Охладитель радиоэлектронной аппаратуры

 

Изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к охлаждению радиоэлектронной аппаратуры, и может быть использовано для охлаждения элементов радиоэлектронной аппаратуры, работающих при циклических тепловых воздействиях. Техническим результатом изобретения является снятие ограничений на продолжительность паузы в работе радиоэлемента за счет интенсификации процесса остывания и затвердевания плавящихся наполнителей в перерыве работы радиоэлемента посредством каскадной термоэлектрической батареи. Охладитель радиоэлектронной аппаратуры состоит из тонкостенной металлической емкости, разделенной металлическими перегородками, расположенными параллельно плоскости размещения охлаждаемых радиоэлементов, на изолированные отсеки, заполненные плавящимися наполнителями с различными температурами плавления, возрастающими в направлении к плоскости установки охлаждаемых радиоэлементов. Перегородки выступают за боковые поверхности металлической емкости и приведены в тепловой контакт с теплопоглощающими спаями термоэлектрических модулей, образующих верхние каскады каскадной термоэлектрической батареи. К тепловыделяющему спаю каскадной термоэлектрической батареи присоединен радиатор, питание каскадной термоэлектрической батареи осуществляется источником электрической энергии. 1 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к охлаждению радиоэлектронной аппаратуры, и может быть использовано для охлаждения элементов радиоэлектронной аппаратуры, работающих при циклических тепловых воздействиях.

Прототипом предлагаемого изобретения является прибор, описанный в [1]. Прибор содержит полое металлическое основание для размещения охлаждаемых радиоэлементов, основание снабжено металлическими перегородками, установленными параллельно плоскости установки охлаждаемых элементов и разделяющими его внутреннюю полость на изолированные отсеки, заполненные плавящимися наполнителями с различными температурами плавления и расположенные в порядке возрастания температур плавления их плавящихся наполнителей в направлении к плоскости установки охлаждаемых радиоэлементов. При эксплуатации радиоэлементов основная часть рассеиваемого ими тепла поглощается за счет скрытой теплоты плавления наполнителя. После окончания работы радиоэлементов происходит остывание наполнителей и его затвердевание вследствие теплообмена с окружающей средой.

Особенностью охлаждающего устройства такого типа является значительное превалирование длительности перерыва между включениями радиоэлементов над временем работы радиоэлементов в "пиковом" режиме, что является существенным недостатком при необходимости отвода тепла от радиоэлементов с незначительным временем перерыва в работе.

Для устранения указанного недостатка предлагается устройство, конструкция которого показана на чертеже.

Устройство состоит из тонкостенной металлической емкости 1, разделенной металлическими перегородками 2, расположенными параллельно плоскости размещения охлаждаемых радиоэлементов 3, на изолированные отсеки, заполненные плавящимися наполнителями 4 с различными температурами плавления, возрастающими в направлении к плоскости установки охлаждаемых радиоэлементов 3. Перегородки 2 выступают за боковые поверхности металлической емкости 1 и приведены в тепловой контакт с теплопоглощающими спаями термоэлектрических модулей 5, образующих верхние каскады каскадной термоэлектрической батареи. Термоэлектрические модули 5 размещены на теплопоглощающем спае нижнего базового каскада 6 каскадной термоэлектрической батареи по краям. Центральная область нижнего базового каскада 6 каскадной термоэлектрической батареи теплопоглощающим спаем приведена в контакт с поверхностью металлической емкости 1, противоположной размещению охлаждаемых радиоэлементов 3. К тепловыделяющему спаю каскадной термоэлектрической батареи присоединен радиатор 7. Питание каскадной термоэлектрической батареи осуществляется источником электрической энергии 8.

Устройство работает следующим образом.

Тепло, поступающее от радиоэлемента 3, передается металлической емкости 1 и через поверхность соприкосновения плавящимся наполнителям 4. Далее одновременно происходит прогрев наполнителей 4 до температуры плавления и процесс плавления. Температура оболочки металлической емкости 1 и, соответственно, радиоэлемента 3 не будет существенно возрастать по сравнению с температурой плавления наполнителя 4, находящегося в самом верхнем отсеке, пока существуют обе фазы (твердая и жидкая). После окончания цикла работы радиоэлемента 3 происходит остывание наполнителей 4 и их затвердевание за счет отвода тепла каскадной термоэлектрической батареей. Использование каскадной термоэлектрической батареи в предлагаемом исполнении позволит интенсифицировать процесс охлаждения и затвердевания наполнителей 4. Основной отвод тепла от металлической емкости 1 с наполнителями 4 осуществляется нижним базовым каскадом 6 каскадной термоэлектрической батареи. Термоэлектрические модули 5, образующие верхние каскады каскадной термоэлектрической батареи, создают дополнительный теплосъем для интенсификации процесса охлаждения наполнителей 4. Отвод тепла от тепловыделяющего спая каскадной термоэлектрической батареи производится радиатором 7. Питание каскадной термоэлектрической батареи осуществляется источником постоянного электрического тока 8.

Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР 1148063, кл. Н 01 L 23/42, 1985.

Формула изобретения

Охладитель радиоэлектронной аппаратуры, содержащий полое металлическое основание для размещения охлаждаемых радиоэлементов, снабженное металлическими перегородками, установленными параллельно плоскости установки охлаждаемых радиоэлементов и разделяющими его внутреннюю полость на изолированные отсеки, заполненные плавящимися наполнителями с различными температурами плавления и расположенные в порядке возрастания температур плавления их плавящихся наполнителей в направлении к плоскости установки охлаждаемых радиоэлементов, отличающийся тем, что металлические перегородки выступают за боковые поверхности металлической емкости и приведены в тепловой контакт с теплопоглощающими спаями термоэлектрических модулей, образующих верхние каскады каскадной термоэлектрической батареи, размещаемых на теплопоглощающем спае нижнего базового каскада по краям, центральная область которого теплопоглощающим спаем приведена в контакт с поверхностью металлической емкости, противоположной размещению охлаждаемых радиоэлементов, а тепловыделяющим приведена в контакт с радиатором; каскадная термоэлектрическая батарея запитывается источником электрической энергии.

РИСУНКИ

Рисунок 1