Устройство для пассивного регулирования температуры электрорадиоэлементов Советский патент 1988 года по МПК G05D23/02 H05K7/20 

4ib

Од СО

ел

00

тельного элемента 4, запомнившего форму, при которой крышка открыта,, . значительно превышает упругость ЦП возвратного элемента 5 и крышка открывается. Теплоизолирующая оболочка 6 обеспечивает большое тепловое сопротивление между электрорадиоэлементами и окружающей средой. 1 ил.

Изобретение относится к технике термостатирования. Цель изобретения- расширение эксплуатационньк возможностей устройства. При низких температурах окружающей среды упругось цилиндрический пруткины (ЦП) возвратного элемента 5, выполненного из сверх- зластичного материала, значительно превышает упругость ЦП термочувствительного элемента 4, поэтому крьшка с размещенными на нем электрорадно- элементами закрыта. При высоких тем- пературах упругость ЦП термочувстви- , S

1

Изобретение относится к технике термостатирования тепловыделяющих или теплопоглощающих устройств, например электрорадиоэлементов (ЭРЭ), предназначено для использования в аппаратуре, работающей в широком диапазоне изменения температуры окружающей ср еды, и может быть использовано также для тепловой защиты ЭРЭ в экстремальных условиях.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностб й.

На чертеже схематически представлена конструкция устройства.

Устройство состоит из основания 1 корпуса, на котором размещены тепловьщеляющие или теплопоглощаюш 1е устройства, например электрорадио- злементы на радиаторах, крышки 2 кор- пуса, шарнирно соединенной с основанием 1 корпуса посредством оси 3. На оси 3 размещены термочувствительный элемент 4 и возвратньй-элемент 5, одними своими концами соединенные с крьшкой 2, а другими - с основанием 1 корпуса. На внешнюю поверхность корпуса нанесена теплоизолирующая облочка 6.

Устройство работает следующим образом.

ЭРЭ, вьщеляющие тепловую мощность Р, разогревают свою поверхность, внутреннюю поверхность корпуса, ось шарнира и термочувствительный эле- мент. При низких температурах окружающей среды t|j упругость цилиндрической пружины возвратного элемента, обеспечивающего закрывание крышки, значительно превышает упругость ци- линдрической пружины термочувствителного элемента и крьшка закрыта. В этом случае теплоизолирующая оболочка обеспечивает большое тепловое сопротивление R .,5между ЭРЭ и окру- жающей средой, что вызывает большой

Q

5

0 перегрев поверхности ЭРЭ bt, относительно ty :

At, P-R,c5

При высоких температурах окружающей среды tg упругость цилиндрической пружины термочувствительного элемента, запомнившего форму, при которой крышка корпуса полностью открыта, значительно превьшгает упругость цилиндрической пружины возврата элемента и крьшка открыта. В этом случае большое тепловое сопротивление между ЭРЭ и окружающей средой, списьюающее теплоотвод через теплоизолирующую оболочку, шунтируется малым тепловым сопротивлением ЕЗСМ между ЭРЭ и окружающей средой, обратно пропорциональным сумме эффективных площадей- поверхностей теплоотвода от внутренних стенок корпуса, от радиаторов и от ЭРЭ. Перегрев поверхности ЭРЭ Atj, относительно t мал ( t.,) и описывается вьфажением

&.t,

R

эсм

cS эсм

Ширина температурного диапазона для поверхностей ЭРЭ А t оказывается меньше ширины температурного диапазона для окружающей среды at на величину At, - bt. Поэтому ЭРЭ при использовании устройства могут работать в широком температурном диапазоне окружающей среды. При постепенном понижении температуры окружающей среды tj, от t упругость цилиндрической пружиньЕ термочувствительного элемента уменьшается и возвратная пружина постепенно закрывает крышку, при этом перегрев поверхностей ЭРЭ плавно увеличивается от At до U t J , при повьшлении же этот перегрев уменьшается от & t, ДoДt;J, Использование и качест- (Ве возвратного элемента цилиндричес3

сверхэластичного матекой пружины из риала дает возможность регулировать перегрев поверхностей ЭРЭ при низких температурах, когда механические напряжения, создаваемые термочувстви- тельньм элементом, малы. Это позволяет расширить диапазон применения устройства в сторону низких температур окружающей среды по сравнению с устройствами, использующими пружины из обычных упругих материалов. Кроме того, увеличение чувствительности дополнительно приводит к увеличению быстродействия устройства,что повышает эффективность его использования для тепловой защиты ЭРЭ при работе их в экстремальных условиях.

Наличие теплоизолирующей оболочки позволяет получить большой перегрев ЭРЭ At, при низких температурах окружающей среды t, когда крышка корпуса закрыта, при высоких же температурах tg, когда крышка корпуса под действием разворачивающейся цилиндрической пружины термочувствительного элемента открывается, наличие теплоизоляции корпуса существенно не влияет на перегрев ЭРЭ . At., который в этом случае мал ( /itj«bt,) . При низких температурах ркружающей

среды температура ЭРЭ + At,, а при высоких

причем ширина температурного диапазона для злектрорадиоэлементов

At. - &tj

5В -ЭМ

(t. -tj + (At, Технико-экономическая эффективность изобретения обусловлена существенным повьш1ением времени наработ- ки на отказ и расширением диапазона рабочих температур окружающей среды, при которых эффективно термостатиро- вание.

Формула изобретения

Устройство для пассивного регулирования температуры электрорадиоэлементов, содержащее корпус, выполненньй

15 в виде основания с крышкой, термо- чувствительньй элемент, который выполнен из материала с памятью формы- и установлен в корпусе с возможностью взаимодействия с крышкой, о т20личающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, оно снабжено возвратным элементом, который выполнен в виде цилиндрической пружины из сверх25 эластичного материала, термочувстви- тельньй элемент выполнен в виде цилиндрической пружины, а крьшша шар- нирно соединена с кррпусом посредством оси, на которой установлены ци30 линдрические пруткины возвратного и термочувствительного элементов, одни концы которых закреплены на крьшпсе, а другие - на основании, причем осно- вание, крышка и ось шарнирного соеди35 нения выполнены из теплопроводного материала, а на внешнюю поверхность корпуса нанесено теплоизолирукмцее покрытие.