УСТРОЙСТВО ОХЛАЖДЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ

Полезная модель относится к области устройств охлаждения микроэлектронных компонентов и может быть использована в устройствах для охлаждения микропроцессоров.
Известно устройство [1], состоящее из герметичного корпуса, имеющего форму параллелепипеда. Входной штуцер расположен на стороне с большей площадью поверхности. Противоположная сторона плотно прилегает к поверхности нагреваемого процессора. Выходной штуцер расположен на стороне с меньшей площадью поверхностью (сбоку). Внутри герметичного корпуса устройство имеет расположенную горизонтально пористую перегородку, сквозь которую просачивается охладитель. Таким образом, охладитель равномерно распределяется по всей площади нагреваемой поверхности. Такое устройство может иметь в качестве охладителя, как воду, так и воздух. Но теплосъем с нагреваемой поверхности процессора в данном устройстве осуществляется только за счет обдува, а развитая поверхность пористого элемента в теплообмене не участвует.
Известно устройство [2], состоящее из герметичного корпуса, в котором находятся пористые вставки, расположенные на основании, основание плотно прилегает к нагреваемой области. Пористые вставки расположены так, что образуют каналы постоянного поперечного сечения. В данном устройстве в теплообмене полностью участвуют основание и развитая поверхность пористых элементов, сквозь которые подается охладитель.
Однако габариты данного теплообменного аппарата больше габаритов области, подверженной интенсивному нагреву на процессоре, что является недостатком данного устройства.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является пористый теплообменный аппарат для охлаждения ядра процессора [3]. Теплообменный
аппарат состоит из основания, выполненного в виде призмы и пористых вставок, которые расположены на верхней части основания. В данном устройстве возможно охлаждение областей, имеющих меньшую площадь, чем габариты теплообменного аппарата за счет основания выполненного в виде призмы.
Однако пористые вставки расположены так, что образуют каналы постоянного поперечного сечения по длине теплообменного аппарата. Таким образом, в процессе фильтрации сквозь пористые вставки расход охладителя уменьшается по длине такого канала и с точки зрения гидродинамики площадь проходного сечения может уменьшаться пропорционально расходу в данном сечении, что является недостатком данного устройства.
Полезная модель направлена на оптимизацию гидродинамических характеристик течения охладителя в соответствии с его расходом и повышение производительности устройства.
Это достигается тем, что пористые вставки расположены под углом друг к другу, образуя каналы в форме клина.
Сущность заявляемого устройства пояснена чертежами, где на фиг.1 показан общий вид компактного теплообменного аппарата, на фиг.2 показана внутренняя полость с пористыми вставками.
Пористый теплообменный аппарат 1 с пористыми вставками 2, штуцерами входа 3 и выхода 4 охладителя и основанием в виде призмы 5 плотно прижимается к поверхности ядра процессора 6.
Устройство охлаждения работает следующим образом.
Ядро процессора 6, плотно соприкасается с основанием 5 и нагревает его. Верхняя часть основания передает выделяемую ядром процессора тепловую энергию пористым вставкам. Через входной штуцер 3 теплообменного аппарата подается охладитель, который распределяется в его подающей части. Проникая сквозь пористые вставки 2, охладитель нагревается и затем поступает в выходную часть теплообменника. Выход охладителя осуществляется через штуцер 4.
В данном устройстве охлаждения пористые вставки образуют каналы в форме клина, что позволяет оптимизировать гидродинамические характеристики течения охладителя по длине каналов и увеличить теплосъем, разместив на той же поверхности основания большее количество пористых вставок.
Источники информации
1. Пат. 5441102 США.
2. Фалеев В.В., Дроздов И.Г., Коновалов Д.А., Кожухов Н.Н. / Оптимизация компактного теплообменника для систем управления тепловыми процессами // Труды Третьей Российской национальной конференции по теплообмену. В 8 томах. Т.6. Интенсификация теплообмена. Радиационный и сложный теплообмен. М.: Издательство МЭИ, 2002, С.209-212.
3. Пат. 51441 Россия.