Система воздушного охлаждения герметичного объекта и теплообменник косвенно-испарительного охлаждения воздуха в ней

Полезная модель относится к теплообменной технике, а именно к системе воздушного охлаждения герметичных объектов, например радиоэлектронной аппаратуры, с использованием устройств косвенно-испарительного охлаждения воздуха. Сущность заключается в том, что в система воздушного охлаждения герметичного объекта, например, электронной аппаратуры, содержит замкнутый циркуляционный контур для теплоносителя и, включенные в него охлаждаемый объект и теплообменник, включающий блок косвенно-испарительного охлаждения воздуха, образованный «влажным» и «сухим» каналами, выполненными с возможностью теплового контакта, и, оснащенными вытяжными вентиляторами, при этом «сухой» канал подключен к циркуляционному контуру. При этом теплообменник косвенно-испарительного охлаждения воздуха, как самостоятельный функциональный узел, включает корпус с узлом орошения, подводящие и отводящие основной и вспомогательные воздушные потоки патрубки и пакет пластин из капиллярно-пористого и водонепроницаемого материалов. Пластины размещены вертикально и образуют для основного потока «сухие» и для вспомогательного потока «влажные» каналы, последние из которых заглушены со стороны подводящего и отводящего патрубков основного воздушного потока. Узел орошения может быть выполнен в виде поддона для рабочей жидкости, а в качестве последней используется вода. Благодаря организации независимых основного и вспомогательного воздушных потоков, повышается эффективность испарения влаги и интенсивность теплообмена в процессе охлаждения воздушного потока в «сухом» канале и появляется возможность использовать в системе охлаждения герметичного объекта в качестве теплоносителя воздушную массу замкнутого циркуляционного контура, максимально упростив конструкцию. Эффективное использование при этом

в качестве рабочей жидкости теплообменника воды позволяет не только снизить экономические затраты на функционирование системы, но и обеспечить экологическую безопасность в процессе ее эксплуатации. 2 н.п. ф-лы, 3 илл.

Полезная модель относится к теплообменной технике, а именно к системе воздушного охлаждения герметичных объектов, например радиоэлектронной аппаратуры, с использованием устройств косвенно-испарительного охлаждения воздуха.

Известна система жидкостного охлаждения герметичного объекта, содержащая замкнутый циркуляционный контур для теплоносителя и включенные в него бак, насос, механический и ионообменный фильтры, нагреватель, охлаждаемый объект, теплообменник воздушного охлаждения и компенсатор температурных расширений теплоносителя (описание SU 853315, МПК F 25 В 19/04, 03.12.79).

Использование в известной системе в качестве теплоносителя жидкости не только усложняет конструкцию в целом за счет сложности ее функциональных узлов, но и снижает экологическую безопасность, что обусловлено химическими свойствами используемых хладагентов.

Известен теплообменник косвенно-испарительного охлаждения воздуха, включающий корпус с узлом орошения, подводящим и отводящими патрубками для основного и вспомогательного потоков воздуха, установленный в нем пакет пластин из капиллярно-пористого и водонепроницаемого материалов, образующих сухие и влажные каналы, последние из которых заглушены со стороны отводящего патрубка основного потока (описание RU 2221969, МПК F 24 F 3/14, 20.05.2002).

В известном устройстве разделение входящего воздушного потока на основной и вспомогательный значительно снижает эффективность охлаждения, но при этом повышаются энергетические затраты. Это ограничивает его функциональные и эксплутационные характеристики. Снижается КПД устройства, и оно не может использоваться в системах при постоянной относительной влажности.

Задача полезной модели - создание экологически безопасной эффективной системы охлаждения герметичного объекта и упрощение конструкции с улучшением эксплутационных характеристик ее функциональных узлов.

Технический результат от использования полезной модели - повышение эффективности охлаждения.

Технический результат достигается тем, что в системе воздушного охлаждения герметичного объекта, например, электронной аппаратуры, содержащей замкнутый циркуляционный контур для теплоносителя и, включенные в него охлаждаемый объект и теплообменник, последний включает блок косвенно-испарительного охлаждения воздуха, образованный «влажным» и «сухим» каналами, выполненными с возможностью теплового контакта, и, оснащенными вытяжными вентиляторами, при этом «сухой» канал подключен к циркуляционному контуру.

В теплообменнике косвенно-испарительного охлаждения воздуха, включающем корпус с узлом орошения, подводящий и отводящие воздушные потоки патрубки и пакет пластин из капиллярно-пористого и водонепроницаемого материалов, образующих для основного потока «сухие» и для вспомогательного потока «влажные» каналы, последние из которых заглушены со стороны патрубка отводящего основной поток, корпус снабжен дополнительным патрубком, подводящим вспомогательный поток во «влажные» каналы, которые дополнительно заглушены со стороны патрубка подводящего основной поток.

Узел орошения может быть выполнен в виде поддона для рабочей жидкости, а в качестве последней использоваться вода.

На фиг.1 изображена схема системы воздушного охлаждения герметичного объекта; на фиг.2 - общий вид теплообменника косвенно-испарительного охлаждения воздуха; на фиг.3 - блок теплообменника фиг.2.

Система воздушного охлаждения содержит замкнутый циркуляционный контур 1 в виде воздуховода, включенный в него

охлаждаемым объект 2 и теплообменник 3, включающий блок косвенно-испарительного охлаждения, образованный «влажным» 4 и «сухим» 5 каналами, выполненными с возможностью теплового контакта и оснащенными соответственно вытяжными вентиляторами 6 и 7.

Теплообменник 3 снабжен узлом орошения 8, выполненным например в виде поддона для воды, которая используется в качестве рабочей жидкости, и патрубками подводящими 9, 10 и отводящими 11, 12 воздушные потоки к блоку косвенно-испарительного охлаждения. Блок косвенно-испарительного охлаждения выполнен в виде пакета вертикальных контактирующих пластин из капиллярно-пористого 13 и водонепроницаемого материалов 14 и образующих «влажные» 4 и «сухие» 5 каналы и установлен в поддоне (не показано) узла орошения 5. «Влажные» каналы 4 в блоке заглушены заглушками 15 в направлении движения основного охлаждаемого воздушного потока (заглушки со стороны подводящего патрубка 9 не показаны, «сухие» каналы 5 заглушены со стороны узла орошения и подводящего 10 и отводящего 12 патрубков вспомогательного потока.

Работает система следующим образом.

Система начинает работать при запуске вентиляторов 6, 7. Тепло, выделяемое объектом 2, отводится воздушным потоком, циркулирующим в контуре 1 с помощью вытяжного вентилятора 7. Охлаждение этого воздушного потока осуществляется при прохождении по «сухим» каналам 5 теплообменника 3 благодаря теплообмену через водонепроницаемые стенки 14 каналов. Вспомогательный поток атмосферного воздуха под действием вытяжного вентилятора 6 поступает во «влажные» каналы 4. При движении этого воздушного потока происходит испарение в него воды со стенок каналов 4, непрерывно смачиваемых из узла орошения 8 благодаря капиллярно-пористому эффекту. В результате этого испарения происходит охлаждение поверхности пластин 13 со стороны «влажного» канала 5, в целом и контактирующих с ними пластин 14, образующих стенки «сухого»

канала 5. Далее вспомогательный воздушный поток через патрубок 12 отводится в атмосферу.

Благодаря организации независимых основного и вспомогательного воздушных потоков, повышается эффективность испарения влаги и интенсивность теплообмена в процессе охлаждения воздушного потока в «сухом» канале и появляется возможность использовать в системе охлаждения герметичного объекта в качестве теплоносителя воздушную массу замкнутого циркуляционного контура, максимально упростив конструкцию. Эффективное использование при этом в качестве рабочей жидкости теплообменника воды позволяет не только снизить экономические затраты на функционирование системы, но и обеспечить экологическую безопасность в процессе ее эксплуатации.

1. Система воздушного охлаждения герметичного объекта, например, электронной аппаратуры, содержащая замкнутый циркуляционный контур для теплоносителя и, включенные в него охлаждаемый объект и теплообменник, отличающаяся тем, что теплообменник включает блок косвенно-испарительного охлаждения воздуха, образованный «влажным» и «сухим» каналами, выполненными с возможностью теплового контакта, и, оснащенными вытяжными вентиляторами, при этом «сухой» канал подключен к циркуляционному контуру.

2. Теплообменник косвенно-испарительного охлаждения воздуха, включающий корпус с узлом орошения, подводящий и отводящие воздушные потоки патрубки и пакет пластин из капиллярно-пористого и водонепроницаемого материалов, образующих для основного потока «сухие» и для вспомогательного потока «влажные» каналы, последние из которых заглушены со стороны патрубка, отводящего основной поток, отличающийся тем, что корпус снабжен дополнительным патрубком, подводящим вспомогательный поток во «влажные» каналы, которые дополнительно заглушены со стороны патрубка подводящего основной поток.

3. Теплообменник по п.2, отличающийся тем, что узел орошения выполнен в виде поддона для рабочей жидкости, а в качестве последней используется вода.