КОНДЕНСАТОР БЕСКОНТАКТНОЙ ЖИДКОСТНОЙ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ

Полезная модель относится к системе охлаждения электронных компонентов, а именно для отведения тепла от высокопроизводительных, и может быть использована в системах охлаждения в центрах обработки данных (ЦОД), на предприятиях, в офисах фирм и в домашних условиях.
Известно большое количество теплообменных устройств – радиаторов, осуществляющих теплообмен между тепловыделяющими электронными приборами и окружающей средой.
Известно устройство (патент RU №158576U1, опубл. 10.01. 2016) – радиатор для отвода тепла от полупроводниковых приборов, состоящий из алюминиевого основания с прямоугольными ребрами, ребра выполнены из высокотеплопроводного алмаз-карбид-кремниевого композита и углублены в тело основания без зазоров между контактирующими поверхностями ребер и основания. В отличие от предлагаемой полезной модели данное устройство не имеет воздушного канала переменного сечения и не предназначено для конденсации паров теплоносителя на своей поверхности.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство (патент RU №2634167C1, кл. F28F 13/00, 24.10.2017) – радиатор, включающий теплопоглощающую поверхность, контактирующую с тепловыделяющей поверхностью электронного компонента, и теплораспределяющую поверхность. Теплораспределяющая поверхность представляет собой параллельные ребра, которые перпендикулярны теплопоглощающей поверхности радиатора. Ребра образуют каналы для прохождения охлаждающей среды. Каждая стенка канала чередуется плоскими и вогнутыми поверхностями таким образом, чтобы поперечное сечение канала изменялось на всем пути перемещения охлаждающей среды. В данном устройстве сечение воздушного канала обеспечивает высокую турбулентность потока воздуха за счет разрушения теплового пограничного слоя потока, но в нем не предусмотрена конденсация паров теплоносителя на своей поверхности.
Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью, - интенсификация теплообмена при конденсации паров теплоносителя. Технический результат заключается в обеспечении условий для конденсации паров теплоносителя и передачи выделенной теплоты парообразования через стенку к окружающему воздуху. Проблема решается, а указанный технический результат достигается тем, что конденсатор изготовлен из высокотеплопроводной меди, поверхность конденсации расположена под углом к горизонту, обеспечивая быстрое удаление образовавшегося конденсата за счет силы тяжести, обратная сторона устройства имеет высокоразвитую поверхность теплоотдачи за счет оребрения, а форма воздушного канала с переменным сечением обеспечивает необходимые для теплоотдачи параметры обдува воздуха.
На чертеже схематично показана предлагаемая полезная модель, где направление воздушного потока показано стрелками.
Конденсатор бесконтактной жидкостной системы охлаждения электронных компонентов включает в себя резервуар, поверхность конденсации, поверхность оребрения, воздушный канал, входные и выходные патрубки.
Конденсатор бесконтактной жидкостной системы охлаждения электронных компонентов работает следующим образом. Теплоноситель в виде двухфазной системы – жидкости с растворенным в ней паром – через входные патрубки 1 поступает в герметичный резервуар 2. Пары теплоносителя заполняют свободный объем резервуара 2 и на поверхности конденсации 3 претерпевают фазовый переход, образуя капли жидкости, которые под действием силы тяжести стекают вниз и освобождают поверхность для образования новых капель. Поверхность конденсации 3 с обратной стороны имеет оребрение. Площадь поверхности оребрения выше, чем площадь поверхности конденсации за счет наличия ребер 4. Теплота конденсации (парообразования) передается через поверхность ребер 4 к окружающему воздуху. Поток воздуха перемещается принудительно вдоль ребер 4 по воздушному каналу 5 вентиляторами. Воздушный канал 5 имеет переменную площадь сечения, сужаясь от вентилятора к выходному патрубку, что обеспечивает необходимые для теплоотдачи турбулентность и скорость потока воздуха. Жидкий теплоноситель покидает емкость конденсатора - резервуар 2 через выходные патрубки 6.