RU2549337C2 - Core-type radiator (versions) - Google Patents
Core-type radiator (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2549337C2 RU2549337C2 RU2013117544/07A RU2013117544A RU2549337C2 RU 2549337 C2 RU2549337 C2 RU 2549337C2 RU 2013117544/07 A RU2013117544/07 A RU 2013117544/07A RU 2013117544 A RU2013117544 A RU 2013117544A RU 2549337 C2 RU2549337 C2 RU 2549337C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- radiator according
- radiator
- cell radiator
- heat
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к теплоотводящей технике, может использоваться в теплообменных системах газового и жидкостного охлаждения, а также для отведения тепла от термонагруженных твердых элементов.The invention relates to a heat sink technique, can be used in heat exchange systems of gas and liquid cooling, as well as for heat removal from thermally loaded solid elements.
Уровень техники изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
Известно устройство, содержащее теплообразующие элементы, теплоотводы, радиаторы с ребрами, установленные на внешней поверхности стенки корпуса блока, отличающееся тем, что стенки корпуса и/или ребра радиаторов, выведенные сквозь стенки корпуса внутрь блока с возможностью контакта с теплообразующими элементами, выполнены под уклоном по отношению к основанию корпуса блока (патент на изобретение №RU 2389164, МПК H05K 7/20, опубликовано 10.05.2010).A device is known that contains heat-generating elements, heat sinks, radiators with fins mounted on the outer surface of the wall of the block body, characterized in that the wall of the body and / or fins of radiators, brought out through the walls of the body into the block with the possibility of contact with heat-generating elements, are made at a slope of in relation to the base of the block body (patent for invention No.RU 2389164, IPC H05K 7/20, published on 05/10/2010).
Недостатком является недостаточная площадь радиатора и наличие основания радиатора, которое увеличивает сопротивление воздушному потоку.The disadvantage is the insufficient radiator area and the presence of a radiator base, which increases the resistance to air flow.
Прототипом заявляемого изобретения является устройство, в котором конструкция внешнего сотового радиатора включает в себя основание и теплорассеивающий корпус, сформированный на основании. Теплорассеивающий корпус включает в себя множество пустотелых ячеек, при этом смежные ячейки соединены вместе и каждая ячейка имеет, по меньшей мере, две прорези отверстия для сообщения соединенных смежных ячеек между собой. Таким образом, ячейка обеспечивает большую рассеивающую площадь, и каждая прорезь обеспечивает дополнительную циркуляцию воздушного потока и рассеивает воздушный поток так, что увеличивается время и возможность воздушного потока соприкасаться с теплорассеивающей поверхностью, и соответственно увеличивается эффективность рассеивания тепла (заявка на патент США №20130032322 А1, МПК F28F 7/00, опубликовано 07.02.2013).A prototype of the claimed invention is a device in which the design of the external cellular radiator includes a base and a heat dissipating housing formed on the base. The heat-dissipating casing includes a plurality of hollow cells, wherein adjacent cells are connected together and each cell has at least two slots for communicating connected adjacent cells to each other. Thus, the cell provides a large scattering area, and each slot provides additional airflow circulation and scatters the air flow so that the time and the possibility of the air flow in contact with the heat dissipating surface are increased, and the heat dissipation efficiency is increased (US Patent Application No. 20133232322 A1, IPC F28F 7/00, published 02/07/2013).
Недостатком прототипа является сильное сопротивление воздушному потоку и медленное обновление воздуха за счет того, что один конец ячеек закрыт основанием радиатора и циркуляция воздушного потока осуществляется через узкие прорези в стенках ячеек.The disadvantage of the prototype is the strong resistance to air flow and slow air renewal due to the fact that one end of the cells is closed by the base of the radiator and the air flow is carried out through narrow slots in the walls of the cells.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Техническим результатом заявляемого решения является повышение эффективности рассеивания тепла.The technical result of the proposed solution is to increase the efficiency of heat dissipation.
Технический результат достигается за счет увеличения площади теплообменной поверхности, уменьшения сопротивления воздушному потоку, поступающему к теплоотводящей поверхности, послойного разделения воздушного потока, быстрого обновления среды в зоне охлаждения и сокращения пути тепла из внутренней теплонагруженной зоны к внешней поверхности.The technical result is achieved by increasing the area of the heat exchange surface, reducing the resistance to the air flow coming to the heat sink surface, layer-by-layer separation of the air flow, quickly updating the medium in the cooling zone and reducing the heat path from the inner heat-loaded zone to the outer surface.
Технический результат достигается тем, что сотовый радиатор, выполненный из теплорассеивающего материала, содержит основание и множество пустотелых ячеек, при этом на поверхности основания закреплены ребра, соединенные между собой поперечными пластинами, при этом поперечные пластины соединены между собой связующими пластинами, формируя таким образом сотовую структуру.The technical result is achieved by the fact that a honeycomb radiator made of heat dissipating material contains a base and a plurality of hollow cells, while fins are connected to the surface of the base, interconnected by transverse plates, while the transverse plates are interconnected by connecting plates, thereby forming a honeycomb structure .
При этом ребра закреплены на внешней поверхности основания.In this case, the ribs are fixed on the outer surface of the base.
При этом основание является полым.In this case, the base is hollow.
При этом основание является цельным. При этом основание имеет поперечную платформу.In this case, the base is solid. In this case, the base has a transverse platform.
При этом ребра расположены на по меньшей мере части основания.In this case, the ribs are located on at least part of the base.
При этом термонагруженный элемент расположен на свободной от ребер поверхности основания.In this case, the thermally loaded element is located on the surface of the base free from ribs.
При этом кромки поперечных и связующих пластин выполнены заостренными.In this case, the edges of the transverse and connecting plates are made pointed.
При этом по меньшей мере одна поперечная пластина имеет рельефную поверхность.In this case, at least one transverse plate has a relief surface.
При этом по меньшей мере одно ребро имеет рельефную поверхность. При этом по меньшей мере одна связующая пластина имеет рельефную поверхность.In this case, at least one rib has a relief surface. At the same time, at least one tie plate has a raised surface.
При этом по меньшей мере одна поперечная пластина является изогнутой. При этом по меньшей мере одно ребро является изогнутым. При этом по меньшей мере одна связующая пластина является изогнутой. При этом вертикальная ось по меньшей мере одного ребра образует угол с осью основания.In this case, at least one transverse plate is curved. In this case, at least one rib is curved. At the same time, at least one tie plate is curved. The vertical axis of at least one rib forms an angle with the axis of the base.
При этом вертикальная ось по меньшей мере одной поперечной пластины образует угол с осью основания.The vertical axis of the at least one transverse plate forms an angle with the axis of the base.
При этом вертикальная ось по меньшей мере одной связующей пластины образует угол с осью основания.In this case, the vertical axis of at least one tie plate forms an angle with the axis of the base.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 изображает вид сверху сотового радиатора для охлаждения газов и жидкости.Figure 1 depicts a top view of a cellular radiator for cooling gases and liquids.
Фиг.2 изображает вид сотового радиатора для охлаждения газов и жидкости в поперечном разрезе.Figure 2 depicts a view of a cellular radiator for cooling gases and liquids in cross section.
Фиг.3 изображает вид сверху сотового радиатора для охлаждения термонагруженных твердых элементов.Figure 3 depicts a top view of a cellular radiator for cooling thermally loaded solid elements.
Фиг.4 изображает вид сотового радиатор для охлаждения термонагруженных твердых элементов в поперечном разрезе.Figure 4 depicts a view of a cellular radiator for cooling thermally loaded solid elements in cross section.
Фиг.5 изображает вид сверху одного из вариантов осуществления сотового радиатора с горизонтальными пластинами.Figure 5 depicts a top view of one of the embodiments of a cellular radiator with horizontal plates.
Фиг.6 изображает вид одного из вариантов осуществления сотового радиатора с горизонтальными пластинами в поперечном разрезе.6 is a cross-sectional view of one embodiment of a cellular radiator with horizontal plates.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
В соответствии с фиг.1 и 2, примерный вариант осуществления сотового радиатора состоит из основания 1, вокруг внешней поверхности которого закреплены ребра 2 радиатора. На ребрах 2 радиатора закреплены поперечные пластины 3, имеющие кромки 4, кромки могут быть заостренными. Смежные поперечные пластины 3, находящиеся в одной секции радиатора, соединены между собой связующими пластинами 5, образуя таким образом сотовую структуру.In accordance with figures 1 and 2, an exemplary embodiment of a cellular radiator consists of a base 1, around the outer surface of which are mounted
Основание 1 радиатора имеет полость 6, через которую проходит охлаждаемый газ или жидкость.The radiator base 1 has a
В соответствии с фиг.3 и 4, альтернативный вариант осуществления сотового радиатора состоит из основания 11, к которому прикреплены ребра 12 радиатора, которые, по существу, являются связующими пластинами, которые могут быть выполнены, например, с заостренными кромками 13, при этом сотовая структура радиатора образуется из ребер 12 и поперечных пластин 14.In accordance with FIGS. 3 and 4, an alternative embodiment of a honeycomb radiator consists of a
Основание 1 радиатора имеет поперечную платформу 15, на которой размещается термонагруженный твердый элемент 16.The radiator base 1 has a
В соответствии с фиг.5 и 6, альтернативный вариант осуществления сотового радиатора состоит из основания 21, к которому прикреплены ребра 22 радиатора. На ребрах 22 радиатора закреплены имеющие заостренные кромки (не отображено) связующие пластины 24, образуя таким образом сотовую структуру. В данном альтернативном варианте осуществления сотового радиатора термонагруженный твердый элемент 25 закреплен на основании 21 радиатора снизу.According to FIGS. 5 and 6, an alternative embodiment of a cellular radiator consists of a
Соты, образованные поперечными и связующими пластинами, могут иметь разнообразные поперечные сечения, например, соты могут иметь круглое, шестигранное, прямоугольное и т.п. поперечные сечения.Honeycombs formed by transverse and tie plates may have a variety of cross sections, for example, honeycombs may have round, hexagonal, rectangular, and the like. cross sections.
Внутренние поверхности поперечных пластин 3, 14, 23 и связующих пластин 5, 12, 24 гладкие, но для увеличения площади теплообменной поверхности радиатора поперечные пластины 3, 14, 23 и связующие пластины 5, 12, 24 могут быть выполнены с рельефной поверхностью. Для уменьшения сопротивления воздушному потоку, поперечные пластины могут быть выполнены изогнутыми, например, в форме дуги (фиг.2), трапеции, треугольника и т.п., а также расположены под углом к основанию 21 радиатора (фиг.6). Радиатор может быть выполнен в виде куба, сферы, полусферы, цилиндра, полуцилиндра, параллелепипеда, эллипса и т.п.The inner surfaces of the
Предлагаемый сотовый радиатор работает следующим образом. При нагревании радиатора, частицы теплого воздуха в сотах поднимаются вверх и создают зону низкого давления в нижней части радиатора. Полученное при этом тепло в дальнейшем постепенно отводится (рассеивается), за счет многократных столкновений с более отдаленными, соседними частицам воздуха. При креплении на поверхность частицы холодного воздуха движутся вдоль поверхности к основанию радиатора. Острые кромки пластин радиатора разрезают воздух на слои (самый холодный воздух находится внизу и, соответственно, поступает к основанию радиатора, где требуется наиболее сильное охлаждение) и распределяют по сотам, в которых происходит теплообмен. Затем холодный воздух нагревается и также послойно, а выходит из радиаторных сот и образует воздушный поток нагретого воздуха. Поскольку процесс теплообмена определяется в первую очередь параметрами пограничного слоя охлаждающего воздуха, такими как его температура, влажность, скорость обтекания, то большая площадь теплообменной поверхности и скорость движения слоев воздуха в сотах радиатора являются основными критериями для создания высокоэффективного радиатора.The proposed cellular radiator operates as follows. When the radiator is heated, particles of warm air in the cells rise up and create a low pressure zone in the lower part of the radiator. The resulting heat is then gradually removed (dissipated) due to repeated collisions with more distant, neighboring air particles. When attached to the surface, cold air particles move along the surface to the base of the radiator. The sharp edges of the radiator plates cut the air into layers (the coldest air is at the bottom and, accordingly, flows to the base of the radiator, where the strongest cooling is required) and distributed over the cells in which heat exchange takes place. Then the cold air is also heated in layers, and leaves the radiator cells and forms an air stream of heated air. Since the heat transfer process is determined primarily by the parameters of the boundary layer of cooling air, such as its temperature, humidity, flow rate, the large area of the heat exchange surface and the speed of the air layers in the radiator cells are the main criteria for creating a highly efficient radiator.
Радиатор может быть интегрирован в корпус радиоэлектронного компонента и устройства (например, вентиляционные отверстия корпусов радиоэлектронных устройств совпадают с сотами радиатора), ламп светоизлучающих диодов (СИД ламп), модулей СИД, СИД светильников, СИД прожекторов, трубы отопления (радиатор отопления), охлаждающие конструкции холодильников и кондиционеров, систему охлаждения двигателя внутреннего сгорания и т.п.The radiator can be integrated into the housing of the electronic component and device (for example, the ventilation openings of the housings of electronic devices coincide with the radiator cells), light emitting diode lamps (LED lamps), LED modules, LED lamps, LED spotlights, heating pipes (heating radiator), cooling structures refrigerators and air conditioners, an internal combustion engine cooling system, etc.
В данной конструкции сотовый радиатор выполнен из теплорассеивающего полимерного композита (ТРПК), который за счет маленькой шероховатости поверхности не создает большого сопротивления для частиц воздуха, и способствует меньшему осаждению частиц пыли на пластины радиатора, что увеличивает скорость потоков воздуха, а следовательно, способствует более эффективному теплообмену. Также ТРПК позволяет изготавливать радиаторы методом литья под давлением, с толщиной пластин до 0,3 мм. Большое количество сот, которые можно разместить на радиаторе, несмотря на маленькую толщину пластин, создают чрезвычайно прочную конструкцию.In this design, the honeycomb radiator is made of a heat-dissipating polymer composite (TRPC), which, due to the small surface roughness, does not create much resistance for air particles, and contributes to less dust particles deposited on the radiator plates, which increases the speed of air flow, and therefore contributes to a more efficient heat transfer. TRPC also allows the manufacture of radiators by injection molding, with plate thicknesses up to 0.3 mm. A large number of honeycombs that can be placed on the radiator, despite the small thickness of the plates, create an extremely strong structure.
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013117544/07A RU2549337C2 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Core-type radiator (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013117544/07A RU2549337C2 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Core-type radiator (versions) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013117544A RU2013117544A (en) | 2014-10-10 |
RU2549337C2 true RU2549337C2 (en) | 2015-04-27 |
Family
ID=53289928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013117544/07A RU2549337C2 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Core-type radiator (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2549337C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2827074C1 (en) * | 2024-03-01 | 2024-09-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ)) | Plate heating radiator |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2092986C1 (en) * | 1991-09-25 | 1997-10-10 | Александр Леонидович Солдатов | Radioelectronic unit |
RU2289895C1 (en) * | 2005-07-20 | 2006-12-20 | Сергей Анатольевич Ермаков | Heat sink for electronic-device cooling system |
-
2013
- 2013-04-05 RU RU2013117544/07A patent/RU2549337C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2092986C1 (en) * | 1991-09-25 | 1997-10-10 | Александр Леонидович Солдатов | Radioelectronic unit |
RU2289895C1 (en) * | 2005-07-20 | 2006-12-20 | Сергей Анатольевич Ермаков | Heat sink for electronic-device cooling system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2827074C1 (en) * | 2024-03-01 | 2024-09-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ)) | Plate heating radiator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013117544A (en) | 2014-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ramos-Alvarado et al. | Comparison and optimization of single-phase liquid cooling devices for the heat dissipation of high-power LED arrays | |
TWI516713B (en) | Led illuminating apparatus and heat dissipater thereof | |
US20090059594A1 (en) | Heat dissipating apparatus for automotive LED lamp | |
EP3542605B1 (en) | A thermal sink with an embedded heat pipe | |
KR100995164B1 (en) | Heat sink apparatus for exothermic element | |
CN110567301A (en) | Heat dissipation plate and manufacturing method thereof | |
KR101376110B1 (en) | LED cooling device of air inflow type from side and bottom, and LED lighting lamp thereby | |
EP3572726B1 (en) | Easily shaped liquid cooling heat-dissipating module of led lamp | |
JP2015500549A (en) | LED lamp radiator and LED lighting fixture | |
RU2549337C2 (en) | Core-type radiator (versions) | |
RU132238U1 (en) | CELL RADIATOR (OPTIONS) | |
TWI539266B (en) | Led illuminating apparatus and heat dissipater thereof | |
KR101266797B1 (en) | Smart heat sink containing hybrid pin-plate fins with internal channels | |
RU144011U1 (en) | RADIATOR FOR COOLING SEMICONDUCTOR AND MICROELECTRONIC COMPONENTS | |
WO2017107191A1 (en) | Heat exchange material, apparatus and system | |
CN210579840U (en) | Turbulent flow type radiator, air conditioner frequency converter with same and electronic equipment | |
TWI499898B (en) | Heat sink | |
WO2013169775A1 (en) | Lamp heat sink | |
TW201433252A (en) | Cooling apparatus and heat sink thereof | |
KR101018128B1 (en) | Heat sink apparatus for exothermic element | |
TWM456589U (en) | Heat dissipating device | |
Şevik et al. | Design and thermal analysis of led downlight heat sink. 4 | |
CN204164764U (en) | Led lamp | |
TWM473685U (en) | Heat absorbing and dissipating device with fins | |
KR101548323B1 (en) | heat sink and heat radiator apparatus having thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210406 |