JPS6081849A - 沸騰冷媒式冷却装置 - Google Patents
沸騰冷媒式冷却装置Info
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- JPS6081849A JPS6081849A JP58190536A JP19053683A JPS6081849A JP S6081849 A JPS6081849 A JP S6081849A JP 58190536 A JP58190536 A JP 58190536A JP 19053683 A JP19053683 A JP 19053683A JP S6081849 A JPS6081849 A JP S6081849A
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- refrigerant
- liquid phase
- thyristor
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
- H10W40/70—Fillings or auxiliary members in containers or in encapsulations for thermal protection or control
- H10W40/73—Fillings or auxiliary members in containers or in encapsulations for thermal protection or control for cooling by change of state
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は密閉された容器内においてサイリスタなどから
なる半導体スタックが沸騰冷媒中に浸され、該冷媒の気
液の相変化を伴なう循環を利用して前記半導スタックを
構成するサイリスタなどの半導体素子の冷却を行なう沸
騰冷媒式冷却装置に関する。この種の冷却装器において
は前記半導体素子の過熱を防止するために如何なる場合
にも前記半導体素子並びにその冷却体が常に前記冷媒の
液相部分の内部に完全に浸されていることが必要である
。
なる半導体スタックが沸騰冷媒中に浸され、該冷媒の気
液の相変化を伴なう循環を利用して前記半導スタックを
構成するサイリスタなどの半導体素子の冷却を行なう沸
騰冷媒式冷却装置に関する。この種の冷却装器において
は前記半導体素子の過熱を防止するために如何なる場合
にも前記半導体素子並びにその冷却体が常に前記冷媒の
液相部分の内部に完全に浸されていることが必要である
。
従来のこの種沸騰冷媒式冷却装置として第１図に示す如
きものが知られている。即ち発熱源となる半導体素子、
この場合はサイリスタ１とダイオード２並びに前記半導
体素子の発生した熱を外部に伝達するためにそれぞれの
半導体に接合された冷却体３より構成された半導体スタ
ック４が適宜の保持手段を介して密閉容器１６内に支持
されている。サイリスタ１並びにダイオード２それぞれ
のリード線５は密閉容器１６の一方の器壁に設けられた
気密端子６を介してそれぞれ電源に接続され、またサイ
リスタ１それぞれの点弧回路７もゲート変圧器８と密閉
容器１６の器壁に設けられた気密端子９を介して外部電
源に接続される。また密閉容器１６の内部にはサイリス
タ１並びにダイオード２の冷却体３が伝達する熱を吸収
して沸騰気化する冷媒１０の所定量が貯留され、前記半
導体スタック４が前記冷媒１０中に完全に浸されている
。その際密閉容器１６の内部の沸騰冷媒１０の液相の表
面には前記冷却体乙の伝達する熱を吸収して沸騰気化し
て生じた前記冷媒１０の気相部分で満たされる適宜の容
積を有する空間１１が形成されている。更に密閉容器１
６の外表面には前記容器１０の器壁から外気に向って熱
を伝達が（散するための放熱フィン１２が多数設けられ
ている。
きものが知られている。即ち発熱源となる半導体素子、
この場合はサイリスタ１とダイオード２並びに前記半導
体素子の発生した熱を外部に伝達するためにそれぞれの
半導体に接合された冷却体３より構成された半導体スタ
ック４が適宜の保持手段を介して密閉容器１６内に支持
されている。サイリスタ１並びにダイオード２それぞれ
のリード線５は密閉容器１６の一方の器壁に設けられた
気密端子６を介してそれぞれ電源に接続され、またサイ
リスタ１それぞれの点弧回路７もゲート変圧器８と密閉
容器１６の器壁に設けられた気密端子９を介して外部電
源に接続される。また密閉容器１６の内部にはサイリス
タ１並びにダイオード２の冷却体３が伝達する熱を吸収
して沸騰気化する冷媒１０の所定量が貯留され、前記半
導体スタック４が前記冷媒１０中に完全に浸されている
。その際密閉容器１６の内部の沸騰冷媒１０の液相の表
面には前記冷却体乙の伝達する熱を吸収して沸騰気化し
て生じた前記冷媒１０の気相部分で満たされる適宜の容
積を有する空間１１が形成されている。更に密閉容器１
６の外表面には前記容器１０の器壁から外気に向って熱
を伝達が（散するための放熱フィン１２が多数設けられ
ている。
前記の如く構成された沸騰冷媒式冷却装置においてはサ
イリスタ１並びにダイオード２の冷却体６の伝達する熱
を吸収して沸騰気化した冷媒１０の気相部分が該冷媒１
０の液相部分の上方の空間１１内を移動し外表面に放熱
フィン１２を備えた密閉容器１６の器壁内面に接して熱
を奪われ凝縮再液化し重力の作用により下方の前記冷媒
１０の液相部分に還流する。前記の如き気液の相変化を
伴なう前記冷媒１０の循環に際しサイリスタ１及びダイ
オード２に生ずる損失熱はそれぞれの冷却体乙における
沸騰熱伝達並びに密閉容器１６の内壁における凝縮熱伝
達と密閉容器１６の外表面の放熱フィン１２における対
流熱伝達とにより外気に伝達放散される。その際沸騰冷
媒１０として通常使用される７０ンＲ−１１３の場合前
記半導体スタック４に通電しない無負荷時には密閉容器
１６内の圧力は大気圧以下に保たれるが、前記半導体ス
タック４に通電して負荷状態にした場合密閉容器１６の
内部温度が上昇して４７．６℃以上になると密閉容器１
６の内圧は大気圧以上になり内部の沸騰冷媒１０が外部
に漏えいして前記容器１６内の前記冷媒１０の液相表面
のレベルが低下し半導体スタックを構成するサイリスタ
１．ダイオード２並びにそれぞれの冷却体３が部分的に
前記冷媒の液相表面に露出するに至ることがある。その
場合冷却体３が前記冷媒１０の液相部分に接触する面積
が減少し冷却体３における沸騰熱伝達の効率が低下して
半導体素子１，２の過熱を生ずる虞れがある。
イリスタ１並びにダイオード２の冷却体６の伝達する熱
を吸収して沸騰気化した冷媒１０の気相部分が該冷媒１
０の液相部分の上方の空間１１内を移動し外表面に放熱
フィン１２を備えた密閉容器１６の器壁内面に接して熱
を奪われ凝縮再液化し重力の作用により下方の前記冷媒
１０の液相部分に還流する。前記の如き気液の相変化を
伴なう前記冷媒１０の循環に際しサイリスタ１及びダイ
オード２に生ずる損失熱はそれぞれの冷却体乙における
沸騰熱伝達並びに密閉容器１６の内壁における凝縮熱伝
達と密閉容器１６の外表面の放熱フィン１２における対
流熱伝達とにより外気に伝達放散される。その際沸騰冷
媒１０として通常使用される７０ンＲ−１１３の場合前
記半導体スタック４に通電しない無負荷時には密閉容器
１６内の圧力は大気圧以下に保たれるが、前記半導体ス
タック４に通電して負荷状態にした場合密閉容器１６の
内部温度が上昇して４７．６℃以上になると密閉容器１
６の内圧は大気圧以上になり内部の沸騰冷媒１０が外部
に漏えいして前記容器１６内の前記冷媒１０の液相表面
のレベルが低下し半導体スタックを構成するサイリスタ
１．ダイオード２並びにそれぞれの冷却体３が部分的に
前記冷媒の液相表面に露出するに至ることがある。その
場合冷却体３が前記冷媒１０の液相部分に接触する面積
が減少し冷却体３における沸騰熱伝達の効率が低下して
半導体素子１，２の過熱を生ずる虞れがある。
前記の如き欠点を除去するために従来の沸騰冷媒式冷却
装置においては第１図に示す如く、半導体スタック４の
サイリスタ１あるいはダイオード２の冷却体３または各
半導体素子１，２のリード線５などに温度センサ１３を
結合し、密閉容器１６の器壁に設けられた気密端子１４
を介して前記センサ１３のリード線を密閉容器１６の外
部に引き出し、該リード線によって温度センサ１３の検
出値を取り出し前記検出値にもとづいて緊急の場合適宜
の手段を介して半導体スタック４への通電を遮断し半導
体素子１，２の過熱を防止する如くにされている。
装置においては第１図に示す如く、半導体スタック４の
サイリスタ１あるいはダイオード２の冷却体３または各
半導体素子１，２のリード線５などに温度センサ１３を
結合し、密閉容器１６の器壁に設けられた気密端子１４
を介して前記センサ１３のリード線を密閉容器１６の外
部に引き出し、該リード線によって温度センサ１３の検
出値を取り出し前記検出値にもとづいて緊急の場合適宜
の手段を介して半導体スタック４への通電を遮断し半導
体素子１，２の過熱を防止する如くにされている。
しかしながら上記の如き半導体素子の過熱防止手段にお
いては各半導体素子１，２の冷却体３あるいはそれぞれ
のリード線５に高電圧が印加されるため温度センサ１３
を含む温度検出回路に絶縁変圧器（図示せず）を設ける
ことが必要になるという欠点を生ずる。更に前記過熱防
止手段においては半導体スタック４に通電が行なわれて
いない状態で何らかの原因により沸騰冷媒１０が減量し
てその液相表面のレベルが低下しサイリスタ１並びにダ
イオード２の冷却体３の一部が前記冷媒液相の表面上に
露出している如き場合に半導体スタック４に通電すると
、温度センサ１３の結合された冷却体３あるいはリード
線５の温度が上昇し温度センサが所定の危険湿度を検知
して半導体素子の保護動作を励起する以前に早くサイリ
スタ１あるいはダイオード２が過熱するためこの場合前
記半導体素子１，２の熱的破壊を防止できないという欠
点もある。
いては各半導体素子１，２の冷却体３あるいはそれぞれ
のリード線５に高電圧が印加されるため温度センサ１３
を含む温度検出回路に絶縁変圧器（図示せず）を設ける
ことが必要になるという欠点を生ずる。更に前記過熱防
止手段においては半導体スタック４に通電が行なわれて
いない状態で何らかの原因により沸騰冷媒１０が減量し
てその液相表面のレベルが低下しサイリスタ１並びにダ
イオード２の冷却体３の一部が前記冷媒液相の表面上に
露出している如き場合に半導体スタック４に通電すると
、温度センサ１３の結合された冷却体３あるいはリード
線５の温度が上昇し温度センサが所定の危険湿度を検知
して半導体素子の保護動作を励起する以前に早くサイリ
スタ１あるいはダイオード２が過熱するためこの場合前
記半導体素子１，２の熱的破壊を防止できないという欠
点もある。
〔発明の目的〕
本発明は従来の沸騰冷媒式冷却装置の有する前記の如き
欠点に鑑み、密閉容器内に収納された半導体スタックの
浸される沸騰冷媒の液相表面が前記半導体スタックを構
成する半導体素子の冷却に必要なレベルを維持している
か否かを確実に検出して前記冷媒の減量にもとづく前記
半導体素子の過熱を防止するとともに、前記冷媒の液相
表面のレベルを検出するための手段に引き出し線、その
気密端子あるいは絶縁変圧器を必要としない構成の簡単
な沸騰冷媒式冷却装置を提供することを目的とする。
欠点に鑑み、密閉容器内に収納された半導体スタックの
浸される沸騰冷媒の液相表面が前記半導体スタックを構
成する半導体素子の冷却に必要なレベルを維持している
か否かを確実に検出して前記冷媒の減量にもとづく前記
半導体素子の過熱を防止するとともに、前記冷媒の液相
表面のレベルを検出するための手段に引き出し線、その
気密端子あるいは絶縁変圧器を必要としない構成の簡単
な沸騰冷媒式冷却装置を提供することを目的とする。
本発明は前記の目的を達成するために首記の沸騰冷媒式
冷却装置において、前記半導体スタックを構成するサイ
リスタの前記密閉容器内に配置されるゲート変圧器の一
次回路あるいは二次回路の適宜の個所にＰＴＯサーミス
タを接続し、該サーミスタを前記沸騰冷媒中に浸しがっ
前記冷媒の液相部分の内部でその表面に近い個所に固定
し、前記冷媒の液相表面が所定のレベル以下に低下した
場合には前記サーミスタが前記冷媒の液相表面に露出す
る如くにすることにより、前記冷媒の液相表面上に露出
したＰＴＯサーミスタの温度が上昇するとその電気抵抗
値が急激に増加し、前記サイリスタのゲートの通電電流
を点弧に必要な電流値以下に抑制して前記半導体スタッ
クの通電を遮断し該半導体スタックを構成するサイリス
タ及びダイオードなどの過熱を防止する。
冷却装置において、前記半導体スタックを構成するサイ
リスタの前記密閉容器内に配置されるゲート変圧器の一
次回路あるいは二次回路の適宜の個所にＰＴＯサーミス
タを接続し、該サーミスタを前記沸騰冷媒中に浸しがっ
前記冷媒の液相部分の内部でその表面に近い個所に固定
し、前記冷媒の液相表面が所定のレベル以下に低下した
場合には前記サーミスタが前記冷媒の液相表面に露出す
る如くにすることにより、前記冷媒の液相表面上に露出
したＰＴＯサーミスタの温度が上昇するとその電気抵抗
値が急激に増加し、前記サイリスタのゲートの通電電流
を点弧に必要な電流値以下に抑制して前記半導体スタッ
クの通電を遮断し該半導体スタックを構成するサイリス
タ及びダイオードなどの過熱を防止する。
次に図面に表わされた実施例にもとづいて本発明の詳細
な説明する。第２図において発熱源となる半導体素子、
この場合はサイリスタ１とダイオード２並びに前記半導
体累子の発生した熱を外部に伝達するためそれぞれの半
導体に接合された冷却体３より構成された半導体スタッ
ク４が適宜の保持手段を介して密閉容器１６内に支持さ
れている。サイリスタ１並びにダイオード２それぞれの
リード線５は密閉容器１６の器壁に設けられた気密端子
６を介して電源に接続され、またサイリスタ１それぞれ
の点弧回路７もゲート変圧器８と密閉容器１６の器壁に
設けられた気密端子９を介して外部電源に接続される。
な説明する。第２図において発熱源となる半導体素子、
この場合はサイリスタ１とダイオード２並びに前記半導
体累子の発生した熱を外部に伝達するためそれぞれの半
導体に接合された冷却体３より構成された半導体スタッ
ク４が適宜の保持手段を介して密閉容器１６内に支持さ
れている。サイリスタ１並びにダイオード２それぞれの
リード線５は密閉容器１６の器壁に設けられた気密端子
６を介して電源に接続され、またサイリスタ１それぞれ
の点弧回路７もゲート変圧器８と密閉容器１６の器壁に
設けられた気密端子９を介して外部電源に接続される。
また密閉容器１６の内部にはサイリスタ１並びにダイオ
ード２の冷却体６が伝達する熱を吸収して沸騰気化する
冷媒１０の所定量が貯留され、前記半導体スタック４が
前記冷媒１０中に完全に浸されている。その際密閉容器
１６の内部の沸騰冷媒１０の液相部分の表面には前記冷
却体乙の伝達する熱を吸収して沸騰気化した前記冷媒１
０の気相部分で満たされる適宜の容積を有する空間１１
が形成されている。また密閉容器１６の外表面には前記
容器１０の器壁から外気に向って熱を伝達放散するため
の放熱フィン１２が多数設けられている。更に半導体ス
タック４のサイリスタ２のゲート回路に設けられたゲ−
）変圧器８の二次コイルと点弧回路７との間にはＰＴＯ
サーミスタ１５力ｉ接続されかつ前記冷媒１０の液相部
分中に浸され、何らかの原因により前記液相表面のレベ
ルが低下すると前記サーミスタ１５が前記冷媒１０の液
相表面上に露出する如く該液相部分内部で液相表面に近
い個所に固定されている。
ード２の冷却体６が伝達する熱を吸収して沸騰気化する
冷媒１０の所定量が貯留され、前記半導体スタック４が
前記冷媒１０中に完全に浸されている。その際密閉容器
１６の内部の沸騰冷媒１０の液相部分の表面には前記冷
却体乙の伝達する熱を吸収して沸騰気化した前記冷媒１
０の気相部分で満たされる適宜の容積を有する空間１１
が形成されている。また密閉容器１６の外表面には前記
容器１０の器壁から外気に向って熱を伝達放散するため
の放熱フィン１２が多数設けられている。更に半導体ス
タック４のサイリスタ２のゲート回路に設けられたゲ−
）変圧器８の二次コイルと点弧回路７との間にはＰＴＯ
サーミスタ１５力ｉ接続されかつ前記冷媒１０の液相部
分中に浸され、何らかの原因により前記液相表面のレベ
ルが低下すると前記サーミスタ１５が前記冷媒１０の液
相表面上に露出する如く該液相部分内部で液相表面に近
い個所に固定されている。
前記の如く構成された沸騰冷媒式冷却装置においては、
サイリスタ１並びにダイオード２の冷却体３の伝達する
熱を吸収して沸騰気化した冷媒１０の気相部分が該冷媒
の液相部分の上方の空間１１内を移動し外表面に放熱フ
ィン１２を備えた密閉（９） 容器１６の器壁内面に接して熱を奪われ、凝縮再液化し
重力の作用により下方の前記冷媒１０の液相部分に還流
する。前記の如き気液の相変化を伴なう前記冷媒１０の
循環に際し、サイリスタ１及びダイオード２に生ずる損
失熱はそれぞれの冷却体３における沸騰熱伝達並びに密
閉容器１６の内壁における凝縮熱伝達と密閉容器１６の
外表面の放熱フィンにおける対流熱伝達とにより外気に
伝達放散される。その際沸騰冷媒として通常使用される
フロンＲ−１１３の場合前記半導体スタック４に通電し
ない無負荷時には密閉容器１６の内部圧力は大気圧以下
であるが、前記半導体スタック４に通電して負荷状態に
した場合密閉容器１６の内部温度が上昇して４７．６℃
以上に達すると密閉容器１６の内圧は大気圧以上になり
内部の沸騰冷媒１０が外部に漏えいして前記容器１６の
内部の前記冷媒１０の液相表面のレベルが低下し、半導
体スタック４を構成するサイリスタ１．ダイオード２並
びにそれぞれの冷却体３が部分的に前記冷媒の液相表面
上に露出するに至ることがある。その／ ４ ｎｓ 場合冷却体３が前記冷媒１０の液相部分に接触する面積
が減少し冷却体３における沸騰熱伝達の効率が低下して
半導体素子１，２の過熱を生ずる虞れがある。
サイリスタ１並びにダイオード２の冷却体３の伝達する
熱を吸収して沸騰気化した冷媒１０の気相部分が該冷媒
の液相部分の上方の空間１１内を移動し外表面に放熱フ
ィン１２を備えた密閉（９） 容器１６の器壁内面に接して熱を奪われ、凝縮再液化し
重力の作用により下方の前記冷媒１０の液相部分に還流
する。前記の如き気液の相変化を伴なう前記冷媒１０の
循環に際し、サイリスタ１及びダイオード２に生ずる損
失熱はそれぞれの冷却体３における沸騰熱伝達並びに密
閉容器１６の内壁における凝縮熱伝達と密閉容器１６の
外表面の放熱フィンにおける対流熱伝達とにより外気に
伝達放散される。その際沸騰冷媒として通常使用される
フロンＲ−１１３の場合前記半導体スタック４に通電し
ない無負荷時には密閉容器１６の内部圧力は大気圧以下
であるが、前記半導体スタック４に通電して負荷状態に
した場合密閉容器１６の内部温度が上昇して４７．６℃
以上に達すると密閉容器１６の内圧は大気圧以上になり
内部の沸騰冷媒１０が外部に漏えいして前記容器１６の
内部の前記冷媒１０の液相表面のレベルが低下し、半導
体スタック４を構成するサイリスタ１．ダイオード２並
びにそれぞれの冷却体３が部分的に前記冷媒の液相表面
上に露出するに至ることがある。その／ ４ ｎｓ 場合冷却体３が前記冷媒１０の液相部分に接触する面積
が減少し冷却体３における沸騰熱伝達の効率が低下して
半導体素子１，２の過熱を生ずる虞れがある。
この場合本発明の冷却装置においては前記の如く、密閉
容器１６内の沸騰冷媒１０の液相表面が所定のレベルを
保って半導体スタック４が完全に前記液相内に浸ってい
る通常の場合には、前記半導体スタック４のサイリスタ
１のゲート回路のゲート変圧器８の二次コイルと点弧回
路７との間に接続されたＰＴＣサーミスタ１５も必らず
前記冷媒１０の液相表面下に位置する如くに固定されて
いるから、前記サイリスタ１の点弧回路７の通電電流に
よる前記サーミスタ１５の損失熱は該サーミスタの前記
冷媒１０の液相部分に対する沸騰熱伝達により奪われ所
定の温度以上に上昇することがなく、前記サーミスタの
電気抵抗値は低く点弧回路７に対する通電を維持できる
から半導体スタック４は通常の運転を継続することがで
きる。しかし密閉容器３からの漏えいなどの原因で内部
の沸騰冷媒が減量してその液相表面が所定のレベル以下
に低下し、サイリスタ１あるいはダイオード２の冷却体
３が部分的に前記冷媒１０の液相表面上に露出し前記半
導体素子１，２の過熱の危険が生ずると同時に、前記サ
ーミスタ１５もまた前記冷媒１０の液相表面に露出し該
サーミスタ１５における沸騰熱伝達の効率が著しく低下
するから前記サーミスタ１５の温度が上昇しその値が所
定値を超すと急激に前記サーミスタの電気抵抗が増大し
、終には点弧回路７の通電電流がサイリスタ１を点弧す
るのに必要な値以下になってサイリスタ１の点弧が不可
能になる。その結果前記半導体スタック４に対する通電
が遮断されサイリスタ１゜ダイオード２の過熱は確実に
防止される。
容器１６内の沸騰冷媒１０の液相表面が所定のレベルを
保って半導体スタック４が完全に前記液相内に浸ってい
る通常の場合には、前記半導体スタック４のサイリスタ
１のゲート回路のゲート変圧器８の二次コイルと点弧回
路７との間に接続されたＰＴＣサーミスタ１５も必らず
前記冷媒１０の液相表面下に位置する如くに固定されて
いるから、前記サイリスタ１の点弧回路７の通電電流に
よる前記サーミスタ１５の損失熱は該サーミスタの前記
冷媒１０の液相部分に対する沸騰熱伝達により奪われ所
定の温度以上に上昇することがなく、前記サーミスタの
電気抵抗値は低く点弧回路７に対する通電を維持できる
から半導体スタック４は通常の運転を継続することがで
きる。しかし密閉容器３からの漏えいなどの原因で内部
の沸騰冷媒が減量してその液相表面が所定のレベル以下
に低下し、サイリスタ１あるいはダイオード２の冷却体
３が部分的に前記冷媒１０の液相表面上に露出し前記半
導体素子１，２の過熱の危険が生ずると同時に、前記サ
ーミスタ１５もまた前記冷媒１０の液相表面に露出し該
サーミスタ１５における沸騰熱伝達の効率が著しく低下
するから前記サーミスタ１５の温度が上昇しその値が所
定値を超すと急激に前記サーミスタの電気抵抗が増大し
、終には点弧回路７の通電電流がサイリスタ１を点弧す
るのに必要な値以下になってサイリスタ１の点弧が不可
能になる。その結果前記半導体スタック４に対する通電
が遮断されサイリスタ１゜ダイオード２の過熱は確実に
防止される。
次に本発明の沸騰冷媒式冷却装置に使用されるＰ’Ｉ’
Ｏサーミスタの代表的特性を第３図に例示する。所望さ
れる特性に従ってＰＴＯサーミスタを選定するのが良い
。
Ｏサーミスタの代表的特性を第３図に例示する。所望さ
れる特性に従ってＰＴＯサーミスタを選定するのが良い
。
本発明は以上に説明した如く密閉容器内においてサイリ
スタなどからなる半導体スタックが沸騰冷媒中に浸され
、該冷媒の気液の相変化を伴なう循環を利用して前記半
導体スタックを構成するサイリスタなどの半導体素子の
冷却を行なう沸騰冷媒式冷却装置において、前記半導体
スタックを構成するサイリスタの前記密閉容器内に配置
されるゲート変圧器の一次回路あるいは二次回路の適宜
の個所にＰＴＯサーミスタを接続し、該サーミスタを前
記沸騰冷媒中に浸しかつ前記冷媒の液相部分内部の該液
相表面に近い個所に固定し、前記冷媒の液相表面が所定
のレベルより低下した場合には前記サーミスタが前記冷
媒の液相表面上に露出する如くにすることにより、半導
体素子の過熱を防止するためのＰＴＯサー主スタを前記
密閉容器内のゲート変圧器の一次回路あるいは二次回路
に接続するだけで足り、従来の温度センサの如く引き出
し線、その気密端子、絶縁変圧器などを必要としないか
ら構成が簡単で経済的であるとともに、沸騰冷媒の減量
にもとづく半導体素子の過熱の防止が前記冷媒の液相表
面の変化に従って行なわれるから、半導体素子の通常の
通電時は勿論のこと、該半導体スタックに対する通電開
始直後においても確実に半導体素子の過熱を防止できる
効果がある０
スタなどからなる半導体スタックが沸騰冷媒中に浸され
、該冷媒の気液の相変化を伴なう循環を利用して前記半
導体スタックを構成するサイリスタなどの半導体素子の
冷却を行なう沸騰冷媒式冷却装置において、前記半導体
スタックを構成するサイリスタの前記密閉容器内に配置
されるゲート変圧器の一次回路あるいは二次回路の適宜
の個所にＰＴＯサーミスタを接続し、該サーミスタを前
記沸騰冷媒中に浸しかつ前記冷媒の液相部分内部の該液
相表面に近い個所に固定し、前記冷媒の液相表面が所定
のレベルより低下した場合には前記サーミスタが前記冷
媒の液相表面上に露出する如くにすることにより、半導
体素子の過熱を防止するためのＰＴＯサー主スタを前記
密閉容器内のゲート変圧器の一次回路あるいは二次回路
に接続するだけで足り、従来の温度センサの如く引き出
し線、その気密端子、絶縁変圧器などを必要としないか
ら構成が簡単で経済的であるとともに、沸騰冷媒の減量
にもとづく半導体素子の過熱の防止が前記冷媒の液相表
面の変化に従って行なわれるから、半導体素子の通常の
通電時は勿論のこと、該半導体スタックに対する通電開
始直後においても確実に半導体素子の過熱を防止できる
効果がある０
第１図は従来の沸騰冷媒式冷却装置の概略縦断面図、第
２図は本発明の沸騰冷媒式冷却装置の概略縦断面図並び
に第３図は本発明の前記冷却装置に使用するＰ’Ｉ’Ｏ
サーミスタの代表的特性曲線図をそれぞれに表わす。 １ ：サイリスタ、２：ダイオード、６：冷却体、４：
半導体スタック、７：点弧回路、８：ゲート変圧器、１
０：沸騰冷媒、１５：ＰＴＯサーミスタ０ 第１図 １３図 温度（０Ｃ） −リ１ｎ
２図は本発明の沸騰冷媒式冷却装置の概略縦断面図並び
に第３図は本発明の前記冷却装置に使用するＰ’Ｉ’Ｏ
サーミスタの代表的特性曲線図をそれぞれに表わす。 １ ：サイリスタ、２：ダイオード、６：冷却体、４：
半導体スタック、７：点弧回路、８：ゲート変圧器、１
０：沸騰冷媒、１５：ＰＴＯサーミスタ０ 第１図 １３図 温度（０Ｃ） −リ１ｎ
Claims (1)
- １）密閉された容器内においてサイリスタなどからなる
半導体スタックが沸騰冷媒中に浸され、該冷媒の気液の
相変化を伴なう循環を利用して前記半導体スタックを構
成するサイリスタなどの半導体素子の冷却を行なう沸騰
冷媒式冷却装置において、前記半導体スタックを構成す
るサイリスタの前記密閉容器内に配置されるゲート変圧
器の一次回路あるいは二次回路の適宜の個所にＰ’Ｉ’
Ｏサー１スタを接続し、該サーミスタを前記沸騰冷媒中
に浸しかつ前記冷媒の液相部分の内部の該液相表面に近
い個所に固定し、前記冷媒の液相表面が所定のレベルよ
り低下した場合には前記サーミスタが前記冷媒の液相表
面上に露出する如くにしてなることを特徴とする沸騰冷
媒式冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58190536A JPS6081849A (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | 沸騰冷媒式冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58190536A JPS6081849A (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | 沸騰冷媒式冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6081849A true JPS6081849A (ja) | 1985-05-09 |
Family
ID=16259716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58190536A Pending JPS6081849A (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | 沸騰冷媒式冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6081849A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3229103A4 (en) * | 2014-12-05 | 2018-07-11 | Exascaler Inc. | Electronic apparatus cooling device |
-
1983
- 1983-10-12 JP JP58190536A patent/JPS6081849A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3229103A4 (en) * | 2014-12-05 | 2018-07-11 | Exascaler Inc. | Electronic apparatus cooling device |
| US10123453B2 (en) | 2014-12-05 | 2018-11-06 | Exascaler Inc. | Electronic apparatus cooling system |
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