DE3601140A1 - Vorrichtung fuer eine fluessigkeitskuehlung eines elektrischen bauelementes, insbesondere halbleiter-bauelementes - Google Patents
Vorrichtung fuer eine fluessigkeitskuehlung eines elektrischen bauelementes, insbesondere halbleiter-bauelementesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Flüssig
keitskühlung eines elektrischen Bauelementes, insbesondere
Halbleiter-Bauelementes.
Bei einem Halbleiter-Gleichrichtergerät mit einer Reihen
parallelschaltung von Gleichrichterzellen ist es aus der
DE-C-12 08 008 bekannt, je eine Gleichrichterzelle an
einem Klemmstück anzubringen und zur Verbindung der
Gleichrichterzellen jeder Reihe untereinander die Klemm
stücke unter Verwendung von Gegenstücken auf zwei wasser
durchflossenen metallenen Kühlrohren unter Zwischenlage
dünner Isolierschichten aufzureihen. Bei dieser Ausfüh
rung ist ein guter Wärmeübergang vom Klemmstück zur Iso
lierschicht und von dort zum Kühlrohr nur bei einer exak
ten Anpassung der isolierten zylinderförmigen Ausspa
rungen der Klemmstücke an den Außendurchmesser der Kühl
rohre gewährleistet.
Aus dem DE-GM 75 39 808 ist eine Kühleinrichtung zur
Flüssigkeitskühlung elektrischer Bauteile bekannt, bei
der zur Trennung des elektrischen Potentials der Kühl
flüssigkeit von den Potentialen der Bauteile als Kühl
mittelleitung ein elektrisch isolierendes Rohr verwen
det wird und die zu kühlenden elektrischen Bauteile an
schellenartig um das Rohr gelegten Kühlkörpern befestigt
sind.
Ferner ist aus dem DE-GM 75 39 365 eine Halbleiter-Gleich
richteranordnung bekannt, bei der auf einer mit Kühlkanä
len versehenen Kontaktplatte thermisch gut leitende Iso
lierstoffscheiben angeordnet sind, an der ungekapselte
Gleichrichterelemente befestigt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssig
keitskühlung eines elektrischen Bauelementes, insbeson
dere Halbleiter-Bauelementes, das elektrisch und ther
misch leitend an einem Kühlkörper angeordnet ist, unter
Verwendung eines elektrisch leitenden Kühlmittels derart
auszubilden, daß eine größere Einfachheit im Aufbau bei
einem besseren Wärmeübergang erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung
für eine Flüssigkeitskühlung eines elektrischen Bauele
mentes, insbesondere Halbleiter-Bauelementes gelöst, das
elektrisch und thermisch leitend an einem Kühlkörper an
geordnet ist, welcher mindestens einen Kühlkanal hat,
dessen Wandung mit einer elektrischen Isolierschicht
hohlraumfrei verbunden ist, wobei die Enden des Kühlka
nals gegenüber dem Kühlkörper elektrisch isolierende An
schlußmittel für die Kühlmittelleitungen aufweisen.
Durch die Erfindung wird gegenüber den bekannten Ausfüh
rungen, bei denen Wärme zwischen aneinandergepreßten
Teilen übertragen wird, der Wärmeübergang wesentlich
verbessert, da im Übertragungsweg Luftschichten voll
ständig vermieden und der Wärmeübertragungsweg selbst
kleingehalten werden kann. Die Vorrichtung bildet ein
kompaktes Bauelement, das unempfindlich gegen äußere
Einwirkungen bei der Montage, bei der Wartung und im
Betrieb ist.
Besonders vorteilhaft ist es, zwei gegenüberliegende
Seiten des Kühlkörpers als Kontaktflächen für druckkon
taktierte Halbleiter-Bauelemente auszubilden. Dabei kann
der Kühlkörper bei Verwendung einer elektrisch leitenden
Kühlflüssigkeit als Stromzuführung dienen. Bei Verwendung
von Leitungswasser als Kühlflüssigkeit können Entionisie
rungsanlagen eingespart werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen 2 bis 5 angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt. Darin zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Kühlkörper,
Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht aus Fig. 1,
Fig. 3 eine andere Anschlußmöglichkeit eines Kühlkörpers
und
Fig. 4 eine Baugruppe aus beidseitig gekühlten, druckkon
taktierten Halbleiter-Bauelementen.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Kühlkörper aus Metall bezeichnet,
auf dem die zu kühlenden elektrischen Bauelemente, insbe
sondere Halbleiter-Bauelemente unmittelbar, d.h. ohne Zwi
schenlage einer Isolierschicht angeordnet werden. In dem
Kühlkörper 1 ist ein Kühlkanal 2 angeordnet. Die Wandung
des Kühlkanals ist mit einer elektrischen Isolierschicht
3 durch Aufkleben, Aufdampfen, Spritzen, Schweißen, Gießen
oder Schmelzen hohlraumfrei verbunden. Die Enden des Kühl
kanals 2 weisen gegenüber dem metallischen Kühlkörper 1
elektrisch isolierende Anschlußmittel für Kühlmittellei
tungen auf. Als Anschlußmittel dienen an den Enden des
Kühlkanals 2 im Kühlkörper 1 vorgesehene Bohrungen 4, 5.
Diese Bohrungen sind mit einer eine elektrische Isolier
schicht 6 aufweisenden Innengewinde 7 versehen, in die
ein Gewindestutzen 8 der Kühlmittelleitung 9 einschraubbar
ist (Fig. 2).
Wie Fig. 3 zeigt, kann als Anschlußmittel auch eine an
den Enden des Kühlkanals 2 angebrachte mit einem elektri
schen Isolierbelag 6 versehener Anschlußstutzen 10 dienen.
Im Bereich der Kühlmittelanschlüsse ist es vorteilhaft,
die Isolierschicht 6 dicker zu wählen als die Isolier
schicht 3 im Kühlkanal selbst. Die Isolierschicht 6 um
schließt dabei auch die nähere Umgebung der Anschlüsse,
um eine sichere Isolierung zu gewährleisten.
Die in Fig. 4 gezeigte Baugruppe besteht aus zwischen
Kühlkörpern 1 angeordneten zweiseitig gekühlten, druck
kontaktierten Halbleiter-Bauelementen 11. Hierbei sind
jeweils zwei einander gegenüberliegende Seiten 12 der
Kühlkörper 1 als Kontaktflächen für die druckkontaktier
ten Halbleiter-Bauelemente 11 ausgebildet. Die Halblei
ter-Bauelemente und Kühlkörper werden durch Spannelemen
te zusammengehalten, die aus Spannschrauben 13 und Mut
tern 14 sowie aus Druckstücken 15 und Spannbügeln 16 be
stehen.
Die Kühlkörper 1 dienen zugleich als Stromschienen, die
mit Anschlußfahnen 17 versehen sind.
Claims (7)
1. Vorrichtung für eine Flüssigkeitskühlung eines elektri
schen Bauelementes, insbesondere Halbleiter-Bauelementes
(11) das elektrisch und thermisch leitend an einem Kühl
körper (1) angeordnet ist, welcher mindestens einen Kühl
kanal (2) hat, dessen Wandung mit einer elektrischen Iso
lierschicht (6) hohlraumfrei verbunden ist, wobei die En
den des Kühlkanals (2) gegenüber dem Kühlkörper (1) elek
trisch isolierende Anschlußmittel für Kühlmittel-Leitungen
aufweisen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der als Anschlußmittel
an den Enden des Kühlkanals (2) im Kühlkörper (1) vorge
sehene Bohrungen (4, 5) mit einem eine elektrische Iso
lierschicht (6) aufweisendem Innengewinde (7) dienen, in
die ein Gewindestutzen (8) der Kühlmittelleitung (9) ein
schraubbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der als Anschlußmittel
an Enden des Kühlkanals (2) angebrachte, mit einer elektri
schen Isolierschicht (6) versehene Anschlußstutzen (10)
dienen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Anschlußstutzen
(10) mit einem einen elektrischen Isolierbelag (6) aufwei
senden Außengewinde versehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der die Isolier
schicht (6) an den Anschlußmitteln gegenüber der Isolier
schicht im Kühlkanal (2) verstärkt ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei der der Kühlkörper (1) einteilig ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der zwei einander ge
gegenüberliegende Seiten (12) des Kühlkörpers (1) als Kon
taktierflächen für durch kontaktierte Halbleiter-Bauele
mente (11) ausgebildet sind.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863601140 DE3601140A1 (de) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | Vorrichtung fuer eine fluessigkeitskuehlung eines elektrischen bauelementes, insbesondere halbleiter-bauelementes |
DE8686117249T DE3683034D1 (de) | 1986-01-16 | 1986-12-11 | Vorrichtung fuer eine fluessigkeitskuehlung eines elektrischen bauelementes, insbesondere halbleiter-bauelementes. |
EP19860117249 EP0234021B1 (de) | 1986-01-16 | 1986-12-11 | Vorrichtung für eine Flüssigkeitskühlung eines elektrischen Bauelementes, insbesondere Halbleiter-Bauelementes |
JP738087A JPS62172746A (ja) | 1986-01-16 | 1987-01-14 | 電気デバイス用液冷装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863601140 DE3601140A1 (de) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | Vorrichtung fuer eine fluessigkeitskuehlung eines elektrischen bauelementes, insbesondere halbleiter-bauelementes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3601140A1 true DE3601140A1 (de) | 1987-07-23 |
Family
ID=6291977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19863601140 Withdrawn DE3601140A1 (de) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | Vorrichtung fuer eine fluessigkeitskuehlung eines elektrischen bauelementes, insbesondere halbleiter-bauelementes |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62172746A (de) |
DE (1) | DE3601140A1 (de) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3937130A1 (de) * | 1989-11-08 | 1990-05-31 | Asea Brown Boveri | Dosenkuehlvorrichtung |
DE3908996A1 (de) * | 1989-03-18 | 1990-09-20 | Abb Patent Gmbh | Fluessigkeitskuehlkoerper und verfahren zu seiner herstellung |
AT392186B (de) * | 1987-09-25 | 1991-02-11 | Siemens Ag Oesterreich | Vorrichtung zur kuehlung von bauelementen der leistungselektronik |
DE3933956A1 (de) * | 1989-10-11 | 1991-04-25 | Asea Brown Boveri | Anordnung mit zwangsgekuehltem, elektrischem leistungswiderstand |
US5142441A (en) * | 1988-02-25 | 1992-08-25 | Alcatel N.V. | Circuit board with cooling device |
DE4301865A1 (de) * | 1993-01-25 | 1994-07-28 | Abb Management Ag | Kühldose |
DE19640488C2 (de) * | 1996-09-30 | 2001-12-13 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Herstellung eines keramischen Kühlelements |
DE102005048100A1 (de) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Robert Bosch Gmbh | Elektrisches Gerät, insbesondere elektronisches Steuergerät für Kraftfahrzeuge |
DE102005048492A1 (de) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Curamik Electronics Gmbh | Elektrisches oder elektronisches Modul |
DE102019133871A1 (de) * | 2019-12-11 | 2021-06-17 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Kondensatoranordnung mit einem Kondensator und mit einer Flüssigkeitskühleinrichtung |
US11452236B2 (en) * | 2017-04-20 | 2022-09-20 | Kostal Automobil Elektrik Gmbh & Co. Kg | Housing for an electric or electronic device |
-
1986
- 1986-01-16 DE DE19863601140 patent/DE3601140A1/de not_active Withdrawn
-
1987
- 1987-01-14 JP JP738087A patent/JPS62172746A/ja active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT392186B (de) * | 1987-09-25 | 1991-02-11 | Siemens Ag Oesterreich | Vorrichtung zur kuehlung von bauelementen der leistungselektronik |
US5142441A (en) * | 1988-02-25 | 1992-08-25 | Alcatel N.V. | Circuit board with cooling device |
DE3908996A1 (de) * | 1989-03-18 | 1990-09-20 | Abb Patent Gmbh | Fluessigkeitskuehlkoerper und verfahren zu seiner herstellung |
DE3933956A1 (de) * | 1989-10-11 | 1991-04-25 | Asea Brown Boveri | Anordnung mit zwangsgekuehltem, elektrischem leistungswiderstand |
DE3937130A1 (de) * | 1989-11-08 | 1990-05-31 | Asea Brown Boveri | Dosenkuehlvorrichtung |
DE4301865A1 (de) * | 1993-01-25 | 1994-07-28 | Abb Management Ag | Kühldose |
DE19640488C2 (de) * | 1996-09-30 | 2001-12-13 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Herstellung eines keramischen Kühlelements |
DE102005048100A1 (de) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Robert Bosch Gmbh | Elektrisches Gerät, insbesondere elektronisches Steuergerät für Kraftfahrzeuge |
DE102005048100B4 (de) * | 2005-09-30 | 2018-07-05 | Robert Bosch Gmbh | Elektrisches Gerät, insbesondere elektronisches Steuergerät für Kraftfahrzeuge |
DE102005048492A1 (de) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Curamik Electronics Gmbh | Elektrisches oder elektronisches Modul |
DE102005048492B4 (de) * | 2005-10-07 | 2009-06-04 | Curamik Electronics Gmbh | Elektrisches Modul |
US11452236B2 (en) * | 2017-04-20 | 2022-09-20 | Kostal Automobil Elektrik Gmbh & Co. Kg | Housing for an electric or electronic device |
DE102019133871A1 (de) * | 2019-12-11 | 2021-06-17 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Kondensatoranordnung mit einem Kondensator und mit einer Flüssigkeitskühleinrichtung |
DE102019133871B4 (de) | 2019-12-11 | 2024-03-14 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Kondensatoranordnung mit einem Kondensator und mit einer Flüssigkeitskühleinrichtung |
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Legal Events
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