элементами и, следовательно, ухудшению такого важного показателя ЭВМ, как производительность . ) Цель изобретения - повышение эффективнобти охлаждения. . Поставленная цель достигается тем что шкаф для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры, содержащий блоки питания и логические блоки в виде ячеек на поворотных рамах, имеющий размещенные в корпусе стойки для бло ков питания и логических блоков, вен тиляторы, теплообменники и распределительный воздуховод, снабжен усечен ными диффузорами с непараллельными ойнованиями, жестко закрепленными т.еплообменниках, причем часть вентиляторов размещена.на-диффузорах, часть - на поворотных рамах логических блоков, а стойка Для блоков пита ния снабжена наклонными перегородками, расположенными между ее полками с возможностью образования воздухово дов переменного сечения, при этом : стойки для логических блоков и для блоков питания расположены с возможностью образования между ними распре делительного воздуховода, сообщающегося с воздуховодами переменного сечения стойки для блоков питания. Кроме того, смежные усеченные диффузоры с непарешлельными основаниями закреплены развернутыми попарно в разные стороны относительно оси теплообменника. На фиг. 1 - схематически изображен предлагае1 &: й шкаф, общий вид; на фиг.. 2 - стойка теплообменника. Шкаф содержит размещенные в его корпусе стойку 1 для теплообменников, стойку 2 для блоков питания и стойку 3 для. логических блоков. В стойке 1 установлены теплообменники 4 типа жидкость-воздуха, которые последовательно соединены с помсяцью гибких вставок 5, при этом к нижнему и верхнему теплообменникам 4 подсоединены в содной 6 и выходной 7 трубопроводы, в результате чего в стойке 1 образуется гидравлический контур, по которому проходит жидкий хладагент. На каждом из теплообменников 4 жестко закреплены усеченные диффузоры 8 с непараллельными основаниями, на диффузорах 8 размещены вентиляторы 9. Диффузоры,8 закреплены на теплообменниках 4 развернутыми попарно в разные стороны относительно осей теплообменников. Конструкции стойки 1 предусматривает наличие камеры 10 всасывания и основной камеры 11 нагнетания, которая заканчивается воздуховодом 12 с прямоугольным сечением. Стойка 2 питания, представляющая собой этажерочную конструкцию, предназначена для установки блоков 13 питания, котоЕ«ле располагаются в несколько горизонтальных рядов, В верхней ч,асти стойки 2 питания находится транзитный прямоугольный . воздуховод 14, которай сообщается с воздуховодом 12. Стойка 2 снабжена наклонными перегородками, расположенными между ее полками-блоками 13 питания с возможностью образования подводящих 15 и отводящих 16 воздуховодов переменного сечения При этом воздуховодаа 16 сообщаются с камерой 10 всасывания. В подводящих воздуховодах 15 установлены дросселирующие устройства 17, с помощью которых производится индивидуальная регулировка воздушного потока ДО1Я каждого блока 13 питанияо В стойке 3 для логических блоков располагаются поворотные рамы 18 с установленными в несколько, рядов ячейками 19, которые образуют множество вертикальных каналов 20, В верхней части стойки 3 находится- имеющий прямоугольное сечение распределительный воздуховод 21, в котором предусмотрены раздаточные отверстия 22, В нижней части поворотных рам 18 установлен ряд вентиляторов 23.Стойка 2 и стойка 3 расположены с возможностью образования между ними распределительного воздуховода 24,сообщающегося с воздуховодами 15 СТОЙКИ2 блоков питания. Двери 25 и различные виды обСийвок 26, выполненные с учетом герметизации типового модуля по отнсшению к внешнему пространству, имеют обычную конструк 1ЩЮ. При стыковке (фиг, I) стойки 1 для теплообменников,стойки 2 для бло ков питания и стойки 3 для логических блоков образуется единый типовой doдyль, узлы и элементы которого сос тавляют автономное устройство охлаждения тепловьвделяющих узлов (ячеек и блоков питания) центрального проце сора. Шкаф для охлаждения работает следующим образом. Воздушный поток охлаждающего воздуха, создаваемый с псилощью вентиляторов 9, из камеры 11 нагнетания через воздуховоды 12 и 14 поступает в распределительный воздуховод 21.Отсю да охлаждающий воздух через раздаточ ные отверстия 22 поступает в стойку и распределяется на множество вертикальных потоков, проходящих через вертикальные каналы 20, при этом про исходит охлаждение выделяющих теплоячеек 19. Отработавший воздух подхватывается вентиляторами 23 и попадает в подводящий воздуховод 15, Там, пройдя дросселирующие устройства 17, с помощью которых происходит перераспределение воздушного потока между блоками 13 питания для каждого горизонтального ряда, он поступает для охлаждения блоков 13 питания. После этого, отработав вторично, воз дух по отводящим воздуховодам 16, на правляется в камеру 10 всасывания. Здесь воздух прогоняется через теплообменники 4, по,которым циркулируе охлсшдэющая жидкость, Затем охлажден ный воздух снова поступает в распределительный воздуховод-24 и т.д. Таким образом, с помощью практически одного и того же объема воздуха, который находится в режиме рециркуляции, производится охлаждение тепловыделяющих узлов типового модуля, находящихся в различных температурных режимах, I .. Вентиляторы 23, закрепленные на поворотных рамах 18, служат также для прогона воздуха с целью обеспечения заданных тепловых режимов ячее 19 во время профилактики и ремонта стойки 3,. в тот момент, когда типовой модуль разгерметизирован, и рамы 18 вывернуты наружу. Попарное расположение осей смежных вентиляторов 9 в разные стороны относительно, осей теплообменников позвол;я ет значительно улучшить аэродинамические характеристики камеры 11 нагнетания и создать при этом необходимый воздушный напор. Каналы для циркуляции охлаждающего воздуха, а также распределительный воздуховод образуют несколько групп параллельных соединений, связанных последовательно между собой, что позволяет оптимальным образом с точки зрения обеспечения тепловых режимов скомпоновать функциональные узлы типового модуля. Наличие камер всасывания 10 и Нагнетания 11 и распределительного воздуховода 24 позволяет обеспечить не обходимый режим теплообмена при кратковременной разгерметизации типового модуля во время открывания дверей стойки 2 и стойки 3 для ремонта и откладки узлов.ч Предлагае№лй шкаф для охлаждения позволяет создавать типовые конструктивные модули для использования их в многопроцессорных вычислительных комплексах, в которых при этом выдерживаются требования по допустимым длинам .электронных связей и, оледовательно, может быть.достигнута необходимая производительность, - Объединение теплообменников и вем.тиляторов в единый блок позволяет снизить энергопотребление устройства охлаждения, повысить его надежность, а также уменьшить конструктивные габариты. , Замкнутая система воздухообмена с рециркуляцией охлажданмцего воздуха позволяет снизить хладопотери в окружающую среду, исключить попадание эоздуха из машинного зала и уменьшить при этом загрязнение радиоэлектронной аппаратуры. В связи с этим можно отказаться от применения внутри конструктивного модуля фильтров, при этом появляется возможность использования вентиляторов, создающих меньший напор и потребляющих меньше энергии . Формула изобретения 1. Шкаф для охлаж1Хения радиоэлектронной аппаратуры, содержащий блоки питания и логические блоки в виде ячеек на поворотных рамах, имекжшй размещенные в корпусе стойки для блоков питания и логических блоков, вентиляторы, теплообменники и распределительный воздуховод, о т л и чающийся -тем, что, с целью повшиения эффективности охлаждения, он снабжен усеченными диффузорами с непараллельными основаниями,жестко