Способ охлаждения тепловыделяющих элементов электроаппаратуры и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК H01L23/34 H05K7/20 

(Л

с

Jk.

аг1

и газообразного ХА выполненных из эластичного электроизоляционного материала. Внутренняя трубка фиксируется при помощи шайбы 5, плавность по дачи ХА регулируется регулятЬром расхода, выполненным, например, в виде электромагнита 6, а перемешивание производят в большом объеме канала штуцера 7 перед входом в радиатор 8,

Подачу жидкого ХА к тепловыделяющим элементам осуществляют плавно с частотой следования порции 0,1-1,0 Гц и чередуют с подачей увлажненного до 100% относительной влакности газообразного ХД, которую осуществляют дискретными порциями. Способ позволяет повысить эффективность охлаждения устройства. 2 с. :и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Способ охлаждения тепловыделяющих элементов электроаппаратуры реализован в устройстве, в котором подводящие магистрали 1 и 2 жидкого и газообразного хладагента (ХА) соединены с коаксиальнытш подводящими патрубками 3 и 4 для подводя жгздкого

t

Изобретение относится к электро- .технике, преимущественно к области конструирЪвания устройств охлалдо ения полупроводниковых приборов с

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения.

На фиг,1 представлено предлагаемое устройство в разрезе; на фиг.2 - радиатор с двухзаходными спиралями to Архимеда; на фиг.З -раэрез А-А на фиг.2; на фиг.4 --штуцер в сборе; на фиг.З - регулятор расхода.

Подводящие магистрали 1 и 2 жид кого и газообразного хладагента сое- .13 динены с коаксиальными подводящими патрубками 3 и 4 соответственно для подвода жидкого и газообразного хлг.р агента, вьтолненных из эластичного электроизоляционного материала. 20

Внутренняя трубка фиксируется при помощи шайбы 5, плавность подачи

хладагента регулируется регулятором расхода, выполненным, например, в виде электромагнита 6, а перемешивание п. производят в большем рбъеме канала штуцера 7„ перед входом в радиатор 8.

25

Каналы радиатора 9 с постоянным объемньпч гр.адиентом температуры выпол-30

йены в ви,це многозаходных (например, двухзаходных) спиралей, в частности Архимеда, расположенных в двух плос-т костях и соединенных центральньгми отверстиями 10 в перегородке 11 меж-

ду противоположно расположенными спиралями. Соотношение сечения отверстия И канапа . По коаксиальным патрубкам, закрепленным к боковой поверхности радиатора посредством штуце г-40 ра, одновременно подается хладагент

в два канала спиралей на разных плос

костях. Можно параллельно через один патрубок подавать газ и хладагент в разные каналы, которые имеют связь меяду собой через отверстия 10, в этом случае желательно использовать радиатор без центрального отверстия, объединяющего одну спираль с другой.

Штуцер 7 с гайками имеет расширенный обтаем кйнала при входе 12 и кольцевую расточку в конце конуса 13 для ввода кромки патрубка. Накидная гайка К, с конической образующей 15 и кольцевым выступом 16, который способствует прижатию патрубка к торцу штуцера 17. Этим обеспечивается зауженный вход хладагента в расширенный объем штуцера. Потоки хладагента и. газа проходят в расширенный объем штуцера, где у входа образуется кольцевая бухта Г8. Трубка прижимается к штуцеру навинчиванием накидной гайки 19 с опорой, создавая при зтом надеж- ную фиксацию узла.

Регулятор расхода вьтолнен в виде электромагнита с обмоткой 20 и корпу- сом 21 и крьш1кой 22 магнита, регулирующими винтами 23 н подвижным сердеч-- НИКОМ 24, который находится между резиновым шариком 25, с одной стороны, и коаксиальным шлангом 26 с другой. Возврат сердечника происходит за счет внутреннего давления в коаксиальных подводящих патрубках.

Способ охлаждения элементов элек- троаПпаратуры осуществляют следующим образом.

Хладагент подают из магистрали 1, пропускают по гибкому наружному патрубку 3 коаксиальных патрубков, при этом с помощью регулятора расхода 6 количество хладагента плавно меняют

до получения необходимого минимального количества в объеме штуцера 7 перед каиалом радиатора, в этот момент впускают воздух из магистрали 2 по внутреннему патрубку А, зафиксированному фигурной шайбой 5, который пере меш|т.шт с малым количеством хладагента до 100% относительной влажности воздуха в объеме и подают в радиатор, где увлаженный воздух воздействует на пленку, покрывающую каналы охладителя, -способствует ускорению движения пузырьков, от обогреваемой полупроводниковыми приборами поверхности каналов, а также приводит к интенсивной циркуляции и перемешиванию, в результате чего усчли- ваетсн теплоотдача от поверхностей каналов охладителя смеси, З.атем подачу воздуха прерьгаают и плавно наращивают подачу хладагента. Чередующиеся порции хладагента и воздуха уменьшают процесс электролиза и соле- образования. Для более эффективного, съема тепла используются охладители с постоянным объемным градиентом температуры в виде радиаторов с много з аходными спиралями. Сила воздействия струи хладагента на криволинеГ Ную поверхность возрастает в 2 раза по сравнению с силой в случае плоской стенки.

Формула изобретения

0

5

0

5

0

разного хладагента, которую осуществляют дискретными порциями. : 2. Устройство для охлаяедення теп- ловьщеляющих-элементов электроаппа- ратуры; содержащее корпус с подводящим И отводящим патрубками для жидкого хладагента, в котором размещены радиаторы тепловыделяющих электроэлементов, отличающееся тем, что, с це.чьк) повьтетгиг эГрфек- тивности охлажлснил, оно снабжено подводящитш патрубками длп гя чпоб- разного хладагента, штуцерами и регу лятором расхода жидкого хладагента, в радиаторе выполнены каналы для жидкого и газообразного хладагента в виде многозаходньгх спиралей, расположенных позтанно одна над другой и соединенных между, собой центральным отверстием, а подводящие патрубки для жидкого и газообразного хладагента выполнены с разными диаметрами из. эластичного злектроизоляционно- го материала, причем каждый подводящий патрубок для газообразного хладагента коаксиалыю размещен внутри соответствующего патрубка для жидкого хладагента, а штуцеры установлены на входах каналов радиатора и соединены .с подводш шми патрубками для жидкого и газообразного хладагента. 3. Устройство по п.2, о т л и

чающееся тем, что многозаход- 35 ные спирали каналов радиатора выполнены в форме спиралей Архимеда.

(pu,2

17 7J

f jL4-i-J,( fy .

76

W

фигЛ

0

70

тт2Ъ

фаг. 5