RU2793721C1 - Cooling system for computing platform electronic components and method for cooling computing platform electronic components - Google Patents

Cooling system for computing platform electronic components and method for cooling computing platform electronic components Download PDF

Info

Publication number
RU2793721C1
RU2793721C1 RU2021136554A RU2021136554A RU2793721C1 RU 2793721 C1 RU2793721 C1 RU 2793721C1 RU 2021136554 A RU2021136554 A RU 2021136554A RU 2021136554 A RU2021136554 A RU 2021136554A RU 2793721 C1 RU2793721 C1 RU 2793721C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coolant
computing platform
electronic components
temperature
sealed
Prior art date
Application number
RU2021136554A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Вадимович Васильев
Владимир Александрович Кузьмин
Василий Николаевич Лобанов
Марк Игоревич Чельдиев
Юрий Сергеевич Кучеров
Владислав Михайлович Реганов
Владимир Вячеславович Станкевич
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов им. М.А. Карцева" (АО "НИИВК им. М.А. Карцева")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов им. М.А. Карцева" (АО "НИИВК им. М.А. Карцева") filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов им. М.А. Карцева" (АО "НИИВК им. М.А. Карцева")
Application granted granted Critical
Publication of RU2793721C1 publication Critical patent/RU2793721C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: computer engineering.
SUBSTANCE: technical result is to reduce the noise level, the volume of structural elements and energy consumption during cooling. The technical result is achieved due to the fact that a sealed case is used to cool the electronic components of the computing platform, in which the computing platform is installed in a sealed circuit filled with a coolant, which is used as a refrigerant with a heat capacity greater than the heat capacity of air, and a boiling point of which is 40°C, 45°C, 50°C, 55°C, 60°C, while the computing platform is installed in a sealed circuit completely immersed in the refrigerant, a temperature sensor is placed inside the sealed circuit, a Peltier controller is installed outside, to carry out the condensation of steam, which is obtained when the refrigerant changes from a liquid state to a gaseous state, a lower radiator is used, by means of which the coolant obtained by condensation is returned to a sealed circuit for reuse, and the heated side of the Peltier element is cooled by an upper radiator.
EFFECT: reduction of the noise level, the volume of structural elements and energy consumption during cooling.
2 cl, 1 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯAPPLICATION AREA

Изобретения относятся к системам и способам охлаждения электронных компонентов вычислительных платформ и могут широко использоваться в области электроники.The inventions relate to systems and methods for cooling electronic components of computing platforms and can be widely used in the field of electronics.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

В настоящее время для охлаждения вычислительных платформ используются, в основном, вентиляторы, предназначенные для того, чтобы направлять воздух в сторону нагретых компонентов. Однако, вентиляторы увеличивают энергопотребление системы, создают шум и ограничивают отвод тепла при уплотнении электронных компонентов.Currently, for cooling computing platforms, mainly fans are used, designed to direct air towards heated components. However, fans increase system power consumption, generate noise, and limit heat dissipation when electronic components are sealed.

Несмотря на увеличение энергетической эффективности, мощности потребления вычислительными платформами постоянно увеличиваются, увеличивается также и плотность размещения электронных компонентов.Despite the increase in energy efficiency, the power consumption of computing platforms is constantly increasing, and the density of electronic components is also increasing.

Известны, например, системы охлаждения, в которых способы охлаждения основаны на погружении аппаратуры в охлаждающую жидкость, которая затем охлаждается с помощью прокачивающих насосов, теплообменников и вентиляторов, что приводит к значительному увеличению объема таких систем, наличию ненадежных механических узлов и шума от работающих охлаждающих вентиляторов.For example, cooling systems are known in which cooling methods are based on immersing the equipment in a coolant, which is then cooled using pumps, heat exchangers and fans, which leads to a significant increase in the volume of such systems, the presence of unreliable mechanical components and noise from operating cooling fans. .

Известны также системы и способы косвенного охлаждения, при которых элементы располагаются на охлаждающей подложке, к которой подводится циркулирующая жидкость, широко используется, но и их энергетической эффективности недостаточно для эффективной работы вычислительных платформ.Systems and methods of indirect cooling are also known, in which the elements are located on a cooling substrate, to which a circulating liquid is supplied, is widely used, but their energy efficiency is not enough for the efficient operation of computing platforms.

Известно, например, изобретение RU 2523022 [1], в котором Устройство для охлаждения силовых электронных модулей, выполненное в виде полого корпуса из теплопроводящего материала, имеющего отверстия для подвода и отвода жидкого хладагента, внутри которого имеется перфорированный элемент для создания струй хладагента к охлаждаемой поверхности, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде основания с прямоугольной полостью и крышки, отверстия для подвода и отвода хладагента расположены на дне полости вблизи двух ее противоположных стенок, при этом перфорированный элемент выполнен в виде прямоугольной перфорированной пластины, параллельной дну основания и разделяющей полость на две камеры, причем перфорированная пластина установлена с отступами от краев полости со стороны отверстий подвода и отвода хладагента, а вдоль краев пластины, обращенных в эти зоны, установлены перегородки - одна между пластиной и крышкой, другая между пластиной и дном полости, два других края пластины, как и края перегородок, размещены вплотную к стенкам полости.It is known, for example, the invention RU 2523022 [1], in which a Device for cooling power electronic modules, made in the form of a hollow body made of heat-conducting material, having holes for supplying and discharging liquid coolant, inside which there is a perforated element for creating coolant jets to the cooled surface , characterized in that the body is made in the form of a base with a rectangular cavity and a cover, the holes for supplying and discharging the refrigerant are located at the bottom of the cavity near its two opposite walls, while the perforated element is made in the form of a rectangular perforated plate parallel to the bottom of the base and dividing the cavity into two chambers, and the perforated plate is installed indented from the edges of the cavity from the side of the refrigerant inlet and outlet holes, and along the edges of the plate facing these zones, partitions are installed - one between the plate and the cover, the other between the plate and the bottom of the cavity, the other two edges of the plate , as well as the edges of the partitions, are placed close to the walls of the cavity.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по поверхности перфорированной пластины с обеих сторон установлено несколько дистанционных вставок.2. The device according to claim 1, characterized in that several spacers are installed on the surface of the perforated plate on both sides.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что перфорированная пластина закреплена на дне полости основания.3. The device according to claim 1, characterized in that the perforated plate is fixed at the bottom of the base cavity.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что крышка крепится на основании через герметизирующую прокладку.4. The device according to claim 1, characterized in that the cover is attached to the base through a sealing gasket.

Известно также изобретение RU 2567094[2], которое относится к системам регулирования температуры и может быть использовано в инерциальных микромеханических навигационных системах на основе датчиков ускорения и угловой скорости. Блок стабилизации температуры инерциальной навигационной системы содержит микромеханическую инерциальную навигационную систему, электрический вентилятор, электронагреватель блока стабилизации температуры теплоносителя, датчик температуры, автоматический регулятор температуры. Датчик температуры и осушитель воздуха помещены в герметичном кожухе, содержащем минимальный объем воздуха, который через переходную плиту жестко связан с негерметичным кожухом, оснащенным радиатором, и который в свою очередь соединен с шаговым двигателем калибровки, размещенным на корпусе самодвижущейся платформы робототехнического комплекса. Электронагреватель блока стабилизации температуры теплоносителя и электрический вентилятор установлены внутри негерметичного кожуха. Автоматический регулятор температуры выполнен в виде блока управления, который включает в себя микроконтроллер, выполняющий программу стабилизации температуры и управляющий работой подсистем калибровки и стабилизации температуры.Also known is the invention RU 2567094[2], which relates to temperature control systems and can be used in inertial micromechanical navigation systems based on acceleration and angular velocity sensors. The temperature stabilization unit of the inertial navigation system contains a micromechanical inertial navigation system, an electric fan, an electric heater of the coolant temperature stabilization unit, a temperature sensor, and an automatic temperature controller. The temperature sensor and the air dryer are placed in a sealed casing containing a minimum volume of air, which is rigidly connected through an adapter plate to a leaky casing equipped with a radiator, and which, in turn, is connected to a calibration stepper motor located on the body of the self-propelled platform of the robotic complex. The electric heater of the coolant temperature stabilization unit and the electric fan are installed inside the leaky casing. The automatic temperature controller is made in the form of a control unit, which includes a microcontroller that executes the temperature stabilization program and controls the operation of the calibration and temperature stabilization subsystems.

Кроме того, известно изобретение RU 2695089[3], которое относится к оборудованию для охлаждения электронных компонентов, в частности к системе непосредственного жидкостного охлаждения электронных компонентов. Техническим результатом является поддержание заданной термостабильной среды для различных электронных компонентов, а также повышение надежности и эффективности системы. Предложенная система включает в себя резервуар и извлекаемую стойку, размещенную в резервуаре и обеспечивающую надежное крепление электронных компонентов для охлаждения. Система также включает в себя диэлектрический хладагент, совершающий восходящее движение в параллельных потоках между электронными компонентами и насос, обеспечивающий непрерывную подачу диэлектрического хладагента, заставляя тем самым диэлектрический хладагент подниматься вверх через электронные компоненты и вызывая перелив диэлектрического хладагента внутри резервуара. Также предусмотрен теплообменник, соединенный с резервуаром через выпускной трубопровод. Кроме того, предусмотрен контроллер для мониторинга температуры и регулировки потока диэлектрического хладагента.In addition, the invention RU 2695089[3] is known, which relates to equipment for cooling electronic components, in particular to a system for direct liquid cooling of electronic components. The technical result is the maintenance of a given thermally stable environment for various electronic components, as well as an increase in the reliability and efficiency of the system. The proposed system includes a reservoir and an extractable rack placed in the reservoir and providing a secure mounting of electronic components for cooling. The system also includes a dielectric refrigerant that moves upward in parallel flows between the electronic components and a pump that provides a continuous supply of the dielectric refrigerant, thereby causing the dielectric refrigerant to rise up through the electronic components and causing the dielectric refrigerant to overflow inside the tank. A heat exchanger is also provided, connected to the reservoir via an outlet pipeline. In addition, a controller is provided to monitor the temperature and adjust the flow of the dielectric refrigerant.

Таким образом, все вышеперечисленные изобретения так или иначе решают проблему охлаждения, однако, остаются не решенными такие задачи, как, например, наличие достаточно высокого количественного объема используемых конструктивных элементов, а также задачи низкой энергетической эффективности охлаждающих элементов.Thus, all of the above inventions somehow solve the problem of cooling, however, such problems as, for example, the presence of a sufficiently high quantitative volume of structural elements used, as well as the problems of low energy efficiency of cooling elements, remain unsolved.

Поэтому, техническим результатом, на достижение которого направлены предлагаемые изобретения, является создание такой СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ПЛАТФОРМЫ, конструкция которой обеспечивала бы отведение тепла непосредственно от нагретых электронных компонентов вычислительной платформы, без использования теплообменньгх устройств, обеспечивала бы снижение объема конструктивных элементов системы охлаждения, а также снижение уровня шума системы охлаждения и повышение при этом энергетической эффективности системы охлаждения, кроме того, техническим результатом является создание такого СПОСОБА ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ПЛАТФОРМЫ, который обеспечивал бы отведение тепла непосредственно от нагретых электронных компонентов вычислительной платформы, без использования теплообменньгх устройств, обеспечивал бы снижение объема конструктивных элементов системы охлаждения, а также снижение уровня шума системы охлаждения и повышение при этом энергетической эффективности системы охлаждения.Therefore, the technical result, to which the present inventions are directed, is the creation of such a COOLING SYSTEM FOR THE ELECTRONIC COMPONENTS OF THE COMPUTING PLATFORM, the design of which would ensure the removal of heat directly from the heated electronic components of the computing platform, without the use of heat exchange devices, would reduce the volume of the structural elements of the cooling system, as well as reducing the noise level of the cooling system and increasing the energy efficiency of the cooling system, in addition, the technical result is the creation of such a METHOD FOR COOLING THE ELECTRONIC COMPONENTS OF THE COMPUTING PLATFORM, which would ensure the removal of heat directly from the heated electronic components of the computing platform, without the use of heat exchange devices, provided would reduce the volume of structural elements of the cooling system, as well as reduce the noise level of the cooling system and at the same time increase the energy efficiency of the cooling system.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

Технический результат достигается тем, что:The technical result is achieved by:

- предложена система охлаждения электронных компонентов вычислительной платформы, включающая герметичный корпус, в котором размещена вычислительная платформа, расположенная в герметичном контуре, заполненном охлаждающей жидкостью, в качестве которой используется хладагент с теплоемкостью большей, чем теплоемкость воздуха и температурой кипения, значения которой ограничены интервалом значений от 40°С до 60°С, внутри герметичного контура размещен датчик температуры, при этом для регулирования температуры охлаждающей жидкости и температуры образования конденсата установлен контроллер управления током элемента Пельтье, контроллер предназначен для получения показаний с датчика температуры, при этом контроллер предназначен также для регулирования силы тока элемента Пельтье, элемент Пельтье, в свою очередь, предназначен для поддержания оптимального значения температуры охлаждающей жидкости и образования конденсата, при этом, для конденсации пара, получаемого при переходе охлаждающей жидкости из жидкого в газообразное состояние, предназначен нижний радиатор, с которого полученная при конденсации охлаждающая жидкость возвращается в герметичный контур для повторного использования, а нагретая сторона элемента Пельтье охлаждается предназначенным для этого верхним радиатором,- a system for cooling the electronic components of a computing platform is proposed, including a sealed housing in which a computing platform is located, located in a sealed circuit filled with a coolant, which is used as a refrigerant with a heat capacity greater than the heat capacity of air and a boiling point, the values of which are limited by the range of values from 40°C to 60°C, a temperature sensor is located inside the sealed circuit, while a Peltier element current control controller is installed to control the temperature of the coolant and the temperature of condensate formation, the controller is designed to receive readings from the temperature sensor, while the controller is also designed to control the force current of the Peltier element, the Peltier element, in turn, is designed to maintain the optimum temperature of the coolant and the formation of condensate, while the lower radiator is designed to condense the steam obtained during the transition of the coolant from a liquid to a gaseous state, from which the resulting the coolant is returned to the sealed circuit for reuse, and the heated side of the Peltier element is cooled by the upper radiator designed for this purpose,

- а также предложен способ охлаждения электронных компонентов вычислительной платформы, заключающийся в том, что для охлаждения электронных компонентов вычислительной платформы используют герметичный корпус, в котором устанавливают упомянутую вычислительную платформу в герметичном контуре, заполненном охлаждающей жидкостью, в качестве которой используют хладагент с теплоемкостью большей, чем теплоемкость воздуха и температурой кипения, ограничены интервалом значений от 40°С до 60°С, внутри герметичного контура устанавливают датчик температуры, при этом, для регулирования температуры охлаждающей жидкости и температуры образования конденсата используют контроллер управления током элемента Пельтье, на который обеспечивают поступление показаний с датчика температуры, при этом, упомянутый контроллер используют также для регулирования силы тока элемента Пельтье, посредством которого обеспечивают поддержание оптимального значения температуры охлаждающей жидкости и образования конденсата, при этом, для осуществления конденсации пара, который получают при переходе охлаждающей жидкости из жидкого состояния в газообразное, используют нижний радиатор, с помощью которого полученную при конденсации охлаждающую жидкость возвращают в герметичный контур для повторного использования, а нагретую сторону элемента Пельтье охлаждают предназначенным для этого верхним радиатором.- as well as a method for cooling the electronic components of the computing platform, which consists in the fact that for cooling the electronic components of the computing platform, a sealed case is used, in which the said computing platform is installed in a sealed circuit filled with a coolant, which is used as a refrigerant with a heat capacity greater than heat capacity of the air and the boiling point, are limited by the range of values from 40°C to 60°C, a temperature sensor is installed inside the sealed circuit, while the Peltier element current control controller is used to control the temperature of the coolant and the temperature of condensation temperature sensor, while the said controller is also used to regulate the current strength of the Peltier element, by means of which it is ensured that the optimum value of the temperature of the coolant and the formation of condensate are maintained, while for the condensation of steam, which is obtained when the coolant changes from a liquid state to a gaseous state, a lower radiator is used, with the help of which the coolant obtained by condensation is returned to a sealed circuit for reuse, and the heated side of the Peltier element is cooled by an upper radiator designed for this purpose.

Схема предлагаемой системы охлаждения электронных компонентов вычислительной платформы представлена на Фиг. 1, где:The scheme of the proposed cooling system for the electronic components of the computing platform is shown in Fig. 1 where:

1 - Герметичный корпус1 - Sealed housing

2 - Вычислительная платформа2 - Computing platform

3 - Герметичный контур, заполненный охлаждающей жидкостью3 - Sealed circuit filled with coolant

4 - Датчик температуры4 - Temperature sensor

5 - Контроллер управления током элемента Пельтье5 - Peltier element current control controller

6 - Элемент Пельтье6 - Peltier element

7 - Нижний радиатор7 - Lower radiator

8 - Верхний радиатор.8 - Upper radiator.

Примеры, поясняющие сущность предлагаемой группы изобретений:Examples explaining the essence of the proposed group of inventions:

Предлагаемая система охлаждения электронных компонентов вычислительной платформы, в которой использован способ охлаждения электронных компонентов вычислительной платформы, состоит из герметичного корпуса 1, в котором размещена вычислительная платформа 2, расположенная в герметичном контуре 3, заполненном охлаждающей жидкостью, в качестве которой используется хладагент с теплоемкостью большей, чем теплоемкость воздуха и температурой кипения, значения которой ограничены интервалом значений от 40°С до 60°С, и составляют, например, такие значения, как: 40°С, 45°С, 50°С, 55°С, 60°С, внутри герметичного контура расположен датчик температуры 4.The proposed cooling system for the electronic components of a computing platform, in which the method of cooling the electronic components of a computing platform is used, consists of a sealed housing 1, in which a computing platform 2 is located, located in a sealed circuit 3 filled with a coolant, which is used as a refrigerant with a heat capacity greater than than the heat capacity of air and the boiling point, the values of which are limited to the range of values from 40°C to 60°C, and are, for example, such values as: 40°C, 45°C, 50°C, 55°C, 60°C , temperature sensor 4 is located inside the sealed circuit.

Для регулировки температуры охлаждающей жидкости и температуры образования конденсата используют контроллер 5 управления током элемента Пельтье, на который поступают показания температуры с датчика температуры 4.To adjust the temperature of the coolant and the temperature of condensate formation, the controller 5 for controlling the current of the Peltier element is used, which receives temperature readings from the temperature sensor 4.

Для регулировки температуры охлаждающей жидкости и температуры образования конденсата используют предназначенный для этого контроллер 5, на который поступают показания температуры с датчика температуры 4.To adjust the temperature of the coolant and the temperature of condensate formation, a controller 5 designed for this purpose is used, to which the temperature readings from the temperature sensor 4 are received.

Контроллер 5 используют для регулирования силы тока элемента Пельтье 6 с тем, чтобы обеспечить поддержание оптимальной температуры охлаждающей жидкости и образования конденсата.The controller 5 is used to regulate the current strength of the Peltier element 6 in order to maintain the optimum temperature of the coolant and the formation of condensate.

В предлагаемом способе процесс поддержания температурного режима не требует существенных энергетических затрат, так как в нем используют теплообмен между горячей средой внутри герметичного контура 3 с охлаждающей жидкостью, и холодной средой, при этом, нижний радиатор 7, дополнительно охлаждается элементами Пельтье 6, а именно, охлаждающая жидкость для осуществления процесса охлаждения должна иметь точку кипения, значения которой ограничены интервалом значений от 40°С до 60°С, при этом, температурные точечные значения выбирают, например, такие, как: 40°С, 45°С, 50°С, 55°С, 60°С, при которых охлаждающая жидкость переходит из жидкой фазы в газообразную - то есть в пар, а пар, попадая на нижний радиатор 7, конденсируется в жидкость и возвращается в общий объем - герметический контур, для повторного использования, при этом, нагретая сторона элемента Пельтье 6 охлаждается радиатором 8,In the proposed method, the process of maintaining the temperature regime does not require significant energy costs, since it uses heat exchange between the hot medium inside the sealed circuit 3 with coolant, and the cold medium, while the lower radiator 7 is additionally cooled by Peltier elements 6, namely, coolant for the implementation of the cooling process must have a boiling point, the values of which are limited to the range of values from 40°C to 60°C, while the temperature point values are chosen, for example, such as: 40°C, 45°C, 50°C , 55°C, 60°C, at which the coolant passes from the liquid phase to the gaseous - that is, into steam, and the steam, falling on the lower radiator 7, condenses into a liquid and returns to the total volume - a hermetic circuit, for reuse, at the same time, the heated side of the Peltier element 6 is cooled by the radiator 8,

Вышеописанные примеры иллюстрируют, но не ограничивают все возможные варианты использования предлагаемой группы изобретений.The above examples illustrate, but do not limit, all possible uses of the proposed group of inventions.

Поскольку охлаждение электронных компонентов вычислительных платформ способом погружения в охлаждающую жидкость в настоящее время является наиболее актуальным, то в предлагаемых изобретениях - системе охлаждения электронных компонентов вычислительных платформ и способе охлаждения электронных компонентов вычислительных платформ основной отличительной особенностью является отсутствие теплообменника.Since the cooling of electronic components of computing platforms by immersion in a coolant is currently the most relevant, in the proposed inventions - the cooling system of electronic components of computing platforms and the method of cooling electronic components of computing platforms, the main distinguishing feature is the absence of a heat exchanger.

Таким образом, достигнут заявленный технический результат предложением СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ПЛАТФОРМЫ, конструкция которой обеспечивает отведение тепла непосредственно от нагретых электронных компонентов вычислительной платформы, без использования теплообменньгх устройств, обеспечивает снижение объема конструктивных элементов системы охлаждения, а также обеспечивает снижение уровня шума системы охлаждения и обеспечивает повышение энергоэффективности всей системы охлаждения.Thus, the claimed technical result has been achieved by offering a COOLING SYSTEM FOR THE ELECTRONIC COMPONENTS OF THE COMPUTING PLATFORM, the design of which ensures the removal of heat directly from the heated electronic components of the computing platform, without the use of heat exchange devices, reduces the volume of structural elements of the cooling system, and also reduces the noise level of the cooling system and improves the energy efficiency of the entire cooling system.

Также достигнут технический результат предложением СПОСОБА ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ПЛАТФОРМЫ, который обеспечивает отведение тепла непосредственно от нагретых электронных компонентов вычислительной платформы, без использования теплообменньгх устройств, обеспечивает снижение объема конструктивных элементов системы охлаждения, а также обеспечивает снижение уровня шума системы охлаждения и повышение энергетической эффективности системы охлаждения.A technical result has also been achieved by proposing a METHOD FOR COOLING THE ELECTRONIC COMPONENTS OF A COMPUTING PLATFORM, which provides heat removal directly from the heated electronic components of the computing platform, without the use of heat exchange devices, reduces the volume of structural elements of the cooling system, and also reduces the noise level of the cooling system and improves the energy efficiency of the system cooling.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬINDUSTRIAL APPLICABILITY

Предлагаемые изобретения выполнены из вышеупомянутых конструктивных элементов, изготавливаемых на промышленных предприятиях, относящихся к электронике, поэтому, как система, так и способ охлаждения электронных компонентов вычислительной платформы промышленно применимы, реализуемы в промышленных условиях, конкурентно способны и актуальны, поэтому найдут широкое применение в области электронной промышленности.The proposed inventions are made of the above-mentioned structural elements manufactured at industrial enterprises related to electronics, therefore, both the system and the method of cooling the electronic components of the computing platform are industrially applicable, implemented in industrial conditions, competitive and relevant, therefore, they will be widely used in the field of electronics. industry.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:INFORMATION SOURCES:

1. Патент RU 2523022.1. Patent RU 2523022.

2. Патент RU 2567094.2. Patent RU 2567094.

3. Патент RU 2695089.3. Patent RU 2695089.

Claims (2)

1. Система охлаждения электронных компонентов вычислительной платформы, включающая герметичный корпус, в котором размещена вычислительная платформа, расположенная в герметичном контуре, заполненном охлаждающей жидкостью, в качестве которой используется хладагент с теплоемкостью большей, чем теплоемкость воздуха и температурой кипения, значения которой ограничены интервалом значений от 40°С до 60°С, и составляют такие значения, как: 40°С, 45°С, 50°С, 55°С, 60°С, при этом вычислительная платформа погружена полностью в охлаждающую жидкость, при этом вся поверхность вычислительной платформы омывается охлаждающей жидкостью, внутри герметичного контура, чем обеспечена надежность функционирования электронных компонентов вычислительной платформы, в охлаждающей жидкости, размещен также датчик температуры, вся поверхность которого омывается охлаждающей жидкостью, предназначенный для регулирования температуры охлаждающей жидкости и температуры образования конденсата, снаружи, с левой стороны герметичного корпуса, установлен контроллер управления током элемента Пельтье, который предназначен для получения показаний с датчика температуры, при этом контроллер предназначен также для регулирования силы тока элемента Пельтье, элемент Пельтье, в свою очередь, предназначен для поддержания значения температуры охлаждающей жидкости и образования конденсата, при этом для конденсации пара, получаемого при переходе охлаждающей жидкости из жидкого в газообразное состояние, предназначен нижний радиатор, с которого полученная при конденсации охлаждающая жидкость возвращается в герметичный контур, заполненный охлаждающей жидкостью, для повторного использования, а нагретая сторона элемента Пельтье охлаждается предназначенным для этого верхним радиатором.1. Cooling system for the electronic components of a computing platform, including a sealed housing in which the computing platform is located in a sealed circuit filled with a coolant, which is a refrigerant with a heat capacity greater than the heat capacity of air and a boiling point, the values of which are limited by the range of values from 40°C to 60°C, and are such values as: 40°C, 45°C, 50°C, 55°C, 60°C, while the computing platform is completely immersed in the coolant, while the entire surface of the computing platform is washed by the coolant, inside the sealed circuit, which ensures the reliability of the functioning of the electronic components of the computing platform, in the coolant, there is also a temperature sensor, the entire surface of which is washed by the coolant, designed to control the temperature of the coolant and the temperature of condensate formation, outside, on the left side sealed housing, a Peltier element current control controller is installed, which is designed to receive readings from a temperature sensor, while the controller is also designed to regulate the current strength of the Peltier element, the Peltier element, in turn, is designed to maintain the temperature of the coolant and the formation of condensate, when In this case, to condense the vapor obtained during the transition of the coolant from a liquid to a gaseous state, the lower radiator is intended, from which the coolant obtained during condensation is returned to a sealed circuit filled with coolant for reuse, and the heated side of the Peltier element is cooled by the upper radiator. 2. Способ охлаждения электронных компонентов вычислительной платформы, заключающийся в том, что для охлаждения электронных компонентов вычислительной платформы используют герметичный корпус, в котором устанавливают упомянутую вычислительную платформу в герметичном контуре, заполненном охлаждающей жидкостью, в качестве которой используют хладагент с теплоемкостью, большей, чем теплоемкость воздуха, и температурой кипения, значения которой ограничены интервалом значений от 40°С до 60°С и составляют такие значения, как: 40°С, 45°С, 50°С, 55°С, 60°С, при этом вычислительную платформу устанавливают в герметичном контуре полностью погруженной в охлаждающую жидкость, а также обеспечивают, чтобы вся поверхность вычислительной платформы омывалась охлаждающей жидкостью, внутри герметичного контура, чем обеспечивают надежность функционирования электронных компонентов вычислительной платформы, в охлаждающей жидкости, размещают также датчик температуры так, чтобы вся поверхность датчика также омывалась охлаждающей жидкостью, который предназначен для регулирования температуры охлаждающей жидкости и температуры образования конденсата, снаружи, с левой стороны герметичного корпуса устанавливают контроллер управления током элемента Пельтье, предназначенный для поступления показаний с датчика температуры, при этом упомянутый контроллер используют также для регулирования силы тока элемента Пельтье, посредством которого обеспечивают поддержание значения температуры охлаждающей жидкости и образования конденсата, при этом для осуществления конденсации пара, который получают при переходе охлаждающей жидкости из жидкого состояния в газообразное, используют нижний радиатор, с помощью которого полученную при конденсации охлаждающую жидкость возвращают в герметичный контур для повторного использования, а нагретую сторону элемента Пельтье охлаждают предназначенным для этого верхним радиатором.2. The method of cooling the electronic components of the computing platform, which consists in the fact that for cooling the electronic components of the computing platform, a sealed case is used, in which the said computing platform is installed in a sealed circuit filled with a cooling liquid, which is used as a refrigerant with a heat capacity greater than the heat capacity air, and the boiling point, the values of which are limited to the range of values from 40°C to 60°C and are such values as: 40°C, 45°C, 50°C, 55°C, 60°C, while the computing platform installed in a sealed circuit completely immersed in the coolant, and also ensure that the entire surface of the computing platform is washed by the coolant, inside the sealed circuit, which ensures the reliability of the electronic components of the computing platform, the temperature sensor is also placed in the coolant so that the entire surface of the sensor was also washed with coolant, which is designed to control the temperature of the coolant and the temperature of condensate formation, outside, on the left side of the sealed housing, a Peltier element current control controller is installed, designed to receive readings from the temperature sensor, while the said controller is also used to regulate the current strength of the element Peltier, by means of which the temperature of the coolant and the formation of condensate are maintained, while to carry out the condensation of steam, which is obtained during the transition of the coolant from a liquid state to a gaseous state, a lower radiator is used, with the help of which the coolant obtained during condensation is returned to a sealed circuit for reuse, and the heated side of the Peltier element is cooled by an upper radiator designed for this purpose.
RU2021136554A 2021-12-10 Cooling system for computing platform electronic components and method for cooling computing platform electronic components RU2793721C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2793721C1 true RU2793721C1 (en) 2023-04-05

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5269146A (en) * 1990-08-28 1993-12-14 Kerner James M Thermoelectric closed-loop heat exchange system
US7609518B2 (en) * 2005-11-17 2009-10-27 Iceotope Limited Cooling computer components
US20090284911A1 (en) * 2006-03-06 2009-11-19 Graham Morehead Peltier-assisted liquid-cooled computer enclosure
US20130091866A1 (en) * 2011-10-12 2013-04-18 International Business Machines Corporation Thermoelectric-enhanced, vapor-condenser facilitating immersion-cooling of electronic component(s)
RU2695089C2 (en) * 2017-12-26 2019-07-19 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр ИннТех" System for direct liquid cooling of electronic components

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5269146A (en) * 1990-08-28 1993-12-14 Kerner James M Thermoelectric closed-loop heat exchange system
US7609518B2 (en) * 2005-11-17 2009-10-27 Iceotope Limited Cooling computer components
US20090284911A1 (en) * 2006-03-06 2009-11-19 Graham Morehead Peltier-assisted liquid-cooled computer enclosure
US20130091866A1 (en) * 2011-10-12 2013-04-18 International Business Machines Corporation Thermoelectric-enhanced, vapor-condenser facilitating immersion-cooling of electronic component(s)
RU2695089C2 (en) * 2017-12-26 2019-07-19 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр ИннТех" System for direct liquid cooling of electronic components

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2695089C2 (en) System for direct liquid cooling of electronic components
US9992914B2 (en) Commmonly submersed servers with velocity augmentation and partial recirculation in tank
US6971442B2 (en) Method and apparatus for dissipating heat from an electronic device
US20060242978A1 (en) Floating Loop Method for Cooling Integrated Motors and Inverters Using Hot Liquid Refrigerant
US7394655B1 (en) Absorptive cooling for electronic devices
US20200305310A1 (en) Rack mountable immersion cooling enclosures
JP6687663B2 (en) Laser device including heat transfer device for radiating heat inside housing to outside
JP2014518453A (en) Pump loop cooling system
CN105453237A (en) Circulation cooling and heating device
CN118160422A (en) System and method for thermal management of high capacity equipment in a submerged cooling data center
JP6904333B2 (en) Cooling device, control method and storage medium
RU2793721C1 (en) Cooling system for computing platform electronic components and method for cooling computing platform electronic components
Ghaffari et al. Two-phase closed-loop thermosyphon filled with a dielectric liquid for electronics cooling applications
KR101182877B1 (en) Apparatus for controlling temperature of canister
CN103593026A (en) Bi-phase variation circulation type water cooling module and method for applying same
CN115315136A (en) Immersion cooling system, electronic apparatus having the same, and pressure adjustment module
CN113038807A (en) Control method of liquid-cooled electric energy system, liquid-cooled electric energy system and storage medium
JP2012099694A (en) Cooler
JPH102652A (en) Cooling device provided with water tank
KR102101030B1 (en) Air conditioner using thermoelement module
RU201540U1 (en) Device for immersion two-phase cooling of electronic products
CN215597553U (en) Air conditioner heat radiation structure and air conditioner outdoor unit
RU2731439C2 (en) Cooling system of electronic system
KR101192904B1 (en) Apparatus for controlling constant temperature using air
JP3224832U (en) Heat dissipation device for control box in substrate etching equipment