RU2700660C1 - Combined cooling system - Google Patents
Combined cooling system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2700660C1 RU2700660C1 RU2018142925A RU2018142925A RU2700660C1 RU 2700660 C1 RU2700660 C1 RU 2700660C1 RU 2018142925 A RU2018142925 A RU 2018142925A RU 2018142925 A RU2018142925 A RU 2018142925A RU 2700660 C1 RU2700660 C1 RU 2700660C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channels
- panel
- casing
- cooling
- sections
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G12—INSTRUMENT DETAILS
- G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G12B15/00—Cooling
- G12B15/02—Cooling by closed-cycle fluid-circulating systems
-
- G—PHYSICS
- G12—INSTRUMENT DETAILS
- G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G12B15/00—Cooling
- G12B15/04—Cooling by currents of fluid, e.g. air, in open cycle
Landscapes
- 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.
Известен корпус модуля активной фазированной антенной решетки [Патент РФ №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.Known housing module active phased antenna array [RF Patent 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 №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 No. 165492 IPC N05K 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 сравнительно простой конструкции и обладающей высокой эффективностью охлаждения.The objective of the invention is to provide a combined cooling system with a relatively simple design and high cooling efficiency.
Поставленная задача достигается тем, что в комбинированной системе охлаждения, содержащей панель из высокотеплопроводного материала, в которой выполнены распределительные каналы, микроканалы, полости и каналы для охлаждающей жидкости, содержащие прямые и изогнутые участки, на входе и выходе каналов установлены штуцеры, каналы содержат элементы, создающие турбулентность, между прямыми участками каналов, внутри панели, установлены криволинейные стержни системы воздушного охлаждения, имеющие на выступающих из панели концах оребрение, размещенное в цилиндроконическом кожухе, контактирующем боковой цилиндрической поверхностью с панелью и имеющем в торцевой части воздушный вентилятор, в панели в зоне цилиндрической части кожуха выполнены сквозные протоки, параллельные каналам для охлаждающей жидкости, имеющие на одном конце, расположенном в цилиндрической части кожуха заборник, повернутый в сторону конической части кожуха, а другим концом протоки сообщаются с внешней средой, оребрение стержней воздушного охлаждения в зоне цилиндрической части кожуха представляет собой набор круглых пластин разного диаметра, установленных перпендикулярно стержням, при этом их диаметр уменьшается от центральной пластины к боковым, оребрение стержней воздушного охлаждения в зоне конической части кожуха состоит из набора радиально установленных стержней, полости для охлаждающей жидкости установлены между прямолинейными участками каналов и сообщаются с ними через микроканалы в зоне криволинейных участков и распределительные каналы в зоне прямолинейных участков.The problem is achieved in that in a combined cooling system containing a panel of highly heat-conducting material in which distribution channels, microchannels, cavities and channels for coolant are made, containing straight and curved sections, fittings are installed at the inlet and outlet of the channels, the channels contain elements creating turbulence, between the straight sections of the channels, inside the panel, curved rods of the air cooling system are installed, having fins at the ends protruding from the panel, p housed in a cylindrical-conical casing in contact with the side of the cylindrical surface with the panel and having an air fan in the end part, in the panel in the area of the cylindrical part of the casing, through ducts are made parallel to the channels for the coolant, having at one end located in the cylindrical part of the casing a rotator in the side of the conical part of the casing, and the other end of the ducts communicate with the external environment, the finning of the air cooling rods in the area of the cylindrical part of the casing represents a set of round plates of different diameters installed perpendicular to the rods, while their diameter decreases from the central plate to the side, the finning of the air cooling rods in the area of the conical part of the casing consists of a set of radially mounted rods, cavities for the coolant are installed between the straight sections of the channels and communicate with them through microchannels in the area of curved sections and distribution channels in the area of straight sections.
На фиг. 1 показана схема комбинированной системы охлаждения.In FIG. 1 shows a diagram of a combined cooling system.
На фиг. 2 представлен вид А.In FIG. 2 shows view A.
Комбинированная система охлаждения, содержащая панель 1 из высокотеплопроводного материала, в которой выполнены распределительные каналы 2, микроканалы 3, полости 4 и каналы для охлаждающей жидкости 5, содержащие прямые и изогнутые участки. На входе и выходе каналов 5 установлены штуцеры 6, каналы содержат элементы, создающие турбулентность 7.Combined cooling system comprising a
Между прямыми участками каналов 5, внутри панели 1, установлены криволинейные стержни 8 системы воздушного охлаждения, имеющие на выступающих из панели концах оребрение, размещенное в цилиндроконическом кожухе 9. Кожух 9 контактирует боковой цилиндрической поверхностью с панелью 1 и имеет в торцевой части воздушный вентилятор 10.Between the straight sections of the channels 5, inside the
В панели 1, в зоне цилиндрической части кожуха 9, выполнены сквозные протоки 11, параллельные каналам для охлаждающей жидкости 5, имеющие на одном конце, расположенном в цилиндрической части кожуха 9 заборник 12, повернутый в сторону конической части кожуха 9, а другим концом протоки сообщаются с внешней средой.In the
Оребрение стержней 8 воздушного охлаждения в зоне цилиндрической части кожуха 9 представляет собой набор круглых пластин 13 разного диаметра, установленных перпендикулярно стержням 8, при этом диаметр пластин 13 уменьшается от центральной пластины к боковым.The fins of the air-cooling rods 8 in the area of the cylindrical part of the casing 9 are a set of
Оребрение стержней 8 воздушного охлаждения в зоне конической части кожуха состоит из набора радиально установленных стержней 14.The fins of the air cooling rods 8 in the area of the conical part of the casing consists of a set of radially mounted
Полости 4 для охлаждающей жидкости установлены между прямолинейными участками каналов 5 и сообщаются с ними через микроканалы 3 и распределительные каналы 2.Cavities 4 for coolant are installed between the straight sections of the channels 5 and communicate with them through microchannels 3 and
Комбинированная система охлаждения работает следующим образом.Combined cooling system 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 10, движется внутри цилиндрической части кожуха 9, обтекая оребрение стержней 8, представляющее собой набор круглых пластин 13 разного диаметра, установленных перпендикулярно стержням 8, интенсивно охлаждает стержни, которые отбирают тепло у панели 1. За счет того, что диаметр пластин 13 уменьшается от центральной пластины к боковым удается наиболее рационально организовать процесс охлаждения и компактно разместить пластины в кожухе 9.The air flow created by the
С целью снижения габаритов устройства и упрощения его конструкции кожух 9, контактирует боковой цилиндрической поверхностью с панелью 1.In order to reduce the dimensions of the device and simplify its design, the casing 9 is in contact with a side cylindrical surface with the
Размещение стержней 8 системы воздушного охлаждения между прямыми участками каналов 5, внутри панели 1 и выполнение их криволинейными позволяет интенсифицировать процесс охлаждения за счет увеличения поверхности теплоотдачи.Placing the rods 8 of the air cooling system between the straight sections of the channels 5, inside the
Для повышения эффективности охлаждения в панели 1, в зоне цилиндрической части кожуха 9, выполнены сквозные протоки 11 для пропускания через них охлаждающего панель воздушного потока.To increase the cooling efficiency in the
Протоки 11 размещены параллельно каналам для охлаждающей жидкости 5. Движение воздуха в протоках происходит за счет того, что на одном конце, расположенном в цилиндрической части кожуха 9, на каждой протоке установлен заборник 12, повернутый в сторону конической части кожуха 9 (в сторону направления потока воздуха, создаваемого вентилятором 10), а другим концом протоки сообщаются с внешней средой, откуда происходит забор воздуха. То есть, реализуется принцип эжектора. Такое конструктивное исполнение позволяет захватывать дополнительные порции воздуха и пропускать их через панель, что приводит к ее дополнительному охлаждению.The
Далее охлаждающий поток поступает в коническую часть кожуха 9, где за счет сужения его скорость увеличивается. В этой зоне с целью снижения гидравлического сопротивления и повышения интенсивности охлаждения оребрение стержней 8 воздушного охлаждения состоит из набора радиально установленных стержней 14.Next, the cooling stream enters the conical part of the casing 9, where due to the narrowing, its speed increases. In this zone, in order to reduce hydraulic resistance and increase the cooling intensity, the finning of the air-cooling rods 8 consists of a set of radially mounted
Пройдя коническую часть кожуха 9, охлаждающий газ выходит из него в окружающую среду.Having passed the conical part of the casing 9, the cooling gas leaves it in the environment.
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 5 для охлаждающей жидкости и движется по ним забирая тепло от панели 1, дополнительно охлаждая электронный блок.Coolant enters the channels 5 for the coolant and moves through them taking heat from the
Наличие у каналов 5 прямых и изогнутых участков позволяет задействовать большую поверхность и компактно разместить канал 5 в панели 1. Для интенсификации теплоотдачи каналы 5 содержат элементы 7, создающие турбулентность.The presence of straight and curved sections of the channels 5 makes it possible to use a large surface and compactly place the channel 5 in the
С целью обеспечения равномерного жидкостного охлаждения в панели 1 размещены полости 4, установленные между прямолинейными участками каналов 5 и сообщаются с ними через микроканалы 3 в зоне криволинейных участков и распределительные каналы 2 в зоне прямолинейных участков. Это позволяет организовать дополнительную циркуляцию охлаждающей жидкости через полости 4, задействовав большую поверхность охлаждения.In order to ensure uniform liquid cooling in the
Таким образом, при нормальном температурном режиме в предлагаемой комбинированной системе охлаждения задействуется только воздушное охлаждение, которое обладает высокой надежностью и потребляет незначительное количество энергии.Thus, under normal temperature conditions in the proposed combined cooling system, 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 имеет сравнительно простую конструкцию и позволяет обеспечивать работоспособность электронных блоков в различных температурных условиях.The claimed combined cooling system has a relatively simple design and allows for the operation of electronic units in various temperature conditions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018142925A RU2700660C1 (en) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | Combined cooling system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018142925A RU2700660C1 (en) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | Combined cooling system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2700660C1 true RU2700660C1 (en) | 2019-09-18 |
Family
ID=67990019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018142925A RU2700660C1 (en) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | Combined cooling system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2700660C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
RU2802220C1 (en) * | 2022-07-14 | 2023-08-23 | Акционерное общество "ОКБ-Планета" АО "ОКБ-Планета" | Housing for liquid cooling of the ee unit |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1815588A1 (en) * | 1991-02-07 | 1993-05-15 | Voronezh Inzh Str I | Finning for pipes |
RU2178132C2 (en) * | 1999-04-26 | 2002-01-10 | ОАО "Пензкомпрессормаш" | Heat exchange element |
RU2279616C1 (en) * | 2004-11-23 | 2006-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт "Атомэнергопроект" | Air cooling system for heat transfer agent |
EA014801B1 (en) * | 2010-07-16 | 2011-02-28 | Александр Николаевич Соколов | Cooling device for electrical equipment |
US8434227B2 (en) * | 2006-01-19 | 2013-05-07 | Modine Manufacturing Company | Method of forming heat exchanger tubes |
RU165492U1 (en) * | 2016-01-11 | 2016-10-20 | Открытое акционерное общество "ОКБ-Планета" ОАО "ОКБ-Планета" | REA BLOCK COOLING HOUSING |
RU175877U1 (en) * | 2017-06-05 | 2017-12-21 | Открытое акционерное общество "ОКБ-Планета" ОАО "ОКБ-Планета" | CASE OF AN ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY MODULE |
RU2662459C1 (en) * | 2017-11-27 | 2018-07-26 | Иван Сергеевич Зорин | Heat exchanger with liquid heat carrier (options) |
-
2018
- 2018-12-04 RU RU2018142925A patent/RU2700660C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1815588A1 (en) * | 1991-02-07 | 1993-05-15 | Voronezh Inzh Str I | Finning for pipes |
RU2178132C2 (en) * | 1999-04-26 | 2002-01-10 | ОАО "Пензкомпрессормаш" | Heat exchange element |
RU2279616C1 (en) * | 2004-11-23 | 2006-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт "Атомэнергопроект" | Air cooling system for heat transfer agent |
US8434227B2 (en) * | 2006-01-19 | 2013-05-07 | Modine Manufacturing Company | Method of forming heat exchanger tubes |
EA014801B1 (en) * | 2010-07-16 | 2011-02-28 | Александр Николаевич Соколов | Cooling device for electrical equipment |
RU165492U1 (en) * | 2016-01-11 | 2016-10-20 | Открытое акционерное общество "ОКБ-Планета" ОАО "ОКБ-Планета" | REA BLOCK COOLING HOUSING |
RU175877U1 (en) * | 2017-06-05 | 2017-12-21 | Открытое акционерное общество "ОКБ-Планета" ОАО "ОКБ-Планета" | CASE OF AN ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY MODULE |
RU2662459C1 (en) * | 2017-11-27 | 2018-07-26 | Иван Сергеевич Зорин | Heat exchanger with liquid heat carrier (options) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
RU2802220C1 (en) * | 2022-07-14 | 2023-08-23 | Акционерное общество "ОКБ-Планета" АО "ОКБ-Планета" | Housing for liquid cooling of the ee unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2696020C1 (en) | Combined cooling system of electronic units | |
CN101315178B (en) | Cooling apparatus | |
US6748755B2 (en) | Refrigeration system utilizing incomplete evaporation of refrigerant in evaporator | |
EP1804014B1 (en) | Flow distributing unit and cooling unit | |
CN101573790B (en) | Three-dimensional thermal spreading in an air-cooled thermal device | |
RU2700660C1 (en) | Combined cooling system | |
US20090095446A1 (en) | System, method, and apparatus for pulsed-jet-enhanced heat exchanger | |
RU2702138C1 (en) | Electronic units cooling system | |
EP2941784A1 (en) | Advanced heat exchanger with integrated coolant fluid flow deflector | |
BRPI0904073A2 (en) | heat absorption or dissipation device with temperature difference fluids reversed across multiple channels | |
RU175877U1 (en) | CASE OF AN ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY MODULE | |
KR20190047252A (en) | Temperature controll apparatus for distributing board | |
US20150256045A1 (en) | Multi-directional air cooling of a motor using radially mounted fan | |
CN103339450A (en) | Thermoelectric gas drying apparatus and method | |
US20130306123A1 (en) | Power generator | |
KR20010033628A (en) | Cooling device | |
RU2334378C1 (en) | Device of cooling of elements of heat-removing electrical equipment | |
EA014801B1 (en) | Cooling device for electrical equipment | |
RU2765789C1 (en) | Combined cooling system for electronic components | |
RU2727201C1 (en) | Combined cooling system for electronic units | |
RU2768258C1 (en) | Combined cooling system | |
KR101551874B1 (en) | Power thyristor unit cooling system | |
CN107154753B (en) | Heat conduction structure of thermoelectric generator and thermoelectric generator | |
JP2022526554A (en) | Cooling system | |
CN116696612B (en) | Active heat pipe air cooling system for carrier rocket and design method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201205 |