RU2810643C1 - Устройство жидкостного охлаждения приемо-передающих модулей АФАР - Google Patents
Устройство жидкостного охлаждения приемо-передающих модулей АФАР Download PDFInfo
- Publication number
- RU2810643C1 RU2810643C1 RU2023104098A RU2023104098A RU2810643C1 RU 2810643 C1 RU2810643 C1 RU 2810643C1 RU 2023104098 A RU2023104098 A RU 2023104098A RU 2023104098 A RU2023104098 A RU 2023104098A RU 2810643 C1 RU2810643 C1 RU 2810643C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frame
- channel
- channels
- apaa
- heat removal
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 7
- 101000962156 Homo sapiens N-acetylglucosamine-1-phosphodiester alpha-N-acetylglucosaminidase Proteins 0.000 claims 2
- LZCXCXDOGAEFQX-UHFFFAOYSA-N N-Acryloylglycine Chemical compound OC(=O)CNC(=O)C=C LZCXCXDOGAEFQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 102100039267 N-acetylglucosamine-1-phosphodiester alpha-N-acetylglucosaminidase Human genes 0.000 claims 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к устройствам охлаждения циркулирующей жидкостью и предназначено для охлаждения приемопередающих модулей (ППМ) в активной фазированной антенной решетке (АФАР). Технический результат заключается в обеспечении теплового режима АФАР с ППМ разной мощности и предотвращении перегрева ППМ за счет распределения охлаждающей жидкости в соответствии с требуемыми расходами для каждого ППМ. Предложено устройство охлаждения, содержащее: раму (1), в верхнем и нижнем ребрах (5), (6) которой выполнены трубопроводы в виде каналов (2), (3) для подвода и отвода охлаждающей жидкости с входными и выходными отверстиями (7), (8). В правой и левой частях канала верхнего ребра (5) рамы (1) установлено по распределителю (14), внутренние каналы (16) которых выполнены переменного диаметра, также распределители (14) выполнены с отверстиями (15), расположенными соосно выходным отверстиям (18) канала (2) верхнего ребра (5) рамы (1), в которые установлены входные патрубки (11), соединенные с входами теплосъемных каналов (12) приемо-передающих модулей (4). Выходы теплосъемных каналов (12) приемо-передающих модулей (4) соединены с выходными патрубками (13), установленными во входные отверстия (19) канала (3) нижнего ребра рамы (1). 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам охлаждения циркулирующей жидкостью и предназначено для охлаждения приемо-передающих модулей (ППМ) в активной фазированной антенной решетке (АФАР).
Известна система охлаждения, описанная в патенте «Способ охлаждения активной фазированной антенной решетки» [RU 2615661, опубл. 06.04.2017 МПК H01Q 21/00 (2006.01)]. АФАР содержит приемо-передающие модули с тепловыделяющими элементами. При эксплуатации АФАР внешняя поверхность боковых стенок корпуса каждого из приемо-передающих модулей нагревается. Для отведения тепла в промежутке между боковой стенкой корпуса каждого из приемо-передающих модулей, входящих в состав каждого ряда АФАР, и элементом несущей конструкции полотна АФАР с суммарным зазором, составляющим от 0,1 до 0,5 мм (например, 0,1 мм), в зонах, соответствующих расположению тепловыделяющих элементов каждого из приемо-передающих модулей, размещают две трубы. В трубы из раздающего коллектора в противоположных направлениях подводят охлажденную жидкую среду, в частности раствор этиленгликоля. Отведение из труб нагретой (в результате отведения тепла от корпусов приемо-передающих модулей) жидкой среды осуществляют при помощи собирающего коллектора. Каждую из труб выполняют из материала, имеющего возможность упругой деформации под давлением жидкой среды (например, из нержавеющей стали 12Х18Н10Т), обеспечивающей ее прижатие к внешней поверхности боковой стенки корпуса каждого из приемо-передающих модулей, одной из своих сторон, с толщиной стенки, по меньшей мере, в зоне прижатия, составляющей от 0,2 до 0,35 мм. Другой стороной каждая из труб оказывается прижатой к элементу несущей конструкции полотна АФАР.
Наиболее близким по технической сущности является устройство охлаждения, описанное в статье «Новый подход к решению задачи охлаждения многоканальных приемо-передающих модулей АФАР» [Журнал «Воздушно-космическая сфера», №1(94) за 2018 год, стр. 65-68.]. Предлагаемое устройство охлаждения восьмиканального ППМ состоит из двух продольных трубопроводов прямоугольного сечения для подвода и отвода охлаждающей жидкости и восьми поперечных теплообменных устройств по количеству каналов в ППМ. В продольных трубопроводах, через которые подается и отводится охлаждающая жидкость, в местах примыкания теплообменных устройств вырезаны прямоугольные отверстия с размерами, равными размерам проходных каналов теплообменных устройств.
Конструктивно АФАР с жидкостным охлаждением разделена на приемо-передающие модули. ППМ АФАР отличаются друг от друга количеством выделяемого тепла (тепловой мощностью), например за счет разной длины (габаритов) или разной мощности радиоэлементов, применяемых в ППМ. Соответственно, потребный расход охлаждающей жидкости ППМ с разной тепловой мощностью так же отличается.
Недостаток приведенных выше технических решений заключается в том, что они распределяют охлаждающую жидкость между приемо-передающими модулями без учета отличий в мощности ППМ, и таким образом, не могут обеспечить тепловой режим АФАР, состоящей из ППМ различной мощности.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в обеспечении теплового режима АФАР с ППМ разной мощности и предотвращении перегрева ППМ за счет распределения охлаждающей жидкости в соответствии с требуемыми расходами для каждого ППМ.
Сущность предлагаемого устройства жидкостного охлаждения приемопередающих модулей АФАР заключается в том, что оно содержит трубопроводы для подвода и отвода охлаждающей жидкости с входными и выходными отверстиями и приемо-передающие модули АФАР с теплосъемными каналами.
Новым является то, что дополнительно введена рама, в верхнем и нижнем ребрах которой выполнены трубопроводы в виде каналов для подвода и отвода охлаждающей жидкости. В правой и левой частях канала верхнего ребра рамы установлено по распределителю, внутренние каналы которых выполнены ступенчатыми с переменным диаметром. Распределители выполнены с отверстиями, расположенными соосно выходным отверстиям канала верхнего ребра рамы, в которые установлены входные патрубки, соединенные с входами теплосъемных каналов приемо-передающих модулей, а выходы теплосъемных каналов приемо-передающих модулей соединены с выходными патрубками, установленными во входные отверстия канала нижнего ребра рамы. Распределители выполнены в виде заглушенной с одной стороны втулки с продольными отверстиями. Диаметр внутренних каналов распределителей уменьшается к краям верхнего ребра рамы.
На Фиг. 1 изображен общий вид АФАР с жидкостным охлаждением в разрезе.
На Фиг. 2 изображен вырыв Б.
На Фиг. 3 изображены общий вид распределителя и распределитель в разрезе А-А.
Устройство жидкостного охлаждения приемо-передающих модулей АФАР содержит раму (1). Трубопроводы выполнены в верхнем и нижнем ребрах (5), (6) рамы (1) виде каналов (2), (3) для подвода и отвода охлаждающей жидкости. В стенках канала (2) верхнего ребра (5) рамы (1) выполнено входное отверстие (7) и выходные отверстия (18), а в стенках канала (3) нижнего ребра (6) рамы (1), выполнены входные отверстия (19) и выходное отверстие (8). В выходные отверстия (18) канала (2) установлены входные патрубки (11), которые подсоединены к входам теплосъемных каналов (12) ППМ (4). Выходы теплосъемных каналов (12) приемопередающих модулей (4) соединены с выходными патрубками (13), установленными во входные отверстия (19) канала (3) нижнего ребра (6) рамы (1). Патрубки (11), (13) могут быть подсоединены к каналам (2), (3) и теплосъемным каналам (12) ППМ (4) различными способами, например пайкой или быстросъемными соединителями.
В правой и левой частях (9), (10) канала (2) верхнего ребра (5) установлено по съемному распределителю (14). Распределитель (14) выполнен в виде заглушенной с одной стороны втулки с продольно расположенными отверстиями (15). Внутренние каналы (16) распределителей (14) выполнены со ступеньками (17), а диаметр каналов (16) уменьшается в сторону заглушенной стороны. Распределители (14) установлены в канал (2) по жесткой посадке заглушенной стороной наружу через отверстия (20) в верхнем ребре (5) рамы (1) и закреплены крышками (21). Распределители (14) установлены в канал (2) таким образом, что отверстия (15) распределителя (14) соосны отверстиям (18) канала (2).
Распределители (14), рама (1), патрубки (11), (13) могут быть выполнены из различных материалов, например металлических сплавов, твердых полимеров и др.
Устройство жидкостного охлаждения приемо-передающих модулей АФАР работает следующим образом. Трубопроводы, выполненные в виде каналов (2), (3) для подвода и отвода охлаждающей жидкости подключают к внешней системе, подающей охлаждающую жидкость, например, жидкость ОЖ-65 «ЛЕНА», через отверстия (7) и (8) каналов (2), (3).
Подаваемая жидкость растекается по каналу (2) и попадает в его боковые части (9), (10), в которых через отверстия (20) рамы (1) установлены распределители (14). Применение распределителей (14) с возможностью съема упрощает изготовление устройства охлаждения. В приводимом в качестве примера варианте АФАР выполнена эллиптической формы и содержит ППМ (4), длина которых и соответственно тепловая мощность уменьшается к краям АФАР, поэтому необходимо снижать давление потока охлаждающей жидкости в соответствии с требуемыми расходами жидкости для каждого ППМ (4). Для этого распределитель (14) выполнен с каналом (16), сужающимся в сторону заглушенной стороны, то есть в сторону ППМ (4) меньшей длины и мощности, а именно к краям верхнего ребра (5) рамы (1). По мере протекания охлаждающей жидкости по распределителю (14) уменьшается давление потока жидкости по мере уменьшения диаметра канала (16) между ступеньками (17) и, таким образом, уменьшается расход охлаждающей жидкости. Высота ступенек (17), задающая диаметр участка канала (16) распределителя (14), подбирается заранее, исходя из требуемого расхода жидкости для охлаждения ППМ (4), подключенных к данному участку канала (2).
Далее через соосные отверстия (15) распределителя (14) и отверстия (18) канала (2) охлаждающая жидкость перетекает во входные патрубки (11) и далее в теплосъемные каналы (12) приемо-передающих модулей (4). А из средней части канала (2) охлаждающая жидкость сразу через отверстия (18) попадает во входные патрубки (11) и далее в теплосъемные каналы (12). Затем нагретая жидкость попадает по выходным патрубкам (13) в канал (3) нижнего ребра (6) рамы (1) и возвращается во внешнюю систему подачи жидкости через отверстие (8).
Таким образом, установка распределителей (14) переменного диаметра в канал (2) для подвода охлаждающей жидкости позволяет распределить ее в соответствии с требуемыми расходами для каждого ППМ (4) разной мощности, предотвратить перегрев ППМ (4) и обеспечить тепловой режим АФАР.
Claims (3)
1. Устройство жидкостного охлаждения приемо-передающих модулей АФАР, содержащее трубопроводы для подвода и отвода охлаждающей жидкости с входными и выходными отверстиями и приемо-передающие модули АФАР с теплосъемными каналами, отличающееся тем, что дополнительно введена рама, в верхнем и нижнем ребрах которой выполнены трубопроводы в виде каналов для подвода и отвода охлаждающей жидкости, причем в правой и левой частях канала верхнего ребра рамы установлено по распределителю, внутренние каналы которых выполнены ступенчатыми с переменным диаметром, кроме того, распределители выполнены с отверстиями, расположенными соосно выходным отверстиям канала верхнего ребра рамы, в которые установлены входные патрубки, соединенные с входами теплосъемных каналов приемопередающих модулей, а выходы теплосъемных каналов приемо-передающих модулей соединены с выходными патрубками, установленными во входные отверстия канала нижнего ребра рамы.
2. Устройство жидкостного охлаждения приемо-передающих модулей АФАР по п. 1, отличающееся тем, что распределители выполнены в виде заглушенной с одной стороны втулки с продольными отверстиями.
3. Устройство жидкостного охлаждения приемо-передающих модулей АФАР по п. 1, отличающееся тем, что диаметр внутренних каналов распределителей уменьшается к краям верхнего ребра рамы.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2810643C1 true RU2810643C1 (ru) | 2023-12-28 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2474935C1 (ru) * | 2011-07-19 | 2013-02-10 | Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Активная передающая фазированная антенная решетка |
| RU2564152C1 (ru) * | 2014-08-07 | 2015-09-27 | Публичное акционерное общество "Радиофизика" | Способ охлаждения активной фазированной антенной решетки |
| RU175877U1 (ru) * | 2017-06-05 | 2017-12-21 | Открытое акционерное общество "ОКБ-Планета" ОАО "ОКБ-Планета" | Корпус модуля активной фазированной антенной решетки |
| CN214153153U (zh) * | 2020-12-25 | 2021-09-07 | 北京华航无线电测量研究所 | 一种相控阵天线的液冷系统 |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2474935C1 (ru) * | 2011-07-19 | 2013-02-10 | Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Активная передающая фазированная антенная решетка |
| RU2564152C1 (ru) * | 2014-08-07 | 2015-09-27 | Публичное акционерное общество "Радиофизика" | Способ охлаждения активной фазированной антенной решетки |
| RU175877U1 (ru) * | 2017-06-05 | 2017-12-21 | Открытое акционерное общество "ОКБ-Планета" ОАО "ОКБ-Планета" | Корпус модуля активной фазированной антенной решетки |
| CN214153153U (zh) * | 2020-12-25 | 2021-09-07 | 北京华航无线电测量研究所 | 一种相控阵天线的液冷系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| БЕКИШЕВ А.Т. и др., Новый подход к решению задачи охлаждения многоканальных приемо-передающих модулей АФАРA, Журнал Воздушно-космическая сфера, N1, 2018. * |
| ПОЛЯКОВ П.О., Обеспечение тепловых режимов радиолокационных систем летательных аппаратов с применением плоских тепловых труб, Автореферат к диссертации по ВАК РФ 05.07.03, ФГБОУ ВО МАИ, 2020. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8077460B1 (en) | Heat exchanger fluid distribution manifolds and power electronics modules incorporating the same | |
| JP6862777B2 (ja) | マニホールド及び情報処理装置 | |
| EP1837909A1 (en) | Heat sink and cooling unit using same | |
| KR102157378B1 (ko) | 배터리 팩 | |
| EP3620741B1 (en) | Thermal transfer device having a fluid conduit | |
| RU2810643C1 (ru) | Устройство жидкостного охлаждения приемо-передающих модулей АФАР | |
| US9991188B2 (en) | Electronic component cooler | |
| US5631676A (en) | Parallel flow water cooling system for printbars | |
| JP2019532821A (ja) | 鋳型板および鋳型 | |
| JPH0686992B2 (ja) | 光学装置の冷却機 | |
| US20220153085A1 (en) | Temperature control device, in particular cooling device for a motor vehicle | |
| CN110247133B (zh) | 一种动力电池模组用冷却板及液冷循环系统 | |
| CN109004120B (zh) | 在模块壳体中具有导流机构的电池模块 | |
| JP5541877B2 (ja) | 散布管装置とこれを用いた熱交換器 | |
| JP7231654B2 (ja) | 噴流衝突冷却装置および方法 | |
| CN110871329A (zh) | 焊接底板及焊接机 | |
| US9314802B2 (en) | Spraying tube device and heat exchanger using the same | |
| CN103650260A (zh) | 具有热交换器的气体激光器 | |
| JP2020116610A (ja) | 熱間プレス加工装置 | |
| KR20090067765A (ko) | 냉각 구조를 갖는 금형 | |
| KR102286834B1 (ko) | 연료전지차량의 냉각수 히터 | |
| CN111918520B (zh) | 散热片和散热器 | |
| EP2691724B1 (en) | Reaction vessel for chemical heat storage with particular flow paths | |
| RU2694241C1 (ru) | Теплосъемный канал магистрали системы жидкостного охлаждения радиоэлектронных устройств и способ отвода тепла от теплонагруженных радиоэлектронных устройств с использованием этого канала | |
| CN219106311U (zh) | 电池包温度调节结构、电池系统及用电装置 |