Радиатор для охлаждения радиоэлементов

(5 К 72 НИЯ Б ИСА пытие ог научно- источа к ССС 79.(54) РАДИА ЭЛЕИЕНТОВ (57) Изобретени электронике, в отвода тепла от изобретения - и охлаждения - об того, что в рад полый корпус (П ТОР ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИ 0 относи астности радиоэле вышение ся к радиок средствам ентов. Цель ффективност ся за счет спечивае ержащемрением, зааторе ) 1 с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРподелАм изОБРетений и ОтнРыти ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Краснодарское отделенным производством Всесоюзнисследовательского институтников тока(56) Авторское свидетельств9 884183, кл. Н 05 К 7/20,полненныи теплопоглощающим рабочим веществом (ТРВ) 2, компенсатор изменения объема ТРВ 2 выполнен в виде оболочки, состоящей из сильфона 5 и мембраны 6 заполненной ТРВ 2, в качестве которого может быть исполь" зована жидкость или пластичный материал. Кроме того, оребрение ПК.1 может быть выполнено в виде оболочек из сильфонов 5 с мембранами 6, заполненных другим ТРВ 7 с большим коэффициентом объемного расширения, чем в ТРВ 2. Изобретение позволяет обеспечить поглощение тепла ТРВ 2 и 7 и отвод тепла в окружающую среду стенками сильфонов 5, Радиатор имеетй улучшенные массогабаритные характеристики и обеспечивает контроль за состоянием ТРВ 2, 7 и отключение радиоэлемента 3 при его перегреве. 2 з.пф-лы, 7 ил.Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к средствам,обеспечивающим отвод тепла от.радиоэлементов, радиаторам для охлаждения радиоэлементов.Цель изобретения " повышение эффективности охлаждения.На фиг, 1 схематически показан.радиатор для охлаждения электрора Одиоэлементов, первый вариант выполнения его оребренной поверхности; на фиг, 2 то же, второй вариант; на фиг. 3то же, третий вариант; :на Фиг, 4 - вид А на фиг. 3; на ;Фиг, 5 - радиатор, четвертый вариантВыполнения оребренной поверхности;на Фиг. 6то же, при размещениивитков спирали в пазах радиатора в ,одном варианте; на фиг. 7 - вид Б на фиг. 5 (другой вариант размещения витков спирали оребрения корпуса Радиатора).Радиатор для охлаждения радио элементов (Фиг. 1) содержит корпус 1 25 с оребрением, полость которого заполнена.теплопоглощающим рабочим веществом 2, В качестве рабочего вещества применяются легкоплавкие вещества, растворы и эвтектические сплавы, точка плавления выбирается из необходимых условий работы радиоэлемента ,3, установленного на корпусе 1 радиатора, Емкость полости корпуса 1 выбирается из расчета длительности работы радиоэлемента 3 в зависимости от Физических свойств рабочего вещества, а потребное количество ра" , бочего вещества прямо пропорционально количеству тепла, которое необходимо отвести от радиоэлемента 3, и40 ,обратно пропорционально теплоте плав леыия выбранного рабочего вещества, В отверстии 4 корпуса 1 размещен и закреплен, например, при помощи пайки или сварки компенсатор изменения ,объема теплопоглощающего рабочего вещества 2, сильфон 5, в торце кото" рого установлена упругая мембрана 6, .образующие .оболочку, полость которой заполнена теплопоглощающим рабочим веществом 7 с большим коэффициентом объемного расширения, чем у рабочего вещества 2. В качестве вещества 7, применяются или жидкости (вода, спирты, жидкие растворы и т.п.) или плас тичные (хладотекучие) теплопоглощаю" . щие вещества (парафин, воск, церезини тп) Размеры мембраны 6 и величинухода ее эффективной площади выбирают исходя из объема рабочего вещества 2 и его коэффициента объемногорасширения, а величину перемещенияэффективной площади сильфона 5 выбирают, кроме того, исходя из объемаи коэффициента объемного расширениярабочего вещества 7 и времени срабатывания коммутационного элемента 8(например, микровыключателя), электрически подсоединенного, например,к источнику 9 питания и радиоэлементу 3. Кроме того, эффективнаяплощадь сильфона 5 может быть механически соединена с движком резистора10 (или какого-либо другого датчика),электрически соединенного, например,с устройством 11 контроля и сигнализации состояния теплопоглощающегорабочего вещества.Микровыключатель 8 и резистор 10жестко закреплены с возможностьюрегулирования положения относительносильфона 5 или на корпусе 1 радиатора или на несущей конструкции РЭА(не показано).В радиаторе на фиг. 1 показанообъемное оребрение, например, в видепластин или штырей,В радиаторе на Фиг, 2 показаноштыревое оребрение, где в качествештырей применены малогабаритные сильфоны 5 с мембранами 6, заполненныетеплопоглощающим рабочим веществом 7.В радиаторе на Фиг. 3; 4 показанооребрение в виде пустотелой спирали12, выполненной, например, из медной тонкостенной трубки. На виткахспирали 12 выполнены пазы 13, вскрывающие полость спирали, Витки спирали12 припаяны или приварены к корпусу 1.В радиаторе на фиг. 5 вместо опорногосильфона 5 установлены малогабаритныесильфоны (штыри) 5 с мембраной б ирабочим веществом 7. В радиаторе наФиг, 6, 7 витки спирали 12 размещеныв пазах 14 корпусаНа фиг, 3, 5 элементы 8-11 условно не показаныУстройство работает следующимобразом.При включении радиоэлемента 3температура контактируемого с нимкорпуса 1 растет, а тепло отводится нокружающую среду через поверхностькорпуса 1 и его оребрение. и поглощается рабочим веществом 2, Темпера з 14310тура корпуса 1 растет до достижениятемпературы плавления рабочего вещества 2. Одновременно поглощаетсятепло рабочим веществом 7 и отводится в окружающую среду через стенки игофры сильфона 5.Тепло, отводимое от радиоэлемента3, затрачивается на нагрев окружающей среды и на плавление рабочеговещества 2 практически при стабильнойтемпературе радиоэлемента 3, так кактеплосъем с него очень интенсивен,и стабильность температуры держится дополного расплавления рабочего вещества. При изменении температуры изменяются объемы рабочих веществ 2 и 7,вызывая перемещение эффективных площадей мембраны 6 и сильфона 5, упругокомпенсируя изменение объемов рабочих 20веществ 2 и 7,Изменение длины сильфона 5 позволяет использовать его как передаточный механизм и контролировать состоя ние (температуру) рабочего вещества 2, подсоединяя, например, его эффективную площадь к движку резистора 10. Изменение сопротивления резистора 10 преобразовывается в сигна- З 0 лы для оператора или автоматики через устройство 11При полном расплавлении рабочего вещества 2 эффективная площадь силь- фона 5 упирается в шток приводного механизма (не показаны) микровыключателя 8 и производит отключение источника 9 питания от радиоэлемента 3, информируя об аварийной ситуации в результате перегрева данного радио элемента 3. После отключения радио- элемента 3 температура на нем снижа. ется, рабочие вещества 2 и 7 остывают и сокращаются в объеме, возвращая эффективные площади мембраны 45 6 сильфона 5 в исходное состояние, необходимое для работы радиоэлемента 3, контролируя состояние через устройство 11, Предлагаемый радиатор более эффективен в части отвода тепла в окружающую среду, поэтому соответственно он более эффективен в части длительности непрерывной работы охлаждаемого электрорадиоэлемен. та, требует меньше времени для охлаждения рабочего вещества, уменьшаются габариты и вес радиатора, повышается надежность и точность контроля состояния рабочего вещества и 834отключение охлаждаемого элемента ваварийной ситуации при его перегреве.Формула изобретения1. Радиатор для охлаждения радиоэлементов, содержащий полый корпусс оребрением, заполненный теплопоглощающим рабочим веществом, и компенсатор изменения объема теплопоглощающего рабочего вещества,.установленный с возможностью тепловогоконтакта с ним, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, компенсаторизменения объема теплопоглощающегорабочего вещества выполнен в видеоболочки из сильфона с мембранойв его торце, полость которой заполнена теплопоглощающим рабочим веществом2, Радиатор по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в качестветеплопоглощающего рабочего веществаоболочки компенсатора использованажидкость,3. Радиатор по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, в качестветеплопоглощающего рабочего веществаоболочки компенсатора использованпластичный материал.4. Радиатор по пп. 1 и 3, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что оребрение .полого корпуса выполнено шты"ревым в виде оболочек из сильфонов "с мембранами в торцах, полости которых заполнены теплопоглощающим рабочим веществом, причем мембраны оболочек размещены с тепловым контактомс теплопоглощающим рабочим веществом полого корпуса,5. Радиатор по пп. 1 - 3, о тл и ч а нт щ и й с я тем, что ореб"ренне полого корпуса выполнено в видеспирали с полыми витками, в стенках ко-,торых выполнены вырезы.6,Радиатор по пп, 1 и 5, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в стенкеполого основания со стороны спираливыполнены пазы, в которых размещеныполые витки спирали.7. Радиатор по п. 6, о т л и ч аю щ и й с я тем, что полые виткиспирали установлены с возможностьютеплового контакта их стенок, обращенных к полому корпусу, с теплопоглощающим рабочим веществом пологокорпуса, 8. Радиатор по ю щ и й с я тем, спирали заполнены рабочим веществом 5 1431083 6п. 6, о т л и ч а- ими вырезами с воэможностью тепловогочто полые витки контакта их теплопоглощающего работеплопоглощающим чего вещества с теплопоглощающим раи установлены сво- , бочим веществом полого корпуса.1431083 гб и Составитель А, Поповоренко Техред Л.Сердюкова ктор Г. Решетн едакт Заказ 5354 2 ком енногетении и роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 б аг 5Тираж 8 ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, Ж