Модуль радиоэлектронной аппаратуры с гипертеплопроводящим основанием



Модуль радиоэлектронной аппаратуры с гипертеплопроводящим основанием
Модуль радиоэлектронной аппаратуры с гипертеплопроводящим основанием
Модуль радиоэлектронной аппаратуры с гипертеплопроводящим основанием
Модуль радиоэлектронной аппаратуры с гипертеплопроводящим основанием

 


Владельцы патента RU 2403692:

Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" (RU)

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при конструировании радиоэлектронной аппаратуры, функционирующей в условиях вакуума, например в космосе. Технический результат - обеспечение отвода тепла от всех электрорадиоэлементов радиоэлектронной аппаратуры, функционирующей в условиях вакуума, например в космосе, без увеличения ее массы и энергопотребления, а также выравнивание температуры по всей поверхности модуля, увеличение эффективности охлаждения и повышение надежности конструкции. Достигается тем, что теплоотводящее основание модуля радиоэлектронной аппаратуры выполнено из микропористого материала с микроканалами и заполнено жидким теплоносителем, а также тем, что микроканалы расположены в теплоотводящем основании в двух ортогональных направлениях. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при конструировании радиоэлектронной аппаратуры, функционирующей в условиях вакуума, например в космосе.

Известна электронная аппаратура с охлаждающим устройством для охлаждения тепловыделяющих компонентов, в которой первый воздушный канал обеспечивает подачу воздуха снаружи корпуса к теплоотводу и направление нагретого за счет теплообменника с теплоотводом наружу корпуса, а второй воздушный канал служит для направления воздуха внутри корпуса к его наружной стороне (патент US 6847524).

Однако применение такого охлаждающего устройства невозможно, если электронная аппаратура находится в вакууме, например в открытом космосе.

Известно также устройство для охлаждения электронного прибора (патент US 6711017 В2), взятый за прототип, в котором тепло от электрорадиоэлементов электронного прибора отводится с помощью жидкого теплоносителя, который прокачивается через трубку, проходящую последовательно под каждым электрорадиоэлементом.

Однако в таком устройстве должен быть насос, прокачивающий жидкий теплоноситель, что увеличивает массу и энергопотребление электронного прибора, а также снижает его надежность. Кроме того, при последовательной прокачке жидкого теплоносителя от одного электрорадиоэлемента до другого теплоноситель постепенно нагревается, что снижает эффективность охлаждения последних электрорадиоэлементов.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение отвода тепла от всех электрорадиоэлементов радиоэлектронной аппаратуры, функционирующей в условиях вакуума, например в космосе, без увеличения ее массы и энергопотребления, а также выравнивание температуры по всей поверхности модуля, увеличение эффективности охлаждения и повышение надежности конструкции.

Эта задача решается тем, что теплоотводящее основание модуля радиоэлектронной аппаратуры выполнено из микропористого материала с микроканалами и заполнено жидким теплоносителем, а также тем, что микроканалы расположены в теплоотводящем основании в двух ортогональных направлениях.

Суть изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен модуль радиоэлектронной аппаратуры, на фиг.2 изображено теплоотводящее основание модуля радиоэлектронной аппаратуры, выполненное из микропористого материала с микроканалами, на фиг.3 и 4 изображено теплоотводящее основание с микроканалами в двух ортогональных направлениях.

В предлагаемой конструкции модуль радиоэлектронной аппаратуры (фиг.1) состоит из теплоотводящего основания 1, печатных плат 2, на которых установлены электрорадиоэлементы 3. В процессе функционирования модуля электрорадиоэлементы выделяют тепло, которое передается на основание. Зона размещения электрорадиоэлементов на модуле является зоной нагрева 4. Кроме того, модуль имеет зону охлаждения 5. Для того чтобы обеспечить передачу тепла, выделяемого электрорадиоэлементами, в зону охлаждения, теплоотводящее основание выполнено из микропористого материала 6 с микроканалами 7 и заполнено теплоносителем, например аммиаком или водой (фиг.2). Микропористый материал насыщен теплоносителем в жидкой фазе, а в микроканалах теплоноситель находится в паровой фазе. Теплоноситель осуществляет передачу тепла из зоны нагрева модуля в зону охлаждения за счет скрытой теплоты парообразования. Тепло, поступающее в зону нагрева от электрорадиоэлементов, вызывает испарение теплоносителя. Возникающая при этом разность давлений побуждает пар двигаться из зоны нагрева в зону охлаждения, где пар конденсируется, отдавая при этом скрытую теплоту парообразования. В результате постоянного испарения количество жидкости в зоне нагрева уменьшается, и поверхность раздела фаз жидкость - пар сдвигается внутрь пористой структуры, что вызывает возникновение здесь капиллярного давления. Это капиллярное давление заставляет сконденсировавшуюся в зоне охлаждения жидкость возвращаться обратно в зону нагрева. Таким образом, непрерывно осуществляется перенос тепла из зоны нагрева в зону охлаждения.

Для обеспечения выравнивания температуры по всей поверхности модуля, увеличения эффективности работы, а также повышения надежности конструкции теплоотводящее основание может содержать два массива микроканалов, расположенных в ортогональных направлениях (фиг.3 и 4).

Испытания опытных образцов модулей предлагаемой конструкции подтвердили, что основание имеет эффективную теплопроводность, в 50-100 раз превышающую теплопроводность алюминия, то есть является гипертеплопроводящим. Модуль радиоэлектронной аппаратуры с гипертеплопроводящим основанием разработан, изготовлен и применен в составе бортовой радиоэлектронной аппаратуры космического назначения, обеспечивая ее оптимальный тепловой режим без увеличения массы, энергопотребления, что подтверждает эффективность предлагаемой конструкции.

1. Модуль радиоэлектронной аппаратуры, состоящий из теплоотводящего основания, печатных плат и установленных на них электрорадиоэлементов, отличающийся тем, что теплоотводящее основание выполнено из микропористого материала с микроканалами и заполнено жидким теплоносителем.

2. Модуль радиоэлектронной аппаратуры по п.1, отличающийся тем, что микроканалы расположены в теплоотводящем основании в двух ортогональных направлениях.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к переключательному блоку питания, содержащему трансформатор (1), который содержит, по меньшей мере, одну первичную обмотку, предназначенную для соединения через переключательный элемент (4) с постоянным напряжением, и который содержит, по меньшей мере, одну вторичную обмотку, предназначенную для соединения через содержащую, по меньшей мере, один диод (2) выпрямительную схему с нагрузкой, при этом переключательный блок питания содержит, по меньшей мере, один пьезоэлектрический вентилятор (8), который вызывает поток воздуха у трансформатора (1), и/или у переключательного элемента (4), и/или у диода (2).

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для поддержания оптимальной температуры в объеме шкафа, что способствует стабильной работе техники. .

Изобретение относится к электронному устройству, работающему в суровых условиях. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно к охлаждающим системам для помещений с оборудованием для обработки электронных данных. .

Изобретение относится к отводу тепла от теплонагруженных элементов радиоэлектронных блоков, например бортового оборудования летательных аппаратов. .

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в радиоэлектронных блоках для решения задач эффективного рассеивания тепла. .

Изобретение относится к области компьютерной техники и, в частности, к серверным платформам, предназначенным для проведения высокопроизводительных вычислений и компьютерного моделирования.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах охлаждения тепловыделяющих блоков радиоэлектронной аппаратуры. .

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для эффективного рассеивания тепла в радиоэлектронных блоках, эксплуатируемых в условиях жестких механико-климатических воздействий (высокая температура и влажность, динамические удары и т.п.).

Изобретение относится к интерфейсам. .

Изобретение относится к электронному устройству, работающему в суровых условиях. .

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при конструировании модулей приемников сигналов спутниковых радионавигационных систем (СРНС). .

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при конструировании модулей приемников сигналов спутниковых радионавигационных систем (СРНС). .

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при конструировании модулей приемников сигналов спутниковых радионавигационных систем (СРНС). .

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при конструировании модулей приемников сигналов спутниковых радионавигационных систем (СРНС). .

Изобретение относится к электронному прибору с электронной схемой, расположенной в электронной камере и содержащей электронные и/или электромеханические компоненты.

Изобретение относится к области радиоэлектронной техники, а именно к конструкциям пакетного типа с пружинными контактными блоками
Наверх