УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО КОМПОНЕНТА

Полезная модель относится к устройствам для охлаждения, применяемым для устройств цифровых вычислений и обработки данных, и может быть использована при проектировании высокоплотных серверных платформ в форм-факторе «блейд», предназначенных для проведения высокопроизводительных вычислений и компьютерного моделирования.
Известно устройство для охлаждения электронного компонента (см. RU 73765 U1, опубл. 27.05.2008), принято за прототип, содержащее жидкостный теплообменник, выполненный из двух частей, образующих полость для протекания охлаждающей жидкости, соединенный трубопроводами с насосом и внешним теплообменником, соединенными между собой трубопроводом. Недостатком устройства является низкая эффективность переноса теплоты от поверхности электронного компонента к потоку жидкости.
Цель полезной модели - создание устройства, позволяющего охлаждать электронный компонент.
Технический результат - повышение эффективности охлаждения электронного компонента.
Технический результат достигается за счет того, что устройство для охлаждения электронного компонента содержит жидкостный теплообменник, выполненный из двух частей, образующих полость для протекания охлаждающей жидкости, соединенный трубопроводами с насосом и внешним теплообменником, соединенными между собой трубопроводом, часть жидкостного теплообменника, находящаяся в контакте с электронным компонентом, выполнена из меди, в полости жидкостного теплообменника расположены сетка и твердые шарообразные элементы, находящиеся в ячейках сетки с обеспечением контакта с теплообменной поверхностью жидкостного теплообменника, нитями сетки и охлаждающей жидкостью, при этом сетка, твердые шарообразные элементы выполнены из меди.
Полезная модель поясняется чертежами:
на фиг. 1 - схема устройства для охлаждения электронного компонента,
на фиг. 2 - сетка с расположенными в ее ячейках шарообразными элементами.
На фиг. 1 показана схема устройства, которая содержит жидкостный теплообменник, состоящий из двух частей (1 и 4), образующих полость (2), трубопроводы (3, 10, 11), электронный компонент (5), сетку (6), шарообразные элементы (7), насос (8), внешний теплообменник (9).
На фиг. 2 показана сетка (6) с расположенными в ее ячейках шарообразными элементами (7).
Устройство содержит жидкостный теплообменник, состоящий из двух частей (1, 4), образующих полость (2), по которой течет охлаждающая жидкость. Трубопроводы (3, 11) соединяют жидкостный теплообменник с внешним теплообменником (9) и насосом (8). Внешним теплообменник (9) и насос (8) соединены трубопроводом (10). Часть жидкостного теплообменника (4), находящаяся в контакте с электронным компонентом (5), выполнена из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, например меди. Внутри жидкостного теплообменника в полости (2) содержатся сетка (6) и шарообразные элементы (7). Сетка (6) выполнена из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, например меди. Шарообразные элементы (7) выполнены твердыми из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, например меди, и находятся в ячейках сетки (6), контактируя с теплообменной поверхностью, нитями сетки и жидкостью, увеличивая эффективную площадь теплообмена, повышая эффективность охлаждения электронного компонента. Диаметр шарообразных элементов больше диаметра проволоки сетки, но меньше размера ячейки сетки в свету. Перемещение шарообразных элементов в ячейках интенсифицирует теплообмен за счет возникновения локальных турбулентных возмущений потока и приводит к контакту между элементами (7) и нитями сетки (6), повышая эффективность охлаждения электронного компонента.
Устройство работает следующим образом. Теплота, выделяемая при работе электронного компонента (5), передается находящейся в контакте с ним поверхности жидкостного теплообменника - части жидкостного теплообменника (4). От части жидкостного теплообменника (4), которая выполнена из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, например меди, теплота передается охлаждающей жидкости. Охлаждающая жидкость перемещается через полость (2) в жидкостном теплообменнике (1, 4). При движении жидкость обтекает сетку (6), выполненную из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, например меди, и находящиеся в ее ячейках шарообразные элементы (7), выполненные из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, например меди, и получает от них теплоту. Элементы (7) и сетка (6) получают теплоту от части жидкостного теплообменника (4), находящаяся в контакте с электронным компонентом (5), выполненной из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, например меди. Нагретая в жидкостном теплообменнике (1, 4) жидкость через трубопровод (3) попадает во внешний теплообменник (9), где охлаждается, отдавая теплоту окружающей среде. Жидкость охлаждается потоком воздуха, продуваемым сквозь внешний теплообменник (9) с помощью вентиляторов, и отдает теплоту в окружающую среду. Из внешнего теплообменника (9) по трубопроводу (10) охлажденная жидкость поступает в насос (8). После чего жидкость за счет работы насоса (8) через трубопровод (11) поступает в жидкостный теплообменник (1, 4). После чего цикл охлаждения повторяется. Из-за многократного изменения направления движения жидкости через ячейки сетки (6) в канале (2) происходит интенсивный перенос теплоты от жидкостного теплообменника к охлаждающей жидкости. Перемещение шарообразных элементов (7) в ячейках сетки (6) интенсифицирует теплообмен за счет возникновения локальных турбулентных возмущений потока и приводит к контакту между элементами (7) и нитями сетки (6), что обеспечивает обмен теплотой между ними. Таким образом, устройство для охлаждения электронного компонента обеспечивает достижение технического результата - повышение эффективности охлаждения электронного компонента.