Устройство для отвода тепла от электрорадиоэлементов

 

Область использования изобретения: изобретения относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке радиоэлектронной аппаратуры, в частности при создании устройства охлаждения элёктрорадиоэлементов с повышенными потребляемой мощностью и соответственно тепловыделениями. Сущность изобретения: заключается в том, что устройство состоит из теплопроводных неподвижного и подвижного контактов, втулки, которая с подвижным контактом образует сферический шарнир, ас неподвижным контактомпэру цилиндр-поршень, причем между втулкой и контактами зазоры заполнены теплопроводной смазкой, между контактами введена пружина .для создания контактного давления . 1 з.п.ф-лы, 1 ил. ел с

СОЮЗ CC ВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4914987/21 . (22).28.02.91 (46) 28,02.93. Бюл, N 8 (71) Чистопольское конструкторско-технологическое бюро "Вектор" (72) А,Л, Абрамов, В.Ю. Богданов, А.Г. Волков и В,А. Руппель (56) Патент Ф PГ N 3330708, кл. H 05 К 7/20, 04,03,85.

Патент США ¹ 4639829, кл. Н 05 К7/20, 27,01.87,. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВОДА ТЕПЛА ОТ

ЭЛ Е КТРО РАДИОЭЛ ЕМ Е НТОВ (57) Область использования изобретения: изобретения относится к радиотехнике и

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке блоков радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), в частности при создании устройств охла>кдения электрорадиоэлементов (Э РЭ) с повышенными мощностью и соответственно тепловыделениями.

Цел ь изобретен ия — павы ш ение надежности и расширение эксплуатационных возможностей.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен в разрезе блок РЭА с устройством для отвода тепла от электрорадиоэлементов, Устройство для отвода тепла от электрорадиоэлементов содержит теплопроводные неподвижный и подвижный контакты 1 и 2, пружину 3, втулку 4 и теплопроводящую смазку 5. Контакт 1 жестко крепится к теплоотводу (карпусу) блока 6, который может быть оребрен для улучшения отвода тепла в акру>кающую среду. Контакт 2 поджимается своей плоскостью к плоскости ЭРЭ 7 пружи,, 5Ц., „1798945 А1 (лн5 Н 05 К 7/20, Н 01 (23/34 может быть использовано при разработке радиоэлектронной аппаратуры, в частности при создании устройства охлаждения электрорадиоэлементов с повышенными потребляемой мощностью и соответственно тепловыделениями, Сущность изобретения; заключается в том, что устройство состоит из теплопроводных неподвижного и подвижного контактов, втулки, которая с подвижным контактом образует сферический шарнир, а с неподвижным контактом — йару

"цилиндр-поршень", причем между втулкой и контактами зазоры заполнены теплапроводной смазкой, между контактами введена пружина.для создания контактного давления. 1 з.п,ф-лы, 1 ил. ной 3. Втулка 4 образует с контактом 2 сферический шарнир, а с контактом 1 — пару

"цилиндр-поршень". Втулка 4 образует с контактам 2 сферический шарнир, а с контактом 1 — пару "цилиндр-поршень", В зазоры между . цилиндрическими и сферическими выпуклыми и вогнутыми поверхностями деталей 2 и 4, 4 и 1 соответственно помещена теплоправодящая смазка

5, Контакт 2 выполнен в виде диска, размещенного в гнезде 8 контакта 1 с дном 9.

Устройства работает следующим образом, Выделяющееся в ЭРЭ 7 тепло транспортируется по тепловой цег.ачке "контакт

2 — втулка 4 — контакт 1 — корпус блока 6" в окружающую среду. Звенья этой цепочки, выполнены из материала с высокой теплопроводнастью при достаточных толщине и площади соприкасающихся поверхностей деталей. Термическое сопротивление устройства ат контакта 2 к контакту 1 определяется преимущественно термическим сопротивлением зазоров между сфериче1798945 скими и цилиндрическими поверхностями деталей 1 и 4,4 и 2, Величина удельного термического сог1ротивления при заполнении зазора, например, смесью 80 глицеринэ и 20 графитового порошка составит по данным (cM. Тепло — и массообмен в рэдиоэлектронной аппаратуре. Г.Н. Дульнев, — М,, Высшая школа, 1984, 246 с.) R

=2.10 м К/Вт. При площади соприкасэю-4 2 щихся сферических поверхностей S = 150 мм2, мощности тепловыделения на ЭРЭ (микросхеме) Р = 5 Вт перепад температур на зазоре составит ЛО=- PR/S = 6,6.К, При такой же площади соприкасающихся цилиндрических поверхностей перепад температур между контэктами 1 и 2 составит 2h,®

=13,2 К.

При использовании теплоотвода по техническому решению прототипа с приемлемой площадью сечения гибкого элемента S= 20

= 16 мм, длиной L =- 50 мм для аналогичной мощности Р = 5 Вт, в соответствии с приведенным в описании патента ФРГ 3330708 графиком, перепад температур между контактами составит ЛО= 50 К.

Значительное (более 3,7 раза) снижение перепада- температур в предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом происходит из-за образования стоков тепла по радиальным напряжениям. Поэтому, несмотря нэ наличие зазоров и компактность конструкции, в предлагаемом устройстве: достигается низкое термическое сопротивление, При сборке корпуса блока с укреплен- 35 ным устройством для отвода тепла сферический шарнир автоматически ориентирует поверхность контакта 2 с соприкасающейся поверхностью ЭРЭ 7 и способствует наиболее плотному их прилеганию, Цилиндриче- 40 ский шарнир с пружиной 3 обеспечивает постоянное усилие поджатия контакта 2 к

ЭРЭ 7 и позволяет исключить черезмерные нагрузки нэ ЭРЭ, которые могут возникать при эксплуатации или сборке блока из-зэ 45 неточностей изготовления корпуса и монтажа ЭРЭ нэ плате.

Формула изобретения

1. Устройство для отвода теплэ от электрорадиоэлементов, содержащее теплоотвод, жестко закрепленный на .нем теплопроводный неподвижный контакт с гнездом и теплопроводный подвижный контакт, выполненный в виде диска с боковой поверхностью в форме поверхности врэщения и с одной плоской торцевой рабочей поверхностью, который установлен в гнезде указанного выше теплопроводного неподвижного гнезда с обеспечением между их боковыми поверхностями соответственно теплового контакта посредством теплопроводной смазки и подпружинен относительно днэ указанного выше гнезда посредством. пружины, расположенной между дном указанного выше гнезда и противолежащим плоской торцевой рабочей поверхности диска терцом указаннОго дис-: ка, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения эксплуэтационных возможностей, оно снабжено втулкой с внешней цилиндрической поверхностью и со сферической вогнутой поверхностью, боковая поверхность гнезда теплопроводного неподвижного контакта выполнена цилиндрической формы, э боковая поверхность вращения диска теплопроводного подвижного контакта сферической выпуклой, причем указанная выше втулка установлена нэ диске и расположена между боковыми поверхностями указанных выше диска и гнездэ с образованием с диском сферического шарнира, а с теплопроводным неподвижным контактом— пары: цилиндр-поршень, при этом теплопроводная смазка расположена в зазорах между сферическими боковой поверхностью диска и внутренней поверхностью втулки и цилиндрическими внешней поверхностью втулки и боковой поверхностью гнезда теплопроводного неподвижного кон- такта соответственно, 2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что теплоотвод выполнен с оребрением.

Составитель А. Попова

Техред М.Моргентал Корректор П, Гереши

Редактор Н. Егорова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 781 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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