Способы охлаждения аппаратуры
Совокупность устройств и конструктивных элементов, применяемых для охлаждения, назовем системой охлаждения аппарата. Используемые в радиоэлектронной аппаратуре системы охлаждения разделим на воздушные, жидкостные, испарительные, кондуктивные и комбинированные.
Воздушными называют такие системы охлаждения, в которых в качестве теплоносителя используется воздух. В жидкостных системах охлаждения теплоносителем являются различные капельные жидкости, не доведенные до кипения. Испарительными называют системы охлаждения, в которых используют кипящие жидкости. При кондуктивной системе охлаждения отвод тепла от нагретых частей аппаратуры осуществляется за счет теплопроводности. При этом нагретые и холодные части аппарата находятся в непосредственном контакте или соединены специальными металлическими проводниками. К кондуктивному может относиться охлаждение при помощи термоэлектрических устройств. Наконец, в комбинированных системах охлаждения аппаратуры применяются различные сочетания перечисленных выше систем.
Системы воздушного охлаждения.
Системы общего воздушного охлаждения аппаратуры разделяются на естественное воздушное охлаждение, внутреннее перемешивание воздуха в объеме корпуса, естественную и принудительную вентиляцию, а также обдув наружной поверхности корпуса аппарата. При локальном воздушном охлаждении отдельных радиодеталей применятся обдув их поверхности принудительным потоком воздуха.
Естественное воздушное охлаждение является наиболее простым и распространенным способом охлаждения аппаратуры (рис.1-6,а). При естественном воздушном охлаждении выделяющаяся в аппаратуре тепловая энергия конвекцией и излучением передается корпусу аппарата и таким же путем рассеивается в окружающую среду. Этот способ охлаждения аппаратуры характеризуется сравнительно низкой эффективностью.
Естественная вентиляция радиоэлектронной аппаратуры (рис. 1-6,б) осуществляется за счет разности плотностей холодного снаружи и нагретого внутри аппарата воздуха при условии, что в его корпусе имеются специальные вентиляционные отверстия. При этом наружная поверхность корпуса аппарата отдает тепловую энергию в окружающую среду благодаря излучению и естественной или вынужденной конвекции. Вентиляционные отверстия выполняются в виде обычных отверстий, решеток, жалюзи. Отверстия в крышке аппарата могут быть прикрыты вентиляционными грибками. Вентиляционные отверстия часто закрывают защитными сетками, которые одновременно служат электромагнитными экранами (рис. 1-7), иногда вместо сеток устанавливают пылезащитные фильтры. При естественной вентиляции выделяющаяся в аппарате тепловая энергия
конвекцией передается протекающему через него воздуху и уносится из аппарата. Часть тепловой энергии рассеивается в окружающую среду внешней поверхности корпуса.
Внутреннее перемешивание воздуха в объеме корпуса аппарата применяется для интенсификации теплообмена между поверхностями радиодеталей и корпуса. Перемешивание воздуха осуществляется при помощи вентиляторов, устанавливаемых внутри корпуса аппарата (рис. 1-6, в, г).
Принудительную вентиляцию аппаратуры применяют, если естественная вентиляция и внутреннее перемешивание не могут обеспечить нормального теплового режима элементов (рис. 1-6, д).
На рисунке 1-8 схематически показана реализация воздушной системы охлаждения радиоэлектронной аппаратуры с принудительным обдувом корпуса и внутренним перемешиванием воздуха внутри него.
