RU2289841C1 - System for heat-generating computer elements cooling and computer table with cooling device - Google Patents
System for heat-generating computer elements cooling and computer table with cooling device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2289841C1 RU2289841C1 RU2005124402/09A RU2005124402A RU2289841C1 RU 2289841 C1 RU2289841 C1 RU 2289841C1 RU 2005124402/09 A RU2005124402/09 A RU 2005124402/09A RU 2005124402 A RU2005124402 A RU 2005124402A RU 2289841 C1 RU2289841 C1 RU 2289841C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- computer
- cooling device
- heat sink
- cascade
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для охлаждения тепловыделяющих элементов компьютера.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to cool the fuel elements of a computer.
Известно устройство охлаждения тепловыделяющих элементов компьютера, состоящее из одного или нескольких теплосъемников, установленных на охлаждаемых компонентах, теплоотводящего или холодильного устройства и радиатора, отдающего теплоту окружающему пространству (теплоотводящее устройство поддерживает температуру теплосъемника не ниже температуры среды, контактирующей с радиатором, холодильное устройство поддерживает температуру теплосъемника ниже температуры среды, контактирующей с радиатором). Недостатком устройства охлаждения являются значительные габариты радиатора, требующегося для передачи окружающему пространству значительных тепловых потоков, выделяемых мощными процессорами современных компьютеров. При использовании одного или нескольких радиаторов, расположенных внутри корпуса компьютера, значительно возрастают габариты корпуса компьютера. При применении внешнего радиатора, расположенного снаружи корпуса и соединенного с ним шлангами теплоотводящей системы, усложняется общая компоновка компьютера, затрудняется его обслуживание, снижается степень его мобильности, связанная со сложностью оперативного отсоединения системного блока от теплоотводящей системы.A device is known for cooling the heat-generating elements of a computer, consisting of one or more heat sinks mounted on the cooled components, a heat-dissipating or refrigerating device, and a radiator that transfers heat to the surrounding space (the heat-dissipating device maintains the temperature of the heat sink not lower than the temperature of the medium in contact with the radiator, the refrigeration device maintains the temperature of the heat sink below the temperature of the medium in contact with the radiator). The disadvantage of the cooling device is the significant dimensions of the radiator, which is required to transfer significant heat fluxes emitted by powerful processors of modern computers to the surrounding space. When using one or more radiators located inside the computer case, the dimensions of the computer case significantly increase. When using an external radiator located outside the case and connected to it by hoses of the heat sink system, the general layout of the computer is complicated, its maintenance is difficult, its mobility is reduced, which is associated with the difficulty of quickly disconnecting the system unit from the heat sink system.
("Вы и Ваш компьютер", 2005, №3, с.13-19 "К вопросу охлаждения процессоров: "новое" - хорошо забытое старое").("You and Your Computer", 2005, No. 3, p.13-19 "On the issue of cooling processors:" new "- well forgotten old").
Целью изобретения является обеспечение значительной мощности охлаждения тепловыделяющих элементов компьютерного блока при снижении его габаритов и сохранении высокой степени мобильности системного блока.The aim of the invention is to provide significant cooling power of the fuel elements of the computer unit while reducing its size and maintaining a high degree of mobility of the system unit.
Поставленная цель достигается тем, что устройство охлаждения выполнено в виде многокаскадного устройства, состоящего из двух и более теплоотводящих и/или холодильных устройств, последовательно передающих теплоту от тепловыделяющих элементов компьютера к внешнему радиатору, отдающему теплоту окружающему пространству, в котором каскады конструктивно отделены друг от друга, но выполнены с возможностью обеспечения плотного теплового контакта между радиатором начального каскада и теплосъемником следующего.This goal is achieved in that the cooling device is made in the form of a multi-stage device consisting of two or more heat-dissipating and / or refrigerating devices that sequentially transfer heat from the heat-generating elements of the computer to an external radiator, which transfers heat to the surrounding space, in which the cascades are structurally separated from each other but made with the possibility of providing a tight thermal contact between the radiator of the initial stage and the heat sink of the next.
Первый каскад расположен внутри системного блока и обеспечивает теплоотвод от тепловыделяющих элементов компьютера к радиатору, выполненному в виде стенки корпуса компьютера. Второй каскад расположен снаружи системного блока и обеспечивает отвод теплоты от теплосъемника, контактирующего с охлаждаемой стенкой корпуса компьютера, к внешнему радиатору, отдающему полученную теплоту окружающему пространству либо следующему теплоотводящему устройству каскада.The first cascade is located inside the system unit and provides heat dissipation from the fuel elements of the computer to the radiator, made in the form of a wall of the computer case. The second cascade is located outside the system unit and provides heat removal from the heat sink in contact with the cooled wall of the computer case to an external radiator that transfers the heat received to the surrounding space or to the next heat sink of the cascade.
Предпочтительно в качестве внутреннего теплоотводящего устройства каскада применено одно или несколько устройств замкнутого испарительного охлаждения (тепловые трубки), радиаторы которых составляют одну или несколько стенок корпуса, охлаждаемую теплосъемником или теплосъемниками внешнего каскада.Preferably, one or more closed evaporative cooling devices (heat pipes) are used as the internal heat sink of the cascade, the radiators of which comprise one or more walls of the casing, cooled by a heat sink or heat sinks of the external cascade.
В качестве внутреннего теплоотводящего устройства могут быть применены теплопроводящие стержни.As an internal heat sink device, heat-conducting rods can be used.
Теплота от тепловыделяющих элементов охлаждаемой стенке корпуса компьютера может передаваться также потоком воздуха, циркуляция которого внутри корпуса компьютера обеспечивается конвекцией либо внутренним вентилятором.The heat from the fuel elements to the cooled wall of the computer case can also be transmitted by air flow, the circulation of which inside the computer case is provided by convection or an internal fan.
В качестве внутреннего холодильного устройства каскада могут быть применены термоэлектрические элементы.As an internal refrigeration device of the cascade, thermoelectric elements can be used.
Предпочтительно корпус компьютера закрыт и звукоизолирован.Preferably, the computer case is closed and soundproofed.
В качестве внешнего каскада может быть применено парокомпрессионное или абсорбционное холодильное устройство, устройство замкнутого испарительного охлаждения "тепловая трубка" или устройство жидкостного охлаждения.As an external cascade, a vapor compression or absorption refrigeration device, a heat pipe closed-circuit evaporative cooling device, or a liquid cooling device can be used.
В качестве внешнего каскада может быть применено устройство, входящее в состав многозональной системы кондиционирования воздуха в помещениях - многозональной парокомпрессионной сплит-системы, работающей на хладагентах, либо многозональной системы с "фанкойлами", охлаждающими помещения при помощи циркулирующей охлажденной жидкости. Теплосъемник внешнего каскада подсоединяют к данному устройству при помощи гибких или полужестких теплоизолированных трубопроводов.As an external cascade, a device can be used that is part of a multi-zone indoor air conditioning system — a multi-zone vapor compression split system running on refrigerants, or a multi-zone system with “fan coil units” that cool the rooms using circulating cooled liquid. An external stage heat sink is connected to this device using flexible or semi-rigid heat-insulated pipelines.
Теплосъемник внешнего каскада устройства охлаждения предпочтительно представляет собой панель размерами не меньше охлаждаемой стороны корпуса компьютера, на которую устанавливается компьютер охлаждаемой стороной корпуса вниз. Предпочтительно теплосъемник внешнего каскада либо весь внешний каскад устройства охлаждения встроены в компьютерный стол, предназначенный для размещения компьютера и подключаемых к нему периферийных устройств.The heat sink of the external stage of the cooling device is preferably a panel with dimensions not less than the cooled side of the computer case, on which the computer is installed with the cooling side down. Preferably, the heat sink of the external cascade or the entire external cascade of the cooling device is integrated in a computer table designed to accommodate the computer and peripheral devices connected to it.
Теплосъемник внешнего каскада устройства охлаждения может быть выполнен в виде панели, соответствующей по размерам охлаждаемой стороне корпуса компьютера, прикрепляемой к охлаждаемой стороне корпуса при помощи разъемного соединения либо укладываемой на нее и соединенной при помощи гибких или полужестких трубопроводов с теплоотводящим или холодильным устройством.The heat sink of the external cascade of the cooling device can be made in the form of a panel corresponding in size to the cooled side of the computer case, attached to the cooled side of the case by means of a detachable connection or laid on it and connected by means of flexible or semi-rigid pipelines to a heat sink or a cooling device.
При применении холодильного устройства, поддерживающего температуру теплосъемника, охлаждающего стенку компьютера ниже комнатной температуры, зона корпуса компьютера, содержащая охлаждаемые тепловыделяющие элементы, теплоизолирована со всех сторон, кроме теплопередающей стенки. Внешняя сторона теплосъемника холодильного устройства, не контактирующая с охлаждаемой стенкой корпуса компьютера, также теплоизолирована. Другая зона корпуса компьютера, содержащая устройства, предназначенные для установки или подключения внешних источников информации, не теплоизолирована либо снабжена устройствами подогрева для предотвращения выпадения конденсата на рабочих поверхностях из атмосферного воздуха.When using a refrigeration device that maintains the temperature of the heat sink cooling the computer wall below room temperature, the area of the computer case containing the cooled fuel elements is insulated from all sides except the heat transfer wall. The external side of the heat sink of the refrigeration device, not in contact with the cooled wall of the computer case, is also insulated. Another area of the computer case, containing devices designed to install or connect external information sources, is not thermally insulated or equipped with heating devices to prevent condensation from falling out of the air on working surfaces.
При применении внешнего каскада устройства охлаждения, полностью встроенного в компьютерный стол, радиатор внешнего каскада предпочтительно выполнен в виде одной или нескольких панелей, выполняющих функцию конструктивных элементов компьютерного стола.When using an external cascade of a cooling device that is fully integrated into the computer table, the radiator of the external cascade is preferably made in the form of one or more panels that perform the function of structural elements of the computer table.
Использование заявленного изобретения позволит получить следующий технический результат.Using the claimed invention will allow to obtain the following technical result.
Устройство охлаждения позволит отводить и рассеивать в окружающую среду при помощи габаритного внешнего радиатора значительные тепловые потоки от тепловыделяющих элементов компьютера, при этом системный блок компьютера может быть в любой момент отсоединен от внешнего каскада устройства охлаждения. Отсутствие необходимости в габаритных внутренних радиаторах с большой площадью теплоотдачи позволит уменьшить размеры системного блока без потери его функциональности. В частности, устройство позволит эффективно охлаждать ноутбуки с пассивным охлаждением при их работе в интенсивном режиме.The cooling device will allow you to divert and dissipate into the environment with the help of a dimensional external radiator significant heat fluxes from the fuel elements of the computer, while the computer system unit can be disconnected from the external stage of the cooling device at any time. The lack of need for overall internal radiators with a large heat transfer area will reduce the size of the system unit without losing its functionality. In particular, the device will allow you to effectively cool laptops with passive cooling when they work in intensive mode.
Включение теплосъемников внешнего каскада системы охлаждения либо всего внешнего каскада системы охлаждения в состав компьютерного стола позволит эффективно организовать компьютеризированное рабочее место с мощной бесшумной или малошумящей системой охлаждения, не занимающей полезное пространство помещения и не портящей интерьер.The inclusion of heat sinks of the external cascade of the cooling system or the entire external cascade of the cooling system in the computer table will allow you to effectively organize a computerized workplace with a powerful silent or low noise cooling system that does not occupy the useful space of the room and does not spoil the interior.
Включение теплосъемников внешнего каскада системы охлаждения в состав многозональной системы кондиционирования воздуха позволит организовать эффективное и бесшумное охлаждение компьютера и компьютеризированного рабочего места при минимальных экономических и энергетических затратах.The inclusion of heat sinks of the external cascade of the cooling system as part of a multi-zone air conditioning system will allow for efficient and silent cooling of the computer and computerized workplace with minimal economic and energy costs.
Данное устройство охлаждения даст возможность отказаться от приточной воздушной системы охлаждения системного блока компьютера. Закрытый звукоизолированный корпус компьютера позволит снизить уровень шумов, издаваемых компьютером и уменьшит запыленность внутренних элементов компьютера. При использовании внешнего холодильного устройства охлаждения производительность компьютера может быть существенно повышена за счет существенного снижения температуры работающих электронных компонентов, при этом риск выпадения конденсата на охлаждаемых электронных устройствах может быть сведен к минимуму вследствие возможности обеспечения герметичности корпуса и его паро- и теплоизоляции.This cooling device will make it possible to abandon the supply air cooling system of the computer system unit. Enclosed soundproofed computer case will reduce the noise emitted by the computer and reduce the dustiness of the internal elements of the computer. Using an external refrigeration cooling device, computer performance can be significantly increased due to a significant decrease in the temperature of working electronic components, while the risk of condensation on the cooled electronic devices can be minimized due to the possibility of ensuring the tightness of the case and its vapor and thermal insulation.
Работа вариантов устройства охлаждения осуществлена следующим образом.The options for the cooling device are as follows.
Теплота от центрального процессора компьютера при помощи тепловой трубки передается участку нижней стенки корпуса компьютера.The heat from the computer’s central processor is transferred to the area of the bottom wall of the computer case using a heat pipe.
Теплота от процессора видеокарты передается при помощи тепловой трубки другому участку нижней стенки корпуса компьютера.The heat from the processor of the video card is transferred using a heat pipe to another part of the bottom wall of the computer case.
Теплота от блока питания передается при помощи тепловой трубки третьему участку нижней стенки корпуса компьютера.The heat from the power supply is transferred using a heat pipe to the third section of the bottom wall of the computer case.
Нагретый воздух, циркулирующий внутри тепло- и звукоизолированного корпуса и охлаждающий остальные тепловыделяющие электронные элементы системного блока, проходит через ребра радиатора с большой поверхностью теплообмена, прикрепленного к нижней стенке корпуса компьютера, при этом циркулирующий воздух охлаждается, отдавая теплоту радиатору. Радиатор передает полученную теплоту нижней стенке корпуса компьютера.Heated air circulating inside the heat- and soundproofed case and cooling the rest of the heat-generating electronic elements of the system unit passes through the fins of a radiator with a large heat exchange surface attached to the bottom wall of the computer case, while the circulating air is cooled, giving heat to the radiator. The radiator transfers the received heat to the bottom wall of the computer case.
Компьютер устанавливается нижней стенкой на панель теплосьемника внешнего каскада устройства охлаждения, которая закреплена в соответствующем месте компьютерного стола.The computer is installed with the bottom wall on the panel of the heat sink of the external cascade of the cooling device, which is fixed in the appropriate place on the computer table.
Панель теплосъемника может являться частью теплоотводящей испарительной системы ("тепловой трубки"), в которую входят радиатор, который может быть выполнен в виде задней и боковых панелей компьютерного стола с большой суммарной поверхностью теплоотдачи, и соединяющие теплосъемник и радиатор трубопроводы. Теплота от нижней стенки компьютера передается теплосъемнику, а от него по теплопередающим трубопроводам радиатору, который рассеивает полученную теплоту в окружающее пространство.The heat sink panel can be part of a heat-dissipating evaporative system (“heat pipe”), which includes a radiator, which can be made in the form of back and side panels of a computer table with a large total heat transfer surface, and pipelines connecting the heat sink and radiator. The heat from the bottom wall of the computer is transferred to the heat sink, and from it through heat transfer pipelines to the radiator, which dissipates the received heat into the surrounding space.
Панель теплосъемника, закрепленная в соответствующем месте компьютерного стола, может являться одним из охладителей многозональной сплит-системы кондиционирования, соединенным с центральным блоком системы, находящимся снаружи здания, при помощи тонких медных теплоизолированных трубопроводов. В этом случае температура панели теплосъемника, а следовательно, и нижней стенки компьютера поддерживается значительно ниже комнатной. Корпус компьютера при данном варианте охлаждения должен быть теплоизолирован (за исключением нижней стенки), во избежание конденсации на нем атмосферной влаги и непроизводительных потерь холода, вырабатываемого сплит-системой. Температура электронных компонентов, находящихся внутри корпуса, также будет поддерживаться значительно ниже комнатной, однако вследствие плотно закрытого корпуса конденсации влаги на них не происходит. Водяные пары, проникающие в небольшом количестве внутрь корпуса совместно с атмосферным воздухом через неплотности корпуса, будут конденсироваться в наиболее холодной зоне, то есть на нижней стенке корпуса компьютера, откуда при помощи мелкопористого капиллярного канала сконденсированная влага будет удаляться наружу и испаряться.The heat sink panel, mounted in the appropriate place on the computer table, can be one of the multi-zone split air conditioning system coolers connected to the central unit of the system located outside the building using thin copper heat-insulated pipelines. In this case, the temperature of the heat sink panel, and, consequently, the bottom wall of the computer is maintained much lower than room temperature. The computer case with this cooling option should be insulated (except for the bottom wall), in order to avoid condensation of atmospheric moisture on it and unproductive losses of cold generated by the split system. The temperature of the electronic components inside the enclosure will also be kept well below room temperature, however, due to the tightly closed enclosure, moisture will not condense on them. Water vapor, penetrating in small quantities into the case together with atmospheric air through the leaks of the case, will condense in the coldest zone, that is, on the bottom wall of the computer case, from where the condensed moisture will be removed outside and evaporated using a finely porous capillary channel.
Claims (21)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005124402/09A RU2289841C1 (en) | 2005-08-01 | 2005-08-01 | System for heat-generating computer elements cooling and computer table with cooling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005124402/09A RU2289841C1 (en) | 2005-08-01 | 2005-08-01 | System for heat-generating computer elements cooling and computer table with cooling device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2289841C1 true RU2289841C1 (en) | 2006-12-20 |
Family
ID=37666940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005124402/09A RU2289841C1 (en) | 2005-08-01 | 2005-08-01 | System for heat-generating computer elements cooling and computer table with cooling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2289841C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2500013C1 (en) * | 2012-03-19 | 2013-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОФЛОПС" | Liquid-cooling system for electronic devices |
| RU2514857C1 (en) * | 2012-12-05 | 2014-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ВИННЕР" | Notebook cooling stand |
-
2005
- 2005-08-01 RU RU2005124402/09A patent/RU2289841C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2500013C1 (en) * | 2012-03-19 | 2013-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОФЛОПС" | Liquid-cooling system for electronic devices |
| RU2514857C1 (en) * | 2012-12-05 | 2014-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ВИННЕР" | Notebook cooling stand |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8619419B2 (en) | Computer docking station | |
| US7963118B2 (en) | Vapor-compression heat exchange system with evaporator coil mounted to outlet door of an electronics rack | |
| RU2442209C2 (en) | The methods and devices of cooling | |
| US7660109B2 (en) | Apparatus and method for facilitating cooling of an electronics system | |
| BRPI0901418A2 (en) | compact equipment cooling system | |
| WO2013069226A1 (en) | Cooling device for cooling rack-type server, and data center provided with same | |
| RU2092753C1 (en) | Thermoelectric refrigerating unit | |
| US7525801B2 (en) | Computer module | |
| CN201396875Y (en) | Special air conditioner for embedded cabinet | |
| RU2435110C2 (en) | Cooling unit | |
| CN107076483B (en) | Refrigeration device | |
| JP2005172329A5 (en) | ||
| WO2019048950A1 (en) | Heat exchange device and equipment having heat exchange device | |
| RU2289841C1 (en) | System for heat-generating computer elements cooling and computer table with cooling device | |
| JP6861234B2 (en) | Liquid cooling with outdoor cooler rack system | |
| TWI487473B (en) | Cooling system for date center | |
| KR20090116629A (en) | Method for using outdoor air to cool room devices | |
| CN109496106B (en) | Liquid cooling heat dissipation system of machine cabinet | |
| WO2020057140A1 (en) | Air conditioner and server system | |
| WO2016192298A1 (en) | Cold transfer device and semiconductor refrigeration box having cold transfer device | |
| CN100450335C (en) | Radiation cooling method for power device of refrigeration device | |
| KR20020019787A (en) | High efficiency thermoelectric cooling and heating box for food and drink storage in a vehicle | |
| KR101717378B1 (en) | Air conditioner using peltier module | |
| JP2000105087A (en) | Cooler | |
| US11197396B2 (en) | Cooling system with curvilinear air to liquid heat exchanger |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100802 |