Радиатор для охлаждения радиоэлектронных элементов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1699022 А 1 19 ИЕ ИЗОБРЕСВИДЕТЕЛЬСТВУ ЙИ ВТОРСКОМ рск эли нструкт т "Авто во СССР(54) РАДИАТОР ДЛЯ О ДИОЭЛЕКТРОННЫХ ЭЛ РААЖДЕН МЕНТОВ лить оптимальное отношение гидравлического диаметра канала б к шагу решетки и (б/й), определить оптимальное отношение длины ка нала к гидра ел ичес кому диаметру последнего (О/б). Экспериментально в найдено О/б от 6 до 10. Верхняя граница Оь определяется конструктивными и технологическими соображениями, При отношении р . О/б менее 6 эффективность радиатора интенсивно падает, а при отношении О/б: более 10 сложность изготовления не оправ.дывается несущественного роста эффективности по сравнению с оптимальным значением. На фиг. 1 -. редставлен радиатор, вид спереди; на Фг., 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3- вариант радиатора с периферийным расположением охлаждаемого объекта и прогрессивно уменьшающимся диаметром каналов охлаждения в сторону охлаждаемого объекта, вид сверху. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельстМ 1056474, кл. Н 05 К 7/20Патент СШАР 4546405, кл. Н 0123/3 Изобретение относится к радиоэлектронной технике, а именно к конструированию составных частей аппаратуры и может быть использовано для охлаждения радиоэлектронных элементов, в частности полупроводниковых приборов, работающих при повышенных температурах,Цель изобретения - повышение эффективности.охлаждения,Для достижения поставленной цели не, обходимо обеспечить наибольший подогрев охлаждающей среды при возможо меньшем температурном напоре (разности температур между средней температурой стенок радиатора и средней температурой охлаждающей среды), а также обеспечить наибольшую площадь поверхности .охлаждения при минимальных размерах радиатора. Для этого необходимо применить треугольную решетку расположения охлаждающих каналов при шестигранной форме последних (решетка сотового типа), опреде(Я)5 Н 05 К 7/20, Н 01 1 23(57) Изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к конструированию составных частей аппаратуры, и может быть использовано для охлаждения радиоэлектронных элементов, например полупроводниковых приборов, работающих при повышенных температурах. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения - достигается использованием треугольной решетки расположения охлаждающих каналов шестигранной формы, оптимальным отношением гидравлического диаметоа канала к шагу решетки и оптимальным отношением длины канала к гидравлическому диаметру канала. 3 ил, 1699022Радиатор содержит основание 1 в виде толстостенного стакана(фиг, 1) либо пластины (фиг. 3), Основание 1 посредством перемычек 2 контактирует с обечайкой 3, содержащей каналы 4 охлаждения. Обечай ка 3 может быть любой, зависящей от конкретной конструкции и цели, Каналы 4 охлаждения имеют шестигранную форму, с целью создания тягового эффекта выполнены со стенками, образующими замкнутый 10 контур, для увеличения плотности упаковки (следовательно поверхности охлаждения), а также для уменьшения дличы теплопроводных участков расположены по треугольной решетке с шагом й. Тепловое сопротивле ние радиатора представлено большим количеством параллельно соединенных участков (стенок), общих для соседних каналов на протяжении всей длины. Это резко умень, шает тепловое сопротивление радиатора по 20 ,теплопроводности, а в сочетании с развитой поверхностью охлаждения - и всего , радиатора в целом, Каналы 4 охлакдениявыполнены с переменным сечением, рас- ширяющимися кверху и книзу. Это расши,ряет технологические возможностиизготовления массовыми способами (литье под давлением, штамповка), кроме того, уменьшает массу радиатора и снижает потери на краевой эффект, особенно для набе , гающего потока охлаждающей средь, Такой , радиатор обладает большой прозрачностью ; для охлаждающей среды и, будучи встроен , в систему с принудительной вентиляцией, , требует меньшей мощности вентиляции. 35Радиатор работает следующим образом.Тепло от охлаждаемого объекта 5 по.толстостенному основанию 1 поступает к обечайке 3 и к стенкам каналов 4 охлаждения. Благодаря большой длине последних, охлаждающая среда получает в несколько раз больший подогрев (2-3 раза) даже при более низкой температуре радиатора, чем в известйых аналогах. Создается раз ность плотностей на входе и выходе из каналов, Это, а также малое аэродинамическое сопротивление охлаждающей среде со стороны радиатора, создает организованный конвекционный поток - тягу и повыша ет эффективность радиатора, снижает температуру охлаждаемого обьекта при одинаковой выделяемой тепловой мощности с известными аналогами, но при меньших габаритах и массе, Обечайка 3 (фиг. 3) с целью уменьшения теплового сопротивления материала радиатора, содержит вблизи охлаждаемого объекта каналы 4 охлаждения меньшего диаметра, По мере уменьшения теплового потока в сторону от охлаждаемого объекта тепловое сопротивление увеличивается (толщина стенок уменьшается) за счет увеличения диаметоа каналов, Это решение позволяет при оптимальном выборе шага решетки и диаметров охлаждающих каналов уменьшить общее тепловое сопротивление радиатора и улучшить его эффективность, Образец радиатора выполнен из силуминового сплава с параметрами б/Ь=О,Я, Ой=8. Проведены сравнительные испытания с ребристым и игольчатым радиатором равных размеров, При равной выделяемой тепловой мощности температура корпуса радиатора была в среднем на 30- 40 О ниже температуры ребристого радиатора и на 20-257 О ниже температуры игольчатого радиатора.Использование изобретения позволяет уменьшить габариты как радиатора, так и аппаратуры в целом, в состав которой входит данный радиатор или достичь более низкой температуры охлаждаемых обьектов при нелимитируемых размерах аппаратуры. Радиатор технологичен в изготовлении,Формула изобретения Радиатор для охлаждения радиоэлектронных элементов, содержащий основание с установочной площадкой для размещения радиоэлектронных элементов с выполненными в нем вертикальными каналами, расположенными по треугольной решетке и имеющими форму ячеек шестигранной формы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, перемычки стенок каналов выполнены равномерно сужающимися в направлении от центра к онцам каналов при отношении длины канала к его диаметру б - 10 и отношении диаметров каналов к шагу треугольной решетки, уменьшающемся в сторону располокения радиоэлектронных элементов,1699022 Составитель Т, Взнуздаевачолинская Техред М.Моргентал Карре Дем чик кт Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 4403 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб 4/5