CS243800B1 - Protiprúdový výmenník tepla s nepriamym chladením - Google Patents

Description

243800

Vynález sa týká protiprúdového výmenní-ka tepla s nepriamym chladením, najma vý-konových polovodičových súčiastok a zaria-dení, uzavretých v priestore skrine. V oblasti výkonových polovodičových sú-čiastok a zariadení je možné použit konvekč-né vzduchové chladiče, kvapalinové chladičez tepelných trubic. Každý z uvedených typovmá svoje přednosti i nedostatky, pretože přivýbere chladiča je nutné prihliadať vedlatepelných parametrov k pevnosti systému,životnosti, technologii, cene atď. Přednostou vzduchových chladičov je ichjednoduchost, je ich možné však použit ibapri poměrně nízkých stratových výkonochpolovodičových súčiastok. Pri súčasnomtrende zvyšovania odvádzaných stratovýchvýkonov dosahujú vzduchové chladiče znač-ných rozmerov a v niektorých prípadochani nie je možné ich z tohto dóvodu použit.

Kvapalinové chladiče, používané v oblastikonštrukcie zariadení s polovodičovými sú-čiastkami, majú tú výhodu, že sú schopnéodviesť vysoké tepelné výkony, sú odolnéproti přechodným a nárazovým nárastomprenášaného tepelného výkonu a teda je unich zabezpečená výkonová rezerva. Kvapa-linové chladiče obmedzujú tiež hlučnost.Najpodstatnejším nedostatkom systémovs kvapalinovým chladením je ich velká zlo-žitosť, ktorá prináša problémy s údržbou,poruchovostou a vysokými prevádzkovýminákladmi.

Ukazuje sa preto ako účelné, aby bolovyriešené zariadenie pre chladenie polovo-dičových súčiastok a zariadene, ktoré nebu-de mať uvedené nevýhody známých vyhoto-vení, ktoré bude konstrukčně poměrně jed-noduché, spolahlivé pri práci, nenáročné naúdržbu, obsluhu, pravý a jeho vyhotoveniea zabezpečenie bude poměrně málo náklad-né.

Uvedené nedostatky nemá riešenie proti-prúdového výmenníka tepla s nepriamymchladením, najma výkonových polovodičo-vých súčiastok a zariadení, uzavretých vpriestore skrine, podlá vynálezu. Podstatouvynálezu je konstrukčně usporiadanie, priktorom po jednej straně steny skrine, s u-miestnenými polovodičovými súčástkami, súuložené nad sebou, přibližné vo vodorovnejpolohe pozdTž steny, najmenej dve prvé ra-mená tepelných trubic, pričom tieto ramenávytvárajú výparníky. Po druhej straně stenyskrine sú uložené taktiež nad sebou přibliž-né vo vodorovnej polohe pozdíž steny naj-menej dve druhé ramená tepelných trubic.Tieto druhé ramená vytvárajú kondenzátorytepelných trubic. Prvé ramená, vytvárajúcevýparníky, sú voči druhým ramenám, vytvá-rajúcim kondenzátory, uložené nižšie. Prvéramená a druhé ramená tepelných trubicmožu byť s výhodou vytvořené z ramiendvoch tepelných trubic tvaru písmena „U“,pričom konce dvoch ramien sú navzájompřepojené prepojkou, upevněnou na nosnejdoske. Tepelné trubice protiprúdového vý- menníka tepla, zloženého z dvoch tepelnýchtrubic tvaru písmena „U“, možu byť přepo-jené prepojkou tak, že ich vnútorný priestorje súvislý a neprehradený. K dosiahnutiuvyššieho chladiaceho účinku může byť vhornej časti strany steny skrine nad prvýmiramenami umiestnený ventilátor, ktoréhošířka odpovedá primerane dížke ramien te-pelných trubic. Podobná úprava je možná ajnad druhými ramenami tepelných trubic.

Riešením protiprúdového výmenníka teplapodlá vynálezu sa dosiahne podstatné zní-ženie zastaveného objemu výmenníka oprotidoposial známým usporiadaním pri zacho-vaní přednosti výmenníka, vyhotoveného ztepelných trubic, ďalej využitím steny skri-ne ako nosnej konštrukcie sa taktiež znížiamateriálové náklady na vytvorenie vzducho-vodov. Protiprúdový výmenník podlá vyná-lezu je konštrukčne jednoduchý, nenáročnýna obsluhu, údržbu a taktiež jeho zhotoveniea zabezpečenie je málo nákladné a ekono-micky výhodné.

Na obr. 1 je znázorněný bočný pohlad navýmenník tepla v čiastočnom řeze, obr. 2představuje pohlad zhora na výmenník tep-la v čiastočnom řeze, obr. 3 zobrazuje bočnýpohlad na umiestnenie tepelných trubic postranách stien skrine a na obr. 4 je nakres-lený detail umiestnenia tepelných trubictvaru písmena „U“ po stranách skrine včiastočnom řeze pri pohťade zhora.

Protiprúdový výmenník tepla na obr. 1 a2 pozostáva zo skrine 2, v ktorej sú umiest-nené chladené polovodičové súčiastky. Pojednej straně 11 pozdlž steny 1 skrine 2 súuložené nad sebou přibližné vo vodorovnejpolohe prvé ramená 31, 41 tepelných trubic31> 41 vytvárajú výparníky tepelných trubic3, 4. Po druhej straně 12 pozdlž steny 1skrine 2 sú uložené nad sebou druhé rame-ná 3,2, 42, ktoré vytvárajú kondenzátory te-pelných trubic 3, 4. Prvé ramená 31, 41 te-pelných trubic 3, 4 sú uložené v polohe niž-šej než druhé ramená 32, 42 a kondenzát vnich prúdi kolenami 33, 43 smerom do vý-parníka, to jest prvých ramien 31, 41 účin-kom gravitácie. Tepelné trubice 3, 4 výmen-níka tepla možu byť vytvořená tak, že sútvořené z dvoch tepelných trubic tvaru pís-mena „U“ koncami proti sebe vzájomnepřepojených prepojkou 61, 62, upevněnou nanosnej doske 6, ako to zobrazuje obr. 4. Pre-pojenie koncov tepelných trubic tvaru pís-mena „U“ je možné vytvořit s vnútornýmpriestorom súvislým a neprehradeným. Raduvytvořených prvých ramien 31, 41 a radudruhých ramien 32, 42 je možné zakrytovať,čím sa vytvoria vzduchové kanály pre vede-me horúceho a studeného prúdu vzduchu.

Tepelné trubice 3, 4 sú upevněné na nos-nej konštrukcii, ktorá je tvořená nosnou dos-kou 6 a stěnou 1 skrine 2. Vyššieho chladia-ceho účinku sa dosiahne intenzifikáciou prú-denia vnútorného vzduchu, umiestnením vhornej časti strany 11 steny 1 skrine 2 nad

Claims (4)

243800 prvými ramenami 31, 41 ventilátora 3, kte-rého šířka odpovedá primerane d.žke ra-mien tepelných trubic 3, 4. Podobná úpravaje možná aj v oblasti usporiadania druhýchramien 32, 42, to jest ramien, vytvárajúcichkondenzátory tepelných trubic 3, 4. Konce 321, 311 jednej tepelnej trubice 3,4 možu byt s koncami 32,2, 312 druhej tepel- nej trubice 3, 4 přepojené tak, že ich vnú-torný priestor je súvislý a neprehradený. Výmenník tepla pódia vynálezu je možnévyužit k chladeniu výkonových polovodičo-vých súčiastok a systémov zostavených ztýchto súčiastok, například impulzných me-ničov a podobné. FREDMET

1. Protiprúdový výmenník tepla s nepria-mym chladením, najma výkonových polovo-dičových súčiastok a zariadení, uzavretýchv priestore skrine, vyznačujúci sa tým, žepo jednej straně (11) pozdíž steny (1) skri-ne (2) sú uložené nad sebou přibližné vovodorovnej polohe aspoň dve prvé ramená(31, 41), vytvárajúce výparníky tepelnýchtrubic (3, 4), a po druhej straně (12) pozd žsteny (1) skrine (2) sú uložené taktiež nadsebou přibližné vo vodorovnej polohe aspoňdve druhé ramená (32, 42), vytvárajúce kon-denzátory tepelných trubic (3, 4), pričomprvé ramená (31, 41) sú voči druhým rame-nům (32, 42) uložené nižšie.

2. Protiprúdový výmenník tepla podlá bo-du 1, vyznačujúci sa tým, že prvé ramená(32, 42) tepelných trubic (3, 4) sú vytvore- YNÁLEZU né z ramien dvoch tepelných trubic tvarupísmena „U“, ktoré majú konce (321, 311)s koncami (332, 312) ramien přepojené pre-pojkoú (61, 62), upevněnou na nosnej doske (6).

3. Protiprúdový výmenník tepla podlá bodu2\ vyznačujúci sa tým, že konce (321, 311)jednej tepelnej trubice (3, 4) tvaru písmena„U“ sú koncami (322, 312) druhej tepelnejtrubice (3, 4) tvaru písmena „U“ přepojenétak, že ich vnútorný priestor je súvislý aneprehradený.

4. Protiprúdový výmenník tepla podlá bo-d.ov 1, 2 a 3, vyznačujúci sa tým, že v hornéjčasti strany (11) steny (1) skrine (2) nadprvými ramenami (31, 41) je umiestnenýventilátor (5), ktorého šířka odpovedá dížkeramien tepelných trubic (3, 4). 1 list výkresov