Охлаждаемый модулятор

Авторы патента:

H05K7/20 - варианты выполнения, облегчающие охлаждение, вентиляцию или подогрев

G12B15/06 - при помощи контакта с массами, поглощающими тепло, например стока тепла

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при охлаждении элементов в закрытых оптикомеханических системах. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения. Охлаждаемый модулятор содержит размещенные в криовакуумнойкамере 1 обтюратор 2, установленный с возможностью вращения на валу 3, опоры 5 вала 3, закрепленные на основании 6 и хладопровод 10, соединенный с источником холода 11. В криовакуумную камеру 1 дополнительно введены также контактный теплоноситель, выполненный в виде измельченных ферромагнитных частиц 9, и электромагнит с подключенным к ним коммутированным источником питания. Вал 3, на котором размещен обтюратор 2, выполнен полым из немагнитного материала с высокой теплопроводностью, а в основании 6 устройства выполнена цилиндрическая полость. Один из электромагнитов размещен внутри полого вала, а второй - снаружи и закреплен на основании коаксиально полому валу и цилиндрической полости основания. Последнее соединено с хладопроводом, а внутри цилиндрической полости в зазоре между ее внутренней поверхностью и полым валом, выполненным из алюминия, размещен контактный теплоноситель. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.слс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

СО

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4776438/21 (22) 02.01.90 (46) 23,02.92. Бюл. М 7 (71) Государственный оптический институт им, С.И. Вавилова (72) С,B. Тихонов, А.B. Бойцев, B.Н, Зима и

А.А, Бакуев (53) 621.396.67.7(088.8) (56) Nun D.Р. at all "А Rocket вЂ” Born Liquid

Helium вЂ” cooled Infrared Teleskop Applied

Optics" vol, 8, N. 11, 1969, н. 2199 (США).

Wyan-С-, infrared spectrometer liquidhelium вЂ” cooled rocket вЂ” Born circular вЂ” чагеаЫе

filter" Applied Optics", vol. 14, М 12, 1975, р.

3080 (США), прототип. (54) ОХЛАЖДАЕМЫЙ МОДУЛЯТОР (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при охлаждении элементов в закрытых оптикомеханических системах. Цель изобретения вЂ” повышение эффективности охлаждения. Охлаждаем ый модулятор содержит размещенные в криовакуумной

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при охлаждении элементов в закрытых оптикомеханических системах.

Известны устройства, в которых имеется охлаждение подвижных механических элементов. Так, в источнике, см. Nun ОЯ. at аП "А Rocket-Born Liquid вЂ” cooled Infrared

Teleskop "Applied Optics", vol. 8, М 11, 1969, с. 2199 (США), указана вакуумная камера, в которой размещены вращающиеся от привода обтюратор с отверстиями, источник хо, Ы,, 1714823 А1 (st)s Н 05 К 7/20, G 12 В 15/06 камере 1 обтюратор 2, установленный с возможностью вращения на валу 3, опоры 5 вала 3, закрепленные на основании 6 и хладопровод 10, соединенный с источником холода 11, B криовакуумную камеру 1 дополнительно введены также контактный теплоноситель, выполненный в виде измельченных ферромагнитных частиц 9, и электромагнит с подключенным к ним коммутированным источником питания. Вал 3, на котором размещен обтюратор 2, выполнен полым из немагнитного материала с высокой теплопроводностью, а в основании 6 устройства выполнена цилиндрическая полость, Один из электромагнитов размещен внутри полого вала, а второй вЂ” снаружи и закреплен на основании коаксиально полому валу и цилиндрической полости основания. Последнее соединено с хладопроводом, а внутри цилиндрической полости в зазоре между ее внутренней поверхностью и полым валом, выполненным из алюминия, размещен контактный теплоноситель, 1 з,п. ф-лы, 1 ил. лода и теплоотвод. Обтюратор окружен газовой средой, по которой от него отводится тепло к источнику холода, и принимает температуру близкую к температуре источника холода. Но после удаления газовой среды теплоотвод резко ухудшается и происходит нагрев обтюратора, вследствие выделения теплоты трения в подшипниках. Такие моду. ляторы обеспечивают работу прибора в течение ограниченного времени, требуется постоянный расход хладагента и повторные охлаждения: заполнение полости охлажде1714823 ния газом, выдержка, откачка газовой среды.

Наиболее близким техническим решением является конструкция устройства, указанная в статье Wyatt-С-1., Infrared

spectrometer liquid вЂ” helium вЂ” cooled-rocketâ€”

Born circular вЂ” varuable filter, "Applied

Optics", vol. 14, hL 12, 1975, р. 3086 (США) и содержащая привод и размещенные в вакуумной камере вращающийся обтюратор, источник холода и теплопровод, идущий от последнего к обтюратору.

Недостатками такого решения является значительное тепловое сопротивление в вакууме в месте сопряжения вращающейся оси обтюратора с подшипником, вследствие гарантированного зазора между ними, что приводит к увеличению теплопритоков при вращении обтюратора, к снижению чувствительности устройства, в котором установлен модулятор.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения, повышение равномерности охлаждения динамичного элемента во время его движения, а также периодическое охлаждение охлаждаемого элемента.

Охлаждаемый модулятор содержит размещенные в криовакуумной камере обтюратор, установленный с возможностью вращения на валу, опоры вала, закрепленные на основании и хладопровод, соединенный с источником холода. В криовакуумную камеру дополнительно введены также контактный теплоноситель, выполненный в виде измельченных ферромагнитных частиц и электромагнита с подключенным к ним коммутированным источником питания. Вал, на котором размещен обтюратор, выполнен полым из немагнитного материала с высокой теплопроводностью, а в основании устройства выполнена цилиндрическая полость. Один из электромагнитов размещен внутри полого вала, а второй вЂ” снаружи и закреплен на основании коаксиально полому валу и цилиндрической полости основания. Последнее соединено с хладопроводом, а внутри цилиндрической полости в зазоре между ее внутренней поверхностью и полым валом, выполненным из алюминия, размещен контактный теплоноситель.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Охлаждаемый модулятор содержит криовакуумную камеру 1, обтюратор 2, размещенный на полом валу 3, выполненном из немагнитного материала вЂ” алюминия и установленном в подшипниках качения 4, которые расположены на опорах 5, закрепленных на основании 6. Внутри полого вала 3 расположен электромагнит 7 с зазором между стенками полого вала 3 порядка 0,1 мм, закрепленный на охлаждае5 мом основании 6, что исключает влияние собственных тепловыделений в электромагните 7 на полый вал 3, На основании 6 размещены: второй электромагнит 8 и ферромагнитные измельченные частицы 9, 10 являющиеся контактным теплоносителем.

Через основание 6 проходят хладопроводы

10, присоединенные к криогенному источнику холода 11. Электропровода от электромагнитов 7 и 8 присоединены к ком15 мутированному источнику питания 12.

Охлаждаемый модулятор работает следующим образом.

Из криовакуумной камеры 1 откачивают среду до определенного вакуума. От источ20 ника холода 11 направляют хладагент в хладопроводы 10, которые охлаждают основание 6 и ферромагнитные частицы 9, лежащие на этом основании 6. Включают привод полого вала 3 с обтюратором 2 и

25 периодически включают источник питания

12, перекидывая полярность то на один то на второй электромагниты 7 и 8. При включении электромагнит 7 ферромагнитные частицы 9 прилипают к полому валу 3 и, 30 нагреваясь, отбирают теплоту от вращающейся оси 3. При отключении электромагнита 7 и включении электромагнита 8 частицы

9 падают на основание 6, которое постоянно охлаждается до криогенных температур, 35 В качестве контактного теплоносителя, ферромагнитных частиц 9, были использованы стальные опилки длиной около 1 мм, а расстояние до полого вала 3 от 1 до 4 мм..

Формула изобретения

40 1. Охлаждаемый модулятор, содержащий размещенные в криовакуумной камере обтюратор, установленный с возможностью . вращения на валу, опоры вала, закрепленные на основании, и хладопровод, соеди45 ненный с источником холода, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, он снабжен контактным теплоносителем и двумя электромагнитами с подключенными к ним ком50 мутированным источником питания, вал выполнен полым из немагнитного материала с высокой теплопроводностью, а в основании выполнена цилиндрическая полость, один из электромагнитов размещен внутри

55 полого вала, а второй вЂ” снаружи и закреплен на основании коаксиально полому валу и цилиндрической полости основания, при этом основание соединено с хладопроводом,. а внутри цилиндрической полости, в зазоре между ее внутренней поверхностью

1714823

Составитель А.Бакуев

Редактор А.Зробок Техред M. Моргентал Корректор Т.Малец

Заказ 705 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 и полым валом размещен контактный теплоноситель, выполненный в виде измельченных ферромагнитных частиц.

2. Модулятор по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве материала полого вала может быть использован алюминий.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при конструировании приборных шкафов с жидкостным охлаждением для размещения в них выдвижных радиоэлектронных блоков

Теплоотводящая система // 1713132

Изобретение относится к электронной технике, в частМости к технике охлаждения внешних анодов радиоламп

Комплекс радиоэлектронной аппаратуры // 1711351

Изобретение относится к радио технике и может быть использовано в несущих конструкциях радиоэлектронной аппаратуры с принудительным охлаждением

Устройство для охлаждения полупроводниковых приборов // 1711274

Изобретение относится к радиоэлектронике , в частности к силовой полупроводниковой технике

Устройство для охлаждения электрорадиоэлементов // 1709568

Изобретение относится к радиоэлектронике и используется для обеспечения необходимых температурных режимов высокоинтегральных элементов, рассеивающих значительные мощности

Радиатор // 1709567

Изобретение относится к теплоотводящим устройствам для ограждения корпусов радиоэлектронной аппаратуры, в частностик устройствам, обеспечивающим тепловой режим радиоаппаратуры в условиях воздействия внешней среды

Устройство для естественного конвективного охлаждения полупроводниковых приборов // 1709566

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам охлаждения полупроводниковых приборов, и может быть использовано в стационарной аппаратуретипа источников питания и усилителей мощности

Радиатор для полупроводниковых приборов // 1707799

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для охлаждения полупроводниковых приборов в радиотехнической, электронной и электротехнической промышленности

Шкаф радиоэлектронной аппаратуры // 1707798

Радиоэлектронное устройство // 1707797

Изобретение относится к конструированию радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) и может оыть использовано при проектировании РЭА с интенсивным тепловыделением

Патент 236566 // 236566

Шкаф для радиоэлектронной аппаратуры // 2328842

Изобретение относится к электротехнике, к радиоэлектронной аппаратуре, в частности к устройствам ее охлаждения

Устройство охлаждения (варианты) // 2462773

Изобретение относится к области космической техники и радиотехники, в частности к устройствам, где используются элементы, работающие в режиме повторного выделения тепловой мощности

Устройство для отвода тепла от электронных элементов // 2473143

Изобретение относится к устройствам для отвода тепла от электронных компонентов

Устройство тепловой защиты электронного модуля памяти // 2473982

Изобретение относится к средствам защиты микроэлектронного оборудования от внешних разрушающих факторов, таких как высокотемпературные огневые воздействия, ударные перегрузки, статические давления, а также от длительного воздействия повышенной температуры, и может быть использовано при создании защищенных бортовых накопителей полетной информации для самолетов и вертолетов, а также защищенных накопителей информации для других транспортных средств

Модуль радиопомех // 2474056

Изобретение относится к радиоэлектронной аппаратуре, в частности к конструкции корпуса изделия, используемого в радиоэлектронной промышленности

Способ повышения теплоотдачи и радиационной защиты электронных блоков // 2488244

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к электронным блокам, работающим в условиях действия повышенных радиационных и тепловых нагрузок

Теплопроводный установочный элемент для крепления печатной платы к радиатору // 2495507

Изобретение относится к устройству для рассеяния тепла для выделяющего тепло электрического компонента. Технический результат - обеспечение экономически эффективного устройства, обеспечивающего эффективное рассеяние тепла, а также облегчение монтажа/демонтажа и предотвращение деформации, вызываемой различиями в коэффициенте теплового расширения. Достигается тем, что устройство для рассеяния тепла для выделяющего тепло электрического компонента (10) содержит выделяющий тепло электрический компонент (10), размещенный на печатной плате (20), в тепловом контакте с теплопроводным слоем (23) печатной плате (РСВ). Теплопроводный установочный элемент (40) прикреплен к теплопроводному слою (23) посредством пайки и имеет соединительную часть (43), выполненную с возможностью зацепления с углублением (31) в радиаторе (30); обеспечивая, таким образом, крепление печатной платы (20) к радиатору (30); при этом обеспечен тепловой канал от выделяющего тепло электрического компонента (10) через теплопроводный слой (23) и установочный элемент (40) к радиатору (30). Вследствие применения теплопроводного установочного элемента, можно добиваться рассеяния тепла с РСВ, снабженной одним теплопроводным слоем, а не многослойной РСВ, требуемой в устройствах предшествующего уровня техники. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Электронный блок с корпусом // 2498426

Изобретение относится к электронному блоку с корпусом, прежде всего для применения в электроприборах. Технический результат - разработка электронного блока с усовершенствованным корпусом, который был бы компактным, обеспечивал бы достаточный отвод тепла, имел бы простую конструкцию и был бы в достаточной степени защищен от влияния внешних факторов. Достигается тем, что в электронном блоке (1) для применения в электроинструменте, имеющем коробчатый элемент (6) с донной частью и боковыми частями (61), П-образный охлаждающий элемент (5) с закрывающей частью (51) и боковинами (52) и печатную плату, расположенную в коробчатом элементе (6) и зафиксированную на охлаждающем элементе (5) крепежным элементом, П-образный охлаждающий элемент (5) насажен на коробчатый элемент (6) таким образом, что отверстие коробчатого элемента (6), расположенное напротив его донной части, частично закрыто закрывающей частью (51) охлаждающего элемента (5), в результате чего часть отверстия коробчатого элемента (6) остается незакрытой. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Каскадное светоизлучающее термоэлектрическое устройство // 2507613

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, например к устройствам для охлаждения компьютерного процессора. Технический результат - получение сверхнизких температур в процессе охлаждения и теплоотвода. Это достигается тем, что применяются светоизлучающие термомодули. Светоизлучающий термомодуль позволяет уменьшить паразитный кондуктивный перенос со стороны горячего спая, который нагревается гораздо меньше за счет того, что часть энергии уходит в виде излучения, а не преобразуется в тепло на горячем спае. Уменьшение кондукции между горячими и холодными спаями позволяет выполнять р-n-переходы и сами спаи в виде тонких пленок. Конструкция термоэлектрического устройства представляет собой каскадный (многослойный) термомодуль, состоящий из термомодулей, в которых в качестве полупроводниковых ветвей р-типа 4 и n-типа 5 выбраны такие материалы, что протекающий ток на одном из спаев 2 будет формировать излучение, а не нагрев, как в обычном термомодуле, причем в другом спае 3 будет происходить поглощение тепловой энергии в соответствии с эффектом Пельтье. Каскады разделены электроизолирующими слоями 1 с высокой прозрачностью и теплопроводностью. Питание осуществляется постоянным током от источника 6. 1 ил.

Устройство отвода тепла // 2507614

Изобретение относится к области радиоэлектроники и предназначено для отвода тепла от теплонагруженных элементов электронной радиоаппаратуры в герметичных и негерметичных отсеках на борту летательных аппаратов, работающих в жестких климатических условиях, и в условиях воздействия вибрационных и ударных нагрузок. Устройство отвода тепла состоит из корпуса с размещенными в нем теплоотводом, упругими элементами, установленными между теплоотводом и теплонагруженным электронным модулем, теплопроводящей структуры, расположенной между теплоотводом и теплонагруженным электронным модулем, теплоотвод выполнен с оребрением и наклонными поверхностями и установлен с помощью узлов фиксации в стенке корпуса, на внешней и внутренней поверхностях теплоотвода имеются теплопроводящие прокладки, а упругие элементы расположены между теплоотводом и корпусом. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.