Способ охлаждения тепловыделяющих элементов электроаппаратуры и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к электротехнике . Способ охлаждения тепловыделяющих элементов электроаппаратуры реализован в устройстве, в котором подводящие магистрали 1 и 2 жидкого и газообразного хладагента (ХА) соединены с коаксиальнытш подводящими патрубками 3 и 4 для подводя жгздкого

00103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ..

РЕСПУБЛИК. (!9) (II)

SU, (51)5 H 01 7 23/34, Н 05 К 7/20

М А BTGPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„Вь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРОЮ (46) 23.09.90.Бюл. К - 35 (21) 413? 585/24»21 (22) 22.10.86 (72) Э.И,Карагезов, М,A.Ìàëõàñÿí, и Г.А.Мартиросян (53) 621.396.577 (088.8) (56) Чебовский О.Г, и др. Силовые полупроводниковые приборы, - М.: 1975, с. 24-27.

Авторское свидетельство. СССР

Р 669431, кл. H 01 L 23/34, 1979, (54) СПОСОБ ОХЛАХЩЕНИЯ ТЕПЛОВЬ1ДЕЛЯР)ЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОАППАРАТУРЫ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике. Способ охлаждения тепловыделяющих элементов электроацпаратуры реализован в устройстве, в котором подводящие магистрали 1 и 2 жидкого и газообразного хладагента (ХА) соединены с коаксиальными подводящими патрубками 3 и 4 для подвода жидкого

1438533 и газообразного ХА, выполненных из Подачу жидкого ХА к тепловццеляющим эластичного электронэоляционного ма- элементам осуществляют плавно с астотериала. Внутренняя трубка фиксирует- той следования порции 0,1-1,0 1Ъ и ся при помощи шайбы 5, плавность по- чередуют с подачей увлажненного до дачи ХА регулируется,регулятбром,. 1003 относительной влажности гаэооб" расхода, выполненным, например, в ви- разного ХА, которую осуществляют дискде электромагнита 6, а перемешивание ретными порциями. Способ позволяет производят B большом объеме канала повысить эффективность охлаждения штуцера 7 перед входом в радиатор 8, устройства, 2 с. †.и 2 з.п, ф гы 5 ил

Изобретение относится к электро.технике, преимущественно к области конструирования устройств охлаждения полупроводниковых приборов.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения.

На фиг,l представлено.. предлагаемое устройство в разрезе; на фиг.2радиатор с двухзаходными спиралями 10

Архимеда; на фиг.3 -разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 †:штуцер в сборе; на фиг.5 — регулятор расхода, Подводящие магистрали 1 и 2 жид кого и. газообразного хладагента сое-,15 динены с коаксиальными подводящими цатрубками 3 и 4 соответственно для подвода жидкого и газообразного хлгг,агента, выполненных из эластичного электроизоляционного материала. 20

Внутренняя трубка фиксируется .при помощи шайбы 5, плавность подачи хладагента регулируется регулятором расхода, выполненным, например, s виде электромагнита 6, а перемешинание:i.. 5 проиэнодят в большем объеме канала штуцера 7„ перед входом в радиатор 8.

Каналы радиатора 9 с постоянным объемным грвдиентом температуры ныпол--30 иены s виде многоэаходных (например, двухзаходных) спиралей, н частности

Архимеда, расположенных н двух плос-. костях и соединенных центральными отверстиями 10 в пеРегородке ll между противоположно расположенными спи" ралями. Соотношение сечения отверстия и.канала 1:10, По коаксиальным патрубкам, закрепленнйм к боковой поверхности радиатора посредством штуце -4О ра, одновременно подается хладагент в дна канала спиралей на разных плос" костях. Можно параллельно через. один патрубок поданать газ и хладагент в разные каналы, которые имеют связь между собой через отверстия 10 н этом случае желательно испольэовать радиатор беэ центрального отверстия, объединяющего одну спираль с другой.

Штуцер 7 с гайками имеет расширенный объем канала при входе- 12 и кольцевую расточку в конце конуса !3 для ввода кромки патрубка. Накидная гайка 14 с конической образующей 15 и кольцевым выступом 16, который способстнует прижатню патрубка к торцу штуцера 17. Этим обеспечивается эауженный вход хладагента н расширенный объем штуцера. Потоки хладагента и. . .аза проходят н расширенный объем штуцера, где у входа образуется кольцевая бухта 18, Трубка прижимается к штуцеру нанинчиванием накидной гайки

19 с опорой, создавая при этом надежную фиксацию узла.

Регулятор расхода выполнен в ниде электромагнита с обмоткой 20 и,корпусом 21 и крышкой 22 магнита, регулирующими винтаии 23 и подвижным сердечником 24, который находится между резиновым шариком 25, с одной стороны, и коаксиальным шлангом 26 с другой. Вознрат сердечника происходит

sa счет внутреннего давления н коаксиальных подводящих патрубках.

Способ охлаждения элементов электроаппаратуры осущестнлягот следующим образом.

Хладагент подают иэ магистрали l пропускают по гибкому наружному патрубку 3 коаксиальных патрубков, при этом с помощью регулятора расхода 6 количество хладагента плавно менягот з 1438533 до получения необходимого минимального количества в объеме штуцера 7 перед каналом радиатора, в этот момент впускаю воздух из магистрали 2 по

5 внутреннему патрубку 4, зафиксированному фигурной шайбой 5, который перемешивают с малым количеством хлад— агента до 100К относительной влажности воздуха s .объеме и подают в ра- 10 диатор, где увлвженный воздух воздействует на пленку, покрывающую каналы охладителя, -епособствует ускорению движения пузырьков. от обогреваемой полупроводниковыми приборами поверхности каналов, а также приво дит к интенсивной циркуляции и перемешиванию, в результате чего усг1ливается теплоотдача от поверхностей каналов охладителя смеси. Затем rioдачу воздуха прерывают и плавно наращивают подачу хладагента, Чередующиеся порции хладагента и воздуха уменьшают процесс электролиза и солеобразования. Для более эффективного.

25 съема тепла используются охладители с постоянньп4 объемным градиентом температуры в виде радиаторов с многозвходныии спиралями. Сила воздействия струи хладагента йа криволинейную поверхность возрастает в 2 раза по сравнению с силой в случае плоской стенки.

Формула изобретения 35

1, Способ охлаждения тепловьделяю« щих элементов электровппаратуры, включающий подачу жидкого хладагента дискретныии порциями к тепловьделяю- 40 щим элементам, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенйя эффективности охлаждения, подачу жид,кого хладагента к тепловьделяющим элементам осуществляют плавно с частотой следования порцгги 0,1-1 Гц и чередуют с подачег1 увлажненного до, 1007. относнтельног1.вла)кности газообразного хладагента, которую осуществляют дискретными порцияии.

2. Устройство для охлаждения тепловьделяющих элементов электроаппаратуры; содержащее корпус с подводящим и отводящим патрубками для жидкого хладагентв, в котором размещены радиаторы тепловыделяющих электроэлементов, о т л и ч а к щ е е с л теи, что, с целью повмшеннл эффективности охлажленил, оно снабжено подводящими патрубквми длл га гобразного хладагента, штуперами и регулятором расхода жидкого хладагентв, в радйаторе выполнены каналы для жидкого и газообразного хладагента в виде многоэаходных спг.ралей, расположенных поэтвжно одна над другой и соединенных между собой центрлльньм отверстием, а подводящие патрубкн для жидкого и газообразного хладагента выполнены с разными диаметрами из. эластичного электроизоляционнсго материала, причем каждый подводящий патрубок для газообразного хладагента коаксиально размещен внутри соответствующего патрубка для жидкого хладагента, а штуцеры установлены на входах каналов радиатора и соединены .с подводяиими патрубкамн для жидкого и газообразного хладагента.

3. Устройство го п,2, о т л ив ч а ю щ е е с я тем, что иногоэаходные спирали каналов радиатора выполнены в форме спиралей Лрхгмеда.

4. Устройство по пп.2 н 3, о т— л н ч а ю щ е е с л теи, что регу-лятор расхода жг(цкого хладагента выполнен в виде размещенных в корпусе с крыогкой электромагнита с подвккным сердечником, который ус,пговлен с возможностью взаимодействия с подводящим патрубком жидкого хллдагента, и регулируемых упоров, установленных соосно с подвижныи сердечником с двух его прстнвоположных кс нцов. т

10 !

| 7 15.)438533

21

Составитель А.Дудкин

Редактор M,Âàñèëüåâà Техред Л.Сердюкова Корректор Г.Реюетник

Закаэ 3328 Тираж 458 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушокая наб., д, 4/5

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