Радиатор для охлаждения газом под давлением электрических схемных компонентов Советский патент 1982 года по МПК H05K7/20 H01L23/36 

Часть каждого замкнутого охлаждающего канала, примыкающая к его входному отверстию, имеет постоянное поперечное сечение, а его часть, примыкак. щая к его выходному отверстию имеет увеличивающееся поперечное сечение. Ребра охлайодения расположены веероЬбразно. Замкнутые охлаждающие каналы выпол неньь в виде пазов в основании. Пазы выполнены конической формы. На фиг. 1 показан радиатор с параллельным расположением ребер, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - радиатор с веерообразным расположением ребер охлаждения, общий вид; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - вид Г на фиг. 5; на фиг. 7 - радиатор с охлаждающими каналами в виде пазов в основании коничес кой формы;, на фиг. 8 - сечение Д-Д на фиг. 7. Радиатор содержит основание 1 с ра- поверхностями и , расположен . ными параллельно между собой и служащими для соединения с охлаждающими , электрическими схемными компонентами 2, например дисковыми тиристорами, которые соединены своей другой охлажда мой поверхностью с другим идентичным .радиатором 3, ребра 4 охлаждения| меж кож)рыми расположены замкнутые охлаж дающие каналы 5 с входными отверстиям 6, например в виде канавок, и выходным отверстиями 7. Указанный радиатор предназначен для принудительного охлаждения. Охлаждазо щцй газ под высоким давлением входит во входные отверстия 6 замкнутых охлаждающих каналов 5 и выходит через выходные отверстия 7. Толщина ребер 4 охлаждения уменьшается от входных отверстий 6 к выходным отверстиям 7, т. е. ребра 4 охлаждения вьшолнены переменного поперечного сечения, установлены параллельно между собой, приче часть N каждого охлаждающего канала 5 прилегающая к его входному отверстию имеет посто5шное поперечное сечение, а его часть М ..прилегаюшаякеговыходном

отверстию 7, имеет увеличивающееся поперечное сечение, а переменное поперечное сечение ребер 4 охлаждения соответственно имеет в области М другой характер применения: в обасти N поперечное . сечение ребер 4 охлаждения также поотозанное, а в области РЛ уменьщается, так как замкнутые охлаждающие каналы

нием, при выходе охлаждающего газа из радиатора из-за неожиданного расщирения возникает сильный щум, а в предлагаемом радиаторе благодаря углу направленного расширения газа внутри основания 1 щум образуется в незначительной степени.

Радиатор может быть изготовлен из нескольких частей путем пайки.или прео5 образованы ребрами 4 охлаждения, при этом указанная область Ы служит в качестве зоны успокоения для входящего для выравнивания распределения давления и потока газа по сечению замкнутых охлаяодающих каналов 5. В области М возврастает поперечное сечение охлаждающего канала 5, а поперечное сечение ребер 4 охлаждения уменьшается, тем самым создается больщое увеличение поперечного сечения выходных отверстий 7. Поэтому поступающий в область М под высоким давл&нием газ имеет возмоншость расширять- ся и температура его без подвода тепла может уменьшаться согласно соотношения давления. Теплопоглошение хладш ента (газа), а значит и отвод тепла из радиатора возврастает, следовательно, ввиду большой разности температур между радиатором и расширяюшимся газом. У обычных радиаторов с постоянным поперечным сечением охлаждающих каналов расширение, а значит охлаждение газа происходит лишь при выходе газа из радиатора и поэтому не способствует больше охлаждению радиатора. Увеличение поперечного сечения охлаждающих каналов 5 может быть выб . возникающее при расширении газа охлаждение компенсировало нагревание в результате отвода тепла от основания 1 радиатора. Выходная температура газа примерно равна входной температуре. Этим обеспечивается для пос-ледующего обтекания других электрических схемных компонентов 2, например узлов управления и монтажных узлов, необходимая одинаковая достаточно низкая температура на входе и на выходе охлаждающих каналов. Соответствующей конфигурации поперечного сечения охлаждающих каналов 5 -и характерной его увеличения (применения) добиваются наиболее оптимальной теплопередачи ребер 4 охлажд&ния, в зависимости от изменения величины теплопроводности внутри основания 1 радиатора вдоль направления потока охлаждающего газа. В обычных радиаторах, работающих с охлаждающим газом под высоким давле59соваш1я из одного куска электротермическ способом эрозии или способом литья пси давлением. Ра/даатор имеет насадки 8 и 9, служа щие соответственно для подвода и отвода от его основания 1 охлаокдающего газа. Ребра 4 охлаждения могут быть раоположены веерообразно, при этом образу- замкнутые охлазвдающие каналы 5 с выходными 7 и входными 6 отверстиями, причем выходные отверстия 7 выходят в насадку 9, а входные отверстия 6 сообщаются с насадкой. Рабочие поверхности и С выполнены с желобообразными внут реннимиповерхностями,в которых установлены веерообразно ребра 4 охлаждения. Ребра могут также впрессовываться в элементы основания 1. В этом случае охлаждающий газ проходит через радиато по охлаяодаюшим каналам 5 от их входны отверстий 6 к их выходным отверстиям 7 так как ширина охлаждающих каналов 5 возрастает от их входных отверстий 6 к их выходным отверстиям, следовательно, их поперечное сеченке увеличивается поэтому происходит по указанным причин повышение эффективности охлаждения и уменьщение шумового фона. Насйдки 8 и 9 служат для направленног движения потока охланадающего газа. С их помощью производится подвод газа и отвод его от основания 1 радиатора. Для повышения равномерности поступления охлаждающего газа в охлаждающие каналы 5 кромки ребер 4 охлаждения со стороны насадки 8 и выходных отверстий 6 размещены по дуге окружности так, что возникает равномерное входное расстояние между веерообразно расположенными друг относительно друга ребрами 4 охлаждения. Ребра 4 охлаждения выступают над входными отверстиями 6 направлении поступления охлаждающего газа. Охлаждающие каналы 5 выполнены в виде пазов в основании 1 радиатора. Пазы могут быть вьшолнены коничеокой формы. Изобретение позволяет производить эффективно охлаждение возникающих в процессе работы щумов. Радиатор этсай конструкшш можно использовать при 65 охлаждении высоковольтных установок. В качестве охпалд1аюшего газа может быть использован, например, воздух или элегаз (шестифторнстая сера). Формула изобретения 1.Радиатор для охлаждения газом под давлением электрических схемных компонентов, содержащий основание с рабочими поверхностями для соединения с охлаждаемыми электрическими схемны- ми компон нтами, замкнутые охлаждаюмщие каналы с входными и выходными отверстиями, образованные ребрами озолаждения, которые установлены между ребочими поверхностями основания, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, замкнутые охланодающие каналы выполнены с увеличивающимися поперечными сечениями от их входных отверстий к их выходным отверстиям. 2.Радиатор по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что ребра охлаждения выполнены переменного поперечного с& чения и установлены параллельно между собой и перпендикулярно по крайней мере к одной из рабочих поверхностей основ ния. 3.Радиатор по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что часть каждого замк.нутого охлаждающего канала, прилегак щая к его входному отверстию, имеет постоянное поперечное сечение, а часть, прилегающая к его выходному отверстию, имеет увеличивающееся поперечное сечение. 4.Радиатор по п. 1, о т л и ч а и и с я тем, что ребра охлам дения расположены веерообразно. 5.Радиатор noji п. 1-4, о т ли - чающийся тем, что замкнутые охлаждакзщие каналы выполнены в виде пазов в основании. 6. Радиатор по п,ji,. 1 - 5, о т л и - . чающийся тем, что пазы выполнены конической формы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ № 2530017, кл, Н О1 L 23/36, 1970 (прототип).

И /

6Y///Y////////////////////

У///У///////////

V//////// ///7////)y/

y/////yy/y/ /Z /

Г

У/////////////////////////////////////Л

(//////////////////////////////////77771

У////////////////////////////////////Л

//////////////////////////////////Л

6 7 Уу/// / ///////////////////////2

y//////zy/////////////////////////////

/v

г

JM

- . /

/у

Физ.г

I,

6- f

с /У

/V

Фи&. JJ -Г

7 7

е.5

р-г д

S т

1 , , д.

1л

11-7

1

е.

t

18fa

u

Д 7