Устройство охлаждения с промежуточным теплоносителем Советский патент 1988 года по МПК H05K7/20 F28F13/00 

ваниями, при этом меньшее осногзание 5 одной секции соединено с большим основанием другой секции каналом 7. Транспортная камера 8 сообщает камеру 3 с последней секцией 4 испарительной камеры и патрубком 9. На входе в камеру 8 установлен гидравлический клапан, вьшолненный в виде цилиндра 10 с нижним основанием 11. На чертеже также показаны торец 12

патрубка 9, торец 13 оболочки 2, охлаждающие элементы 14, например полупроводниковые силовые элементы, размещенные на боковой поверхности 15 секций 4, геометрическая ось 16, промежуточный теплоноситель 17, патрубок 18. и линии 19 связи. Изобретение позволяет также повысить надежность при одновременном уменьшении габаритов. 1 ил.

Изобретение относится к системам охлаждения с замкнутым циклом и использованием промежуточного теплоносителя, а именно к системам охлаждения малогабаритной силовой аппаратуры, например, для скважных источников питания магнитострикцион- ных или пьезокерамических излучателей. Изобретение повышает эффективность ох.паждения и позволяет улуч-:. шить массогабаритные характеристики. Устройство содержит корпус 1 с оболочкой 2, образующие конденсационную камеру 3. Испарительная .ч образована ceкция и 4 в виде усеченных конусов с непараллельными между собой меньшими 5 и болыними 6 осио(Л с

1

Изобретение относится к системам охлаждения с замкнутым циклом с использованием промежуточного теплоносителя, а именно к системам охлаж- дения малогабаритной силовой аппаратуры, например, для скважинных источников питания магнитострикцион- ных или пьезокерамических излучателей.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения и улучшение массогабаритных характеристик..

На чертеже изображено устройство охлаждения с промежуточным теплоносителем, общий вид.

Устройство содержит корпус 1, вдоль которого внутри установлена оболочка 2. Пространство между корпусом 1 и оболочкой 2 образует конденсационную камеру 3. Внутри оболочки 2 размещена испарительная камера, образованная полыми располо- женными поэтажно одна над другой секциями 4 в виде усеченных конусов с непараллельными между собой меньшими 5 и большими 6 основаниями, при этом меньщее основание 5 одной секции соединено с большим основанием 6 другой секции каналом 7. Транспортная камера В сообщает меяод собой конденсационную камеру 3 с испарительной камерой, а именно ее последнюю секцию 4 с соединительным патрубком 9.

На входе в транспортную камеру 8 установлен гидравлический клапан, который выполнен, например, в виде цилиндра 10 с открытым нижним осно- ванием 11, которьш находится ниже

0

0

C

5 5

0

0

уровня торца 12 патрубка 9 и ниже верхнего торца 13 оболочки 2, причем торец 12 патрубка 9 расположен выше верхнего торца 13 оболочки 2.

Охлаждаемые элеме 1ты 14, например полупроводниковые силовые элементы, размещены на боковой поверхности 15 полых секций 4. Соединительные каналы 7 каждой полой секции 4 смещены в противоположные стороны от продольной геометрической оси 16 корпуса 1, а система охлаждения частично заполнена промежуточным теплоносителем 17. Конденсационная камера 3 соединена с нижней секцией 4 патрубком 18. Кроме того, охлаждаемые элементы 14 соединены между собой линиями 19 связи.

Выполнение оснований 5 и 6 полых секций 4 непараллельными и смещение соединительных каналов 7 в разные стороны от геометрической оси 16 направлено на обеспечение режимов движения теплоносителя 17 без образования застойных зон. Так как ох- лаждаемьш элементы 14 размещены под большим основанием 6 следующей секции 4, то это дает );озможность уменьшить габаритные размеры системы охлаждения .

Устройство работает следующим образом.

При работе охлаждаемых элементов 14, установленных на полых секциях 4, происходит нагрев, вызывающий повышение температуры в сужающихся частях секций 4, которое приводит к возбуйщению движения теплоносителя 17 по направлению к вышерасположсн- ной секции 4. Вьщелившегося тепла

3Н

достаточно для испарения части теплоносителя 17, что существенно изменяет характер движения теплоносителя 17 в каждой из секций 4. При выполнении каналов 7 с мальм диаметром, величина которого не превьшает 8 мм, и использовании теплоносителя 17с вязкостью, близкой к вязкости воды при соответствующей температуре, режим движения теплоносителя 17 с паровой фазой близок к поршневому

После прохождения большего основания 6 следующей секции 4 происходит разделение потока смеси, а при пуске устройства схлопывание парового пузырька.

Гидравлическое сопротивление каналов 7 полых секций А вдоль продольной оси 16 по направлению от большего основания 6 к меньшему основанию 5 существенно ниже по сравнению с гидравлическим сопротивлением испарительной камеры при обратном движении жидкости, т.е. движение парогазовой смеси в обратном направлении затруднено.

При дальнейшей работе элементов 14 происходит постепенное повышение температуры теплоносителя 17 и образование устойчивых паровых пудырьков которые прорываются в цилиндр 10, При этом теплоноситель 17 накапливается в транспортной камере 8, образуя гидравлический затвор. При дальнейшем накоплении пара внутри цилиндра 10 происходит оттеснение теплоносителя 17 ниже открытого основания 11 и прорыв газа в транспорт21

ную камеру 8. При этом наОлюдлс-тся незначительное падение давления м испарительной камере и нарушение режима течения парогазового потока, что приводит к изменению скорости потока теплоносителя 17.

Изобретение позволяет повысить надежность при одновременном уменьшении габаритов.

Формула изобретения

II Устройство охлаждения с проме.- жуточным теплоносителем, содержащее корпус, размещенные в нем и сообщающиеся между собой посредством транс- портпой камеры с образованием замкнутого контура испарительную камеру и конденсационную камеру, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлазкдения и улучшения массогабаритных характеристик, испарительная камера выполнена в виде поэтажно расположенных одна над другой и сообщающихся между собой посредством соединительных каналов полых секций в виде усеченных конусов с непараллельными основаниями, которые ориентированы своими меньшими основаниями в направлении выходного сечения испарительной камеры, причем соединительные каналы полых секций расположены по разные стороны геометрической оси корпуса. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что транспортная -камера снабжена гидравлическим клапаном.