RU2386226C1 - Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих систем (варианты) - Google Patents

Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих систем (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2386226C1
RU2386226C1 RU2008151915/09A RU2008151915A RU2386226C1 RU 2386226 C1 RU2386226 C1 RU 2386226C1 RU 2008151915/09 A RU2008151915/09 A RU 2008151915/09A RU 2008151915 A RU2008151915 A RU 2008151915A RU 2386226 C1 RU2386226 C1 RU 2386226C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
chamber
condensation chamber
condensation
liquid
Prior art date
Application number
RU2008151915/09A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Германович Бурдин (RU)
Сергей Германович Бурдин
Original Assignee
Сергей Германович Бурдин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Германович Бурдин filed Critical Сергей Германович Бурдин
Priority to RU2008151915/09A priority Critical patent/RU2386226C1/ru
Priority to PCT/RU2009/000723 priority patent/WO2010077180A2/ru
Priority to EP09836454.0A priority patent/EP2384107B1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2386226C1 publication Critical patent/RU2386226C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/427—Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/06—Control arrangements therefor
    • 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
    • H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20354—Refrigerating circuit comprising a compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
    • F28F2250/08—Fluid driving means, e.g. pumps, fans
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах охлаждения тепловыделяющих блоков радиоэлектронной аппаратуры. Устройство содержит соединенные между собой посредством двух теплоизолированных трубок теплоизолированные испарительную камеру с теплоносителем и камеру конденсации, испарительная камера выполнена с возможностью отвода тепла от тепловыделяющих систем и установлена ниже камеры конденсации, одна из теплоизолированных трубок выполнена с возможностью транспортировки пара от испарительной камеры к камере конденсации, а вторая - с возможностью транспортировки жидкости от камеры конденсации к испарительной камере. Устройство снабжено дополнительной камерой, гидромотором, установленным на первой теплоизолированной трубке, регулировочный вентиль выполнен с возможностью подключения дополнительной камеры к камере конденсации. Теплоноситель состоит из, по меньшей мере, двух не смешиваемых и химически не взаимодействующих жидких компонентов, один из которых является хладагентом и изменяет свое агрегатное состояние из жидкого в газообразное при нагревании в процессе отвода тепла от тепловыделяющих систем, а другой не изменяет своего агрегатного состояния. По первому варианту устройство снабжено гидромотром, установленным на первой теплоизолированной трубке. По второму варианту гидромотор расположен в камере конденсации. Камера может быть снабжена воздушным или жидкостным радиатором. Хладагент выбирают из ряда: бутан, изобутан, пропан, фреоны. Техническим результатом является обеспечение возможности использования энергии выделяемого тепла, что позволяет повысить экологичность и эффективность работы устройства. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах охлаждения тепловыделяющих блоков радиоэлектронной аппаратуры.
Известна система охлаждения элементов радиоэлектронной аппаратуры, которая содержит соединенные между собой посредством двух теплоизолированных трубок теплоизолированные испарительную камеру с теплоносителем и камеру конденсации, испарительная камера выполнена с возможностью отвода тепла от охлаждаемых радиоэлементов и установлена ниже камеры конденсации, одна из теплоизолированных трубок выполнена с возможностью транспортировки пара от испарительной камеры к камере конденсации, а вторая - с возможностью транспортировки жидкости от камеры конденсации к испарительной камере (RU 2301510 С2, 20.06.2005).
Недостатком известной конструкции является недостаточная экологичность конструкции, отсутствие возможности использования энергии выделяемого тепла.
Техническим результатом предложенного изобретения является обеспечение возможности использования энергии выделяемого тепла, что позволит повысить экологичность и эффективность работы устройства.
Это достигается за счет того, что устройство для теплоотвода, содержащее соединенные между собой посредством двух теплоизолированных трубок теплоизолированные испарительную камеру с теплоносителем и камеру конденсации, испарительная камера выполнена с возможностью отвода тепла от тепловыделяющих систем и установлена ниже камеры конденсации, одна из теплоизолированных трубок выполнена с возможностью транспортировки пара от испарительной камеры к камере конденсации, а вторая - с возможностью транспортировки жидкости от камеры конденсации к испарительной камере, согласно изобретению снабжено установленной на уровне между испарительной камерой и камерой конденсации и сообщенной с соединяющей их второй теплоизолированной трубкой посредством регулировочного вентиля дополнительной камерой, гидромотором, установленным на первой теплоизолированной трубке таким образом, что его вход соединен с испарительной камерой, а выход - с камерой конденсации, регулировочный вентиль выполнен с возможностью подключения дополнительной камеры к камере конденсации для периодического наполнения дополнительной камеры жидкостью, транспортируемой из камеры конденсации, или подключения дополнительной камеры к испарительной камере для последующего опорожнения дополнительной камеры и транспортировки жидкости в испарительную камеру, теплоноситель состоит из, по меньшей мере, двух не смешиваемых и химически не взаимодействующих жидких компонентов, один из которых является хладагентом и изменяет свое агрегатное состояние из жидкого в газообразное при нагревании в процессе отвода тепла от тепловыделяющих систем, обеспечивая разницу давлений в испарительной камере и камере конденсации, а другой не изменяет своего агрегатного состояния и переносится из испарительной камеры в камеру конденсации при нагревании в процессе отвода тепла от тепловыделяющих систем за счет разницы давления в них.
Кроме того, в качестве хладагента используют такой, который при разнице температур в испарительной камере и камере конденсации, составляющей 10-60°С, обеспечивает разницу давлений насыщенных паров хладагента в этих камерах 100-900 кПа.
Кроме того, хладагент выбирают из следующего ряда: предельные углеводороды, предельные галоидозамещенные углеводороды и их смеси.
Кроме того, хладагент выбирают из следующего ряда: бутан; изобутан; пропан; фреоны.
Кроме того, испарительная камера снабжена воздушным или жидкостным радиатором для отбора тепла от тепловыделяющих систем.
Кроме того, камера конденсации снабжена воздушным или жидкостным радиатором для отвода тепла во внешнюю среду.
Кроме того, устройство снабжено тепловым насосом, испаритель которого установлен на радиаторе камеры конденсации, а конденсатор - на радиаторе испарительной камеры.
Кроме того, в камере конденсации свободно установлена теплоизолирующая пластина, обладающая положительной плавучестью относительно компонента теплоносителя, не изменяющего агрегатного состояния, и отрицательной по отношению к хладагенту.
Кроме того, в камере конденсации на входе во вторую теплоизолированную трубку установлена вставка из пористого материала для обеспечения дросселирования и частичного возврата тепла к теплоносителю при стравливании паров теплоносителя из дополнительной камеры в камеру конденсации.
Кроме того, гидромотор выполнен с возможностью подсоединения его к внешнему устройству потребления энергии его вращения.
Указанный технический результиат достигается также за счет того, что устройство для теплоотвода, содержащее соединенные между собой посредством двух теплоизолированных трубок теплоизолированные испарительную камеру с теплоносителем и камеру конденсации, испарительная камера выполнена с возможностью отвода тепла от тепловыделяющих систем и установлена ниже камеры конденсации, одна из теплоизолированных трубок выполнена с возможностью транспортировки пара от испарительной камеры к камере конденсации, а вторая - с возможностью транспортировки жидкости от камеры конденсации к испарительной камере, снабжено установленной на уровне между испарительной камерой и камерой конденсации и сообщенной с соединяющей их второй теплоизолированной трубкой посредством регулировочного вентиля дополнительной камерой, гидромотором, расположенным в камере конденсации, регулировочный вентиль выполнен с возможностью подключения дополнительной камеры к камере конденсации для периодического наполнения дополнительной камеры жидкостью, транспортируемой из камеры конденсации, или подключения дополнительной камеры к испарительной камере для последующего опорожнения дополнительной камеры и транспортировки жидкости в испарительную камеру, в качестве теплоносителя использую смесь из, по меньшей мере, двух не смешиваемых и химически не взаимодействующих компонентов, один из которых является хладагентом и изменяет свое агрегатное состояние из жидкого в газообразное при нагревании в процессе отвода тепла от тепловыделяющих систем, а другой не изменяет своего агрегатного состояния и переносится из испарительной камеры в камеру конденсации при нагревании в процессе отвода тепла от тепловыделяющих систем за счет разницы давления в них.
Кроме того, в качестве хладагента используют такой, который при разнице температур в испарительной камере и камере конденсации, составляющей 10-60°С, обеспечивает разницу давлений насыщенных паров хладагента в этих камерах 100-900 кПа.
Кроме того, хладагент выбирают из следующего ряда: предельные углеводороды; предельные галоидозамещенные углеводороды и их смеси.
Кроме того, хладагент выбирают из следующего ряда: бутан; изобутан; пропан; фреоны.
Кроме того, испарительная камера снабжена воздушным или жидкостным радиатором для отбора тепла от тепловыделяющих систем.
Кроме того, камера конденсации снабжена воздушным или жидкостным радиатором для отвода тепла во внешнюю среду.
Кроме того, устройство снабжено тепловым насосом, испаритель которого установлен на радиаторе камеры конденсации, а конденсатор - на радиаторе испарительной камеры.
Кроме того, в камере конденсации свободно установлена теплоизолирующая пластина, обладающая положительной плавучестью относительно компонента теплоносителя, не изменяющего агрегатного состояния, и отрицательной по отношению к хладагенту.
Кроме того, в камере конденсации на входе во вторую теплоизолированную трубку установлена вставка из пористого материала для обеспечения дросселирования и частичного возврата тепла теплоносителю при стравливании паров теплоносителя из дополнительной камеры в камеру конденсации.
Кроме того, гидромотор выполнен в виде гидротурбины, расположенной в паровой части камеры конденсации, выходной конец вала гидротурбины выполнен с возможностью подсоединения его к внешнему устройству потребления энергии ее вращения.
Устройство иллюстрируется чертежами.
На фиг.1 изображено устройство для отвода тепла (по первому варианту) с воздушными радиаторами; на фиг.2 - то же, с жидкостными радиаторами; на фиг.3 - то же, с теплоизолирующей пластиной; на фиг.4 - то же, с тепловым насосом; на фиг.5 - то же (по второму варианту), с воздушными радиаторами.
Устройство для теплоотвода (по первому варианту) (фиг.1-4) содержит теплоизолированные испарительную камеру 1 и камеру 2 конденсации, заполненные теплоносителем и соединенные посредством двух теплоизолированных трубок 3 и 4. Испарительная камера 1 установлена ниже камеры 2 конденсации и выполнена с возможностью отвода тепла от тепловыделяющих систем. При этом одна из теплоизолированных трубок 3 выполнена с возможностью транспортировки жидкости от испарительной камеры 1 к камере 2 конденсации, а вторая 4 - с возможностью транспортировки жидкости от камеры 2 конденсации к испарительной камере 1.
На уровне между испарительной камерой 1 и камерой конденсации 2 установлена дополнительная камера 5, сообщенная со второй теплоизолированной трубкой 4 посредством регулировочного вентиля 6.
На первой теплоизолированной трубке 3 установлен гидромотор 7. При этом его вход соединен с испарительной камерой 1, а выход - с камерой конденсации 2. Гидромотор выполнен с возможностью подсоединения его к внешнему устройству потребления энергии его вращения.
Регулировочный вентиль 6 выполнен с возможностью подключения дополнительной камеры 5 к камере 2 конденсации для периодического наполнения дополнительной камеры 5 жидкостью, транспортируемой из камеры конденсации 2, или подключения дополнительной камеры 5 к испарительной камере 1 для последующего опорожнения дополнительной камеры 5 и транспортировки жидкости в испарительную камеру 1.
Испарительная камера 1 может быть снабжена воздушным или жидкостным радиатором 8 или 9 соответственно для отбора тепла от тепловыделяющих систем.
Камера 2 конденсации может быть снабжена воздушным или жидкостным радиатором 10 или 11 соответственно для отвода тепла во внешнюю среду.
Устройство может быть снабжено тепловым насосом 12, испаритель 13 которого установлен на радиаторе 10 камеры 2 конденсации, а конденсатор 14 - на радиаторе 8 испарительной камеры 1. Тепловой насос 12 предназначен для возврата части тепловой энергии от камеры 2 конденсации к испарительной камере 1. За счет этого увеличивается коэффициент преобразования тепловой энергии в механическую.
В камере 2 конденсации может быть свободно установлена теплоизолирующая пластина 15, обладающая положительной плавучестью относительно второго компонента рабочей жидкости, не изменяющего своего агрегатного состояния, и отрицательной по отношению к хладагенту. Она предназначена для уменьшения теплопередачи от второго компонента к хладагенту. За счет этого повышается КПД преобразования тепла в механическую энергию.
В камере 2 конденсации на входе во вторую теплоизолированную трубку 4 установлена вставка 16 из пористого материала для обеспечения дросселирования и частичного возврата тепла к рабочей жидкости при стравливании паров теплоносителя из дополнительной камеры 5 в камеру 2 конденсации.
В качестве рабочей жидкости использую смесь из, по меньшей мере, двух не смешиваемых и химически не взаимодействующих компонентов, один из которых является хладагентом и изменяет свое агрегатное состояние из жидкого в газообразное при нагревании в процессе отвода тепла от тепловыделяющих систем, а другой не изменяет своего агрегатного состояния при нагревании в процессе отвода тепла от тепловыделяющих систем. В качестве хладагента используют такой, который при разнице температур в испарительной камере и камере конденсации, составляющей 10-60°С, обеспечивает разницу давлений насыщенных паров хладагента в этих камерах 100-900 кПа.
Хладагент выбирают из ряда: предельных углеводородов; предельных галоидозамещенных углеводородов и их смесей.
Устройство для теплоотвода (по второму варианту) (фиг.5) содержит теплоизолированные испарительную камеру 1 и камеру 2 конденсации, заполненные рабочей жидкостью и соединенные посредством двух теплоизолированных трубок 3 и 4. Испарительная камера 1 установлена ниже камеры 2 конденсации и выполнена с возможностью отвода тепла от тепловыделяющих систем. При этом одна из теплоизолированных трубок 3 выполнена с возможностью транспортировки жидкости от испарительной камеры 1 к камере 2 конденсации, а вторая 4 - с возможностью транспортировки жидкости от камеры 2 конденсации к испарительной камере 1.
На уровне между испарительной камерой 1 и камерой конденсации 2 установлена дополнительная камера 5, сообщенная со второй теплоизолированной трубкой 4 посредством регулировочного вентиля 6.
В камере конденсации 2 установлен гидромотор в виде гидротурбины 17, выходной вал которой выполнен с возможностью подсоединения к внешнему устройству потребления ее энергии.
Регулировочный вентиль 6 выполнен с возможностью подключения дополнительной камеры 5 к камере 2 конденсации для периодического наполнения дополнительной камеры 5 жидкостью, транспортируемой из камеры конденсации 2, или подключения дополнительной камеры 5 к испарительной камере 1 для последующего опорожнения дополнительной камеры 5 и транспортировки жидкости в испарительную камеру 1.
Испарительная камера 1 может быть снабжена воздушным или жидкостным радиатором для отбора тепла от тепловыделяющих систем (как и по первому варианту).
Камера 2 конденсации может быть снабжена воздушным или жидкостным радиатором для отвода тепла во внешнюю среду (как и по первому варианту).
Устройство может быть снабжено тепловым насосом, испаритель которого установлен на радиаторе камеры 2 конденсации, а конденсатор - на радиаторе испарительной камеры 1, гидромотор выполнен с возможностью подсоединения его к внешнему устройству потребления энергии его вращения (аналогично первому варианту выполнения устройства).
В камере 2 конденсации также может быть свободно установлена теплоизолирующая пластина, обладающая положительной плавучестью относительно второго компонента рабочей жидкости, не изменяющего своего агрегатного состояния, и отрицательной по отношению к первому компоненту (хладагенту).
В камере конденсации на входе во вторую теплоизолированную трубку 4 также может быть установлена вставка из пористого материала для обеспечения дросселирования и частичного возврата тепла к рабочей жидкости при стравливании паров хладагента из дополнительной камеры 5 в камеру 2 конденсации.
В качестве рабочей жидкости используют смесь из, по меньшей мере, двух не смешиваемых и химически не взаимодействующих компонентов, один из которых является хладагентом и изменяет свое агрегатное состояние из жидкого в газообразное при нагревании в процессе отвода тепла от тепловыделяющих систем, а другой не изменяет своего агрегатного состояния при нагревании в процессе отвода тепла от тепловыделяющих систем. В качестве хладагента используют такой, который при разнице температур в испарительной камере и камере конденсации, составляющей 10-60°С, обеспечивает разницу давлений насыщенных паров хладагента в этих камерах 100-900 кПа.
Хладагент выбирают из ряда: предельные углеводороды; предельные галоидозамещенные углеводороды и их смеси.
Хладагент выбирают из следующего ряда: бутан; изобутан; пропан; фреоны.
Устройство работает следующим образом.
При повышении температуры тепловыделяющей системы за счет работы радиоэлектронной аппаратуры рабочая жидкость, находящаяся в испарительной камере 1, нагревается через радиатор (8 или 9). Рабочая жидкость состоит, например, из двух компонентов. Один их компонентов рабочей жидкости является хладагентом (например, изобутан) и обладает низкой температурой кипения и парообразования -11,73°С при давлении 101,3 кПа.
В качестве другого компонента используют, например, воду, водно-спиртовой раствор. Изобутан испаряется, а вода или водно-спиртовой раствор нет.
В испарительной камере 1 при нагревании хладагент испаряется и за счет высокой температуры радиатора устанавливается высокое давление насыщенных паров хладагента (в диапазоне 260-900 кПа), а в камере конденсации 2, сообщенной с испарительной камерой 1 теплоизолированной трубкой 3, соответственно низкое давление (в диапазоне 100-740 кПа) из-за более низкой температуры радиатора данной камеры. За счет разницы давлений в этих камерах осуществляется перенос второго жидкого компонента (воды, водно-спиртового раствора). За счет переноса этого компонента образуется кинетическая энергия жидкости, которая преобразуется в энергию вращения гидромотора, установленного в различных местах устройства (в соответствии с первым или вторым вариантами выполнения).
Таким образом, в процессе теплоотвода осуществляется преобразование тепла в механическую энергию вращения гидромотора.
Возврат теплоносителя осуществляется через дополнительную камеру 5, установленную на уровне между испарительной камерой 1 и камерой 2 конденсации. За счет регулировочного вентиля 6 периодически осуществляют подключение дополнительной камеры 5 к камере конденсации 1 для периодического наполнения дополнительной камеры 5 жидкостью, транспортируемой из камеры конденсации 1, и к испарительной камере 1 для последующего опорожнения дополнительной камеры 5 и транспортировки жидкости в испарительную камеру 1. Таким образом, обеспечивается цикличность процесса.

Claims (20)

1. Устройство для теплоотвода, содержащее соединенные между собой посредством двух теплоизолированных трубок теплоизолированные испарительную камеру с теплоносителем и камеру конденсации, испарительная камера выполнена с возможностью отвода тепла от тепловыделяющих систем и установлена ниже камеры конденсации, одна из теплоизолированных трубок выполнена с возможностью транспортировки пара от испарительной камеры к камере конденсации, а вторая - с возможностью транспортировки жидкости от камеры конденсации к испарительной камере, отличающееся тем, что оно снабжено установленной на уровне между испарительной камерой и камерой конденсации и сообщенной с соединяющей их второй теплоизолированной трубкой посредством регулировочного вентиля дополнительной камерой, гидромотором, установленным на первой теплоизолированной трубке таким образом, что его вход соединен с испарительной камерой, а выход с камерой конденсации, регулировочный вентиль выполнен с возможностью подключения дополнительной камеры к камере конденсации для периодического наполнения дополнительной камеры жидкостью, транспортируемой из камеры конденсации, или подключения дополнительной камеры к испарительной камере для последующего опорожнения дополнительной камеры и транспортировки жидкости в испарительную камеру, теплоноситель состоит из, по меньшей мере, двух не смешиваемых и химически не взаимодействующих жидких компонентов, один из которых является хладагентом и изменяет свое агрегатное состояние из жидкого в газообразное при нагревании в процессе отвода тепла от тепловыделяющих систем, обеспечивая разницу давлений в испарительной камере и камере конденсации, а другой не изменяет своего агрегатного состояния и переносится из испарительной камеры в камеру конденсации при нагревании в процессе отвода тепла от тепловыделяющих систем за счет разницы давления в них.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве хладагента используют такой, который при разнице температур в испарительной камере и камере конденсации, составляющей 10÷60°С, обеспечивает разницу давлений насыщенных паров хладагента в этих камерах 100÷900 кПа.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что хладагент выбирают из следующего ряда: предельные углеводороды; предельные галоидозамещенные углеводороды и их смеси.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что хладагент выбирают из следующего ряда: бутан; изобутан; пропан; фреоны.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что испарительная камера снабжена воздушным или жидкостным радиатором для отбора тепла от тепловыделяющих систем.
6. Устройство по п.1 или 5, отличающееся тем, что камера конденсации снабжена воздушным или жидкостным радиатором для отвода тепла во внешнюю среду.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что оно снабжено тепловым насосом, испаритель которого установлен на радиаторе камеры конденсации, а конденсатор - на радиаторе испарительной камеры.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в камере конденсации свободно установлена теплоизолирующая пластина, обладающая положительной плавучестью относительно компонента теплоносителя, не изменяющего агрегатного состояния, и отрицательной по отношению к хладагенту.
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в камере конденсации на входе во вторую теплоизолированную трубку установлена вставка из пористого материала для обеспечения дросселирования и частичного возврата тепла к теплоносителю при стравливании паров теплоносителя из дополнительной камеры в камеру конденсации.
10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гидромотор выполнен с возможностью подсоединения его к внешнему устройству потребления энергии его вращения.
11. Устройство для теплоотвода, содержащее соединенные между собой посредством двух теплоизолированных трубок теплоизолированные испарительную камеру с теплоносителем и камеру конденсации, испарительная камера выполнена с возможностью отвода тепла от тепловыделяющих систем и установлена ниже камеры конденсации, одна из теплоизолированных трубок выполнена с возможностью транспортировки пара от испарительной камеры к камере конденсации, а вторая - с возможностью транспортировки жидкости от камеры конденсации к испарительной камере, отличающееся тем, что оно снабжено установленной на уровне между испарительной камерой и камерой конденсации и сообщенной с соединяющей их второй теплоизолированной трубкой посредством регулировочного вентиля дополнительной камерой, гидромотором, расположенным в камере конденсации, регулировочный вентиль выполнен с возможностью подключения дополнительной камеры к камере конденсации для периодического наполнения дополнительной камеры жидкостью, транспортируемой из камеры конденсации, или подключения дополнительной камеры к испарительной камере для последующего опорожнения дополнительной камеры и транспортировки жидкости в испарительную камеру, в качестве теплоносителя использую смесь из, по меньшей мере, двух не смешиваемых и химически не взаимодействующих компонентов, один из которых является хладагентом и изменяет свое агрегатное состояние из жидкого в газообразное при нагревании в процессе отвода тепла от тепловыделяющих систем, а другой не изменяет своего агрегатного состояния и переносится из испарительной камеры в камеру конденсации при нагревании в процессе отвода тепла от тепловыделяющих систем за счет разницы давления в них.
12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что в качестве хладагента используют такой, который при разнице температур в испарительной камере и камере конденсации, составляющей 10÷60°С, обеспечивает разницу давлений насыщенных паров хладагента в этих камерах 100÷900 кПа.
13. Устройство по п.11 или 12, отличающееся тем, что хладагент выбирают из следующего ряда: предельные углеводороды; предельные галоидозамещенные углеводороды и их смеси.
14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что хладагент выбирают из следующего ряда: бутан; изобутан; пропан; фреоны.
15. Устройство по п.11, отличающееся тем, что испарительная камера снабжена воздушным или жидкостным радиатором для отбора тепла от тепловыделяющих систем.
16. Устройство по п.11 или 15, отличающееся тем, что камера конденсации снабжена воздушным или жидкостным радиатором для отвода тепла во внешнюю среду.
17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что оно снабжено тепловым насосом, испаритель которого установлен на радиаторе камеры конденсации, а конденсатор - на радиаторе испарительной камеры.
18. Устройство по п.11, отличающееся тем, что в камере конденсации свободно установлена теплоизолирующая пластина, обладающая положительной плавучестью относительно компонента теплоносителя, не изменяющего агрегатного состояния и отрицательной по отношению к хладагенту.
19. Устройство по п.11, отличающееся тем, что в камере конденсации на входе во вторую теплоизолированную трубку установлена вставка из пористого материала для обеспечения дросселирования и частичного возврата тепла теплоносителю при стравливании паров теплоносителя из дополнительной камеры в камеру конденсации.
20. Устройство по п.11, отличающееся тем, что гидромотор выполнен в виде гидротурбины, расположенной в паровой части камеры конденсации, выходной конец вала гидротурбины выполнен с возможностью подсоединения его к внешнему устройству потребления энергии ее вращения.
RU2008151915/09A 2008-12-29 2008-12-29 Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих систем (варианты) RU2386226C1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008151915/09A RU2386226C1 (ru) 2008-12-29 2008-12-29 Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих систем (варианты)
PCT/RU2009/000723 WO2010077180A2 (ru) 2008-12-29 2009-12-25 Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих систем (варианты)
EP09836454.0A EP2384107B1 (en) 2008-12-29 2009-12-25 Device for removing heat from heat dissipation systems (embodiments)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008151915/09A RU2386226C1 (ru) 2008-12-29 2008-12-29 Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих систем (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2386226C1 true RU2386226C1 (ru) 2010-04-10

Family

ID=42310443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008151915/09A RU2386226C1 (ru) 2008-12-29 2008-12-29 Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих систем (варианты)

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2384107B1 (ru)
RU (1) RU2386226C1 (ru)
WO (1) WO2010077180A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731439C2 (ru) * 2018-08-14 2020-09-02 Константин Викторович Котельник Система охлаждения электронной системы

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110940211B (zh) * 2019-11-14 2021-05-28 东华大学 一种可充贮型变充液率热管的热效率提升方法及装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3481393A (en) * 1968-01-15 1969-12-02 Ibm Modular cooling system
GB2103782B (en) * 1981-08-10 1985-06-26 Euratom Device for passive heat transport
DE4108981C2 (de) * 1991-03-19 1995-03-16 Siemens Ag Anordnung und Verfahren zur Wärmeabfuhr von mindestens einer Wärmequelle
US5903432A (en) * 1997-09-19 1999-05-11 Intel Corportation Computer package with a polygonal shaped motherboard
RU2255437C1 (ru) * 2003-10-10 2005-06-27 Ермаков Сергей Анатольевич Устройство охлаждения компонентов электронных устройств
US6948556B1 (en) * 2003-11-12 2005-09-27 Anderson William G Hybrid loop cooling of high powered devices
RU2301510C2 (ru) 2005-07-21 2007-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО "КнАГТУ") Система охлаждения элементов радиоэлектронной аппаратуры

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731439C2 (ru) * 2018-08-14 2020-09-02 Константин Викторович Котельник Система охлаждения электронной системы

Also Published As

Publication number Publication date
EP2384107B1 (en) 2013-11-06
EP2384107A2 (en) 2011-11-02
WO2010077180A3 (ru) 2010-08-26
WO2010077180A2 (ru) 2010-07-08
EP2384107A4 (en) 2013-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160024974A1 (en) Passive low temperature heat sources organic working fluid power generation method
CN102797525A (zh) 采用非共沸混合工质变组分的低温朗肯循环系统
RU2012116504A (ru) Система теплопередачи, использующая материалы, аккумулирующие тепловую энергию
CN109612314A (zh) 相变散热装置
JP6526639B2 (ja) ヒートポンプ装置を動作させる方法、及びヒートポンプ装置
MX2010004844A (es) Sistema y método para ciclo rankine orgánico.
JP2014528053A (ja) 高温ヒートポンプおよび高温ヒートポンプにおける作動媒体の使用方法
RU2386226C1 (ru) Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих систем (варианты)
WO2007108625A1 (en) The cooler for transformer using generation cycle
CN102748969A (zh) 一种动力热管系统
CN101454849B (zh) 利用生成循环的变压器冷却器
JP5782368B2 (ja) 真空乾燥装置
RU2656037C1 (ru) Напорный капиллярный насос
US10571201B2 (en) Heat pipe with non-condensable gas
CN101499747A (zh) 用于半导体温差发电模块的冷却装置
CN102778155B (zh) 一种二相流动力热管系统
CA1264443A (en) System for separating oil-water emulsion
CN102954718A (zh) 喷淋式热管换热器及其方法
CN203928512U (zh) 一种液体射流热泵循环结构
JP2009236361A (ja) 水蒸気圧縮・吸収ハイブリッド冷凍機
CN209657963U (zh) 一种冷凝器下置式自循环蒸发冷却装置
CN202836288U (zh) 基于重力式热管与废热利用的空浴式汽化器
CN106032463B (zh) 一种重力热管混合工质
RU2539167C1 (ru) Способ теплопередачи и антигравитационная бесфитильная тепловая труба
JP2020519842A (ja) 熱源の熱利用効率を高める装置及び方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141230

BF4A Cancelling a publication of earlier date [patents]

Free format text: PUBLICATION IN JOURNAL SHOULD BE CANCELLED

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171230