DE1794822U - Kuehleinrichtung fuer flaechengleichrichteranordnungen aus elementen mit p-n-uebergang, vorzugsweise auf der basis des germaniums oder siliciums. - Google Patents

Description

• Kühleinrichtung für Flächengleichrichteranordnungen aus Elementen mit p-n-Uber-

  gang, vorzugsweise auf der Basis des Ger-

  ZD

  maniums oder Siliciums. Die Erfindung bezieht sich auf Trockengleichrichteranordnungen, bei denen Flächengleichrichter mit p-n-Übergang, vorzugsweise solche mit einem Halbleiter auf der Basis des Germaniums oder Siliciums benutzt werden. Bei solchen Flächengleichrichtern spielt die wirksame Wärmeabfuhr eine große Rolle, damit die einzelnen Gleichrichterelemente keinen Schaden denn es müssen von einem Element verhältnismäßig geringer Flächenausdehnung relativ große Mengen von Verlustwärme abgeführt werden. Vielfach werden die Gleichrichterelemente für diese Zwecke auf einem entsprechenden Kühlkörper angeordnet, der mit entsprechenden KUhlflossen ausgestattet idt.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls, auf solche

  Anord, iuiiF

  Anordnungen, bei denen das einzelne Flächengleichrichterelement

  auf einem Kühlkörper angeordnet ist, der mit Kühlflossen ausgestattet ist. Sein Gegenstand ist, einen möglichst vorteilhaften Aufbau für eine solche Kühlanordnung zu erreichen, die sich einerseits durch eine gedrängte Anordnung und andererseits durch eine wirksame Führung der Kühlmittelströmung auszeichnet.
• Zu diesem Zweck werden erfindungsgemäBe ein oder mehrere Gleichrichterelmente tragenden Kühlkörper mit derart räumlich angeordneten Kührlfahnen ausgestattet, daß von den Kühlfahnen ein z. B. zentral liegender Kanal umschlossen ist, von welchem aus die Kühlfahnen Kanäle bilden, welche sich somit innerhalb eines rahmenartigen Teiles von dessen innerer Mantelfläche nach dessen äußerer Mantelfläche erstrecken, so daß mittels eines Lüfters oder eines anderen Kühlmittelstromerzeugers, der mit dem von dem Rahmen umschlossenen Raum zusammenwirkt, eine Saug- oder Druckströmung durch die angegebenen Kanäle hindurch zu dem umschlossenen Kanal hin oder von diesem ausgehend erzeugt werden kann.
• Ds hat sich bei solchen Flächengleichrichteranordnungen gezeigt, daß bei den relativ hohen Strömen, die von ihnen geführt werden, auch die Zuleitungen gegebenenfalls eine beträchtliche Wärme entwickeln können, die, wenn sie nicht abgeführt wird, in unerwünschter Weise ein Abströmen von Y. arme von dem Halbleiterelement über die elektrische Zuleitung behindert, so daß die anfallende Wärme nur über die mit der Kühleinrichtung verbundene Grundplatte des Halbleiterelementes abgeführt wird. Es ist daher ein weiterer Gegenstand der Erfindung, den Aufbau einer Gleichrichteranordnung derart zu treffen, daß auch die Zuleitungen des Flächengleichrichters bzw. der Flächengleichrichteranordnungen, welche nicht unmittelbar an der Grundplatte anliegen, sondern gegen diese isoliert geführt sind, einem wirksamen Kühlmittelstrom ausgesetzt sind, wofür vorzugsweise ein Kühlnittelstrom benutzt wird, welcher von der gleichen Einrichtung erzeugt wird, welche auch. den Kühlmittelstrom erzeugt, der die Kühlflossen an der Grundplatte bespült. Die beiden Kühlstrecken können dabei in Bezug auf den Kühlmittelstrom in Reihe oder parallel geschaltet sein. Die Kühlfahnen können gleichzeitig auch Träger einer besonderen Grundplatte der Anordnung sein bzw. auf eine solche Grundplatte aufgesetzt sein, damit in der Umfangsrichtung geschlossene Kühlkanäle entstehen. Diese Grundplatte kann gegebenenfalls gleichzeitig unmittelbar für das Tragen des Kühlmittelstromerzeugers ausgenutzt werden.
• Eine bevorzugte Ausführungsform ergibt sich, wenn aus den einzelnen Kühlfahnen ein Ringzylinder gebildet wird, in dessen zentraler Zone der Kühlmittelstromerzeuger angeordnet ist.
• Dieser hingzylinder kann, wenn es'sich um Gleichrichteranordnungen handelt, in welcher mehrere Flächengleichrichter vereinigt sind, aus Ringsektoren aufebaut sein, von denen jeder vorzugsweise auf der einen Seite z. B. je ein Flächengleichrichterelement trägt, während auf der gegenüberliegenden Seite der Platte der Kühleinrichtung die Kühlfahnen vorgesehen sind.
• @iese Sektoren können ihrerseits an einer gemeinsamen Platte aus Metall oder Isoliermaterial bzw. in einem Gestell getragen oder unmittelbar miteinander gegebenenfalls-über sie gegeneinander isolierende Zwischenstücke oder Zwischenlagen verbunden sein. Eine solche gemeinsame Grundplatte kann dabei weiterhin den Träger von Isolatoren bilden für das Halten der Sammelschienen des Systems, und an welche die Anschlußleitungen der einzelnen Gleichrichterelemente angeschlossen sind. Diese Tragplatte der Sammelschienen kann dabei jeweils an der Stelle,

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  wo zwei benachbarte Sektoren mit je einem Gleichrichterelement

  der Anordnung zusammenstoßen, mit entsprechenden Aussparungen versehen sein, so daß an dieser Stelle Leitungsverbindungen angebracht werden können, durch welche eine bestimmte Schaltung zwischen den Gleichrichtern der Anordnung hergestellt werden kann.
• Eine beispielsweise Anordnung für die Anwendung der Erfindung veranschaulichen die Figuren der Zeichnung.
• Die Figur 1 ist ein im Schnitt gemäß der Linie A-B der Figur 2 dargestellter Aufriß der Anordnung. Figur 2 zeigt eine Grundrißansicht, Figur 3 zeigt einen Schnitt der Anordnung nach Figur 1 gemäß der Linie C-D durch die Kühlfahnen der einzelnen Ringsektoren. In Figur 4 ist ein einzelnes Flächengleichrichterelement in seiner Anordnung an einer mit Kühlfahnen versehenen Grundplatte gezeigt.
• In den Figuren bezeichnen 1 bis 6 Grundplatten in Ringscheibensektorform, von denen jede je eines der Flächengleichrichterelemente 7 bis 12 trägt. Die einzelnen Grundplatten 1 bis 6 sind jeweils mit Kühlfahnen 1a bis 6a versehen, wie es an der einzelnen Grundplatte 1 nach Figur 4 zu erkennen ist. Die Grundplatten 1 bis 6 sind an einer gemeinsamen Tragplatte aus Isoliermaterial vereinigt, welche mit 13 bezeichnet ist. An denjenigen stellen, wo zwei der Grundplatten 1 bis 6 einander benachbart liegen diese. latte 15 mit je einer der Aussparungen versehen, welche mit 14 bis 19 bezeichnet sind. Hierdurch ist es möglich, in jeder dieser Aussparungen an elektrischen Anschlüssen, welche an den Grundplatten nur schematisch durch kreuze als Symbole für Schraubanschlüsse angedeutet sind, eine elektrische Verbindung vorzunehmen bzw. eine Zuleitungsschiene anzuschließen. Diese Platte 13 trägt Isolatoren 20 bis 25, welche ihrerseits Träger für die Sammelschienen sind, wie sie beispielsweise in Figur 1 mit 26 bezeichnet und in Figur 2 nur ihrer Schaltung nach angedeutet sind. Die freien Enden der Kühlfahnen, welche sich von den Grundplatten 1 bis 6 in Figur 1 nach unten erstrecken, sind durch eine Isolierplatte 27 abgedeckt, welche auch durch ihre Ausbildung als z. B. rechteckige Platte und ihre Ausstattung mit Bohrungen 27a bei entsprechender, nicht besonders dargestellter mechanischer Verbindung mit den übrigen Teilen der Anordnung die Grundplatte dieser gesamten Anordnung sein kann. Diese ist gleichzeitig Träger für das

  Lühlmittelstromerzeugera6gregat, welches aus dem Antriebs-

  lg

  motor 28 und dem Lüfter 29 besteht. 30 bezeichnet einen Leit-

  zylinder für den Kühlmittelstrom, der von dem Lüfterrad 29 gemäß

  y L->

  den eingetragenen Pfeilen zwischen den Kühlfahnen 1a bis 6a hindurch eingesaugt und auf dessen Druckseite nach außen geschleudert wird, um die Sammelschienen 26 und die Zuleltungen 31 bis 36 zu bespülen, welche von den einzelnen Gleichrichterelementen 7 bis 12 zu den Sammelschienen. 26 bzw. einen Ringkontakt führen, auf welchen ein anderes Gleichrichterelement festgeschraubt ist.
• Figuren 9 Ansprüche

Claims (9)

1. ('t ? ontsesjHciG FasHpee 1. Anordnung aus Flächengleichrichterelementen mit p-n-Ubergang, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfahnen der Grundplatte oder Grundplatten, welche je ein oder mehrere Flächengleichrichterelemente tragen, einen Kühlmittelstromkanal umschließen und miteinander von diesem nach außen verlaufende Kanäle für den künstlichen iühlmittelstrom bilden.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Flächengleichrichterelemente tragenden, mit hühlfahnen versehenen Grundplatten unmittelbar miteinander mechanisch vereinigt sind, gegebenenfalls über elektrisch isolierende Zwischenlagen.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Flächengleichrichterelemente tragenden Grundplatten an einer besonderen isolierenden oder metallischen Grundplatte bzw. an einem entsprechenden Gestell gehalten oder vereinigt sind.
4. 4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Tragplatte der die Fltichengleichrichterelemente tragenden Grundplatten gleichzeitig unmittelbar oder über besondere Isolatoren die Sammelschienen trägt, an welche die zwei- ten Zuleitungen der Flächengleichrichterelemente angeschlossen sind.
5. 5. Anordnung nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Isoliermaterial bestehende Tragplatte für die Grundplatten, welche die Flächengleichrichterelemente tragen, an den Stellen, wo zwei Grundplatten benachbart liegen, mit Aussparungen versehen ist, so daß an diesen Stellen eine elektrische Schaltung zwischen den an den Grundplatten vorgesehenen elektrischen Anschlüssen vorgenommen werden kann.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittelstromerzeueraggregat in dem von den Kühlfahnen umschlossenen Raum angeordnet ist.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelstrom sowohl durch die Kanäle zwischen den Kühlfahnen an den Grundplatten als auch über die Zuleitungen von den Gleichrichterelementen zu den Sammelschienen und gegebenenfalls über die Sammelschienen geschickt wird.
8. 8. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Klihlmittelstromerzeugeraggregat von einer Platte getragen wird, welche auf den freien Enden der von den Grundplatten getragenen Kuhlfahnen aufliegt und gegebenenfalls die Grundplatte der Anordnung bilden kann.
9. 9. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die die mit Kühlfahnen versehenen Flächengleichrichterelemente tragenden Grundplatten Sektoren eines Ringzylinders bzw. einer Ringscheibe sind, welche zusammen mit den Kühlfahnen einen zylindrischen Raum umschließen, in welchem der Kühlmittelstromerzeuger angeordnet ist.