SU1699022A1 - Heat-sink for cooling of electronic components - Google Patents
Heat-sink for cooling of electronic components Download PDFInfo
- Publication number
- SU1699022A1 SU1699022A1 SU894639414A SU4639414A SU1699022A1 SU 1699022 A1 SU1699022 A1 SU 1699022A1 SU 894639414 A SU894639414 A SU 894639414A SU 4639414 A SU4639414 A SU 4639414A SU 1699022 A1 SU1699022 A1 SU 1699022A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- radiator
- cooling
- channels
- channel
- heat
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение откоситс к радиоэлектронной технике, в частности к конструированию составных частей аппаратуры, и может быть использовано дл охлаждени радиоэлектронных элементов, например полупроводниковых приборов, работающих при повышенных температурах. Цель изобретени - повышение эффективности охлаждени - достигаетс использованием треугольной решетки расположени охлаждающих каналов шестигранной формы, оптимальным отношением гидравлического диаметра канала к шагу решетки и оптимальным отношением длины канала к гидравлическому диаметру канала. 3 ил.The invention deviates to electronic equipment, in particular to the design of components of the apparatus, and can be used to cool electronic components, such as semiconductor devices, operating at elevated temperatures. The purpose of the invention is to increase the cooling efficiency by using a triangular lattice of six-sided cooling channels, an optimum ratio of the hydraulic diameter of the channel to the grid step and an optimum ratio of the channel length to the hydraulic diameter of the channel. 3 il.
Description
Изобретение относитс к радиоэлектронной технике, а именно к конструированию составных частей аппаратуры и может быть использовано дл охлаждени радиоэлектронных элементов, в частности полупроводниковых приборов, работающих при повышенных температурах.The invention relates to electronic equipment, in particular to the design of the component parts of equipment and can be used to cool electronic elements, in particular semiconductor devices operating at elevated temperatures.
Цель изобретени - повышение эффективности охлаждени .The purpose of the invention is to increase the cooling efficiency.
Дл достижени поставленной цели необходимо обеспечить наибольший подогрев охлаждающей среды при возможо меньшем температурном напоре (разности температур между средней температурой стенок ра- диатора и средней температур.ой охлаждающей среды), а также обеспечить наибольшую площадь поверхности охлаждени при минимальных размерах радиатора . Дл этого необходимо применить треугольную решетку расположени охлаждающих каналов при шестигранной форме последних (решетка сотового типа), определить оптимальное отношение гидравлического диаметра канала d к шагу решетки h (d/h), определить оптимальное отношение длины канала к гидравлическому диаметру последнего (D/d). Экспериментально найдено D/d от 6 до 10. Верхн граница определ етс конструктивными и технологическими соображени ми. При отношении D/d менее 6 эффективность радиатора интенсивно падает, а при отношении D/d более 10 сложность изготовлени не оправ- .дываетс несущественного роста эффективности по сравнению с оптимальным значением.To achieve this goal, it is necessary to provide the greatest heating of the cooling medium with a possible lower temperature head (temperature difference between the average temperature of the radiator walls and the average temperature of the cooling medium), as well as to ensure the greatest cooling surface area with the minimum radiator sizes. To do this, it is necessary to apply a triangular lattice for the location of the cooling channels in the hexagonal shape of the latter (lattice of the cell type), to determine the optimal ratio of the hydraulic diameter of the channel d to the lattice pitch h (d / h), to determine the optimal ratio of the channel length to the hydraulic diameter of the latter (D / d) . A D / d experimentally found from 6 to 10. The upper limit is determined by structural and technological considerations. When the ratio D / d is less than 6, the efficiency of the radiator decreases rapidly, and if the ratio D / d is more than 10, the complexity of manufacturing is not justified by an insignificant increase in efficiency compared to the optimum value.
На фиг. 1 -редставлен радиатор, вид спереди; на ФЕ 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вариант радиатора с периферийным расположением охлаждаемого обьекта и прогрессивно уменьшающимс диаметром каналов охлаждени в сторону охлаждаемого объекта, вид сверху.FIG. 1 - front view of the radiator; on FE 2 - the same, top view; in fig. 3 shows a variant of a radiator with a peripheral location of the cooled object and a progressively decreasing diameter of the cooling channels towards the cooled object, top view.
ОABOUT
ю ю оyu o
ю юyu yu
Радиатор содержит основание 1 в виде толстостенного стакана (фиг. 1)либо пластины (фиг. 3). Основание 1 посредством перемычек 2 контактирует с обечайкой 3, содержащей каналы 4 охлаждени . Обечайка 3 можег быть любой, завис щей от конкретной конструкции и цели. Каналы 4 охлаждени имеют шестигранную форму, с целью создани т гового эффекта выполнены со стенками, образующими замкнутый контур, дл увеличени плотности упаковки (следовательно поверхности охлаждени ), а также дл уменьшени длины теплопроводных участков расположены по треугольной решетке с шагом h. Тепловое сопротивление радиатора представлено большим количеством параллельно соединенных участков (стенок), общих дл соседних каналов на прот жении всей длины. Это резко уменьшает тепловое сопротивление радиатора по теплопроводности, а в сочетании с развитой поверхностью охлаждени - н всего , радиатора в целом, Каналы 4 охлаждени выполнены с переменным сечением, рас- шир ющимис кверху и книзу. Это расшир ет технологические возможности 1 изготовлени массовыми способами (литье под давлением, штамповка), кроме того, уменьшает массу радиатора и снижает потери на краевой эффект, особенно дл набегающего потока охлаждающей среды, Такой радиатор обладает большой прозрачностью дл охлаждающей среды и. будучи встроен з систему с принудительной вентил цией, требует меньшей мощности вентил ции.The radiator contains a base 1 in the form of a thick-walled glass (Fig. 1) or a plate (Fig. 3). The base 1 by means of jumpers 2 is in contact with the shell 3 containing the cooling channels 4. Shell 3 may be any, depending on the specific design and purpose. The cooling channels 4 have a hexagonal shape, in order to create a traction effect, they are made with the walls forming a closed loop to increase the packing density (hence the cooling surface), as well as to reduce the length of the heat-conducting sections located along a triangular grid with step h. The heat resistance of the radiator is represented by a large number of parallel-connected sections (walls) common to adjacent channels over the entire length. This dramatically reduces the thermal resistance of the radiator due to thermal conductivity, and in combination with the developed cooling surface and the radiator as a whole, the cooling channels 4 are made with a variable cross section extending up and down. This expands the technological capabilities of 1 mass production methods (injection molding, stamping), in addition, reduces the mass of the radiator and reduces losses to the edge effect, especially for the incident flow of the cooling medium. Such a radiator has a high transparency for the cooling medium and. being built into the system with forced ventilation requires less ventilation power.
Радиатор работает следующим образом .The radiator works as follows.
Тепло от охлаждаемого объекта 5 по толстостенному основанию 1 поступает к обечайке 3 и к стенкам каналов 4 охлаждени . Благодар большой длине последних, охлаждающа среда получает в несколько раз больший подогрев (2-3 раза) даже при более низкой температуре радиатора, чем в известных аналогах. Создаетс разность плотностей на входе и выходе из каналов. Это, а также малое аэродинамическое сопротивление охлаждающей среде со стороны радиатора, создает организованный конвекционный поток-т гу и повышает эффективность радиатора, снижаетHeat from the cooled object 5 flows through the thick-walled base 1 to the shell 3 and to the walls of the cooling channels 4. Due to the large length of the latter, the cooling medium receives several times more heating (2-3 times) even at a lower temperature of the radiator than in the known analogues. A density difference is created at the entrance and exit of the channels. This, as well as low aerodynamic resistance to the cooling medium on the radiator side, creates an organized convection flow and increases the efficiency of the radiator, reduces
температуру охлаждаемого объекта при одинаковой выдел емой тепловой мощности с известными аналогами, но при меньших габаритах и массе. Обечайка 3 (фиг. 3) сtemperature of the object to be cooled with the same heat output with the known analogues, but with smaller dimensions and mass. Shell 3 (Fig. 3) with
целью уменьшени теплового сопротивлени материала радиатора, содержит вблизи охлаждаемого объекта каналы 4 охлаждени меньшего диаметра. По мере уменьшени теплового потока в сторону от охлаждаемого объекта тепловое сопротивление увеличиваетс (толщина стенок уменьшаетс ) за счет увеличени диаметра каналов. Это решение позвол ет при оптимальном выборе шага решетки и диаметров охлаждающихin order to reduce the thermal resistance of the radiator material, it contains near the cooled object cooling channels 4 of smaller diameter. As the heat flux decreases away from the object being cooled, the thermal resistance increases (the wall thickness decreases) by increasing the diameter of the channels. This solution allows for optimal choice of lattice spacing and diameters of the cooling
каналов уменьшить общее тепловое сопротивление радиатора и улучшить его эффективность . Образец радиатора выполнен из силуминового сплава с параметрами ,8, . Проведены сравнительныеchannels reduce the overall thermal resistance of the radiator and improve its efficiency. The radiator sample is made of a silumin alloy with parameters, 8,. Conducted comparative
испытани с ребристым и игольчатым радиатором равных размеров. При равной выдел емой тепловой мощности температура корпуса радиатора была в среднем на 30- 40% ниже температуры ребристого радиатора и на 20-25% ниже температуры игольчатого радиатора.test with ribbed and needle radiator of equal size. With equal heat output, the temperature of the radiator case was on average 30-40% lower than the temperature of the finned radiator and 20-25% lower than the temperature of the needle radiator.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894639414A SU1699022A1 (en) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | Heat-sink for cooling of electronic components |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894639414A SU1699022A1 (en) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | Heat-sink for cooling of electronic components |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1699022A1 true SU1699022A1 (en) | 1991-12-15 |
Family
ID=21423704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894639414A SU1699022A1 (en) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | Heat-sink for cooling of electronic components |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1699022A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5676198A (en) * | 1994-11-15 | 1997-10-14 | Sundstrand Corporation | Cooling apparatus for an electronic component |
-
1989
- 1989-01-17 SU SU894639414A patent/SU1699022A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1056474,кл. Н 05 К 7/20, 1984. Патент US № 4546405, кл. Н 01 L 23/36, 1985. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5676198A (en) * | 1994-11-15 | 1997-10-14 | Sundstrand Corporation | Cooling apparatus for an electronic component |
US5950714A (en) * | 1994-11-15 | 1999-09-14 | Sundstrand Corporation | Cooling apparatus for an electronic component |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4675783A (en) | Heat pipe heat sink for semiconductor devices | |
US3217793A (en) | Heat transfer | |
US6666260B2 (en) | Scalable and modular heat sink-heat pipe cooling system | |
US4546405A (en) | Heat sink for electronic package | |
US7909087B2 (en) | Heat exchanger | |
CN100384311C (en) | Heat radiation construction for electronic devices | |
KR930015998A (en) | Circuit pack with improved dissipation of heat generated by high power electronics | |
US6025643A (en) | Device for dissipating heat from a semiconductor element | |
SU1699022A1 (en) | Heat-sink for cooling of electronic components | |
US5734554A (en) | Heat sink and fan for cooling CPU chip | |
JP2001085579A (en) | Method and apparatus for producing heat sink | |
CN210381736U (en) | Heat dissipation apparatus and electrical device | |
KR102132726B1 (en) | Hybrid micro heat sink with stepped pin-fins and cooling method of heated objects using the same | |
US20230120927A1 (en) | Cooling system comprising a serpentine passageway | |
CN214625160U (en) | Unmanned aerial vehicle charging frame heat radiation structure | |
JP2010034253A (en) | Heat sink and method of manufacturing the same | |
EP0401743B1 (en) | Electrically insulated heat pipe type cooling apparatus for semiconductor | |
SU736221A1 (en) | Cooler | |
CN219248323U (en) | Heat dissipation cover of automobile regulator | |
RU2601730C1 (en) | Radiator | |
KR19990064907A (en) | radiant heat pin structure of a high degree thermal conduction heat sink | |
JPH07103675A (en) | Heat pipe type radiator | |
RU2047953C1 (en) | Heat-sink for cooling of power semiconductor devices | |
JPH048947B2 (en) | ||
SU682970A1 (en) | Cooler |