×
27.02.2015
216.013.2c9b

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЕ ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, например к устройствам для охлаждения компонентов электронной аппаратуры. Технический результат - повышение энергоэффективности системы охлаждения. Устройство содержит светоизлучающий термомодуль с линейным расположением p-n-переходов, обеспечивающий получение холода и светового излучения, и солнечные батареи, преобразующие энергию излучения в электрическую энергию. В качестве полупроводниковых ветвей p-типа и n-типа термомодуля выбраны такие материалы, что протекающий ток на одном из спаев будет формировать излучение, а в другом спае будет происходить поглощение тепловой энергии в соответствии с эффектом Пельтье. Солнечные батареи с зеркальными электродами состоят из p-слоя и n-слоя и расположены параллельно по обе стороны от термомодуля. 1 ил.
Основные результаты: Энергоэффективное охлаждающее устройство, выполненное из светоизлучающего термомодуля, в котором в качестве полупроводниковых ветвей p-типа и n-типа выбраны такие материалы, что протекающий ток на переходе p-n будет формировать излучение, а на переходе n-p будет происходить охлаждение, и солнечных батарей, отличающееся тем, что для получения холода используется термомодуль с линейным расположением p-n-переходов и две солнечные батареи с зеркальными электродами, расположенные параллельно по обе стороны от термомодуля, обеспечивающие многократное отражение излучения термомодуля и последующее полное преобразование энергии излучения в электрическую энергию.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, например к устройствам для охлаждения компонентов электронной аппаратуры.

Известен способ отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов в виде излучения [1], в котором используются светодиодные излучатели, предназначенные для преобразования тепловой энергии, поступившей с холодных спаев термомодуля в виде электрического тока, в энергию излучения, отводящего тепло от охлаждаемого устройства в окружающую среду.

Цель изобретения - повышение энергоэффективности системы охлаждения. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве используется светоизлучающий термомодуль с линейным расположением p-n-переходов, обеспечивающий получение холода и светового излучения. А для последующего полного преобразования энергии излучения в электрическую энергию используются солнечные батареи.

Конструкция устройства представлена на фиг.1. Устройство состоит из термомодуля 1, в котором в качестве полупроводниковых ветвей p-типа и n-типа выбраны такие материалы, что протекающий ток на одном из спаев 2 будет формировать излучение, а не нагрев, как в обычном термомодуле, причем в другом спае 3 будет происходить поглощение тепловой энергии в соответствии с эффектом Пельтье, и солнечных батарей 4 (состоящих из p-слоя, n-слоя) с зеркальными электродами 5, расположенных параллельно по обе стороны от термомодуля, обеспечивающих преобразование энергии излучения в электрическую энергию. Между термомодулем 1 и солнечными батареями расположены прозрачные изоляторы 6. Питание термомодуля осуществляется постоянным током от источника 7.

В качестве материалов для изготовления ветвей p-типа и n-типа термомодуля используют те же материалы, из которых изготавливают светодиоды, а именно фосфид галлия (GaP), нитрид галлия (GaN), карбид кремния (SiC) и др. Для изготовления солнечной батареи использован арсенид галлия (Ga-As). Прозрачные изоляторы также выполнены из арсенида галлия.

Изобретение относится к области охлаждающих устройств для микроэлектронной аппаратуры. В отличие от прототипа [1] здесь имеется линейное расположение p-n-переходов, светоизлучающих в термомодуле, и используются две солнечные батареи, расположенные параллельно друг к другу с двух сторон от светоизлучающего термомодуля с внешними зеркальными электродами. Работает устройство следующим образом. При пропускании тока через светоизлучающий термомодуль он начинает вырабатывать холод в электродах на переходах n-p и световое излучение в переходах p-n. Излучение идет в обе стороны. Так как структуры на основе арсенида галлия (Ga-As) прозрачны, то оно беспрепятственно проникает наружу и через прозрачную диэлектрическую пленку достигает солнечных батарей сверху и снизу. Солнечная батарея также выполнена из арсенида галлия и также прозрачна для излучения. Таким образом, световое излучение будет многократно отражаться между внешними зеркальными электродами до тех пор, пока полностью не поглотится при переходе p-n-зоны в солнечных батареях. Многократное отражение позволяет полностью превратить излучение в электроэнергию либо в тепловую энергию, которое также в виде теплового излучения будет трансформировано при помощи солнечной батареи в электрическую энергию.

В результате при пропускании тока мы получим следующее. В среднем слое устройства будет излучение и холод. Излучение при помощи солнечной батареи превратится опять в электроэнергию, которую можно будет использовать для повторного питания излучающего термомодуля, а холод, проникая через прозрачные изоляторы, солнечную батареи и внешние зеркальные электроды, позволит обеспечить применение данной конструкции для теплоотвода от компонентов электронной техники, которые могут быть расположены как сверху, так и снизу от всей конструкции. Таким образом, при пропускании тока через термомодуль мы получаем в чистом виде холод и свет, который будет трансформирован в электроэнергию, опять используемую для получения холода. При охлаждении компонентов электронной техники тепло можно отводить без всяких дополнительных внешних теплоотводов и теплоносителей, преобразуя его в электроэнергию, что определяет энергоэффективность разработанного устройства.

Использование представленного устройства позволит повысить эффективность теплопередачи и уменьшить габариты теплоотвода, а также тем самым увеличить интенсивность работы системы охлаждения.

Применение представленного устройства в системах охлаждения позволит обеспечить более эффективное энергопотребление.

Литература

1. Способ отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов в виде излучения: пат. 2405230 Рос. Федерация: МПК G06F 1/20 / Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Гаджиева С.М., Нежведилов Т.Д., Челушкина Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - №2009120686/09; заявл. 01.06.2009, опубл. 27.11.2010, Бюл. №33.

Энергоэффективное охлаждающее устройство, выполненное из светоизлучающего термомодуля, в котором в качестве полупроводниковых ветвей p-типа и n-типа выбраны такие материалы, что протекающий ток на переходе p-n будет формировать излучение, а на переходе n-p будет происходить охлаждение, и солнечных батарей, отличающееся тем, что для получения холода используется термомодуль с линейным расположением p-n-переходов и две солнечные батареи с зеркальными электродами, расположенные параллельно по обе стороны от термомодуля, обеспечивающие многократное отражение излучения термомодуля и последующее полное преобразование энергии излучения в электрическую энергию.
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЕ ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 177 items.
20.02.2014
№216.012.a3a9

Конденсационный термоэлектрический шкаф

Изобретение относится к системе охлаждения для компьютерного оборудования и систем питания. Технический результат - предотвращение выхода из строя дорогостроящего оборудования путем поддержания оптимальной температуры. Достигается тем, что в устройстве, состоящем из плотно упакованного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507612
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a3aa

Каскадное светоизлучающее термоэлектрическое устройство

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, например к устройствам для охлаждения компьютерного процессора. Технический результат - получение сверхнизких температур в процессе охлаждения и теплоотвода. Это достигается тем, что применяются светоизлучающие термомодули....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507613
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a3bd

Светотранзистор с высоким быстродействием

Изобретение относится к электронным компонентам микросхем. Светотранзистор с высоким быстродействием, выполненный в виде биполярного транзистора с p-n-p или n-p-n-структурой, согласно изобретению в нем p-n-переход, на котором электроны переходят из p зоны в n зону, сформирован в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507632
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.04.2014
№216.012.baaf

Бункер с наклонными электродами для электроразогрева бетонной смеси

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям для электроразогрева бетонной смеси в построечных условиях. Изобретение позволит обеспечить повышение равномерности разогрева бетонной смеси, сократить продолжительность разогрева бетонной смеси, уменьшить расход...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513519
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.bb05

Система сейсмозащиты каркасных зданий

Изобретение относится к области сейсмостойкого строительства и может быть использовано при строительстве каркасных зданий с отдельными фундаментами. Система сейсмозащиты каркасных зданий характеризуется наличием элементов скольжения. Состоит из колонн с расширенной верхней частью, установленных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513605
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.05.2014
№216.012.c55f

Синхронный микродвигатель с электромагнитным униполярным возбуждением

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается выполнения синхронного микродвигателя (СД) с электромагнитным униполярным возбуждением. Технический результат - повышение надежности работы синхронного микродвигателя за счет создания на роторе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516286
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c80f

Способ стерилизации компота из груш и айвы

Представлен способ стерилизации компота из груш и айвы в банках СКО 1-82-500, включающий процесс нагрева в потоке воздуха температурой 130°С и скоростью 1,5-2 м/с в течение 26 мин с последующей выдержкой в течение 12-55 мин при температуре нагретого воздуха 95°С и охлаждением в потоке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516974
Дата охранного документа: 20.05.2014
27.06.2014
№216.012.d710

Способ профилактики и лечения синдрома сухих глаз

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии. Способ заключается в использовании носимого дозатора с автоматическим регулированием количества впрыскиваемых доз, состоящего из электронного блока и блока гидравлики. При этом в электронном блоке с помощью пьезодатчика, укрепленного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520834
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.07.2014
№216.012.e3eb

Способ химического травления полупроводников

Использование: для изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем (ИС). Сущность изобретения заключается в том, что химическое травление поверхности полупроводников проводят в травителе, состоящем из следующих компонентов: фтористоводородной (HF), азотной (HNO) и уксусной (CHCOOH)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524137
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.07.2014
№216.012.e3ee

Диффузия фосфора из нитрида фосфора (pn)

Изобретение относится к технологии получения мощных кремниевых транзисторов, в частности к способам получения фосфоросиликатного стекла для формирования p-n-переходов. Изобретение обеспечивает получение равномерного значения поверхностной концентрации по всей поверхности кремниевой пластины и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524140
Дата охранного документа: 27.07.2014
Showing 11-20 of 239 items.
20.02.2014
№216.012.a3aa

Каскадное светоизлучающее термоэлектрическое устройство

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, например к устройствам для охлаждения компьютерного процессора. Технический результат - получение сверхнизких температур в процессе охлаждения и теплоотвода. Это достигается тем, что применяются светоизлучающие термомодули....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507613
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a3bd

Светотранзистор с высоким быстродействием

Изобретение относится к электронным компонентам микросхем. Светотранзистор с высоким быстродействием, выполненный в виде биполярного транзистора с p-n-p или n-p-n-структурой, согласно изобретению в нем p-n-переход, на котором электроны переходят из p зоны в n зону, сформирован в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507632
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.04.2014
№216.012.baaf

Бункер с наклонными электродами для электроразогрева бетонной смеси

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям для электроразогрева бетонной смеси в построечных условиях. Изобретение позволит обеспечить повышение равномерности разогрева бетонной смеси, сократить продолжительность разогрева бетонной смеси, уменьшить расход...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513519
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.bb05

Система сейсмозащиты каркасных зданий

Изобретение относится к области сейсмостойкого строительства и может быть использовано при строительстве каркасных зданий с отдельными фундаментами. Система сейсмозащиты каркасных зданий характеризуется наличием элементов скольжения. Состоит из колонн с расширенной верхней частью, установленных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513605
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.05.2014
№216.012.c55f

Синхронный микродвигатель с электромагнитным униполярным возбуждением

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается выполнения синхронного микродвигателя (СД) с электромагнитным униполярным возбуждением. Технический результат - повышение надежности работы синхронного микродвигателя за счет создания на роторе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516286
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c80f

Способ стерилизации компота из груш и айвы

Представлен способ стерилизации компота из груш и айвы в банках СКО 1-82-500, включающий процесс нагрева в потоке воздуха температурой 130°С и скоростью 1,5-2 м/с в течение 26 мин с последующей выдержкой в течение 12-55 мин при температуре нагретого воздуха 95°С и охлаждением в потоке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516974
Дата охранного документа: 20.05.2014
27.06.2014
№216.012.d710

Способ профилактики и лечения синдрома сухих глаз

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии. Способ заключается в использовании носимого дозатора с автоматическим регулированием количества впрыскиваемых доз, состоящего из электронного блока и блока гидравлики. При этом в электронном блоке с помощью пьезодатчика, укрепленного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520834
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.07.2014
№216.012.e3eb

Способ химического травления полупроводников

Использование: для изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем (ИС). Сущность изобретения заключается в том, что химическое травление поверхности полупроводников проводят в травителе, состоящем из следующих компонентов: фтористоводородной (HF), азотной (HNO) и уксусной (CHCOOH)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524137
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.07.2014
№216.012.e3ee

Диффузия фосфора из нитрида фосфора (pn)

Изобретение относится к технологии получения мощных кремниевых транзисторов, в частности к способам получения фосфоросиликатного стекла для формирования p-n-переходов. Изобретение обеспечивает получение равномерного значения поверхностной концентрации по всей поверхности кремниевой пластины и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524140
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.07.2014
№216.012.e3f0

Способ защиты p-n-переходов на основе окиси бериллия

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем, в частности к способам защиты поверхности p-n-переходов. Изобретение обеспечивает получение равномерной поверхности, уменьшение температуры и длительности процесса. В способе защиты p-n-переходов на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524142
Дата охранного документа: 27.07.2014
+ добавить свой РИД