DE1191492B

DE1191492B - Trockengleichrichteranordnung mit kuenstlicher Umlaufkuehlung und Rueckkuehleinrichtung

Info

Publication number: DE1191492B
Application number: DES73477A
Authority: DE
Inventors: Willi Mosch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-03-11
Filing date: 1959-12-23
Publication date: 1965-04-22

Description

Trockengleichrichteranordnung mit künstlicher Umlaufkühlung und Rückkühleinrichtung In dem Hauptpatent 1086 348 ist eine Trockengleichrichteranordnung mit künstlicher Umlaufkühlung und Rückkühleinrichtung vorgeschlagen worden, bei welcher in einem gemeinsamen Behälter der Kühlluftschacht der Trockengleichrichtereinrichtung mit dem Umlaufkühlweg liegt und in senkrechter Lage zu dem Kühlluftschacht der Trockengleichrichtereinrichtung der Kühlluftschacht der Rückkühleinrichtung mit dem dazugehörigen Lüfter untergebracht ist und dieser Kühlluftschacht an den Stirnflächen des Behälters frei endet.
In dem Zusatzpatent 1142 421 zu diesem Hauptpatent ist in einer Weiterbildung des Gegenstandes des Hauptpatents vorgeschlagen worden, in der Umlaufkühlung ein anderes Kühlmittel als Luft vorzusehen.
Die vorliegende Erfindung bringt eine dahin gehende vorteilhafte technische Weiterbildung des Gegenstandes des genannten Zusatzpatents, deren Wesen darin besteht, daß bei einer Halbleitergleichrichteranordnung mit künstlicher Umlaufkühlung und Rückkühleinrichtung, bei welcher in einem gemeinsamen Behälter der Kühlschacht der Trockengleichrichtereinrichtung mit dem Umlaufkühlweg liegt und in senkrechter Lage zu dem Kühlschacht der Trockengleichrichtereinrichtung der Kühlschacht der Rückkühleinrichtung mit dem dazugehörigen Förderorgan untergebracht ist, gemäß der Erfindung mindestens in der Umlaufkühlung an Stelle von Luft ein flüssiges Kühlmittel vorgesehen ist.
Mit einem flüssigen Kühlmittel läßt sich vielfach wegen der besseren Wärmeleitfähigkeit eine wirksamere Kühlung als mit Luft erreichen, so daß sich vorgegebene Gleichrichterelemente bzw. Platten strommäßig höher belasten lassen oder zur Beherrschung der gleichen elektrischen Last kleinere Platten bzw. Gleichrichterelemente benutzt werden können. Handelt es sich bei den zu kühlenden Trockengleichrichtern z. B. um Halbleiterelemente auf der Basis eines Halbleiterkörpers aus Germanium oder Silizium, die jeweils in einer Fassung gekapselt sind, welche ihrerseits an einem besonderen Kühlkörper befestigt ist, so gelten sinngemäße Gesichtspunkte für die Kühlkörper dieser Halbleiteranordnungen und deren Halbleiterelemente, allerdings unter Berücksichtigung der Eigenart, daß solche Gleichrichterelemente bei bereits spezifisch hoher strommäßiger Belastung gegen Belastungsstöße, die zu ihrer unzulässigen Erwärmung führen können, relativ empfindlich sind.
Eine solche erfindungsgemäße Anordnung kann dann schließlich auch in dem Rückkühlsystem, wenn es sich als zweckmäßig erweisen sollte, mit einer Flüssigkeitskühlung arbeiten.
Hierbei bleiben dann aber immer die grundsätzlichen Vorzüge der leichten räumlichen Einordnung einer solchen Trockengleichrichteranordnung, der leichten Inspektion der Rückkühleinrichtung und ihr leichter Anschluß an eine Kühlmittelführung an den Stirnflächen des gemeinsamen Behälters für das Umlaufkühlsystem und für die anteilige Strecke am Rückkühlsystem bestehen.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele wird nunmehr auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen.
In F i g.1 bezeichnet 1 den Außenbehälter der Anordnung. Dieser enthält die Flüssigkeitsfüllung 2. Diese ist derart bemessen, daß sie den von dem Behälter 1 umschlossenen Raum nicht ganz erfüllt, so daß auf diese Weise ein nicht von Flüssigkeit erfüllter Raum in dem Gefäß verbleibt, damit sich bei verschiedenen Temperaturen keine unerwünschten Druckbeanspruchungen für den Behälter 1 ergeben können. In der Kühlflüssigkeit 2 ist die Trockengleichrichteranordnung 3, welche in diesem Falle z. B. aus mehreren Plattensätzen besteht, untergebracht. Ihr folgen im Wege des durch den Pfeil angedeuteten Umlaufkühlstromes das Rohrsystem 4 der Rückkühleinrichtung und das Förderorgan 5 in Form einer Zentrifugalpumpe zur Förderung der Kühlflüssigkeit im Umlaufsystem. Der Kühlluftschacht 4a der Rückkühleinrichtung mit dem Rückkühler 4 erstreckt sich wieder senkrecht zum Weg des Umlaufkühlstromes und zwischen gegenüberliegenden Stirnflächen des Außenbehälters 2, wobei sich jedoch an diese, wie dargestellt"gegebenenfalls noch besondere, den Kühlmittelstrom führende Rohre anschließen können. Mit 6 ist das Förderorgan für den Kühlluftstrom der Rückkühleinrichtung bezeichnet.
In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 werden statt eines Trockengleichrichterplattensystems Halbleiterelemente 10 gekühlt, die aus je einem Halbleiterfiächengleichrichterelement bestehen, welches jeweils in ein Gehäuse 10a gasdicht eingeschlossen ist. Dieses ist vorzugsweise lösbar an einem Kühlkörper befestigt, der mit seinem grundplattenartigen Teil 10 b in eine Aussparung der Wand des Kühlschachtes 7 derart eingesetzt ist, daß die von dem Teil 10 b ausladenden Kühlfahnen dieses Kühlkörpers im Wege des durch den Kühlschacht 7 hindurch geförderten Kühlmittels 2 der Umlaufkühlung liegen und wirksam von diesbm bespült werden. Auch in diesem Falle ist der Vorteil erhalten, daß man auf einfache Weise zu dem System der Rückkühleinrichtung gelangen kann, falls das für eine Inspektion erwünscht ist. Außerdem sind auch in diesem Falle die Vorzüge des verringerten Raumbedarfs wieder gewährleistet.

Claims

Patentansprüche: 1. Halbleitergleichrichteranordnung mit künstlicher .Umlaufkühlung und Rückkühleinrichtung, bei welcher in einem gemeinsamen Behälter der Kühlschacht der Trockengleichrichtereinrichtung mit dem Umlaufkühlweg liegt und in senkrechter Lage zu dem Kühlschacht der Trockengleichrichtereinrichtung der Kühlschacht der Rückkühleinrichtung mit dem dazugehörigen Förderorgan untergebracht ist, nach Zusatzpatent 1142421, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in der Umlaufkühlung an Stelle von Luft ein flüssiges Kühlmittel vorgesehen ist.
2. Halbleitergleichrichtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die an den Stirnflächen des Behälters endenden Querschnitte des Kühlschachtes der Rückkühleinrichtung Zu- und Ableitungen für das Kühlmittel der Rückkühleinrichtung angeschlossen sind.
3. Halbleitergleichrichteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch plattenförmige Trockengleichrichterelemente.
4. Halbleitergleichrichteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch in metallische mit besonderen Kühlkörpern verbundene Fassungen eingeschlossene Halbleitergleichrichterelemente auf der Basis eines Halbleiterelementes aus oder nach Art von Germanium oder Silizium.