SU1403396A1

SU1403396A1 - Arrangement for cooling electronic components

Info

Publication number: SU1403396A1
Application number: SU864144466A
Authority: SU
Inventors: Феликс Владимирович Явношан; Алексей Николаевич Жаров
Original assignee: Предприятие П/Я А-7162
Priority date: 1986-11-04
Filing date: 1986-11-04
Publication date: 1988-06-15

Abstract

Изобретение предназначено дл обеспечени теплового режима работы радиоэлементов (РЭ), работающих в кратковременном или повторно-кратковременном режиме. Устройство дл охлаждени РЭ содержит корпус 1, заполненный охлаждающей жидкостью (ОЖ) 2, в которую помещена капсула 3, заполненна веществом 4, раствор ющимс в ОЖ 2 с поглощением тепла, и герметизированна герметиком 5, в качестве которого использован материал, температура плавлени которого выше температуры ОЖ 2 и ниже допустимой температуры РЭ. На корпусе 1 закреплен РЭ, например; тиристор 6, а в корпус 1 вложена пластина 7 из упругого материала дл компенсации теплового расширени ОЖ 2. Капсула 3 может быть выполнена многосекционной. Повыщаетс эффективность охлаждени РЭ. 3 з.п. ф-лы, 6 ил. Ф (ЛThe invention is intended to provide a thermal mode of operation of radio elements (ER) operating in a short or intermittent mode. The device for cooling the ree contains a housing 1 filled with a coolant (coolant) 2, into which capsule 3 is placed, filled with substance 4 dissolving in coolant 2 with heat absorption, and sealed with a sealant 5, which is a material whose melting point is higher coolant temperature 2 and below the permissible temperature of OM. On the housing 1 is fixed re, for example; thyristor 6, and plate 7 of elastic material is inserted into case 1 to compensate for thermal expansion of coolant 2. Capsule 3 can be made multi-section. The cooling efficiency of the re is increased. 3 hp f-ly, 6 ill. F (L

Description

4 О 0 СО СО О)4 O 0 CO CO O)

//

5five

-jH -F5SWI--jH -F5SWI-

- Isr iStvn 1 fxxfjvxmy f f nf Jvf-x .- nwv - Isr iStvn 1 fxxfjvxmy f f nf Jvf-x .- nwv

fft/.jfft / .j

-jH -F5SWI--jH -F5SWI-

- Isr iStvn 1 Изобретение относитс к радиотехнике , предназначено дн обеспечени теплового режима работы радиоэлементов , преимущественно полупроводнико- вых приборов, работающих в кратковременном или повторно-кратковременном режиме, и может быть использован в электротехнике, приборостроении, на транспорте и других отрасл х про- мьши1енности, где требуетс обеспечить тепловой режим приборов при кратковременном режиме их работы. - Isr iStvn 1 The invention relates to radio engineering, is intended to ensure the thermal mode of operation of radio elements, mainly semiconductor devices operating in the short or intermittent mode, and can be used in electrical engineering, instrument making, transport and other industries. where it is required to ensure the thermal mode of the devices during short-term operation.

Целью изобретени вл етс улучшение массогабаритных характеристик и повьшение эффективности охлаждени устройства.The aim of the invention is to improve the weight and size characteristics and increase the cooling efficiency of the device.

На фиг. 1 показано устройство дл охлаждени с внешней установкой радиоэлемента- , на фиг. 2 - то же, с внешней установкой группы радиоэлементов , работающих в кратковременном режиме; на фиг. 3 - капсула, прикрепленна к корпусу устройства; на фиг. 4 - устройство дл работы в повторно кратковременном режиме; на фиг. 5 - капсула с: изолированными стенками на фиг. 6 - устройство, в котором касула выполнена в виде отсека корпусаFIG. 1 shows a device for cooling with an external installation of a radio element; FIG. 2 - the same, with an external installation of a group of radio elements operating in a short-term mode; in fig. 3 - capsule attached to the device; in fig. 4 — a device for operating in a short-term mode; in fig. 5 - capsule with: insulated walls in FIG. 6 - a device in which the casul is made in the form of a housing compartment

Устройство дл охлаждени содержи корпус 1, заполненный охлаждающей жидкостью. В полость корпуса 1 в жидкость 2 помещена каг1сула 3, заполненна раствор ющимс в жидкости с поглощением тепла веществом 4, кап сула 3 запа на герметично посредством герметика 5 - плав щегос вещества . На корпусе закрепл етс охлаж- даемь й полупроводниковый прибор, например тиристор 6. В корпус 1 вложен упругий элемент - пластина 7 из упругого материала, например резины дл компенсации теплового расширени охлаждающей жидкости 2.The cooling device comprises a housing 1 filled with coolant. In the cavity of housing 1 in liquid 2, a capsule 3 is placed, filled with substance 4 dissolved in a liquid with heat absorption, the capsule 3 is sealed by means of a sealant 5 — a melting substance. A cooled semiconductor device, for example, a thyristor 6, is fixed on the case. In case 1, an elastic element is inserted — a plate 7 made of an elastic material, for example rubber, to compensate for the thermal expansion of the coolant 2.

В корпус 1, заполненный жидкостью 2, вводитс помещаема под каждым прибором 6 капсула 3, вьтолненна в виде таблетки, стенки которой выполнены из плав щегос вещества 5, и заполненна раствор ющимс в жидкости 2A capsule 3 placed under each device 6, filled into a tablet, the walls of which are made of melting substance 5, and filled with a liquid dissolved in a liquid 2, is introduced into the body 1 filled with liquid 2.

с поглощением тепла веществом 4.with heat absorption by substance 4.

Устройство, которое предназначено дл работы в повторно-кратковременном режиме, содержит капсулу 3, приклеиваемую к стенке корпуса 1 под основанием охлаждаемого прибора 6. Капсула 3 выполнена в виде таблетки, заполненной раствор ющимс веществом 4 с изолированными между собой отсека- fO The device, which is designed to work in a intermittent mode, contains a capsule 3 glued to the wall of the housing 1 under the base of the cooled device 6. The capsule 3 is made in the form of a tablet filled with dissolving substance 4 with an isolated compartment fO

15 15

20 25 30 jj 0 20 25 30 jj 0

5 five

00

5five

ми 8. Стенки капсулы 3 изгoтoвлeFIЬ из плав щегос вещества 5 с разными температурами плавлени ,значени которых возрастают от внешней стороны к внутренней стороне капсулы 3.8. The walls of the capsule 3 are manufactured from melting substance 5 with different melting points, the values of which increase from the outer side to the inner side of the capsule 3.

Корпус 1 конструктивно может быть выполнен с отсеком 9, заполн емым раствор ющимс веществом 4 и герметизируемым плав щимс веществом 5,The housing 1 can be constructed with a compartment 9 filled with a dissolving substance 4 and a sealable melting substance 5,

В качестве жидкости-растворител 2 и раствор ющегос вещества 4 в устройстве могут быть использованы, например, вода и тиосульфат натри , вода - соль КС1.As a solvent liquid 2 and a dissolving substance 4 in the device, for example, water and sodium thiosulfate can be used, water is a KCl salt.

В кауестве плав щегос вещества 5 может использоватьс стеаринова кислота, парафин, сплав зуда и другие металлические и неметаллические вещества .In melting agent 5, stearic acid, paraffin, itch alloy and other metallic and non-metallic substances may be used.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При включении прибора.6 вьщел емое им тепло через стенку корпуса 1 из высокотеплопроводного материала поступает в жидкость 2 и идет на ее разогрев . По достижении температуры плавлени первой перегородки капсулы 3,вещество 4, наход щеес в первом отсеке капсулы 3, попадает в жидкость 2 и раствор етс в ней с поглощением тепла. Процесс идет настолько интенсивно, что при этом температура жидкости 2 может даже понижатьс . При дальнейшей работе прибора 6 жидкость 2 продолжает разогреватьс .When the device is turned on. 6 The heat it absorbs through the wall of the housing 1 of the highly heat-conducting material enters the liquid 2 and goes to warm it up. Upon reaching the melting temperature of the first partition wall of the capsule 3, substance 4, located in the first compartment of the capsule 3, enters the liquid 2 and dissolves in it with the absorption of heat. The process is so intensive that in this case the temperature of the liquid 2 may even decrease. During further operation of the device 6, the liquid 2 continues to warm up.

Длительность первого этапа пов-. торно-кратковременного режима работы , выбираетс таким образом, чтобы прибор 6 отключалс , когда температура жидкости 2 достигнет температуры несколько меньшей, чем температура плавлени второй перегородки капсулы 3. По достижении этой температуры заканчиваетс первый этап повторно- кратковременной работы прибора 6.Duration of the first stage Short-time mode of operation, is selected so that the device 6 is turned off when the temperature of the liquid 2 reaches a temperature slightly lower than the melting temperature of the second partition of the capsule 3. When this temperature is reached, the first stage of the re-short-term operation of the device 6 ends.

При повторном пуске прибора 6 : :. вновь жидкость 2 начинает разогреватьс , но уже до температуры плавлени . второй перегородки, после чего перегородка плавитс , и в жидкость 2 поступает раствор ющеес с поглощением тепла вещество 4, что приводит к замедлению разогрева или даже к понижению температуры жидкости 2 (зависит от мощности тепловыделени прибора 6) .When restarting device 6::. again, liquid 2 begins to heat up, but already to the melting temperature. the second partition, after which the partition melts, and substance 4 enters the liquid 2 with heat absorption, which slows down the heating or even lowers the temperature of the liquid 2 (depends on the heat release rate of the device 6).

3140339631403396

Аналогичный процесс происходит приA similar process occurs when

каждом последующем кратковременном пуске прибора 6.each subsequent short-term start of the device 6.

Число обеспечиваемых возможных кратковременных пусков прибора 6 определ етс числом изолированных объемов с раствор юпщмс веществом 4 в капсуле 3. Врем работы прибора 6 при каждом кратковременном пуске оп- редел етс количеством жидкости 2 и раствор ющегос вещества 4 в соответствующем отсеке капсулы 3 и мощнотью тепловьщелени прибора 6. При . этом максимальное количество раство- р ющегос вещества 4 определ етс . . концентрацией насыщенного раствора при данной температуре.The number of possible short-term starts of the device 6 is determined by the number of isolated volumes with a solution of substance 4 in the capsule 3. The operation time of the device 6 with each short-term start is determined by the amount of liquid 2 and the dissolving substance 4 in the corresponding compartment of the capsule 3 6. At. By this the maximum amount of solvent 4 is determined. . concentration of saturated solution at this temperature.

Изобретение позвол ет снизить массу и размеры устройства дл охлажде- ни радиоэлементов, работающих в кратковременном или повторно-кратковременном режиме, и повысить эффективность охлаждени .The invention makes it possible to reduce the mass and size of a device for cooling radio elements operating in a short-term or intermittent mode, and to increase the cooling efficiency.

Claims

1. A device for cooling radio elements, comprising a housing filled with a coolant, and. an elastic element immersed in a coolant that distinguishes wrrxxkdai x; nr.

(ri & 2

so that, in order to improve the overall dimensions and increase the cooling efficiency, it is provided with a capsule placed in the coolant, which is sealed by means of a sealant and filled with a substance that dissolves in the coolant with heat absorption, and a melting material is used as a sealant melting point is higher than the ambient temperature and below the tolerance of the temperature of the radioelements.

2. The device according to claim 1, characterized in that the capsule walls are made of a sealant material.

3. The device according to claim 1, characterized in that the capsules are insulated with one another relative to the other, sealed with sealants with the same melting points,

4. Device POSCH1. 1 and 3, characterized in that the compartments are sealed with sealants with different melting points, which are located in the compartments sequentially in order of increasing their values in the direction from the outer side to the inner side of the capsule.

il

shh

VV fie, 5

.one

7