SE0802032A1 - Cooling - Google Patents
CoolingInfo
- Publication number
- SE0802032A1 SE0802032A1 SE0802032A SE0802032A SE0802032A1 SE 0802032 A1 SE0802032 A1 SE 0802032A1 SE 0802032 A SE0802032 A SE 0802032A SE 0802032 A SE0802032 A SE 0802032A SE 0802032 A1 SE0802032 A1 SE 0802032A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- cooling
- cooling system
- heat
- duct
- cooling duct
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 131
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims description 8
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F7/00—Ventilation
- F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
- F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
- F24F7/08—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with separate ducts for supplied and exhausted air with provisions for reversal of the input and output systems
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
- H05K7/20718—Forced ventilation of a gaseous coolant
- H05K7/20727—Forced ventilation of a gaseous coolant within server blades for removing heat from heat source
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/16—Constructional details or arrangements
- G06F1/20—Cooling means
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
- H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
- H05K7/20154—Heat dissipaters coupled to components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
- H05K7/20718—Forced ventilation of a gaseous coolant
- H05K7/20745—Forced ventilation of a gaseous coolant within rooms for removing heat from cabinets, e.g. by air conditioning device
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
- H05K7/20763—Liquid cooling without phase change
- H05K7/20772—Liquid cooling without phase change within server blades for removing heat from heat source
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
Den föreliggande uppfinningen avser ett kylsystem för att kyla heta elektriska komponenter (2) och innefattar en värmemottagande struktur (6), vars ena ände är i direkt kontakt med den elektriska komponenten (2) för att leda bort värme från den elektriska komponenten och vars andra ände är i direkt kontakt med en sluten kylkanal (8), som har en inloppssida (20) och en utloppssida (18) och som är anpassad för att ta emot värme och ha ett flöde därigenom.Fig. 1The present invention relates to a cooling system for cooling hot electrical components (2) and comprises a heat-receiving structure (6), one end of which is in direct contact with the electrical component (2) to conduct away heat from the electrical component and the other of which end is in direct contact with a closed cooling channel (8), which has an inlet side (20) and an outlet side (18) and which is adapted to receive heat and have a flow therethrough.Fig. 1
Description
U.S. patent 6,639,797 beskriver ett kylsystem som använder värmetransportrör och ett flytande kylmedium för att möjliggöra att sj älva kylningen kan ske på en annan plats än där värmealstringen sker. Syftet med denna uppfinning är att skapa ett kompakt kylsystem som inte upptar någon stor plats i datorn. U.S. Patent 6,639,797 describes a cooling system which uses heat transport tubes and a surface cooling medium to enable the cooling itself to take place in a place other than where the heat generation takes place. The object of this invention is to create a compact cooling system which does not take up much space in the computer.
U.S. patent 7,392,836 beskriver ett kylsystem som utnyttjar fasomvandling i ett tvåfas- system. Kylmedlet cirkulerar i ett slutet utrymme av metall, vilket också innehåller en veckad struktur som används som förångare. Det flytande kylmedlet förgasas av värmen från ytan som ska kylas och kondenserar på kanalväggarna. Den kondenserade vätskan samlas upp av den veckade strukturen och transporteras sedan tillbaka till den veckade förångaren med hjälp av kapillärkraften, varvid kylmedlet cirkuleras.U.S. U.S. Patent 7,392,836 discloses a cooling system that utilizes phase conversion in a two-phase system. The refrigerant circulates in a closed space of metal, which also contains a pleated structure that is used as an evaporator. The fl surface coolant is gasified by the heat from the surface to be cooled and condenses on the duct walls. The condensed liquid is collected by the pleated structure and then transported back to the pleated evaporator by the capillary force, circulating the coolant.
Det finns sålunda ett behov av en kylanordning eller ett kylsystem som är energieffektiv och samtidigt tyst. Såsom nämnts ovan är dock kravet på tystnad viktigast vid småskaliga tillämpningar, och energieffektiviteten är den viktigaste egenskapen vid storskaliga tillämpningar.Thus, there is a need for a cooling device or cooling system that is energy efficient and at the same time quiet. However, as mentioned above, the requirement for silence is most important in small-scale applications, and energy efficiency is the most important feature in large-scale applications.
REDOGÖRESLSE FÖR UPPFINNINGEN Den föreliggande uppfinningen är inriktad på att åstadkomma ett kylsystem som är både tystare och mer energieffektivt än de kylanordningar eller system som används i dag. Det är vidare önskvärt att åstadkomma ett kylsystem som har en enkel struktur, med få delar som är enkelt att installera.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to providing a cooling system that is both quieter and more energy efficient than the cooling devices or systems used today. It is further desirable to provide a cooling system that has a simple structure, with few parts that are easy to install.
Enligt en aspekt av den föreliggande uppfinningen åstadkommes ett kylsystem för att kyla heta elektroniska komponenter innefattande en värmemottagande struktur, vars ena ände har direkt kontakt med den elektroniska komponenten för att ta emot värmen från den elektroniska komponenten och vars andra ände är i direkt kontakt en sluten kylkanal med en inloppssida och en utloppssida. Kylkanalen är anpassad för att ta emot värme och ha ett flöde där igenom.According to one aspect of the present invention, there is provided a cooling system for cooling hot electronic components comprising a heat receiving structure, one end of which is in direct contact with the electronic component for receiving heat from the electronic component and the other end of which is in direct contact with a closed cooling duct with an inlet side and an outlet side. The cooling duct is adapted to receive heat and have a fl fate through it.
Enligt en andra aspekt av uppfinningen innefattar den värmemottagande strukturen ett yttre lager av värmeisolerande material vilket termiskt isolerar denna struktur från den omgivande luften.According to a second aspect of the invention, the heat receiving structure comprises an outer layer of heat insulating material which thermally insulates this structure from the ambient air.
Enligt en tredje aspekt av uppfinningen är den värmemottagande strukturen solid och innefattar ett material med hög värmeledningsförmåga.According to a third aspect of the invention, the heat receiving structure is solid and comprises a material with high thermal conductivity.
Enligt en fjärde aspekt av uppfinningen innefattar den värmemottagande strukturen värmerör.According to a fourth aspect of the invention, the heat receiving structure comprises heating pipes.
Enligt en femte aspekt av uppfinningen är åtminstone en kylstruktur anordnad i kylkanalen.According to a fifth aspect of the invention, at least one cooling structure is arranged in the cooling channel.
Enligt en sjätte aspekt av uppfinningen är den åtminstone ena kylstrukturen anordnad separerad från väggarna i kylkanalen medelst en eller flera distanser.According to a sixth aspect of the invention, the at least one cooling structure is arranged separated from the walls of the cooling duct by means of one or more spacers.
Enligt en sjunde aspekt av uppfinningen är kylkanalen anordnad på ett sådant sätt att flödet därigenom är i huvudsak vertikalt.According to a seventh aspect of the invention, the cooling channel is arranged in such a way that the fate thereby is substantially vertical.
Enligt en åttonde aspekt av uppfinningen är inloppet och utloppet till kylkanalen anslutna utanför rummet för att separera luften inuti kylkanalen från den omgivande luften.According to an eighth aspect of the invention, the inlet and outlet of the cooling duct are connected outside the room to separate the air inside the cooling duct from the ambient air.
Enligt en nionde aspekt av uppfinningen är åtminstone en fläkt ansluten till kylkanalen för att öka flödet därigenom.According to a ninth aspect of the invention, at least one fl genuine is connected to the cooling duct to increase the fl through it.
Enligt en tionde aspekt av uppfinningen innefattar kylkanalen ett yttre skikt av ett värmeisolerande material för termiskt isolera den från den omgivande luften.According to a tenth aspect of the invention, the cooling duct comprises an outer layer of a heat insulating material for thermally insulating it from the ambient air.
Enligt en elfte aspekt av uppfinningen består flödet i kylkanalen av en gas, t.ex. luft.According to an eleventh aspect of the invention, the fate in the cooling duct consists of a gas, e.g. air.
Enligt en tolfte aspekt av uppfinningen består flödet i kylkanalen av en vätska, t.ex. vatten.According to a twelfth aspect of the invention, the fate of the cooling duct consists of a liquid, e.g. water.
I samband med föreliggande ansökan bör det noteras att termen “innefatta/innefattar” används för att ange närvaron av särdrag, enheter, steg eller komponenter, men utesluter inte närvaro av ytterligare en eller flera särdrag, enheter, steg, komponenter eller grupper därav.In connection with the present application, it should be noted that the term “include / include” is used to indicate the presence of features, units, steps or components, but does not exclude the presence of another or fl your features, units, steps, components or groups thereof.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Den föreliggande uppfinningen kommer nu att beskrivas i större detalj med hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka: Figur l är en schematisk sidovy av ett kylsystem som används för småskaliga tillämpningar, Figur 2 är en schematisk tvärsnittsvy av kylsystemet i figur l, Figur 3 visar ett kylsystem med flera inre kylstrukturer, Figur 4 visar ett kylstruktur anpassat till en storskalig tillämpning.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will now be described in greater detail with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a schematic side view of a cooling system used for small scale applications, Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the cooling system of Figure 1. , Figure 3 shows a cooling system with fl your internal cooling structures, Figure 4 shows a cooling structure adapted to a large-scale application.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Figur 1 visar en sidovy av ett kylsystem för användning i en småskalig tillämpning.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Figure 1 shows a side view of a cooling system for use in a small scale application.
Såsom nämnts ovan avser en småskalig tillämpning kylningen av en eller ett fåtal heta komponenter. I figur 1 betecknar hänvisningsbeteckning 2 den heta elektriska komponenten, såsom en CPU eller liknande. I denna utföringsform av uppfinningen är CPUn 2 anordnad på ett moderkort 4. Det skall emellertid förstås att uppfinningen kan tillämpas på vilken het elektrisk komponent som helst, och uppfinningen är inte begränsad till en CPU 2.As mentioned above, a small scale application refers to the cooling of one or a few hot components. In Figure 1, reference numeral 2 denotes the hot electrical component, such as a CPU or the like. In this embodiment of the invention, the CPU 2 is arranged on a motherboard 4. However, it should be understood that the invention can be applied to any hot electrical component, and the invention is not limited to a CPU 2.
Såsom framgår av figur 1 är en värmemottagande struktur 6 i kontakt med CPUn 2 för att leda bort värmen från CPUn. Den andra sidan av den värmemottagande strukturen 6 är i direkt kontakt med en sluten kylkanal 8, som har en inloppssida 20 och en utloppssida 18 (se figur 4). Kylkanalen 8 är anpassad för att ta emot värmen. Syftet med den värmemottagande strukturen är sålunda att ta emot överskottsvärmen som bildas av den heta komponenten 2 och att överföra denna värme till kylkanalen 8. Med en sluten kylkanal 8 menas att de enda öppningarna som är anordnade i kylkanalen 8 är inloppet 20 och utloppet 18.As shown in Figure 1, a heat receiving structure 6 is in contact with the CPU 2 to dissipate the heat from the CPU. The other side of the heat receiving structure 6 is in direct contact with a closed cooling duct 8, which has an inlet side 20 and an outlet side 18 (see Figure 4). The cooling duct 8 is adapted to receive the heat. The purpose of the heat receiving structure is thus to receive the excess heat generated by the hot component 2 and to transfer this heat to the cooling duct 8. By a closed cooling duct 8 is meant that the only openings provided in the cooling duct 8 are the inlet 20 and the outlet 18.
Den värmemottagande strukturen 6 kan vara solid till sin konstruktion och vara tillverkad av ett material med hög värmeledningsförmåga, t.ex. koppar eller aluminium. I en annan utföringsform kan den värmemottagande strukturen 6 bestå av värmerör, vilka fungerar enligt den princip som beskrivs i U.S. patent 7,3 92,836 och därför inte är närmare beskriven häri.The heat-receiving structure 6 can be solid in its construction and be made of a material with high thermal conductivity, e.g. copper or aluminum. In another embodiment, the heat receiving structure 6 may consist of heat pipes, which operate according to the principle described in U.S. Pat. patent 7.3 92.836 and therefore is not further described herein.
I utföringsformen av den föreliggande uppfinningen som visas i figur 1 innefattar kylkanalen 8, kanalen 8 i sig själv och en inre kylstruktur 12, vilket i detta fall kommer att resultera i två kanaler.In the embodiment of the present invention shown in Figure 1, the cooling duct 8 comprises, the duct 8 itself and an internal cooling structure 12, which in this case will result in two ducts.
Den interna kylstrukturen 12 är inte nödvändig för att utföra den föreliggande uppfinningen. Användning av den inre kylstrukturen 12 kommer däremot att öka kylsystemets kylförmåga, eftersom kylkanalen kan leda bort mer värme. Formen på kylkanalen 8 definieras i en föredragen utföringsform av uppfinningen av rektangulära plattor, vilka bestämmer bredden och höjden av kanalen 8. Kanalens 8 djupet definieras av distanserna 14, som separerar väggarna i kanalen, och i förekommande fall också de inre kylstrukturerna 12 från väggarna.The internal cooling structure 12 is not necessary to practice the present invention. Use of the internal cooling structure 12, on the other hand, will increase the cooling capacity of the cooling system, since the cooling duct can dissipate more heat. The shape of the cooling duct 8 is defined in a preferred embodiment of the invention by rectangular plates, which determine the width and height of the duct 8. The depth of the duct 8 is defined by the spacers 14 separating the walls of the duct, and where appropriate also the inner cooling structures 12 from the walls.
I figur 2 är kylkanalen 8 kompletterad med en inre kylstruktur 12, som har samma dimensioner som väggarna i kylkanalen 8. I detta fall består därför kylkanalen 8 av tre plattor, vilka är åtskilj da från varandra av sex distanser 14. Dimensionerna för kylkanalen 8 kan anpassas efter kylbehovet, och kan sålunda vara både större eller mindre. Antalet interna kylstrukturer 12 kan också variera beroende på det aktuella kylbehovet. De kan vara anordnade längs hela kylkanalen 8 eller bara täcka en del av kylkanalen 8. Figur 3 visar en sidovy av en kylkanal 8, som har tre inre kylstrukturer 12.In Figure 2, the cooling duct 8 is supplemented with an internal cooling structure 12, which has the same dimensions as the walls of the cooling duct 8. In this case, therefore, the cooling duct 8 consists of three plates, which are separated from each other by six spacers 14. The dimensions of the cooling duct 8 can adapted to the cooling need, and can thus be both larger or smaller. The number of internal cooling structures 12 may also vary depending on the actual cooling need. They can be arranged along the entire cooling duct 8 or only cover a part of the cooling duct 8. Figure 3 shows a side view of a cooling duct 8, which has three internal cooling structures 12.
I en föredragen utföringsform av den föreliggande uppfinningen så är den värmemottagande strukturen 6 täckt av ett skikt med värmeisolering. Detta termiskt isolerande lager används för att minska den mängd värme som avges från den värmemottagande strukturen till den omgivande luften och underlättar sålunda transporten av överskottsvärme från den elektriska komponenten 2 till kylkanalen 8.In a preferred embodiment of the present invention, the heat receiving structure 6 is covered by a layer of thermal insulation. This thermally insulating layer is used to reduce the amount of heat emitted from the heat receiving structure to the ambient air and thus facilitates the transport of excess heat from the electrical component 2 to the cooling duct 8.
I en annan föredragen utföringsform av den föreliggande uppfinningen är kylkanalen 8 vertikalt orienterad för att låta gravitationen stödja flödet genom kylkanalen 8 och därigenom öka kylkapaciteten hos kylsystemet.In another preferred embodiment of the present invention, the cooling channel 8 is vertically oriented to allow gravity to support the flow through the cooling channel 8 and thereby increase the cooling capacity of the cooling system.
Kylkanalens 8 väggar och i förekommande fall även de inre strukturerna är med fördel tillverkade av ett material med god värmeledningsförmåga. Dessutom är det fördelaktigt om de yttre väggarna av kylkanalen 8 är täckta av ett lager med termisk isolering. För det första gör detta så att en så stor del som möjligt av värmen överförs till insidan av kylkanalen 8. Fördelen med detta att är att behovet av luftkonditionering i rummet där utrustningen står kommer att minska avsevärt, om utloppet 18 till kylkanalen 8, och i vissa fall även inloppet 20 är anslutna till utsidan av rummet. För det andra underlättar och effektiviserar detta förfarande återvinning av energin som alstras av de heta elektriska komponenterna, t.ex. genom att ansluta en värmeväxlare till utloppet 18. För det tredje kommer isoleringen att reducera temperaturen på den sida av kylkanalen 8 som befinner sig i kontakt med den heta komponenten 2. Detta är fördelaktigt i de fall moderkortet 4 innefattar andra värmekänsliga komponenter. För det fjärde så gör isoleringen att en så stor del av värmen som möjligt överförs till insidan av kylkanalen 8, vilket ökar kylförmågan och reducerar temperaturen hos den heta komponenten 2. De två första punkterna är i regel endast betydelsefulla vid storskaliga tillämpningar. Den tredje och den fjärde punkten är däremot betydelsefulla både vid storskaliga och vid småskaliga tillämpningar.The walls of the cooling duct 8 and, where applicable, also the internal structures are advantageously made of a material with good thermal conductivity. In addition, it is advantageous if the outer walls of the cooling duct 8 are covered by a layer of thermal insulation. Firstly, this means that as much of the heat as possible is transferred to the inside of the cooling duct 8. The advantage of this is that the need for air conditioning in the room where the equipment is located will be significantly reduced, if the outlet 18 to the cooling duct 8, and in in some cases even the inlet 20 is connected to the outside of the room. Secondly, this method facilitates and streamlines the recovery of the energy generated by the hot electrical components, e.g. by connecting a heat exchanger to the outlet 18. Thirdly, the insulation will reduce the temperature on the side of the cooling duct 8 which is in contact with the hot component 2. This is advantageous in cases where the motherboard 4 comprises other heat-sensitive components. Fourthly, the insulation means that as much of the heat as possible is transferred to the inside of the cooling duct 8, which increases the cooling capacity and reduces the temperature of the hot component 2. The first two points are usually only significant in large-scale applications. The third and fourth points, on the other hand, are important in both large-scale and small-scale applications.
Vid storskaliga tillämpningar kommer det heta gränsskiktet på väggarna i kylkanalen 8 att öka i tjocklek längs kylsystemets höjd. Detta kommer att göra kylningen mindre effektiv i den övre delen av kanalen. Genom att använda inre kylstrukturer 12 anordnade förskjutna i höjdled är det möjligt för kylkanalen 8 att transportera bort mera värme. I figur 3 visas ett exempel på hur de inre kylstrukturerna 12 kan vara förskjutna i förhållande till kylkanalen 8. En fackman inom området kan anpassa antal och dimensioner på de inre kylstrukturerna 12 för att skapa ett system med önskad kylförmåga. Tillexempel kan det vara fördelaktigt om de inre kylstrukturerna 12 har rundade kanter för att underlätta flödet genom kylkanalen 8. Det bör noteras att det viktiga är att skapa ett flöde som är jämnt fördelat över samtliga kylande ytor i kylkanalen för att erhålla en effektiv kylning. Även om kylsystemet enligt den föreliggande uppfinningen på ett mycket effektivt sätt kan avlägsna värmen utan att använda några fläktar, kan det i vissa situationer uppstå, i synnerhet för storskaliga tillämpningar där ett stort antal elektriska komponenter skall kylas, ett behov att öka flödet genom kylkanalen 8. Detta görs medelst en eller flera fläktar beroende på de kylkrav som ställs. En sådan situation kommer att beskrivas nu.In large-scale applications, the hot boundary layer on the walls of the cooling duct 8 will increase in thickness along the height of the cooling system. This will make cooling less efficient in the upper part of the duct. By using internal cooling structures 12 arranged offset in height, it is possible for the cooling duct 8 to transport away more heat. Figure 3 shows an example of how the internal cooling structures 12 may be offset relative to the cooling duct 8. A person skilled in the art can adjust the number and dimensions of the internal cooling structures 12 to create a system with the desired cooling capacity. For example, it may be advantageous if the inner cooling structures 12 have rounded edges to facilitate the fl fate through the cooling channel 8. It should be noted that it is important to create a fl fate that is evenly distributed over all cooling surfaces in the cooling channel to obtain efficient cooling. Although the cooling system of the present invention can very effectively remove heat without using any fl spikes, in some situations, especially for large scale applications where a large number of electrical components are to be cooled, a need to increase the fl through the cooling channel 8 may arise. This is done by means of one or fl era fl spouses depending on the cooling requirements set. Such a situation will be described now.
I figur 4 visas ett kylsystem för storskaliga tillämpningar. För enkelhets skull används hänvisningsbeteckning 16 både för att identifiera CPUn 2 och den värmemottagande strukturen 6 i figur 4, vilka komponenter visas i detalj i figur 1. Vilket är uppenbart genom figur 4 är det 16 heta, elektriska komponenter som ska kylas. Varje het elektrisk komponent är på samma sätt som i den tidigare beskrivna småskaliga tillämpningen i direkt kontakt med en värmemottagande struktur 6. Samtliga 16 värmemottagande strukturer är i direkt kontakt med kylkanalen 8.Figure 4 shows a cooling system for large-scale applications. For simplicity, reference numeral 16 is used both to identify the CPU 2 and the heat receiving structure 6 in Figure 4, which components are shown in detail in Figure 1. As can be seen from Figure 4, there are 16 hot electrical components to be cooled. Each hot electrical component is in the same way as in the previously described small-scale application in direct contact with a heat receiving structure 6. All 16 heat receiving structures are in direct contact with the cooling duct 8.
Kylkanalen 8 har en inloppssida och en utloppssida, vilket gör det möjligt att separera den uppvärmda luften i kylkanalen från rummet i vilket utrustningen är placerad. Åtminstone en fläkt 22 är placerad i anslutning till inloppssidan 20 för att öka flödet genom kylkanalen 8 och därigenom öka kylförmågan. Det är även möjligt att placera fläkten 22 vid utloppssidan 18 för att skapa ett sug. En fackman på området inser att det finns ett flertal möjligheter att placera fläkten eller fläktarna för att åstadkomma ett flöde från inloppet 20 till utloppet 18 av kylkanalen 8.The cooling duct 8 has an inlet side and an outlet side, which makes it possible to separate the heated air in the cooling duct from the room in which the equipment is located. At least one fl 22 is placed adjacent to the inlet side 20 to increase the flow through the cooling channel 8 and thereby increase the cooling capacity. It is also possible to place the fan 22 at the outlet side 18 to create a suction. One skilled in the art will appreciate that there are a plurality of options for locating the fl or fls to provide a flow from the inlet 20 to the outlet 18 of the cooling duct 8.
Vid jämförelse med det traditionella sättet att kyla en datorhall, där luftkonditionering används för att kyla luften i rummet, separerar den föreliggande uppfinningen den uppvärmda luften i kylkanalen 8 från den omgivande luften och leder företrädesvis ut den ur rummet.In comparison with the traditional method of cooling a computer hall, where air conditioning is used to cool the air in the room, the present invention separates the heated air in the cooling duct 8 from the ambient air and preferably leads it out of the room.
I en föredragen utföringsform av den föreliggande uppfinningen leds det varma flödet utanför rummet och värmeväxlas för att återvinna energi. Detta kommer att leda till stora energibesparingar i jämförelse med idag. I en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är kylkanalens 8 ytor som gränsar mot rummet i vilket utrustningen är placerad täckta av ett lager av termisk isolering.In a preferred embodiment of the present invention, the heat output is conducted outside the room and heat exchanged to recover energy. This will lead to major energy savings compared to today. In another preferred embodiment of the invention, the surfaces of the cooling duct 8 adjacent to the room in which the equipment is located are covered by a layer of thermal insulation.
Det skall förstås att flödet genom kylkanalen 8 kan vara antingen en gas, t.ex. luft, eller en vätska, t.ex. vatten. En fackman på området kan anpassa utformningen av kylsystemet till att använda antingen gas, vätska, eller en kombination därav.It is to be understood that the fate through the cooling channel 8 can be either a gas, e.g. air, or a liquid, e.g. water. One skilled in the art can adapt the design of the cooling system to use either gas, liquid, or a combination thereof.
Ett nytt kylsystem har härmed beskrivits, som för en småskalig tillämpning kommer att vara både tyst och energieffektivt i jämförelse med de system som finns i dag. Detta kylsystem är vidare anpassningsbart till storskaliga tillämpningar där kylsystemet inte bara spar energi genom ett kraftigt minskat behov av luftkonditionering i en datorhall, utan där det också är möjligt att återvinna värmeenergin som alstras av de heta elektriska komponenterna.A new cooling system has hereby been described, which for a small-scale application will be both quiet and energy efficient in comparison with the systems that exist today. This cooling system is furthermore adaptable to large-scale applications where the cooling system not only saves energy through a greatly reduced need for air conditioning in a computer hall, but where it is also possible to recover the heat energy generated by the hot electrical components.
Claims (12)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0802032A SE0802032A1 (en) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | Cooling |
| PCT/SE2009/051069 WO2010036199A1 (en) | 2008-09-25 | 2009-09-25 | Cooling system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0802032A SE0802032A1 (en) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | Cooling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0802032A1 true SE0802032A1 (en) | 2010-05-26 |
Family
ID=42059958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0802032A SE0802032A1 (en) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | Cooling |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE0802032A1 (en) |
| WO (1) | WO2010036199A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103930847A (en) | 2011-10-26 | 2014-07-16 | 惠普发展公司，有限责任合伙企业 | Device for cooling an electronic component in a data center |
| US8941994B2 (en) * | 2012-09-13 | 2015-01-27 | International Business Machines Corporation | Vapor condenser with three-dimensional folded structure |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6088225A (en) * | 1998-03-17 | 2000-07-11 | Northern Telecom Limited | Cabinet with enhanced convection cooling |
| US6574970B2 (en) * | 2000-02-18 | 2003-06-10 | Toc Technology, Llc | Computer room air flow method and apparatus |
| US6601390B1 (en) * | 2002-02-05 | 2003-08-05 | Sony Corporation | Method and apparatus for converting dissipated heat to work energy |
| JP3854920B2 (en) * | 2002-10-10 | 2006-12-06 | 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント | Heat dissipation structure of electronic equipment |
| JP2008111588A (en) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Fujitsu Ltd | Air-conditioning installation and computer system |
-
2008
- 2008-09-25 SE SE0802032A patent/SE0802032A1/en unknown
-
2009
- 2009-09-25 WO PCT/SE2009/051069 patent/WO2010036199A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010036199A1 (en) | 2010-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8953320B2 (en) | Coolant drip facilitating partial immersion-cooling of electronic components | |
| US8953317B2 (en) | Wicking vapor-condenser facilitating immersion-cooling of electronic component(s) | |
| US8345423B2 (en) | Interleaved, immersion-cooling apparatuses and methods for cooling electronic subsystems | |
| US9095942B2 (en) | Wicking and coupling element(s) facilitating evaporative cooling of component(s) | |
| US10260781B2 (en) | Liquid cooling device having diversion mechanism | |
| US8941994B2 (en) | Vapor condenser with three-dimensional folded structure | |
| US9027360B2 (en) | Thermoelectric-enhanced, liquid-based cooling of a multi-component electronic system | |
| TWI663903B (en) | Thermoelectric cooling module and heat dissipation apparatus including the same | |
| US20130105120A1 (en) | Multi-fluid, two-phase immersion-cooling of electronic component(s) | |
| US20110315355A1 (en) | Immersion-cooling apparatus and method for an electronic subsystem of an electronics rack | |
| US20200275584A1 (en) | 3d extended cooling mechanism for integrated server | |
| CN101500394A (en) | Straight-fin heat expansion reinforced structure minuteness scale composite phase-change heat fetching apparatus | |
| TW201530078A (en) | Apparatus for dissipating heat | |
| CN204578961U (en) | Radiator structure and there is the electronic installation of this radiator structure | |
| CN203708744U (en) | Enclosed circular heat radiation module | |
| EP3914991B1 (en) | Cooling system including a heat exchanging unit | |
| SE0802032A1 (en) | Cooling | |
| JP2009277699A (en) | Heat sink, heat sink assembly, semiconductor module, and semiconductor device with cooling device | |
| EP2937656A2 (en) | Adjacently-installed temperature equalizer with single side heat transferring | |
| EP2819279B1 (en) | Cooling apparatus | |
| CN203673428U (en) | Notebook computer heat dissipation base | |
| CN219117422U (en) | Nucleic acid amplification device | |
| US20140233177A1 (en) | Server and method for cooling a server | |
| TWM414066U (en) | Heat dissipating device with cooling chip | |
| CN201757473U (en) | Vertical countercurrent heat-pipe heat exchange device |