FI121949B - Menetelmä ja järjestely laitekotelon jäähdyttämiseksi - Google Patents
Menetelmä ja järjestely laitekotelon jäähdyttämiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI121949B FI121949B FI20070318A FI20070318A FI121949B FI 121949 B FI121949 B FI 121949B FI 20070318 A FI20070318 A FI 20070318A FI 20070318 A FI20070318 A FI 20070318A FI 121949 B FI121949 B FI 121949B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- housing
- flow
- cooling
- flow channel
- air
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
- H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
- H05K7/20154—Heat dissipaters coupled to components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
- H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
- H05K7/20145—Means for directing air flow, e.g. ducts, deflectors, plenum or guides
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
- H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
- H05K7/20172—Fan mounting or fan specifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
- H05K7/20409—Outer radiating structures on heat dissipating housings, e.g. fins integrated with the housing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
Menetelmä ja järjestely laitekotelon jäähdyttämiseksi
Keksinnön tausta
Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää laitekotelon jäähdyttämiseksi.
5 Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 9 johdannon mukaista järjestelyä sanotun laitekotelon jäähdyttämiseksi.
Esillä oleva keksintö soveltuu erityisesti elektroniikkaa suojaavan laitekoteloinnin jäähdyttämiseen, jolloin sitä voidaan käyttää vaativissa käyttö-olosuhteissa tehokkaiden tietokoneiden tai jäähdytystarpeen kannalta vastaa-10 vien laitteiden jäähdytykseen. Elektronisten komponenttien suuren tehonkulutuksen aiheuttama laitekotelon lämpötilan nousu johtaa muutoin komponenttien ylikuumenemiseen ja laitteiston luotettavuusongelmiin.
Aikaisemmasta on tunnettua jäähdyttää elektronisia komponentteja käyttäen esimerkiksi passiivista jäähdytystekniikkaa. Tällöin paljon lämpöä 15 tuottavat komponentit liitetään mahdollisimman hyvän termisen kontaktin kautta niitä ympäröivään laitekoteloon. Laitekotelon rakenteisiin tällä tavoin johdettu lämpöenergia on sovitettu siirtymään rakenteista ympäristöön esimerkiksi vapaan konvektion ja lämpösäteilyn kautta.
Passiivisen jäähdytystekniikan käyttö ei kuitenkaan ole mahdollista 20 kaikissa tapauksissa, koska riittävän suuren lämmönsiirtokapasiteetin omaavaa jäähdytinpintaa ei aina voida toteuttaa ilman kohtuuttomia vaikeuksia.
Toisaalta tunnetaan myös niin sanottuja aktiivisia tekniikoita, joissa jäähdytysilma kierrätetään elektronisia komponentteja ympäröivän laitekotelon läpi ja jäähdytysilman virtausta pyritään samalla ohjaamaan mahdollisimman 25 tehokkaasti kohti paljon lämpöä tuottavia komponentteja.
o Laitekotelon läpi kiertävän jäähdytysilman vaatimat aukot laitekote- .A lon seinämissä estävät kuitenkin vesitiiviin rakenteen toteuttamisen, mikä ra- o ^ joittaa laitteiden käyttöä vaativissa ympäristöissä. Elektronisten komponenttien ° läpi kiertävän ilman epäpuhtaudet voivat myös aiheuttaa korroosiota ja johtaa £ 30 komponenttien vikaantumiseen. Käytettäessä tällaisessa ratkaisussa ilman- °o suodattimia vaativat ne säännöllistä huoltamista riittävän jäähdytystehon ylläpi- o tämiseksi. Lisäksi jäähdytystä suunniteltaessa on huomioitava, että suodatti- § met heikentävät ilman virtausta jonkin verran myös puhtaana.
C\J
2
Keksinnön lyhyt selostus
Keksinnön tavoitteena on siten ollut kehittää menetelmä ja menetelmän toteuttava järjestely siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Tämä tavoite saavutetaan siten, että menetelmällä sekä järjestelyllä laite-5 kotelon jäähdyttämiseksi on tämän keksinnön mukaisesti patenttivaatimuksissa määritellyt tunnusmerkit.
Täsmällisemmin sanottuna on tälle keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön mukaiselle järjestelylle on toisaalta pääasialli-10 sesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 9 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.
Keksintö perustuu ajatukseen, että elektronisten komponenttien te-15 hohäviöistä syntyvä lämpöenergia siirretään laitekotelon rakenteisiin johtumalla sekä konvektiolla ja mahdollisesti kierrättämällä puhdasta sisäilmaa laitekotelon sisällä. Laitekotelon rakenteisiin tällä tavoin siirtynyt lämpöenergia siirretään ympäristöön synnyttämällä laitteen ulkopuolinen ilmavirtaus, jota ohjataan laitekotelon ulkoilman kanssa tekemisissä olevien pintojen ja muotoilun avulla 20 laitekotelon rakenteisiin integroituihin ulkoisiin jäähdytyselimiin.
Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä esillä olevalla menetelmällä ja sitä toteuttavalla järjestelyllä ratkaistaan ongelma, kuinka elektronisia komponentteja sisältävien laitteiden jäähdytys voidaan toteuttaa tehokkaasti sovelluksissa, joissa laitekotelon tiiviysvaatimuksien takia ei voida 25 käyttää laitekotelon läpi virtaavaa ilmaa, mikä mahdollistaa vesi- ja pölytiiviin r- toteutuksen.
^ Keksintö tarjoaa myös passiivisia tekniikoita paremman jäähdytys- 5 tehon, jota vaaditaan esimerkiksi suurta laskentatehoa edellyttävissä sovelluk- ^ sissa. Tehokas ja helposti huollettava jäähdytys edesauttaa myös pitämään lai- x 30 tekotelon ympäröimät elektroniset komponentit pitempään toimintakykyisinä.
CC
Esillä oleva järjestely ratkaisee jäähdytyksen toteuttamisen sarjatuo-® tannossa vähentämällä oleellisesti tarvittavia käsityövaiheita jäähdytyksen ra- ^ kentamiseksi. Laitekotelon rakenteisiin johdettu lämpöenergia siirretäänkin
O
o ympäristöön ilmavirtauksella, joka kiertää laitetta ainoastaan sen ulkopintoja 35 pitkin. Laite on varustettu yhdellä tai useammalla virtauskanavalla, jotka on suunniteltu siten, että ne ohjaavat ilmavirtauksen kohti laitekotelon ulkopintaa 3 ja siihen muodostettuja jäähdytyselimiä, mikä lisää jäähdytystehoa oleellisesti. Ollessaan sovitettuja laitekotelon ulkopintaan on jäähdytyselimien koko, muoto ja määrä helppo suunnitella vastaamaan parhaalla mahdollisella tavalla tarvittavaa jäähdytystehoa.
5 Esillä olevan järjestelyn eräänä merkittävänä etuna on pidettävä myös sitä, että jäähdytysripojen puhtaus on helposti todettavissa visuaalisesti tutkimalla laitekotelon ulkopintaa. Niinpä tämän jäähdytystehon suuruuteen merkittävästi vaikuttava olosuhde on todettavissa ilman, että mitään osia tarvitsee irrottaa tai poistaa erityisesti tätä tarkoitusta varten. Vastaavasti jäähdyit) tyselimien, kuten jäähdytysripojen tai muiden laitekotelon ulkopinnalla olevien elimien, puhdistaminen on helppoa tehdä laitekoteloa avaamatta.
Virtauskanavien ja jäähdytysripojen ollessa kiinteinä rakenteina lai-tekotelossa syntyvät ne edullisesti laitekotelon valukappaleiden valmistuksessa käytetyn valuprosessin tuloksena. Niinpä virtauskanavia ja jäähdytysripoja ei 15 jouduta enää mekaanisesti työstämään tai kokoamaan. Tämä lisää ratkaisun kustannustehokkuutta ja tuloksien tasalaatuisuutta tuotettaessa laitteita sarjatuotannossa.
Laitekotelorakenteeseen integroidut virtauskanavat mahdollistavat ulkoisen jäähdytysilman virtauksen suuntaamisen tarkasti laitekotelon pintaan 20 ja jäähdytysripoihin, mikä siirtää laitekotelon rakenteisiin laitetilasta johtuneen lämpöenergian tehokkaasti ympäristöön verrattuna passiiviseen jäähdytykseen.
Jäähdytyksessä tarvittavan ilmavirtauksen synnyttämiseksi voidaan käyttää laitekoteloon integroituja komponentteja tai ulkoista puhallinta tai muu-25 ta ilmavirtausta aikaansaavaa välinettä, kuten ajoneuvon tai kiinteistön ilman-vaihto- tai jäähdytysilmastointilaitetta.
o Ilmavirtauksen synnyttämiseen käytettyjen komponenttien kiinnitys ja orientaatio mahdollistavat tunnettuja ratkaisuja matalamman laitekotelora-^ kenteen. Erityisesti keksinnön mukaisessa rakenteessa soveltuvat käytettä- ° 30 väksi radiaalipuhaltimet. Koska erilaiset puhaltimet voidaan sovittaa laitekote- £ lon ulkopinnalle ovat ne vaihdettavissa helposti ilman laitekotelon avaamista, “ jolloin laitekotelon sisustaa ei tarvitse altistaa ympäristön epäpuhtauksille ja o esimerkiksi kosteudelle huoltotyön aikana. Tämän merkitys korostuu erityisesti o vaativissa ympäristöolosuhteissa. Puhaltimen elinikä on joka tapauksessa ra-
CM
35 joitettu ja tämä huoltotoimenpide on edullista suunnitella mahdollisimman vaivattomasti tehtäväksi.
4
Puhaltimien ollessa sovitettuja laitekotelon ulkopinnalle ei niiden fyysiselle koolle liioin aseteta yhtä suuria vaatimuksia kuin jos ne olisi sovitettava laiteillaan. Laitekotelon ulkopinnalle sovitetut puhaltimet voidaan jopa valita olemaan halkaisijaltaan suurempia kuin laitetilan korkeus, jotta varmistettai-5 siin riittävä jäähdytyselimiin kohdistuva ilmavirta.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti puhaltimia tai muita ilmavirtausta aikaansaavia välineitä voidaan laitekotelon kompaktista rakenteesta huolimatta asentaa laitekoteloon useampia kuin yksi, jolloin kokonaisuuden Vikasietoisuus paranee entisestään, koska järjestelyn toiminta voi jatkua normaalisti yhden 10 komponentin vikaantumisesta huolimatta.
Kylmissä käyttöolosuhteissa vaadittava laitteen esilämmitys tapahtuu keksinnön mahdollistaman umpinaisen laitekotelorakenteen ansiosta nopeammin kuin laitekotelossa, jossa on jäähdytysaukkoja. Tällä on merkitystä erityisesti vaativissa ajoneuvo- ja työkonesovelluksissa, kuten metsäkoneissa, 15 kallionporauskoneissa ja muissa liikkuvissa työkoneissa. Tällaiset koneet toimivat usein hyvinkin kylmissä olosuhteissa, jolloin saatetaan vaatia pitkäaikainenkin esilämmitys ennen kuin niissä oleva tietokone voidaan käynnistää.
Keksintöä voidaan soveltaa elektroniikan laitekotelointiin ja jäähdytykseen kaikissa sovelluksissa, joissa laitekoteloinnilta vaaditaan hyvää vesi-ja 20 pölytiiviyttä sekä suurta lämmönsiirtokykyä.
Keksinnön muita mukanaan tuomia etuja on esitetty seuraavassa, kun keksinnön erityisiä suoritusmuotoja on kuvattu tarkemmin.
Kuvioiden lyhyt selostus
Seuraavassa keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja selostetaan 25 lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa o kuviossa 1 on esitetty esillä olevan keksinnön mukaisen järjestelyn
CVJ
± suoritusmuodon aksonometrinen yläprojektio, ° kuviossa 2 on esitetty kuvion 1 mukaisen järjestelyn aksonometri- ° nen alaprojektio, | 30 kuviossa 3 on esitetty kuvion 1 mukaisen järjestelyn sivuprojektio, oo kuviossa 4 on esitetty kuvion 1 mukaisen järjestelyn etupäädyn pro- S jektio, o kuviossa 5 on esitetty kuvion 1 mukaisen järjestelyn takapäädyn ^ projektio, 35 kuviossa 6 on esitetty kuvion 1 mukaisen järjestelyn osittainen pi tuusleikkaus, 5 kuviossa 7 on esitetty kuvion 1 mukainen järjestely kansiosa poistettuna aksonometrisenä yläprojektiona, ja kuviossa 8 on esitetty esillä olevan keksinnön mukaisen järjestelyn vaihtoehtoisen suoritusmuodon aksonometrinen alaprojektio.
5 Edullisten suoritusmuotojen yksityiskohtainen selostus
Esillä olevan menetelmän sekä järjestelyn laitekotelon jäähdyttämiseksi eräitä edullisia suoritusmuotoja on seuraavassa kuvailtu viitaten edellä mainittuihin kuvioihin. Tällöin menetelmää on kuvailtu käyttäen apuna mainittua järjestelyä, joka käsittää kuvioihin viitenumeroin merkityt rakenneosat, jotka 10 vastaavat tässä selityksessä käytettäviä viitenumerolta.
Kuviossa 1 on näytetty eräs suoritusmuoto järjestelyksi laitekotelon jäähdyttämiseksi. Tällöin laitekotelo 1 käsittää toisiinsa liitetyn pohjaosan 2 ja kansiosan 3, jotka ympäröivät sähkö- ja/tai elektroniikkakomponentteja vastaanottavaa laitetilaa 4. Laiteilla on edullisesti eristetty vesi- ja pölytiiviisti ym-15 päristöstään, jotta siihen suljettua laitetta tai laitteita voidaan käyttää hyvinkin vaativissa olosuhteissa.
Kuten kuviosta voidaan havaita on tässä esillä olevan suoritusmuodon mukaiseen kansiosaan 3 muodostettu joukko siitä ulkonevia jäähdytyseli-miä 5. Nämä jäähdytyselimet ulottuvat oleellisesti laitekotelossa 1 olevan kah-20 den vastakkaisen ulkoreunan 6 ja 7 välille siten, että niiden toinen pää on laitekotelon ulkoreunaan integroidun ainakin yhden laitetilasta 4 erillään olevan virtauskanavan 8 läheisyydessä.
Tällainen, esimerkiksi kuvioissa 6 ja 7 erottuva, virtauskanava 8 käsittää pohjaosasta 2 kansiosaan 3 ulottuvan poikkileikkaukseltaan oleellisesti 25 C-muotoisen ja vastakkaisista päistään avonaisen putkimaisen elimen. Laite-o kotelon pohjaosassa virtauskanava liittyy edullisesti pohjaosaan muodostet- C\1 ^ tuun asennussyvennykseen 9. Virtauskanavan poikkileikkaus on myös järjes- ° tettävissä supistumaan lähestyessään joko laitekotelon kansiosaa tai pohja- ° osaa, virtauskanavassa aikaansaatavan ilmavirran nopeuden säätelemiseksi.
| 30 Koska laitekotelo 1 pääsääntöisesti valmistetaan käyttäen tavan- oo omaista valuprosessia, syntyvät valmiit laitekotelon osat ja jäähdytyksessä tar- g vittavat virtauskanavan 8 osat edullisesti samassa valmistusprosessissa. Näin o ollen jäähdytyksen mekaanisia rakenteita ei tarvitse enää erikseen työstää ^ mekaanisesti tai koota.
35 Virtauskanavaan 8 aikaansaadaan ilmavirta, joka on sovitettu ulot tumaan kansiosassa 3 olevaan yläpintaan 10 sekä siihen edullisesti muodos- 6 tettuihin jäähdytyselimiin. Tällainen ilmavirta kulkeutuu tällöin pohjaosasta 2 kohti kansiosaa, jolloin virtauskanava on suunniteltu siten, että se ohjaa ilmavirran kohti laitekotelon ulkopintaa ja siinä edullisesti olevia jäähdytyselimiä 5, aikaansaaden suuren ilmanpaineen ja virtausnopeuden. Tätä tarkoitusta var-5 ten pohjaosan asennussyvennykseen 9 on sovitettu ainakin yksi väline 11, esimerkiksi radiaalipuhallin, ilmavirran synnyttämiseksi virtauskanavaan 8. Luonnollisesti radiaalipuhaltimen voi korvata esimerkiksi aksiaalipuhaltimella tai jollain muulla vastaavan kaltaisella välineellä. Pohjaosaan sovitetut välineet ovat asennussyvennyksessä myös suojassa mekaanisilta kolhuilta. Välineiden 10 orientaatio ja kiinnitystäpä mahdollistavat lisäksi tavallista matalamman kokonaisratkaisun.
Toki virtauskanavaan 8 on aikaansaatavissa ilmavirta myös yhdistämällä asennussyvennykseen 9 ainakin yksi järjestelyn ulkopuolinen laite. Tällainen laite voi esimerkiksi olla työkoneen ilmastointilaite.
15 Toisaalta voidaan myös ajatella, että ilmavirta kulkeutuu kansiosas- ta 3 kohti pohjaosaa 2. Tällöin virtauskanava 8 aikaansaa ilmavirtauksen laite-kotelon 1 ulkopintaan ja siinä edullisesti oleviin jäähdytyselimiin 5. Tätä tarkoitusta varten pohjaosan asennussyvennykseen on sovitettu ainakin yksi väline 11, esimerkiksi keskipakoimuri, ilmavirran synnyttämiseksi virtauskanavaan. 20 Toki virtauskanavaan on aikaansaatavissa ilmavirta myös muodostamalla asennussyvennykseen alipaine siihen yhdistetyllä järjestelyn ulkopuolisella laitteella.
Järjestelyn kykyä poistaa laitetilasta 4 sitä kuormittavaa termistä lämpökuormaa voidaan edullisesti säädellä vaikuttamalla jäähdytyselimien 5 25 muotoon ja sijoitteluun kansiosan 3 yläpinnassa 10. Niinpä jäähdytyselimet ^ ovat kuvion 1 mukaisesti edullisesti sovitettuja lähestymään toisiaan loitotes- δ saan virtauskanavasta.
(M
.A Esillä olevaa järjestelyä laitekotelon 1 jäähdyttämiseksi käytetään o ^ seuraavasti. Laiteillaan 4 sovitetun elektroniikan tehohäviöistä syntyvää termi- ° 30 sen kuorman muodostavaa lämpöä siirretään laitekotelon 1 rakenteisiin johtu- £ maila. Lämmön siirtymistä voidaan myös tehostaa konvektiolla, jolloin laiteti- oo lassa on elimet erityisesti puhtaan sisäilman kierrättämiseksi laitetilan sisällä.
0 Laitekotelon rakenteisiin siirtynyt lämpö siirretään edelleen ympäristöön syn- § nyttämällä järjestelyn ulkopuolinen ilmavirta jota ohjataan laitekotelon mekaa- ^ 35 nisten rakenteiden avulla laitekoteloa sekä edullisesti tämän ulkopinnasta ul konevia ja laitekoteloon integroituja jäähdytyselimiä, kohti. Kuvioiden mukai- 7 sessa suoritusmuodossa nämä jäähdytyselimet siis käsittävät laitekotelon pinnasta työntyvät ripamaiset elimet.
Näiden jäähdytyselimien 5 ollessa pääasiallisesti sovitettuja laitekotelon 1 kansiosaan 3 aikaansaadaan laitekotelossa sen pohjaosan 2 ja kan-5 siosan välinen ilmavirta, joka ohjataan ainakin yhtä virtauskanavaa 8 pitkin ulottumaan kohti kansiosassa oleva yläpintaa 10 ja siitä ulkonevia jäähdy-tyselimiä. Virtauskanavat on suunniteltu siten, että syntyvä ilmanpaine ja virtausnopeus on suuri ja se suuntautuu kohti laitekotelon pintaa ja jäähdytyseli-miä.
10 Laitekotelon 1 rakenteisiin ja edelleen jäähdytyselimiin 5 johdettu lämpö siirretään siis järjestelyn ympäristöön ilmavirralla, joka kiertää ainoastaan laitekotelon ulkopintoja pitkin. Virtauskanavat 8 on suunniteltu siten, että ne ohjaavat ilmavirran kohti laitekotelon pintaa ja jäähdytyselimiä, mikä lisää jäähdytystehoa oleellisesti.
15 Ilmavirta on suunnattavissa niin pohjaosasta 2 kansiosaan 3 ohjaa malla se pohjaosasta kansiosaan ulottuvaan virtauskanavaan 8, kuin kan-siosasta pohjaosaan synnyttämällä pohjaosasta kansiosaan ulottuvaan virtauskanavaan alipaine. Tämä ilmavirta aikaansaadaan synnyttämällä laitekotelon pohjaosassa olevaan ja virtauskanavaan yhteydessä olevaan asennussy-20 vennykseen paikallinen paine-ero, joka voidaan muodostaa asennussyven-nykseen asennetulla puhaltimella tai imurilla, tai kohdistamalla asennussyven-nykseen ulkopuolinen ilmasuihku tai ulkopuolinen imu.
Esillä olevaa järjestelyä voidaan soveltaa elektroniikan laitekoteloin-tiin ja jäähdytykseen kaikissa sovelluksissa, joissa laitekoteloinnilta vaaditaan 25 hyvää vesi- ja pölytiiviyttä sekä suurta lämmönsiirtokykyä.
Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä yllä ku- ^ vaillun ratkaisun perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Esitelty ratkai- A su ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan i^. ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa, o
X
cc
CL
00 cö o 1^ o o
CM
Claims (18)
1. Menetelmä laitekotelon (1) jäähdyttämiseksi, joka laitekotelo käsittää toisiinsa liitetyn pohjaosan (2) ja kansiosan (3), jotka ympäröivät ympäristöstään vesi-ja pölytiiviisti eristetyn laitetilan (4), jolloin 5 laitetilassa syntyvä lämpö johdetaan laitekotelon rakenteisiin ja siinä oleviin jäähdytyselimiin (5), ja kansiosassa (3) olevaa ja järjestelyn ympäristöön yhteydessä olevaa yläpintaa (10) kohti ohjataan ilmavirta, jossa yläpinnassa ilmavirta huuhtelee laitekotelosta ulkonevia jääh-10 dytyselimiä (5), tunnettu siitä, että ilmavirta aikaansaadaan laitekotelon (1) pohjaosasta (2) kansi-osaan (3) ulottuvaan virtauskanavaan (8), jolloin tämä järjestelyn ulkopuolella synnytetty ilmavirta, ohjataan ainakin 15 yhden laitekoteloon muodostetun virtauskanavan (8) välityksellä ulottumaan kohti kansiosassa (3) oleva yläpintaa (10), lämmön poistamiseksi laitekotelon rakenteista.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmavirta aikaansaadaan synnyttämällä laitekotelon (1) pohjaosassa (2) 20 olevaan ja pohjaosan kansiosaan (3) yhdistävän virtauskanavan (8) yhteydessä olevaan laitetilan (4) ulkopuoliseen asennussyvennykseen (9) paikallinen paine-ero.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmavirta suunnataan pohjaosasta (2) kansiosaan (3) ohjaamalla se 25 virtauskanavaan (8).
4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu ^ siitä, että ilmavirta suunnataan kansiosasta (3) pohjaosaan (2) synnyttämällä £ virtauskanavan (8) pohjaosan puoleiseen päähän alipaine.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, O x 30 että asennussyvennykseen (9) kohdistetaan ulkopuolinen ilmasuihku. CC
6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ” että asennussyvennykseen (9) kohdistetaan ulkopuolinen imu. CO
7. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, o tunnettu siitä, että laitetilassa (4) syntyvä lämpö johdetaan laitekotelon (1) 35 ulkopinnasta ulkoneviin jäähdytyselimiin (5), jolloin ilmavirta kohdistetaan erityisesti näihin jäähdytyselimiin.
8. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämmön siirtymistä laitekotelon (1) rakenteisiin tehostetaan kierrättämällä ilmaa laitetilassa.
9. Järjestely laitekotelon (1) jäähdyttämiseksi, joka laitekotelo käsit-5 tää toisiinsa liitetyn pohjaosan (2) ja kansiosan (3), jotka ympäröivät ympäristöstään vesi-ja pölytiiviisti eristetyn laitetilan (4), joka laitekotelo käsittää jäähdytyselimet (5) lämmön johtamiseksi lai- teti lasta, tunnettu siitä, että 10 pohjaosasta (2) ulottuu kansiosaan (3) ainakin yksi laitetilasta eril lään oleva virtauskanava (8) ja, että kansiosassa (3) oleva ja järjestelyn ympäristöön yhteydessä oleva yläpinta (10) käsittää laitekotelosta ulkonevat jäähdytyselimet (5), jolloin virtauskanavaan aikaansaatu ilmavirtaus on ohjattu laitekotelon (1) 15 kansiosaa kohti ollen sovitettu ulottumaan kansiosassa oleviin yläpinnan jääh-dytyselimiin.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kansiosassa (3) oleva yläpinta (10) käsittää virtauskanavasta (8) loittonevat ja yläpinnasta ulkonevat jäähdytyselimet (5).
11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että laitekotelon (1) pohjaosa (2) käsittää virtauskanavan (8) yhteydessä olevan asennussyvennyksen (9) virtauskanavaan synnytettävän paikallisen paine-eron aikaansaamiseksi.
12. Patenttivaatimuksen 9, 10 tai 11 mukainen järjestely, tun- 25. ettu siitä, että pohjaosaan (2) on sovitettu ainakin yksi väline (11) ilmavir-ran synnyttämiseksi virtauskanavaan (8).
13. Patenttivaatimuksen 9, 10 tai 11 mukainen järjestely, tun- -A n e tt u siitä, että virtauskanavaan (8) on yhdistetty ainakin yksi järjestelyn ul- o ^ kopuolinen laite ilmavirran synnyttämiseksi. ° 30
14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen järjestely, tunnettu siitä, £ että sanottu laite käsittää työkoneessa olevan ilmastointilaitteen, pohjaosas- ® ta (2) kansiosaan (3) suuntautuvan ilmavirran aikaansaamiseksi,
15. Jonkin patenttivaatimuksen 10-14 mukainen järjestely, t u n - o n e 11 u siitä, että jäähdytyselimet (5) ovat sovitettuja lähestymään toisiaan loi- CVJ 35 totessaan virtauskanavasta (8).
16. Jonkin patenttivaatimuksen 9-15 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että virtauskanava (8) on sovitettu laitekotelon (1) ulkoreunalle siten, että se muodostaa poikkileikkaukseltaan oleellisesti C-muotoisen pohjaosasta (2) kansiosaan (3) ulottuvan elimen.
17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että virtauskanavan (8) poikkileikkaus on sovitettu supistumaan lähestyessään laitekotelon (1) kansiosaa (3).
18. Patenttivaatimuksen 16 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että virtauskanavan (8) poikkileikkaus on sovitettu supistumaan lähestyessään 10 laitekotelon (1) pohjaosaa (2). δ (M δ i h-· o X en CL 00 δ o h-· o o (M
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20070318A FI121949B (fi) | 2007-04-23 | 2007-04-23 | Menetelmä ja järjestely laitekotelon jäähdyttämiseksi |
PCT/FI2008/050210 WO2008129134A1 (en) | 2007-04-23 | 2008-04-22 | Method and arrangement for cooling equipment box |
EP08750453.6A EP2143313A4 (en) | 2007-04-23 | 2008-04-22 | METHOD AND ARRANGEMENT FOR COOLING A DEVICE BOX |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20070318 | 2007-04-23 | ||
FI20070318A FI121949B (fi) | 2007-04-23 | 2007-04-23 | Menetelmä ja järjestely laitekotelon jäähdyttämiseksi |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20070318A0 FI20070318A0 (fi) | 2007-04-23 |
FI20070318L FI20070318L (fi) | 2008-10-24 |
FI121949B true FI121949B (fi) | 2011-06-15 |
Family
ID=38009856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20070318A FI121949B (fi) | 2007-04-23 | 2007-04-23 | Menetelmä ja järjestely laitekotelon jäähdyttämiseksi |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2143313A4 (fi) |
FI (1) | FI121949B (fi) |
WO (1) | WO2008129134A1 (fi) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019207039A1 (de) * | 2019-05-15 | 2020-11-19 | Fronius International Gmbh | Wechselrichtergehäuse, insbesondere Photovoltaik-Wechselrichtergehäuse |
CN210725817U (zh) * | 2019-09-04 | 2020-06-09 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种复合齿散热器及通讯基站 |
CN113543575A (zh) * | 2020-04-21 | 2021-10-22 | 深圳市英维克科技股份有限公司 | 散热器和通讯设备 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4520425A (en) * | 1982-08-12 | 1985-05-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Control apparatus with improved structure for cooling circuit elements |
AT384343B (de) * | 1985-04-16 | 1987-10-27 | Siemens Ag Oesterreich | Gehaeuseanordnung fuer belueftete geraete, vorzugsweise der leistungselektronik |
EP0356991B1 (en) * | 1988-08-31 | 1995-01-11 | Hitachi, Ltd. | Inverter device |
DE10143547B4 (de) * | 2001-09-06 | 2005-03-10 | Rexroth Indramat Gmbh | Aktiv außengekühltes Gehäuse mit zumindest einem wärmeverlustleistungserzeugenden Elektronikbaustein |
JP2003298268A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-17 | Denso Corp | 電子制御装置の筐体構造及び電子制御装置の冷却構造 |
JP2005044953A (ja) * | 2003-07-28 | 2005-02-17 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 電力変換装置 |
GB2411050A (en) * | 2004-02-16 | 2005-08-17 | E2V Tech Uk Ltd | Electrical apparatus cooling system |
JP4265505B2 (ja) * | 2004-08-09 | 2009-05-20 | オムロン株式会社 | 電子機器の放熱構造 |
US7142423B2 (en) * | 2004-10-26 | 2006-11-28 | Comarco Wireless Technologies, Inc. | Power adapter with fan assembly |
-
2007
- 2007-04-23 FI FI20070318A patent/FI121949B/fi active IP Right Grant
-
2008
- 2008-04-22 EP EP08750453.6A patent/EP2143313A4/en not_active Withdrawn
- 2008-04-22 WO PCT/FI2008/050210 patent/WO2008129134A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2143313A1 (en) | 2010-01-13 |
EP2143313A4 (en) | 2016-11-16 |
FI20070318L (fi) | 2008-10-24 |
FI20070318A0 (fi) | 2007-04-23 |
WO2008129134A1 (en) | 2008-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102450115B (zh) | 真空泵 | |
CN1293774A (zh) | 用于冷却计算机内装置的系统 | |
KR102236294B1 (ko) | 제어반 | |
CN102456642A (zh) | 功率半导体系统 | |
US20230156903A1 (en) | Electronic control device | |
JP6433631B2 (ja) | 電力変換装置 | |
FI121949B (fi) | Menetelmä ja järjestely laitekotelon jäähdyttämiseksi | |
JPWO2017158707A1 (ja) | 空気調和機の室外機 | |
CN112823575B (zh) | 散热器、散热结构和无人机 | |
CN105658026B (zh) | 一种电子终端 | |
TWI814955B (zh) | 工具機之控制盤 | |
JP6217969B2 (ja) | 空気調和機の室外機における機械室内の冷却構造 | |
US8687363B2 (en) | Enclosure with duct mounted electronic components | |
CN109690763B (zh) | 具有封闭壳体和冷却装置的开关柜 | |
CN102548347A (zh) | 电子设备及其散热装置 | |
JP2019040968A (ja) | 電気機器 | |
CN216795552U (zh) | 吸油烟机控制板散热装置及应用其的吸油烟机 | |
KR100536874B1 (ko) | 공기 조화기의 실외기 | |
CN101175381A (zh) | 具有防泼水及排水结构的电子装置及其制造方法 | |
JP2011103393A (ja) | 基地局の冷却構造 | |
CN108247677A (zh) | 具备内部散热功能的机器人 | |
US20180287463A1 (en) | Rotary electric machine | |
JP7034305B2 (ja) | 室外機及び空気調和機 | |
CN218998642U (zh) | 一种可快速降温的电气自动化控制箱 | |
CN211406656U (zh) | 散热装置及电子设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 121949 Country of ref document: FI |
|
PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: PONSSE OYJ |