SU683648A3 - Устройство дл охлаждени полупроводниковых элементов - Google Patents

Description

разному охлаждаютс  тиристоры, имеющие тепловой контакт с обеими торцовыми поверхност ми , но и на каждой поверхности теплоотдачи охлаждающим устройством и тиристором имеет место непосто нное распределение температур.

Различие в охлаждении тиристоров на обеих торцовых поверхност х известного охлаледающего устройства особенно отрицательно сказываетс  нри охлаждении нескольких установленных в столб тиристоров и может привести к тому, что с целью устранени  тепловой перегрузки тиристоры будут работать только при мощности, котора  меньще их допустимой предельной мощности.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение тепловых перегрузок путем обеспечени  равномерного охлаждени  полупроводниковых элементов.

Цель достигаетс  тем, что змеевик состоит из двух спиралей, концы которых соединены таким образом, что обе спирали имеют вид бифил рной намотки с попеременно близко расположенными друг к другу витками спирали дл  противоположных направлений потока охлаждающей жидкости, причем участки змеевика, располол енные вблизи поверхностей, предназначенных дл  теплопровод щего соединени  с полупроводниковыми элементами, проход т, по крайней мере частично, по нр мой линии.

Кроме того, цель достигаетс  тем, что змеевик выполнен из металла, например из нержавеющей стали, а тем, что сердечник выполнен из алюмини , или тем, что сердечник выполнен из алюминиевого сплава.

На фиг. 1 схематично показан спиральный бифил рно намотанный змеевик; на фиг. 2 - то , вид сверху.

Устройство содержит спиральной формы бифил рно намотанный змеевик 1 с впускным штуцером 2 и выходным штуцером 3. Змеевик 1 вмонтирован в сердечник 4 из геплонровод щего материала, который обозначен щтрих-пз-нктирной линией.

Ца фиг. 1 направление втекающего потока жидкости обозначено стрелкой А, а вытекающего потока - стрелкой В. На фиг. 1 видно, что витки спирали А и В поочередно чередуютс . Этим самым р дом располол енные витки спирали попеременно заполн ютс  гор чей и холодной охлаждающей л идкостью, поддержива , по крайней мере приближенно, посто нное среднее значение температуры по всей спирали.

На фиг. 2 показан вид сверху спирали змеевика 1 в направлении впускного щту ,иера 2 и выпускного щтуцера 3. На фиг. 2 1юказапо, что в сердечнике 4 наход тс  две плоскости 5 и 6, причем кажда  плоскость расположена вблизи одной из торцовых плоскостей 7 и 8, которые предусмотрены дл  теплопровод щего соединени  с тиристором . Отдельные участки 9 и 10 змеевика 1, которые проход т в плоскост х 5 и 6, по существу проход т по пр мой линии, так что достигаетс  равномерное охлаждение торцовых поверхностей 7 и 8, одинаковое дл  обоих торцовых поверхностей без по влени  на них градиента температуры. Благодар  пр молинейному ходу участков 9 и 10 спиральной формы змеевик 1 принимает

в плоскост х 5 и 6 сплющенную форму.

Из фиг. 1 и 2 видно, что в приведенном примере исполнени  исключен поворот змеевика 1 дл  бифил рной намотки в конце спирали на 360°. Такой сильный поворот

мог привести как к технологическим трудност м , так и к слолшости условий дл  протекани  охладител . В примере исполнени  по фиг. 1 и 2 поворот (точка 11) осуществл етс  на участке 12, который соедин ет

друг с другом на конце спирали участки 9 и 10, которые лежат в плоскост х 5 и 6. Этим самым реализуетс  существенно меньша  кривизна поворота 11.

Выполнением змеевика в виде бифил рной намотки достигаетс  то, что по расположенным р дом спиральным виткам с противоположным направлением потока проходит холодна  и гор ча  охлаждающа  жидкость . Тем самым средн   температура остаетс  посто нной по всей спирали и на обеих торцовых поверхност х, служащих теплопередающими поверхност ми, и поэтому осуществл етс  равномерное охлал дение тиристоров, закрепленных на этих поверхност х охлаждающего устройства, кроме того, в торцовых поверхност х не возникает температурный градиент.

Материал сердечника может быть теплопровод щим синтетическим материалом.

Нреимущественно сердечник изготавливают из металла, причем особенно пригоден алюминнй или сплав алюмини , например сплав алюмини -кремни -магни , благодар  чему получают хорошую тенлоироводность и тем самым малое тепловое сонротивление в сердечнике.

31меевик преимущественно изготавливают из стойкого к коррозии металла, например из нержавеющей стали, допустим сталь с

содержанием хрома, никел  и титана.

Благодар  этому молсно примен ть охлал дающие жидкости с окислительным действием.

Claims (4)

1. Устройство дл  охлаждени  полупроводниковых элементов, например тиристоров , содержащее сердечник из теплопровод щего материала с размещенным в нем спиральным змеевиком дл  прохождени  охлал дающей жидкости, концы которого выведены во впускное и выпускное отверсти , и имеющий две поверхности, вблизи

которых проход т участки змеевика, предназначенные дл  теплопровод щего соединени  с полупроводниковыми элементами, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  тепловых перегрузок путем обеспечени  равномерного охланадени  полупроводниковых элементов, змеевик состоит из двух спиралей, концы которых соединены таким образом, что обе спирали имеют вид бифил рной намотки с попеременно близко расположенными друг к другу витками спирали дл  противоположных направлений потока охлаждающей жидкости, причем участки змеевика, расположенные

вблизи поверхностей, предназначенных дл  теплопровод щего соединени  с полупроводниковыми элементами, проход т, по крайней мере частично, но пр мой линии.

2.Устройство по п. 1, отличающеес   тем, что змеевик выполнен из металла, например из нержавеющей стали.

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющеес  тем, что сердечник выполнен из алюмини .

4.Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес  тем, что сердечник выполнен из алюминиевого сплава.

3 S