Устройство для испарительного охлаждения полупроводниковых приборов

(р) Н 05 К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР(71) Ленинградский ийститут инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В.Н. Образцова(56) Авторское свидетельство СССР Р 1216620, кл. 1 28 0 15/02, 15,11,.83,Авторское свидетельство СССР Р 1306406, кл.05 К 7/20, 12,10.,84, (54) УСТРОЙСТВО Д 315 ИС 1 АРИТПЫОГО ОХЛАУДВП 5 ОЛУ 5 РОВОДИКОВЫХ ПРИБОРОВ (57) Изобретение относится к радиозлектроцике. Цель изобретения - упро,80162119 О щение конструкции, повышение ремоцтопригодности и улучшение массогабаритцых характеристик устройства для цспарцтельцого охлаждения полупроводниковых приборов - достигается тем, что вцем корпус 1 выполнен в виде замкнутой оболочки из прозрачной диэлектрической пленки.ц заполнен жидким теплоносителем 2. На внеыней поверхностикорпуса 1 в зоне испарения размещензлемент 5 жесткости с обеспечениемтеплового контакта со стенкой корпуса1. Установочные площадки 6 дпя полупроводниковых приборов / размещены цавнешней поверхности элементов 5 жесткости, каждый из которых выполнен ввиде коробки цли диска. 4 з,п, ф-:пл,5 ил.б 21190 50 3Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для охлаждения силовых полупроводниковых приборов, выпрмяителейподстанций метрополитена,5Цель изобретения " упрощение конструкции, повышение ремонтопригодности и улучшение массогабаритных характеристик, 10На шиг, 1 и 2 показано устройстводля испарительного охлаждения.полупроводниковых приборов таблеточного типа, две ортогональные проекции нафиг. 3 - то же 9 с элементами жесткости в виде коробок, на фиг. 4 - тоже, для двух полупроводниковых прибо.Ров, сечение; на фиг. 5 - то же, сэлементами жесткости .в виде дисков,УстРойство дпя испарительного охлажцения полупроводниковых приборов .содержит корпус 1 с упругими стенками,частично заполненный жидким теплоноси"телем 2, с зонами конденсации 3 ииспарения 4, элементы 5 жесткости,расположенные на стенках корпуса 1 в1 его зоне 4 испарения с обеспечениемтеплового контакта со стенкой корпуса 1, установочные площадки б дляполупроводниковых приборов 7, разме"щенные на внешней поверхности стеноккорпуса 1 в его зоне 4 испарения. Кор.пус 1 выполнен в виде замкнутой оболочки из прозрачной диэлектрическойпленки, например искусственной лолимернои пленки. Элемент 5 жесткостирасположен на внешней поверхностиоболочки корпуса 1 в его зоне 4 исаа"рения, а установочные площадки б дляполупроводниковых приборов 7 смонтированы на внешней поверхности элементов 5 жесткости.Каждый элемент 5 жесткости выполнен в виде коробки, а оболочка корпуса 1 в его зоне 4 испарения - в видерукавов 8, установленных в коробке,причем установочные площадки 6 расположены на стенках коробки.Рукава 8 оболочки корпуса 1 размещены с внешних сторон коробок,Каждый элемент 5 жесткости можетбыть выполнен в виде диска 9. Замкну"тая оболочка корпуса 1 имеет формукольца. Рукава расположены внутри, кольца. Диски 9 установлены внутрикольца параллельно между собой с возможностью взаимодействия с рукавами.Взоне 3 конденсации корпуса 1 размещенконтейнер 10 из искусственной полимерной пленки, заполненный теплоаккумулирующим материалом 11, В качестве искусственной полимерной пленки исПользована пленка марки ПЭТФ. Полупроводниковые приборысжаты с элементами 5 жесткости и токоведущими шинами 12 посредством прижимных элементов 13. Элементы 5 жесткости выполнены из теплопроводного материала,Устройство для испарительного ох" лаждения работает .следующим образом,При протекании тока через полупроводниковый прибор 7 выделяется теплота, которая передается через стенку элемента 5 жесткости, стенку корпусав его зоне 4 испарения теплоаккумулирующему веществу 2, в качестве которого использован жидкии теплоноситель например вода, Жидкий теплоноситель закипает и его пары поднимаются в зону 3 конденсации корпуса 1, где конденсируются и стекают по внутренним стенкам корпуса 1 в его зону 4 испарения, а теплота отводится в окружающую среду через стенку корпуса 1, например, путем естественной конвек-, ции воздуха С увеличением тока через полупроводниковый приборвыделяемое количество теплоты возрастает, что приводит к увеличению давления паров жидкого теплоносителя во внутренней полости корпуса 1 и способствует лучшему прижатию полимерной пленки к стенкам сипового элемента 5 и, следо-, вательно, снижению термического сопротивления между полупроводниковым прибором. 7 и жидким теплоносителем 2.В случае применения контейнера 10 с теплоаккумулирующим материалом 11 часть теплоты затрачивается на расплавление теплоаккумулирующего вещест-. ва 11, например парафина, в периоды резкого наброса нагрузки на полупроводниковый прибор 7, В периоды снижения или прекращения тока через полупроводниковый прибор 7 теплота от теплоаккумулирующего материала 11 контейнера 10 передается жидкому теплоносителю 2,корпуса 1, на поверхности которого плавает контейнер 10, таким образом осуществляется термостабилизация полупроводникового прибора 7 и удлиняется срок его службы. Формула изобретения 1, Устройство для испарительного охлаждения полупроводниковых приборов,5 1621190 6 содержащее корпус с упругими. стенками, мент жесткости выполнен в виде короб- частично заполненный жидким теплоно- ки, а оболочка корпуса в его зоне сителем, с зонами конденсации и испа" испарения - в виде рукавов, установрения, элементы жесткости расположен- ленных в коробке причем установочУ5Э ные на стенках корпуса в его зоне ис- .ные площадки расположены на стенках парения с обеспечением теплового кон- коробок.такта со стенкой, установочные площад. Устройство по пп. 1 и 2, о тки для полупроводниковых приборов на л и ч а ю щ е е с я тем, что рукава внешней поверхности стенок корпуса в 1 О оболочки расположены с внешних стоего зоне испарения, о т л и ч а ю " рон коробок. щ е е с я тем, что, с целью упрощения 4. Устройство по п. 1, о т л и - конструкции, повышения ремонтопригод- ч а ю щ е е с я тем, что каждый эленасти и улучшения массогабаритных ха- мент жесткости выполнен в виде диска, рактеристик, корпус выполнен в виде 15 замкнутая оболочка корпуса выполнена замкнутой оболочки из прозрачной ди- в йорме кольца.с рукавами внутри электрической пленки, элемент жесткос- кольца, причем диски установлены внут" ти расположен на внешней поверхности ри кольца параллельно между собой с оболочки корпуса в его зоне испарения, возможностью взаимодействия с рука- а установочные площадки для полупро вами.водниковых приборов расположены на . 5. Устройство по пц. 1 - 4, о т - внешней поверхности элементов жест- л и ч а ю щ е е с я тем, что в качесткости, ве прозрачной диэлектрической пленки2, Устройство по п. 1, о т л и - оболочки использована полимерная. ч а ю щ е е с я тем, что каждый эле пленка марки ПЗТф.Иожо ахеи оррект к Тира исное с ССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород Гагарина Заказ 42 ВНИИПИ Г Составитель А. По Техред М.Микеысударственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5