RU89799U1

RU89799U1 - CABINET OF RADIO ELECTRONIC EQUIPMENT

Info

Publication number: RU89799U1
Application number: RU2009129183/22U
Authority: RU
Inventors: Денис Сергеевич Корчагин; Алексей Викторович Богданов; Владлен Владимирович Фомин
Priority date: 2009-07-28
Filing date: 2009-07-28
Publication date: 2009-12-10

Abstract

1. Шкаф радиоэлектронной аппаратуры, преимущественно транзисторного передатчика с принудительным воздушным охлаждением, содержащий корпус с блоками питания, усиления мощности возбудительного устройства, в которых тепловыделяющие радиоэлементы расположены на радиаторах, отличающийся тем, что все блоки выполнены с встроенной автономной системой воздушного охлаждения, содержащей термодатчики и датчики влажности, расположенные возле тепловыделяющих радиоэлементов, и диагонально-осевые вентиляторы, подающие охлаждающий воздух на радиаторы с охлаждаемыми радиоэлементами, причем на передней и задней стенках блоков напротив вентиляторов, а также задней стенке шкафа напротив блоков радиоэлектронной аппаратуры выполнены вентиляционные отверстия. ! 2. Шкаф по п.1, отличающийся тем, что все блоки выполнены в унифицированных по конструкции корпусах в форме прямоугольных параллелепипедов. ! 3. Шкаф по п.1, отличающийся тем, что площадь вентиляционных отверстий передней и площадь вентиляционных отверстий задней стенок каждого блока одинаковы и равняются суммарной площади проходного сечения фланцев вентиляторов внутри блока, причем площадь единичного вентиляционного отверстия выбирается с учетом длин волн, излучаемых внутри. ! 4. Шкаф по п.1, отличающийся тем, что вентиляторы в каждом блоке закреплены на перегородке, разделяющей блок на две области - одна служит для забора воздуха, другая для нагнетания.1. Cabinet electronic equipment, mainly a transistor transmitter with forced air cooling, comprising a housing with power supplies, power amplification excitatory devices, in which the fuel radioelements are located on radiators, characterized in that all the blocks are made with a built-in autonomous air cooling system containing temperature sensors and humidity sensors located near the fuel elements of the radio elements and diagonal-axial fans supplying cooling air to the radio ators with cooled radio elements, moreover, ventilation holes are made on the front and rear walls of the blocks opposite the fans, as well as the rear wall of the cabinet opposite the blocks of electronic equipment. ! 2. The cabinet according to claim 1, characterized in that all the blocks are made in buildings uniform in design in the form of rectangular parallelepipeds. ! 3. The cabinet according to claim 1, characterized in that the area of the ventilation openings of the front and the area of the ventilation openings of the rear walls of each unit are the same and equal to the total area of the passage section of the fan flanges inside the unit, and the area of a single ventilation opening is selected taking into account the wavelengths emitted inside. ! 4. The cabinet according to claim 1, characterized in that the fans in each block are mounted on a partition dividing the block into two areas - one is used for air intake, the other for discharge.

Description

Полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована при конструировании шкафов, содержащих радиоэлектронную аппаратуру (РЭА) большой мощности с тепловыделяющими элементами.The utility model relates to radio electronics and can be used in the design of cabinets containing high-power electronic equipment (REA) with fuel elements.

Наиболее близкой к предлагаемой конструкции является конструкция транзисторного передатчика с принудительным воздушным охлаждением, содержащий корпус, блоки питания, блоки усилителей с мощными транзисторами, закрепленными на основаниях радиаторов и воздуховоды, на боковых стенках которых напротив радиаторов выполнены выходные отверстия, оси которых ориентированы перпендикулярно основаниям радиаторов [1].Closest to the proposed design is the design of a transistor transmitter with forced air cooling, comprising a housing, power supplies, amplifier units with powerful transistors mounted on the bases of radiators and air ducts, on the side walls of which there are outlet openings on the side walls of the radiators whose axes are oriented perpendicular to the radiator bases [ one].

Недостатками прототипа являются его неэкономичность из-за наличия специальных воздуховодов, занимающих относительно большой объем шкафа, невысокая эффективность охлаждения, т.к. аппаратура, расположенная за радиатором, организованно не охлаждается, а также высокий уровень шума, вызываемый большим числом турбулентных воздушных потоков внутри шкафа.The disadvantages of the prototype are its inefficiency due to the presence of special ducts, occupying a relatively large volume of the cabinet, low cooling efficiency, because the equipment located behind the radiator is not organized to cool, as well as the high noise level caused by a large number of turbulent air flows inside the cabinet.

Центры выходных отверстий в воздуховоде располагаются в зависимости от топологии размещения транзисторов на радиаторах, а в случае группирования мощных транзисторов у одного из торцов радиатора требуется изменение угла наклона передних и задних стенок воздуховода. Это ведет к жесткой зависимости между геометрией системы охлаждения и топологией радиоэлементов в охлаждаемых блоках и как следствие невозможность унификации конструкции шкафа с другими блока.The centers of the outlet openings in the duct are located depending on the topology of the placement of transistors on the radiators, and in the case of grouping of powerful transistors at one of the ends of the radiator, a change in the angle of inclination of the front and rear walls of the duct is required. This leads to a rigid relationship between the geometry of the cooling system and the topology of the radioelements in the cooled units and, as a consequence, the inability to unify the cabinet design with other units.

Задача полезной модели - переход от единой для всех блоков шкафа системы охлаждения к локальным системам, входящим в состав каждого из блоков требующих охлаждения.The objective of the utility model is the transition from a single cooling system cabinet for all blocks to local systems that are part of each of the blocks requiring cooling.

Поставленная задача достигается тем, что в шкафу радиоэлектронной аппаратуры, преимущественно транзисторного передатчика с принудительным воздушным охлаждением, содержащем корпус с блоками питания, усиления мощности, возбудительного устройства, в которых тепловыделяющие радиоэлементы расположены на радиаторах, все блоки выполнены с встроенной автономной системой воздушного охлаждения, содержащей термодатчики и датчики влажности, расположенные возле тепловыделяющих радиоэлементов, и диагонально-осевые вентиляторы, подающие охлаждающий воздух на радиаторы с охлаждаемыми радиоэлементами, причем на передней и задней стенках блоков напротив вентиляторов, а также задней стенке шкафа напротив блоков радиоэлектронной аппаратуры выполнены вентиляционные отверстия. Также в конструкции шкафа радиоэлектронной аппаратуры все блоки выполнены в унифицированных по размерам корпусах в форме прямоугольных параллелепипедов, а площадь вентиляционных отверстий передней и площадь вентиляционных отверстий задней стенки каждого блока одинаковы и равняются суммарной площади проходного сечения фланцев вентиляторов внутри блока, причем площадь единичного вентиляционного отверстия выбирается с учетом длин волн излучаемых внутри, при этом вентиляторы в каждом блоке закреплены на перегородке, разделяющей блок на две области - одна служит для забора воздуха, другая для нагнетания.The task is achieved by the fact that in the cabinet of electronic equipment, mainly a transistor transmitter with forced air cooling, comprising a housing with power supplies, power amplifiers, excitatory devices, in which the radioactive fuel elements are located on radiators, all units are made with a built-in autonomous air cooling system containing temperature sensors and humidity sensors located near the fuel elements of the radioelements, and diagonal-axial fans supplying cooling supplying air to radiators with cooled radio elements, moreover, ventilation holes are made on the front and rear walls of the blocks opposite the fans, as well as the rear wall of the cabinet opposite the blocks of electronic equipment. Also, in the design of the cabinet of electronic equipment, all blocks are made in uniformly sized cases in the form of rectangular parallelepipeds, and the area of the ventilation holes of the front and the area of the ventilation holes of the rear wall of each unit are the same and equal to the total area of the passage section of the fan flanges inside the unit, and the area of a single ventilation hole is selected taking into account the wavelengths emitted inside, while the fans in each block are fixed to the partition dividing the block into two areas - one serves for air intake, the other for discharge.

Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности охлаждения РЭА, снижение энергетических затрат на охлаждение, уменьшение массогабаритных характеристик шкафа, снижение стоимости системы охлаждения, значительное сокращение монтажных работ и повышение надежности системы охлаждения шкафа РЭА, снижение уровня шума создаваемого системой охлаждения, а также повышение унификации конструкции. Согласно предлагаемому техническому решению используется принудительное воздушное охлаждение.The technical result of the utility model is to increase the REA cooling efficiency, reduce the energy costs of cooling, reduce the cabinet overall dimensions, reduce the cost of the cooling system, significantly reduce installation work and increase the reliability of the REA cabinet cooling system, reduce the noise level created by the cooling system, and increase the design unification . According to the proposed technical solution, forced air cooling is used.

Предлагаемая конструкция представлена на фиг.1 и имеет унифицированный корпус 1 с размещаемыми в нем блоками 2 (блоки питания, усиления мощности, возбудительного устройства и проч.). Корпус представляет собой конструкцию из верхнего 3 и нижнего 4 оснований, вертикальных стоек 5, соединяющих основания, боковых 6 и задней (не показана) стенок. Блоки размещаются в корпусе горизонтально друг под другом и устанавливаются через проем в передней части корпуса. Блоки представляют собой унифицированные по конструкции корпуса в форме прямоугольных параллелепипедов с боковыми 7, передними 8 и задними 9 стенками, верхней и нижней (не показана) крышками 10. Тепловыделяющие радиоэлементы 11 в блоках размещаются на радиаторах 12 из легких сплавов с высокой теплопроводностью, что обеспечивает быстрый отвод тепла от радиоэлементов 11. Отвод тепла от радиаторов 12 осуществляется встроенной в блок системой воздушного охлаждения, которая представляет собой канал, образованный боковыми стенками 7 и крышками 10 и разделенный перегородкой 13 в поперечном направлении, в канале размещен радиатор 12 (радиаторы) так, что его ребра ориентированы вдоль боковых стенок корпуса, между передней стенкой и радиатором на перегородке расположены вентиляторы 14. Передние 4 и задние 8 стенки имеют перфорацию для забора охлаждающего и выброса нагретого воздуха. Перегородка 13 помимо функции крепления вентиляторов 14 служит для разделения блок на две области: одна служит для забора воздуха, другая для нагнетания. С целью снижения шума от вентиляторов 3 при повышении воздушного напора и ограничения размеров габаритов блоков используются диагонально-осевые вентиляторы, обеспечивающие более мощный воздушный напор и низкий уровень шума при прочих равных условиях по сравнению с осевыми вентиляторами. Внутри блоков имеются термодатчики, посредством которых автоматически регулируется частота вращения вентиляторов 3, таким образом повышается ресурс службы вентиляторов, а также система охлаждения каждого блока потребляет оптимальное количество энергии в зависимости от температуры окружающей среды и выделяемой тепловой мощности. Дополнительно система охлаждения подключена к датчикам, определяющим влажность внутри блока, и при наличии конденсата производит продув блока для удаления конденсата, только после чего блоки начинают работу. Для наибольшей эффективности работы системы охлаждения площадь вентиляционных отверстий в передней 4 и задней 8 стенках блоков выполняется не менее чем площадь проходного сечения фланцев вентиляторов 3 внутри блока, причем форма вентиляционных отверстий выбирается с учетом длин волн излучаемых внутри блоков для обеспечения сохранения экранирующих функций корпуса блока 2.The proposed design is presented in figure 1 and has a unified housing 1 with placed in it blocks 2 (power supplies, power amplification, excitation device, etc.). The housing is a structure of upper 3 and lower 4 bases, vertical posts 5, connecting the base, side 6 and rear (not shown) walls. Blocks are placed horizontally one under the other in the housing and are installed through an opening in the front of the housing. The blocks are unified in design of the case in the form of rectangular parallelepipeds with side 7, front 8 and rear 9 walls, upper and lower (not shown) covers 10. The radiating elements 11 in the blocks are placed on radiators 12 of light alloys with high thermal conductivity, which ensures quick heat removal from the radio elements 11. Heat removal from the radiators 12 is carried out by an air cooling system integrated in the unit, which is a channel formed by the side walls 7 and the covers 10 and divided by a partition 13 in the transverse direction, a radiator 12 (radiators) is placed in the channel so that its ribs are oriented along the side walls of the case, fans 14 are located between the front wall and the radiator on the partition 14. The front 4 and rear 8 walls are perforated for cooling and discharge heated air. The partition 13, in addition to the function of attaching the fans 14, serves to divide the unit into two areas: one serves for air intake, the other for discharge. In order to reduce the noise from fans 3 when increasing the air pressure and limiting the size of the block sizes, diagonal-axial fans are used, which provide a more powerful air pressure and a low noise level, all other things being equal, in comparison with axial fans. Inside the units there are temperature sensors, by means of which the frequency of rotation of the fans 3 is automatically adjusted, thus increasing the service life of the fans, and the cooling system of each unit consumes the optimal amount of energy depending on the ambient temperature and the heat output. Additionally, the cooling system is connected to sensors that determine the humidity inside the unit, and in the presence of condensate it blows the unit to remove condensate, only after which the units begin to work. For the greatest efficiency of the cooling system, the area of the ventilation openings in the front 4 and rear 8 walls of the blocks is no less than the passage area of the flanges of the fans 3 inside the block, and the shape of the ventilation openings is selected taking into account the wavelengths emitted inside the blocks to ensure the shielding functions of the block 2 .

Система охлаждения работает следующим образом: вентиляторы 3 внутри блоков 2 через вентиляционные отверстия передних панелей 4 производят забор воздуха из окружающей среды и подают его вдоль ребер радиаторов 6, тем самым охлаждая их. Нагретый воздух за счет повышения давления в корпусе через вентиляционные отверстия задней панели 8 выводится за пределы блока 2 в пространство между задними стенками блоков 8 и задней стенкой корпуса 1 шкафа, повышая давление в этом пространстве. Задняя стенка корпуса 1 шкафа имеет либо перфорацию, через которую за счет повышения давления нагретый воздух попадает в окружающую среду, либо отверстия для подключения к воздуховоду системы вентиляции объекта, на котором эксплуатируется РЭА. Помимо отвода тепла от радиаторов 6 данная система помогает исключить застой нагретого воздуха внутри блока 2, тем самым улучшая температурный режим работы для всех радиоэлементов внутри корпуса блока 2.The cooling system works as follows: the fans 3 inside the blocks 2 through the ventilation holes of the front panels 4 take air from the environment and supply it along the fins of the radiators 6, thereby cooling them. Heated air due to increased pressure in the housing through the ventilation holes of the rear panel 8 is discharged outside the block 2 into the space between the rear walls of the blocks 8 and the rear wall of the cabinet body 1, increasing the pressure in this space. The rear wall of the cabinet body 1 has either a perforation through which, due to increased pressure, the heated air enters the environment, or openings for connecting to the duct the ventilation system of the facility on which the REA is operated. In addition to removing heat from the radiators 6, this system helps to eliminate the stagnation of heated air inside the unit 2, thereby improving the temperature regime for all radio elements inside the case of the unit 2.

Выбранный принцип построения системы охлаждения при изменениях состава комплектации РЭА шкафа и изменениях в топологии размещения тепловыделяющих радиоэлементов 5 внутри блоков 2 обеспечивает унификацию шкафа.The selected principle of constructing a cooling system with changes in the composition of the REA cabinet and changes in the topology of the placement of the fuel elements 5 inside the blocks 2 provides unification of the cabinet.

Источники информацииInformation sources

1. Патент на полезную модель №1593, кл. H05K 7/201. Patent for utility model No. 1593, cl. H05K 7/20

Claims

1. Cabinet electronic equipment, mainly a transistor transmitter with forced air cooling, comprising a housing with power supplies, power amplification excitatory devices, in which the fuel radioelements are located on radiators, characterized in that all the blocks are made with a built-in autonomous air cooling system containing temperature sensors and humidity sensors located near the fuel elements of the radio elements and diagonal-axial fans supplying cooling air to the radio ators with cooled radio elements, moreover, ventilation holes are made on the front and rear walls of the blocks opposite the fans, as well as the rear wall of the cabinet opposite the blocks of electronic equipment.

2. The cabinet according to claim 1, characterized in that all the blocks are made in buildings uniform in design in the form of rectangular parallelepipeds.

3. The cabinet according to claim 1, characterized in that the area of the ventilation openings of the front and the area of the ventilation openings of the rear walls of each unit are the same and equal to the total area of the passage section of the fan flanges inside the unit, and the area of a single ventilation opening is selected taking into account the wavelengths emitted inside.

4. The cabinet according to claim 1, characterized in that the fans in each block are mounted on a partition dividing the block into two areas - one serves for air intake, the other for discharge.