Охладитель

 

О ri =-М -С::А Н. И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 736221 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 14.04.77 (21) 2475706/18 — ?5 (5I ) М. Кд, Н 01 L 23/36 с пригоелинениеи заявки №

Государственный комитет (23) Цриоригет во делам изобретений н открытий

Опубликовано 25.05.80. Ьголлетень №

Дата опубликования описания 25.05.80 (53) УДК621.382 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Рейсиг, Ф. И. Захаров и В С. Федий

Институт электродинамики АН Украинской ССР (7!) Заявитель (54) ОХЛАДИТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам для охлаждения и может быть использовано в системах принудительного охлаждения мощных полупроводниковых, гззоразрядных и электровакуумных приборов, а гакже тепловыделяющих элементов радиоэлекгронной аппаратуры.

Известны охладители,выполненные в виде пластин или цилиндров с припаенными к ним спиралями из луженной или посеребренной проволоки (1).

Однако низкая степень заполнения проволоками канала охлаждения, а также то. что большая часть витков спирали работаез в условиях меньшего темперзтурного нзпорз по сравнению с витками, расположенными со стороны входа охлаждающей среды, приводит к ухудшению массогабзритных показателей охладителя.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является охлздитель, нзпример, для полупроводниковых приборов, содержащий основание с наружной саженкой, ограничивающей канал лля хлзлзгента. соединенный с системой принудигельного охлаждения (2).

В качестве хлздагентз используется вода или трансформзторное масло.

Однако надежность эксплуатации этого устройства недостаточна, поскольку техническая вода имеет низкое удельное электрическое

5 сопротивление, содержит нерастворимые осадки, замерзает при отрицательной температуре, а масло — пожароопасно. Кроме того многочисленныс соединения штуцеров индивицузль о ных охладителей дюритовыми шлантами снижают надежность эксплуатации.

Целью изобретения является повышение надежности эксплуатации при одновременном сохранении эффективности.

Это достигается тем, что наружная стенка выполнена в виде однорядной проволочной решетки, концы которой соединены с основанием.

На фиг. 1 изображен охлздитель с решеткой, З расположенной по окружности, например, для таблеточных приборов, вид спереди; на фиг.2— то же, вид сверху, нз фиг. 3 — охладитель с квадратной решеткой и центральным отверстием, например, для приборов в штыревом

3 73 исполнении; на фиг. 4 — охладитсль с извилис-oA решсз кой.

Охладитель содержит основание 1, внутри которого расположен канал 2, имеющий вход

3 для соединения с системой принудительного охлаждения. Наружная стенка канала 2 выполнена в виде однородной решетки из проволок 4, концы которых соединены с основанием 1. Проволочная решетка может быть набрана из профилированных элементов с малым аэродинамическим сопротивлением при обтекании их охлаждающей средой.

Зля приборов в таблеточном корпусе охладитель выполняется без центрального отверстия (см, фиг. 1, 2, 4).

При присоединении охладителя к системе принудительного охлаждения, воздух или газ поступает через отверстие 3 в канал 2, а затем обтекает ряд проволок 4 и через щелевые отверстия, образованные этими проволоками, с большой скоростью выходит наружу (либо в другой канал при замкнутой системе охлаждения) .

Такой охладитель позволяет увеличить надежность эксплуатации за счет применения воздушной (газовой) охлаждающей среды вместо жидкостной, и кроме того, эффективность охлаждения не уступает эффективности жидкостных охладителей, поскольку его эффективность определяется увеличенным отношением поверхности теплосъема к объему охлаждающего воздуха (газа), а также за счет однорядного расположения проволок, что увеличивает температурный напор.

Для улучшения теплоотдачи основание и решетку целесообразно выполйять из материалов с высоким коэффициентом теплопроводности, например из меди.

Изменяя основные параметры решетки— длину, толщину и количество проволоки, можно регулировать количество тепла, отводимого от выделяющего элемента охлаждающей средой.

В случае необходимости увеличения поверхности теплообмена наряду с уменьшением диаметра проволоки и увеличением ее длин, возможно выполнение решетки с увеличенным периметром по сравнению с периметром окружности, например, квадратной формы, извилистой и т.п.

61 7! 4

Таким обре ом, охладик.. и можно ныполнять различными по форм . )абlpH1(iM, и, следовательно, теплоотдаче, в гависимости от типа, назначения и теплонапряжлшости тепловыцеляющего объск) а.

Используя охладители с прямоугольной формой решетки, можно изготовить групповые охладители для параллельного соединения вентилей; чередуя охладители с круглой формой решетки и таблеточные вентили, можно собирать в столбы последовательно соединенные вентили для получения высоких напряжений.

Для решетки из медных проволок диаметрру 10, длиной — 10 м,зазоре между про15 волоками 10 4 м, температурном напоре 50 и скорости воздуха 50 м/с в минимальном сечении зазора коэффициент теплоотдачи достигает значений L = 1000 — 1500 вт/м град, т,е. таких же значений как при жидкостном ох о лаждении, что значительно выше, по сравнению с другими системами принудительного воздушного охлаждения, в которых L=60 — 80 вт/м М

Хград.

Высокая эффективность предлагаемого охладителя позволяет изготовить охладители малых размеров, в результате чего могут быть снижены общие габариты и вес различных устройств, где используются различные тепловыделяющие элементы, особенно в радиоэлектронзО ной и преобразовательной аппаратуре.

Формула изобретения

Охладитель, например, для полупроводнико35 вых приборов, содержащий основание с наружной стенкой, ограничивающей канал для хладагента, соединенный с системой принудительного охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности экс4л плуатации при одновременном сохранении эффективности, наружная стенка выполнена в виде однородной проволочной решетки, концы которой соединены с основанием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 372594, кл. И 01 L 23/36, 1973.

2. Иатент США Р 3018424, кл. 317 — 234, опублик. 1962 (прототип) .

736221

Составитель А. Прохорова

ТехРед М.Петко

Корректор А, ГриценкО

Редактор Е. Гончар

Тираж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2436/43

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4