SU1667278A1 - Cooling device for electric and radio components - Google Patents
Cooling device for electric and radio components Download PDFInfo
- Publication number
- SU1667278A1 SU1667278A1 SU894685958A SU4685958A SU1667278A1 SU 1667278 A1 SU1667278 A1 SU 1667278A1 SU 894685958 A SU894685958 A SU 894685958A SU 4685958 A SU4685958 A SU 4685958A SU 1667278 A1 SU1667278 A1 SU 1667278A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- heat
- active
- radio
- compartment
- thermal
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к электрорадиоэлектронике, в частности к устройствам дл охлаждени электрорадиоэлементов, предназначено дл обеспечени нормальных тепловых режимов работы элементов, подвергаемых кратковременным тепловым перегрузкам. Цель изобретени - расширение эксплуатационных возможностей - достигаетс путем увеличени диапазона рабочих температур. Устройство содержит два контура: внешний - пассивный и внутренний - активный. Пассивный контур обеспечивает отвод тепла от электрорадиоэлемента за счет кондукции, конвекции и излучени при работе электрорадиоэлемента в номинальном режиме. Активный контур подключаетс терморегулирующим элементом в случае, если пассивный контур не обеспечивает нормальный тепловой режим электрорадиоэлемента. Конструкци активного контура позвол ет осуществить дополнительный отвод тепла за счет капилл рного эффекта, эффекта Пельтье и поглощени тепла при эндотермической реакции. Дл этого герметичный корпус активного контура выполнен из отсеков, стенки которых выполнены из разнородных металлов, обладающих различными значени ми термоЭДС, по периметру спа металлов герметичный корпус разделен перегородкой на два отсека, заполненных активными теплопоглощающими веществами, которые при наличии температурной и контактной разности потенциалов обеспечивают отвод и поглощение тепла, создава нормальный тепловой режим работы электрорадоэлементов при многократных термоциклах. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to electronic and radio electronics, in particular to devices for cooling electrical radio elements, is intended to provide normal thermal modes of operation of elements subjected to short-term thermal overloads. The purpose of the invention — extending operational capabilities — is achieved by increasing the range of operating temperatures. The device contains two circuits: external - passive and internal - active. The passive circuit provides heat removal from the electrical radio element due to conduction, convection and radiation when the electrical radio element is operating in nominal mode. The active circuit is connected with a thermostatic element in case the passive circuit does not ensure the normal thermal condition of the electrical radio element. The design of the active circuit allows additional heat removal due to the capillary effect, the Peltier effect, and heat absorption during the endothermic reaction. For this, the sealed enclosure of the active circuit is made of compartments, the walls of which are made of dissimilar metals with different thermoelectric power values. and heat absorption, creating a normal thermal mode of operation of electrical elements with multiple thermal cycles. 1 hp f-ly, 1 ill.
Description
Изобретение относитс к радиотехнике, предназначено дл обеспечени теплового режима радиоэлементов, термоэлементов, радиоэлектронных аппаратов, работающих с кратковременными тепловыми перегрузками , и может быть использовано в других отрасл х, где требуетс обеспечение теплового режима при циклических тепловых перегрузках .The invention relates to radio engineering, is intended to provide thermal conditions for radio elements, thermoelements, radioelectronic devices operating with short-term thermal overloads, and can be used in other areas that require thermal regime during cyclic thermal overloads.
Цель изобретени - расширение эксплуатационных возможностей путем увеличени диапазона рабочих температур.The purpose of the invention is to enhance operational capabilities by increasing the range of operating temperatures.
На чертеже представлена конструкци устройства дл охлаждени электрорадиоэлементов .The drawing shows the structure of a device for cooling radio electronic elements.
Устройство дл охлаждени тепловыдел ющего электрорадиоэлемента 1 содержит пассивный внешний охлаждающий контур в виде внешнего кожуха 2 из теплопроводногоA device for cooling a heat-generating electro-radioelectric element 1 comprises a passive external cooling circuit in the form of an external casing 2 made of heat-conducting
материала, терморегулирующий элемент 3, активный контур, выполненный в виде герметичного корпуса из двух отсеков 4 и 5, которые выполнены из металлов с различными значени ми термоэлектродвижущей силы и контактируют между собой в месте спа 6, отсек 4 - тепловоспринимающий - заполнен активным теплопоглощающим веществом 7, отделен от теплопоглощающего отсека 5 перегородкой 8 из газопроницаемого и нетеплопроводного материала, отсек 5 заполнен активным веществом 9. Коэффициенты теплопоглощени веществ 7 и 9 различаютс между собой. Металл стенок отсека 4 имеет большее значение термо- ЭДС, чем металл стенок отсека 5. Терморе- гулирующий элемент 3 размещен между кожухог 2 внешнего пассивного охлаждающего контура и отсеком 4 герметичного корпуса активного контура с обеспечением теплового контакта с ними. Установочна площадка 10 дл размещени электрорадиоэлементов 1 расположена на внешнем кожухе 2 со стороны размещени терморегулирующего элемента 3 с обеспечением теплового контакта с ними соответственно . Причем терморегулирующий элемент 3 расположен со стороны основани 11 герметичного корпуса отсека 4.material, thermostatic element 3, active circuit, made in the form of a sealed enclosure of two compartments 4 and 5, which are made of metals with different values of thermoelectromotive force and are in contact with each other at the place of spa 6, compartment 4 - heat absorbing - is filled with active heat absorbing substance 7 , is separated from the heat-absorbing compartment 5 by a partition 8 of gas-permeable and non-heat-conducting material, the compartment 5 is filled with the active substance 9. The heat absorption coefficients of substances 7 and 9 differ from each other. The metal of the walls of compartment 4 has a greater thermo-emf value than the metal of the walls of compartment 5. The thermoregulatory element 3 is placed between the case 2 of the external passive cooling circuit and the compartment 4 of the sealed body of the active circuit with ensuring thermal contact with them. The installation platform 10 for the placement of the radio-electronic elements 1 is located on the outer casing 2 on the placement side of the thermostatic element 3 with ensuring thermal contact with them, respectively. Moreover, the thermostatic element 3 is located on the side of the base 11 of the hermetic housing of the compartment 4.
При проведении экспериментальных исследований корпус активного контура выполн ли с использованием пары разнородных металлов Zn-Cu, кожух 2 пассивного контура - из Ai, терморегулирующий элемент 3 - из тиганоникелевого сплава.When conducting experimental studies, the active contour case was made using a pair of dissimilar Zn-Cu metals, the casing 2 of the passive contour was made of Ai, and the thermostatic element 3 was made of a nickel-nickel alloy.
В качестве перегородки 8 использована мембрана из нетеплопроводного и газопроницаемого материала, например пластина цеолита. Теплонагруженным электрорадиоэлементом 1 вл етс термобатаре (ТЭ- МО-3).A membrane of a non-heat-conducting and gas-permeable material, such as a zeolite plate, is used as a partition 8. The thermally loaded electrical radio element 1 is a thermopile (TE-MO-3).
Определ ющей характеристикой при выборе материалов стенок отсеков 4, 5 герметичного корпуса активного .конгура вл етс рпзность их коэффициентов термоЭДС, при которых возникающа в месте спа 6 температурна и контактна разность потенциалов должна способствовать интенсивному перемещению активного теплопоглощающего вещества из тепловос- принимающего отсека 4 в теплопоглощаю- щий отсек 5 с соответствующими процессами охлаждени , т.е. термоЭДС металла корпуса тепловоспринимающего отсека 4 должна быть выше термоЭДС металла корпуса теплопоглощающего отсека 5.The decisive characteristic when choosing materials for compartment walls 4, 5 of the hermetic body of an active kongur is the efficiency of their thermoelectric coefficient, at which the temperature and contact potential difference arising at the place of spa 6 should facilitate intensive movement of the active heat-absorbing substance from the heat-absorbing compartment 4 to the heat absorber - a storage compartment 5 with corresponding cooling processes, i.e. The thermopower of the metal body of the heat-receiving compartment 4 must be higher than the thermopower of the metal of the body of the heat-absorbing compartment 5.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
При включении электрорадиоэлементов 1 выдел емое ими тепло отводитс When the radio electronic elements 1 are turned on, the heat they dissipate is removed
внешним охлаждающим пассивным контуром в окружающую среду за счет теплопроводности , конвекции и излучени до тех пор, пока температура электрорадиоэлемента 1 не станет приближатьс к допустимой по услови м эксплуатации. Когда температура электрорадиоэлемента 1 приблизитс к заданному допустимому уровню, терморегулирующий элемент 3, управл ющий величиной теплового сопротивлени , подключает к отводу тепла внутренний активный контур. Разность термоЭДС металлов отсеков 4 и 5, а именно тепловоспринимающего отсека 4 и теплопоглощающего отсека 5 активного контура, приводит к возникновению разности их температур и контактной разности потенциалов в месте спа 6, обусловливающих перемещение активного теплопоглощающего вещества 7 из тепловоспринимающего отсека 4 через перегородку 8 в теплопоглощающий отсек 5, заполненный активным теплопоглощающим веществом 9. В ходе перемещени активного вещества 7 из отсека 4 через перегородку 8 в отсек 5 снижаетс температура в отсеке 4 за счет реализации капилл р- ного эффекта (эффекта Пельтве) при использовании электропроводных активных веществ, а в отсеке 5 идет поглощение тепла в ходе эндотермической реакции при соединении активных веществ 7 и 9. Как только температура электрорадиоэлемента снизитс до допустимого уровн , активный контур отключаетс , дальнейший отвод тепла осущесвтл етс внешним охлаждающим пассивным контуром. При возникновении температурных перегрузок процесс повтор етс . Скорость отвода тепла, врем функционировани активного контура определ ютс типом используемых активных веществ 7, 9 и рабочими объемами тепловоспринимающего и теплопоглощающего отсеков 4, 5 соответственно.an external cooling passive circuit into the environment due to thermal conductivity, convection and radiation until the temperature of the electrical radio element 1 approaches the permissible condition of operation. When the temperature of the electrical radio element 1 is close to the preset permissible level, the thermostatic element 3, which controls the thermal resistance value, connects to the heat removal the internal active circuit. The difference in thermoEMF of compartment 4 and 5 metals, namely, the heat-receiving compartment 4 and the heat-absorbing compartment 5 of the active circuit, leads to a difference in their temperatures and contact potential difference in the spa 6, causing the transfer of the active heat-absorbing substance 7 from the heat-absorbing compartment 4 through the partition 8 to the heat-absorbing compartment 5 filled with active heat-absorbing substance 9. During the movement of the active substance 7 from compartment 4 through partition 8 into compartment 5, the temperature in compartment 4 decreases through the implementation of the capillary effect (Peltve effect) using electrically conductive active substances, and in compartment 5 heat is absorbed during the endothermic reaction when the active substances 7 and 9 are combined. As soon as the temperature of the electric radio element decreases to an acceptable level, the active circuit is turned off, heat is removed by an external cooling passive circuit. When temperature overloads occur, the process is repeated. The rate of heat removal, the time of operation of the active circuit are determined by the type of active substances 7, 9 and the working volumes of the heat receiving and heat absorbing compartments 4, 5, respectively.
При проведении экспериментальных исследований в отсеке 5 обеспечивалось смешение МНзЫОзСН20, сопровождающеес поглощением тепла.When conducting experimental studies in compartment 5, the mixture of MNZYOzS20, accompanied by heat absorption, was provided.
В прототипе, где корпус выполнен из однородного металла, единственной возможностью обеспечить ход эндотермической реакции вл етс температурное воздействие, распростран ющеес на весь охлаждающий объем, а прогрев активных веществ до критических температур приводит к изменению их физических и химических свойств, ограничению ресурса работы устройства примерно на два пор дка по сравнению с предлагаемым.In the prototype, where the body is made of a homogeneous metal, the only way to ensure the endothermic reaction is the temperature effect that spreads over the entire cooling volume, and heating the active substances to critical temperatures leads to a change in their physical and chemical properties, limiting the service life of the device two orders of magnitude compared to the proposed.
Изобретение исключает температурное воздействие на весь охлаждающий объем,The invention eliminates the temperature effects on the entire cooling volume,
что обеспечивает устойчивость свойств активных веществ при многократных температурных циклах, повышает срок службы устройства. Дополнительный пассивный контур, контактирующий с активным контуром через терморегулирующий элемент, исключает непроизводительный расход активных веществ в случа х, когда нормальный тепловой режим работы электрорадиоэлемента обеспечиваетс работой пассивного охлаждающего контура.which ensures the stability of the properties of active substances during multiple temperature cycles, increases the service life of the device. An additional passive circuit in contact with the active circuit through the thermostatic element eliminates unproductive consumption of active substances in cases when the normal thermal operation mode of the radio radio element is provided by the operation of the passive cooling circuit.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894685958A SU1667278A1 (en) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | Cooling device for electric and radio components |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894685958A SU1667278A1 (en) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | Cooling device for electric and radio components |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1667278A1 true SU1667278A1 (en) | 1991-07-30 |
Family
ID=21445069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894685958A SU1667278A1 (en) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | Cooling device for electric and radio components |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1667278A1 (en) |
-
1989
- 1989-04-26 SU SU894685958A patent/SU1667278A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Дульнев Г.Н. Тепломассообмен в радиоэлектронной аппаратуре. М.: Высша школа, 1984. с.69. Авторское свидетельство СССР fsfc 658799, кл. Н 05 К 7/20. 1979. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4145708A (en) | Power module with isolated substrates cooled by integral heat-energy-removal means | |
US5436793A (en) | Apparatus for containing and cooling an integrated circuit device having a thermally insulative positioning member | |
US3993123A (en) | Gas encapsulated cooling module | |
US5987890A (en) | Electronic component cooling using a heat transfer buffering capability | |
US6338251B1 (en) | Mixed thermoelectric cooling apparatus and method | |
JPH0715964B2 (en) | Cooling device for compact three-dimensional electronic device | |
JP5702280B2 (en) | Laminated thermoelectric module | |
EP0000244B1 (en) | Apparatus for cooling heat generating electrical components | |
US20110300420A1 (en) | Temperature controlled battery pack assembly and methods for using the same | |
US5343360A (en) | Containing and cooling apparatus for an integrated circuit device having a thermal insulator | |
CN111132520A (en) | Electronic device | |
SU1667278A1 (en) | Cooling device for electric and radio components | |
US20040132503A1 (en) | Thermal management for telecommunication devices | |
SU1674834A1 (en) | Thermoelectric medical dressing | |
RU2161384C1 (en) | Apparatus for temperature stabilization of electronic equipment | |
Sailaja et al. | A Review on Heating and Cooling system using Thermo electric Modules | |
RU2790357C2 (en) | Thermoelectric device for removal of heat from ree elements | |
KR950002256Y1 (en) | Cooler used heat pump | |
RU2788992C2 (en) | Thermoelectric device for removal of heat from ree elements | |
RU2788108C2 (en) | Thermoelectrical device for heat removal from ree elements | |
RU2788038C2 (en) | Thermoelectrical device for heat removal from ree elements | |
RU2788036C2 (en) | Thermoelectrical device for heat removal from ree elements | |
RU2133084C1 (en) | Thermoelectric semiconducting device for heat transfer and temperature stabilization of microassemblies | |
RU60271U1 (en) | THERMOELECTRIC MODULE | |
CN219960737U (en) | Video camera |