Устройство для охлаждения тепловыделяющей аппаратуры Советский патент 1979 года по МПК F25B19/04 H01L23/34 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ . АППАРАТУРЫ

Изобретение относится к устройствам, используемым преимущественно ДЛЯ охлаждения полупроводниковых приборов. Известны устройства ДЛЯ .охлаждейия тепловьщеляющей аппаратуры, например, полупроводниковых вэнтилей, двухфазными средами, содержащие включенную в контур циркуляции жидкого хладагента трубу, к наружной поверхности которой прилегает охлаждаемая аппаратура, и размещенную внутри вставку, выполненную в виде стержня с укрепленными на нем.с зада ным шагом насадками, например, конической формы l . Известны из осн.авт.св. № 571679 устройства,ДЛЯ охлаждения тепловыделяющей аппаратуры, например, полупроводниковых вентилей, двухфазными средами, содержащие включенную в кон тур циркуляции жидкого хладагента трубу, к наружной поверхности которой прилегает охлаждаемая аппаратура и размещенную внутри вставку, выполненную в виде стержня с укрепленными на нем с заданным шагом насадками, выполненнЕЛми в виде стаканов с входным раструбом, имеющих на боковой стенке отве.рстия, для выхода хладагента 2 , В известных устройствах интенсивность теплосъема во многом зависит от расстояния между насадкой и теплоотдающей поверхностью, и увеличивается с уменьшением этого расстояния. Но с уменьшением зазора, образованного стенками канала и насадками, а также имеющее место увеличение расхода охлаждающей жидкости в зазоре в направлении движения хладагента приводит к росту гидравлического сопротивления охладителя. Целью изобретения является уменьшение 1идравлического сопротивления при сохранении интенсивности теплосъема .. Цель достигается тем, что стаканы выполнены с переменным проходным сечением, -уменьшающимся в направлении движения хладагента. На фиг.1 схематично изображено устройство ДЛЯ охлаждения тепловыделяющей аппаратуры; на фиг, 2 - сечение А-А фиг.1; на фиг.З - то же, но сечение Б-Б;- на фиг. 4 - то же, но сечение В-В. Устройство содержит трубу 1, вставку 2, насадки-стаканы 3 с раструбами 4, направленными.навстречу Набегающему потоку и заглушенными с противоположного торца. ., Стаканы 3 снабжены на боковой поверхности отверстиями 5. Труба 1 соединена с патрубками 6 и 7 для. подвода и отвода хладагента соответственно. . Крепление стаканов 3 в. трубе 1 может быть осуществлено, например, в местах контакта раструбов 4 со сте.нкой трубы 1, или при помощи вставки 2, установленной в- центре трубы 1. Устройство работает следующим образом. Во время работы устройства хладагент из контура поступает в трубу и далее во внутреннюю полость стака на 3, размещенного в трубе. Вытекая из отверстий 5 в стенке стакана нор мально ктепловыделяющей поверхност охлаждающая жидкость интенсивно охлаждает ее, о.тбирая тепло оттепловьзделяющйх элементов, устанавливаемых снаружи трубы. Затем жидкость протекает по зазору, образованному стенками трубы 1 и стакана 3, с уве личивающимся сечением в направлении движения хладагента, поступ.ает внов в трубу и далее в полостьследующего стакана (в случае размещения на вставке 2 нескольких стаканов) или в патрубок 7 . (при одном стака.не на вставке), , .

г S 1 в описываемом устройстве по сравнению с известными, обеспечивается в 1,5-2 раза увеличение коэффициента теплоотдачи. Это в свою очередь позволит .увеличить ток через тиристоры на 20-35% при сохранении температуры корпуса тиристоров. При постоянной отводимой тепловой мощности описываемое устройство позволит снизить затраты энергий на перекачивание хладагента в системах охлаждения мощных статических преобразователей на 20-40.%, и использовать для сиетем охлаждения насосы с уменьшенными на 10-15% весогабаритными харак теристиками. Формула изобретения Устройство для охлаждения тепловыделяющей аппаратуры по осн.авт.св. № 571G79, отличающеес я тем, что, с целью уменьшения гидравлического сопротивления, стаканы выполнены с переменным проходным сечением, уменьшающимся в направлении движения хладагента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,АвторскоеСвидетельство СССР № 389363, кл. Р 25 В 19/04, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР №571679, КЛ.Р25 В 19/04,1976.,