DE4025885C2 - Halbleitersäule - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Halbleitersäule gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der gattungsprägenden Bauart der DE-OS 30 07 168 sind die Halbleiterbauelemente in Kammern eingebettet, die je­ weils von einem plattenförmigen Kühlkörper aus einer Ka­ nalplatte und einer Abdeckplatte sowie von einem Zwi­ schenstück aus einem elektrisch isolierenden Material be­ grenzt sind. Die Halbleiterbauelemente stoßen dabei mit ihren Wärmeableitflächen jeweils an eine Kanalplatte so­ wie eine Abdeckplatte und sind umfangsseitig mit deutli­ chem Abstand zu dem Zwischenstück angeordnet.

Die Halbleiterbauelemente sowie die Kühlkörper und Zwi­ schenstücke können gemäß einer Ausführungsform mit Zug­ ankern zu einem Stapel säulenartig verspannt sein. Dieser Stapel wird in ein Rohr eingesetzt, das aus elektrisch isolierendem Material besteht. Dabei ergibt sich eine Anlage der Zwischenstücke an dem Rohr in der einen Quer­ richtung und ein größerer Abstand zum Rohr unter Bildung von segmentartigen Zwischenräumen in der dazu um 90° ab­ gewinkelten Querrichtung. Die Zwischenräume sind nach außen flüssigkeitsabgedichtet. Öl als Kühlmittel strömt durch eine Zuflußöffnung in den Zwischenraum und über die Flüssigkeitskanäle in den Kühlkörpern in den Zwischen­ raum, von wo das erwärmte Öl über eine Abflußöffnung aus der Halbleitersäule tritt.

Desweiteren sind in den Zwischenstücken Öffnungen vorge­ sehen, über die Öl auch in die Kammern umfangsseitig der Halbleiterbauelemente eintreten und von hier Wärme abfüh­ ren kann.

Bei der gattungsprägenden Bauart kommen also die Halblei­ terbauelemente unmittelbar mit der Kühlflüssigkeit (Öl) in Kontakt. Aufgrund der im untertägigen Grubenbetrieb herrschenden brandtechnischen Sicherheitsvorschriften ist jedoch ein direkter Kontakt der Halbleiterbauelemente mit einer Kühlflüssigkeit, wie insbesondere Öl, nicht zuläs­ sig. Wird jedoch die Kühlflüssigkeit fortgelassen, so be­ dingen die großen Distanzen zwischen den Halbleiterbau­ elementen und den Zwischenstücken sowie zumindest in einer Querrichtung auch zwischen den Zwischenstücken und dem Rohr, daß bei Einrichtungen mit einem großen Wärmean­ fall diese Wärme nicht abgeführt werden kann. Folglich ist die bekannte Bauart auch aus diesem Grunde für den Einsatz im untertägigen Bereich nicht geeignet.

Selbst wenn kein Öl als Kühlmittel verwendet wird, ist die bekannte Bauart dennoch untertägig nicht einsetzbar, da auch andere Kühlmittel unmittelbar mit den ein gefähr­ liches Potential aufweisenden Halbleiterbauelementen in Kontakt treten können.

Ferner muß im bekannten Fall ein flüssiges Kühlmittel im­ mer sauber gehalten werden. Ablagerungen im Kühlmittel können nämlich dazu führen, daß die Funktion der elektri­ schen Teile negativ beeinträchtigt wird.

Darüberhinaus baut die bekannte Bauart vom Volumen her sehr groß, weil zusätzlich zu der Verspannung der Halb­ leiterbauelemente mit den Zwischenstücken und der Kühl­ körper noch eine weitere Verspannung mittels Zuganker, Endplatten sowie Druckstücken und Druckfedern vorgesehen ist.

Die AT-PS 22 45 681 offenbart zwar in Kühlelementen ge­ kammerte Halbleiterbauelemente. Indessen sind hier eben­ falls sowohl die Kühlelemente als auch die Halbleiterbau­ elemente unmittelbar dem Einfluß des Kühlmittels ausge­ setzt und somit für den untertägigen Bereich nicht ge­ eignet.

Aus der DE-AS 21 60 001 geht keine axiale Verspannung mehrerer Halbleiterbauelemente zu einer Halbleitersäule hervor. Allerdings offenbart diese Druckschrift den Ge­ danken, elektrische Anschlußkörper über einen Gewindezap­ fen mit elektrischen Zuleitungen zu verbinden und den Ge­ windezapfen abzudichten.

Die DE-OS 24 52 922 beschreibt ein Leistungshalbleiter­ bauelement, das eine Scheibe aus halbleitendem Material mit mindestens einem PN-Übergang enthält und zwischen zwei Kühlkörpern angeordnet ist, von denen mindestens einer von einem Wärmerohr gebildet wird. Der Boden des Wärmerohrs hat einen Vorsprung, auf dem sich die Innen­ seite eines elastischen Glieds stützt. An dessen Außen­ seite liegt ein Verbindungsglied an, dessen Innenumfang zugleich die Zentrierfläche der Scheibe bildet.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, die bekannte Halbleitersäule dahinge­ hend zu verbessern, daß sie bei kompaktem Aufbau speziell im untertägigen Bergbau bei Einrichtungen mit einem hohen Wärmeanfall unter Beachtung der brandtechnischen Sicher­ heitsvorschriften einsetzbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Kühlelemente umfangsseitig in einem unmittelbaren flächigen Kontakt mit der elektrischen Isolierschicht und folglich auch mit dem stählernen Rohrkörper stehen. Auf diese Weise ist eine einwandfreie intensive Wärmeübertra­ gung von den Kühlelementen über die Isolierschicht und den Rohrkörper auf das sich jeweilig außenseitig des Rohrkörpers befindende Kühlmittel gewährleistet. Die Isolierschicht bildet hierbei nur eine elektrische Isolie­ rung, jedoch keine Wärmeisolierung.

Ein weiterer Vorteil ist die tiefe Einbettung der Halb­ leiterbauelemente in die Kühlelemente. Auf diese Weise kann die axiale Länge der Halbleitersäule relativ kurz gehalten werden, weil die Verlustwärme der Halb­ leiterbauelemente über die stirnseitigen Wärmeableit­ flächen in die Kühlelemente und über deren Umfangsflächen aufgrund des unmittelbaren Kontakts zu dem Rohrkörper auch an das außenseitige Kühlmittel optimal übertragen wird.

Da die Kühlelemente gegenüber dem Kühlmittel einwandfrei elektrisch isoliert sind, ist der Einsatz im untertägigen Grubenbetrieb aufgrund der dort bestehenden brandtechni­ schen Sicherheitsvorschriften unproblematisch. Das Kühl­ mittel kann nicht mehr unmittelbar mit den ein gefährli­ ches Potential aufweisenden Halbleiterbauelementen in Kontakt treten.

Auch ist es im Prinzip nebensächlich, welches Kühlmittel verwendet wird und welchen Reinheitsgrad dieses Kühl­ mittel aufweist. Es braucht nicht mehr aufgearbeitet zu werden, was insbesondere im untertägigen Grubenbetrieb wiederum erhebliche Vorteile mit sich bringt. Auf diese Weise kann nämlich das im untertägigen Grubenbetrieb ohnehin anfallende Wasser für die Abführung der Verlust­ wärme der Halbleiterbauelemente verwendet werden.

Trotz der einwandfreien Wärmeübertragung von den Kühl­ elementen auf den Rohrkörper sind dennoch alle elektri­ schen Teile kompakt im Innern des Rohrkörpers elektrisch isoliert gegenüber dem Kühlmittel angeordnet. Dieser Vor­ teil wird dadurch noch weiter unterstützt, daß die Hohl­ räume zwischen den Halbleiterbauelementen, den Kühlele­ menten und der Isolierschicht mit einem Vergußmaterial, beispielsweise mit einem Silikonkautschuk, vollständig vergossen werden. Dadurch sind die unterschiedlichen elektrischen Potentiale in Längsrichtung des Stapels be­ sonders gut isoliert, so daß auch keine Kriechströme ent­ stehen können. Ferner werden sämtliche Stromkabel, die in dem Stapel verlegt sind, einwandfrei lagefixiert. Mithin sind alle Teile, die während des Betriebs starken Schwin­ gungen ausgesetzt sind, lagegesichert und insofern auch in der notwendigen Relativposition zueinander fixiert.

Die Anordnung von Durchgangsöffnungen umfangsseitig der Vertiefungen für die Halbleiterbauelemente schafft dar­ überhinaus die Voraussetzung dafür, daß z. B. in einer Durchgangsöffnung Zündübertrager, notwendige Dioden und Widerstände problemlos untergebracht sowie durch die Ver­ gußmasse örtlich fixiert werden können. Auf diese Weise sind lange Verbindungsleitungen oder Kabel zwischen Zünd­ übertrager und den Halbleiterbauelementen vermeidbar.

Alle Bauteile sind schwingungsfrei bzw. schwingungsfest lageorientiert. Folglich wird eine sehr kompakte Halb­ leitersäule geschaffen, die den ohnehin beengten unter­ tägigen Grubenverhältnissen positiv entgegenkommt.

Den Kühlelementen wird im Rahmen der Erfindung eine Mul­ tifunktion zugeordnet. Sie haben zunächst die Aufgabe, die Halbleiterbauelemente aufzunehmen. Desweiteren sollen sie die von den Halbleiterbauelementen abgegebene Ver­ lustwärme umfangsseitig einwandfrei auf den Rohrkörper und über diesen auf das äußere Kühlmittel übertragen. Schließlich haben sie noch die Funktion, die zum Betrieb der Halbleitersäule notwendigen elektrischen Verbindun­ gen, Kabel, Leitungen usw. aufzunehmen und in axialer Richtung der Halbleitersäule raumsparend zu führen.

Je nach Ausbildung der Isolierschicht - z. B. doppellagig - kann diese auch einen ggf. notwendig werdenden Aus­ tausch der miteinander verspannten Kühlelemente und Halb­ leiterbauelemente erleichtern, wenn ihr eine gewisse Gleitfunktion zugeordnet ist. Durch die einwandfreie Trennung des elektrischen Teils von dem Kühlmittel wird ebenfalls erzielt, daß ein solcher Austausch problemlos durchgeführt und die anschließende Wartung mit zeitlich geringem Aufwand erfolgen kann.

In einer speziellen Ausgestaltung sieht die Erfindung ge­ mäß Anspruch 2 besondere Stromanschlüsse für die einzel­ nen Thyristoren in einem Stapel vor. Hierbei ist in jedem mit einer Vertiefung versehenen Kühlelement ein Klemman­ schluß für Stromkabel ausgebildet, der folgende Merkmale aufweist:

• - Parallel zur Längsachse des Kühlelements verläuft im Umfangsbereich eine Stromkabeldurchführung oder eine Stromkabeleinführung, und
• - senkrecht zur Längsachse ist ein Klemmglied gegen ein Stromkabel ziehbar.

Für den elektrischen Anschluß eines in einer bestimmten Vertiefung befindlichen Thyristors wird an der betreffen­ den Stelle des Kühlelements das Stromkabel abisoliert, und wenn das Klemmglied gegen das Stromkabel gepreßt ist, erhält man einen guten elektrischen Kontakt.

In einer Weiterbildung sieht die Erfindung gemäß Anspruch 3 vor, daß sich von der Vertiefung aus zu der Stromkabel­ durchführung oder -einführung eine Ausnehmung erstreckt, in der das Klemmglied von Zugschrauben bewegt wird, wel­ che radial von außen in das Kühlelement eingesetzt sind.

Die so aus gestalteten Stromanschlüsse sind einfach zu handhaben. Die Stromkabel werden durch eine Reihe von Kühlelementen geführt, bevor diese mit den Thyristoren bestückt sind. Die Klemmglieder werden von innen her in die Ausnehmung eingesetzt und lose mit den Zugschrauben festgehalten. Die mit den Thyristoren bestückten und mit den Zugankern versehenen Kühlelemente werden axial zu einem Stapel zusammengepreßt, und anschließend werden von außen her die Zugschrauben angezogen, so daß die elektri­ schen Verbindungen in der gewünschten Weise hergestellt sind. Über den Stapel wird dann der Rohrkörper geschoben und fixiert.

Im Anspruch 4 ist eine vorteilhafte äußere Kühlung für den Rohrkörper beansprucht.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen gekühlten Thy­ ristorsteller mit mehreren Thyristoren;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des Thyri­ storstellers der Fig. 1 mit Stromkabeln;

Fig. 3a einen vertikalen Querschnitt durch ein Kühl­ element für den Thyristorsteller der Fig. 1 und 2;

Fig. 3b eine Draufsicht auf das Kühlelement der Fig. 3a;

Fig. 4 eine Detailansicht des Thyristorstellers der Fig. 1 mit elektrischem Anschluß und wasser­ gekühltem Rohrkörper und

Fig. 5 bis 7 verschiedene Prinzip-Skizzen für den Einsatz eines Thyristorstellers der Fig. 1 bis 4.

Fig. 1 zeigt einen mit einer Kühlanordnung ausgestatte­ ten Thyristorsteller 1 ohne die elektrische Verdrahtung. Es sind mehrere jeweils mit zylindrischen Vertiefungen 18 versehene Kühlelemente 2 zu einem Stapel ST zusammenge­ faßt. In jedem Kühlelement 2 sitzt ein Thyristor 4. In Fig. 1 sind insgesamt vier mit jeweils einem Thyristor 4 bestückte Kühlelemente 2 dargestellt, wobei aufgrund der strichpunktierten Linienführung weitere, im Mittelbereich des Thyristorstellers 1 befindliche Kühlelemente 2 mit darin eingebetteten Thyristoren 4 nicht gezeigt sind. An den beiden Endseiten des Stapels ST befinden sich zwei ohne Vertiefung 18 ausgebildete Kühlelemente 2′. Daran schließen sich an einem Ende ein Federelement 6 und am anderen Ende ein Spannelement 14 mit einem Isolierstück 16 an.

Der Stapel ST wird durch zwei Zuganker 8 axial zusammen­ gepreßt, welche nachfolgend noch näher beschriebene Durchgangsbohrungen 34 im äußeren Umfangsbereich der Kühlelemente 2 und 2′ durchsetzen.

Der von den Zugankern 8 zusammengehaltene Stapel ST ist in ein Stahlrohr 10 eingebettet, das auf seiner Innen­ seite mit einer Isolierschicht 12 ausgestattet ist.

Wie aus der Fig. 1 ferner zu sehen ist, besitzt jedes Kühlelement 2 eine zylindrische Vertiefung 18, in der mit radialem Spiel ein Thyristor 4 derart aufgenommen ist, daß eine stirnseitige Wärmeableitfläche 20 des Thyristors 4 an der frontal gegenüberliegenden Stirnfläche 24 des benachbarten Kühlelements 2, 2′ anliegt, während inner­ halb der Vertiefung 18 der Thyristor 4 mit der anderen stirnseitigen Wärmeableitfläche 22 am Boden 26 der Ver­ tiefung 18 anliegt.

Die Kühlelemente 2, 2′ bestehen aus einem elektrisch lei­ tenden und wärmeleitfähigen Metall, z. B. Kupfer. Während des Betriebs des Thyristorstellers 1 wird die in den Thy­ ristoren 4 aufgenommene Verlustleistung über die Wärmeab­ leitflächen 20 und 22 an die jeweils benachbarte Stirn­ fläche 24 des angrenzenden Kühlelements 2 bzw. 2′ und über den Boden 26 jeder Vertiefung 18 an das entspre­ chende Kühlelement 2, 2′ übertragen. Von den Kühlelemen­ ten 2, 2′ aus gelangt die Wärme über die rein elektrische Isolierschicht 12 in das Stahlrohr 10, welches in an­ schließend noch näher beschriebener Weise von außen ge­ kühlt wird.

In Fig. 1 nicht dargestellt sind die elektrischen An­ schlüsse. Je nach Anwendungsfall können die Thyristoren 4 des Thyristorstellers 1 elektrisch in Reihe geschaltet sein, was der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ent­ spricht. Sollen einzelne Thyristoren 4 elektrisch vonein­ ander getrennt angeordnet werden, so können jeweils zwi­ schen einen Thyristor 4 und das benachbarte Kühlelement 2 bzw. 2′ Isolierstücke 16 eingelegt werden. Durch die Zug­ anker 8 wird der gesamte Stapel ST zusammengepreßt, so daß einerseits ein guter elektrischer Kontakt zwischen den Thyristoren 4 und den Kühlelementen 2, 2′ existiert, andererseits aber auch eine gute Wärmeleitung zwischen diesen Elementen gewährleistet ist.

Die Fig. 2 zeigt eine Anordnung gemäß Fig. 1 mit zu­ sätzlichen fünf Stromkabeln A, B, C, D und E, die sich in Längsrichtung durch das Stahlrohr 10 erstrecken. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, verlaufen die Stromkabel A, C und E durch den gesamten Stapel ST und sind mit einzelnen Kühlelementen 2 bzw. Thyristoren 4 elektrisch verbunden, während die Stromkabel B und D im mittleren Bereich des Stapels ST enden.

Die elektrische Verbindung zwischen den einzelnen iso­ lierten Stromkabeln A-E einerseits und den daran anzu­ schließenden Thyristoren 4 andererseits erfolgt über Klemmanschlüsse 40, welche die im Bereich der betreffen­ den Kühlelemente 2 abisolierten Stromkabel A-E mit den Kühlelementen 2 und folglich mit den in diesen Kühlele­ menten 2 befindlichen Thyristoren 4 verbinden.

Man erkennt aus den Fig. 3a und 3b die mittig in einem Kühlelement 2 ausgebildete zylindrische Vertiefung 18 mit dem Boden 26. Parallel zur Längsachse LA des Kühlelements 2 sind zwei sich diametral gegenüberliegende Durchgangs­ bohrungen 34 für die Zuganker 18 ausgebildet. Weiterhin ist in dem Kühlelement 2 ein Durchgang 36 für mindestens eine Steuerleitung ausgebildet. Schließlich sind über den Umfang verteilt mehrere Durchgangsbohrungen 38 für die Stromkabel A-E parallel zur Längsachse LA vorgesehen.

Die Verbindung zwischen z. B. einem Stromkabel A und dem in Fig. 3 dargestellten Kühlelement 2 mit Hilfe eines Klemmanschlusses 40 erfolgt von außerhalb des Kühlele­ ments 2, nachdem das betreffende Stromkabel A durch die zugehörige Durchgangsbohrung 38 geführt ist. Wie dabei aus Fig. 3b zu sehen ist, ist im Bereich der das Strom­ kabel A aufnehmenden Durchgangsbohrung 38 von der Um­ fangswand der Vertiefung 18 her radial eine Ausnehmung 42 ausgebildet, deren ebener Boden bis etwa in die Mitte der Durchgangsbohrung 38 reicht. Von außen her führen zwei Stufenbohrungen 43 und 44 in den Boden der Ausnehmung 42.

In die beiden Stufenbohrungen 43 und 44 werden von außen her Schrauben 45 und 46 eingesetzt, die in Gewindebohrun­ gen eines von der Vertiefung 18 her in die Ausnehmung 42 eingesetzten Klemmglieds 48 eingreifen. Durch Anziehen der Schrauben 45 und 46 wird das Klemmglied 48 in Rich­ tung auf das Stromkabel A gezogen und dadurch ergibt sich ein fester mechanischer Halt bei gleichzeitig gutem elek­ trischen Kontakt. Das Festziehen des Klemmglieds 48 er­ folgt also radial nach außen in Richtung des Pfeils P.

Zur Montage des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Thy­ ristorstellers 1 werden die Kühlelemente 2 auf die ent­ sprechenden Stromkabel A, B, . . . geschoben, nachdem sie mit den Thyristoren 4 bestückt und die entsprechenden Klemmanschlüsse 40 dadurch vorbereitet wurden, daß die Klemmglieder 48 durch Eindrehen der Schrauben 45 und 46 lose festgehalten wurden. Weiterhin werden an den beiden Endseiten des so gebildeten Stapels ST die nicht mit Ver­ tiefungen 18 versehenen Kühlelemente 2′ ebenso wie das Spannelement 14 und das Isolierstück 16 vorgesehen. Das Anbringen der Steuerleitungen, die durch den Durchgang 36 geführt werden, geschieht ebenfalls vor dem endgültigen Zusammenpressen des Stapels ST durch die später einge­ schobenen Zuganker 8. Nachdem die Muttern der Zuganker 8 angezogen sind, wird der gesamte Stapel ST in das Stahl­ rohr 10 eingebracht. Das Stahlrohr 10 wird dann mit dem Stapel ST z. B. in den Behälter einer Wasserkühlvorrich­ tung mit Kühlwasserumlauf eingebracht.

In Fig. 4 erkennt man Längenabschnitte der Zuganker 8, die durch Isolierungen 32 von den Kühlelementen 2 elek­ trisch getrennt sind. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel wurde vor dem Einbringen des Stapels ST in das Stahlrohr 10 Silikonkautschuk als Vergußmasse in die Zwi­ schenräume 28 zwischen den Kühlelementen 2 eingebracht.

Im Betrieb gelangt die Wärme in der bereits oben beschrie­ benen Weise in das Stahlrohr 10, welches durch das Stahl­ rohr 10 umspülende Kühlwasser 30 gekühlt wird.

Fig. 5 zeigt den Einsatz eines Thyristorstellers 1 an­ hand des Beispiels eines dreiphasigen PU-Motors. Der Thy­ ristorsteller 1 befindet sich in einem Rohr, welches auf der Außenseite mit Kühlrippen 60 ausgestattet ist. Hier erfolgt also eine Luftkühlung des Thyristorstellers 1.

Bei dem Beispiel nach Fig. 6 befindet sich der ebenfalls mit einem dreiphasigen PU-Motor gekoppelte Thyristorstel­ ler 1 in einem Kühlgehäuse 50, in dem er - in einem Stahlrohr 10 eingebettet - stets von einem Kühlmittel­ strom umspült wird.

Fig. 7 zeigt die integrierte Anordnung eines PU-Motors mit einem Thyristorsteller 1. Der Thyristorsteller 1 ist zusammen mit dem PU-Motor in einem Gehäuse G unterge­ bracht, welches auf der in der Bildebene rechten Seite einen Anschlußkasten 70 für die elektrischen Anschlüsse aufweist. Weiterhin sieht man an der rechten Seite des Gehäuses G einen Kühlmitteleinlaß KE und einen Kühlmit­ telauslaß KA, über die Kühlwasser 30 durch das Gehäuse G geleitet wird, um sowohl den PU-Motor als auch den Thy­ ristorsteller 1 zu kühlen.

Bezugszeichenliste

 1 Thyristorsteller
 2 Kühlelemente
 3 -
 4 Thyristor
 5 -
 6 Federelement
 7 -
 8 Zuganker
 9 -
10 Stahlrohr
11 -
12 Isolierschicht
13 -
14 Spannelement
15 -
16 Isolierstück
17 -
18 Vertiefung in 2
19 -
20 Wärmeableitfläche
21 -
22 Wärmeableitfläche v. 4
23 -
24 Stirnflächen v. 2, 2′
25 -
26 Boden v. 18
27 -
28 Zwischenräume
29 -
30 Kühlwasser
32 Isolierungen
33 -
34 Durchgangsbohrungen f. 8
35 -
36 Durchgang
37 -
38 Durchgangsbohrungen
39 -
40 Klemmanschlüsse
41 -
42 Ausnehmung
43 Stufenbohrung
44 Stufenbohrung
45 Schraube
46 Schraube
47 -
48 Klemmglied
49 -
50 Kühlgehäuse
60 Kühlrippen
70 Anschlußkasten
A - Stromkabel
B - Stromkabel
C - Stromkabel
D - Stromkabel
E - Stromkabel
G - Gehäuse
KA - Kühlmittelauslaß
KE - Kühlmitteleinlaß
LA - Längsachse v. 1
P - Pfeil
ST - Stapel

Claims (4)

1. Halbleitersäule, die mehrere axial hintereinander angeordnete, in kreisrunden Aufnahmeräumen (18) befindliche zylindrische Halbleiterbauelemente (4), insbesondere Thyristoren, aufweist, welche unter Bildung eines Stapels (ST) und Eingliederung eines Federelements (6) über ihre stirnseitigen Wärmeableitflächen (20, 22) mittels Zuganker (8) gegen den Wärmeleitflächen (20, 22) frontal gegenüberliegende Flächen (24, 26) von Kühlelementen (2, 2′) verspannt sind, wobei der Stapel (ST) in einen flüssigkeitsdichten Rohrkörper (10) einge­ gliedert ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anwendung auf im untertägigen Bergbau einsetzbare Einrichtungen mit großem Wärmeanfall die Aufnahmeräume durch taschenartige Vertiefungen (18) in den kreisrund gestalteten Kühlelementen (2) gebildet und die Halbleiterbauelemente (4) mit dem überwiegenden Teil ihrer Dicke in die Vertiefungen (18) eingebettet sind, daß die Kühlelemente (2, 2′) mit ihrer umfangsseitigen Oberfläche an einer innenseitig des über seine Außenseite gekühlten Rohrkörpers (19) vorgesehene elektrische Isolierschicht (12) flächig zur Anlage gelangen, daß die Halbleiterbauelemente (4) jeweils mit einer Wärmeab­ leitfläche (22) mit dem Boden (26) einer Vertiefung (18) und mit der anderen Wärmeableitfläche (20) mit einer ge­ schlossenen Stirnfläche (24) eines Kühlelements (2, 2′) in wärmeübertragendem Kontakt stehen, daß die Hohlräume zwischen den Halbleiterbauelementen (4), den Kühl­ elementen (2, 2′) und der Isolierschicht (12) mit einer Vergußmasse verfüllt sind, und daß umfangsseitig der Vertiefungen (18) sich parallel zu den Längsachsen (LA) der Kühlelemente (2, 2′) erstreckende Durchgangsöffnungen (34, 36, 38) für Zuganker (8), Steuerleitungen und Stromkabel in den Kühlelementen (2, 2′) vorgesehen sind.

2. Halbleitersäule nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem mit einer Vertiefung (18) versehenen Kühlelement (2) ein Klemmanschluß (40) für Stromkabel (A-E) ausgebildet ist, bei welchem im Umfangsbereich des Kühlelements (2) parallel zu seiner Längsachse (LA) eine Stromkabeldurchführung (38) oder Stromkabeleinführung verläuft, und bei welchem senkrecht zur Längsachse (LA) ein Klemmglied (48) gegen ein Stromkabel (A-E) ziehbar ist.

3. Halbleitersäule nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich von der Vertiefung (18) aus zu der Stromkabeldurchführung (38) oder -einführung eine Ausnehmung (42) erstreckt, in der das Klemmglied (48) von Zugschrauben (45, 46) bewegbar ist, welche radial von außen in das Kühlelement (2) eingesetzt sind.

4. Halbleitersäule nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkörper (10) eine äußere Kühlung (30) besitzt, wozu

• - außen an dem Rohrkörper (10) Kühlrippen (60) angebracht sind und/oder
• - außerhalb des Rohrkörpers (10) ein Kühlwasserkanal (30) gebildet ist oder
• - ein Luftstrom über die Außenfläche des Rohrkörpers (10) geleitet ist.