RU2795293C1 - Thermoelectric device for heat removal from rea elements - Google Patents
Thermoelectric device for heat removal from rea elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2795293C1 RU2795293C1 RU2023102106A RU2023102106A RU2795293C1 RU 2795293 C1 RU2795293 C1 RU 2795293C1 RU 2023102106 A RU2023102106 A RU 2023102106A RU 2023102106 A RU2023102106 A RU 2023102106A RU 2795293 C1 RU2795293 C1 RU 2795293C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- main
- heat exchanger
- thermopile
- rea
- additional
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к электронике и может быть использовано для обеспечения требуемых температурных режимов элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).The invention relates to electronics and can be used to provide the required temperature conditions for elements of radio electronic equipment (REA).
Прототипом предлагаемого устройства является прибор, описанный в [1]. Устройство содержит термоэлектрическую батарею (ТЭБ), электрически связанную с выходом регулятора температуры, вход которого связан с датчиком температуры, находящимся в контакте с тепловыделяющим элементом РЭА, расположенном в углублении, образованном конструкцией ТЭБ, основной теплообменник, находящийся в тепловом контакте с тепловыделяющими спаями ТЭБ и дополнительный теплообменник. ТЭБ разделена на основную и две дополнительные секции, соединенные электрически последовательно и изготовленные из идентичных по своим геометрическим, электро- и теплофизическим характеристикам термоэлементов. Основная секция ТЭБ находится в центре основного теплообменника, а дополнительные секции ТЭБ расположены по краям на выступах основного теплообменника, площадь которых соответствует площади дополнительных секций ТЭБ. Тепловыделяющий элемент РЭА размещен в образовавшемся углублении с обеспечением теплового контакта с теплопоглощающими спаями основной секции ТЭБ, с теплопоглощающими спаями дополнительных секций ТЭБ и тепловыделяющим элементом РЭА контактирует дополнительный теплообменник. Основной и дополнительный теплообменники выполнены в виде цельнометаллической конструкции.The prototype of the proposed device is the device described in [1]. The device contains a thermoelectric battery (TEB) electrically connected to the output of the temperature controller, the input of which is connected to a temperature sensor that is in contact with the fuel element of the REA located in the recess formed by the design of the TEB, the main heat exchanger, which is in thermal contact with the fuel junctions of the TEB and additional heat exchanger. The thermopile is divided into the main and two additional sections connected electrically in series and made of thermoelements identical in their geometric, electrical and thermal characteristics. The main section of the thermopile is located in the center of the main heat exchanger, and additional sections of the thermopile are located at the edges on the protrusions of the main heat exchanger, the area of \u200b\u200bwhich corresponds to the area of the additional sections of the thermopile. The REE fuel element is placed in the formed recess to provide thermal contact with the heat-absorbing junctions of the main section of the thermopile, with the heat-absorbing junctions of the additional sections of the thermopile and the REE fuel element, an additional heat exchanger contacts. The main and additional heat exchangers are made in the form of an all-metal structure.
Недостатком устройства является невысокая интенсивность отвода теплоты от тепловыделяющих спаев секций ТЭБ посредством основного теплообменника, реализующего естественный воздушный теплоотвод, характеризующийся малым коэффициентом теплопередачи, что снижает эффективность отвода теплоты от элемента РЭА.The disadvantage of the device is the low intensity of heat removal from the heat-generating junctions of the thermopile sections through the main heat exchanger, which implements natural air heat removal, characterized by a low heat transfer coefficient, which reduces the efficiency of heat removal from the electronic equipment element.
Целью изобретения является повышение эффективности отвода теплоты от элемента РЭА за счет повышения интенсивности теплоотвода от тепловыделяющих спаев секций ТЭБ посредством основного теплообменника за счет организации от него принудительного воздушного теплоотвода.The aim of the invention is to increase the efficiency of heat removal from the electronic equipment element by increasing the intensity of heat removal from the heat-generating junctions of the thermopile sections through the main heat exchanger by organizing forced air heat removal from it.
Цель достигается тем, что в основном теплообменнике в горизонтальном направлении перпендикулярно друг другу выполнены две группы сквозных цилиндрических отверстий. Каждая группа реализована в шахматном порядке, верхние из которых находятся по высоте ниже уровня поверхности углубления, в котором размещен элемент РЭА, на расстоянии 2 мм от нее. По бокам основного теплообменника напротив друг друга при помощи креплений установлены две пары вентиляторных агрегатов, запитываемых от источника электрической энергии, таким образом, чтобы они осуществляли продув воздуха соответственно через две группы сквозных цилиндрических отверстий.The goal is achieved by the fact that in the main heat exchanger in the horizontal direction, two groups of through cylindrical holes are made perpendicular to each other. Each group is implemented in a checkerboard pattern, the upper of which are located in height below the level of the surface of the recess in which the CEA element is located, at a distance of 2 mm from it. On the sides of the main heat exchanger, opposite each other, by means of fasteners, two pairs of fan units are installed, powered from a source of electrical energy, so that they blow air through two groups of through cylindrical holes, respectively.
Конструкция устройства изображена на фиг. 1, а. На фиг.1, б показано сечение основного теплообменника на уровне сквозных цилиндрических отверстий с двумя парами вентиляторных агрегатов. Устройство содержит основную секцию ТЭБ 1, находящуюся в центре и две дополнительные секции ТЭБ 2, расположенные по краям. Основная 1 и дополнительные 2 секции ТЭБ, электрически соединенные последовательно, состоят из идентичных по своим геометрическим, электро- и теплофизическим характеристикам термоэлементов. Основная 1 и дополнительные 2 секции ТЭБ своими тепловыделяющими спаями находятся в тепловом контакте с основным теплообменником 3, представляющим собой цельнометаллическую конструкцию с выступами по краям, площадь которых соответствует площади дополнительных секций ТЭБ 2. Основная 1, дополнительные 2 секции ТЭБ и основной теплообменник 3 образуют конструкцию, имеющую в своей центральной части углубление, в которое с обеспечением теплового контакта с теплопоглощающими спаями основной секции ТЭБ 1 устанавливается тепловыделяющий элемент РЭА 4. С теплопоглощающими спаями дополнительных секций ТЭБ 2 и тепловыделяющим элементом РЭА 4 контактирует дополнительный теплообменник 5, также представляющий собой цельнометаллическую конструкцию. В непосредственный контакт с тепловыделяющим элементом РЭА 4 приведен датчик температуры 6, выход которого электрически связан с входом регулятора температуры 7, выход последнего электрически связан с основной 1 и дополнительной 2 секциями ТЭБ. The structure of the device is shown in Fig. 1, a . Figure 1, b shows the cross section of the main heat exchanger at the level of through cylindrical holes with two pairs of fan units. The device contains the main section of the
В основном теплообменнике 3 в горизонтальном направлении перпендикулярно друг другу выполнены две группы сквозных цилиндрических отверстий 8 и 9, причем каждая группа реализована в шахматном порядке, верхние из которых находятся по высоте ниже уровня поверхности углубления, в котором размещен элемент РЭА, на расстоянии 2 мм от нее. По бокам основного теплообменника 3 напротив друг друга при помощи креплений 10 установлены две пары вентиляторных агрегатов 11 и 12, запитываемых от источника электрической энергии 13, таким образом, чтобы они осуществляли продув воздуха соответственно через две группы сквозных цилиндрических отверстий 8 и 9. In the
Устройство работает следующим образом. The device works as follows.
Поскольку температурный режим эффективной работы тепловыделяющего элемента РЭА 4 выше температуры окружающей среды, то при такой работе поток теплоты все время направлен от тепловыделяющего элемента РЭА 4 через теплообменники 3 и 5 в окружающую среду. Основная 1 и дополнительная 2 секции ТЭБ, включаясь в этот процесс интенсифицируют теплопередачу. Часть теплоты от тепловыделяющего элемента РЭА 4 передается теплопоглощающим спаям основной секции ТЭБ 1 и через тепловыделяющие спаи - основному теплообменнику 3, который рассеивает ее в окружающую среду. Другая часть передается дополнительному теплообменнику 5, рассеивание теплоты от которого происходит как непосредственно в окружающую среду, так и через теплопоглощающие и тепловыделяющие спаи дополнительных секций ТЭБ 2, а также основной теплообменник 3. Since the temperature regime of efficient operation of the
Так как нет необходимости охлаждать тепловыделяющий элемент РЭА 4 ниже температуры окружающей среды, то регулятор температуры 7 в соответствие с показаниями датчика 6 и заданным на шкале регулятора температуры 7 значением рабочей температуры включает и выключает при необходимости основную 1 и дополнительные 2 секции ТЭБ, поддерживая автоматически температуру тепловыделяющего элемента РЭА 4 в заданном диапазоне. Since there is no need to cool the
Закрепленные при помощи креплений 10 по бокам основного теплообменника 3 две группы вентиляторных агрегатов 11, и 12 питаемые источником электрической энергии 13, осуществляют продув воздуха через две группы сквозных цилиндрических отверстий 8 и 9, тем самым реализуя принудительный отвод теплоты от основного теплообменника 3, при котором коэффициент теплопередачи существенно выше, чем в случае естественного воздушного теплообмена. За счет более высокой интенсивности теплоотвода от основного теплообменника 3 увеличивается и интенсивность отвода теплоты от тепловыделяющих спаев секций ТЭБ, что в свою очередь повышает эффективность теплоотвода от элемента РЭА.Two groups of
ЛитератураLiterature
1. Патент РФ 2788082 Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА / Исмаилов Т.А., Евдулов О.В., Казумов Р.Ш., Ибрагимова А.М. // БИ № 2, 2023. 1. RF patent 2788082 Thermoelectric device for heat removal from REA elements / Ismailov T.A., Evdulov O.V., Kazumov R.Sh., Ibragimova A.M. // BI No. 2, 2023.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2795293C1 true RU2795293C1 (en) | 2023-05-02 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7544883B2 (en) * | 2004-11-12 | 2009-06-09 | International Business Machines Corporation | Integrated thermoelectric cooling devices and methods for fabricating same |
RU2416895C2 (en) * | 2009-06-29 | 2011-04-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Cooling device for electronic boards |
RU2558217C1 (en) * | 2014-01-13 | 2015-07-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дагестанский государственный технический университет" | Method for heat removal from heat-generating electronic components in form of electromagnetic energy based on gunn-effect diodes |
US20190357391A1 (en) * | 2015-06-23 | 2019-11-21 | Bripco Bvba | Data centre cooling system |
CN211630568U (en) * | 2020-01-02 | 2020-10-02 | 无锡城市职业技术学院 | Computer network monitoring device |
CN110062565B (en) * | 2019-04-25 | 2020-10-30 | 中国船舶重工集团公司第七一六研究所 | Soaking plate reinforcing server heat dissipation device and method based on thermoelectric refrigeration technology |
RU2788082C2 (en) * | 2021-06-02 | 2023-01-16 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Thermoelectric device for removal of heat from ree elements |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7544883B2 (en) * | 2004-11-12 | 2009-06-09 | International Business Machines Corporation | Integrated thermoelectric cooling devices and methods for fabricating same |
RU2416895C2 (en) * | 2009-06-29 | 2011-04-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Cooling device for electronic boards |
RU2558217C1 (en) * | 2014-01-13 | 2015-07-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дагестанский государственный технический университет" | Method for heat removal from heat-generating electronic components in form of electromagnetic energy based on gunn-effect diodes |
US20190357391A1 (en) * | 2015-06-23 | 2019-11-21 | Bripco Bvba | Data centre cooling system |
CN110062565B (en) * | 2019-04-25 | 2020-10-30 | 中国船舶重工集团公司第七一六研究所 | Soaking plate reinforcing server heat dissipation device and method based on thermoelectric refrigeration technology |
CN211630568U (en) * | 2020-01-02 | 2020-10-02 | 无锡城市职业技术学院 | Computer network monitoring device |
RU2788082C2 (en) * | 2021-06-02 | 2023-01-16 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Thermoelectric device for removal of heat from ree elements |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2795293C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from rea elements | |
RU2795288C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from rea elements | |
RU2795504C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from rea elements | |
RU2795291C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from rea elements | |
RU2797713C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from electronic equipment elements | |
RU2799706C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from electronic equipment elements | |
RU2797712C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from electronic equipment elements | |
RU2797033C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from electronic equipment elements | |
RU2796625C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from electronic equipment elements | |
RU2796631C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from electronic equipment elements | |
RU2797714C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from electronic equipment elements | |
RU2800002C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from electronic equipment elements | |
RU2800231C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from radioelectronic equipment elements | |
RU2797034C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from electronic equipment elements | |
RU2800230C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from radioelectronic equipment elements | |
RU2796626C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from electronic equipment elements | |
RU2796624C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from electronic equipment elements | |
RU2799496C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from electronic equipment elements | |
RU2800004C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from electronic equipment elements | |
RU2796627C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from electronic equipment elements | |
RU2814205C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from rea elements | |
RU2805560C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from radioelectronic equipment elements | |
RU2805544C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from radioelectronic equipment elements | |
RU2814204C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from rea elements | |
RU2804038C1 (en) | Thermoelectric device for heat removal from radioelectronic equipment elements |