ES2638768T3 - Elemento de interposición térmico de tarjeta gráfica - Google Patents
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Abstract
Componente (200) de interposición térmico para acoplar térmicamente un sistema de refrigeración líquida a una tarjeta (10; 10a, 10b) adaptadora de ordenador que tiene fuentes de calor, que comprende: un cuerpo (202; 202, 204) plano de un material térmicamente conductor, configurado para unirse a la tarjeta adaptadora de ordenador, en contacto térmico en una cara con múltiples fuentes de calor en la tarjeta adaptadora de ordenador; caracterizado porque el componente de interposición térmico comprende además una región (212) de descarga térmica que forma un espacio o cavidad de recepción para recibir un conjunto (100) de placa de refrigeración modular normalizado acoplado de manera extraíble a dicho cuerpo plano, estando dicho conjunto de placa de refrigeración modular acoplado de manera operativa a un sistema (104) de refrigeración líquida para transferir energía térmica desde el cuerpo plano hasta un refrigerante que circula dentro del sistema de refrigeración líquida.
Description
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DESCRIPCION
Elemento de interposicion termico de tarjeta grafica Antecedentes de la invencion
En general, la presente invencion se refiere a un sistema para refrigerar tarjetas de circuito de componentes, componentes electronicos y fuentes de calor asociadas con componentes electronicos, y esta dirigida especfficamente a un componente de sistema de refrigeracion adaptado para usarse junto con un sistema de refrigeracion lfquida para refrigerar componentes de circuito integrado tales como aquellos que se encuentran en tarjetas graficas en un sistema informatico personal.
Los sistemas informaticos personales que se disenan para su uso en ordenadores de escritorio o de sobremesa, y que normalmente estan caracterizados por una placa base o placa madre alojada en un armazon o carcasa. Componentes auxiliares contenidos adicionalmente dentro del armazon o carcasa pueden incluir placas de circuitos adaptadoras de red, modems, adaptadores especializados y adaptadores de visualizacion de graficos. Estos componentes auxiliares pueden recibir energfa a traves de la conexion a la placa madre, o a traves de conexiones adicionales directamente a la fuente de alimentacion del sistema contenida dentro del armazon o carcasa. Componentes adicionales que generan calor, tales como discos duros, disqueteras, lectores de tarjetas, etc. pueden estar contenidos adicionalmente dentro del armazon o carcasa, y acoplarse a la fuente de alimentacion del sistema y placa madre segun sea necesario.
Durante el funcionamiento, la placa madre y diversos componentes auxiliares consumen energfa y generan calor. Para garantizar un funcionamiento adecuado del sistema informatico, es necesario regular las temperaturas de funcionamiento dentro del entorno del armazon o carcasa. Los circuitos integrados individuales, especialmente procesadores y modulos de memoria, pueden generar cantidades significativas de calor durante el funcionamiento, dando como resultado puntos calientes localizados dentro del entorno de armazon. El termino “procesadores”, tal como se usa en el presente documento, y tal como se comprende por un experto habitual en la tecnica, describe una amplia gama de componentes, que pueden incluir unidades de procesamiento de graficos dedicadas, microprocesadores, microcontroladores, procesadores de senal digital y procesadores de sistema generales tales como aquellos fabricados y comercializados por Intel y AMD. En un sistema refrigerado mediante aire, el calor generado se absorbe por el aire ambiental dentro del armazon, que entonces se hace circular o se intercambia mediante diversos ventiladores de refrigeracion. Un fallo en el mantenimiento de un control de temperatura adecuado en la totalidad del entorno de armazon, y en los circuitos integrados individuales, puede degradar significativamente el rendimiento del sistema y conducir en ultima instancia a un fallo en los componentes.
Habitualmente, un ventilador de refrigeracion se asocia a menudo con la fuente de alimentacion del sistema, para hacer circular aire en la totalidad del entorno de armazon, y para intercambiar el aire interno a alta temperatura con aire externo mas frfo. Sin embargo, como los sistemas informaticos personales incluyen un numero creciente de componentes individuales y circuitos integrados, y las aplicaciones cada vez exigen mas componentes de procesamiento adicionales tales como adaptadores de visualizacion de graficos, un ventilador de refrigeracion de fuente de alimentacion del sistema puede ser inadecuado para mantener las temperaturas de funcionamiento necesarias dentro del entorno de armazon.
Existen sistemas de refrigeracion lfquida especializados para algunos componentes en un sistema informatico personal. Los sistemas de refrigeracion lfquida especializados requerfan normalmente una ruta de circulacion de refrigerante, que gufa un lfquido de transferencia termica entre un intercambiador de calor tal como un radiador y una fuente de calor, tal como una CPU, una GPU, un microprocesador o un transformador. Los sistemas de refrigeracion lfquida especializados estan bien adaptados para mantener temperaturas de funcionamiento adecuadas para componentes individuales. Sin embargo, estos sistemas de refrigeracion lfquida especializados no estan adaptados para usarse facilmente con una amplia variedad de componentes o placas adaptadoras en un sistema informatico personal. Ademas, una vez que tales sistemas de refrigeracion lfquida estan instalados, es diffcil sustituir, insertar o retirar componentes que requieran una refrigeracion del sistema, ya que el sistema de refrigeracion lfquida debe o bien drenarse o bien abrirse para facilitar la sustitucion, insercion o retirada.
Algunos sistemas de refrigeracion lfquida especializados adaptados para usarse con tarjetas adaptadoras de conexion tales como tarjetas graficas utilizan un componente de placa de refrigeracion a traves del cual circula un lfquido de refrigeracion para refrigerar el procesador principal en la tarjeta adaptadora, y radiadores termicos para refrigerar mediante aire los otros componentes de circuito en la tarjeta adaptadora. A menudo, estos sistemas anaden requisitos de espacio significativos a la tarjeta adaptadora, que necesita el uso de dos “ranuras” o huecos adaptadores. Adicionalmente, al continuar utilizando radiadores termicos para la refrigeracion del aire, estos sistemas aportan calor al entorno interno dentro del armazon del ordenador, aumentando el esfuerzo en otros componentes de refrigeracion.
Los ordenadores personales no son los unicos dispositivos electronicos que generan calor durante su uso. Muchos dispositivos electronicos contenidos dentro de un armazon o carcasa generan calor durante su uso que debe
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disiparse. Por ejemplo, multiples placas de circuitos, convertidores CC/CC, discos duros, componentes opticos, servidores montados en bastidor, servidores blade, encaminadores y conmutadores de red, dispositivos de almacenamiento de red, equipo electronico medico y militar, asf como sistemas electronicos de prueba e instrumentacion, todos ellos generan calor durante su uso que debe disiparse para evitar danar el sistema.
Por consiguiente, serfa ventajoso proporcionar un componente para usarse con un sistema de refrigeracion lfquida que pueda adaptarse facilmente para proporcionar un mecanismo de refrigeracion lfquida para una amplia gama de componentes de circuito integrado que generan calor, tales como una tarjeta adaptadora de ordenador personal, para refrigerar tanto los procesadores de tarjeta adaptadora como los circuitos integrados asociados. Adicionalmente, serfa ventajoso proporcionar un componente para un sistema de refrigeracion lfquida que pudiera desconectarse facilmente de una fuente de calor asociada sin drenar ningun refrigerante lfquido o abrir las rutas de flujo de refrigerante, permitiendo la sustitucion, adicion o retirada de componentes de fuente de calor tales como procesadores actualizados, y que no aumente significativamente los requisitos de espacio para la tarjeta adaptadora.
El documento EP 1 391 673 da a conocer un dispositivo de transferencia de calor plano que incluye una placa inferior, una placa superior, una placa de mechas y un refrigerante en fase lfquida. La placa inferior entra en contacto con una fuente de calor en su parte inferior. La placa superior esta acoplada de manera hermetica con la placa inferior a lo largo de su borde para formar un vacfo entre las mismas y entra en contacto con un disipador termico en su parte superior.
El documento EP 1 482 396 da a conocer un sistema de refrigeracion para un ordenador portatil que puede incluir un bastidor que tiene una unidad de conexion de fuente de calor en uno de sus lados y que tiene una unidad de alojamiento de ventilador en su otro lado. Una unidad de refrigeracion con forma de placa acoplada a un lado del bastidor puede llevar calor desde la unidad de conexion de fuente de calor a la unidad de disipacion. La unidad de refrigeracion puede incluir una micro unidad de refrigeracion que realiza un intercambio de calor usando un ciclo de refrigeracion a traves de cambio de fase o una tuberfa de transferencia de calor de placa llena de lfquido.
El documento US 2004/0190255 da a conocer una camisa de refrigeracion del tipo de refrigeracion de agua para un dispositivo electronico que incluye un cuerpo con forma de bolsa formado por material elastico suelto, blando que es deformable para hacer entrar en contacto proximo elementos de generacion de calor que tienen diversas formas debido a la presion de contacto y alojamiento y un refrigerante y un tubo de entrada de refrigerante y un tubo de salida de refrigerante formado en un lado del cuerpo con forma de bolsa para permitir que el refrigerante circule al interior del cuerpo con forma de bolsa y conectado a conductos de circulacion de refrigerante para hacer circular el refrigerante.
Breve sumario de la invencion
En resumen, la presente divulgacion proporciona un componente de interposicion termico para acoplar termicamente un sistema de refrigeracion lfquida a una tarjeta adaptadora de ordenador personal que tiene fuentes de calor. El componente de interposicion termico comprende un cuerpo plano de un material termicamente conductor, configurado para unirse a la tarjeta adaptadora de ordenador personal, en contacto termico en una cara con multiples fuentes de calor en la tarjeta adaptadora, tal como un componente de procesador. El componente de interposicion termico comprende ademas una region de descarga termica que forma el espacio o cavidad de recepcion para recibir un conjunto de placa de refrigeracion modular normalizado acoplado de manera extrafble a dicho cuerpo plano, estando dicho conjunto de placa de refrigeracion modular acoplado de manera operativa a un sistema de refrigeracion lfquida para transferir energfa termica desde el cuerpo plano hasta un refrigerante que circula dentro del sistema de refrigeracion lfquida.
La divulgacion presenta ademas una pluralidad de tuberfas de transferencia de calor que estan integradas dentro del cuerpo plano para facilitar una transferencia de energfa termica absorbida por el cuerpo plano procedente de las fuentes de calor. Un componente de placa de refrigeracion acoplado a un sistema de refrigeracion lfquida esta acoplado de manera operativa al cuerpo plano en una cara opuesta a las multiples fuentes de calor para extraer calor del cuerpo plano, las tuberfas de transferencia de calor, y del al menos un procesador mediante un refrigerante lfquido en circulacion.
En una realizacion, el cuerpo plano del componente de interposicion termico esta compuesto por una placa de fundido a presion de aluminio. Las dimensiones del componente de interposicion termico se seleccionan basandose en la tarjeta adaptadora del ordenador a la que esta acoplado el componente de interposicion termico, y se seleccionan adicionalmente para permitir que el conjunto combinado de la tarjeta adaptadora del ordenador, el componente de interposicion termico, y un componente de placa de refrigeracion acoplado de manera operativa cumplan los requisitos de espacio de una tarjeta adaptadora de unica ranura de ordenador personal.
Las anteriores caracterfsticas y ventajas expuestas en la presente divulgacion, asf como las actuales realizaciones preferidas seran mas evidentes a partir de la lectura de la siguiente descripcion junto con los dibujos adjuntos.
Breve descripcion de las diversas vistas de los dibujos
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En los dibujos adjuntos que forman parte de la memoria descriptiva:
la figura 1 es una vista en despiece ordenado de un componente de placa de refrigeracion de la presente divulgacion que tiene una parte de base, una parte de circulacion de refrigerante central y una parte superior;
las figuras 2a-2c ilustran la parte superior, la parte inferior y las tuberfas de transferencia de calor dispuestas de manera intermedia de un elemento de interposicion termico de tarjeta adaptadora de la presente divulgacion en una vista en despiece ordenado;
la figura 3 es una vista en despiece ordenado de un conjunto de tarjeta adaptadora que incorpora el elemento de interposicion termico de las figuras 2a-2c y el componente de placa de refrigeracion de la figura 1; y
la figura 4 es una vista en despiece ordenado de un conjunto de tarjeta adaptadora que incorpora un elemento de interposicion termico de una realizacion alternativa y un componente de placa de refrigeracion de la presente divulgacion.
Los numeros de referencia correspondientes indican partes correspondientes en la totalidad de las diversas figuras de los dibujos. Debe entenderse que los dibujos son para ilustrar los conceptos establecidos en la presente divulgacion y no estan realizados a escala.
Antes de que cualquiera de las realizaciones de la invencion se explique en detalle, debe entenderse que la invencion no se limita en su aplicacion a los detalles de construccion y la disposicion de componentes establecidos en la siguiente descripcion o ilustrados en los dibujos.
Descripcion detallada
La siguiente descripcion detallada ilustra la invencion a modo de ejemplo y no a modo de limitacion. La descripcion permite que un experto en la tecnica realice y use la presente divulgacion, y describe diversas realizaciones, adaptaciones, variaciones, alternativas y usos de la presente divulgacion, incluyendo el que actualmente se considera que es el mejor modo de llevar a cabo la presente divulgacion.
Ordenadores personales, servidores de red y muchas otras variaciones de dispositivos informaticos emplean sub- componentes electronicos tales como tarjetas de circuito, tarjetas adaptadoras, tarjetas secundarias, convertidores CC/CC, discos duros y discos opticos montados en una carcasa o armazon cerrado. Estos diversos sub- componentes electronicos, que incluyen una fuente de alimentacion comun, generan calor durante el funcionamiento que debe disiparse del armazon o carcasa para evitar un dano inducido por calor o un sobrecalentamiento de los diversos componentes. Metodos habituales para extraer calor del volumen interno de una carcasa o armazon de un ordenador incluyen proporcionar ventiladores de refrigeracion para el flujo de aire en circulacion, y el uso de sistemas de refrigeracion lfquida para hacer circular un refrigerante lfquido entre las diversas fuentes de calor y un radiador de lfquido a aire para su descarga al exterior del armazon. Normalmente, para utilizar un refrigerante lfquido en circulacion dentro de la carcasa o armazon de un dispositivo informatico, deben personalizarse o configurarse componentes individuales con rutas de flujo de refrigerante para conectarse al sistema de circulacion de refrigerante lfquido. La instalacion, retirada o sustitucion de componentes es diffcil debido a la necesidad de abrir el sistema de circulacion de refrigerante lfquido cuando se alteran las configuraciones de los componentes, dando como resultado la perdida de refrigerante lfquido y/o la introduccion de aire en el sistema de circulacion de refrigerante lfquido, lo que puede reducir la eficiencia termica del sistema.
Haciendo referencia de nuevo a la figura 1, un conjunto de placa de refrigeracion modular de la presente divulgacion para usarse con un componente de interposicion termico se muestra generalmente en 100. El conjunto de placa de refrigeracion modular proporciona un componente de transferencia de calor normalizado para un sistema de refrigeracion lfquida tal como puede usarse dentro de un armazon o carcasa de un sistema informatico. Tal como se observa en la figura 1, el conjunto 100 de placa de refrigeracion modular consiste en un cuerpo 102 de placa de refrigeracion, configurado para colocarse en proximidad termica con respecto a una fuente de calor (no mostrada), un cuerpo 104 de circulacion de fluido, configurado para hacer circular un flujo de refrigerante lfquido alrededor del cuerpo 102 de placa de refrigeracion y una placa 106 de cubierta configurada para encerrar el cuerpo 102 de placa de refrigeracion dentro del cuerpo 104 de circulacion de fluido. Preferiblemente, las dimensiones externas del conjunto 100 de placa de refrigeracion modular estan normalizadas para facilitar la reutilizacion e intercambio del conjunto 100 de placa de refrigeracion modular con diferentes componentes de interposicion termicos segun sea necesario de manera periodica.
El cuerpo 102 de placa de refrigeracion es un componente sellado realizado de materiales que tienen una alta conductividad para facilitar una transferencia de calor, tales como metales como el cobre o el aluminio. Componentes de placa de refrigeracion a modo de ejemplo se muestran y describen en la solicitud internacional en tramitacion junto con la presente, n.° PCT/US08/56167 y en la solicitud de patente estadounidense en tramitacion junto con la presente, n.° de serie 12/053.202, estando cada una de las cuales incorporada al presente documento a
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modo de referencia. El cuerpo 102 de placa de refrigeracion esta adaptado para colocarse en contacto con la superficie de la fuente de calor (no mostrada), y preferiblemente consiste en un material de alta conductividad que esta adaptado para entrar en contacto con la fuente de calor. El calor se transmite desde la fuente de calor a traves de la region del material 102 de alta conductividad, tal como cobre, hasta el refrigerante lfquido en circulacion dentro del volumen del cuerpo 104 de circulacion de fluido entre el cuerpo 102 de placa de refrigeracion y la placa 106 de cubierta. Esencialmente, el refrigerante lfquido entra en el volumen del cuerpo 104 de circulacion de fluido a traves de un orificio 104entrada de entrada de refrigerante, circula alrededor de las superficies perifericas expuestas del cuerpo 102 de placa de refrigeracion, y sale del cuerpo 104 de circulacion de fluido mediante un orificio 104salida de salida de refrigerante. Los orificios 104entrada y 104salida de entrada y salida estan conectados, mediante tuberfas y acoplamientos adecuados, a un sistema de circulacion de refrigerante lfquido asociado con el armazon o carcasa. Los expertos habituales en la tecnica reconoceran que se conoce bien la funcion general de un sistema de refrigeracion lfquida para transferir energfa termica desde fuentes de calor, y como tal, los componentes del mismo no se describiran en detalle.
En general, las dimensiones externas del conjunto 100 de placa de refrigeracion modular estan normalizadas para ajustarse dentro de un espacio o cavidad de recepcion correspondiente dentro de un conjunto 200 de elemento de interposicion termico de la presente divulgacion. Haciendo referencia de nuevo a las figuras 2A-2C, se muestra de manera general una realizacion de un conjunto 200 de elemento de interposicion termico adaptado para usarse con una tarjeta adaptadora de ordenador personal, tal como una tarjeta adaptadora de visualizacion de graficos, que tiene multiples circuitos integrados que generan calor durante el funcionamiento. Estos circuitos integrados pueden incluir, pero no se limitan a, reguladores de tension, conmutadores, componentes de memoria, ASIC, LED, DSP y componentes de procesamiento, tales como procesadores o unidades de procesamiento de graficos dedicadas de uso general. El conjunto 200 de elemento de interposicion termico consiste en un segmento 202 plano superior y un segmento 204 plano inferior que se asientan en conjunto a lo largo de caras 202a y 204a coincidentes para formar un cuerpo generalmente plano. Los segmentos 202 y 204 planos superior e inferior son, generalmente, componentes unitarios, formados a partir de un material termicamente conductor, tal como aluminio o grafito fundidos a presion, y estan configurados para unirse a una tarjeta adaptadora de ordenador personal. El segmento 204 plano inferior del cuerpo plano esta dispuesto con un lado 206 generalmente en contacto termico con multiples fuentes de calor en la tarjeta adaptadora, incluyendo al menos un procesador. Para garantizar un contacto termico adecuado, puede utilizarse pasta termica o almohadillas de relleno termicas entre las fuentes de calor y la cara 206 del segmento 204 plano inferior.
Preferiblemente, una o mas tuberfas 208 de transferencia de calor se asientan dentro de rebajes 210 en las caras 202a, 204a coincidentes, y estan configuradas para facilitar una transferencia y distribucion de la energfa termica absorbida por el cuerpo plano alejandose de las fuentes de calor y hacia una region 212 de descarga termica del cuerpo plano que forma el espacio o cavidad de recepcion para el conjunto 100 de placa de refrigeracion modular. Aquellos expertos habituales en la tecnica reconoceran que la configuracion especffica de las tuberfas 208 de transferencia de calor dentro del cuerpo plano puede variar, dependiendo de las necesidades de transferencia termica particulares de cada aplicacion. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 2b, las tuberfas de transferencia de calor pueden disponerse en una configuracion generalmente paralela, que termine en, o que pase a traves de la region 212 de descarga termica del cuerpo plano.
La region 212 de descarga termica, que preferiblemente esta dispuesta en las proximidades de la fuente de calor que tiene la mayor emision termica, tal como una CPU o GPU, es una region rebajada en la superficie 202a coincidente, encerrada por la superficie 204a coincidente para definir una ranura o cavidad de recepcion que esta configurada para recibir el conjunto 100 de placa de refrigeracion modular. Tal como se describio anteriormente, el conjunto 100 de placa de refrigeracion esta acoplado a un sistema de circulacion de refrigerante lfquido mediante partes 104entrada y 104salida de entrada y salida. A medida que el refrigerante lfquido circula a traves del conjunto 100 de placa de refrigeracion, la energfa termica se extrae de cada cuerpo plano, la una o mas tuberfas 208 de transferencia de calor, y de las diversas fuentes de calor, incluyendo el procesador, y se transporta mediante el flujo de refrigerante lfquido para descargarse a distancia del conjunto 200 de elemento de interposicion termico y fuentes de calor asociadas.
Generalmente, tal como se muestra en la figura 3, las dimensiones del cuerpo plano de componente de interposicion termico se seleccionan basandose en la configuracion de la tarjeta 10a, 10b adaptadora del ordenador a la que va a acoplarse el componente 200 de interposicion termico, y se seleccionan adicionalmente para permitir que el conjunto combinado de la tarjeta 10a, 10b adaptadora del ordenador, el componente 200 de interposicion termico y el conjunto 100 de placa de refrigeracion acoplado de manera operativa cumplan los requisitos de espacio de o bien una tarjeta adaptadora de ordenador personal de unica ranura o bien de doble ranura. Aquellos expertos habituales en la tecnica reconoceran que el componente 200 de interposicion termico puede tener cualquiera de una variedad de configuraciones diferentes basadas en limitaciones de espacio ffsico particulares asociadas con los componentes electronicos que se refrigeran, y en la disposicion de fuentes de calor en proximidad termica con las superficies del elemento de interposicion termico. Por ejemplo, aunque la realizacion mostrada en la figura 3 ilustra un elemento 200 de interposicion termico de la presente divulgacion que tiene un par de cuerpos 202 y 204 planos dispuestos en una configuracion intercalada entre un par de tarjetas 10a y 10b de circuitos, la realizacion mostrada en la figura 4 ilustra una configuracion alternativa del elemento de interposicion termico que tiene solamente un unico cuerpo 202
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plano dispuesto adyacente a una unica tarjeta 10 de circuitos, dimensionada para ajustarse dentro de una configuracion de tarjeta de PC de doble ranura.
La realizacion mostrada en la figura 4 ilustra una disposicion opcional en la que solamente se utiliza un unico cuerpo 202 plano inferior adyacente a una unica tarjeta l0 de circuitos y fuentes de calor asociadas, sin un cuerpo 204 plano superior. La tuberfa 208 de transferencia de calor se gufa a traves de una trayectoria serpenteante para facilitar la transferencia de energfa termica desde el cuerpo 202 plano inferior hasta la region 212 de transferencia termica, definida por una cavidad o asiento rebajado para recibir un conjunto 100 de placa de refrigeracion modular, y el conjunto 100 de placa de refrigeracion asociado.
El uso del conjunto 200 de elemento de interposicion termico de la presente divulgacion proporciona diversas ventajas para la refrigeracion y la gestion de temperatura de tarjetas adaptadoras de ordenador personal, placas de circuitos u otros componentes electronicos. Al acoplar de manera extrafble el conjunto 100 de placa de refrigeracion modular a un cuerpo 202 plano que, a su vez, esta en contacto termico con las diversas fuentes de calor en una tarjeta 10 adaptadora o tarjeta de circuitos, el diseno del sistema de refrigeracion lfquida (no mostrado) puede normalizarse o simplificarse a traves del uso de la configuracion de conjunto 100 de placa de refrigeracion modular habitual, requiriendo que se modifiquen solamente uno o mas de los cuerpos planos 202 y 204 de elementos de interposicion termicos para ajustarse a diferentes tarjetas 10 adaptadoras, tarjetas de circuito u otros componentes electronicos. Esto, a su vez, reduce los ciclos de desarrollo y produccion, asf como los costes de produccion. El intercambio, sustitucion o adicion de tarjetas 10 adaptadoras, placas de circuitos u otros componentes electronicos al necesitar refrigerar un sistema no requiere abrir las rutas de circulacion de refrigerante lfquido, ya que el conjunto 100 de placa de refrigeracion modular proporciona un componente normalizado que puede desconectarse de un conjunto 200 de elemento de interposicion termico y volver a instalarse en un componente de sustitucion sin retirarse de un sistema de refrigerante lfquido o sin abrir las rutas de refrigerante lfquido, reduciendo de ese modo las perdidas de refrigerante, fugas o la introduccion de aire en el sistema. Por ejemplo, un ordenador personal puede dotarse de un sistema de circulacion de refrigerante lfquido en el que varios conjuntos 100 de placas de refrigeracion modulares se acoplan a las rutas de circulacion de refrigerante lfquido, y que pueden asentarse o introducirse en cavidades, segun sea necesario, en las regiones 212 de transferencia termica o ranuras 210 en los conjuntos 200 de elementos de interposicion termicos asociados con tarjetas 10 adaptadoras u otros componentes perifericos internos instalados de manera periodica en el armazon o carcasa del ordenador personal.
Con un cuerpo 202 o 204 plano de elemento 200 de interposicion termico en contacto termico con una pluralidad de fuentes de calor, se logra la refrigeracion eficaz de multiples circuitos en la tarjeta 10 adaptadora o tarjeta de circuitos con un sistema de refrigeracion habitual, eliminando la necesidad de sistemas de refrigeracion individuales o separados asociados con cada tarjeta adaptadora o placa de circuitos. El calor extrafdo de las fuentes de calor se retiene dentro de los cuerpos 202, 204 planos del conjunto 200 de elemento de interposicion termico para transferirse al refrigerante lfquido en circulacion a traves del conjunto 100 de placa de refrigeracion modular, reduciendo la transferencia de calor al aire ambiental que rodea la tarjeta adaptadora y contenido dentro del armazon del ordenador. De manera similar, al transferir calor al refrigerante lfquido, se elimina la necesidad de contar con ventiladores de circulacion de aire en las proximidades de la tarjeta adaptadora o placa de circuitos, y el conjunto de tarjeta en general, incluyendo el elemento 200 de interposicion termico y el componente 100 de placa de refrigeracion puede configurarse para ajustarse dentro de un volumen de espacio seleccionado correspondiente a una tarjeta adaptadora de unica ranura o una tarjeta adaptadora de doble ranura.
Como pueden realizarse varios cambios en las construcciones anteriores sin alejarse del alcance de la divulgacion, se pretende que todo aquel contenido de la descripcion anterior o que se muestra en los dibujos adjuntos se interprete como ilustrativo y no en un sentido limitativo. Por ejemplo, aunque la presente divulgacion ilustra el uso de aluminio fundido a presion para formar el cuerpo plano del elemento de interposicion termico, aquellos expertos habituales en la tecnica reconoceran que puede utilizarse cualquier material termicamente conductor adecuado, formado mediante cualquier tecnica de conformacion adecuada. De manera similar, se comprendera que la configuracion plana especffica del cuerpo plano mostrado en los dibujos es a modo de ejemplo, y puede modificarse segun sea necesario para adaptarse a cualquier variedad de configuraciones de tarjeta adaptadora de ordenador personal sin alejarse del alcance de la invencion.
Claims (17)
- 51015
- 2.20
- 3.25
- 4.
- 5. 30
- 6.35
- 7.40
- 8.45
- 9.50
- 10.55
- 11.60
- 12.65 13.REIVINDICACIONESComponente (200) de interposicion termico para acoplar termicamente un sistema de refrigeracion liquida a una tarjeta (10; 10a, 10b) adaptadora de ordenador que tiene fuentes de calor, que comprende:un cuerpo (202; 202, 204) plano de un material termicamente conductor, configurado para unirse a la tarjeta adaptadora de ordenador, en contacto termico en una cara con multiples fuentes de calor en la tarjeta adaptadora de ordenador;caracterizado porque el componente de interposicion termico comprende ademas una region (212) de descarga termica que forma un espacio o cavidad de recepcion para recibir un conjunto (100) de placa de refrigeracion modular normalizado acoplado de manera extrafble a dicho cuerpo plano, estando dicho conjunto de placa de refrigeracion modular acoplado de manera operativa a un sistema (104) de refrigeracion liquida para transferir energia termica desde el cuerpo plano hasta un refrigerante que circula dentro del sistema de refrigeracion liquida.Componente de interposicion termico segun la reivindicacion 1, en el que el cuerpo plano de dicho sistema comprende ademas al menos una tuberfa (208) de transferencia de calor rebajada dentro del cuerpo plano para facilitar una transferencia y distribucion de energia termica absorbida por el cuerpo plano desde dichas fuentes de calor.Componente de interposicion termico segun la reivindicacion 2, en el que dicha al menos una tuberfa de transferencia de calor esta dispuesta para transportar energia termica a traves de dicho cuerpo plano hacia dicho componente de placa de refrigeracion.Componente de interposicion termico segun la reivindicacion 1-3, en el que dicho cuerpo plano esta compuesto por aluminio.Componente de interposicion termico segun la reivindicacion 1-3, en el que dicho cuerpo plano esta compuesto por grafito.Componente de interposicion termico segun la reivindicacion 1-5, en el que el conjunto de placa de refrigeracion modular esta acoplado de manera extrafble a una cavidad de recepcion en el cuerpo plano, definiendo dicha cavidad de recepcion dicha region de descarga termica en una cara de dicho cuerpo plano opuesta a dicha al menos una fuente de calor.Componente de interposicion termico segun la reivindicacion 6, en el que dicha al menos una fuente de calor es un procesador dispuesto en dicha tarjeta adaptadora de ordenador, y en el que dicha region de descarga termica y dicho conjunto de placa de refrigeracion modular estan dispuestos diametralmente opuestos en dicho cuerpo plano con respecto a dicho al menos un procesador.Componente de interposicion termico segun la reivindicacion 6-7, en el que dicha region de descarga termica y dicho conjunto de placa de refrigeracion modular asociado estan dispuestos en dicho cuerpo plano diametralmente opuestos con respecto a una fuente de calor en dicho componente electronico que tiene la mayor emision termica.Componente de interposicion termico segun la reivindicacion 1-8, en el que dicho componente electronico es una tarjeta adaptadora de ordenador personal, y en el que dicho cuerpo plano y dicho conjunto de placa de refrigeracion modular, cuando estan ensamblados y acoplados de manera operativa a dicha tarjeta adaptadora de ordenador personal, se ajustan dentro de un volumen de espacio seleccionado asignado para una tarjeta adaptadora de ordenador personal dentro de un armazon de ordenador personal.Componente de interposicion termico segun la reivindicacion 9, en el que dicho volumen de espacio seleccionado esta definido por una configuracion de tarjeta adaptadora de ordenador personal de unica ranura normalizada.Componente de interposicion termico segun la reivindicacion 9, en el que dicho volumen de espacio seleccionado esta definido por una configuracion de tarjeta adaptadora de ordenador personal de doble ranura normalizada.Componente de interposicion termico segun la reivindicacion 1-11, que incluye una pluralidad de tuberfas de transferencia de calor rebajadas dentro del cuerpo plano para facilitar dicha distribucion y transferencia de energia termica absorbida por el cuerpo plano a dicho componente de placa de refrigeracion modular.Componente de interposicion termico segun la reivindicacion 12, en el que dicha pluralidad de tuberfas de transferencia de calor estan dispuestas simetricamente dentro del cuerpo plano.510152025
- 14. Componente de interposicion termico segun la reivindicacion 1-13, en el que una capa de pasta termica esta dispuesta para facilitar una transferencia de energfa termica desde dicho cuerpo plano hasta el componente de placa de refrigeracion modular.
- 15. Componente de interposicion termico segun la reivindicacion 1-14, que incluye ademas una o mas almohadillas de relleno termicas dispuestas entre dicha al menos una fuente de calor y dicho cuerpo plano para facilitar una transferencia de energfa termica a dicho cuerpo plano.
- 16. Componente de interposicion termico segun la reivindicacion 1-15, en el que dicho cuerpo plano consiste en un cuerpo plano inferior adaptado para colocarse con una primera superficie plana de manera termicamente adyacente a dicha al menos una fuente de calor de dicho componente electronico; y un cuerpo plano superior que tiene una superficie coincidente plana adaptada para asentarse contra una superficie coincidente plana correspondiente de dicho cuerpo plano inferior, y adaptado adicionalmente para colocarse con una segunda superficie plana de manera termicamente adyacente a una segunda fuente de calor de dicho componente electronico; yen el que dicho cuerpo plano superior y dicho cuerpo plano inferior definen de manera conjunta al menos un paso para recibir dicha tuberfa de transferencia de calor, y dicha region de descarga termica para recibir dicho conjunto de placa de refrigeracion modular entre los mismos.
- 17. Cuerpo plano para un componente de interposicion termico segun la reivindicacion 1-16, estando dicho cuerpo plano realizado de un material termicamente conductor, configurado para unirse al componente electronico, en contacto termico en una cara con al menos una fuente de calor en el componente electronico.
- 18. Conjunto de placa de refrigeracion modular para un componente de interposicion termico segun la reivindicacion 1-16.
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