Шафа радіоелектронної апаратури

Корисна модель відноситься до області радіоелектроніки і призначена для використання при конструюванні шаф для розміщення радіоелектронної апаратури з виділенням тепловій потужності при її роботі.

Загальновідомо, що від теплового режиму роботи радіоелектронної апаратури істотно залежить її надійність, і безперечна актуальність питань конструювання систем охолодження радіоелектронної апаратури. При розміщенні радіоелектронних пристроїв в шафах необхідно приділяти увагу ефективності відведення надлишкового тепла, що виділяється ними з об'єму шафи.

Відомі пристрої для розміщення радіоелектронної апаратури з рішенням питання відводу теплоти від неї, наприклад пристрій, що містить корпус і плати з електронною апаратурою, при цьому на платах розміщені теплопровідні пластини з фольги, які через засоби кріплення з'єднані з корпусом з теплопровідного матеріалу. Тепло, що виділяється, через пластини, засоби кріплення передається корпусу і за допомогою випромінювання скидається з нього (а.с. СРСР №1638817, Н05К 7/20, 1987). Даний пристрій неефективний з погляду забезпечення теплового режиму радіоелектронної апаратури.

Відома шафа радіоелектронної апаратури, що містить корпус з плитами, розташованими одна над іншою і створюючими горизонтальні секції, в яких розміщені знімні блоки радіоелектронної апаратури, систему тепловідводу (патент РФ №210670, кл. Н05К 7/20, 1998).

Недоліками даного пристрою є складність конструкції і системи забезпечення теплового режиму радіоелектронної апаратури.

Відома також шафа радіоелектронної апаратури, що містить корпус із задньою стінкою, плити, розташовані одна над іншою і створюючі горизонтальні секції для розміщення радіоелектронної апаратури, торцевий контакт кожної плити із задньою стінкою здійснюється через теплопровідну пасту. Із зовнішнього боку задньої стінки передбачені засоби кріплення для пластини з додатковими засобами охолодження із зовнішнього боку. Пластина може бути виконана з обребренням - з виступами при природному охолодженні і при цьому може бути забезпечена кожухом і каналом для подачі повітря при застосуванні примусового повітряного охолодження, або пластина може бути виконана з каналом для подачі води при застосуванні водяного охолодження (патент РФ № 2211551 Н05К 7/20).

Недоліками даної конструкції шафи є наявність значного теплового опору для теплового потоку з шафи в навколишнє середовище, обумовленої, по-перше, торцевим контактом плити із задньою стінкою і, по-друге, неможливістю забезпечення ідеального (з погляду теплового опору) кріплення додаткової пластини із задньою стінкою. Крім того, дана конструкція не забезпечує регулювання режиму роботи системи тепловідводу в процесі роботи радіоелектронної апаратури.

В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення ефективності відводу тепла з об'єму шафи за рахунок зниження теплового опору і забезпечення можливості регулювання відводу тепла без зміни системи тепловідводу і конструкції шафи.

Дана задача досягається шляхом створення шафи радіоелектронної апаратури, що містить корпус із задньою стінкою, плити або пластини з високотеплопровідного матеріалу, розташовані одна над іншою і створюючи горизонтальні секції для розміщення радіоелектронної апаратури, при цьому особливістю корисної моделі є те, що шафа містить систему тепловідводу, що складається з теплових труб, приведених в тепловий контакт з пластинами з високотеплопровідного матеріалу в області зони випаровування теплової труби і задньою стінкою шафи, також виконаною з високотеплопровідного матеріалу, на зовнішній стороні якої кріпиться зона конденсації теплової труби, причому пластини з високотеплопровідного матеріалу кріпляться до задньої стінки шафи через теплоізоляційні прокладки, а задня стінка шафи з боку радіоелектронної апаратури також має теплоізоляційне покриття, причому до задньої стінки шафи кріпиться кожух для створення каналу при роботі системи охолодження в режимі примусового повітряного охолодження, що створюється вентилятором, електрично пов'язаним з блоком управління вентилятора, блок управління електрично пов'язаний як мінімум з одним датчиком температури, розміщеним на задній стінці шафи з боку кріплення теплових труб.

Корисна модель ілюструється кресленнями, де на фіг.1 зображено загальний вигляд шафи радіоелектронної апаратури, на фіг.2 секцію шафи радіоелектронної апаратури.

Конструкція шафи радіоелектронної апаратури, містить корпус 1 з пластинами з високотеплопровідного матеріалу 2, розташованими одна над іншою і створюючими горизонтальні секції, в яких розміщені знімні блоки радіоелектронної апаратури 3, систему тепловідводу, що складається з теплових труб 4, приведених в тепловий контакт з пластинами з високотеплопровідного матеріалу в області зони випаровування теплової труби і задньою стінкою шафи 5, також виконаною з високотеплопровідного матеріалу, на зовнішній стороні якої міститься зона конденсації теплової труби.

Пластини з високотеплопровідного матеріалу 2 кріпляться до задньої стінки шафи 5 через теплоізоляційні прокладки 6 для усунення зворотних теплопритоків. Задня стінка шафи 5 з боку радіоелектронної апаратури також має теплоізоляційне покриття 7, що служить також для зворотного переносу тепла із зони конденсації теплової труби в об'єм шафи.

До задньої стінки шафи кріпиться кожух 8 для створення каналу 9 при роботі системи охолодження в режимі примусового повітряного охолодження. Для створення режиму примусового повітряного охолодження наявний вентилятор 10, електрично пов'язаний з блоком управління вентилятора. На задній стінці шафи 5 з боку кріплення теплових труб встановлюється як мінімум один датчик температури (не показаний), сполучений електрично з блоком управління вентилятором (не показаний).

Пристрій працює таким чином. При включенні апаратури відбувається виділення потужності на модулях 3. Вказана потужність передається через пластини 2 на випарну частину теплової труби 4, а за допомогою її - на задню стінку 5 шафи, де відбувається скидання її в навколишнє середовище, за рахунок чого забезпечується нормальний температурний режим роботи радіоелектронного пристрою всередині шафи. У блоці управління вентилятором задається мінімальна температура задньої стінки шафи 5 і відповідно зони конденсації теплових труб 4, при якій необхідне примусове обдування для ефективнішого відведення тепла. При перевищенні теплової потужності в піковому режимі роботи радіоелектронної апаратури підвищується температура задньої стінки шафи, яка реєструється датчиком температури, і на блоці управління формується сигнал для включення вентилятора 10. Таким чином, в разі перевищення теплової потужності відносно нормального режиму роботи використовується додаткова інтенсифікація теплообміну з боку задньої стінки шафи і відповідно зони конденсації теплових труб.

Перевагою пропонованої конструкції також є відсутність значних додаткових енерговитрат для регулювання температурного режиму радіоелектронної апаратури в шафі.

Заявник

ДОДАТОК 1.3