RU2788082C2 - Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов рэа - Google Patents
Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов рэа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788082C2 RU2788082C2 RU2021116194A RU2021116194A RU2788082C2 RU 2788082 C2 RU2788082 C2 RU 2788082C2 RU 2021116194 A RU2021116194 A RU 2021116194A RU 2021116194 A RU2021116194 A RU 2021116194A RU 2788082 C2 RU2788082 C2 RU 2788082C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- teb
- additional
- main
- heat exchanger
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 13
- 241000193803 Therea Species 0.000 claims description 8
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к электронике и может быть использовано для обеспечения требуемых температурных режимов элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Технический результат - повышение технологичности изготовления устройства за счет использования термоэлементов, идентичных по своим геометрическим, электро- и теплофизическим характеристикам, а также обеспечение максимального холодильного коэффициента, максимальной холодопроизводительности при работе термоэлектрической батареи (ТЭБ). Технический результат достигается тем, что термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА содержит ТЭБ, электрически связанную с выходом регулятора температуры, вход которого связан с датчиком температуры, находящимся в контакте с тепловыделяющим элементом РЭА, расположенным в углублении, образованном конструкцией ТЭБ, основной теплообменник, находящийся в тепловом контакте с тепловыделяющими спаями ТЭБ, и дополнительный теплообменник. ТЭБ разделена на основную и две дополнительные секции, соединенные электрически последовательно и изготовленные из идентичных по своим геометрическим, электро- и теплофизическим характеристикам термоэлементов. Причем основная секция ТЭБ находится в центре основного теплообменника, а дополнительные секции ТЭБ расположены по краям на выступах основного теплообменника, площадь которых соответствует площади дополнительных секций ТЭБ. Тепловыделяющий элемент РЭА размещен в образовавшемся углублении с обеспечением теплового контакта с теплопоглощающими спаями основной секции ТЭБ. С теплопоглощающими спаями дополнительных секций ТЭБ и тепловыделяющим элементом РЭА контактирует дополнительный теплообменник, при этом основной и дополнительный теплообменники выполнены в виде цельнометаллической конструкции. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электронике и может быть использовано для обеспечения требуемых температурных режимов элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).
Прототипом предлагаемого устройства является прибор, описанный в [1]. Устройство содержит термоэлектрическую батарею (ТЭБ) с теплообменником для тепловыделяющих спаев, собранную из полупроводниковых ветвей разной высоты таким образом, что тепловыделяющие спаи расположены на одном уровне, а теплопоглощающие - на двух уровнях. При этом высокие ветви расположены по краям, а низкие - в середине с образованием в центре ТЭБ углубления, в которое помещен охлаждаемый элемент РЭА в тепловом контакте с теплопоглощающими спаями низких ветвей. Устройство содержит также дополнительный теплообменник, контактирующий с теплопоглощающими спаями высоких ветвей, и блок управления работой ТЭБ, включающий датчик температуры, установленный в углублении ТЭБ, источник электрической энергии и регулятор температуры.
Недостатком устройства является сложность технологической реализации ТЭБ, состоящей из термоэлементов с различной длиной ветвей, а также одновременное обеспечение оптимальных режимов работы термоэлементов с высокими и низкими ветвями.
Целью изобретения является повышение технологичности изготовления устройства за счет использования термоэлементов, идентичных по своим геометрическим, электро- и теплофизическим характеристикам, а также обеспечение максимального холодильного коэффициента, максимальной холодопроизводительности при работе ТЭБ.
Цель достигается тем, что ТЭБ разделена на основную и две дополнительные секции, соединенные электрически последовательно и изготовленные из идентичных по своим геометрическим, электро- и теплофизическим характеристикам термоэлементов. Основная секция ТЭБ находится в центре основного теплообменника, а дополнительные секции ТЭБ расположены по краям на выступах основного теплообменника, площадь которых соответствует площади дополнительных секций ТЭБ. Тепловыделяющий элемент РЭА размещен в образовавшемся углублении с обеспечением теплового контакта с теплопоглощающими спаями основной секции ТЭБ. С теплопоглощающими спаями дополнительных секций ТЭБ и тепловыделяющим элементом РЭА контактирует дополнительный теплообменник, при этом основной и дополнительный теплообменники выполнены в виде цельнометаллической конструкции.
Устройство содержит основную секцию ТЭБ 1, находящуюся в центре, и две дополнительные секции ТЭБ 2, расположенные по краям. Основная 1 и дополнительные 2 секции ТЭБ, электрически соединенные последовательно, состоят из идентичных по своим геометрическим, электро- и теплофизическим характеристикам термоэлементов. Основная 1 и дополнительные 2 секции ТЭБ своими тепловыделяющими спаями находятся в тепловом контакте с основным теплообменником 3, представляющим собой цельнометаллическую конструкцию с выступами по краям, площадь которых соответствует площади дополнительных секций ТЭБ 2. Основная 1, дополнительные 2 секции ТЭБ и основной теплообменник 3 образуют конструкцию, имеющую в своей центральной части углубление, в которое с обеспечением теплового контакта с теплопоглощающими спаями основной секции ТЭБ 1 устанавливается тепловыделяющий элемент РЭА 4. С теплопоглощающими спаями дополнительных секций ТЭБ 2 и тепловыделяющим элементом РЭА 4 контактирует дополнительный теплообменник 5, также представляющий собой цельнометаллическую конструкцию. В непосредственный контакт с тепловыделяющим элементом РЭА 4 приведен датчик температуры 6, выход которого электрически связан с входом регулятора температуры 7, выход последнего электрически связан с основной 1 и дополнительной 2 секциями ТЭБ.
Устройство работает следующим образом.
Поскольку температурный режим эффективной работы тепловыделяющего элемента РЭА 4 выше температуры окружающей среды, то при такой работе поток теплоты все время направлен от тепловыделяющего элемента РЭА 4 через теплообменники 3 и 5 в окружающую среду. Основная 1 и дополнительная 2 секции ТЭБ, включаясь в этот процесс интенсифицируют теплопередачу. Часть теплоты от тепловыделяющего элемента РЭА 4 передается теплопоглощающим спаям основной секции ТЭБ 1 и через тепловыделяющие спаи - основному теплообменнику 3, который рассеивает ее в окружающую среду. Другая часть передается дополнительному теплообменнику 5, рассеивание теплоты от которого происходит как непосредственно в окружающую среду, так и через теплопоглощающие и тепловыделяющие спаи дополнительных секций ТЭБ 2, а также основной теплообменник 3.
Так как нет необходимости охлаждать тепловыделяющий элемент РЭА 4 ниже температуры окружающей среды, то регулятор температуры 7 в соответствие с показаниями датчика 6 и заданным на шкале регулятора температуры 7 значением рабочей температуры включает и выключает при необходимости основную 1 и дополнительные 2 секции ТЭБ, поддерживая автоматически температуру тепловыделяющего элемента РЭА 4 в заданном диапазоне.
Изготовление основной 1 и дополнительных 2 секций ТЭБ из идентичных по своим геометрическим, электро- и теплофизическим характеристикам термоэлементов позволяет повысить технологичность создания устройства.
Литература
1. Патент РФ 1824681 Термоэлектрический интенсификатор теплопередачи преимущественно для отвода тепла от элементов радиоэлектроники большой мощности / Исмаилов Т.А. // БИ №24, 1993.
Claims (1)
- Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА, содержащее термоэлектрическую батарею (ТЭБ), электрически связанную с выходом регулятора температуры, вход которого связан с датчиком температуры, находящимся в контакте с тепловыделяющим элементом РЭА, расположенным в углублении, образованном конструкцией ТЭБ, основной теплообменник, находящийся в тепловом контакте с тепловыделяющими спаями ТЭБ, и дополнительный теплообменник, отличающееся тем, что ТЭБ разделена на основную и две дополнительные секции, соединенные электрически последовательно и изготовленные из идентичных по своим геометрическим, электро- и теплофизическим характеристикам термоэлементов, причем основная секция ТЭБ находится в центре основного теплообменника, а дополнительные секции ТЭБ расположены по краям на выступах основного теплообменника, площадь которых соответствует площади дополнительных секций ТЭБ, тепловыделяющий элемент РЭА размещен в образовавшемся углублении с обеспечением теплового контакта с теплопоглощающими спаями основной секции ТЭБ, с теплопоглощающими спаями дополнительных секций ТЭБ и тепловыделяющим элементом РЭА контактирует дополнительный теплообменник, при этом основной и дополнительный теплообменники выполнены в виде цельнометаллической конструкции.
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021116194A RU2021116194A (ru) | 2022-12-02 |
RU2788082C2 true RU2788082C2 (ru) | 2023-01-16 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2795293C1 (ru) * | 2023-01-31 | 2023-05-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1106287A (en) * | 1965-06-11 | 1968-03-13 | Siemens Ag | Semiconductor devices |
SU1255828A1 (ru) * | 1984-11-27 | 1986-09-07 | Институт технической теплофизики АН УССР | Способ работы термостатирующего устройства |
RU2133084C1 (ru) * | 1996-05-05 | 1999-07-10 | Дагестанский государственный технический университет | Термоэлектрическое полупроводниковое устройство для отвода теплоты и термостабилизации микросборок |
RU2236097C2 (ru) * | 2001-11-29 | 2004-09-10 | Дагестанский государственный технический университет | Устройство для термостабилизации элементов радиоэлектронной аппаратуры большой мощности |
US7544883B2 (en) * | 2004-11-12 | 2009-06-09 | International Business Machines Corporation | Integrated thermoelectric cooling devices and methods for fabricating same |
RU2365071C1 (ru) * | 2008-07-17 | 2009-08-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Устройство для охлаждения электронных плат |
RU104383U1 (ru) * | 2010-11-19 | 2011-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | Устройство для регулирования теплового режима аккумуляторной батареи и измерения мощности ее тепловыделения |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1106287A (en) * | 1965-06-11 | 1968-03-13 | Siemens Ag | Semiconductor devices |
SU1255828A1 (ru) * | 1984-11-27 | 1986-09-07 | Институт технической теплофизики АН УССР | Способ работы термостатирующего устройства |
RU2133084C1 (ru) * | 1996-05-05 | 1999-07-10 | Дагестанский государственный технический университет | Термоэлектрическое полупроводниковое устройство для отвода теплоты и термостабилизации микросборок |
RU2236097C2 (ru) * | 2001-11-29 | 2004-09-10 | Дагестанский государственный технический университет | Устройство для термостабилизации элементов радиоэлектронной аппаратуры большой мощности |
US7544883B2 (en) * | 2004-11-12 | 2009-06-09 | International Business Machines Corporation | Integrated thermoelectric cooling devices and methods for fabricating same |
RU2365071C1 (ru) * | 2008-07-17 | 2009-08-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Устройство для охлаждения электронных плат |
RU104383U1 (ru) * | 2010-11-19 | 2011-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | Устройство для регулирования теплового режима аккумуляторной батареи и измерения мощности ее тепловыделения |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2795293C1 (ru) * | 2023-01-31 | 2023-05-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА |
RU2795288C1 (ru) * | 2023-01-31 | 2023-05-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА |
RU2795291C1 (ru) * | 2023-01-31 | 2023-05-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА |
RU2795504C1 (ru) * | 2023-01-31 | 2023-05-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА |
RU2805560C1 (ru) * | 2023-05-12 | 2023-10-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА |
RU2814205C1 (ru) * | 2023-05-12 | 2024-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА |
RU2814203C1 (ru) * | 2023-05-12 | 2024-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА |
RU2814204C1 (ru) * | 2023-05-12 | 2024-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2788082C2 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов рэа | |
RU2788110C2 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов рэа | |
RU2788037C2 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов рэа | |
RU2788992C2 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов рэа | |
RU2788036C2 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов рэа | |
RU2788038C2 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов рэа | |
RU2788108C2 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов рэа | |
RU2790357C2 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов рэа | |
RU2795504C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА | |
RU2795288C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА | |
RU2797714C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА | |
RU2805560C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА | |
RU2800231C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА | |
RU2803311C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА | |
RU2795293C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА | |
RU2796631C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА | |
RU2796624C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА | |
RU2795291C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА | |
RU2799706C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА | |
RU2796625C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА | |
RU2805976C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА | |
RU2797713C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА | |
RU2797712C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА | |
RU2804038C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА | |
RU2796627C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для отвода теплоты от элементов РЭА |