Локальний теплопровід для блоків радіоелектронної апаратури

1. Локальний теплопровід для блоків PEA, що містить колекторну теплову тр убу, яка включає ряд теплових -тр убок, розміщених в одній площині за допомогою колекторів, що об'єднують вільні кінці цих тр убок, на одних кінцях яких встановлені монтажні плати з мікросхемами, а інші кінці розміщені з можливістю теплового контакту з тепловідводом, відрізняється тим, що локальний теплопровід, виконаний у вигляді L-подібного колекторного термосифона, випарна зона якого складається з горизонтальних дільниць трубок колекторного- термосифона, а конденсаційна зона складається з вертикальних дільниць цих тр убок. 2. Локальний теплопровід для блоків PEA по п. 1, 38170 між контактуючими поверхнями із збільшенням теплового навантаження. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення локального теплопроводу, в якому ізотермічність мікросхем, що охолоджуються, і простота виготовлення пристрою забезпечуються за рахунок організації циркуляції теплоносія і безперешкодного виходу пари від будь-якої дільниці нагріву випарних трубок в загальну порожнину конденсації без використання капілярно-пористої структури, а поверхня теплового контакту тепловідвода виконується плоскою і за рахунок цього підвищується надійність роботи PEA. Поставлена задача вирішується тим, що в локальному теплопроводі для блоків PEA, який містить колекторну теплову тр убу, яка включає ряд теплових трубок, розміщених в одній площині за допомогою колекторів, що об'єднують вільні кінці цих тр убок, на одних кінцях яких встановлені монтажні плати з мікросхемами, а інші кінці розміщені з можливістю теплового контакту з тепловідводом, згідно винаходу, локальний теплопровід виконаний у вигляді L-подібного колекторного термосифона, випарна зона якого складається з горизонтальних дільниць трубок колекторного термосифона, а конденсаційна зона складається з вертикальних дільниць цих трубок. При цьому колектори термосифона об'єднані по паровій порожнині, наприклад, за допомогою трубок, які утворюють каркас локального теплопроводу, а профіль поперечного перерізу горизонтальних дільниць трубок виконаний здебільшого щілиноподібної форми, більша грань якого розміщена вертикально. Крім цього, випарна зона містить теплоспримальні контактні майданчики, які встановлені вздовж верхніх трубок, що утворюють колекторний термосифон, а конденсаційна зона містить контактні майданчики, що відводять тепло і встановлені вздовж зовнішніх трубок, що їх утворюють. Виконання локального теплопроводу у ви гляді L-подібного колекторного термосифона, випарна зона якого складається з горизонтальних дільниць трубок колекторного термосифона, а конденсаційна зона складається з вертикальних дільниць цих трубок, призводить до утворення вертикального стовпа конденсату, що займає нижню частину вертикальних дільниць трубок, і за рахунок гідростатичного тиску на вході у випарну зону компенсує втрати тиску при циркуляції теплоносія, більша частина яких потрібна на втрати тиску при циркуляції парової фази. Об'єднання колекторів термосифона по паровій фазі практично виключає зустрічний рух пари і рідини при циркуляції теплоносія по контуру колекторного термосифона за рахунок виходу пари з зони випаровування в зону конденсації по обвідних трубках, в той час як конденсат надходить безпосередньо з вертикальних дільниць трубок в горизонтальні дільниці, що підвищує тривалість циркуляції теплоносія і відповідну межу по тепловій потужності, яка відводиться локальним теплопроводом. Виконання профілю поперечного перерізу випарних трубок здебільшого щілиноподібної форми, більша грань якого розміщена вертикально, сприяє швидкому розподілу пари і рідини при кипінні теплоносія в випарних тр убках, що призводить до зниження гідравлічного опору циркуляції теплоносія по контуру термосифона. Встановлення теплосприймаючих контактних майданчиків вздовж верхніх трубок, які утворюють випарну зону, також сприятлива для розподілу фаз теплоносія, внаслідок інтенсифікації випаровування теплоносія на бокових поверхнях випарних тр убок. Аналогічну роль виконує встановлення контактних майданчиків, що відводять тепло, вздовж зовнішніх трубок, і утворюють конденсаційну зону. На фіг. 1 і 2 наведена схема локального теплопроводу, причому на фіг. 1 показаний вигляд профілю колекторного термосифона по довжині його трубок, а на фіг. 2 показаний вигляд колекторного термосифона з боку профілю поперечного перерізу випарних тр убок. Локальний теплопровід для блоків PEA, виконаний у вигляді L-подібного колекторного термосифона, включає випарну зону, що складається з горизонтальних дільниць 1 трубок, і конденсаційну зону, що складається з вертикальних.дільниць 2 цих трубок, і розміщені в одній площині за допомогою колекторів 3 і 4, які об'єднують вільні кінці цих трубок. При цьому колектори об'єднані по паровій порожнині за допомогою трубок 5 і 6, що утворюють каркас локального теплопроводу, а профіль поперечного перерізу випарних трубок виконаний здебільшого щілиноподібної форми, більша грань якого розміщена вертикально. Випарна зона містить теплосприймальні контактні майданчики 7, які встановлені вздовж верхніх твірних тр убок колекторного термосифону, а конденсаційна зона містить контактні майданчики 8, які відводять тепло і встановлені вздовж зовнішніх твірних трубок. Для надійного притискування контактних майданчиків. 8 які відводять тепло, до відповідних майданчиків тепловідвода (не показаний) використовується болтове сполучення 9. Локальний теплопровід працює наступним чином. Колекторний термосифон, заправлений теплоносієм на рівні 0,6 -0,8 від обсягу випарних каналів, з встановленими блоками PEA у вигляді монтажних плат (не показані) на контактних майданчиках 7, які сприймають тепло, встановлюється за допомогою болтового сполучення 9 контактними майданчиками 8, які відводять тепло, на відповідних контактних майданчиках (не показані), які мають тепловий контакт з теплостоком, наприклад, випарником холодильної установки. При подачі теплового навантаження на локальний теплопровід включенням PEA стінки випарних каналів нагріваються до температури, при якій теплоносій закипає. Тиск пари підвищується і він спрямовується в зону конденсації, де конденсується в результаті відведення тепла конденсації теплосприймальними контактними майданчиками 8, і стікає на нижні твірні випарних каналів. При цьому поверхня розділу рідини і пари набуває схилу (показане пунктиром) таким чином, що на вході рідини в випарні канали шар рідини набухає, а з протилежної сторони випарних каналів шар рідини стає тонше, звідки пар виводиться по трубках 5 і 6 2 38170 в конденсаційну зону через колектори 3 і 4. Таким чином, забезпечується циркуляція теплоносія по контуру колекторного термосифону з мінімальним гідравлічним опором по паровому потоку і безперешкодним надходженням рідкої фази в випарні канали, що забезпечує надійність циркуляції теплоносія. При цьому тепловий контакт на плоскій поверхні контактних майданчиків за допомогою болтового сполучення є найбільш надійним і простим в експлуатації, бо плоскі поверхні легко обробляються і не впливають на величину зазору між контактними майданчиками при зміні теплового навантаження. Фіг. 1 Фіг. 2 _________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3