[go: up one dir, main page]

RU2233569C2 - Device for temperature stabilization of high heat transfer components of radio-electronic equipment - Google Patents

Device for temperature stabilization of high heat transfer components of radio-electronic equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2233569C2
RU2233569C2 RU2002116934/09A RU2002116934A RU2233569C2 RU 2233569 C2 RU2233569 C2 RU 2233569C2 RU 2002116934/09 A RU2002116934/09 A RU 2002116934/09A RU 2002116934 A RU2002116934 A RU 2002116934A RU 2233569 C2 RU2233569 C2 RU 2233569C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
electronic equipment
transfer
heat exchanger
radio
Prior art date
Application number
RU2002116934/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002116934A (en
Inventor
Т.А. Исмаилов (RU)
Т.А. Исмаилов
О.В. Евдулов (RU)
О.В. Евдулов
Г.И. Аминов (RU)
Г.И. Аминов
Ш.А. Юсуфов (RU)
Ш.А. Юсуфов
Original Assignee
Дагестанский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дагестанский государственный технический университет filed Critical Дагестанский государственный технический университет
Priority to RU2002116934/09A priority Critical patent/RU2233569C2/en
Publication of RU2002116934A publication Critical patent/RU2002116934A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2233569C2 publication Critical patent/RU2233569C2/en

Links

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

FIELD: electronics; controlling temperature conditions for high heat transfer components of radio-electronic equipment.
SUBSTANCE: heat-exchanger carrying cooling liquid follows shape of ridge outline and main thermoelectric battery is connected to its base with good thermal contact through heat-transfer junction; battery heat-transfer junction is connected to heat sink. Heat exchanger sections forming gaps between ridge teeth are in thermal contact with heat-absorbing junctions of additional thermoelectric batteries whose heat-transfer junctions are joined with heat sinks. Tops of ridge teeth and three fourth of their ribs are disposed in thin-walled metal container holding working medium. Radio-electronic equipment component is mounted on container.
EFFECT: augmented heat-transfer and enhanced reliability of temperature stabilization.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для обеспечения требуемых тепловых режимов элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) с высокими тепловыделениями.The invention relates to electronics and can be used to provide the required thermal regimes of elements of electronic equipment (CEA) with high heat.

Прототипом предлагаемого устройства является прибор, описанный в [1]. Устройство содержит тонкостенный металлический контейнер с плавящимся рабочим веществом, крышка которого выполнена в виде плоской поверхности, с внутренней стороны которой расположены металлические штыри, погруженные в плавящееся рабочее вещество, а с внешней элемент РЭА, теплообменник, представляющий собой тонкостенную металлическую трубку, по которой протекает охлаждающая жидкость. Та часть теплообменника, которая находится в контейнере с плавящимся рабочим веществом, выполнена в форме спирали, окружающей металлические штыри крышки с зазором между трубкой и штырем 10-15 мм. Протекание жидкости по теплообменнику осуществляется посредством нагнетателя, охлаждение жидкости - термоэлектрической батареей, питаемой от источника электрической энергии.The prototype of the proposed device is the device described in [1]. The device contains a thin-walled metal container with a melting working substance, the lid of which is made in the form of a flat surface, on the inside of which there are metal pins immersed in the melting working substance, and with an external CEA element, a heat exchanger, which is a thin-walled metal tube through which a cooling pipe flows liquid. That part of the heat exchanger, which is located in the container with the melting working substance, is made in the form of a spiral surrounding the metal pins of the lid with a gap between the tube and the pin of 10-15 mm. The fluid flows through the heat exchanger by means of a supercharger, and the fluid is cooled by a thermoelectric battery powered by an electric energy source.

Недостатком указанного прибора является то, что по мере протекания жидкости по теплообменнику ее температура постоянно увеличивается за счет поглощения тепла, исходящего от рабочего вещества, и на выходе из теплообменника температура жидкости весьма ощутимо превышает ее температуру на входе в теплообменник. По длине теплообменника имеет место градиент температуры, наличие которого приводит к снижению интенсивности отвода тепла от рабочего вещества и к снижению надежности работы термостабилизирующего устройства.The disadvantage of this device is that as the fluid flows through the heat exchanger, its temperature constantly increases due to the absorption of heat emanating from the working substance, and at the outlet of the heat exchanger the temperature of the liquid is very significantly higher than its temperature at the inlet to the heat exchanger. A temperature gradient occurs along the length of the heat exchanger, the presence of which leads to a decrease in the intensity of heat removal from the working substance and to a decrease in the reliability of the thermostabilizing device.

С целью повышения интенсивности теплоотвода от контейнера с плавящимся рабочим веществом, а следовательно, и надежности термостабилизирующего устройства предлагается конструкция, приведенная на фиг.1.In order to increase the intensity of heat removal from the container with a melting working substance, and, consequently, the reliability of the heat-stabilizing device, the design shown in Fig. 1 is proposed.

Устройство содержит тонкостенный металлический контейнер 1 с рабочим веществом 2, на котором установлен элемент РЭА 3, теплообменник 4, выполненный в виде тонкостенной металлической трубки, по которой протекает охлаждающая жидкость. Теплообменник повторяет форму контура гребня, к основанию которого с хорошим тепловым контактом своим теплопоглощающим спаем присоединена основная термоэлектрическая батарея 5, тепловыделяющий спай которой присоединен к радиатору 6, а зубья частично размещены в тонкостенном металлическом контейнере 1 с рабочим веществом 2, причем так, что в контейнере находятся вершина и три четверти ребра зубьев. Участки теплообменника 4, образующие промежутки между зубьями гребня, приведены в тепловой контакт с теплопоглощающими спаями дополнительных термоэлектрических батарей 7, горячими спаями сопряженных с радиаторами 8. Протекание жидкости по теплообменнику осуществляется посредством нагнетателя 9. Питание основной 5 и дополнительных 7 термоэлектрических батарей производится источником постоянного тока. Для снижения до минимума влияния колебаний температуры окружающей среды применяется теплоизоляция 10.The device comprises a thin-walled metal container 1 with a working substance 2, on which an REA 3 element is installed, a heat exchanger 4, made in the form of a thin-walled metal tube through which coolant flows. The heat exchanger repeats the shape of the ridge contour, to the base of which a thermoelectric battery 5 is connected with its heat-absorbing junction with a good heat contact junction, the heat-generating junction of which is connected to the radiator 6, and the teeth are partially placed in a thin-walled metal container 1 with a working substance 2, so that in the container there are apex and three quarters of the edges of the teeth. The sections of the heat exchanger 4, forming the gaps between the teeth of the ridge, are brought into thermal contact with the heat-absorbing junctions of the additional thermoelectric batteries 7, the hot junctions connected to the radiators 8. The fluid flows through the heat exchanger by means of a supercharger 9. The main 5 and additional 7 thermoelectric batteries are supplied with a direct current source . To minimize the effect of fluctuations in ambient temperature, thermal insulation 10 is used.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Тепло, поступающее от элемента РЭА 3, передается тонкостенному металлическому контейнеру 1 и через поверхность соприкосновения рабочему веществу 2. Далее одновременно происходит прогрев рабочего вещества 2 до температуры плавления и процесс плавления. При плавлении рабочего вещества 2 температура тонкостенного металлического контейнера 1 и соответственно температура элемента РЭА 3 будет поддерживаться при постоянном значении, равном температуре плавления рабочего вещества 2. При этом охлажденная основной 5 и дополнительными 7 термоэлектрическими батареями жидкость, протекающая через теплообменник 4, не будет давать рабочему веществу 2 расплавиться полностью, тем самым сохраняя необходимый температурный режим элемента РЭА 3 на сколь угодно длительное время. Радиаторы 6 и 8 служат для съема излишка теплоты с тепловыделяющих спаев основной 5 и дополнительных 7 термоэлектрических батарей.The heat coming from the CEA element 3 is transferred to a thin-walled metal container 1 and through the contact surface to the working substance 2. Then, at the same time, the working substance 2 is heated to the melting temperature and the melting process. When melting the working substance 2, the temperature of the thin-walled metal container 1 and, accordingly, the temperature of the CEA 3 element will be maintained at a constant value equal to the melting temperature of the working substance 2. At the same time, the liquid flowing through the heat exchanger 4 cooled by the main 5 and additional 7 thermoelectric batteries will not give the worker substance 2 to melt completely, thereby preserving the necessary temperature regime of the CEA 3 element for an arbitrarily long time. Radiators 6 and 8 are used to remove excess heat from fuel junctions of the main 5 and additional 7 thermoelectric batteries.

Использование дополнительных термоэлектрических батарей 5 устраняет недостаток, связанный с уменьшением интенсивности отвода тепла от рабочего вещества 2 протекающей в теплообменнике 4 жидкостью. Дополнительные термоэлектрические батареи 6 осуществляют дополнительное промежуточное охлаждение протекающей жидкости, что практически устраняет градиент температуры по длине теплообменника 4 и повышает количество теплоты, отводимое охлаждающей жидкостью, а также надежность работы термостабилизирующего устройства.The use of additional thermoelectric batteries 5 eliminates the disadvantage associated with a decrease in the intensity of heat removal from the working substance 2 by the fluid flowing in the heat exchanger 4. Additional thermoelectric batteries 6 provide additional intermediate cooling of the flowing fluid, which virtually eliminates the temperature gradient along the length of the heat exchanger 4 and increases the amount of heat removed by the coolant, as well as the reliability of the thermostabilizing device.

ЛитератураLiterature

1. Пат. 2180161, Н 05 К 7/20, Н 01 L 23/34 Устройство для термостабилизации элементов радиоэлектронной аппаратуры с высокими тепловыделениями. / О.В.Евдулов, Т.А.Исмаилов, Ш.А.Юсуфов, Г.И.Аминов (РФ), №2000123232; Заявл. 07.09.2000; Опубл. 27.02.2002, Бюл. №6.1. Pat. 2180161, Н 05 К 7/20, Н 01 L 23/34 Device for thermal stabilization of elements of electronic equipment with high heat dissipation. / O.V. Evdulov, T.A. Ismailov, Sh.A. Yusufov, G.I. Aminov (RF), No. 2000123232; Claim 09/07/2000; Publ. 02/27/2002, Bull. No. 6.

Claims (1)

Устройство для термостабилизации элементов радиоэлектронной аппаратуры с высоким уровнем тепловыделений, содержащее тонкостенный металлический контейнер с рабочим веществом, имеющим стабильную температуру плавления, совпадающую с температурой статирования размещенного на нем элемента радиоэлектронной аппаратуры, и находящийся в нем теплообменник, выполненный в виде металлической трубки, по которой протекает посредством нагнетателя охлаждающая жидкость, отличающееся тем, что теплообменник повторяет форму контура гребня, к основанию которого с хорошим тепловым контактом присоединена своим теплопоглощающим спаем основная термоэлектрическая батарея, тепловыделяющим спаем приведенная в тепловой контакт с радиатором, а зубья которого частично размещены в тонкостенном металлическом контейнере с рабочим веществом, причем так, что в контейнере находятся вершина и три четверти ребра зубьев, участки же теплообменника, образующие промежутки между зубьями гребня, приведены в тепловой контакт с теплопоглощающими спаями дополнительных термоэлектрических батарей, сопряженных своими тепловыделяющими спаями с радиаторами; питание основной и дополнительных термоэлектрических батарей производится источником постоянного тока.A device for thermal stabilization of elements of electronic equipment with a high level of heat generation, containing a thin-walled metal container with a working substance having a stable melting temperature, which coincides with the static temperature of the element of electronic equipment placed on it, and the heat exchanger inside it, made in the form of a metal tube through which flows by means of a supercharger, a cooling liquid, characterized in that the heat exchanger repeats the shape of the ridge contour to the base the main thermoelectric battery is connected with its heat-absorbing junction, the heat-releasing junction is brought into thermal contact with the radiator, and the teeth of which are partially placed in a thin-walled metal container with the working substance, so that the top and three quarters of the tooth edges are in the container, sections of the heat exchanger forming gaps between the teeth of the ridge are brought into thermal contact with heat-absorbing junctions of additional thermoelectric batteries, adjoint its heat-junctions with radiators; The main and additional thermoelectric batteries are powered by a direct current source.
RU2002116934/09A 2002-06-24 2002-06-24 Device for temperature stabilization of high heat transfer components of radio-electronic equipment RU2233569C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002116934/09A RU2233569C2 (en) 2002-06-24 2002-06-24 Device for temperature stabilization of high heat transfer components of radio-electronic equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002116934/09A RU2233569C2 (en) 2002-06-24 2002-06-24 Device for temperature stabilization of high heat transfer components of radio-electronic equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002116934A RU2002116934A (en) 2004-06-10
RU2233569C2 true RU2233569C2 (en) 2004-07-27

Family

ID=33412573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002116934/09A RU2233569C2 (en) 2002-06-24 2002-06-24 Device for temperature stabilization of high heat transfer components of radio-electronic equipment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2233569C2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2163008A (en) * 1984-08-08 1986-02-12 Varian Associates Miniature, temperature controlled phase detector
US5109317A (en) * 1989-11-07 1992-04-28 Hitachi, Ltd. Mounting mechanism for mounting heat sink on multi-chip module
RU2009622C1 (en) * 1992-04-16 1994-03-15 Владимир Юрьевич Мдинарадзе Thermostat
RU2061308C1 (en) * 1992-05-22 1996-05-27 Производственно-коммерческое предприятие "Бист" Temperature control device for heat-transfer modules
RU2161385C1 (en) * 1999-07-15 2000-12-27 Дагестанский государственный технический университет Gear for thermal stabilization of high-power radio electronic elements
RU2174292C1 (en) * 2000-09-07 2001-09-27 Дагестанский государственный технический университет Facility for heat removal and thermal stabilization of electron plates
RU2180161C1 (en) * 2000-09-07 2002-02-27 Дагестанский государственный технический университет Temperature control device for electronic equipment components releasing high heat

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2163008A (en) * 1984-08-08 1986-02-12 Varian Associates Miniature, temperature controlled phase detector
US5109317A (en) * 1989-11-07 1992-04-28 Hitachi, Ltd. Mounting mechanism for mounting heat sink on multi-chip module
RU2009622C1 (en) * 1992-04-16 1994-03-15 Владимир Юрьевич Мдинарадзе Thermostat
RU2061308C1 (en) * 1992-05-22 1996-05-27 Производственно-коммерческое предприятие "Бист" Temperature control device for heat-transfer modules
RU2161385C1 (en) * 1999-07-15 2000-12-27 Дагестанский государственный технический университет Gear for thermal stabilization of high-power radio electronic elements
RU2174292C1 (en) * 2000-09-07 2001-09-27 Дагестанский государственный технический университет Facility for heat removal and thermal stabilization of electron plates
RU2180161C1 (en) * 2000-09-07 2002-02-27 Дагестанский государственный технический университет Temperature control device for electronic equipment components releasing high heat

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jörg et al. Direct single impinging jet cooling of a MOSFET power electronic module
Hu et al. Experimental study on water-cooled thermoelectric cooler for CPU under severe environment
Kumar et al. Copper wick based loop heat pipe for thermal management of a high-power LED module
Mohammadi et al. Electronic chipset thermal management using a nanofluid-based mini-channel heat sink: An experimental study
Jang et al. Thermal analysis of LED arrays for automotive headlamp with a novel cooling system
CN105682434A (en) Composite heat dissipation device combined with thermoelectric cooling and micro channel liquid cooling
CN105188317A (en) Active thermoelectric cooling system for electronic device in severe working conditions
JP2004071969A (en) Thermoelectric cooling device
CN108807313A (en) A kind of heat dissipation from microelectronic devices device
CN201119246Y (en) Water-cooled auxiliary heat dissipation device
CN114935222B (en) Semiconductor Refrigerator Dynamic Temperature Distribution Acquisition, Refrigeration Control Method and System
RU2233569C2 (en) Device for temperature stabilization of high heat transfer components of radio-electronic equipment
CN212570970U (en) High-power chip water-cooling heat dissipation equipment
RU2133084C1 (en) Thermoelectric semiconducting device for heat transfer and temperature stabilization of microassemblies
RU2236098C2 (en) Temperature control device for electronic equipment components releasing high heat
RU2161385C1 (en) Gear for thermal stabilization of high-power radio electronic elements
WO2019184794A1 (en) High-power led heat dissipation structure based on thermoelectric refrigeration and microchannel heat transfer
CN206975388U (en) A kind of heat-exchange system
CN219418111U (en) A CPU cooling system
RU2133560C1 (en) Thermoelectric heat-transfer intensifier for heat release from pulse sources and heavy- power radio electronic parts
JP2000009361A (en) Thermoelectric conversion system
RU2180161C1 (en) Temperature control device for electronic equipment components releasing high heat
KR101451160B1 (en) Water cooling type and air cooling type thermoelement system
RU2365071C1 (en) Electronic boards cooling device
KR102849237B1 (en) Generating apparatus using temperature difference for boiler

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040625