Устройство для охлаждения тепловыделяющей аппаратуры

Устройство для охлаждения тепловыделяющей аппаратуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам для охлаждения тепловыделяющей аппаратуры. Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения, надежности в эксплуатации и технологичности. Это достигается за счет размещения в цилиндрической полости корпуса 1 между входным 2 и выходным 3 патрубками перегородки 8 и выполнения перфорированного элемента 9 в виде диска с двумя лепестками, отогнутыми в разные стороны относительно плоскости диска, который делит цилиндрическую полость на две части: 13 и 14. На одном из оснований корпуса 1 размещена токопроводящая пластина 4 и электроизоляционная керамическая прокладка 5. На основании корпуса 1 и токопроводящей пластине 4 выполнены углубления, заполненные клеем. Размещение клея в углублениях позволяет осуществить соединение элементов устройства без существенного увеличения контактных тепловых сопротивлений. 6 ил., 6 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„80, 4 6630 А1 (51) 4 Н 05 К 7/20, F 25 В 19/04. ы, Atl

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4ь, Cb

С5

М

СР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

npv rHHT CccP! (21) 4303913/24-21 (22) 11.09.87. (46) 30,04.89, Бюл. II )6 (71) Отделение всесоюзного научноисследовательского института электромеханики и Всесоюзный электротехнический институт им. В,И.Ленина (72) А,.И.Абросимов, В.М.Бабайлов, 10,Г.Вексин, Л,А.Добрусин, N.À.Косоротов, А.А,Парамонов, Л.А,Рожков, В.И.Пузаков, В.Е.Хмельницкий и В.А.Чванов (53) 621.396.67.7 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 741021, кл, F 25 В 19/Q4, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1185031, кл. F 25 В 19/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮ1 1ЕЙ АППАРАТУРЫ (57) Изобретение относится к устройствам для охлаждения тепловыделяющей аппаратуры. Пелью изобретения является повышение эффективности охлаждения, надежности в эксплуатации и технологичности. Это достигается за счет размещения в цилиндрической полости корпуса 1 между входным 2 и выходным 3 патрубками перегородки 6 и выполнения перфорированного элемента 9 в виде диска с двумя лепестками, отогнутыми в разные стороны относительно плоскости диска, который делит цилиндрическую полость на две части: 13 и 14. На одном из оснований корпуса 1 размещена токопроводящая пластина 4 и электроизоляционная керамическая прокладка 5, На основании корпуса 1 и токопроводящей пластине 4 выполнены углубления, заполненные клеем. Размещение клея в углублениях позволяет осуществить соединение элементов устройства без существенного увеличения контактных тепловых сопротивлений.

6 ил., 6 з,п. ф-лы.!

476630

Изобретение относится к устройствам для охлаждения тепловыделяющей аппаратуры, используемой преимущественно в полупроводниковой технике. !!елью изобретения является повышение эффективности охлаждения, надежности в эксплуатации и технологичности.

На фиг.l изображено устройство, . lp общий вид! на фиг,2 — сечение А-А на фиг.l; на фиг,З вЂ” сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — схема расположения углублений цилиндрической формы на корпусе и токопроводящей пластине; !5 на фиг.5 и 6 — выполнение углублений в виде кольцевых и пересекающихся канавок, соответственно.

Устройство содержиткорпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками для 2р хладагента, расположенными с одной стороны корпуса, в котором выполнена цилиндрическая полость, токопроводящую пластину и размещенную между корпусом 1 и токопроводящей пласти- 25 ной 4 электроизоляционную керамическую прокладку 5. На поверхности корпуса 1 и токопроводящей пластины 4 со стороны, обращенной к керамической прокладке 5, выполнены углубле- 30 ния 6, заполненные клеем. Углубления

6 могут быть выполнены цилиндрической формы (фиг.4) или в виде кольце- . вых (фиг,5), или пересекающихся (фиг.6) канавок. Для уменьшения про- 35 дольных перетечек тепла в электроизоляционной прокладке 5 и снижения ее теплового сопротивления углубления

6 на токопроводящей пластине 4 расположены напротив углублений, вы- 4р полненных на корпусе !. Суммарная площадь углублений составляет 0,20,5 площади контакта электроизоляционной керамической прокладки 5 с такопроводящей пластиной и основа- 45 нием корпуса, Внутри корпуса перпендикулярно электроизоляционной прокладке 5 установлен стержень 7, обеспечивающий необходимую жесткость корпуса. Между стержнем 7 и боковой стенкой корпуса между патрубками 2 и 3 установлена перегородка 8 в контакте с основаниями и стенками корпуса. Параллельно основанию корпуса, на котором размещена токопроводящая пластина 4 и электроизоля ционная керамическая прокладка 5, с зазором относительно него установлен перфорированный диск 9, диа— метр которого равен диаметру цилиндрической полости корпуса. Диск 9 снабжен двумя отогнутыми в противоположные стороны от его плоскости лепестками 10 и 11 расположенными относительно друг друга с зазором шириной, равной толщине перегородки

8, и контактирующими с соответствующими основаниями корпуса 1. Лепесток 10, расположенный в зоне входного патрубка 2, отогнут в сторону стенки корпуса, на которой размещена токопроводящая пластина и электроизоляционная керамическая прокладка

5. Отверстия в перфорированном диске выполнены на диаметре, равном (Р + й)/2 и расположены равноме>но на части окружности, ограниченной лепестками 10 и 11, где D — диаметр цилиндрической полости корпуса, Д вЂ” диаметр стержня. Для фиксации перфорированного диска 9 в корпусе

1 íà его стенке с внутренней стороны и на стержне выполнены проточки

12. Диск 9 делит цилиндрическую полость корпуса на две полости 13 и 14.

Устройство работает следующим образом.

Хладагент через входной патрубок

2 поступает в полость 13, из которой .. через систему отверстий в перфорированном диске 9 подается в виде струй перпендикулярно к теплоподводящему основанию корпуса 1, охлаждает его, отбирая при этом тепло от прижимаемого к токопроводящей пластине 4 полупроводникового прибора, и удаляется далее из полости 14 через выходной патрубок 3. Тепло от прижимаемого к токопроводящей пластине 4 полупроводникового прибора проходит через последнюю, керамическую электроизоляционную прокладку 5, теплоподводящее основание корпуса 1 и отводится далее хладагентом. Стержень 7 в процессе работы обеспечивает жесткость конструкции и способствует сохранению высоких электроизоляционных свойств прокладки 5.

Размещение клея в углублениях, выполненных на токопроводящей пластине

4 и корпусе 1, позволяет осуществить соединение элементов устройства без существенного увеличения контактных тепловых сопротивлений.

Снижение суммарной площади углублений менее 0,2 площади контакта электроизоляционной керамической

147бб 30 прокладки 5 с токопроводящей пластиной 4 и основанием корпуса 1 приводит к уменьшению устойчивости клеевого соединения к отрывным усилиям, а увеличение более 0,5 приводит к росту теплового сопротивления клеево-. го соединения, Расположение углублений на корпусе 1 напротив углублений на токопроводящей пластине способствует уменьшению теплового сопротивления клеевого соединения при одновременном увеличении прочности, что в целом способствует повьш ению надежности в эксплуатации и эффективности охл ажде ни я .!

15 формула изобретения

2Р

1. Устройство для охлаждения тепловыделяющей апгаратуры, содержа" щее корпус с цилиндрической внутренней полостью, образованный боковыми стенками и основаниями, с входным и 25 выходным патрубками для хладагента, токопроводящую пластину, электропзоляционную керамическую прокладку, размещенную между корпусом и токопроводящей пластиной, соединенную 3р с нимат клеем отдельными контактными участками, стержень, размещенный в цилиндрической полости корпуса соосно с.ней и перпендикулярно основаниям, перфорированный элемент, расположенный в цилиндрической полости корпуса с зазором относительно оснований, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и технологичности конструкции, 40 оно снабжено перегородкой, размещен= ной между стержнем и боковой стенкой корпуса с возможностью контакта с основаниями корпуса, входной и выходной патрубки для хладагента располо- 45 жены с одной стороны корпуса и разделены перегоропдой, перфорированный элемент выполнен в форме диска с диаметром, равным диаметру цилиндрической полости, и с лепестками, отогнутыми относительно плоскости диска в противоположные стороны, причем лепесток, расположенный со стороны входного патрубка, отогнут в сторону основания корпуса, на котором расположена токопроводящая пластина, при этом лепестки расположены по обе стороны перегородки, а контактные участки выполнены в виде углублений, отношение величины суммарной площади которых к величине площади соединения электроизоляционной керамической прокладки с тркопроводящей пластиной и соответствующим основанием корпуса выбирается из диапазона 0,2 - 0 5, 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. стержень выполнен цилиндрическо(с формы.

3. Устройство по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что отверстия перфорированного элемента равномерно. расположены на части окружности, ограниченной лепестками, диаметр которой Р выбирается из следующего выражения:

03 = (V + д)/2, где Р— диаметр цилиндрической полости корпуса, м;

d — диаметр стержня, м.

4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что углубления контактных участков корпуса и токопроводящей пластины расположены одно напротив другого.

5. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что углубления контактных участков корпуса и токопроводящей пластины выполнены цил:ндрической формы и равномерно расположены по концентрическим окружностям. б, Устройство по пп,l, 5, о тличающееся тем, что углубления контактных участков корпуса и токспровадящей пластины расположены на разных концентричных окружностях и выполнены с различными диаметрами.

7. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что углубления контактных участков корпуса и токопроводящей пластины выполнены в форме кольцевых канавок.

8. Устройство по п,1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что углубления контактных участков корпуса и токопроводящей пластины выполнены в виде пересекающихся канавок, 147е 30

Фиг.2

Б-Б

Составитель С,Дудкин

Редактор О,Спесивых Техред А.Кравчук Корректор В.Гирняк

Заказ 2)68/57 Тираж 77б Подписное

БНИИПИ Государ твенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина,f01