RU2696020C1 - Combined cooling system of electronic units - Google Patents
Combined cooling system of electronic units Download PDFInfo
- Publication number
- RU2696020C1 RU2696020C1 RU2018131827A RU2018131827A RU2696020C1 RU 2696020 C1 RU2696020 C1 RU 2696020C1 RU 2018131827 A RU2018131827 A RU 2018131827A RU 2018131827 A RU2018131827 A RU 2018131827A RU 2696020 C1 RU2696020 C1 RU 2696020C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channels
- panel
- cooling system
- cooling
- rods
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
- H05K7/20909—Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение предназначено для эффективного охлаждения электронных блоков различной аппаратуры, в том числе радиоэлектронной, работающей при различных температурных режимах.The present invention is intended for efficient cooling of electronic units of various equipment, including electronic, operating at different temperature conditions.
Может использоваться в радиоэлектронной промышленности, производстве кондиционеров, бытовой техники и систем охлаждения.It can be used in the electronics industry, the production of air conditioners, household appliances and cooling systems.
Известен корпус модуля активной фазированной антенной решетки [Патент РФ на полезную модель №175877, МПК H01Q 21/00), опубл. 21.12.2017, Б.И. №36], содержащий теплопроводящее основание с расположенными на нем местами для установки охлаждаемых элементов, под которыми, с обеспечением теплового контакта с корпусом модуля, расположены тепловые трубы так, что зоны их испарения находятся под местами для установки охлаждаемых элементов, а зоны конденсации находятся с внешней стороны корпуса модуля и снабжены устройствами воздушного охлаждения. Корпус модуля активной фазированной антенной решетки представляет собой единый массив, непосредственно в котором, в параллельных каналах содержащих фитиль и паропровод, сформированы тепловые трубы, находящиеся в непосредственном тепловом контакте между собой, при этом корпус модуля одновременно является стенками сформированных в нем тепловых труб и минимально возможное расстояние от места установки охлаждаемого элемента до тепловой трубы будет равно толщине стенки тепловой трубы с учетом технологических требований ее изготовления.The known module housing an active phased antenna array [RF Patent for utility model No. 175877, IPC H01Q 21/00), publ. 12/21/2017, B.I. No. 36], containing a heat-conducting base with places for installing cooled elements on it, under which, with providing thermal contact with the module case, heat pipes are located so that their evaporation zones are under the places for installing cooled elements, and the condensation zones are the outside of the module housing and are equipped with air cooling devices. The module housing of the active phased array antenna is a single array, directly in which, in parallel channels containing the wick and steam pipe, heat pipes are formed that are in direct thermal contact with each other, while the module housing is simultaneously the walls of the heat pipes formed in it and the smallest possible the distance from the installation site of the cooled element to the heat pipe will be equal to the wall thickness of the heat pipe, taking into account the technological requirements of its manufacture .
К недостаткам данного устройства следует отнести сложность конструкции и невысокую эффективность охлаждения.The disadvantages of this device include the design complexity and low cooling efficiency.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является корпус охлаждения блока радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) [Патент РФ на полезную модель №165492, МПК Н05К 7/20, опубл. 20.10.2016, Б.И. №29], содержащий панель из высокотеплопроводного материала, с установленными на панели элементами РЭА, в которой выполнены распределительные и коллекторные каналы для охлаждающей жидкости, содержащие прямые и изогнутые участки, на входе и выходе коллекторных каналов установлены штуцеры, панель для охлаждения элементов РЭА содержит микроканалы и полости для охлаждающей жидкости, соединенные с распределительными каналами, полости и распределительные каналы содержат элементы в виде зубцов, канавок, выступов, создающие турбулентность.Closest to the proposed invention is a cooling case of a block of electronic equipment (REA) [RF Patent for Utility Model No. 165492, IPC Н05К 7/20, publ. 10/20/2016, B.I. No. 29], comprising a panel of highly heat-conducting material, with REA elements installed on the panel, in which distribution and collector channels for coolant are made, containing straight and curved sections, fittings are installed at the inlet and outlet of the collector channels, the panel for cooling REA elements contains microchannels and cavities for coolant connected to the distribution channels, cavities and distribution channels contain elements in the form of teeth, grooves, protrusions, creating turbulence.
К недостаткам данного устройства следует отнести сложность конструкции и невысокую эффективность охлаждения.The disadvantages of this device include the design complexity and low cooling efficiency.
Задачей данного изобретения является создание комбинированной системы охлаждения электронных блоков сравнительно простой конструкции и обладающей высокой эффективностью охлаждения.The objective of the invention is to provide a combined cooling system for electronic components of a relatively simple design and having high cooling efficiency.
Поставленная задача достигается тем, что в комбинированной системе охлаждения электронных блоков содержащей панель из высокотеплопроводного материала, в которой выполнены распределительные каналы, микроканалы и каналы для охлаждающей жидкости, содержащие прямые и изогнутые участки, на входе и выходе каналов установлены штуцеры, а каналы содержат элементы (завихрители), создающие турбулентность, между прямыми участками каналов, внутри панели, в параллельной плоскости установлены стержни системы воздушного охлаждения, имеющие на выступающих из панели концах оребрение, размещенное в цилиндрическом кожухе, контактирующем боковой поверхностью с панелью и имеющем в торцевой части воздушный вентилятор, а оребрение выполнено в виде наборов чередующихся круглых и квадратных пластин с отверстиями, установленных перпендикулярно оси стержня, причем количество пластин и размер выполненных в них отверстий увеличивается от ближнего к воздушному вентилятору стержня к последующим стержням, а микроканалы выполнены параллельно прямолинейным участкам каналов, расположены с каналами в одной плоскости и сообщаются одним концом с каналами в зоне изогнутых участков, а другим с распределительным каналом.The problem is achieved in that in a combined cooling system of electronic units containing a panel of highly heat-conducting material, in which distribution channels, microchannels and channels for coolant are made, containing straight and curved sections, fittings are installed at the inlet and outlet of the channels, and the channels contain elements ( swirlers) creating turbulence between the straight sections of the channels, inside the panel, in a parallel plane, there are air cooling system rods with at the ends of the panel falling from the panel, placed in a cylindrical casing in contact with the side surface of the panel and having an air fan in the end part, and the fins are made in the form of sets of alternating round and square plates with holes installed perpendicular to the axis of the rod, the number of plates and the size made in of these holes increases from the rod closest to the air fan to the subsequent rods, and the microchannels are made parallel to the straight sections of the channels, located from the canal llamas in the same plane and communicate with one end with channels in the area of curved sections, and the other with a distribution channel.
На фиг. 1 показана схема комбинированной системы охлаждения электронных блоков.In FIG. 1 shows a diagram of a combined cooling system of electronic components.
На фиг. 2 представлено (в масштабе 2:1) оребрение стержней 6.In FIG. 2 shows (on a 2: 1 scale) the ribbing of the rods 6.
На фиг. 3 показан вид Б (в масштабе 2:1).In FIG. Figure 3 shows view B (on a 2: 1 scale).
На фиг 4. изображено (в масштабе 2:1) размещение элементов 5.In Fig 4. shows (on a scale of 2: 1) the placement of the elements 5.
На фиг. 5 показано расположение стержней 6, каналов 3 и микроканалов 2 в поперечном сечении панели 1.In FIG. 5 shows the location of the rods 6, channels 3 and
Комбинированная система охлаждения электронных блоков содержит панель 1 из высокотеплопроводного материала, в которой выполнены микроканалы 2 и каналы 3 для охлаждающей жидкости, содержащие прямые и изогнутые участки. На входе и выходе каналов 3 установлены штуцеры 4. Каналы 3 на входе содержат элементы (завихрители) 5, создающие турбулентность.The combined cooling system of the electronic components comprises a
Между прямыми участками каналов 3, внутри панели 1, в параллельной плоскости установлены стержни 6 системы воздушного охлаждения, имеющие на выступающих из панели 1 концах оребрение, размещенное в цилиндрическом кожухе 7, контактирующем боковой поверхностью с панелью 1 и имеющем в торцевой части воздушный вентилятор 8. С целью интенсивности теплообмена оребрение выполнено в виде наборов чередующихся круглых 9 и квадратных 10 пластин с отверстиями 11, установленных перпендикулярно оси стержня 6Between the straight sections of the channels 3, inside the
Количество пластин 9 и 10, а также размер выполненных в них отверстий И увеличивается от ближнего к воздушному вентилятору 8 стержня к последующим стержням. Микроканалы 2 выполнены параллельно прямолинейным участкам каналов 3, расположены с каналами 3 в одной плоскости и сообщаются одним концом с каналами 3 в зоне изогнутых участков, а другим с распределительным каналом 12.The number of
Комбинированная система охлаждения электронных блоков работает следующим образомCombined cooling system of electronic units operates as follows
При штатном режиме работы электронных блоков в условиях нормальных или пониженных температур окружающей среды охлаждение осуществляется только воздушной частью системы.In the normal mode of operation of electronic components in normal or low ambient temperatures, cooling is carried out only by the air part of the system.
Воздушный поток, создаваемый вентилятором 8 движется внутри цилиндрического кожуха, обтекая наборы установленных перпендикулярно осям стержней 6 чередующихся круглых 9 и квадратных 10 пластин с отверстиями 11. При таком взаимодействии происходит интенсивное охлаждение. Наличие отверстий 11 формирует интенсивную циркуляцию воздуха между пластинами 9 и 10. Выполнение пластин 9 и 10 разной формы (круглыми и квадратными) также позволяет повысить интенсивность теплоотдачи за счет организации различных типов обтекания.The air flow created by the fan 8 moves inside the cylindrical casing, flowing around sets of alternating
С целью снижения габаритов устройства и упрощения его конструкции цилиндрический кожух 7, контактирует боковой поверхностью с панелью 1.In order to reduce the dimensions of the device and simplify its design, the cylindrical casing 7 is in contact with the side surface with the
Для снижения габаритов и улучшения интенсивности охлаждения стержни 6 системы воздушного охлаждения размещены между прямыми участками каналов 3, внутри панели 1, в параллельной плоскости.To reduce the size and improve the cooling intensity, the rods 6 of the air cooling system are placed between the straight sections of the channels 3, inside the
Благодаря тому, что количество пластин 9 и 10, а также размер выполненных в них отверстий 11 увеличивается от ближнего к воздушному вентилятору 8 стержня к последующим стержням удается повысить эффективность охлаждения отдаленных от воздушного вентилятора 8 стержней 6, а также снизить гидравлическое сопротивление воздушному потоку.Due to the fact that the number of
В случаях, когда воздушная система охлаждения не позволяет поддерживать требуемый температурный режим электронного блока (работа в условиях повышенных температур окружающей среды, высокая нагрузка и т.д.) дополнительно включается система жидкостного охлаждения.In cases where the air cooling system does not allow to maintain the required temperature regime of the electronic unit (operation at elevated ambient temperatures, high load, etc.), an additional liquid cooling system is activated.
Охлаждающая жидкость поступает в каналы 3 для охлаждающей жидкости и движется по ним забирая тепло от панели 1, охлаждая электронный блок. Наличие у каналов 3 прямых и изогнутых участков позволяет задействовать большую поверхность и компактно разместить канал 3 в панели 1. Для интенсификации теплоотдачи каналы 3 содержат элементы (завихрители) 5, создающие турбулентность.Coolant enters the channels 3 for coolant and moves through them taking heat from the
С целью обеспечения равномерного охлаждения в панели 1 размещены микроканалы 2, которые установлены параллельно прямолинейным участкам каналов 3 и расположены с ними в одной плоскости. Одним концом микроканалы 2 сообщаются с каналами 3 в зоне изогнутых участков, а другим с распределительным каналом 12, который соединяет все микроканалы 2.In order to ensure uniform cooling in the
Таким образом, при нормальном температурном режиме в предлагаемой комбинированной системе охлаждения электронных блоков задействуется только воздушное охлаждение, которое обладает высокой надежностью и потребляет незначительное количество энергии.Thus, under normal temperature conditions in the proposed combined cooling system of electronic units, only air cooling is used, which has high reliability and consumes a small amount of energy.
В случае повышенных температурных нагрузок включается система жидкостного охлаждения, позволяющая интенсифицировать процесс охлаждения и поддерживать электронный блок в работоспособном состоянии в критические моменты. При стабилизации температуры электронного блока до рабочих значений система жидкостного охлаждения выключается.In case of increased temperature loads, a liquid cooling system is activated, which allows to intensify the cooling process and maintain the electronic unit in working condition at critical moments. When the temperature of the electronic unit is stabilized to operating values, the liquid cooling system turns off.
Заявленная комбинированная система охлаждения электронных блоков имеет сравнительно простую конструкцию и позволяет обеспечивать работоспособность электронных блоков в различных температурных условиях.The claimed combined cooling system of electronic units has a relatively simple design and allows us to ensure the operability of electronic units in various temperature conditions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018131827A RU2696020C1 (en) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | Combined cooling system of electronic units |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018131827A RU2696020C1 (en) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | Combined cooling system of electronic units |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2696020C1 true RU2696020C1 (en) | 2019-07-30 |
Family
ID=67586838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018131827A RU2696020C1 (en) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | Combined cooling system of electronic units |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2696020C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110429507A (en) * | 2019-08-20 | 2019-11-08 | 深圳供电局有限公司 | A kind of power grid regulation integration big data system |
CN110518326A (en) * | 2019-09-23 | 2019-11-29 | 中国科学院微小卫星创新研究院 | A kind of spaceborne phased array and microchannel cold plates of integrated design |
RU2727201C1 (en) * | 2019-12-17 | 2020-07-21 | Антон Андреевич Румянцев | Combined cooling system for electronic units |
RU2765789C1 (en) * | 2021-04-26 | 2022-02-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Combined cooling system for electronic components |
RU2768258C1 (en) * | 2021-05-04 | 2022-03-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Combined cooling system |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2093923C1 (en) * | 1993-03-23 | 1997-10-20 | Мордовский государственный университет им.Н.П.Огарева | Liquid-cooled group heat sink |
RU16542U1 (en) * | 2000-09-14 | 2001-01-10 | Евтушенко Николай Валерьевич | ARMS AUTOMATIC MECHANISM |
US6196300B1 (en) * | 1997-07-31 | 2001-03-06 | Maurizio Checchetti | Heat sink |
US6698502B1 (en) * | 1999-06-04 | 2004-03-02 | Lee Jung-Hyun | Micro cooling device |
RU64466U1 (en) * | 2006-03-10 | 2007-06-27 | Александр Леонидович Иваненко | COMPUTER SYSTEM COOLING HEAT EXCHANGER |
RU2334378C1 (en) * | 2007-05-16 | 2008-09-20 | Азат Геннадьевич Коченков | Device of cooling of elements of heat-removing electrical equipment |
RU142996U1 (en) * | 2014-03-04 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | REA BLOCK COOLING HOUSING |
RU2522937C1 (en) * | 2013-04-25 | 2014-07-20 | Открытое акционерное общество "Т-Платформы" | Liquid cooling system for multiprocessor computation complex, package and heat sink module |
-
2018
- 2018-09-04 RU RU2018131827A patent/RU2696020C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2093923C1 (en) * | 1993-03-23 | 1997-10-20 | Мордовский государственный университет им.Н.П.Огарева | Liquid-cooled group heat sink |
US6196300B1 (en) * | 1997-07-31 | 2001-03-06 | Maurizio Checchetti | Heat sink |
US6698502B1 (en) * | 1999-06-04 | 2004-03-02 | Lee Jung-Hyun | Micro cooling device |
RU16542U1 (en) * | 2000-09-14 | 2001-01-10 | Евтушенко Николай Валерьевич | ARMS AUTOMATIC MECHANISM |
RU64466U1 (en) * | 2006-03-10 | 2007-06-27 | Александр Леонидович Иваненко | COMPUTER SYSTEM COOLING HEAT EXCHANGER |
RU2334378C1 (en) * | 2007-05-16 | 2008-09-20 | Азат Геннадьевич Коченков | Device of cooling of elements of heat-removing electrical equipment |
RU2522937C1 (en) * | 2013-04-25 | 2014-07-20 | Открытое акционерное общество "Т-Платформы" | Liquid cooling system for multiprocessor computation complex, package and heat sink module |
RU142996U1 (en) * | 2014-03-04 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | REA BLOCK COOLING HOUSING |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110429507A (en) * | 2019-08-20 | 2019-11-08 | 深圳供电局有限公司 | A kind of power grid regulation integration big data system |
CN110429507B (en) * | 2019-08-20 | 2020-12-29 | 深圳供电局有限公司 | Power grid regulation and control integrated big data system |
CN110518326A (en) * | 2019-09-23 | 2019-11-29 | 中国科学院微小卫星创新研究院 | A kind of spaceborne phased array and microchannel cold plates of integrated design |
RU2727201C1 (en) * | 2019-12-17 | 2020-07-21 | Антон Андреевич Румянцев | Combined cooling system for electronic units |
RU2765789C1 (en) * | 2021-04-26 | 2022-02-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Combined cooling system for electronic components |
RU2768258C1 (en) * | 2021-05-04 | 2022-03-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Combined cooling system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2696020C1 (en) | Combined cooling system of electronic units | |
US8297343B2 (en) | Heat absorbing or dissipating device with multi-pipe reversely transported temperature difference fluids | |
US8622116B2 (en) | Heat absorbing or dissipating device with multi-pipe reversely transported temperature difference fluids | |
RU2702138C1 (en) | Electronic units cooling system | |
WO2019085398A1 (en) | Power battery pack having heat superconducting heat exchanger and power battery pack system | |
RU2010143270A (en) | DEVICE FOR ABSORBING OR REMOVING HEAT WITH A PIPELINE AS A DOUBLE SPIRAL FOR PASSING A FLUID WITH A DIFFERENCE OF TEMPERATURES | |
US20110088881A1 (en) | Heat absorbing or dissipating device with piping staggered and uniformly distributed by temperature difference | |
RU2700660C1 (en) | Combined cooling system | |
RU2345294C1 (en) | Cooling unit for heat-producing hardware | |
RU57969U1 (en) | Autonomous small-sized thermo-electric current source | |
RU2727201C1 (en) | Combined cooling system for electronic units | |
RU2765789C1 (en) | Combined cooling system for electronic components | |
CN109392283A (en) | Phase change evaporator and phase-change heat sink | |
KR101551874B1 (en) | Power thyristor unit cooling system | |
RU2768258C1 (en) | Combined cooling system | |
KR102101030B1 (en) | Air conditioner using thermoelement module | |
CN110671953A (en) | Heat dissipation and cooling system and heat dissipation and cooling method for high-temperature heat source equipment | |
CN216953755U (en) | Cooling module and test equipment | |
RU2289760C1 (en) | Device for cooling and heating air in closed space | |
CN104582419A (en) | Heat exchanger for communication cabinet | |
RU105728U1 (en) | HEAT EXCHANGER | |
CN220733310U (en) | Heat radiation system and industrial CT machine | |
RU2522181C2 (en) | Liquid cooler | |
KR200281026Y1 (en) | Room heating radiator utilizing vacuum heat transfer pipe structure | |
RU75020U1 (en) | DEVICE FOR COOLING THE HEATING EQUIPMENT |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200905 |