Устройство для охлаждения элементов радиоаппаратуры Советский патент 1982 года по МПК H05K7/20 F28F3/00 

Изобретение относится к устррйст ; ;Вам охлаждения радиоэлектронной аппаратуры и предназначено для обеспечения необходимых тe « epaтypныx режимов высокоинтегральных радиоэлементов, например больших интегральных схем, рассеивающих значительные тепловые мощности.

Известно устройство для охлаждения радиоэлементов, содержащее каналы для циркуляции охлаждающей жидкости и теплоотводы, с помсяцью которых отводится тепло.от радиоэлемен тов С1.

Известное устройство характеризуeTqH недостаточной эффективностью теплоотвода от радиоэлементов с высо им уровнем выделяемых тепловых мощнхэстей.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является . устройство для охлаждения элементов радиоаппаратуры, содержащее заполненный хладагентом трубопровод с отверстиями в его стенках.и теплоотводы, герметично соединенные с трубопроводом через его отверстия одними своими концами с возможностью контактирования другими своими концами с поверхностью охлаждаемых элементов 2.

Недостатки известного устройства - большие габариты и недостаточная эффективность охлаждения высокоинтегральных элементов определяются наличием в устройстве промежуточных радиаторов и сильфонов., которые увеличивают габариты устройства и теп10ловое сопротивление перехода хладагент-радиоэлемент.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения и уменьмение габаритнь1х размеров.15

Поставленная цель обеспечивается за счет того, что в устройстве для охлаждения элементов радиоаппаратуры, содержащем заполненный хладагентом трубопровод с отверстиями в его

20 стенках и теплопроводы, герметично соединенные с трубопроводом череэ его отверстия одними своими концгили с возможностью контактирования другими своими концами с поверхностью

25 охлаждаемых элементов, каждый теплоотвод выполнен в виде закрепленной по контуру соответствующего отверстия трубопровода подвижной металлической мембраны с плоским основанием,

30 а на внутренней поверхности стенок трубопровода напротив отверстий выполнены дросселирующие выступы треугольной формы, высота каждого из которых не менее половины высоты трубопровода, а ширина его осйования равна максимальному размеру плоского основания подвижной металлической мембраны, причем его вершина смеЕцена относительно геометрического центра соответствующей подвижной металлической мембраны в сторбну, противоположную направлению потока хладагента. На фиг. 1 показано устройство для охлаждения элементов радиоаппаратуры, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Устройство для охлаждения элементов содержит трубопровод 1 с циркулирующим хладагентом 2 для отвода тепла и теплоотводы 3, выполненные в виде подвижных металлических /Ieмбран, предназначенные для охлаждения элементов 4, размещенных на печатной плате 5. теплоотвод 3 расположен в соответствующем отверс тии Ь трубопровода 1 и герметично закреплен по контуру этого отверстия б, например, с помощью сварки. , Шаг отверстий 6 на стенках 7 трубопровода 1 соответствует шагу установки 4 на печатнойПлате 5. Теплоотводы 3 своими плоскими основаниями 8 непосредственно контактируют с соответствующими теплоотводящими поверхностями Б охлаждаемых элементов 4, которые крепятся на жесткой теплопроводной рамке 9 с помощью винто 10. На внутренней поверхности стено 7трубопровода 1 над каждым из отверстий по центру установки теплоотводов 3 выполнены дросселирующие вы ступы 11, имеющие в осевом сечении вид треугольника. Наличие таких дросселирующихвыступов 11 улучшает условия циркуляции хладагента 2 У поверхности в теплоотводов 3. Благо даря им происходит перераспределение давления хладагента 2 на поверхност 8подвижных металлических мембран теплоотводов 3 в соответствии с их упругими характеристиками, что приводит к равномерному прижатию по всей поверхности плоского основания 8 теплоотводов 3 к теплоотводящей поверхности Б охла вдаемых элементов 4. Взаимное расположение печатной йлаты 5 с теплопроводной рамкой 9 -i трубопроводом 1 обеспечивается с помощью каркаса 12, крепление к которому осуществляется с помощью винтов 13. Высота li каждого дросселирующего выступа 11 не менее половины высоты И трубопровода 1, ширина его основания равна максимальному размеру подвижной металлической мембраны соответствующего теплоотвода 3, а его верьчинаС смещена относительно геометрического центра подвижной металлической мембраны в сторону, противоположную направлению Д потока хладагента 2. Присоединение устройства к магистрали хладагента осуществляется с поглощью входного 14 и выходного 15 патрубков. Для регулирования и контроля расхода и давления хладагента служат вентиль 16 и манометр 17. Выполнение теплоотводов 3 в виде подвижных металлических мембран позволяет обеспечить самоустановку контактной поверхности плоского основания 8 каждого теплоотвода 3 по отношению к теплоотводящей поверхности Б соответствующего охлаждаемого элемента 4. Благодаря этому сокращаются габариты устройства и уменьшается тепловое сопротивление перехода хладагент-элемент, что позволяет повысить эффективность охлаждения. Применение подвижных металлических мембран позволяет также создать значительные контактные давления, что улучшает охлаждение элементов радиоаппаратуры. Формула изобретения Устройство для охлаждения элементов радиоаппаратуры, содержащее заполненный хладагентом трубопровод с отверстиями в его стенках и теплопроводы, герметично соединенные с трубопроводом через его отверстия одними своими концами с возможностью контактирования другими своими концами с поверхностью охлаждаемых элементов, отличающееся тем, что, с целью повьлиения эффективности охлаждения и уменьшения габаритных размеров, каждый теплоотвод выполнен в виде закрепленной по контуру соответствующего отверстия трубопровода подвижной металлической мембраны с плоским основанием, а на внутренней поверхности стенок трубопровода напротив отверстий выполнены дросселирующие выступы треугольной формы, высота каждого из которых не менее половины высоты трубопровода, а ширина его основания равна максимальному размеру плоского основания подвижной метсшлической мембраны, причем его вершина смещена относительно геометрического центра соответствующей подвижной металлической мембраны в сторону, противоположную направлению потока хладагента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 4072188, 16580, 1979. 2.Авторское свидетельство СССР № 572951, кл. Н 05 К 7/20, 24.10.74 ( прототип ).

«Риг. f