Устройство для охлаждения радиоэлектронных блоков Советский патент 1980 года по МПК H05K7/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ

БЛОКОВ

1

Изобретение относится к конструированию радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано в системах охлаждения.

Известно устройство для охлаждения, содержащее герметичный кожух с размещенной в нем РЭА, сильфонную камеру с перепускными клапанами, а также теплообменник, размещенный на основании. При наличии вибрации изменение объема сильфонной камеры вызывает перепады давления в системе охлаждения и переток охлаждающей среды fl.

Это устройство не позволяет охлаждать аппаратуру при малом значении амплитуды вибрации и при ее отсутствии.

Цель изобретения - повыщение эффективности охлаждения.

Цель достигается тем, что устройство для охлаждения радиоэлектронных блоков, содержащее герметичный кожух, сильфонную камеру с перепускными клапанами и теплообменник, снабжено теплоизоляционной прокладкой, герметичной камерой золотниковым клапаном, а также дополнительной сильфонной камерой, установленной внутри основной сильфонной камеры, и сообщающейся с кожухом через отверстия, выполненные в его стенке, а основная сильфонная камера размещена в герметичной камере и сообщается с ней, а также с полостью кожуха через перепускные клапаны, причем герметичная камера сообщается с полостью кожуха и теплообменником, отделенным от кожуха теплоизоляционной прокладкой, через золотниковый клапан, установленный с возможностью взаимодействия с основной сильфонной камерой.

На чертеже представлено устройство, общий вид.

Герметичный кожух 1 содержит теплонагруженный блок 2 с печатными платами 3

5 и элементами 4. К ребрам плат 3 прилегает направляющая рещетка 5, служащая для распределения воздушных потоков между платами. К кожуху 1 с трех сторон через теплоизоляционную прокладку 6 примыкает

2Q П-образный плоский теплообменник 7, соединенный патрубком 8 с герметичной камерой 9, примыкающей к поверхности кожуха 1 через теплоизоляционную прокладку 10. В камере 9 имеются дополнительная

11 и основная 12 сильфонные камеры различного диаметра, расположенные концентрично одна в другой, гофрированные стенки которых выполнены из прочного эластичного материала и подпружинены так, что дополнительная камера 11 имеет несколько увеличенную упругость по сравнению с камерой 12. Камера 11 сообщена через отверстия 13 с полостью кожуха 1, камера 12 через перепускной клапан 14 сообщена с полостью камеры 9, а через перепускной клапан 15 - с полостью кожуха 1, который сообщен с теплообменником 7 через патрубки 16 и золотниковый клапан 17, крайние положения которого «Открыто - «Закрыто имеют электрическую или механическую связь с крайними положениями сильфонных камер 11 и 12 при их расщирении и сокращении. Перепускные клапаны 14, 15 и 17 обеспечивают герметичное разделение полостей кожуха 1 и теплообменника 7, благодаря чему в них создается перепад давлений во время работы устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении сильфонные камеры 11 и 12 под действием упругих сил сокращены до минимального объема, а перепускные клапаны 14, 15 и 17 закрыты.

При нагревании воздуха в полости кожуха 1 и охлаждении в теплообменнике 7 между ними создается перепад давлений, который изменяется прямо пропорционально перепаду температур при постоянных объемах. Под действием перепада давлений, превышающих сопротивление упругих сил, дополнительная сильфонная камера 11 расщиряется, увлекая за собой основную сильфонную камеру 12. При этом перепускной клапан 15 надежно закрыт давлением в кожухе 1, а через перепускной клапан 14 холодный воздух из камеры 9 поступает в основную сильфонную камеру 12. Расщирение воздуха в полости кожуха 1 и соответственно сокращение объема герметичной камеры 9, сообщенной с теплообменником 7, сопровождается дальнейщим повыщением перепада температур и незначительным увеличением перепада давлений, обусловленным возрастающим сопротивлением упругих сил.

При достижении максимального расширения сильфонных камер 11 и 12 золотниковый перепускной клапан 17 открывается, давление в кожуха 1 и теплообменнике 7

выравнивается и камеры 11 и 12 под действием упругих сил сокращаются, вытесняя холодный воздух в полость кожуха 1, причем в первую очередь вытесняется более теплый воздух из камеры 11, поскольку она имеет большую упругость по сравнению с камерой 12. Поток холодного воздуха, распределяясь между платами 3 с помощью направляющей рещетки 5, частично вытесняет горячий воздух в теплообменник 7, а частично перемешивается с ним, охлаждая

элементы 4. Одновременно охлажденный воздух из теплообменника вытесняется в герметичную камеру 9. В конце сокращения сильфонных камер 11 и 12 золотниковый перепускной клапан 17 закрывается и цикл повторяется. В результате в кожухе 1 происходит периодическое замещение горячего воздуха на холодный.

Упругость сильфонных камер и степень расширения воздуха следует выбирать такими, чтобы обеспечивалась устойчивая работа устройства при перепаде давлений 0,1-0,2 бар и максимальном перепаде температур между воздухом в кожухе и радиатором 10-15°С.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения радиоэлектронных блоков, содержащее герметичный кожух, сильфонную камеру с перепускными клапанами и теплообменник, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, оно снабжено теплоизоляционной прокладкой, герметичной камерой, золотниковым клапаном, а также дополнительной сильфонной камерой, установленной внутри основной сильфонной камеры, и сообщающейся с кожухом через отверстия, выполненные в его стенке, а основная сильфонная камера размещена в герметичной камере и сообщается с ней, а также с полостью кожуха через перепускные клапаны, причем герметичная камера сообщается с полостью кожуха и теплообменником, отделенным от кожуха теплоизоляционной прокладкой, через золотниковый клапан, установленный с возможностью взаимодейстВИЯ с основной сильфонной камерой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2640645/18-21, кл. Н 05 К 7/20, 03.07.77.

//

/ 9 17

f6

/

T