Устройство испарительного охлаждения электронных ламп Советский патент 1977 года по МПК H01J1/42 

1

Изобретение относится к устройствам испарительного охлаждения, предназначенных для охлаждения различных деталей, работающих в напряженных тепловых реж.имах, и может быть использовано, в частности для охлаждения коллекторов электронных ламп в р адиоэлектронике.

Известны устройства испарительного охлаждения электронных ламп, содержащие камеру с охлаждаемой жидкостью, в которую погружен анод лампы 1J. Однако при интенсив-ном нагреве анода в таких устройствах возможны режимы пленочного кипения с ограниченным теплосъемом.

Известно также устройство испарительного охлаждения электронных ламп, содержащее камеру с охлаждающей жидкостью, цилиндр с лапат1ками и коллектор, установленные коаксиально с камерой 2.

Лопатки в нижней части цилиндра, погруженной в жидкость, выполнены прямолинейными и расположены параллельно оси -цилиндра.

Верхние части лопаток находятся выше уровня жидкости и изогнуты по спирали. Направление спиралей лопаток на наружной и внутренней поверхностях стенки цилиндра - противоположное. При работе лампы пар, образующийся на теплоотдающей поверхности коллектора, поднимаясь в зазоре между этой

поверхностью и внутренней поверхностью цилиндра, закручивается лопатками в верхней части камеры вокруг оси коллектора. Жидкость, увлекаемая паром, из зоны парообразования, за счет центробежных сил отбрасывается к Степкам камеры, стекает вниз по стеНКе камеры в наружный зазор междустенной камеры и внешней поверхностью цилиндра.

К недостаткам этого устройства следует отнести:

-разделение восходящего потока парожидкостной смеси на отдельные, практически изолированные друг от друга части, с помощью вертикальных прямых ребер создает опасность возникновения локального кризиса кипения в какой-либо части, резкого ухудщеиия теплоотдачи, перегрева части охлаждаемой поверхност1И и выхода из строя электронной лампы;

-превышение цилиндра над уровнем жидкости в камере приводит к разрыву контура внутренней циркуляции жидкости. Основная масса жидкости разделена цилиндром на две части. Только небольшое количество жидкости, увлекаемое паром и улавливаемое изогнутыми лопатками в верхней части камеры, переливается во внещний зазор между камерой и цилиндром, что лишь в незначительной

степени восполняет отсутствие естественной циркуляции, что снижает теплоотдачу:

- не используется кинетическая энергия пара для интенсификации теплообмена в зазоре между коллектором и цилиндром.

С целью интенсификации теплообмена, в предлагаемом устройстве испарительного охлаждения цилиндр установлен в подшипниках ниже верхнего уровня жидкости, а лопатки на цилиндре выполнены винтовыми по всей его длине.

На чертеже изображено описываемое устройство.

Устройство включает в себя камеру 1, заполненную водой, в которую помещен коллектор 2, на нем выполнено оребрение 3, цилиндр 4 установлен на оси 5 и имеет возможность вращаться в подщипниках 6. Ось 5 жестко связана с коллектором 2. На внутренней стенке цилиндра расположены лопатки 7, а на внешней стенке - лопатки 8. Лопатки 7 и 8 выполнены винтовыми но всей длине цилиндра 4, который расположен ниже уровня воды 9.

При работе лампы на поверхности коллектора 2 образуется пар, который поднимается вверх, увлекая за собой воду. Пароводяная смесь, поднимаясь в зазоре между коллектором 2 и цилиндром 4, закручивается лопатками 7. Пз-за вращательного движения пароводяной смеси интенсифицируется теплообмен в горизонтальных пазах оребрения 3 и создаются равномерные условия теплообмена по всей поверхности коллектора 2. Пар движется в зазоре с большей скоростью, чем смесь, и оказывает давление на лопатки в цилиндре 4. Цилиндр 4 приобретает вращательное движение, противоположное направлению вращения пароводяной смеси. Лопатки 8 цилиндра 4 работают в этом случае как щнековый насос, ускоряя движение воды в зазоре между цилиндром 4 и камерой 1. Лопатки 7 также способствуют продвижению жидкости в осевом направлении, усиливая самоциркуляцию воды, что приводит к интенсификации теплообмена на поверхности коллектора лампы.

Формула изобретения

Устройство испарительного охлаждения электронпых ламп, содержащее камеру с охлаждающей жидкостью, цилиндр с лопатками и коллектор, установленные коаксиально с камерой, отличающееся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, цилиндр установлен в подшипниках ниже верхнего уровня жидкости, а лопатки на цилиндре выполнены винтовыми по всей его длине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.В. Н. Цогрев. Расчет и конструирование электронных ламп М., «Энергия, 1967, с. 299.

2.Патент Франции № 1123305, кл. Н 01J опублик. 1956 г.

;i rr::rr T /faffJsHc о т