УСТРОЙСТВО ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ

Полезная модель относится к области устройств охлаждения микроэлектронных компонент и может быть использована в устройствах для охлаждения микропроцессоров.
Известно устройство для охлаждения нагреваемых электронных компонентов компьютера [1], имеющее медный круговой радиатор, располагаемый на отшлифованном основании и вентилятор, находящийся в центре радиатора, прикрепленный к основанию.
Такое устройство использует в качестве охладителя воздух, что при возрастающей мощности процессоров приводит к существенному увеличению габаритов системы охлаждения и повышенному уровню шума, а начиная с определенных мощностей использование данного устройства становится невозможным из-за громоздкости конструкции.
Известно устройство [2], 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. Однако теплосъем с нагреваемой поверхности процессора в данном устройстве осуществляется только за счет конвекции (охлаждение происходит воздухом), а развитая поверхность пористого элемента в теплообмене не участвует (охлаждение за счет теплопроводности).
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является пористый теплообменный аппарат [3], состоящий из герметичного корпуса, в котором находятся пористые вставки зигзагообразной формы, заполняющие все пространство корпуса. В данном устройстве теплообмен происходит за счет теплопроводности.
Однако габариты данного теплообменного аппарата больше габаритов области, подверженной интенсивному нагреву на процессоре, что является недостатком данного устройства.
Полезная модель направлена на охлаждение областей, имеющих меньшую площадь, чем габариты теплообменного аппарата.
Это достигается тем, что основание теплообменника выполнено в виде призмы, нижняя часть которой равна площади, равной площади ядра процессора, а верхняя имеет площадь равную габаритам пористых вставок.
Сущность заявляемого устройства пояснена чертежами, где на фиг.1 показан общий вид компактного теплообменного аппарата, на фиг.2 - местный разрез, на фиг.3 приведена форма основания.
Пористый теплообменный аппарат 1 с пористыми элементами 2, штуцерами входа 3 и выхода 4 охладителя и основанием 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 теплообменнику. Через входной штуцер 3 теплообменного аппарата подается охладитель, который распределяется в его подающей части. Сквозь пористые элементы 2, горячий охладитель проникает в выходную часть. Выход охладителя осуществляется через штуцер 4.
Пористые элементы 2, имеющие высокую поверхность теплообмена обеспечивают охлаждение процессора как за счет конвекции, так и за счет теплопроводности.
Устройство охлаждения 1 наряду с основанием 5 обеспечивает необходимый отвод теплоты от нагреваемых в процессе работы электронных компонент за счет двух видов теплообмена: конвекции и теплопроводности, позволяет охлаждать области площадью меньшей площади теплообменного аппарата.
Источники информации
1.Пат. 10-0389257-0000 Корея.
2. Пат. 5441102 США.
3. 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.