Устройство для термостабилизации электронного прибора Советский патент 1985 года по МПК H05K7/20 G12B15/00 

4

сх

00

4 1tU Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для поддержания температуры электронных приборов, функционирующих в условиях наружной атмосферы или неотапливаемых помещений в электронной промышленности, радиостроении и промьппленности средств связи. Известно устройство для охлаждения электронного прибора, содержащее панель, имеющую, по меньшей мере, одно сквозное отверстие и вьлолнен-, ные на одной из ее сторон тештоотдающие элементы tij. Однёко, находясь постоянно в непосредственном контакте с электронны прибором, устройство отводит от него тепло как при положительной тем пературе окружающей среды, предохраняя его от перегрева, т&к и при отри цательной температуре, когда необходимость отвода тепла от электронного прибора отпадает. В последнем случае возможно снижение температуры электронного прибора до такой температуры, при которой прибор становится не работоспособным. Это вынуждает для поддержания температуры электронного прибора при отрицательной температуре окружающей среды использовать нагревательное устройство, обеспечивающее поддержание положительной температуры электронного прибора в условиях воздействия отрицательных температур окружающей среды,, что приводит к дополнительному расходу потребляемой энергии. Известно также устройство для поддержания температуры электронного прибора, содержащее радиатор с вьшолненными на одной из сторон его основания теплоотдающими ребрами, элемент для поддержания температуры и теплоотводящую пластину для размещения электронного прибора, при этом элемент для поддержания температуры выполнен в виде нагревателя {2 . Недостатком устройства является большое потребление электроэнергии, так как основная часть тепла, выделяемая нагревателем, беспрепятственно рассеивается в окружающую среду, поскольку нагреватель находится в непосредственном тепловом контакте с теплопередающими элементами устройства, через которые осуществляетс передача тепла теплоотдающим элементам. Цель изобретения - повышение экономичности путем снижения энергозатрат. Поставленная цель достигается тем, что устройство для термостабилизации электронного прибора, содержащее радиатор с ребрами, расположенными на одной из сторон его основания, элемент термостабилизации и теплоотводящую пластину для размещения эелктронного прибора, установленную на основании радиатора с возможностью теплового контакта с элементом термостабилизации, снабжено гибкой оболочкой, одной торцовой поверхностью герметично соединенной с основанием радиатора, а другой - с пластиной для размещения электронного прибора, а элементы термостабилизации электронного прибора выполнены в виде герметичных резервуаров с мембраной и подпружиненным штоком и закреплены на основании радиатора со стороны его ребер, причем с одной стороны мембраны часть резервуара заполнена водой, а с другой стороны размещен подпружиненный шток, соединенный одним концом с мембраной, а другим через сквозное отверстие, выполненное в основании радиатора, с теплоотводящей пластиной. Кроме того, гибкая оболочка выполнена в виде сильфона. На фиг. 1 изображено устройство ля термостабилизации электронного рибора, при положительной температуре окружающей среды, разрез; на иг. 2 - то же, при отрицательной Температуре окружаюы(ей среды. Устройство для поддержания температуры электронного прибора содержит радиатор 1 с выполненнь&ш на одной из его сторон ребрами 2, элемент термостабилизации, теплоотводящую пластину 3 для размещения электронного прибора, гибкую оболочку (сильфон) 4, при этом в радиаторе t вьтолнено, по меньщей мере, одно сквозное отверстие 5, а элемент термостабилизации содержит, по меньщей мере, один герметичный резервуар 6 для воды, закрепленный на стороне основания радиатора 1 с ребрами 2 и имеющий мембрану 7, смонтированнуюв нем и отделяющую в нем полость 8 для воды, подпружиненный шток 9, соединенный одним Концом с мембраной 7, а через скйозное отверстие 5 в основании радиатора 1 - другим концом с пластиной 31 3 для размещения электронного прибо ра, причем сильфон 4 герметично соединен одной торцовой поверхностью с основанием радиатора 1, а другой с теплоотводящей пластиной 3 для размещения электронного прибора. Поверхности радиатора 1 и пласти ны 3 для размещения электронного прибора, обращенные друг к другу, обработаны способом, обеспечивающим плотное их прилегание для кондуктив ной передачи тепла при положительной температуре окружающей среды и высокую отражательную способность при разрыве теплового контакта в условиях воздействия отрицательной температуры окружающей среды. В зависимости от габаритов электронного прибора (приборов) возможн установка нескольких резервуаров для исключения возможных перекосов и создания больших усилий при разры ве теплового контакта. На фиг.1 и 2 штрихпунктирной линией условно показан электронный прибор. Устройство работает следующим образом. Полость 8 для воды полностью за полняют водой. При положительной температуре окружакщей среды (см. фиг.1) радиатор 1 и пластина 3 плот«о прижаты друг к другу с помощью подпружиненн го штока 9, что обеспечивает беспре пятственную передачу тепла кондуктивным способом от электронного при бора 10 через плас-йИну 3 и радиатор 1 к ребрам 2, а затем в окружающую среду. При падении температуры окружающей среды ниже нулевой (см. фиг.2) вода в полости 8 замерзает и за сче фазового перехода в твердое состояние занимает больший объем. При этом мембрана 7 выгибается и, воздействуя через подпружиненный шток 9 на теплопроводящую пластину 4, перемещает ее в направлении от радиатора i. В результате тепловой контакт пластины 3 с радиатором 1 разрывается и между радиатором, пластиной и сильфоном образуется герметичная полость, заполненттая разреженным воздухом, а кондуктивная форма теплопередачи сменяется на передачу тепла излучением и посредством конвекции, что обеспечивагет резкое сокращение передачи тепла от электронного прибора через теплоотдающие элементы в -окр окающую среду, а это позволяет использовать тепло, выделяемое прибором, на самообогрев, что, в свою очередь, снижает энергопотребление. При смене температуры окружающей среды с отрицательной на положительную обеспечивается возврат теплопроводящей пластины в исходное состояние, при этом лед в резервуаре превращается в воду, вода стремится занять первоначальный объем, а пружина перемещает шток в противоположном направлении и подтягивает теплоотводящую пластину с размещенным на ней электронным прибором до непосредственного контакта с радиатором. Если тепла,вьщеляемого прибором, недостаточно для самообогрева при отрицательной температуре окружающей среды, возможно использование нагревательного устройства, но при этом мощность его, а соответственно и энергопотребление значительно меньше, чем в прототипе. Предлагаемое устройство в сравнении с устройством-прототипом обеспечивает снижение энергопотребления за счет использования тепловой энергии, Ёыделяемой электронным прибором, на его обогрев при отрицательной температуре окружающей среды, поскольку наличие резервуара с мембраной и подпружиненным штоком создает разрыв теплового контакта между пластиной и радиатором, а наличие герметичной полости с разреженным воздухом, образованной радиатором, пластиной и гибкой оболочкой, обеспечивает низкую теплопередачу от электронного прибора через теплоотдающие элементы в окружающую среду. Снижение энергопотребления влечет за собой умень шение стоимости эксплуатации.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОСТАВИЛИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОННОГО ПРИБОРА, содержащее радиатор с ребрами, расположенными на одной стороне его основания, элемент термостабилизации и теплоотводящую пластину для размещения электронного прибора, установленную - на основании радиатора с возможностью теплового контакта с элементом термостабилизации, от л я ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьшения экономичности устройства, оно снабжено гибкой оболочкой, одной торцовой поверхностью герметично соединенной с основанием радиатора, а другой - с пластиной для размещения электронного прибора, а элементы термостабилизации электронного прибора вьшолнены в виде герметичных резервуаров с мембраной и подпружиненным штоком и закреплены на основании радиатора со стороны его ребер, причем с одной стороны мембраны часть резервуара заполнена водой, а с другой стороны размещен подпружиненный шток, соединенный одним концом с ,мембраной, а другим через сквозное отверстие, вьшолненйое в основании радиатора, (Л с теплоотводящей пластиной. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкая оболочка выполнена в виде сильфона.