FI123733B - Nestejäähdytyksellä varustettu induktiivinen komponentti ja menetelmä induktiivisen komponentin valmistamiseksi - Google Patents

Description

NESTEJÄÄHDYTYKSELLÄ VARUSTETTU INDUKTIIVINEN KOMPONENTTI JA MENETELMÄ INDUKTIIVISEN KOMPONENTIN VALMISTAMISEKSI

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa 5 esitetty nestejäähdytyksellä varustettu induktiivinen komponentti ja patenttivaatimuksen 8 johdanto-osassa esitetty menetelmä mainitun induktiivisen komponentin valmistamiseksi.

Nestejäähdytys on tuonut tehoelektroniikkaan useita etuja, 10 kuten alentuneet lämpötilat ja pienentyneen koon. Nestejäähdytyksen toteutuksessa on kuitenkin keskitytty lähinnä teho-puolijohteiden jäähdytykseen, eikä induktiivisten komponenttien nestejäähdytykseen ole kehitetty kovinkaan tehokkaita ratkaisuja. Yleisimmin olemassa oleviin induktiivisiin kom-15 ponentteihin sijoitetaan vain pintaan erilaisia lämmönvaih-timia. Näin menettelemällä epäkohtana on kuitenkin se, että ei saavuteta kovinkaan tehokasta jäähdytystä, vaan rakenne on kookas ja se ei jäähdy tasaisesti. Tällöin rakenteeseen jää kuumia pisteitä ja suuri osa häviöistä siirtyy ympäröi-20 vään ilmaan, mikä lämmittää haitallisesti muun muassa lait-teistokaappia, eivätkä häviöt siis siirry tehokkaasti jäähdytysnesteeseen .

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut 25 epäkohdat sekä aikaansaada yksinkertainen, edullinen ja te- co hokas induktiivisten komponenttien nestejäähdytysrakenne se- ° kä menetelmä nestejäähdytysrakenteen valmistamiseksi induk- g tiivisiin komponentteihin. Keksinnön mukaista jäähdytysideaa c\j voidaan käyttää kaikenlaisten induktiivisten komponenttien x 30 jäähdyttämiseen, mutta erityisen hyvin se soveltuu vaimenne li.

tun du/dt-suodattimen jäähdytykseen, sillä tällaisessa suo-c\j £ dattimessa sydänhäviöt ovat usein dominoivia. Keksinnön mu in § kaiselle induktiiviselle komponentille on tunnusomaista se, o 00 mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

35 Vastaavasti keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnus- 2 omaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 8 tunnus-merkkiosassa. Keksinnön muille sovellusmuodoille on tunnusomaista se, mitä on esitetty muissa patenttivaatimuksissa.

5 Muita keksinnöllisiä sovellusmuotoja saattaa olla myös esillä tämän hakemuksen selitysosassa. Hakemuksessa oleva keksinnöllinen sisältö voidaan määritellä myös toisin kuin jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa tehdään. Lisäksi voidaan todeta, että ainakin jotkin alivaatimusten piirteistä 10 voidaan ainakin sopivissa tilanteissa katsoa keksinnöllisiksi sellaisinaan.

Keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on muun muassa se, että induktiivisen komponentin sydämeen syntyvä häviö saadaan te-15 hokkaasti siirtymään jäähdytysnesteeseen. Etuna on myös se, että käämityksen häviöitä voidaan siirtää jäähdytysnesteeseen sydämien kautta siten, että käämistä johdetaan häviöitä suoraan sydämiin eristeen läpi. Etuna on vielä se, että keksinnön mukainen ratkaisu tehostaa induktiivisten komponent-20 tien nestejäähdytystä. Erityisen hyvin keksinnön mukainen ratkaisu soveltuu tehostamaan du/dt-suodattimien jäähdytystä, sillä tällaisessa suodattimessa sydänhäviöt ovat usein dominoivia.

m 25 Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin sovellutusesi- g merkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa i oo o c\j kuvio 1 esittää vinosti päältä katsottuna ja yksinkertais en x tettuna yhtä keksinnön mukaista 3-vaiheista induk- cc Q_ 30 tiivistä komponenttia, en kuvio 2 esittää sivusta katsottuna yksinkertaistettuna ja m g kaaviollisesti sekä keskeltä halkileikattuna yhtä o cm keksinnön mukaista, rakenneosista koottua sydäntä, jossa on kanavat valmiina jäähdytysnesteputkille, 3

Kuvio 3 esittää päästä katsottuna yksinkertaistettuna ja kaaviollisesti yhtä keksinnön mukaista, rakenneosista koottua sydäntä, jossa on kanavat valmiina jäähdytysnesteputkille, 5 kuvio 4 esittää sivusta katsottuna yksinkertaistettuna ja kaaviollisesti sekä keskeltä halkileikattuna osaa keksinnön mukaisesta sydämestä varustettuna jäähdy-tysnesteputkeila, kuvio 5 esittää sivusta katsottuna yksinkertaistettuna ja 10 kaaviollisesti sekä keskeltä halkileikattuna osaa keksinnön mukaisesta sydämestä varustettuna jäähdy-tysnesteputkella, jossa ratkaisussa myös käämiä jäähdytetään jäähdytysnesteellä, kuvio 6 esittää päältä katsottuna ja yksinkertaistettuna 15 yhtä toista keksinnön mukaista rakenneosaa sydämen valmistamiseksi, kuvio 7 esittää päästä katsottuna ja yksinkertaistettuna yhtä toista keksinnön mukaista jäähdytysputkirat-kaisua, 20 kuvio 8 esittää päältä katsottuna kuvioiden 6 ja 7 komponentteja yhteen asennettuina, kuvio 9 esittää sivusta katsottuna yksinkertaistettuna ja kaaviollisesti yhtä kolmatta keksinnön mukaista ratkaisua sydämen nestejäähdytyksen toteuttamiseksi co 25 ja

Kuvio 10 esittää päästä katsottuna ja edelleen yksinkertais- i g tettuna kuvion 9 mukaiseen ratkaisuun soveltuvaa i C\J sydämen rakenneosaa.

c\j cc □_ 30 Keksinnön ideana on, että induktiivisen sydämen 2 läpi kul-c\j kee tehokkaasti toimivia neste jäähdytyskanavia. Näin sydä- m g meen 2 syntyvä häviö saadaan tehokkaasti siirtymään sydämen o c\j 2 läpi kulkevaan jäähdytysnesteeseen. Kuviossa 1 on esitetty vinosti päältä katsottuna ja yksinkertaistettuna yksi kek- 4 sinnön mukainen 3-vaiheinen induktiivinen komponentti selvyyden vuoksi ilman sydämen 2 ulkopuolista jäähdytysneste-letkustoa. Kyseessä on 3-vaiheinen, 1-vaiheisista kuristimista koostuva du/dt-suodatin, jonka kukin sydän 2 koostuu 5 peräkkäin asetetuista, edullisesti keskenään olennaisesti samanlaisista pienistä rakenne-osista, jotka on puristettu yhteen pakettiin päätylevyjen 3 ja kiinnitysruuvien 4 avulla. Rakenneosien väleihin voidaan laittaa myös ilmarakoja, joi 11 a voidaan säätää induktanssiarvoa ja vaimennusta. Yhtä 10 hyvin induktiivinen komponentti voisi olla 1-vaiheinen. Keksinnön mukaiseen ratkaisuun kuuluu lisäksi alusta 1, jonka päälle sydämet 2 käämeineen 5 on sijoitettu sekä kytkentä-elimet 7 suodattimen kytkemiseksi muihin laitteisiin. Käämien 5 kaapeleiden päät on kiinnitetty otsapantaliittimiin. 15 Lisäksi sydämien 2 päissä on liittimet 6 jäähdytysnestelet-kujen tulon ja lähdön liittämiseksi sydämiin 2 ennen suodattimen käyttöönottoa ja sydämien 2 sisään on integroitu jääh-dytysnesteputket, jotka selostetaan jäljempänä tarkemmin. Tällainen, keksinnön mukainen suodatin on mahdollista vuora-20 ta kokonaan lämpöeristeellä, jolloin ympäröivään ilmaan siirtyvä lämpö voidaan eliminoida lähes kokonaan.

Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty yksinkertaistettuna ja kaaviol-lisesti yhtä keksinnön mukaista, keskenään olennaisesti sa-m 25 manlaisista rakenneosista 8 koottua sydäntä 2. Kuviossa 2 o sydän 2 sivusta katsottuna ja keskeltä halkileikattuna. Vas- g taavasti kuviossa 3 sydän 2 on päästä katsottuna.

c\j

CM

x Induktiivisen komponentin sydän 2 on käytännöllistä valmis te 30 taa useista pienemmistä ja keskenään olennaisesti samanlai-

CM

sista rakenneosista 8. Erityisen hyvin tällaisen rakenneosan

LO

g 8 valmistukseen soveltuu metallurginen pulveri, kuten esi- o .......

cm merkiksi Höganäsin Somaloy-tuoteperhe. Muitakin metallurgi sia pulvereita voidaan käyttää. Rakenneosa 8 valmistetaan 5 puristamalla eristetystä metallipulverista. Valmiiksi kootussa sydämessä 2 on kanavat 9 valmiina jäähdytysnesteput-kille. Jäähdytysnesteputkien kanavat 9 mahdollistavat aukot 9a valmistetaan sydämeen 2 jo sydämen 2 rakenneosien 8 val-5 mistusvaiheessa, esimerkiksi rakenneosia 8 puristettaessa, jolloin kuhunkin rakenneosaan 8 jätetään reikämäinen aukko 9a keskelle rakenneosan 8 puristusvaiheessa. Kaikkiin kanaviin 9 ei tarvitse välttämättä laittaa jäähdytysnesteputkea, vaan putkien määrä riippuu kulloisestakin jäähdytystarpees-10 ta. Lisäksi kootun sydämen 2 keskellä on tila 10 käämejä 5 varten, joka tila 10 muodostuu sydäntä 2 koottaessa rakenneosista 8 .

Kuviossa 4 on esitetty sivusta katsottuna yksinkertaistettu-15 na ja kaaviollisesti sekä keskeltä halkileikattuna osa keksinnön mukaisesta sydämestä 2 varustettuna jäähdytysneste-putkella 11, joka on sijoitettu rakenneosien 8 muodostamaan kanavaan 9. Jäähdytysnesteputki 11 asemoidaan kanavaan 9 mekaanisella toleranssilla, jossa voidaan hyödyntää myös läm-20 pölaajenemista eli putki 11 jäähdytetään ennen kanavaan 9 laittamista. Putken 11 ja kanavan 9 välinen toleranssi-ilmaväli täytetään esimerkiksi lämpöä johtavalla tahnalla, kuten Berquist 3500-tyyppisellä kaksikomponenttitahnalla, joka myös tukee asetelmaa joustavasti. Yhden sydämen 2 jääh-p,) 25 dytysputket 11 yhdistetään jatkuvaksi nestekierroksi putkien ° 11 päissä esimerkiksi päätylevyissä 3 olevien kanavien 19 oo avulla. Putket 11 voidaan yhdistää myös sydämen ulkopuolis- c\j ten letkujen avulla.

C\J

X

DC

30 kuvio 5 esittää sivusta katsottuna yksinkertaistettuna ja C\1 kaaviollisesti sekä keskeltä halkileikattuna osaa keksinnön

LO

g mukaisesta sydämestä varustettuna jäähdytysnesteputkella, o c\J jossa ratkaisussa myös käämiä jäähdytetään jäähdytysnesteel lä. Tällöin käämityksen 5 häviöitä voidaan siirtää jäähdy- 6 tysnesteeseen sydämien 2 kautta siten, että käämistä 5 johdetaan häviötä sydämiin 2 eristeen 12 läpi.

Kuvioissa 6-8 on esitetty yhtä toista keksinnön mukaista 5 jäähdytysnesteratkaisua. Kuvioissa 6 ja 7 toisiinsa kiinnitettävät osat ovat irrallaan ja kuviossa 8 kiinnitettynä yhteen. Jäähdytysputket 11 on korvattu tässä ratkaisussa olennaisesti sydämen 2 ja putkien 11 pituisella alumiiniprofii-lilla 14, jolla saadaan pelkkiä putkia 11 suurempi jäähdy-10 tyspinta. Tällaisella elementillä 14 voidaan myös jäähdyttää käämiä 5 siten, että siitä johtuu häviötä profiiliin 14. Alumiiniprofiilissa 14 on hyvin lämpöä siirtävä runko-osa 17 ja poikkileikkaukseltaan olennaisen pyöreä putkimainen osa 16, jossa on sisällä koko profiilin 14 pituinen reikä jääh-15 dytysnestettä varten.

Tässä ratkaisussa käytetyissä rakenneosissa 8a on kummassakin päässä olennaisen pyöreä, kanavan osana toimiva aukko 13, jonka kehä on avoin rakenneosan 8a pään ulkopinnassa. 20 Alumiiniprofiilin 14 putkimainen osa 16 ja aukko 13 on mitoitettu keskenään siten, että putkimainen osa 16 lukittuu peräkkäin tai päällekkäin asetettujen rakennusosien 8a aukkoihin 13 ja leveämpi runko-osa jää rakenneosien 8a ulkoreunoja vasten. Alumiiniprofiilin 14 pituus on olennaisesti sa-M 25 ma tai suurempi kuin keskenään peräkkäin tai päällekkäin o asetettujen rakenneosien 8a yhteinen pituus eli sydämen 2 cb pituus.

cp ^

C\J

C\J

x Kuvioissa 9-10 on esitetty yksi kolmas edullinen keksinnön cc 30 mukainen ratkaisu. Rakennetta voidaan tehdä valmistusystä-c\j vällisemmäksi tekemällä putkien 11 liitokset sydämen 2 mo- LO . .....

g lemmissa päissä erillisten, päätylevyinä 3 toimivien neste en c\i liitantalaippo]en avulla. Tällöin kokoonpano tehdään esimer kiksi siten, että ensin rakennetaan päätylevyjen 3 ja putki- 7 en 11 avulla valmis jäähdytysnesteen kiertorakenne, jossa putket on kiinnitetty päätylevyihin esimerkiksi hitsaus-, puristus-, tyssäys-, liimaus- tai muuta sopivaa liitosta käyttäen. Jäähdytysnesteen kiertorakenteeseen asetellaan lo-5 puksi sydämen 2 rakenneosat 8b valmiin sydämen 2 kokoamiseksi sijoittamalla kaksi olennaisesti samanlaista rakenneosaa 8b poikkileikkaukseltaan puoliympyrämäisen uran 18 käsittävistä sivuistaan vastakkain. Tällöin nestekierron putkilii-tokset voidaan valmistaa vapaammin, esimerkiksi laserhitsa-10 uksella. Putkia jäähdytysnesteen kiertorakenteessa on esimerkiksi 1-10, sopivasti 2-8 ja edullisesti esimerkiksi 4-6 kappaletta.

Päätylevyissä 3 on nestetiivis kansi ja liitokset putkiin 11 15 ovat myös nestetiiviit. Lisäksi päätylevyjen 3 sisällä on nestekanavisto 19, joka yhdistää kaikki putket 11 rinnakkain toisiinsa, jolloin nesteputket 11 toimivat ns. rinnankytken-täperiaatteella. Näin yhden sydämen 2 muodostama 1-vaiheinen kuristin muodostaa yhden nestekiertokokonaisuuden. Sydämen 2 20 kummassakin päässä on esimerkiksi yksi liitin 6, jolloin jäähdytysneste tuodaan sydämeen letkulla ensimmäisen liittimen 6 kautta ja ohjataan takaisin kiertoon sydämestä 2 ulos toisen liittimen 6 kautta. Nestekanavisto 19 on yhdistetty sydämen 2 kummassakin päässä liittimeen 6, joten jäähdytystä 25 neste kiertää kaikkien putkien 11 kautta. Kun esimerkiksi ^ kolme kuristinta on kytketty yhteen yhdeksi 3-vaihekomponen- °° tiksi, on jäähdytysnesteen kierto sovitettu kummassakin päässä erillisen jakotukin kautta, joka jakaa jäähdytysnes-x teen jokaiselle kuristimelle rinnankytkentäperiaatteella.

CL

30 Tällöinkin riittää yksi letku, joka tuo jäähdytysnesteen sy-c\j dämen ensimmäisessä päässä olevalle jakotukille ja toinen

LO

§ letku, joka vie jäähdytysnesteen edelleen sydämen toisessa o päässä olevalta jakotukilta.

8

Kunkin rakenneosan 8b yhdessä tasaisessa pinnassa oleva, putken 11 halkaisijaa olennaisesti vastaava ura 18 sulkee valmiissa kokoonpanossa rakenneosat 8b vastakkain asetettuina valmiin putkituksen sisälleen. Näin sydän 2 saadaan koo-5 tuksi valmiin jäähdytysputkituksen ympärille.

Käämitys voidaan tehdä esimerkiksi virtakiskoilla tai kaapeleilla 5. Erityisesti kaapeleita käytettäessä niitä voidaan tehokkaasti puristaa sydämiin 2 kiinni, jolloin ne jäähtyvät 10 sydämien 2 kautta jäähdytysnesteeseen. Kaapeleita 5 käytettäessä voidaan myös helposti saada aikaiseksi useampi kuin yksi käämikierros ja laittamalla sopiva määrä kaapeleita rinnakkain saadaan riittävä johdinpinta-ala kullekin virta-arvolle. Lisäksi kaapelien 5 eristys huolehtii sähköisten 15 osien eristyksestä, jolloin ei pääse syntymään virtakisko-ratkaisuille tyypillisiä likaantumisen aiheuttamia läpilyön-tiongelmia.

Sydämen 2 rakenteen läpikulkevat jäähdytysputket voivat olla 20 erillisiä putkia 11, 16 tai ne voivat olla valmistettuina suoraan sydämen 2 rakenneosiin 8. Rakenneosiin 8 valmistetut putket voidaan valmistaa ns. high porosity-rakenteena eli huokoisena ja nestettä läpäisevänä rakenteena. Huokoista ainetta voi olla vain putkien reunoilla tai koko putken alu-m 25 eella. Tällainen high porosity-rakenne siirtää lämpöä tehok- g kaasti sydämestä 2 jäähdytysnesteeseen, sillä virtaus on g siinä pyörteinen eli turbulenttinen. Samoin huokoisesta ma- c\j teriaalista tehdyn putken sisäpinta-ala on suuri. Erillisiä x putkia 11 käytettäessä ne voidaan varustaa erillisillä tur-

IX

30 bulaattoreilla, kuten esimerkiksi spiraaleilla, jotka teke-c\j vät alhaisellakin virtausnopeudella laminaarisesta virtauk-

LO

g sesta turbulenttista, jolloin lämmön siirtyminen putkesta 11 o cm jäähdytysnesteeseen tehostuu. Tällainen vaikutus aikaansaa- 9 daan myös putkien 11 sisäpintaan tehdyillä erillisillä muodoilla, kuten nystyillä tai rihloilla.

Suodattimen sydänmateriaalina voidaan käyttää mitä tahansa 5 magneettista materiaalia. On kuitenkin edullista käyttää me-tallipulveriin perustuvaa sydänmateriaalia laminaattipohjäisen sijasta, sillä se pitää induktanssinsa korkeammalle taajuudelle kuin piiteräslaminaatti.

10 Lisäksi on edullista, että käämissä 5 on kaksi tai useampia kierroksia, jolloin suodattimen vaimennus ei laske korkeilla taajuuksilla. Käytettäessä vain yhtä kierrosta huomattava osa magneettikentästä kulkee käämin 5 ja sydämen 2 välisessä ilmatilassa ja tähän osaan ei kohdistu sydämen 2 vaimentavaa 15 vaikutusta, jolloin koko suodattimen vaimennus laskee.

Keksinnön mukainen suodatin on tehokas myös siksi, että se voidaan tehdä kulmikkaaksi ja kompaktiksi. Esimerkiksi pii-teräsnauhasta kelattu toroidisydän ei mahdu yhtä pieneen ti-20 laan kuin suorakulmaisista rakenneosista 8, 8a , 8b koottu sydän 2.

Keksinnön mukaisella menetelmällä induktiivinen komponentti valmistetaan esimerkiksi seuraavasti.

co 25 ^ Induktiivisen komponentin sydän 2 valmistetaan useista pie- i g nemmistä ja keskenään olennaisesti samanlaisista rakenne- i c\j osista 8, 8a, 8b, jotka kootaan käyttötarkoitusta varten x suunnitellun sydämen 2 kokoiseksi ja muotoiseksi paketiksi.

Q_ 30 Rakenneosien 8, 8a, 8b materiaalina voidaan käyttää mitä ta-c\i hansa magneettista materiaalia. Keksinnön mukaisesti materi-

LO

§ aalina käytetään metallipulveriin perustuvaa sydänmateriaa- o lia. Rakenneosa 8, 8a, 8b valmistetaan esimerkiksi metalli- pulverista puristamalla siten, että rakenneosa 8, 8a, 8b pu- 10 ristetään olennaisesti suorakulmion muotoiseksi kappaleeksi, jossa kaikki sivut ovat olennaisen suorakulmaisia. Puristus-vaiheen yhteydessä muodostetaan rakenneosaan 8, 8a, 8b myös rakenneosan läpi yhdessä suunnassa menevä aukko 9a, 13, 18 5 jäähdytysnesteen käyttöä varten. Rakenneosassa 8b aukko 18 on olennaisen puolipyöreä, joka täydentyy pyöreäksi, kun kaksi samanlaista rakenneosaa 8b asetetaan vastakkain sydämen 2 kokoamisvaiheessa.

10 Induktiivisen komponentin sydämen 2 kokoamisvaiheessa rakenneosat 8, 8a, 8b asetetaan peräkkäin ja tarvittaessa rinnak kain sekä päällekkäin toinen toisiinsa kiinni siten, että ainakin yhdessä suunnassa rakenneosien 8, 8a, 8b aukot 9a, 13, 18 muodostavat olennaisesti koko sydämen 2 läpi ulottu- 15 van, olennaisen suoran kanavan 9.

Sydämen 2 rakenneosien 8, 8a kokoamisen jälkeen kanavaan 9, asetetaan jäähdytysnesteputki 11 tai vastaava putkimainen elin 16. Asennuksessa käytetään hyväksi lämpölaajenemista 20 siten, että putki 11 tai vastaava putkimainen elin 16 jäähdytetään ennen kanavaan 9 laittamista. Putken 11, 16 ja ka navan 9 välinen toleranssi-ilmaväli täytetään tarvittaessa lämpöä johtavalla tahnalla, kuten 2-komponenttitahnalla. Tämän jälkeen sydämiin 2 asennetut putket 11, 16 yhdistetään ^ 25 toisiinsa jatkuvaksi nestekierroksi nestekanavistolla 19 va- g rustettujen päätylevyjen, liittimien 6 ja letkujen avulla.

i oo o c\j Toinen tapa valmistaa nestejäähdytetty induktiivinen kompo- x nentti on koota nestekierto putkineen 11, 16 ja päätylevyi- cr o_ 30 neen 3 ensin, jonka jälkeen puolipyöreillä aukoilla 18 va-

C\J

rustetut rakenneosat 8b kootaan käyttötarkoitusta varten

LO

g suunnitellun sydämen 2 kokoiseksi ja muotoiseksi paketiksi o cm valmiin putkituksen ympärille.

11 Jäähdytyksen tehostamiseksi putket 11, 16 varustetaan tar vittaessa erillisillä turbulaattoreilla, kuten esimerkiksi spiraaleilla, tai vastaavilla turbulenttista virtausta aikaansaavilla elimillä, kuten nystyillä tai rihloilla, jotka 5 kaikki sijoitetaan putkien 11, 16 sisään.

Nestejäähdytyselementtinä käytetään tarvittaessa putken 11 lisäksi tai sen sijasta alumiiniprofiilia 14, jossa olevan putkiosan 16 päälle kootaan keskenään peräkkäin sydämen 2 10 muodostavat rakenneosat 8a.

Vielä yksi tapa toteuttaa nestejäähdytys on valmistaa jääh-dytysputkisto osina suoraan rakenneosiin 8 niiden puristus-vaiheessa. Tällöin jäähdytysputkisto rakennetaan esimerkiksi 15 ns. high porosity-rakenteena eli huokoisena ja nestettä läpäisevänä rakenteena. Huokoista ainetta sijoitetaan puristusvaiheessa joko vain putkien reunoille tai koko putken alueelle. Kun näin valmistetut rakenneosat 8 kootaan yhdeksi paketiksi sydämen 2 valmistusvaiheessa, peräkkäin ladottujen 20 rakenneosien 8 reiät asettuvat suoraan riviin toinen toisensa perään ja muodostavat siten valmiin putken tai kanavan 9. Toisiaan koskettavat rakenneosien 8 pinnat tiivistetään keskenään esimerkiksi liimaamalla, jotta jäähdytysneste ei pääse vuotamaan rakenneosien 8 välisistä raoista.

co 25 g Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellu- ώ tusmuodot eivät rajoitu ainoastaan edellä esitettyihin esi- c\j merkkeihin, vaan voivat vaihdella jäljempänä esitettävien x patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä esimerkiksi samoja cc 30 valmistusmenetelmiä, materiaaleja ja rakenteita voidaan so-c\j veltaa myös muiden kuristimien ja filtterien, kuten LC, LCL m g ja harmooniskuristinten valmistuksessa, o

CVJ

12

On myös selvää, että edellä esitelty induktiivisen komponentin sydän voidaan tehdä laminaattirakenteena, jolloin reiät putkia varten tehdään laminaattien valmistusvaiheessa ja jäähdytysnesteputket laitetaan laminaateista kootun sydänra-5 kenteen sisään samalla tavalla kuin edellä on esitetty.

co δ c\j i

CO

o

CVJ

CVJ

X

cc

CL

CVJ

1^ 1^ m O) o o

CVJ

Claims (15)

1. Nestejäähdytyksellä varustettu induktiivinen komponentti, jossa on ainakin useista erillisistä rakenneosista (8, 8a, 5 8b) koottu sydän (2), käämitys (5) ja kytkentäelimet (7) se kä sydämeen (2) integroidut kanavat (9) nestejäähdytystä varten, tunnettu siitä, että sydän (2) koostuu vierekkäin ja/tai päällekkäin asetetuista, metallijauheesta puristetuista, olennaisen suorakulmaisen muotoisista rakenneosista 10 (8, 8a, 8b), joissa ainakin jossain rakenneosissa (8, 8a, 8b) on ainakin yksi ura (13, 18) tai reikä (9a), jotka urat (13, 18) tai reiät (9a) muodostavat vastakkain asetettuina tai yksinään nestejäähdytyskanavia (9,9a), joista ainakin osassa nestejäähdytyskanavia (9,9a) on sydänmateriaalin si-15 sälle sijoitettu nestejäähdytysputki (11), joka on sovitettu jäähdyttämään sydäntä (2).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen induktiivinen komponentti, tunnettu siitä, että nestejäähdytysputki (11) on lämpökon- 20 taktissa sydämeen (2) lämpötahnan avulla.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen induktiivinen komponentti, tunnettu siitä, että jäähdytysnesteputket (11, 16) on kytketty kussakin sydämessä (2) toisiinsa yhdeksi jäähdy- 25 tysnestekierroksi esimerkiksi sydämen (2) päätylevyissä (3) CO T- olevan nestekanaviston (19) avulla, o C\J CO

? 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen induktiivinen (M 00 komponentti, tunnettu siitä, että rakenneosassa (8) oleva x £ 30 aukko (9a) on rakenneosan (8) keskellä oleva olennaisen pyö- cm reä reikä. r-~ in O)

5. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen induktiivinen C\J komponentti, tunnettu siitä, että rakenneosassa (8a) on kak- si aukkoa (13), jotka ovat rakenneosan (8a) kummassakin päässä ja jotka ovat rakenneosan (8a) päätyreunan kohdalta avoimia.

6. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen induktiivinen komponentti, tunnettu siitä, että rakenneosan (8b) yhdessä tasaisessa pinnassa on jäähdytysnesteputken (11) halkaisijaa olennaisesti vastaava ura (18), joka on sovitettu muodostamaan valmiissa kokoonpanossa rakenneosat (8b) vastakkain 10 asetettuina jäähdytysnesteputkelle (11) sopivan aukon.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen induk tiivinen komponentti, tunnettu siitä, että jäähdytyksen tehostamiseksi putket (11, 16) on varustettu tarvittaessa 15 erillisillä turbulaattoreilla, kuten esimerkiksi spiraaleilla tai vastaavilla turbulenttista virtausta aikaansaavilla elimillä, kuten nystyillä tai rihloilla, jotka kaikki on sijoitettu putkien (11, 16) sisään, ja että edelleen jäähdy tyksen tehostamiseksi putki (16) on sijoitettu alumiinipro-20 tiiliin (14), jossa olevan putken (16) päälle on koottu keskenään peräkkäin sydämen (2) muodostavat rakenneosat (8a).

8. Menetelmä nestejäähdytyksellä varustetun induktiivisen komponentin valmistamiseksi, jossa induktiivisessa komponen- co 25 tissa on ainakin useista erillisistä rakenneosista (8, 8a, oj 8b) koottu sydän (2), käämitys (5) ja kytkentäelimet (7) se- i § kä sydämeen (2) integroidut kanavat (9) nestejäähdytystä varten, tunnettu siitä, että rakenneosaan (8, 8a, 8b) teloit dään rakenneosan (8, 8a, 8b) valmistusvaiheessa rakenneosan Q_ 30 pituinen aukko (9a) tai ura (13, 18), joista aukoista (13, 18. ja/tai urista (9a) muodostetaan sydämen (2) kokoamisvai-o heessa nestejäähdytystä varten tarkoitetut kanavat (9) ko- ^ koamalla sydän (2) metallijauheesta puristetuista, olennai- sen suorakulmaisen muotoisista rakenneosista (8, 8a, 8b) asettamalla mainittuja rakenneosia (8, 8a, 8b) keskenään vastakkain, vierekkäin ja/tai päällekkäin, ja joista kanavista (9) ainakin osa varustetaan jäädytysnesteputkilla (11, 5 16) .

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäädytysnesteputket (11, 16) sijoitetaan sydämen (2) kokoamisvaiheen yhteydessä rakenneosista (8, 8a, 8b) kootta- 10 van sydämen (2) sisälle.

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rakenneosien (8, 8a) sydämeksi (2) kokoamisen jälkeen ainakin osaan kanavista (9) asetetaan jäähdytysnes- 15 teputket (11, 16), jotka kytketään toisiinsa yhdeksi jääh- dytysnestekierroksi esimerkiksi sydämen (2) päätylevyissä (3) olevan nestekanaviston (19) avulla.

11. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu 20 siitä, että sydämen (2) kokoamisvaiheen yhteydessä kootaan nestekierto putkineen (11, 16) ja päätylevyineen (3) ensin, jonka jälkeen puolipyöreillä aukoilla (18) varustetut rakenneosat (8b) kootaan käyttötarkoitusta varten suunnitellun sydämen (2) kokoiseksi ja muotoiseksi paketiksi valmiin put-co 25 kituksen ympärille. δ c\j

12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 8-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sydämen (2) rakenneosa (8, 8a, 8b) valmistetaan metallipulverista puristamalla siten, CL 30 että rakenneosa (8, 8a, 8b) puristusvaiheen yhteydessä muo- N dostetaan rakenneosaan (8, 8a, 8b) myös rakenneosan läpi yh- o dessä suunnassa menevä aukko (9a, 13, 18) jäähdytysneste en kanavien (9) muodostamista varten sydämen (2) kokoamisen yhteydessä .

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu sii-5 tä, että puristusvaiheen yhteydessä muodostetaan olennaisesti rakenneosan (8) keskelle rakenneosan läpi yhdessä suunnassa menevä aukko (9a).

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu sii-10 tä, että puristusvaiheen yhteydessä muodostetaan rakenneosan (8a) kumpaankin päätyyn rakenneosan läpi yhdessä suunnassa menevä aukko (13), joka on avoin päädystä ulospäin.

15. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu sii-15 tä, että puristusvaiheen yhteydessä muodostetaan rakenneosan (8b) yhteen tasaiseen pintaan jäähdytysnesteputken (11) halkaisijaa olennaisesti vastaava ura (18), joka sovitetaan muodostamaan valmiissa kokoonpanossa rakenneosat (8b) vastakkain asetettuina jäähdytysnesteputkelle (11) sopivan ka-20 navan. co δ c\j i CO o CVJ CVJ X cc CL CVJ 1^ 1^ m O) o o CVJ