Кмера тепла

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 11 506086

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.05.70 (21) 1442896 26-25 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

Опубликовано 05.03.76. Б?оллетень ¹ 9 (51) М. Кл 2 Н 01L 21/66 (53) УДК 621.382(088.8) по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 13.05.76 (72) Авторы изобретения

П. А. Саар, В. С. Кого, О. А, Шеховцов, В..А. Третьяк и В. Ю. Пелих

Заявитель (54) КАМЕРА ТЕПЛА

Камера тепла предназначеи лля использования в электронной промышленности.

Известные .камеры тепла. применяемые для

rIcII»r T3IrHst полупроводниковых приборов, нагреваются обдувающим пх горячим воздухом.

При этом нагрев воздуха, поддержани" cr0 заданной температуры, псремеши?занпе и реверсирование потоков воздуха на поверхности камеры осущсствлгпот с помощью весьма громоздкой и сложной электромеханической сп- 10 стемы.

Недостатками таких камер являются большие габариты; низкий тепловой к. п. д., что приводит к высокому расходу электроэнергии; длительность достижения заданной температу- 15 ры внутри камеры; невысокая точность,поддержания заданной температуры в рабочем пространстве камеры; колебания температуры достигают +1 С, а перепад температуры .по пространству камеры +2 С. 20

С целью устранения указанных недостатков нагрев поверхности камеры тепла производят с помощью замкнутой пароиспарительной системы, образованной двумя рядами изогнутых по форме камеры тепловых трубок, паро- 25 вые каналы которых соединены»cpxrrим и нижним коллекторами.

На фиг. показана предложенная камера тепла, попсречнос сечение; на фиг. 2 — то же, продольный разрез. 30

Собственно камера имеет цп IH»Iprr .OcêórO изотермическую поверхность, образованную спстез?ой металлических, 1?япрпмер медных, трубок 1, пилений коллектор-.нагреватель 2 и верни?1 соединительный коллектор 3.

Ня внутр ннсй поверхности трубок 1 расположен слой порпсто? а мяте м?аля — cTi .êIOâîIoKH3 4, прпжпмасмый стя lbl?011 цилиндрической спиралью 5. Полая ча ть трубки образует сквозной кан3ë 6. Трубки 1 1?згпбают в виде полуколец и соедппя?от в цилиндр с помоIцыо Верхнего H ыижнеГО сосдlкпптсльнь!х 1 .0,1лекторов 3 и 2; м"cTI соединений ге ..мятпчески пропаивают.

Верхний коллектср 3 представляет собой трубу, î1пн конец которой наглухо запаяп, а к другому пэипаян откачной штуцер 7.

Нижний коллектор-нагреватель 2 выполнен в виде блока, изготовленного, например, из меди. Внутри блока проход1?т глуxolI канал S, COP.,IHHPHHblll BH) тре??ними K3rrlr 131?II 6 Tpl б01 с 110;10CTbl0 к0,1лектсря 3.

В нижней части коллектора-нагревателя 2 имс тся полость 9, в которую помещена спираль электрического нагревателя (на чертеже

H показ;1н l ) . ПолоcTb 9 33KpbIB3cтc51 крышкой 10. Внут(книпс полости трубок 1 и коллекторов 2 и 3 сооб:цаются с в?1сшпей средой только через откачнсй штуцер 7. Пространст506086 во между трубками 1 за паивают с помощью изогнутых в полукольца медных полосок 11.

Задняя стенка камеры состоит из двух круглых медных, пластин 12, которые |припаиваются с двух сторон к .край нему левому кольцу трубок 1. Полость 13 между пластинами 12 заполняется стекло ватой, Загрузочное окно камеры состоит из двух металлических, например:медных, плоских колец 14 и 15. Кольцо 14 при|паивается к правой стороне второго с ле- 10 вого торца кольца трубок 1, а кольцо 15 — к левой стороне крайнего кольца трубок 1.

К кольцам 14 — 15 припаивается кораническое кольцо 16. Полость 17 заполняется стекловатой. Аналогично монтируется засло|нка 18 загрузочного окна.

После сборки камеры внутренняя полость трубок 1 и коллекторов 2 и 3 через штуцер 7 подключается к вакуумному насосу, и из нее выкачивают воздух до разрежения 1. 10 — 2 — 20

1 10 — з мм рт, ст., затем методом шлюзования заливают рабочую жидкость, например этиловый спирт, в количестве, необходимом для заполнения пор стекловолокна 4 и образования открытой ванны в канале нижнего коллекто- 25 ра 2, .после чего входную трубку штуцера 7 запапвают. Камеру помещают в металлический кожух, между камерой и кожухом прокладывают теплоизоляцию из стекловаты и паралона. 30

Камера работает следующим образом. При включении нагревателя спирт в канале 8 нижнего коллектора 2 начинает испаряться, поглощая тепло нагревателя. Пары спирта под собственным давлением устремляются в ка на- 35 лы 6 трубок 1, где конденсируются на холодных участках, отдавая им скрытую теплоту парообразования. Конденсат по ка пиллярам стекловолокна 4 в трубках 1 под действием собственного веса и сил поверхностного натя- 40 жения в капиллярах возвращается в нижний коллектор-нагреватель 2, где опять подвер- . гается испарению.

Интенсивное испарение спирта продолжается до тех пор, пока температура внутри камеры не достигнет зада нного значения. При этом для сокращения времени достижения заданной тем пер атуры электрический нагреватель работает на максимальной мощности.

Когда температура рабочего IIIpOcTpBHGTBB камеры достигнет зада иной величины, |нагреватель переключается на мощность, достаточную лишь для ком пенсации тепловых потерь. Температуру измеряют термопарой, укрепленной на внутрен ней поверхности камеры, регулируют с;помощью милливольтметра, регулирующие контакты которого через управляемые вентили включают питание электрического нагревателя.

Камера тепла как объект регулирования температуры обладает высокими динамическими свойствами. Поэтому даже с позиционным регулированием достигается весьма высокая точность регулирования температуры.

Способность системы трубок:перераспределять тепло между неравномерно нагретыми участками с помощью испарения и конденсации паров теплоносителя обеспечивает устранение градиентов температуры по всей поверхности камеры и, в конечном счете, внутри нее.

Формула изобретения

Камера тепла, например, для испытания,полупроводниковых приборов, состоящая из собственно камеры, системы нагрева с системой терморегулирования и теплоизоляции, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения перепадов температуры внутри камеры, повышения производительности и экономичности, система нагрева выполнена в виде за мкнутой пароиепарительной системы, образован ной двумя рядами изогнутых по форме камеры тепловых трубок, паровые каналы которых соединены верхним и нижним коллекторами, причем на нижненем коллекторе размещен нагреватель.