JPH0546278Y2 - - Google Patents
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- JPH0546278Y2 JPH0546278Y2 JP3291888U JP3291888U JPH0546278Y2 JP H0546278 Y2 JPH0546278 Y2 JP H0546278Y2 JP 3291888 U JP3291888 U JP 3291888U JP 3291888 U JP3291888 U JP 3291888U JP H0546278 Y2 JPH0546278 Y2 JP H0546278Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は鉄道車両に装備される半導体変換装置
に係り、特に個々にヒートパイプを有する複数の
半導体素子からなる半導体スタツクにおける半導
体スタツクブロツクに、ヒートパイプの低圧側で
防塵・防水機能を具備するとともに、ヒートパイ
プの低圧側の異常温度を検知し得るシール構造体
を備えた半導体素子放熱器に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor conversion device installed in a railway vehicle, and is particularly applicable to a semiconductor stack block in a semiconductor stack consisting of a plurality of semiconductor elements each having a heat pipe. The present invention relates to a semiconductor element heat radiator that has dustproof and waterproof functions on the low-pressure side of a heat pipe and is equipped with a seal structure that can detect abnormal temperatures on the low-pressure side of the heat pipe.
鉄道車両においては車両駆動用のインバータお
よびチヨツパ,補助電源用インバータなど半導体
変換位置が多く適用されるようになつてきた。
Semiconductor conversion positions, such as inverters and choppers for vehicle drive, and inverters for auxiliary power supplies, are increasingly being used in railway vehicles.
かような鉄道車両用半導体変換装置は半導体素
子の大容量化に対応した冷却性能が望まれ、また
車両装備上塵埃,雨や雪などの侵入に対する防
塵・防水機能が所望されるものとなる。 Such a semiconductor conversion device for a railway vehicle is required to have cooling performance that corresponds to the increased capacity of semiconductor elements, and is also required to have dustproof and waterproof functions to prevent dust, rain, snow, etc. from entering the vehicle equipment.
そして、鉄道車両用半導体変換装置にヒートパ
イプ冷却方式の採用が活発になつてきている。 The heat pipe cooling method is increasingly being adopted in semiconductor conversion devices for railway vehicles.
そのヒートパイプ冷却方式を用いた鉄道車両用
半導体変換装置においては、複数の半導体素子か
らなる半導体スタツクを構成するものとなり、ま
たヒートパイプの加熱部の絶縁面でガイシ絶縁形
と非絶縁形があり、さらにはヒートパイプブロツ
クを共用化したものと個別に有するものがある。 A semiconductor converter for a railway vehicle that uses the heat pipe cooling method consists of a semiconductor stack consisting of multiple semiconductor elements, and there are two types of insulated and non-insulated types for the insulated surface of the heating part of the heat pipe. Furthermore, there are those with shared heat pipe blocks and those with separate heat pipe blocks.
この種のヒートパイプ冷却方式半導体スタツク
において、個々にヒートパイプを有する半導体素
子を用いて構成するものとすれば、自由性がある
など好ましいことは言うまでもない。 It goes without saying that in this type of heat pipe cooling type semiconductor stack, it is preferable to use semiconductor elements each having a heat pipe, since this provides flexibility.
反面、半導体スタツクの圧接連結ブロツクの防
塵・防水面で工夫が必要となつてくる。従来、か
かるヒートパイプブロツクに防塵・防水機能を具
備したものとして、隣接するヒートパイプ間の空
〓をしやへいするためのしやへい板が用いられ、
しやへい板を半乾性附着性粘弾型のパテ(液体パ
ツキン)で固着する方法がとられるものとなつて
いた。 On the other hand, it becomes necessary to make improvements to the dustproof and waterproof aspects of the pressure weld connection block of the semiconductor stack. Conventionally, in order to provide such a heat pipe block with dustproof and waterproof functions, a shield plate has been used to seal the air space between adjacent heat pipes.
The conventional method was to use semi-dry sticky viscoelastic putty (liquid putty) to fix the sheet.
前述したような複数の半導体素子を交互に挾む
複数のヒートパイプからなるヒートパイプ冷却方
式半導体スタツクの構成においては、複数の半導
体素子と複数のヒートパイプの加熱部を交互に配
置して圧接連結し、その圧接連結ブロツクは両端
で支着されるものとなる。
In the configuration of a heat pipe cooling semiconductor stack consisting of a plurality of heat pipes that alternately sandwich a plurality of semiconductor elements as described above, the heating parts of the plurality of semiconductor elements and the plurality of heat pipes are arranged alternately and connected by pressure welding. However, the pressure connection block is supported at both ends.
一方、かかる複数のヒートパイプそのものは、
加熱部からヒートパイプや凝縮部が大きく長く突
出されたものであり、前述の圧接連結ブロツクに
応じて固持しなければならないものとなるが、そ
の組立支持の際に個々の加熱部には余計な力をか
けれないものである。 On the other hand, such multiple heat pipes themselves are
Heat pipes and condensing parts protrude long and large from the heating part, and must be secured in accordance with the pressure-welded connection blocks mentioned above, but when assembling and supporting them, unnecessary parts are attached to the individual heating parts. It's something you can't apply force to.
そのため、従来方法によるヒートパイプブロツ
クを解放とし、半導体スタツクの圧接連結ブロツ
クを防塵・防水するためのしやへい板に対する液
体パツキンの採用によれば、組立作業は可能とな
るものの厄介な作業となり、また実用後はパテで
固められているため素子交換などの際に手間どる
ものとなつていた。 Therefore, if the heat pipe block of the conventional method is made free and a liquid packing is used for the shield plate to make the press-connected connection block of the semiconductor stack dustproof and waterproof, assembly work is possible, but it becomes a troublesome work. Furthermore, after being put into use, it was hardened with putty, making it a hassle to replace the elements.
さらには、個々にヒートパイプ冷却を行うもの
とすれば、そのヒートパイプの異常温度を検知の
うえ、半導体スタツクの保護を行う必要が生じて
くる。 Furthermore, if heat pipes are individually cooled, it becomes necessary to detect abnormal temperatures of the heat pipes and then protect the semiconductor stack.
本考案は上述したような点に鑑みなされたもの
で、複数の絶縁形ヒートパイプの低圧側間に格別
に嵌合させてなるH形断面形状をなす可撓性を有
するパツキンゴム板材を少なくとも備えて、半導
体スタツクの圧接連結ブロツクに対応したヒート
パイプブロツクとして防塵・防水機能を発揮し、
前記ヒートパイプの低圧側で温度保護を行い得る
簡便な装置を実現したものである。
The present invention has been devised in view of the above-mentioned points, and includes at least a flexible packing rubber plate having an H-shaped cross section and specially fitted between the low-pressure sides of a plurality of insulated heat pipes. It exhibits dustproof and waterproof functions as a heat pipe block compatible with pressure-welding connection blocks of semiconductor stacks.
A simple device that can provide temperature protection on the low pressure side of the heat pipe has been realized.
以下、本考案を図面に基づいて詳細説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings.
第1図〜第4図は本考案の一実施例を示すもの
であり、第1図および第2図は要部構成を示す正
面部分組立図およびその側面要部組立図、第3図
および第4図はヒートパイプ廻りの要部を示す正
面図および側面図である。
1 to 4 show an embodiment of the present invention, and FIGS. 1 and 2 are a front partially assembled view showing the main structure, a side view showing the main parts, and FIGS. FIG. 4 is a front view and a side view showing the main parts around the heat pipe.
まず、本実施例の理解を容易にするため示した
ヒートパイプ廻り部分を示す第3図および第4図
について説明する。 First, in order to facilitate understanding of this embodiment, FIGS. 3 and 4, which show the portion around the heat pipe, will be described.
第3図および第4図においては、1はヒートパ
イプ、2は後述する半導体スタツクの圧接連結ブ
ロツクを防塵・防水機能を発揮するため等の薄板
導体材である。ここで、ヒートパイプ1において
は加熱部A,ヒートパイプ部Hおよび凝縮部Cを
主たる構成部分として冷却性能を奏する公知のも
のであつてよい。また、ヒートパイプ1において
Tは端子であり、Gは碍子であり、Sは支持金具
である。 In FIGS. 3 and 4, 1 is a heat pipe, and 2 is a thin plate conductor material for providing dustproof and waterproof functions to a press-connected connection block of a semiconductor stack, which will be described later. Here, the heat pipe 1 may be of a known type having a heating section A, a heat pipe section H, and a condensing section C as main components and exhibiting cooling performance. Further, in the heat pipe 1 , T is a terminal, G is an insulator, and S is a support metal fitting.
すなわち、碍子形のヒートパイプ1は特に薄板
導体材2が低圧側に付設されてなり、薄板導体材
2を碍子Gと凝縮部Cの間にヒートパイプ部Hに
軸通してなるものである。 That is, the insulator-shaped heat pipe 1 has a thin conductor material 2 attached to the low-pressure side, and the thin conductor material 2 is passed through the heat pipe section H between the insulator G and the condensing section C.
つぎに、かかる絶縁形ヒートパイプ用いるよう
にした実施例を第1図および第2図を参照して説
明する。 Next, an embodiment using such an insulated heat pipe will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
第1図および第2図は三相インバータスタツク
の一例の部分構成を示している。すなわち、一相
分の2個のスイツチング素子SUP,SUNおよび2個
のダイオードDUP,DUNとこれらの半導体素子を
挾むようにした5個のヒートパイプからなる部分
を示している。 1 and 2 show a partial configuration of an example of a three-phase inverter stack. That is, it shows a portion consisting of two switching elements S UP and S UN for one phase, two diodes D UP and D UN , and five heat pipes sandwiching these semiconductor elements.
第1図および第2図において、3はオサエ板、
4はバネ受け、5はバネ、6は絶縁スペーサ、7
a,7b,7c,7d,7eはヒートパイプ、8
はヒートパイプブロツク側を固持する固持金具、
9,9′はパツキンゴム板材、10はヒートパイ
プブロツクの端面を被う一般的なパツキン、11
はサーマルスイツチである。ここに、ヒートパイ
プ7a,7b,7c,7d,7eは第3図および
第4図に示したヒートパイプ1と同種のものであ
る。 In Figures 1 and 2, 3 is an Osae board;
4 is a spring receiver, 5 is a spring, 6 is an insulating spacer, 7
a, 7b, 7c, 7d, 7e are heat pipes, 8
is a holding bracket that holds the heat pipe block side,
9 and 9' are packing rubber plate materials, 10 is a general packing that covers the end face of the heat pipe block, and 11
is a thermal switch. Here, the heat pipes 7a, 7b, 7c, 7d, and 7e are of the same type as the heat pipe 1 shown in FIGS. 3 and 4.
なお、個々のヒートパイプをスタツクの接続構
成面からその端子廻りを異なるものとしてもよい
ことは勿論である。 It goes without saying that the terminals of the individual heat pipes may be different from each other in terms of the connection structure of the stack.
そして、半導体スタツク構成においては図示の
一相分と同様に三相分を積み重ね、それらを圧接
連結のうえ半導体スタツクの圧接連結ブロツクを
構成し、通常は両端のオサエ板3部分などで固持
されるものとなる。かような圧接連結ブロツクの
構成と相まつて、主たる構成部分として個々に分
離されている複数のヒートパイプに対し、低圧の
防塵・防水機能を有する如く、つぎのように構成
してなるものである。 In the semiconductor stack configuration, three phases are stacked in the same way as the one phase shown in the figure, and they are connected by pressure to form the pressure connection block of the semiconductor stack, which is usually held in place by three parts of the support plates at both ends. Become something. In addition to the configuration of the pressure-welding connection block, the main component is a plurality of individually separated heat pipes that are configured as follows to have low-pressure dustproof and waterproof functions. .
すなわちヒートパイプブロツクを、第3図およ
び第4図に示した薄板導体材2の複数個所で圧接
連結ブロツクから切り離すため、ヒートパイプ7
a,7b,7c,7d,7eは個々に前記薄板導
体材2を備え、その薄板導体材2の間にそれぞれ
咬合するパツキンゴム板材9,9′を備えてなる
ものである。 That is, in order to separate the heat pipe block from the pressure welding connection block at multiple locations on the thin plate conductor material 2 shown in FIGS. 3 and 4, the heat pipe 7
A, 7b, 7c, 7d, and 7e are each provided with the thin plate conductor material 2, and packing rubber plate materials 9 and 9' that engage between the thin plate conductor materials 2, respectively.
ここにパツキンゴム板材9,9′は一例として
可撓性をもつゴム板材の材質のものである。その
断面形状はパツキンゴム板材9を例にとると、対
向する薄板材間の空〓をうめる部分としての柱部
分と薄板材に咬合する両側面側にコの字形状の咬
合部分をもつH形断面形状をなすものである。ま
たパツキンゴム板材9′は例示の如くパツキンゴ
ム板材9の断面形状の左半分または右半分を形成
するものであればよいことは明らかである。な
お、かくの如きH形断面形のパツキンゴム板材は
薄板導体材間に介在し、後述する如く圧接連結ブ
ロツクのピツチに対応して組み合せ整合するため
の可撓性を保有するものであればよく、特に平担
と限定されるものでなくある程度の山形を有して
咬合両先端がせばめられたものとして、薄板材と
の密着性を高めた形状としてもよい。 Here, the packing rubber plates 9, 9' are made of a flexible rubber plate material, for example. Taking the packing rubber plate material 9 as an example, its cross-sectional shape is an H-shaped cross section with a pillar part that fills the space between the opposing thin plates and a U-shaped engagement part on both sides that engage the thin plates. It is something that has a shape. Further, it is clear that the packing rubber plate 9' may be of any type as long as it forms the left half or the right half of the cross-sectional shape of the packing rubber plate 9, as shown in the example. It should be noted that such a packing rubber plate material having an H-shaped cross section may be used as long as it is interposed between the thin conductor materials and has flexibility for matching in combination with the pitch of the pressure welding connecting block as described later. In particular, it is not limited to a flat shape, but may have a certain degree of chevron shape with both occlusal tips narrowed to improve adhesion to the thin plate material.
かようにして複数のヒートパイプ間を、個々の
ヒートパイプに薄板導体材を配し、対向する薄板
導体材間にパツキンゴム板材を咬合させることに
より、ヒートパイプブロツクを半導体スタツクの
圧接連結ブロツクの整合に対応して密閉させるこ
とができる。 In this way, by arranging a thin plate conductor material for each heat pipe between a plurality of heat pipes and interlocking the packing rubber plate material between the opposing thin plate conductors, the heat pipe blocks can be aligned with the pressure welding connection block of the semiconductor stack. It can be sealed accordingly.
また、かような防塵・放水機能を有した放熱器
は、パツキンゴム板材部分の分解および再組立し
得ることは言うまでもない。 Further, it goes without saying that in a heat radiator having such a dust-proofing and water-discharging function, the packing rubber plate portion can be disassembled and reassembled.
さらに、本実施例は第2図に例示した如く薄板
導体材部分にサーマルスイツチ11を設けてなる
ものである。 Further, in this embodiment, as illustrated in FIG. 2, a thermal switch 11 is provided in the thin plate conductor material.
すなわち、ヒートパイプの薄板導体材にサーマ
ルスイツチが配され、ヒートパイプの低圧側でヒ
ートパイプのもれ等の不具合を異常温度としてす
ばやく検知し得るものとなる。 That is, a thermal switch is disposed on the thin conductor material of the heat pipe, and a malfunction such as a leak in the heat pipe can be quickly detected as an abnormal temperature on the low-pressure side of the heat pipe.
なお、かようなサーマルスイツチ11はヒート
パイプの全てに付設してもよく、特定な複数のス
イツチング素子のためのヒートパイプに、あるい
はさらに特定のダイオードへのヒートパイプに付
設する如く適宜選定するようにしてもよいことは
勿論である。 Note that such a thermal switch 11 may be attached to all of the heat pipes, or may be selected as appropriate, such as attached to a heat pipe for a plurality of specific switching elements, or even to a heat pipe for a specific diode. Of course, it is also possible to do so.
以上説明したように本考案によれば、ヒートパ
イプ付半導体素子を用いてなる半導体スタツクの
圧接連結ブロツクに格別に防塵・防水機能を有
し、ヒートパイプの異常温度を行い得る実用性の
顕著な装置を提供できる。
As explained above, according to the present invention, the pressure-welded connecting block of the semiconductor stack using the semiconductor element with heat pipe has an exceptional dustproof and waterproof function, and has remarkable practicality in that it can handle abnormal temperatures of the heat pipe. equipment can be provided.
第1図および第2図は本考案の一実施例の要部
構成を示す正面部分組立図およびその側面要部組
立図、第3図および第4図はヒートパイプ廻りの
要部を示す正面図および側面図である。
1,7a,7b,7c,7d,7e……ヒート
パイプ、2……薄板導体材、9,9′……パツキ
ンゴム板材、11……サーマルスイツチ。
Figures 1 and 2 are a front partial assembly diagram and a side assembly diagram showing the main parts of an embodiment of the present invention, and Figures 3 and 4 are front views showing the main parts around the heat pipe. and a side view. 1 , 7a, 7b, 7c, 7d, 7e... heat pipe, 2... thin plate conductor material, 9, 9'... packing rubber plate material, 11... thermal switch.
Claims (1)
鉄道車両用半導体変換装置において、複数の半導
体素子を交互に挾む複数のヒートパイプの加熱部
を圧接連結するとともに、該複数のヒートパイプ
にヒートパイプの絶縁碍子と凝縮部の間にそれぞ
れ肉厚面を対向させた薄板導体材を軸通し、かつ
対向する薄板導体材にそれぞれ咬合させたH形断
面形状をなす可撓性を有するパツキンゴム板材を
備え、前記薄板導体にサーマルスイツチを連設し
てなることを特徴としたシール構造体を備えた半
導体素子放熱器。 In a semiconductor conversion device for a railway vehicle consisting of a heat pipe cooling type semiconductor stack, the heating portions of a plurality of heat pipes that alternately sandwich a plurality of semiconductor elements are connected under pressure, and the plurality of heat pipes are connected to insulators of the heat pipes. A flexible packing rubber plate having an H-shaped cross section is provided between the condensing portions, through which a thin plate conductor material with its thick side facing each other is inserted, and each of the thin plate conductors is engaged with the opposite thin plate conductor material. A semiconductor element heatsink equipped with a seal structure characterized by a thermal switch connected to the semiconductor element heatsink.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3291888U JPH0546278Y2 (en) | 1988-03-11 | 1988-03-11 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3291888U JPH0546278Y2 (en) | 1988-03-11 | 1988-03-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01137546U JPH01137546U (en) | 1989-09-20 |
| JPH0546278Y2 true JPH0546278Y2 (en) | 1993-12-03 |
Family
ID=31259519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3291888U Expired - Lifetime JPH0546278Y2 (en) | 1988-03-11 | 1988-03-11 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0546278Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3477123B2 (en) * | 1999-09-30 | 2003-12-10 | 株式会社東芝 | Power converter |
-
1988
- 1988-03-11 JP JP3291888U patent/JPH0546278Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01137546U (en) | 1989-09-20 |
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