Устройство для охлаждения радиоэлементов Советский патент 1988 года по МПК H05K7/20 H01L23/36 

4 О 0 СО СО О)

Изобретение предназначено для обеспечения теплового режима работы радиоэлементов (РЭ), работающих в кратковременном или повторно-кратковременном режиме. Устройство для охлаждения РЭ содержит корпус 1, заполненный охлаждающей жидкостью (ОЖ) 2, в которую помещена капсула 3, заполненная веществом 4, растворяющимся в ОЖ 2 с поглощением тепла, и герметизированная герметиком 5, в качестве которого использован материал, температура плавления которого выше температуры ОЖ 2 и ниже допустимой температуры РЭ. На корпусе 1 закреплен РЭ, например; тиристор 6, а в корпус 1 вложена пластина 7 из упругого материала для компенсации теплового расширения ОЖ 2. Капсула 3 может быть выполнена многосекционной. Повыщается эффективность охлаждения РЭ. 3 з.п. ф-лы, 6 ил. Ф (Л

/

5

-jH -F5SWI-

- Isr iStvn 1 fxxfjvxmy f f nf Jvf-x.- nwv

fft/.j

-jH -F5SWI-

- Isr iStvn 1 Изобретение относится к радиотехнике , предназначено дня обеспечения теплового режима работы радиоэлементов, преимущественно полупроводнико- вых приборов, работающих в кратковременном или повторно-кратковременном режиме, и может быть использован в электротехнике, приборостроении, на транспорте и других отраслях про- мьши1енности, где требуется обеспечить тепловой режим приборов при кратковременном режиме их работы.

Целью изобретения является улучшение массогабаритных характеристик и повьшение эффективности охлаждения устройства.

На фиг. 1 показано устройство для охлаждения с внешней установкой радиоэлемента-, на фиг. 2 - то же, с внешней установкой группы радиоэлементов, работающих в кратковременном режиме; на фиг. 3 - капсула, прикрепленная к корпусу устройства; на фиг. 4 - устройство для работы в повторно кратковременном режиме; на фиг. 5 - капсула с: изолированными стенками на фиг. 6 - устройство, в котором касула выполнена в виде отсека корпуса

Устройство для охлаждения содержи корпус 1, заполненный охлаждающей жидкостью. В полость корпуса 1 в жидкость 2 помещена каг1сула 3, заполненная растворяющимся в жидкости с поглощением тепла веществом 4, кап сула 3 запаяна герметично посредством герметика 5 - плавящегося вещества. На корпусе закрепляется охлаж- даемь й полупроводниковый прибор, например тиристор 6. В корпус 1 вложен упругий элемент - пластина 7 из упругого материала, например резины для компенсации теплового расширения охлаждающей жидкости 2.

В корпус 1, заполненный жидкостью 2, вводится помещаемая под каждым прибором 6 капсула 3, вьтолненная в виде таблетки, стенки которой выполнены из плавящегося вещества 5, и заполненная растворяющимся в жидкости 2

с поглощением тепла веществом 4.

Устройство, которое предназначено для работы в повторно-кратковременном режиме, содержит капсулу 3, приклеиваемую к стенке корпуса 1 под основанием охлаждаемого прибора 6. Капсула 3 выполнена в виде таблетки, заполненной растворяющимся веществом 4 с изолированными между собой отсека-fO

15

20 25 30jj 0

5

0

5

ми 8. Стенки капсулы 3 изгoтoвлeFIЬ из плавящегося вещества 5 с разными температурами плавления,значения которых возрастают от внешней стороны к внутренней стороне капсулы 3.

Корпус 1 конструктивно может быть выполнен с отсеком 9, заполняемым растворяющимся веществом 4 и герметизируемым плавящимся веществом 5,

В качестве жидкости-растворителя 2 и растворяющегося вещества 4 в устройстве могут быть использованы, например, вода и тиосульфат натрия, вода - соль КС1.

В кауестве плавящегося вещества 5 может использоваться стеариновая кислота, парафин, сплав зуда и другие металлические и неметаллические вещества.

Устройство работает следующим образом.

При включении прибора.6 вьщеляемое им тепло через стенку корпуса 1 из высокотеплопроводного материала поступает в жидкость 2 и идет на ее разогрев. По достижении температуры плавления первой перегородки капсулы 3,вещество 4, находящееся в первом отсеке капсулы 3, попадает в жидкость 2 и растворяется в ней с поглощением тепла. Процесс идет настолько интенсивно, что при этом температура жидкости 2 может даже понижаться. При дальнейшей работе прибора 6 жидкость 2 продолжает разогреваться.

Длительность первого этапа пов-. торно-кратковременного режима работы , выбирается таким образом, чтобы прибор 6 отключался, когда температура жидкости 2 достигнет температуры несколько меньшей, чем температура плавления второй перегородки капсулы 3. По достижении этой температуры заканчивается первый этап повторно- кратковременной работы прибора 6.

При повторном пуске прибора 6 : :. вновь жидкость 2 начинает разогреваться, но уже до температуры плавления . второй перегородки, после чего перегородка плавится, и в жидкость 2 поступает растворяющееся с поглощением тепла вещество 4, что приводит к замедлению разогрева или даже к понижению температуры жидкости 2 (зависит от мощности тепловыделения прибора 6) .

31403396

Аналогичный процесс происходит при

каждом последующем кратковременном пуске прибора 6.

Число обеспечиваемых возможных кратковременных пусков прибора 6 определяется числом изолированных объемов с растворяюпщмся веществом 4 в капсуле 3. Время работы прибора 6 при каждом кратковременном пуске оп- ределяется количеством жидкости 2 и растворяющегося вещества 4 в соответствующем отсеке капсулы 3 и мощнотью тепловьщеления прибора 6. При . этом максимальное количество раство- ряющегося вещества 4 определяется . . концентрацией насыщенного раствора при данной температуре.

Изобретение позволяет снизить массу и размеры устройства для охлажде- ния радиоэлементов, работающих в кратковременном или повторно-кратковременном режиме, и повысить эффективность охлаждения.

Формула изобретения

(ри&2

с я тем, что, с целью улучшения мас согабаритных характеристик и повышения эффективности охлаждения, оно снабжено размещенной в охлаждающей жидкости капсулой, которая герметизирована посредством герметика и заполнена веществом, растворяющимся в охлаждающей жидкости с поглощением тепла, причем в качестве герметика использован плавящийся материал с температурой плавления вьше температуры окружающей среды и ниже допус- тимоц температуры радиоэлементов.

il

шш

VV фие,5

.1

7