Съемный радиоэлектронный блок Советский патент 1980 года по МПК H05K7/20 H05K5/00 

Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно к устройству съемных радиоэлектронных блоков со встроенными в них тепловыми трубами и-может- быть использовано при принудительном рхлаждении;блочной радиоэлектронной аппаратуры. Известно устройство для охлаждения радиоэлектронных, съемных блоков, содержащее теплообменник, коллекторную трубу с цилиндрическими отверстиями . и терловые трубы для охлаждаемых блоков, устанавливаемые выходной частью в отверстия коллекторной трубы,а на другом ее конце установлен нагреватель, причем участок коллекторной трубы, на котором выполнены цилиндрические отверстия, -и выходные части тепловых труб для охлаждаемых блоков выполнены-из материалов с различными .термическими коэффициентами линейноТо расширения 1. Однако, известное устройство охлаждения препятствует быстрой и легкой замене блоков в процессе эксплуатации. Известен съемный ргщиоэлектронный блок, преимущественно устанавливаеьвлй в приборном шкафу, содержащий корпус 2 с верхним основанием, внутри которого расположены тепловыделяющие элементы и тепловая труба 2. Этот блок позволяет осуществить принудительное охлаждение при одновременном выполнении требования быстрой и легкой, замены блока в процессе эксплуатации. Однако он не обеспечивает достаточной надежности работы, так как р различных условиях эксплуатации эффективность работы тепловых труб различна, т. е. эффективность охлаждения радиоэлектронного блока недостаточна для обеспечения его надежной работы. Дель изобретения - повыиениё эффективности охлгикдения. Достигается это за счет того, что в съемном радиоэлектронном блоке, преимущественно устанавливаемом в приборном шкафу, содержащем корпус с верхним основанием, внутри которого расположены тепловыделяющие элементы и тепловая труба, тепловая труба выполнена Т-образной формы, на вертикальной полке которой размещены тепловыделяющие элементы, а горизонтальная полка установлена на внешней стороне верхнего основания.

На фиг. 1 показан съемный paj HOэлектронный блок, устанавливаемый в приборном шкафу в общем виде; на фиг. 2 - то же, в поперечном разрезе по вертикальной плоскости.

Съемный радиоэлектронный блок содержит корпус 1 с верхним основанием 2, внутри которого установлены Т-образная тепловая труба 3, вертиКсШьная полка которой 4 расположена внутри корпуса 1, а горизонтальная Полка 5 установлена на внешней стороне верхнего основания 2, теплов1аделяющие элементы б, которые размещены на вертикальной полке 4 тепловой трубы 3, выполненной из теплопроводного материала, например меди; внутренняя поверхность тепловой трубы 3 покрыта капиллярно пористой структурой 7, пропитанной жидким теплоносителем, например, метиловым спиртом, полости 8 и 9 соответственно вертиткальной и горизонтальной полок 4 и 5 тепловой трубы 3 соединены между собой, разъем 10, клиновидный выступ 11 и планка 12 с прижимными винтами

13,которые выполнены на верхнем основании 2, корпуса 1 и служат для установки съемного радиоэлектронного блока в приборном шкафу 14. Корпус 1 блока выполнен из легкого материала, ;например из сшюминиевого сплава. Теп ловаятруба 3 выполнена Т-образной |формы из теплопроводного материала, :например из меди, внутренняя поверхность которого покрыта капиллярнопористой структурой 7, пропитанной жидким теплоносителем, например, метиловым спиртом. В качестве капиллярнопористой структуры 7 использован меТсшлический спеченный войлок с пористостью п - 50-95%. Полости 8 и 9 вертикальной и горизонтальной полок

4и 5 тепловой трубы 3 соединены между собой. На верхней внутренней поверхности полости 9 горизонтальной полки 5 капиллярнопористая структура может отсутствовать. На вертиксшьной полке- 4 тепловой трубы 3 с обеспечением хорошего теплового контакта установлены тепловыделяющие элементы б Горизонтальная полка 5 тепловой трубы 3 представляет собой ее конденсатор.

Съемный радиоэлектронный блок работает следующим образом.

Съемный радиоэлектронный блок ус;танавливается с помощью клиновидного выступа 11 и планки 12 с прижимными винтами 13 в приборный шкаф 14 с принудительным охлаждением, например жидкостным, при этом обеспечивается минимальное термическое сопротивлени контакта между горизонтальной полкой

5тепловой трубы 3 и полкой 15 шкафа

14,по которой прокачивается охлаждающая жидкость, например вода (на чертеже поток воды условно показан стреками) . Для уменьшения термического спротивления контакта контактные поверхности смазаны теплопроводной пастой на основе окиси бериллия.

Под воздействием тепла, выделяемого установленными на вертикальной полке 4 тепловой трубы 3 тепловыделя.ющими электроэлементами 6, жидкий теплоноситель, пропитывающий капиллярнопористую структуру 7, начинает испаряться. В результате возникшей разности давления внутри тепловой трубы 3 пар жидкого теплоносителя из полости 8 вертикальной полки 4 устремляется в более холодную полость 9 горизонтальной полки 5 и, освобождая поглощенную при испарении скрытую теплоту парообразования, конденсируется на ее внутренней верхней поверхности. Вьщеляемое при конденсации тепло, благодаря процессу теплопередачи, передается к охлаждающей воде, прокачиваемой через полку 15 шкафа 14. Сконденсировавшийся жидкий теплоноситель под воздействием гравитационных сил и сил поверхносного натяжения по капиллярнопористой структуре 7 возвращается в полость 8 вертикальной полки 4 тепловой трубы 3, и процесс переноса тепла снова повторяется, зона конденсации тепловой трубы 3 всегда оказывается выше ее зоны испарения, что позволяет использовать действие гравитационных сил для перекачки теплоносителя из зоны конденсации в зону испарения и тем самым повысить эффективность охлаждения съемного радиоэлектронного блока в условиях эксплуатации, характеризующихся наличием длительных наклонов и качки.

Конструкция съемного радиоэлектронного блока позволяет использовать его в морской радиоэлектронной аппаратуре, выполненной в виде приборных шкафов с жидкостным охлаждением. Причем, в аварийных- ситуациях для охлаждения можно использовать даже забортную воду, поскольку отсутствует непосредственный контакт воды с электроэлементами блока.

Формула изобретения

Съемный радиоэлектронный блок, преимущественно устанавливаег зй в приборном шкафу, содержащий корпус с верхним основанием, внутри которого расположены тепловыделяющие элементы и тепловая труба, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, тепловая- труба выполнена Т-образной форма, на вертикальной полке которой размещены тепловыделяющие элементы, а горизонтальная полка установлена на внешней стороне верхнего основани