Patent BR-MU8803193-U2 (BR)
Title: resfriamento de estrutura aberta de um computador industrial
Inventor: BJÖRKLUND HNAS
IPC: G06F1/20
Filed: 2008-05-13
Abstract: resfriamento de estrutura aberta de um computador industrial.<um>campo da invenção<mv>. o presente modelo de utilidade, de um modo geral, refere-se ao resfriamento de computadores. mais particularmente, refere-se a um computador usando resfriamento por convecção natural. <um)antecedentes(mv) computadores industriais de alto desempenho, por exemplo, em istemas de transmissão de energia de alta tensão, tais como facts (flexi- ble alternating current transmission system - sistema flexível de trans- missão de corrente alternada) e hvdc (high voltage direct current - corrente continua de alta tensão), ficam muito quentes e, portanto, precisam ser resfriados. tradicionaímente, esses e outros tipos de computadores são resfriados usando ventiladores de resfriamento que sopram ar horizontalmente através da caixa do computador ou estrutura do computador via filtros de ar. um problema com esse tipo de resfriamento é a acumulação de poeira no interior da estrutura do computador, devido ao resfriamento usando ar forçado. a acumulação de poeira pode ser muito pesada, mesmo em ambientes de espaços de controle bastante limpos. há, portanto, uma necessidade de resfriamento de computadores, especialmente em um ambiente industrial, onde a acumulação de poeira no computador é evitada.uma alternativa para uso de um ventilador é usar resfriamento por convecção. isso é descrito em alguns documentos. a patente u.s. n<198> 5.243.493, por exemplo, descreve um desenho de resfriamento por convec- çáo sem ventilador para um computador pessoal a fim de evitar o ruído associado com um ventilador. o documento descreve que há um envoltório para alojamento do computador pessoal. o envoltório define uma cavidade.nessa cavidade, componentes principais de produção de calor, como o suprimento de energia e transistores de energia, são proporcionados em uma frente de topo conectada a um dissipador de calor. existe ainda uma placa mestre de circuito impresso preso a um lado na parte traseira da cavidade. outros painéis de circuito impresso são presos, vertical e perpendicularmente ao painel de circuito impresso mestre. em natural convection enhancement of channel array in con- junction with wall surface, conference on thermal and thermomechanical phenomena in electronic systems, 2004, itherm 04, the ninth lntersociety 1-4 june 2004, page 128 - 133, kazuaki yazawa descreve a otimização de resfriamento passivo para gerenciamento térmico de componentes eletrônicos do consumidor, a fim de reduzir o ruído que, de outro modo, está asso- ciado com o resfriamento ativo. o documento descreve o uso do chamado efeito chaminé usando uma parede de envoltório para dissipar calor para o ambiente. a parede inclui um arranjo de canais. o interior da parede, além disso, é conectado a um disseminador isotérmico. uma fonte de calor em um pwb, por sua vez, é conectada a esse disseminador. uma solução similar para um po é descrita na us. 5.671.120, a fim de remover o uso de um ventilador, uma vez que um ventilador pode ser propenso a erro e a ruído. nesse documento, uma placa-mãe tem lcs mon- tados em um primeiro lado e conexões para portas e periféricos em um segundo lado oposto. a placa-mãe, via o referido primeiro lado, é montada em uma placa de dissipador de calor. uma estrutura condutora de calor é proporcionada entre os lcs na placa-mãe e a placa de dissipação de calor. a placa de dissipação de calor, além disso, é uma parede do envoltório para o computador. um cartão-espelho (riser card) também é proporcionado no segundo lado da placa-mãe a fim de permitir a montagem de cartões de expansão na placa-mãe. em vista do que foi descrito acima, portanto, há uma necessidade de fornecimento de um resfriamento sem ventilador de um computador. <um>sumário da invencão<mv> . um objetivo do presente modelo de utilidade é proporcionar um computador onde a acumulação de poeira é evitada durante o resfriamento. esse objetivo, de acordo com um primeiro aspecto do presente modelo de utilidade, é resolvido através de um computador usando resfriamento por convecção natural, compreendendo: uma estrutura com paredes que se estendem em uma primeira direção e definindo e encerrando uma câmara tendo uma extremidade superior aberta e uma extremidade inferior aberta proporcionada perpendicular à primeira direção, onde uma das paredes é um dissipador de calor e a câmara inclui elementos do computador, os elementos compreendendo: - um painel principal que se estende na primeira direção na câmara, adjacente à parede de dissipação de calor e tendo um primeiro lado voltado para dentro, em direção ao interior da câmara, e um segundo lado oposto voltado para a parede de dissipação de calor e compreendendo componentes de geração de calor colocados para serem resfriados pela parede de dissipação de calor e pelo menos um painel auxiliar conectado ao primeiro lado do painel principal e sendo colocado para se estender na pri- meira direção na câmara, bem como em ângulos retos em relação ao painel principal. o presente modelo de utilidade tem um número de vantagens. ela evita a acumulação de poeira na estrutura. tem baixas exigências de manutenção por causa da remoção de um ventilador. além disso, não há necessidade de filtros de ar e problemas associados com esses filtros, tais como ficarem obstruidos. <um>breve descricão dos desenhos<mv>. o presente modelo de utilidade será descrito a seguir, com referência sendo feita aos desenhos anexos, onde: a figura 1 mostra uma vista em perspectiva de um computador industrial montado em um espaço de controle de um sistema de transmissão de energia de alta tensão; a figura 2 mostra uma vista em perspectiva da estrutura para o computador da figura 1; a figura 3 mostra uma vista de cima de um computador simplifi- cado de acordo com uma primeira modalidade do presente modelo de utilidade; a figura 4 mostra uma vista de cima de um computador simplificado de acordo com uma segunda modalidade do presente modelo de utilidade; a figura 5 mostra uma vista de cima de um computador simplifi- ado de acordo com uma terceira modalidade do presente modelo de utili- ade; e a figura 6 mostra uma vista de cima da estrutura para o compu- ador sendo conectada a uma placa de montagem. <um>escrição detalhada da invenção<mv>. a seguir, uma descrição detalhada das modalidades preferidas e um computador de acordo com o presente modelo de utilidade será dada. na figura 1 é mostrada uma vista em perspectiva de um computador industrial 16 de acordo com o presente modelo de utilidade sendo ontado em uma parede de um espaço de controle 10. o espaço de controle 10 é aqui um espaço de controle dotado de condicionamento de ar e, portanto, o espaço 10 é dotado de uma saída 12 para aspiração de ar do espa- ço e uma entrada 14 para fornecimento de ar do espaço. aqui, a saída 12 é mostrada perto do teto do espaço 10 e a entrada 14 perto do piso do espaço 10. o computador 16, além disso, é proporcionado em uma estrutura 18, que é aqui montada em uma parede do espaço 10, usando uma placa de montagem 19. normalmente, o computador no espaço de controle será montado em um cubículo de controle com outros componentes. aqui, o computador é mostrado como estando montado na parede do espaço a fim de mostrar claramente que ele não deve ficar diretamente no piso, mas será colocado acima dele. a razão para isso se tornará evidente mais tarde, na descrição. a figura 2 mostra uma vista em perspectiva da estrutura 18 na figura 1. o quadro 18, que é proporcionado aqui como um cilindro com corte transversal quadrático, tem um número de paredes, número que é pelo menos dois e aqui quatro. uma parede é uma parede dianteira e a outra é uma parede traseiras unidas uma à outra por duas paredes laterais. a parede dianteira é a parede mais distante na figura, enquanto a parede traseira é bloqueada na figura. todas as paredes aqui se estendem em uma primeira direção dl, que, na figura 2 é uma direção vertical. as paredes dianteira e traseira se estendem, adicionalmente, em uma segunda direção d2 perpendicular à primeira direção dl, enquanto as paredes laterais, adicionalmente, estendem-se em uma terceira direção d3. as paredes, assim, definem e encerram uma câmara 28. desse modo, a câmara 28 aqui tem uma seção transversal quadrática e tem uma extremidade aberta superior 20 e uma extremidade aberta inferior 22. a extremidade aberta inferior 22 pode ser destinada a facear o piso do espaço de controle, enquanto a extremidade aberta superior 20 pode ser destinada a facear o teto do espaço. aqui, deve ser entendido que cada extremidade aberta pode ser coberta por uma tela protetora e de blindagem, por exemplo, na forma de uma malha de arame ou uma folha perfurada de um material, como, por exemplo, metal. dessa maneira, a extremidade aberta superior 20 é proporcionada em um primeiro plano que se estende nas segunda e terceira direções d2 e d3 e, assim, é perpendicu- lar à primeira direção e a extremidade aberta inferior 22 é proporcionada em um segundo plano que se estende nas segunda e terceira direções d2 e d3, segundo plano que é, assim, também perpendicular à primeira direção, bem como paralelo com o primeiro plano. de acordo com o presente modelo de utilidade, uma das paredes, aqui a parede traseira, que pode ser destinada a facear uma parede do espaço, é proporcionada na forma de um dissipador de calor. deve ser entendido aqui que a estrutura 18 pode ter qualquer tipo de seção transversal adequada, como quadrática e triangular e que qualquer parede pode proporcionar um dissipador de calor. é vantajoso se o dissipador de calor for proporcionado por uma parede desprovida de curvatura. essa parede, então, se estenderá na pri- meira direção dl, bem como em outra direção, a segunda ou a terceira dire- ção d2 ou d3 e, assim, ser perpendicular aos primeiro e segundo planos. contudo, as outras paredes da estrutura podem ter uma curvatura, por exemplo, como metade de um cilindro elíptico ou metade de um cilindro circular. a figura 3