Устройство для испарительного охлаждения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU» 1250 20 А1 (бц 4 F 28 9 5/00 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3867178/24-06 (22) 13.03.85 (46) 15,08.86. Бюл. У 30 (7 1) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В.Н.Образцова (72) И.Г.Киселев, А.Б.Буянов, С,И.Степанов и В,И,Пузаков (53) 621,565.58 (088.8) (56) Дан П, и др. Тепловые трубы.

И.: Энергия, 1979, с. 217.

Авторское свидетельство СССР

N - 422925, кл. F 25 В 19/02, 1972, (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ, преимущественно силовых полупроводниковых приборов, содержащее корпус с капиллярной структурой в зоне подвода тепла и паровым каналом и трубопровод для охлаждающей жидкости, частично введенный внутрь корпуса через его стенки и подключенный к внешней системе охлаждения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения теплопередающей способности и расширения функциональных возможностей, участок трубопровода, размещенный внутри корпуса, выполнен в виде эжектора, со общенного с паровым каналом в зоне пониженного давления и с капиллярной структурой.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я,,тем, что по крайней мере часть трубопровода, образующего эжектор, выполнена из капиллярно-пористого материала °

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения утечек электрического тока при охлаждении полупроводниковых приборов, корпус в зоне подвода тепла разделен на две части диэлектрической вставкой, а капиллярная структура выполнена из диэлектрического материала.

12

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплопередающим устройствам, и может быть использовано для охлаждения силовых полупроводниковых приборов.

Целью изобретения является повышение теплопередающей способности и расширение функциональных возможностей.

На фиг; 1 изображено устройство для охлаждения штыревого полупроводникового прибора ; на фиг. 2 — устройство для охлаждения таблеточного полупроводникового прибора; на фиг.3— то же, поперечный ра зре з; на фиг. 4 эжектор с изогнутой осевой линией; на фиг. 5 — эжектор в виде двух взаимных перпендикулярных колен трубопровода; на фиг. 6 — устройство с диэлектрической вставкой.

Устройство содержит корпус 1 с капиллярной структурой 2 в зоне 3 подвода тепла и паровым каналом 4.

Внутри корпуса 1 размещен эжектор

5, подключенный входным 6 и выходным

7 патрубками к внешней системе охлаждения (не показана), Полость эжектора 5 сообщена с паровым каналом 4 посредством отверстий 8 (фиг. 1и 2) или патрубков 9 (фиг, 4 и 5), распо— ложенных в зоне пониженного давления эжектора. Кроме того, полость эжекто— ра 5 сообщена с капиллярной структурой 2, Эжектор 5 может быть выполнен в виде сопла (фиг. 1 и 2) или в виде комбинации двух цилиндров разного диаметра,оси которых перпендикулярны одна другой (фиг. 5). Стенки сопла частично или полностью могут бьггь выполнены из капиллярно-пористого материала (фиг, 2 и 3). При необходимости установки входного и выходного патрубков под углом один к другому ось эжектора может быть изогнута (фиг. 4 и 5). Корпус 1 устройства в зоне 3 подвода тепла может бьггь разцелен на дне части диэлектрической вставкой 10, при этом капиллярная структура 2 выполнена из диэлектрического материала, что обеспечивает

50820 а небольшую величину утечек электрического тока, Кроме того, при необходимости как корпус 1, так и стенки эжектора 5 и патрубков 6 и 7 могут быть выполнены из диэлектрика, а в качестве охлаждающей выбрана диэлектрическая жидкость, Возможна также комбинация диэлектрической капиллярной структуры

10 2 с охлаждающей жидкостью, имеющей относительно высокую электропроводность (например, асбестовые волокна и техническая вода), при этом пропитанная жидкостью капиллярная струкI5 тура имеет значительно меньшую электропроводность, чем жидкость. Устройство может быть использовано для охлаждения штыревых или таблеточных силовых полупроводниковых приборов

20 11 и 12 соответственно, имеющих токоведущие шины 13.

Устройство работает следующим образом.

Охлаждающая жидкость циркулирует через эжектор 5 и внешнюю систему охлаждения, при этом часть этой жидкости пропитывает капиллярную структуру 2 в зоне 3 подвода тепла. При выделении приборами 11 и 12 тепла

30 происходит испарение жидкости из капиллярной структуры 2, при этом пар втягивается в эжектор 5, и пузыри пара конденсируются в охлаждающей жидкости, а часть этой жидкости поступает из полости эжектора 5 под

35 действием капиллярных сил в капиллярную структуру 2, причем этот по- ток жидкости компенсирует ее потери в ниде пара.

При конденсации пузырей пара образуется весьма развитая межфазная поверхность, что обеспечивает низкое термическое сопротивление устройства и соответственное повышение теплопередающей способности.

При работе устройства в зоне 2 подвода тепла вследствие эффекта эжекции создается разрежение, что позволяет осущестнить кипение в капиллярной структуре при пониженной температуре жидкости °

1250820 фиг. б

Составитель А,Лобанов

Редактор Т,Парфенова Техред Л.Олейник Корректор В.Синицкая

Заказ 6301 Тираж 589 Под лис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4