RU2673279C1 - Вычислительный блок электронного вычислительного устройства - Google Patents

Вычислительный блок электронного вычислительного устройства Download PDF

Info

Publication number
RU2673279C1
RU2673279C1 RU2017119608A RU2017119608A RU2673279C1 RU 2673279 C1 RU2673279 C1 RU 2673279C1 RU 2017119608 A RU2017119608 A RU 2017119608A RU 2017119608 A RU2017119608 A RU 2017119608A RU 2673279 C1 RU2673279 C1 RU 2673279C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
computing
computing device
corridor
fans
boards
Prior art date
Application number
RU2017119608A
Other languages
English (en)
Inventor
Максим Антонович Варюхин
Ибрагим Магомедович Гайтукиев
Виктор Владимирович Ташкинов
Original Assignee
Максим Антонович Варюхин
Ибрагим Магомедович Гайтукиев
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 Максим Антонович Варюхин, Ибрагим Магомедович Гайтукиев filed Critical Максим Антонович Варюхин
Priority to RU2017119608A priority Critical patent/RU2673279C1/ru
Priority to PCT/RU2018/050059 priority patent/WO2018226127A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2673279C1 publication Critical patent/RU2673279C1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/1601Constructional details related to the housing of computer displays, e.g. of CRT monitors, of flat displays
    • G06F1/1607Arrangements to support accessories mechanically attached to the display housing
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1626Constructional details or arrangements for portable computers with a single-body enclosure integrating a flat display, e.g. Personal Digital Assistants [PDAs]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/18Packaging or power distribution
    • G06F1/181Enclosures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/467Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing gases, e.g. air
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20909Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области электронных вычислительных устройств, предназначенных для обработки данных. Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение эффективности охлаждения вычислительного блока электронного вычислительного устройства. Сущность изобретения заключается в том, что вычислительный блок электронного вычислительного устройства содержит вычислительные платы, снабженные втягивающими вентиляторами и зонами отвода воздуха, при этом вычислительные платы установлены с образованием коридора и направлены втягивающими вентиляторами внутрь коридора, а коридор снабжен подводящим воздуховодом. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Изобретение относится к области электронных вычислительных устройств, предназначенных для обработки данных.
Процесс обработки данных в электронном вычислительном устройстве обеспечивается одной или несколькими вычислительными платами и сопровождается их нагревом. Однако нередко возникает потребность в обработке больших объемов данных, для чего вычислительные платы объединяются в вычислительные блоки, при работе которых выделяется очень большое количество тепла, которое необходимо отвести для сохранения быстродействия и работоспособности вычислительных плат. В связи с этим существует большое количество технических решений, направленных на поиск оптимальной конструктивной организованности вычислительных плат, обеспечивающих одновременно эффективное охлаждение и высокую компактность вычислительного блока.
Известен вычислительный блок электронного вычислительного устройства, содержащий вычислительные платы [US 2010073872, дата приоритета: 24.09.2008 г., дата публикации: 25.03.2010 г., МПК: Н05К 7/20].
Известен вычислительный блок электронного вычислительного устройства, содержащий вычислительные платы, имеющие зоны отвода воздуха [US 2015062812, дата приоритета: 30.08.2013 г., дата публикации: 05.03.2015 г., МПК: Н05K 7/20].
В качестве прототипа выбран вычислительный блок электронного вычислительного устройства, содержащий вычислительные платы, снабженные вентиляторами [US7738251, дата приоритета: 30.08.2013 г., дата публикации: 15.06.2010 г., МПК: G06F 13/00].
Недостатком известных устройств является низкая эффективность охлаждения вычислительных плат, обусловленная их взаимным расположением, которое не обеспечивает возможности естественного поступления холодного воздуха из внешней среды, вследствие чего возникает необходимость в использовании дополнительных нагнетающих вентиляторов, что снижает эффективность охлаждения вычислительного блока электронного вычислительного устройства, пагубно влияя на его производительность и срок службы.
Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности и срока службы электронного вычислительного устройства.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение эффективности охлаждения вычислительного блока электронного вычислительного устройства.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Вычислительный блок электронного вычислительного устройства в отличие от прототипа состоит из вычислительных плат, содержащих втягивающие вентиляторы и зоны отвода воздуха, при этом вычислительные платы установлены с образованием коридора и направлены втягивающими вентиляторами внутрь коридора, а коридор снабжен подводящим воздуховодом.
Вычислительный блок электронного вычислительного устройства является частью электронного вычислительного устройства и предназначен для выполнения последовательности вычислительных операций, заключающихся в проведении числовых расчетов, манипулировании данными, обработке графической или звуковой информации, построении моделей и иных операций. Вычислительный блок состоит из связанных между собой вычислительных плат.
Вычислительные платы предназначены для обработки данных и могут представлять собой графические, звуковые, сетевые или иные платы. Вычислительные платы преимущественно имеют правильную форму, например, прямоугольную или квадратную, и могут иметь любой размер. Вычислительные платы снабжены втягивающими вентиляторами и зонами отвода воздуха. Втягивающие вентиляторы обеспечивают нагнетание воздуха и его движение через внутреннее пространство вычислительных плат к зонам отвода воздуха. Зоны отвода воздуха обеспечивают возможность выведения теплого воздуха из внутреннего пространства вычислительных плат и могут представлять собой группу отверстий или прорезей, либо они могут быть представлены отводящими каналами или дефлектором. При этом зоны отвода воздуха и втягивающие вентиляторы преимущественно могут быть расположены в противоположных сторонах вычислительных плат.
Коридор, образуемый вычислительными платами, может иметь форму любого многогранника, например, треугольной, четырехугольной или шестиугольной призмы. Таким образом, коридор в виде треугольной призмы может, например, содержать три вычислительные платы, а коридор в виде шестиугольной призмы - шесть вычислительных плат и т.д. С одной стороны коридор снабжен подводящим воздуховодом, а с другой стороны может быть открыт, либо может быть закрыт дополнительными вычислительными платами. Соединение плат между собой может быть осуществлено любыми известными разъемными и неразъемными способами.
Вычислительные платы направлены втягивающими вентиляторами внутрь коридора и преимущественно могут быть расположены таким образом, чтобы втягивающие вентиляторы могли находиться друг напротив друга, а зоны отвода воздуха могли быть направлены в одну сторону. При этом положение вентиляторов друг напротив друга не означает непосредственное совпадение или пересечение их осей вращения, а подразумевает близкое расположение осей вращения относительно друг друга. Также вычислительные платы могут быть расположены таким образом, чтобы зоны отвода воздуха были направлены в разные стороны, если это обеспечит возможность установки втягивающих вентиляторов друг напротив друга.
Подводящий воздуховод может иметь любую форму и размер, которые могут зависеть от формы и размеров коридора, расположения вычислительных плат, их втягивающих вентиляторов и зон отвода воздуха. При этом подводящий воздуховод может быть установлен с любой стороны коридора. Подводящий воздуховод может быть установлен с противоположной от втягивающих вентиляторов стороны коридора, что обеспечивает дополнительное увеличение расстояния, которое проходит воздух до попадания во втягивающие вентиляторы, а следовательно, увеличивает скорость его движения и снижает температуру, а в случае если зона отвода воздуха также расположена с противоположной от втягивающих вентиляторов стороны корпуса, подводящий воздуховод может иметь форму, обеспечивающую разделение потоков подводимого и отводимого воздуха, например, он может быть выполнен в виде развальцованного по краям раструба, полого усеченного конуса, воронки, либо может иметь перегородки на внешней поверхности, обеспечивающие отклонение отводимого воздуха в стороны, и т.д.
Дополнительно вычислительный блок электронного вычислительного устройства может содержать отводящий воздуховод, соединенный с зонами отвода воздуха вычислительных плат. Отводящий воздуховод обеспечивает возможность сбора воздуха из зон отвода воздуха, его направленный отвод и вторичное использование, например, для обогрева помещения. Для обеспечения компактности вычислительного блока электронного устройства отводящий воздуховод может быть образован вокруг подводящего воздуховода и может иметь отвод в боковую сторону.
Дополнительно вычислительный блок электронного вычислительного устройства может быть снабжен внешним корпусом, установленным с образованием зазора относительно вычислительных плат и содержащий зону отвода воздуха, соединенную с отводящим воздуховодом. Наличие внешнего корпуса позволяет использовать воздух, выходящий из коридора с противоположной от подводящего воздуховода стороны, для охлаждения вычислительных плат с внешней стороны, предотвращая рассеивание и смешивание потоков подводимого и отводимого воздуха. Также наличие корпуса обеспечивает возможность объединения в нем нескольких вычислительных блоков, что увеличивает производительность электронного вычислительного устройства.
Дополнительно для обеспечения более эффективного отвода теплого воздуха и меньшего его рассеивания, отводящий воздуховод может содержать один или несколько отводящих вентиляторов, которые могут быть расположены в любой его части.
Дополнительно вычислительный блок электронного вычислительного устройства может содержать электронные компоненты, закрывающие коридор с противоположной от подводящего воздуховода стороны, что обеспечивает возможность их охлаждения. Электронные компоненты могут быть дополнительно снабжены втягивающими вентиляторами, направленными внутрь коридора, что обеспечивает возможность создания дополнительного разрежения в коридоре и более эффективного использования холодного воздуха, проходящего мимо втягивающих вентиляторов вычислительных плат. Электронные компоненты могут быть представлены блоком питания, материнской платой, дополнительными вычислительными платами или иными компонентами.
Изобретение обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что вычислительный блок состоит из вычислительных плат содержащих втягивающие вентиляторы и зоны отвода воздуха, при этом вычислительные платы установлены с образованием коридора и направлены втягивающими вентиляторами внутрь коридора, а коридор снабжен подводящим воздуховодом. Данная конструкция позволяет создать внутри коридора область с пониженным давлением, способствующим устремлению воздуха из внешней среды ко втягивающим вентиляторам со значительным ускорением, обеспечивающим высокую скорость обновления и отвода воздуха из вычислительного блока, благодаря чему достигается технический результат, заключающийся в повышении эффективности охлаждения вычислительного блока электронного вычислительного устройства, тем самым повышая его производительность и срок службы.
Наличие новых отличительных существенных признаков свидетельствует о соответствии изобретения критерию патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».
Изобретение может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии изобретения критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Изобретение поясняется следующими чертежами.
Фиг. 1 - Вычислительный блок электронного вычислительного устройства с подводящим воздуховодом, установленным с противоположной от втягивающих вентиляторов стороны, вид слева.
Фиг. 2 - Вычислительный блок электронного вычислительного устройства с подводящим воздуховодом, установленным со стороны втягивающих вентиляторов, вид сверху.
Фиг. 3-Вычислительный блок электронного вычислительного устройства, закрытый вычислительными платами, вид слева.
Фиг. 4 - Вычислительный блок электронного вычислительного устройства с подводящими воздуховодами, установленными с двух сторон коридора, вид сверху.
Фиг. 5 - Электронное вычислительное устройство, вид слева.
Фиг. 6 - Электронное вычислительное устройство с несколькими вычислительными блоками, вид слева.
Вычислительный блок электронного вычислительного устройства (Фиг. 1-4] состоит из установленных с образованием коридора вычислительных плат 1, содержащих втягивающие вентиляторы 2, и зоны 3 отвода воздуха. При этом коридор снабжен подводящим воздуховодом 4.
Вычислительный блок электронного вычислительного устройства подключают в сеть, и вычислительные платы 1 начинают работать, выделяя большое количество тепла. При этом активируются втягивающие вентиляторы 2, которые создают область с пониженным давлением, в которую по подводящему воздуховоду 4 устремляется на высокой скорости поток холодного воздуха. Поток холодного воздуха засасывается из коридора втягивающими вентиляторами 2, направляется внутрь вычислительных плат 1, охлаждает их и отводится через зоны 3 отвода воздуха наружу.
Электронное вычислительное устройство (Фиг. 5, 6) содержит вычислительный блок, внешний корпус 5, блок 6 питания, снабженный вентилятором 7, и материнскую плату 8. При этом в верхней части внешнего корпуса 5 установлен отводящий воздуховод 9, снабженный отводящим вентилятором 10.
Электронное вычислительное устройство подключают в сеть. При этом холодный воздух проходит по коридору вычислительного блока и засасывается втягивающими вентиляторами 2, а часть воздуха засасывается вентилятором 7 блока 6 питания, охлаждая его и материнскую плату 8. Затем воздух движется вдоль стенки корпуса 5 к отводящему воздуховоду 9, где он смешивается с воздухом, поступающим из зон 3 отвода воздуха. При этом отводящий вентилятор 10 создает область с пониженным давлением, способствующую выводу теплого воздуха из электронного вычислительного устройства. Теплый воздух, выводимый из электронного вычислительного устройства, в дальнейшем используется для обогрева помещения или иных целей.
Таким образом, обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности охлаждения вычислительного блока электронного вычислительного устройства и, соответственно, повышается производительность и срок службы электронного вычислительного устройства.

Claims (7)

1. Вычислительный блок электронного вычислительного устройства, отличающийся тем, что состоит из вычислительных плат, содержащих втягивающие вентиляторы и зоны отвода воздуха, при этом вычислительные платы установлены с образованием коридора и направлены втягивающими вентиляторами внутрь коридора, а коридор снабжен подводящим воздуховодом.
2. Вычислительный блок электронного вычислительного устройства по п. 1, отличающийся тем, что содержит отводящий воздуховод, соединенный с зонами отвода воздуха вычислительных плат.
3. Вычислительный блок электронного вычислительного устройства по п. 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит внешний корпус, установленный с образованием зазора относительно вычислительных плат и содержащий зону отвода воздуха, соединенную с отводящим воздуховодом.
4. Вычислительный блок электронного вычислительного устройства по п. 3, отличающийся тем, что отводящий воздуховод дополнительно содержит отводящий вентилятор.
5. Вычислительный блок электронного вычислительного устройства по п. 1, отличающийся тем, что подводящий воздуховод установлен с противоположной от втягивающих вентиляторов стороны.
6. Вычислительный блок электронного вычислительного устройства по п. 5, отличающийся тем, что содержит дополнительные электронные компоненты, закрывающие коридор с ближайшей от втягивающих вентиляторов стороны.
7. Вычислительный блок электронного вычислительного устройства по п. 6, отличающийся тем, что дополнительные электронные компоненты снабжены втягивающими вентиляторами, направленным внутрь коридора.
RU2017119608A 2017-06-05 2017-06-05 Вычислительный блок электронного вычислительного устройства RU2673279C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017119608A RU2673279C1 (ru) 2017-06-05 2017-06-05 Вычислительный блок электронного вычислительного устройства
PCT/RU2018/050059 WO2018226127A1 (ru) 2017-06-05 2018-05-30 Вычислительный блок электронного вычислительного устройства

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017119608A RU2673279C1 (ru) 2017-06-05 2017-06-05 Вычислительный блок электронного вычислительного устройства

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2673279C1 true RU2673279C1 (ru) 2018-11-23

Family

ID=64556607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017119608A RU2673279C1 (ru) 2017-06-05 2017-06-05 Вычислительный блок электронного вычислительного устройства

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2673279C1 (ru)
WO (1) WO2018226127A1 (ru)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1626472A1 (ru) * 1988-03-30 1991-02-07 Особое конструкторско-технологическое бюро "Парсек" при Тольяттинском политехническом институте Стойка радиоэлектронной аппаратуры
US20080055846A1 (en) * 2006-06-01 2008-03-06 Jimmy Clidaras Modular Computing Environments
RU2324308C1 (ru) * 2005-02-04 2008-05-10 Кнюрр Аг Устройство для охлаждения электронных модулей в приборных и сетевых шкафах
WO2011156417A2 (en) * 2010-06-07 2011-12-15 Sullivan Jason A Systems and methods for providing a universal computing system
US20150062812A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 Lsis Co., Ltd. Apparatus for cooling inverter
RU2562442C2 (ru) * 2009-04-21 2015-09-10 Яхо! Инк. Герметизация охлаждающих рядов для систем охлаждения серверных ферм
RU2015103073A (ru) * 2012-07-02 2016-08-20 Снекма Устройство вентиляции и электропитания вычислительного устройства двигателя летательного аппарата

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1626472A1 (ru) * 1988-03-30 1991-02-07 Особое конструкторско-технологическое бюро "Парсек" при Тольяттинском политехническом институте Стойка радиоэлектронной аппаратуры
RU2324308C1 (ru) * 2005-02-04 2008-05-10 Кнюрр Аг Устройство для охлаждения электронных модулей в приборных и сетевых шкафах
US20080055846A1 (en) * 2006-06-01 2008-03-06 Jimmy Clidaras Modular Computing Environments
US7738251B2 (en) * 2006-06-01 2010-06-15 Google Inc. Modular computing environments
RU2562442C2 (ru) * 2009-04-21 2015-09-10 Яхо! Инк. Герметизация охлаждающих рядов для систем охлаждения серверных ферм
WO2011156417A2 (en) * 2010-06-07 2011-12-15 Sullivan Jason A Systems and methods for providing a universal computing system
RU2015103073A (ru) * 2012-07-02 2016-08-20 Снекма Устройство вентиляции и электропитания вычислительного устройства двигателя летательного аппарата
US20150062812A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 Lsis Co., Ltd. Apparatus for cooling inverter

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018226127A1 (ru) 2018-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017121302A1 (zh) 导风柜及通讯***
CN203896646U (zh) 冷却印刷电路板上发热元件的电子组件和印刷电路板
JP2009030829A (ja) 空気調和装置
US20120134113A1 (en) Cooling system for electronic device and electronic device having same
JP2004055883A (ja) 空調ダクト付ラック及びラック冷却システム
CN206411572U (zh) 插卡式散热机箱
JP2011059741A (ja) データセンター、冷却システムおよびit機器の冷却方法
RU175723U1 (ru) Вычислительный блок электронного вычислительного устройства
CN104864494A (zh) 空调机室内机
RU2673279C1 (ru) Вычислительный блок электронного вычислительного устройства
US20150163959A1 (en) Electronic device with fan module
US9572289B2 (en) Data center with cooling system
JP2009180395A (ja) 熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置
JP2004158641A (ja) 電子機器筐体
JP2016223679A (ja) ダクト型空気調和機
JP2010524249A (ja) 電子装置のための熱管理システム
KR20210050349A (ko) 디퓨저, 디퓨저 조립체 및 이를 구비한 공기조화기
US20070243814A1 (en) Enclosure unit and electronic apparatus
JP2009174770A (ja) 熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置
KR20070047107A (ko) 폐열회수 환기장치
KR20150081180A (ko) 냉각팬장치
Guan et al. Numerical investigation of geometry parameters for designing efficient terminal units in active chilled beam
KR101912684B1 (ko) 입체 냉각 구조를 갖는 emp 랙 장착형 자체 냉각시스템
US20020100579A1 (en) Cooling an apparatus cabinet
CN103987230A (zh) 具有导风功能的手持式电子装置

Legal Events

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

Effective date: 20200606