Пристрій для охолодження тепловидільних елементів

1. Пристрій для охолодження тепловидільних елементів, що містить з'єднані між собою радіатор, теплоприймальну основу, теплопередавальний елемент по типу теплової труби, що має контакт з теплоприймальною основою та виконаний в вигляді корпусу з капілярною структурою усередині, який відрізняється тим, що теплопередавальний елемент являє собою єдину герметичну капсулу, виконану з двох керамічних високотеплопровідних 3 50432 частково заповненим рідким теплоносієм. Сформована на поверхні пластин капілярна структура розвиває поверхню тепломасопереносу для конденсованої рідини теплоносія, який розподіляється по поверхні пластин, за рахунок чого відсутні теплопереходи на поверхні та значно зменшується тепловий опір. В запропонованій конструкції одна з пластин, до якої кріпиться теплонавантажений елемент, являє собою елемент теплової труби, а саме, її випарник, і одночасно являється теплоприймаючою основою пристрою, друга пластина, що встановлена із зазором щодо першої пластини, є конденсатором теплової труби і одночасно теплорозсіювачим елементом, до якого кріпиться радіатор. Зазор між пластинами виконує роль конденсатопроводу і паропроводу теплової труби одночасно. Це дозволяє мінімізувати розміри приладу та ефективно відвести тепло від теплонавантаженого елемента. Пристрій виконаний з керамічного матеріалу, якому властива якість погодженості по коефіцієнту лінійного термічного розширення з напівпровідниковими елементами Si, Ge, GaAs тощо, що дозволяє безпосередньо без теплокомпенсаторів і теплоізоляторів кріпити безкорпусні могутні напівпровідникові елементи на зовнішню поверхню пластин, що також значно зменшує розміри пристрою. Поставлена задача розв'язується завдяки тому, що пристрій містить з'єднані між собою радіатор, теплоприймаючу основу, теплопередаючий елемент по типу теплової труби, що має контакт з теплоприймаючою основою та виконаний в вигляді корпусу з капілярною структурою усередині, який відрізняється тим, що теплопередаючий елемент представляє собою єдину герметичну капсулу, що виконана з двох керамічних високотеплопровідних пластин, встановлених із зазором одна до одної, спаяних між собою по контурі через металеву рамку вакуумнощільним швом, проміжок між двома керамічними пластинами насичений рідким теплоносієм, а на внутрішній частині капсули, на поверхні пластин, сформована капілярна структура методом лазерного гравіювання. Теплопередаючий елемент виконаний з керамічного матеріалу, якому властива якість погодженості по коефіцієнту ліній Комп’ютерна верстка А. Рябко 4 ного термічного розширення з напівпровідниковими елементами Si, Ge, GaAs тощо. Сукупність істотних ознак, що заявляється, забезпечує отримання пристрою з високою ефективністю відведення тепла від потужних теплонавантажених елементів, зокрема від напівпровідникових безкорпусних, де важливу роль грає швидке знімання тепла, що забезпечується високою теплопровідністю пластин, капілярною структурою, створеною в їх тілі, а керамічний матеріал, з якого виконаний пристрій, завдяки якості погодженості по коефіцієнту лінійного термічного розширення з напівпровідниковими елементами Si, Ge, GaAs дозволяє кріпити ці елементи безпосередньо на поверхні керамічних пластин, і малими розмірами самого пристрою, важливого чинника для мікроелектроніки. Корисна модель пояснюється кресленням, де на Фіг.1 наведено конструкція заявленого пристрою для охолодження тепловиділяючих елементів, поперечний розріз. Пристрій містить дві керамічні пластини 1 і 2 з капілярною структурою 3. Пластина 2 з капілярною структурою 3 виконує роль теплоприймаючої основи, до якої прикріплений тепловиділяючий елемент 4. Пластина 1 з капілярною структурою 3 виконує роль конденсатора, до якої прикріплений радіатор 5. Пластини 1 і 2 спаяні через металеву рамку 6. Проміжок між пластинами 1 і 2 виступає як паропровід - конденсатопровід 7 та частково заповнений через трубку 8 рідиною - теплоносієм. Керамічна пластина-конденсатор безпосередньо з'єднана будь-яким відомим способом з радіатором водяного або повітряного охолодження, а випарник з'єднаний будь-яким відомим способом з тепловиділяючим елементом. Пластина 2 з капілярною структурою 3 одержує тепло від тепловиділяючого елемента 4. Теплоносій при випарюванні конденсується на капілярній структурі 3 пластини 1, змочує її поверхню і завдяки цьому передає тепло пластині 1. Далі тепло відводиться радіатором 5. Пластина 1 охолоджується і сконденсований теплоносій повертається на пластину 2. Процес повторюється і має циклічний характер. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601