×
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 41-50 of 177 items.
27.11.2014
№216.013.0ba2

Способ формирования p-области

Изобретение относится к технологии проведения диффузии галлия для формирования р-области при изготовлении полупроводниковых приборов. Изобретение обеспечивает уменьшение разброса значений поверхностной концентрации и получение равномерного легирования по всей поверхности подложек. В способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534386
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0ba4

Способ очистки карбид-кремниевой трубы

Изготовление относится к технологии изготовления силовых кремниевых транзисторов, в частности к способам обработки карбид-кремниевой трубы, применяемой для высокотемпературных процессов в диффузионных печах. Изобретение обеспечивает уменьшение длительности и упрощение процесса, полное удаление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534388
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0ba5

Способ формирования диэлектрической пленки

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых приборов и интегральных схем, в частности к способам формирования диэлектрических пленок на основе окиси титана. Изобретение позволяет сформировать на поверхности подложки диэлектрическую пленку окиси титана при низких температурах....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534389
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0ba6

Способ защиты поверхности кристаллов p-n переходов на основе алюминия

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и кремниевых транзисторов, в частности к способам защиты поверхности кристаллов. Изобретение обеспечивает получение равномерной поверхности, уменьшение температуры и длительности процесса. Защита поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534390
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0bc9

Способ защиты p-n переходов на основе окиси титана

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и кремниевых транзисторов, в частности к способам защиты поверхности кристаллов. Изобретение обеспечивает сокращение длительности процесса. В способе защиты поверхности р-n переходов процесс ведут в печи вакуумным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534425
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0bca

Термоэлектрическая батарея

Изобретение относится к термоэлектрическому приборостроению, в частности к конструкциям термоэлектрических батарей (ТЭБ). Технический результат: повышение эффективности отвода (подвода) теплоты с горячих (холодных) контактов ТЭБ. Сущность: поверхность структуры, образованной ветвями ТЭБ, за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534426
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0bd1

Термоэлектрическая батарея

Изобретение относится к термоэлектрическому приборостроению, в частности к конструкциям термоэлектрических батарей (ТЭБ). Технический результат: повышение эффективности теплоотдачи коммутационных пластин ТЭБ. Сущность: ветви термоэлементов установлены наклонно в одной из координатных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534433
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0bd2

Способ выявления дефектов на полупроводниковой пластине

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем, в частности к процессам обработки поверхности подложек для выявления дефектов линий скольжения. Изобретение позволяет получить однородную и ненарушенную поверхность подложек, снизить температуру и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534434
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0bd4

Выпрямитель переменного напряжения

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством. Выпрямитель переменного напряжения состоит из омической области, на которую подается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534436
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0bd6

Способ защиты поверхности p-n переходов на основе ванадия

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 поверхности p-n...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534438
Дата охранного документа: 27.11.2014
Showing 41-50 of 239 items.
10.08.2014
№216.012.e7f0

Выпрямитель переменного напряжения

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством. Выпрямитель переменного напряжения состоит из омической области, на которую подается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525169
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e7f1

Выпрямитель переменного напряжения

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством. Выпрямитель переменного напряжения состоит из омической области, на которую подается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525170
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e7f2

Выпрямитель переменного напряжения

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством. Выпрямитель переменного напряжения состоит из омической области, на которую подается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525171
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e810

Способ пастеризации плодово-ягодных маринадов

Изобретение относится к консервной промышленности. Способ пастеризации плодово-ягодных маринадов характеризуется тем, что банки закатывают самоэксгаустируемыми крышками и подвергают тепловой обработке без создания противодавления по режиму , предусматривающему охлаждение воды в автоклаве до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525201
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e840

Способ пастеризации плодово-ягодных маринадов

Изобретение относится к консервной промышленности. Способ характеризуется тем, что банки после расфасовки в них продукта закатывают самоэксгаустируемыми крышками и подвергают тепловой обработке без создания противодавления в аппарате по режиму , предусматривающему охлаждение воды в автоклаве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525249
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e841

Способ пастеризации плодово-ягодных маринадов

Изобретение предназначено для использования в пищевой промышленности при производстве плодово-ягодных маринадов. Способ характеризуется тем, что банки закатывают самоэксгаустируемыми крышками, а пастеризацию и охлаждение осуществляют по определенным режимам. Обеспечивается упрощение процесса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525250
Дата охранного документа: 10.08.2014
20.08.2014
№216.012.e993

Выпрямитель переменного напряжения

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством. Выпрямитель переменного напряжения состоит из омической области, на которую подается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525603
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.08.2014
№216.012.e997

Выпрямитель переменного напряжения

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством. Выпрямитель переменного напряжения состоит из омической области, на которую подается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525607
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.08.2014
№216.012.e998

Выпрямитель переменного напряжения

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством. Выпрямитель переменного напряжения состоит из омической области, на которую подается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525608
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.08.2014
№216.012.e99b

Выпрямитель переменного напряжения

Изобретение относится к электротехнике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством. Выпрямитель переменного напряжения состоит из омической области, на которую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525611
Дата охранного документа: 20.08.2014
+ добавить свой РИД