Устройство для испарительного охлаждения Советский патент 1986 года по МПК F28D5/00 F28D15/04 

1

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплопередаклдим 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 разрез; 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. 1 и 2) или патрубков 9 (фиг. 4 и 5), расположенных в зоне пониженного давления эжектора. Кроме того, полость эжектора 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 быть 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 быть разделен на две части диэлектрической вставкой К), при этом капиллярная структура 2 выполнена из диэлектрического материала, что обеспечивает

508202

небольшую величину утечек электрического тока.

Кроме того, при необходимости как корпус 1, так и стенки эжектора 5 и

5 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 струк15 тура имеет значительно меньшую электропроводность, чем жидкость. Устройство может быть использовано для охлаждения штьфевых или таблеточных силовых полупроводниковых приборов

20 11 и 12 соответственно, имеющих то- коведущие шины 13,

Устройство работает следующим образом.

Охлаждающая жидкость циркулирует

25 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 2f при этом пар втягивается в эжектор 5, и пузьфи пара конденсируются в охлаждающей жидкости, а часть этой жидкости пос,, тупает из полости эжектора 5 под действием капиллярных сил в капиллярную структуру 2, причем этот поток жидкости компенсирует ее потери . в виде пара,

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

45 теплопередающей способности.

При работе устройства в зоне 2 подвода тепла вследствие эффекта эжекции создается разрежение, что позволяет осуществить кипение в ка50 пиллярной структуре при пониженной температуре жидкости.

фие-2

фие.З

(ftue.S

фие.6

Составитель А.Лобанов Редактор Т.Парфенова Техред Л.ОлейникКорректор В.Синицкая

Заказ 6301Тираж 589Подписное

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