Устройство для охлаждения тепловыделяющей аппаратуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ А 1 6630 ЛИН 119 1)4 Н 05 К 7/20, Р 19 04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРНТИПРИ ГКНТ СССР ы,33 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Отделение всесоюзного научноисследовательского института электромеханики и Всесоюзный электротехнический институт им. В,И,Ленина(56) Авторское свидетельство СССР В 741021, кл, Р 25 В 19/14, 1978.Авторскоесвидетельство СССР В 1185031, кл. Р 25 В 19/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕПЛОВДЕЛЯЮГЕЙ АППАРАТУРЫ(57) Изобретение относится к устройствам для охлаждения тепловыделяющей аппаратуры. Пелью изобретения является повышение эффективностиохлаждения, надежности в эксплуатациии технологичности, Это достигается за счет размещения в цилиндрической полости корпуса 1 между входным 2 и выходным 3 патрубками перегородки 6 и выполнения перфорированного элемента 9 в виде диска с двумя лепестками, отогнутыми в разные стороны относительно плоскости диска, который делит цилиндрическую полость на две части: 13 и 14. На одном из оснований корпуса 1 размещена токопроводящая пластина 4 и электроизоляционная керамическая прокладка 5, На основании корпуса 1 и токопровоФ дящей пластине 4 выполнены углубления, заполненные клеем, Размещение клея в углублениях позволяет осуществить соединение элементов устрой- Св ства без существенного увеличения контактных тепловых сопротивлений. 6 ил б з,п. ф-лы.Изобретение относится к устройствам для охлаждения тепловыделяющейаппаратуры, используемой преимущественно в полупроводниковой технике.1 елью изобретения является повышение эффективности охлаждения, надежности в эксплуатации и технологичности,На Фиг.1 изображено устройство, . 10общий вид 1 на фиг,2 - сечение А-Ана Фиг.1; на фиг,З - сечение Б-Б нафиг,1; на фиг,4 - схема расположенияуглублений цилиндрической Формы накорпусе и токопроводящей пластине; 15на фиг,5 и 6 - выполнение углублений в виде кольцевых и пересекающихся канавок, соответственно,Устройство содержиткорпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками для 20хладагента, расположенными с однойстороны корпуса, в котором выполненацилиндрическая полость, токопроводящую пластину и размещенную междукорпусом 1 и токопроводящей пластиной 4 электроизоляционную керамичес-кую прокладку 5. На поверхности корпуса 1 и токорроводящей пластины 4со стороны, обращенной к керамической прокладке 5, выполнены углубления 6, заполненные клеем, Углубления6 могут быть выполнены цилиндрической формы (Фиг.4) или в виде кольце- .вых (Фиг,5), или пересекающихся(Фиг.6) канавок. Для уменьшения продольных перетечек тепла в электроизоляционной прокладке 5 и сниженияее теплового сопротивления углубления6 на токопроводящей пластине 4 расположены напротив углублений, выполненных на корпусе 1. Суммарнаяплощадь углублений составляет 0,20,5 площади контакта электроизоляционной керамической прокладки 5 стакопроводящей пластиной и основанием корпуса, Внутри корпуса перпендикулярно электроизоляционнойпрокладке 5 установлен стержень 7,обеспечивающий необходимую жесткостькорпуса. Между стержнем 7 и боковойстенкой корпуса между патрубками 2и 3 установлена перегородка 8 вконтакте с основаниями и стенкамикорпуса, Параллельно основанию корпуса, на котором размещена токопроводящая пластина 4 и электроизоля.ционная керамическая прокладка 5,с зазором относительно него установлен перфорированный диск 9, диаметр которого равен диаметру цилиндрической полости корпуса. Диск 9снабжен двумя отогнутыми в противоположные стороны от его плоскостилепестками 10 и 11, расположеннымиотносительно друг друга с зазоромшириной, равной толщине перегородки8, и контактирующими с соответствующими основаниями корпуса 1, Лепесток 10, расположенный в зоне входного патрубка 2, отогнут в сторонустенки корпуса, на которой размещенатокопроводящая пластина и электроизоляционная керамическая прокладка5, Отверстия в перфорированном диске выполнены на диаметре, равном(Р + й)/2 и расположены равномернона части окружности, ограниченнойлепестками 10 и 11, где Э - диаметрцилиндрической полости корпуса,Д - диаметр стержня, Для фиксацииперфорированного диска 9 в корпусе1 на его стенке с внутренней стороны и на стержне выполнены проточки12. Диск 9 делит цилиндрическую полость корпуса на две полости 13 и 14.Устройство работает следующимобразом,Хладагент через входной патрубок2 поступает в полость 13, из которойчерез систему отверстий в перфорированном диске 9 подается в видеструй перпендикулярно к теплоподводящему основанию корпуса 1, охлаждает его, отбирая при этом тепло отприжимаемого к токопроводящей пластине 4 полупроводникового прибора,и удаляется далее из полости 14 через выходной патрубок 3, Тепло отприжимаемого к токопроводящей пластине 4 полупроводникового прибора проходит через последнюю, керамическуюэлектроизоляционную прокладку 5,теплоподводящее основание корпуса 1и отводится далее хладагентом. Стержень 7 в процессе работы обеспечивает жесткость конструкции и способствует сохранению высоких электроизоляционных свойств прокладки 5,Размещение клея в углублениях, выполненных на токопроводящей пластине4 и корпусе 1, позволяет осуществитьсоединение элементов устройства безсущественного увеличения контактныхтепловых сопротивлений.Снижение суммарной площади углублений менее 0,2 площади контактаэлектроизоляционной керамическойО 15 20 55 прокладки 5 с токопроводящей пластиной 4 и основанием корпуса 1 приводит к уменьшению устойчивости клеевого соединения к отрывным усилиям,а увеличение более 0,5 приводит кросту теплового сопротивления клеевого соединения,Расположение углублений на корпусе 1 напротив углублений на токопроводящей пластине способствуетуменьшению теплового сопротивленияклеевого соединения при одновременном увеличении прочности, что в целом способствует повьшению надежности в эксплуатации и эффективностиохлаждения,Формула изобретения 1. Устройство для охлаждения тепловыделяющей апгаратуры, содержа" щее корпус с цилиндрической внутренней полостью, образованный боковыми стенками и основаниями, с входным и 25 выходным патрубками для хладагента, токопроводящую пластину, электропзоляционную керамическую прокладку, размещенную между корпусом и токо- проводящей пластиной, соединенную 30 с ними клеем отдельными контактными участками, стержень, размещенный в цилиндрической полости корпуса соосно с.ней и перпендикулярно основаниям, перфорированный элемент, расположенный в цилиндрической полости корпуса с зазором относительно осно.- ваний, о.т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и технологичности конструкции, 40 оно снабжено перегородкой, размещен-. ной между стержнем и боковой стенкой корпуса с возможностью контакта с основаниями корпуса, входной и выходной патрубки для хладагента располо жены с одной стороны корпуса и разделены перегороддой, перфорированный элемент выполнен в форме диска с диаметром, равным диаметру цилиндрической полости, и с лепестками, отогнутыми относительно плоскости диска в противоположные стороны, причем лепесток, расположенный со стороны входного патрубка, отогнут в сторону основания корпуса, на котором расположена токопроводящая пластина,при этом лепестки расположены по обестороны перегородки, а контактныеучастки выполнены в виде углублений,отношение величины суммарной площадикоторых к величине площади соединения электроизоляционной керамическойпрокладки с тркопроводящей пластинойи соответствующим основанием корпусавыбирается из диапазона 0,2 - 0,5,2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,стерженьвыполнен цилиндрическо формы.3. Устройство по пп,1 и 2, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что отверстия перфорированного элементаравномерно. расположены на частиокружности, ограниченной лепестками,диаметр которой Р выбирается изследующего выражения:Р = (О + д)/2,где Р - диаметр цилиндрической полости корпуса, м;Й - диаметр стержня, м,4, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что углубления контактных участков корпуса итокопроводящей пластины расположеныодно напротив другого,5, Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что углубления контактных участков корпуса итокопроводящей пластины выполненыцилиндрической формы и равномернорасположены по концентрическим окружностямб, Устройство по пп,1, 5, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что углубления контактных участков корпуса и токспровадящей пластины расположены на разных концентричных окружностях и выполнены с различными диаметрами. 7. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что углубления контактных участков корпуса итокопроводящей пластины выполненыв форме кольцевых канавок,8, Устройство по п,1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что углубления контактных участков корпуса итокопроводящей пластины выполненыв виде пересекающихся канавок,47 МЗО Фиг.гБ.Б Составитель С н ектор В,Гирняк ехред А.Кравчук едактор О,Спеси КНТ ССС енног 13035 ственно-издательский комбинат Патент". г.уж ул. Гагарина, 101 Произ ака ИИ 68/57 судар раж 77 б Подписноеомитета по изобретениям и открытия Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5