DK143625B - Koeledaase til indbygning i stabler af skiveformede organer - Google Patents

Description

(19) DANMARK

|j| (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT ου 143625 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 5981/72 (51) Intel.* Η 01 L 23/46 (22) Indleveringsdag 50· nov. 1972 H 01 L 25/14 (24) Løbedag 30. nov. 1972 // F 28 F 3/12 (41) Aim. tilgængelig 5. Jun. 1973 (44) Fremlagt 14. S ep. 1981 (86) International ansøgning nr. - (86) International indleveringsdag (85) Videreførelsesdag - (62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 4. dec. 1971, 2160302, DE

(71) Ansøger SJEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, Berlin und Nuenehen, 8 Muenchen 2, DE.

(72) Opfinder Klaus Ludwig, DE.

(74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Giereing & Stellinger.

(54) Køledåse til indbygning i stabler af skiveformede organer.

Den foreliggende opfindelse angår en køledåse til indbygning i en stabel, som er sammensat skiftevis af kølediser og skiveformede halvlederorganer, bestående af to med deres flade varmeovergangsflader mod de skiveformede organer anliggende runde kølepotter og en mellem disse liggende, med disse tæt forbundet, pladeformet tilslutningsdel for kølemiddel- og strømtilslutninger, hvorhos tilslutningsdelen har fra randen indad rettede indløbs- og udløbskanaler, som hver udmunder i en q omtrent vinkelret på disse gennem tilslutningsdelen forløbende gennemløbsibning, q hvorigennem kølemidlet via indløbskanalen, gennem en første gennemløbsibning, ^ kølepotterne og en anden gennemløbsibning føres frem til udløbskanalen.

O En køledlse af denne art, der er kendt fra tysk offentliggørelsesskrift nr.

£ 1.914.790, er sammensat af en i det væsentlige rektangulær tilslutningsplade og to uden om denne anbragte kølepotter. Disse kølepotter udviser relativt brede og tykke 3

2 1 A362S

bånd anbragt på deres omkreds tjenende til skrueforbindelse med tilslutningsdelen. Tilslutningspladens fra kølepotterne fremspringende del benyttes også som strømtilslutning. Kølepotterne indeholder i deres indre en væskefordeler med flere gennemstrømningsveje, som står i forbindelse med en gennemstrømningsåbning, således at der i kølepottens indre befinder sig en usymmetrisk væskestrøm med et forholdsvis højt tryktab. Som følge af trykkets formindskelse opstår der en relativ høj varmemodstand. Denne varmemodstand bestemmer, hvor meget varme, der kan bortledes fra de skiveformede halvlederorganer til kølemidlet. Betinget af kølepottemes konstruktive udformning er endvidere varmeudvekslingsfladen begrænset. Med varmeudvekslingsflade forstås den del af kølepotternes overflade, henover hvilken der umiddelbart flyder kølemiddel.

Den særlige form for kølemiddelfordeling i form af ribbeformede gennemstrømningsveje kræver desuden en speciel bearbejdning af kølepotteme. Disse kølepotter kan f.eks. ikke fremsilles som drejeemner i automatdrejebænke.

Den foreliggende opfindelse har til opgave at tilvejebringe en køledåse med meget stor varmeudvekslingsflade og med meget lille varmemodstand, og som er enklere at fremstille end de hidtil kendte køledåser.

Denne opgave løses ved en køledåse af den indledningsvis nævnte art ved, at tilslutningsdelen er en cirkelformet plade med radialt rettede, indbyrdes flugtende ind- og udløbskanaler og med symmetrisk i forhold til tilslutningsdelens centrum anbragte gennemløbsåbninger i form af gennemløbsudboringer, og at kølepotterne på den mod tilslutningsdelen vendende side er forsynet med ubrudte, koncentriske ringkanaler, hvis skillevægge når frem til tilslutningsdelens endeflader og hver står i forbindelse med gennemløbsudboringerne. Denne konstruktive udformning af køledåserne tillader en enkel fremstilling af kølepotterne som drejeemner i automatdrejebænke. Også tilslutningsdelen kan fremstilles af stangformet materiale i automatdrejebænke og kræver herefter kun en videre forarbejdning i boreværker. Ved anvendelse af koncentriske og udbrudte ringkanaler til at føre kølemidlet, hvorved alle i forhold til hinanden parallelle ringkanaler samtidigt tilføres kølemiddel via gennemløbsudboringerne fra indløbskanalen, opnås der en meget lav varmemodstand i køledåsen. Endvidere muliggør kølemiddelføringen i indbyrdes koncentriske ringkanaler en udnyttelse af køledåsens samlede flade som varmeudvekslingsflade.

Fortrinsvis har kølepotterne og tilslutningsdelen randfremspring, som står i indgreb med hinanden ved hjælp af ringnitteforbindelser. Hverved opnås der en lettere fremstillelig og simpel forbindelse mellem kølepotterne og tilslutningsstykket. Denne forbindelse tillader materialebesparelse i sammenligning med de kendte skrueforbindelser mellem kølepotterne og tilslutningsdelen.

Tilslutningsdelen kan på den ene side af dens rand mellem ind- og udløbskanalen være forsynet med to gevindboringer til påskruning af et strømtilslutningsarmatur. Ved påskruning efter ønske af strømtilslutningsarmaturet gøres det muligt at anvende køledåsen universelt ved forskelligartede sammenstablinger af 3 143625 organer, der skal sammenkobles. Efter behov kan der siledes påskrues eller udelades et strømtilslutningsarmatur.

En udførelsesform ifølge opfindelsen beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, pi hvilken fig. 1 viser i snit langs linjen I-I på fig. 2 en køledlse set fra siden delvis gennemskåret og med påsatte studse, fig. 2 viser en tilslutningsdel set fra oven, fig. 3 viser en kølepotte i tværsnit, og fig. 4 viser det samme som fig. 1, men set fra oven og med påskruet strømtilslutningsarmatur.

Den i fig. 1 viste køledåse består af en tilslutningsdel 1 og to kølepotter 8,9. Ved en her ikke vist indbygning af køledasen i en stabel, som er skiftevis sammensat af køledåser og skiveformede halvlederorganer, vil kølepotternes indbyrdes parallelle endeflader 8b,9b ligge an mod de skiveformede halvlederorganer. Til forbindelse af kølepotterne 8,9 og tilslutningsdelen 1 har kølepotterne radiale randfremspring 8a,9a og tilslutningsdelen aksiale randfremspring 6a,7a. Disse randfremspring holdes sammen ved hjælp af ringnitteforbindelser. En over for kølemidlet tæt forbindelse mellem kølepotterne og tilslutningsstykket tilvejebringes ved hjælp af i ringnoter 81,91 i kølepotterne 8,9 indlagte tætningsringe.

For tilslutning af kølemiddelkredsløbet har køledasen en tilslutningsstuds 2a,3a henholdsvis én for kølemidlets ind- og udløb. Dette kølemiddel ledes nu f.eks. via tilslutningsstudsen 2a til køledasen. Det strømmer herefter igennem en indløbskanal 2 til en omtrent vinkelret på denne indløbskanal forløbende gennemløbsudboring 4 i indbyrdes koncentriske, ubrudte ringkanaler 10 i kølepotterne 8, 9. Gennemløbsudboringerne 4,5 er si store, at kølemidlet kan strømme samtidigt i alle ringkanalerne 10 i kølepotterne. Der er herved tilvejebragt en parallel føring af kølemidlet i kølepotterne. Efter gennemstrømning af ringkanalerne 10 strømmer kølemidlet via gennemløbsudboringen 5 ind i udløbskanalen 3 og tilføres derfra kølemiddelkredsløbet via udløbsstudsen 3a.

I fig. 2 er tilslutningsdelen l's cirkelformede grundrids samt arrangementet af de forskellige boringer særlig tydeligt vist. Set fra oven er vist gennemløbsboringerne 4,5, som er anbragt symmetrisk i forhold til tilslutningsdelen l’s centrum. Disse gennemløbsudboringer gennembyrder den skiveformede tilslutningsdel i dennes fulde bredde. Fra siden er indført to yderligere boringer 2,3 til gennemløbsudboringerne 4,5. Disse boringer udgør ind- og udløbskanalerne, i hvilke tilslutningsstudsene 2a,3a er indstukket. Ud over disse kanaler har tilslutningsdelen på den side af randen mellem ind- og udløbskanal 2,3 to gevindboringer 11,12 til piskruning af et strømtilslutningsarmatur 13, som er vist på fig. 4.

4 143625

Fig. 3 viser en kølepotte 8,9. Denne kølepotte er rotationssymmetrisk om en symmetriakse A. Dette tillader en særlig enkel fremstilling af denne kølepotte som et drejeemne i en automatdrejebænk. Ved konstruktionen med de indbyrdes koncentriske, udburdte ringkanaler 10 er der tilvejebragt en køledåse, der sammenbygget har en symmetrisk opdeling af kølemidlet. Herved findes der to ens delkølestrømme, som muliggør en forbedring af strømningsforholdene med et ringere trykfald, end det var muligt at opnå ved de kendte kølediser. Endvidere kan varmeudvekslingsfladen i køledisens indre forøges. Begge foranstaltninger, parallelle delkølestrømme og forøget varmeudvekslingsflade, bevirker en formindskelse af varmemodstanden, således at der som kølemiddel i stedet for vand også kan anvendes elektrisk isolerende væsker med ringere varmebortledningsevne, hvilket navnlig kan være af betydning ved højspændingsnalæg. Af fig. 3 fremgår det ligeledes, at hver kølepotte har en fra randen og midterzonen udgående, fremspringende ringflade 8b, 9b. Ved eventuel "kantning" af kontaktfladen mellem kølepotte og skiveformet halvlederorgan i en stabel muliggøres en ringe indbyrdes "forkantning" mellem de to dele ved indlægningen i stablen, således at de sædvanligt forekommende mekaniske bøjningspåvirkninger ikke straks bevirker en itubrydning af sarte, indspændte, skiveformede halvlederorganer. Den elektriske og termiske overgangsmodstand påvirkes i praksis næppe mærkbart som følge af denne forringelse af berøringsflade.

I fig. 4 er der vist et på køledisen påskruet strømtilslutningsarmatur 13. Anvendelse efter ønske af dette strømtilslutningsarmatur muliggør en anvendelse efter foreliggende behov af køledåsen i serie og/eller parallelkoblinger af skiveformede organer. Samtidig fremgår det af fig. 4, at ind- og udløbskanaleme er anbragt indbyrdes flugtende og radialt rettede. Ved den fuldstændig symmetriske føring af kølemidlet i to indbyrdes ens delkølestrømme er det muliggjort at anvende tilslutningsstudsene 2a,3a efter ønske som tilslutning for indløbs- eller udløbskanal .