Термоэлектрический интенсификатор теплопередачи, преимущественно для отвода тепла от элементов радиоэлектроники большой мощности Советский патент 1993 года по МПК H05K7/20 

Изобретение относится к области технической физики и предназначено для использования в радиоэлектронике.

Целью изобретения является увеличения эффективности и уменьшение габаритов и энергопотребления термоэлектрического интенсификатора.

Заявляемое устройство показано на чертеже.

Устройство содержит термоэлектробатарею, состоящую из расположенных в середине низких ветвей 1 и из расположенных по краям высоких ветвей 2. тепловыделяющие спаи которых расположены на одном уровне и примыкают к теплообменнику (воздушному радиатору) 3, а теплопоглощаю- щие спаи расположены на двух уровнях. Таким образом, в середине термоэлектробатареи образовано углубление, в которое помещен охлаждаемый элемент РЭА 4 в тепловом контакте с теплопоглощающими спаями низких ветвей 1.

В тепловом контакте с теплопоглощающими спаями высоких ветвей 2 и верхней частью элемента РЭА 4 размещен дополни

со

ю

4 О 00

тельный теплообменник (воздушный радиатор) 5.

В углублении термоэлектробатареи в тепловом контакте с элементом РЭА 4 помещен датчик температуры 6. выход которого электрически связан с входом регулятора температуры 7, а выход последнего связан с термоэлектробатареей. Для уменьшения влияния бокового теплообмена имеется теплоизоляция 8.

Устройство работает следующим образом.

Поскольку температурный режим эффективной работы элемента РЭА 4 выше температуры окружающей среды, то при такой работе поток тепла все время направлен от элемента РЭА 4 через теплообменники 3 и 5 в окружающую среду. Ветви 1 и 2 термоэлектробатареи, включаясь в этот процесс, интенсифицируют теплопередачу. Часть тепла от элемента 4 передается теплопогло- щающим спаям низких ветвей 1 и через тепловыделяющие спай-радиатору 3, который рассеивает ее в окружающую среду. Другая часть передается дополнительному радиатору 5, рассеивание от которого происходит и непосредственно в окружающую среду и через теплопоглощающие спаи высоких вет- .вей 2 передается радиатору 3 и передается в окружающую среду.

Так как нет необходимости охлаждать элемент 4 до или ниже температуры окружающей среды, то регулятор температуры 7 в соответствии с показаниями датчика 6 и заданным на шкале регулятора 7 значением рабочей температуры включает и выключает при необходимости ветви 1 и 2 термоэлектробатареи, поддерживая автоматически температуру элемента 4 в заданном диапазоне.

Конструктивное выполнение устройства; приложение двух небольших размеров (по сравнению с прототипом) теплообменников и выполнение термоэлектробатареи с

углублением в середине для охлаждаемого элемента позволяют не только уменьшить габариты, но и увеличить эффективность теплопередачи. Снижение энергопотребления достигается за счет автоматического управления работой термоэлектробатареи с помощью датчика температуры и регулятора.

Формула изобретения

Термоэлектрический интенсификатор теплопередачи, преимущественно для отвода тепла от элементов радиоэлектроники большой мощности, содержащий термоэлектробатарею, установленный на теплообменник на тепловыделяющих спаях термоэлектробатареи, и установочную площадку, отличающийся тем, что, с целью эффективности отвода тепла, энергоэкономичности и улучшения массо-габаритных характеристик, он снабжен дополнительным теплообменником, примыкающим к части теплопоглощающих спаев термоэлектробатареи, и блоком управления термоэлектробатареи, в ключа ющим датчик температуры и регулятор температуры, выход которого связан с термоэлектробатареей, причем термоэлектробатарея собрана из низких ветвей и высоких ветвей, расположенных вокруг низких с образованием угулубления, а основной теплообменник установлен в тепловом контакте с теплопоглощающими спаями низких ветвей, при этом дополнительный теплообменник установлен в тепловом контакте с

теплопоглощающими спаями высоких ветвей термоэлектробатареи, а установочная площадка образована теплопоглощающими спаями низких ветвей, датчик температуры установлен в указанном выше углублении с

обеспечением теплового контакта с тепло- поглощающими спаями низких ветвей и с дополнительным теплообменником, который размещен с обеспечением теплового контакта с установочной площадкой.

6 4

Область использования: изобретение относится к радиоэлектронике. Сущность изобретения: заключается в том, что устройство содержит термоэлектробатарею с теплообменником тепловыделяющих спаев, введен дополнительный теплообменник, примыкающий к части теплопоглощающих спаев, и блок управления работой термоэлектробатареи, состоящий из измеряющего температуру охлаждаемого элемента датчика и связанного с источником питания регулятора температуры, вход которого связан с датчиком, а выход - с термоэлектробатареей. Термоэлектробатарея составлена из низких и высоких полупроводниковых ветвей, причем низкие расположены в середине, а высокие - вокруг них с образованием углубления, в котором в тепловом контакте с теп- лопоглощающими спаями низких ветвей располагаются охлаждаемый элемент и датчик температуры. Дополнительный теплообменник находится в тепловом контакте с теплопоглощающими спаями высоких ветвей и охлаждаемым элементом. 1 ил. t/ С