Радиоэлектронный блок

Н 05 К 7/20 АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0%6 фЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 27 ронин, бботский Бюл. Вин, В.И, Воч и В.В. Су67.7(088.8)температурные тепловыеательных аппаратов.Воронина, И фИаши 1976, с 183, рис.5,30.США В 4104700,(54) (57) 1РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОКсодержащий корпус с передней и задней стенками, внутри которого расположены тепловыделяющие элементы,размещенные на тепловой трубе об-,ласть конденсации которой снабжена,(21) 3292781/1(56) 1 Низкотрубы дбя летПод ред. Г.Н,ностроениеф,2. Патенткл Н 02 В 1 радиатором, часть которого выведена .за пределы задней стенки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повьиаения надежности в работе путем обеспечения саморегулирования теплового обменаон снабжен герметич:ным упругим элементси, расположенньщ .между передней. стенкой корпуса н зоной испарения тепловой трубы, которая установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения и подпружинена относительно корпуса2; Радиоэлектронный блок по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что герметичный упругий элемент выполнен в виде сильона, заполненного ,.легкокииящей жидкостью.Изобретение относится к радиоэлектронике, а конкретно к устройству съемных радиоэлектронных блоков со встроенными в них тепловыми трубами, и может быть использовано для обеспечения необходимых темпера турных режимов высоконнтегральных элементов, рассеивающих значительные мощности.Известен съемный радиоэлектронный блок, пренмущественно уотанаВ ливаемый в приборном шкафу, содержащий корпус, внутри которого распо. ложены тепловыделяющие элементы (транзисторные модули ) и тепловая труба. Этот блок позволяет осуществлять принудительное охлаядение при исключении контакта охлаждающего воздуха с радиоэлектронными элемен; тами при одновременномвыполнейии требования быстрой и легкой замены блока в процессе эксплуатации 13.Однако указанный блок. не обеспечивает достаточной надежности работы в различных условиях эксплуатации.Наиболее близким к предлагаемому изобретению является радиоэлектронный блок, содержащий корус с передней и задней стенками, внутри которого расположены тепловыделяющие полупроводниковые приборы ( большие интегральные схемы ) и тепловые ЗО трубы. Большие интегральные схемы устанавливают три помощи соедини" телей на печатные платы и прижимают к теплоотводам печатных плат. Печат" ные платы размещены на тепловых , 35 трубах и соединяются между собой гибиими ленточными кабелями. Области конденсации тепловых труб выведены в теплообменник и оснащены радиаторами. Отвод тепла от радиаторов 40 осуществляют принудительной конвенцией 2 ).Недостатками известного устройства являются отсутствие саморегулирования интенсивности теплообмена 45 и низкая надежность работы. Низкая надежность работы обусловлена тем, что в различных условиях, эксплуата.- ции,эффективность работы тепловых труб различна. Так, например, при колебаниях температуры окружающей 50 среды (охлаждающего воздуха ,) возможны колебания температурного перепада 3 Ф между температурой в испарительной зоне 1 си температурой в конденсационной зоне к , т.е. 55 возможен перегрев радиоэлектронных элементов при достижении температуры в испарительной зоне и и значений, выше допустимых, Следует также отметить, что при длительной работе 60 тепловых труб в составе аппаратуры возможны изменения ( повышение ) термического сопротивления труб. Повы" ,шение термического сопротивления вызвано Формированием на внутренней 65 стенке тепловой трубы и на металли=ческой поверхности капилярной структуры оксидного слоя. Повышение термического сопротивления: переход капиллярная структура - стенка приводит к колебанйям температуры испарения, Для нормальной работй радиоэлектронных элементов необходимооснащать блоки специальными устройствами регулирования температуры, создание которых обычно представляетсложную техническую задачу.Цель изобретения - повышение надежности в работе путем обеспечения саморегулирования теплового обмена.Цель достигается тем, что радиоэлектронный блок, содержащий корпус с передней и задней стенками,внутри которого расположены тепловыделяющие элементы, расположенныена тепловой трубе, область конденсации которой снабжена радиатором,часть которого выведена за пределызадней стенки, снабжен герметичнымупругим элементом, расположенныммежду передней стенкой корпуса и эоной испарения тепловой трубы, которая установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения и подпружинена относительно кор-пуса.Кроме того, герметичный упругийэлемент выполйен в виде сильфона,заполненного легкокипящей жидкостью.На Фиг. 1 показан съемный радиоэлектронный блок, устанавливаемый в приборном шкафу, на фиг. 2 - то же, общий вид,Съемный радиоэлектронный блок содержит корпус 1 с передней 2 и задней 3 стенками, между которыми установлены направляющие 4 и 5. На направляющих 4 и 5 установлена плоская тепловая труба б. Область конденсации 7 тепловой трубы оснащена ребрами 8 и частично выведена через отверстия за:пределы задней стенки3. На торце корпуса 1 в зоне 9 испа рения консольно закреплена герметичная сильфонная гармоника 10 ( сильфон ) заполненная легкокипящей жидкостью, например метиловым спиртом. На поверхности корпуса 1 в области конденсации 7 закреплена упорная планка 11. На внутренней стороне задней стенки 3 блока установлены пружины 12 и 13, постоянно поджимающие свободный конец герметичной аильфониой гармоники 10 к передней стенке 2 блока. Яа плоской поверхности корпуса в зоне 9 испарения с обеспечением хорошего теплового контакта установлен тепловыделяющийприбор 14. На внутренней поверхности задней стенки 3 с возможностью контактирования с упорной планкой 11 установлен датчик положениямикровыключатель 15, который работо1031015 ВНИИПИ Заказ 5238/60 Тираж 845 но иал ПНП "Патентф, г.ужгород,ектная,4 способен при температуре окружающего воздуха от -60 до +100 ОС. Размеры ребер 8 не превышают размеров нагнетающего воздуховода 16, размещенного в полости задней стенки 17 приборного шкафа 18.Съемный радиоэлектронный блок работает следующим образом.Съемный радиоэлектронный блок устанавливается в приборном шкафу 18 с принудительным охлаждением, .например воздушным. Ребра 8, которыми оснащена область конденсации 7 тепловой трубы 6, вдвигаются в нагне-. тающий воздуховод 16, по которому прокачнвается охлаждающий воздух, Поток воздуха создается вентиляторами. Для уменьшения термического сопротивления контактные поверхности смазаны теплопроводной пастой,Под воздействием тепла, выделяемого установленным на плоской поверхности корпуса тепловой трубы 6 прибором 14, рабочая жидкость, пропитывающая капиллярно-пористую часть тепловой трубы, начинает испаряться. В результате возникает разность давления внутри тепловой трубы, пар рабочей жидкости устремляется в зону конденсации.и, освобождая поглощенную при испарении скрытую теплоту парообразавания, конденси,руется на внутренней поверхности зоны конденсации. Сконденсировав.- шаяся рабочая жидкость по артериитепловой трубы возвращается в зону9 испарения, и процесс переноса тепла снова повторяется.5.При изменении условий теплообмена с окружающей средой или рассеивающей.мощности происходит изменение температуры зоны испарения.10 При повышении температуры жидкостьвнутри сильфонной гармоники 10частично испаряется. Вследствие увеличения внутреннего давления сильфон стремится растянуться и переме щает тепловую трубу 6 по направляющим 4 и 5 в сторону задней стенки 3радиоэлектронного блока, за счетвыдвижения суммарная поверхностьребер 8, участвующая в теплообмене,увеличивается, При значительномувеличении температуры в зоне испарения происходит срабатывание микровыключателя, который начинаетконтактировать с упорной планкой 11.С микровыключателя поступает сигналдля включения и отключения дополнительных вентиляторов или для увеличения и уменьшения расхода воздухачерез работающие вентиляторы эа счетизменения количества оборотов в 30 зависимости от теплового режима ра;:циозлектронной аппаратуры